질량 유량계의 선정 원칙 및 방법

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　질량 유량계는 매우 높은 정밀도와 안정적인 성능을 가지고 있어, 산업 분야에서는 더 많은 제조업체들이 유체의 질량을 측정하기 위해 질량 유량계를 사용하고 있습니다.질량 유량계를 구입할 때는 모델 선택이 매우 중요합니다. 질량 유량계를 선택할 때는 일정한 원칙과 방법을 준수해야만 향후 정상적인 사용과 유지보수가 가능합니다.　　1. 선택 원칙
1) 측정 대상인 유체의 종류에 따라 유량계의 구조를 선택해야 합니다.
코리올리력식 질량 유량계의 측정관에는 여러 가지 형태가 있으므로, 측정 대상인 유체의 종류를 고려하여 적절한 형태를 선택해야 합니다.원칙적으로, 점도가 낮은 순수한 액체의 경우 측정관의 형태에 특별한 요구사항이 없습니다. 하지만 기포가 소량 포함된 액체나 고형 입자가 들어 있는 슬러리, 그리고 점도가 높은 액체를 측정할 때는 기포나 고형 입자가 쉽게 쌓이지 않고, 내벽에 액체가 잘 달라붙지 않는 형태의 측정관을 사용해야 합니다. 식품 산업에서 사용될 경우에는 측정관이 청소하기 쉬운 형태여야 합니다.　　2. 안전성 원칙　부식성이 있는 유체를 측정할 때는 측정관의 내부식성에 주의해야 하며, 센서의 외장도 일정한 내부식성을 가져야 합니다.만약 검출관이 파손될 경우, 처리하기 전에 안전 보호 조치를 취해야 합니다.서로 다른 매체의 부식성은 다르며, 서로 다른 재질의 방식제 대상도 다르므로 구분하여 대응해야 합니다.마모성이 있는 매체를 측정할 때는 측정관의 내마모성을 고려해야 합니다.　　공정 압력이 높을 경우, 측정관이 손상되지 않도록 센서의 내압 등급에 주의해야 합니다. 또한 매체의 온도가 높을 때는 검출 소자가 손상되지 않도록 센서의 사용 온도 범위를 고려해야 합니다.　　위험한 지역이나 혹독한 환경에서 사용될 유량계를 선택할 경우, 해당 유량계의 방폭 및 보호 등급이 안전 기준을 충족하는지 반드시 주의해야 합니다.　　3. 유량 범위　유량 범위를 결정할 때는 두 가지 원칙을 준수해야 합니다. 첫째, 톈천보루이 유량계의 유량 범위는 측정 대상인 유체의 공정 유량 범위를 커버할 수 있어야 합니다.둘째, 일반적으로 사용되는 공정 유량은 유량계의 경제적인 유량 범위 내에 있어야 합니다.소위 경제적 유량 범위란 여기서 두 가지 의미를 갖습니다. 첫째는 코리올리식 질량 유량계의 경우, 그 제로점의 안정성이 하한 유량 측정의 정확도에 큰 영향을 미친다는 것입니다.유량 상한에 가까울수록, 영점 안정성이 정확도에 미치는 영향은 점점 줄어듭니다. 따라서 유량계의 최대 유량의 1/3 이상인 범위를 정확도 측면에서 경제적인 유량 범위라고 할 수 있습니다. 또한, 동일한 유형의 유량계 중에서 여러 가지 직경으로 측정 가능한 범위가 모두 공정에서 필요한 유량 범위를 커버한다면, 더 작은 직경의 유량계를 사용하는 것이 비용을 절감하고 더 경제적입니다.하지만 이러한 경제성은 절대적인 것이 아닙니다. 흐름량을 유량계의 최대 허용치에 가까운 수준으로 유지하려고만 한다면, 측정관 내의 유체 흐름 속도가 지나치게 빨라질 것입니다. 그로 인해 압력 손실이 커지고 안전성도 낮아지는 부정적인 결과가 생길 것입니다.일부 가연성이 높고 폭발성이 있는 매체의 경우, 유속이 너무 빠르면 마찰로 인해 정전기가 발생하여 폭발할 수 있습니다.따라서 이러한 매체의 경우 안전 유속을 초과하지 않도록 주의해야 합니다.　　4. 정확도　정확도 등급에 대한 요구사항은 측정 대상과 목적에 따라 결정되어야 하며, 동시에 제품의 정확도 등급을 산출하는 방법과 해당 등급을 달성하기 위한 사용 조건이나 제약 요소들도 고려해야 합니다.일반적으로 코리올리식 질량 유량계의 정확도 등급은 제로 포인트의 안정성을 고려한 유량 판독값의 백분율로 표시됩니다. 또한, 일부 제품들은 서로 다른 유량 범위에 따라 각기 다른 오차 한계를 사용하여 정확도를 나타내기도 합니다. 그리고 일부 제품들은 저유량 구간에서는 전체 측정 범위의 백분율을 이용해 오차 등급을 표시하기도 합니다.　　코리올리식 질량 유량계의 경우, 그 정확도 등급을 고려할 때 다음 두 가지 사항에 주의해야 합니다. 첫째, 이러한 유량계의 정확도 등급을 계산하는 방법의 특수성으로 인해, 일부 제품들은 매우 높은 정확도 등급을 보이지만, 동시에 영점 드리프트 값도 매우 높아서 허용되는 오차 범위가 커집니다. 둘째, 일부 제품들은 낮은 영점 드리프트 값을 가지면서도 높은 정확도 등급을 제공하지만, 그러기 위해서는 극도로 엄격한 설치 조건이 필요하여 실험실에서만 사용이 가능합니다.현장의 진동이 만연해 있고 설치 장소에 제약이 있어, 이러한 설치 조건을 충족시켜 이론상의 효과를 얻기는 어렵다.이 두 가지 “고정확도” 등급은 모두 바람직하지 않습니다.측정 정확도 요구사항을 충족하는 범위 내에서 가격 등의 요소를 고려해야 하며, 굳이 지나치게 높은 정확도 등급을 추구할 필요는 없습니다.　　반면, 원리적으로 코리올리식 질량 유량계의 측정 특성은 매체의 온도나 압력의 영향을 받지 않습니다. 하지만 실제로는 제조 공정 및 재료의 특성 때문에 위와 같은 요인들이 유량계의 성능에 어느 정도 영향을 미칩니다.유량계의 출하 시 검정 조건은 일반적으로 고정되어 있지만, 사용 조건은 매우 다양합니다. 만약 사용 조건과 검정 조건의 차이가 너무 크다면, 제품을 선정할 때 이러한 불확실한 요인들의 영향을 반드시 고려해야 합니다.현재, 일부 제품의 경우 추론과 실험을 통해 이러한 요인들이 측정 결과에 미치는 구체적인 영향 정도와 보정 방법이 도출되었습니다.유량계를 사용하여 밀도를 측정할 때는 보정을 고려해야 합니다.　　5. 압력 손실 현장 측정 시, 유량계의 압력 손실에는 일정한 기준이 있습니다.매체의 밀도, 점도, 유량이 결정되면, 유량계의 압력 손실 크기는 그 구조에 따라 달라집니다. 코리올리력식 질량 유량계의 경우에는 직경, 흐름 면적, 측정관의 형태에 따라 결정됩니다. 센서의 구조가 정해지면, 유량이 클수록 압력 손실도 커집니다.선정 시 압력 손실을 계산할 때는 다음 사항들을 충분히 고려해야 합니다: 공정 파이프라인 내의 유량 및 허용 가능한 압력 손실; 허용되는 압력 손실 조건 하에서 센서가 측정 정확도 요구사항을 충족하는지 여부; 공정 유체의 점도와 밀도 변화가 압력 손실에 미치는 영향; 그리고 실제 사용 시 과도한 압력 손실로 인해 액체가 기화되는 것을 방지해야 합니다.다른 조건이 동일할 때는 압력 손실이 적은 유량계를 선택해야 합니다.　　6. 기타 성능 요소 고려 사항 첫째는 코리올리식 질량 유량계가 매체의 온도나 밀도를 측정할 때의 정확도와 같은 추가적인 측정 성능을 고려하는 것입니다. 둘째는 질량 유량계의 부피, 무게, 그리고 전용 케이블과 관련된 제약들이 설치에 미치는 영향을 고려하는 것입니다.　　7. 성능 대 가격 비율은 제품을 선택할 때의 기본 원칙입니다.실제 사용 시에는 성능이 좋고 가격이 저렴한 것 외에도, 기능의 다양성을 선호하는 경향이 있어서 기능이 많을수록 더 좋다고 생각합니다.사실, 질량 유량계로서 그 가장 주요한 목적은 유체의 질량 유량을 측정하는 것입니다.송신기에 마이크로컴퓨터 기술과 (초)대규모 집적회로가 널리 사용되면서 기능의 다양화가 가능해지긴 했지만, 이는 필연적으로 제조 비용을 증가시킵니다. 게다가 일부 기능들은 구체적인 응용 분야에서 꼭 필요한 것도 아닙니다.반면에 신뢰성 이론상으로는, 성능과 구조가 복잡할수록 그 신뢰도는 낮아진다.따라서 실제 필요를 고려하여 유량계의 성능 대 가격 비율을 따지는 것이 올바른 원칙입니다.　　성능 대 가격 비율, 즉 흔히 말하는 가성비를 고려해야 합니다.질량 유량계로서 이 “값”은 기능의 다양성이나 성능의 우수성뿐만 아니라, 제품의 판매 및 서비스 측면에서도 반영되어야 합니다.기술의 발전과 각 사의 끊임없는 노력에 힘입어, 제조업체들 간의 기술 수준 차이는 점점 줄어들고 있으며, 단독으로 우위를 차지하던 상황은 서로의 장점을 살려 보완해주는 형태로 변화하고 있습니다.위와 같은 선정 원칙에 따라, 때로는 한 측정 지점에 대해 여러 가지 등급의 제품들 중에서 적합한 것을 먼저 선택할 수 있습니다. 이 경우에는 실력이 뛰어난 제조업체의 유량계를 선택하는 것이 좋습니다.제조업체의 실력을 평가할 때는 그들의 제조 수준과 생산 능력뿐만 아니라 서비스 수준도 살펴봐야 합니다.이 서비스는 일반적으로 말하는 애프터서비스뿐만 아니라, 사전 서비스와 판매 중 서비스도 포함해야 합니다.이는 제품 성능을 소개하고, 견적을 제시하며, 서비스를 약속하는 등의 일반적인 방법들 외에도, 사용자에게 사전 교육을 실시하여 설치 및 조정 방법과 일반적인 고장 처리 방법을 익히도록 하고, 나아가 직접 설치를 지도하고 조정을 도와줍니다.납품 주기의 길이, 제품 품질에 대한 구체적인 보장 조치, 무상 서비스 기간, 고장 발생 시의 대응 속도, 처리 수준, 예비 부품의 확보 여부, 심지어 수리 담당자의 서비스 태도 등은 모두 제조업체의 서비스 수준을 나타냅니다.　　위의 각 선정 원칙들은 때때로 서로 제약을 주기도 하므로, 실제 선정 작업에서는 현장의 실제 요구사항을 우선으로 고려하여 종합적으로 판단해야 합니다.또한 다양한 상황의 특성에 따라 중점을 달리할 수 있습니다.적절한 선정 작업을 해야만 계측기를 제대로 활용할 수 있으며, 올바른 선정이 만족스러운 사용의 전제라고 할 수 있습니다.　　二、선정 방법　천천보루이 질량 유량계의 선정 방법에는 수동 계산법과 소프트웨어를 이용한 방법이 있습니다. 후자의 방법은 컴퓨터를 사용해 인력에 의한 계산을 대체하는 것으로, 원리는 동일합니다. 따라서 이 절에서는 수동 계산법에 중점을 두어 설명하겠습니다.구체적인 방법은 알려진 공정 조건에 따라 적합한 유량 범위를 가진 유량계 모델을 선정한 다음, 공정 유량 시의 압력 손실 값을 계산하고, 앞선 단락에서 설명한 여러 선정 원칙에 따라 유량계의 제품군과 모델을 결정하는 것입니다.구체적인 방법과 단계는 다음과 같습니다:
1. 공정 운전 조건을 기입합니다.
공정 운전 조건은 장비 선정을 위한 근거가 되며, 다음과 같은 내용을 포함해야 합니다:
(1) 유체의 이름 및 특성(부식성이 있는지 여부 등);
(2) 유체의 상태: 액체, 기체, 슬러리 또는 그 외 형태;
(3) 공정 상태에서의 유량: 최대값, 일반값, 최소값;
(4) 공정 상태에서의 압력: 최고값, 일반값, 최저값;
(5) 공정 상태에서의 온도: 최고값, 일반값, 최저값;
(6) 공정 상태에서의 밀도 범위;
(7) 공정 상태에서의 점도 범위;
(8) 공정 파이프의 직경;
(9) 허용되는 측정 오차;
(10) 허용되는 압력 손실;
(11) 허용되는 최대 유속.　　2. 공정 조건에 따라 기술 지표를 참고하여 센서 모델을 사전 선정합니다. 일반적으로, 유량계의 명목적 직경(또는 “명목 내경”)은 공정 파이프의 직경과 같거나 그보다 작아야 합니다.선정할 때는 먼저 결정된 공정 유량 범위에 따라, 각 제품의 질량 유량계 기술 사양을 참고하여 센서의 내경을 미리 선택해야 합니다. 또한, 매체의 부식성에 따라 센서의 측정관 재질을 선택해야 하며, 매체의 온도와 압력 수준에 따라 센서 모델을 추가로 선정해야 합니다.