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高速応答 × 低圧損 × 高精度 × 豊富な機能で流量制御の課題に取り組む
高速応答・低圧損・高精度なデジタルマスフローコントローラが正統進化
ひとめで制御状態が分かる大型LEDと液晶表示器を搭載
広い流量域で精度を向上
新たな機能を追加し 流量制御の課題に取り組みます
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このカタログについて
ドキュメント名 | デジタルマスフローコントローラ 形 F4Q |
---|---|
ドキュメント種別 | 製品カタログ |
ファイルサイズ | 1.6Mb |
登録カテゴリ | |
取り扱い企業 | アズビル株式会社 (この企業の取り扱いカタログ一覧) |
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このカタログの内容
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CP-PC-1604
デジタルマスフローコントローラ
形 F4Q
高速応答 × 低圧損 × 高精度 × 豊富な機能で
流量制御の課題に取り組む
●Modbus is a trademark and the property of Schneider Electric SE, its subsidiaries and affiliated companies.
●本文中に記載している製品名、機種名、社名は、各社の商標または登録商標です。
初版発行:2021年5月(初版)-SK
(33) CP-PC-1604
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高速応答・低圧損・高精度な 0.3sの高速応答を広い流量域で
「全閉から制御開始時」「設定値変更時」とも同様に高速応答を実現
デジタルマスフローコントローラが しています。 複数のガス流量を同時に変更する場合もガスの比率を
維持できます。
正統進化 流量
100%FS
ひとめで制御状態が分かる
80%FS
大型LEDと液晶表示器を搭載
60%FS
広い流量域で精度を向上
新たな機能を追加し 40%FS
流量制御の課題に取り組みます 20%FS
0%FS
0.3S 0.3S 0.3S
低圧ガスも制御できる低差圧構造
圧力損失の小さなストレート流路構造です。 燃料ガスなどの低圧で供給
されるガスも制御できます。
従来のマスフローの構造 形 F4Qの構造
ひとめで制御状態を把握 精度1%SPを広い流量域で 高速応答と低差圧を実現している微小熱式流速センサ
LEDの色と点滅で制御状態を把握できます。 高流量域から低流量域まで高精度で制御できます。 広い範囲で設定流量
下流側温度センサ(Rd)
を変更する用途に適しています。
上流側温度センサ(Ru)
1.7 mm
ダイアフラム
点灯 = 制御 点滅(高速) = アラーム 形 F4Q
誤差 1%FSの製品
点滅(低速) = 全開/全閉 点灯 = エラー (%SP) A A’
点滅(高速) = ワーニング
+4%
豊富な情報量の表示器で詳細な制御状態を把握できます。 周囲温度センサ
(Rr)
+2% シリコンチップ
ヒータ(Rh)
ステータスバー 流量 0.5mm
制御状態など 0% 100%FS 温度分布 温度分布 熱容量が小さく高感度な
FLOW 微小熱式流速センサ
上段表示 -2%
流量値、エラーコードなど
-4%
下段表示
設定値、ガス種、 流れのない状態 流れを受けた状態 圧力損失がちいさなストレート流路
バルブ操作量など
流れの無い状態ではヒータを中心とした温度分布が左右対象とな 熱容量の極めて小さな温度センサが直接ガスに触れる構造に
りますが、流れを受けた状態ではヒータ上流側の温度は下降し、下 より、極低流速でも流量の変化を瞬時に捉えることができ、広
流側の温度が上昇して温度分布の対称性が崩れます。この温度差 い流量域での高速応答を実現しています。またストレート流路
を温度センサで捉えて、流速を求めています。 構造なので圧力損失が小さく抑えられています。
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どの設置方向でも読みやすい表示器 レイアウトの自由度が向上する分離表示器
設置方向に応じて表示向きを変えられます。表示向きに合わせて操作 配管しやすい場所に本体を設置したまま、見易い場所に表示器を設置 アプリケーション事例
キーの割り付けも変わります。 できます。分離表示器の設置方向も縦横変更可能です。
上
流量 圧力
左 右
時間 時間
下
上 瞬時に火炎が安定 火炎が安定し品質向上
左 右
上 下
左 右
ロウ付け・ガラス加工 ガス切断
下 高速応答なので火力変更時に火炎が瞬時に安定します。 品質安定 高速応答なので元圧が変動しても流量への影響がわずかです。
とタクトタイム短縮に貢献します。 火炎が安定し切断品質が向上します。
耐環境性向上 -10℃~60℃の広い温度域で使用可能
堅牢な金属コネクタと隙間の少ない構造により、粉塵の多い環境で使用 冬の寒い室内から熱い工業炉の周辺まで使用可能です。 温度変化が
時の安心感が向上しました。 大きくても、計測値への影響が抑えられています。 変性ガス 低圧
使用温度範囲
最大+60℃
エンリッチガス
-10℃ +60℃
空調されていない クリーンルーム 工業炉周辺 MLCC焼成炉 ガス浸炭炉
冬の室内など 一般空調 など 使用温度範囲が -10~60℃と広く、かつ温度変化による流量 圧力損失が小さいので、従来のマスフローコントローラでは困難
制御への影響が小さく抑えられています。 炉内の雰囲気が安定 だった供給圧の低いエンリッチガスの流量制御が可能です。 炉内
するので焼成の品質も安定します。 雰囲気の制御性が向上し浸炭の品質が安定します。
基準流量計
制御性の微調整が可能 外部電源が無くてもPCローダから設定可能
PID設定機能により制御性の微調整が行えます。用途に合わせて応答性 PCローダ使用時はUSBケーブルで給電できます。 マスフローコントロ
を重視した制御や安定性を重視した制御に設定することが可能です。 ーラに電源供給されていなくても設定が行えます。
※PID調整を行わなくても、仕様の応答性を満たしています。 ※USBからの給電で流量制御はできません。
指示値[%FS]
100
基準流量計 F4Q
補正点[%FS]
応答性重視 安定性重視 0 100
培養装置 実験用途
多点流量補正機能により、現場校正時に基準流量計への合わせこ ACアダプタを使用することでコンセントから給電できます。 面倒な
みが行えます。 メーカへ現品を送る必要がないので、費用と納期を 配線が不要です。 PCローダを使用すれば、PCから操作/モニタ/
削減できます。 データロギングが可能です。 短時間で実験環境を構築できます。
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ガス種類別制御流量レンジ 形番構成表
● フッ素ゴムガスケット仕様 ● 面間90mm フッ素ゴムガスケット仕様
形番 F4Q9200 F4Q9500 F4Q0002 F4Q0005 F4Q0020 F4Q0050 (面間90mm) 基本 標準流量 機種 流路 配管 ガス 通信 Oリング 付加 付加 付加
制御流量レンジ(mL/min) 制御流量レンジ(L/min) 形番 レンジ タイプ 材質 接続
方式 種類 種類 材質 機能 機能 機能 付番 内容
1 2 3
空気/窒素 2~200 5~500 0.02~2 0.05~5 0.2~20 0.5~50 F 4 Q
酸素 2~200 5~500 0.02~2 0.05~5 0.2~20 0.5~50 9 2 0 0 2~200mL/min(normal) 注1
アルゴン 2~200 5~500 0.02~2 0.05~5 0.2~20 0.5~50 9 5 0 0 5~500mL/min(normal) 注1
炭酸ガス 1.2~120 3~300 0.012~1.2 0.03~3 0.12~12 0.3~30 0 0 0 2 0.02~2L/min(normal) 注1
0 0 0 5 0.05~5L/min(normal) 注1
都市ガス13A(45MJ/m3) 2~200 5~500 0.02~2 0.05~5 0.2~20 0.5~50 0 0 2 0 0.2~20L/min(normal) 注1
メタン100% 2~200 5~500 0.02~2 0.05~5 0.2~20 0.5~50 0 0 5 0 0.5~50L/min(normal) 注1
プロパン100% 0.6~60 1.6~160 0.006~0.6 0.016~1.6 0.06~6 0.16~16 B 一体形表示モデル
ブタン100% 0.5~50 1.2~120 0.004~0.4 0.012~1.2 0.04~4 0.1~10 C 分離形表示モデル
6 SUS316
● EPDMガスケット仕様 T Rc1/4
S 1/4Swagelok継手 注2
形番 F4Q9200 F4Q9500 F4Q0002 F4Q0005 F4Q0020 F4Q0050 (面間90mm) V 1/4VCR継手 注2
制御流量レンジ(mL/min) 制御流量レンジ(L/min) U 9/16-18 UNF
アセチレン(C2H2) 2~120 5~300 0.02~1.2 0.05~3 0.2~12 0.5~30 N 空気/窒素 注3
アンモニア(NH3) 3~160 7~400 0.03~1.6 0.07~4 0.3~16 0.7~40 1 RS-485通信(CPL/ModbusRTU 切替可能)
0 フッ素ゴム
空気/窒素 2~200 5~500 0.02~2 0.05~5 0.2~20 0.5~50 0 なし
酸素 2~200 5~500 0.02~2 0.05~5 0.2~20 0.5~50 0 なし
アルゴン 2~200 5~500 0.02~2 0.05~5 0.2~20 0.5~50 0 なし
炭酸ガス 1.2~120 3~300 0.012~1.2 0.03~3 0.12~12 0.3~30 D 検査成績書付
Y 検査成績書+トレーサビリティ付
注: 制御流量レンジの設定・表示分解能は小数点以下0~3桁の範囲で設定変更可能です。 0 製品バージョン
● 面間90mm EPDMガスケット仕様
● 仕様・モデル別対応ガス種一覧 ◎ 推奨 〇 使用可能 基本 標準流量 機種 流路 配管 ガス 通信 Oリング 付加 付加 付加
ガス種 形番 レンジ タイプ 材質 接続
方式 種類 種類 材質 機能 機能 機能 付番 内容
Oリング材質 1 2 3
空気 酸素 アルゴン 炭酸ガス 都市ガス13A メタン100% F 4 Q
形 F4Q フッ素ゴムガスケット仕様 フッ素ゴム ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ ◎ 9 2 0 0 2~200mL/min(normal) 注1
形 F4Q EPDMゴムガスケット仕様 エチレンプロピレンゴム 〇 〇 〇 〇 9 5 0 0 5~500mL/min(normal) 注1
0 0 0 2 0.02~2L/min(normal) 注1
ガス種 0 0 0 5 0.05~5L/min(normal) 注1
Oリング材質
プロパン100% ブタン100% アセチレン(C2H2) アンモニア(NH3) 水素 ヘリウム 0 0 2 0 0.2~20L/min(normal) 注1
形 F4Q フッ素ゴムガスケット仕様 フッ素ゴム ◎ ◎ 〇 〇 0 0 5 0 0.5~50L/min(normal) 注1
(形 F4Q0500を除く) B 一体形表示モデル
形 F4Q EPDMゴムガスケット仕様 エチレンプロピレンゴム ◎ ◎ C 分離形表示モデル
6 SUS316
注: 上記以外のガス種については当社までお問い合わせください。
T Rc1/4
S 1/4Swagelok継手 注2
N 空気/窒素 注3
1 RS-485通信(CPL/ModbusRTU 切替可能)
別売品 E EPDM 注4
0 なし
品名 形番 外観 用途 0 なし
0 なし
専用ハーフピッチコネクタ付ケーブル(2m) F9Y4QHP2 D 検査成績書付
Y 検査成績書+トレーサビリティ付
本器への電源供給、信号接続に用いる20芯ケーブル組立です。 0 製品バージョン
専用ハーフピッチコネクタ付ケーブル(5m) F9Y4QHP5
注1: 空気/窒素における制御流量レンジです。 mL/min(normal)および L/min(normal)は 0℃1気圧(101.3 kPa(abs))に換算した 体積流量(mL/minおよびL/min)を表します。
形 MQVで使用する20芯フラットケーブルと本器を接続するための
MQV-F4Q入力変換アダプタハーネス F9Y4QA1 注2: Swagelok、VCR 接続タイプでは、該当する接続継手メーカーの取扱説明書に記載されている注意事項をご確認のうえ、配管接続を行ってください。
変換ハーネスです。 注3: 設定変更により空気/窒素以外のガスにも対応できます。 ガスの種類により制御可能な流量レンジが異なります。 詳細は「P.5 ガス種類別制御流量レンジ」をご覧ください。
注4: EPDMガスケット仕様では、下記のガス以外は使用できません。 シール性能が損なわれる可能性があります。
商用電源から本器に電源供給するためのACアダプタです。 対応ガス:空気、窒素、アルゴン、炭酸ガス、アンモニア、アセチレン
ACアダプタ 81446957-001 接続用ハーネス(F9Y4QA2)と組み合わせて使用します。
別売のACアダプタ(F9Y4QAC)にて本器に電源供給するための
ACアダプタ接続用ハーネス F9Y4QA2 変換ハーネスです。
取付ブラケット(面間90mm用) F9Y4QB1 面間90mmタイプを取り付けるためのブラケットです。
取付ブラケット(面間150mm用) F9Y4QB2 面間150mmタイプを取り付けるためのブラケットです。
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仕様 外径寸法図 単位:mm
● 面間90mm フッ素ゴムガスケット仕様( 詳細はCP-SP-1461をご覧ください) ● 面間90mm フッ素ゴムガスケット仕様 / 面間90mm EPDMゴムガスケット仕様
形番 F4Q9200 F4Q9500 F4Q0002 F4Q0005 F4Q0020 F4Q0050
バルブ方式 比例ソレノイドバルブ 非通電時-閉( N.C.) 一体形表示モデル
標準フルスケール流量(空気/窒素) 注1 200mL/min 500mL/min 2L/min 5L/min 20L/min 50L/min
ガス種類 注2 空気/窒素、 酸素、 アルゴン、 炭酸ガス、 都市ガス13A(45MJ/m3)、 メタン100%、 プロパン100%、 ブタン100%
制御範囲 1~100% FS 12.7
応答性 注3 設定±2% FS以内に0.3s(TYP.)
制御 10.6
精度 ±1%SP(40≦Q≦100%) ±1%SP(15≦Q≦100%)
(基準条件にて,Q:流量) 注4 ±0.4%FS(1≦Q<40%) ±0.15%FS(1≦Q<15%)
標準差圧 200kPa (入口圧: 200kPa (gauge)、 出口圧: 0kPa (gauge))
動作差圧範囲 注5 50~300kPa 5~300kPa 50~300kPa 5~300kPa 50~300kPa 100~300kPa
圧力
許容入口圧 0.5MPa(gauge)
耐圧 1MPa(gauge)
動作条件 使用周囲温度 -10~60℃
外部リーク 1×10-8 Pa・m3/s(He)( Oリング透過は含まない)
アナログ 入力タイプ DC 0~5V/1~5V/4~20mA(切替可能)
入出力 出力タイプ DC 0~5V/1~5V/4~20mA(切替可能)
18.5 90 2×9/16-18UNF
デジタル入力 3点 37 (92.9)
デジタル SP番号切り替え/動作モード切り替え/流量ゼロ補正実行/ガス種類設定切り替え/SPランプ制御こう配切り替え/警報リセット など
入出力
デジタル出力 3点
±0.5 ±0.5
積算パルス出力/制御中ON/全開中ON/全閉中ON/エラー発生中ON など 30 30
通信 注6 ①USB2.0 ②RS-485通信(3線式、 CPL または ModbusRTU を設定で切替可能)
電源 定格 DC 24V、 消費電流300mA 最大
アイソレーション 電源回路と入出力回路は絶縁されています 2×M4 ねじ深さ5min
主な接ガス部材質 注7 SUS316、 テフロン、 フッ素ゴム
取付姿勢 注8 水平取付(トップパネルが下向きにならないこと)、 または垂直取付
保護構造 注9 IP40
適合規格 EN61326-1、EN61326-2-3 分離表示モデル 93
● 面間90mm EPDMゴムガスケット仕様( 詳細はCP-SP-1461をご覧ください)
形番 F4Q9200 F4Q9500 F4Q0002 F4Q0005 F4Q0020 F4Q0050 12.7 13.9
バルブ方式 比例ソレノイドバルブ 非通電時-閉( N.C.) 10.6
標準フルスケール流量(空気/窒素) 注1 200mL/min 500mL/min 2L/min 5L/min 20L/min 50L/min
ガス種類 注2 空気/窒素、 アルゴン、 炭酸ガス、 アセチレン、 アンモニア
制御範囲 1~100% FS
応答性 注3 設定±2% FS以内に0.3s(TYP.)
制御
精度 ±1%SP(40≦Q≦100%) ±1%SP(15≦Q≦100%)
(基準条件にて,Q:流量) 注4 ±0.4%FS(1≦Q<40%) ±0.15%FS(1≦Q<15%) 88
標準差圧 200kPa (入口圧: 200kPa (gauge)、 出口圧: 0kPa (gauge))
動作差圧範囲 注5 50~300kPa 5~300kPa 50~300kPa 5~300kPa 50~300kPa 100~300kPa
圧力
許容入口圧 0.5MPa(gauge)
耐圧 1MPa(gauge)
18.5 90 取付けパネルカット寸法(推奨)
動作条件 使用周囲温度 -10~60℃ 2×9/16-18UNF
37 (92.9)
外部リーク 1×10-8 Pa・m3/s(He)( Oリング透過は含まない) 89±0.2
アナログ 入力タイプ DC 0~5V/1~5V/4~20mA(切替可能)
入出力 30±0.5 30±0.5
出力タイプ DC 0~5V/1~5V/4~20mA(切替可能)
デジタル入力 3点
デジタル SP番号切り替え/動作モード切り替え/流量ゼロ補正実行/ガス種類設定切り替え/SPランプ制御こう配切り替え/警報リセット など
入出力
デジタル出力 3点 2×M4 ねじ深さ5min ※パネル厚さ6mm以下
積算パルス出力/制御中ON/全開中ON/全閉中ON/エラー発生中ON など
通信 注6 ①USB2.0 ②RS-485通信(3線式、 CPL または ModbusRTU を設定で切替可能)
電源 定格 DC 24V、 消費電流300mA 最大
アイソレーション 電源回路と入出力回路は絶縁されています 一体形表示モデル/分離表示モデル 共通
主な接ガス部材質 注7 SUS316、 テフロン、 EPDM
2×Swagelok社継手
取付姿勢 注8 水平取付(トップパネルが下向きにならないこと)、 または垂直取付 SS-400-1-6ST
保護構造 注9 IP40 適用パイプ: 外径 1/4 2×Swagelok社継手
材質 SUS316 SS-4-VCR-1-00032SC11
適合規格 EN61326-1、EN61326-2-3 2×Rc1/4継手
注1: mL/min およびL/min は、0℃、101.325kPa(1 気圧)に換算した1分間あたりの体積流 注5: 動作差圧下限以下でも動作可能ですが、制御可能な流量レンジが狭くなります。
量を表します。ガス種類により制御可能な流量レンジが異なります。「P.5 ガス種類別制御 注6: USB 2.0は弊社PCローダソフトとの接続時に利用します。
流量レンジ」をご覧ください。 micro USB Type-B(2m max)接続に対応しています。
注2: 塩素、硫黄、酸などの腐食成分を含まない乾燥気体であること。また、ダストおよびオイルミ 注7: 接ガス部は禁油処理をしています。 23.5 90 23.5 25.7 90 25.7 23.9 90 23.9
ストを含まない清浄気体であること。 注8: 垂直取付の場合、測定値に誤差が生じます。機器の設定をすることで、補正できます。
注3: 標準差圧時の値です。 デジタルマスフローコントローラ 形 F4Q 取扱説明書 詳細編 CP-SP-1461、デジタルマ (137) (141.4) (137.8)
注4: 基準条件における当社設備との器差です。 スフローコントローラ 形 F4Q 取扱説明書 RS-485 通信機能編 CP-SP-1458 をご覧
<基準条件> ●流体:空気 ●入口圧:標準差圧±15kPa (gauge) ●出口圧:大気圧 ください。 Rc1/4接続 1/4Swagelok継手 1/4VCR継手
●周囲温度:23±2℃ ●ガス温度:周囲温度と同じ ●動作モード:制御中 注9: コネクタ接続時のみ。
●振動/脈動:いずれも無きこと ●ウォームアップ時間:周囲温度に2時間以上放置、かつ 指示なき公差:±1
電源ON 後30分以上放置 ●設置姿勢:水平/表示上向き ●直管長:条件なし
07 08
34.6
HEX21 84
21.4 34.6
8.6 84
15.5 30.6 15.5 8.6
86 21.4
130 130
11±0.5 11±0.5
15±0.5 15±0.5
(32.9)
30.6 10.9 38
34±0.2
33
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選定に関しての注意事項 (設置及びご使用の際は取扱説明書の警告・注意をご覧ください) Memo
● 爆発限界内にあるガスを流さないでください。 爆発事故につながる恐れがあります。
● 本器に異常が生じた際に損害が想定される場合には、適切な冗長設計を行ってください。
● 異物が流入する可能性がある場合には、本器の上流に0.1μ m 以上の異物除去能力を持つフィルタ、ストレーナ、ミストトラップなどを設け、定期的に点
検、交換などを行ってください。
● バーナの空燃比制御に使用する場合、逆火の発生を防ぎ、また逆火が発生したときでも本器に影響を及ぼさないように計装面での対策をしてください。
バーナの逆火による配管内の圧力上昇や火炎は、故障の原因となります。
● 本器の下流側近傍に絞りや圧力損失の大きな機器を接続しないでください。 ハンチングの原因となります。
● 雷サージのおそれがある場合には、サージアブソーバ(サージ防止器)を使用してください。 火災、故障のおそれがあります。
● ガスの完全閉止が必要な場合は、外部に遮断弁を設けてください。 本器のバルブには完全な閉止能力はありません。
● 本器の取り付け場所は次のような場所を避けて設置してください。
・ 仕様の範囲を超えた高温、低温、高湿度、低湿度になる場所
・ 急激な温度変化があり、結露するような場所
・ 硫化ガスなど腐食性ガスのある場所
・ 可燃性のガス、液体や蒸気のある場所
・ 雰囲気中にじん埃、塩分、鉄粉などの導電性物質、水滴、オイルミスト、有機溶剤などが多く含まれる場所
・ 仕様の範囲を超えた機械的振動、衝撃のある場所
・ 直射日光、風雨が当たる場所
・ 油、薬品などの飛沫がかかる場所
・ 高圧線の下、溶接機および電気的ノイズの発生源の近く
・ 電磁界の影響のある場所
● 標準対応以外のガスの使用可否については、事前に当社までお問い合わせください。 機器故障の恐れがあります。
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