레벨의 측정

1. 레벨계의 종류 2. 레벨S/W의 종류 3. Glass Level Gauge 4. Level Meter 특성 레벨의 측정 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

액 체 용 분 체 용 접 촉 식 비 접 촉 식 FLOAT 식 압 력 식 레벨의 측정 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 레벨의 측정 2.Displacement Level Meter 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

레벨의 측정 4.차압식 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.초음파 Level Meter 6.방사선Level Meter 레벨의 측정 5.초음파 Level Meter 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.방사선Level Meter 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.정전 용량식 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.도전율식 Level Switch 2-4. 음차식 Level Switch 레벨의 측정 2-3.도전율식 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. 음차식 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 3-1.GLASS LEVEL GAUGE Glass Tube -Type 통상10K 미만 압력과 상온에서 사용 Reflex -Type Glass에 반사홈이 있고 프리즘 효과를 이용 Transparent -Type 반사식과 동일하게 사용. 특히 계면 측정에 용이

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