수위유량계

  • Home
  • >
  • 기자재 산업
  • >
  • 수위유량계

  4) 용적식 유량계 (Positive Displacement Flow Meter)

   o 용적식은 일정 용적의 계량실을 가지고 여기에 측정 유체를 유입하여 통과 체적을 측정하는 형식의 유량계로서 계량 회수로부터 용적유량을 측정하는 원리이다.

   o 고점성 액체에 있어서 고점도이며 거래용이나 표준 유량계로서도 사용한다.

   o 유량계 설계부에 직관부는 필요로 하지 않으나 압력손실이 비교적 크다. 

 

  5) 면적식 유량계(Area Flow Meter) : Rota Meter

   o 면적식은 흐름의 통로에 조절판인 플로트(Flot) 또는 스로틀(throttle)을 설치하고 전후의 차압(差壓)을 일정하게 유지시켜, 그 면적의 대소로 유량을 측정하는 방식의 유량계이다.

   o 면적식 유량계는 반드시 수직으로 설치되어야 함으로 설치 조건에 제약을 받는다.

   o 면적식은 내부 구조상 압력손실이 비교적 큰 편이다.

   o 차압식 유량계 보다 적은 유량, 고점도의 유량측정이 가능하다.

   o 주로 액체약품, 염소가스 등의 소용량의 유량측정에 주로 이용된다.

 

contents_img contents_img
(면적식 유량계)

 

  6) 터빈 유량계(Turbine Flow Meter)

   o 터빈유량계는 관내에 로터(회전날개)를 설치하고 유체를 흘려보내면 유체 흐름과 비례하여 로터가 회전하는데, 이때 로터의 회전속도를 계수하여 유량을 구하는 방식이다. (적용식은 Q = k ․ w, w : 로터의 회전수)

   o 터빈유량계는 크게 하우징(housing), 로터(rotor) 등 직접 유체와 접촉하여 측정하는 부분, 유체와 접촉하지 않고 로터의 회전수를 검출하는 픽업 및 이를 전달하는 프리엠프로 구성된다.

   o 큰 관경 및 넓은 온도에서 사용이 가능하며 깨끗한 유체, 유체저항이 작은 저점도 액체에 적합하다.

 

contents_img
(터빈 유량계)

 

  7) 개수로 유량계(Open Channel Flow Meter)

   o 하수처리장, 도수로 등의 개수로의 유량 측정에는 Weir(둑), Flume(수로식) 식 등이 있다.

     • 위어식 유량계는 개수로에 삼각, 사각의 위어(둑)을 설치하여 위어에 흐르는 유체의 깊이(위어 수두)를 측정하여 유량을 산출하는

        방식의 유량계이다.

     • 플럼(수로식)식은 개수로 도중에 축소부를 가진 파샬플륨에 물(Water) 통과시키면 유속은 빨라지고, 수위는 낮아지는 현상 발생,

       이때 수위 저하량을 측정하여 유량을 구하는 유량계로 액위(수위)를 측정하는 방법에는 초음파식, 투입압력식, 부유식 등이 있다. 

     • 또한, 위어식 보다 손실수두가 낮아 낙차 작은 수로에도 적용이 가능하다.

     • Flume(수로식) 식의 적용공식 : Q = K․han   (k, n : 파샬플륨의 형상, 치수 정수, ha : 측정위치에서의 수두(m))

 

contents_img
(플럼식 개수로 유량계)

 

contents_img

(삼각 웨어)


(유량계 종류별 측정 원리 및 장단점) 

유량계 종류

측정 원리

장    점

단    점

전자유량계

도체가 자계내 운동시 그 도체내 자계방향 및 운동방향의 양방향의 직각방향으로 기전력이 발생하고 그 크기는 자속밀도와 속도에 비례하는 페러데이 전자유도법칙에 기초하여 신호기전력을 검출하여 유량으로 변환한다.

직관부 길이 비교적 짧다.

전도성인 경우 제약이 거의 없다.

전도성 액체에 국한되고 유지보수가 어렵다.

초음파유량계

(1회선/건식)

전달 시간차법을 기초로 유체 내 초음파 전파속도에 따라 변하는 전파시간차를 측정하여 배관 내 측정선상의 유속을 측정하여 유량으로 연산한다.

설치시 무단수

압력손실 전혀 없다.

기기의 조정 및 교정 가능

비교적 긴 직관부 필요.

기포, 불균일 흐름의 영향이 크다.

외부원인에 의한 오차영향

초음파유량계

(다회선/습식)

전달 시간차법을 기초로 유체 내 초음파 전파속도에 따라 변하는 전파시간차를 측정함으로써 배관 내 여러 측정선상의 유속을 측정하여 이중적분하여 유량으로 연산한다.

비교적 짧은 직관부 필요.

설치시 무단수

압력손실 전혀 없다.

기기의 조정 및 교정 가능

이동용으로 설치가 어렵다

(상설용)

벤츄리

관로 내에 조임기구(벤츄리, 노즐, 오리피스, V-cone 등)을 설치하여, 유체의 통과 면적을 좁게하면 조임기구에서 발생하는 저항에 의하여 발생된 압력차를 측정하고 베르누이원리에 의한 유량은 차압의 제곱근에 비례함을 응용하여 유량으로 연산한다.

압력손실이 비교적 작다.

이물질침전 등 영향 없다.

외형(길이)이 크다.

비교적 직관부가 길다.

노즐

고온, 고압 급수 또는 증기유량 측정에 적합

압력손실이 크고, 긴 직관부 필요. 구조복잡

오리피스

구조가 간단하여 제작용이

압력손실이 크다

비교적 긴 직관부 필요

V-cone

비교적 짧은 직관부 요구

압력손실이 적다

(오리피스의 1/2 정도)

10inch이상의 대형제작이

곤란

면적유량계

유체흐름은 플로트에 의해 압축되면 전후 차압이 발생된다. 이 차압에 의해 플로트를 상승하고 이 높이에 따라 결정되는 유통단면적과 유량은 비례관계가 있음을 이용 유량을 측정한다.

직관부 불필요

대부분 유체에 사용 가능

재현성이 뛰어나다

고점성, 이물질 포함유체에 부적절.

유지보수가 어렵다

기포 혼입시 오차유발

터빈유량계

유동의 중간에 위치한 터빈의 회전속도가 유속에 비례하는 것을 이용. 측정된 유속을 유량으로 환산.

소형, 구조간단, 압력손실 적다

이물질 걸림에 의한 고장이 잦다

와류유량계

(Vortex)

유체의 유동 내에 직각으로 놓여진 물체(소용돌이 발생체)의 하류에는 유속과 비례한 주파수의 소용돌이 발생, 이 주파수를 검출 유량을 측정한다.

구조간단, 기계적인 가동부가 없다

광범위한 유체측정 가능

맥동 유체, 점성 유체에 사용제한.

이물질, 슬러지에 의한 오차발생 쉽다

프로펠라식 유량계

프로펠라 회전수가 직접 무접점으로 지시계에 전송되어 계량하는 것으로 순간 및 적산유량이 동시에 측정한다.

대구경, 대유량에서 다소 저렴

이물질 걸림에 의한 오차 크다

기타 유량계

피토관, 아뉴바(Annuber), 질량 유량계 등

 

 

contents_img 유량계 검․교정 검사

 

   o 설치된 유량계는 유량계 파손 여부, 유량계 접합부 등에서의 누수 여부 및 유량계실 침수상태 등을 분기에 1회 이상 정기점검 해야 한다.

     • 설치된 유량계는 연1회 이상「국가표준기본법」 제3조제17호에 따른 교정을 받거나 오차시험을 하여야 한다.(수도법시행규칙 별표 6)

   o 교정 목적은 측정의 정도(지시차와 실제치와의 차가 없을 것)를 실현하기 위하여 한 대 한 대 조정하는 것으로 교정 방법에는 직접교정법과 간접교정법이 있다.

 

※ 직접교정법(wet calibration)은 교정하고자 하는 유량계에 직접 측정하고자 하는 유체를 흘려 기준(또는 표준)이 되는 유량계(또는 유량)과 교정하고자 하는 유량계의 지시값을 상호 비교하여 어떠한 차이가 있는지를 비교, 조정하는 방법이다.

※ 간접교정법(dry calibration)은 교정하고자 하는 유량계에 직접 측정하고자 하는 유체를 흘리지 않고 기타 다른 방법을 적용하여 교정하는 방법,  예를 들면 오리피스의 경우 길이 및 조도를 측정한다던가, 초음파 유량계의 경우 시간차 측정, 길이 측정오차 등을 사용하여 유량을 교정하는 방법이다.

 

  1 2 3

Technical Photos
illustrate