하나로 접목한 19″Rack 모듈식 교정 벤치로 플러그&플레이 테스트 프로세스가 가능하다.

품질은 기업이나 최종 소비자에 관계없이 제품 판단의 결정적인 기준이 된다. 기업이 경제적 관점에서 원하는 품질을 달성하고 유지하는 것은 끊임없이 해결해야 하는 과제이다. 기업은 효과적인 생산 구조는 필수이고, 효율적인 운영을 추구하며 기술적 가능성을 한계에 가깝게 끌어올린다. 이 과정에서 DIN ISO9000ff 규격 내에서 공정 모니터링 및 제어에 정기적으로 정확도를 확인해야 하는 측정 기술이 필요하다. 하지만 수동 교정은 시간과 비용이 많이 들기 때문에 고도의 자동화 시스템을 갖춘 테스트 방법이 우선적으로 선택된다. 이러한 방법은 엄격하게 동기화된 제조 공정과 쉽게 조화를 이뤄야 한다. 이 과정에서 테스트 절차를 문서화하고 데이터를 저장하기 위한 소프트웨어와 함께 전자동 압력 컨트롤러를 사용하면 매우 효율적인 압력 교정을 실현할 수 있다.

파비안 죌러(Fabian Zöller):WIKA Alexander Wiegand SE & Co. KG 테스팅 & 자동화 기술 비즈니스 개발 매니저

핵심 요약

  • 일반적으로 기업의 품질 전략은 주로 생산 공정 최적화에 중점을 둔다.
  • 이러한 생산 공정의 성공 여부는 테스트 프로세스에 따라 좌우된다.
  • 압력 교정 벤치를 위한 WIKA의 새로운 모듈러 시스템은 이러한 테스트 프로세스를 보다 더 효율적으로 만든다.

하나의 온전한 시스템인 테스트 프로세스

하지만 좋은 테스트 프로세스를 만들기 위해서는 단순한 컨트롤러 이상의 것이 필요하다. 또한 압력을 생성하고 보정할 전자 장치에 전원을 공급하는 장비도 필요하다. 압력 측정 기기를 교정하는데 필요한 구성 요소는 시중에 제공되고 있으며, 실제로 많은 회사가 이로부터 자체 교정 벤치를 직접 구축하고 있다. 압력 장비 지침에 따라 적합한 구성 요소를 선택하고 올바르게 설계하는 노하우가 있다면 특별히 문제가 되지 않는다. 하지만 자체 제작은 효율성 개념에서 바람직한 설계에 해당하지 않는다. 구매 및 조립에 소요되는 시간과 노력 외에도 각 장비 품목과 장치 전체에 대한 리스크 평가도 필요하기 때문이다.

WIKA는 시간이 많이 드는 이러한 절차를 생략하기 위해, 19” 랙 기반 모듈식 교정 벤치를 갖춘 새로운 시스템을 개발하였다. 이 시스템은 완전한 검사 및 공급 기술로 구성되며 현재 작업에 맞게 조정 가능하고, CE 적합성과 이에 필요한 모든 인증을 갖추고 있다. 사용자는 표준화 덕분에 모든 측면에서 효율적인 교정 시스템을 제공받을 수 있다. 또한 플러그 & 플레이 원리에 따라 시스템 성능을 개별적으로 조정 가능하고 장치를 빠르게 가동할 수 있다.

최대 0.008% IS33의 정확도를 제공하는 교정 벤치의 핵심을 형성하는 CPC 시리즈 압력 컨트롤러

실험실과 현장에서 공장 캘리브레이션을

이 모듈식 교정 벤치는 고정식 디자인으로 실험실용 ‘스탠다드’(34 랙유닛)와 ‘콤팩트’(20 랙유닛) 및 이동식 디자인으로 제공된다. 이 시스템은 실험실과 현장에서 공장 교정을 위해 테스트 대상을 수용하기 위한 교정 테이블과 결합하여 사용할 수 있다. 이 시스템은 랙만으로 생산 공정에 통합할 수 있다. 센서 또는 트랜스미터 제조 시에는 랙 조정 및 테스트를 위해 생산 시스템에 통합하거나 생산 시스템 옆에 배치할 수 있다. 단기적으로 표준화로 인해 압력 범위를 확장하거나 새로운 주문에 맞추어 생산 시스템을 조정하는 경우, 컨트롤러 센서 장치나 전체 랙을 필요에 따라 빠르고 쉽게 교체할 수 있다.

교정 벤치의 핵심은 WIKA의 CPC 시리즈에 속하는 압력 컨트롤러이다. 이 장치는 최대 0.008% IS 33의 정확도를 제공한다. 모델에 따라 0.003% FS의 안정성으로 몇 초 만에 -1 ~ +400bar 범위의 압력을 제어할 수 있다. 사용자는 최대 네 개의 센서 압력 범위를 직접 정의할 수 있다. 표준 규격 벤치 버전에는 두 개의 컨트롤러가 있다. 이러한 방식으로 전체 테스트 스펙트럼 또는 전체 측정 범위에서 기준 센서를 최적화할 수 있으며, 작은 측정 범위에서 높은 정확도를 얻을 수 있다.

이 고정식 테스트 시스템은 시험 장소 또는 현장에서 압력측정장치의 전자동 고정에 사용된다.

랙 구조 및 기능

랙은 의도된 작업 또는 다양한 방식으로 압력을 공급할 수 있다. 내부 배관을 통하거나 필요한 경우 랙의 부스터를 통해 압력을 500bar까지 높이는 질소 실린더를 사용한다. 모듈은 버전에 따라 100 ~ 500bar의 4 단계로 압력 컨트롤러용 공급 모듈에 입력 압력을 연결한다. 컨트롤러를 구성하고 압력 게이지로 확인할 때와 유사하게 특정 감압기를 사용하여 최대 2개의 압력을 사전에 설정할 수 있다. 최적의 컨트롤러 동작으로 이어지는 이상적인 압력은 목푯값보다 약 10% 정도 높기 때문에 감압기와 벨브는 이에 따라 설계된다. 압력 공급 모듈에는 테스트 포트용 퀵 커플링이 추가되었다. 이를 통해 사용자는 엔진 테스트 벤치 등에서 장착된 상태로 측정 장치를 보정하기 위해 압력 연결을 설정할 수 있다. 이러한 교성 옵션은 측정 오차 또는 신호 왜곡의 원인이 되는 측정 체인의 오류가 발생할 수 없음을 의미한다. 랙에는 교정 벤치와 테이블에 전압과 전류를 공급하는 전자 모듈도 장착되어 있다. 필요한 경우, 멀티미터나 멀티플렉서를 설치할 수 있다. 이 버전은 교정할 장치에 24V DC/1A의 전원 공급 장치를 제공하며 방폭(Ex) 장치인 경우 갈바닉 절연도 제공한다. 각 전기 모듈에는 전면에 스위치가 있는 2개의 소켓이 있어 진공 펌프를 수동으로 연결할 수 있다. (예: 절대 압력 적용)

압력 컨트롤러를 이용하는 전자동 캘리브레이션

파비안 죌러(Fabian Zöller), “압력측정변수에 대한 모듈식 교정 벤치를 적용한 이 새로운 시스템은 표준화된 테스트 프로세스(플러그 & 플레이)가 가능하며, 압력에 관한 거의 모든 캘리브레이션 작업을 구체적으로 기술할 수 있습니다.”

모든 랙은 PC 또는 노트북을 포함한 완벽한 교정 워크스테이션을 얻기 위해 교정 테이블로 확장할 수 있다. 여기에서 컨트롤러가 자동으로 기록하고 WIKA-Cal 소프트웨어를 통해 판독되는 캘리브레이션 프로세스에 관한 모든 데이터를 처리하여 시험 인증서를 출력할 수 있다. 또한 본질적으로 시험 프로세스 간소화에 기여하고, 측정값을 수동으로 프로토콜에 옮기는 문서화에 비해 오류 취약성을 최소화한다. 컨트롤러도 소프트웨어에 의해 제어되므로 측정 지점을 완전히 자동으로 조정할 수 있다.

모든 교정 장치와 마찬가지로 압력 컨트롤러 및 해당 기준 센서는 정확도 제어 및 검증의 대상이 되며 정기적으로 재보정해야 한다. 이는 CPC6050 및 CPC8000 유형의 랙에서 특히 시간과 비용 효율적이다. 두 컨트롤러는 전면 패널을 열 수 있다. 이런 방식으로 센서를 간단한 단계에 의해 탈거할 수 있으며 전체 장치를 분리하지 않고도 테스트를 위해 보낼 수 있다.

산업 공정 최적화의 일반적인 맥락에서 교정 공정은 마찬가지로 가능한 한 효율적이어야 한다. WIKA는 이러한 목적을 위해 압력용 모듈식 교정 벤치를 갖춘 새로운 시스템을 개발하였다. 사용자는 더 이상 DIY 작업에 귀중한 시간을 할애할 필요가 없다. 19인치 랙의 장치에는 전자동 압력 컨트롤러와 전원 및 압력 공급 모듈에서 필요한 모든 장비가 포함되어 있다. 표준화된 테스트 프로세스(플러그 & 플레이)가 가능하며, 그럼에도 불구하고 압력에 관한 거의 모든 교정 작업을 구체적으로 기술할 수 있다.