目に見えない「リーク」が工場の損失を生む

工場設備や配管ラインには、常に「漏れ（リーク）」のリスクが存在します。
圧縮空気やガス、真空系統などで生じる微小なリークは、一見すると無視できるように思えますが、長期間放置されることでエネルギーコストの増大や製品品質の低下、さらには安全面のリスクへとつながります。
近年、カーボンニュートラルや省エネ要求の高まりにより、「リークをどれだけ早期に、定量的に検知できるか」が新たな課題となっています。

なぜマスフローセンサーでリーク検知をするのか

マスフローセンサー方式は「工程内での高精度検査」や「自動ライン監視」に最適です。

今後のスマートファクトリー化においては、単なる“漏れ検知”ではなく、リアルタイムで漏れ量を数値化・解析し、異常傾向をよりすることが求められます。
その実現に向け、マスフローセンサーを中核としたリーク検知が次世代の標準技術として注目されています。

Sensirion社最新マスフローセンサー

センシリオン社のマスフローセンサーは広いダイナミックレンジに加え、高速、高精度、ガス流量の効率的な測定を可能にし、高信頼性、長期安定性を実現します。

また非常に小さくて軽いため、デバイスのサイズと重量を最適化できます。

さらに、再現性、精度、制御範囲、速度の点で優れたパフォーマンスを発揮します。

SFC6000 は集積化が進み、使用する電子部品数が非常に少ないため、サプライチェーンは堅牢です。

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マイクロサーマル方式とは

熱的に絶縁された膜上のヒーター素子と、上流および下流に配置された 2 つのサーモパイルが、単一のシリコンチップ上に統合されています。ガス流があると、上下流の温度分布が変化し、この非対称性を検出します。測定部、A/D コンバーター、さらに信号処理は CMOS 標準プロセスを用いた単一チップ上に構成されています。また同じチップは、標準的なマスフローコントローラーにおけるマイクロプロセッサーとしての機能も担い、バルブを直接制御します。

膜の熱容量が非常に小さいため、センサーの応答時間は 3～4 ms と極めて高速です。増幅、A/D 変換、デジタル線形化、温度補償といった全設計がセンサーの高速性に合わせて最適化されており、完全に補償された流量測定値をミリ秒単位で出力できます。高度な制御アルゴリズムと組み合わせることで、SFC6000D は従来のマスフローコントローラーと比べて大幅に短い整定時間を実現します。

リーク検知を「管理」から「予知」へ

マスフローセンサーによるリーク検知は、単なる検査手法ではなく、生産ライン全体の健全性を見える化するソリューションへと進化しています。
これにより、設備の稼働状況を常時監視し、リーク発生を未然に防ぐ「予知保全型リークマネジメント」が現実のものとなりつつあります。

リーク検知を“点検/品質検査作業”から“価値創出”へ、今後はセンサー技術の高精度化とデータ解析技術の融合により、さらにスマートな工場運用が期待されます。

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