산업용 시리즈: ZS6300-H2

ZS6300-H2 공정 수소 분석기

벌크 %vol 공정 순도 측정용 TCD 열전도도 수소 분석기 — 암모니아/메탄올 개질기, 공기 분리 제품 헤더, 클로르알칼리 측정 셀 가스 및 터빈 발전기 냉각

측정 범위
0–10 / 0–25 / 0–100 %vol
정확도
±1 % FS (벌크 %vol)
응답 시간(T90)
<10 s
검출 한계
≈100 ppm H₂
제품 개요

개요

ZS6300-H2는 미량 검출보다 넓은 동적 범위의 연속 H₂ 측정이 중요한 공정 순도 관리용 인라인 TCD(열전도도 검출기) 수소 분석기로, 벌크 %vol 측정에 적합합니다. 적용 대상은 암모니아 및 메탄올 개질기의 합성가스, 공기 분리 장치의 제품 헤더 순도, 클로르알칼리 전해조 가스(Cl₂ 스트림 내 H₂ 함량), 발전소의 수소 냉각 터빈 발전기 순도 유지 관리입니다. 박막 열전도도 센서 한 쌍을 휘트스톤 브리지에 구성해 시료 셀과 기준 셀을 비교합니다. H₂의 열전도도가 공기의 약 7×이므로, 압력과 유량을 보정한 시료 유량 조건에서 브리지의 불균형으로 선명한 %vol 신호를 얻습니다. 이 SKU는 공정용으로 범위를 한정하며, 수소 누출 경보와 화재 규정 준수를 위한 ppm / %LEL 수소 검출을 담당하는 안전용 경로(고정식 및 휴대용 촉매 비드 / EC %LEL 검출기)와는 의도적으로 분리되어 있습니다. 이 SKU는 ISO 14687-2 기준의 연료전지급 ppm 수준 H₂ 순도 감사를 보장하지 않으며, 실험실급 EC 또는 GC 하드웨어가 필요한 조건부 엔지니어링 검토 경로로 남겨둡니다.

주요 특징
  • 시료/기준 측정 셀을 쌍으로 구성한 TCD 휘트스톤 브리지 — 시료 셀은 시약을 사용하지 않지만 필터와 스팬 가스가 필요합니다
  • H₂ 열전도도 ≈ 공기의 7배 → 보정 유량에서 선명한 벌크 %vol 신호
  • 다중 측정 범위 펌웨어: 0–10 %vol(개질 합성가스)부터 0–100 %vol(ASU 제품/발전기 냉각)까지 측정
  • 공정용 SKU — %LEL 촉매 비드 안전용 검출기와 분리(작업 절차/센서가 다름)

전체 기술 사양

주요 성능

ZS6300-H2 주요 성능 지표
항목 값 상태
측정 범위 0–10 / 0–25 / 0–100%vol H₂ (다중 측정 범위) 조건부*
정확도 ±1 % FS(벌크 %vol) 조건부*
응답 시간(T90) <10 s 조건부*
검출 한계 ≈100ppm H₂ (TCD 하한 — ppm 미량 분석용 기기 아님) 조건부*

* 산업용 TCD H₂의 일반적인 공정값으로 목표 범위를 표시했습니다. 확정값은 견적 시 최종 데이터시트로 제공합니다.

측정

ZS6300-H2 측정 사양
사양값
측정 원리TCD(열전도도 검출기) — 휘트스톤 브리지 박막 센서 쌍
물리적 측정 원리H₂ 열전도도 ≈ 공기의 7배 → 브리지 불균형 → %vol 신호
기준 측정 셀밀봉된 건조 공기 또는 N₂ 기준 가스(목표 시료 매트릭스에 맞춰 공장에서 구성)
측정 범위0–10 %vol / 0–25 %vol / 0–100 %vol H₂ (다중 측정 범위)
하한 검출 한계≈100 ppm H₂ (TCD 하한 — 벌크 %vol 측정용이며 ppm 미량 분석용이 아님)
정확도±1 % FS (벌크 %vol)
반복성≤0.5 % FS
응답 시간(T90)<10 s
알려진 시료 매트릭스 한계He 및 기타 열전도도가 높은 가스의 간섭이 있습니다. 주문 시 시료 매트릭스를 확인해야 합니다(H₂/He 혼합 가스에는 적합하지 않음).

시료 시스템

ZS6300-H2 시료 시스템 사양
사양값
시료 채취 방식추출식 — 압력 및 유량 보정 루프를 사용하는 깨끗하고 건조한 시료
시료 온도주변 온도부터 +50 °C까지(상류에 응축기/건조기 설치)
시료 압력조절 압력 20–200 mbar g(보정 범위, 프로젝트에 따라 다름)
시료 유량0.5–1.5 L/min (조절)
권장 전처리ZS-SCS-600 냉각 건조 시스템(프로젝트에 따라 다름); 상류에 입자 필터와 수분 제거 장치 필요
별도 안전용 경로수소 누출 경보/%LEL 측정은 촉매 비드 안전용 검출기로 처리합니다(작업 절차가 다름).

환경

ZS6300-H2 환경 사양
사양값
작동 온도-10 °C부터 +50 °C까지
보관 온도-40 °C부터 +70 °C까지
습도0–95 % RH (비응축)
외함 보호 등급IP65 (표준) / IP66 (현장 설치 외함)

전기

ZS6300-H2 전기 사양
사양값
전원 공급100–240 VAC, 50/60 Hz, 최대 60 W
아날로그 출력2 × 4–20 mA (절연, 설정 가능)
디지털 출력RS-485 Modbus RTU / HART 7 (선택 사양)
릴레이 출력4 × SPDT (경보, 고장, 유지보수, 측정 범위)
디스플레이로컬 터치스크린 HMI가 있는 5″ 컬러 TFT

물리 사양

ZS6300-H2 물리 사양
사양값
치수(W×H×D)483 × 177 × 420 mm (19″ 랙) / 현장 설치 외함 선택 사양
중량≈13 kg (랙) / ≈30 kg (현장 설치 외함)
하우징 재질분체 도장 알루미늄 외함; 시료 경로 접액부는 SS316L
설치 방식19″ 랙(4U) / 벽면 설치 / 현장 설치 외함

인증

ZS6300-H2 인증 사양
사양값
CE 마킹EU 장비 지침 준수(표준)
폭발위험장소ATEX / IECEx — 조건부 범위(적용 분야에 따라 다르며 프로젝트별로 확인)
연료전지급 ISO 14687-2이 SKU에 대해 보장하지 않음 — 실험실급 EC / GC 하드웨어가 필요한 조건부 엔지니어링 검토 대상
EMCEN 61326-1
품질 시스템ISO 9001:2015에 따라 제조
적용 표준ASTM D1945 / GPA 2286(가스 조성 관련); ASU / 클로르알칼리 / 발전기 냉각용 플랜트별 H₂ 순도 사양

이 가스 분석기의 적합 분야

이 모델은 다음 산업 분야 및 공정 용도에 적합한 것으로 분류됩니다.

합성가스
공기 분리
클로르알칼리
발전기 H₂ 냉각

적용 환경

이 모델의 일반적인 공정 적용 환경입니다.

암모니아/메탄올 개질기 합성가스의 H₂ 함량 모니터링
공기 분리 제품 헤더의 벌크 H₂ 순도
클로르알칼리 측정 셀 가스 분석(Cl₂ 흐름 내 H₂ 함량)
발전소 수소 냉각 터빈 발전기 순도 모니터링

인증 범위

엔지니어링 검토에서 접액 재질, 규제 시험방법 및 폭발위험장소 적용 여부를 확인할 수 있도록 표준별 범위와 상태를 함께 표시합니다. 성능 및 CEMS 승인은 목표 범위로 표시되며, 구성에 대한 현재 인증 상태는 견적 시 확인합니다. 폭발위험장소 적용은 기본 카탈로그 보장 사항이 아니라 조건부 엔지니어링 검토 대상으로 관리합니다.

ZS6300-H2 인증 범위 매트릭스
표준 범위 모델 구성 상태 문서
CE (EU 적합성 선언) EU 장비 지침 준수(표준) 프로젝트 구성 승인됨 요청 시
ATEX / IECEx 폭발위험장소 적용 분야에 따른 폭발위험장소 범위를 프로젝트별로 확인 프로젝트 구성 조건부 요청 시
ISO 14687-2 연료전지급 이 공정 TCD SKU에 대해 명시적으로 보장하지 않음 — 실험실급 EC / GC 하드웨어가 필요한 조건부 엔지니어링 검토 대상 조건부 대상 보장하지 않음 요청 시
ASTM D1945 / GPA 2286 관련 가스 조성 관련 표준에 한함. 프로젝트별 H₂ 순도 사양은 주문 시 확인 프로젝트 구성 조건부 요청 시
ISO 9001:2015 품질 경영 시스템 — ISO 9001:2015에 따라 제조 프로젝트 구성 승인됨 요청 시
CE 공정 순도 등급(TCD) ISO 9001에 따라 제조

문서 요청

이 모델의 기술 데이터시트, 사용 설명서, 인증서 및 적용 기술 자료를 요청하세요.

근거 자료

사례 연구

공정 %vol H₂ 순도 측정 구성

개질기, ASU, 클로르알칼리 및 발전기 냉각 루프에서는 공정 측정 경로가 전처리된 시료 유량, TCD 브리지 및 시료 매트릭스 교정을 사용해 벌크 %vol H₂를 DCS로 전달합니다. 구역 안전 및 %LEL 경보는 가연성 가스 검출기가 담당합니다.

기술/엔지니어링 세부 정보

기술 및 엔지니어링 세부 정보

보조 엔지니어링 세부 정보입니다. 측정, 작동 범위, 시료 시스템, 교정, 통합, 유지보수 및 적용 근거를 보려면 각 주제를 펼치세요.

01 측정 원리와 한계

측정 범위의 한계

TCD는 휘트스톤 브리지에서 시료 측정 셀과 기준 측정 셀을 비교해 벌크 %vol H₂의 열전도도 차이를 공정 순도 신호로 변환합니다.

측정 대상 제외

  • ppm 미량 수소 불순물 감사
  • %LEL 안전 경보 측정
  • 연료전지급 ISO 14687-2 미량 불순물 인증

필요 조건

  • 깨끗하고 건조하며 압력이 조절된 시료
  • 신고된 시료 매트릭스에 맞춰 구성된 기준 가스
  • 주문 시 시료 매트릭스 확인
  • 습하거나 부식성인 가스 흐름에는 ZS-SCS-600 또는 동급 전처리 장치

간섭 성분 및 한계

  • He 및 기타 열전도도가 높은 가스
  • 기준 시료 매트릭스를 변화시키는 CO₂ 및 고분자량 배경 가스
  • 습한 Cl₂ 또는 측정 셀로 유입되는 수분
02 작동 범위

이 한계를 모델 선정 기준으로 활용한 뒤, 견적 전에 시료 상태, 주변 환경 노출 및 재질을 확인하세요.

시료 온도
0-50 C
전처리 후; 상류에 응축기/건조기 설치
주변 온도
-10-50 C
접액 재질
SS316L 시료 경로
이 범위를 벗어나는 조건
  • 응축되는 시료
  • 전처리되지 않은 습한 Cl₂ 흐름
  • %LEL 구역 모니터링
  • 연료전지급 ISO 14687-2 미량 감사
03 시료 시스템 경계

시료 채취 방식, 전처리 구성품 및 제외 항목에 따라 가스 분석기 책임 범위와 시료 시스템의 경계가 정해집니다.

시료 채취 방식
추출식
경계 구성품
  • 압력 조절기
  • 유량 보정 루프
  • 입자 필터
  • 수분 제거 장치
  • 선택 사양 현장 설치 외함
경계 제외 항목
  • 휴대용 밀폐 공간 사용
  • 개방 경로 누출 검출
  • 전처리되지 않은 습하거나 부식성인 가스
04 교정 및 검증

이 가스 분석기의 교정 방법, 주기, 추적성 및 감사 지원 정보입니다.

제로/스팬 방법

신고된 공정 가스 조성 및 공장에서 구성한 기준 측정 셀을 기준으로 시료 매트릭스 교정

주기

현장별 지정

선형성 점검

선택한 %vol H₂ 스팬 전반에 걸친 다중 측정 범위 검증

스팬 가스 추적성

프로젝트별 H₂ 기준 가스

감사 지원

  • ASU, 클로르알칼리, 발전기 냉각 및 개질 공정의 플랜트별 H₂ 순도 사양
05 I/O 및 통합

제어 시스템 통합을 위한 신호 출력 및 통신 인터페이스입니다.

출력

4–20 mA / RS-485 Modbus / HART 통신

아날로그 출력

2 × 4–20 mA (절연, 설정 가능)

디지털 출력

RS-485 Modbus RTU / HART 7 (선택 사양)

릴레이 출력

4 × SPDT (경보, 고장, 유지보수, 측정 범위)

DAHS 검토 참고 사항

프로젝트 통합 검토 중 프로토콜 맵, 측정 채널 이름, 경보 상태 및 보고서 형식을 확인하세요.

06 유지보수 및 예비품 현장별 지정

이 가스 분석기의 정기 서비스 작업, 소모품 및 접근 요건입니다. 정확한 주기는 현장별로 다릅니다.

서비스 작업
  • 입자 필터 교체
  • 수분 제거 장치 배수 또는 정비
  • 시료 유량 및 압력 보정 확인
  • 신고된 시료 매트릭스를 기준으로 기준 셀 교정 확인
소모품
  • 입자 필터
  • 수분 제거용 소모품
  • 프로젝트별 스팬 가스
07 적용 근거

복잡한 산업 환경의 적용 사례입니다.

사례 연구 클로르알칼리/막 측정 셀 전기분해

적용 맥락

막 측정 셀을 사용하는 클로르알칼리 플랜트에서는 막 투과를 조기에 감지하기 위해 음극 측정 셀 가스 헤더의 H₂ %vol을 연속 측정해야 합니다. 하지만 실험실 기체 크로마토그래피는 일반적으로 수 시간이 걸리는 주기로 작동하므로, 감지되기 전에 막 투과가 수 시간 동안 진행될 수 있습니다.

시스템 구성의 대응

음극 측정 셀 가스 헤더에 ZS6300-H2 TCD 가스 분석기 2대를 설치하고 ZS-SCS-600 냉각 건조 전처리 장치와 함께 사용하면 H₂ 측정값을 1초 간격으로 연속 제공합니다. 따라서 실험실 GC 방식보다 수 시간 일찍 운전자 콘솔에서 막 투과를 확인할 수 있습니다.

막 투과 조기 검출 시스템 구성 연속 측정 1 s H₂ · 수 시간 주기의 GC와 비교
선정 관련 질문

자주 묻는 질문

ZS6300-H2의 하한 검출 한계가 100 ppm 수준인 이유는 무엇이며, 서브 ppm 수준이 아닌 이유는 무엇인가요?

TCD는 시료 셀에서 H2가 기준 시료 매트릭스를 대체할 때 발생하는 휘트스톤 브리지의 불균형을 측정합니다. H2의 열전도도는 공기보다 약 7× 높으므로, 신호는 수 %부터 100 %vol까지 강하고 선형적입니다. 이 범위가 이 SKU의 벌크 순도 측정 범위입니다. 저농도 영역에서는 박막 소자의 드리프트, 자체 발열 안정성 및 기준 셀 매칭으로 인해 실질적인 노이즈 바닥이 약 100 ppm으로 정해집니다. TCD를 이보다 낮은 농도까지 억지로 사용하면 실제 신호를 포착하기보다 반복성이 저하됩니다. 따라서 미량 ppm / ppb 측정에는 EC, 펄스 방전 헬륨 이온화 방식 또는 전용 TCD 측정 채널을 갖춘 GC처럼 실제 미량 측정이 가능한 하드웨어가 필요하며, 이 SKU의 범위에는 포함되지 않습니다.

클로르알칼리 측정 셀 가스에서 ZS6300-H2는 Cl2 / O2 / N2 배경 가스를 어떻게 처리하나요?

음극 전해조 가스는 대부분 H2이며, 막을 통과해 유입되는 잔류 O2, N2 및 미량의 Cl2를 포함합니다. TCD는 화학종을 구별하지 않는 물성 측정 방식이므로, 기준 시료 매트릭스와 열전도도가 다른 가스는 모두 브리지 측정값에 영향을 줍니다. O2와 N2는 건조 공기 기준값과 충분히 가까워 매트릭스 교정에 반영할 수 있지만, 공기의 약 삼분의 일 수준인 Cl2는 주문 시 확인하는 설계된 매트릭스 범위 내에서 관리해야 합니다. 상류 전처리(ZS-SCS-600 냉각 건조 장치와 전용 Cl2 제거 장치)는 시료 셀에 들어가기 전에 습윤 Cl2를 제거하며, 공장에서는 고객이 신고한 전해조 가스 조성에 맞춰 기준 셀 충전량과 매트릭스 보정을 설정합니다. 정확도는 임의의 혼합물이 아니라 신고된 매트릭스를 기준으로 지정합니다.

발전기 냉각용 H2 순도는 일반적으로 97–99 %vol입니다. 0–100 %vol 측정 범위만으로 충분한가요?

연속 순도 모니터링에는 충분하지만 CO2-H2 가스 치환 작업에는 충분하지 않습니다. 운전 중 발전기는 H2 97–99 %vol로 작동하며 경보 기준은 약 95 %vol에 설정됩니다. 0–100 %vol 측정 범위로 이 구간을 충분히 분해할 수 있습니다. 가스 치환, 기동 및 고정자 퍼지 중에는 내부 가스가 0–30 %vol CO2 / 공기 / H2 혼합물을 통과합니다. 이때 다중 측정 범위 펌웨어가 광학 부품 변경 없이 0–10 %vol 또는 0–25 %vol 측정 범위로 전환됩니다. IEEE C50.13 / ASTM D7968형 플랜트 순도 절차, 씰 오일 수분 함량 및 냉각기 무결성 시험은 적용 현장의 작업 절차입니다. ZS6300-H2는 해당 절차에 H2 %vol 입력값을 제공하지만 절차 자체를 대체하지는 않습니다.

ZS6300-H2는 ISO 14687-2 연료전지급 수소 품질 모니터링 요건을 충족하나요?

아니요. ISO 14687-2 Grade D는 연료전지급 H2의 여러 미량 불순물에 대해 의무 한도를 규정합니다. CO 0.2 ppm, 총 황 0.004 ppm, NH3 0.1 ppm, 총 할로젠 0.05 ppm과 함께 수분, THC 및 불활성 가스 한도도 포함됩니다. 이는 벌크 순도 측정이 아니라 미량 불순물 감사이며, 검출 하한이 약 100 ppm H2인 TCD로 수행할 수 없습니다. 연료전지급 감사에는 추적 가능한 불순물 표준물질과 함께 실험실급 EC, 펄스 방전 헬륨 이온화 또는 GC 기반 하드웨어가 필요합니다. 이 용도는 조건부 엔지니어링 검토 대상으로 남겨 두며 ZS6300-H2 데이터시트에서 명시적으로 보장하지 않습니다.

ZS6300-H2는 %LEL 수소 누출 검출기와 어떻게 구분되나요?

두 기기는 모두 “수소”를 다루지만 적용 작업은 서로 다릅니다. ZS6300-H2는 측정 셀 가스 헤더, 개질기 출구 또는 발전기 루프에 설치되는 공정 순도용 벌크 %vol 가스 분석기입니다. DCS에 %vol 측정값을 전달하며 화재 및 가스 안전 계통에는 참여하지 않습니다. 고정식 및 휴대용 %LEL 수소 누출 검출기는 구역 모니터링, 누출 경보 및 밀폐 공간 출입을 위해 %LEL로 교정된 촉매 비드/EC 센서를 사용하는 안전 계기이며 IEC 60079 / ATEX F&G 로직에 따라 적용됩니다. 일반적으로 플랜트에서는 두 종류를 함께 운영합니다. 공정 분석기는 수율 관리를 위해 순도를 측정하고, 안전용 검출기는 작업자 보호를 위해 경보 상태를 제공합니다. 두 기기의 역할을 바꾸어 사용하지 마세요. ZS6300-H2는 누출 검출기가 아니며 %LEL 안전용 검출기는 공정 순도 측정용이 아닙니다.

ZS6300-H2와 현장 조건 비교 검토

최종 모델을 선정하기 전에 가스 측정 범위, 시료 온도, 압력, 수분 및 인증 요건을 보내 주세요. 24시간 이내에 사양을 확인하고 견적을 보내 드립니다.