KR101316332B1 - An energy measuring device using matrix typed database and the energy measuring method - Google Patents

An energy measuring device using matrix typed database and the energy measuring method Download PDF

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Abstract

PURPOSE: A gas energy measurement apparatus and method using a matrix structure are provided to calculate enthalpy through a thermodynamic method with respect to gas mixture defined by users as well as all the gas existing on the Earth and to convert the calculated enthalpy into a database of a matrix structure, thereby calculating energy easily. CONSTITUTION: A gas energy measurement method comprises the steps of: building a database of a matrix structure for input constants depending on a type, pressure, and temperature of gas; building enthalpy depending on the type, pressure, and temperature of the gas into an enthalpy database of a matrix structure; inputting the type, temperature, pressure of the gas to measure, a pressure difference, the inlet diameter of a fastener energy measurement device, and the diameter of a throttle; selecting and inputting input constants depending on the type, temperature, pressure of the gas from the database of the matrix structure for the input constant depending on the inputted type of the gas; computing the coefficient of expansion by using an inputted adiabatic index, diameter ratio, and pressure ratio; and compensating a run-off coefficient. [Reference numerals] (AA) Start; (BB) Measuring target gas, T.P, dp, d, D; (CC) Select a proximity input constant of the range containing T.P in a input constant database and input a input coefficient through interpolation calculation process; (DD) Is there an input constant matching for the input constant database?; (EE) Is there enthalpy matching for T.P inputted in an enthalpy database of Measuring target gas?; (FF) Select an input constant in the input constant (x,μ,ρ) database and input; (GG) Coefficient of expansion ε calculating process; (HH) Run-off coefficient C revising process; (II) Measure gas flux through calculation process according to a gas flux measurement formula; (JJ) Select enthalpy in the enthalpy database and input; (KK) Measure energy by calculating measured gas flux and enthalpy; (LL) Output measured energy on the screen; (MM) End

Description

매트릭스 구조를 이용한 기체용 에너지 측정장치 및 에너지 측정 방법{an energy measuring device using matrix typed database and the energy measuring method}An energy measuring device using matrix typed database and the energy measuring method}

본 발명은 조임기구를 이용하는 기체유량계에서 단열지수, 증기밀도, 점성계수를 열역학적 관계식을 이용하여 배열함수로 계산한 후 각 온도와 압력조건에 맞는 단열지수, 기체의 밀도, 기체의 점성계수를 구하여 기체팽창계수와 유출계수를 간단하게 보정하는 방법을 이용한 기체의 유량을 측정하고, 또한 측정하고자 하는 기체의 압력 및 온도에 따른 엔탈피 매트릭스 구조를 이용하여 엔탈피를 구한 후 이를 적용하여 간단하게 측정 기체의 에너지를 측정하는 방법 및 이를 이용한 기체용 에너지 측정장치에 관한 것이다.
The present invention is to calculate the thermal insulation index, steam density, and viscosity coefficient in the gas flow meter using a tightening mechanism using the thermodynamic relationship equation to obtain the thermal insulation index, gas density, gas viscosity coefficient for each temperature and pressure condition Measure the flow rate of the gas using the method of simply correcting the gas expansion coefficient and the outflow coefficient, and also calculate the enthalpy using the enthalpy matrix structure according to the pressure and temperature of the gas to be measured, and then apply it. The present invention relates to a method for measuring energy and an energy measuring device for a gas using the same.

기존의 열량(또는 에너지, Q)계산은 Q= mCp △T와 같이 질량유량에 일정한 정압비열상태에서의 온도차를 이용하여 계산하였다. 이러한 방식은 주로 기체팽창계수가 1인 비압축성 유체에 주로 적용하였다. 그러나 종래의 방식은 실제기체나 혼합가스의 경우처럼 압축성유체이고 기체의 온도와 압력이 변할 경우 정압비열이 일정하지 않기 때문에 내부에너지를 포함한 엔탈피(h)를 적용해야 한다. The conventional calorie (or energy, Q) calculation is calculated using the temperature difference in the constant pressure specific heat state constant for mass flow rate, such as Q = mCp ΔT. This method was mainly applied to incompressible fluids with a gas expansion coefficient of 1. However, the conventional method is a compressible fluid as in the case of a real gas or a mixed gas, and the static pressure specific heat is not constant when the temperature and pressure of the gas change, so enthalpy (h) including internal energy should be applied.

Q=mh에서 엔탈피의 내부에너지는 압축계수와 같은 평형상수값를 구하여야만 되지만, 이를 계산하는 것은 현실적으로 대용량 계산메모리와 속도를 요구하며, deviation factor를 적용해야 하기 때문에 현실적으로 엔탈피를 계산하여 열량을 구하는 것은 매우 어렵다. 더불어 종래의 기술은 혼합기체의 각 물성의 질량비가 변할 경우 기체열량을 측정하는 것은 불가능하다. 그래서 종래의 에너지미터는 비압축성유체나 스팀이나 공기 같은 물성이 가능한 극히 제한적인 영역에서 사용되어지고 있다. 또한 기체 에너지를 측정할 수 없기 때문에 비압축성 유체와 열교환하여 에너지량을 계산하는데, 이는 열교환기 입출구의 온도차가 적을수록 측정오차가 커지기 때문에 에너지 미터로서의 신뢰도를 가지고 역할을 수행하는데 많은 어려움이 있다.
In Q = mh, the enthalpy's internal energy has to calculate the equilibrium constant value such as the compression coefficient, but the calculation requires a large amount of computational memory and speed, and since the deviation factor must be applied, it is practical to calculate the enthalpy and calories. Very difficult. In addition, the conventional technique is impossible to measure the heat of gas when the mass ratio of each physical property of the mixed gas is changed. Therefore, conventional energy meters are used in extremely limited areas where physical properties such as incompressible fluids or steam or air are possible. In addition, since the gas energy cannot be measured, the amount of energy is calculated by exchanging heat with an incompressible fluid. Since the measurement error increases as the temperature difference between the inlet and the outlet of the heat exchanger decreases, there are many difficulties in performing the role with reliability as an energy meter.

기존의 에너지를 측정하는 열량계는 정압비열이 일정한 상태에서 온도변화에 의한 상태량으로 배관내 유량을 곱하여 열량을 표시하였지만, 이는 비압축성 액체에 한정되어 있으며, 실제가스의 경우에는 온도와 압력에 따라 물성값이 변하기 때문에 온도차를 적용하지 못하고 엔탈피값을 적용하여야 하지만, 범용적인 기체 외에는 적용하기 매우 어렵다. The existing calorimeter that measures energy shows the calorie value by multiplying the flow rate in the pipe by the state quantity caused by the temperature change in the constant pressure specific heat, but this is limited to the incompressible liquid, and in the case of the actual gas, the physical property value depends on the temperature and pressure. It is difficult to apply the enthalpy value because the temperature difference does not apply, but it is very difficult to apply except general purpose gas.

따라서 매트릭스구조를 이용한 엔탈피값과 매트릭스 구조를 이용한 기체의 유량측정 방식과 결합하여 정확한 에너지를 산출하여 산업현장의 에너지절감에 기여하고자 한다.Therefore, by combining the enthalpy value using the matrix structure and the flow rate measurement method of the gas using the matrix structure to calculate the exact energy to contribute to the energy saving of the industrial site.

또한 기존의 열량계는 비압축성유체에만 한정되어 주로 사용되었지만, 본 기술을 적용한 에너지미터는 지구상에 존재하는 모든 가스뿐만 아니라, 사용자정의 혼합가스에 대해서도 열역학적 방법을 통해 엔탈피를 계산하고 이를 매트릭스구조로 변환하여 에너지를 쉽게 계산할 수 있는 에너지 측정 장치 및 에너지 측정 방법을 제공하고자 한다.
In addition, the existing calorimeter is mainly limited to incompressible fluids, but the energy meter applied with this technology calculates enthalpy and converts it into a matrix structure not only for all gases present on earth but also for user-defined mixed gases. An energy measuring device and an energy measuring method for easily calculating energy are provided.

본 발명은 상기한 문제점 및 요구를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems and needs,

유량을 측정하고자 하는 기체의 종류, 온도(T), 압력(P), 압력차(dP), 조임기구 유량측정장치의 입구직경(D)와 스로트의 직경(d)을 입력되는 과정,A process of inputting the type of gas to be measured, temperature (T), pressure (P), pressure difference (dP), inlet diameter (D) and diameter of throat (d) of the tightening device flow measurement device,

기설정된 기체의 종류에 따른 입력상수(단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값) 데이터베이스에서 상기 기체의 종류, 온도, 압력에 따른 입력상수가 선택되어 입력되는 과정,The input constant (the heat insulation index k, the viscosity μ of the gas, the density of the gas ρ Value) a process of selecting and inputting an input constant according to the type, temperature, and pressure of the gas in the database,

상기 입력된 단열 지수(k), 지름비(β) 및 압력비(τ)를 이용하여 팽창계수(ε)가 연산되는 과정,A process in which the expansion coefficient? Is calculated using the input adiabatic index k, the diameter ratio? And the pressure ratio?

유출계수(C)가 보정되는 과정,The process of correcting the runoff coefficient (C),

상기 연산된 팽창계수, 보정된 유출계수 및 압력차, 스로트직경, 지름비, 기체의 밀도가 기체유량측정공식에 대입하여 연산되는 과정을 포함하여 이루어진 기체유량측정과정 및,A gas flow rate measurement process including a process of calculating the expansion coefficient, the corrected outflow coefficient and the pressure difference, the throat diameter, the diameter ratio, and the density of the gas by substituting the gas flow rate formula;

상기 입력된 기체의 종류, 압력 및 온도에 따른 엔탈피가 엔탈피 데이터 베이스에서 선택되어 입력되는 과정,A process in which an enthalpy according to the type, pressure and temperature of the input gas is selected and input from an enthalpy database,

상기 측정된 기체유량과 측정된 엔탈피를 연산하여 기체의 에너지를 측정하는 방법을 제공한다.It provides a method for measuring the energy of the gas by calculating the measured gas flow rate and the measured enthalpy.

또한 상기한 유출계수가 보정되는 과정은,In addition, the process of correcting the leak coefficient is,

특정의 유출계수가 입력되는 과정,A process in which a specific effluent coefficient is input,

기체유량측정공식에 따른 연산과정으로 기체유량이 설정되는 과정,A process in which a gas flow rate is set by an operation process according to a gas flow rate measurement formula,

Re계산공식에 따른 연산과정으로 Re가 설정되는 과정,The process of setting Re as an operation process according to the formula for calculating Re,

다시 유출계수계산 공식에 따른 연산으로 유출계수가 보정되는 과정,The process of correcting the runoff coefficients by calculation according to the runoff coefficient calculation formula,

상기의 보정과정이 2~10회 반복하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기체의 에너지를 측정하는 방법을 제공한다.It provides a method for measuring the energy of the gas, characterized in that the correction process consists of a process of repeating 2 to 10 times.

또한 기설정된 기체의 종류에 따른 입력상수(단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ값) 데이터베이스에서 내삽법 또는 외삽법이 이용되어 상기 기체의 종류, 온도, 압력에 따른 입력상수가 산정되어 입력되는 과정 및,In addition, the interpolation or extrapolation method is used in the database for input constants (thermal insulation index k, gas viscosity μ, gas density ρ value) according to the type of gas, and the input constant according to the gas type, temperature and pressure is calculated. The input process;

상기 기체의 종류에 따른 엔탈피 데이터 베이스에서 내삽법 또는 외삽법이 이용되어 상기 기체의 종류, 온도, 압력에 따른 엔탈피가 산정되어 입력되는 과정을 특징으로 하는 기체의 에너지를 측정하는 방법을 제공한다.An interpolation or extrapolation method is used in an enthalpy database according to the type of gas, thereby providing a method for measuring energy of a gas, wherein the enthalpy is calculated and input according to the type, temperature, and pressure of the gas.

또한 여러 종류로 혼합된 유량 측정대상 기체의 함유비율이 측정되어 입력되는 과정이 포함되고,In addition, a process of measuring and inputting a content ratio of the gas to be measured flow rate mixed in various types,

상기 입력된 함유비율과 측정대상 기체의 입력상수를 이용한 연산을 통하여 단일의 입력상수가 도출되는 과정 및,A process of deriving a single input constant through calculation using the input content ratio and the input constant of the gas to be measured, and

상기 입력된 기체의 함유비율과 혼합된 측정대상 기체의 개별기체에 대한 엔탈피를 산정하여 혼합된 측정대상 기체의 단일의 엔탈피가 도출되는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 기체의 에너지를 측정하는 방법을 제공한다.A method for measuring the energy of a gas, comprising calculating a enthalpy of an individual gas of a gas to be mixed with the content ratio of the input gas to derive a single enthalpy of the gas to be mixed. to provide.

또한 본 발명은 기체유량측정 몸체(10)와 상기 몸체에 압력센서(20), 온도센서(30), 압력차 센서(40), 디스플레이부(50)가 장착되어 구비되고, The present invention also includes a gas flow measuring body 10 and a pressure sensor 20, a temperature sensor 30, a pressure difference sensor 40 and a display unit 50 mounted on the body,

제1항 내지 5항의 기체의 에너지를 측정하는 방법을 구현한 프로그램이 탑재된 정보처리장치(60)와 상기한 에너지측정 프로그램에서 이용할 수 있는 기설정된 입력상수 데이터베이스(70) 및 엔탈피 데이터베이스(80)가 포함되어 구비된 에너지측정 장치를 제공한다.An information processing apparatus (60) equipped with a program implementing the method of measuring the energy of the gas according to claims 1 to 5, and a predetermined input constant database (70) and an enthalpy database (80) that can be used in the energy measurement program. Provided is provided with an energy measurement device provided.

또한 기체선택부 또는/및 기능선택부가 더 부가된 것을 특징으로 하는 에너지측정 장치를 제공한다.
In addition, there is provided an energy measuring device characterized in that the gas selection unit and / and the function selection unit is further added.

기존의 열량계는 비압축성유체에만 한정되어 주로 사용되었지만, 본 기술을 적용한 에너지 측정장치는 지구상에 존재하는 모든 가스뿐만 아니라, 사용자가 정의하는 혼합가스에 대해서도 열역학적 방법을 통해 엔탈피를 계산하고 이를 매트릭스구조의 데이터베이스로 변환하여 에너지를 쉽게 계산할 수 있는 효과가 있다.Conventional calorimeters are mainly limited to incompressible fluids, but the energy measuring device using this technology calculates the enthalpy through the thermodynamic method for not only all the gases present on the earth but also the mixed gases defined by the user. The effect is that you can easily calculate the energy by converting it into a database.

또한 본 발명은 어떠한 종류의 기체, 온도, 압력에도 적용할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect that can be applied to any kind of gas, temperature, pressure.

또한, 본 발명은 특정 기체에 대하여 기측정되고 설정된 입력상수(단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ) 값을 데이터 베이스화하여 입력상수로 사용할수 있음에 따라 많은 연산 및 용량을 필요로 하지 않는 연산기(computing device)를 이용할 수 있음에 따라 신속하고 정확한 기체 유량을 측정할 수 있는 효과가 있다.Further, since the input constant (heat insulation index k, viscosity μ of gas, density ρ of gas) of the specific gas is measured and set for a specific gas, it can be used as an input constant by converting it into a database, It is possible to measure the flow rate of the gas quickly and accurately.

또한 본 발명은 기체가 단일한 경우, 혼합된 경우 또는 혼합되어 성분이 변하는 경우에도 모두 다 적용할 수 있는 장점이 있다.In addition, the present invention has an advantage that the present invention can be applied to both cases in which the gas is single, mixed, or mixed and the components are changed.

또한 본 발명은 어떠한 형태의 조임기구를 이용한 에너지 측정장치에도 매우 잘 적용할 수 있는 에너지 측정 방법을 제공할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention has the effect of providing an energy measuring method that can be applied very well to any type of energy measuring device using a tightening mechanism.

또한 본 발명에 따른 에너지 측정장치는 구조가 간단하여 제조비용이 저렴하여 높은 경제적 효과가 있다.
In addition, the energy measuring device according to the present invention has a simple structure and low manufacturing cost, thereby having a high economic effect.

도 1은 본 발명의 일실시로 온도 및 압력에 따른 메탄의 단열 지수 k의 데이터 베이스(매트릭스).
도 2는 본 발명의 일실시로 온도 및 압력에 따른 메탄의 기체의 밀도 ρ의 데이터 베이스(매트릭스).
도 3은 본 발명의 일실시로 온도 및 압력에 따른 메탄의 기체의 점도 μ 데이터 베이스(매트릭스).
도 4는 본 발명에 따른 기설정된 입력상수 데이터 베이스를 이용한 기체유량측정방법의 흐름도.
도 5는 본 발명에 따른 기설정된 입력상수 데이터 베이스를 이용한 기체유량측정방법에서 유출계수 C를 보정하는 과정 흐름도.
도 6은 본 발명에 따른 기설정된 입력상수 데이터 베이스를 이용한 기체유량측정방법에서 혼합기체의 성분이 변하는 경우의 입력상수를 도출하는 과정 흐름도.
도 7은 본 발명의 에너지 측정장치의 입체 사시도.
도 8은 본 발명에 따른 일실시로 온도 및 압력에 따른 메탄(90%)와 질소(10%)로 구성된 기체의 엔탈피 데이터 베이스(매트릭스).
도 9는 본 발명에 따른 단일의 기체 및 여러 기체가 혼합한 혼합기체로 이루어진 측정대상기체의 엔탈피를 구하는 과정에 대한 흐름도.
도 10은 본 발명에 따른 유량측정 및 엔탈피 측정하여 에너지를 측정하는 방법을 나타낸 흐름도.
도 11은 본 발명에 따른 정보처리장치의 구조도.
BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a database (matrix) of the heat insulation index k of methane according to one embodiment of the present invention with respect to temperature and pressure. Fig.
Figure 2 is a database (matrix) of the density p of the gas of methane with temperature and pressure according to one embodiment of the present invention.
Figure 3 is a graph of the viscosity of a gas of methane according to one embodiment of the present invention, temperature and pressure, μ database (matrix).
4 is a flowchart of a gas flow measurement method using a predetermined input constant database according to the present invention.
5 is a flowchart illustrating a process of correcting the flow coefficient C in a gas flow measurement method using a predetermined input constant database according to the present invention.
FIG. 6 is a flowchart illustrating a method of deriving an input constant when a component of a gas mixture changes in a gas flow measurement method using a predetermined input constant database according to the present invention. FIG.
Figure 7 is a three-dimensional perspective view of the energy measuring device of the present invention.
8 is an enthalpy database (matrix) of a gas composed of methane (90%) and nitrogen (10%) according to temperature and pressure according to one embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating a process for obtaining an enthalpy of a measuring object consisting of a mixed gas of a single gas and several gases according to the present invention.
10 is a flowchart illustrating a method of measuring energy by measuring flow rate and enthalpy according to the present invention.
11 is a structural diagram of an information processing apparatus according to the present invention;

이하 본 발명을 상세히 설명한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명은 일반적으로 사용하는 조임기구 유량계를 이용하여 압축이 없는 액체뿐만 아니라 온도 및 압력에 의하여 압축이 발생하는 기체에 대한 유량에 대한 에너지를 측정함에 있어서 그 보정을 용이하게 수행하는 에너지 측정방법 및 에너지 측정장치를 제공한다.
The present invention is an energy measuring method for easily performing the correction in measuring the energy of the flow rate for the gas in which the compression occurs by the temperature and pressure as well as the liquid without compression using a commonly used fastener flow meter and Provide an energy measuring device.

즉, 본 발명은 하기할 바와 같이 측정하고자 하는 기체의 유량을 정확히 측정하는 유량측정방법을 적용하고 또한 측정하고자 하는 기체의 엔탈피를 측정하여 정확한 에너지를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.
That is, the present invention relates to an apparatus and method for measuring a precise energy by applying a flow rate measuring method for accurately measuring the flow rate of a gas to be measured as described below, and also measuring the enthalpy of the gas to be measured.

본 발명에서 조임기구 에너지 측정 장치의 의미는 작은 구멍이 있는 조임기구(오리피스판 또는 노즐판이라 한다)를 관내에 설치하여 흐름을 조이고, 그 전후의 압력차를 이용하여 유량을 측정할 수 있으며 또한 엔탈피를 이용하여 에너지를 측정하는 장치 또는 기기를 의미한다.
In the present invention, the tightening device energy measuring device means that a tightening device (called an orifice plate or a nozzle plate) with a small hole is installed in the pipe to tighten the flow, and the flow rate can be measured by using the pressure difference before and after. Means a device or device that measures energy using enthalpy.

일반적으로 액체에 조임기구 유량계를 적용하여 유량을 측정하는 경우 정확도는 높은 편이다. 그러나 기체와 같이 온도와 압력에 따라 부피가 변하고 기체에 따른 압축비가 다른 경우에는 잘 적용하기 어렵다.In general, the accuracy is high when measuring the flow rate by applying a fastener flow meter to the liquid. However, it is difficult to apply it if the volume changes according to the temperature and the pressure like gas and the compression ratio according to the gas is different.

종래의 기체 유량측정계는 기체에 따른 보정계수를 사용하여 유량을 측정하고 있으나, 그 보정계수도 정확하지 못한 단점이 있을 뿐만 아니라 보정계수가 없는 가스에 대한 유량은 측정할 수 없는 단점이 있다.
Conventional gas flowmeters measure the flow rate using a correction factor according to the gas, but the correction coefficient is not only accurate, but also has a disadvantage in that the flow rate for the gas without the correction factor cannot be measured.

단열계(isentropic system)에서 조임기구를 이용하는 유량계의 유량측정공식은 다음과 같다.
In the isentropic system, the flow rate measurement formula of the flow meter using the tightening mechanism is as follows.

Figure 112012081694443-pat00001
Figure 112012081694443-pat00001

(수식 1)
(Equation 1)

qm은 mass flow rate[kg/s]로서 통과하는 유체의 유량을 의미하고,q m is the mass flow rate [kg / s], which means the flow rate of the fluid passing through it,

β는 diameter ratio로서 조임기구 유량계의 입구 직경과 스로트 직경과의 비(지름비)를 의미하며,β is the diameter ratio, which means the ratio (diameter ratio) between the inlet diameter and the throat diameter of the tightening mechanism flowmeter.

C는 discharge coefficient로서 유출계수를 의미하고,C means discharge coefficient as discharge coefficient,

ε는 가스팽창계수를 의미하며,ε is the gas expansion coefficient,

d는 조임기구 유량계의 스로트(throat, 목)의 직경을 의미하며,d means the diameter of the throat of the tightening device flow meter,

dp는 differeitial pressure[Pa](차압)로서 조임기구 유량계의 입구와 스로트의 압력차를 의미하며,dp is differeitial pressure [Pa], which means the pressure difference between the inlet and the throat of the clamping device flow meter,

ρ은 density[kg/m3] 로서 측정하고자 하는 특정 기체의 밀도를 의미한다.
ρ is density [kg / m 3 ], which means the density of the specific gas to be measured.

이와 같이 기체의 유량을 측정하려면 상기한 기체팽창계수 ε, 기체밀도 ρ, 보정상수 C를 구하여 상기한 유량 측정공식에 대입하여 계산하는 절차를 수행하여야 한다.In order to measure the flow rate of the gas in this way, a process of calculating the gas expansion coefficient epsilon, the gas density p , and the correction constant C described above and substituting it into the flow rate measurement formula should be performed.

그러나 상기한 기체팽창계수 ε, 기체밀도 ρ, 유출계수 C는 유동 기체의 온도와 압력의 의하여 결정되는 것에 기인하는바, 특정한 기체의 유량을 측정하기 위하여 온도 및 압력을 측정하고 그 온도와 압력에 따른 상기 기체팽창계수 ε, 기체밀도 ρ, 유출계수 C를 계산(computing)하는 과정은 복잡할 뿐만 아니라 많은 메모리와 중앙처리장치를 보유한 대용량 컴퓨터를 사용하지 않으면 해결하지 못하는 단점을 가지고 있다.However, due to the fact that the gas expansion coefficient ε, the gas density ρ , and the discharge coefficient C are determined by the temperature and the pressure of the flowing gas, the temperature and pressure are measured to measure the flow rate of the specific gas, The gas expansion coefficient epsilon, the gas density rho, Computing the runoff coefficient C is complicated and has drawbacks in that it can not be solved without using a large-capacity computer with many memories and central processing units.

또한 종래 통상의 컴퓨터를 사용한다고 하여도 시간이 많이 소요되는 문제점이 있어 즉시 기체의 유량을 측정하지 못하는 단점이 있어서 실효성이 떨어지는 문제점이 있었다.
In addition, even if a conventional computer is used, there is a problem that it takes a lot of time, and the flow rate of the gas can not be measured immediately.

그러나 본 발명은 매우 적은 용량으로 이루어진 전자계산장치를 이용하여도 상기한 기체팽창계수 ε, 기체밀도 ρ, 유출계수 C를 즉시 도출시킬 수 있는 방법을 제공하며 그에 따라 유량을 신속하게 측정할 수 있는 방법을 제공하며 또한 그에 대한 엔탈피를 입력하여 간단하게 에너지를 구하는 방법 및 에너지 측정장치를 제공하게 된다.
However, the present invention provides a method for immediately deriving the above-described gas expansion coefficient ε, gas density ρ, and outflow coefficient C even by using an electronic calculation device having a very small capacity, and accordingly, the flow rate can be quickly measured. It provides a method and also provides a method for obtaining energy simply by inputting an enthalpy for it and an energy measuring device.

1. 입력상수(단열 지수 k, 기체의 점도 μ,기체의 밀도 ρ) 데이터 베이스 구축과정1. Input constant (insulation index k, gas viscosity μ, gas density ρ)

본 발명의 기술적 특징은 사용자가 미리 특정한 기체에 대하여 실험적으로 구한 기체의 유량측정에 필요한 계수인 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ에 대한 값을 정리한 매트릭스 형식의 데이터 베이스를 미리 구축하고, 그 측정하고자 하는 특정 기체에 대한 특정한 온도와 압력에 대한 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ를 이 데이테베이스에서 용이하게 선택하여 입력하거나 또는 이 데이터베이스를 이용하여 쉽게 계산되어(연산되어) 입력됨으로써 복잡한 연산이 필요 없는 유량측정방법을 제공한다는 점이다.
A technical feature of the present invention is to provide a matrix-type database in which the values for the heat insulation index k, the viscosity μ of the gas, and the density ρ of the gas, which are coefficients necessary for measuring the flow rate of the gas obtained experimentally for a specific gas, And the adiabatic index k for a specific temperature and pressure for the specific gas to be measured, the viscosity μ of the gas, the density ρ of the gas (Computationally) input from this database or by using this database, thereby providing a flow measurement method that does not require complicated computation.

따라서 본 발명은 유량측정방법 중 매트릭스 구조(데이터베이스)를 이용한다는 것이며, 이를 차압방식 유량계에 적용하여 유량을 측정하는 것으로서, 기존의 선형보정방식의 유량측정방식이 아닌 조임기구의 물리적 측정값을 직접 검출하여 기입력된 수학적 연산작용으로 계산하기 때문에 선형보정이 필요없는 직접계산방식의 유량측정방법이라 할 수 있다.
Therefore, the present invention utilizes a matrix structure (database) among the flow measurement methods, and it is applied to the differential pressure type flow meter to measure the flow amount, and it is possible to directly measure the physical measurement values of the tightening mechanism instead of the conventional linear correction flow measurement method. And it is calculated by the mathematical operation that has been input, so it can be said that it is a direct calculation type flow measurement method which does not require linear correction.

또한 복잡한 연산이 필요 없음에 따라 연산 시간을 현저히 줄이고 컴퓨터의 용량을 현저히 줄일 수 있으며 더불어 매우 정확한 기체의 유량을 측정할 수 있는 방법을 제공할 수 있다는 점이다.
In addition, there is no need for complicated calculations, which can significantly reduce computation time, significantly reduce computer capacity, and provide a method for measuring very accurate gas flow.

본 발명은 특정한 기체(또는 2종류 이상이 혼합된 기체)에 대하여 각각의 온도 및 압력에 따라 미리 실험적으로 구한 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ에 대한 값을 정리한 매트릭스 형식의 데이터 베이스를 미리 구축하여 다음에 설명할 유량을 측정하는 방법에 사용한다.The present invention relates to a method and apparatus for measuring the heat insulation index k, the viscosity of a gas, and the density ρ of a gas, which have been experimentally determined in advance according to respective temperatures and pressures of a specific gas (or a mixture of two or more kinds of gases) It is used to measure the flow rate, which will be explained next, by building the database in advance.

상기한 바와 같이 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ는 특정한 기체(또는 2종류 이상이 혼합된 기체)의 실험적으로 구할 수 있으며, 또한 다양한 기체에 대하여 이미 많은 데이터로 확보된 열전도 계수, 열확산 계수 또는 코어압력 등에 대한 실험 데이터와 열역학적 방정식에 의하여 확보된 데이터를 이용하여 구할 수가 있다.
As described above, the adiabatic index k, the gas viscosity μ, and the gas density ρ can be obtained experimentally of a specific gas (or a mixture of two or more kinds), and the thermal conductivity coefficients already secured by a lot of data for various gases. , Experimental data on the thermal diffusion coefficient, core pressure, etc., and data obtained by thermodynamic equations.

여기서, k는 isentropic exponent로서 단열 지수라고 한다.Where k is the isentropic exponent and is called the adiabatic index.

또한 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값은 특정한 온도와 압력에 따라 변하는 상수에 해당한다.
The viscosity μ of the gas, the density ρ of the gas Values correspond to constants that change with specific temperatures and pressures.

따라서 특정한 기체에 대하여 이와 같은 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값을 미리 구하여 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값에 대한 각각의 데이터 베이스를 실험을 통하여 미리 구축한다.Thus, for a given gas, the adiabatic index k, the viscosity μ of the gas, the density of the gas ρ The value of the adiabatic index k, the viscosity μ of the gas, the density of the gas ρ Each database of values is built in advance through experiments.

미리 구축된 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값을 본 발명에서는 "입력상수"라고 정의한다.
The prefabricated adiabatic index k, the viscosity μ of the gas, the density of the gas ρ Value is defined as "input constant" in the present invention.

입력상수를 구축한 예로 메탄(methane)에 대한 데이터 베이스를 도 1, 도 2, 도 3에서 보여주고 있다.An example of constructing the input constant is shown in Figures 1, 2, and 3 as a database for methane.

도 1은 메탄에 대한 각각의 온도와 압력에 따라 단열 지수 k의 값을 나타내 주는 표이다.Fig. 1 is a table showing values of the heat insulation index k according to respective temperatures and pressures for methane.

도 2는 메탄에 대한 각각의 온도와 압력에 따라 기체의 점도 μ값을 나타내 주는 표이다.Fig. 2 is a table showing viscosity values of gas according to respective temperatures and pressures for methane.

도 3은 메탄에 대한 각각의 온도와 압력에 따라 기체의 밀도 ρ 값을 나타내 주는 표이다.
Fig. 3 shows the relationship between the density of gas < RTI ID = 0.0 > p < / RTI > A table showing values.

상기한 실시 예처럼 측정하고자 하는 기체가 단일의 성분으로 이루어져 있는 경우, 또는 여러 기체가 일정한 조성비로 혼합되어 있는 경우 예를 들어 X기체 50%, Y기체 50%로 에너지 측정장치로 일정하게 유입되는 경우에는 그 X와 Y로 혼합된 기체에 대한 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값을 구하여 데이터 베이스화 하는 것이다.
When the gas to be measured as described above is composed of a single component, or when several gases are mixed at a constant composition ratio, for example, 50% of X gas and 50% of Y gas are constantly introduced into the energy measuring device. If the adiabatic index k for the gas mixed with X and Y, the viscosity μ of the gas, the density of the gas ρ Get the value and make it into a database.

2. 상기 입력상수 데이터베이스를 이용한 기체 유량측정방법2. Gas flow measurement method using the input constant database

본 발명은 상기한 데이터 베이스화된 입력상수를 이용하여 기체의 유량을 측정하는 방법을 제공한다.
The present invention provides a method for measuring the flow rate of a gas using the above-described database-based input constant.

본 발명은 도 4에서 보는 바와 같이 기체의 종류를 입력하고 에너지 측정 장치의 입구 직경(D)과 목직경(throat diameter, d)을 입력하는 과정을 수행한다.The present invention performs the process of inputting the type of gas and the inlet diameter (D) and throat diameter (d) of the energy measuring device as shown in FIG.

입구 직경(D)과 목직경(d)은 기설정되어 있거나 사용자가 후에 보정하거나 설정할 수 있다.
The inlet diameter D and the neck diameter d are predetermined or can be corrected or set later by the user.

상기한 입구 직경(D)과 목직경(d)은 상기한 지름비(β)를 구하는 값으로 이용된다.The inlet diameter (D) and the neck diameter (d) are used to obtain the above-mentioned diameter ratio (beta).

또한 이와 같은 지름비는 하기할 가스팽창계수(ε)를 구하기 위하여 사용되는 값으로 이용된다.
Also, such a diameter ratio is used as a value used to obtain a gas expansion coefficient?.

그리고 조임기구 에너지 측정장치에서 측정대상기체의 온도(T)와 압력(P) 및 차압(dP)을 구하는 과정을 수행하여 입력되는 과정이 수행된다.
And the input process is performed by performing the process of obtaining the temperature (T), the pressure (P) and the differential pressure (dP) of the measuring object in the tightening mechanism energy measuring device.

조임기구 에너지 측정장치에는 유동되는 기체의 온도를 측정하는 센서가 부착되어 있다. The tightening device energy measuring device is equipped with a sensor for measuring the temperature of the flowing gas.

온도측정센서는 통상의 온도를 측정하는 장치 또는 기기를 의미한다.
The temperature measuring sensor means an apparatus or a device for measuring a normal temperature.

또한 압력을 측정하는 센서가 부착되어 있다.It also has a sensor to measure the pressure.

압력 측정 센서는 조임기구 에너지 측정장치의 관내부의 압력과 스로트(목)을 통과한 후의 압력을 측정하는 장치 또는 기기를 의미한다.The pressure measuring sensor means a device or apparatus for measuring the pressure inside the pipe of the tightening device energy measuring device and the pressure after passing through the throat.

차압(dP)은 상기한 조임기구 에너지 측정장치의 관내부의 압력과 스로트(목)을 통과한 후의 압력의 차이를 의미한다.The differential pressure dP means the difference between the pressure inside the pipe of the tightening device energy measuring device and the pressure after passing through the throat.

상기한 압력 측정 센서에 의하여 차압은 간단하게 구해진다.
The differential pressure is simply obtained by the pressure measuring sensor described above.

상기한 압력측정센서 및 온도측정센서에는 구해진 압력, 차압, 온도에 대한 값을 디지털화하여 전송하는 방식으로 입력될 수가 있다. The pressure measurement sensor and the temperature measurement sensor may be input by digitally transmitting the obtained values for pressure, differential pressure, and temperature.

이와 같이 센서에 의하여 측정된 값의 디지털화 방식은 통상의 전자회로 또는 반도체 회로가 부착된 MCU 등이 센서에 부착되어 수행될 수 있다.
As described above, the digitalization of the values measured by the sensor can be performed by attaching an ordinary electronic circuit or an MCU or the like with a semiconductor circuit attached thereto.

따라서 상기한 과정을 통하여 온도(T)와 압력(P) 및 차압(dP)이 구해지고 다음 과정에서 수행하는 자료로 입력된다.
Therefore, the temperature (T), the pressure (P) and the differential pressure (dP) through the above process is obtained and input as data to be performed in the next process.

① 본 발명은 특정한 기체 또는 조성비가 일정한 혼합기체에 대하여 상기한 과정을 통하여 얻어진 온도(T)와 압력(P)을 이용하고 앞서 언급한 입력상수인 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값에 대한 데이터 베이스에서 어떤 특정의 온도와 압력에 상응하는 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값을 선택되여 입력되는 과정이 수행된다.(본 발명은 이와 같은 입력 과정을 "입구조건 조성비가 고정된 형태라"고 정의한다)(1) In the present invention, the temperature (T) and the pressure (P) obtained through the above process are used for a specific gas or a mixed gas having a constant composition ratio, and the adiabatic index k, the gas viscosity, ρ In the database for values, the adiabatic index k corresponding to a certain temperature and pressure, the viscosity μ of the gas, the density of the gas ρ (The present invention defines such an input process as "the entrance condition composition ratio is fixed type").

이 과정에서는 입력된 특정한 기체(또는 2이상이 혼합된 기체)의 특정한 온도와 압력에 대응하는 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값이 자동적으로 선택되게 되는 것이다.In this process, the adiabatic index k corresponding to a specific temperature and pressure of a specific gas (or two or more mixed gases) input, the viscosity μ of the gas, the density ρ of the gas The value is automatically selected.

이와 같이 본 발명에서 어떤 특정의 값에 대응하는 값이 선택되는 과정은 통상적으로 메모리와 중앙처리장치를 포함하고 그에 따라 응용프로그램이 탑재된 통상의 전자계산장치 또는 연산기 등을 통하여 구현할 수 있음은 물론이다.
As described above, in the present invention, the process of selecting a value corresponding to a specific value can be implemented through a general electronic calculator or an arithmetic unit, which typically includes a memory and a central processing unit and is equipped with an application program, to be.

이때 상기한 입력상수 데이터 베이스에서 어떤 특정의 온도와 압력에 일치하는 입력상수가 없는 경우, 그 특정의 온도와 압력에 근접하는 온도와 압력을 찾아서 내삽법 등을 이용하여 그 특정의 온도와 압력에 대응되는 입력상수인 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값을 구하는 과정을 수행할 수 있다.
If there is no input constant corresponding to a specific temperature and pressure in the input constant database, the temperature and pressure approaches the specific temperature and pressure, The adiabatic index k, the viscosity of the gas, μ, the density of the gas, ρ And a value can be obtained.

상기한 내삽법(內揷法, interpolation)은 실변수 x의 함수 f(x)의 모양은 미지이나, 어떤 간격(등간격이나 부등간격이나 상관없다)을 가지는 2개 이상인 변수의 값 xi(i=1,2,…,n)에 대한 함수값 f(xi)가 알려져 있을 경우, 그 사이의 임의의 x에 대한 함수값을 추정하는 것을 말한다. 실험이나 관측에 의하여 얻은 관측값으로부터 관측하지 않은 점에서의 값을 추정하는 경우나 로그표 등의 함수표에서 표에 없는 함수값을 구하는 등의 경우에 이용된다. 가장 간단한 방법으로서는, 변수를 x좌표, 그 변수에 대한 기지 함수값을 y좌표로 하는 점들을 이어 곡선을 그어, 구하고자 하는 함수값을 구하는 방법이다.
The above interpolation is based on the fact that the shape of the function f (x) of the real variable x is unknown, but the value xi (i) of two or more variables having an interval (irregular interval or irregular interval) = 1, 2, ..., n) is known, it is necessary to estimate a function value for any x between the function values f (xi). It is used when estimating a value from an observed value obtained by an experiment or an observation or obtaining a function value not in the table by a function table such as a log table. The simplest method is to obtain the function value to be obtained by concatenating the points of the variable with the x coordinate and the known function value of the variable with the y coordinate.

또 함수의 전개를 이용하여 변수 x0,x1의 근방에서 함수 f(x)를 근사적으로 나타내는 식,Also, by using the expansion of the function, an expression that approximates the function f (x) in the vicinity of the variables x0 and x1,

f(x)=f(x0)+[{f(x1)-f(x0)}/(x1-x0)]*(x-x0)(x-x0)} / (x1-x0)] (x-x0)

에 의하여 구할 수 있다. .

이것이 간단한 공식인데, 비례부분 또는 선형보간이라고 한다. x0,x1을 로그표나 삼각함수표에서와 같이 그 사이의 간격을 충분히 작게 해 놓았으므로 선형보간이 이용된다. 더욱 엄밀한 계산을 하기 위해서는 뉴턴의 보간공식을 사용할 수 있다. This is a simple formula, called a proportional part or linear interpolation. Since x0 and x1 are set to be sufficiently small, as in the logarithmic or trigonometric function table, the linear interpolation is used. Newton's interpolation formula can be used for more rigorous calculations.

내삽법에 대응하여 x1과 xn의 바깥쪽에 있는 임의의 x에 대한 f(x)의 근삿값을 구하는 방법을 외삽법(外揷法) 또는 보외법(補外法)이라 한다.
The method of finding the approximate value of f (x) for any x outside of x1 and xn in response to the interpolation is called the extrapolation method or the extrapolation method.

따라서 본 발명은 내삽법 뿐만 아니라 외삽법을 사용할 수도 있음은 물론이다.Therefore, it goes without saying that the present invention may use extrapolation as well as interpolation.

본 발명의 이와 같은 내삽법 또는 외삽법을 사용하여 입력상수를 구하는 방법은 상기한 내삽법 또는 외삽법의 계산 공식을 연산 프로그램화한 것을 이용하여 구현할 수 있다.
The method of obtaining an input constant by using the interpolation method or the extrapolation method of the present invention can be implemented by using a computational formula of the interpolation method or the extrapolation method described above.

본 발명에서 상기한 입력상수 데이테베이스를 이용하여 내삽법을 적용한 예를 다음과 같이 설명한다.
In the present invention, an example in which the interpolation method is applied using the above input constant database will be described as follows.

도 1에서 온도 252(K)이고 압력이 132(kpa)인 경우 단열 지수 k에 대한 값을 선택할 수 없게 된다.1, the value for the adiabatic index k can not be selected when the temperature is 252 (K) and the pressure is 132 (kPa).

따라서 이 경우에는 상기한 바와 같이 통상적으로 사용하는 내삽법을 이용할 수 있다.Therefore, in this case, an interpolation method usually used as described above can be used.

즉 온도 252(K)는 250(K)과 254(K)사이에 있으며 압력 132(kpa)는 압력 102(kpa)와 압력 152(kpa)사이에 있으므로 간단히 내삽법을 통하여 그 값을 계산할 수 있다.
The temperature 252 (K) is between 250 (K) and 254 (K) and the pressure 132 (kpa) is between the pressure 102 (kpa) and the pressure 152 (kpa) .

그 하나의 예로 먼저 250(K)와 102(kpa) 및 152(kpa)에 해당하는 단열지수 k1, k2 값을 선택하면 다음 식에 대입하면 132(kpa)일 때의 k3값을 다음과 같은 식으로 간단히 계산할 수 있다. As an example, if k1 and k2, which are equivalent to 250 (K), 102 (kpa) and 152 (kpa), are selected, the value of k3 at 132 (kpa) Can be simply calculated.

k3=k1+{(k2-k1)/(152-102)}*(132-102)
k3 = k1 + {(k2-k1) / (152-102)} * (132-102)

마찬가지로 254(k)와 102(kpa) 및 152(kpa)에 해당하는 단열지수 k4 및 k5값을 선택하여 상기의 식에 대입하게 되면,Similarly, when the adiabatic indexes k4 and k5 corresponding to 254 (k), 102 (kpa) and 152 (kpa) are selected and substituted into the above equation,

k6=k4+{(k5-k5)/(152-102)}*(132-102)이 되고,k6 = k4 + {(k5-k5) / (152-102)} * (132-102)

132(kpa)일 때의 k6값을 구할 수 있게 된다.
And the value of k6 when 132 (kPa) is obtained.

그리고 상기한 k3 및 k6 값을 이용하여 252(k) 및 132(kpa)일 때의 k7값을 구할 수 있는데, 상기한 공식을 이용하여 간단히 구할 수 있다.Using the above values of k3 and k6, k7 values at 252 (k) and 132 (kpa) can be obtained, which can be obtained simply by using the above formula.

즉, k7=k3+{(k6-k3)/(254-250)}*(252-250)로 k7값을 구할 수 있다.
That is, the value k7 can be obtained from k7 = k3 + {(k6-k3) / (254-250)} * (252-250).

상기한 내삽법에 의한 방법으로 입력상수 데이터 베이스에 존재하지 않은 온도(T)와 압력(P)에 대한 모든 입력상수를 간단히 구할 수 있게 된다.
It is possible to easily obtain all the input constants for the temperature (T) and the pressure (P) which are not present in the input constant database by the above interpolation method.

즉, 도 2 및 도 3에서와 같은 데이터 베이스를 이용하여 기체의 밀도(ρ) 와 기체의 점도(μ)에 대하여도 상기한 바와 동일한 방법인 내삽법을 이용하여 데이터 베이스에 존재하지 않은 특정한 온도와 압력에 대한 기체의 밀도(ρ) 와 기체의 점도(μ)를 연산하여 구할 수 있게 된다.
That is, by using the database as shown in Fig. 2 and Fig. 3, the density (p) of the gas and the viscosity (mu) of the gas are also determined by interpolation, which is the same method as described above, And the density (p) of the gas with respect to the pressure and the viscosity (μ) of the gas.

② 또한 본 발명에서는 상기한 바와 같이 단일의 기체 또는 고정된 비율로 혼합된 기체가 유입되는 경우와 달리 혼합기체의 비율이 시간에 따라 변하는 경우에 적용할 수 있는 입력상수가 구해지는 과정이 수행될 수 있다.(본 발명은 이와 같은 경우를 입구조건 조성비 가변시라고 정의한다)
(2) In the present invention, as described above, a process for obtaining an input constant applicable to a case where the ratio of the mixed gas varies with time, unlike the case where a single gas or mixed gas at a fixed ratio is introduced, is performed (In the present invention, this case is defined as the change in the inlet condition composition ratio)

도 6에서 보는 바와 같이 입구조건이 가변되는 경우는 앞서 설명한 "입력상수 데이터 베이스"를 이용하여 단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값이 구헤지는 과정이 수행된다.
As shown in Fig. 6, when the inlet condition is variable, the adiabatic index k, the viscosity μ of the gas, the density ρ of the gas The value hedging process is performed.

입구조건이 가변되는 경우는 측정할 기체(G1, G2)의 성분이 시간에 따라 변하므로 시간에 따라 변화된 성분함량에 대하여 성분함량이 변화된 때에 사용자가 입력할 수 있게 된다.
When the inlet condition is varied, the components of the gases G1 and G2 to be measured change with time, so that the user can input when the component content changes with respect to the component content changed with time.

또한 측정할 기체에 대하여 성분의 함량비율(R)을 측정하는 장치로 그 비율을 측정하여 자동적으로 입력될 수 있다.In addition, a device for measuring the content ratio (R) of the component to the gas to be measured may be automatically input by measuring the ratio.

상기 성분의 함량비율을 측정하는 장치는 기체의 성분에 대한 함량을 측정할 수 있는 센서가 구비된 장치 또는 수단을 의미한다.
The device for measuring the content ratio of the component means a device or means equipped with a sensor capable of measuring the content of the component of the gas.

상기 함량비율 측정장치에서 측정된 비율 값은 디지털화되어 전송되는 방식으로 입력될 수가 있다. 이와 같이 센서에 의하여 측정된 값의 디지털화 방식은 통상의 전자회로 또는 반도체 회로가 부착된 MCU 등이 센서에 부착되어 수행될 수 있음은 물론이다.
The ratio value measured by the content ratio measuring device can be inputted in a manner that is digitized and transmitted. It is a matter of course that a conventional electronic circuit or an MCU with a semiconductor circuit may be attached to the sensor by digitizing the measured value by the sensor.

이와 같이 조임기구 에너지 측정장치에 성분함량센서를 구비하여 기체의 성분의 함량을 측정하고 그 측정값은 하기할 "단일의 입력상수 도출 연산 과정"으로 입력된다.
Thus, the tightening mechanism energy measuring device is provided with a component content sensor to measure the content of the components of the gas and the measured value is input to the following "single input constant derivation calculation process".

단일의 입력상수 도출 연산 과정은 다음과 같다.The process of deriving a single input constant is as follows.

먼저, 상기한 "입구조건 조성비가 고정된 형태"에서 입력상수 도출 과정에서 본 것과 마찬가지로 성분의 함량이 변하는 기체 G1 및 G2에 대한 개별적인 입력상수가 도출되는 과정이 수행된다.First, the process of deriving the individual input constants for the gases G1 and G2 whose component contents vary in the same manner as in the derivation of the input constants in the above-described "condition in which the inlet condition composition ratio is fixed" is performed.

따라서 입력상수 데이터베이스에서 특정한 온도와 압력에 따른 입력상수가 선택되거나 또는 앞서 살펴본 바와 같은 내삽법 등을 통하여 입력상수가 연산되어 도출되는 과정이 수행되면 G1 및 G2에 대한 입력상수가 도출된다.
Therefore, when the input constant is selected according to the specific temperature and pressure in the input constant database or the input constant is calculated through interpolation as described above, an input constant for G1 and G2 is derived.

이와 같이 도출된 G1 및 G2에 대한 입력상수(단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ)는 개별적으로 100% 있는 경우를 가정하여 산정한 것이다.The input constants k (adiabatic index k, viscosity μ of the gas, density ρ of the gas) for G1 and G2 thus derived are assumed to be 100% individually.

따라서 이와 같이 혼합된 기체에 대한 단일의 입력상수를 도출하기 위해서는 상기한 성분함량비율을 곱하면 단일의 입력상수(k, μ, ρ)가 도출된다.Therefore, in order to derive a single input constant for such a mixed gas, multiplying the above-described component content ratios yields a single input constant (k, μ, ρ).

즉, 상기의 예를 보면 G1(k, μ, ρ)*R1 + G2(k, μ, ρ)*R2로 되면 단일의 기체(G)와 동일한 것으로 볼 수 있는 보정된 단일의 입력상수(k, μ, ρ)가 설정되는 것이다. 여기서 R1은 G1에 대한 함량비율이고 R2는 G2에 대한 함량비율을 의미한다.
That is, in the above example, a corrected single input constant k (k, μ, ρ) * R 1 + G 2 , μ, and ρ) are set. Where R1 is the content ratio to G1 and R2 is the content ratio to G2.

이와 같이 단일의 입력상수가 결정되면 그 다음의 과정은 아래에서 보는 것처럼 동일하게 진행된다.
If a single input constant is determined in this way, the next process proceeds as shown below.

본 발명은 상기한 차압 데이터를 이용하여 압력비(τ)를 구하는 과정이 수행된다.In the present invention, a process of obtaining the pressure ratio? Is performed using the above differential pressure data.

압력비는 다음에서 보는 것과 같은 식과 이미 알려진 데이타인 P(압력), dP(차압)를 이용하여 쉽게 구해진다.The pressure ratio is easily obtained by using the same equation as shown in the following and P (pressure), dP (differential pressure), which are already known data.

압력비 공식은 (P-dP/1000)/p이며 간단한 연산작용을 통하여 구해진다.The pressure ratio formula is (P-dP / 1000) / p and is obtained by simple calculation.

상기 공식에서 dP*(1/1000)한 것은 단위 환산(즉, kPa로 변환하기 위해)을 위한 것이므로 다른 단위(Pa)로 하는 경우는 다르게 설정할 수 있다.In the above formula, dP * (1/1000) is for unit conversion (that is, to convert to kPa), so that it can be set differently when other unit Pa is used.

본 발명은 일관되게 상기 압력비 공식처럼 모든 공식에서 단위환산을 위하여 변수 앞에 상수를 변화시키는 것은 열역학법칙에 따라 가능함은 물론이다.
It is needless to say that it is possible to consistently change constants in front of variables for unit conversion in all equations like the pressure ratio formula according to the thermodynamic law.

본 발명은 상기한 단열 지수 k, 지름비(β) 및 압력비(τ)를 이용하여 가스팽창계수(ε)를 구하는 과정이 수행된다.
In the present invention, the process of obtaining the gas expansion coefficient? Is performed using the above-mentioned adiabatic index k, the diameter ratio? And the pressure ratio?.

상기의 ε(가스팽창계수)는 온도와 압력의 영향을 받는 함수로서 다음과 같은 공식을 이용한 연산작용으로 구해진다.
The above ε (gas expansion coefficient) is a function affected by temperature and pressure, and is obtained by an arithmetic operation using the following formula.

Figure 112012081694443-pat00002
Figure 112012081694443-pat00002

(수식 2)(Formula 2)

τ는 pressure ratio이며 조임기구 에너지 측정장치의 입구와 스로트와의 압력비를 의미한다.τ is the pressure ratio and means the pressure ratio between the inlet and the throat of the tightening device energy measuring device.

β는 상기한 바와 같이 지름비를 의미한다.
and? represents the diameter ratio as described above.

상기한 공식에 구하여진 k, τ, β값이 입력되어 가스팽창계수(ε)를 구하는 과정이 수행된다.
The values of k, τ, and β determined in the above formula are input to obtain the gas expansion coefficient (ε).

따라서 상기한 공식에 의하여 구해진 가스팽창계수(ε)는 어떤 특정한 기체의 특정한 온도 및 특정한 압력에 대한 가스팽창계수가 되는 것이다.
Therefore, the gas expansion coefficient? Obtained by the above formula is a gas expansion coefficient for a specific gas at a specific temperature and a specific pressure.

상기에서 구하여진 가스팽창계수를 이용하여 유출계수(C)를 구하는 과정이 수행된다.The process of obtaining the outflow coefficient C using the gas expansion coefficient obtained above is performed.

유출계수가 정확히 구해지면 상기한 기체의 유량을 측정하는 공식인 When the outflow coefficient is obtained correctly, the formula for measuring the flow rate of the above-

Figure 112012081694443-pat00003
Figure 112012081694443-pat00003

의 수식 1에 대입되어 간단히 유량(qm , 질량유량)이 측정되게 된다.
(Q m , mass flow rate) is simply measured.

도 5에서 보는 것처럼 본 발명은 상기한 유출계수 C가 특정한 숫자로 임의로 입력되어 첫번째 유량의 측정값을 구하는 과정이 수행된다.As shown in FIG. 5, the present invention performs a process of obtaining the measured value of the first flow rate by randomly inputting the discharge coefficient C as a specific number.

본 발명은 바람직하게는 C는 0.9~0.9999사이로 놓을 수 있으며 바람직하게는 0.95로 세팅되어 유량의 측정값을 구하는 과정이 수행된다.(이 경우는 노즐을 이용한 조임기구를 사용한 경우이다)In the present invention, C may be preferably set between 0.9 and 0.9999, and preferably set to 0.95 to obtain a measurement of the flow rate (in this case, using a tightening mechanism using a nozzle).

따라서 오리피스인 경우 C는 0.65정도, 벤츄리는 0.93정도가 입력될 수 있다. Therefore, in the case of the orifice, C about 0.65 and Venturi about 0.93 may be input.

노즐을 사용하는 경우 상기한 C는 0.95로 입력되고, 앞서 본 바와 같이 β, dp, d, ρ 가 입력되면 첫번째 유량(qm1)의 값이 산출되게 된다.
When using a nozzle, the above-mentioned C is input as 0.95, and as before, β, dp, d, ρ If is input, the value of the first flow rate q m1 is calculated.

또한 상기한 초기의 유출계수 C는 상기한 바처럼 C 값이 직접 입력되는 것이 바람직하지만 초기의 Re를 설정하여 하기의 식에 의한 연산작용에 의하여도 구할 수가 있다. 이 경우 초기의 Re는 1000000을 통상 사용하며 β값은 입력된 값이 이용된다.In addition, it is preferable that the initial discharge coefficient C is directly inputted with the C value as described above. However, the initial discharge coefficient C may be obtained by calculating the initial Re and performing the calculation by the following equation. In this case, the initial Re typically uses 1000000 and the β value is the input value.

이와 같이 Re 값이 입력되면 상기한 유출계수 C(=0.95)와 근사한 값이 도출되게 되며 다음의 과정은 동일하게 수행되면 된다. In this way, when the Re value is input, a value close to the above-described outflow coefficient C (= 0.95) is derived, and the following process may be performed in the same manner.

Figure 112012081694443-pat00004
Figure 112012081694443-pat00004

(수식 4)(Equation 4)

상기한 수식 4는 nozzle에 대한 유출계수를 구하는 공식이다.
Equation (4) is a formula for obtaining the outflow coefficient for the nozzle.

따라서 조임기구 중 오리피스, 벤츄리 등을 사용하는 경우는 다른 수식이 적용될 수 있다.Therefore, when using an orifice, venturi, etc. of the tightening mechanism may be applied to other formulas.

즉, 통상의 유출계수 산정 공식은 다음과 같이In other words, the general discharge coefficient calculation formula is as follows.

C=a+b(β/Re)n ------(유출계수 대표식)C = a + b (β / Re) n ------ (Reduced coefficient representative expression)

a, b 는 상수, n은 지수a, b are constants, n is exponent

로 표현될 수 있다.
It can be expressed as.

이와 같이 본 발명에서 사용되는 유출계수 보정 과정은 조임기구 중 어떤 것을 사용하는 지에 따라 유출계수 대표식에서 실험적으로 a, b, n을 구하여 각각의 조임기구에 따른 유출계수 산정 공식을 이용할 수 있음은 물론이다.
As described above, the runoff coefficient correction process used in the present invention can be used to calculate the runoff coefficients according to the respective fasteners by experimentally obtaining a, b, and n in the runoff coefficient representative equation depending on which of the tightening mechanisms is used. to be.

그리고 상기한 첫번째 유량 값을 이용하여 유출계수 C값이 보정되는 과정이 수행된다.Then, the process of correcting the outflow coefficient C value using the first flow rate value is performed.

C값은 Re(레이놀스 넘버)의 함수로서 Re값이 변하는 경우 C값은 변하게 된다.The C value is a function of Re (Reynolds number) and when the Re value changes, the C value changes.

따라서 Re는 다음의 공식으로 구해지며,Therefore Re is given by the formula

Figure 112012081694443-pat00005
Figure 112012081694443-pat00005

(수식 3)(Equation 3)

상기에서 구해진 첫번째 유량(qm1)이 대입되고, 기체의 점도(μ) 및 관의 직경(D) 값이 입력되는 과정이 수행되면 Re의 값이 구해진다.
The value of Re is obtained when the first flow rate q m1 obtained above is substituted and the process of inputting the viscosity μ of the gas and the diameter D of the tube is performed.

상기에서 구해진 Re값을 이용하여 보정된 C 값[C1]이 구해지는 과정이 수행된다.
The process of obtaining the corrected C value [C1] using the obtained Re value is performed.

보정된 C값은 다음의 공식을 이용한 연산작용으로 구해질 수 있다.
The corrected C value can be obtained by arithmetic operation using the following formula.

Figure 112012081694443-pat00006
Figure 112012081694443-pat00006

(수식 4)(Equation 4)

상기의 식에 앞서 구해진 Re값 및 β값이 대입되면 보정된 C값이 구해진다.
If the Re and β values obtained before the above expression are substituted, the corrected C value is obtained.

물론, 앞서 언급한 것처럼 노즐 외에 오리피스나 벤츄리를 사용하는 경우의 C값은 상기한 유출계수 대표식 산정 공식을 이용한 연산작용으로 구해짐은 물론이다.
Of course, as mentioned above, the C value in the case of using an orifice or a venturi in addition to the nozzle is obtained by a calculation operation using the above-described leakage coefficient representative formula.

상기에서 구해진 보정된 C값[C1]을 다시 상기한 수식(1), Equation (1) above is used to calculate the corrected C value [C1] obtained above.

Figure 112012081694443-pat00007
Figure 112012081694443-pat00007

공식에 대입되어 두번째 유량(qm2)의 값을 산출하는 과정이 수행된다.
Substituting the formula, the process of calculating the value of the second flow rate q m2 is performed.

그리고 두번째 유량값이 산출되면 두번째 유량값(qm2)을 이용하여 다시 보정된 Re값을 구한다.When the second flow rate value is calculated, the corrected Re value is obtained by using the second flow rate value (q m2 ).

그리고 다시 위에서 도출된 Re값을 이용하여 재보정된 C값을 구할 수 있게 된다.
Then, again, the C value can be obtained by using the Re value derived above.

상기와 같은 유출계수 C값을 보정하는 과정을 2번~10번 정도 수행하는 과정을 수행한다.The process of correcting the runoff coefficient C value as described above is performed 2 to 10 times.

바람직하게는 3번 내지 5번 수행하는 것이 좋다.Preferably 3 to 5 times.

상기한 반복 과정을 통하여 유출계수 C 값을 정확하게 도출할 수 있게 된다.Through the above iterative process, it is possible to accurately derive the runoff coefficient C value.

이와 같이 유출계수 C값이 정확하게 보정되어 도출이 되면 어떤 특정한 기체라도 정확한 유량을 측정할 수 있게 된다.
In this way, it is possible to accurately measure the flow rate of any specific gas when the outflow coefficient C is corrected and derived.

따라서 상기한 바와 같이 유출계수 C를 정확하게 구하는 보정 과정을 통하여 도출된 유출계수 C와 이미 앞의 과정에서 도출한 ε, d, dp 및 입력상수(기체의 밀도ρ)를 앞서 설명한 (수식 1)에 입력하는 과정을 수행한다. Therefore, as described above, the outflow coefficient C derived from the correction process for accurately calculating the outflow coefficient C and the input constants (density ρ) of ε, d, dp, And performs the input process.

Figure 112012081694443-pat00008
Figure 112012081694443-pat00008

(수식 1)
(Equation 1)

이와 같은 과정을 통하여 유동하는 기체의 정확한 질량 유량( q m )을 구할 수 있게 된다.
Through this process, an accurate mass flow rate ( q m ) of the flowing gas can be obtained.

그리고 다시 이 질량유량을 통하여 체적유량이 구해지는 과정이 수행될 수 있다.And again, the process of obtaining the volumetric flow rate through this mass flow rate can be performed.

체적유량(qv)을 구하는 공식은 다음과 같다.The formula for calculating the volumetric flow rate (q v ) is as follows.

(qv)=qm /ρ[m3/s]
(q v ) = q m / ρ [m 3 / s]

또한 상기의 체적유량을 통하여 유체의 유속을 구하는 과정이 수행될 수 있다.In addition, a process of obtaining a flow rate of the fluid through the volume flow rate may be performed.

유속공식(V)은 다음과 같다.The velocity formula (V) is as follows.

Figure 112012081694443-pat00009
[m/s]
Figure 112012081694443-pat00009
[m / s]

또한 상기의 압력(P), 기체의 밀도(ρ), 단열지수(k)를 이용하여 음속을 구하는 과정이 수행될 수 있다.Also, the process of obtaining the sound velocity using the above-described pressure P, gas density p, and adiabatic index k may be performed.

음속(a)를 구하는 공식은 다음과 같다.The formula for calculating sound velocity (a) is as follows.

Figure 112012081694443-pat00010
[m/s]
Figure 112012081694443-pat00010
[m / s]

또한 마하수를 구하는 공식은 다음과 같다.The formula for calculating Mach number is as follows.

M=V/a [M]
M = V / a [M]

상기한 공식들은 간단한 수식이며 간단한 프로그램 또는 연산기를 통하여 구현할 수 있다.
The above formulas are simple formulas and can be implemented through simple programs or operators.

따라서 본 발명에서는 일관하여 본 발명에서 사용하는 공식(또는 수식)을 이용하여 어떤 값을 도출하는 과정은 이미 언급한 바와 같이 이와 같은 수식에 대하여 프로그래밍된 응용 프로그램이 이용되거나 또는 통상의 연산기 등을 통하여 수행되게 된다.
Therefore, in the present invention, the process of deriving a certain value by using the formula (or formula) used in the present invention consistently uses an application program programmed for the formula as mentioned above, or through a common calculator. Will be performed.

그리고, 상기한 질량유량, 부피유량, 유속, 음속 또는/및 마하수를 표시하는 과정이 수행된다.
Then, a process of displaying the mass flow rate, the volume flow rate, the flow rate, the sound velocity and / or the Mach number is performed.

이와 같이 본 발명은 상기와 같은 과정을 통하여 에너지 측정장치에서 필요로 하는 기체의 유량을 정확하게 측정하는 방법을 제공한다.
Thus, the present invention provides a method for accurately measuring the flow rate of the gas required by the energy measuring device through the above process.

3. 3. 엔탈피enthalpy 데이터베이스 구축 및 에너지 측정 방법 How to build a database and measure energy

본 발명은 상기한 측정하고자 하는 기체의 유량(질량유량 또는 부피유량 모두 관계 없음)을 측정하고 측정하고자 하는 기체의 특정한 온도 및 압력에서의 엔탈피를 측정하여 측정된 유량과 엔탈피를 곱하면 측정하고자 하는 기체의 에너지를 구할 수 있게 된다.
The present invention measures the flow rate of the gas to be measured (regardless of mass flow rate or volume flow rate) and measures the enthalpy at a specific temperature and pressure of the gas to be measured and multiplies the measured flow rate and enthalpy to be measured. The energy of the gas can be obtained.

즉, 에너지 공식은 P= qm×H이 된다.In other words, the energy formula is P = q m × H.

여기서, P는 에너지(kJ/s)Where P is energy (kJ / s)

qm은 상기한 질량유량(kg/s)q m is the mass flow rate described above (kg / s)

H는 엔탈피(kJ/kg)이다.H is enthalpy (kJ / kg).

따라서 P의 단위는 kJ/s가 된다.Therefore, the unit of P is kJ / s.

(만약 질량유량이 아니라 부피유량인 경우 엔탈피의 단위가 (kJ/l) 등으로 되며 이는 단위를 맞추어서 연산하면 되게 된다.)
(If the volume flow rate is not mass flow rate, the unit of enthalpy is (kJ / l), etc.)

따라서 본 발명은 상기한 측정하고자 하는 특정한 기체의 온도 및 압력에 따른 엔탈피(H)를 미리 구하여 데이터베이스화하는 과정을 수행한다.
Therefore, the present invention performs a process of obtaining the enthalpy (H) according to the temperature and pressure of the specific gas to be measured in advance to database.

이와 같이 기체의 온도 및 압력에 따른 엔탈피는 여러 종류의 기체에 대하여 미리 측정된 값 또는 기존의 열역학 데이터를 이용하여 매트릭스형식으로 데이터베이스화하는 과정을 수행할 수 있다.
As such, the enthalpy according to the temperature and pressure of the gas may be databased in a matrix form using previously measured values or existing thermodynamic data for various kinds of gases.

따라서 단일의 기체에 대한 엔탈피를 온도와 압력에 대하여 매트릭스 형식으로 데이터베이스를 구축할 수 있다.Thus, a database can be constructed in a matrix format for enthalpy for a single gas over temperature and pressure.

앞서 설명한 유량을 측정하는 방법에서와 같이 이 경우는 특정한 기체 또는 조성비가 일정한 혼합기체에 대한 것을 의미한다.(입구조건 조성비가 고정된 형태)
In this case, as in the method of measuring the flow rate described above, it means a specific gas or a mixed gas having a constant composition ratio (a type having a fixed inlet composition ratio).

따라서 도 8에서 보는 것처럼 혼합기체에 대한 온도와 압력에 대하여 매트릭스 형식으로 데이터베이스를 구축할 수 있다.Therefore, as shown in FIG. 8, a database may be constructed in a matrix format for temperature and pressure of the mixed gas.

도 8의 엔탈피 데이터 메트릭스는 메탄(90%)와 질소(10%)로 구성된 기체의 온도와 압력에 따른 엔탈피 데이터 베이스를 보여 주고 있다.
The enthalpy data metric of FIG. 8 shows an enthalpy database according to the temperature and pressure of a gas composed of methane (90%) and nitrogen (10%).

이와 같이 본 발명은 순수한 단일의 기체(메탄, 에탄, 프로판, 질소 등등)에 대한 온도와 압력에 따른 엔탈피 데이터베이스를 도 8에서처럼 구성할 수 있게 된다.
As such, the present invention enables the construction of an enthalpy database according to temperature and pressure for a pure single gas (methane, ethane, propane, nitrogen, etc.) as shown in FIG.

이와 같이 구성된 여러 기체에 대한 엔탈피를 데이터베이스화하는 과정을 수행한다.
The process of databaseing the enthalpy for the various gases configured as described above is performed.

본 발명은 상기한 매트릭스 구조의 엔탈피 데이터베이스에서 측정하고자 하는 기체의 어떤 특정의 온도와 압력에 대한 엔탈피가 없는 경우에는 앞서 입력상수에서 설명한 바와 같이 그 특정의 온도와 압력에 근접하는 온도와 압력을 찾아서 내삽법 또는 외삽법 등을 이용하여 그 특정의 온도와 압력에 대응되는 엔탈피를 구하는 과정을 수행할 수 있다.
In the present invention, when there is no enthalpy for a particular temperature and pressure of a gas to be measured in the enthalpy database of the matrix structure, as described above in the input constant, the present invention finds a temperature and pressure close to the specific temperature and pressure. The process of obtaining the enthalpy corresponding to the specific temperature and pressure may be performed by using interpolation or extrapolation.

예를 들어 단일의 기체에 대한 에너지를 구하는 경우에는 단일의 기체에 대한 엔탈피 데이터 베이스에서 어떤 특정의 온도와 압력에 대한 엔탈피를 검색하여 구하게 된다. 즉 앞서 설명한 입력상수를 검색하여 입력하는 방식과 동일한 방식으로 구현되게 된다.
For example, to find the energy for a single gas, the enthalpy for a particular temperature and pressure can be found by searching the enthalpy database for a single gas. That is, it is implemented in the same manner as searching and inputting the input constant described above.

또한 상기한 바와 같이 도 8의 예에서 보는 것처럼 두 개 이상으로 혼합된 기체가 단일의 기체와 같이 엔탈피 데이터 베이스가 구축되어 있는 경우에는 단일의 기체에 대한 엔탈피를 검색하는 방식으로 구할 수 있게 된다.
In addition, as shown in the example of FIG. 8, when an enthalpy database is constructed as a single gas as shown in the example of FIG. 8, the enthalpy for a single gas can be obtained by searching the enthalpy.

더불어 이와 같이 혼합기체를 단일의 기체로 인식하는 것은 앞서 설명한 것처럼 측정대상기체가 입력되는 과정에서 단일의 기체로 인식되도록 입력되면 가능하게 된다.
In addition, it is possible to recognize the mixed gas as a single gas as described above, if it is input to be recognized as a single gas in the process of inputting the measuring object as described above.

물론 본 발명에서 어떤 특정의 값(온도, 압력)에 대응하는 엔탈피가 선택되는 과정은 통상적으로 메모리와 중앙처리장치를 포함하고 그에 따라 응용프로그램이 탑재된 통상의 전자계산장치 또는 연산기 등을 통하여 구현할 수 있음은 물론이다.
Of course, in the present invention, the process of selecting an enthalpy corresponding to a specific value (temperature, pressure) typically includes a memory and a central processing unit, and accordingly, may be implemented through a general electronic calculator or a calculator equipped with an application program. Of course it can.

이와 같이 본 발명은 측정하고자 하는 기체의 종류, 압력 및 온도가 입력되면 엔탈피 데이터베이스에서 그에 따른 엔탈피를 찾아서 입력되는 과정이 수행된다.
As described above, when the type, pressure, and temperature of the gas to be measured are input, the process of searching for an enthalpy according to the enthalpy database is performed.

또한 본 발명은 측정하고자 하는 기체가 혼합 기체로 이루어진 경우 이를 단일의 기체로 인식되지 아니하고 혼합 기체로 인식되는 경우에는 혼합기체에 포함된 개별적인 기체의 함유분율을 이용하여 단일의 엔탈피를 구할 수가 있게 된다.
In addition, in the present invention, when the gas to be measured is composed of a mixed gas, it is not recognized as a single gas, and when it is recognized as a mixed gas, it is possible to obtain a single enthalpy by using the content of individual gases included in the mixed gas. .

예를 들어 A(메탄 90%. G1)와 B(에탄 10%, G2)로 구성된 기체(G)의 단일의 엔탈피를 구하는 방법은 상기한 바와 같은 단일 기체에 대한 엔탈피 데이터베이스를 이용하여 구할 수 있게 된다.
For example, a method for obtaining a single enthalpy of a gas G consisting of A (methane 90%. G1) and B (10% ethane, G2) can be obtained using the enthalpy database for a single gas as described above. do.

즉, 특정한 온도와 압력에 대한 A에 대한 엔탈피 데이터베이스에서의 엔탈피(Ha)를 찾아서 구할 수 있으며, 또한 B에 대한 엔탈피 데이터베이스에서 엔탈피(Hb)를 구할 수 있다.That is, it can be found by finding the enthalpy (Ha) in the enthalpy database for A for a specific temperature and pressure, and also the enthalpy (Hb) in the enthalpy database for B.

이렇게 구해진 Ha와 Hb를 기체A와 기체B의 함량비율(혼합비율)을 알게 되면 이 혼합 기체의 단일의 엔탈피(Ht)를 구할 수 있게 된다.Knowing the content ratio (mixing ratio) of gas A and gas B to Ha and Hb thus obtained, it is possible to obtain a single enthalpy (Ht) of the mixed gas.

즉, 상기의 예에서 Ht=Ha*0.9+Hb*0.1이라는 연산을 통하여 구해지게 된다.That is, in the above example, it is obtained through the calculation of Ht = Ha * 0.9 + Hb * 0.1.

이와 같은 단일의 엔탈피 연산 과정은 본 발명의 중앙처리장치에서 간단히 수행할 수 있게 된다.
Such a single enthalpy calculation process can be simply performed in the central processing unit of the present invention.

상기한 혼합기체인 측정대상기체의 혼합비율은 앞서 언급한 바와 같이 함량비율을 통하여 용이하게 구할 수 있게 된다.The mixing ratio of the measurement target gas, which is the mixed gas, can be easily obtained through the content ratio as mentioned above.

즉, 앞서 설명한 유량 측정 방법에서 제시한 예를 보면 R1과 R2가 혼합비율이 되는 것이다.That is, in the example presented in the above-described flow measurement method, R1 and R2 become a mixing ratio.

혼합비율은 측정대상기체인 혼합기체의 비율이 입력되는 과정에서 자동적으로 입력되게 됨은 물론이다. 즉, 하기할 바와 같이 혼합기체의 기체선택부에서 혼합기체의 혼합비율이 입력되게 된다. The mixing ratio is, of course, automatically inputted in the process of inputting the ratio of the mixed gas which is the measuring counterpart. That is, as will be described later, the mixing ratio of the mixed gas is inputted in the gas selecting portion of the mixed gas.

더불어 이와 같은 혼합비율 연산 과정은 본 발명의 중앙처리장치에서 간단히 수행할 수 있게 된다.
In addition, such a mixing ratio calculation process can be easily performed in the central processing unit of the present invention.

또한 본 발명은 상기한 유량측정방법에서 설명한 바와 같이 혼합기체의 비율이 시간에 따라 변하는 경우에도 적용할 수 있게 된다.(입구조건 가변시의 경우)
In addition, the present invention can be applied to a case where the ratio of the mixed gas changes with time as described in the above-described flow measurement method.

입구조건이 가변되는 경우는 측정할 기체(G1, G2)의 성분이 시간에 따라 변하므로 측정할 기체에 대하여 성분의 함량비율(R)을 측정하는 장치로 그 비율을 측정한다.
If the inlet conditions are varied, the components of the gas (G1, G2) to be measured change with time, and the ratio is measured by a device for measuring the content ratio (R) of the component to the gas to be measured.

상기 성분의 함량비율을 측정하는 장치는 기체의 성분에 대한 함량을 측정할 수 있는 센서가 구비된 장치 또는 수단을 의미한다.
The device for measuring the content ratio of the component means a device or means equipped with a sensor capable of measuring the content of the component of the gas.

앞서 언급한 바와 같이 상기 함량비율 측정장치에서 측정된 비율 값은 디지털화되어 전송되는 방식으로 입력될 수가 있다. 이와 같이 센서에 의하여 측정된 값의 디지털화 방식은 통상의 전자회로 또는 반도체 회로가 부착된 MCU 등이 센서에 부착되어 수행될 수 있음은 물론이다.
As mentioned above, the ratio value measured by the content ratio measuring device may be input in a digitized manner. It is a matter of course that a conventional electronic circuit or an MCU with a semiconductor circuit may be attached to the sensor by digitizing the measured value by the sensor.

이와 같이 에너지 측정장치에 성분함량센서를 구비하여 기체의 성분의 함량을 측정하고 그 측정된 성분의 함량비율은 상기한 바와 같이 "단일의 엔탈피 연산 과정"으로 입력된다.
As such, the energy measuring device includes a component content sensor to measure the content of the gas component, and the content ratio of the measured component is input to the "single enthalpy calculation process" as described above.

도 9는 본 발명에 따른 단일의 기체(혼합기체를 단일의 기체로 인식하는 경우 포함) 및 여러 기체가 혼합한 혼합기체로 이루어진 측정대상기체의 엔탈피를 구하는 방법에 대한 흐름도를 보여준다.
FIG. 9 is a flowchart illustrating a method for obtaining an enthalpy of a measuring object consisting of a single gas (including a case where a mixed gas is recognized as a single gas) and a mixed gas mixed with several gases according to the present invention.

상기한 바와 같은 공식에 대한 연산은 상기한 바처럼 통상적으로 메모리와 중앙처리장치를 포함하고 그에 따라 응용프로그램이 탑재된 통상의 전자계산장치 또는 연산기 등을 통하여 구현할 수 있음은 물론이다.
As described above, the operation of the formula may include a memory and a central processing unit, and accordingly, may be implemented through a general electronic calculator or an operator equipped with an application program.

이와 같이 본 발명은 앞에서 측정한 유랑과 엔탈피를 곱하여 에너지를 산출할 수 있게 된다.
As described above, the present invention can calculate energy by multiplying the wander and enthalpy measured above.

즉, 상기한 에너지 공식인 P= qm×H에서 산정된 qm과 H를 입력하여 연산함으로써 측정하고자 하는 기체의 에너지를 측정하게 되는 것이다.
That is, the energy of the gas to be measured is measured by inputting and calculating q m and H calculated from the energy formula P = q m × H.

도 10은 상기한 바처럼 기체의 유량 측정 방법 및 엔탈피 측정 방법을 이용하여 에너지를 구하는 방법에 대한 흐름도를 보여준다.
FIG. 10 shows a flowchart of a method for obtaining energy using the gas flow rate measuring method and the enthalpy measuring method as described above.

물론, 이와 같은 공식에 대한 연산은 상기한 바처럼 통상적으로 메모리와 중앙처리장치를 포함하고 그에 따라 응용프로그램이 탑재된 통상의 전자계산장치 또는 연산기 등을 통하여 구현할 수 있음은 물론이다.
Of course, the calculation for such a formula can be implemented through a conventional electronic calculator or a calculator, which typically includes a memory and a central processing unit, and thus an application program, as described above.

그리고 상기한 에너지를 표시하는 표시부에서 에너지를 표시하는 과정이 수행된다.
And a process of displaying the energy in the display unit for displaying the energy is performed.

상기한 바와 같이 본 발명의 설명에 따른 기체유량측정방법 및 엔탈피 측정방법 및 그에 따른 에너지 측정 방법은 이미 충분히 설명한 바와 같이 컴퓨터, 계산기, 연산기 또는 정보처리장치 등에서 구현되는 동작을 수행하기 위한 프로그램 명령을 포함하는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함할 수 있다.
As described above, the gas flow rate measuring method, the enthalpy measuring method, and the energy measuring method according to the description of the present invention are program instructions for performing operations implemented in a computer, a calculator, a calculator, an information processing apparatus, or the like, as described above. Computer-readable media, including.

상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체는 프로그램 명령The computer readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The medium is a program instruction

은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. May be those specially designed and constructed for the present invention, or they may be of the kind well-known and available to those having skill in the computer software arts.

컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tape, optical media such as CD-ROMs, DVDs, and magnetic disks, such as floppy disks. Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like.

프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like.

따라서 본 발명에 따른 기체유량측정방법 및 엔탈피 측정방법 및 그에 따른 에너지 측정 방법에서의 과정은 상기한 중앙처리장치에서 수행되게 된다.
Therefore, the gas flow rate measuring method, the enthalpy measuring method and the energy measuring method according to the present invention are performed in the above-described central processing unit.

4. 응용프로그램4. Application

또한 본 발명은 앞에서 언급한 바처럼 상기의 2. 입력상수 데이터베이스를 이용한 기체 유량측정방법을 이용하고, 또한 3. 엔탈피 데이터베이스 구축 및 에너지 측정 과정을 응용프로그램으로 구현할 수 있다.
In addition, the present invention can use the gas flow rate measurement method using the above 2. input constant database as mentioned above, and can also implement 3. enthalpy database construction and energy measurement process as an application program.

앞서 설명한 바와 같이 상기의 과정은 기체에 대한 유량측정공식, 입력상수 선택 또는/및 산정 과정, 유출계수 보정 과정 등 수식에 대한 연산과정 및 알고리즘이 제시되어 있다.As described above, the above process is a calculation process and an algorithm for an equation such as a flow measurement formula for gas, an input constant selection or / and calculation process, and an outflow coefficient correction process.

또한 상기한 어떤 특정의 기체에 대한 측정된 유량측정값과 또한 측정된 엔탈피값을 이용하여 에너지를 구하는 과정 등 수식에 대한 연산과정 및 알고리즘이 제시되어 있다.
In addition, calculation procedures and algorithms for equations, such as a process of obtaining energy by using the measured flow rate measurement value and the measured enthalpy value for any specific gas, are presented.

따라서 상기의 과정을 통상의 C언어, 자바, 포트란 등을 이용하여 응용프로그램으로 프로그래밍할 수 있다.
Therefore, the above process can be programmed as an application program using a normal C language, Java, Fortran, or the like.

도 4는 입구조건 조성비가 고정된 형태에서의 기체유량을 측정하는 방법을 흐름도로 보여주고 있으며, 이와 같은 방법에 대한 알고리즘을 구현하는 응용프로그램을 제작하면 된다.
FIG. 4 is a flow chart showing a method of measuring the gas flow rate in a fixed form of the inlet condition composition ratio, and an application program implementing the algorithm for such a method may be produced.

도 5는 상기한 도 4의 유출계수를 정확하게 보정하는 방법에 대한 흐름도를 보여주고 있으며, 도 5에 따른 보정 방법에 대한 알고리즘을 구현하는 응용프로그램에 도 4에 추가하면 입구조건 조성비가 고정된 형태에서의 기체유량을 측정하는 응용프로그램을 제작할 수 있다.
FIG. 5 is a flowchart illustrating a method of accurately correcting the outflow coefficient of FIG. 4, and FIG. 4 shows an application program implementing an algorithm for the correction method of FIG. An application program for measuring the gas flow rate can be produced.

또한 도 6은 입구조건 조성비가 가변된 형태에서의 입력상수를 보정하는 방법에 대한 흐름도를 보여주고 있으며 이와 같은 방법에 대한 알고리즘을 구현하는 응용프로그램을 상기한 응용프로그램에 추가하면 입구조건 조성비가 가변된 형태에서의 기체유량을 측정하는 응용프로그램을 제작할 수 있다.
In addition, FIG. 6 shows a flowchart of a method for correcting an input constant in a form in which an entrance condition composition ratio is variable. When an application program implementing an algorithm for such a method is added to the above application program, the entrance condition composition ratio is variable. Applications can be written to measure the gas flow rate in the pre-configured form.

또한 도 9는 입구조건 조성비가 일정하거나 가변된 형태에서의 엔탈피를 입력하는 방법에 대한 흐름도를 보여주며, 이와 같은 방법에 대한 알고리즘을 구현하는 응용프로그램을 상기한 응용프로그램에 추가하면 입구조건 조성비가 일정하거나 가변된 형태에서의 엔탈피를 측정하는 응용프로그램을 제작할 수 있다.
9 shows a flowchart of a method for inputting an enthalpy in a form in which the entrance condition composition ratio is constant or variable. When an application program implementing the algorithm for such a method is added to the above application program, the entrance condition composition ratio is increased. You can write applications that measure enthalpy in constant or variable forms.

도 10은 본 발명에 따른 기체의 에너지 측정방법에 대한 흐름도를 보여주고 있으며 이와 같은 방법에 대한 알고리즘을 구현하는 응용프로그램을 상기한 응용프로그램에 추가하면 형태에서의 기체의 에너지를 측정하는 응용프로그램을 제작할 수 있다.
10 is a flowchart illustrating a method of measuring energy of a gas according to the present invention. When an application program for implementing an algorithm for the method is added to the above application program, an application program for measuring energy of a gas in a form is shown. I can make it.

이와 같은 응용프로그램은 매우 간단한 응용프로그램에 해당하며 용량이 크지 않을 뿐만 아니라, 메모리와 중앙처리장치(CPU) 또는 MCU(Micro Controller Unit)를 구비한 정보처리장치에 쉽게 탑재되어 운용될 수 있다.
Such an application program corresponds to a very simple application program and is not only large in capacity but can be easily mounted on an information processing apparatus having a memory and a central processing unit (CPU) or an MCU (Micro Controller Unit).

따라서 본 발명은 상기한 기체의 에너지를 측정하는 방법을 프로그래밍 언어를 이용하여 구체적으로 구현한 에너지 측정 프로그램을 제공하게 된다.
Accordingly, the present invention provides an energy measurement program that specifically implements the above-described method of measuring energy of a gas using a programming language.

5. 본 발명의 기체의 에너지 측정방법을 이용한 에너지 측정장치5. Energy measuring apparatus using the method of measuring the energy of the gas of the present invention

본 발명은 상기한 기체의 에너지 측정방법을 이용한 조임기구 에너지 측정 장치 또는 에너지측정 시스템을 제공한다(이를 "에너지 측정장치"라 통칭한다).
The present invention provides a tightening device energy measuring device or energy measuring system using the above-described energy measuring method of the gas (hereinafter referred to as "energy measuring device").

본 발명의 에너지 측정장치는 에너지측정 몸체(10)와 상기 몸체에 압력센서(20), 온도센서(30), 압력차 센서(40), 디스플레이부(50)가 장착되어 구비되고, 본 발명의 에너지 측정방법을 구체적으로 구현한 응용프로그램이 탑재된 정보처리장치(60)가 구비되고 상기한 응용프로그램에서 사용할 수 있는 입력상수 데이터베이스(70) 및 엔탈피 데이터베이스(80)가 포함되어 구비되어 있다.
Energy measuring device of the present invention is provided with an energy measuring body 10 and the pressure sensor 20, the temperature sensor 30, the pressure difference sensor 40, the display unit 50 is mounted on the body, An information processing apparatus 60 equipped with an application program that specifically implements an energy measuring method is provided and includes an input constant database 70 and an enthalpy database 80 that can be used in the application program.

도 7은 본 발명의 에너지 측정장치의 입체 사시도를 보여주고 있다.Figure 7 shows a three-dimensional perspective view of the energy measuring device of the present invention.

본 발명의 에너지 측정장치 몸체는 기체가 통과되는 부분을 의미하며 조임기구(1, 노즐 등)가 장착되어 있는 관형의 장치 또는 기기를 의미한다.
The energy measuring device body of the present invention means a portion through which gas passes, and means a tubular device or device equipped with a tightening mechanism (1, nozzle, etc.).

상기한 압력센서(20)는 몸체의 입구 및 조임기구 장착부분에 장착되어 있어 앞서 설명한 몸체의 입구 부분과 조임기구 장착부분의 압력을 구할 수 있다.The pressure sensor 20 is mounted on the inlet and tightening device mounting portion of the body to obtain the pressure of the inlet and tightening device mounting portion of the body described above.

따라서 압력차(dP)는 상기한 압력센서를 통하여 구할 수 있으므로 압력차센서(40)는 압력센서와 연동되어 작동하는 장치 또는 기기를 포함하는 개념이다.
Therefore, since the pressure difference dP can be obtained through the pressure sensor, the pressure difference sensor 40 is a concept including a device or a device that works in conjunction with the pressure sensor.

또한 몸체에는 기체의 온도를 감지하는 온도센서(30)가 구비되어 있다.The body is also provided with a temperature sensor 30 for sensing the temperature of the gas.

본 발명은 상기한 압력센서, 온도센서, 압력차센서부에는 감지된 측정값을 전송하는 전송수단을 구비한다.The present invention is provided with a transmission means for transmitting the sensed measured value in the pressure sensor, temperature sensor, pressure difference sensor.

또한 상기 전송수단은 이러한 센서에서 측정된 값이 아나로그인 경우 디지털신호로 변환하는 경우 디지털신호변환기를 구비할 수 있다.
In addition, the transmission means may include a digital signal converter for converting the measured value of the sensor into a digital signal when the analog signal is input.

본 발명에서 상기한 정보처리장치(60)는 상기한 본 발명의 에너지측정방법을 컴퓨터 프로그램으로 구현한 응용프로그램을 탑재하고 이를 구동할 수 있는 메모리부와 CPU, MCU 등이 장착된 장치 또는 기기를 의미한다.
In the present invention, the information processing device 60 is a device or device equipped with a memory unit and a CPU, MCU, etc., which is equipped with an application program that implements the energy measuring method of the present invention as a computer program and can drive the same. it means.

본 발명의 정보처리장치는 측정하고자 하는 기체의 종류를 선택하는 기체선택부(61)가 구비될 수 있다.The information processing apparatus of the present invention may include a gas selection unit 61 for selecting a type of gas to be measured.

이와 같은 기체선택부에 의하여 하나의 종류로 된 기체, 또는 혼합된 기체의 종류를 사용자가 선택하여 입력한다.The user selects and inputs a kind of gas or a mixed gas by the gas selecting unit.

또한 기체선택부에서 혼합된 기체의 경우는 기체의 종류와 혼합비율을 입력하게 되므로 그 성분 함량비율이 정보처리장치에 자동적으로 입력되게 된다.
In addition, in the case of the gas mixed in the gas selection unit, since the type and mixing ratio of the gas are input, the component content ratio is automatically input to the information processing apparatus.

또한 이 기체선택부에는 입구조건 조성비가 고정된 형태 또는 입구조건 조성비가 가변된 형태 등을 선택할 수 있는 기능선택부(62)를 구비할 수 있다.The gas selection unit may further include a function selection unit 62 for selecting a configuration in which an inlet condition composition ratio is fixed or a configuration in which an inlet condition composition ratio is variable.

이와 같은 기능선택부에 의하여 정보처리장치에서 입구조건 조성비가 고정된 형태 또는 입구조건 조성비가 가변된 형태에 따른 응용 프로그램을 선정할 수 있게 된다.
The function selection unit allows the information processing apparatus to select an application program according to a fixed form of the entry condition composition ratio or a variable form of the entry condition composition ratio.

앞서 언급한 바와 같이 본 발명은 기체 성분 함량비율 측정장치(63)가 부가되어 구비될 수 있다.As mentioned above, the present invention may be provided with a gas component content rate measuring apparatus 63 added thereto.

성분의 함량비율을 측정하는 장치는 기체의 성분에 대한 함량을 측정할 수 있는 센서가 구비된 장치 또는 수단을 의미한다.Device for measuring the content ratio of the components means a device or means equipped with a sensor that can measure the content of the components of the gas.

성분 함량 비율 측정장치의 센서는 초음파, 광파 등을 이용하여 기체의 성분을 측정할 수 있는 통상의 장치 또는 수단을 의미한다.The sensor of the component content ratio measuring apparatus means a conventional apparatus or means capable of measuring the component of a gas using ultrasonic waves, light waves, and the like.

그 예로 등록특허 10-1014851호(혼합기체 검출용 기체센서의 제조방법 및 기체센서)의 혼합기체 검출용 기체센서를 이용하는 장치 등을 의미한다.
For example, it refers to an apparatus using a gas sensor for detecting the mixed gas of Patent No. 10-1014851 (Method for manufacturing gas sensor for detecting the mixed gas and gas sensor).

함량비율 측정장치는 상기한 입구조건이 가변되는 경우에 혼합기체의 경우 기체의 종류는 동일하지만 함량비율이 변하는 경우에 자동적으로 그 함량비율을 측정하여 상기한 정보처리장치에 자동적으로 그 함량비율을 입력하게 된다.
The content ratio measuring device automatically measures the content ratio in case of mixed gas when the inlet condition is varied, but the same kind of gas, but the content ratio is changed and the content ratio is automatically measured in the information processing device. Will be entered.

상기 함량비율 측정장치에서 측정된 함량 비율 값은 디지털화되어 전송되는 방식으로 입력될 수가 있다. 이와 같이 센서에 의하여 측정된 값의 디지털화 방식은 통상의 전자회로 또는 반도체 회로가 부착된 MCU 등이 센서에 부착되어 수행될 수 있음은 물론이다.
The content rate value measured by the content rate measuring device may be input in a digitized manner. It is a matter of course that a conventional electronic circuit or an MCU with a semiconductor circuit may be attached to the sensor by digitizing the measured value by the sensor.

또한 정보처리장치는 상기한 압력센서(20), 온도센서(30), 압력차센서(40)에서 감지한 압력, 온도, 압력차 값을 수신받을 수 있는 수신수단을 구비한다.In addition, the information processing apparatus is provided with a receiving means for receiving the pressure, temperature, pressure difference values detected by the pressure sensor 20, the temperature sensor 30, the pressure difference sensor 40.

이와 같이 측정값이 디지털신호로 수신되고 이 수신된 값은 상기한 응용프로그램에 입력이 된다.
As such, the measured value is received as a digital signal and the received value is input to the application program.

이와 같이 입력된 기체의 종류, 압력, 온도, 압력차 값에 대한 입력상수를 입력상수 데이터베이스에서 응용프로그램이 선택하거나 또는 연산과정을 통하여 기체의 유량을 먼저 정확히 측정할 수 있다.
In this way, an input constant for the type, pressure, temperature, and pressure difference value of the input gas may be selected by the application program from the input constant database or the flow rate of the gas may be accurately measured through a calculation process.

또한 상기한 입력된 기체의 종류, 압력, 온도에 대한 엔탈피를 엔탈피 데이터베이스에서 응용프로그램이 선택하거나 또는 연산과정을 통하여 측정하고자 하는 기체의 엔탈피를 정확히 측정할 수 있다.
In addition, the enthalpy of the gas, the pressure, and the temperature of the input gas may be accurately measured by the application program in the enthalpy database or through a calculation process.

그리고 측정된 기체 유량과 측정된 엔탈피를 곱하는 연산을 통하여 그 기체에 대한 정확한 에너지를 측정하게 된다.
The energy of the gas is measured by multiplying the measured gas flow rate by the measured enthalpy.

본 발명에서 정보처리장치와 입력상수 데이터베이스 및 엔탈피 데이터베이스는 하기할 디스플레이부에 장착하거나 에너지 측정장치 몸체 외부에 구비할 수 있다.
In the present invention, the information processing apparatus, the input constant database and the enthalpy database may be mounted on a display unit to be described below or provided outside the body of the energy measuring apparatus.

본 발명의 디스플레이부(50)는 정확히 측정된 기체의 유량 또는/및 에너지 를 나타내 주는 기능을 수행한다.
The display unit 50 of the present invention performs a function of indicating the flow rate or / and energy of the gas accurately measured.

본 발명은 이와 같이 본 발명의 기술적 사상인 기체의 에너지를 측정하는데 필수불가결하게 입력되어야 하는 입력상수를 데이터베이스화하여 특정한 기체, 특정한 온도, 특정한 압력에 따른 입력상수를 쉽게 선택하거나 산정할 수 있게 하고, 또한 그에 따른 엔탈피를 엔탈피 데이터베이스화해서 특정한 기체, 특정한 온도, 특정한 압력에 따른 엔탈피를 쉽게 선택하거나 산정할 수 있게 하고 이를 이용하여 정확한 에너지를 구할 수 있는 에너지 측정장치를 제공하게 된다.
The present invention makes it possible to easily select or calculate the input constant according to a specific gas, a specific temperature, and a specific pressure by making a database of input constants which are indispensable for measuring the energy of a gas, which is the technical idea of the present invention. In addition, the enthalpy database according to the enthalpy is to easily select or calculate the enthalpy according to a specific gas, a specific temperature, a specific pressure and provide an energy measuring device that can obtain accurate energy using this.

본 발명은 기체의 유량 또는 에너지를 측정하는 장치를 생산, 판매, 제공하는 산업에 매우 유용한 발명이다.The present invention is very useful in the industry of producing, selling, and providing a device for measuring the flow rate or energy of a gas.

또한 본 발명은 기체의 유량 또는 에너지를 측량하는 산업에 매우 유용한 발명이다.The present invention is also a very useful invention for the industry of measuring the flow rate or energy of a gas.

또한 본 발명은 기체를 생산, 판매, 제공하는 산업에 적용할 수 있는 발명이다.
The present invention is also applicable to industries that produce, sell, and provide gas.

1 : 조임기구
10 : 에너지 측정 장치 몸체 20 : 압력센서
30 : 온도센서 40 : 압력차 센서
50 : 디스플레이부 60 : 기체유량측정 프로그램이 탑재된 정보처리장치
61 : 기체선택부 62 : 기능선택부
63 : 기체 성분 함량비율 측정장치
70 : 입력상수 데이터베이스
80 : 엔탈피 데이터베이스
1: Fastening Mechanism
10: energy measuring device body 20: pressure sensor
30: temperature sensor 40: pressure difference sensor
50: Display unit 60: Information processing device equipped with a gas flow rate measurement program
61: gas selector 62: function selector
63: gas component content ratio measuring device
70: input constant database
80: Enthalpy Database

Claims (7)

기체의 종류, 압력 및 온도에 따른 입력상수(단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ 값)에 대한 매트릭스 구조의 데이터베이스가 구축되는 과정,
기체의 종류, 압력 및 온도에 따른 엔탈피가 매트릭스 구조의 엔탈피 데이터 베이스로 구축되는 과정,
유량을 측정하고자 하는 기체의 종류, 온도(T), 압력(P), 압력차(dP), 조임기구 에너지 측정장치의 입구직경(D)와 스로트의 직경(d)이 입력되는 과정,
상기 기입력된 기체의 종류에 따른 입력상수(단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ값)에 대한 매트릭스 구조의 데이터베이스에서 상기 기체의 종류, 온도, 압력에 따른 입력상수가 선택되어 입력되는 과정,
상기 입력된 단열 지수(k), 지름비(β) 및 압력비(τ)를 이용하여 팽창계수(ε)가 연산되는 과정,
유출계수(C)가 보정되는 과정,
상기 연산된 팽창계수, 보정된 유출계수 및 압력차, 스로트직경, 지름비, 기체의 밀도가 기체유량측정공식에 대입하여 연산되는 과정을 포함하여 이루어진 기체유량측정과정 및,
상기 입력된 기체의 종류, 압력 및 온도에 따른 엔탈피가 매트릭스 구조의 엔탈피 데이터 베이스에서 선택되어 입력되는 과정,
상기 측정된 기체유량과 측정된 엔탈피를 연산하여 기체의 에너지를 측정하는 방법.
Input constants according to the type of gas, pressure and temperature (thermal index k, gas viscosity μ, gas density ρ The process of building a database of matrix structures,
Process in which the enthalpy according to the gas type, pressure and temperature is built into the enthalpy database of the matrix structure,
The process of inputting the type of gas to be measured, temperature (T), pressure (P), pressure difference (dP), inlet diameter (D) and throat diameter (d) of the tightening device energy measuring device,
The input constant according to the type, temperature, and pressure of the gas is selected from the database of a matrix structure for the input constant (thermal insulation index k, gas viscosity μ, gas density ρ value) according to the type of the gas inputted. Process,
A process in which the expansion coefficient? Is calculated using the input adiabatic index k, the diameter ratio? And the pressure ratio?
The process of correcting the runoff coefficient (C),
A gas flow rate measurement process including a process of calculating the expansion coefficient, the corrected outflow coefficient and the pressure difference, the throat diameter, the diameter ratio, and the density of the gas by substituting the gas flow rate formula;
A process in which an enthalpy according to the type, pressure and temperature of the input gas is selected and input from an enthalpy database having a matrix structure,
And measuring the energy of the gas by calculating the measured gas flow rate and the measured enthalpy.
제1항에 있어서,
유출계수가 보정되는 과정은,
특정의 유출계수가 입력되는 과정,
기체유량측정공식에 따른 연산과정으로 기체유량이 설정되는 과정,
Re계산공식에 따른 연산과정으로 Re가 설정되는 과정,
다시 유출계수계산 공식에 따른 연산으로 유출계수가 보정되는 과정,
상기의 보정과정이 2~10회 반복하는 과정으로 이루어진 것을 특징으로 하는 기체의 에너지를 측정하는 방법.
The method of claim 1,
The process of correcting the runoff coefficient is
The process of entering a specific runoff coefficient,
A process in which a gas flow rate is set by an operation process according to a gas flow rate measurement formula,
The process of setting Re as an operation process according to the formula for calculating Re,
The process of correcting the runoff coefficients by calculation according to the runoff coefficient calculation formula,
Method for measuring the energy of the gas, characterized in that consisting of a process of repeating the correction process 2 to 10 times.
제1항 또는 제2항에 있어서,
기설정된 기체의 종류에 따른 입력상수(단열 지수 k, 기체의 점도 μ, 기체의 밀도 ρ값) 데이터베이스에서 내삽법 또는 외삽법이 이용되어 상기 기체의 종류, 온도, 압력에 따른 입력상수가 산정되어 입력되는 과정 및,
상기 기체의 종류에 따른 엔탈피 데이터 베이스에서 내삽법 또는 외삽법이 이용되어 상기 기체의 종류, 온도, 압력에 따른 엔탈피가 산정되어 입력되는 과정을 특징으로 하는 기체의 에너지를 측정하는 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
The input constant according to the type, temperature and pressure of the gas is calculated by using the interpolation or extrapolation method in the database according to the preset gas type (thermal insulation index k, gas viscosity μ, gas density ρ value). Input process, and
Method for measuring the energy of the gas characterized in that the enthalpy according to the type, temperature, pressure of the gas is calculated and input by using the interpolation or extrapolation method in the enthalpy database according to the type of the gas.
제1항 또는 제2항에 있어서,
여러 종류로 혼합된 유량 측정대상 기체의 함유비율이 측정되어 입력되는 과정이 포함되고,
상기 입력된 함유비율과 측정대상 기체의 입력상수를 이용한 연산을 통하여 단일의 입력상수가 도출되는 과정 및,
상기 입력된 기체의 함유비율과 혼합된 측정대상 기체의 개별기체에 대한 엔탈피를 산정하여 혼합된 측정대상 기체의 단일의 엔탈피가 도출되는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 기체의 에너지를 측정하는 방법.
3. The method according to claim 1 or 2,
Including a process of measuring and inputting the content ratio of the gas to be measured flow rate mixed in various types,
A process of deriving a single input constant through calculation using the input content ratio and the input constant of the gas to be measured, and
And calculating the enthalpy of the individual gas of the gas to be mixed with the content ratio of the input gas, thereby obtaining a single enthalpy of the gas to be mixed.
제3항에 있어서,
여러 종류로 혼합된 유량 측정대상 기체의 함유비율이 측정되어 입력되는 과정이 포함되고,
상기 입력된 함유비율과 측정대상 기체의 입력상수를 이용한 연산을 통하여 단일의 입력상수가 도출되는 과정 및
상기 입력된 기체의 함유비율과 혼합된 측정대상 기체의 개별기체에 대한 엔탈피를 산정하여 혼합된 측정대상 기체의 단일의 엔탈피가 도출되는 과정이 포함되는 것을 특징으로 하는 기체의 에너지를 측정하는 방법.
The method of claim 3,
Including a process of measuring and inputting the content ratio of the gas to be measured flow rate mixed in various types,
A process of deriving a single input constant through calculation using the input content ratio and the input constant of the gas to be measured and
And calculating the enthalpy of the individual gas of the gas to be mixed with the content ratio of the input gas, thereby obtaining a single enthalpy of the gas to be mixed.
기체유량측정 몸체(10)와 상기 몸체에 압력센서(20), 온도센서(30), 압력차 센서(40), 디스플레이부(50)가 장착되어 구비되고,
제1항 또는 제2항 중 어느 한 항의 기체의 에너지를 측정하는 방법을 구현한 프로그램이 탑재된 정보처리장치(60)와 상기한 에너지측정 프로그램에서 이용할 수 있는 기설정된 입력상수 데이터베이스(70) 및 엔탈피 데이터베이스(80)가 포함되어 구비된 에너지측정 장치.
A gas flow rate measurement body 10 and a pressure sensor 20, a temperature sensor 30, a pressure difference sensor 40 and a display unit 50 mounted on the body,
An information processing device (60) equipped with a program implementing the method of measuring the energy of the gas of any one of claims 1 or 2, a predetermined input constant database (70) that can be used in the energy measurement program, and An enthalpy database (80) is included and provided with the energy measurement device.
제6항에 있어서,
기체선택부 또는/및 기능선택부가 부가된 것을 특징으로 하는 에너지측정 장치.
The method according to claim 6,
Energy measuring device characterized in that the gas selection unit and / and the function selection unit is added.
KR1020120111675A 2012-10-09 2012-10-09 An energy measuring device using matrix typed database and the energy measuring method KR101316332B1 (en)

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KR101606057B1 (en) * 2014-08-21 2016-03-24 주식회사 엔박 energy displayed gas meter for familly use and the using gas measuring method

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05248915A (en) * 1991-11-04 1993-09-28 Badger Meter Inc Method and device for measuring mass flux and energy quantity by differential pressure gauge
KR20020086544A (en) * 2000-02-16 2002-11-18 마이크로 모우션, 인코포레이티드 Device for measuring mass flow and energy content

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH05248915A (en) * 1991-11-04 1993-09-28 Badger Meter Inc Method and device for measuring mass flux and energy quantity by differential pressure gauge
KR20020086544A (en) * 2000-02-16 2002-11-18 마이크로 모우션, 인코포레이티드 Device for measuring mass flow and energy content

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101606057B1 (en) * 2014-08-21 2016-03-24 주식회사 엔박 energy displayed gas meter for familly use and the using gas measuring method

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