KR101247658B1 - 이상 유체의 건도측정장치 및 이를 이용한 이상 유체의 건도측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 액체와 기체 사이의 굴절률 차이를 이용하여 이상 유동에 영향을 주지 않는 비침습적인 방법으로 간편하게 건도를 측정할 수 있도록 하는 이상 유체의 건도측정장치에 관한 것으로, 이상 유체(two-phase fluid)가 유동하는 유로를 포함하는 유로관과, 상기 유로관을 관통하는 방향으로 빛을 방출하는 광원과, 복수의 광센서가 상기 유로관을 따라 배열되어 상기 광원에서 방출되어 상기 유로관을 관통한 빛을 감지하는 수광부와, 상기 수광부의 소정 지점을 기준으로 상기 수광부의 감광 지점이 이격된 거리를 측정하여 상기 이상 유체의 건도를 산정하는 제어부를 포함한다.

Description

이상 유체의 건도측정장치 및 이를 이용한 이상 유체의 건도측정방법{DEVICE FOR MEASURING DRYNESS FRACTION OF TWO-PHASE FLUID AND METHOD USING THE SAME}

본 발명은 이상 유체(two-phase fluid)의 건도측정장치 및 이를 이용한 이상 유체의 건도측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 액체와 기체 사이의 굴절률 차이를 이용하여 이상 유동에 영향을 주지 않는 비침습적인 방법으로 간편하게 건도를 측정할 수 있도록 하는 이상 유체의 건도측정장치에 관한 것이다.

상온에서 액체 상태의 물질은 끊임없이 증발하여 기체 상태로 변하나, 한정된 공간에서는 어느 정도 증발한 후 더 이상 증발하지 않고 평형상태를 유지하게 된다. 이와 같이, 2개의 상이 서로 평형을 이루고 있는 경우 포화(saturation) 상태라고 말하며, 포화상태에서의 액체를 포화액(saturated liquid), 기체를 포화증기(saturated vapor), 포화액과 포화증기가 평형을 이루어 혼합된 상태의 물질을 습증기(wet vapor)라고 한다.

이 때, 습증기의 중량에 대한 포화증기의 혼합비를 습증기의 건도(dryness fraction) 또는 질(quality)라고 부른다. 건도는 액체와 기체의 포화혼합물에 대해서만 의미가 있을 뿐, 압축액이나 과열증기 영역에서는 의미가 없다. 그 값은 0에서부터 1까지의 값을 가질 수 있으며, 건도가 0인 경우 포화액 상태, 건도가 0에서 1 사이인 경우 습증기 상태, 건도가 1인 경우 포화증기 상태임을 나타낸다.

증기시스템에서 사용되는 증기의 건도가 낮아지면, 증기로 직접가열을 하는 프로세스에서는 응축수가 제품표면에 부착되어 제품 불량을 유발하는 등 영향을 끼치고, 간접가열을 하는 열교환기의 경우에도 전열효율이 저하됨으로 인해 생산성이 떨어지는 문제를 발생시킨다. 따라서 열교환기 등의 성능 평가에 있어 건도를 측정하는 것은 중요한 지표가 될 수 있다.

종래 증기의 건도를 측정하는 방법으로는 교축열량계(throttling calorimeter)를 이용하는 방법이 있다. 이는 교축과정을 통해 압력강하를 발생시키고, 이 과정에서 온도와 압력 변화를 측정한 후 상기 교축과정이 등엔탈피과정임을 이용하여 교축 전 증기의 건도를 측정하는 방법이다.

그러나 이러한 방법은 일종의 침습적인 방법으로 교축과정에 따른 압력 및 온도 변화를 측정하는 과정에서 이상 유체의 이상 유동에 영향을 주게 되는 문제가 있어 사용에 제한을 받게 된다.

또한, 교축 열량계를 포함한 기기의 구성 및 측정방법이 복잡하여 손쉽게 이용하기 어려운 것이 단점이다.

본 발명은 상술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 이상 유체의 이상 유동에 영향을 주지 않는 비침습적인 방법으로 이상 유체의 건도를 측정할 수 있도록 하는 건도측정장치 및 이를 이용한 건도측정방법을 제공하는 데에 그 목적이 있다.

아울러, 기기의 구성이 간단하고, 측정 방법이 간편하여 유용하게 활용할 수 있는 이상 유체의 건도측정장치를 제공하는 데에 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 이상 유체의 건도측정장치는 이상 유체(two-phase fluid)가 유동하는 유로를 포함하는 유로관과, 상기 유로관을 관통하는 방향으로 빛을 방출하는 광원과, 복수의 광센서가 상기 유로관을 따라 배열되어 상기 광원에서 방출되어 상기 유로관을 관통한 빛을 감지하는 수광부와, 상기 수광부의 소정 지점을 기준으로 상기 수광부의 감광 지점이 이격된 거리를 측정하여 상기 이상 유체의 건도를 산정하는 제어부를 포함한다.

여기서 이상 유체가 측정지점에서 시간에 따라 균일한 굴절률을 나타내어 건도를 정확하게 측정할 수 있도록 상기 이상 유체는 성층류 또는 환상류를 이루며 상기 유로를 수평 유동하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 광원에서 방출된 빛이 상기 유로관을 관통하여 상기 수광부의 일지점에서 관측되어 감지 위치를 정확하게 측정할 수 있도록 상기 유로관은 투명하고, 상기 광원은 레이저광원인 것이 바람직하다.

본 발명에 따르면 광원에서 방출되어 이상 유체가 유동하는 유로관을 관통한 빛이 수광부에서 감출되는 위치를 측정함으로써, 유로 내에서 빛이 굴절하는 지점인 기체와 액체의 계면의 위치를 알아낼 수 있고, 이를 통해 이상 유체의 기체와 액체의 부피비 및 질량비를 유도하여 이상 유체의 건도를 측정할 수 있는 이상 유체의 건도측정장치가 제공된다.

본 발명에 따른 이상 유체의 건도측정장치는 건도를 측정하는 과정에서 이상 유체의 온도 및 압력을 변화시키지 않는 비침습적인 방법을 이용하여 이상 유체의 건도를 측정할 수 있으므로, 이상 유동에 영향을 주지 않고 건도를 측정할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 기기 구성이 간단하며 측정 방법이 간편하여 활용이 용이한 이상 유체의 건도측정장치가 제공된다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치의 개요도이다.
도 2는 상술한 이상 유체의 건도측정장치를 이용한 이상 유체의 건도측정방법의 제1실시예를 도시한 흐름도이다.
도 3, 도 4은 각각 이상 유체의 건도가 1인 경우와 건도가 0인 경우 도 1의 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치를 이용한 측정 모습을 도시한 도면이다.
도 5, 도 6은 이상 유체의 건도가 0과 1 사이이고, 이상 유체가 각각 성층류, 환상류를 이루며 유동하는 경우 도 1의 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치를 이용한 측정 모습을 도시한 도면이다.
도 7은 상술한 이상 유체의 건도측정장치를 이용한 이상 유체의 건도측정방법의 제2실시예를 도시한 흐름도이다.

이하, 본 발명의 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치(100)를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치(100)의 개요도이다. 도 1을 참조하면 본 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치(100)는 이상유체(two-phase fluid)가 유동하는 유로(111)를 포함하는 유로관(110)과, 상기 유로관(110)을 관통하는 방향으로 빛을 방출하는 광원(120)과, 상기 광원(120)에서 방출되어 상기 유로관(110)을 관통한 빛을 감지하는 수광부(130)와, 상기 수광부의 소정 지점을 기준으로 상기 수광부의 감광 지점이 이격된 거리를 측정하여 상기 이상 유체의 건도를 산정하는 제어부(미도시)를 포함한다.

상기 유로관(110)은 광원(120)으로부터 방출된 빛이 유로관(110)을 관통할 수 있도록 빛을 투과시키는 재질로 이루어지며, 투명한 것이 가장 바람직하다. 또한, 유로관(110)을 관통한 빛이 수광부(130)의 좁은 면적에서 감지되어 감지 위치를 정확하게 측정할 수 있도록 빛의 산란을 방지할 수 있는 재질로 이루어지는 것이 바람직하다.

이상 유체가 유동하는 유로(111)의 형상은 어떠한 것이든 가능하나, 후술할 방법에 의해 후술할 방법에 의해 유로(111) 내부에서 이상 유체를 구성하는 기체와 액체의 경계면의 위치가 결정되면 기체와 액체의 부피비를 쉽게 계산할 수 있도록 원통형상, 사각기둥형상 등의 대칭성을 갖는 것이 바람직하다. 본 실시예에서 유로(111)는 원통형상을 나타내는 경우를 산정한다.

상기 광원(120)은 상기 유로관(110)을 관통하도록 빛을 방출한다. 광원(120)으로부터 방출되어 유로관(110)을 관통한 빛이 수광부(130)에서 감지되는 지점의 위치를 정확하게 측정할 수 있도록 상기 광원(120)은 직진성을 갖는 레이저 광원인 것이 바람직하다. 아울러, 본 실시예에서는 광원(120)이 원통형 유로(111)의 중심축을 지나는 방향으로 빛을 방출함으로써 광경로를 포함하도록 상기 유로관(110)을 절단한 단면상에서 기체와 액체의 경계면의 위치가 결정되면 이상 유체를 구성하는 기체와 액체의 부피비를 계산하기 용이하도록 한다.

상기 수광부(130)는 광원(120)으로부터 방출되어 유로관(111)을 관통한 빛을 감지한다. 유로(111)를 유동하는 이상 유체의 기체-액체 부피비에 따라 상기 유로관(111)을 관통하는 빛의 경로가 변경되므로 수광부(130)는 복수의 광센서가 배열된 광센서어레이를 사용하는 것이 바람직하다. 복수의 광센서는 유로관(110)의 길이 방향을 따라 배열되며, 빛이 관측될 수 있는 영역을 모두 커버할 수 있도록 배치된다.

상기 제어부는 수광부(130)의 소정 지점을 기준으로 상기 수광부(130)의 감광 지점이 이격된 거리를 측정하여 상기 이상 유체의 건도를 산정하며, 구체적인 역할과 기능은 후술한다.

이하, 본 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치(100)를 이용하여 이상 유체의 건도를 측정하는 방법을 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 2는 상술한 이상 유체의 건도측정장치(100)를 이용한 이상 유체의 건도측정방법의 제1실시예를 도시한 흐름도이다.

본 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정방법은 제1항의 장치(100)를 이용하며, 건도가 0 또는 1인 이상 유체를 상기 유로(111)에 유동시키고, 상기 광원(120)으로부터 조사된 빛이 상기 수광부(130)에서 감광되는 위치를 측정하는 기준위치 측정단계(S110), 건도를 측정하고자 하는 이상 유체를 상기 유로(111)에 유동시키고, 상기 광원(120)으로부터 빛을 조사하는 광조사단계(S120), 상기 수광부(130)의 감광지점(P)이 상기 기준위치(A)로부터 이격된 거리(D)를 측정하는 거리측정단계(S130), 측정된 상기 이격 거리(D)로부터 상기 유로(111)에서 기체와 액체의 경계면(S)의 위치를 결정하는 경계면 위치결정단계(S140), 결정된 상기 경계면(S)의 위치로부터 상기 이상 유체의 건도(χ)를 산정하는 건도산정단계(S150)를 포함한다.

상기 기준위치 측정단계(S110)는 유로(111)에 건도가 0 또는 1인 이상 유체가 유동하는 경우 광원(120)으로부터 조사된 빛이 수광부(130)에서 감광되는 위치를 측정한다.

도 3, 도 4은 각각 이상 유체의 건도가 1인 경우와 건도가 0인 경우 도 1의 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치(100)를 이용한 측정 모습을 도시한 도면이다.

굴절률이 서로 다른 매질을 투과하는 경우 빛은 그 경계면에서 굴절한다. 일반적으로 기체의 굴절률보다 액체의 굴절률이 더 크며, 이러한 굴절률 차이에 의하여 빛이 기체로부터 액체로, 또는 액체로부터 기체로 진행하는 경우에는 기체와 액체의 경계면에서 빛이 굴절하게 된다.

이상 유체의 건도가 1인 경우, 즉 이상 유체가 포화증기만으로 이루어진 경우, 광원(120)으로부터 방출된 빛은 도 3에 도시된 것과 같은 경로를 거쳐 수광부(130)의 A 지점에 도달한다. 반면, 이상 유체의 건도가 0인 경우, 즉 이상 유체가 포화액만으로 이루어진 경우에는 광원(120)으로부터 방출된 빛이 도 4에 도시된 것과 같은 경로를 거쳐 수광부(130)의 B 지점에 도달한다. 포화증기보다 굴절률이 더 큰 포화액을 투과하는 경우 빛은 유로관(110)과 유로(111)의 경계면에서 더 큰 굴절각을 나타내게 되므로, 도시된 것과 같은 광원(120)의 위치와 광조사 방향에 의하면 B 지점은 A 지점보다 우측에 위치한다. 본 실시예에서는 이상 유체의 건도가 1인 경우의 A 지점을 기준위치로 설정한다.

상기 광조사단계(S120)에서는 건도를 측정하고자 하는 이상 유체를 원통형 유로(111)에 유동시키고, 광원(120)으로부터 유로(111)의 중심축을 지나는 방향으로 빛을 조사한다.

상기 거리측정단계(S120)에서는 제어부가 상기 수광부(130)의 감광지점(P)이 상기 기준위치(A)로부터 이격된 거리(D)를 측정한다.

도 5, 도 6은 이상 유체의 건도가 0과 1 사이이고, 이상 유체가 각각 성층류, 환상류를 이루며 유동하는 경우 도 1의 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치(100)를 이용한 측정 모습을 도시한 도면이다.

통상적으로 이상 유체가 관 내부를 유동하는 경우 유동 양식은 관 외부로부터 가열이 이루어지는지 또는 냉각이 이루어지는지에 따라 달라지게 되며, 열유속의 정도에 의해서도 차이를 보인다. 다만, 환상분무류-환상류-슬러그류(파형류)-플러그류(성층류)의 상태를 거치게 되는 것이 일반적이며, 본 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치(100)는 기체와 액체의 경계면이 유로관(110)의 관벽면과 평행한 방향으로 안정되게 형성되는 환상류 또는 성층류의 수평 유동 양식을 보이는 경우에 적용되는 것이 바람직하다. 이러한 경우 이상 유체의 건도가 0과 1 사이라면 광원(120)에서 방출된 빛은 이상 유체의 건도가 1인 경우의 수광부(130)의 감광지점인 A 지점과 이상 유체의 건도가 0인 경우의 수광부(130)의 감광지점인 B 지점의 사이의 위치해 있는 일지점에 도달하게 될 것이다. 본 실시예에서 감광지점(P)은 A 지점으로부터 오른쪽에 위치하게 될 것이며, 제어부는 기준위치(A)로부터 감광지점(P) 까지의 거리를 측정한다.

경계면 위치결정단계(S140)에서는 제어부가 측정된 상기 이격 거리(D)로부터 상기 유로(111)에서 기체와 액체의 경계면(S)의 위치를 결정한다.

광원(120)으로부터 방출되어 수광부(130)에 도달하는 광경로상에서 빛이 통과하는 매질 사이의 경계면이 모두 평행하게 배치되는 경우, 광원(120)으로부터 유로관(110)의 관벽, 유로관(110)의 관벽으로부터 유로(111), 다시 유로(111)로부터 유로관(110)의 관벽, 유로관(110)의 관벽으로부터 수광부(130)까지에 이르는 광경로를 거치는 동안 빛은 유로관(110)의 관벽면과 모두 동일한 각도를 이루며 진행한다. 따라서, 수광부(130)에서의 빛의 감지 지점을 달라지게 하는 요인은 유로(111) 내에서의 빛의 경로 뿐이고, 이는 굴절률이 서로 다른 기체와 액체의 경계면(S)의 위치를 결정하는 기체와 액체의 부피조성비에 의해 결정된다.

이상 유체가 성층류를 이루며 수평 유동하는 경우 중력의 영향에 의해 액체가 유로(111)의 하부에, 기체가 유로(111)의 상부에 위치하게 되므로 도 4에 도시된 바와 같이 기체와 액체의 경계면(S)은 하나 생기게 된다. 건도가 0인 경우, 및 건도가 1인 경우 계측을 통해 유로(111)를 통과하는 빛이 유로관(110)의 관벽과 이루는 각도를 측정해놓는다면, 이를 이용하여 수광부(130)에서의 측정 위치가 A 또는 B 지점에서 벗어나 있는 정도로부터 광경로를 역추적할 수 있고, 유로 내 광경로를 포함하도록 자른 단면 상에서 기체와 액체의 경계면(S)의 위치를 알아낼 수 있다.

이상 유체가 환상류를 이루며 수평 유동하는 경우에는 유로관(110)의 관벽 쪽으로 액체가, 유로(111)의 중심부에 기체가 유동하게 되므로 도 5에 도시된 바와 같이 기체와 액체는 두 개의 경계면(S)을 갖게 된다. 두 경계면(S)은 유로관(110)의 관벽으로부터 거의 동일한 거리만큼 이격되게 존재할 것이므로 이를 이용하면 상술한 방법에 의해 유로(111) 내에서의 기체와 액체의 경계면의 위치를 알아낼 수 있다.

상기 건도산정단계(S150)에서는 상기 경계면 위치결정단계(S140)에서 결정한 유로(111) 내부에서의 경계면(S)의 위치로부터 이상 유체의 건도(χ)를 측정한다.

경계면(S)의 위치가 결정되면 유로(111)의 형상으로부터 상술한 경계면(S)을 이루는 기체와 액체의 부피조성비를 계측할 수 있다. 원통형 유로(111)의 경우 경계면은 유로(111)와 같은 중심축을 갖는 원통형상을 나타낼 것이므로, 해당 경계면(S)을 구성하는 기체와 액체의 부피조성비를 계산할 수 있다.

기체와 액체의 부피조성비가 계측되면, 포화증기표의 비체적을 이용하여 기체와 액체의 질량비 즉, 포화증기와 포화액의 질량비를 계산한다.

이상 유체의 건도(χ)는 아래 식에 의해 정의되므로 계산된 포화증기와 포화액의 질량비를 이용하여 이상유체의 건도(χ) 측정이 가능하다.

본 발명에 따른 이상 유체의 건도측정장치와 본 실시예에 따른 건도측정방법에 의하면 이상 유체가 흐르는 유로관(110)을 관통한 빛이 도달하는 지점의 변화량만을 측정하여 이상 유체를 이루는 포화증기와 포화액의 질량비를 계산함으로써 건도를 측정한다. 건도를 측정하는 과정에서 이상 유체의 온도 및 압력에 어떠한 변화도 일으키지 않는 비침습적인 방법을 사용하므로 이상 유동에 영향을 주지 않고 건도를 측정할 수 있는 장점이 있다.

아울러, 이상 유체가 유동하는 유로관(110), 유로관(110)을 향해 빛을 방출하는 광원(120), 수광부(130) 및 제어부로 이루어지는 간단한 기기를 사용하여 구성할 수 있으며, 측정 방법이 간편하므로 활용이 용이한 특징이 있다.

이하, 도 1의 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정장치(100)를 이용하여 이상 유체의 건도를 측정하는 방법의 제2실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.

도 7는 상술한 이상 유체의 건도측정장치(100)를 이용한 이상 유체의 건도측정방법의 제2실시예를 도시한 흐름도이다.

본 실시예에 따른 이상 유체의 건도측정방법은 제1항의 장치(100)를 이용하며 상기 유로(111)를 유동하는 상기 이상 유체의 건도를 변화시켜가면서 상기 광원(120)으로부터 조사된 빛이 상기 수광부(130)에서 감광되는 위치(P)를 측정하여 소정 기준위치(A)로부터 상기 감광지점(P)이 이격된 거리(D)와 그에 해당하는 상기 이상 유체의 건도값(χ)을 대응시킨 기준테이블을 제작하는 기준테이블 제작단계(S210)와, 건도를 측정하고자 하는 상기 이상 유체를 상기 유로(111)에 유동시키고 상기 광원(120)으로부터 빛을 조사하는 광조사단계(S220)와, 상기 광원(120)에서 조사된 빛이 도달하는 상기 수광부(130)의 감광지점(P)이 상기 기준위치(A)로부터 이격된 거리(D)를 측정하는 거리측정단계(S230)와, 측정된 상기 이격 거리(D)를 상기 기준테이블에 대응시켜 상기 이상 유체의 건도값(χ)을 산정하는 건도산정단계(S240)를 포함한다.

상기 기준테이블 제작단계(S210)에서는 유로(111)를 유동하는 이상 유체의 건도를 변화시켜가면서 광원(120)으로부터 조사된 빛이 수광부(130)에서 감광되는 위치(P)를 측정하고, 감광위치(P)가 소정 기준위치(A)로부터 이격된 거리(D)를 측정한다. 기준위치(A)는 수광부(130)의 광센서어레이 상에 존재하는 일지점이면 어느 것이든 무방하나, 본 실시예에서는 상술한 바와 같이 건도가 1인 이상 유체가 유로(111)를 유동하는 경우 수광부(130)에서 광이 감지되는 지점을 택한다.

이상 유체를 이루는 기체와 액체의 경계면이 유로관(110)의 관벽과 평행하게 배치되는 성층류, 또는 환상류의 유동 양식을 보이는 경우, 이상 유체의 건도를 1에서 0으로 순차적으로 변화시킨다면 감광위치(P)가 빛이 투과하는 총 액체 층의 두께에 비례하여 A 지점에서 B 지점을 향해 순차적으로 이동하고, 하나의 건도값(χ)에 하나의 이격 거리(D)가 대응되는 양상을 나타낸다. 이러한 대응관계를 데이터구조화 하여 기준테이블을 설정한다.

상기 광조사단계(S220)에서는 측정하고자 하는 이상 유체를 유로(111)에 유동시키고, 상기 광원(120)으로부터 빛을 조사하고, 상기 거리측정단계(S230)에서는 제어부가 광원(120)으로부터 조사된 빛이 유로관(110)을 투과하여 수광부(130)에서 감광되는 위치(P)를 측정하여 감광지점(P)이 상기 기준위치(A)로부터 이격된 거리(D)를 측정한다.

상기 건도산정단계(S240)에서는 상기 측정된 이격 거리(D)를 기준테이블에 대응하여 측정된 이격 거리(D)를 나타나게 하는 이상 유체의 건도(χ)를 역으로 산정한다.

본 실시예에 의하면 제1실시예에서와 같이 측정된 이격 거리(D)로부터 유로(111) 내에서 이상 유체를 구성하는 기체와 액체의 경계면의 위치(S)를 결정하는 경계면 위치결정단계(S140) 및 결정된 경계면(S)의 위치로부터 기체와 액체의 부피비, 질량비를 계산하여 건도를 산정하는 건도산정단계(S150)를 거치지 않고서도 이상 유체의 건도(χ)와 수광부(130)에서 감광지점(P)의 기준위치(A)에 대한 이격 거리(D)를 대응시킨 기준테이블을 이용하여 이격 거리(D)로부터 직접 건도(χ)를 산정할 수 있는 특징이 있다.

100 : 이상 유체의 건도측정장치 110 : 유로관
120 : 광원 130 : 수광부
A, B : 기준위치 D : 이격거리
S : 기체-액체 경계면 P : 감광지점
χ : 건도

Claims (7)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 이상유체(two-phase fluid)가 유동하는 유로를 포함하는 유로관; 상기 유로관을 관통하는 방향으로 빛을 방출하는 광원; 복수의 광센서가 상기 유로관을 따라 배열되어 상기 광원에서 방출되어 상기 유로관을 관통한 빛을 감지하는 수광부; 상기 수광부의 소정 지점을 기준으로 상기 수광부의 감광 지점이 이격된 거리를 측정하여 상기 이상 유체의 건도를 산정하는 제어부;를 포함하는 이상유체의 건도측정장치를 이용하며,
   건도가 0 또는 1인 이상 유체를 상기 유로에 유동시키고, 상기 광원으로부터 조사된 빛이 상기 수광부에서 감광되는 기준위치를 측정하는 기준위치 측정단계;
   건도를 측정하고자 하는 이상 유체를 상기 유로에 유동시키고, 상기 광원으로부터 빛을 조사하는 광조사단계;
   상기 광원에서 조사된 빛이 도달하는 상기 수광부의 감광지점이 상기 기준위치로부터 이격된 거리를 측정하는 거리측정단계;
   측정된 상기 이격 거리로부터 상기 유로에서 기체와 액체의 경계면의 위치를 결정하는 경계면 위치결정단계;
   결정된 상기 경계면의 위치로부터 상기 이상 유체의 건도를 산정하는 건도산정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이상 유체의 건도측정장치를 이용한 건도측정방법.
7. 이상유체(two-phase fluid)가 유동하는 유로를 포함하는 유로관; 상기 유로관을 관통하는 방향으로 빛을 방출하는 광원; 복수의 광센서가 상기 유로관을 따라 배열되어 상기 광원에서 방출되어 상기 유로관을 관통한 빛을 감지하는 수광부; 상기 수광부의 소정 지점을 기준으로 상기 수광부의 감광 지점이 이격된 거리를 측정하여 상기 이상 유체의 건도를 산정하는 제어부;를 포함하는 이상유체의 건도측정장치를 이용하며,
   상기 유로를 유동하는 상기 이상 유체의 건도를 변화시켜가면서 상기 광원으로부터 조사된 빛이 상기 수광부에서 감광되는 위치를 측정하여, 소정 기준위치로부터 상기 감광지점이 이격된 거리와 그에 해당하는 상기 이상 유체의 건도값을 대응시킨 기준테이블을 제작하는 기준테이블 제작단계;
   건도를 측정하고자 하는 상기 이상 유체를 상기 유로에 유동시키고, 상기 광원으로부터 빛을 조사하는 광조사단계;
   상기 광원에서 조사된 빛이 도달하는 상기 수광부의 감광지점이 상기 기준위치로부터 이격된 거리를 측정하는 거리측정단계;
   측정된 상기 이격 거리를 상기 기준테이블에 대응시켜 상기 이상 유체의 건도값을 산정하는 건도산정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 이상 유체의 건도측정장치를 이용한 건도측정방법.

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