KR101129652B1 - 이동식 유량계교정장치 및 이를 이용한 유량계 교정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용이하면서도 정확하게 유량계의 성능 검사를 실시할 수 있도록 구조가 개선된 이동식 유량계교정장치 및 이를 이용한 유량계 교정방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 이동식 유량계교정장치는 중공의 형상으로 형성되며 내부로 유체가 유동하는 유관에 설치되어 유관을 흐르는 유체의 유량을 측정하는 유량계를 검사하기 위한 것으로, 유관의 내부에 삽입되어 유량계의 상류 측에 배치되며, 유관의 내측면에 밀착되어 유관을 차단하도록 팽창되는 튜브와, 중공의 형상으로 형성되며, 튜브에 삽입되어 유관의 튜브 상류 측과 연통되는 삽입관과, 중공의 형상으로 형성되며, 삽입관을 통해 내부로 유체가 유입되도록 일단부는 삽입관에 연결되며, 내부로 유입된 유체가 타단부를 통해 유량계의 상류 측으로 배출되는 측정관과, 측정관에 설치되며, 측정관 내부를 유동하는 유체의 유량을 측정하는 기준유량계를 포함한다.

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Description

이동식 유량계교정장치 및 이를 이용한 유량계 교정방법{Portable checking device for flowmeter and method to check flowmeter using the same}

본 발명은 유관에 설치되어 있는 유량계를 검사/교정하는데 이용되는 이동식 유량계교정장치 및 이를 이용한 유량계 교정방법에 관한 것이다.

생활 하수와 같은 오수와, 우수(즉, 빗물)가 배출되는 하수관거는, 우수관과 오수관이 분리되었는지 여부에 따라, 합류식과 분류식으로 구분된다. 근래에 들어서는 도 1에 도시된 바와 같은, 분류식 하수관거가 많이 설치되고 있다.

이러한 하수관거(200)는 주로 지천이나 도로 주변을 따라 하류 쪽 즉 고도가 낮은 지역에 위치한 하수처리장까지 연결되며, 이때 배관 중간 중간에 하수관거가 합쳐지거나 또는 하수관거의 유지보수 및 퇴적물을 청소하기 위해 맨홀을 설치한다.

그리고, 이러한 맨홀에 하수관거용 유량계를 설치하여 각 지점별 유속/유량을 얻고, 이를 기초로 하여 구간별 유량변화와 야간 최소유량 측정 및 강우변화량 등을 함께 분석함으로써, 중간에 불명수 또는 우수가 유입되는지 여부 또는 중간에서 하수가 다른 곳으로 유출되는지 여부를 조사한다.

그러나, 하수관거를 따라 흐르는 유체의 특성 및 유량이 시시각각으로 변할 뿐 아니라, 유량계가 설치된 후 시간이 지남에 따라 하수관거 내부에 스케일이 발생하거나 유량계 자체의 성능이 변화되는 등의 2차적인 요소들도 변화되게 되며, 따라서 신뢰성 있는 데이터를 얻기 위해서는 유량계의 성능을 주기적으로 점검 및 교정할 필요가 있다.

종래의 경우에는 하수관거에 설치된 유량계를 분리한 후, 검사실로 옮겨서 유량계의 성능을 검사/교정한 후 다시 하수관거에 설치하였다. 따라서, 유량계를 검사하는데 많은 시간과 비용이 소요되는 문제점이 있다.

특히, 하수관거의 경우에는 내부를 흐르는 유체의 특성과 유량 변화가 매우 심하기 때문에, 검사실과 같이 안정적인 조건하에서 수행되는 유량계의 교정/검사 만으로는 신뢰성 있는 데이터를 확보할 수 있도록 유량계를 교정할 수 없으며, 이러한 사실은 해당 업계에 널리 알려진 사실이다.

따라서, 용이하고 신속하면서도 신뢰성을 가질 수 있도록 현장에서 유량계를 교정할 수 있는 장치 및 방법의 개발이 요구된다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 용이하면서도 정확하게 유량계의 성능 검사를 할 수 있도록 구조가 개선된 이동식 유량계교정장치 및 이를 이용한 유량계 교정방법을 제공하는 것이다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 이동식 유량계교정장치는 중공의 형상으로 형성되며 내부로 유체가 유동하는 유관에 설치되어 상기 유관을 흐르는 유체의 유량을 측정하는 유량계를 검사하기 위한 것으로, 상기 유관의 내부에 삽입되어 상기 유량계의 상류 측에 배치되며, 상기 유관의 내측면에 밀착되어 상기 유관을 차단하도록 팽창되는 튜브와, 중공의 형상으로 형성되며, 상기 튜브에 삽입되어 상기 유관의 튜브 상류 측과 연통되는 삽입관과, 중공의 형상으로 형성되며, 상기 삽입관을 통해 내부로 상기 유체가 유입되도록 일단부는 상기 삽입관에 연결되며, 내부로 유입된 상기 유체가 타단부를 통해 상기 유량계의 상류 측으로 배출되는 측정관과, 상기 측정관에 설치되며, 상기 측정관 내부를 유동하는 유체의 유량을 측정하는 기준유량계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 삽입관에는 상기 삽입관을 개폐하는 밸브가 설치되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 측정관에 연결되며, 상기 측정관으로 유입되는 유체의 유량이 증감되도록 펌핑하는 펌핑수단을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 본 발명에 따르면 상기 측정관의 내부가 만관 상태로 유지되도록, 상기 유체가 유출되는 상기 측정관의 타단부는 상기 삽입관에서 상기 유체가 유입되는 측 단부 보다 높은 위치에 배치되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 유량계 교정방법은 중공의 형상으로 형성되며 내부로 유체가 유동하는 유관에 설치되어 상기 유관을 흐르는 유체의 유량을 측정하는 유량계를 검사하기 위한 방법으로, 이동식 유량계교정장치를 상기 유관의 유량계 상류 측에 설치하는 준비단계와, 상기 튜브를 팽창시켜 상기 유관의 상류 측과 하류 측을 상호 차단하는 차단단계와, 상기 삽입관을 통해 상기 측정관으로 상기 유체를 유입시키고, 상기 기준유량계를 이용하여 상기 측정관 내부를 유동하는 유체의 유량을 측정하는 제1유량측정단계와, 상기 유량계를 이용하여 상기 측정관에서 배출된 후 상기 유관 내부를 흐르는 유체의 유량을 측정하는 제2유량측정단계와, 상기 기준유량계에서 측정된 유량과 상기 유량계에서 측정된 유량을 기초로, 상기 유량계의 성능을 검사하는 검사단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 이동식 유량계교정장치는, 상기 측정관에 연결되며 상기 측정관으로 유입되는 유체의 유량이 증감되도록 펌핑하는 펌핑수단을 더 가지며, 상기 제1유량측정단계 및 상기 제2유량측정단계에서는 상기 펌핑수단을 이용하여 상기 측정관으로 유입되는 유체의 유량을 증감시켜가면서 유량을 측정하는 것이 바람직하다.

상기한 구성의 본 발명에 따르면, 유관에서 유량계를 분리하지 않고 현장에 서 직접 유량계의 성능 검사 및 교정을 실시할 수 있으므로, 유량계를 검사 및 교정하는데 소요되는 시간 및 비용이 감소된다.

또한, 현장에서 직접 유량계를 검사 및 교정하므로, 보다 더 정확하게 유량계를 교정할 수 있다.

또한, 본 발명에 따르면 유량계의 점검시 유량계를 통과하는 유체의 유량을 변화시켜가면서 넓은 유량측정범위에 대하여 유량계를 점검할 수 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량계 교정방법 및 이동식 유량계교정장치에 관하여 설명한다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량계 교정방법의 흐름도이며, 도 3은 하수관거에 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 유량계교정장치가 설치된 상태를 나타내는 구성도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 실시예에 따른 유량계 교정방법(M100)은 준비단계(S10)와, 차단단계(S20)와, 제1유량측정단계(S30)와, 제2유량측정단계(S40)와, 검사단계(S50)를 포함한다.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 하수관거(1)에는 하수관(2)의 정비 및 하수관에 쌓인 퇴적물의 청소를 위하여 맨홀(3)이 설치되어 있다. 그리고, 하수관의 내부를 흐르는 유체(하수 및 우수)의 유량을 측정하기 위한 유량계(4)가 설치되어 있다. 주로, 하수관거에는 도플러 효과를 이용하여 유량을 측정하는 유량계가 많이 설치되나, 유량계의 종류는 이에 한정되는 것이 아니다. 예를 들어, 한 쌍의 초음파 진동자 사이에서 초음파가 수신되는 소요되는 시간의 차이를 이용하는 방법, 즉 '전파 시간차법'을 이용하는 초음파 유량계(개수로식 유량계)가 설치될 수도 있다.

준비단계(S10)에서는 이동식 유량계교정장치(100)를 유관, 즉 하수관에 설치한다. 여기서, 이동식 유량계교정장치(100)는 현장에서 하수관거에 설치된 유량계(4)의 성능을 검사 및 교정하기 위한 것으로, 본 실시예에 따른 이동식 유량계교정장치(100)는 튜브(10)와, 삽입관(20)과, 측정관(30)과, 기준유량계(40)와, 펌핑수단(도면 미도시)를 포함한다.

튜브(10)는 하수관(즉, 유관)의 내부를 막아서 하수관(2)을 차단하기 위한 것이다. 튜브(10)는 유체(기체 또는 액체)의 주입시 팽창가능하도록 이루어지며, 팽창시 하수관(2)의 내측면에 밀착되어 하수관(2)을 차단한다. 그리고, 튜브(10)가 하수관의 내측면의 형상에 따라 팽창되어 하수관을 완전히 차단할 수 있도록, 튜브(10)는 고무 등과 같이 탄성을 가지는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

삽입관(20)은 튜브에 의해 하수관(1)이 차단됨에 따라, 튜브(10)의 상류 측에 모인 하수를 하류 측으로 유동시키기 위한 것이다. 삽입관(20)은 중공의 형상으로 형성되며, 튜브(10)에 삽입되어 튜브의 상류 측과 연통된다. 그리고, 삽입관(20)에는 밸브(21)가 설치되어 있다.

측정관(30)은 중공의 형상으로 형성된다. 측정관(30)의 일단부는 삽입관(20)의 하류 측 단부에 연결되며, 측정관(30)의 타단부는 유량계(4)에 대하여 상류 측에 배치된다.

기준유량계(40)는 측정관(30)에 설치되어, 측정관(30)의 내부를 통과하는 유체의 유량을 측정하기 위한 것이다. 후술하는 바와 같이, 이 기준유량계(40)로 측정된 유량을 기준으로 하수관거(1)에 설치된 유량계(4)를 점검 및 교정할 것이므로, 기준유량계(40)는 성능평가를 거쳐 정밀하게 유량을 측정할 수 있는 상태로 교정된 상태이어야 한다. 그리고, 기준유량계(40)로는 앞서 설명한 바와 같이 다양한 종류의 유량계가 사용될 수 있는데, 본 실시예의 경우에는 초음파 유량계가 이용된다.

펌핌수단은 유량계의 점검시, 기준유량계(40) 및 유량계(4)를 통과하는 유체의 유량을 증감하기 위한 것이다. 후술하는 바와 같이, 유량계(4)의 점검시에는 유량계가 다양한 유량범위하에서(즉, 유량이 적은 범위에서 많은 범위까지) 정확하게 유량을 측정할 수 있는지 점검할 필요성이 있으며, 이를 위해서는 기준유량계(40) 및 유량계(4)를 지나는 유체의 유량이 변경될 필요가 있다. 펌핑수단(예를 들어 펌프)은 측정관(30)에 연결되며, 펌핑수단의 펌핑시 측정관(30)으로 유입되는데, 이때 펌핑되는 세기에 따라 유입되는 유체의 유량이 증감된다.

차단단계(S20)에서는 도 3에 도시된 바와 같이 튜브(10)를 팽창시켜 하수관(2)을 차단한다. 이때, 밸브도 함께 차단한다. 그러면, 튜브의 상류 측에 하수가 모이게 되고, 이에 따라 하수의 수위가 도 3의 점선위치에서 실선위치로 상승하게 된다.

제1유량측정단계(S30)에서는 밸브(21)를 개방하고, 펌핑수단을 가동하여 삽입관(20)을 통해 측정관(30)으로 하수를 유입시킨다. 그리고, 하수가 측정관(30) 을 통과할 때 기준유량계(40)를 이용하여 측정관(30) 내를 통과하는 하수의 유량을 측정한다. 이때, 펌핑되는 세기를 조절하여 측정관으로 유입되는 하수의 유량을 증감시켜가면서 하수의 유량을 측정한다. 한편, 측정관으로 유입된 하수는 다시 하수관으로 배출되는데, 이때 유량계의 상류 측으로 배출된다.

제2유량측정단계(S40)에서는 유량계(4)를 이용하여, 측정관(30)에서 배출된 후 하수관(2)을 따라 유동하는 하수의 유량을 측정한다.

검사단계(S50)에서는 기준유량계(40)에서 측정된 유량과, 유량계(4)에서 측정된 유량을 비교하고, 그 결과에 따라 유량계(4)를 교정한다. 즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 기준유량계(40)를 통과한 유량은 그대로 유량계(4)를 지나게 되므로, 유량계(20)가 정확하다면 측정된 두 유량 값이 일치하여야 한다. 따라서, 검사단계에서는 기준유량계(40)에서 측정된 유량 값과 유량계(4)에서 측정된 유량 값이 일치하도록 유량계를 교정한다.

본 실시예에 따르면, 이동식 유량계교정장치를 가지고 다니면서, 유량계가 설치되어 있는 현장에서 유량계의 성능을 검사 및 교정할 수 있다. 따라서, 종래와 같이 유량계를 분리한 후 검사실로 옮겨 검사할 때에 비하여, 유량계를 검사/교정하는데 소요되는 비용 및 시간이 절감된다.

그리고, 종래의 경우에는 검사실과 같이 안정적인 조건하에서 유량계 검사를 실시하였으므로, 실제 현장 조건과의 차이로 인해 교정의 정확도에 한계가 있었다. 하지만, 본 실시예의 경우 현장에서 직접 유량계를 검사 및 교정하므로, 유량계를 정확하게 교정할 수 있다.

또한, 펌핑수단을 통해 유량계 및 기준유량계를 통과하는 유체의 유량을 증감할 수 있으므로, 넓은 유량범위에 대하여 유량계의 성능을 검사할 수 있다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동식 유량계교정장치가 설치된 상태의 구성도이다.

도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 이동식 유량계교정장치(100A)는 튜브(10A)와, 삽입관(20A)과, 측정관(30A)과, 기준유량계(40A)를 구비한다. 여기서, 튜브(10A), 삽입관(20A) 및 기준유량계(40A)의 구성은 앞서 설명한 실시예와 동일하므로, 측정관(30A)에 관하여만 설명한다.

측정관(30A)은 중공의 형상으로 형성된다. 측정관(30A)의 우측 단부는 삽입관(20A)에 연결된다. 그리고, 측정관(30A)의 좌측 단부는 상방향으로 절곡(휘어져)되며, 이에 따라 측정관(30A)의 좌측 단부의 위치가 삽입관(20A)의 우측 단부(상류 측 단부) 보다 높은 위치에 배치된다. 그리고, 이와 같이 하수가 유출되는 측정관의 좌측 단부가, 하수가 유입되는 삽입관의 우측 단부 보다 높은 위치에 배치되므로, 측정관(30A) 및 삽입관(20A)의 내부가 만관 상태(즉, 하수로 가득찬 상태)로 유지되게 된다.

본 실시예에 따르면, 별도의 펌핑수단이 없이도 측정관의 내부가 만관된 상태로 하수가 유동하게 되며, 따라서 앞서 설명한 실시예보다 간단한 구성으로 유량계를 검사 및 교정할 수 있다.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

도 1은 종래의 하수관거가 설치된 사시도이다.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량계 교정방법의 흐름도이다

도 3은 하수관거에 본 발명의 일 실시예에 따른 이동식 유량계교정장치가 설치된 상태를 나타내는 구성도이다.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 이동식 유량계교정장치가 설치된 상태의 구성도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

M100...유량계 교정방법 S10...준비단계

S20...차단단계 S30...제1유량측정단계

S40...제2유량측정단계 S50...검사단계

100...이동식 유량계교정장치 10...튜브

20...삽입관 30...측정관

40...기준유량계

Claims (6)

1. 중공의 형상으로 형성되며 내부로 유체가 유동하는 유관에 설치되어 상기 유관을 흐르는 유체의 유량을 측정하는 유량계를 검사하기 위한 이동식 유량계교정장치로서,

   상기 유관의 내부에 삽입되어 상기 유량계의 상류 측에 배치되며, 상기 유관의 내측면에 밀착되어 상기 유관을 차단하도록 팽창되는 튜브;

   중공의 형상으로 형성되며, 상기 튜브에 삽입되어 상기 유관의 튜브 상류 측과 연통되는 삽입관;

   중공의 형상으로 형성되며, 상기 삽입관을 통해 내부로 상기 유체가 유입되도록 일단부는 상기 삽입관에 연결되며, 내부로 유입된 상기 유체가 타단부를 통해 상기 유량계의 상류 측으로 배출되는 측정관; 및

   상기 측정관에 설치되며, 상기 측정관 내부를 유동하는 유체의 유량을 측정하는 기준유량계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 유량계교정장치.
2. 제1항에 있어서,

   상기 삽입관에는 상기 삽입관을 개폐하는 밸브가 설치되어 있는 것을 특징으로 하는 이동식 유량계교정장치.
3. 제2항에 있어서,

   상기 측정관에 연결되며, 상기 측정관으로 유입되는 유체의 유량이 증감되도 록 펌핑하는 펌핑수단;을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이동식 유량계교정장치.
4. 제2항에 있어서,

   상기 측정관의 내부가 만관 상태로 유지되도록, 상기 유체가 유출되는 상기 측정관의 타단부는 상기 삽입관에서 상기 유체가 유입되는 측 단부 보다 높은 위치에 배치되는 것을 특징으로 하는 이동식 유량계교정장치.
5. 중공의 형상으로 형성되며 내부로 유체가 유동하는 유관에 설치되어 상기 유관을 흐르는 유체의 유량을 측정하는 유량계를 검사하기 위한 방법으로,

   제1항에 기재된 이동식 유량계교정장치를 상기 유관의 유량계 상류 측에 설치하는 준비단계;

   상기 튜브를 팽창시켜 상기 유관의 상류 측과 하류 측을 상호 차단하는 차단단계;

   상기 삽입관을 통해 상기 측정관으로 상기 유체를 유입시키고, 상기 기준유량계를 이용하여 상기 측정관 내부를 유동하는 유체의 유량을 측정하는 제1유량측정단계;

   상기 유량계를 이용하여 상기 측정관에서 배출된 후 상기 유관 내부를 흐르는 유체의 유량을 측정하는 제2유량측정단계; 및

   상기 기준유량계에서 측정된 유량과 상기 유량계에서 측정된 유량을 기초로, 상기 유량계의 성능을 검사하는 검사단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계 교정방법.
6. 제5항에 있어서,

   상기 이동식 유량계교정장치는, 상기 측정관에 연결되며 상기 측정관으로 유입되는 유체의 유량이 증감되도록 펌핑하는 펌핑수단을 더 가지며,

   상기 제1유량측정단계 및 상기 제2유량측정단계에서는 상기 펌핑수단을 이용하여 상기 측정관으로 유입되는 유체의 유량을 증감시켜가면서 유량을 측정하는 것을 특징으로 하는 유량계 교정방법.

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