マスフローコントローラとは？

マスフローコントローラの詳細（3項目）

1. マスフローコントローラの動作機構
2. なぜ体積流量（ボリュームフロー）ではなく質量流量（マスフロー）を制御するのか
3. どのような種類のマスフローコントローラが存在するか

1. マスフローコントローラの動作機構

マスフローコントローラは小型の機器で、正確に流量を制御しながら1つまたは複数の化学物質（ガスまたは液体）をプロセスに供給します。この目的のために、供給される化学物質の流量が電圧、電流やデジタル信号（RS232、フィールドバス）により電気的に設定されます。機器を通過するガスや液体の量は内蔵のセンサにより測定されます。この測定値が設定値と比較されます。測定値と設定値を一致させるために、コントロールバルブ（制御弁）の開度を大小させ流路の大きさを変動させます。

簡潔に述べると、マスフローコントローラはマスフローメータ（センサ）に制御弁、センサ・バルブ間のフィードバックエレクトロニクスを組み合わせたものとなります。この制御機能（PID: proportional-integral-derivativeとしても知られています）はしばしば機器の電子回路に標準で組み込まれ、制御特性はユーザー向けソフトウェアにより調整（より早く/より滑らかに）可能です。

2. なぜ体積流量（ボリュームフロー）ではなく質量流量（マスフロー）を制御するのか

それは多くの研究・製造プロセスにおいて、体積流量ではなく質量流量が重要な変数であるからです。マスフローコントローラにより質量流量を直接制御できます。経済的な観点から、ガスや液体の質量はプロセスの運転温度・圧力とは無関係の独立した値です。それゆえ、マスフローデバイスは、流入する流体の温度・圧力変動の影響を受けません。

圧縮性ガス流量を体積流量として表現したいというユーザーの要求を満たすために、質量流量を体積流量に変換する条件が合意されています。ノルマル（normal）参照条件は温度0℃および絶対圧1 atmで、使用される体積単位に下付きの“n”を加えて表現します。

3. どのような種類のマスフローコントローラが存在するか