[실험]니들 밸브(Needle Valve)를 사용하면 얼마나 안정적으로 유량을 컨트롤 할 수 있을까? - 2편
우리는 지난 글을 통해 '니들 밸브(Neelde Valve)를 사용해 안정적으로 유량을 컨트롤 할 수 있는지'에 대해 알아보았습니다.
니들 밸브는 1 sccm 단위의 초미세 유량을 안정적으로 컨트롤 할 수 있는 장점이 있습니다.
여기서 컨트롤 한다는 뜻은, 유량을 조정할 수 있다는 뜻도 있지만 밸브를 고정해 놓을 경우 일정한 유량을 고정적으로 흘릴 수 있는 것도 포함되는 것을 전재로 실험을 진행해 보았습니다.
위의 글에서 확인할 수 있는 것처럼 첫 번째 실험에서는 약 1시간 동안 실험을 진행한 결과 가스통 내부의 압력 하락으로 인해 유량이 약간 줄어드는 결과가 나왔습니다.
이번 시간에는 CMV 니들 밸브의 소개와 더불어 1편에서의 실험 구성에 압력 게이지의 데이터 로깅을 더한 실험 결과를 소개해보도록 하겠습니다.
실험에 사용된 CMV 니들 밸브 소개
니들 밸브는 플랜저(Plunger/Stem)의 끝이 바늘 모양(Tapered Point End)으로 된 밸브로 나사 방식으로된 핸들(Handle)을 회전시키면 바늘 모양의 플랜저 끝 부분이 밸브 시트와 정확하게 유격해 파이프와 연결 된 오리피스(Orifice)를 열고 닫을 수 있습니다.
따라서 유량을 정확하게 제어할 수 있으며, 유량을 완벽하게 차단하는 용도로도 사용될 수 있습니다.
이번 유량값을 고정하는 실험에서 사용 된 니들 밸브는 아래와 같습니다.
실험에 사용된 CMV-VFM-1-P-1K 니들 밸브
모델명이 단순히 CMV 니들 밸브가 아니라 이렇게 긴 이유는 제품 사양에 따라 오더 코드(Order Code)가 정해져 있기 때문입니다.
VFM은 진공용 밸브, PFM은 압력용 밸브와 같이 여러 종류의 사양이 준비되어 있으며, 상세한 오더 코드는 아래와 같습니다.
CMV 니들 밸브의 오더 코드
CMV 니들 밸브의 상세 설명 Date Sheet는 아래 링크를 이용하시기 바랍니다.
실험 구성
CMV 니들 밸브를 이용해 유량을 일정하게 컨트롤 하는 실험 모습
실험은 역시 질소 가스를 이용했으며, 니들 밸브로 유량을 2 sccm으로 고정하는 실험과 2, 4, 6, 8, 10 sccm으로 변경하는 실험을 진행했습니다.
상단부에 압력 게이지를 연결해 압력이 일정한지 확인했으며, 마지막에는 Mass Flow Meter를 연결해 유량을 측정했습니다.
또한 압력 게이지와 Mass Flow Meter에서 측정한 값은 데이터 로깅을 진행해 정확한 데이터값을 기록했습니다.
실험 결과
CMV 니들 밸브를 이용해 유량을 일정하게 컨트롤 하는 실험 결과
압력을 약 1.2 bar로 유지한 상태에서 유량을 2 sccm으로 고정하는 첫 번째 실험 결과, 시간이 흘러도 유량과 압력이 일정하게 유지되는 것을 확인할 수 있었습니다.
10 sccm으로 진행했던 첫 번째 실험과 다르게 2 sccm으로 진행했기 때문에 가스통의 압력에 영향을 덜 받았을 것이고, 가스 사용량 자체도 1/5로 줄어들었기 때문에 가스통 내부의 압력도 크게 하락하지 않았을 것으로 판단됩니다.
CMV 니들 밸브를 이용해 유량을 2, 4, 6, 8, 10 sccm으로 변경 하는 실험 결과
압력을 약 1 barg로 일정하게 유지한 채로 유량을 2, 4, 6, 8, 10 sccm으로 변경하는 두 번째 실험 결과, 밸브를 조정함에 따라 유량이 안정적으로 변경되는 것을 확인할 수 있었습니다.
일반 니들벨브와 달리 무난한게 미세유량을 제어 할 수 있습니다.
위의 실험 내용 및 사용 제품에 대한 문의, 또는 데모 요청은 아래 링크를 이용하시기 바랍니다.
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