레벨 측정은 탱크, 용기 또는 사일로에 있는 물질(액체, 고체 또는 슬러리)의 높이 또는 부피를 측정하는 산업 계측의 기본 매개변수입니다. 이 프로세스는 석유 및 가스, 수처리, 화학 처리, 제약 등 산업 전반의 재고 관리, 프로세스 제어, 안전 보장 및 운영 효율성에 매우 중요합니다. 레벨 측정 시스템은 크게 두 가지 유형으로 분류될 수 있습니다.연속 측정, 범위에 걸쳐 실시간 수준 데이터를 제공합니다.포인트 수준 감지, 레벨이 특정 임계값에 도달하면 경보를 활성화하거나 제어합니다. 최신 레벨 계측에는 센서, 트랜스미터 및 통신 프로토콜(예: 4~20mA, HART, PROFIBUS)이 통합되어 제어 시스템에 원활한 데이터 전송이 가능하고 자동화 및 예측 유지 관리 전략이 지원됩니다. 적절한 레벨 측정 기술의 선택은 물질 특성, 환경 조건, 정확도 요구 사항 및 비용 제약과 같은 요소에 따라 달라집니다.
레벨 측정 기술은 다양한 물리적 원리를 활용하여 다양한 애플리케이션 요구 사항을 해결합니다.정수압트랜스미터는 부식성 또는 점성 유체에 적합하지만 밀도 보상이 필요한 액체 기둥에 의해 가해지는 압력을 측정하여 레벨을 계산합니다.초음파그리고레이더센서는 음파를 방출하는 초음파 장치와 비접촉 측정을 위해 전자기파를 사용하는 레이더와 함께 비행 시간 원리를 사용합니다. 레이더는 먼지가 많거나 증기가 많은 환경에서 탁월한 성능을 발휘하는 반면, 초음파 시스템은 깨끗한 액체에 비용 효율적입니다.용량 성센서는 프로브와 용기 벽 사이의 정전 용량 변화를 측정하여 레벨 변화를 감지합니다. 이는 액체, 고체 및 슬러리에 이상적이지만 프로브의 재료 코팅에는 취약합니다.부동 기반그리고자기변형의기술은 각각 기계적 연결 또는 자기장 상호작용을 통해 신뢰할 수 있는 지점 수준 감지 또는 연속 추적을 제공합니다. 다음과 같은 고급 방법유도파 레이더(GWR)은 까다로운 매체에 대해 레이더와 프로브 유도를 결합합니다.레이저 레벨 센서투명한 액체에 높은 정밀도를 제공합니다. 각 기술에는 뚜렷한 장점이 있습니다. 비접촉 방식은 오염을 방지하고 디스플레이서와 같은 접촉 설계는 고압/온도 환경을 처리합니다.
레벨 측정 장비는 다양한 분야의 고유한 과제를 해결합니다. 에서석유 및 가스 산업, 레이더 및 정수압 트랜스미터는 저장 탱크의 원유를 모니터링하고 GWR은 오일과 물 사이의 인터페이스 감지에 사용되어 안전과 규정 준수를 보장합니다.물 및 폐수 처리시설은 개방형 유량 측정 및 화학 물질 주입을 위해 초음파 센서를 사용하는 반면, 용량성 스위치는 배수통에서 펌프의 공회전을 방지합니다. 그만큼화학 처리부문에서는 반응기 레벨 제어를 위한 부식 방지 레이더 송신기와 연마성 슬러리용 용량성 센서를 사용하여 공격적인 매체의 정확성을 우선시합니다.음식과 음료응용 분야에서는 성분 혼합 및 포장을 위해 위생 레이더 또는 초음파 센서를 사용하며 CIP(Clean-In-Place) 멸균이 가능한 위생 설계를 사용합니다. ~ 안에채광 및 고형물 처리, 진동 포크 스위치 및 레이저 센서는 사일로의 입상 재료를 관리하여 축적 문제를 방지합니다. 추가적으로,제약응용 분야에서는 멸균 탱크에서 정밀한 배치 처리를 위해 비침습적 광학 센서를 사용합니다.
올바른 레벨 측정 기술을 선택하려면 여러 매개변수를 평가해야 합니다. 전도도, 점도, 유전 상수와 같은 물질 특성에 따라 적합성이 결정됩니다. 예를 들어 레이더는 저유전율 재료에 적합하고 자기 레벨 게이지는 전도성 액체에 적합합니다. 극한 온도(예: -40°C ~ 400°C), 압력 등급(레이더의 경우 최대 400bar) 및 거품/먼지 영향 기술 선택의 존재와 같은 환경 조건 레이더는 증기 환경에서 초음파보다 성능이 뛰어납니다. 정확도 요구 범위는 상거래용(예: 자기변형 송신기)의 경우 ±0.1%부터 기본 공정 제어의 경우 ±1%입니다. 용기 형상 및 장착 옵션과 같은 설치 제약 조건에 따라 센서 배치가 결정되며, 정지정은 교반 탱크의 난류를 완화합니다. 구현 모범 사례에는 제로 및 스팬 보정, 시끄러운 환경에서 전자 센서에 대한 차폐 사용, 예측 유지 관리를 위한 IO-Link를 통한 진단 통합이 포함됩니다. 위험 지역의 경우 ATEX/IECEx와 같은 인증을 통해 안전이 보장됩니다.
각 레벨 측정 기술은 뚜렷한 이점과 제약을 제공합니다. 레이더는 극한 조건에서 높은 정확도(±0.5%)와 신뢰성을 제공하지만 비용이 더 많이 드는 반면, 초음파 센서는 저렴하지만 환경 간섭에 취약합니다. 정수압 트랜스미터는 액체에 대해 비용 효율적이지만 밀도 보상이 필요하고, 용량성 장치는 다양한 매체를 처리하지만 정기적인 청소가 필요합니다. 새로운 트렌드에는 다음이 포함됩니다.IIoT 통합무선 프로토콜(예: WirelessHART)을 갖춘 스마트 센서를 통해 실시간 데이터 분석 및 원격 모니터링이 가능합니다.고급 진단최신 트랜스미터에서는 코팅이나 프로브 결함을 감지하여 가동 중지 시간을 줄입니다.레이저 기반그리고3D 이미징기술은 고체 및 불투명 유체의 정밀도를 향상시킵니다.소형화소형 장비에 적용 범위를 확대합니다. 쪽으로의 전환디지털 트윈시뮬레이션 기반 최적화를 통해 수명주기 효율성을 향상시킵니다.
레벨 측정 장비는 정밀성, 신뢰성 및 다양한 응용 분야에 대한 적응성을 결합하여 현대 산업 자동화의 중추적인 역할을 합니다. 열악한 조건을 위한 레이더나 비용에 민감한 프로젝트를 위한 초음파 등 특정 요구 사항에 맞는 기술을 선택함으로써 업계는 최적의 공정 제어, 안전 및 지속 가능성을 달성할 수 있습니다. 스마트 센서와 IIoT의 향후 발전으로 인해 데이터 기반 산업 생태계에서 레벨 측정의 역할이 더욱 강화될 것입니다.
담당자: Ms. Caroline Chan
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