Bellows: 벨로우즈 센서는 플렉시블한 면이 있는 작은 주름관 가지고 있으며 한쪽 끝에 스프링이 부착되어 있어서 공정변수의 힘이 작용하면 벨로우즈는 수축하고 힘에 비례하는 거리를 스프링이 이동하면서 게이지를 동작시켜서 눈금을 측정하는 방식입니다.
Low pressure(미압) 및 미세한 압력을 측정하는데 주로 사용하지만 쉽게 경화되고 온도에 민감하다는 단점이 있습니다.
측정범위 (0~10.0 bar g) - 게이지 압 기준
Diaphragm: 미려한 압력을 측정할 때 사용하는 방식으로 멤브레인이라는 중간의 격막의 압력 변화에 따른 격막의 움직임을 따라 압력을 측정하는 방식입니다. 디스크의 바깥쪽은 고정되어 있기 때문에 중앙부위에 안팎으로 움직임이 발생하며 연결 링크를 통해 기계적으로 눈금을 이동시켜 압력을 측정하는 방식입니다.
Bourdon gauge와 Diaphragm 을 함께 사용해서 내부의 봉입액을 주입 후 격막의 변위를 Bourdon-tube 에 전달하여 압력을 측정합니다. *상대적으로 고가이며 화공 플랜트의 유속이 높거나, 부식성 유체를 다루는 공정에서 주로 사용합니다.
Range :압력계를 선정할 때 가장 우선하여 확인해야 할 사항은 압력 범위입니다. 공정변수 값을 측정하기 위한 대상물의 압력 범위가 진공에서 작동하는지 아니면 게이지 압력 범위에 동작하는지를 확인합니다.
다음으로 계측 제어를 위한 대상물의 정상 운전 압력(Normal operation pressure) 를 확인하고 범위(Range) 를 설정합니다. 압력계의 정확도는 게이지 눈금이 전체를 100% 로 보았을 때 30% 지점에서 정밀도(Accuracy)가 우수합니다.
우리 눈에는 보이지 않지만 정밀도에 영향을 미치는 4가지 요소로 압력,온도,체적,유체에 포함되어 있는 이물질로 정의합니다. 각각의 변수 값이 모여 오차 값을 이루기 때문에 압력 게이지의 정밀도에 영향을 미치게 됩니다. 따라서 정밀도에는 항상 오차 범위가 존재하게 됩니다. 통상적으로 게이지 Range를 선정할 때는 운전 압력의 2배 이상을 적용합니다. 예를 들어 계측 제어를 위한 정상 운전압력을 구체적으로 10 kg/cm2g 라고 가정하였을 때 Pressure gauge 의 Full range 값은 20 kg/cm2g 로 하는 것이 좋습니다.
Over range protection :최대20 kg/cm2g 까지 측정할 수 있는 압력계에 그 이상의 압력이 가해지면 파손이 발생할 수 있습니다. 압력이란 계측 변수 값은 측정하고자 하는 구간에서의 압력 변화에 의해 변화량이 불규칙하게 발생할 수 있으므로 Overrange protection 을 고려해야 합니다. 보통 Spec. 상에 이에 대한 상한 범위 값을 정하는데 최대 125% 를 고려할 수 있습니다.. 예를 들어 최대 20kg/cm2g 까지 측정할 수 있는 게이지라면 O.P 를 125% 적용하면 25 kg/cm2g 까지 압력계가 견딜 수 있다는 것을 의미합니다. 이를 위한 보조 악세서리로 Over range protector 를 고려해야 합니다. Pressure gauge 제조사 별로 차이는 있으나 게이지 자체적으로 115%~130%까지 적용이 가능하나 고압으로 갈 수록 % 줄어듭니다.
Temperature: 압력 측정 장치를 사용하고자 하는 공간 과 유체의 온도 값을 확인해야 합니다. 보편적으로 가장 많이 사용하는 부르동 튜브 타입 게이지의 온도 범위는 영하 15Deg.C에서 190 Deg.C까지 사용할 수 있습니다. 제조사 별 모델별 차이점이 있다는 점 기억해야 합니다.
자주 발생하는 것이 Installation type 과 Connection type 입니다.
설치를 Back-mount 방식으로 할 것인지
Direct-mount 방식으로 할 것인지와 연결부의 규격이
NPT 인지 PT 인지 크기는 몇인지를 명확히 규명하고
Data sheet 상에 기재해서 오류를 최소화 해야 합니다.
주로 General application 에서는 1/2"NPT direct-mount 방식을 많이 사용합니다.
압력계 Accessory
1. Syphone-Tube (사이폰튜브)
고온의 Steam이 게이지에(Bourdon-tube) 미치는 영향을 줄이기 위해 사용합니다.
2. Dampeners (댐프너)
측정하고자 하는 압력에 맥동이 발생할 때 압력계를 보호하기 위해 사용합니다.
3. Gauge Saver
과압, 압력이 급격히 변하는 경우에 사용합니다.
압력계 설치 Standard Configurations
아래 그림은 수평형과 수직형 압력계 설치 방법을 예시한 것으로 압력계와 배관 사이에 기본적으로 기본적으로 Valve (그림의 158번) 을 설치합니다.
수평설치 압력계 Standard configuration
수직설치 압력계 Standard configuration
압력계(게이지) 배관설치 참고사항 압력계와 온도 게이지를 배관에 설치할 때 배관에 임의 Hole 을 가공후 아덥터나 Olet, boss 를 붙여 연결 (Thread) 부를 형성하거나 플랜지 Joint 부를 형성합니다. 아래 예시는 Olet 을 이용한 게이지 연결구를 예시하고 있습니다.
Thread 연결구
Flange 연결구
마무리
압력 게이지의 종류와 선정시 주의 사항에 대해서 살펴 보았습니다. 기타 궁금한 사항이나 Feefback은 댓글이나 메일(qusinside@gmail.com)로 알려주세요.
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