압력 측정은 조용한 백본 수많은 산업 공정의 석유화학 정유소의 안전 보장부터 도시 용수 시스템의 유속 제어에 이르기까지 단일 장치의 정확성은 효율성, 제품 품질 및 중요한 안전 표준을 결정할 수 있습니다. 그 장치는 압력 트랜스미터 .
종종 간과되기는 하지만 올바른 압력 트랜스미터를 선택하는 것은 중요한 엔지니어링 결정입니다. 시장은 게이지부터 차동, 4~20m에이부터 HART까지 다양한 옵션과 다양한 재료 및 인증으로 가득 차 있습니다. 사양이 일치하지 않으면 부정확한 판독값, 조기 고장, 비용이 많이 드는 가동 중지 시간, 심지어는 치명적인 안전 사고로 이어질 수 있습니다.
이 가이드의 목적 이 복잡한 선택 과정을 단순화하는 것입니다. 우리는 귀하가 항상 최적의 장비를 선택할 수 있도록 필수 기본 사항, 고려해야 할 중요한 요소 및 특정 응용 분야에 일치시키는 데 필요한 주요 사양을 안내해 드립니다.
압력 트랜스미터 기본 이해
압력 트랜스미터란 무엇입니까?
A 압력 트랜스미터 유체(액체 또는 기체)가 가하는 힘을 측정하고 이 기계적 압력을 표준화되고 정량화 가능한 압력으로 변환하도록 설계된 기기입니다. 전기 신호 . 그런 다음 이 신호는 모니터링, 제어 및 데이터 로깅을 위해 제어 시스템(예: PLC 또는 DCS)으로 전송됩니다.
송신기의 핵심은 일반적으로 다음을 사용합니다. 압력 센서 (흔히 다이어프램이나 얇은 필름) 가해진 압력에 따라 변형됩니다. 이러한 변형은 작은 전압 변화를 생성하는 감지 요소(예: 스트레인 게이지)에 의해 측정됩니다. 그런 다음 송신기 회로는 이 전압을 4~20mA 전류 신호와 같은 표준 산업용 출력으로 증폭, 조절 및 확장합니다.
압력 트랜스미터를 선택할 때 고려해야 할 요소
올바른 트랜스미터를 선택하는 것은 장비의 성능을 애플리케이션, 환경 및 제어 시스템의 요구 사항에 맞추는 체계적인 프로세스입니다. 이를 위해서는 6가지 핵심 영역에 대한 철저한 분석이 필요합니다.
1. 지원자격
첫 번째 단계는 항상 이해하는 것입니다. 뭐 당신은 측정하고 어디서 당신은 그것을 측정하고 있습니다.
- 측정되는 매체는 무엇입니까?
- 그것은? 액체, 가스, 증기 또는 슬러리 ? 이는 필요한 프로세스 연결과 결정적으로 습식 재료를 결정합니다.
- 매체인가 부식성의 (예: 강산, 바닷물)? 부식성이 높은 매체에는 표준 스테인레스 스틸뿐만 아니라 Hastelloy 또는 Monel과 같은 특수 재료가 필요합니다.
- 그렇습니까? 점성이 있거나 막힐 가능성이 있음 ? 그렇다면 센서 막힘을 방지하기 위해 매립형 다이어프램이나 화학적 밀봉이 필요할 수 있습니다.
- 필요한 압력 범위는 무엇입니까?
- 지정 최소 작동 압력(MOP) 그리고 최대 작동 압력(MOP) . 트랜스미터의 교정된 범위는 이 범위를 포함해야 하며, 이상적으로는 최적의 정확도를 위해 범위의 $30%$ ~ $70%$ 내에 있는 정상 작동 압력을 포함해야 합니다.
- 무엇입니까? 최대 과압/내압 ? 이는 성능 사양을 영구적으로 변경하지 않고도 트랜스미터가 견딜 수 있는 압력입니다.
- 작동 온도 범위는 무엇입니까?
- 공정 온도: 측정된 매체의 온도입니다. 고온에는 종종 다음이 필요합니다. 변발 사이펀 (스팀의 경우) 또는 화학 밀봉 어셈블리 센서 전자 장치를 열로부터 격리합니다.
- 주변 온도: 송신기의 전자 장치 및 열 안정성에 영향을 미치는 주변 환경의 온도입니다.
2. 성능사양
이러한 사양은 측정의 품질과 신뢰성을 정의합니다.
- 정확도: 측정은 얼마나 정확해야 합니까?
- 기본 모니터링의 경우 $\pm 0.5%$ 범위가 허용될 수 있습니다.
- 중요한 제어 루프 또는 상거래용 전송의 경우 고정밀 송신기($\pm 0.05%$ 이상)가 필요합니다.
- 참고: 정확도에 온도 영향과 장기 안정성이 포함되거나 제외되는지 항상 명확히 하십시오.
- 안정성: 트랜스미터가 장기간(예: 1~5년) 동안 영점과 범위를 얼마나 잘 유지하는지입니다. 높은 안정성으로 빈번하고 비용이 많이 드는 작업의 필요성이 최소화됩니다. 재교정 .
- 응답 시간: 급격한 압력 변화(예: 서지 제어, 고속 작동 밸브)와 관련된 응용 분야의 경우 제어 시스템이 즉시 반응하도록 하려면 빠른 응답 시간(주로 밀리초 단위로 측정됨)이 필수적입니다.
3. 환경조건
설치 위치에 따라 필요한 견고성과 보호 수준이 결정됩니다.
- 온도 및 습도: 극한 상황에서는 온도 보상 기능이 내장되고 견고한 하우징 재질을 갖춘 트랜스미터가 필요합니다.
- 진동 및 충격: 중장비 또는 맥동 흐름이 있는 환경에서는 판독 안정성을 유지하고 기계적 손상을 방지하기 위해 진동 등급이 높은 트랜스미터를 선택하십시오.
- IP(Ingress Protection) 등급: 이 표준은 이물질(먼지, 먼지 등) 및 습기의 침입에 대한 밀봉 효과를 정의합니다.
- IP65: 먼지로부터 보호되고 물 분사로부터 보호됩니다.
- IP67: 먼지가 잘 들어가지 않고 일시적인 침수로부터 보호됩니다(세척 구역에 일반적임).
- IP68: 먼지가 잘 들어가지 않고 지속적인 침수로부터 보호됩니다(수중 응용 분야에 적합).
4. 출력신호 및 통신
선택한 신호 유형은 기존 인프라와 원활하게 통합되어야 합니다.
- 4-20mA(아날로그 전류):
- 가장 일반적인 산업 표준(2선 루프 전원 공급)입니다.
- 노이즈 내성이 우수하고 다음 용도에 이상적입니다. 긴 전송 거리 .
- 이점: 4mA의 '라이브 제로'는 단선 감지를 허용합니다(0mA는 오류를 나타냄).
- 전압(0-5V, 0-10V):
- 적합 짧은 거리 그리고 laboratory or OEM applications.
- 장기적으로 현재 신호보다 잡음에 대한 내성이 낮습니다.
- HART 프로토콜(고속도로 주소 지정 가능 원격 변환기):
- 겹쳐서 디지털 신호 4-20mA 아날로그 신호에서.
- 아날로그 제어 신호를 중단하지 않고 원격 구성, 진단 및 교정이 가능합니다.
- Fieldbus(예: Profibus PA, FOUNDATION Fieldbus, Modbus):
- 완전히 디지털 커뮤니케이션 복잡한 네트워크 제어 시스템용.
- 단일 기기에서 다변수 측정 및 고급 진단이 가능합니다.
5. 재료 호환성
이는 안전과 수명에 관한 문제입니다. 는 젖은 부품 (다이어프램 및 공정 연결)은 부식되거나 공정 매체와 반응해서는 안 됩니다.
| 중형 | 높은 호환성 재료 | 일반적인 응용 |
| 일반유체(물, 공기, 기름) | 316L 스테인레스 스틸 (표준) | HVAC, 펌프 시스템, 유틸리티 |
| 부식성 화학물질(산, 염기) | 하스텔로이 C-276, 모넬 | 화학 가공, 펄프 및 제지 |
| 고순도/의약품 | 316L SS(전해연마 포함) | 식품 및 음료, 생명공학 |
6. 설치, 인증 및 안전
- 설치 고려사항:
- 공정 연결 유형: 나사형(NPT, BSP), 플랜지형(ANSI, DIN) 또는 위생형(Tri-Clamp). 기존 배관과 일치해야 합니다.
- 공간 제약: 긴밀하게 설치하려면 컴팩트한 디자인이 필요합니다.
- 안전/위험 지역 인증: 가연성 가스나 먼지가 존재할 수 있는 지역에 설치하는 경우 트랜스미터는 반드시 적절한 인증을 소지하십시오.
- ATEX(유럽) 또는 IECEx(국제): 폭발성 환경에서 글로벌 규정 준수를 위해.
- UL/CSA(북미): 본질 안전 또는 방폭 등급용.
설치 및 유지 관리 팁
가장 정밀하게 제조된 압력 트랜스미터라도 부적절하게 설치되거나 방치되면 조기에 고장이 나거나 부정확한 판독값을 제공할 수 있습니다. 이러한 모범 사례를 준수하면 기기의 수명과 신뢰성이 극대화됩니다.
적절한 설치 기술
- 극단적인 상황으로부터 격리: 진동이 심하거나 열이 많이 발생하는 배관에 트랜스미터를 직접 설치하지 마십시오. 필요한 경우 유연한 튜브나 원격 장착(모세관 또는 화학적 밀봉을 통해)을 사용하십시오.
- 올바른 방향을 확인하십시오: 제조업체의 설명서를 참조하세요. 액체 응용 분야의 경우 압력 탭 아래에 기기를 설치하여 임펄스 라인에 공기 주머니가 형성되는 것을 방지해야 합니다. 가스 용도의 경우 응축수가 배수될 수 있도록 탭 위에 있어야 합니다.
- Steam에 Syphon을 사용하세요: 항상 변발 사이펀 또는 증기압을 측정할 때 코일 사이펀을 사용합니다. 이는 생증기의 높은 온도로부터 민감한 센서 다이어프램과 전자 장치를 보호하는 수분 장벽(응축수)을 생성합니다.
- 단단히 밀봉하되 너무 세게 조이지 마십시오. 나사 연결부에 적절한 밀봉제(예: PTFE 테이프 또는 파이프 나사 밀봉제)를 사용하십시오. 너무 세게 조이면 다이어프램이 휘거나 센서가 손상되어 영점이 영구적으로 변경될 수 있습니다.
- 접지는 필수입니다. 출력 신호의 전자기 간섭(EMI)과 잡음을 최소화하려면 제조업체 지침 및 전기 표준에 따라 송신기와 해당 케이블 차폐가 올바르게 접지되었는지 확인하십시오.
정기적인 교정 및 유지보수
- 일상적인 교정: 압력 트랜스미터는 온도 주기, 스트레스 및 충격으로 인해 시간이 지남에 따라 표류합니다. 일상적인 교정 일정을 수립합니다(중요도에 따라 일반적으로 1년 또는 반년마다). 교정에는 트랜스미터의 판독값을 인증된 참조 표준과 비교하는 과정이 포함됩니다.
- 제로 및 스팬 검사: 정기적으로 수행 제로 체크 (압력이 대기로 배출될 때 판독값 확인) 스팬 체크 (전체 범위에서 판독값 확인) HART 커뮤니케이터 또는 로컬 디스플레이를 사용합니다.
- 임펄스 라인 유지 관리: 차압 설치의 경우 임펄스 라인이 공정 재료(슬러지, 스케일, 얼음)로 인해 막힐 수 있습니다. 압력이 센서에 정확하게 전달되도록 이 라인을 주기적으로 세척하십시오.
일반적인 문제 해결
| 이슈 | 가능한 원인 | 솔루션 |
| 표류하는 독서 | 온도 변화; 장기적인 센서 드리프트; 접지 불량. | 온도 보상 설정을 확인하십시오. 제로 트림을 수행합니다. 적절한 접지를 확인하십시오. |
| "튀는" 또는 시끄러운 신호 | 과도한 진동; 전기 잡음(EMI); 유체 맥동. | 센서를 원격으로 장착합니다. 차폐 케이블을 사용하십시오. 댐퍼나 스너버를 설치하십시오. |
| 출력이 4mA 또는 20mA에서 멈춤 | 잘못 구성된 범위; 물리적 손상; 배선 결함(예: 단락). | 압력 범위 설정을 확인하십시오. 루프 배선 연속성을 확인하십시오. 물리적 손상이 있는지 검사하십시오. |
| 출력 신호 없음(0mA) | 단선/개방 루프; 전원 공급 장치 오류. | 전원 공급 장치 전압을 확인하십시오. 단자 연결부의 부식이나 파손 여부를 검사하십시오. |
올바른 압력 트랜스미터를 선택하는 것은 전체 프로세스의 정확성, 안전성 및 효율성에 대한 투자입니다. 이는 단순히 압력 등급을 일치시키는 것 이상의 결정입니다. 에 대한 전체적인 검토가 필요합니다. 응용 프로그램 요구 사항, 환경적 스트레스 요인 및 통신 호환성.
선택을 위한 주요 사항:
- 유형을 정의합니다. 필요한지 결정 게이지, 절대 또는 차동 측정.
- 호환성 확인: 보장 젖은 재료 공정 매체(예: 316L SS, Hastelloy)를 견딜 수 있습니다.
- 경기 성과: 선택 정확도 그리고 응답 시간 특정 제어 루프에 필요합니다.
- 통신 확인: 확인 출력 신호 (4-20mA, HART, Fieldbus)는 DCS/PLC와 호환됩니다.