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새롭게 업그레이드 된 초음파 유량계의 진단 기능

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CASE STUDY 작성자 테솔 조회 119회 작성일 21-10-19 17:33

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SoundWater社는 초음파 유량계 제품의 측정 기능에 고급진단 기능을 추가하였습니다.


이 새롭게 추가된 기능은 고객의 편의에 맞게 올바른 설치를 확인하거나 문제를 해결하는 데 도움이 되는 다양한 통계를 표시합니다.

측정 데이터를 실시간으로 자동 업데이트되므로 신속하게 작업할 수 있습니다.


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상기 이미지를 참조해주시기 바랍니다.


주요 진단 기능과 이러한 기능을 사용하여 더 나은 측정값을 얻고 설치 문제를 해결하는 방법에 대해 자세히 알아보겠습니다.

새롭게 나온 진단 기능은 2021년 9월 출시된 펌웨어 버전 3.17+ 제품에서만 사용할 수 있습니다. 
제품을 업그레이드하고 싶다면 당사에 문의 주시기 바랍니다.

상기 사진의 사진 상단에 표시된 초음파 신호도/차트에 대해 설명드리겠습니다.

사진은 유량계 내에서 발생하는 실제 초음파 측정값을 실시간으로 표시하며, 정확한 유량 측정에 사용됩니다. 
각 신호는 사인곡선 또는 진동 라인처럼 보여집니다.
실제로 초음파가 유량계 변환기에 닿으면 변환기의 압전 장치에 진동이 발생하게 됩니다. 
압전은 기계적 변형에 비례하는 전압을 생성한다는 점에서 고유한 특성을 가지고 있습니다. 
초음파에 의해 흔들릴 때 유량계가 측정할 수 있는 흔들리는 전압이 생성됩니다. 
이 값을 통해 유량계가 초음파를 감지하여 측정하는 방법입니다.

초음파는 짧은 진동 전압으로 나타내며 이는 상기 이미지 상단에 표시됩니다. 
두 개의 신호 파형이 있지만 두 신호는 동일하며 서로 오버레이 됩니다. 
측정이 시작되면 증가된 유량에 비례하여 신호가 서로 분리되는 것을 볼 수 있습니다.

상기 트렌드의 이미지는 보시는 바와 같이 완벽한 신호를 갖고 측정하고 있습니다. 진동 수는 적고 진폭은 크게 나오고 있습니다. 
신호가 존재하지 않는 경우는 평평하게 나오며 측정할 초음파가 없기 때문에 유량계가 측정 할 수 없다는 것을 알 수 있습니다.

유량 측정을 위해서는 초음파 신호가 있어야 하는데 평평한 트렌드가 나온다면 변환기의 간격이 잘못 되었는지, 
파이프와 트랜스듀서 사이에 커플링 젤이 부족한지 확인을 해보시면 됩니다.
추가적으로 파이프 내에 초음파 신호를 방해하는 슬러지,스케일,라이닝 등이 있으면 측정되지 않습니다.
이러한 경우 설치시 앱을 확인하여 신호가 가장 강하고 깨끗한 위치에 유량계를 설치하시면 됩니다.


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신호 및 노이즈


상기 이미지의 B를 보게 되시면 파형이 매우 평평하다는것을 알 수 있습니다. 이렇게 평평한 신호는 좋은 신호입니다. 

그 옆의 이미지의 A를 보게 되시면 파형이 심하게 흔들리는 것을 보실수 있습니다. 이는 측정 오차의 원인이 될 수 있으므로 유량계를 설치할 때 

초음파 신호를 미리 보고 신호 레벨에 비해 노이즈 레벨이 작은지 확인하는 것이 좋습니다.


제품의 측정은 신호 대 잡음비(SNR)라고 하는 신호 수준에 대한 잡음 수준을 정량화하여 측정합니다. '진단'이라는 부분을 보면 "SNR"이라는 측정항목이 표시됩니다. SNR 값이 클수록 더 좋습니다. 즉, 초음파 신호가 노이즈보다 큽니다. 

일반적으로 15db 이상의 SNR을 원하며 실제로 SNR이 해당 수준 아래로 내려가면 유량계는 유량 측정을 중지합니다.


유량계를 설치할 때는 유량계 앞의 SNR과 소음 수준을 기록해두는것을 추천드립니다. 

SNR값이 낮거나 소음이 높으면 설정을 우선적으로 확인하고,커플링 젤, 파이프 표면에 이물질이 없는지 확인하시기를 바랍니다.

혹, 내부 파이프 표면이 심하게 부식되어 낮은 SNR값이 나오는 경우 위치를 이동하여 측정하시기를 바랍니다.



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Orcas™


Orcas 제품은 속도와 사용 편의성을 위해 설계된 휴대용 초음파 유량계입니다. 

배터리 전원이며 한번 충전시 최대 12시간 사용 가능합니다.

1분 이내에 정확하고 신뢰할 수 있는 유량 측정을 하며, 데이터로깅도 가능하여 시간과 비용이 절약됩니다.

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Cypress™


Cypress 제품은 장기 유량 모니터링을 위한 외부 전원 및 통신 기능을 갖춘 소형 경량 초음파 유량계 입니다.

Bluetooth 및 SCADA / PLC 시스템을 통해 모바일 장치와 연결됩니다.