시험결과 번역(한국어 원본)3. 시험 절차 및 결과
3.1. 유량측정 범위, 선형도 및 재현도 시험
일반적으로 MFC의 유량 측정범위는 1:10으로 사용되고 있으나 일부 제조회사에서는 내부 전자회로에 유량 교정곡선을 입력하여 측정 편차를 최소화하여 1:20 영역에서 주장하는 정확도를 유지하는 경우가 있다. 따라서 MFC 유량 측정범위를 확인하는 것도 중요한 특성 시험으로 생각되어 시험항목으로 추가하였다.
그림 2는 유량 측정범위 시험장치의 개략도이다. MFC 전단에 압력 조절기를 설치하여 유입되는 압축공기의 압력을 조절하였고 실험 온도와 압력을 측정하기 위한 센서를 설치하였다. 정확한 유량 측정값은 수은 밀봉 푸루버를 사용하여 측정하였다. 두 제조회사의 MFC를 사용하여 유량 측정범위를 측정하였다. 그림 3에서 두 MFC는 최대 유량의 10 % 미만인 낮은 유량에서 발생되는 편차가 음과 양으로 대조적인 결과를 보여주고 있다. 이는 두 회사에서 사용한 온도 센서와 유량 제어용 laminar elements가 다른 것이 원인으로 생각된다. 여기서 흥미로운 사실은 유량이 감소할수록 측정 편차가 급속히 증가한다는 것이다. 이러한 유량 측정 편차의 급격한 증가는 MFC의 유량 측정과 밸브의 개폐 특성과 연관되므로 물리적인 개선은 어려움이 있다. 따라서 소비자가 요구하는 유량측정 정확도를 1:20의 측정 범위에서 유지하기 위해서는 그림 3에 나타난 교정 곡선을 전자회로에 입력하여 측정되는 유량값을 보정할 수 있는 장치가 MFC 본체에 존재해야 하며 대부분의 제조회사에서 채택하고 있다. 그림 3 유량 측정범위 실험결과
유량계의 직선성 혹은 선형성은 측정 가능한 사용범위를 결정하는 중요한 요소이다. 예를 들면 낮은 유량 범위에서 비선형성이 두드러지는 유량계인 경우 선형구간에서만 정밀한 유량 측정이 가능하다. MFC도 앞서 유량측정범위 시험결과에서 살펴본 것과 같이 낮은 유량에서는 측정 편차가 크게 발생한다. MFC 제조사에서는 정확도를 표기할 때 통상 Full Scale 편차(FS편차)를 사용한다. 이때 사용되는 계산식은 다음과 같다. |
시험결과 번역(영어 번역본)3. Test procedure and results
3.1. Flow measurement span and linearity and reproducibility tests
In general, the flow measurement span of the MFC is 1:10, but some manufacturers enter the flow calibration curve in the internal electronic circuit to minimize measurement deviation, and to maintain the accuracy for the 1:20 zone. Therefore, as determining the MFC flow measurement span is also regarded as an important characterization test, it was added as a test item.
Figure 2 illustrates the diagram of the flow measurement span test device. A pressure controller was installed at the front end of the MFC to control the pressure of the incoming compressed air, and a sensor was installed to measure the testing temperature and pressure. A sealed prover was used to measure accurate flow measurement values. The MFCs of two manufacturers were used to measure the flow measurement span. Figure 3 shows that one MFC has a positive deviation and the other has a negative deviation at 10% or less of the maximum flow. This is believed to be because of the difference in the temperature sensors and the laminar elements used by the two companies. What’s interesting here is the fact that, as the flow decreases, the measurement deviation rapidly increases. As this rapid increase of the flow measurement deviation is associated with the flow measurement of the MFC and the opening and closing characteristics of the valve, physical improvement will be difficult. As a result, to maintain the flow measurement accuracy at the 1:20 measurement span required by consumers, the main unit of the MFC must have a device capable of correcting the flow value that is measured when the calibration curve shown in Figure 3 is entered into the calibration electronic circuit, and most manufacturers have it. The linearity of the flow meter is an important factor in determining the operating range that can be measured. For example, in case the flow meter has an obvious nonlinearity at the low flow span, precise flow measurement is possible only in the linear section. As previously shown in the results of the flow measurement span tests, MFC has also a large measurement deviation at the low flow. When MFC manufacturers mark accuracy, they ordinarily use the Full Scale deviation (FS deviation). The following formula is used: |
