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기술동향 <기술동향: 유량계>고도의 정보 수집과 계측 신뢰성 향상을 위한강력한 진단 기능

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작성자 댓글 0건 조회 1,656회 작성일 20-09-25 14:39

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사진 1. CMFS 센서와 5700 트랜스미터 


서론

EMERSONMicro Motion사는 1977년에 세계 최초로 질량 유량계의 상품화에 성공한 이후 다양한 기술을 투입하여 아날로그 기술 시대부터 측정 정밀도의 향상과 외부 환경 노이즈를 줄이는 최첨단의 길을 걸어왔다. 1992년에 아날로그 트랜스미터 RFT9739형과 조합하여 측정 정밀도 ±0.1%에 성공했다. 다만, 아날로그 기술이었기 때문에 정식의 측정 정밀도는 읽기값 ±0.1%±제로 안정성의 계산값이 가산되었다.

 

2000년에는 한층 더 안정된 ELITE 시리즈 질량 유량계의 개발과 디지털 트랜스미터 1700/2700와 조합하여 질량 유량 정밀도를 저유량에서 ±0.1%의 플랫 측정 정밀도로 개발하는데 성공했다. 2006년에는 ELITE 시리즈 질량 유량계(CMF형 센서)의 개량과 디지털 기술을 통해 연속 기포 혼입 유체의 측정에 성공했으며, 더 나아가서는 계측 튜브의 건전성을 감시할 수 있는 미터 성능 검증을 개발했다.

 

2012년에는 ELITE 시리즈 질량 유량계에 새롭게 CMFS형 센서를 추가했다. 2017년에 최신 디지털 트랜스미터 5700 시리즈를 개발하여, 단순하게 유량, 밀도 측정을 할뿐만 아니라 자가 진단 기능을 충실히 갖춘 유량계의 건전성, 신뢰성, 과거의 기록을 눈으로 볼 수 있는 가시화에 성공했다. 본고에서는 최신 트랜스미터 5700 시리즈를 소개하도록 한다.

 

트랜스미터 5700 시리즈

5700 트랜스미터는 이전의 1700/2700 트랜스미터에서 아래와 같은 콘셉트로 개발을 실시했다.


(1) 편리한 사용

· 작업 효율 개선

· 전용 서비스 툴의 배제

· 현장의 작업 시간 단축

 

2000년부터 트랜스미터는 디스플레이를 통한 설정이 가능했지만 상세한 설정은 전용 툴(전용 소프트웨어+PCHART 커뮤니케이터 등)이 필요했다. 또한, 디스플레이에서는 광센서의 터치키가 두 개였기 때문에 조작성이 나쁘며 현장에서의 작업에 많은 시간을 필요로 했다.


5700 트랜스미터에서는 디스플레이를 통한 설정이 모두 이루어질 수 있도록 재설계했다. 또한, 광센서의 터치키를 네 개 사용하여 조작성을 큰 폭으로 개선할 수 있었다. 조작을 하고 있을 때 디스플레이에 내비게이션을 표시함으로써 조작이 쉬워지며 조작 시간을 대폭 단축할 수 있게 되었다. 이전의 알람 표시는 알람 코드로 표시되어 있었기 때문에 어떤 알람이 발생하고 있는지에 대해 전문 지식을 가지고 있거나 사용 설명서를 숙지하고 있지 않으면 알 수 없었지만, 알람 코드와 해설을 동시에 표시함으로써 어떤 알람이 발생하고 있는지 바로 판단할 수 있게 되었으며, 또한 대처 방안도 표시할 수 있기 때문에 즉시 대처할 수 있게 되었다.

 

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그림 1. 알람 코드와 내용의 설명


 

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그림 2. 네 개의 광학 스위치


 

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그림 3. 화살표를 이용한 내비게이션 

 

(2) 측정의 신뢰성

· 계량기에서 출력에 대한 절대적인 신용

· 진단에 의한 불확실성을 해결하는 툴


전자 부품이 정상이더라도 계측 튜브에 마모, 부식이나 부착물이 발생하면 유량계에는 오차가 발생한다. 일반적으로 계측 튜브의 진단은 유량계 센서가 현장에 부착된 상태에서는 전문 지식을 가진 기술원이라도 판단이 어렵고, 센서를 완전히 비우거나 물을 관에 가득 채우는 정도로 판단을 할 수 있긴 하지만 확실하게 진단하기 위해서는 교정 설비가 있는 당사의 공장에서 교정 설비와 함께 진단해야 한다. 이 때문에 반송, 교정 진단하는 시간과 고가의 비용이 발생할 수 있다.


SMV는 자가 진단 기능을 통해 전자 부품의 건전성과 동시에 유량 계측에 중요한 계측 튜브를 진단하는 미터 성능 검증을 5700 트랜스미터에 표준(BASIC) 장비로 설치했다. 최신 계측 튜브 진단 기술을 스마트미터 성능 검증이라 하는데, 이전의 진단 시간을 약 90초로 단축하였으며 그와 함께 운전 중에 진단이 가능해졌다(진단 중에 출력 신호 등에 영향을 받지 않음). 전문 지식을 보유하지 않은 조작원이라도 쉽게 에러 판단을 할 수 있는 진단 툴이다.


상세한 계측 튜브의 변화량을 그래프로 표시하는 경우에는 옵션인 SMV(ProR)를 구입 시에 설정할 필요가 있다.

SMV의 측정 결과는 트랜스미터의 디스플레이에서 표시시킬 수도 있지만, 서비스용 소프트웨어 Prolink(BASIC 버전)로 표시시킬 수도 있다. 서비스용 소프트웨어 Prolink는 당사 홈페이지에서 무료로 다운로드할 수 있다. , Prolink를 사용하여 PC에서도 5700 트랜스미터의 환경 설정을 쉽게 할 수 있다.


운전 중의 프로세스에는 의도적이지 않은 기포의 혼입이 있다. 이럴 때는 이전의 질량 유량계에서는 측정을 할 수 없었다. 최신 ELITE 시리즈 질량유량계 센서와 조합하여 연속 기포의 혼입을 계측할 수 있다. 5700 트랜스미터에서는 단상 유동인지 2상 유동인지 자동으로 판단할 수 있다. 또한, 중도의 다상 유동에서는 계측이 불가능해지는데, 이 판단도 할 수가 있다. 트랜스미터는 아래와 같이 표시된다.

·  단상 유동정확하고 재현성이 있는 측정

·  () 정도의 혼입미터는 정밀도의 사양을 초과할 가능성이 있지만 재현성이 있는 측정

·  중도(重度)의 혼입정확하지 않거나 또는 재현성이 낮을 가능성이 있는 측정

이 정보는 디스크리트 출력을 이용하여 외부로 출력할 수 있다.

 


..(후략)




谷先 雅彦 / 일본 에머슨

본 기사는 2020년 9월호에 게재되었습니다.  

  

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본 기사는 월간지[計側技術] (일본일본공업출판주식회사 발행)로부터 번역·전재한 것입니다.

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