KR101103904B1 - 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치 - Google Patents

Abstract

지능형 압력전송기(APT3100)의 시험 및 교정을 자동으로 실행할 수 있도록 한 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치가 개시된다.

개시된 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치는, 압력 전송기를 자동으로 시험 및 교정하기 위한 전용 소프트웨어를 구비하고, 상기 전용 소프트웨어를 실행시켜 시험 대상을 순차적으로 시험 및 교정하기 위한 단말기와; 상기 단말기와 통신을 통해 시험 대상의 시험 및 교정을 위한 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터에 대응하게 상기 시험 대상의 압력을 컨트롤하는 압력 컨트롤러와; 상기 시험 대상으로부터 발생하는 측정을 위한 출력 값을 디지털 데이터로 변환하여 측정 데이터를 획득하고, 상기 측정 데이터를 상기 통신을 통해 상기 단말기에 전송하는 데이터 획득 시스템을 구비함으로써, 자동으로 압력 전송기를 시험 및 교정할 수 있게 된다.

압력 전송기, 자동 시험 및 교정, 전용 소프트웨어, 압력 컨트롤러

Description

지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치{Pressure Transmitter Auto Calibration }

본 발명은 산업 전반에 사용되는 지능형 압력전송기(APT3100)의 시험 및 교정에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지능형 압력전송기의 시험 및 교정을 자동으로 실행할 수 있도록 한 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치에 관한 것이다.

종래의 지능형 압력 전송기 교정작업은 압력 전송기의 ZERO, SPAN 압력을 5단계(0%, 25%, 50%, 75%, 100%)로 구분하고, 각 해당 압력마다 일일이 사용자가 수동으로 압력을 인가한 후, 압력 전송기의 출력 값을 측정하여 허용오차 범위를 초과하면, ZERO, SPAN 조정을 수동으로 하고, 다시 한번 5단계의 압력을 인가하여 오차범위 안에 드는지 확인하는 과정을 거쳐, 교정을 수행하였다.

도 1에 종래 지능형 압력전송기의 시험 및 교정을 위한 장비의 일 예가 개시된다.

여기서 참조부호 11은 압력 전송기를 나타내고, 12는 단자대를 나타내며, 참조부호 13은 로컬 인디케이터(Local Indicator)를 나타내고, 참조부호 14는 전류를 측정하기 위한 전류계를 나타내며, 참조부호 15는 수동으로 조작하는 압력 컨트롤 러를 나타내고, 참조부호 16은 전원 공급기를 나타내고, 참조부호 17은 압력 측정 결과를 저장하기 위한 퍼스널컴퓨터(PC)를 나타낸다.

이러한 장비를 이용하여 압력전송기를 시험 및 교정할 경우, 작업자가 압력 컨트롤러(15)를 수동 조작하여 수동으로 압력을 인가하고, 전송기(11)에서 출력되는 출력 값을 퍼스널컴퓨터(17)에 저장하고, 화면에 표시하여 시험 및 교정을 하게 된다.

여기서 압력 전송기의 출력 값을 측정하여 허용 오차 범위를 초과하게 되면, 다시 작업자가 압력 컨트롤러(15)를 수동 조작하여 압력을 수동으로 인가하고, ZERO, SPAN을 수동으로 조정한 후, 압력전송기의 출력 값을 재측정하게 된다.

그러나 이러한 종래의 방법은, 압력 조정시 작업자가 수동으로 펌핑(PUMPING)을 해야하므로, 미세한 압력의 경우, 조절이 용이하지 않아 상당한 조절 시간이 소요되는 단점이 있었으며, 시험하는 사람에 따라 오차가 발생하여 신뢰도가 저하되는 문제점을 유발하였다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 압력전송기의 시험 및 교정 방법에서 발생하는 제반 문제점을 해결하기 위해서 제안된 것으로서,

본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 지능형 압력전송기의 시험 및 교정을 자동으로 실행할 수 있도록 한 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 지능형 압력전송기의 시험 및 교정을 프로그램에 의해 자동으로 수행함으로써, 압력전송기의 시험 및 교정에 소요되는 시간을 절약하고, 점검 인력을 최소화할 수 있도록 한 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 한 개의 압력조절기에 렌지(Range)가 같은 복수의 전송기를 한번에 세팅하고, 전용 소프트웨어에 의해 순차적으로 자동 시험 및 교정할 수 있도록 한 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치를 제공하는 데 있다.

상기와 같은 과제들을 해결하기 위한 본 발명에 따른 "지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치"는,

압력 전송기를 자동으로 시험 및 교정하기 위한 전용 소프트웨어를 구비하고, 상기 전용 소프트웨어를 실행시켜 시험 대상을 순차적으로 시험 및 교정하기 위한 단말기와;

상기 단말기와 통신을 통해 시험 대상의 시험 및 교정을 위한 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터에 대응하게 상기 시험 대상의 압력을 컨트롤하는 압력 컨트롤러와;

상기 시험 대상으로부터 발생하는 측정을 위한 출력 값을 디지털 데이터로 변환하여 측정 데이터를 획득하고, 상기 측정 데이터를 상기 통신을 통해 상기 단말기에 전송하는 데이터 획득 시스템을 포함한다.

또한, 본 발명에 따른 "지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치"는,

상기 시험 대상을 시험하기 위한 구동 전원을 공급하는 전원 공급기를 더 포함한다.

또한, 상기 압력 컨트롤러는,

상기 단말기의 제어에 따라 시험 대상의 ZERO, SPAN 압력을 5단계로 자동 교정하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 압력 컨트롤러는,

상기 단말기의 제어에 따라 상기 시험 대상을 복수로 연결하고, 그 연결된 복수의 시험 대상을 순차적으로 시험 및 교정하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 렌지가 같은 압력전송기를 여러 대 한번에 압력조절기에 세팅하고, 전용 프로그램에 의해 순차적으로 자동 시험 및 교정할 수 있으므로, 압력전송기의 시험 및 교정에 소요되는 시간 및 인건비를 절감할 수 있는 장점이 있다.

또한, 압력 전송기의 시험 및 교정을 전용 프로그램에 의해 자동으로 수행하게 되므로, 정확한 압력조절 및 자동 데이터 취득이 가능하여, 시험 및 교정의 신뢰성을 확보할 수 있는 장점이 있다.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부한 도면에 의거 상세히 설명하면 다음과 같다. 본 발명을 설명하기에 앞서 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적 인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그에 대한 상세한 설명은 생략한다.

도 2는 본 발명에 따른 "지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치"의 전체 구성도이고, 도 3은 "지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치"의 실제 배치도이고, 도 4는 "지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치"의 결선도로서, 질소 탱크(110), 에어 펌프(120), 단말기(130), 압력 컨트롤러(140), 복수의 시험 대상(151 ~ 155), 데이터 획득 시스템(160) 및 전원 공급기(170)로 구성된다.

도 3에서 참조부호 1은 단말기(130)를 나타내고, 참조부호 2는 압력 컨트롤러(140)를 의미하며, 참조부호 3은 전원 공급기(170)를 의미하고, 참조부호 4는 데이터 획득 시스템(160)을 의미하며, 참조부호 5는 HART 통신용 단자(180)를 의미하며, 참조부호 6은 진공 펌프(120)를 나타내고, 참조부호 7은 시험 대상인 압력 전송기(151)를 나타낸다.

진공 펌프(120)의 에어 공급 범위는 0에서 70bar이거나, 0에서 2bar이다.

단말기(130)는 압력 전송기(151)를 자동으로 시험 및 교정하기 위한 전용 소프트웨어(131)를 구비하고, 상기 전용 소프트웨어를 실행시켜 시험 대상을 순차적으로 시험 및 교정하기 위한 퍼스널컴퓨터를 의미한다.

압력 컨트롤러(140)는 상기 단말기(130)와 HART 통신용 단자(180)를 통해 시험 대상의 시험 및 교정을 위한 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터에 대응하게 상기 시험 대상(151)의 압력을 컨트롤하는 기능을 수행한다. 이러한 압력 컨트롤러(150)는 DPI5150 압력 컨트롤러를 이용하는 것이 바람직하다.

데이터 획득 시스템(160)은 상기 시험 대상(151)으로부터 발생하는 측정을 위한 출력 값을 디지털 데이터로 변환하여 측정 데이터를 획득하고, 상기 측정 데이터를 상기 통신을 통해 상기 단말기(130)에 전송하는 기능을 수행한다. 이러한 데이터 획득 시스템(160)은 100kHz의 속도, 16비트 아날로그-디지털 컨버터, 디지털-아날로그 컨버터, 전압 또는 전류를 20채널 입력하기 위한 채널이 구비되며, 과전류를 방지를 위한 자체 아이솔레이션(Isolation) 기능을 구비한다.

전원 공급기(170)는 상기 시험 대상(151)을 시험하기 위한 구동 전원을 공급하는 장치로서, 직류 24V 전원을 공급하게 된다.

이러한 본 발명은 전용 소프트웨어(131)를 이용하여 5단계의 압력조절을 자동으로 조절하며, 단계마다 압력전송기의 출력 값을 측정하여 기준 값과의 오차를 자동으로 계산하고, 압력 전송기의 교정 유무를 자동으로 판단하여, 교정을 수행하도록 구현된다.

이를 좀 더 구체적으로 설명하면, 전원 공급기(170)에 의해 압력 전송기의 시험을 위한 구동 전원이 공급된 상태에서, 단말기(130)에서는 전용 소프트웨어(131)를 실행시켜 압력 전송기의 시험 및 교정을 시작하게 된다.

먼저, 전용 소프트웨어가 실행되면 도 5a와 같은 메인 화면이 단말기(130)의 화면상에 디스플레이된다. 이 메인 화면에서 임의의 압력에서 시험할 수 있는 메뉴얼(Manual)을 클릭하면 도 5b와 같은 화면에 디스플레이된다.

도 5b와 같은 화면상의 셋 압력(Set Pressure)에서 임의의 값(0, 25, 50, 75, 100%)을 입력한 후, 컨트롤 온(control on)이라는 아이콘을 클릭하면, 해당 제 어 데이터가 압력 컨트롤러(140)에 제공되고, 상기 압력 컨트롤러(140)에서 진공 펌프(120)를 통해 공급되는 압력을 상기 임의의 값에 대응하도록 조절하여 압력 전송기(151)에 공급한다.

이후 리드(read)라는 아이콘을 클릭하면, 데이터 획득 시스템(160)에서 상기 압력 전송기(151)의 출력 값을 판독하고, 그 판독 값을 디지털 데이터로 변환하여 단말기(130)에 전달한다. 이로써 단말기(130)의 화면에는 지시 값과 압력 전송기의 출력 값이 동시에 화면에 출력된다. 교정 시험이 완료되었을 때 파일이 자동 저장되며, 도 5c는 상기 자동 저장되는 파일의 예를 도시한 것이다.

시험 및 교정이 완료되면 보고서가 쉽게 프린트할 수 있다. 즉, 메인 화면에서 리포트(Report)라는 아이콘을 클릭하면 도 5d와 같은 화면이 나타나고, 발전소 호기명, 기기명, 기기번호, 절차, 제작사, 타입, 레인지, 출력, 정확도 기기정보 등이 화면에 표시된다. 이후 프린트 앤드 클로즈(Print & Close)라는 아이콘을 클릭하면 프린트 화면이 디스플레이된다.

한편, 도 5e와 같은 점검기록표의 화면을 통해서, 오차 및 적합 여부가 표시되어, 사용자(시험자)가 용이하게 압력 전송기의 상태를 확인할 수 있게 된다.

또한, 출력 값이 기준 값 이상의 오차가 발생한 경우에는, 화면에 도 5f와 같은 오차 발생 화면이 표시되며, 설정에 따라 오차는 자동으로 교정된다. 기준 값은 3 ~ 5% 이내이고, 셋-업 화면에서 임의로 지정할 수도 있다. 자동교정을 시험한 후 기준 값에서 오차가 발생하면, 데이터 디스플레이 화면에서 불합격 메시지가 디스플레이된다. 여기서 자동 교정은 오차가 발생한 경우, 단말기(130)에서 교정 값 을 자동으로 생성하여 압력 컨트롤러(140)에 제공하고, 압력 컨트롤러(140)에서 자동으로 상기 교정 값에 대응하게 압력을 조절하여 압력 전송기에 전달한다. 이후 압력 전송기의 출력 값을 측정하고, 이를 기준 값과 비교하는 것으로 자동 교정이 가능해진다.

또한, 본 발명은 한 번에 여러 대의 압력 전송기를 압력 컨트롤러에 연결하고, 순차적으로 자동 시험 및 교정이 가능하며, 이로써 작업의 효율을 높이게 된다.

즉, 압력 전송기가 동일 압력인 경우에는 시험 압력 공급기를 상기 압력 컨트롤러에 전부 연결한다. 이후 도 5g와 같은 셋-업 화면에서 센서 번호(압력 전송기 번호)를 선택하면, 동시에 시험이 가능해진다.

또한, 본 발명은 매뉴얼 기능에서 하트 통신으로 Zero trim, Full trim을 쉽게 할 수 있다.

즉, 자동 SFT20을 실행시키면 도 5h와 같은 메인 화면이 디스플레이된다. 이 메인 화면에서 검색(SEARCH)이라는 아이콘을 클릭하고, 압력전송기와 통신이 되면 셋-업이라는 아이콘을 클릭하게 되고, 이에 따라 도 5i와 같은 화면이 디스플레이된다.

상기 화면에서 Zero Trim은 매뉴얼 기능에서 압력 제로를 공급하고, 센서 제로 트림(Sensor Zero Trim) 아이콘을 클릭하면 제로점 교정이 완료되어, A0 4mA가 출력된다.

마찬가지로 Full Trim도 압력 풀을 공급하고, 센서 풀 트림(Sensor Full Trim) 아이콘을 클릭하면 풀점 교정이 완료된다.

이러한 과정을 통해 레인지가 같은 압력 전송기를 복수(5대)로 연결하고, 순차적으로 자동 시험 및 교정함으로써, 검사 대상의 시험 및 교정 시간을 단축하고, 소요되는 인력을 줄일 수 있게 되는 것이다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래 압력 전송기를 시험 및 교정하는 장치의 구성도.

도 2는 본 발명에 따른 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치의 전체 구성도.

도 3은 본 발명에서 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치의 배치도.

도 4는 본 발명에서 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치의 결선도.

도 5a 내지 도 5i는 본 발명에서 압력전송기를 시험 및 교정하는 과정을 보인 화면 예시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

130… 단말기

131… 전용 소프트웨어

140… 압력 컨트롤러

151 ~ 155… 압력 전송기

160… 데이터 획득 시스템

Claims (4)

1. 지능형 압력전송기를 시험 및 교정하는 장치에 있어서,

   상기 압력 전송기를 자동으로 시험 및 교정하기 위한 전용 소프트웨어를 구비하고, 상기 전용 소프트웨어를 실행시켜 시험 대상을 순차적으로 시험 및 교정하기 위한 단말기와;

   상기 단말기와 통신을 통해 시험 대상의 시험 및 교정을 위한 데이터를 수신하고, 상기 수신한 데이터에 대응하게 상기 시험 대상의 압력을 컨트롤하되, 단말기의 제어에 따라 시험 대상의 ZERO, SPAN 압력을 5단계로 자동 교정하며, 단말기의 제어에 따라 상기 시험 대상을 복수로 연결하고, 그 연결된 복수의 시험 대상을 순차적으로 시험 및 교정하는 압력 컨트롤러와;

   상기 시험 대상으로부터 발생하는 측정을 위한 출력 값을 디지털 데이터로 변환하여 측정 데이터를 획득하고, 상기 측정 데이터를 상기 통신을 통해 상기 단말기에 전송하는 데이터 획득 시스템과;

   상기 시험 대상을 시험하기 위한 구동 전원을 공급하는 전원 공급기;

   를 포함하는 것을 특징으로 하는 지능형 압력전송기의 시험 및 교정 장치.
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