KR102162312B1

KR102162312B1 - 유량 캘리브레이션 방법 및 그 장치

Info

Publication number: KR102162312B1
Application number: KR1020200021492A
Authority: KR
Inventors: 이석철
Original assignee: (주)쎄미콤
Priority date: 2020-02-21
Filing date: 2020-02-21
Publication date: 2020-10-06

Abstract

유량을 측정할 제품으로부터 유량 관련 데이터를 획득하고, 획득된 유량 관련 데이터로부터 기설정된 유량 설정 값을 추출하고, 적어도 하나의 센서를 이용하여 유량을 측정할 제품에서의 실제 유량 값을 측정하고, 소정의 인터페이스를 통하여 사용자로부터 입력된 유량 설정 값을 수신하고, 기설정된 유량 설정 값, 측정된 실제 유량 값 및 입력된 유량 설정 값을 기초로 추정 유량 설정 값을 계산하여, 계산된 추정 유량 설정 값에 대한 보정 팩터로 입력된 유량 값을 캘리브레이션하는 유량 캘리브레이션 방법 및 그 장치가 개시되어 있다.

Description

유량 캘리브레이션 방법 및 그 장치{Method of performing calibration of mass flow and apparatus therefor}

본 발명은 유량 캘리브레이션 방법 및 그 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 보정 팩터를 통하여 설정된 유량과 실제 유량이 일치되도록 자동으로 설정 유량을 캘리브레이션 하는 유량 캘리브레이션 방법 및 그 장치에 관한 것이다.

반도체 공정 또는 제조 과정에서 반도체 챔버 내에 진공을 만든 후, 방전을 일으키기 위하여 아르곤 가스를 주입한다. 이때, 필요한 가스 유량을 설정하는 경우, 설정된 가스 유량과 일치하는 유량의 가스가 흐르는 것이 매우 중요하다. 실제로 관의 노후화 또는 장비의 이상 또는 기체 또는 다양한 환경 요인 등으로 인하여 설정된 유량과 일치하는 유량의 가스는 흐르지 않는 경우가 많이 발생한다.

이 경우, 주입된 가스의 양을 정확하게 측정하기 위하여 측정 장치와 이를 제어하기 위한 컨트롤러가 필요하다. 이를 담당하고 있는 것이 반도체 제조장비의 주요 부품인 Mass Flow Controller(MFC)이다. MFC는 반도체 품질 자체에 영향을 주는 정도로 중요한 역할을 담당하고 있다.

MFC를 통하여도 자동으로 설정된 유량과 흐르는 유량을 일치시킬 수는 없고, 해당 기술자가 많은 실험을 통하여 수동으로 이를 맞추고 있는 실정이다. 또한, MFC의 경우 원산지가 대부분 해외이며, 또한, 교정프로그램이 사용자에게 배포되지 않아 사용이 제한되기 때문에 이에 대한 고비용과 교정에 많은 시간이 필요한 문제점이 있는 실정이다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 사용자가 MFC의 출력 값을 직접 변경할 수 있도록 하여 설정되는 유량과 실제 흐르는 유량이 일치하도록 설정 유량 값을 자동으로 캘리브레이션하는 유량 캘리브레이션 방법 및 그 장치를 제공하는데 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따라, 유량 캘리브레이션 방법은 유량 캘리브레이션 장치가 유량을 측정할 제품으로부터 유량 관련 데이터를 획득하는 단계; 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 획득된 유량 관련 데이터로부터 기설정된 유량 설정 값을 추출하는 단계; 상기 유량 캘리브레이션 장치가 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 유량을 측정할 제품에서의 실제 유량 값을 측정하는 단계; 상기 유량 캘리브레이션 장치가 소정의 인터페이스를 통하여 사용자로부터 입력된 유량 설정 값을 수신하는 단계; 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 기설정된 유량 설정 값, 상기 측정된 실제 유량 값 및 상기 입력된 유량 설정 값을 기초로 추정 유량 설정 값을 계산하는 단계; 및 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 계산된 추정 유량 설정 값에 대한 보정 팩터로 상기 입력된 유량 값을 캘리브레이션하는 단계를 포함한다.

상기 유량 캘리브레이션 방법은 상기 유량 캘리브레이션 장치가 제 1 유량 설정 값, 상기 제 1 유량 설정 값에 대한 제 1 측정 유량 값 및 입력 유량 설정 값을 기초로 제 1 추정 유량 설정 값을 계산하는 단계; 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 1 추정 유량 설정 값에 대한 제 2 측정 유량 값을 획득하는 단계; 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 2 측정 유량 값이 상기 입력 유량 설정 값과 일치하는지 확인하는 단계; 일치하지 않는 경우, 상기 유량 캘리브레이션 장치가 제 N(N은 1부터 순차적으로 증가하는 정수) 추정 유량 설정 값, 상기 제 N+1 측정 유량 값 및 상기 입력 유량 설정 값을 기초로 제 N+1 추정 유량 설정 값을 계산하는 단계; 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 N+1 추정 유량 설정 값에 대한 제 N+2 측정 유량 값을 획득하는 단계; 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 N+2 측정 유량 값이 상기 입력 설정 값과 일치하는지 확인하는 단계; 상기 N+2 측정 유량 값이 상기 입력 유량 설정 값과 일치하는 경우, 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 N+1 추정 유량 설정 값을 최종 추정 유량 설정 값으로 결정하는 단계; 및 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 1 추정 유량 설정 값과 상기 결정된 최종 추정 유량 설정 값을 연계하여 데이터로 저장하는 단계를 더 포함하고, 상기 보정 팩터는 상기 입력된 유량 값과 최종 추정 유량 설정 값의 차이 값일 수 있다.

상기 유량 캘리브레이션 방법은 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 캘리브레이션된 입력된 유량 설정 값에 대한 실제 유량 값을 재측정하는 단계; 상기 재측정된 유량 값과 상기 입력된 유량 값이 소정의 범위 내에서 일치하지 않는 경우, 상기 캘리브레이션된 입력된 유량 설정 값, 상기 재측정된 유량 값 및 상기 입력된 유량 설정 값을 기초하여 재추정 유량 설정 값을 계산하는 단계; 상기 재추정 유량 설정 값에 따른 최종 추정 유량 설정 값을 구하는 단계; 및 상기 재추정 유량 설정 값에 따른 최종 추정 유량 설정 값 및 상기 입력된 유량 설정 값에 대한 보정 팩터를 획득하고, 상기 획득된 보정 팩터에 따라 상기 입력된 유량 설정 값을 다시 캘리브레이션하는 단계를 더 포함할 수 있다.

상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따라, 상기 유량 캘리브레이션 장치는 유량을 측정할 제품으로부터 유량 관련 데이터를 획득하고, 상기 획득된 유량 관련 데이터로부터 기설정된 유량 설정 값을 추출하는 데이터 획득부; 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 유량을 측정할 제품의 실제 유량 값을 측정하는 유량 측정부; 사용자로부터 입력된 유량 설정 값을 수신하는 인터페이스부; 상기 기설정된 유량 설정 값, 상기 측정된 실제 유량 값 및 상기 입력된 유량 설정 값을 기초로 추정 유량 설정 값을 계산하는 유량 계산부; 및 상기 계산된 추정 유량 설정 값에 대한 보정 팩터로 상기 입력된 유량 값을 캘리브레이션하는 캘리브레이션부를 포함한다.

본 발명에 의하면, 사용자가 수동으로 출력 값을 제어하지 않고, 출력 값의 변화에 대응하여 캘리브레이션 작업이 자동으로 가능한 장점이 있다.

또한, 본 발명에 의하면, 자동으로 캘리브레이션됨에 따라, 반도체 장비의 유지 비용이 감소되고, 수동에 비하여 캘리브레이션 기간이 비약적으로 단축되는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 캘리브레이션 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 관련 데이터의 예를 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 팩터를 구하는 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 커브를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 캘리브레이션 장치에 관한 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예를 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미가 있는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 캘리브레이션 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 단계 110에서, 유량 캘리브레이션 방법을 수행하는 장치는 유량을 측정할 제품으로부터 유량 관련 데이터를 획득한다. 본 명세서에서는 유량 캘리브레이션 방법을 수행하는 장치는 유량 캘리브레이션 장치 또는 질량 유량계라고 하기로 한다.

질량 유량계(Mass Flow Controller)는 기체의 흐름을 측정하고 제어하는 장치로, 반도체 공정 중 사용되는 가스의 양을 일정하게 유지시켜주는 기능을 한다. 질량 유량계는 질량 흐름 제어기 또는 MFC로 불리기도 한다.

질량 유량계는 센서, 바이패스, 유량 제어 밸브 및 특수 회로를 일반적으로 포함하고 있다. 가스는 입구 조인트에서 입력되며, 유량 센서와 바이패스 모두로 흐르도록 나누어지며, 센서는 가스의 질량 유량을 측정하고 유량 제어 밸브는 측정 된 유량과 외부 유량 설정 신호로부터 수신된 유량의 차이가 0이 되도록 유량을 수정한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 관련 데이터의 예를 나타내는 도면이다.

단계 120에서, 질량 유량계는 획득된 유량 관련 데이터로부터 기설정된 유량 설정 값을 추출한다.

획득된 유량 관련 데이터는 각종 정보를 가지고 있는데, 여기에서 제품에 기설정된 유량 설정 값을 포함하고 있다. 질량 유량계는 획득된 유량 관련 데이터를 어드레스별로 필터링하여 기설정된 유량 설정 값을 추출한다.

단계 130에서, 질량 유량계는 구비된 센서들을 이용하여 유량을 측정할 제품의 실제 유량 값을 측정한다.

단계 140에서, 질량 유량계는 사용자로부터 유량 설정 값을 소정의 인터페이스를 통하여 입력 받는다.

단계 150에서, 질량 유량계는 기설정된 유량 설정 값, 측정된 유량 값 및 입력된 유량 설정 값을 기초로 추정 유량 설정 값을 계산한다.

아래 수학식 1은 추정 유량 설정 값에 대한 식이다.

기설정된 유량 설정 값과 측정된 유량 값은 동일하여야 하나, 많은 변수로 인하여 동일하지가 않다. 그렇기 때문에, 기설정된 유량 설정 값에 따라 유량이 흐르지 못하기 때문에 많은 문제가 있어 왔다. 여기에서 추정 유량 설정 값은 기설정된 유량 설정 값 및 측정된 유량 값의 비율을 기초로 입력된 유량 값이 실제로 흐르게 하기 위한 변경될 유량 설정 값이다.

단계 160에서, 질량 유량계는 계산된 추정 유량 설정 값에 대한 보정 팩터로 입력된 유량 값을 캘리브레이션한다. 캘리브레이션된 유량 값을 제품에 설정 유량 값으로 하여야, 입력된 유량 값에 일치하는 유량이 흐르게 된다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 보정 팩터를 구하는 방법에 관한 흐름도를 나타내는 도면이다.

보정 팩터는 실험을 통하여 획득된 것이며, 획득된 유량 설정 값, 실제 측정된 유량 측정 값 및 설정될 유량 설정 값을 통하여 획득되는 것이다.

도 3을 참조하면, 단계 310에서, 질량 유량계는 유량을 측정할 제품으로부터 제 1 유량 설정 값, 제 1 측정 유량 값 및 입력 유량 설정 값을 기초로 제 1 추정 유량 설정 값을 계산한다.

제 1 유량 설정 값은 도 1의 단계 110 및 단계 120과 동일한 방법으로 제품의 유량 관련 데이터로부터 추출된 유량 설정 값을 의미한다. 제 1 측정 유량 값은 실제 측정된 유량 값을 의미하고, 입력 유량 설정 값은 사용자가 입력한 유량 값을 의미한다.

입력 유량 설정 값으로 유량을 설정하더라도, 오차 때문에 입력 유량 설정 값에 맞는 유량이 흐르지 않는다. 따라서, 입력 유량 설정 값을 실제 흐르는 유량으로 가정하고 유량 설정 값을 보정하여야 한다. 이때, 처음 보정되는 유량 값을 제 1 추정 유량 설정 값이라고 한다.

아래 표 1은 제 1 유량 설정 값, 제 1 측정 유량 값, 오차 유량 및 오차율을 나타내는 도면이다.

Set%FS	제 1 유량 설정 값	제 1 측정 유량 값	오차 유량	오차율(%)
100	300	300.1	0.100	0.033
75	225	224.09	-0.910	-0.404

제 1 추정 유량 설정 값은 아래 수학식 2와 같다.

단계 320에서, 질량 유량계는 유량 설정 값을 제 1 추정 유량 설정 값으로 하여, 이에 대한 제 2 측정 유량 값을 획득한다.

단계 330에서, 제 2 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치하는지 확인한다.

일치하지 않는 경우, 단계 340에서, 질량 유량계는 제품으로부터 제 1 추정 유량 설정 값, 제 2 측정 유량 값 및 입력 유량 설정 값을 기초로 제 2 추정 유량 설정 값을 계산한다. 제품의 관의 특성 및 각종 변수로 인하여 제 1 추정 유량 설정 값에 따른 제 2 측정 유량 값은 대부분 입력 유량 설정 값과 일치하지는 않는다. 따라서, 제 1 추정 유량 설정 값 및 제 2 측정 유량 값으로 다시 추정 유량 설정 값을 구하여야 입력 유량 설정 값과 실제 측정되는 유량 값이 조금이라도 더 근사하게 된다.

제 2 추정 유량 설정 값은 아래 수학식 3과 같다.

일치하는 경우에는, 단계 370으로 이동하고, 제 1 추정 유량 설정 값이 최종 추정 유량 설정 값이 된다.

단계 350에서, 질량 유량계는 유량 설정 값을 제 2 추정 유량 설정 값으로 하여, 이에 대한 제 3 측정 유량 값을 획득한다.

단계 360에서, 제 3 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치하는지 확인한다.

만약, 제 3 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치하지 않는 경우, 다시 340 단계로 이동하여, 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치할 때까지 계속하여 반복한다.

이후, 측정되는 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치하는 경우, 단계 370에서, 유량 설정 값을 최종 추정 유량 설정 값으로 결정한다. 유량 설정 값을 최종 추정 유량 설정 값으로 설정하는 경우, 사용자가 설정한 유량 값이 실제 유량 값이 되게 된다. 최종 추정 유량 설정 값은 데이터로 추출된 유량 값에 실제 측정된 유량 값을 기초한 제품의 특성에 따라 보정된 유량 설정 값이다.

단계 380에서, 질량 유량계는 제 1 추정 유량 설정 값과 이에 대한 최종 추정 유량 설정 값을 연계하여 데이터로 저장한다. 이 때, 입력 유량 설정 값과 최종 추정 유량 설정 값의 차이가 보정 팩터가 된다. 최종 추정 유량 설정 값은 제 1 추정 유량 설정 값에 기초하여 획득되고, 제 1 추정 유량 설정 값은 입력 유량 설정 값에 기초하여 획득되는 것이다.

본 발명의 일 실시예에서는, 질량 유량계는 저장된 데이터를 기초로 캘리브레이션 커브를 생성하여 저장한다. 또는, 본 발명의 다른 실시예에서는, 질량 유량계는 저장되는 데이터를 테이블 형식으로도 저장할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 커브를 나타내는 도면이다.

도 4를 참조하면, x축은 제 1 추정 유량 설정 값을 나타내고, y축은 최종 추정 유량 설정 값을 나타낸다. 캘리브레이션 커브는 선형적이지 않은 비선형 특성을 가지게 된다.

도 1 및 도4와 연계하여 설명하면, 도면 참조번호 410은 캘리브레이션 커브이고, 제 1 추정 유량 설정 값인 x1에 대한 최종 추정 유량 설정 값은 y1이 되고, 입력 유량 설정 값(420)인 y2와 최종 추정 유량 설정 값인 y1과의 차이인 y2-y1의 값(430)이 보정 팩터가 된다.

도면에 도시하지는 않았지만, 도 1의 단계 160 이후에, 질량 유량계는 캘리브레이션된 입력된 유량 값으로 이에 대한 실제 유량 값을 재측정할 수도 있다. 재측정된 실제 유량 값이 입력된 유량 값과 소정의 범위 내에서 일치하지 않는 경우, 수학식 4와 같이, 캘리브레이션된 유량 설정 값, 캘리브레이션된 유량 설정 값에 대한 재측정 유량 값 및 입력된 유량 설정 값을 기초하여 재추정 유량 설정 값을 계산한다.

그 후, 재추정 유량 설정 값이 계산된 경우, 도 4의 캘리브레이션 커브에 따라 재추정 유량 설정 값에 따른 최종 추정 유량 설정 값을 구하여 보정 팩터를 획득하고, 획득된 보정 팩터에 따라 입력 유량 설정 값을 다시 캘리브레이션할 수 있다. 경우에 따라, 단계 160 이후의 단계는 뎁스를 정하여 반복할 수도 있다.

보정 팩터는 많은 실험을 통한 많은 데이터가 있어야, 비로소 정확하게 될 수가 있다. 많은 추정 유량 설정값을 획득하고, 제품의 특성 및 주위 환경 데이터까지 결합된다면 보정 팩터에 대한 데이터들은 빅데이터가 될 수 있다. 빅데이터에 대한 데이터 레이블링 또는 가중치 작업을 통하여 인공지능 엔진을 이용하는 경우, 유량 설정 값을 캘리브레이션하는 AI 실행 방법이 수행될 수도 있다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 캘리브레이션 장치에 관한 블록 다이어그램을 나타내는 도면이다.

도 5를 참조하면, 유량 캘리브레이션 장치(500)는 데이터 획득부(510), 유량 측정부(520), 인터페이스부(530), 유량 계산부(540) 및 캘리브레이션부(550)를 포함한다. 본 발명에 있어서, 유량 캘리브레이션 장치(500)는 질량 유량계(MFC)내에 별도의 장치로 구비되어 있을 수도 있고, 유량 캘리브레이션 장치(500)는 질량 유량계와 동일한 장치일 수도 있다.

데이터 획득부(510)는 유량을 측정할 제품으로부터 유량 관련 데이터를 획득한다.

그 후, 데이터 획득부(510)는 획득된 유량 관련 데이터로부터 기설정된 유량 설정 값을 추출한다. 획득된 유량 관련 데이터는 각종 정보를 가지고 있는데, 여기에서 제품에 기설정된 유량 설정 값을 포함하고 있다. 데이터 획득부(510)는 어드레스별로 필터링하여 기설정된 유량 설정 값을 추출한다.

유량 측정부(520)는 구비된 센서들을 이용하여 제품의 실제 유량 값을 측정한다.

인터페이스부(530)는 사용자로부터 설정된 유량 값을 소정의 인터페이스를 통하여 입력 받는다.

유량 계산부(540)는 기설정된 유량 설정 값, 측정된 유량 값 및 입력된 유량 설정 값을 기초로 추정 유량 설정 값을 계산한다. 추정 유량 설정 값은 위의 수학식 1에 의하여 계산한다.

캘리브레이션부(550)는 계산된 추정 유량 설정 값에 대한 보정 팩터로 입력된 유량 값을 캘리브레이션한다. 캘리브레이션된 유량 값을 제품에 설정 유량 값으로 하여야, 입력된 유량 값에 일치하는 유량이 흐르게 된다.

이하에서는 보정 팩터를 획득하는 것에 대하여 설명하기로 한다.

유량 계산부(540)는 유량을 측정할 제품으로부터 제 1 유량 설정 값, 유량 측정부(520)에 의하여 측정된 제 1 측정 유량 값 및 인터페이스부(530)에 의하여 수신한 입력 유량 설정 값을 기초로 제 1 추정 유량 설정 값을 계산한다.

제 1 유량 설정 값은 제품의 유량 관련 데이터로부터 추출된 유량 설정 값을 의미한다. 제 1 측정 유량 값은 실제 측정된 유량 값을 의미하고, 입력 유량 설정 값은 사용자가 입력한 유량 값을 의미한다. 입력 유량 설정 값으로 유량을 설정하더라도, 오차 때문에 입력 유량 설정 값에 맞는 유량이 흐르지 않는다. 따라서, 입력 유량 설정 값을 실제 흐르는 유량으로 가정하고 유량 설정 값을 보정하여야 한다. 이때, 처음 보정되는 유량 값을 제 1 추정 유량 설정 값이라고 한다. 제 1 추정 유량 설정 값은 위의 수학식 2에 의하여 계산된다.

유량 계산부(540)는 유량 설정 값을 제 1 추정 유량 설정 값으로 하여, 유량 측정부(520)에 의하여 제 2 측정 유량 값을 획득한다.

그 후, 유량 계산부(540)는 제 2 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치하는지 확인한다.

일치하지 않는 경우, 유량 계산부(540)는 제품으로부터 제 1 추정 유량 설정 값, 제 2 측정 유량 값 및 입력 유량 설정 값을 기초로 제 2 추정 유량 설정 값을 계산한다. 제품의 관의 특성 및 각종 변수로 인하여 제 1 추정 유량 설정 값에 따른 제 2 측정 유량 값은 대부분 입력 유량 설정 값과 일치하지는 않는다. 따라서, 제 1 추정 유량 설정 값 및 제 2 측정 유량 값으로 다시 추정 유량 설정 값을 구하여야 입력 유량 설정 값과 실제 측정되는 유량 값이 조금이라도 더 근사하게 된다. 제 2 추정 유량 설정 값은 위의 수학식 3에 의하여 계산한다.

유량 계산부(540)는 유량 설정 값을 제 2 추정 유량 설정 값으로 하여, 유량 측정부(520)에 의하여 제 3 측정 유량 값을 획득한다.

유량 계산부(540)는 제 3 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치하는지 확인하고, 제 3 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치하지 않는 경우, 위의 수학식들의 방법으로 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치할 때까지 계속하여 반복한다.

이후, 측정 유량 값이 입력 유량 설정 값과 일치하는 경우, 유량 계산부(540)는 유량 설정 값을 최종 추정 유량 설정 값으로 결정한다. 유량 설정 값을 최종 추정 유량 설정 값으로 설정하는 경우, 사용자가 설정한 유량 값이 실제 유량 값이 되게 된다. 최종 추정 유량 설정 값은 데이터로 추출된 유량 값에 실제 측정된 유량 값을 기초로 제품의 특성에 따라 보정된 유량 설정 값이다.

캘리브레이션부(550)는 제 1 추정 유량 설정 값과 이에 대한 최종 추정 유량 설정 값을 연계하여 데이터로 저장부(미도시)에 저장한다. 이 때, 입력 유량 설정 값과 최종 추정 유량 설정 값의 차이가 보정 팩터가 된다. 최종 추정 유량 설정 값은 제 1 추정 유량 설정 값에 기초하여 획득되고, 제 1 추정 유량 설정 값은 입력 유량 설정 값에 기초하여 획득되는 것이다. 그 후, 캘리브레이션부(550)는 저장된 데이터를 기초로 캘리브레이션 커브를 생성하여 저장한다. 또 다른 실시예로, 캘리브레이션부(550)는 저장되는 데이터를 테이블 형식으로도 저장할 수도 있다.

다시 위로 돌아가서, 유량 측정부(520)는 캘리브레이션된 입력된 유량 값에 대한 실제 유량 값을 재측정할 수도 있다. 실제 유량 값이 입력된 유량 값과 소정의 범위 내에서 일치하지 않는 경우, 유량 계산부(540)는 위의 수학식 4와 같이, 캘리브레이션된 유량 설정 값, 캘리브레이션된 유량 설정 값에 대한 재측정 유량 값 및 입력된 유량 설정 값을 기초하여 재추정 유량 설정 값을 계산한다.

그 후, 재추정 유량 설정 값이 계산된 경우, 캘리브레이션부(550)는 캘리브레이션 커브에 따라 재추정 유량 설정 값에 따른 최종 추정 유량 설정 값을 구하여 보정 팩터를 획득하고, 획득된 보정 팩터에 따라 입력 유량 설정 값을 다시 캘리브레이션할 수 있다. 경우에 따라, 캘리브레이션부(550)는 뎁스를 정하여 반복할 수도 있다.

이상 설명한 바와 같은 유량 캘리브레이션 방법은 또한 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현하는 것이 가능하다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 매체를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피디스크, 광 데이터 저장장치 등이 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드가 저장되고 실행될 수 있다. 그리고, 상기 디스크 관리 방법을 구현하기 위한 기능적인(function) 프로그램, 코드 및 코드 세그먼트들은 본 발명이 속하는 기술분야의 프로그래머들에 의해 용이하게 추론될 수 있다.

이제까지 본 발명에 대하여 그 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

유량 캘리브레이션 장치가 유량을 측정할 제품으로부터 유량 관련 데이터를 획득하는 단계;
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 획득된 유량 관련 데이터로부터 기설정된 유량 설정 값을 추출하는 단계;
상기 유량 캘리브레이션 장치가 적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 유량을 측정할 제품에서의 실제 유량 값을 측정하는 단계;
상기 유량 캘리브레이션 장치가 소정의 인터페이스를 통하여 사용자로부터 입력된 유량 설정 값을 수신하는 단계;
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 기설정된 유량 설정 값, 상기 측정된 실제 유량 값 및 상기 입력된 유량 설정 값을 기초로 추정 유량 설정 값을 계산하는 단계; 및
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 계산된 추정 유량 설정 값에 대한 보정 팩터로 상기 입력된 유량 값을 캘리브레이션하는 단계를 포함하고,
상기 유량 캘리브레이션 장치가 제 1 유량 설정 값, 상기 제 1 유량 설정 값에 대한 제 1 측정 유량 값 및 입력 유량 설정 값을 기초로 제 1 추정 유량 설정 값을 계산하는 단계;
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 1 추정 유량 설정 값에 대한 제 2 측정 유량 값을 획득하는 단계;
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 2 측정 유량 값이 상기 입력 유량 설정 값과 일치하는지 확인하는 단계;
일치하지 않는 경우, 상기 유량 캘리브레이션 장치가 제 N(N은 1부터 순차적으로 증가하는 정수) 추정 유량 설정 값, 제 N+1 측정 유량 값 및 상기 입력 유량 설정 값을 기초로 제 N+1 추정 유량 설정 값을 계산하는 단계;
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 N+1 추정 유량 설정 값에 대한 제 N+2 측정 유량 값을 획득하는 단계;
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 N+2 측정 유량 값이 상기 입력 설정 값과 일치하는지 확인하는 단계;
상기 N+2 측정 유량 값이 상기 입력 유량 설정 값과 일치하는 경우, 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 N+1 추정 유량 설정 값을 최종 추정 유량 설정 값으로 결정하는 단계; 및
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 제 1 추정 유량 설정 값과 상기 결정된 최종 추정 유량 설정 값을 연계하여 데이터로 저장하는 단계를 더 포함하고,
상기 보정 팩터는 상기 입력된 유량 값과 최종 추정 유량 설정 값의 차이 값이고,
상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 캘리브레이션된 입력된 유량 설정 값에 대한 실제 유량 값을 재측정하는 단계;
상기 재측정된 유량 값과 상기 입력된 유량 값이 소정의 범위 내에서 일치하지 않는 경우, 상기 캘리브레이션된 입력된 유량 설정 값, 상기 재측정된 유량 값 및 상기 입력된 유량 설정 값을 기초하여 재추정 유량 설정 값을 계산하는 단계;
상기 재추정 유량 설정 값에 따른 최종 추정 유량 설정 값을 구하는 단계; 및
상기 재추정 유량 설정 값에 따른 최종 추정 유량 설정 값 및 상기 입력된 유량 설정 값에 대한 보정 팩터를 획득하고, 상기 획득된 보정 팩터에 따라 상기 입력된 유량 설정 값을 다시 캘리브레이션하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량 캘리브레이션 방법.
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유량 캘리브레이션 장치에 있어서,
유량을 측정할 제품으로부터 유량 관련 데이터를 획득하고, 상기 획득된 유량 관련 데이터로부터 기설정된 유량 설정 값을 추출하는 데이터 획득부;
적어도 하나의 센서를 이용하여 상기 유량을 측정할 제품의 실제 유량 값을 측정하는 유량 측정부;
사용자로부터 입력된 유량 설정 값을 수신하는 인터페이스부;
상기 기설정된 유량 설정 값, 상기 측정된 실제 유량 값 및 상기 입력된 유량 설정 값을 기초로 추정 유량 설정 값을 계산하는 유량 계산부; 및
상기 계산된 추정 유량 설정 값에 대한 보정 팩터로 상기 입력된 유량 값을 캘리브레이션하는 캘리브레이션부를 포함하고,
상기 유량 계산부는 제 1 유량 설정 값, 상기 제 1 유량 설정 값에 대한 제 1 측정 유량 값 및 입력 유량 설정 값을 기초로 제 1 추정 유량 설정 값을 계산하고, 상기 제 1 추정 유량 설정 값에 대한 제 2 측정 유량 값을 획득하고, 상기 제 2 측정 유량 값이 상기 입력 유량 설정 값과 일치하는지 확인하고, 일치하지 않는 경우, 상기 유량 캘리브레이션 장치는 제 N(N은 1부터 순차적으로 증가하는 정수) 추정 유량 설정 값, 제 N+1 측정 유량 값 및 상기 입력 유량 설정 값을 기초로 제 N+1 추정 유량 설정 값을 계산하고, 상기 유량 캘리브레이션 장치는 상기 제 N+1 추정 유량 설정 값에 대한 제 N+2 측정 유량 값을 획득하고, 상기 유량 캘리브레이션 장치는 상기 제 N+2 측정 유량 값이 상기 입력 설정 값과 일치하는지 확인하여, 상기 N+2 측정 유량 값이 상기 입력 유량 설정 값과 일치하는 경우, 상기 N+1 추정 유량 설정 값을 최종 추정 유량 설정 값으로 결정하고,
상기 캘리브레이션부는 상기 제 1 추정 유량 설정 값과 상기 결정된 최종 추정 유량 설정 값을 연계하여 데이터로 저장하고,
상기 보정 팩터는 상기 입력된 유량 값과 최종 추정 유량 설정 값의 차이 값이고,
상기 유량 계산부는 상기 유량 캘리브레이션 장치가 상기 캘리브레이션된 입력된 유량 설정 값에 대한 실제 유량 값을 재측정하고, 상기 재측정된 유량 값과 상기 입력된 유량 값이 소정의 범위 내에서 일치하지 않는 경우, 상기 캘리브레이션된 입력된 유량 설정 값, 상기 재측정된 유량 값 및 상기 입력된 유량 설정 값을 기초하여 재추정 유량 설정 값을 계산하고, 상기 재추정 유량 설정 값에 따른 최종 추정 유량 설정 값을 구하고,
상기 캘리브레이션부는 상기 재추정 유량 설정 값에 따른 최종 추정 유량 설정 값 및 상기 입력된 유량 설정 값에 대한 보정 팩터를 획득하고, 상기 획득된 보정 팩터에 따라 상기 입력된 유량 설정 값을 다시 캘리브레이션하는 것을 특징으로 하는 유량 캘리브레이션 장치.
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