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液晶装置会社の請負社員をやってます。
水素用のマスフローコントローラから窒素を流して
仮テスト(ガス流量確認)をするのですが、仕様にはコンバージョンファクターを確認とあります。ガスの換算率の事らしいのは分かったのですが、資料もなく換算方法が分かりません。窒素流量→水素に換算する
方法を知っている方、教えて頂きたいです。

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A 回答 (2件)

コンバージョンファクター表(CF表)は下記の通りです(英文)。


通常、窒素のCFを1としています。
http://www.mksinst.com/GasConversionTable.html

換算法ですが・・・上記HPのFAQに計算例が記述されておりますが、例えば、アルゴンガスで校正された最大流量100sccmのマスフローコントローラー(MFC)を用いて炭酸ガスを流した場合、実際の流量は下記のようになります。

(炭酸ガスのCF÷アルゴンのCF)×設定流量(sccm) =実際の流量(sccm)

(0.7÷1.39)×50(sccm)=約25(sccm)

質問のケースですが、窒素と水素のCFはそれぞれ、1と1.01ですのでほぼ同じです。従いまして事実上、換算の必要はありません。ただし、別の回答者の方のように、換算や設定だけでは対応できない場合もあるようなので、MFCのメーカーに問い合わせた方が無難です。

これまで私は、CFの表を元に自分で換算するタイプの機種と、MFC用電源装置側で、ガス種に対応するCFの値を設定すると自動的に換算してくれる機種の2機種を使用したことがあります。後者ですとわざわざ換算する必要がありません。

参考URL:http://www.mksinst.com/GasConversionTable.html
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この回答へのお礼

回答ありがとうございました。大変参考になりました。今後とも宜しく御願い致します。

お礼日時:2005/09/01 00:00

マスフローコントローラはガスの物性値(比熱、密度)でセンサーの感度が異なります。

窒素ガスの測定値を水素に補正するときの係数がコンバージョンファクター(あるいは補正係数、CF)になりますが、水素と窒素では物性値が大きく異なりCFは大きすぎ、通常は同一のセンサーでは測定できないようです。取り付けられているマスフローコントローラがそれらをカバーしているかも知れませんので、メーカがどこか現物を調べ、直接問い合わせるべきでしょう。

http://www.compoclub.com/support/faq/faq_mf.html …

参考URL:http://www.mr-techno.co.jp/heliumgass-meter.htm
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この回答へのお礼

回答ありがとうございます。大変参考になりました。
メーカに問い合わせしてみます。今後も宜しく御願い致します。

お礼日時:2005/09/01 00:06

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QPa・m3/sとはどういう解釈をすればよいのですか?

ガスシールの漏れで、許容値が1×10E-6Torr・L/sと言われました。正直こういう単位は初めてです。
換算でPa・m3/sにするには0.1333をかけるようで、つまり0.1333×10E-6Pa・m3/sとなります。
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Pa・m3/sとは1Paに漏れるのに必要な漏れ量でよいのでしょうか?となるとですね、気密容器に3Paかけて置いて、しばらくしたら2Paとなっている。つまり漏れ量は1Pa×0.1333×10E-6Pa・m3/s=0.1333×10E-6m3/s?
それとも3Paで0.3999×10E-6m3/s?
差圧を扱うのかそれとも容器圧を扱うのか分かりません。
ネットでは真空中で1Pa上昇させるのに必要な流量とあります。
良く分からなくなりました・・教えてください。

Aベストアンサー

何についてのリークなのかが良く分からないのですが、真空機器でしょうか?
Torr・L/sについてですが、真空機器ではリークレートとしてポピュラーな単位です。
最近はMKSになっているのかもしれませんが。
さて、意味ですが、毎秒何個のガス原子・分子が通過するかという意味です。
リークチェックにHeを使うとすれば、He原子が毎秒何個通過するかということになります(真空機器のリークチェックでは一般的にHeガスを使います)。
さて、なぜ毎秒何個という単位になるかというと、Torrを換算します。
1気圧(760 Torr)において室温で1モルのガスは22.4リットルですから、1 Torrにおけるガスの密度は、6.02×10^23/(22.4×10^3 cm3)/760~3.5×10^16 個/cm3となります。
これにTorr L/sのLをかけると、単位は個となります。
従って、毎秒何個という単位となります。

ちなみに、通常は、リークディテクタという機械を使ってリークレートを測定します。
ただ、1×10^-6 Torr・L/sというと、真空機器としてはリークレートが大きすぎるので、リークディテクタでは測るのが厳しいかも知れません。

それから、圧力変化はリニアではなく単純にはexpです。
V(∂p/∂t) = Q - p s
で求められます。
ここで、Vは容器の体積、pは圧力、Qはソース項、sは排気速度(L/s)です。
ソース項には一般的にリークレートと壁からのアウトガスがあります。
単純にはと書いたのは、Qが変わらないという単純化をすると解析的に解けてexpとなるという意味です。

あなたは学生さんでしょうか。
もしそうであれば周囲の先輩や先生に教えを乞えばもっと詳しく教えてくれるでしょう。

何についてのリークなのかが良く分からないのですが、真空機器でしょうか?
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最近はMKSになっているのかもしれませんが。
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リークチェックにHeを使うとすれば、He原子が毎秒何個通過するかということになります(真空機器のリークチェックでは一般的にHeガスを使います)。
さて、なぜ毎秒何個という単位になるかというと、Torrを換算します。
1気圧(7...続きを読む

Q体積流量から質量流量へ単位換算

例えば、1時間に60リットル流れるメタンの体積流量は1.0[l/min]
ですが、この値の単位を質量流量に変換するとどうなるのでしょうか。

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1.0[l/min]を質量流量に変換するなら、温度にも依りますが
単にその温度での密度[g/m^3]をかければいいだけではないですか?

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Qバラトロン真空計

バラトロン真空計ってどういったものなのか教えてください。ネットで調べてあまりよ理解できませんでした…。よろしくお願いします。

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ダイヤ不ラム真空計の商品名ですね
ダイヤ不ラム真空計とは真空にたもった容器の一部に張ってある薄い金属膜(ダイヤフラム)が測定する雰囲気の真空度に応じて変形する変形量をひずみ計で測定し、真空度とするものです。バラトロンとはイギリスの会社の当該製品の商品名であり、温度補正などが自動でなされ精度、再現性ともに優れもの。また雰囲気に接するダイヤフラムの材料の選定すると腐食雰囲気でも使用できます。大気圧から低真空領域で使用が可能です。欠点センサーふくめ高い。

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蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

液体の物質の場合に、よく沸点という言葉を使います。
物質の蒸気圧が大気圧と同じになったときに沸騰が起こります。
つまり、沸点というのは飽和蒸気圧が大気圧と同じになる温度のことを言います。
しかし、沸点以下でも蒸気圧は0ではありません。たとえば、水が蒸発するのは、常温でも水にはある程度の大きさ(おおよそ、0.02気圧程度)の蒸気圧があるためにゆっくりと気化していくためであると説明できます。
また、油が蒸発しにくいのは油の蒸気圧が非常に低いためであると説明できます。

さきほど、常温での水の飽和蒸気圧が0.02気圧であると述べましたが、これはどういう意味かと言えば、大気圧の内の、2%が水蒸気によるものだということになります。
気体の分圧は気体中の分子の数に比例しますので、空気を構成する分子の内の2%が水の分子であることを意味します。残りの98%のうちの約5分の4が窒素で、約5分の1が酸素ということになります。

ただし、上で述べたのは湿度が100%の場合であり、仮に湿度が60%だとすれば、水の蒸気圧は0.2x0.6=0.012気圧ということになります。

蒸気圧というのは、主として常温付近で一部が気体になるような物質について用いられる言葉です。

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Q熱交換の基礎式を教えてください。

熱交換器における基礎式を教えてください。
蒸気と水での熱交換を行う際に、入口温度と出口温度の関係、
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どういう計算で熱量、流速を決めればいいのか熱力学の知識がないので
分かりません。
いろんな書籍を買って勉強していますが、難しくて分かりません。
それに独学ですので、聞ける人がいなくて困っています。
どなたか、簡単に熱交換の基礎式などを教えてください。

Aベストアンサー

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
 Uの内部構造は、1/U=1/h1+1/hs1+L/kav.+1/hs2+1/h2と表現され、hを見積もる事が大変難しいのです。
 h:伝熱面の境膜伝熱係数、内外2種類有る。
 hs:伝熱面の汚れ係数、内外2種類有る。
 L:伝熱面厚み
 kav:伝熱面の熱伝導率の異種温度の平均、熱伝面内外で温度が異なり、温度によって変化する熱伝導率を平均して用いる。
 hは、流体の種類や流れる速さ(主な指標はレイノルズ数)によって変化します。
 hsは、どの程度見積もるか、、、設備が新品ならZeroとしても良いのですが、使い込むとだんだん増加します。
 更には、Aも円管で厚みが有る場合は、内外を平均したり、Δtも入り口と出口の各温度差を対数平均するとか、色々工夫すべきところがあります。

>冷却管はステンレス製(SUS304)です。
 →熱伝導度の値が必要です。
>冷却管の中の水の温度は入口が32℃で出口が37℃です。>流量は200t/Hr程度流れております。
 →冷却水が受け取る熱量は、200t/Hr×水の比熱×(37-32)になります。この熱量が被冷却流体から奪われる熱量です。=Q
>冷却管の外径はφ34で長さが4mのものが60本
>冷却管の外径での総面積は25.6m2あります。
 →冷却管の壁厚みの数値が計算に必要です。
 伝熱面積も外側と内側を平均するか、小さい値の内側の面積を用いるべきです。

 まあしかし、現場的な検討としては#1の方もおっしゃっているように、各種条件で運転した時のU値を算出しておけば、能力を推し測る事が出来ると思います。
 更には、熱交換機を設備改造せずに能力余裕を持たせるには、冷却水の温度を下げるか、流量を増やすか、くらいしか無いのではないでしょうか。

 伝熱の計算は非常に難しいのですが、「難しい」と言っているだけでは先に進みませんので、そのさわりを。
 基本式は、Q=UAΔtです。
 Q:交換される熱量
 A:伝熱面積
Δt:伝熱面内外の温度差
  (冷却水入出の差ではない)

 ここで曲者は、U(総括伝熱係数とか熱貫流係数とか呼ばれるもの)です。
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QNをkgに換算するには?

ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?一応断面積は40mm^2です。
1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?
ただ、式の意味がイマイチ理解できないので解説付きでご回答頂けると幸いです。
どなたか、わかる方よろしくお願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kgfです。

重力は万有引力の一種ですから、おもりにも試験片にも、地球からの重力はかかります。
しかし、試験片の片方が固定されているため、見かけ、無重力で、試験片だけに40kgfの力だけがかかっているのと同じ状況になります。

試験片にかかる引っ張り力は、

40kgf = 40kg×重力加速度
 = 40kg×9.8m/s^2
 = だいたい400N

あるいは、
102グラム(0.102kg)の物体にかかる重力が1Nなので、
40kg ÷ 0.102kg/N = だいたい400N


>>>1N=9.8kgfなので、「40kg=N×0.98」でいいのでしょうか?

いえ。
1kgf = 9.8N
ですね。


>>>一応断面積は40mm^2です。

力だけでなく、引っ張り応力を求めたいのでしょうか。
そうであれば、400Nを断面積で割るだけです。
400N/40mm^2 = 10N/mm^2 = 10^7 N/m^2
1N/m^2 の応力、圧力を1Pa(パスカル)と言いますから、
10^7 Pa (1千万パスカル) ですね。

こんにちは。

kgfはSI単位ではないですが、質量の数値をそのまま重さとして考えることができるのがメリットですね。


>>>
ある試験片に40kgの重りをつけた時の荷重は何Nをかけてあげると、重り40kgをつけたときの荷重と同等になるのでしょうか?

なんか、日本語が変ですね。
「ある試験片に40kgの重りをつけた時の引っ張りの力は何Nの力で引っ張るのと同じですか?」
ということですか?

・・・であるとして、回答します。

40kgのおもりなので、「おもりにかかる重力」は40kg...続きを読む

Q波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式は?

波長(nm)をエネルギー(ev)に変換する式を知っていたら是非とも教えて欲しいのですが。
どうぞよろしくお願いいたします。

Aベストアンサー

No1 の回答の式より
 E = hc/λ[J]
   = hc/eλ[eV]
となります。
波長が nm 単位なら E = hc×10^9/eλ です。
あとは、
 h = 6.626*10^-34[J・s]
 e = 1.602*10^-19[C]
 c = 2.998*10^8[m/s]
などの値より、
 E≒1240/λ[eV]
となります。

>例えば540nmでは2.33eVになると論文には書いてあるのですが
>合っているのでしょうか?
λに 540[nm] を代入すると
 E = 1240/540 = 2.30[eV]
でちょっとずれてます。
式はあっているはずです。

Qねじの「おねじ」と「めねじ」とは?

ねじの「おねじ」と「めねじ」は構造的にどう違うのでしょうか? JISの用語記述では

おねじ=ねじ山が円筒形又は円錐の外面にあるねじ
めねじ=ねじ山が円筒形又は円錐の内面にあるねじ

とあります。これは単純におねじ=ボルト  めねじ=ナット と考えていいのかと思っていたのですが、用語集の中に

平行ねじ=ねじ山が円筒の内面、または外面にあるねじ

というものがあり混乱してしまいました。 すごく初歩的な問題なのですが、お願いします。

Aベストアンサー

こんにちは。
なんと!ネジには平行じゃないテ-パ-ネジがあるのです。
??って思うかも知れませんが 気密を必要とする 接続(通常パイプ関係が多い)に使用します。
ネジ込み初めはガタガタで 最後にギュってしまります。JISでは以前はPT 今はRCネジと言います。
で 平行ネジの記述は それらに対して平行といったので メネジ オネジを含んだ言い方ですね。
つまり 平行ネジにも テ-パ-ネジにも オネジメネジは有るのです。

Q断面積を2倍にすると流量は?

真空ポンプで空気を吸い上げている場合、圧力一定で空気吸い込み側の断面積を2倍にすると吸引量はどうなりますか?Q=AVだから断面積Aが2倍になるのだから流量は2倍になる。。と思いきや吸引の速度Vが半分になるから吸引量は変わらないといった意見もあり実際のところどうなのかどなたか教えてください。できれば数式で示していただけるとありがたいです。

また、真空ポンプの圧はMAX-0.1MPaですが、例えば2つの真空ポンプを並列にならべ、それぞれのポンプから断面積Aのノズルを出し、途中で一つに連結します(断面積A)。つまり、2本のノズルを途中で合体させて1本にするわけです。すると吸引量はポンプ1台の時に比べ倍になったりするのでしょうか?

Aベストアンサー

その通りです。そして、これが#1のお礼で質問された「長さ」ですよ。

#6でのURLためになりそうです。私もブックマーク付けました。
是非読んでみてください。読んでいただければ、途中から私の回答は必要なかった
かも。
難しいところもあるかもしれませんが、今回のやり取りで出てきたことも出て
きますので。わからないところは飛ばしてでも全部目を通してください。

以上

Q圧力と流量の関係

省エネ対策として蒸気の圧力設定変更によって流量はどのように変わるのか解りません?
たとえば、圧力4kg/cm2を3kg/cm2に変更した場合に流量はどれ位変わるのでしょうか?また、配管口径によっても異なるのでしょうか?

Aベストアンサー

おおざっぱな計算になりますが、ベルヌーイの定理
p+1/2ρv2+ρgh=一定
で考えれば良いかと思います。右辺第1項pは圧力、第2項は運動エネルギー、ρは密度、vは速度です。第3項は位置エネルギー、gは重力加速度、hは高さです。
大気圧p0に水平に放出されるとすると、位置エネルギーを無視すれば
p=p0+1/2ρv2
題意から右辺pがp0の4倍から3倍に減少し、速度がvからuに変化したとすると
4xp0=p0+1/2ρv2・・・(1)
3xp0=p0+1/2ρu2・・・(2)
(2)/(1)は
2/3=(u/v)2
よって流速vはu√(2/3)に減少します。
流量は速度に断面積を掛けたものですから、同様に
√(2/3)倍に減少します。

 ただし実際は、圧縮性によりρは圧力によって変化します。また断面積によっては粘性の影響が無視できなくなります。流速によっては乱流も考慮しなければなりません。この場合管の長さも影響します。ざーと書いたので、検算してくださいね。
 以上ご参考まで。
 


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