실용 정보 | 8장의 그림으로 이해하는 듀얼 플랜지형 레벨 변환기의 제로 포인트 이동 계산

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이 게시글은 마지막으로 yunrun에 의해 2025-9-24 23:10에 수정되었습니다. 산업 생산에서는 상자, 탱크, 용기와 같은 특정 장비의 액위를 측정하고 조절할 필요가 있습니다. 액위를 측정하는 데 사용되는 계측기도 많이 있습니다. 하지만 부식성이 강하거나 결정 입자가 포함된 경우, 점도가 높거나 쉽게 굳는 등 특수한 유체의 경우에는 압력 전달관이 부식되거나 막히는 문제를 해결하기 위해 이중 플랜지형 차압 변환기를 사용하여 액위를 측정할 수 있습니다.창휘 계측기는 이 글에서 듀얼 플랜지형 차압 변환기의 설치 방법, 제로 포인트 이동량 계산 방법, 그리고 측정 범위 계산 방법을 공유하며, 듀얼 플랜지형 차압 변환기의 계산 검증 방법을 정리해 제시합니다. 그림 1에 나타난 바와 같이, 감지 소자인 금속 막 상자는 케이싱된 모세관과 측정실로 구성된 밀폐된 시스템 내에 압력 전달 매체로서 밀봉된 액체(일반적으로 실리콘 오일)가 채워져 있습니다.모세관이 오랫동안 사용될 수 있도록, 외부에는 금속 호스로 보호되어 있습니다. 이중 플랜지형 차압 변환기를 이용한 유위 측정 시의 제로 포인트 이동 계산 및 설치 방법: yunrun.com.cn/tech/1465.html
1. 유위 측정에 있어서 이중 플랜지형 차압 변환기의 설치 및 계산 방법
이중 플랜지형 차압 변환기는 어떤 높이나 위치에든 설치할 수 있습니다.하지만 진공 환경에서 사용될 경우(진공 환경에서 작동하는 이중 플랜지형 차압 변환기를 제조하는 업체들은 특별한 처리를 하기도 하지만, 그래도 쉽게 손상될 수 있습니다. 그 이유는 『이중 플랜지형 유위 변환기가 음압 상태의 유위를 측정하는 데 적합하지 않은 이유』라는 글을 참조하십시오), 그 높이는 저압실의 플랜지 수평선보다 높아서는 안 됩니다.액위 측정에서 듀얼 플랜지 변환기는 일반적으로 밀폐된 용기에 사용되며, 저압실 플랜지는 용기 내 압력(또는 진공)의 변화가 미치는 영향을 상쇄하는 데 사용되고, 고압실 플랜지는 용기 내 액체의 액위를 측정하는 데 사용됩니다.이중 플랜지형 차압 변환기를 개방형 용기에 사용할 경우, 고압실의 플랜지는 용기의 하단 플랜지와 연결되어야 하며, 저압실의 플랜지는 대기 중에 놓여 있어야 하고 고압실 플랜지와 같은 높이를 유지해야 합니다. ①이중 플랜지형 차압 변환기는 개방형 용기의 하단 플랜지 중심선보다 아래에 설치됩니다. 즉, 이중 플랜지형 차압 변환기는 개방형 용기의 하단 플랜지 중심선 아래에 위치하며, 변환기의 저압실 플랜지와 개방형 용기의 하단 플랜지 중심은 같은 수평선상에 있습니다. 그림 2를 참조하십시오.
그림 2: 이중 플랜지형 차압 변환기가 개방형 용기의 하단 플랜지 중심선 아래에 설치된 모습(변환기의 저압실 플랜지와 개방형 용기의 하단 플랜지 중심이 같은 수평선상에 있음).
측정되는 유체의 밀도를 ρ1(kg/m³)이라고 가정합니다. H는 가장 낮은 측정 레벨부터 가장 높은 측정 레벨까지의 높이입니다(단위: m)；h1은 가장 낮은 측정 액위부터 용기 하단 플랜지의 중심선까지의 높이입니다(단위: m)；그렇다면 이중 플랜지형 차압 변환기의 측정 범위는 L=H×ρ1입니다；영점의 정적 이동량은 A=h1×ρ1입니다；최저 측정 액위 시, 이중 플랜지형 차압 변환기에 작용하는 등가 정압차는 △P1=h1×ρ1=A입니다；최고 측정 액위 시, 이중 플랜지형 차압 변환기에 작용하는 등가 정적 차압은 △P2=(H+h1)×ρ1=H×ρ1+h1×ρ1=H×ρ1+A입니다； 이중 플랜지형 차압 변환기의 검사 범위는 △P=△P1~△P2=h1×ρ1~H×ρ1+h1×ρ1=A~H×ρ1입니다. 이에 해당하는 이중 플랜지형 차압 변환기의 출력 값은 4-20mA입니다. B. 이중 플랜지형 차압 변환기는 개방형 용기의 하단 플랜지 중심선보다 아래에 설치되며, 변환기의 저압실 플랜지도 개방형 용기의 하단 플랜지 중심선보다 낮은 위치에 있습니다. 그림 3을 참조하십시오.
그림 3: 이중 플랜지형 차압 변환기가 개방형 용기의 하단 플랜지 중심선보다 아래에 설치된 모습(변환기의 저압실 플랜지가 개방형 용기의 하단 플랜지 중심선보다 낮음).
측정 대상인 유체의 밀도를 ρ1(kg/m³)이라고 가정할 때, 이중 플랜지형 차압 변환기의 모세관 내부에 채워진 액체의 밀도는 ρ2(kg/m³)입니다. H는 가장 낮은 측정 레벨에서 가장 높은 측정 레벨까지의 높이입니다(단위: m)；h1은 가장 낮은 측정 액위부터 용기 하단 플랜지의 중심선까지의 높이입니다(단위: m)；h2는 저압실 플랜지와 개방형 용기의 하단 플랜지 사이의 높이입니다(단위: m). 이때, 이중 플랜지형 차압 변환기의 측정 범위는 L=H×ρ1입니다；영점 이동량(양의 이동)은 A=h1×ρ1+h2×ρ2입니다；최저 측정 액위 시, 듀얼 플랜지 차압 변환기에 작용하는 등가 정압차는 △P1=h1×ρ1+h2×ρ2=A입니다；최고 측정 액위 시, 듀얼 플랜지 차압 변환기에 작용하는 등가 정적 차압은 △P2=(H+h1)×ρ1+h2×ρ2=H×ρ1+A입니다； 이중 플랜지형 차압 변환기의 검사 범위는 △P=△P1~△P2=h1×ρ1+h2×ρ2~(H+h1)×ρ1+h2×ρ2=A~H×ρ1+A입니다. 이에 해당하는 이중 플랜지형 차압 변환기의 출력 값은 4-20mA입니다. ②이중 플랜지형 차압 변환기는 개구된 용기의 하단 플랜지가 있는 수평선 위에 설치됩니다. 즉, 이중 플랜지형 차압 변환기는 개구된 용기의 하단 플랜지 중심이 있는 수평선 위에 위치하며, 또한 변환기의 저압실 플랜지는 개구된 용기의 하단 플랜지 중심이 있는 수평선보다 높은 곳에 있습니다. 그림 4를 참조하십시오. 측정 과정에서 이중 플랜지형 차압 변환기에 ‘데드존’이 발생하지 않도록 하려면, h1×ρ1 ≥ h2×ρ2가 되어야 합니다. 그렇지 않으면 실제 측정 범위가 변환기의 검증 범위보다 작아질 수 있습니다. 그림 4: 이중 플랜지형 차압 변환기는 개방형 용기의 하단 플랜지와 같은 높이보다 위에 설치됩니다(즉, 변환기의 저압실 플랜지가 개방형 용기의 하단 플랜지와 같은 높이보다 높음). 측정되는 유체의 밀도를 ρ1(단위: kg/m3)이라고 가정하고, 이중 플랜지형 차압 변환기의 모세관 내에 들어 있는 액체의 밀도를 ρ2(단위: kg/m3)라고 합니다. H는 가장 낮은 측정 레벨부터 가장 높은 측정 레벨까지의 높이입니다(단위: m)；h1은 가장 낮은 측정 액위부터 용기 하단 플랜지의 중심선까지의 높이입니다(단위: m)；h2는 저압실 플랜지와 개방형 용기의 하단 플랜지 사이의 높이입니다(단위: m). 이렇게 하면 이중 플랜지 차압 변환기의 측정 범위는 L=H×ρ1이 됩니다；영점 이동량은 A=h1×ρ1-h2×ρ2입니다；최저 측정 액위 시, 듀얼 플랜지 차압 변환기에 작용하는 등가 정압차는 △P1 = A = h1×ρ1 – h2×ρ2 = A입니다；최고 측정 액위 시, 이중 플랜지형 차압 변환기에 작용하는 등가 정적 차압은 △P2=(H+h1)×ρ1-h2×ρ2=H×ρ1+A입니다；이중 플랜지형 차압 변환기의 검사 범위는 △P=△P1~△P2=h1×ρ1-h2×ρ2~(H+h1)×ρ1-h2×ρ2=A~H×ρ1+A입니다. 이에 해당하는 이중 플랜지형 차압 변환기의 출력 값은 4-20mA입니다. B. 이중 플랜지형 차압 변환기는 개구된 용기의 하단 플랜지 중심선보다 높은 위치에 설치되며, 이중 플랜지형 차압 변환기의 저압실 플랜지와 개구된 용기의 하단 플랜지 중심선은 같은 수평선상에 있습니다. 그림 5를 참조하십시오.
그림 5: 이중 플랜지형 차압 변환기가 개구된 용기의 하단 플랜지 중심선보다 높은 위치에 설치됨(변환기의 저압실 플랜지와 개구된 용기의 하단 플랜지 중심선이 같은 수평선상에 있음).
측정 대상인 유체의 밀도를 ρ1(kg/m³)이라고 가정할 때, 이중 플랜지형 차압 변환기의 모세관 내부에 채워진 액체의 밀도는 ρ2(kg/m³)입니다. H는 가장 낮은 측정 레벨에서 가장 높은 측정 레벨까지의 높이입니다(단위: m)；h1은 가장 낮은 측정 액위부터 용기 하단 플랜지의 중심선까지의 높이입니다(단위: m)；h2는 저압실 플랜지와 개방형 용기의 하단 플랜지 사이의 높이입니다(단위: m). 이때, 이중 플랜지형 차압 변환기의 측정 범위는 L=H×ρ1입니다；영점 이동량(양의 이동) A = h1 × ρ1；이중 플랜지형 차압 변환기의 검사 범위는 △P=△P1~△P2=h1×ρ1~(H+h1)×ρ1=A~H×ρ1+A입니다. 이에 해당하는 이중 플랜지형 차압 변환기의 출력 값은 4-20mA입니다. ③이중 플랜지형 차압 변환기는 밀폐된 용기의 하단 플랜지가 있는 수평선 아래에 설치됩니다. 그림 6에서 볼 수 있듯이, 고압실의 플랜지는 밀폐된 용기의 하단 플랜지와 연결되고, 저압실의 플랜지는 밀폐된 용기의 상단 플랜지와 연결됩니다. 그림 6: 이중 플랜지형 차압 변환기는 밀폐된 용기의 하단 플랜지 아래에 설치됩니다. 측정되는 유체의 밀도를 ρ1(단위: kg/m³)이라고 가정하고, 이중 플랜지형 차압 변환기의 모세관 내에 들어 있는 액체의 밀도는 ρ2(단위: kg/m³)입니다. H는 가장 낮은 측정 레벨부터 가장 높은 측정 레벨까지의 높이입니다(단위: m)；h1은 가장 낮은 측정 액위부터 용기 하단 플랜지의 중심선까지의 높이입니다(단위: m)；h2는 저압실 플랜지와 개방형 용기의 하단 플랜지 사이의 높이입니다(단위: m). h3는 밀폐형 용기의 상단 플랜지와 하단 플랜지 중심 사이의 높이입니다. 이렇게 하면 이중 플랜지 차압 변환기의 측정 범위는 L=H×ρ1이 됩니다；영점 이동량은 A=h1×ρ1-h3×ρ2입니다；최저 측정 액위 시, 이중 플랜지형 차압 변환기에 작용하는 등가 정압차는 △P1=h1×ρ1-h3×ρ2=A입니다；최고 측정 액위 시, 이중 플랜지형 차압 변환기에 작용하는 등가 정적 차압은 △P2=H×ρ1+h1×ρ1-h3×ρ2=H×ρ1+A입니다；이중 플랜지형 차압 변환기의 검사 범위는 △P=△P1~△P2=h1×ρ1-h3×ρ2~H×ρ1+h1×ρ1-h3×ρ2=A~H×ρ1+A입니다. 이에 해당하는 이중 플랜지형 차압 변환기의 출력 값은 4-20mA입니다. ④이중 플랜지형 차압 변환기는 밀폐된 용기의 하단 플랜지가 있는 수평선 위에 설치됩니다. 그림 7에서 볼 수 있듯이, 고압실의 플랜지는 밀폐된 용기의 상단 플랜지와 연결되고, 저압실의 플랜지는 밀폐된 용기의 하단 플랜지와 연결됩니다.이중 플랜지형 차압 변환기가 측정 과정에서 데드존이 발생하지 않도록 하려면, h1×ρ1≥h2×ρ2를 만족해야 합니다. 그림 7 듀얼 플랜지형 차압 변환기는 밀폐된 용기의 하단 플랜지 수평면 위에 설치됩니다. 측정 대상인 유체의 밀도를 ρ1(단위: kg/m3)이라고 가정하고, 듀얼 플랜지형 차압 변환기의 모세관 내에 채워진 액체의 밀도는 ρ2(단위: kg/m3)입니다. H는 가장 낮은 측정 레벨부터 가장 높은 측정 레벨까지의 높이입니다(단위: m)；h1은 가장 낮은 측정 액위부터 용기 하단 플랜지의 중심선까지의 높이입니다(단위: m)；h2는 저압실 플랜지와 개방형 용기의 하단 플랜지 사이의 높이입니다(단위: m). h3는 밀폐형 용기의 상단 플랜지와 하단 플랜지 중심 사이의 높이입니다. 이렇게 하면 이중 플랜지 차압 변환기의 측정 범위는 L=H×ρ1이 됩니다；영점 이동량은 A=(h1×ρ1-h2×ρ2)-(h3-h2)×ρ2=h1×ρ1-h3×ρ2입니다；최저 측정 액위 시, 이중 플랜지형 차압 변환기에 작용하는 등가 정압차는 △P1=(h1×ρ1-h2×ρ2)-(h3-h2)×ρ2=A입니다；최고 측정 액위 시, 이중 플랜지형 차압 변환기에 작용하는 등가 정적 차압은 △P2=-(h3-h2)×ρ2=H×ρ1+A입니다；이중 플랜지형 차압 변환기의 검사 범위는 △P=△P1~△P2=A~H×ρ1+A이며, 이에 해당하는 출력 값은 4-20mA입니다. ⑤이중 플랜지형 차압 변환기는 밀폐된 용기의 상단 플랜지가 있는 수평선 위에 설치됩니다. 그림 8에서 볼 수 있듯이, 고압실의 플랜지는 밀폐된 용기의 하단 플랜지와 연결되고, 저압실의 플랜지는 밀폐된 용기의 상단 플랜지와 연결됩니다. 하지만 변환기 자체는 밀폐된 용기의 상단 플랜지가 있는 수평선 위에 설치됩니다. 그림 8: 이중 플랜지형 차압 변환기는 밀폐된 용기의 상단 플랜지 높이보다 높은 위치에 설치됩니다. 측정되는 유체의 밀도를 ρ1(kg/m3)이라고 가정하고, 이중 플랜지형 차압 변환기의 모세관 내에 들어 있는 액체의 밀도는 ρ2(kg/m3)입니다. H는 가장 낮은 측정 레벨부터 가장 높은 측정 레벨까지의 높이입니다(단위: m)；h1은 가장 낮은 측정 액위부터 용기 하단 플랜지의 중심선까지의 높이입니다(단위: m)；h2는 저압실의 플랜지와 개방형 용기의 하단 플랜지 사이의 높이입니다(단위: m). h3은 밀폐형 용기의 상단 플랜지와 하단 플랜지 중심점 사이의 높이입니다. h4는 센서의 정압실과 부압실의 중심선에서 용기의 상단 플랜지 중심선까지의 높이입니다. h5는 센서의 정압실과 부압실의 중심선에서 용기의 하단 플랜지 중심선까지의 높이입니다. 이와 같은 방식으로, 이중 플랜지식 차압 센서의 측정 범위는 L=H×ρ1가 됩니다；영점 이동량은 A=h1×ρ1-(h5-h4)×ρ2입니다；최저 측정 액위 시, 듀얼 플랜지 차압 변환기에 작용하는 등가 정압차는 △P1=h1×ρ1-(h5-h4)×ρ2=A입니다；최고 측정 액위 시, 이중 플랜지형 차압 변환기에 작용하는 등가 정적 차압은 △P2=(h1+H)×ρ1-(h5-h4)×ρ2=H×ρ1+A입니다；이중 플랜지형 차압 변환기의 검사 범위는 △P=△P1~△P2=A~H×ρ1+A이며, 이에 해당하는 출력 값은 4-20mA입니다. 위와 같은 경우들에 있어서, 만약 트랜스미터의 고압실과 저압실의 플랜지 설치 위치를 서로 바꾼다면, 동일한 분석 및 계산을 수행할 수 있습니다. 다만 제로 포인트의 이동 방향이 양수에서 음수로 바뀌게 됩니다. 2. 이중 플랜지형 차압 변환기의 “계산 검증법”
이중 플랜지형 차압 변환기를 이용하여 액체의 높이를 측정할 때, 변환기 내부의 캐피라리 관에 있는 액체의 밀도와 측정 대상인 액체의 밀도는 이미 알려져 있습니다. 따라서 변환기의 설치 위치와 형태, 그리고 측정 대상 액체의 범위(H)만을 확인한다면, 변환기의 설치 데이터(h1, h2, h3, h4, h5)를 정확하게 측정함으로써 이중 플랜지형 차압 변환기의 측정 범위(L), 영점 이동량(A), 그리고 가장 낮은/가장 높은 액체 높이에서 변환기에 작용하는 등가적 정압차(△P1과 △P2)를 쉽게 계산할 수 있습니다. 그런 다음, 이중 플랜지형 차압 변환기의 양압실과 음압실의 플랜지를 같은 높이에 두고 검증을 진행합니다. 검증 범위는 △P=△P1~△P2이며, 이때 변환기의 출력값은 4-20mA가 됩니다.이와 같이 검증을 거친 듀얼 플랜지형 차압 변환기를 용기에 적절히 설치하면, 용기 내의 액체 높이를 정확하게 측정할 수 있습니다.