배터리를 이용한 Mass Flow Meter / Controller 작동 실험
Teledyne Hastings 사의 Mass Flow Meter / Controller 는 기본적으로 전원 공급이 필요한 제품입니다.
그렇기 때문에 220 volt 전원 연결이 필요하지만 항상 전원 연결이 용이한 상황이 마련되는 것은 아닙니다.
그래서 우리는 전원 연결을 하지 않고 배터리를 이용해 언제 어디서나 쉽게 유량 측정이 가능한
Mass Flow Meter / Controller 를 만들기 위한 실험을 진행해 보았습니다.
이번 시간에는 배터리를 이용해 MFC 를 사용한 실험 결과에 대해서 알아보도록 하겠습니다.
Digital Mass Flow 제품의 전원 공급 요구 사항
위의 사진은 Teledyne Hastings 사의 Digital Mass Flow 제품군 메뉴얼 중, 전원 공급 요구사항 입니다.
이중, 오른쪽 하단의 HFC-D-302B (Controlloer) 을 보면
11 ~ 36 VDC(직류) @(일 때), 8.2 W(와트 - 최대) 입니다.
그리고 전류량(A)를 구하기 위해 한가지 예를 들면,
만약 24 Volt 를 연결하게 되면 전압(V) x 전류(A) = 전력(W) 이기 때문에,
8.2 W ÷ 24 V = 0.34 A 가 되는 것입니다.
배터리 연결 실험
정격 전압인 11 ~ 36 Volt 를 맞추기 위해 9 Volt 전압인 배터리 2개를 연결해 전압을 확인해 보았습니다.
1. 17.29 Volt 가 측정되었습니다.
9 Volt x 2개 = 18 Volt 지만, 배터리의 자연 방전 현상으로 인해 0.71 Volt 가 사라진 것입니다.
2. HFC-D-302B 와 연결해 보았습니다.
3. 밸브가 Close 인 상태에서는 배터리 전압 15 Volt, 240 mA 가 흐릅니다.
15 Volt x 0.24 A = 3.6 W 의 전력 량으로, 허용 치인 8.2 W 보다 작은 것을 알 수 있습니다.
4. MFC 에 50 sccm 이 흐를 때는 배터리 전압 15 Volt, 311 mA 가 흐릅니다.
15 Volt x 0.31 A = 4.65 W 의 전력량이 흐릅니다.
5. MFC 에 250 sccm 이 흐를 때는 배터리 전압 12.7 Volt, 346 mA 가 흐릅니다.
12.7 Volt x 0.35 A = 4.45 W 의 전력량이 흐릅니다.
6. 밸브가 Open 인 상태에서는 배터리 전압 11 Volt, 660 mA 가 흐릅니다.
11 Volt x 0.66 A = 7.26 W 의 전력이 흐릅니다.
즉, 18 Volt 의 배터리를 연결해 MFC 를 작동시켜도
요구사항인 최대 8.2 W 의 전력 이상은 흐르지 않는다는 것을 알 수 있었습니다.
실험 결과
전압이 18 Volt 인 배터리를 이용해 MFC 제품을 구동할 경우,
측정 및 제어하는 유량에 따라 전압(Volt) 와 전류(Ampere) 는 각각 달랐지만
제품의 메뉴얼에서 요구하는 전원 공급 요구사항인 최대 8.2 W 는 넘어가지 않는 것으로 확인 되었습니다.
유량에 따른 자세한 전류는 아래의 표와 같습니다.
