산업용 탱크용 액위 릴레이를 선택하는 방법?

액위 릴레이 선정을 위한 핵심 응용 요구사항

탱크 제어 목표에 기능 맞추기: 급수, 배수, 유지, 경보 또는 펌프 보호

액위 릴레이를 선택할 때는 탱크가 실제로 어떤 작업을 수행해야 하는지부터 파악하는 것으로 시작합니다. 예를 들어, 채우기, 배출하기, 일정 수위 유지, 경보 발령 또는 펌프 보호 등이 해당됩니다. 채우기 작업의 경우 대부분의 릴레이는 액체 수위가 특정 기준 이하로 떨어지면 펌프를 작동시킵니다. 배수 시스템은 반대로 작동하며, 일반적으로 수위가 너무 높아질 때 배수를 시작하도록 트리거됩니다. 유지 기능은 두 지점 사이에서 균형을 맞추는 역할을 하며, 정밀도가 중요한 화학약품 주입과 같은 용도에 유용합니다. 경보 장치는 수위가 위험한 지점에 도달했을 때 작업자에게 경고하여 범람이나 장비 공전과 같은 사고를 방지합니다. 펌프 보호 역시 매우 중요합니다. 작년에 발표된 일부 연구에 따르면 펌프 고장의 약 4분의 3이 수위 제어 오류로 인해 발생한다고 합니다. 수행해야 할 작업에 맞는 적절한 출력 방식을 선택해야 합니다. SPDT는 펌프 제어에 적합하며, DPDT는 밸브 제어에 더 잘 어울립니다. 또한 해당 응용 분야에 적합한 스위칭 로직과 호환되는지 반드시 확인하세요.

안전 핵심 논리 요구사항: 페일세이프 설계, 헌팅 방지 지연, 및 긍정적 안전 논리

안전이 가장 중요한 시스템을 다룰 때는 릴레이 논리가 모든 것을 무사히 유지하는 데 중점을 두어야 합니다. 고장 안전(Fail-safe) 설계는 문제가 발생했을 때 전원을 차단하여 펌프나 밸브를 가장 안전한 위치로 되돌리는 방식으로 작동합니다. 이는 위험한 액체를 취급할 때 특히 중요합니다. 설정값 근처에서 수위가 오르내릴 때 발생하는 빈번한 스위칭을 방지하기 위해 일반적으로 5초에서 30초 사이의 반복 동작 방지 지연(anti-hunting delay) 기능을 사용합니다. 이러한 지연 기능은 장비의 마모를 줄여주며 실제로 모터 수명을 연장시킵니다. 양성 안전 논리(positive safety logic)에 따라 센서 단선과 같은 문제가 발생하면 장비는 즉시 정지되어 사고를 미연에 방지합니다. 연료 및 기타 유해 물질 저장소의 경우, 3선식 회로보다 2선식 회로를 사용함으로써 오류 읽기가 문제를 일으키기 전에 이를 감지할 수 있어 추가적인 보호를 받을 수 있습니다. IEC 61508과 같은 표준을 준수하는 것은 사고 예방에 큰 차이를 만듭니다. 최신 안전 시스템 보고서에 따르면 이러한 기본 보호 조치를 생략할 경우 위험 수준이 약 40% 증가합니다. 향후 점검 및 정비를 보다 쉽게 하기 위해 상태를 나타내는 지시등과 함께 필요 시 기술자가 수동으로 제어할 수 있는 수동 조작 기능을 갖춘 릴레이를 선택하는 것이 좋습니다.

안정적인 작동을 위한 액체 특성 및 감지 호환성

전도도 기준: 유체의 전도도가 액면 릴레이 적합성을 결정하는 이유

액체 레벨 릴레이의 작동 성능은 실제로 유체의 전도도에 크게 좌우된다. 대부분의 저항식 센싱 릴레이는 잠긴 프로브 사이에 적절한 회로를 형성하기 위해 최소한의 전도도가 필요하며, 일반적으로 1~20 마이크로지멘스/센티미터 정도 된다. 따라서 산업 폐수나 산성 용액과 같은 전도성이 있는 물질은 이러한 방식의 장치와 비교적 잘 작동하는 경향이 있다. 반면 초순수수, 다양한 오일 및 대부분의 용매는 5 마이크로지멘스 이하의 전도도를 가지므로 표준 저항식 시스템과는 잘 작동하지 않는다. 이러한 비전도성 물질을 다룰 때엔 엔지니어들이 일반적으로 정전용량식 센서나 초음파 기술과 같은 다른 대안을 사용한다. 이러한 대체 방법들은 전기적 전도 없이도 액체 레벨을 정확하게 감지할 수 있으므로, 기존 방식이 적용되지 않는 응용 분야에서 문제를 해결해 준다.

전도도가 낮거나 코팅이 쉬운 매체에서의 문제: 저항식 센싱이 실패할 때

유체의 전도도가 1마이크로지멘스/센티미터 미만일 경우, 저항성 센서가 제대로 작동할 만큼 충분한 전류를 흐르게 할 수 없습니다. 이는 탱크가 완전히 찼음에도 센서가 위험할 정도로 낮은 수준을 표시할 수 있음을 의미합니다. 시럽, 슬러지 또는 산업용 접착제와 같은 점성이 있거나 끈적거리는 물질의 경우에는 문제가 더욱 악화됩니다. 이러한 물질들은 시간이 지남에 따라 센서 프로브에 달라붙어 신호 전달을 차단하는 절연층을 형성하기 때문입니다. 최근 업계 보고서에 따르면 유제품 가공업체들은 단백질이 장비에 붙어 발생하는 문제로 인해 센서 고장이 약 34퍼센트 더 많다는 것을 잘 알고 있습니다. 이러한 어려운 조건에서 작업하는 응용 분야의 경우, 비접촉식 방식으로 전환하는 것이 합리적입니다. 정전용량식 및 초음파식 시스템은 전극과의 직접적인 접촉을 완전히 피함으로써 청소 요구 사항을 줄여주며 오염된 환경에서도 측정 정확성을 유지할 수 있습니다.

전기적, 환경적 및 기계적 통합 고려 사항

전원, 인터페이스 및 외함 요구사항: 전압 등급, PLC 호환성, IP/NEMA 등급

액체 레벨 릴레이를 시스템에 추가할 때는 전기적 요구사항, 환경 조건 및 기계적 요소를 비롯하여 적절히 고려해야 할 여러 핵심 영역이 있습니다. 전압 등급은 실제 사용 가능한 전원과 일치해야 합니다. 대부분의 설치는 24V DC 또는 120V AC 전원 공급 장치 중 하나로 잘 작동하지만, 잘못 선택하면 향후 다양한 문제가 발생할 수 있습니다. 자동화된 공장의 경우 설치하려는 릴레이와 기존 PLC가 통신 가능한지 확인해야 합니다. 기존 제어 패널과 원활하게 연결되도록 무접점(dry contacts) 방식 또는 4~20밀리암페어 같은 표준 아날로그 신호를 출력하는 모델을 선택하세요. 혹독한 환경에서의 보호도 중요합니다. 실외나 산업 현장에 위치한 탱크 내부 부품들을 먼지, 물, 화학물질로부터 보호하기 위해 IP65 이상 또는 NEMA 4X 규격을 충족하는 외함이 필요합니다. 열 또한 자주 간과되는 요소입니다. 지속적으로 섭씨 50도(약 화씨 122도) 이상의 고온에 노출되면 부품들이 더 빨리 손상되기 시작합니다. 부식이 문제일 수 있는 장소의 경우, 오랜 기간 성능을 유지하기 위해 스테인리스강이나 강한 폴리카보네이트 재질의 하우징을 선택하는 것이 바람직합니다.

주요 모델 선택: 72.01 대 72.11 액위 릴레이

모델 72.01과 72.11 중에서 선택할 때에는 시스템에서 수행해야 할 작업 유형에 따라 결정하는 것이 중요합니다. 모델 72.01은 전도도가 충분히 높은 유체를 사용하는 단순한 급수 및 배수 작업에 적합합니다. 설정 또한 간단하여 대부분의 표준 적용 사례에 비용 효율적인 솔루션을 제공합니다. 반면, 모델 72.11은 전도도가 5μS/cm 이하인 유체를 다뤄야 하는 더 까다로운 작업에 적합합니다. 이 모델은 조정 가능한 응답 설정, 내장된 안전 프로토콜, 펌프 보호 기능 등을 포함하여 신뢰성이 특히 중요한 산업 환경에서 큰 차이를 만듭니다.

휘발성 또는 고위험 환경으로 고급 보호 기능이 필요한 경우에는 72.11 모델을 선택하고, 안정적이고 비중요한 환경에서의 정상 모니터링에는 72.01 모델을 사용하십시오. 항상 유체 특성과 제어 목적에 맞춰 모델의 기능을 확인하시기 바랍니다.