가스 종류에 상관없는 정밀 측정: HVG-2020A
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안녕하세요 인포라드 입니다.
진공 공정에서 압력을 측정할 때 가장 고려해야 할 요소 중 하나는 '사용하는 기체의 종류'입니다. 일반적으로 많이 사용되는 열전대나 피라니 게이지는 기체의 열전도도를 이용하기 때문에, 공기가 아닌 아르곤(Ar)이나 헬륨(He) 등을 사용할 경우 측정값에 오차가 발생하여 별도의 보정 계수를 적용해야 하는 번거로움이 있습니다.
반면, 이러한 가스 의존성을 해결한 정전용량형 게이지(CDG)는 매우 정밀하지만 도입 비용이 높다는 장벽이 있습니다.
오늘은 이 두 방식의 장점을 결합하여, 합리적인 비용으로 가스 조성에 영향을 받지 않고 압력을 측정할 수 있는 Teledyne Hastings의 피에조 진공 게이지, HVG-2020A에 대해 알아보겠습니다.
1. 측정 원리: 피에조 저항 센서 (Piezo-resistive Sensor)
HVG-2020A는 기체의 열전도도가 아닌, 기체가 센서의 다이어프램을 누르는 물리적인 힘을 직접 측정하는 압전(Piezo) 방식을 채택하고 있습니다.
가스 독립성 (Gas Independence): 기체의 종류나 조성비가 바뀌더라도 별도의 가스 보정 작업이 필요하지 않습니다.
이점: 다양한 가스를 교체하며 사용하는 연구실이나, 공정 가스 비율이 수시로 변하는 환경에서도 신뢰도 높은 데이터를 제공합니다.
2. 호환성 및 출력 신호 (Linear Output)
이 제품은 다양한 산업 현장의 요구에 맞춰 폭넓은 아날로그 출력 신호를 지원합니다. 특히 선형 출력(Linear Output) 기능을 통해 기존에 사용하시던 고가의 CDG용 장비들과도 완벽하게 호환됩니다.
폭넓은 장비 호환성: HVG-2020A는 0-10V 선형 출력을 지원하므로, Edwards의 TIC 시리즈나 Chell Instruments의 CCD-100 및 CCD-104와 같은 디스플레이 컨트롤러와 호환이 가능합니다. 고가의 컨트롤러를 교체할 필요 없이 센서만 변경하여 이용이 가능합니다.
다양한 출력 모드: 0-1 VDC, 0-5 VDC, 0-10 VDC의 전압 출력뿐만 아니라, 노이즈에 강한 0-20 mA, 4-20 mA 전류 루프 출력도 선택 가능합니다.
시스템 통합: PLC(Programmable Logic Controller) 시스템과도 별도의 변환 장치 없이 연결하여 압력 값을 모니터링할 수 있습니다.
3. 주요 기능 및 편의성
HVG-2020A는 설치와 운영의 편의를 위한 다양한 기능을 내장하고 있으며, 데이터 신뢰성을 위한 옵션도 제공합니다.
터치스크린 디스플레이 (옵션): 본체에 내장된 컬러 터치스크린을 통해 실시간 압력 확인은 물론, 압력 변화 추이를 보여주는 'Pressure vs. Time Plot'이나 'Bar Graph' 모드를 활용하여 진공 상태를 직관적으로 파악할 수 있습니다.
상태 표시 LED: 디스플레이와 별도로 장비 상단에 상태 표시 LED가 있어, 장비의 작동 상태를 한눈에 확인할 수 있습니다.
디지털 통신: USB(Virtual COM Port) 및 RS232/RS485 통신을 지원하여 PC와 간편하게 연결할 수 있습니다.
NIST 교정 성적서 옵션: 엄격한 품질 관리가 필요한 공정을 위해 NIST(미국 국립표준기술연구소) 추적 가능한 교정 성적서 옵션을 선택할 수 있습니다.
내구성: 가스가 접촉하는 부위는 304 및 316L Stainless Steel로 제작되어 부식성 가스에 대한 내구성이 뛰어납니다.
4. 주요 적용 분야
HVG-2020A는 가스 종류에 민감하거나 대기압부터 저진공 영역을 모니터링해야 하는 다양한 산업군에서 활용됩니다. 웹사이트에 소개된 주요 적용 분야는 다음과 같습니다.
반도체 및 디스플레이: Load-lock 챔버 모니터링, 플라즈마 코팅, 태양 전지 제조 공정
연구 및 실험: 화학 연구, 의료 연구, 가속기
일반 산업: 진공 건조, 글러브 박스, 가전 제품 제조, 냉동 공학
기타: 오일 재처리, 중앙 진공 모니터링, 공기 샘플
5. 제품 사양
HVG-2020A의 주요 기술 사양은 다음과 같습니다.
측정 범위 (Range): 0.1 Torr ~ 1,000 Torr
정확도 (Accuracy): ±(0.1% of Reading + 0.5 Torr)
허용 과압 (Proof Pressure): 최대 25 psig (약 2,000 Torr 이상)까지 센서 성능 변화 없이 견딜 수 있습니다.
동작 온도: -20 ~ 70°C
6. 결론
HVG-2020A는 대기압에서 저진공 영역(Rough Vacuum)을 정밀하게 측정해야 하는 공정에 최적화된 솔루션입니다. 특히 고가의 CDG를 대체하면서도 가스 종류에 따른 오차 문제를 해결하고자 하는 경우 가장 효율적인 선택이 될 수 있습니다. 제품에 대한 더 자세한 정보는 아래 링크를 참고하시길 바랍니다.
인포라드는 기체의 종류와 유량, 압력 등 모든 측정 환경을 고려해 해당 사용자가 올바른 계측기와 배관, 게이지를 선택할 수 있도록 도와드립니다.기술 문의나 견적 요청은 아래 링크를 참고하시기 바랍니다.
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