Product Feature: 5800 MFC

1. Product Feature: 5800 MFC Soft Start Output Limiting Valve Override Low Command Valve Inhibit Fast Response Control Removable Cleanable Sensor Remote Transducer Input Valve Test Point/Purge Setpoint Valve Off

2. Product Feature: 5800 MFC Product 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. Range에 2% ~ 100%) • Electrical Connection:20 terminal CE or 15 Pin D-Connector.

3. Thermal Sensor Sensor Applied ACLFE Restrictor Restrictor Applied 5850E SS Body Orifice Orifice Applied Product Feature: 5800 MFC Part Pictures

4. Plunger Lower Guide Spring Plunger Assembly Plunger Assembly Applied Viton Valve Seat W/Valve Coil Can N/C Valve Stem Valve Stem Applied Product Feature: 5800 MFC Part Pictures

5. PC Board Complete 5850E PCB Applied 5850E Cover Can Product Feature: 5800 MFC Part Pictures

6. Product Feature: 5800 MFC 작동 원리 :Sensor • Sensor Tube의 중간에 위치한 heater에 정전력을 공급하여 가열한다. • Gas Flow가 없는 상태에서 T1, T2의 도달 온도가 같아져 온도차는 없다. • Gas Flow가 일어나면 Upstream Sensor T1의 온도는 내려가고 Downstream Sensor T2 의 온도는 올라가게 되어 온도차 △T(T1, T2 )가 형성된다. • 이 때, 온도차 △T(T1, T2 ) 는 Gas의 흐름에 정비례한다. • Bridge 회로는 T1,, T2의 온도차(△T)값을측정을하여 Amplifier 를 통하여0~5 VDC 출력을 내보낸다. * Brooks Sensor는 3 Wire 방식으로 타 2 Wire 방식의 Sensor 보다 정밀하다. 특히, Sensor Tube의 직경이 φ0.35O.D * 0.09t로 작기 때문에 Gas 흐름에 대한 온도 반응이 빠르고 정확하며, 높은 압력에도 적용할 수 있다.

7. Product Feature: 5800 MFC 작동 원리 :Restrictor Restrictor 는 유량비에 따라 일정한 차압을 만들어 Sensor쪽으로 Gas Flow가 형성되게 한다. 각 restrictor 는 sensor에 흐르는 유량과 Restrictor에 흐르는 유량비를 일정하게 유지 시킨다. 각 restrictor들은 서로다른 압력차와 최대유량 값을 갖는다. Brooks 5850E MFC 는 3가지 종류의 restrictor를 사용한다. • 9.5SLPM 이상의 일정한 유량값을 위한 다공질의 소결금속.(Air 기준) • 3.5SLPM 이상의 일정한 유량값을 위한 소결 wire mesh.(Air 기준) • ACLFE( 층류를 형성시키고 막히지 않게 하는 성분) 3.4SLPM이하의 유량값에 사용.

8. Product Feature: 5800 MFC 작동 원리:Valve Normally Closed Valve(N/C)는 0 V에서오른쪽 그림에 묘사된 것처럼 완전히 닫혀있다. 사용자에 의해 셋팅 된 voltage는 pcb에서 valve coil can에 연결되어 전류에 정비례하는 자기력을 만든다. 높은 voltage는 밸브가 완전히 열리도록 하고 반면에 낮은 voltage나 0 V는 닫히게 한다. 부하를 거는 것은 valve seat를 상승시켜 orifice와 떨어뜨려 가스를 흐르게 하는 초기의 힘을 결정한다. 만일 부하를 건 것이 충분하지 않다면 valve는 완전히 닫히지 않는다. 과도하면 자기력은 plunger를 올리기에 충분하지 않고 valve는 열리지 않는다. 간극(plunger꼭대기와 stem사이의 공간)은 밸브 전체 이동거리와 주어진 voltage에서 plunger와 stem사이의 힘을 결정한다. 간극이 너무 작으면 valve는 열리지 않고 너무 크면 valve를 열 수 있는 자기력이 충분하지 못한다

9. Product Feature: 5800 MFC 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, LCD와 연료 전지 산업분야에서는 더 큰 강점을 보이고 있다.

10. Product Feature: 5800 MFC Main Market Application Percentages World Wide Scale North Asia Pacific Statistics based on Fiscal year October 2001-2002

11. Troubleshooting ( 고 장 진단 ,수 리 ) 작동하기 전 확인 사항 가능하다면 수리나 반품을 위한 문제가 있다고 생각 되는 MFC를 장비에서 분리하기 전에 특히 새 제품이라면 아래의 내용을 확인해야 된다. Common단자의 저항 값이 낮은지 확인하거나 Power공급장치의 전압과 그 Signal이 controller에 제대로 전달되고 있는 지 확인. 가스가 흐르는 연결 부위들이 제대로 되어있나 확인하고 Leak가 있는지 확인. MFC가 작동은하나 Set point 값 만큼 흐르지 못하면 Inlet 압력이 충분한지와 차압(△P)이 정상인지 확인(초기 교정 조건과 동일한 지 확인). 각 종 Jumper의 위치가 정확하게 위치해 있는 지 확인 요망.

12. Troubleshooting cont…

13. Troubleshooting cont…

14. Troubleshooting cont…

15. Calibration Method & Principle * 정 의 : calibration을 하는 것은 check, 조정 또는 표준화된 것과의 대조에 의한 결정이다(정확한 교정을 마친 것). 사용Gas, 사용 유량, 사용 압력에 적합하게 Restrictor, Orifice를 선정 조립하여 사용 조건과 동일하게 성능을 맞춘다. * 목 적 : calibration의 주요 목적은 5850E MFC의 유량과 gas, valve를 조정하고 소비자가 필요한 사양에 맞추어 주는 것 * 방 법 : calibration절차는 digital voltmeter와 Brooks Vol-U-meter와 같은 표준 calibrator를 필요로 한다. Digital voltmeter는 유량조정에 사용되어지는 Vol-U-meter와 함께 MFC의 valve내부를 조정한다. Calibration은 숙달되고 교육 받은 사람이 해야 하고 중앙진공이 도움이 될 것이다. * Calibration은 5 point 에서 수행되는데 그에 따라 valve는 Full scale의 0%, 20% FS, 50%FS, 70% FS and 100% FS에 조정이 이루어진다.

16. 1.50 Air, N2, O2, CO 1.40 H2 Steam 1.30 비열비 K=cv/cp CO2 Hydrocarbon mol wt = 16 1.20 20 25 30 1.10 40 60 1.00 0 100 200 300 400 500 Temperature Deg.F MFC Response to Pressure Variation 압력변화는 대부분이 orifice와 관련이 있다. - Orifice의 선택은 Gas, 사용 압력, 사용 유량에 의해 선택한다. - Brooks sensor 는Thermal Mass 측정 원리에 의한 Gas질량 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 △P와 임계 압력차이와의 관계가 있다. 임계 압력량은 INLET과OUTLET압력 차가 5~50psia 내에 들지 않을 때 존재한다. 다시 말해 5850E는 valve를 기준으로 전 후의 최대 압력차를 3.5kg/㎠(50psi)를 허용한다. Orifice선택은 복잡한 계산을 해야 되며 충분히 숙련되고 교육 받은 기술자의 협조가 필요하다.

17. Introducing Smart Series Mass Flow

18. Typical calibration installation

19. Introducing Smart Series Mass Flow Comparison of Digital and Analog MFCs

20. B U I L D I N G P R O C E S S EUROPEAN FIELDBUS STANDARD EN 50170 M A N U F A C T U R I N G MFCs Utilizing Profibus Communication • PROFIBUS는 모든 공장의 공정 산업과 제조 부분에 있어서 사용하는 가장 보편적인 분야이다. Profibus는 vendor-independent하고, 공정 자동화와 제조에 있어 적용의 넓은 범위를 기준으로 한다. Vendor-independence 와 개방성은 국제 규격인 EN 50170, EN 50254 and IEC 61158로 보증하게 한다. • PROFIBUS는 어떤 특별한 조절 없이 다른 제조사의 장치와 호환이 가능하다. Profibus는 복잡한 통신 작업과 높은 처리 속도 적용에 사용 될 수 있다. 이것을 통해서 더욱 더 기술적인 발전을 해 나갈 수 있고, Profibus는 여전히 미래를 대비하는 산업의 통신 시스템이다. . Profibus 는 여전히 미래에 대비하는 산업의사소통 시스템이다. Profibus사용의 이점은 비용절감 ,쉬운 설치 운용과 다양한 제조 공정에 대응할 수 있다.