product feature: 5800 mfc

Product Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFCProduct Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFC

Fast Response Control

Soft Start

Valve Override

Setpoint

Low Command Valve Inhibit

Removable Cleanable Sensor

Output Limiting

Valve Off

Valve Test Point/PurgeRemote Transducer Input

Product Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFCProduct Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFCProduct Specifications

유량 범위 : 3 sccm to 2500 slpm (Nitrogen Equivalent)

정 확 도 : +/- 1% at Calibration. +/-0.2% FS for Ranges higher than 20 slpm.

재 연 성 : 0.25% of the rate.

응답 속도 : Less than 3 seconds response within 2% of FS.

Power: ±15 Vdc ± 5%

사용 온도 : Operating (5°C – 65°C). Non-Operating ( ＜ -25°C – 100°C ＜ )

최대 사용 압력 : 1500 psig (100 Bar)

압력차 Pressure (Delta-P): 5 –50 psia/3.5 Kg/cm2

Output Signal: 0-5 Vdc into 2000 ohms or greater.

Leak Integrity: 1 x 10-9 Atm. cc/sec Helium.

Control Range: 50 to 1 (Max. Range 에 2% ~ 100%)

Electrical Connection: 20 terminal CE or 15 Pin D-Connector.


Part Pictures

5850E SS Body

Thermal Sensor

ACLFE Restrictor

Orifice

Sensor Applied

Restrictor Applied

Orifice Applied


Part Pictures

Plunger

Lower Guide Spring

Viton Valve Seat

Plunger Assembly Plunger Assembly Applied

N/C Valve Stem Valve Stem Applied W/Valve Coil Can


Part Pictures

PC Board PCB Applied 5850E Cover Can Complete 5850E

Product Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFC Product Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFC

작동 원리 : Sensor

1. Sensor Tube 의 중간에 위치한 heater 에 정전력을 공급하여 가열한다 .

2. Gas Flow 가 없는 상태에서 T1, T2 의 도달 온도가 같아져 온도차는 없다 .

3. Gas Flow 가 일어나면 Upstream Sensor T1 의 온도는 내려가고 Downstream Sensor T2 의 온도는 올라가게 되어 온도차 △ T(T1, T2 ) 가 형성된다 .

4. 이 때 , 온도차 △ T(T1, T2 ) 는 Gas 의 흐름에 정비례한다 .

5. Bridge 회로는 T1,, T2 의 온도차 (△T)값을측정을하여 Amplifier 를 통하여 0~5 VDC 출력을 내보낸다 .

* Brooks Sensor 는 3 Wire 방식으로 타 2 Wire 방식의 Sensor 보다 정밀하다 . 특히 , Sensor Tube 의 직경이 φ0.35O.D * 0.09t 로 작기 때문에 Gas 흐름에 대한 온도 반응이 빠르고 정확하며 , 높은 압력에도 적용할 수 있다 .

Product Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFCProduct Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFC작동 원리 : Restrictor

Restrictor 는 유량비에 따라 일정한 차압을 만들어 Sensor 쪽으로 Gas Flow 가 형성되게 한다 .

각 restrictor 는 sensor 에 흐르는 유량과 Restrictor 에 흐르는 유량비를 일정하게 유지 시킨다 .

각 restrictor 들은 서로다른 압력차와 최대유량 값을 갖는다 .

Brooks 5850E MFC 는 3 가지 종류의 restrictor 를 사용한다 .

1) 9.5SLPM 이상의 일정한 유량값을 위한 다공질의 소결금속 .(Air 기준 )2) 3.5SLPM 이상의 일정한 유량값을 위한 소결 wire mesh.(Air 기준 )3) ACLFE( 층류를 형성시키고 막히지 않게 하는 성분 ) 3.4SLPM 이하의

유량값에 사용 .

Product Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFCProduct Feature: Product Feature: 5800 MFC5800 MFC작동 원리 : Valve

Normally Closed Valve(N/C) 는 0 V 에서 오른쪽 그림에 묘사된 것처럼 완전히 닫혀있다 .

사용자에 의해 셋팅 된 voltage 는 pcb 에서 valve coil can 에 연결되어 전류에 정비례하는 자기력을 만든다 . 높은 voltage 는 밸브가 완전히 열리도록 하고 반면에 낮은 voltage 나 0 V 는 닫히게 한다 .

부하를 거는 것은 valve seat 를 상승시켜 orifice와 떨어뜨려 가스를 흐르게 하는 초기의 힘을 결정한다 . 만일 부하를 건 것이 충분하지 않다면 valve 는 완전히 닫히지 않는다 . 과도하면 자기력은 plunger 를 올리기에 충분하지 않고 valve 는 열리지 않는다 .

간극 (plunger 꼭대기와 stem 사이의 공간 ) 은 밸브 전체 이동거리와 주어진 voltage 에서 plunger 와 stem 사이의 힘을 결정한다 .

간극이 너무 작으면 valve 는 열리지 않고 너무 크면 valve 를 열 수 있는 자기력이 충분하지 못한다


적용 범위 Optical Fiber ( 광섬유 )

LCD

Total Industry

Fuel Cell ( 연료 전지 )

Petrochemical

Petroleum

Research and Development

High Pressure Industry

Pharmaceutical ( 제약 )

위의 적용 분야에서 모두 5850E 모델이 강점을 보이고 있지만 광섬유 제조 공정 , LCD 와 연료 전지 산업분야에서는 더 큰 강점을 보이고 있다 .


Main Market Application Percentages

45%

20%

10%15% 10%

Industrial

Fuel Cell

Semiconductor

Optical Fiber

Other

70%

10%5%5%10%

Industrial

Fuel Cell

Semiconductor

Optical Fiber

Other

World Wide Scale

North Asia Pacific

Statistics based on Fiscal year October 2001-2002

Troubleshooting ( Troubleshooting ( 고 장 진단 고 장 진단 ,, 수 리 수 리 ))Troubleshooting ( Troubleshooting ( 고 장 진단 고 장 진단 ,, 수 리 수 리 ))

작동하기 전 확인 사항

가능하다면 수리나 반품을 위한 문제가 있다고 생각 되는 MFC 를 장비에서 분리하기 전에 특히 새 제품이라면 아래의 내용을 확인해야 된다 .

Common 단자의 저항 값이 낮은지 확인하거나 Power 공급장치의 전압과 그 Signal 이 controller 에 제대로 전달되고 있는 지 확인 .

가스가 흐르는 연결 부위들이 제대로 되어있나 확인하고 Leak 가 있는지 확인.

MFC 가 작동은하나 Set point 값 만큼 흐르지 못하면 Inlet 압력이 충분한지와 차압 (△P) 이 정상인지 확인 ( 초기 교정 조건과 동일한 지 확인 ).

각 종 Jumper 의 위치가 정확하게 위치해 있는 지 확인 요망 .

Troubleshooting cont…Troubleshooting cont…Troubleshooting cont…Troubleshooting cont…문 제 점 고 장 원 인 확 인 / 조 치 사 항

Overshooting 값이 5%F.S 이상 일 때

Anticipate potentiometer 의 조정 불량

anticipate potentiometer 를 조정 .

명령한 값과 관계없이 output 이 0 이고 gas가 흐르지 않을 때 .

Control Valve 의 막힘

Valve Override Input 에 –15V 가 가해짐 .

PCB 결함 .

Valve voltage 가 나오지 않음 .

“Valve-off” 핀이 ground됨 .

100% 에서 command valve 와 TP3 를 체크 , 만일 voltage 가 N/C valve 에 대해 – 11V 또는 N/O valve 에 대해 +11V 보다 더 내려가면 분해하여 control valve 를 수리하라 .

Valve 의 과도한 input 값을 check.

circuit board 를 교체 .

외부 valve 에서 나오는 jumper 값을 check.

“Valve-off” 의 input 값을 check.

Control 은 하지만 Off시 Zero 값에 도달하지 못할 때 .

control valve 의 leak 가능성 .

valve 전압의 저항값 초과.

Valve 를 분해 및 수리 .

Control 의 저항 값을 낮추거나 컨트롤러의 “External Valve Return” 의 부품을 바꾼다 .


Control 은 하지만 Set 값보다 Output 이 낮게 나올 때

Inlet 압력이 낮거나 차압 (△P)이 낮을 때

부분적인 sensor 의 막힘

부분적으로 valve 가 막힘 .

Valve 의 조절 불량

Valve guide spring 의 부적합한 선택

압력을 조정하고 필요 시 필터를 교환하거나 세척한다 .

재교정

control valve 를 분해 및 수리 .

valve 를 조정

유량값의 흔들림 차압이나 inlet 압력이 높음

orifice 사이즈가 큼

Valve 조정 불량

Anticipate potentiometer 의 조정 불량

pressure regulator 의 고장 .

PCB 의 손상 .

pressure 조절

orifice size 를 확인

valve 를 조정 .

anticipate potentiometer 를 조정 .

regulator output 을 확인

PCB 를 교체 .


Output signal 이 +6.8V가 나올 때

Valve 가 열렸거나 누설가능성 .

Valve Override input 에 +15V가 인가 됨

PCB 의 고장 .

Command input 값이 뛸 때 .

control valve 를 cleaning 하거나 조정

Valve Override 단자 확인 .

PCB 를 교체 .

command signal 을 연결 .

교정된 량 보다 많은 량이 흐르나 출력값은 zero 일때

Sensor 가 막힘 . 0.007φ 정도의 피아노선으로 뚫는다 .

교정된 량 보다 적은 량이 흐를 때

restrictor 의 부분적인 막힘 . restrictor 의 교체 .

Calibration Method & PrincipleCalibration Method & PrincipleCalibration Method & PrincipleCalibration Method & Principle

* 정 의 : calibration 을 하는 것은 check, 조정 또는 표준화된 것과의 대조에 의한 결정이다 ( 정확한 교정을 마친 것 ). 사용 Gas, 사용 유량 , 사용 압력에 적합하게 Restrictor, Orifice 를 선정 조립하여 사용 조건과 동일하게 성능을 맞춘다 .

* 목 적 : calibration 의 주요 목적은 5850E MFC 의 유량과 gas, valve 를 조정하고 소비자가 필요한 사양에 맞추어 주는 것

* 방 법 : calibration 절차는 digital voltmeter 와 Brooks Vol-U-meter 와 같은 표준 calibrator 를 필요로 한다 . Digital voltmeter 는 유량조정에 사용되어지는 Vol-U-meter 와 함께 MFC 의 valve 내부를 조정한다 . Calibration 은 숙달되고 교육 받은 사람이 해야 하고 중앙진공이 도움이 될 것이다 .

* Calibration 은 5 point 에서 수행되는데 그에 따라 valve 는 Full scale 의 0%, 20% FS, 50%FS, 70% FS and 100% FS 에 조정이 이루어진다 .

Temperature Deg.F

비열

비

K=cv/cp

0 100 200 300 400 5001.00

1.10

1.20

1.30

1.40

1.50

Air, N2, O2, CO

H2

Steam

CO2

Hydrocarbon mol wt = 16

20253040

60

MFC Response to Pressure VariationMFC Response to Pressure VariationMFC Response to Pressure VariationMFC Response to Pressure Variation압력변화는 대부분이 orifice 와 관련이 있다 .

- Orifice 의 선택은 Gas, 사용 압력 , 사용 유량에 의해 선택한다 .

- Brooks sensor 는 Thermal Mass 측정 원리에 의한 Gas 질량 측정 방식이므로 압력 변화에 무관하다 . 즉 , 압력 변화에 따라 체적은 변하지만 질량은 변하지 않기 때문에 압력 변화에 무관하게 된다 .

- 오른쪽 그래프는 온도변화에 따른 정압비열과 정적비열의 gas 별 차이를 나타내었다 .

꼭 이해해야 할 제한 조건은 △ P 와 임계 압력차이와의 관계가 있다 . 임계 압력량은 INLET 과 OUTLET 압력 차가 5~50psia 내에 들지 않을 때 존재한다 . 다시 말해 5850E 는 valve 를 기준으로 전 후의 최대 압력차를 3.5kg/㎠ (50psi)를 허용한다 .

Orifice 선택은 복잡한 계산을 해야 되며 충분히 숙련되고 교육 받은 기술자의 협조가 필요하다 .

Introducing Smart Series Mass FlowIntroducing Smart Series Mass FlowIntroducing Smart Series Mass FlowIntroducing Smart Series Mass Flow

Typical calibration installationTypical calibration installation

Introducing Smart Series Mass FlowIntroducing Smart Series Mass FlowIntroducing Smart Series Mass FlowIntroducing Smart Series Mass FlowComparison of Digital and Analog MFCs

Digital Type Analog TypeS-Series Digital Meter 는 calibration 과 같은 일을 수행하는 digital signal 을 사용하고 valve조정은 컴퓨터의 Software 로 가능하다 . 또한 , 자체진단도 가능하다 .

온도변화에 따라 정확성과 재연성에 영향을 받지 않는다 ..

정확한 control 은 빠른 응답속도 와 다양한 공정조건에서 gas 유량을 확고하고 안정적으로 제어함

오랜 기간의 신뢰성 , Zero 점의 안정성은 정확한 측정과 control 을 하게 한다

사용자가 완전하게 PID control 과 I/O 그리고 alarm 을 프로그램할 수 있다 ..

내부의 PCB배열은 main Board 와 그에 연결되어 digital 과 profibus 지원을 해주는 piggy back board 로 구성되어 있다 .

‘E’ 나 ‘ I’ 시리즈와 같은 제품은 아날로그 신호를 사용하여 , calibration, valve 조정과 진단체크는 수동으로 해야 된다 .

일반적으로 Digital MFC 에 비해 정밀성과 재연성밎 온도변화에 민감 .

일반적인 응답속도는 다양한 공정 조건의 가스 흐름 조절에 영향을 미친다 . 최선의 결과를 위해서는 공정 조건에 최소한의 변화를 주어야 한다.

신뢰성은 공정조건과 표준상태의 유지에 달려있다. Zero 점의 변동가능성이 있다 .

PID control, I/O 과 alarm 은 수동으로 행해져야 한다 .

내부의 PCB 배열은 아날로그 신호를 주는 하나의 PC Board 로 구성되어 있기 때문에 Digital 이나 profibus 지원은 할 수 없다 .

MFCs Utilizing Profibus CommunicationMFCs Utilizing Profibus CommunicationMFCs Utilizing Profibus CommunicationMFCs Utilizing Profibus Communication PROFIBUS 는 모든 공장의 공정 산업과 제조 부분에 있어서 사용하는 가장

보편적인 분야이다 . Profibus 는 vendor-independent 하고 , 공정 자동화와 제조에 있어 적용의 넓은 범위를 기준으로 한다 . Vendor-independence 와 개방성은 국제 규격인 EN 50170, EN 50254 and IEC 61158 로 보증하게 한다 .

PROFIBUS 는 어떤 특별한 조절 없이 다른 제조사의 장치와 호환이 가능하다 . Profibus 는 복잡한 통신 작업과 높은 처리 속도 적용에 사용 될 수 있다 . 이것을 통해서 더욱 더 기술적인 발전을 해 나갈 수 있고 , Profibus 는 여전히 미래를 대비하는 산업의 통신 시스템이다 . . Profibus 는 여전히 미래에 대비하는 산업의사소통 시스템이다 . Profibus 사용의 이점은 비용절감 ,쉬운 설치 운용과 다양한 제조 공정에 대응할 수 있다 .

EUROPEANFIELDBUS STANDARD

EN 50170

P R O

C E S S

M A N U F A C T U R I N G

B U

I L

D I

N G

product feature: 5800 mfc

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