KR19990082600A - 비오염 몸체를 갖는 가성유체내의 유량계 - Google Patents

비오염 몸체를 갖는 가성유체내의 유량계 Download PDF

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제랄드 알 쿠찌
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Abstract

격리부를 갖는 비오염 유량계. 유량계는 도관내의 제한부 (35) 의 반대측면상에 위치한 두 개의 압력센서 변환기 (42, 44) 를 포함한다. 각각의 압력변환기는 도관을 통해 유동하는 유체에 노출로부터 격리부 (38) 에 의해 격리된다. 유량계는 부식성 물질을 운반하는 유체유동도관내에 인라인 위치될 수 있다. 두 압력센서간의 압력차의 제곱근은 유체유동도관내의 유동율을 결정하도록 계산된다. 유량계는 유체유동도관내의 온도변화를 보상하고 유체유동도관내의 압력이나 유동율이 문턱값 수준을 초과하거나 그 이하로 떨어지는 경우 알람을 작동시킨다.

Description

비오염 몸체를 갖는 가성유체내의 유량계
가성유체는 감성물질의 가공에 종종 사용된다. 이러한 감성물질의 제조중에, 오염되기 쉬운 성질은 제조자에게는 당면한 중요한 문제이다. 예를 들면, 제조자는 가성유체를 사용하여 반도체 웨이퍼를 가공할 수 있다. 이 입자나 발생증기에 의해 감성물질이 오염되는 것을 줄이고자 여러 가지 제조 시스템이 설계되어 왔다.
제조 시스템에 사용된 가공장비는 모든 손상 오염원을 제거하기 위해 시도한 설계를 포함한다. 감성물질의 가공은 감성물질이 가성유체와 직접 접촉하는 것을 종종 포함한다. 그래서, 가성유체가 비오염 상태에서 가공실로 운반되는 것이 중요하다. 가공장비의 여러 가지 구성요소는 발생된 입자량을 줄이고 오염 영향으로부터 가공화학물을 격리시키도록 주로 설계된다.
액체운반 시스템은 가성화학물을 펌핑 및 조절실과 가공장비 자체를 통해 공급탱크로부터 운반한다. 파이프, 튜브, 제어장치, 검출장치, 밸브, 피팅 및 관련 장치를 포함하는 액체 화학 운반 시스템은 유독성 화학물의 악화영향에 저항하는 프라스틱으로 종종 제조된다. 상기 제어장치에 종래 사용된 금속은, 장기간 동안 부식성 환경에 신뢰할만하게 저항할 수 없다. 그래서, 제어 및 검출장치는 대체물질을 포함하거나 가성유체와 격리되어야 한다. 반도체 제조에 주로 사용된 가공장비는 압력센서와 유량계 등의 제어 및 검출수단을 가진다. 이들 제어 및 검출장치는 폐쇄된 루프 피드백 관계에 연결되어 장비를 제어 및 조절하는 데 사용된다. 이들 제어 및 검출장치는 유입될 수 있는 어떤 오염물질을 제거하도록 또한 설계되어야 한다. 예컨대, 종래기술에서 공지된 터빈 유량계는 가성유체에 노출될 때에 마모되어 부패되는 작동부를 가진다. 또, 이 터빈 유량계는 수반하는 가공 유체를 오염시키는 유체를 트랩하는 경향이 있다. 터빈 유량계의 사용을 회피하는 데 있어, 제어 및 검출장치가 센서를 포함할 수 있다. 이들 장치는 가공단계로 입자, 비바람직한 이온, 또는 증기의 유입을 회피하도록 또한 설계되어야 한다.
유량계내의 압력센서의 일반적인 사용은 종래기술에서 공지된 것이다. 예컨대 벤튜리, 노즐, 오리피스 또는 위어 (weir) 미터가 유동율을 측정하거나 제어하는 데 사용될 수 있다. 센서를 구비한 디퍼렌셜 센서 또는 피토트 튜브가 사용될 수 있지만, 그러나, 이들 배열들은 오염물을 용이하게 틀어막거나 트랩할 수 있는 작은 입구나 모세관을 필요로 한다. 선행기술은 부식성 물질을 운반하는 유체유동회로내에서 인라인 위치될 수 있고, 가공유체를 오염시키지 않는 유량계를 개시하고 있지는 않는다. 그래서, 부식성 물질을 운반하는 유체유동회로내에서 인라인 위치될 수 있는 비오염 압력센서를 갖는 유량계가 필요하다. 또, 유량계의 정밀도가 유체유동회로내의 열변화에 의해 영향받지 않은 유량계가 필요하다.
기계 가공설비취급 유체는 종종 잠재적으로 누출이 될 수 있고 이러한 누출은 감성물질이나 기타 제품의 가공과 가공장비를 돌보고 정비할 수 있는 사람에게 매우 위험한 상태를 만들 수 있다. 그래서, 화학운반시스템은 누출이 회피되도록 설계되어야 한다.
보호 멤브레인에 의해 유체와 분리된 인라인 기계 유압 응답게이지가 종래기술에 공지되었다. 이 게이지는 캐비티를 센서유체로 충전시킨 하우징내에 수용된다. 캐비티는 유체유동 근처에서 형성되어 보호 멤브레인 그러나 가요성 멤브레인에 의해 분할된다. 캐비티내에 수용된 센서 유체는 전형적으로 실리콘 오일이나 유체내의 압력변화는 캐비티내의 실리콘 유압에 영향을 준다. 유압은 기계압력 응답게이지로 검출된다. 전형적으로 캐비티내의 유체는 멤브레인에서 큰 굴절을 일으킬 수 있는 큰 열팽창계수를 가진다. 보호 멤브레인의 큰 굴절변화는 캐비티내의 유체가 유체유동 쪽으로 누출시킬 가능성을 증가시켜서 유동회로를 오염시킨다. 또, 압력게이지의 정밀도가 센서유체의 고열팽창에 의해 부정적으로 영향을 받는다. 그래서, 유체유동회로 쪽의 오염유체를 누출시키지 않는 인라인 압력게이지가 필요하다. 또, 유체유동회로내의 열변화에 의해 정밀도가 영향받지 않는 압력게이지가 필요하다. Collins 등이 출원한 미국특허번호 제 5,316,035 호 ('035 특허) 는 부식성 대기환경에서 커패시턴스 프락시미티 (capacitance proximity) 제어장치의 사용을 기술하고 있다. '035 특허의 일실시예에 있어서, 커패시턴스 프락시미티 장치는 밸브나 커플링을 포함하는 파이프 시스템 등과 같이 기능장치에 결합되어 기술된다. 커패시턴스 프락시미티 장치는 장치의 기능부로서 작용하여 소정의 영역내의 검출부를 형성한다. 따라서 여러 가지 유체가 소정영역을 통과할 때에 소정 영역내의 전기특성변화를 결정하도록 사용된다. 액체 목적 매체가 존재할 때의 검출필드에 관련된 전류 대 액체 목적 매체가 없을 때의 파이프내의 공가나 가스를 변화시켜서, 목적 매체의 존재 또는 부재를 표시한다. 복합밸브장치가 유체유동을 제어하도록 사용되어 가공유체유동을 누출시키거나 오염시킬 가능성이 존재한다.
상기와 동일한 종래기술 어디에도 화학가공장비의 가성 화학 수송 시스템내의 유동율을 결정할 수 있는 장치를 개시하거나 심지어 고려하지 않는다. 또, 상기와 동일한 종래기술 어디에도 유체유동율과 유체유동내의 압력 양자 또는 그 중 하나를 결정하는 장치를 개시하고 있지 않다. 화학운반 시스템내의 유체유동의 제어는 몇 가지 이유에서 유용하다. 첫째, 시스템내의 유동변화는 시스템내의 누출을 지시할 수 있다. 둘째, 운반시스템내의 유동은 소정의 안전한계치의 초과를 회피하도록 조절된다. 셋째, 유체유동변화는 유체유동회로내의 오염물의 방해나 침투를 나타낼 수 있다.
따라서, 유량계가 유체유동회로에서 포착된 압력차 측정에 기초한 유동율을 결정하고, 유동율의 결정이 유체유동회로내의 열변화에 의해 역으로 영향받지 않는, 부식성 재료를 수반하는 유체유동회로내의 인라인 위치될 수 있는 비오염 유체유량계가 필요하다. 입자, 비바람직한 이온, 또는 증기가 유동회로에 유입되는 유량계가 또한 필요하다. 본 발명은 이러한 필요성을 설명한다.
발명의 개요
본 발명의 목적은 유동율이 유동회로내에서 취한 압력차이 측정으로부터 결정될 수 있는, 부식성 유체를 운반하는 유동회로에 인라인 접속될 수 있는 유량계를 제공하는 데 있다. 유량계는 압력센서가 수축부에 의해 유동회로에서 분리된, 비오염 몸체내에 수용된 두 압력센서를 포함한다.
유량계는 유체유동회로내의 온도변화를 보상하여 유체가 정지할 때에 두 센서 사이의 압력차이를 보상하는 제로특성 (zeroing feature) 을 제공한다. 바람직한 실시예에 있어서, 유량계의 구성요소는 하우징, 커버, 전기컨넥터, 압력피팅, 격리 멤브레인, 밀봉링, 두 압력센서, 회로판가 전자회로, 스페이서링 및 홀드다운링을 포함한다.
유량계의 하우징은 하우징이 유체유동회로에 인라인 접속될 때에 유체가 관통하는 통로나 도관을 형성하는 관통 신장하는 보어를 가진다. 압력피팅은 보어의 대향하는 개방단부에 정열되어 밀봉 가능하게 접속된다. 압력피팅은 당업자에게는 화학적 불활성 물질로 구성되어 용이하게 입수할수 있고 공지된 것이다.
하우징은 캐비티 각각이 보어와 독립적으로 소통되는, 외면에서 신장하는 캐비티를 수용하는 두 개의 압력변환기를 또한 가진다. 바람직한 실시예에 있어서, 보어는 두 캐비티 사이에 위치한 수축부에서 경사진다. 제한부는 두 캐비티 근처의 지점을 관통하는 보어내에서 압력강하를 일으킨다. 이러한 압력변화는 두 캐비티 각각내에 위치한 압력센서변환기에 의해 검출될 수 있다. 유동율은 압력변화로부터 결정된다. 두 압력센서를 사용한 유동율의 결정은 이하 논의하기로 한다.
격리 멤브레인, 압력센서, 밀봉부, 스페이서링과 홀드다운링은 하우징의 각각의 캐비티내에 수용된다. 이들 구성요소와 그 변형물은 1995 년 10 월 3 일 출원되어 본 출원인과 동일한 양수인에게 양수된 계류중인 출원번호 제 08/538,478 호에서 언급되고, 그의 전체 개시는 여기에서는 참조로서 관련된다.
하우징내에 배열된 혼합 또는 완전히 일체인 전자회로는 커버내에 수용된 압력센서변환기와 전기커넥터에 기능적으로 연결된다. 전자회로는 양 압력센서에 의해 검출된 정보로부터 유동회로내의 유동율의 측정인 시그널을 디벨로프한다. 또, 전자회로는, 유동회로내의 유량계의 방향이 교환 가능하고 유동방향이 각각의 압력센서로부터 검출된 압력을 비교하여 나타낼 수 있도록, 유체유동회로내의 상측 또는 하측 정압 중 하나 또는 다른 하나에 대응하는 시그널을 디벨로프한다. 유동회로를 관통하는 가스의 정압을 검출할 때에, 검출된 압력이 정정되어 가스밀도 차이의 결과로서 비선형을 교정시킨다.
상기 전자회로는 또 유동회로내의 온도변화에 기초하여 각각의 캐비티와 결합한 압력측정을 조절하는 온도감성 구성요소와 조합하여 또한 사용될 수 있다. 또, 스위치가 사용자에 의해 유량계의 제로잉 (zeroing) 을 허용하는 전자회로와 겹합될 수 있다.
전자회로는 전기리드에 의해 전기커넥터에 접속되고 전원은 외부전원이 있는 커넥터에서 짝을 이루는 전기리드를 통하여 전자회로에 전송될 수 있다. 또, 계산된 유동율에 비례하는 표준 4 mA ∼ 20 mA 시그널과 같은 아나로그 출력이 부가의 전기리드를 통해 전송될 수 있다.
선택예에 있어서, 하우징은 두 대칭 하우징 반쪽을 포함한다. 각각의 하우징 반쪽은 제한부를 안에 수용하는 종방향 보어와 카운터 보어를 포함한다. 또 다른 실시예에 있어서, 두 캐비티 사이에 배열된 종방향 보어의 일부는 제거 가능한 삽입부를 수용하는 제 3 캐비티를 가진다. 삽입부는 통과 신장하는 채널을 가짐으로써, 하나의 보어부에서 다른 하나의 보어부까지 통로를 형성한다. 또 다른 실시예에 있어서, 두 캐비티 사이의 보어내에는 부싱이 마찰 끼워마춤된다. 또 다른 선택예에 있어서, 삽입 사파이어 압력변환기는 각각의 캐비티내에서 유동유체와 직접 접촉하여 위치함으로써, 격리 멤브레인을 제거시킨다.
목적
따라서 본 발명의 기본적인 목적은 유체유동회로에 인라인 접속되기 적합한 비오염 유량계를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유량계의 불활성 압력센서 구성요소가 유체유동과 직접 접촉하여 위치할 수 있는 유량계를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 더 다른 목적은 센서와, 결합된 전자회로가 잠재적으로 부식성의 가공화학물로부터 격리되도록 작용하고 오염물질이 운반되는 가공유체 쪽으로 유입되는 것을 봉쇄하도록 하는, 결합된 압력센서와 직접 접촉하는 격리 멤브레인을 갖는 유량계를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 더 다른 목적은 유동회로의 압력이 유동회로내의 독립적인 두 지점에서 비침입적으로 측정됨으로써 유동회로내의 유동율을 결정하는 유량계를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 유동율이 제로일 때에 두 압력센서 변환기 사이의 초기 압력차를 보상하는 비오염 유량계를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 더 다른 목적은 유체유동회로내의 유동율이나 압력을 결정하는 비오염의, 화학적 불활성 유량계을 제공하는 데 있다.
본 발명의 상기 및 기타 목적 뿐만 아니라 상기 및 기타 특징과 장점은 여러 도면의 동일 도면부호가 대응하는 부위에 도시된 첨부도면과 청구항과 연관하여 다음의 상세한 설명의 관점으로 보아 당업자에게는 명백해 질 것이다.
본 발명은 일반적으로 유량계에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 수축부의 반대측의 비오염몸체내에 수용되어 유체유동회로와 격리될 수 있는 화학적 불활성의 두 개의 압력센서를 포함하는, 액체나 기체상태에서 화학부식성 유체유동회로내에 인라인 접속될 수 있는 유량계에 관한 것이다.
도 1 은 본 발명에 따라 제조된 유량계의 정면도이다.
도 2 는 도 1 에 도시된 유형의 유량계의 평면도이다.
도 3 은 도 1 에 도시된 유형의 유량계의 부분정단면도이다.
도 4 는 커버와 전기회로를 제거한 유량계의 선택예의 확대부분정단면도이다.
도 5 는 유량계의 선택예의 확대부분측단면도이다.
도 6 은 도 5 에 도시된 유량계의 분해도이다.
도 7 은 본 발명에 따른 유량계의 선택예의 정면도이다.
도 8 은 도 7 에 도시된 유형의 유량계를 명료하게 도시하기 위해 압력변환기, 전자회로, 격리 멤브레인, 홀드다운링, 스페이서링과 밀봉부를 제거하여 도시한 부분정단면도이다.
도 9 는 도 8 에 도시된 유형의 유량계를 커버와 전기회로를 제거하여 도시한 평면도이다.
도 10 은 도 8 의 실시예에 사용된 제한부의 확대단면도이다.
도 11 은 본 발명에 따른 유량계 하우징의 또 다른 실시예의 부분정단면도이다.
도 12 및 도 13 은 본 발명에 따른 유량계에 사용된 전기회로의 개략도이다.
우선 도 1 및 도 2 를 살펴보면, 유량계는 일반적으로 도면부호 10 으로 나타내었다. 유량계 (10) 는 일반적으로 패스너 슬로트 (14), 압력 입구/출구 피팅 (16 및 18) 과 커버 (20) 를 설치시킨 하우징이나 몸체 (12) 를 포함한다. 종래구조의 전기커넥터 (22) 는 커버 (20) 에 탈착 가능하게 부착된다. 하우징 (12) 과 커버 (20) 는 바람직하게는 폴리테트라플루오르에틸렌 (PTFE) 등의 화학적으로 비활성의 비오염 중합체로 제조된다. 커버 (20) 는 적절한 나사 (도시되지 않음) 로 커버 (20) 를 하우징 (12) 에 설치하기 위해 커버를 관통하여 신장하는 보어 (24) 를 가진다. 적절한 가스켓 (도시되지 않음) 은 커버 (20) 를 하우징 (12) 에 대하여 밀봉되도록 하기 위해 커버와 하우징 사이에 바람직하게 위치한다. 어떤 제한 의도 없이, W.L. Gore & Assoc., Inc. 제조의 GOR-TEX 등록상표로 판매되는 다층 패브릭으로 제조한 가스켓이나 밀봉부는 진 (true) 대기압 기준에 대하여 하우징 (12) 의 내면적의 배출을 허용하는 반면, 하우징 (12) 의 내면적 쪽으로의 유체유동을 제조한다.
도 3 내지 도 6 을 참조하면, 유량계 (10) 의 내부구조가 도시된다. 종방향 보어 (26) 는 하우징 (12) 을 통과 신장하여 도관을 형성한다. 따라서, 유량계 (10) 가 압력 피팅 (16 및 18) 을 통해 유체유동회로 (도시되지 않음) 와 인라인 연결될 때, 보어 (26) 는 유체유동회로내에서 유체유동통로로서 기능한다. 유체유동회로내에서 유량계 (10) 의 방향성은 그 효과에 영향을 미치지 않고서 반전될 수 있다.
횡으로 신장하는 제 1 및 제 2 캐비티 (28 및 30) 는 하우징 (12) 의 외면 (32) 에서 보어 (26) 까지 계속하여 신장한다. 캐비티 (28 및 30) 는 각각 하우징의 또 다른 측벽에서 하우징 쪽으로 신장할 수 있는 것으로 당업자는 이해한다. 두 캐비티 (28 및 30) 는 분리벽 (34) 에 의해 소정 거리로 분리되어 있다. 보어 (26) 는 두 캐비티 (28 및 30) 사이에 위치한 수축부 또는 제한부 (35) 를 또한 포함한다. 각각의 캐비티 (28 및 30) 와 보어 (26) 가 교차하는 하우징내의 영역 근처에는, 환형립 (36) 이 형성된다. 립 (36) 각각은 보어 (26) 에서 각각의 캐비티 (28 및 30) 까지의 개구 (opening) 를 둘러싸면서 또한 한정한다.
얇은 가요성 중합테 디스크 또는 격리 멤브레인 (38) 이 각각의 캐비티 (28 및 30) 의 립 (36) 위에 위치하고 있다. 멤브레인은 제한없이 0.001 과 0.040 인치 범위내의 두께를 갖는 구성이 바람직하다. 멤브레인 (38) 의 상면은 홈이나 채널형상을 만들도록 연마된다. 바람직하게는, 가요성 멤브레인 (38) 은 테트라플루오르에틸렌 플루오르 카본 중합체로 제조된다. 이런 테트라플루오르에틸렌 플루오르 카본 중합체의 하나가 E.I. Dupont Nemours 제조의 TEFLON 등록상표로 판매된다.
격리 멤브레인 (38) 은 그 표면상에 박막이 형성되어, 압력변환기 캐비티 쪽으로 유출하는 어떤 가성 화학물에 대하여 버퍼로서 작용할 수 있다. 박막은 커패시턴스 센서용 전기 쉴드 (shield) 로서 또한 작용할 수 있으므로, 유량계를 통해 유체가 유동할 때에 유전특성의 변화에서 야기되는 비정밀한 문제를 회피시키도록 한다. 박막은 예컨대 탄소분말일 수 있으며 격리 멤브레인 (38) 이나 박막 위에 도색된 에폭시 잉크는 격리 멤브레인에 성형된 표면일 수 있다. 피복 디스크 멤브레인 (38) 은, 일부 다른 공정으로 분사 또는 제조작업이 그 안에 핀홀 통로를 남겨 놓을 수 있을 때 바람직하게 성형된다. 선택적으로는, 격리 멤브레인은 탄소섬유로 강화될 수 있으므로, 격리 멤브레인 (38) 의 탄성 형태를 증가시키고, PTFE 격리 멤브레인의 냉동 유동 경향을 감소시킨다.
유량계 (10) 가 완전히 조립되면, 각각의 가요성 멤브레인 (38) 과 각각의 캐비티의 립 (36) 사이의 환형 표면접촉은 기밀밀봉이 그 사이에 형성되도록 한다. 어떤 제한 의도없이, 각각의 립 (36) 과 격리 멤브레인 (38) 의 여러 가지 특성이 전술한 계류중인 출원번호 08/538,478 에 기술된 바와 같이 변경될 수 있다.
각각의 압력변환기 (42 및 44) 는 각각의 캐비티 (28 및 30) 내의 위치에서 스페이서링 (48) 과 외부나사산 홀드다운링 (50) 에 의해 지지된다. 격리 멤브레인 (38) 과 변환기 (42 및 44) 는 화학적 비활성의 O-링 밀봉부 (52 및 54) 에 의해 하우징 (12) 내에서 밀봉된다. O-링 (52 및 54) 의 위치에 의해 여분의 밀봉부가 형성된다. 밀봉부 (52 및 54)는 즉시 입수될 수 있고 당업자에게는 기존의 구조를 가진다. 부가의 스페이서링 (56) (도 4 참조) 이 압력변환기의 크기에 따라 필요할 수 있다.
도 5 및 도 6 에 도시된 드레인이나 도관 (40) 은 하우징벽 (32) 을 통해 여분의 밀봉부 (52 및 54) 사이의 각각의 캐비티 (28 및 30) 쪽으로 신장되어 형성될 수 있다. 이와 같은 방식으로, 유체가 유체유동회로에서 밀봉부 (52) 를 통과하여 누출하는 경우에, 드레인은 배수로, 통로 또는 출구로 작용한다. 센서 (41) 는 드레인 (40) 내에 위치하여 전기회로 (46) 에 전기접속된다 (리드는 도시되지 않음). 당업자는 도전성 센서, 커패시티브 센서 또는 비전기 섬유 광학센서가 드레인 (40) 내의 유체압력을 검출하도록 동등하게 사용될 수 있는 것으로 이해하고 있다. 유체가 제 1 밀봉부를 통과하여 누출하는 경우, 유체는 센서 (41) 를 작동시켜서, 알람을 연속 발생시키는 전기회로 (46) 에 시그널을 전송한다.
여분의 밀봉부 배열은 가성유체의 손상영향으로부터 압력변환기 (42 및 44) 와 전기회로 (46) 가 노출되지 않도록 도와준다. 여분의 밀봉부는 유체유동을 더욱 격리시켜서, 유체의 잠재적인 오염을 감소시킨다. 부가적으로, 튜브 (도시되지 않음) 가 드레인 (40) 에 접속될 수 있으므로, 가성유체가 비오염영역에 대하여 격리 운반시킨다.
도 3 및 도 4 를 다시 살펴보면, 결합된 가요성 격리 멤브레인 (38) 위에 압력센서 (42 및 44) 가 위치한다. 각각의 압력센서는 당업자에게는 공지된 커패시턴스형 또는 피에조전기형일 수 있다. 각각의 압력센서의 베이스는 멤브레인 (38) 과 직접 접촉하여 접착제, 열용접이나 기타 공지수단으로 멤브레인에 접촉되거나 접합될 수 있다. 베이스는 그 위에 탄소막을 형성시킬 수 있으므로, 잠재적인 누출에 대한 부가적인 쉴드로서 작용하고 또 전기 쉴드로서 작용할 수 있다.
일실시예에 있어서, 알루미나 세라믹 압력센서가 사용될 수 있는데, 여기서 알루미나 세라믹 압력센서는 두껍고 유연하지 않은 세라믹 시트 사이에 샌드위치된 절연 스페이서링을 갖는 얇고, 일반적으로 유연한 세라믹 시트를 포함한다. 얇은 제 1 세라믹 시트나 다이어프람은 0.020 인치의 전형적인 두께를 갖는 두께로 대략 0.005 내지 0.050 이다. 두꺼운 세라믹 시트는 0.100 내지 0.200 인치 사이의 두께 범위를 가진다. 스페이서링은, 유리, 중합체나 선택적으로 세라믹 시트가 함께 브레즈 (braze) 처리될 수 있는 것과 같은 적절한 재료로 구성될 수 있다. 세리막 디스크의 대향면은 금, 니켈이나 크롬 등의 재료로 금속처리되어 케패시터의 판을 형성시킨다. 유사한 커패시티브 압력변환기가 Bell 등에 의해 출원된 미국특허번호 제 4,177,496 호 ('496 특허라 한다) 에 의해 기술된다. '496 특허에 기술된 것과 유사한 기타 커패시티브 압력변환기는 시판중이고 종래기술에 공지되어 있다.
사용된 압력센서가 사파이어 커패시티브 압력변환기 타입인 경우 가요성 멤브레인 (38) 이 제거될 수 있다고 가정한다. 사파이어 변환기는 불활성이고, 가성유체에 노출될 때는 비마모성이다. 사파이어 센서를 유체유동과 직접 소통하게 하면, 각각의 변환기의 압력측정을 더욱 증가시킨다.
도 7 내지 도 9 를 참조하면, 유량계의 하우징 (12) 의 선택예가 도시되어 있다. 하우징 (12) 은 두 단편이나 두 반쪽 (58 및 60) 으로 분리되고, 여기서 하측부 (58) 는 캐비티 (62) 와 종방향 보어 (66) 를 가지며, 상측부 (60) 는 캐비티 (64) 와 종방향 보어 (68) 를 그 상측부에 형성시킨다. 각 단편 (58 및 60) 의 종방향 보어 (66 및 68) 는 각각 카운터 보어 (70 및 72) 를 각각 가진다. 두 단편 (58 및 60) 은 정열되어 맞물려서, 카운터 보어 (70 및 72) 가 정열됨으로써, 제한부 (74) 가 삽입된 중공 캐비티를 형성한다 (도 8 및 도 9 참조). 제한부 (74) 는 종방향 보어 (66 및 68) 와 정열된, 관통 신장하는 중앙개구 (76) 를 가진다 (도 10 참조). 제한 중앙개구 (76) 는 단편의 종방향 보어 (66 및 68) 어느 것보다 직경이 작다. 제한부 (74) 는 하우징부의 보어 (66 및 68) 와 함께 공지된 화학적 불활성의 밀봉 O-링에 의해 밀봉 가능하게 맞물린다. 제한 의도 없이, 제한부 (74) 와 연결된 밀봉링은 바람직하게는 폴리테트라플루오르에틸렌으로 구성된다.
지금부터, 도 11 을 참조하면, 하우징 (12) 의 또 다른 선택예가 도시되어 있다. 이 실시예에서는, 제 3 캐비티 (78) 가 하우징 (12) 의 바닥 외면으로부터 신장하면서 보어 (26) 와 소통하고 있다. 제 3 캐비티 (78) 가 제 1 및 제 2 캐비티 (28 및 30) 사이의 중간에 형성되어 있다. 교체 가능한 삽입부 또는 플러그 (80) 가 삽입되어 제 3 캐비티 (78) 내에서 밀봉된다. 플러그 (80) 는 관통 신장하는 개구나 채널 (82) (도시되지 않음) 을 가지며, 여기서 채널 (82) 은 종방향 보어 (26) 와 정열됨으로써, 하나이 보어부에서 다른 보어부까지 통로를 형성한다. 제 3 캐비티 (78) 는 하우징 (12) 의 상부 외면까지 신장할 수 있다. 이러한 배열에서는, 커버 (20) 가 하우징 (12) 에 밀봉되면, 제 3 캐비티 (78) 에의 외부접근은 제한된다.
채널 (82) 의 직경은 어느 보어부 (26) 의 직경보다 작으므로, 제한부 또는 수축부를 형성한다. 플러그 (80) 는 화학적 불활성의 공지의 O-링 (84) 에 의해 제 3 캐비티 (78) 와 맞물린다. 제한 의도 없이, 플러그 (74) 와 밀봉링 (84) 은 폴리테트라플루오르에틸렌으로 구성되며, 여기서 밀봉링 (84) 은 제 3 캐비티 (78) 내에서 플러그 (74) 를 밀봉한다. 플러그는 선택적으로 유체유동으로부터 비미모성 재료인 사파이어로 구성될 수 있다.
또 다른 선택예에 있어서 수축부 (35) 는 캐비티 (28 및 30) 사이에서 마찰끼워마춤되는 부싱으로 형성된다. 물론, 부싱은 나머지 보어부를 상호연결하는 종방향 보어 (26) 보다 작은 단면의 보어를 포함한다. 당업자는 수축부 (35) 가 상술한 내용의 것을 포함하는 여러 가지 형태로 형성될 수 있음을 이해한다. 수축부는 사파이어로 구성될 수 있으므로, 유량계의 수명을 증대시킨다. 당업자는 사파이어가 가성 유동유체로부터 비마모성이 큰 불활성 물질인 것으로 이해한다.
당업자는 실시예 각각의 캐비티와 하우징은 동일한 압력피팅 (16 및 18), 커버 (20), 격리 멤브레인 (38), 압력센서 (42 및 44), 전자회로 (46), 스페이서링 (48) 과 홀드다운링 (50) 을 보편적으로 수용하도록 크기를 갖는 것으로 이해한다. 또, 각각의 실시예는 센서수용 캐비티 사이에서 다양한 구조의 수축영역을 가지므로 유체유동이 제한부를 통과할 때에 압력강하를 일으키도록 한다.
도 3 을 참조하면, 전자회로모듈 (46) 은 세라믹 압력변환기 (42 및 44) 위에 위치하고 세라믹 압력변환기 (42 및 44)의 도전면에 전기접속된다. 전자회로모듈 (46) 은 또 적절한 리드 (도시되지 않음) 에 의해 커넥터 (22) 의 내부접촉부에 연결된다 (도 1 참조). 바람직한 실시예에 있어서 전기커넥터 (22) 는 화학적 불황성 재료로 제조되어 바람직하게는 파트번호 po3rsd - 00004 - 24 인 Pneumatico 로부터 시판중인 형태로 제조될 수 있다.
도 12 및 도 13 을 참조하면, 전자회로모듈 (46) 의 전기회로 개략도가 도시되어 있다. 전자회로는 두 압력변환기 (42 및 44) 로부터 4 - 20 mA 아나로그 유동표시, 또는 선택적으로는 하측 압력변환기 (44) 의 압력도수까지 압력도수를 변환하도록 사용된다. 상측변환기 (42) 의 로우 (raw) 아나로그 시그널이 입력단자 (102) 에 공급되고, 또 하측변환기 (44) 의 로우 아나로그 변환기 출력 시그널이 입력단자 (104) 에 공급된다. 단자 (106 및 108) 는 전원입력단자이고 단자 (110 및 112) 는 그라운드 버스 (114) 에 연결된다 (도 12 참조).
+5 볼트 전원버스 (116) 와 그라운드버스 (114) 사이에는 National Semiconductor, Inc. 로부터 시판되는 LM 45 장치를 바람직하게 포함할 수 있는 아나로그 온도보상칩 (118) 이 접속되어 있다. 온도보상칩 (118) 은 그의 V+단자를 컨덕터 (120) 에 의해 +5v 버스 (116) 에 접속시키고 그의 V-입력을 반도체 다이오드 (122) 를 통해 그라운드버스 (114) 에 접속시킨다. 다이오드 (122) 는 오프셋을 제공하여, 온도보상칩 (118) 의 출력단자 (124) 상에서 형성된 온도에 비례하는 시그널을 0 ℃ 이하, 즉 마이너스 값으로 가게할 수 있도록 한다.
단자 (124) 에서 형성된 온도보상 시그널과 함께, 입력단자 (102 및 104) 상에 형성된 로우센서 시그널은 4 채널 시그마 델타형 아나로그 대 디지털 (A/D) 컨버터칩 (126) 에 개별적으로 인가된다. 칩 (126) 은 Analog Devices Corp. 에 의해 공급되는 AD7714 집적회로칩을 바람직하게 포함할 수 있다. 집적회로의 작동모드의 요망하는 세부사항은 Analog Devices Corp. 에서 시판하는 데이터 시트에 언급되어 있다.
시그마 델타 A/D 컨버터 (126) 는 로우패스필터의 절단주파수가 마이크로프로세서칩 (128) 에서 수행된 소프트웨어에 의해 설정된 프로그램량인 아나로그 입력용 디지털 필터링 용량을 포함한다. 제한없이, 마이크로프로세서 (128) 는 Microchip Technology Corp. 로부터 시판중인 PIC 16C73 집적회로를 포함할 수 있다. 포지티브 버스 (116) 와 그라운드 버스 (114) 사이에 접속된 레지스터 (130 및 132) 를 포함하는 레지스티브 전압분할기는 압력 데이터가 선형화될 때 전압보상을 제공한다.
A/D 칩 (126) 은 라인 (134) 상의 그 시리얼 출력 데이터를 마이크로프로세서 (128) 상의 데이터 입력단자 (136) 에 제공한다. A/D 컨버터칩 (126) 의 시리얼 데어터는 도면부호 138 로 일반적으로 나타낸 크리스탈 제어식 클록회로에 의해 제공된 타이밍 시그널 제어하에서 클록아웃된다. 상기 클록회로 (138) 는 타이밍 펄스 오버라인 (140) 을 그 타이밍 제어를 위해 마이크로프로세서칩 (128) 의 클록입력단자 (142) 에 또한 제공한다.
마이크로프로세서 (128) 는 상측 및 하측 변환기 (42 및 44) 에 의해 포착된 순간압력차를 연산하여 어떤 필요한 제로조절과 스케일링을 수행한다.
스위치 (143) 가 마이크로프로세서 (128) 에 연결된다. 스위치 (143) 가 포지션상에서 접속되면, 두 센서 (42 및 44) 사이의 압력차가 계산된다. 그리고 이 값이 저장된다. 전형적으로, 사용자가 스위치 (143) 를 작동시키면 유체유동이 없을 때에 시험모드가 된다. 유체유동이 없을 때의 압력차이가 마이크로프로세서에 저장된다. 그 다음 사용자는 스위치 (143) 를 작동하지 않는다. 유체유동중에, 저장값은 압력차에서 감하여, 제로조절을 수행한다. 테스트가 또 수행되어 이렇게 측정된 압력차가 예비설정된 고/저 한계치 이상인지 이하인지를 결정한다. 압력차가 예비설정된 고/저 한계치 이상이나 이하인 경우, 알람이 작동한다. 압력차가 예비설정된 고/저 한계치내에 있으면, 유동율이 연산된다.
정상유동시에, 유동율은 어느 지점에서나 동일함은 공지된 사실이다. 유동율 (I) 은 Im = ρVA 로 표시된다. 여기서 ρ 는 유체밀도를 나타내고, V 는 유체속도를 나타내며, A 는 유체가 통과하는 면적을 나타낸다. 연속방정식 A1V1= A2V2를 사용하면, 유량계 (10) 내의 유동율은 로 곱한 상수와 동일함을 알 수 있다. 따라서 마이크로프로세서 (128) 는 두 압력센서에서 수용된 데이터로부터 유동율을 연산한다. 층류에서는, 유동율이 P1-P2 에 의해 곱한 상수에 거의 근접한 것으로 당업자는 이해하고 있다. 그래서, "레이놀드수" 가 소정의 문턱값 이하인 경우, 유량계는 유동율을 제로로 일치시키도록 저유동 한계치가 시스템내에서 형성될 수 있다.
도 13 은 현재의 아나로그 제어시스템에 의해 사용하기 위해 마이크로프로세서 (128) 로 연산된 유동율을 4 mA 에서 20 mA 의 범위로 떨어지는 아나로그 시그널로 변환시키도록 사용된 회로를 나타낸다. 즉, 마이크로프로세서 (128) 에 의해 연산된 유량의 디지털값이 아나로그 시그널로 변환되고, 그 전류폭은 연산된 유량값에 직접 비례하면서 4 mA 와 20 mA 사이의 범위내에 있다.
유량지시의 4 mA 내지 20 mA 의 아나로그 전류를 제공하는 것에 부가하여, 시스템은 하측변환기 (44) 나 상측변환기 (42) 에 의해 검출된 압력에 비례하는 4 mA ∼ 20 mA 전류시그널을 제공하도록 또한 사용될 수 있다. 보다 구체적으로는, 도 13 에 도시된 바와 같이, 회로는 유량에 비례하는 4 mA 내지 20 mA 전류시그널이 출력단자 (144 및 146) 를 지나도록 사용될 수 있고, 압력에 비례하는 4 mA ∼ 20 mA 전류시그널이 출력단자 (148 및 150) 를 지나도록 사용될 수 있는 실질상 동일한 상부 및 하부 채널로 분할된다.
도 12 로 돌아가 살펴보면, 마이크로프로세서 (128) 는 도 13 의 대응 라인 (152) 에 연결된 라인 (152) 상에 클록시그널을 제공한다. 또, 마이크로프로세서 (128) 에서 나오는 제 1 및 제 2 데이터 출력라인 (154 및 156) 각각은 도 13 의 개략도의 좌측면의 대응라인 (154 및 156) 에 연결된다. 도 13 의 두 채널이 작동되도록 결정하는 시그널이 라인 (158) 상에서 마이크로프로세서 (128) 로부터 나오는 디지털 대 아나로그 컨버터칩 선택 시그널에 의해 또한 제공된다. 상기 시그널은 오프토 이소레이터 회로 (160 및 162) 에 제공되어 그 출력이 디지털 대 아나로그 (D/A) 컨버터칩 (164) 이나 디지털 대 아나로그 칩 (166) 상의 "칩선택" 단자에 간다. 각각의 경우, D/A 컨버터 (164 및 166) 는 Maxim Corp. 에서 시판중인 MAX538 D/A 컨버터칩 등의 12 비트 장치를 포함할 수 있다.
도 13 에 도시된 바와 같이, 라인 (152) 상의 클록시그널과, 라인 (154 및 156) 상의 데이터 시그널은 또한 오프토 커플러 (168, 170, 172 및 174) 를 통해 각각의 D/A 컨버터에 인가되는 결과 시그널로 선택적으로 또한 격리된다.
수직라인 (176) 의 우측에 대한 회로는, 디지털 대 아나로그 컨버터 (164) 나 디지털 대 아나로그 컨버터 (166) 에서는, D/A 컨버터 (164 및 166) 에서 나오는 전압출력의 폭에 의존하여 4 mA 내지 20 mA 의 범위의 전류시그널로, 아나로그 시그널 출력을 변환시키는 기능을 한다. 도시된 바와 같이, D/A 컨버터 (164) 로부터의 출력은 레지스터 (178) 를 통해 작동 앰플리파이어 (180) 의 비변환 입력에 연결된다. 그의 변환 입력은 그라운드 (194) 에 접속된다. 작동 앰플리파이어 (180) 의 출력은 비아스 레지스터 (180 및 186) 일 때 FET 장치 (182) 의 게이트전극에 접속된다.
FET 장치 (182) 와 D/A 컨버터 (164) 용의 전압기준은 포지티브 전압버스 (192) 와 그라운드 버스 (194) 를 통과하여 직렬 접속된 직렬접속 다이오드 (188 및 190) 에 의해 얻어진다. 수직라인 (176) 의 우측에 도시된 D/A 컨버터 (166) 와 결합한 전압 대 전류 컨버터 회로가 D/A 컨버터 (164) 와 결합하여 도시된 것과 실질상 동일한 점에 있어서는 그 설명을 생략한다.
도 12 의 마이크로프로세서 (128) 에서 나오는 도시된 출력라인 (196 및 198) 은 도 13 의 대응번호 라인을 통해 오프토 커플러 (200) 에 인가된다. 오프토 커플러 (200) 로부터의 출력은 전원이 라인 (144 및 146) 과 라인 (148 및 150) 상에 존재함을 나타낸다.
도 12 로 돌아가 살펴보면, 마이크로프로세서칩 (128) 은 일반적으로 도면부호 202 로 나타낸 RS232 시리얼포트와 결합한다. 이처럼, 본 발명의 유량계는 중앙처리장치 (도시되지 않음) 를 또한 포함하여 다종의 주변장치와 소통될 수 있다. 유량회로내의 온도가 써미스터 등의 요소를 포함하여 변할 때에 전자회로 (46) 는 압력과 유동출력을 또한 조절할 수 있다. 각각의 압력변환기는 독립적으로 온도에 대해 정정된다. 하나의 온도보상수단이 미국특허번호 제 4,598,381 호에 개시되어 있다.
사용시에, 사용자는 유량계 (10) 를 압력피팅 (16 및 18) 을 통해 유체유동회로에 접속시킨다. 유체가 유동회로를 통과할 때에, 두 캐비티 각각에 인접한 압력이 전기회로 (46) 에 의해 검출됨으로써, 검출된 두 압력으로부터 유동율이 연산된다. 게이지압력이나 절대압력은 동일하게 사용될 수 있다. 유동율의 결정으로부터, 유동율이나 하측압력이 소정제한치 이상 또는 이하로 증가 또는 감소되는 경우 알람이 작동하거나, 또는 프로세스 장비가 꺼진다.
당업자는 소정의 최소출력값이 최소압력과 결합되고 소정의 최대압력이 최대압력과 결합되도록 유동율이 측정될 수 있는 것으로 이해한다. 예컨대, 0 내지 100 psig (단위제곱인치당 파운드게이지) 를 측정하도록 설계된 압력센서가 0 psig 에서 4 mA (milliamps) 과 100 psig 에서 20 mA 를 판독하도록 측정될 수 있다.
불활성 테프론 격리 멤브레인을 압력센서와 친밀한 접촉으로 제공함으로써, 작동유체는 오염을 야기할 수 있는 센서표면을 접촉하지 않는다. 개시된 실링배열은 작동유체가 하우징 (12) 의 캐비티에 들어가지 못하게 하고 전자회로 (46) 에 역으로 영향을 미치지 못하게 보장한다.
본 발명은 특허법에 일치시켜 당업자에게는 새로운 원리를 적용하는데 필요한 정보를 제공하고 필요시에 이렇게 특정된 구성요소를 사용하고 구성하기 위해 상세한 설명으로 기술하였다. 그러나, 본 발명은 특히 여러 가지 장치로 실시될 수 있으며, 구성요소 세부사항과 작동 절차에 대하여 여러 가지 정정이 본 발명의 범위를 일탈함 없이 수행될 수 있는 것으로 이해된다.

Claims (26)

  1. 유체유동회로와 인라인 (in-line) 접속되기 적합한 화학적 불활성 유량계에 있어서,
    (a) 유체유동도관을 형성하는 하우징을 관통 신장하는 소정의 제 1 단면부의 종방향 보어를 가지며, 도관의 입구단과 출구단은 유체유동도관에 인라인 접속하기 적합하고, 또 상기 하우징의 외면에서 상기 하우징의 종방향 보어 쪽으로 각각 횡단 신장하는 제 1 및 제 2 이격 캐비티를 더 가지며, 종방향 보어는 상기 제 1 및 제 2 캐비티 사이에 배열되는 수축부를 가지며, 수축부는 소정의 제 1 단면부보다 작은 제 2 단면부인 제 2 보어를 구비하는 하우징과,
    (b) 상기 제 1 캐비티내에 수용되어, 유동회로내의 압력변화를 검출하는 제 1 검출수단과,
    (c) 상기 제 2 캐비티내에 수용되어, 유동회로내의 압력변화를 검출하는 제 2 검출수단과,
    (d) 하우징의 캐비티내의 고정위치에서 제 1 및 제 2 검출수단을 억제하는 수단과,
    (e) 하우징내에 수용되어, 유동회로내의 압력변화를 검출하는 제 1 및 제 2 수단에 접속되고, 보어내의 압력에 비례하는 제어시그널을 발생시키는 전자회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 전자회로는 상기 보어내의 유체유동율에 비례하는 시그널을 더 발생시키는 것을 특징으로 하는 유량계.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 전자회로는 유동율이 제로인 경우 존재하는 압력차를 보상하기 위해 상기 제어시그널을 조절하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 종방향 보어의 수축부는 제거 가능한 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  5. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 캐비티 각각내에 수용된 화학적 불활성의 가요성 멤브레인과, 근처에 상기 하우징의 종방향 보어를 더 포함하며, 각각의 멤브레인은 제 1 및 제 2 대향 주요면을 가지며, 상기 제 1 주요면은 상기 유체유동도관내에 유동하는 유체에 노출되는 것을 특징으로 하는 유량계.
  6. 제 1 항에 있어서, 드레인은 상기 하우징의 외면에서 하나 이상의 상기 제 1 및 제 2 이격 캐비티 쪽으로 횡단 신장하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 드레인은 상기 드레인내의 유체의 존재를 검출하기 위해 상기 드레인내에 위치한 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  8. 제 4 항에 있어서, 제거 가능한 상기 삽입부는 사파이어로 제조되는 것을 특징으로 하는 유량계.
  9. 제 1 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 검출수단 각각은 사파이어 커패시티브 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  10. 제 1 항에 있어서, 상기 전자회로는 유량회로내의 온도변동을 보상하기 위하여 제어 시그널을 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  11. 유체유동회로와 인라인 (in-line) 접속되기 적합한 화학적 불활성 유량계에 있어서,
    (a) 유체유동도관을 형성하는 하우징을 관통 신장하는 소정의 제 1 단면부의 종방향 보어를 가지며, 도관의 입구단과 출구단은 유체유동도관에 인라인 접속하기 적합하고, 또 상기 하우징의 외면에서 상기 하우징의 종방향 보어 쪽으로 각각 횡단 신장하는 제 1 및 제 2 이격 캐비티를 더 가지며, 종방향 보어는 상기 제 1 및 제 2 캐비티 사이에 배열되는 수축부를 가지며, 수축부는 소정의 제 1 단면부보다 작은 제 2 단면부인 제 2 보어를 구비하는 하우징과,
    (b) 상기 제 1 캐비티내에 수용되어, 유동회로내의 압력변화를 검출하는 제 1 검출수단과,
    (c) 상기 제 2 캐비티내에 수용되어, 유동회로내의 압력변화를 검출하는 제 2 검출수단과,
    (d) 하우징의 캐비티내의 고정위치에서 제 1 및 제 2 검출수단을 억제하는 수단과,
    (e) 하우징내에 수용되어, 유동회로내의 압력변화를 검출하는 제 1 및 제 2 수단에 접속되고, 보어내의 유체유동율에 비례하는 전기시그널을 발생시키는 전자회로를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  12. 제 11 항에 있어서, 상기 종방향 보어의 상기 수축부는 제거 가능한 삽입부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  13. 제 11 항에 있어서, 상기 하우징은 제 1 및 제 2 하우징 반쪽을 포함하고, 제 1 및 제 2 하우징 반쪽이 하우징 반쪽 각각의 종방향 보어와 정열되어 병렬배치될 때에 제한부를 안에 수용하는 카운터 보어와 종방향 보어를 각각 갖는 것을 특징으로 하는 유량계.
  14. 제 11 항에 있어서, 상기 제한수단은 두 개의 스페이서와 두 개의 홀드다운링을 포함하고, 홀드다운링 각각은 캐비티 각각의 내면상에 형성된 나사산과 짝을 이루는 외면상에 형성된 나사산을 가지며, 상기 스페이서는 상기 제 1 및 제 2 검출수단과 상기 홀드다운링 사이에 위치함으로써, 각각의 홀드다운링이 각각의 캐비티의 내면에 대하여 나사결합되고, 각각의 홀드다운링은 각각의 검출수단에 대하여 결합된 스페이서를 가압하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  15. 제 11 항에 있어서, 상기 캐비티에 대하여 커버링 관계로 상기 하우징에 부착되기에 적합한 커버를 더 포함하고, 상기 커버는 상기 전자회로에 전기접속된 화학적 불활성 전기커넥터를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  16. 제 11 항에 있어서, 상기 하우징은 화학적 불활성 중합체로 제조되는 것을 특징으로 하는 유량계.
  17. 제 16 항에 있어서, 상기 화학적 불활성 중합체는 폴리테트라플루오르에틸렌을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  18. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 검출수단은 각각 알루미나 세라믹 다이아프람 커패시티브 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  19. 제 11 항에 있어서, 상기 제 1 및 제 2 검출수단은 각각 사파이어 커패시티브 센서를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  20. 제 11 항에 있어서, 상기 전자회로는 유동회로내의 온도의 변동을 보상하기 위해 제어시그널을 조절하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  21. 제 11 항에 있어서, 상기 전자회로는 유동율이 제로일 때에 존재하는 압력차를 보상하기 위해 제어시그널을 조절하는 수단을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  22. 제 11 항에 있어서, 각각의 상기 제 1 및 제 2 캐비티내에 수용된 화학적 불활성의 가요성 멤브레인과, 근처에 상기 하우징의 종방향 보어를 더 포함하며, 각각의 멤브레인은 제 1 및 제 2 대향 주요면을 가지며, 상기 제 1 주요면은 상기 유체유동도관내에 유동하는 유체에 노출되는 것을 특징으로 하는 유량계.
  23. 제 11 항에 있어서, 도관은 상기 하우징의 외면에서 하나 이상의 상기 제 1 및 제 2 이격 캐비티 쪽으로 횡단 신장하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  24. 제 23 항에 있어서, 상기 도관은 상기 도관내의 유체의 존재를 검출하기 위해 상기 도관내에 위치한 도전성 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계.
  25. 제 12 항에 있어서, 제거 가능한 상기 삽입부는 사파이어로 제조되는 것을 특징으로 하는 유량계.
  26. 제 15 항에 있어서, 상기 가스켓은 상기 커버와 상기 하우징 사이에 밀봉관계로 위치하는 것을 특징으로 하는 유량계.
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