ZERO, SPAN의 정의 및 교정 방법

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공압식 포지셔너(Pneumatic-Positioner)에서 ZERO, SPAN은 무엇이며, 어떻게 사용되는 것 일가?

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Q : ZERO, SPAN의 정의 및 교정 방법

Pneumatic positioner는 제어 밸브의 위치를 자동으로 조절하기 위해 사용되는 장치입니다. 제어 밸브의 위치는 공기 신호에 의해 제어됩니다.

Zero는 제어 밸브가 완전히 닫혀있을 때의 위치를 나타내며, Span은 제어 밸브가 완전히 열렸을 때의 위치를 나타냅니다. Zero와 Span을 정확하게 조정하면, Pneumatic positioner가 정확하게 제어 밸브의 위치를 조절하여 원하는 유량을 달성할 수 있습니다.

 

Zero와 Span을 조절하기 위해서는 다음과 같은 단계를 따르면 됩니다.

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Actuator 50%상태, Positioner Lever 50%

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가장 우선 시 되어야 할 작업은 위 그림과 같이 Actuator를 50% 위치에 놓고 Positioner의 Lever 또한 중앙에 위치하여 기계적인 중립 위치를 맞춰야 합니다.그런 후 실제Travel에 맞게 레버와 핀을 조절합니다.(레버에 Travel 표시되어있음)

그렇지 않으면 아무리 교정을 잘하더라도 ZERO와 SPAN의 균형이 무너지게 됩니다.

제어 밸브를 완전히 닫아서 Zero 위치를 설정합니다. 이때, Pneumatic positioner의 조정 나사를 사용하여 Zero 값을 조정합니다.

제어 밸브를 완전히 열어서 Span 위치를 설정합니다. 이때, Pneumatic positioner의 조정 나사를 사용하여 Span 값을 조정합니다.

Zero와 Span 값을 확인하고 조정이 필요한 경우, 조정 나사를 사용하여 값을 조정합니다.

마지막으로, Pneumatic positioner를 작동시켜서 제어 밸브의 위치가 원하는 값을 유지하는지 확인합니다.

위의 절차를 따르면 Zero와 Span 값을 정확하게 조정하여 Pneumatic positioner가 제어 밸브를 정확하게 조절할 수 있도록 할 수 있습니다.

 

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글로 배우면 굉장히 어렵습니다. 단순한 비교로 머릿속에 떠올려 봅시다.

*조건 - 개구리가 시작 점에서 4번의 뜀 뛰기를 통해 원하는 결승점에 도착한다고 가정해 봅시다.

시작점까지 포함하면 5번이겠지만... 여기서 뜀뛰기는 4,8,12,16,20mA 혹은 3,6,9,12,15 psi를 의미합니다.

시작점은 ZERO, 뜀 뛰기는 SPAN

1. 정확히 시작 점에서 출발하여 4번의 뜀 뛰기를 했는데 결승점에 도달하지 못했다.

2. 시작점 보다 약간 뒤에서 출발하여 4번의 뜀 뛰기를 했는데 결승점을 지나쳤다.

3. 시작점 보다 앞에서 출발하여 4번의 뜀 뛰기로 결승점에 도달하지 못했다.

포지셔너 관점에서 보면 1~3번 모두 적합하지 않다. 그래서 정확한 시작점에서 결승점까지 똑같은 폭으로 뜀 뛰기를 해야 한다. 이런 과정을 ZERO와 SPAN을 조절한다고 말한다.

전자식 포지셔너는 버튼만 누르면 자동으로 0%, 50%, 100%로 움직이며 교정이 되지만, 공압식 혹은 전기 공압식 포지셔너는 위와 같은 배경지식을 머릿속에 넣어야 쉽게 교정이 가능하다.

 

이 방법 또한 어렵다면 자를 이용해 종이에 10Cm 줄을 긋고 0,25,50,75,100% 눈금을 그어보자.

그리고 고무줄에 10Cm보다 작게, 8Cm 정도 줄을 긋고 균일하게 5등분 하여 눈금을 넣어 보자.

자 이제 교정을 시작하자~ 종이에 눈금은 Valve의 Stroke이며, 고무줄은 교정되지 않은 ZERO, SPAN이다.

고무줄의 시작 점을 종이의 시작 점에 대어 봤을 때 결승점인 10Cm에 못 미치겠지? 2Cm가 부족하니까? 그럼, 여전히 시작 점에 고정한 상태에서 고무줄을 결승점까지 당겨 보자.

시작점과 결승점도 일치하고, 중간에 지점들까지 일치하네? ZERO가 어느 지점에 위치하냐에 따라 SPAN이 일정함에도 결승점까지 도달하지 않거나 지나칠 수 있겠죠?

이런 방식으로 교정을 하는 겁니다. ZERO, SPAN 중 어느 하나만 조절하였더라도 스프링 장치들로 연동이 되어있기 때문에 약간 씩 두 녀석 모두 변하니 밸브를 0~100%로 움직여 보며, 정확한 지점을 찾아 교정을 완료하시면 됩니다.

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