ISO 8573-1에 따른 압축 공기 품질 측정

 

압축 공기는 비용이 많이 들지만 산업 자동화 생산에서 없어서는 안 될 매개체입니다. 따라서 사용자는 압축 공기 시스템의 품질을 항상 주시하는 것이 더욱 중요합니다.

ISO 8573은 압축 공기에서 가장 중요한 오염 물질을 정의하는 국제적으로 인정받는 표준입니다. 이 표준의 구현은 압축 공기에서 가장 중요한 오염 물질인 입자, 물, 가스, 미생물 및 오일 오염 물질을 정확하게 테스트할 수 있도록 지원합니다.

이러한 방법 중 일부는 실험실에서 샘플을 분석해야 합니다. 이 방법은 항상 시간 지연이 수반되며 측정된 기간 동안의 평균 스냅샷만 고객에게 제공하므로 항상 실용적인 것은 아닙니다.

그렇다면 일상적인 실제 운영 조건에서 이러한 오염 물질을 어떻게 측정할 수 있을까요?

 

CS INSTRUMENTS 는 고정식 및 이동식 모니터링을 위한 맞춤형 솔루션을 제공합니다.

경보를 통해 압축 공기 처리 시스템(드라이어 및 필터)에 유지보수 작업이 필요하다는 신호를 보내 오일, 물, 입자가 압축 공기 네트워크에 유입되지 않도록 할 수 있습니다. 이를 통해 최종 제품의 오염 위험을 줄이고 공정 신뢰성과 공압 부품의 서비스 수명을 늘릴 수 있습니다

 

 

ISO 8573은 "압축 공기 품질(Compressed air quality)"이라는 총괄 명칭 아래 다음과 같은 파트들로 구성됩니다.

• ISO 8573-1: 불순물 및 청정도 등급

• ISO 8573-2: 오일 에어로졸 함량 측정 방법

• ISO 8573-3: 습도 측정 방법

• ISO 8573-4: 고형 입자 함량 측정 방법

• ISO 8573-5: 오일 증기 및 유기 용제 함량 측정 방법

• ISO 8573-6: 기체 오염 물질 함량 측정 방법

• ISO 8573-7: 살아있는 미생물 오염 함량 측정 방법

• ISO 8573-8: 질량 농도에 따른 고형 입자 함량 측정 방법

• ISO 8573-9: 액체 수분 함량 측정 방법

 

본 글에서는 오일 에어로졸, 수분, 입자(미생물 오염물질 포함)를 연속적으로 검출하기 위한 인라인(Inline) 측정 방법에 초점을 맞춥니다.

 

1. 오일 에어로졸 함량

ISO 8573-2에 따라 오일 에어로졸 함량을 측정하기 위해 다양한 시험 방법이 승인되어 있습니다.

다음 표는 ISO 8573-2 규격 표준서에서 발췌한 것으로, 시간 경과에 따른 시료 채취 방식이므로 결과는 밸리데이션(검증) 용도로만 활용할 수 있습니다.

 

 

사용자에게 지속적인 디스플레이와 최대 오염도 표시를 제공하는 온라인 측정을 위해 PID 센서 기술과 같은 최신 측정 시스템이 사용됩니다. 이 센서는 광이온 검출기(PID) 방식을 사용하여 영구적이고 매우 정확한 유증기 측정을 제공합니다.

이 센서는 볼 밸브 또는 퀵 커플링을 통해 압축 공기 시스템에 쉽게 연결할 수 있으며 지속적으로 공기를 분석할 수 있습니다. 공기 중의 탄화수소를 연소시키는 촉매를 사용하여 장기적인 안정성을 보장할 수 있으므로 작동 중 영점 교정에 이상적인 깨끗한 공기를 제공합니다.

측정값은 연속적으로 기록되며 한계값을 초과할 경우 알람을 트리거할 수 있습니다. 이는 일시적인 측정 방법에 비해 상당한 이점을 제공합니다.

 

 

1. 잔류 오일 측정 - OIL CHECK 500

오일 체크 500은 잔류 증기 오일 함량을 0.001 mg/m3에서 2.5m3까지 영구적이고 매우 정확하게 측정할 수 있습니다. 최소 측정값인 0.001 mg/m3은 압축 공기 품질 클래스 1(ISO 8573-1)을 모니터링할 수 있음을 의미합니다. 즉, 오일 체크 500으로 전체 측정 범위를 모니터링할 수 있습니다.

ISO 8573-3은 습도 측정을 위한 테스트 방법을 다룹니다. 다음 표는 ISO 8573-3 표준 문서에서 발췌한 것입니다:

분광법 및 응축법은 매우 정확하지만 연속 측정 솔루션으로 사용할 경우 비용이 매우 비쌉니다. 화학 및 심리 측정기는 연속 측정에 사용할 수 없는 무작위 샘플입니다.

따라서 습도 및 이슬점 온도를 측정하는 데 가장 일반적으로 사용되는 방법은 전기 방식입니다.

이 범주에서 가장 일반적으로 사용되는 센서는 다양한 습도에서 커패시턴스의 변화를 측정하는 센서입니다. 이는 이러한 센서가 매우 높은 정확도와 반복성으로 가장 큰 측정 범위를 제공하기 때문입니다.

또한 이러한 센서는 볼 밸브 또는 퀵 커플링을 통해 쉽게 설치할 수 있으며 연속 측정값을 기록하거나 한계값을 초과할 때 알람을 트리거하는 데 사용할 수 있습니다.

 

2. 잔류 수분 - 노점 센서 FA 510 

FA 510은 -80°Ctd까지 압력 노점을 측정합니다. 여기서도 연속 측정이 가능해 압축 공기 드라이어가 고장 나면 즉시 알람을 트리거할 수 있습니다. 이 센서를 통해 압축 공기 드라이어를 영구적으로 모니터링할 수 있습니다.

ISO 8573-4는 고체 입자 함량에 대한 테스트 방법을 다룹니다. 다음 표는 ISO 8573-4 표준 문서에서 발췌한 것입니다:

 

고체 입자 함량을 측정하는 데 가장 많이 사용되는 테스트 방법은 레이저 입자 계수기를 사용하여 입자를 계수하는 것입니다.

센서는 볼 밸브 또는 퀵 커플러를 통해 압축 공기 시스템에 쉽게 연결하여 지속적으로 공기를 분석할 수 있습니다.

정확도는 사용되는 레이저 다이오드와 광학 장치의 크기와 장치를 통과하는 유량의 영향을 받습니다. 주어진 시간에 분석할 수 있는 공기의 양이 많을수록 정확도가 높아집니다.

일부 레이저 입자 계수기는 입자 크기가 0.3μm(마이크로미터)까지만 측정할 수 있습니다. ISO 8573-1 등급을 결정하기 위해서는 0.1μm 이하의 입자 크기를 감지해야 하므로 식품 산업에서는 이 정도로는 충분하지 않습니다.

 

3. 파티클 카운터 PC 400

 

고정밀 광학 파티클 카운터 PC 400은 0.1 μm 크기의 파티클을 측정하므로 압축 공기 품질 클래스 1(ISO 8573-1) 모니터링에 적합합니다.

압축 공기 품질 측정의 핵심은 잔류 오일, 입자 및 잔류 수분에 대한 센서의 측정 데이터를 측정하고 문서화하는 종이 없는 레코더 DS 500입니다. 측정된 값은 7인치 컬러 디스플레이에 그래픽으로 표시됩니다.

간단한 손가락 움직임으로 측정 시작 이후의 곡선을 볼 수 있습니다. 통합 데이터 로거는 측정값을 안전하고 안정적으로 저장합니다.

측정된 각 파라미터에 대해 한계값을 자유롭게 입력할 수 있습니다. 한계값 초과 시 신호를 보내는 4개의 알람 릴레이를 사용할 수 있습니다. DS 500에는 선택적으로 최대 12개의 센서 입력을 장착할 수 있습니다.

DS 500에는 이더넷 인터페이스와 상위 시스템과의 연결을 위한 RS 485 인터페이스가 있습니다. 통신은 모드버스 프로토콜을 통해 이루어집니다.