다양한 진공 게이지에 대한 진공 측정 실험(Test experimental for various vacuum gauge)
우리는 진공값을 측정해야 할 때 여러 브랜드에서 출시된
다양한 종류의 진공 게이지들을 사용하고 있습니다.
이번 시간에는 진공 측정에 주로 사용되는 몇가지 종류의 게이지들을 대상으로
일정 압력에서의 측정값을 비교해보는 시간을 갖도록 하겠습니다.
비교 대상 및 대상의 설명, 실험 환경
1 : 1,000 Torr Capacitance(Baratron)
2: Teledyne Hastings 2020B
3 : Convection
일반적으로 진공 측정기를 사용해 진공값을 측정하는 진공 범위에서는
진공도 변화에 따른 내부 회로의 정전 용량 변화량 측정 방식의
캐패시턴스 게이지(Capacitance - Baratron)와
기체가 열을 이동시키는 대류작용을 이용한 Convection (대류 게이지),
두 가지 센서가 사용되고 있습니다.
1,000 Torr 캐패시턴스 게이지는1 Torr 미만에에서 사용 할 수 없기에,
추가의 1 Torr 캐패시턴스 게이지가 필요해 집니다.
Convection 게이지는 선형(Linear)이 아니기 때문에 전체 압력 범위에서 사용할 수 없으며,
측정에 이용되는 물리학법칙으로 인해 급격한 압력 변화에는 심각한 오류를 나타낼 수 있습니다.
그에 대안으로 Combo 게이지가 있습니다.
Teledyne의 2020B는 Hot Wire Pirani 센서 및 Piezoresistive 센서를 단일 패키지로 결합해,
센서가 전체 작업 범위 (1,000 Torr ~ 0.5 milliTorr)에서 우수한 정확도를 갖도록 하는
이중 기술 센서입니다.
대기압(760 Torr) ~ 1 Torr 까지의 펌핑(Pumping)압력 측정 시
위의 그래프에서 볼 수 있듯, Convectron (대류 게이지)는 펌핑이 시작될 때 중대한 오류를 보였지만,
Teledyne Hastings 의 2020B 제품은 1,000 Torr 캐패시턴스 게이지와
매우 근사치한 측정값을 제공했습니다.
압력이 감소하고 펌핑 속도가 느려짐에 따라 모든 센서의 측정값은 점차 동일해졌습니다.
Teledyne Hastings 2020B(Piezo + Pirani Combo) Vacuum Gauge
2020B 센서 자체는 매우 컴팩트하며, 옵션으로 제공되는 터치 디스플레이는 매우 직관적입니다.
이 신제품의 가격은 대류 게이지의 가격을 약간 상회하지만,
대류 게이지에 컨트롤러를 포함한 가격과는 거의 동일할 정도로 저렴합니다.
또한 대류 게이지와 1,000 Torr 캐패시턴스 게이지와의 조합보다는 훨씬 저렴합니다.
우리는 제한된 비용으로 누설 감지기(Leak Detector)의 센서를 선택해야만 할 때
상대적으로 저렴한 대류 게이지를 사용하는 경향이 있습니다.
하지만 비용을 낮추기 위해서 하나의 제품에 여러 종류의 센서를 결합하는 방법도 있습니다.
Teledyne Hastings 사의 2020B 제품은 피에조 센서와 피라니 센서를 함께 결합한 진공 게이지 입니다.
단 한개의 게이지 별도 측정 장비 없이 게이지 자체에서 리딩 가능
피에조 센서는 각종 기체의 종류와 상관없이 독립적으로 압력을 측정하며
10 Torr 이상의 저진공 영역을 측정합니다.
열전대 방식의 피라니 센서는 1 Torr 미만의 중진공 영역을 측정하며
1 ~ 10 Torr 사이의 압력은 두 센서 사이의 가중 평균을 사용해 측정하고
자체적인 온도 센서를 이용해 측정 정확도를 높입니다.
따라서 1,000 Torr ~ 1 milliTorr 범위의 압력을
저렴하고 높은 정확도를 가진 단 한개의 게이지로 측정할 수 있습니다.
또한 2020B 제품은 옵션으로 터치스크린(Touch Screen)이 제공되어
별도의 컨트롤러 및 리드아웃(Lead Out) 없이 다양한 응용 환경에 적용할 수 있습니다.
제품에 대한 저 자세한 내용은 아래의 링크를 참고하시기 바랍니다.
