<특집: 최신 초음파 유량계와 그 응용> 팔방미인, KROHNE 초음파 유량계 > 전체기사

기획특집
Monthly Magazine of Automatic Control Instrumentation

기획특집 <특집: 최신 초음파 유량계와 그 응용> 팔방미인, KROHNE 초음파 유량계

페이지 정보

작성자 댓글 0건 조회 1,314회 작성일 21-10-06 10:49

본문

그림 1. 초음파 유량계의 시간차 방식  



초음파 유량계의 측정 원리는 크게 도플러 방식(doppler)과 시간차 방식(transit time)으로 나뉜다. 많은 업체들이 시간차법의 측정 원리를 선호하고 있으며, KROHNE의 초음파 유량계 또한 시간차 방식 원리를 기반으로 한다.


이 방법을 사용하면 대각선 측정 경로를 따라 음향 신호가 송수신된다. 유량의 흐름과 함께 하류로 가는 음파는 유량의 흐름에 반대하여 상류로 가는 음파보다 빠르게 이동한다. 양방향의 시간 통과 차이는 매체의 평균 유속에 정비례하며, 관의 내경을 곱하여 체적 유량을 계산할 수 있다. 다중 초음파 경로를 통하여 더욱 정확한 유량을 계산해 낼 수 있다. 


KROHNE는 1980년대 초 지속적으로 높은 정확도로 측정 가능한 혁신적인 초음파 유량계의 개발을 시작으로 1996년 석유 산업에서 상거래 측정을 위한 최초의 고정밀 초음파 유량계 ALTOSONIC V를 출시하였으며, 2008년 OIML R137 Class0.5 인증을 받은 최초의 천연가스용 상거래용 유량계인 ALTOSONIC V12를 출시하며 초음파 유량계에 대하여 끊임없는 도전과 개발을 해오고 있다. 


수소 측정을 위한 KROHNE의 거래용 초음파 유량계

고객은 SOX(Sarbanes-Oxley Act)를 준수하고 내부 절차와 일치하는 상거래용 수소 유량계를 찾고 있었다. 현장은 증기 분해기와 대규모 폴리프로필렌 및 폴리에틸렌 공장으로 구성되어 있었다. 폴리올레핀 공장은 폴리프로필렌과 폴리에틸렌을 생산하며, 이들 중 대부분은 소비자와 산업용 용도에 사용되었다. 


SOX법의 주요 목적은 해당 회사가 회사의 재무 관리에서 사기 및 오류 사례를 감지하는 데 사용되는 자체적인 통제절차를 개발하고 구현하도록 의무화하는 것이다. 

고객에게는 수소의 양을 정확하게 파악하고 정확한 비용을 청구하는 것이 무엇보다 중요했다. 체적양은 100...400 kg/h, 압력 9...15.7 bar, 온도 0...+20°C으로 다양하였다. 



afa54fe3f67412601726195e7ac269ef_1633484937_481.jpg
그림 2. 수소 측정을 위한 거래용 초음파 유량계 



생산자는 MID MI-002 및 내부 SOX 절차에 따라 상거래에서 압력 및 온도 보상 유량 측정(표준 체적 유량 측정)을 요구했다. 이를 위해 고객은 MID 요구 사항과 회사 자체 절차(정확도, 제어, 승인, 문서화, 인증 등)를 모두 준수하는 안정적이고 정확한 종합 시스템을 찾고 있었다. 이전에는 오리피스 플레이트(MID 규격 아님)를 사용했으며, MID MI-002 승인 장비는 ATEX Ex d도 준수해야 했다. 


이에 KROHNE는 ALTOSONIC V12 초음파 가스 유량계(DN100, ASME Cl 300 Flange)와 SUMMIT 8800 유량 컴퓨터를 갖춘 측정 시스템을 제공했다. 이 측정 시스템은 MID MI-002를 준수하고 있다. 또한 KROHNE는 ALTOSONIC V12 초음파 가스 유량계에 대한 진단 기능을 제공하는 “KROHNE Care” 전문가 시스템을 제공했다. 진단 매개변수를 기반으로 이 시스템은 24시간 내내 측정 장치의 기능과 정확성을 해석한다. 



afa54fe3f67412601726195e7ac269ef_1633484959_0985.PNG
그림 3. 거래용 초음파 유량계_ ALTOSONIC V12
 


12개 빔 측정 장치에는 측정 튜브 바닥의 오염을 감지하는 수직 진단 경로가 있다. 또한 시스템을 시운전하고 두 개의 측정 장치를 사용하는 직원을 파견하여 현장 교육을 제안했다. 시스템은 상거래 측정을 위해 통합된 압력 및 온도 센서를 갖추고 있어야 했다. KROHNE는 교정 인증서, MID 인증서, 기술 문서 등을 포함한 상거래용 문서를 준비했다. 


이로 인하여 고객은 MID에 따른 신뢰할 수 있고 정확한 측정을 통해 분명한 이점을 얻었다. 또한, 고객은 내부 SOX 절차도 준수하는 MID 승인이 적용되는 송장을 생성할 수 있게 되었다. 

“KROHNE Care” 진단 시스템과 오염을 감지하는 진단 경로 덕분에 자가 모니터링 기능이 있는 안정적이고 정확한 측정 시스템은 공정 최적화를 가능하게 했다. 그 결과 생산량이 증가했고 생산자는 증가된 수익을 기록할 수 있었다. 



..후략  


KROHNE

본 기사는 2021년 10월호에 게재되었습니다. 


-----------------------------------------------------------

제어계측 편집부 (auto@autocontrol5.co.kr)

<저작권자 : 제어계측 무단전재 및 재배포 금지>    

제어계측사     대표자  이윤성     사업자등록번호  107-19-58315     TEL  031-873-5686     FAX  031-873-5685
ADD  경기도 의정부시 신흥로258번길 25 해태프라자 1501호      E-mail  autocontrol5@autocontrol5.co.kr
Copyrights ⓒ 2020 제어계측사 All rights reserved.