KR101183667B1 - 고온용 초음파 유량계 - Google Patents

Abstract

고온 유량 측정 성능이 우수한 초음파 트랜스듀서 및 이를 이용한 고온용 초음파 유량계에 대하여 개시한다.
본 발명에 따른 고온용 초음파 유량계는 유체의 유입 및 유출이 이루어지는 몸체관(body pipe); 및 연결부가 상기 몸체관의 측벽에 장착되는 초음파 트랜스듀서;를 포함하고, 상기 초음파 트랜스듀서의 연결부는 상기 유체로부터 전달되는 열을 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 방열부는 복수의 방열 날개로 이루어질 수 있다.

Description

고온용 초음파 트랜스듀서 및 이를 이용한 고온용 초음파 유량계 {HIGH TEMPERATURE ULTRASONIC TRANSDUCER AND HIGH TEMPERATURE ULTRASONIC FLOWMETER USING THE SAME}

본 발명은 초음파 유량계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 초음파 트랜스듀서에 방열 구조를 적용함으로써 400℃ 정도의 고온에서도 유량 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 초음파 트랜스듀서 및 이를 이용한 고온용 초음파 유량계에 관한 것이다.

1900년대 초, 선박의 항해시 암초, 빙산 등의 탐지를 위해 처음으로 초음파 진동 소자가 사용되었으며, 이는 오늘날 산업현장에서 유량측정에 폭 넓게 사용되는 초음파 유량계의 시초가 된다.

유체가 흐르는 파이프 내에 초음파를 보내면 그 전반 속도는 유체의 흐름 영향을 받아 흐름과 동일방향에 대해서는 정지되어 있을 때의 음속에 유속을 가한 속도로 전해지고, 반대방향에는 반대로 유속을 뺀 속도로 전해진다. 이 두가지 방향의 음속의 차를 측정하면 유속이 구해지고, 초음파 유량계는 상기와 같은 원리를 이용하여 유체의 체적 유량을 측정하는 방식으로 파이프 내의 유량을 측정하고 있다.

초음파 유량계의 방식은 측정 원리에 따라서, 시차 타입, 그리고, 도플러 타입, 볼텍스(Vortex) 타입 등으로 구분된다. 시차 타입은 다시 전반 시간차 타입, 주파수차 타입, 위상차 타입 등으로 구분된다.

시차 타입의 초음파 유량계는 주로 비교적 맑은 물을 측정 대상으로 하고, 도플러 타입은 폐수 등 이물질을 다량 함유한 오수를 측정 대상으로 한다.

이러한 초음파 유량계의 특징은 대유량 측정에 충분히 적용될 수 있고, 또한 두꺼운 금속관 외부로부터 유량 측정이 가능하므로 기존 설치된 파이프에 별도의 가공을 하지 않고도 유량 측정이 가능하다는 점이다.

또한, 초음파 유량계는 유체의 유속에 의한 방해없이 유속 측정이 가능하고 초음파가 전달되는 유체라면 어떠한 유체 유속 측정도 가능하며, 고점도액, 비전도체액 또는 가스의 유속 측정도 가능하며, 측정대상의 외형적 크기와도 무관해서 하천 등의 유속도 측정이 가능한 특징이 있다.

다만, 초음파 유량계의 경우, 초음파 트랜스듀서에 포함되는 압전소자는 의 큐리 온도(Tc)가 300℃에 미치지 못하고, 이에 따라 200℃ 이상의 온도에서는 사용이 어렵다. 또한 압전소자 전면에 수mm ~ 수십mm의 두께로 장착되는 정합층(matching layer)에는 방열 특성이 없어, 400℃ 정도의 고온의 유량은 그 열이 바로 압전소자로 전달되어 측정 오류를 크게 발생시키고 있다.

따라서, 이러한 고온에서의 측정 오류를 개선할 수 있는 기술이 요구된다.

본 발명의 목적은 400℃ 정도의 고온에서도 유량 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 초음파 트랜스듀서를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 400℃ 정도의 고온에서도 유량 측정의 정확도를 향상시킬 수 있는 초음파 트랜스듀서를 이용한 고온용 초음파 유량계을 제공하는 것이다.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 트랜스듀서는 연결부를 구비하여 유체의 유입 및 유출이 이루어지는 몸체관의 측벽에 장착되며, 초음파 센싱부를 구비하여 초음파로 상기 몸체관 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하되, 상기 연결부와 초음파 센싱부 사이에 방열부를 포함하여, 상기 유체로부터 전달되는 열을 방출하는 것을 특징으로 한다.

상기 다른 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예에 따른 고온용 초음파 유량계는 본 발명에 따른 고온용 초음파 유량계는 유체의 유입 및 유출이 이루어지는 몸체관(body pipe); 및 연결부가 상기 몸체관의 측벽에 장착되는 초음파 트랜스듀서;를 포함하고, 상기 초음파 트랜스듀서의 연결부는 상기 유체로부터 전달되는 열을 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서 또는 고온용 초음파 유량계에서 방열부는 복수의 방열 날개로 이루어질 수 있다.

본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서는 파이프와의 접촉면에서 전달되는 열을 공기중으로 발산할 수 있는 방열 구조를 적용함으로써 트랜스듀서 내 압전소자에 전달되는 열을 감소시킬 수 있다.

따라서, 상기의 초음파 트랜스듀서를 장착한 고온용 초음파 유량계는 400℃ 정도의 고온의 액체 또는 기체가 수송되는 파이프에 대하여 신뢰성 높은 유량 측정 결과를 제공할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 유량계를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 유량계의 다른 예를 개략적으로 나타낸 것이다.
도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 위상차 타입의 초음파 유량계의 유량 측정 원리를 나타낸 것이다.
도 4는 몸체관 내 유체의 유속 변화를 나타내는 개념도이다.
도 5a 및 도 5b는 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 트랜스듀서의 장착 구조를 나타낸 것이다.
도 6a 내지 도 6c는 초음파 빔 전파 방식에 따른 초음파 트랜스듀서의 방식들을 나타낸 것이다.
도 7a 및 도 7b는 단일빔 방식과 이중빔 방식이 적용된 습식 타입의 초음파 유량계의 예를 나타낸 것이다.
도 8a 및 도 8b는 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 트랜스듀서 내부의 초음파 센싱부의 예를 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 트랜스듀서의 예를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명에 따른 초음파 유량계에서 불안정한 유체의 흐름을 안정화시킬 수 있는 프로파일러의 예를 나타낸 것이다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 고온 유량 측정 성능이 우수한 초음파 트랜스듀서 및 이를 이용한 고온용 초음파 유량계에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 유량계의 예를 개략적으로 나타낸 것으로, 전반 시간차 타입의 초음파 유량계를 나타낸 것이다.

도 1을 참조하면, 도시된 고온용 초음파 유량계는 몸체관(101) 및 초음파 트랜스듀서(110a, 110b)를 포함한다.

몸체관(101)은 유체가 흐르는 관들의 사이에 배치되어 유체의 유입 및 유출이 이루어진다.

초음파 트랜스듀서(110a, 110b)는 몸체관의 측벽에 장착된다. 초음파 트랜스듀서(110a, 110b)는 내부에 초음파 센싱부를 구비하여 초음파로 몸체관(101) 내를 흐르는 유체의 유량을 측정한다.

보다 구체적으로, 도 1에 도시된 전반 시간차 타입의 초음파 유량계는 하나 또는 각각의 초음파 트랜스듀서(110a)에서 발사되는 초음파 빔이 유체를 통과할 때, 정지 상태에 비하여 유속분 만큼의 초음파 진행속도가 변화하는 것을 이용하여, 시간차에 의하여 유량을 측정하는 방식을 갖는다.

이때, 시간차(Δt)는 2L?V?cosθ/C² (여기서, L은 초음파 트랜스듀서의 전파 거리, C는 유체 중의 음속, V는 유체의 속도, θ는 유체흐름 방향에 대한 초음파 트랜스듀서의 전파각도)와 같이 정해진다.

도 2는 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 유량계의 다른 예를 개략적으로 나타낸 것으로, 주파수차 타입의 초음파 유량계를 나타낸 것이다.

도 2에 도시된 예에서도 유체의 유입 및 유출이 이루어지는 몸체관(201)과 초음파를 이용하여 몸체관(201) 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하는 초음파 트랜스듀서(210a, 210b)를 포함한다.

다만, 도 2에 도시된 예에서는 초음파 트랜스듀서(210a,210b)와 연결되는 증폭기(220a, 220b)를 포함하여 각각의 증폭기에서 출력되는 주파수(f1, f2)의 차이를 통하여 유량을 측정한다.

주파수 차(Δf)는 2V?cosθ/L 로 구해지며, 도 1에 도시된 예와 달리 유체 중의 음속(C)이 변수로 작용하지 않으므로, 유체 중의 음속(C)과는 무관하게 유속을 측정할 수 있다.

도 3은 본 발명에 적용될 수 있는 위상차 타입의 초음파 유량계의 유량 측정 원리를 나타낸 것이다.

위상차 타입의 초음파 유량계의 원리는 상기 도 1에 도시된 시간차 타입의 초음파 유량계의 원리와 거의 동일하며, 초음파 트랜스듀서의 송신과 수신 사이의 위상차(θ)를 고려하여 유체의 유량을 측정한다.

상기 도 1 내지 도 3에 도시된 여러 타입의 초음파 유량계에서 유량 측정 원리는 이미 널리 알려져 있으므로 그 상세한 설명은 생략하기로 한다.

도 4는 몸체관 내 유체의 유속 변화를 나타내는 개념도이다.

도 4와 같이 몸체관 내 유체는 몸체관 내벽 부분에서는 유속이 떨어지고, 몸체관 내부중심 부분에서는 최대 유속이 되는 유속 분포를 가진다. 따라서, 초음파 유량계에서 검출하는 유속은 몸체관 단면의 실질적인 평균유속과는 차이가 있게 된다.

통상 시간차 타입의 초음파 유량계에서는 초음파 전파경로상 평균유속을 사용하며, 도플러 타입의 초음파 유량계에서는 초음파 조사 부분의 유속을 사용하고 있다.

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 트랜스듀서의 장착 구조를 나타낸 것이다.

도 5a는 몸체관(501) 외부에 초음파 트랜스듀서(510a)를 장착하는 건식 타입(dry-type)을 나타낸 것이고, 도 5b는 몸체관(501)의 내부에 초음파 트랜스듀서(510b)를 장착하는 습식 타입(wet-type)을 나타낸 것이다.

본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서의 경우 도 5a에 도시된 건식 타입 및 도 5b에 도시된 습식 타입 어느 타입이라도 이용 가능하다.

다만, 건식 타입의 경우 습식 타입에 비하여 설치가 간단하는 것 이외에 큰 장점이 없으므로, 정밀도 등이 우수한 습식 타입을 이용하는 것이 더 바람직하다.

도 6a 내지 도 6c는 초음파 빔 전파 방식에 따른 초음파 트랜스듀서의 방식들을 나타낸 것이다.

도 6a 내지 도 6c를 참조하면, 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 트랜스듀서는 단일빔 방식(도 6a), 이중빔 방식(도 6b) 및 다중빔 방식(도 6c) 등의 초음파 빔 전파 방식을 가질 수 있다.

단일빔 방식의 초음파 트랜스듀서는 원리상 초음파가 통과하거나 반사되는 몸체관 내의 한 면이나 점에서의 평균유속을 측정하여 여기에 몸체관의 단면적을 곱하여 유동율을 구한다. 다만, 도 6a와 같은 단일빔 방식의 경우 유속 분포에 따른 오차 발생으로 유속 측정 계산이 어렵다.

도 7a 및 도 7b는 단일빔 방식과 이중빔 방식이 적용된 습식 타입의 초음파 유량계의 예를 나타낸 것이다.

도 7a에서는 몸체관(701) 내에서 초음파 트랜스듀서(710a, 710b)에 의하여 하나의 초음파 전파 경로(L1)만이 형성된다. 반면, 도 7b에서는 몸체관(701) 내에서 초음파 트랜스듀서(710a, 710b, 710c, 710d)에 의하여 2개의 초음파 전파 경로(L1, L2)가 형성되어, 도 7a에 도시된 예의 경우보다 측정 오차를 줄일 수 있다.

따라서, 도 6b와 같은 이중빔 방식이나 도 6c와 같은 다중빔 방식이 이용되는 것이 바람직하며, 비용적인 측면에서 이중빔 방식이 적용된 초음파 트랜스듀서를 초음파 유량계에 적용하는 것이 가장 적절하다고 볼 수 있다.

도 8a 및 도 8b는 본 발명에 적용될 수 있는 초음파 트랜스듀서 내부의 초음파 센싱부의 예를 나타낸 것이다.

도 8을 참조하면, 초음파 트랜스듀서 내부의 초음파 센싱부는 케이스(810), 상기 케이스 내벽에 형성되는 인너 슬리브(820), 상기 케이스의 전면을 커버하고, 위상 정합의 역할을 하는 정합층(830), 상기 정합층(830)의 배면에 형성되는 압전소자(840)를 포함하고, 이외에도 전기적 신호의 연결 및 처리를 위한 전선 네트워크(850), 전선(860), 컨넥터(870) 등이 포함된다.

이러한 초음파 트랜스듀서 내부의 초음파 센싱부의 구조는 이미 널리 알려져 있다.

전술한 바와 같이, 압전소자(840)의 큐리 온도(Tc)가 300℃에도 미치지 못하고, 또한 압전소자(840) 전면에 수mm ~ 수십mm의 두께로 장착되는 정합층(830)에는 방열 특성이 없어, 400℃ 정도의 고온의 유량은 그 열이 바로 압전소자로 전달되어 측정 오류를 크게 발생할 수 있으므로, 본 발명에서는 초음파 트랜스듀서에 방열부를 포함한다.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 트랜스듀서의 예를 나타낸 것이다.

도 9를 참조하면, 도시된 초음파 트랜스듀서는 초음파 센싱부(910), 방열부(920) 및 연결부(830)를 포함한다.

초음파 센싱부(910)는 초음파를 이용하여 몸체관 내를 흐르는 유체의 유량을 측정한다. 연결부(930)는 유체의 유입 및 유출이 이루어지는 몸체관의 측벽에 초음파 트랜스듀서를 장착하기 위한 구조를 가진다.

이러한, 초음파 센싱부(910)와 연결부(930)는 도 9에 도시된 형태에 한정되지 아니하고, 현재 시중에 적용되고 있는 어떠한 형태의 것이라도 이용 가능하다.

방열부(920)는 초음파 센싱부(910)와 연결부(930) 사이에 배치된다. 방열부(920)는 도 9에 도시된 바와 같은 복수의 방열 날개의 형태가 될 수 있으며, 이외에 다른 형태의 방열 수단이 적용될 수 있다.

상기 방열 수단이 배치됨으로 인하여 적게는 50℃, 높게는 500℃의 온도를 갖는 기체 또는 액체로부터 전달되는 열을 내부의 초음파 센싱부(910)가 아닌 외부의 공기중으로 발산할 수 있다. 따라서, 초음파 센싱부(910) 내부의 압전소자의 온도도 상대적으로 낮게 유지할 수 있으며, 이에 따라 고온에서의 유량 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있다.

다만, 유체의 온도가 150℃ 미만일 경우 방열부가 반드시 필요하지 않을 수 있고, 유체의 온도가 500℃를 초과할 경우 많은 방열날개가 필요하여 제조 비용이 상승하거나 혹은 방열부에 의하여도 압전소자에 전달되는 열을 억제하기 힘들 수 있으므로, 본 발명에서 적용 가능한 유체의 온도는 150℃ ~ 500℃ 정도인 것이 바람직하다.

한편, 초음파 트랜스듀서는 도 1에 도시된 바와 같은 형태로 배치될 수 있으며, 이 경우 2개의 초음파 센싱부를 포함할 수 있다.

제1 초음파 센싱부는 상기 몸체관의 일측벽에 고정되며, 초음파 빔이 발사된다. 제2 초음파 센싱부는 몸체관의 타측벽에 고정되며, 제1 초음파 센싱부에서 발사되는 초음파 빔의 진행 방향에 위치할 수 있다.

한편 도면에는 도시하지 않았으나, 제1 초음파 센싱부와 제2 초음파 센싱부 외에 반사부를 더 포함할 수 있다. 이 경우, 제1 초음파 센싱부는 몸체관의 일측벽에 고정되며, 초음파 빔이 발사된다. 반사부는 몸체관의 타측벽에 고정되며, 제1 초음파 센싱부에서 발사되는 초음파 빔의 진행 방향에 위치한다. 제2 초음파 센싱부는 몸체관의 일측벽에 고정되며, 반사부로부터 반사되는 초음파 빔의 진행 방향에 위치한다.

이 경우 제1 초음파 센싱부 및 제2 초음파 센싱부는 몸체관의 측벽에 고정되는 지지대와, 상기 지지대의 끝단에 장착되며, 초음파 빔 발사면이 몸체관의 내측에 위치하는 진동자를 포함하는 형태로 구성될 수 있다. 이때, 지지대는 몸체관의 측벽에 수직방향으로 고정되고, 진동자의 각도가 조절됨으로써 초음파 빔이 발사되는 각도가 조절될 수 있다.

상술한 본 발명에 따른 초음파 트랜스듀서는 고온에서 우수한 유량 측정의 신뢰성을 바탕으로 고온용 초음파 유량계에 적용될 수 있다.

이 경우 본 발명에 따른 고온용 초음파 유량계는 유체의 유입 및 유출이 이루어지는 몸체관(body pipe)과 상기 몸체관의 측벽에 연결부가 장착되는 초음파 트랜스듀서를 포함할 수 있다.

이때, 초음파 트랜스듀서의 연결부는 유체로부터 전달되는 열을 방출하는 방열부를 포함할 수 있다. 방열부의 형태는 도 9에 도시된 바와 같은 복수의 방열날개의 형태가 될 수 있다.

여기서는 편의상 초음파 트랜스듀서의 연결부에 방열부가 포함되는 것으로 기재하였으나, 구체적으로는 도 9에 도시된 바와 같이, 초음파 센싱부(910)와 연결부(930) 사이에 방열부(920)가 위치할 수 있다.

몸체관은 유량을 측정하고자 하는 파이프와 파이프 사이에 연결되며, 패킹을 유지하기 위하여 몸체관의 입구 및 출구에는 플랜지가 형성되어 있을 수 있다. 유체의 온도는 50℃ ~ 500℃, 보다 바람직하게는 150℃ ~ 500℃가 될 수 있으며, 그 상태는 액체, 기체 어느 것이라도 무방하다.

또한, 몸체관에 초음파 트랜스듀서가 장착되는 형태는 정확성을 높이기 위하여 습식 타입(wet-type)이 될 수 있으며, 장착이 간편한 건식 타입(dry-type)을 이용할 수도 있다.

습식 타입에서 초음파 트랜스듀서의 초음파 전파각도는 널리 이용되는 바와 같이 45˚가 바람직하며, 오차 범위를 고려하여 45˚±5˚가 될 수 있다. 습식 타입의 경우 몸체관의 재질에 관계없이 초음파 전파각도가 45˚±5˚가 될 수 있다.

다만, 건식타입의 경우, 초음파 트랜스듀서가 몸체관의 외부에 장착되는 관계로 굴절 등이 발생할 수 있다. 따라서, 이 경우 45˚로 빔이 발사되도록 장착하여도 실제 초음파 트랜스듀서의 초음파 전파각도는 상기 유체의 흐름방향에 대하여 60˚ ~ 70˚가 될 수 있다.

초음파 트랜스듀서는 유량 측정의 정확성을 높이기 위하여 몸체관에 복수개로 장착될 수 있다.

도 10은 본 발명에 따른 초음파 유량계에서 불안정한 유체의 흐름을 안정화시킬 수 있는 프로파일러의 예를 나타낸 것이다.

초음파 유량계가 곡관(curved pipe) 등에 배치될 경우, 측정 오차가 상대적으로 커질 수 있다.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 측정 오차를 줄이기 위하여 도 10에 도시된 예와 같은 프로파일러(profiler)를 더 포함할 수 있다.

프로파일러는 몸체관의 입구쪽의 내주면 또는 몸체관 입구쪽 플랜지 자체의 내주면을 따라 형성될 수 있다.

도 10을 참조하면, 프로파일러(1000)는 링(ring) 형상의 몸체 부재(1010)와, 몸체 부재(1010)의 중심 방향으로 방사상으로 형성되어 있으며, 각각 일정한 방향으로 트위스트(twist)되어 있는 복수의 날개편(1020)을 포함하는 형태로 형성될 수 있다. 여기서 복수의 날개편(1020)이 트위스트되어 있는 방향은 도 10에 도시된 바와 같이 유체의 회전력을 상쇄시킬 수 있도록 하는 방향이다.

만약 파이프 내에서 유체가 "A" 방향으로 회전하면서 진행하는 경우, 프로파일러(1000)는 유체 회전 방향의 반대로 트위스트되어 있는 복수의 날개편(1020)에 의하여 유체의 가장자리 부분을 "B" 방향으로 반대 회전시키면서 유체의 회전력을 상실시킬 수 있으며, 이를 통하여 곡관 등 불안정한 유체의 흐름의 경우에도 안정적으로 유체의 흐름을 형성하여 유량 측정의 신뢰성을 높일 수 있다.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.

그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.

910 : 초음파 센싱부
920 : 방열부
930 : 연결부

Claims (28)

1. 유체의 유입 및 유출이 이루어지는 몸체관(body pipe); 및
   연결부가 상기 몸체관의 측벽에 장착되는 초음파 트랜스듀서;를 포함하고,
   상기 몸체관의 입구 및 출구에는 유체가 흐르는 파이프와 연결하기 위한 플랜지가 형성되어 있으며, 상기 몸체관의 입구쪽의 내주면 또는 상기 입구쪽 플랜지의 내주면을 따라 프로파일러(profiler)가 형성되어 있으며, 상기 프로파일러는 링(ring) 형상의 몸체 부재와, 상기 몸체 부재의 중심 방향으로 방사상으로 형성되어 있으며 특정방향으로 회전하면서 진행하는 유체의 회전력이 상쇄되도록, 각각 미리 정해진 방향으로 트위스트(twist)되어 있는 복수의 날개편을 포함하며,
   상기 초음파 트랜스듀서의 연결부는 상기 유체로부터 전달되는 열을 방출하는 방열부를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 방열부는 복수의 방열날개로 이루어진 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
3. 제1항에 있어서,
   상기 유체는 50℃ ~ 500℃의 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
4. 제1항에 있어서,
   상기 유체는 150℃ ~ 500℃의 온도를 갖는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
5. 제1항에 있어서,
   상기 유체는 액체 또는 기체 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
6. 제1항에 있어서,
   상기 초음파 트랜스듀서는 상기 몸체관의 내부에 습식 타입(wet-type)으로 장착되는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 초음파 트랜스듀서의 초음파 전파각도는 상기 유체의 흐름방향에 대하여 45˚± 5˚인 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
8. 제1항에 있어서,
   상기 초음파 트랜스듀서는 상기 몸체관의 외부에 건식 타입(dry-type)으로 장착되는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
9. 제8항에 있어서,
   상기 초음파 트랜스듀서의 초음파 전파각도는 상기 유체의 흐름방향에 대하여 60˚ ~ 70˚인 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
   
10. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는
    상기 몸체관의 일측벽에 고정되며, 초음파 빔이 발사되는 제1 초음파 센싱부; 및
    상기 몸체관의 타측벽에 고정되며, 상기 제1 초음파 센싱부에서 발사되는 초음파 빔의 진행 방향에 위치하는 제2 초음파 센싱부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
    
11. 제10항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 상기 몸체관에 복수개로 장착되는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
    
12. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는
    상기 몸체관의 일측벽에 고정되며, 초음파 빔이 발사되는 제1 초음파 센싱부;
    상기 몸체관의 타측벽에 고정되며, 상기 제1 초음파 센싱부에서 발사되는 초음파 빔의 진행 방향에 위치하는 반사부; 및
    상기 몸체관의 일측벽에 고정되며, 상기 반사부로부터 반사되는 초음파 빔의 진행 방향에 위치하는 제2 초음파 센싱부;를 각각 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
    
13. 제12항에 있어서,
    상기 제1 초음파 센싱부 및 제2 초음파 센싱부는
    상기 몸체관의 측벽에 고정되는 지지대; 및
    상기 지지대의 끝단에 장착되며, 초음파 빔 발사면이 상기 몸체관의 내측에 위치하는 진동자;를 포함하는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
    
14. 제13항에 있어서,
    상기 지지대는 상기 몸체관의 측벽에 수직방향으로 고정되고,
    상기 진동자의 각도가 조절되어 상기 초음파 빔이 발사되는 각도가 조절되는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
    
15. 제12항에 있어서,
    상기 초음파 트랜스듀서는 상기 몸체관에 복수개로 장착되는 것을 특징으로 하는 고온용 초음파 유량계.
16. 삭제
17. 삭제
18. 삭제
19. 삭제
20. 삭제
21. 삭제
22. 삭제
23. 삭제
24. 삭제
25. 삭제
26. 삭제
27. 삭제
28. 삭제

Images