유체 온도가 전자기 유량계의 영점 안정성에 어떤 영향을 미칩니까?-

한 고객이 밸브를 닫고 실제 흐름이 0인 상태에서 단일 생산 교대 - 동안 전체 규모의 거의 0.3%까지 상승한 유량계 판독값을 보여주는 화학 물질 투여 라인의 추세 차트를 우리에게 보낸 적이 있습니다. 공장에서는 이미 접지 문제와 기포 문제를 배제했습니다. 그들이 설명하지 못한 것은 해당 라인의 유체 온도가 배치 사이에 거의 15도 정도 변동했고, 그 변동만으로도 영점을 기준선에서 끌어내기에 충분했다는 것입니다.

이는 사람들이 예상하는 것보다 더 일반적인 문제이며 미터에 어떤 문제가 있는지 궁금해하는 유사한 차트를 쳐다보기 전에 제대로 이해하는 것이 좋습니다.

제로{0}}점 안정성이 실제로 의미하는 것

영점은 실제로 유량계를 통과하는 유체가 없을 때 유량계를 판독하여 생성되는 모든 것입니다. 이상적인 세계에서는 그 숫자가 정확히 0에 위치하며 그대로 유지됩니다. 실제로는 때로는 - 때로는 머리카락에 의해 표류하고 때로는 청구 등급 측정 또는 엄격하게 제어되는 투여 과정을 벗어나기에 충분합니다.

영점 안정성은 낮은 유속이 실제 결과를 가져오는 응용 분야(예: 화학 물질 주입, 식품 및 음료 배치, 폐수 처리, 상거래 계량)에서 가장 중요합니다. 높은 유량에서는 완벽하게 작동하는 유량계라도 유휴 기간이나 느린-유량 단계에서 영점을 벗어나면 비용이 많이 드는 문제를 일으킬 수 있습니다.

영점 이동은 종종 실제 느린 누출이나 밸브가 완전히 장착되지 않은 것과 동일해 보이기 때문에 조기에 파악하기 어려운 문제 중 하나이기도 합니다. 유지 관리 팀은 마지막 교정 당시의 유체 온도가 현재 프로세스가 실제로 실행 중인 온도와 일치하는지 여부를 누군가가 확인하기 전에 기계적 결함을 추적하는 데 몇 시간을 소비하는 경우가 많습니다.

Magnetic Flow Meter

전자기 유량계가 유량을 측정하는 방법

작동 원리는 패러데이의 전자기 유도 법칙입니다. 미터 내부의 코일은 파이프 전체에 자기장을 생성합니다. 전도성 유체가 해당 필드를 통해 이동함에 따라 두 전극 사이에 전압이 유도되고 해당 전압은 유체 속도에 정비례합니다. 움직이는 부품이 없고 흐름 경로에 장애물이 없습니다. - 이는 이 계량기가 물, 폐수 및 다양한 공정 화학 물질에 인기가 있는 이유 중 큰 부분을 차지합니다.

문제는 이 측정 체인에 여러 링크가 있고 유체 온도가 한 번에 둘 이상의 링크를 조용히 방해할 수 있다는 것입니다.

온도가 영점을 방해하는 세 가지 방법

라이닝과 전극 사이의 불일치 확장

파이프 라이닝과 전극은 일반적으로 서로 다른 재료로 만들어지며 온도 변화에 따라 동일한 속도로 팽창하거나 수축하지 않습니다. 라이닝이 전극 장착보다 빠르게 팽창하는 경우 전극에 기계적 응력이 가해지며 매우 작지만 측정 가능한 양만큼 위치가 이동할 수 있습니다. 이 작은 움직임은 전극이 자기장에 상대적으로 위치하는 방식을 변경하고 유체가 완전히 정지한 상태에서도 유도 전압이 그에 따라 이동합니다-.

유체 전도도의 변화

대부분의 전도성 유체는 온도가 상승함에 따라 전도성이 더욱 높아집니다. 유량계의 신호는 자기장 내에서 움직이는 전도체 역할을 하는 유체에 따라 달라지므로 전도도의 변화는 실제 유속과 관계없이 유도 전압을 변경할 수 있습니다. 따라서 공정 중에 가열되는 유체는-정적이고 흐름이 없는 상태- 현장 문제 해결 가이드에서 가장 자주 문서화되는 영점 드리프트 원인 중 하나인 -작은 0이 아닌 판독값을 미터가 보고하도록 만들 수 있습니다.

코일 및 전자 장치 드리프트

자기장을 생성하는 여자 코일은 자체 저항을 가지며 저항은 온도에 따라 변합니다. 코일 저항의 변화는 자기장의 강도를 변화시키고, 이는 전극이 포착하는 유도 전압을 변화시킵니다. 게다가 송신기 하우징 내부의 증폭기와 신호{2}}처리 전자 장치 자체도 온도에 민감합니다.- 연산 증폭기 및 A/D 변환기와 같은 구성 요소는 주변 온도 또는 프로세스 온도가 이동함에 따라 이득 이동 및 바이어스 전압 드리프트를 경험할 수 있으며 이러한 작은 전자 오류는 하류에서 눈에 보이는 제로 이동으로 증폭됩니다.

현장 사례

중간 규모의-화학 처리 작업이 진행 중이었습니다.전자기 유량계실행 중인 제품에 따라 배치 온도가 대략 10~15도씩 달라지는 핫 솔루션 라인에서. 운영자는 모든 밸브가 닫힌 것으로 확인되었음에도 불구하고 밤새 유량 적산기가 계속해서 작은 양을 축적한다는 것을 발견했습니다. 미터 자체에는 결함이 없었습니다. - 영점은 단순히 각 배치 사이클을 통해 유체의 온도 곡선을 따르는 것이었습니다.

수정에는 미터 교체가 포함되지 않았습니다. 주변 작업장 온도가 아닌 유체의 실제 작동 온도에서 수행되는 제로화 절차와 결합된 활성 온도 보상 기능이 있는 트랜스미터로 전환하여 드리프트를 지정된 허용 범위 내로 낮췄습니다. 공장 팀이 남긴 교훈: 차갑고 고정된 벤치에서 수행된 영점 검사는 공정 유체가 뜨거워졌을 때 계기가 어떻게 작동할지에 대해 많은 정보를 제공하지 않습니다.

제조업체가 온도 드리프트를 고려하여 설계하는 방법

일치하는 열팽창 재료

유사한 열팽창 계수를 갖는 라이닝과 전극 재료를 결합하면 전극 위치 이동을 유발하는 기계적 응력이 줄어듭니다. 이는 주로 설계{1}}단계 결정이므로 폭넓은 변동 온도 응용 분야에 맞게 미터를 지정할 때 라이닝 재료(PTFE, PFA, 고무, 세라믹 등)를 선택하는 것이 좋습니다.-

낮은-주파수, 사각-파 여기

기존 사인파- 및 정전류 여기 설계는 현재 대부분의 산업용 계측기에서 표준으로 사용되는 저주파-구형파-여기 시스템보다 드리프트가 0이 되는 경향이 더 큽니다. 여기 전류의 극성을 주기적으로 반전시키고 각 고정 값에서 신호를 샘플링하면 일부 온도- 영향을 포함하여 느리게 움직이는 간섭을 상쇄하는 데 도움이 됩니다. 이는 이 여기 방법이 안정성-에 민감한 애플리케이션의 업계 기본값이 된 이유의 큰 부분을 차지합니다.

내장된-온도 보상

현재 많은 트랜스미터에는 온도 센서와 실시간 프로세스 온도를 기준으로 출력을 조정하는 보상 알고리즘이 포함되어 있으며, 판독값이 디스플레이나 제어 시스템에 도달하기 전에 위에 설명된 전도도와 전자 드리프트를 수정합니다.

문제를 줄이는 설치 방법

접지 품질, 전극 오염 및 표류 전자기 간섭은 온도와 관련된 드리프트가 이미 존재하는 모든 것과 복합적으로 작용하므로 올바른 설치 - 견고한 접지 링, 적절한 직선-파이프 및 강력한 전자기 소스로부터의 차폐 -는 계측기가 실제로 제 역할을 하는 온도 보상을 효과적으로 수행합니다.

유량계를 지정하는 경우 이것이 의미하는 바

프로세스에 작업 중에 의미 있게 변동하는 유체 온도가 포함된 경우 - 일괄 가열, 계절별 주변 변화 또는 뜨겁고 차가운 제품 전환 - 주문하기 전에 공급업체에 세 가지 직접 질문을 하는 것이 좋습니다.

이 측정기는 어떤 여기 방법을 사용하며 실제로 표시되는 온도 범위 전반에 걸쳐 안정성이 평가됩니까?
트랜스미터에 활성 온도 보상이 포함되어 있습니까, 아니면 고정-온도 교정만 포함되어 있습니까?
권장되는 영점 교정 절차는 무엇이며 주변 온도가 아닌 공정 온도에서 수행해야 합니까?

사양 시트에서 20도에서 정확한 미터가 반드시 45도에서 정확하지는 않으며, 이 두 숫자 사이의 차이는 정확히 영점 드리프트 문제가 숨어 있는 위치입니다.

FAQ

재보정만으로 영점 드리프트를 수정할 수 있나요?

때로는 잘못된 온도에서 재보정하면 오류가 제거되기보다는 재설정될 뿐입니다. 드리프트가 온도-에 의해 발생하는 경우 수정은 일회성 영점 조정이 아닌 보상 또는 설치 조건을 해결해야 합니다.-

눈에 띄는 영점 이동을 일으키기에 충분한 온도 변화는 얼마나 됩니까?

이는 계기의 설계와 유체에 따라 다르지만 일반적으로 10~20도 범위의 스윙은 특히 낮은 유량에서 활성 온도 보상 없이 계기에서 측정 가능한 드리프트를 생성하기에 충분합니다.

이것이 모든 전자기 유량계에 동일하게 영향을 줍니까?

아니요. 일치하는 라이닝/전극 재료, 구형파-여기 및 내장된 온도 보상 기능을 갖춘 계측기는 구형 또는 저비용-비용 설계에 비해 온도{3}}구동 제로 드리프트에 훨씬 더 강합니다.

영점 드리프트는 교정 드리프트와 동일합니까?

좀 빠지는. 교정 드리프트는 측정 범위 전체에서 계기의 전체 정확도 이동을 의미하며, 영점 드리프트는 특히 흐름이 없는 기준선에 영향을 미칩니다.- 미터는 0을 제외한 모든 곳에서 안정적인 교정을 가질 수 있습니다.

주변 온도 또는 프로세스 온도에서 계기를 다시 영점화해야 합니까?{0}}

가능할 때마다 공정 온도. 콜드 벤치에서 미터를 영점 조정한 후 핫 라인에 설치하는 것은 우리가 보고 있는 드리프트 불만의 가장 일반적이고 피할 수 있는 - 원인 중 하나입니다.

파이프 크기나 유속이 온도에 따른 드리프트를-더 악화시키나요?

직접적으로는 아니지만{0}}직경이 크고 전극 표면적이 더 크면 팽창에 더 많은 재료가 관련되므로 위에서 설명한 기계적 응력에 다소 더 민감할 수 있습니다. 더 작은 계량기의 사양 시트가 규모에 맞게 적용된다고 가정하기보다는 대규모 설치에서 여자 방법과 보상 설계를 확인해야 하는 또 하나의 이유입니다.

최종 생각

온도-관련 영점 드리프트는 결함이 아니라 물리학 문제이므로 더 나은 설계와 올바른 설치를 통해 비-문제를 해결할 수 있습니다. 메커니즘은 전극의 기계적 응력(-), 유체 전도성 이동, 코일 및 전자 장치 내부의 드리프트(-) 등 세 가지 채널을 통해 실행되며 세 채널 모두 재료, 여기 방법 및 보상 회로의 올바른 조합에 잘 반응합니다.

귀하의 프로세스가 넓은 온도 범위에서 유체를 실행하고 현재 미터 - 또는 주문하려는 미터 -가 이를 처리하도록 제작되었는지 확신할 수 없는 경우, 프로세스 세부 사항(유체 유형, 온도 범위, 파이프 크기 및 응용 프로그램)을 보내주시면 현장 문제가 발생하기 전에 올바른 사양을 맞추는 데 도움을 드릴 수 있습니다. 추천을 받으려면 우리 팀에 연락하세요.

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