차압 모니터링 실무에서 차압 트랜스미터의 출력을 4~20mA 제곱근 신호로 처리해야 하는 경우가 있음을 알 수 있습니다. 이러한 응용 분야는 유량 모니터링에 널리 사용되는 방식 중 하나인 차압 원리를 활용하는 산업용 유량 측정 시스템에서 흔히 발생합니다. 차압 유량 측정에 대해 간략히 살펴본 후, 유량계 작동을 지원하는 차압 트랜스미터의 역할을 이해할 수 있습니다.
유량계는 복잡한 산업 파이프라인 네트워크에서 유량을 모니터링하는 데 중요한 역할을 하며, 시의적절하고 정확한 유량 측정값을 제공하여 효과적인 자재 관리 및 운영 안전에 기여합니다. 차압 방식은 다양한 유량계를 포함하는 주요 유량 측정 기술 중 하나입니다. 유량계는 구조는 다르지만, 유량 계산을 위한 압력 차이를 생성한다는 유사한 작동 목표를 공유합니다.베르누이 방정식: 유체 흐름에서 운동 에너지와 위치 에너지로 구성된 총 에너지는 조건에 관계없이 일정합니다. 따라서 이러한 차압 유량계의 주요 구성 요소는 본질적으로 교축 장치(오리피스판, 벤추리관, 피토관, V-콘 등)로, 국부적인 흐름 가속을 생성하여 유체의 정수압을 감소시킵니다.
바로 이 부분에서 차압 트랜스미터가 중요한 역할을 합니다. 주요 구성 요소는 단순한 기계 장치로, 공정 과정에서 물리적으로 압력 차이를 발생시키지만, 그 값과 출력 신호를 직접 측정할 수는 없습니다. 따라서 상류와 하류 사이의 차압을 감지하고 궁극적으로 유량 측정값의 출력 신호로 변환해 주는 보조 장치가 필요합니다. 차압 트랜스미터에 적합한 작업으로 보입니다.
차압 측정이 확립된 후, 차압과 체적 유량의 관계는 어떻게 될 수 있을까요? 베르누이 방정식과 연속 방정식에 따르면, 생성된 차압(ΔP)과 실제 유체 유량(Q) 사이에는 비선형 관계가 존재합니다.
Q=K√ΔP
여기서 K는 유량계별 계수를 나타내며, 1차 요소의 유형과 기타 여러 요인(유체 밀도, 배관 크기 등)에 의해 결정됩니다. 트랜스미터의 원시 4~20mA 신호는 유량에 선형적이지 않으며, 그 경향을 제대로 나타낼 수 없습니다. 이 문제는 제곱근 추출(SRE)을 통해 해결할 수 있습니다. SRE는 원래 ΔP를 제곱근으로 계산하여 최종적으로 신호를 체적 유량에 비례하게 만듭니다.
송신기가 내부적으로 SRE를 실행할 수 없는 경우, 외부 유량 컴퓨터나 제어 시스템을 통해 계산을 처리해야 하며, 이는 신호 라우팅의 복잡성과 잠재적 오류 지점을 가중시킬 수 있습니다. 따라서 최신 DP 송신기는 일반적으로 아날로그 회로에 신호 SRE 기능을 내장하고 있으며, 4~20mA의 제곱근을 출력할 수 있습니다. 또한, DP 송신기는 저유량에서 불균형적으로 커질 수 있는 센서 드리프트를 완화하기 위해 저유량 차단 기능을 구현할 수 있습니다. 이 소프트웨어 기능은 계산된 유량이 정의된 임계값 아래로 떨어지면 출력을 4mA(유량 0%)로 강제로 설정하여 불규칙적인 신호 및 잘못된 유량 누적을 방지합니다.
차압 유량 측정 시스템은 가장 검증되고 널리 사용되는 유량 제어 기술 중 하나입니다. 뛰어난 장점을 제공하지만, 구조와 원리로 인해 다음과 같은 한계도 있습니다.
+ 표준화된 설계, 탄탄한 기술력
+ 견고하고 내구성 있는 구조, 움직이는 부품 없음
+ 정확도와 안정성 향상
- 영구적인 압력 손실
- 좁은 턴다운 비율
- 유체 밀도 및 기타 요인의 변화에 민감함
적절한 유량계를 선택하는 것은 유체 유량 측정의 효율성과 정확성을 위해 매우 중요합니다. 사용자는 운영 요소를 종합적으로 고려함으로써 특정 요구 사항에 맞는 정보에 기반한 결정을 내릴 수 있습니다.상하이 왕위안당사는 20년 이상 모든 종류의 유량계, 차압 트랜스미터, 기타 유량 측정용 부속품을 포함한 계측 및 제어 계측기를 제조하고 서비스해 왔습니다. 추가 문의나 필요 사항이 있으시면 언제든지 연락해 주십시오.
게시 시간: 2025년 8월 25일