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아주 낮은 압력을 위한 기준 교정 시스템
- 게이지 모드, 절대모드, 차동모드 및 절대모드에서 0~15kPa (113 Torr)의 범위 교정 가능
- 1mPa의 해상도 (0.0075 mTorr, 0.000004 in. H2O)
- 측정 불확도: 계기, 절대 차동 모드에서 ± (5 mPa + 측정값의 30 ppm), 절대 모드에서 ± (8mPa 측정값의 30ppm)
- 압력 제어와 DUT 데이터 수집을 포함한 완전 자동 동작으로 다중 증가 테스트의 무인 수행 가능 필요할 시 통합 열 증산 교정 가능
FPG8601은 장기적 소급 가능성과 기존 피스톤 계공압력 범위에서의 아주 낮은 불확도를 함께 제공해주는 툴 입니다.
게이지 모드와 절대 모드 모두에서 적용되는 측정 범위는 0 (절대에서는 0.5Pa)에서 15kPa (112Torr, 2.2psi)입니다. 측정 오차는 측정값의 ±30ppm과 일반적인 전달 표준의 교정을 지원할 정도로 낮으며 130Pa (1 Torr, 0.5 in. H2O) 에서 13 Pa (100 mTorr, 0.05 in. H2O)까지 이르는 low end 한계점의 조합으로 이루어져있습니다.
FPG8601의 측정 불확도는 완전한 불확도 분석에 문서화되어 있습니다. 장비의 시간에 따른 안정도는 Tungsten carbide 피스톤 실린더와 스테인레스 강 중량의 안정도에 달려 있기 때문에, FPG8601의 교정 주기는 특별한 교정 조건 없이 통상적인 피스톤 계기와 같습니다.
FPG8601은 뛰어난 metrology 성능뿐 아니라 완전 자동 동작도 가능합니다. 사이즈와 무게가 적합할 뿐 아니라 일반적인 하이엔드 metrology 연구소에서 구비하는 것 이상의 환경 조건을 요구하지 않습니다.
동작 원리
측정
FPG8601의 동작 원리는 피스톤 실린더의 유효 영역에 압력을 가하여 비례하는 힘으로 전환되는 것을 이용합니다. 압력으로 생성된 힘을 중력에 의해 가속되는 중량으로 균형 하는 것이 아니라, 피스톤이 부착되어 있는 힘 균형 부하 cell을 통해 힘을 측정합니다. 피스톤 실린더의 위와 아래에 압력 챔버가 장착되어, 압력이 정의되는 기준 압력이 변경될 수 있습니다 (계기모드의 경우 대기, 절대모드의 경우 진공) 상단 하단 챔버가 같은 압력일 때 부하 cell을 영점 조절하는 것은 피스톤의 중량 등 측정 압력이 아닌 다른 영향에 의한 힘을 보정하여 압력 측정 값의 영점에서 시작할 수 있도록 합니다. 적용되는 차압의 값은 피스톤 실린더의 유효 영역과 부하 cell에서 측정되는 합력으로부터 산출됩니다.
실린더 내부에서 피스톤을 회전 시켜서 발생하는 불안정도와 기계적 복잡도를 줄이기 위해서 FPG 피스톤은 독립적인 피스톤 실린더 틈 사이의 윤활 가스 유량에 의해 중심화 됩니다. 틈은 원추형이며, 피스톤의 끝쪽으로 가면서 대칭적으로 좁아집니다. 피스톤 실린더 틈새는 1에서 6 μm이며 윤활 압력은 기준 압력 보다 40kPa 커서, 측정 챔버 내부의 유량을 최소한으로 유지 (총 1 sccm 이하). 피스톤을 통한 힘은 피스톤을 무게 중심에 유지 시키는 짐벌 커플링 시스템을 통해 부하 cell로 전달됩니다. 연결 시스템 통로는 피스톤 실린더 윤활 가스를 공급하는데도 쓰입니다. 부하 cell은 윤활가스가 흐르는 기밀 챔버에 싸여있습니다. 부하 cell 챔버의 구조는 온도를 일정하게 유지하고 윤활 가스가 상대 습도를 유지하도록 조절합니다.
제어
FPG8601 압력 제어기는 유량 제약을 통과하는 유량을 조정하여 동작합니다. 제약의 상류는 상부 FPG 압력 챔버와 연결되어 있고 하류는 하부 FPG 압력 챔버와 대기중으로 연결되거나 절대모드를 위한 독립 진공원과 연결되어 있습니다. 서로 다른 전도도를 가진 유량 제한들이 제어기에 포함되어 있으며 압력범위에 적합한 것이 자동으로 선택됩니다. 큰 단위의 압력 조절과 하부 범위의 세밀한 압력 조정을 위한 두 개의 질량 유량 제어기 (Mass flow Controller, MFC)가 병렬로 사용되어 피드백 루프의 유량을 조절합니다. 제어는 압력 세트 포인트와 FPG 압력 측정값 사이의 차이로 이루어집니다. 두 번째 단계가 유량 제한의 하류를 기준으로 하는 이 단계 압력 조정기가 질량 유량 제어기에 안정적인 입력 압력을 공급합니다.
자동 동작
FPG8601은 윈도우 기반 시스템 제어기를 내장하고 있습니다. 시스템 제어기가 FPG8601과 DUT와 통신합니다. FPG Tools TM 소프트웨어는 FPG 동작을 감시하고 제어하며 완전 자동 무인 DUT 데이터 수집 테스트 순서를 포함한 다양한 고급 기능을 제공합니다. 모든 FPG 와 DUT 데이터는 구분된 데이터 파일로 기록되어 다른 분석 프로그램에서 쉽게 읽어집니다. FPG Tools 소프트웨어 기능은 다음과 같습니다.
- 측정 모드 (계기/ 절대) 변경
- 부하 cell 자동 zero 및 자동 span
- 데이터 포인트 평균 시간 조정
- 동작 환경 과다 변화 경고
- 하부 절대모드에서의 열 증산 보정
- DUT 테스트 설정
- 테스트 절차 정의와 저장
- 완전 자동화된 테스트 수행
- 실시간 테스트 결과 plotting
Gauge, Absolute, Absolute Differential 측정 모드
FPG8601은 세 개의 측정 모드를 지원합니다:
- 계기 모드: FPG의 하부 챔버와 테스트의 "low"측면은 함께 연결되어 대기와 통하게 됩니다.
- 절대모드: FPG의 하부 챔버는 비워지고 잔류 진공은 진공 계기로 측정됩니다. 이 모드는 밀폐된 절대 DUT를 교정합니다.
- 절대 차동 모드: FPG의 하부 챔버와 테스트의 "low" 측면은 함께 연결되어 비워집니다. 이 모드는 차압형 DUT를 진공 모드와 비교하여 교정하기 됩니다.
특별 환경 조건이 없는 벤치 장착 시스템
FPG8601는 고급, 2 m (6 ft.)연구실 벤치에 장착됩니다. 압력 제어기는 벤치 아래에 장착됩니다. Absolute 압력 기능이 포함되는 경우 진공 펌프의 위치를 고려해야 합니다. 원하는 경우 맞춤형 장착 벤치가 제공됩니다.
FPG8601 동작 상의 환경 조건은 일반적인 하이엔드 metrology 연구소에 구비되어 있습니다.
설치 및 훈련 서비스
새로운 FPG8601 설치 시 3일에서 5일 가량의 설치 및 훈련 서비스가 권장됩니다. 이 서비스는 FPG8601 시스템의 설정과 테스트를 포함하며 일반적인 테스트를 포함한 동작과 보수에 대한 사용자 교육도 포함합니다. 훈련은 배송 전 Fluke Calibration의 애리조나 피닉스 지역 시설에서나 배송 후 설치 장소에서 이뤄질 수 있습니다.
일반 |
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| 전원요구사항 | FPG8601 85 ~ 264 VAC, 50/60 Hz, 최대 60 VA VLPC 85 ~ 264 VAC, 50/60 Hz, 최대 70 VA |
| 일반 동작 온도 범위 | 최대 ±26 °C |
| 주위 온도 안정도 | 최대 0.1 °C/분 |
| 중량 | FPG8601 플랫폼 30 kg (66 lb) FPG8601 터미널 2 kg (4.4 lb) VLPC 압력 제어기41 kg (90.4 lb) |
| 치수 | FPG8601 플랫폼 높이 53 cm x 너비 36 cm x 깊이 35 cm (21 in. x 14 in. x 14 in.) FPG8601 터미널 높이 12 cm x 너비 15 cm x 깊이 20 cm (4.7 in. x 6 in. x 8 in.) VLPC Pressure Controller 높이 31 cm x 51 cm 너비 x 깊이 53 cm D (12.2 in. x 20 in. x 21 in.) |
| 시스템 제어기 | FPG Tools™, 윈도우®, FPG와 DUT 데이터 수집을 위한 RS-232 와 IEEE 인터페이스 |
| 전반적인 압력 범위 | 게이지, 절대, 절대 차동 0 ~ 15 kPa |
| 테스트 매체 | 질소나 대기 |
| 모드 변경 시간 | 절대모드에서 게이지 간 30분 계기모드 에서 절대 간 1 시간 |
| 진동 | 통상적인 피스톤 계이지와 같으며 진공 펌프가 유연한 배관에 연결되어 있어야 합니다. |
| 압력원 | 피스톤 실린더 윤활 가스 (FPG8601): 700 ~ 800kPa, clean, 건조 질소 (N2) 혹은 대기 FPG 기준 진공 (절대 모드용) 터보 펌프: 통상 378 m3/hr, 8.10-6 Pa 최고 압력 날개형 로터리 펌프 16.5 m3/hr, 0.2 Pa 최고 압력 VLPC 공급: 700 ~ 800 kPa, clean, 건조 N2 VLPC: 진공 10 m3/hr @ 0.5 Pa Drive Air (FPG8601 와 VLPC): 400 ~ 700 kPa shop air |
| 압력 연결 | Test high (FPG8601): KF16 Test low (FPG8601): KF16 진공 기준 (FPG8601): KF25 진공 (FPG8601): 1/8 in. NPT F Drive/윤활 (FPG8601) 1/8 in. NPT F 공급 (VLPC): 1/8 in. NPT F Drive (VLPC): 1/8 in. NPT F 진공 (VLPC): KF25 |
압력 측정 |
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| 총 범위 | 계기, 절대, 절대 차동 0 ~ 15 kPa |
| 발열효과 | 장비의 온도 변화 정도나 속도가 성능에 영향을 끼칠 정도가 되면 경고 표시 |
| 분해능 | 표준: 0.010 Pa 고 해상도 옵션: 0.001 Pa |
| 통상 압력 측정 불확도 | 표준 게이지, 절대 차동 모드: ± (0.020 Pa + 측정값 30 ppm) 절대모드: ± (0.025 Pa + 측정값 30 ppm) 고 해상도 옵션: 계기, 절대 차동 모드: ± (0.005 Pa + 측정값 30 ppm) 절대모드: ± (0.008 Pa + 측정값 30 ppm) |
| 절대모드에서의 통상 잔여 진공 | 터보 분자 펌프 포함: 0.04 ~ 0.1 Pa 날개형 로터리 펌프 포함: 0.3 Pa ~ 0.4 Pa |
압력 제어 |
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| 제어 범위 (PA) |
계기 모드: 5개의 중첩되는 교정 범위 최소 압력: 0 최소 제어 압력: 0.1Pa 절대모드: |
| 조절 정밀도 |
표준 게이지 모드: ± (0.020 Pa + 범위의 100 ppm) 절대 모드: ± (0.020 Pa + 범위 30 ppm) 고해상도 옵션: |
| 공칭 테스트 용적 |
계기 모드: 최대 20 cc/side (상부와 하부) 절대 모드: 절대 모드: 최대 500 cc/side (상부와 하부) |
| 통상적인 압력 설정 시간 | 테스트 용적에 따라 1~2분 |
피스톤 실린더 |
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| 공칭 사이즈 | 직경: 35 mm 영역: 10cm |
| 피스톤 재질 | Tungsten carbide |
| 실린더 재질 | Tungsten carbide |
| 장착 시스템 | 독립 중심 공급식 윤활 압력을 통한 비회전식 중심 조정 |
| 피스톤 실린더 갭 | 대칭형 원추갭으로 중심 윤활점에서는 6 미크론, 실린더 끝에서는 1 미크론의 이중 테이퍼링 |
| 윤활 가스 품질 | 깨끗하고 건조한 N2 혹은 대기, 온-보드 조절을 통한 40~ 70% R.H |
| 윤활 가스 압력 | 게이지 모드: 계기 40 kPa 절대 모드: 절대 40 kPa 윤활 가스 유량: 상부 하부 챔버에 대해 총 < 1 sccm |
이차 측정 |
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| 피스톤 실린더 온도 (°C) | 범위: 0 ~ 40 분해능: 0.01 불확도: ± 0.1 |
| 잔류 진공 (Pa) | 범위: 0 ~ 13 분해능: 0.001 불확도: ± (측정값의 0.5 % + 5 mPa) |
측정 모니터링 |
|
| 윤활 가스 온도 (°C) | 범위: 0 ~ 40 분해능: 0.1 불확도: ± 0.2 |
| 윤활 가스 압력 (kPa) | 범위: 0~200 absolute 분해능: 0.001 불확도: ± 0.1 |
| 윤활 가스 습도 (%RH) | 범위: 5 ~ 95 분해능: 1 불확도: ± 10 |
| 액세서리 | 설명 |
|---|---|
| FPG8601-MODE-V-REF |
진공기준모드 |
| MS-8601-2 |
행거 포함 2.0kg 질량세트 |
| BENCH-8601-ABS |
절대 모드에서의 FPG 기준과 VLPC 제어기를 위한, 다양한 진공펌프 선택(Fluke 압력교정 담당 판매사무소에 문의) |
| FPG8601-RES-HIGH |
고분해능 (1 mPa) |
| 제품 매뉴얼 |
|---|
FPG8601™/VLPC™ Operation and Maintenance Manual (2.96 MB) |
| 어플리케이션 노트 |
|---|
|
Typical Pressure Measurement Uncertainty Defined by an FPG8601 Force Balanced Piston Gauge (1.86 MB) |
| 데이터시트 |
|---|
|
FPG8601Forced Balanced Piston Gauge Data Sheet (2.11 MB) |
| 소프트웨어 |
|---|
| COMPASS for Pressure Calibration Software Download/Upgrade |
| FPGTools PC Based Software |
| 설명 시트 |
|---|
|
Replacement EPROM kit For PG and FPG Terminals (197.71 KB) |