가스 응용분야에서 Micro Motion 유체 검교정 효용성 검증

Micro Motion Coriolis 계기는, 액체, 가스, 위급 단계 유체, 액체/고체 슬러리(Slurries)를 포함한 광범위한 범주의 유체 측정 분야에 사용되고 있다. Micro Motion Coriolis 유량계의 중요한 특징 중 하나는, 검교정 계수의 변경 없이 각 유체를 측정할 수 있다는 점이다. 또한, 계기 계수가 유체 속성에 좌우되지 않는 점 역시, 검교정을 용이하게 한다. 모든 Micro Motion 계기는 생산 공장에서 미 국립 표준 기술 연구소(NIST) 유체 검교정 경로 추적 완전성 표준을 검증 받아, 여타 유체로 직접 전환이 가능하다.

케빈 던피(KEVEN DUNPHY)

에머슨 MICRO MOTION 공정 가스사업 세계사업 개발 책임자(keven dunphy@emerson.com)

안정적 계기 계수가 부가되는 Micro Motion 계기는 매우 선형적인 장치라 할 수 있다. 다른 기기와 유사하게, Coriolis 계기는 0 연산자 및 검량에 연관된 스팬(Span) 상수를 갖는다. 0점 교정은 일반적으로 조정 조건에서 ‘인라인’으로 실행되고, 스팬 상수는 시설 유량 검교정 동안 정해진 100%의 유량이 흐를 때 최대 신호를 내도록 유체에 설정된다. 이 스팬 상수는 고도의 상관성을 가지며, 성능은 계기의 일반적 유량 범위에서 대략 0.05% 내로 선형적 비례를 이룬다.

가스에 직접 전환 적용되는 유체 검교정

물과 같은 손쉬운 유체상 유량계 검교정에는 상당한 이점이 존재한다. 중량 측정 방식 검교정은 비교적 단순하게 수행될 수 있어, 시스템 불확실성을 최소화한다. 일반적인 유체 기반 중량 측정 시스템은 ±0.04%(질량 범위) 이상의 정확도를 가지며, 유체 무게 측정에 사용되는 눈금자의 선형성 및 반복성만이 불확실성에 영향을 미친다. 모든 Micro Motion 질량 유량계 검교정은 중량 측정을 기반으로 하며, NIST 추적 경로 완전성 표준을 준수한다.

가스 검교정은 보다 많은 불확실성이 결부돼 있어, 대체적으로 0.3~0.5%에 이르는 불확실성 범위를 갖는다. Colorado Engineering Experimental Station, Inc.(CEESI)는, ±0.5%의 명시 불확실성과 95%의 신뢰 수준을 갖춘 NIST 추적 경로 완전성 표준 준수 가스 검교정 시설이다. 가능한 경우, 유체상 검교정을 실시했을 때 검교정 불확실성의 범위는 향상될 수 있다.

Micro Motion Coriolis 계기가 유체상 검교정을 실행하려면, 모든 유체에 대한 FCF 안정성과 재현성이 필수적이라 할 수 있다. Micro Motion은 유체와 가스 검교정 간의 편차를 확인하기 위해, 1994년 CEESI와 공조해 광범위한 시험 계획을 착수했다.

CEESI과의 작업과 더불어, Micro Motion은 독일 PIGSAR에서 시험을 완료한 바 있다. PIGSAR는 네덜란드 측정 연구소(NMi) 공인 천연 가스 검교정 시설이다.

시험은, 18~370lb/min의 유량 범위에서 730 Psia(Pounds Per Square Inch, Absolute : 단위 1인치 제곱당 작용하는 1 파운드 단위 수직면의 힘, 절대 압력)로 시행됐다. PIGSAR에서 성공적인 시험 을 마치고 Micro Motion은 1997년 1월 PTB(독일 도량형) 이전 통관 승인과 1999년 6월 NMi 승인을 인정받았다. 내외의 검증 시험을 바탕으로, Micro Motion은 모든 유체에 대한 계기 계수의 전환 적용성과 안정성을 보장할 수 있게 됐다.

계기 선형성

우수한 계기 선형성 덕분에, 계기 계수는 100~1600lb/min ¾ 사이로 설정될 경우 ±0.05%로 한정된 오차 범위를 갖게 된다. 선형성이 본질적으로 간주되기 때문에, 신호의 ‘선형화’에 필요한 별도 추가 보충이나 특성은 존재하지 않는다.

Micro Motion은 요청이 있을 때 부가적인 측정점을 제공하고는 있지만 일반적인 경우 고객에게 가치를 부여하는 옵션으로서 권고하지는 않는다. 하지만 감사 추적 목적으로 추가 측정점이 요구된다면, 소액의 비용으로 사용자 정의 검교정이 시행될 수 있다.

Micro Motion Coriolis 질량 유량계는 가스와 액체를 포함한 다양한 범위의 유체를 측정한다. 계기 계수는 유체상 설정되고, 극미하거나 전혀 변경 없이 다른 유체로 전환해 적용될 수 있음을 보였다. 이 제품의 훌륭한 계기 선형성은 광범위한 유량에 대한 사용을 허용한다. 또한, 계기 선형화가 요구되지 않아, 별도의 상세 특성 해석이나 검교정의 필요는 최소화시킬 수 있다. 거의 모든 애플리케이션에 대해 표준의 4개 측정점 유체 검교정이 권장된다.

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