더 스마트한 기술이 적용된 pH 센서로, 유지관리 비용 및 가동 중지 시간 감소

에머슨 프로세스 매니지먼트

산업과 공정 분야에 무관하게, pH의 모니터링은 모든 제조 플랜트에서 중요하다. 그러나 효과적으로 pH를 측정하는 일은 어렵고 복잡하다. pH 센서로 인해 생겨나는 문제는 현장 검교정과 관련된 어려움에서 비롯되는 파손된 유리, 기준 막힘 현상(reference clogging)까지 그 종류가 다양하다. 이러한 문제들로 인해 비용이 높은 유지관리의 필요성이 증대되거나 심한 경우, 프로세스가 중지될 수도 있다. 

 
플랜트 엔지니어링(Plant Engineering)의 최근호에서는, 에머슨 프로세스 매니지먼트, Rosemount Analytical의 제품관련 책임 매니저인 Linda Meyers가 센서의 건전성과 상태에 대해, 제어 시스템과 커뮤니케이션을 통해 비용과 가동중지횟수를 감소시키는 pH 센서의 새로운 스마트 기술에 대해 나눈 이야기가 실려 있다.
아래는 일부 발췌한 내용으로, 여기에서 전체 글을 확인할 수 있다.

플랜트 운영자에게 가장 부담스러우면서도 시간 소비가 많은 업무가 무엇인지 묻는다면, pH 센서의 현장 검교정이라는 답을 듣게 될 것이다. 또 pH 센서는 종종 중앙의 플랜트 정보 시스템에서 분리되어, 유지 관리가 어려워지고 가동 중지에 대한 잠재적 위험이 발생하게 된다.
pH 기술은 고전적이지만 pH 시스템이 지속적으로 발전함에 따라, 플랜트 엔지니어가 느끼는 운영상의 문제들 중 일부는 극복하게 되었다. 이러한 발전 중 하나가 pH 센서를 ‘스마트(smart)’하게 만드는 것이다.  이렇게 발전된 pJ센서는 검교정 및 다른 데이터를 보유하고, 그 정보에 따라 중앙 제어 시스템과 커뮤니케이션할 수 있을 만큼 스마트하다. 센서의 발전으로, 운영비용과 유지관리의 필요성이 감소되었고,  다양한 애플리케이션에서 가동중지 현상이 줄어들었다.   

악몽 같은 검교정
전통적으로, pH 센서 검교정의 유일한 방법은 모든 검교정 기기를 현장으로 운반하는 것 뿐이었다. 지금의 새로운 기술은 pH 센서에 메모리가 내장되어 있어 검교정 정보가 저장된다. 따라서 센서를 연구실이나 정비 공장처럼 제어 가능한 환경에서 검교정할 수 있다. 정보는 센서를 현장으로 운반하여 설치할 때, 센서 메모리에 저장된 상태로 존재한다. 사전 검증된 센서를 선반 등에 보관하고 있다가 검교정이나 유지 관리가 필요해서 센서의 교체가 요구될 때 현장으로 가지고 갈 수 있다. 기상 악천후에 보틀(bottle)이나 브레이커(breaker)를 가지고 갈 필요가 없으며, 가동 중지 역시 필요하지 않다. 

스마트한 진단루틴
새로운 센서 기술은 센서 내에 데이터를 저장하기 때문에, pH 측정과 관련된 중요한 또 다른 문제인 예측 불가능한 고장 역시 해결된다.
센서 내에 저장되어 있으면서 정확성과 센서 수명의 예측에 쓸 수 있는 정보에는 다음이 포함된다.
ㆍ 그래프의 경향성(slope trends), 일반적으로 시간이 흐를수록 감소
ㆍ 유리 임피던스의 경향성(glass impedance trends), 일반적으로 시간이 흐를수록 증가
ㆍ 기준 오프셋의 경향성(reference offset trends), 일반적으로 시간이 흐를수록 천천히 이동
ㆍ 기준 임피던스의 경향성(reference impedance trends), 일반적으로 시간이 흐를수록 천천히 이동.