전자기 유량계는 산, 알칼리, 염분과 같은 공격적인 화학 물질을 포함한 전도성 액체의 흐름을 측정하는 데 널리 사용됩니다. 전자기 유량계는 매우 정확하고 신뢰할 수 있지만 특정 응용 분야에서 직면하는 일반적인 과제 중 하나는 잘못된 판독 및 측정 불안정으로 이어질 수 있는 기포 소음의 발생입니다.
버블 노이즈란 무엇입니까?
기포 노이즈는 기포나 가스 주머니가 유량계의 감지 전극을 통과할 때 발생하며, 이로 인해 신호가 일시적으로 중단되고 측정 오류가 발생합니다. 이러한 현상은 냉각수 시스템이나 특정 화학 공정과 같이 유동 매체에 공기 또는 가스 포켓이 포함될 수 있는 시스템에서 특히 일반적입니다. 기포가 유량계를 통과하면 단기적인 신호 손실이나 신호 변동이 발생하여 "거품 소음"이 발생할 수 있습니다.
이 문제는 파괴적일 뿐만 아니라 판독값이 잘못되어 실제 유속을 잘못 해석하는 결과를 초래할 수도 있습니다. 따라서 기포 소음의 근본 원인을 이해하고 이를 완화하거나 제거하는 효과적인 방법을 구현하는 것은 유량 측정의 정확성과 신뢰성을 보장하는 데 중요합니다.
기포가 유량계에서 소음을 일으키는 이유는 무엇입니까?
기본 원리자기식 유량계패러데이의 유도 법칙은 자기장을 통과하는 전도성 액체가 유도 전압을 생성하는 것입니다. 그러면 유량계의 전극이 이 전압을 측정하여 유량을 결정합니다.
그러나 유체에 기포나 가스 포켓이 있으면 전기장과 유도 전압이 중단될 수 있습니다. 이러한 교란으로 인해 판독값이 변동하거나 일시적으로 영점 조정되어 거품 소음이 발생할 수 있습니다.
철강 공장이나 폐수 처리 공장과 같은 많은 산업 응용 분야에서 액체 매질에는 항상 가스가 완전히 없는 것은 아니므로 이러한 유형의 소음이 발생하기 쉽습니다. 가스 포켓이 전극을 통해 이동할 때 유량계는 이를 유량의 상당한 감소 또는 변동으로 잘못 해석하여 잘못된 경보를 발생시키거나 부정확한 데이터 출력을 유발할 수 있습니다.
버블 노이즈의 영향
버블 노이즈는 측정 정확도에 여러 가지 부정적인 영향을 미칠 수 있습니다.
잘못된 측정: 가스 기포가 전극 위로 지나갈 때 유량계가 잘못된 판독값을 생성할 수 있습니다. 이로 인해 유량 측정이 잘못되어 생산 비효율성, 안전 위험 또는 품질 문제가 발생할 수 있습니다.
경보 및 허위 신호: 자동화 시스템에서는 거품 소음으로 인해 경보가 발생하거나 불필요하게 프로세스가 중단될 수 있습니다. 이로 인해 운영이 중단되어 계획되지 않은 가동 중지 시간이 발생하거나 수동 개입이 필요할 수 있습니다.
데이터 정확도 손실: 버블 노이즈의 빈번한 발생은 흐름 데이터의 전반적인 신뢰성을 감소시켜 특정 애플리케이션, 특히 높은 정밀도가 요구되는 애플리케이션에서 판독값을 신뢰하기 어렵게 만듭니다.
전자기 유량계에서 기포 소음을 방지하는 방법
1. 올바른 설치
기포 관련 문제를 방지하는 가장 효과적인 방법 중 하나는 유량계가 업스트림 및 다운스트림에 충분한 직선 파이프 섹션과 함께 설치되어 있는지 확인하는 것입니다. 산업 표준에 따르면 상류 직선 파이프 길이는 파이프 직경의 최소 10배, 하류 길이는 파이프 직경의 최소 5배가 되어야 합니다. 이는 흐름을 안정화하고 센서 전극 근처에 기포가 형성될 가능성을 줄이는 데 도움이 됩니다.
또한 공기가 자연적으로 침전될 수 있는 파이프라인의 높은 지점을 피하는 등 가스가 축적될 수 없는 위치에 유량계를 설치하는 것이 중요합니다. 가스 포켓이 흐름의 고유한 부분인 경우 U자형 파이프 설계를 사용하거나 갇힌 공기를 방출하는 데 도움이 되는 벤트 밸브 업스트림을 설치하는 것을 고려하십시오.
2. 댐핑 시간 조정
기포가 여전히 소음을 발생시키는 경우 유량계의 감쇠 시간을 조정하면 효과를 완화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 댐핑 시간은 본질적으로 기기가 흐름 신호의 변화에 반응하는 데 걸리는 시간입니다. 버블 노이즈를 처리할 때 버블로 인해 발생하는 펄스를 평탄화할 만큼 긴 감쇠 시간을 선택하는 것이 중요합니다.
일반적으로 댐핑 시간은 버블 노이즈 펄스 폭의 3~5배로 설정됩니다. 예를 들어, 펄스 폭이 10초인 경우 댐핑 시간은 30~50초로 설정되어야 합니다. 이 설정은 단기적인 소음을 필터링하는 데 도움이 되지만 유량의 실제 변화에 대한 계기의 반응 속도가 느려질 수 있습니다. 따라서 댐핑 시간과 애플리케이션에 필요한 응답 시간의 균형을 맞추려면 신중한 고려가 필요합니다.
3. 소음 감소를 위한 지능형 알고리즘
많은 최신 전자기 유량계에는 기포 소음을 감지하고 필터링하는 데 도움이 되는 지능형 알고리즘이 장착되어 있습니다. 이러한 시스템은 소프트웨어 로직을 사용하여 신호의 변동이 실제 유량 변화로 인한 것인지 아니면 단지 기포의 통과로 인한 것인지 확인합니다. 기포 소음이 감지되면 유량계는 이러한 변동을 무시하고 이전의 유효한 판독값을 유지할 수 있습니다.
고급 오류 억제 알고리즘을 통합하고 감도 설정을 조정함으로써 불필요한 알람을 방지하고 간헐적인 거품이 있는 경우에도 유량계가 계속해서 정확한 판독값을 제공하도록 보장할 수 있습니다.
4. 적절한 배지 조건 보장
유량계는 유체가 측정 파이프에 일정하게 채워지고 상당한 공기 주머니가 없는 시스템에서 사용해야 합니다. 잔해나 축적물이 흐름 경로나 전극 표면을 막지 않도록 정기적인 유지 관리가 필요합니다. 유량계를 정기적으로 청소하고 검사하면 잘못된 측정의 원인이 될 수 있는 오염물질이나 잔류물로 인한 문제를 방지하는 데 도움이 될 수 있습니다.
5. 적절한 재료를 선택하세요
마지막으로 전극과 라이너에 적합한 재료를 선택하는 것이 필수적입니다. 고품질 PFA 불소중합체 라이닝과 같은 재료는 기포가 측정에 미치는 영향을 최소화하는 데 도움이 될 수 있습니다. 이러한 재료는 부식성 환경에 대한 더 나은 저항성을 제공할 뿐만 아니라 기포 형성 가능성이 높은 응용 분야에서 센서 성능을 향상시킵니다.
전자 유량계의 기포 소음은 많은 산업 응용 분야에서 유량 측정의 정확성을 방해할 수 있는 일반적인 문제입니다. 버블 소음의 원인과 영향을 이해하고 예방 조치를 취하면 버블 소음의 영향을 크게 줄일 수 있습니다.
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