MFC를 이용해 진공도를 제어한다. Process Variable 기능
Mass Flow Controller는 열식 질량 유량 제어기로 기체에 대한 유량 측정 및 제어에 사용되는 제품입니다.
일정한 진공펌프의 Pumping Speed / Throughout를 알고 있다면, 유량 조절로 원하는 진공도를 제어가 가능하기 때문에 보통 그런 방식으로 MFC를 사용하는 경우가 있습니다.
그에 반해 Process Variable 기능은 진공 센서와 통신하여 MFC에서 유량 기준이 아닌 진공도 기준으로 제어하는 차이가 있습니다.
이번 시간에는 진공 센서와 통신하여 MFC로 진공도를 조절할 수 있는 Process Variable 기능에 대해 알아보도록 하겠습니다.
사용 제품
Teledyne Hastings사의 300B Series MFC와 2020B 진공 센서
300B 시리즈 MFC
Digital 300B는 유량 제어 뿐만 아니라, 외부 센서의 신호를 받아 밸브 제어가 가능한 Process Variable 기능이 있습니다.
- 일체형 터치 디스플레이
- 정확도 : 0.2% FS + 0.5% Rd
- P/V 기능
HFM-D-300B Series는 디지털 방식으로 기존의 아날로그 제품에 비해 더 빠르고 정확한 유량 측정이 가능한 제품이며, 진공도 조절을 위한 Process Variable 기능이 탑재되어 있고 Teledyne Hastings사의 Data Logging 소프트웨어와 호환이 가능합니다.
HVG-2020B 진공 센서
HVG-2020B 진공 센서는 Piezo 센서와 Pirani 센서를 함께 사용하는 듀얼 센서 방식으로 1,000 torr(133,322.3 Pa)에서 0.1 mtorr(0.1333 Pa) 미만의 매우 넓은 범위에서 안정적이고 정확한 진공도 측정이 가능한 제품이며, 고급 압력 저항 센서로 기체 성분이 바뀌어도 보정 작업 없이 측정이 가능합니다.
두 제품은 모두 터치스크린이 장착되어 별도의 리드아웃 없이 화면을 통해 바로 유량 및 진공도를 확인할 수 있으며, 터치스크린을 통해 제품을 제어할 수 있는 장점이 있습니다.
Process Variable 기능의 작동 원리
Process Variable 기능을 위해 챔버에 연결된 302B와 2020B 제품을 서로 연결합니다.
챔버를 진공상태로 만든 후, MFC에 원하는 진공도를 입력하면 MFC의 밸브가 열리면서 챔버 내로 유량을 흘려보내니다.
MFC는 진공 센서와 연결되어 챔버 내의 진공도를 확인하며, 챔버 내부의 진공도가 설정한 값에 도달할 수 있도록 지속적으로 밸브를 조절합니다.
P/V 기능에는 두 가지 모드가 있습니다.
MFC를 이용해 진공도를 제어할 때 사용되는 간편모드와 P/V모드의 화면
간편 모드
터치스크린에서 P/V를 선택하면 바로 진공제어가 가능합니다.
Setpoint를 진공도로 설정하면, 현재 유량과 설정 진공도가 표시됩니다.
실시간 진공도는 302B 상에는 표시되지 않지만 다양한 상황에서 간단하게 사용할 때 편리합니다.
Fully P/V 모드
302B를 P/V 모드로 완전 변경하는 방법입니다.
MFC를 진공 제어용으로만 사용할 경우 P/V로 변경된 제품을 사용합니다.
이때에는 현재 진공도와 현재 유량 둘다 302B MFC에 표현됩니다.
Process Variable 기능을 설명한 동영상도 참고하시기 바랍니다.
P/V 모드는 진공 펌프의 Pumping Speed와 제어 할 진공도에 따라 유량이 결정되기 때문에 진행 전에 꼭 미리 확인되어야 합니다.
Teledyne Hastings 사의 Mass Flow Meter / Controller 는 다양한 종류의 가스 유량 측정이 가능하며, 각각의 가스에 맞는 Wetted Material 을 사용하여 높은 정확도의 유량 측정이 가능합니다.
가스 혼합물 및 사용 가능한 Wetted Material, 그리고 Mass Flow Meter / Controller 에 대한 문의는 아래의 링크를 참고하시기 바랍니다.
