Thermische massflowcontrollers meten de warmtecapaciteit van het stromende gas – wordt een ander gas gebruikt dan het kalibratiegas, dan klopt de aanwijzing niet meer. De gascorrectiefactor (GCF) corrigeert dat: Q(reëel) = Q(aanwijzing) × GCF(bedrijfsgas) ÷ GCF(kalibratiegas). Hier de referentietabel, betrokken op stikstof (GCF = 1,000).
De GCF-referentietabel (betrokken op N₂)
| Gas | Formule | GCF |
|---|---|---|
| Stikstof | N₂ | 1,000 |
| Lucht | – | 1,000 |
| Zuurstof | O₂ | 0,993 |
| Koolmonoxide | CO | 1,00 |
| Waterstof | H₂ | 1,01 |
| Argon | Ar | 1,39 |
| Helium | He | 1,45 |
| Kooldioxide | CO₂ | 0,70 |
| Methaan | CH₄ | 0,72 |
| Lachgas | N₂O | 0,71 |
| Ammoniak | NH₃ | 0,73 |
| Tetrafluormethaan | CF₄ | 0,42 |
| Propaan | C₃H₈ | 0,36 |
| Zwavelhexafluoride | SF₆ | 0,26 |
Richtwaarden – tussen MFC-fabrikanten variëren de factoren enkele procenten; de tabel van de betreffende fabrikant is bindend.
De fysica: waarom eenatomig hoog, meeratomig laag?
De GCF weerspiegelt in de kern de molaire warmtecapaciteit: eenatomige gassen als argon en helium slaan warmte alleen op in translatiebeweging – ze koelen de sensor minder, de MFC onderschat de flow, de factor ligt boven 1. Meeratomige moleculen als SF₆ of propaan nemen daarnaast rotatie- en trillingsenergie op en koelen sterker – de factor ligt onder 1, bij SF₆ op nog maar 0,26.
Rekenvoorbeelden in beide richtingen
Aanwijzing → werkelijke flow: een N₂-gekalibreerde MFC toont 100 sccm terwijl argon stroomt: werkelijk vloeit 100 × 1,39 = 139 sccm. Doel → instelwaarde: er moet exact 50 sccm CO₂ stromen: instellen op 50 ÷ 0,70 = 71,4 sccm. Bij kalibratiegassen anders dan N₂ beide factoren toepassen – of direct de MFC-conversiefactor-calculator (gascorrectie) gebruiken, die alle 14 gassen en beide rekenrichtingen kent.
Grenzen van de factoren
Strikt genomen gelden GCF-waarden alleen in het lineaire bereik van het apparaat en bij de referentiecondities van de fabrikant. Bij gasmengsels kan de factor bij benadering molfractie-gewogen worden gemiddeld – maar voor processen met krappe toleranties ontkomt u niet aan kalibratie op het werkelijke bedrijfsgas. Waarom dat in de praktijk zo vaak misgaat, toont ons artikel De 7 meest voorkomende fouten bij het omgaan met hoogzuivere gassen.
