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Monthly Magazine of Automatic Control Instrumentation

연재 매스플로우 천일야화(64)<매스플로우의 기초>

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작성자 댓글 0건 조회 3,647회 작성일 20-12-24 15:08

본문

사진 1.

(출처브롱호스트 재팬㈜ )


서론

이번 회에는 매스플로우(이하 MFM)와 매스플로우 컨트롤러(이하 MFC)를 조합시켜 구성되는 어플리케이션에 대해 이야기하려 한다. (사진 1)


원래 MFM은 유량 측정, MFC 유량 제어의 역할을 하는 기기이지만 독립형으로 사용되지는 않는다. 매스플로우(MFM, MFC의 총칭) 단독으로는 본래의 동작을 할 수도 없다. 전원, 표시기, 지시계가 없다면 그냥 금속 덩어리일 뿐이다. MFC를 작동시키는 전력을 공급하려면 DC 전원이 필요하며 유량의 표시, 설정에는 전용 지시기 또는 컴퓨터, PLC가 필요하다(그림 1). 또한 적절한 압력으로 매스플로우에 유체를 공급하는 배관 시스템이 필요하다. 원래 매스플로우라는 것은 배관 시스템의 일부이며, 반대로 말하자면 매스플로우가 사용자의 목적에 따른 정확한 동작을 하기 위해서, 조압기를 통해 적절한 압력으로 조압하고 필터로 이물질을 제거하여 목적의 공급을 위해 흐름을 분기하거나 혼합하는 기기가 존재해야 한다. 이들을 총칭하여 가스 유닛, 액체 유닛이라는 형태로 칭한다.

 

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그림 1. 


가스 혼합 유닛이란? 

여러 개의 MFC를 사용하는 어플리케이션에 가스 혼합 유닛(가스 블렌더 등이라 불림)이라 불리는 것이 있다. <사진 1>은 그 예이다. 여러 가지 가스 종류를 어떤 비율로 혼합한 가스를 필요로 하는 경우에 가장 확실한 것은 혼합 가스 봄베를 조달하는 일이다. 그런데 여러 이유 때문에 각종 고순도 가스 봄베로부터 공급되는 가스에 대하여 MFC에게 혼합비율만큼의 유량 제어를 시킴으로써 혼합 가스를 만들고 싶은 요구가 분명히 존재한다. 그 이유 중 하나로는 혼합 가스나 표준 가스라 불리는 상품은 납기가 오래 걸리는 점이 장애가 되기도 하지만, 항상 고정한 가스 종류와의 혼합 비율로 사용하지 않는 경우에 MFC가 지원하는 가스 종류와 제어 유량을 변경하여 지원이 가능한 편리성이 이유가 되는 경우도 있다. 이들 제품은 MFC 이전의 면적식 유량계 시대부터 있었다(그림 2). 각 라인에 조압기를 두고 가스 공급압을 안정시켜 유량 제어 밸브에는 2차압 변동에 대하여 버퍼가 되는 구조를 가진 정류량 밸브 타입의 니들 밸브를 이용한 구성이다. 체적 유량계인 면적식 유량계(그림 3)는 그 지시한 유량값에 대하여 온도압력에 의한 보정 계산을 해야 한다. 압력에 관해서는 상류에 있는 조압기가 작용하지 않으면 안 된다. 압력에 관해서는 상류에 있는 압력 조절기가 작동하여 2차 측은 정유량 밸브가 지켜주기 때문에 괜찮지만, 온도에 관해서는 여름과 겨울에 유체 온도가 크게 변해버리기 때문에 될 수 있는 한 일정하게 유지할 수 있어야 하며, 가스 혼합 유닛의 상류에서 교정 조건과 동일해지도록 열교환을 해주어야 한다. 유감스럽게도 거기까지 신경을 쓰면서 운용하는 모습을 본 경우는 적다.


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그림 2. 


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그림 3.
 



..(후략)




黒田 誠 / EZ-Japan

본 기사는 2020년 11월호에 게재되었습니다.  

  

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본 기사는 월간지[計側技術] (일본일본공업출판주식회사 발행)로부터 번역·전재한 것입니다.

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