KR101289823B1 - 유체진동을 이용한 유량계 - Google Patents

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KR101289823B1
KR101289823B1 KR1020120026563A KR20120026563A KR101289823B1 KR 101289823 B1 KR101289823 B1 KR 101289823B1 KR 1020120026563 A KR1020120026563 A KR 1020120026563A KR 20120026563 A KR20120026563 A KR 20120026563A KR 101289823 B1 KR101289823 B1 KR 101289823B1
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양형기
박영준
차인성
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Abstract

본 발명은 유체진동을 이용한 유량계에 관한 것이다.
본 발명에서는, 챔버 내의 유체의 흐름으로부터 생성되는 기전력을 기초로 유량을 측정하기 위한 유량계에 있어서, 상기 챔버 내로 유체를 유입시키기 위한 유체유입구와, 상기 유체유입구에서 분사된 유체를 상기 챔버 외부로 유출시키기 위한 유체유출구와, 상기 챔버 내로 상기 유체유입구를 통하여 분사된 유체를 상기 유체유입구에 인접한 상기 챔버 내의 위치에 형성되는 저압 영역으로 유도하기 위한 좌우 수로벽과, 상기 좌우 수로벽을 따라 흐르는 유체를 상기 저압 영역으로 흐르도록 상기 챔버의내벽을 따라 형성된 좌우 피드백 수로와, 상기 좌우 수로벽과 상기 유체유출구의 사이에 위치하고 상기 좌우 수로벽을 따라 흐르는 유체를 상기 좌우 피드백 수로로 유도하기 위한 좌우 유체 가이드부를 포함하고; 상기 유체유입구는 상기 챔버의 높이 방향으로 형성된 장홀이고, 장방형의 홀에서 상단부와 하단부로부터 중앙 부위로 갈수록 폭이 좁아지는 형상인 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계가 제시된다.

Description

유체진동을 이용한 유량계{A flow meter using a fluidic oscillator type}
본 발명은 유체진동을 이용한 유량계에 관한 것이다. 더 상세하게는 유체진동을 이용한 구동부가 없는 유체 진동 센서와 이를 통한 유량 표시부로 구성된 유량계에 있어서, 유체 진동 센서의 챔버에서 유체유입구의 구조를 개량하여 유체유입구에 인접한 챔버 내에서 진동이 일어날 때 상기 유체유입구에서 분사되는 유체의 시간단 흐르는 유량이 아주 적은 경우에도 저압 분류와 직각으로 만나면서 와류가 발생하지 않도록 하고, 유량계의 출력신호에서 노이즈를 제거함으로써 정밀한 계측을 할 수 있는 유체진동을 이용한 유량계에 관한 것이다.
유체진동을 이용한 유량계와 관련하여 유럽 특허공개번호 EP0381344에 개시되어 있는 구성은, 연장된 슬릿 형태로 분사 형성구로 이루어진 유체유입구와, 분사된 물을 2개로 분리하기 위한 스플리터와, 분리된 물이 코안다 효과로 붙어서 흐르도록 하는 양측 주수로벽 및 상기 주수로벽을 따라 다시 유체유입구 측으로 돌아가도록 하기 위한 피드백루프를 구비하고, 분사되는 유체는 상기 주수로벽의 한쪽에 부착되고 다음에 다른 쪽에 부착되면서 유속에 따른 주파수에서 전후로 측면에서 반복적으로 변한다. 따라서, 진동 주파수의 측정은 유속의 척도로 사용될 수 있는 구성이다. 상기 측정은 적어도 하나의 수로에 자기장을 걸고 유체 흐름과 자기장에 가로지르는 방향에서 발생하는 전위차의 주파수를 측정함으로써 이루어진다.
또한, 유체진동을 이용한 유량계에 관한 것으로서, 대한민국 특허 등록번호 제10-0845423호(등록일 2008년7월4일)의 “계량기”가 특허되어 있다. 상기 특허발명은 도 1에 도시한 바와 같이, 물이 유입 오리피스(11)를 통하여 흐름 챔버(10)로 들어간다. 상기 유입 오리피스(11)는 흐름 챔버(10)로 들어가는 물을 제트류(30)로 가속시키기 위하여 좁게 형성된다. 상기 제트류(30)가 흐름 챔버(10)로 들어가게 되면, 분산 기둥(splitter post)(13)에 의하여 분류된다. 이때 압력영역이 상기 흐름 챔버(10)의 양측 중 일측에 형성되는 바, 흐름 챔버(10)의 일측 또는 다른측으로 제트류를 유도할 수 있는 효과가 발생되도록 형성된다. 대부분의 흐름은 유출구(15)를 통하여 흐름 챔버(10)를 빠져나가지만, 일부량은 피드백루프(14a, 14b) 중 하나를 경유하여 재차 들어가게 된다. 이러한 흐름은 상기 분산 기둥(13)을 지나서, 유입 오리피스(11)로부터의 제트류(30)와 부딪히게 되는 위치인 유입 오리피스(11)의 앞쪽영역으로 복귀되고, 제트류(30)에 의하여 챔버의 반대측으로 가압되어진다. 이러한 사이클은 흐름이 진행되는 중에 계속해서 반복되고, 흐름 챔버(10)를 지나는 흐름율과 비례하는 주파수가 발진되어진다. 상기 발진이 두 개의 마그네트(20a, 20b)에 의하여 생성된 자장내의 두 쌍의 전극(미도시됨)에 의하여 감지된다. 상기 전극이 제트류의 기전력에서의 변화를 감지하고, 이는 계량기를 지나는 흐름율의 지시를 제공한다.
상기 특허발명은 상기 유입오리피스(11)의 인접한 챔버 내에서 제트류와 상기 피드백루프(14a, 14b)로 복귀하는 유체가 만나 진동하게 된다. 상기 유입오리피스(11) 입구에서 진동이 일어날 때, 상기 장방형의 유입오리피스(11)의 구조로 인하여, 유입되는 유체의 시간당 유량이 아주 적을 경우 와류가 발생하여 유량을 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있다. 또한, 상기 전극으로부터 출력되는 출력신호에 리플형 노이즈가 포함되어 유량을 정확하게 측정할 수 없는 문제가 있다.
따라서, 유체진동을 이용한 유량계에서, 유체유입구의 인접 챔버 내에서 진동이 일어날 때 유입되는 유체의 시간당 유량이 매우 적은 경우에도 정상적으로 유량을 측정할 수 있고, 측정 대상인 출력신호에 미세한 리플형 노이즈를 제거하여 더욱 정밀한 유량을 측정할 수 있는 유체진동을 이용한 유량계의 발명이 요망된다.
대한민국 특허 등록번호 제10-0845423호(등록일 2008년7월4일)
본 발명은 상기 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 유체진동을 이용한 유량계에서, 유체유입구에 인접한 챔버 내부에서 진동이 일어날 때 유입되는 유체의 시간당 유량이 매우 적은 경우에도 정상적으로 유량을 측정할 수 있는 유체진동을 이용한 유량계를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 전극에서 출력되는 측정 대상인 출력신호에 미세한 리플형 노이즈를 제거하여 더욱 정밀한 유량을 측정할 수 있는 유체진동을 이용한 유량계를 제공하는데 있다.
상기 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적 해결 수단으로서, 본 발명의 제1 관점으로, 유체진동을 이용한 유량계에 있어서, 소정 폭과 높이를 갖는 챔버와, 상기 챔버의 전면에 상기 챔버의 높이 방향으로 소정의 폭과 길이를 갖도록 장홀 형상으로 관통되고 상기 폭은 중앙 부위에서 상측과 하측으로 갈수록 넓어지는 형상의 유체유입구와, 상기 유체유입구로부터 외측으로 갈수록 넓이가 넓어지는 형상이고 상기 챔버의 전면에 형성된 유체제트류형성부와, 상기 유체유입구의 반대편에 관통된 유체유출구와, 상기 유체유입구와 상기 유체유출구를 잇는 선을 중심으로 양측에 상기 유체유입구에서 상기 유체유출구로 갈수록 간격이 넓어지고 소정 높이를 갖고 상기 챔버의 내벽과 간격이 형성되도록 설치되어 상기 좌우 수로벽과 상기 챔버의 내벽 사이에 유체가 흐를 수 있는 좌우 피드백 수로가 각각 형성되도록 한 구성인 좌우 수로벽과, 상기 좌우 수로벽의 상기 유체유출구에 가까운 측과 상기 유체유출구의 사이에 설치되고 상기 좌우 수로벽과 일정거리 이격되어 유체의 흐름을 안내하기 위한 좌우 유체가이드부와, 상기 유체유입구와 상기 유체유출구를 있는 선을 중심으로 좌우 양측에 상기 좌우 수로벽에 인접하여 설치되는 좌우 전극과, 상기 좌우 수로벽의 내측에 각각 설치되고 상기 좌우 전극이 설치된 방향의 상기 좌우 수로벽의 내벽에 인접하도록 설치된 좌우 마그네틱부와, 상기 좌우 전극과 연결되어 있는 출력신호처리부를 포함하는 유체진동을 이용한 유량계가 제시된다.
또한, 본 발명의 제2 관점으로, 상기 제1 관점의 본 발명에서, 상기 출력신호처리부는 상기 좌우 전극에서 출력되는 출력신호를 수신하여 상기 출력신호에 포함되어 있는 노이즈 성분을 제거하기 위한 노이즈제거회로부와, 상기 노이즈제거회로부로부터 노이즈 성분이 제거된 출력신호를 수신하여 증폭시키기 위한 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 삼각파형의 출력신호를 구형파로 변환하기 위한 적분기와, 상기 적분기로부터 구형파의 출력신호를 수신하여 유량표시장치로 전송시 발생할 수 있는 왜곡현상을 방지하기 위한 임피던스매칭부를 포함하는 유체진동을 이용한 유량계가 제시된다.
본 발명에 의하면, 유체진동을 이용한 유량계에서, 유체유입구에 인접한 챔버 내부에서 진동이 일어날 때 유입되는 유체의 시간당 유량이 매우 적은 경우에도 정상적으로 유량을 측정할 수 있고, 또한, 전극에서 출력되는 측정 대상인 출력신호에 미세한 리플형 노이즈를 제거하여 더욱 정밀한 유량을 측정할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 유체진동을 이용한 유량계의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다.
도 3은 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 실시예의 개략적인 단면 구성도이다.
도 4는 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 실시예의 주요부인 유체유입구의 구성도이다.
도 5는 종래의 유체유입구와 본 발명의 실시예의 유체유입구의 차이점에 관한 비교설명도이다.
도 6은 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 실시예의 주요부인 출력신호처리부에 관한 개략적인 구성도이다.
도 7은 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 주요부인 노이즈제거부의 실시예의 개략적인 회로도이다.
이하에서, 본 발명의 실시예의 발명의 구성을 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다. 도 2는 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 실시예에 관한 개략적인 구성도이다. 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계는, 소정 폭과 높이를 갖는 챔버(100)와, 상기 챔버(100)의 전면에 상기 챔버(100)의 높이 방향으로 장홀 형상으로 소정의 폭과 길이를 갖도록 관통되고 상기 폭은 중앙 부위에서 상측과 하측으로 갈수록 넓어지는 형상의 유체유입구(110)와, 상기 유체유입구(110)로부터 외측으로 갈수록 넓이가 넓어지는 형상이고 상기 챔버(100)의 전면에 형성된 유체제트류형성부(미도시)와, 상기 유체유입구(100)의 반대편에 관통된 유체유출구(150)와, 상기 유체유입구(110)와 상기 유체유출구(150)를 잇는 선을 중심으로 양측에 상기 유체유입구(110)에서 상기 유체유출구(150)로 갈수록 간격이 넓어지고 소정 높이를 갖고 상기 챔버의 내벽과 간격이 형성되도록 설치되어 상기 챔버의 내벽 사이에 유체가 흐를 수 있는 좌우 피드백 수로(140a, 140b)가 각각 형성되도록 한 구성인 좌우 수로벽(120a, 120b)과, 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)의 상기 유체유출구(150)에 가까운 측과 상기 유체유출구(150)의 사이에 설치되고 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)과 일정거리 이격되어 유체의 흐름을 안내하기 위한 좌우 유체가이드부(130a, 130b)와, 상기 유체유입구(110)와 상기 유체유출구(150)를 있는 선을 중심으로 좌우 양측에 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)에 인접하여 설치되는 좌우 전극(미도시)과, 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)의 내측에 각각 설치되고 상기 좌우 전극이 설치된 방향의 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)의 내벽에 인접하도록 설치된 좌우 마그네틱부(200a, 200b)와, 상기 좌우 전극과 연결되어 있는 출력신호처리부(미도시)를 포함하는 구성이다.
도 3은 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 실시예의 개략적인 단면 구성도이다. 도 2의 실시예에서 미도시된 유체제트류형성부, 좌우 전극 및 좌우 마그네틱부를 포함한 단면 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계는, 유체(300)가 유입되면 상기 챔버(100)에 가까워질수록 유속이 빨라지도록 제트류를 형성시키기 위해 입구에서 상기 챔버(100)의 상기 유체유입구(110)로 갈수록 직경이 작아지는 형상을 하고 상기 쳄버(100)와 결합된 유체제트류형성부(160)와, 상기 챔버(100) 내의 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)에 근접하여 설치되는 좌우 전극(400a, 400b)와, 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)의 내부에서 상기 좌우 전극(400a, 400b) 방향의 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)의 내벽에 근접하게 설치된 좌우 마그네틱부(200a, 200b)를 포함하고 있다.
유량 측정 대상인 상기 유체(300)가 상기 유체제트류형성부(160)로 진입하면 상기 유체제트류형성부(160) 구조로 인하여 상기 유체(300)의 유속이 빨라지면서 제트류가 형성되어 상기 챔버(100)의 상기 유체유입구(110)로 유입되어 상기 챔버(100) 내에서 분사된다. 상기 분사된 유체의 주류는 상기 챔버(100)의 유체유출구(150)로 빠져나간다. 상기 유체(300)가 상기 유체유입구(110) 내로 분사되면 상기 챔버(100) 내의 상기 유체유입구(110)와 상기 유체유출구(150) 사이의 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)의 사이(이하 “주수로”라 함)는 고압영역을 형성하고, 상기 좌우 피드백 수로(140a, 140b)의 끝부분인 상기 유체유입구(110)의 양측은 저압영역이 형성된다. 상기 유체유입구(110)에서 분사된 유체는 주수로를 통과하면서 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)으로 인한 코안다 현상으로 일부 유체가 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)에 부착되어 흐른다. 상기 좌우 수로벽(120a, 120b)을 따라 흐르는 유체는 상기 주수로의 고압 영역과 상기 유체유입구(110) 양측의 저압 영역의 영향으로 상기 좌우 유체가이드부(130a, 130b)의 가이드로 고압 영역에서 상기 좌우 피드백 수로(140a, 140b)를 따라 상기 저압 영역으로 유도된다. 상기 유체유입구(110)로 분사되어 유입되는 유체의 제트류와 상기 좌우 피드백 수로(140a, 140b)로 피드백되어 저압 영역에 당도한 유체가 만나게 되어 발진 주파수이 일어나게 된다. 더 구체적으로 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 작용을 살펴보면, 상기 제트류가 상기 유체유입구(110)로 유입되어 분사되면 상기 주수로를 통과하면서 상기 주수로의 상기 좌측 수로벽(120a) 영역과 상기 우측 수로벽(120b) 영역 중 한 영역에 압력영역이 형성된다. 예를 들면, 우측 수로벽(120b) 영역에 압력 영역이 형성되면 상기 분사된 제트류가 상기 좌측 수로벽(120a) 측으로 유도된다. 상기 좌측 수로벽(120a) 측으로 유도된 제트류의 대부분은 상기 유체유출구(150)로 빠져나가지만 상기 코안다 현상에 의해서 상기 좌측 수로벽(120a)에 부착되어 흐르는 일부 유체가 상기 좌측 유체가이드부(130a)에 안내되어 상기 좌측 피드백 수로(140a)를 따라 상기 유체유입구(110)의 측면의 저압 영역으로 유도된다. 상기 유도된 유체가 분사되는 제트류와 만나 발진되어 주파수가 발생하면서 상기 제트류의 진행 방향을 상기 우측 수로벽(120b) 측으로 유도된다. 상기 우측 수로벽(120b) 측으로 유도된 제트류의 대부분은 상기 유체유출구(150)로 빠져나가지만 상기 코안다 현상에 의해서 상기 우측 수로벽(120b)에 부착되어 흐르는 일부 유체가 상기 우측 유체가이드부(130b)에 안내되어 상기 우측 피드백 수로(140b)를 따라 상기 유체유입구(110)의 측면의 저압 영역으로 유도된다. 상기 유도된 유체가 분사되는 제트류와 만나 발진되어 주파수가 발생하면서 상기 제트류의 진행 방향이 다시 상기 좌측 수로벽(120b) 측으로 유도된다. 이와 같이 상기 유체유입구(110)로 유입되는 제트류와 좌우 피드백 수로(140a, 140b)로 피드백되는 유체가 만나 주기적으로 제트류의 흐름의 변동을 일으키게 되고, 이러한 변동에 따른 발진은 제트류의 유입량에 따라 선형적이지는 않지만 비례적으로 발진하게 된다. 이렇게 함으로써 유입되는 체적 유량에 비례하여 측정값을 유도할 수 있는 구성이다. 상기 좌우 마그네틱부(200a, 200b)의 N극과 S극 사이의 자장에 직각으로 흐르는 유체를 통하여 기전력이 발생하고, 발생된 기전력이 상기 좌우 전극(400a, 400b)을 통하여 출력되는 구성이다. 이 경우 자속밀도는 거리에 반비례하므로 마그네틱과 전극의 거리를 최대한 가까이 함으로써 보다 양질의 기전력을 얻을 수 있다.
도 4는 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 특징부인 쳄버(100)의 유체유입구(110)에 관한 구성의 설명도이다. 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 유체유입구(110)는 종래의 장홀 형상의 장방형이 아니고, 양면 오목렌즈의 단면과 같은 형상으로 구성되어 있다. 즉, 장홀의 장방형 홀에서 중앙 부위로 갈수록 홀의 폭이 좁아지는 형상으로 구성된다. 종래의 유체유입구와 같이 장홀 형상의 장방형의 유체유입구는 유체유입구에서 분사되는 유체의 시간당 유량이 매우 적은 경우 상기 피드백 수로로 귀환하여 저압 영역에서 상기 분사되는 유체와 만나면 와류(소용돌이)가 발생하여 흐르는 유량이 적을 때에는 정확한 유량 측정이 불가능해지는 문제가 있다. 본 발명의 상기 구성으로 인하여 최소 유입 유량에 대해서도 평형적 구성을 그대로 이루면서 체적 유량을 측정할 수 있다. 상기 좌우 피드백 수로(140a, 140b)를 따라 귀환하여 저압 영역에 이른 유체도 코안다 효과를 가지면서 수로로 흐르게된다. 즉 수로의 중심보다 벽면 쪽으로 유체가 용이하게 흐르게 된다. 이러한 현상은 유체유입구로부터 분사되는 유체도 같은 현상으로 분사되게 된다. 즉, 본 발명의 상기 유체유입구의 구조는 분사되는 유량이 적을 때에도 좌우 수로벽(120a, 120b)측으로 분사량을 많게 함으로써 코안다 효과를 강조할 수 있는 구성이다.
본 발명의 상기 유체유입구(100)는 상기 유체유입구의 상측 및 하측의 수직면상에서의 접선호의 기울기(θ)는 0.1°이내로 구성하고, 거리 a는 거리 b의 1/10 이내로 형성하는 것이 목적하는 바의 효과가 좋은 것으로 실험에 의해서 밝혀졌다.
도 5는 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 유체유입구와 종래기술의 유체유입구의 효과를 대비하기 위한 설명도이다. 도 5(A)에 도시한 바와 같이, 종래기술의 장방형의 유체유입구는 분사되는 유체의 시간당 유량이 적을 때 측정된 발진 신호는 매우 불규칙하게 나타나는 것을 알 수 있다. 이에 비해 본 발명의 도 4에서 설명한 유체유입구는 도 5(B)에 도시한 바와 같이 분사되는 유체의 시간당 유량이 적을 때에도 발진이 일정한 값으로 나타나는 것을 알 수 있다.
도 6은 본 발명의 유체진동을 이용한 유량계의 주요부인 출력신호처리부의 개략적인 구성도이다. 도 6에 도시한 바와 같이 본 발명의 출력신호처리부는, 상기 좌우 전극(400a, 400b)에서 출력되는 출력신호(기전력)를 수신하여 상기 출력신호에 포함되어 있는 노이즈 성분을 제거하기 위한 노이즈제거회로부(510)와, 상기 노이즈제거회로부(510)로부터 노이즈 성분이 제거된 출력신호를 수신하여 증폭시키기 위한 증폭부(520)와, 상기 증폭부(520)에서 증폭된 삼각파형(525)의 출력신호를 구형파(535)로 변환하기 위한 적분기(530)와, 상기 적분기(30)로부터 구형파의 출력신호를 수신하여 디지털 자치로 구성된 유량표시장치(미도시)로 전송시 발생할 수 있는 왜곡현상을 방지하기 위한 임피던스매칭부(540)를 포함하는 구성이다.
상기 챔버(100) 내에 흐르는 유체가 도전성을 갖는 경우 주변 환경에 따라서 노이즈가 발생되어 출력신호에 노이즈가 포함되게 된다. 이러한 노이즈는 정상신호인지 노이즈인지를 판단하여 출력신호가 증폭부(520)로 입력되기 전에 제거하여야 한다. 상기 노이즈는 챔버(100) 내에 유체가 흐르고 있지 않을 때, 200mV 내지 800mV 정도의 기준 전위에서 삼각파 위상이 교차되는 전위로서 미세한 전위의 리플(ripple)형 교류파형이다. 그러나 상기 미세한 리플 전위가 좌우 전극(400a, 400b)을 통하여 높은 리플 전위로 측정될 경우에는 정상적인 삼각파형으로 인식하여 마치 유체가 챔버(100) 내에 흐르는 것으로 판단하는 오류가 발생할 수 있다. 또한, 챔버(100) 내에 유체가 흐를 때에는 올바른 신호를 반송파와 같은 형태와 같이 리플 형태로 측정된다. 그러나 이러한 노이즈의 리플 전위가 적을 때에는 상기 좌우 전극(400a, 400b)에서 정상적으로 측정되는 기전력의 전위보다 낮으므로 정상적인 구형파가 최종적으로 출력된다.
도 7은 본 발명의 출력신호처리부의 노이즈제거부(510)의 실시예에 관한 개략적인 회로도이다. 도 7의 본 발명의 노이즈제거회로는 노이즈를 증폭단계에서 판단하여 리플 전위를 제거하는 특정 주파수대의 노이즈 제거 회로이다. 노이즈 발생 전위가 통상 평균 600mV 대에서 10mV 내지 20mV의 리플 전위로 형성되는데 정상적인 유체 진동에 의한 기전력은 기준 전위가 0mV에서 형성된다. 이러한 현상을 기초로 증폭단에서 기준 전위 비교회로를 통하여 기준전위 필터회로를 형성하여 원천적으로 리플 전위를 제거시키기 위한 회로 구성이다.
이상에서 설명한 본 발명의 실시예는 본 발명의 다양한 실시예 중 하나에 불과하다. 유체진동을 이용한 유량계에 있어서, 유체가 유입되는 챔버에 형성되는 유체유입구의 형상을 분사되는 유체의 시간당 유량이 매우 적을 때에도 충분한 코안다 효과를 발휘할 수 있는 구조로 구성하고, 전극으로부터 출력되는 출력신호가 증폭부를 거치기 전에 노이즈 여부를 판단하여 노이즈인 경우 이를 제거하는 구성을 포함하는 본 발명의 기술적 사상에 포함되는 다양한 실시예가 본 발명의 보호범위에 포한되는 것은 당연하다.
100 : 챔버
110 : 유체유입구
120a, 120b : 좌우 수로벽
130a, 130b : 좌우 유체가이드부
140a, 140b : 좌우 피드백 수로
150 : 유체유출구
160 : 유체제트류형성부
200a, 200b : 좌우 마그네틱부
300 : 유체
400a, 400b : 좌우 전극
510 : 노이즈제거부
520 : 증폭부
530 : 적분기
540 : 임피던스매칭부

Claims (10)

  1. 챔버 내의 유체의 흐름으로부터 생성되는 기전력을 기초로 유량을 측정하기 위한 유량계에 있어서,
    상기 챔버 내로 유체를 유입시키기 위한 유체유입구와,
    상기 유체유입구에서 분사된 유체를 상기 챔버 외부로 유출시키기 위한 유체유출구와,
    상기 챔버 내로 상기 유체유입구를 통하여 분사된 유체를 상기 유체유입구에 인접한 상기 챔버 내의 위치에 형성되는 저압 영역으로 유도하기 위한 좌우 수로벽과,
    상기 좌우 수로벽을 따라 흐르는 유체를 상기 저압 영역으로 흐르도록 상기 챔버의내벽을 따라 형성된 좌우 피드백 수로와,
    상기 좌우 수로벽과 상기 유체유출구의 사이에 위치하고 상기 좌우 수로벽을 따라 흐르는 유체를 상기 좌우 피드백 수로로 유도하기 위한 좌우 유체 가이드부를 포함하고;
    상기 유체유입구는 상기 챔버의 높이 방향으로 형성된 장홀이고, 장방형의 홀에서 상단부와 하단부로부터 중앙 부위로 갈수록 폭이 좁아지는 형상이고,
    상기 유체유입구는 상단부 및 하단부의 좌측 모서리 또는 우측 모서리를 잇는 제1 선으로부터 상기 유체유입구의 좌측 중앙부 또는 우측 중앙부에 접하여 상기 제1 선과 평행한 제2 선과의 폭은 상기 상단부 또는 하단부의 폭의 1/10 이내로 구성된 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체유입구로부터 상기 챔버의 외측으로 이어지고 상기 유체유입구로부터 멀어질수록 직경이 커지는 형상의 유체제트류형성부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체유입구와 상기 유체유출구를 있는 선을 중심으로 양측에 상기 좌우 수로벽에 근접한 위치에 설치된 좌우 전극을 더 포함하는 유체진동을 이용한 유량계.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 좌우 수로벽의 내부에 설치되고 상기 좌우 전극이 설치된 방향의 상기 좌우 수로벽의 내벽에 근접한 위치에 설치된 좌우 마그네틱부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체유입구는 양면 오목렌즈의 단면과 같은 형상인 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 유체유입구는 상기 양면 오목렌즈의 단면과 같은 형상에서 상기 오목렌즈의 길이 방향의 직선에 대해서 접선호가 0.1° 이내의 구성을 갖도록 점점 폭이 좁아지는 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계.
  7. 삭제
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 유체유입구는 분사되는 유체가 상기 좌우 수로벽측으로 향하도록 하는 구조인 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계.
  9. 청구항 4에 있어서,
    상기 좌우 전극에서 출력되는 출력신호를 수신하여 증폭시키기 위한 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 삼각파형의 출력신호를 구형파로 변환하기 위한 적분기와, 상기 적분기로부터 구형파의 출력신호를 수신하여 디지털 자치로 구성된 유량표시장치로 전송시 발생할 수 있는 왜곡현상을 방지하기 위한 임피던스매칭부를 포함하는 출력신호처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계.
  10. 청구항 4에 있어서,
    상기 좌우 전극에서 출력되는 출력신호를 수신하여 상기 출력신호에 포함되어 있는 노이즈 성분을 제거하기 위한 노이즈제거회로부와, 상기 노이즈제거회로부로부터 노이즈 성분이 제거된 출력신호를 수신하여 증폭시키기 위한 증폭부와, 상기 증폭부에서 증폭된 삼각파형의 출력신호를 구형파로 변환하기 위한 적분기와, 상기 적분기로부터 구형파의 출력신호를 수신하여 디지털 자치로 구성된 유량표시장치로 전송시 발생할 수 있는 왜곡현상을 방지하기 위한 임피던스매칭부를 포함하는 출력신호처리부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유체진동을 이용한 유량계.
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