KR101188721B1 - System for revising flow meter to be revised using signal from standard flow meter - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 기준유량계의 신호를 직접 입력받아 교정대상 유량계의 교정이 가능한 시스템에 관한 것으로써, 더욱 상세하게는 기준유량계의 기준신호를 교정대상 유량계가 직접 입력받아 자체적으로 교정을 수행함으로써 교정을 위한 별도의 신호수집기 설치 생략이 가능하여 원가절감이 가능하고, 작업 현장에서 간단하게 교정이 가능함은 물론, 신호수집기의 신호수집 오차를 감안하지 않아도 되므로 교정오차를 줄일 수 있도록 한 것이다.
The present invention relates to a system capable of directly calibrating a flowmeter to be calibrated by directly receiving a signal of a reference flowmeter, and more particularly, to calibrate by directly receiving a reference signal of the flowmeter to be calibrated by a flowmeter to be calibrated. It is possible to reduce the cost by installing a separate signal collector, to be able to easily calibrate at the work site, and to reduce the calibration error because the signal collector error of the signal collector does not have to be taken into consideration.
실제적으로 종래기술에 채용된 유량 컨트롤러는 질량(mass) 또는 체적(volumetric) 유량으로 환산된 설정값을 수신한다. 이후에 질량 또는 체적 유량은 교정 곡선에 기초하여 압력차로 변환된다. 따라서 유량 컨트롤러는 공정 유체(process fluid) 및 이 유량 컨트롤러가 동작하는 공정 조건용으로 저장된 교정 곡선을 가지고 있어야 하였다. 다양한 종류의 유체 및 다양한 동작 조건하에서 사용하기에 적합한 유량 컨트롤러에 대하여, 유량 컨트롤러 제조업자는 전형적으로 유량 컨트롤러를 위한 다수의 교정 곡선을 제공하거나 공정 유체 및 유량 컨트롤러가 동작하게 될 조건에 적합하게 상기 유량 컨트롤러를 개별적으로 교정해야만 하였다. 이는 시간 소모적이고 비능률적인 작업일 수 있다. 따라서 유량 컨트롤러를 더욱 신속하게 교정하는 시스템 및 방법이 요구된다.In practice, the flow rate controller employed in the prior art receives a set value converted into a mass or volumetric flow rate. The mass or volume flow rate is then converted into a pressure difference based on the calibration curve. Therefore, the flow controller had to have a calibration curve stored for the process fluid and the process conditions under which the flow controller operates. For flow controllers suitable for use under various types of fluids and various operating conditions, flow controller manufacturers typically provide a number of calibration curves for the flow controller or the flow rate for the conditions under which the process fluid and flow controller will operate. The controllers had to be calibrated individually. This can be a time consuming and inefficient task. Thus, what is needed is a system and method for calibrating flow controllers more quickly.
이를 해소하기 위한 기술로, 유량계를 관통하는 유체의 유동을 생성하여 상기 유체의 유량을 나타내는 변수가 테스트값을 가지도록 하는 단계와, 테스트 기간 동안의 상기 유체의 실험적인 유량을 결정하는 단계와, 교정 곡선 및 상기 실험적인 유량에 기초하여 유량을 나타내는 상기 변수에 대한 계산된 값을 결정하는 단계와, 테스트값 및 계산된 값에 기초하여 보정 계수를 결정하는 단계 및, 보정 계수에 기초하여 상기 교정 유동 곡선을 보정하는 단계를 포함하는 것으로, 보정 계수는 공정 유체의 간단한 실험적인 테스트 또는 유체 특성에 기초하여 유동 곡선에 적합하게 결정될 수 있고, 이후에 보정된 유동 곡선을 유량계에 저장하여 추후의 유량 제어를 위해서 사용할 수도 있도록 한 기술이 개시되어 있으나, 이러한 유량계의 보정은 실제 흐르는 유량을 측정하여 보정계수를 적용하는 것으로 테스트용 유량 및 실제 필요한 유량 등을 이용한 연산방식에 대한 기술이었다.In order to solve this problem, generating a flow of the fluid through the flow meter so that the variable representing the flow rate of the fluid has a test value, determining the experimental flow rate of the fluid during the test period, Determining a calculated value for the variable representing a flow rate based on a calibration curve and the experimental flow rate, determining a correction factor based on a test value and the calculated value, and based on the correction factor Correcting the flow curve, wherein the correction factor can be determined appropriately for the flow curve based on a simple experimental test or fluid properties of the process fluid, and then storing the corrected flow curve in a flow meter for later flow Techniques have been disclosed that may be used for control, but the calibration of these flowmeters And applying a correction factor to measure the flow rate was the description of the calculation method using such a flow rate and an actual flow rate necessary for the test.
유량계 보정장치에 입력된 유량기준신호를 토대로 실제 작업현장에 설치되어 유량공급량을 측정하는 유량계의 교정을 행하는 기술도 개시되어 있으나, 이러한 기술은 기준유량계 및 교정대상 유량계의 출력신호를 각각 신호수집기로 수집 비교하여 기준유량계의 기준신호와 같도록 교정하는 방법으로 이루어졌다. There is also disclosed a technique for calibrating a flow meter installed at an actual work site based on the flow reference signal input to the flowmeter calibration device to measure the flow rate of the flow meter, but this technique converts the output signals of the reference flow meter and the calibration flow meter into a signal collector, respectively. Collected, compared, and calibrated to match the reference signal of the flowmeter.
그러나 이러한 방법은 기준유량계의 기준신호를 신호수집기를 통해서 교정대상 유량계로 전송해야 하므로 신호전송과정이 복잡하여 그 과정에 오류가 발생할 수 있을 뿐만 아니라, 신호수집기 설치에 따른 원가상승의 문제가 있었다.However, this method has to transmit the reference signal of the reference flowmeter to the flowmeter to be calibrated through the signal collector, so that the signal transmission process is complicated and errors may occur in the process, and there is a problem of cost increase due to the installation of the signal collector.
또한 실제 현장에는 작업을 위한 교정대상 유량계만 설치되어 있을 뿐 기준유량계와 신호수집기는 모두 현장에서 멀리 떨어진 곳에 설치되는 것이 일반적이므로 기준유량계, 신호수집기 및 교정대상 유량계를 서로 전기신호선으로 연결하는 작업이 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
In addition, only the flowmeter to be calibrated for work is installed on the actual site, and both the reference flowmeter and the signal collector are generally installed far away from the site. There was a problem that it was not easy.
본 발명은 상기 종래 유량계의 교정이 기준유량계의 기준신호를 신호수집기가 수집하여 교정대상 유량계로 전송함에 따라 발생되던 문제를 해소하기 위한 것으로서, 기준유량계의 기준신호를 교정대상 유량계가 직접 입력받아 교정을 수행할 수 있도록 한 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
The present invention is to solve the problem caused by the calibration of the conventional flow meter caused by the signal collector to collect the reference signal of the reference flow meter and transmit it to the calibration target flow meter, the reference signal of the reference flow meter is directly received by calibration Its purpose is to provide a system that can perform this.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 기준유량계의 신호를 직접 입력받아 교정대상 유량계의 교정이 가능한 시스템은, 교정신호인 기준신호를 발생하는 기준유량계; 및 기준신호를 수신하여 교정을 행하는 유량계가 전기적신호의 송수신이 가능하도록 연결된 것을 특징으로 한다.A system capable of calibrating a calibration target flowmeter by directly receiving a signal of the reference flowmeter of the present invention for achieving the above object includes a reference flowmeter for generating a reference signal that is a calibration signal; And it is characterized in that the flowmeter for receiving a reference signal for calibration is connected to enable transmission and reception of electrical signals.
본 발명의 기준신호를 기준유량계의 전류신호와 펄스신호인 것을 특징으로 한다. The reference signal of the present invention is characterized in that the current signal and the pulse signal of the reference flowmeter.
본 발명의 교정대상 유량계는 관로에 설치되어 그 내부를 흐르는 유체의 량을 상시 검지하는 센서; 센서에서 검지된 유량신호를 소정레벨로 증폭하는 증폭기; 증폭기의 증폭신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기; A/D변환기로부터 입력된 유량 검지신호에 대한 디지털신호를 처리하여 유량을 판단하는 제어기; 기준유량계의 신호출력부로부터 전송되어 오는 교정용 전류신호를 수신하는 전류신호입력기; 및 기준유량계의 신호출력부로부터 전송되어 오는 교정용 펄스신호를 수신하는 펄스신호입력기로 이루어진 것을 특징으로 한다. The calibration subject flow meter of the present invention includes a sensor that is installed in the pipeline to always detect the amount of fluid flowing therein; An amplifier for amplifying the flow rate signal detected by the sensor to a predetermined level; An A / D converter for converting an amplified signal of the amplifier into a digital signal; A controller for processing the digital signal for the flow rate detection signal inputted from the A / D converter to determine the flow rate; A current signal input unit for receiving a calibration current signal transmitted from a signal output unit of the reference flowmeter; And a pulse signal input unit for receiving a calibration pulse signal transmitted from the signal output unit of the reference flowmeter.
본 발명의 기준유량계의 전류신호와 펄스신호는 교정대상 유량계의 신호입력기에서 각각 백분율로 전송받으며, 제어기에 처리되어 기준유량계의 유량범위에 따라 유량값으로 변환하고, 변환된 유량값 중 가장 큰 값과 가장 작은 값에 상응하는 센서로부터의 검지된 유량신호를 기억하여 교정대상 유량계의 유량교정변수로 이용하는 것을 특징으로 한다.
The current signal and the pulse signal of the reference flow meter of the present invention are received as a percentage at the signal input device of the flowmeter to be calibrated, and are processed by the controller to convert the flow rate value according to the flow range of the reference flow meter, and the largest value among the converted flow values. And the detected flow rate signal from the sensor corresponding to the smallest value is used as the flow rate calibration variable of the flowmeter to be calibrated.
본 발명의 기준유량계의 신호를 직접 입력받아 교정대상 유량계의 교정이 가능한 시스템에 따르면, 종래에는 기준유량계 및 교정대상 유량계의 출력신호를 각각 신호수집기로 수집 비교하여 그 비교결과에 따라 교정이 행해지는 방식이므로 신호수집기의 성능이 교정의 정확도에 영향을 큰 미칠 뿐만 아니라, 수집기 설치비용 등 원가 상승을 초래하던 것을, 기준유량계의 신호를 교정대상 유량계가 직접 입력받아 스스로 교정토록 구성함으로써 신호수집기 설치에 따른 원가를 절감할 수 있다.According to a system capable of directly calibrating a calibration target flowmeter by directly receiving a signal of the reference flowmeter of the present invention, conventionally, the output signals of the reference flowmeter and the calibration target flowmeter are collected and compared with a signal collector, respectively, and calibration is performed according to the comparison result. As a result, the performance of the signal collector not only affects the accuracy of the calibration, but also causes the cost increase such as the cost of installing the collector. The cost can be reduced.
또한 본 발명의 기준유량계의 신호를 직접 입력받아 교정대상 유량계의교정이 가능한 시스템에 따르면, 현장에 설치된 기준유량계와 교정대상 유량계를 직접 연결하여 두 유량계간에 신호의 송수신이 중간과정없이 행해지도록 함으로써 신호수집기의 오차에 의한 교정오차를 줄일 수 있어 현장 작업의 정확도를 향상시킬 수 있다.
In addition, according to the system that can directly receive the signal of the reference flow meter of the present invention and the calibration of the flow meter to be calibrated, by directly connecting the reference flow meter and the calibration flow meter installed in the field so that the transmission and reception of the signal between the two flow meters without the intermediate process signal Calibration errors due to collector errors can be reduced, improving field accuracy.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량계의 제어블록도.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 유량계의 유량측정방법 흐름도.1 is a control block diagram of a flow meter in accordance with an embodiment of the present invention.
2 is a flow chart measuring method of the flow meter according to the embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 기준유량계의 신호를 직접 입력받아 교정대상 유량계의 교정이 가능한 시스템은, 교정신호인 기준신호를 발생하는 기준유량계(10)와, 상기 기준신호를 수신하여 교정을 행하는 유량계(20)가 전기적신호의 송수신이 가능하도록 연결된다.A system capable of directly calibrating a flowmeter to be calibrated by directly receiving a signal of the reference flowmeter of the present invention includes a
상기 기준유량계(10)는 교정용 기준신호로서 전류신호와 펄스신호를 발생한다. 이 전류신호와 펄스신호는 기준유량계(10)의 신호출력부(11)를 통해 교정대상 유량계(20)로 전송된다. The
상기 교정대상 유량계(20)는 관로에 설치되어 관로 내부를 흐르는 유체의 량을 상시 검지하는 센서(21)와, 상기 센서(21)에서 검지된 유량 검지신호를 소정레벨로 증폭하는 증폭기(22)와, 상기 증폭기(22)의 증폭신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기(23)와, 상기 A/D변환기(23)로부터 입력된 유량 검지신호에 대한 디지털신호를 처리하여 유량을 판단하는 제어기(24)를 포함하여 구성된다. The calibration
상기 제어기(24)에 의한 유량판단은 수돗물을 예로 들면 통상적으로 낮시간대와 밤시간대별로 사용량이 다르다는 점을 감안하여 낮시간대 검지된 유량신호와 밤시간대 검지된 유량신호의 분석 및 판단을 달리하거나 또는 각종 산업시설 및 제조시설에 사용되는 기계장치 등에 사용되는 유량이 각기 다를 수 있다는 점을 감안하여 고유량대, 중유량대 및 저유량대로 유량대를 구분 설정하여 각각 검지된 유량신호를 분석 및 판단하는 구성으로 유량판단에 관련된 기술은 특별한 예에 한정되는 것은 아니다.The flow rate determination by the
교정대상 유량계(20)는 또한 상기 기준유량계(10)의 신호출력부(11)로부터 전송되어 오는 교정용 전류신호와 교정용 펄스신호를 각각 수신하는 전류신호입력기(25)와 펄스신호입력기(26)가 추가 구성된다.The calibration
상기 기준유량계(10)의 전류신호(예를 들어, 4~20mA)와 펄스신호(주파수신호)는 교정대상 유량계(20)의 전류신호입력기(25) 및 펄스신호입력기(26)에서 각각 백분율(0~100%)로 전송받으며, 이 신호들이 제어기(24)에 입력되어 처리되면 기준유량계(10)의 유량범위에 따라 유량값으로 변환되고, 변환된 유량값 중 가장 큰 값과 가장 작은 값에 상응하는 센서(10)로부터의 검지된 유량신호를 기억하여 교정대상 유량계(20)의 유량교정변수를 찾아낸다. The current signal (for example, 4 to 20 mA) and the pulse signal (frequency signal) of the
구체적으로 설명하면, 기준유량계(10)의 출력 중 가장 작은 값을 A, 기준유량계(20)의 출력중 가장 작은 유량값일 때 센서 데이터를 AD, 기준유량계(10)의 출력 중 가장 큰 값을 B, 기준유량계(20)의 출력중 가장 큰 유량값일 때 센서 데이터를 BD라 하면, 유량교정변수는 (B-A)/(BD-AD)의 공식에 의해 계산될 수 있다. 결과적으로 유량은 센서데이터X유량교정변수의 공식에 의해 계산될 것이다. Specifically, A is the smallest value of the output of the
이와 같이 구성된 본 발명에 의한 시스템의 동작을 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the system according to the present invention configured as described above are as follows.
먼저 교정대상 유량계, 즉 현장에서 실제 유량을 측정하는데 사용되는 유량계로서 예를 들어 반도체 제조공정 또는 정밀기술분야에 사용됨으로써 정확한 유량측정이 요구되는 유량계의 교정이 필요한가를 판단한다(S1).First, as a flow meter to be calibrated, that is, a flow meter used to measure actual flow in the field, for example, used in a semiconductor manufacturing process or a precision technology field, it is determined whether a calibration of a flow meter requiring accurate flow measurement is necessary (S1).
교정이 필요하다면 기준유량계(10)와 교정대상 유량계(20)가 전기적으로 연결되었는가를 판단한다(S2).If calibration is necessary, it is determined whether the
전기적으로 연결되었다면 기준유량계(10)로부터 교정에 필요한 전류신호와 펄스신호가 교정대상 유량계(20)로 전송된다.If electrically connected, the current signal and the pulse signal necessary for calibration are transmitted from the
기준유량계(10)로부터 전송되어 오는 전류신호와 펄스신호는 교정대상 유량계(20)의 전류신호입력기(25)와 펄스신호입력기(26)를 통해 제어기(24)에 입력된다. The current signal and the pulse signal transmitted from the
이때 상기 기준유량계(10)의 전류신호(예를 들어, 4~20mA)와 펄스신호(주파수신호)는 교정대상 유량계(20)의 전류신호입력기(25) 및 펄스신호입력기(26)에서 각각 백분율(0~100%)로 전송받는다.At this time, the current signal (for example, 4 ~ 20mA) and the pulse signal (frequency signal) of the
따라서 제어기(24)는 상기 기준유량계(10)로부터의 교정용 전류신호 및 펄스신호를 처리하여 기준유량계(10)의 유량범위에 따라 유량값으로 변환하고(S4)), 변환된 유량값 중 가장 큰 값과 가장 작은 값에 상응하는 센서(10)로부터의 검지된 유량신호를 기억하여 교정대상 유량계(20)의 유량교정변수를 찾아낸다(S5).Therefore, the
유량교정변수가 판단되었으므로 스텝 S6에서는 교정대상 유량계(20)를 교정하면 된다. Since the flow rate calibration variable has been determined, the calibration
기준유량계(10)의 출력 중 가장 작은 값을 A, 기준유량계(20)의 출력중 가장 작은 유량값일 때 센서 데이터를 AD, 기준유량계(10)의 출력 중 가장 큰 값을 B, 기준유량계(20)의 출력중 가장 큰 유량값일 때 센서 데이터를 BD라 하면, 유량교정변수는 (B-A)/(BD-AD)가 된다. The smallest value among the outputs of the
10 : 기준유량계 11 : 신호출력기
20 : 교정대상 유량계 21 : 센서
22 : 증폭기 23 : A/D변환기
24 : 제어기 25 : 전류신호입력기
26 : 펄스신호입력기 10: reference flowmeter 11: signal output
20: flow meter to be calibrated 21: sensor
22: amplifier 23: A / D converter
24: controller 25: current signal input
26: pulse signal input device
Claims (4)
상기 기준유량계(10)로부터 교정용 기준신호를 수신하여 교정을 행하도록
관로에 설치되어 관로 내부를 흐르는 유체의 량을 상시 검지하는 센서(21); 상기 센서(21)에서 검지된 유량 검지신호를 소정레벨로 증폭하는 증폭기(22); 상기 증폭기(22)의 증폭신호를 디지털신호로 변환하는 A/D변환기(23); 상기 A/D변환기(23)로부터 입력된 디지털신호를 처리하여 유량을 판단하는 제어기(24); 상기 기준유량계(10)의 신호출력부(11)로부터 전송되어 오는 교정용 전류신호를 수신하는 전류신호입력기(25); 및 상기 기준유량계(10)의 신호출력부(11)로부터 전송되어 오는 교정용 펄스신호를 수신하는 펄스신호입력기(26)로 구성된 교정대상 유량계(20)로 이루어진 것을 특징으로 하는 기준유량계의 신호를 직접 입력받아 교정대상 유량계의 교정이 가능한 시스템. A reference flow meter 10 for generating a reference signal as a calibration signal; And
Receiving a calibration reference signal from the reference flowmeter 10 to perform calibration
A sensor 21 installed in the conduit to constantly detect the amount of fluid flowing in the conduit; An amplifier 22 for amplifying the flow rate detection signal detected by the sensor 21 to a predetermined level; An A / D converter 23 for converting an amplified signal of the amplifier 22 into a digital signal; A controller 24 for processing a digital signal input from the A / D converter 23 to determine a flow rate; A current signal input unit 25 for receiving a calibration current signal transmitted from the signal output unit 11 of the reference flowmeter 10; And a calibration target flow meter (20) consisting of a pulse signal input unit (26) for receiving a calibration pulse signal transmitted from the signal output unit (11) of the reference flow meter (10). A system that can directly calibrate the flow meter to be calibrated.
According to claim 1, wherein the calibration current signal and the calibration pulse signal of the reference flow meter 10 is a percentage (0 ~ 100) in the current signal input unit 25 and the pulse signal input unit 26 of the calibration flow meter 20, respectively. %), These signals are processed by the controller 24 and converted into flow values according to the flow range of the reference flow meter 10, and the sensors 10 corresponding to the largest and smallest values of the converted flow values A system capable of calibrating a flow meter to be calibrated by directly receiving a signal of a reference flow meter, which stores the flow rate detection signal from the circuit and stores the flow detection signal as a flow calibration parameter of the flow meter to be calibrated.
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