저속 유량 측정 신뢰도 문제, 계측 정확도 문제 해결 전략은?

 

저유량 사업장에 적용 가능한 유량 측정 솔루션

저유량 환경의 안정적인 유량 계측

화학, 식품, 반도체, 제약 플랜트 등에서는 저유량 영역에서 정확한 유량 측정은

원재료 절감, 품질 관리, 공정 안전성 확보에 중요합니다.

 

강한 산성이나 염기성 화학 약품을 사용하는 산업 현장 중 일부는

공정 특성상 유량이 매우 낮게 유지되는 저유량 환경에서 운영됩니다.

 

유량계의 센서가 낮은 속도, 저유량의 흐름을 측정하려 할 때

신호대잡음비(SNR)가 급격히 낮아지고, 제로 드리프트나 응답 불안정 같은 문제가 발생하여 측정 정확도가 낮아집니다.

이러한 환경에서는 배관 사이즈 최적화와 고분해능·고안정도 센서 선택이 필수입니다.

 

추천 솔루션1

1) 배관 사이즈 줄이기 (Line down sizing)

다운사이징은 배관 시스템에서 더 작은 직경의 파이프로 교체하여 유체 흐름의 양을 줄이는 것을 의미합니다.

이는 시스템의 효율성을 높이거나, 비용을 절감하거나, 특정 요구사항을 충족시킬 수 있습니다.

다운사이징은 파이프 크기를 줄이는 것뿐만 아니라, 전체 시스템 설계 및 설치에도 영향을 미칠 수 있습니다

• 직경을 줄여 유속을 높이면 → 레이놀즈 수 증가 → 난류 형성 → 측정 신호 안정화
• 최소 측정 가능 유량(Min Q) 영역에서 벗어남

Bypass 방식 또는 다운사이징을 적용하여 유속 증가, 측정 감도를 상승시킬 수 있습니다..

2) 고분해능·고안정도 센서 선택

저유량은 센서 감도 저하, 노이즈 증가, 유량 프로파일 왜곡 등으로 실제 측정 오차 증가가 발생할 수 있어 권장유량범위 내에서 사용가능한지 사양을 검토하여 유량계을 선택하는 것이 중요합니다.

• 저유량 시 정확도 ±오차가 최소인 사양으로 유량계 센서 선정
  ① 풀스케일 (Full Scale)
  정의: 계측기의 최대 측정 가능 값을 말합니다.
  예: 어떤 유량계가 최대 100 L/min까지 측정할 수 있다면, 풀스케일 = 100 L/min입니다.
  정확도 표현 (예):
  "±1% of Full Scale"이면 → 모든 측정값에서 ±1 L/min 오차 (100의 1%)
  즉, 유량이 10 L/min이든 90 L/min이든 오차는 ±1 L/min으로 고정
  
  ② % 리딩 (% Reading)
  정의: 현재 측정된 값에 대한 백분율로 오차를 나타냅니다.
  예: "±1% of Reading"이면,
  측정값이 50 L/min이면 → 오차는 ±0.5 L/min
  측정값이 10 L/min이면 → 오차는 ±0.1 L/min

✅ 유량계 정확도에서 풀스케일과 리딩 차이점 요약

오차 기준	측정값이 작을 때	정확도
풀스케일 기준	상대적으로 큰 오차 발생	낮음
%리딩 기준	상대적으로 작은 오차	높음

 

풀스케일 기준 정확도를 따를 경우,
→ 측정값이 작을수록 오차 비율이 커짐
→ 신뢰 어려움
그래서 이런 환경에서는 %리딩 기반 정확도나 저유량 전용 센서를 선정하는 것이 적합합니다.

• 분해능(Resolution) : 분해능이 높으면 작은 유량 변화 감지 가능
• 최소 측정 범위 (Turn Down Ratio) : 최대 유량 대비 최소 유량 측정 비율 가능하면 100:1 이상 권장(숫자가 클수록 저유량 측정 정확도 높아짐)

추천 솔루션2 : 소구경 전자식 유량계 MIK

소구경 전자식 유량계 MIK

 

화학 산업, 수처리 공정에서 전도성의 유체, 특히 부식성이 강한 유체는

소구경 전자식 유량계 MIK 모델의 다양한 재질을 조합하여

작은 배관 사이즈와 미소 유량에서도 광범위한 유량 측정이 가능합니다.

 

장점

• 유량 및 온도 측정
• 전자식 회전식 디스플레이
• 다중 라인 고해상도 TFT 화면과 4개의 광학 터치 센서 키
• 모니터링이 가능한 송신 기능
• 스위치, 주파수 및 아날로그 출력
• 개별적으로 구성 가능한 2개의 출력 (펄스/주파수/알람 및 아날로그 출력)
• IO-Link 기능

항목	사양
측정 범위	0.01 l/min ~ 700 l/min
연결부	G ½ ... G 2¾ male thread
재질	PPS/스테인리스 스틸, PVDF/하스텔로이, 탄탈럼
최대 압력	10 bar
최대 온도	80°C
정확도	±2 % of full scale
출력	스위치 포인트, 주파수 또는 아날로그 출력 LED 지시계 with 2 open collectors or 4 - 20 mA/1 open collector, counter, batcher

 

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저유량 환경에서는 배관 다운사이징과 고안정도 센서의 조합이 핵심입니다.
설치 품질과 신호 처리, 주기적 교정(Calibration)을 병행하면 신뢰도 높은 정확도의 계측 시스템을 구현할 수 있습니다.

 

강한 화학물질, 냉각수 및 지하수 등

저유량 산업현장에 측정 정확도를 개선하기 위한 솔루션이 필요하시다면

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