레벨의 측정 LEVEL INSTRUMENT

목 차 1. 레벨계의 종류 2. 레벨S/W의 종류 3. Glass Level Gauge 4. Level Meter 특성 레벨의 측정 목 차 1. 레벨계의 종류 Displacement Level Meter Float Type Level Meter 차압식 Level Meter 초음파식 Level Meter 방사선식 Level Meter 정전 용량식 Level Meter Purge Type Level Meter 2. 레벨S/W의 종류 Displacement Level-S/W Ball Float Type Level-S/W 도전율식 Level-S/W 3. Glass Level Gauge 4. Level Meter 특성

Level Instrument 의 종류 액 체 용 분 체 용 접 촉 식 비 접 촉 식 FLOAT 식 압 력 식 레벨의 측정 Level Instrument 의 종류 액 체 용 LEVEL계의 종류는 정말로 다양 하다. 공업계측에서 가장 많은 종류가 레벨계로서 온도.유량과는 다르게 표준화 되어 있지 않다. 용도별로 분류해서 비교 하는 것도 생각되지만 너무 많은 다양성으로 인 하여 별로 의미가 없는 것 같다.때문 에 금번 강의에서는 가능한 한 그림과 간단한 원리 및 구조도 를 그려 설명 하였기 때문에 그림을 보면 쉽게 이해할 것으로 생각이 된다. 분 체 용 접 촉 식 비 접 촉 식 FLOAT 식 압 력 식

2.Displacement Level Meter DISP 레벨의 측정 2.Displacement Level Meter DISP 각종 Plant 설계 시에 Level-Meter선정에 관하여서는 다음과 같은 Engineering-Spec’이 있다. [Glass-Gauge를 재외한 Level-Meter는 원칙적으로 Displacement Type Level Meter를 사용한다. 단 액면 의 높이가 2m 를 초과하는 경우에는 차압식 Level-Meter를 사용 한다]. 이와 같이 화학Plant에는 Displacement Level Meter가 주류 를 이룬다.그 이유로는 구조가 간단하고 신뢰성이 높기 때문이다. Displace로 만들어진 원통형의 Float 를 액체속에 넣을 경우 Displace는 액 체속에 들어간 길이와 밀도에 비례하 여 부력을 받게 된다. 그 부력에 의한 Displace 의 중력의 변화를 검출 하고 Torque-Tube를 이용하여 기계적인 변위를 검출하면 Level을 측정하는 것이 가능하다. 원리와 구조

레벨의 측정 3.Float Type Level Meter 원료Tank.Product Storage-Tank등에는 Float Type Level Meter가 필수적 이라고 하여도 좋을 정도로 많이 사용 되어진다. Level의 측정 정도도 수mm정도로 상당히 높고 외부의 영향에 의 한 측정 오차도 적고 특히 자동 평행식을 사용하면 + - 1.5 mm 까 지의 Level측정도 가능하며 대형개방Tank,구형Tank.LNG-TANK 등에 주로 사용된다. 액면에 Float를 뛰어 두고 일정한 장력 으로 위에서 당기게 되면 Float의 부력 과 평행을 이루게 되고 장력이 없으면 Float는 물속에 잠겨 버린다.Float에 걸 리는 장력을 일정하게 하기 위하여 액 면의 변화에 따라 Tape의 주량분 만큼 장력을 증감 시켜 Float를 정지시켜 액 위를 측정 한다. 원리와 구조

4.Diff pressure Level Meter 레벨의 측정 4.Diff pressure Level Meter 차압식 Level-Meter는 보다 광범위 하게 사용되고 있다. 보통 레벨 의 측정 거리가 2000mm이하의 레벨 측정은 앞에서 말한 Displace Type이 주로 사용되고 그 이상의 레벨 측정에서는 차압식 레벨의 측정 방법이 가장 광범위 하게 사용되고 있다. 측정 방법은 가장 단순하다.Tank하부 의 액체측을 도압관을 이용하여 전송 기의 고압측에 연결하고 저압측은 Tank상부의 Gas측에 연결한다. Tank내의 액체의 Head압력은 정확하 게 액위의 높이와 비례하기 때문에 Head의 압력을 측정하면 레벨을 측정하는 것이 가능하다. . 원리와 구조

5.Ultrasonic Level Meter 레벨의 측정 5.Ultrasonic Level Meter radar 초음파Level-Meter는 Tank상부에서 초음파 를 발사하고 발사된 초음파는 액면에서 반 사 되어 상부로 되돌아 온다.이때 상부로 되 돌아 오는 반사파의 왕복 시간을 측정하면 Tank의 레벨을 측정 하는 것이 가능하다. 6.Nuclear Level Meter nclr 방사선 용기와 방사선 검출기를 그림과 같 이 Tank의 측면에 설치하면 Tank의 Level의 변화에 따라 감마선이 액체에 흡수되어 감 마선량이 변화 하게 된다.이 감마선량의 변 화를 측정하여 레벨을 측정한다. 방사선 식은 법적인 규제가 많아 특수한 경 우를 제외 하고는 그다지 사용 되지 않는다.

전극 한 개를 Tank내부에 설치하면 전극과 Tank 사이에 정전 용량이 변화한다. 레벨의 측정 7.Capacitance Level Meter 전극 한 개를 Tank내부에 설치하면 전극과 Tank 사이에 정전 용량이 변화한다. 이 정전용량은 액면이 상승하면 증가하고 반대로 액면이 하강하면 감소한다.이러한 정전용량의 변화를 검출하여 Level을 측정 한다. 8.Purge Type Level Meter Tank내부에 Bubble-Tube를 설치하고 일정 유량의 공기를 Bubble-Tube 내로 Purge 를 한다.이때 Bubble-Tube내부의 압력은 액면 Head * Density가 되기 때문에 공기압의 변 화를 차압식 발신기를 사용하여 압력의 변 화를 측정 하면 Tank 내의 Level 을 측정 할 수가 있다.

2-1.Displacement Level Switch 레벨의 측정 2-1.Displacement Level Switch 각 생산 Plant에서 가장 많이 사용되고 있는 Level- Switch 이다. 액면이 변하면 Displace의 부력도 변 하여 상하로 움직이게 된다. 액면의 변위와 Displace의 변위는 서로 비례 하여 움직이는 것을 이용하여 상부에 설치된 Micro-s/w 를 동작 시킨다. 장점은 Micro-s/w의 위치를 이동 시키는 것이 가능하여 Set Point의 변경도 할수있다 2-2. Ball Float Level Switch 지지점 이 있는 Rod의 한쪽 끝에 Float를 설치 하여 다른 한쪽에 Magnet를 설치하여 외부에 서 위치가 감지 되도록 설치 한 것으로 액면이 Float에 도달 하였을 때 Micro-s/w를 동작시켜 액면이 어떤 지점에 도달 했음을 검출하는 Point Switch 이다.

2-3.Conductivity Level Switch 레벨의 측정 2-3.Conductivity Level Switch 그림과 같이 2개의 전극에 교류 전압을 가하여 전극의 선단에 도전성 액체 또는 분체가 접촉을 하였을때 교류 페회로가 구성이 되고 전류가 통 하여 Relay를 구동 시키고 경보를 울리게 된다. 2-4. Vibration Level Switch 분체용의 Level Switch로서 음차는 통상 진동소자에 의하여 진동을 하 고 있다.음차가 분체와 접촉하여 진 동이 불가능 하게 되면 회로는 Open Loop가 되고 진동을 중지한다.진동 의 유무를 검출하여 Relay를 구동하여 경보를 울리게 한다.

Glass에 반사홈이 있고 프리즘 효과를 이용 레벨의 측정 LG 3-1.GLASS LEVEL GAUGE 통상10K 미만 압력과 상온에서 사용 Glass Tube -Type Glass에 반사홈이 있고 프리즘 효과를 이용 Reflex -Type 반사식과 동일하게 사용. 특히 계면 측정에 용이 Transparent -Type

3-2.GLASS LEVEL GAUGE Large Chamber -Type Two Color -Type 레벨의 측정 3-2.GLASS LEVEL GAUGE Large Chamber -Type Vapor되기 쉬운 액체를 보기 쉽게 하기 위하여 사용 Two Color -Type Boiler전용.액체부가 청색으로 증기부가 적색으로 보인다.

레벨의 측정 4.LEVEL-METER의 특성과 선정