وحدة UFC-8100 من Instruments: متحكم تماثلي في التدفق الكتلي، السلسلة 8100

UFC-8100 | وحدة التحكم التناظرية عالية التدفق في الكتلة من UNIT Instruments

يُعد UFC-8100 من UNIT Instruments وحدة تحكم تناظرية في التدفق الكتلي محكمة بإحكام مطاطي، ومصممة لتطبيقات غازات العمليات عالية التدفق. ينتمي إلى السلسلة 8100 ويدعم نطاقات تدفق مكافئة للنيتروجين من 3 sccm إلى 30 slm.

تجمع وحدة التحكم بين صمام تحكم كهرومغناطيسي تناسبي، وقياس دقيق للتدفق، وواجهة تناظرية 0–5 VDC. يدعم تصميمها غازات أشباه الموصلات غير المسببة للتآكل وأنظمة توصيل الغاز الصناعي العامة.

بفضل أقصى ضغط تشغيل يبلغ 3,500 kPa (500 psi)، يلبي UFC-8100 متطلبات التطبيقات التي تحتاج إلى قدرة ضغط أعلى من العديد من تكوينات وحدات التحكم التناظرية في التدفق الكتلي التقليدية. كما أن استجابته السريعة عند بدء التشغيل، ونطاق التحكم في التدفق المنخفض، وبنيته المحكمة بإحكام مطاطي تجعله خيارًا مناسبًا لمشاريع استبدال وحدات التحكم التناظرية في التدفق الكتلي المختارة.

الملف الهندسي | المواصفات الرئيسية

المواصفة	القيمة
الشركة المصنعة	UNIT Instruments
الطراز	UFC-8100
سلسلة المنتج	السلسلة 8100
نوع المنتج	وحدة تحكم تناظرية عالية التدفق في الكتلة
تصميم الإحكام	إحكام مطاطي
نطاق التدفق الكامل	من 3 sccm إلى 30 slm، مكافئ للنيتروجين
الدقة التناظرية	±1% من النطاق الكامل؛ ±0.35% من النطاق الكامل دون 35% من النطاق الكامل
قابلية التكرار	±0.15% من النطاق الكامل، وفقًا لمعيار SEMI E56-96
الخطية	±0.5% من النطاق الكامل، وفقًا لمعيار SEMI E27-92
نطاق التحكم	2–100% من النطاق الكامل
استجابة سريعة عند بدء التشغيل	≤1.0 ثانية، وفقًا لمعيار SEMI E17-91
وظيفة بدء التشغيل اللطيف	زيادة خطية بمعدل 20% في الثانية؛ من 0 إلى 100% في 5 ثوانٍ
استقرار الصفر	≤0.6% من النطاق الكامل سنويًا بدون ضبط تلقائي للصفر
درجة حرارة التشغيل	0–50°C (32–122°F)
تكوين التدفئة	نسخة قياسية غير مدفأة
متوسط الوقت بين الأعطال	536,000 ساعة، حسب المواصفات
الشهادات	معتمد من CE؛ امتثال محدد لمعايير SEMI

01 / أداء التحكم في التدفق

يوفر UFC-8100 نطاق تحكم من 2 إلى 100% من النطاق الكامل. وهذا يتيح لوحدة التحكم تنظيم التدفق من نقاط التشغيل المنخفضة عبر نطاقها الكامل المقدر.

• استجابة سريعة: لا تتجاوز الاستجابة السريعة المحددة عند بدء التشغيل 1.0 ثانية وفقًا لطريقة اختبار SEMI المرجعية.
• زيادة محكومة: يزيد بدء التشغيل اللطيف نقطة الضبط بمعدل 20% من النطاق الكامل في الثانية، ليصل إلى 100% في خمس ثوانٍ.
• اتساق القياس: تبلغ قابلية التكرار المحددة ±0.15% من النطاق الكامل.
• دقة التدفق: يحدد الطراز التناظري دقة إجمالية تبلغ ±1% من النطاق الكامل و±0.35% من النطاق الكامل دون 35% من النطاق الكامل.
• استقرار طويل الأمد: يبلغ استقرار الصفر المحدّد ≤0.6% من النطاق الكامل سنويًا بدون ضبط تلقائي للصفر.

التفسير الهندسي: تصف الدقة وقابلية التكرار والخطية خصائص أداء مختلفة. ولا ينبغي معاملتها كقيم قابلة للتبديل عند تقييم التفاوت المسموح به في العملية.

02 / تصميم الضغط ومسار الغاز

المعلمة	المواصفة
أقصى ضغط تشغيل	3,500 kPa (500 psi)
ضغط التحقق	10,500 kPa (1,500 psi)
الضغط التفاضلي	6.65–350 kPa (50 torr–50 psid)
المواد الملامسة للغاز	فولاذ مقاوم للصدأ 316L، وK-M45، وفولاذ مقاوم للصدأ 304، و7Mo+
تشطيب السطح	32 ميكرو بوصة Ra
الأحكام المطاطية	حلقات O من الفيتون أو النيوبرين
خيارات مقعد الصمام	مقعد Kel-F أو معدني
سلامة منع تسرب الهيليوم	1 × 10⁻⁹ atm·cc/sec، وفقًا لمعيار SEMI E16-90

يجمع تصميم ملامسة الغاز بين مكونات الفولاذ المقاوم للصدأ وعناصر الإحكام المطاطية. ويدعم تشطيب السطح المحدد متطلبات مسار غاز العمليات، بينما يحدد الإحكام ومقعد الصمام المختار مدى التوافق مع التطبيق.

يُعد تصنيف ضغط التحقق قيمة لتأهيل الضغط، وليس هدفًا للتشغيل العادي. لا تشغل وحدة التحكم باستمرار عند ضغط التحقق.

03 / الواجهة التناظرية وتشغيل الصمام

يستخدم تكوين UFC-8100 القياسي واجهة كهربائية تناظرية. ويتصل بالمعدات المضيفة عبر موصل حافة بطاقة بـ20 دبوسًا.

العنصر الكهربائي	المواصفة
إشارة نقطة الضبط	0–5 VDC
إشارة المراقبة	0–5 VDC
الموصل	موصل حافة بطاقة بـ20 دبوسًا
مصدر التغذية الموجب	+15 VDC، بحد أقصى 100 mA
مصدر التغذية السالب	−15 VDC، بحد أقصى 200 mA
أقصى استهلاك للطاقة	4.5 W
صمام التحكم	صمام UNIT 132 كهرومغناطيسي تناسبي
تكوين الصمام	مغلق عادةً أو مفتوح عادةً، حسب التكوين

ينظم الصمام الكهرومغناطيسي التناسبي تدفق الغاز استجابةً لإشارة التحكم التناظرية. ويحدد تكوين الصمام المختار سلوكه عند إزالة الطاقة الكهربائية.

قبل توصيل وحدة التحكم، تحقق من تعيين موصل الـ20 دبوسًا، والطرف المشترك للإشارة، وقطبية التغذية، ومقاييس الإدخال/الإخراج للمعدات المضيفة. لا تفترض توافق الدبابيس مع وحدة التحكم التناظرية في التدفق الكتلي من شركة مصنعة أخرى.

04 / الحساسية لدرجة الحرارة والضغط

الخاصية	القيمة المحددة
معامل درجة حرارة الصفر	0.05% من النطاق الكامل/°C
معامل درجة حرارة النطاق الكامل	0.1% من النطاق الكامل/°C
معامل الضغط	0.007% من القراءة لكل psi، N2
درجة حرارة التشغيل	0–50°C

يمكن أن تؤثر التغيرات في درجة الحرارة على أداء الصفر والنطاق الكامل. ويمكن أن تؤثر التغيرات في الضغط أيضًا على التدفق الموضح. بالنسبة للعمليات الحرجة، حافظ على ظروف تشغيل مستقرة وقيم أداء المعايرة تحت ضغط وحرارة العملية الممثلين.

05 / التكوين الميكانيكي

المعلمة الميكانيكية	القيمة
الأبعاد التقريبية (الارتفاع × العرض × العمق)	137 × 127 × 38 مم
مساحة التثبيت	حوالي 1.5 بوصة
الطول الإجمالي لـ 1/4 VCR	124 مم
الوزن	1.2 كجم (2.65 lb)
التدفئة القياسية	غير مدفأة

افحص الرسم الأبعاد الفعلي قبل التركيب. تشير الأبعاد الإجمالية المذكورة وطول 1/4 VCR إلى مراجع أبعاد مختلفة ولا ينبغي استبدالهما برسم من المنفذ إلى المنفذ.

06 / تطبيقات العمليات

تم تصميم السلسلة 8100 للتحكم في غازات العمليات غير المسببة للتآكل. وتشمل التطبيقات النموذجية:

• توصيل غازات أشباه الموصلات: النيتروجين والأرغون والهيليوم والأكسجين والهيدروجين وغيرها من غازات العمليات المتوافقة.
• معدات الترسيب: التحكم في إمداد الغاز لعمليات CVD وPVD المختارة.
• أنظمة النقش: تنظيم التدفق لغازات العمليات غير المسببة للتآكل المتوافقة.
• التحكم العام في غازات العمليات: تنظيم التدفق التناظري في أنظمة الغاز الصناعي.
• ترقية المعدات: استبدال وحدات التحكم التناظرية في التدفق الكتلي المختارة المحكمة بإحكام مطاطي.

يجب التحقق من توافق الغاز مع المواد الملامسة الفعلية ومركب الإحكام ومقعد الصمام ومتطلبات نقاء الغاز. لا تحدد القائمة العامة للغازات توافقًا شاملًا مع كل تكوين.

07 / نقاط التحقق الهندسية للاستبدال

تصف الشركة المصنعة UFC-8100 بأنه خيار استبدال مباشر لوحدات التحكم التناظرية في التدفق الكتلي ذات الإحكام المطاطي. ومع ذلك، يتطلب الاستبدال الموثوق أكثر من مطابقة نطاق التدفق.

1. معايرة التدفق: تأكد من النطاق الكامل المكافئ للنيتروجين وغاز المعايرة المستخدم في وحدة التحكم الحالية.
2. الواجهة الميكانيكية: قارن نوع الوصلة واتجاه المنفذ ومساحة التثبيت والطول الإجمالي.
3. التوصيل الكهربائي: تحقق من موصل حافة البطاقة بـ20 دبوسًا وكل تعيين دبوس ذي صلة.
4. مقياس الإشارة: تأكد من توافق نقطة الضبط 0–5 VDC وإشارة المراقبة مع وحدة تحكم المعدات.
5. ظروف الضغط: تحقق من ضغط التشغيل والضغط التفاضلي المتاح عند تدفق العملية الفعلي.
6. مواد مسار الغاز: تأكد من أن الإحكام المطاطي ومقعد الصمام والمواد المعدنية مناسبة لغاز العملية.
7. وضعية الصمام عند الفشل: اختر التكوين الصحيح المفتوح عادةً أو المغلق عادةً لاستراتيجية إيقاف العملية.

لمشاريع الاستبدال، احصل على رقم طراز وحدة التحكم التناظرية في التدفق الكتلي الحالية ونوع الغاز ونطاق التدفق الكامل ومعلومات الموصل وتفاصيل الوصلة. تساعد هذه التفاصيل في تحديد ما إذا كان الاستبدال المقترح متوافقًا كهربائيًا وميكانيكيًا.

08 / إرشادات التركيب والصيانة

• قم بتركيب وحدة التحكم في خط غاز نظيف مع ترشيح مناسب في المنبع.
• استخدم وصلات متوافقة واتبع إجراء التجميع المحدد للشركة المصنعة للوصلة.
• تجنب تسليط إجهاد ميكانيكي على الجسم أو وصلات الغاز أثناء التركيب.
• تأكد من بقاء ضغط العملية ضمن حدود التشغيل.
• تحقق من كلا سكتي التغذية المستمر قبل تطبيق الأمر التناظري.
• اترك المعدات تستقر قبل التحقق من أداء الصفر والتدفق.
• افحص انحراف الصفر وعدم استقرار الإخراج والاستجابة البطيئة قبل استبدال الوحدة.

تشمل فحوصات التشخيص الشائعة ضغط إمداد الغاز وقيود الخط وسلامة الموصل واستقرار الطاقة ومقياس الإشارة التناظرية ومعايرة الغاز. في حالة الانحراف المستمر، قارن التدفق المقاس بجهاز مرجعي معاير تحت ظروف محكومة.

09 / الامتثال والمعايرة

• CE: معتمد من CE، وفقًا لمعلومات المنتج المرفقة.
• SEMI E12: امتثال محدد.
• SEMI E16-90: مرجع لسلامة منع تسرب الهيليوم.
• SEMI E17-91: مرجع للاستجابة السريعة عند بدء التشغيل.
• SEMI E27-92: مرجع للخطية.
• SEMI E56-96: مرجع لقابلية التكرار.
• المعايرة: معايرة قابلة للتتبع إلى NIST.

تحدد مراجع SEMI أساس الأداء أو الامتثال المذكور. تأكد من المراجعة المعمول بها وتقرير الاختبار ووثائق الشهادة عندما تتطلب مواصفات المشروع أدلة رسمية.

10 / معلومات التوريد والتجارة

عنصر التوريد	التفاصيل
المنتج	وحدة التحكم التناظرية في التدفق الكتلي UFC-8100 من UNIT Instruments
حالة المنتج	جديد وأصلي في عبوة المصنع
الضمان	ضمان المصنع: 12 شهرًا
الشحن	FedEx، UPS، DHL
التأكيد الفني	التحقق من الطراز والتكوين متاح عند الاستفسار

تواصل مع Global PLC Spare HUB للحصول على الأسعار وتوافر المخزون وتأكيد التكوين. يرجى تقديم نطاق التدفق المطلوب وغاز العملية ونوع الوصلة وعمل الصمام عند طلب عرض أسعار.

GLOBAL PLC SPARE HUB | ملاحظات هندسة التطبيقات

من المسائل المهمة في الاختيار الفرق بين دقة النطاق الكامل ودقة النطاق المنخفض. تبلغ الدقة التناظرية المذكورة ±1% من النطاق الكامل، بينما تدرج المواصفة أيضًا ±0.35% من النطاق الكامل دون 35% من النطاق الكامل. ينبغي للمهندسين تأكيد أساس القياس الدقيق وظروف التشغيل لدى الشركة المصنعة قبل استخدام الرقم الأكثر صرامة في حساب التفاوت المسموح به في العملية.

بالنسبة لطراز بنطاق كامل 30 slm، يبلغ ±1% من النطاق الكامل ±0.3 slm. ويقابل الحد الأدنى للتحكم 2% من النطاق الكامل 0.6 slm. تساعد هذه القيم في تحديد ما إذا كان النطاق المختار يمكن أن يلبي متطلبات التدفق الدنيا والعليا للعملية.

يتطلب تصنيف الضغط العالي أيضًا تفسيرًا دقيقًا. لا يلغي أقصى ضغط تشغيل يبلغ 500 psi الحاجة إلى ضغط تفاضلي كافٍ عبر وحدة التحكم. يمكن أن يكون للنظام ضغط دخول مرتفع ومع ذلك يفشل في توفير الضغط التفاضلي المطلوب للتدفق المطلوب.

أخيرًا، ينبغي معاملة رقم MTBF البالغ 536,000 ساعة كقيمة موثوقية محددة، وليس عمر خدمة مضمون. يعتمد عمر التشغيل الفعلي على نظافة الغاز ودورات الضغط وعمل الصمام ودرجة الحرارة وظروف الصيانة.

الأسئلة الشائعة

س1. ما الفرق العملي بين بدء التشغيل السريع وبدء التشغيل اللطيف؟

يعطي بدء التشغيل السريع الأولوية للوصول إلى هدف تدفق جديد بسرعة. يحد بدء التشغيل اللطيف عمدًا من معدل الزيادة لتقليل التغيرات المفاجئة في توصيل الغاز. اختر الوضع وفقًا لمتطلبات عملية الحجرة وحساسية الضغط في اتجاه التدفق ومسلسل المعدات.

س2. هل يعني تصنيف الضغط 500 psi أن وحدة التحكم يمكنها توصيل تدفقها المقدر بالكامل عند 500 psi؟

لا. أقصى ضغط تشغيل والضغط التفاضلي المتاح هما شرطان منفصلان. يعتمد القدرة الفعلية للتدفق على انخفاض الضغط عبر وحدة التحكم وخصائص الغاز وتكوين النطاق الكامل المختار. تحقق من منحنى ضغط التشغيل للغاز والتدفق المقصودين.

س3. كيف ينبغي لي تقييم مواصفة قابلية التكرار 0.15% من النطاق الكامل؟

تصف قابلية التكرار مدى اتساق عودة الوحدة إلى نفس التدفق تحت ظروف مماثلة. وهذا لا يعني أن قراءة التدفق المطلقة دقيقة بنسبة 0.15%. للتحقق من صحة العملية، قيم قابلية التكرار مع الدقة والخطية وعدم اليقين في المعايرة.

س4. ما المعلومات المطلوبة لتأكيد استبدال تناظري لوحدة التحكم التناظرية في التدفق الكتلي الحالية؟

قدم الطراز الحالي ونوع الغاز والتدفق الكامل ونطاق الإشارة التناظرية وتعيين دبابيس الموصل وتكوين الوصلة وجهد التغذية ووضعية الصمام عند الفشل. يكون الرسم الأبعاد ومخطط أسلاك المعدات مفيدين بشكل خاص عندما يجب أن يتناسب الاستبدال مع لوحة غاز موجودة.

س5. متى ينبغي لي طلب معايرة جديدة أو فحص للأداء؟

فكر في التحقق بعد التخزين المطول أو تلوث خط الغاز أو التغيرات الكبيرة في الضغط أو انحراف الصفر غير المبرر أو انحرافات تدفق العملية المتكررة. بالنسبة لعمليات أشباه الموصلات الحرجة، اتبع جدول صيانة المعدات ومعايير القبول بدلًا من الاعتماد فقط على مواصفة استقرار الصفر السنوية.

Tags