Les régulateurs de débit massique thermiques mesurent la capacité thermique du gaz qui circule – avec un autre gaz que celui d'étalonnage, l'affichage devient faux. Le facteur de correction de gaz (GCF) corrige cela : Q(réel) = Q(affiché) × GCF(gaz de service) ÷ GCF(gaz d'étalonnage). Voici le tableau de référence, rapporté à l'azote (GCF = 1,000).
Le tableau de référence GCF (rapporté à N₂)
| Gaz | Formule | GCF |
|---|---|---|
| Azote | N₂ | 1,000 |
| Air | – | 1,000 |
| Oxygène | O₂ | 0,993 |
| Monoxyde de carbone | CO | 1,00 |
| Hydrogène | H₂ | 1,01 |
| Argon | Ar | 1,39 |
| Hélium | He | 1,45 |
| Dioxyde de carbone | CO₂ | 0,70 |
| Méthane | CH₄ | 0,72 |
| Protoxyde d'azote | N₂O | 0,71 |
| Ammoniac | NH₃ | 0,73 |
| Tétrafluorométhane | CF₄ | 0,42 |
| Propane | C₃H₈ | 0,36 |
| Hexafluorure de soufre | SF₆ | 0,26 |
Valeurs indicatives – les facteurs varient de quelques pour cent entre fabricants de MFC ; le tableau du fabricant concerné fait foi.
La physique : pourquoi monoatomique haut, polyatomique bas ?
Le GCF reflète au fond la capacité thermique molaire : les gaz monoatomiques comme l'argon et l'hélium ne stockent la chaleur qu'en translation – ils refroidissent moins le capteur, le MFC sous-estime le débit, le facteur est au-dessus de 1. Les molécules polyatomiques comme le SF₆ ou le propane absorbent en plus l'énergie de rotation et de vibration et refroidissent davantage – le facteur est en dessous de 1, jusqu'à 0,26 pour le SF₆.
Exemples dans les deux sens
Affichage → débit réel : un MFC étalonné N₂ affiche 100 sccm alors que de l'argon circule : en réalité 100 × 1,39 = 139 sccm. Consigne → réglage : il doit passer exactement 50 sccm de CO₂ : régler 50 ÷ 0,70 = 71,4 sccm. Avec un gaz d'étalonnage autre que N₂, appliquer les deux facteurs – ou utiliser directement le Calculateur de facteurs de conversion MFC, qui connaît les 14 gaz et les deux sens de calcul.
Limites des facteurs
En toute rigueur, les valeurs GCF ne valent que dans la plage linéaire de l'appareil et aux conditions de référence du fabricant. Pour les mélanges, on peut approcher le facteur par moyenne pondérée des fractions molaires – mais pour les procédés à tolérances serrées, rien ne remplace l'étalonnage sur le gaz de service réel. Pourquoi cela tourne si souvent mal en pratique : voir notre article Les 7 erreurs les plus fréquentes dans la manipulation des gaz de haute pureté.
