KR101375537B1 - 세관식 점도계 - Google Patents

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KR101375537B1
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가부시키가이샤 사기노미야세이사쿠쇼
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Abstract

[과제] 정유량 펌프나 이송관에서 발생한 피측정 유체의 흐름의 흐트러짐을 해소할 수 있어서, 차압 검출용 세관 내부를 피측정 유체가 층류 상태로 흘러, 차압 센서에 의해 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단 사이의 압력차를 정확하게 검출할 수 있음으로써, 점도 측정을 확실하게 행할 수 있는 세관식 점도계를 제공한다.
[해결 수단] 차압 검출용 세관의 상류 측에 차압 검출용 세관의 유로 단면적보다 큰 유로 단면적을 가지는 흐름 제어실을 마련한다.

Description

세관식 점도계{CAPILLARY VISCOMETER}
본 발명은 예를 들어 A중유(MDO), 경유(MGO) 등의 피측정 유체를 차압(差壓) 검출용 세관 내부로 흘리고, 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단의 차압을 차압 센서로 검출함으로써, 유체의 점도를 측정하도록 구성한 세관식(細管式) 점도계에 관한 것이다.
종래, 점성 유체가 일정한 내경을 가지는 세관 내부를 일정 유량의 층류(層流) 상태로 흐를 경우, 세관 내부의 상류 측과 하류 측에서 발생하는 압력차와 유량의 관계로부터, 하겐-푸아죄유(Hagen-Poiseuille) 흐름식에 의해 연속적으로 점도를 구하는 세관식 점도계가 이용되고 있다.
즉, 하겐-푸아죄유의 식은, 어느 유체가, 내경 반경 r, 길이 l인 세관 내부를 유량 q의 층류 상태로 흐를 경우, 세관의 입구단과 출구단 사이의 압력차(ΔP)가 유체의 점도(η)에 비례하는 성질을 이용한 것으로서, 하기 수학식 1로 나타낸다.
Figure 112012047014036-pat00001
상기 수학식 1과 같이, 세관의 형상과 유량이 기지(旣知)이면, 세관의 차압 센서로 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단의 차압(ΔP)을 검출함으로써, 유체의 점도(η)를 측정할 수 있다.
도 6은 하겐-푸아죄유의 식을 이용한 종래의 세관식 점도계를 나타내는 개략도이다.
도 6에 나타내는 바와 같이, 종래의 세관식 점도계(100)는 흡입관(102)을 통하여, 도시하지 않은 피측정 유체를 저류(貯留)하는 탱크, 배관 등으로부터 정유량(定流量) 펌프(104)에 의해 피측정 유체를 끌어올리도록 구성되어 있다.
그리고, 정유량 펌프(104)에 의해 끌어 올려진 피측정 유체는 이송관(106)을 통하여 차압 검출용 세관(108)의 내부를 층류 상태로 흘러 배출관(110)으로부터 배출되도록 구성되어 있다.
한편, 차압 검출용 세관(108)의 입구단(108a)으로부터 고압 검출관(112)이 분기(分岐)되어 있고, 차압 센서(114) 및 저압 검출관(116)을 개재하여 차압 검출용 세관(108)의 출구단(108b)에 접속되어 있으며, 이에 의해 차압 센서(114)에 압력을 전달하고 있다.
이에 의해, 고압 검출관(112)의 압력과 저압 검출관(116)의 압력의 차압을 차압 센서(114)로 검출하고, 이 차압을 수학식 1을 이용해 환산함으로써 점도를 산출하도록 구성되어 있다.
특허문헌 1: 일본 특허 제3796330호 공보
그렇지만, 최근 환경 파괴 방지를 위하여, 예를 들어 육상의 자동차, 화력 발전소 등에 있어서 배기가스의 규제가 강화되고 있다. 이 배기가스 규제는 해상의 선박도 예외가 아니며, 이미 일부 해역에서는 규제가 시작되었다.
즉, 선박의 연료로 지금까지 사용되어 온 A중유(MDO)에 비해 보다 저유황(LSA)인 경유(MGO)를 육지의 근해에서 사용하는 것이 의무화되어 있다. 이 경유(MGO)는 15℃에서의 점도가 2mPa·s 이하로 매우 저점도의 유체이다.
그런데, 점성 유체가 세관 내부를 통과할 때 발생하는 압력 손실을 검출하여 점도를 측정하는 종래의 세관식 점도계(100)에서는 차압 검출용 세관(108) 내부의 피측정 유체의 흐름이 층류일 것이 중요한 조건이다.
층류는, 피측정 유체의 점도가 높은 경우에는 짧은 거리에서 형성되지만, 피측정 유체의 점도가 낮은 경우에는 층류가 형성될 때까지 긴 거리를 필요로 한다.
또한, 세관식 점도계(100)를 콤팩트화하기 위해 도 6에 나타내는 바와 같이, 정유량 펌프(104)로부터 차압 검출용 세관(108)에 이르는 피측정 유체의 이송관(106)을 굽힘 가공하면, 예를 들어 경유(MGO)와 같이 피측정 유체의 점도가 낮은 경우에는 굽힌 부분에서 부류(副流)(이차류)가 발생하며, 이 부류에 의해 피측정 유체가 흐트러져서 층류가 발생하지 않는다. 그 결과, 차압 검출용 세관(108) 내부의 피측정 유체의 흐름이 층류가 되지 않아서, 측정에 큰 영향을 미치게 된다.
따라서, 예를 들어 경유(MGO)와 같이 피측정 유체의 점도가 낮은 경우에는, 정유량 펌프(104)로부터 차압 검출용 세관(108)에 이르는 피측정 유체의 이송관(106)까지를 직선상으로 배치함과 함께, 그 거리를 길게 할 수 있으면, 이송관(106) 내부에서 피측정 유체의 흐름이 층류가 되고, 부류(이차류)도 발생하지 않는다.
그렇지만, 이와 같이 정유량 펌프(104)로부터 차압 검출용 세관(108)에 이르는 피측정 유체의 이송관(106)까지를 직선상으로 배치함과 함께, 그 거리를 길게 하면 세관식 점도계(100)가 대형화되고, 구조상 직선상으로 배치할 수 없는 경우도 많다.
이 때문에, 특허문헌 1에서는 2대의 기어 펌프를 부설하고, 이 펌프의 외주부에 점도 계측용의 모세관(capillary tube)을 나선상으로 형성함으로써, 장치 전체를 콤팩트하게 형성한 점도 검출계 유닛이 개시되어 있다.
그렇지만, 특허문헌 1의 점도 검출계 유닛에서는 2대의 기어 펌프를 배치하지 않으면 안 되어 구조가 복잡해짐과 함께, 예를 들어 경유(MGO)와 같이 피측정 유체의 점도가 낮은 경우에는 굽힌 부분에서 부류(이차류)가 발생하여 측정에 큰 영향을 미치게 된다.
본 발명은 이와 같은 상황에 착안하여 이루어진 것으로, 예를 들어 경유(MGO)와 같이 피측정 유체의 점도가 낮은 경우라도 정유량 펌프나 이송관에서 발생한 피측정 유체의 흐름의 흐트러짐을 해소할 수 있어서, 차압 검출용 세관 내부를 피측정 유체가 층류 상태로 흘러, 차압 센서에 의해 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단 사이의 압력차를 정확하게 검출할 수 있음으로써, 점도 측정을 확실하게 행할 수 있는 세관식 점도계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 이송관 내부가 부류(이차류)나 난류(亂流) 상태라도 이 피측정 유체의 흐름의 흐트러짐을 해소할 수 있고, 이송관을 복잡하게 굽히는 것도 가능하며, 보다 가는 배관을 사용할 수 있어서 복잡한 구조체에도 장착 가능하여 설계 자유도도 향상된 세관식 점도계를 제공하는 것을 목적으로 한다. 또한, 본 발명은 흐름 제어실에서 한 차례 규칙적인 흐름이 되기 때문에, 차압 검출용 세관 내부의 층류의 완성까지의 도입 구간을 단축할 수 있어서 콤팩트한 세관식 점도계를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 과제 및 목적을 달성하기 위하여 발명된 것으로서, 본 발명의 세관식 점도계는,
피측정 유체를 차압 검출용 세관 내부에 흘려, 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단의 차압을 차압 센서로 검출함으로써, 유체의 점도를 측정하도록 구성한 세관식 점도계로서,
상기 차압 검출용 세관의 상류 측에 차압 검출용 세관의 유로(流路) 단면적보다 큰 유로 단면적을 가지는 흐름 제어실을 마련하고,
상기 흐름 제어실 내부에 차압 검출용 세관의 적어도 일부를 배치하며,
상기 차압 센서가 배치되는 분기관인 고압 측 검출관의 입구를, 상기 흐름 제어실의 하류 측에 배치한 것을 특징으로 하는 세관식 점도계이다.
이와 같이 구성함으로써, 차압 검출용 세관의 유로 단면적보다 큰 유로 단면적을 가지는 흐름 제어실이 차압 검출용 세관의 상류 측에 마련되어 있으므로, 피측정 유체가 이 흐름 제어실에 흘러듦으로써 흐름 제어실이 소위 버퍼로서 기능을 하여, 흐름 제어실 내부에서 유속이 저하되어 규칙적인 흐름이 된다.
이 때문에, 예를 들어 경유(MGO)와 같이 피측정 유체의 점도가 낮은 경우라도 정유량 펌프나 이송관에서 발생한 피측정 유체의 흐름의 흐트러짐을 해소할 수 있어서, 차압 검출용 세관 내부를 피측정 유체가 층류 상태로 흘러, 차압 센서에 의해 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단 사이의 압력차를 정확하게 검출할 수 있음으로써, 점도 측정을 확실하게 행할 수 있다.
또한, 이송관 내부가 부류(이차류)나 난류 상태라도 이 피측정 유체의 흐름의 흐트러짐을 해소할 수 있고, 이송관을 복잡하게 굽히는 것도 가능하며, 보다 가는 배관을 사용할 수 있어서 복잡한 구조체에도 장착 가능하여 설계 자유도도 향상된 세관식 점도계를 제공할 수 있다. 또한, 흐름 제어실에서 한 차례 규칙적인 흐름이 되기 때문에, 차압 검출용 세관 내부의 층류의 완성까지의 도입 구간을 단축할 수 있어서 콤팩트한 세관식 점도계를 제공할 수 있다.
삭제
또한, 이와 같이 흐름 제어실 내부에 차압 검출용 세관의 적어도 일부를 배치하였으므로, 흐름 제어실이 차압 검출용 세관을 둘러싼 상태가 되어 세관식 점도계를 콤팩트한 구조로 할 수 있다.
또한, 이와 같이 차압 센서가 배치되는 분기관인 고압 측 검출관의 입구를, 상기 흐름 제어실의 하류 측에 배치함으로써, 흐름 제어실의 하류 측에서는 규칙적인 흐름이며, 흐름의 흐트러짐이 소실되어 있으므로, 정확한 고압 측의 압력을 차압 센서로 검출할 수 있음으로써, 그 결과, 점도 측정을 확실하게 행할 수 있다.
삭제
또한, 본 발명의 세관식 점도계는, 상기 차압 센서가 배치되는 분기관인 고압 측 검출관의 입구를, 상기 흐름 제어실의 하류 측으로서 상기 차압 검출용 세관의 상류 측 단부 근방에 배치한 것을 특징으로 한다.
이와 같이 차압 센서가 배치되는 분기관인 고압 측 검출관의 입구를, 상기 흐름 제어실의 하류 측으로서 상기 차압 검출용 세관의 상류 측 단부 근방에 배치하였으므로, 흐름 제어실의 하류 측, 특히 차압 검출용 세관의 상류 측 단부 근방에서는 규칙적인 흐름이며, 흐름의 흐트러짐이 소실되어 있으므로, 정확한 고압 측의 압력을 차압 센서로 검출할 수 있음으로써, 그 결과, 점도 측정을 확실하게 행할 수 있다.
본 발명에 따르면, 차압 검출용 세관의 유로 단면적보다 큰 유로 단면적을 가지는 흐름 제어실이 차압 검출용 세관의 상류 측에 마련되어 있으므로, 피측정 유체가 이 흐름 제어실에 흘러듦으로써 흐름 제어실이 소위 버퍼로서 기능을 하여, 흐름 제어실 내부에서 유속이 저하되어 규칙적인 흐름이 된다.
이 때문에, 예를 들어 경유(MGO)와 같이 피측정 유체의 점도가 낮은 경우라도 정유량 펌프나 이송관에서 발생한 피측정 유체의 흐름의 흐트러짐을 해소할 수 있어서, 차압 검출용 세관 내부를 피측정 유체가 층류 상태로 흘러, 차압 센서에 의해 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단 사이의 압력차를 정확하게 검출할 수 있음으로써, 점도 측정을 확실하게 행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 세관식 점도계를 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 세관식 점도계를 A-A선에서 바라본 단면도이다.
도 3은 도 1의 세관식 점도계의 흐름 제어실의 확대도이다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 세관식 점도계를 나타내는 개략도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 세관식 점도계의 흐름 제어실의 확대도이다.
도 6은 종래의 세관식 점도계를 나타내는 개략도이다.
이하, 본 발명의 실시의 형태(실시예)를 도면을 참조하면서 더욱 상세하게 설명한다.
[실시예 1]
도 1은 본 발명의 세관식 점도계를 나타내는 개략도, 도 2는 도 1의 세관식 점도계를 A-A선에서 바라본 단면도, 도 3은 도 1의 세관식 점도계의 흐름 제어실의 확대도이다.
도 1에 있어서, 참조부호 10은 전체로서 본 발명의 세관식 점도계를 나타내고 있다.
도 1에 나타내는 바와 같이, 세관식 점도계(10)는, 흡입관(12)을 통하여 도시하지 않은, 예를 들어 경유(MGO)와 같이 점도가 낮은 피측정 유체를 저류하는 탱크, 배관 등으로부터 정유량 펌프(14)에 의해 피측정 유체를 끌어올리도록 구성되어 있다.
그리고, 차압 검출용 세관(18)의 상류 측에 흐름 제어실(30)이 마련되어 있고, 정유량 펌프(14)에 의해 끌어 올려진 피측정 유체는 이송관(16)을 통하여 흐름 제어실(30)에 유입되도록 구성되어 있다.
즉, 이송관(16)의 하류단(16a)이 흐름 제어실(30)의 길이 방향의 후단부(30b)(도 1에서는 우측의 흐름 제어실(30)의 상류 측)에 접속되어 있다.
또한, 흐름 제어실(30)의 길이 방향의 전단부(30a)(도 1에서는 좌측의 흐름 제어실(30)의 하류 측)에 고압 검출관(22)이 분기되어 있다. 즉, 차압 검출용 세관(18)의 상류 측 단부 근방에, 즉 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)의 근방에 고압 검출관(22)의 입구단(22a)이 배치되어 있다.
그리고, 고압 검출관(22)은 차압 센서(24) 및 저압 검출관(28)을 개재하여 차압 검출용 세관(18)의 출구단(18b)에 접속되어 있고, 이에 의해, 차압 센서(24)에 압력을 전달하고 있다.
한편, 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)이 흐름 제어실(30)의 길이 방향의 전단부(30a) 근방에 위치하도록, 흐름 제어실(30) 내부에 차압 검출용 세관(18)의 적어도 일부가 배치되어 있다.
그리고, 이송관(16)을 통하여 흐름 제어실(30)에 유입된 피측정 유체는 차압 검출용 세관(18) 내부를 층류 상태로 흘러서 배출관(20)으로부터 배출되도록 구성되어 있다.
이에 의해, 고압 검출관(22)의 압력과 저압 검출관(28)의 압력의 차압을 차압 센서(24)로 검출하고, 이 차압을 수학식 1을 이용하여 환산함으로써, 점도를 산출하도록 구성되어 있다.
이 경우, 도 1 및 도 2에 나타내는 바와 같이, 흐름 제어실(30)의 유로 단면적은 차압 검출용 세관(18)의 유로 단면적보다 큰 유로 단면적을 가지도록 형성되어 있다.
이와 같이 구성함으로써, 도 1의 화살표로 나타낸 바와 같이, 정유량 펌프(14)에 의해 흡입관(12)을 통하여 끌어 올려진 피측정 유체는 이송관(16)을 통하여 이송관(16)의 하류단(16a)으로부터 흐름 제어실(30)의 길이 방향의 후단부(30b)에 유입되게 되어 있다.
그리고, 흐름 제어실(30)에 유입된 피측정 유체는 흐름 제어실(30)의 길이 방향의 전단부(30a) 방향을 향해 흐르도록 되어 있다.
이때, 흐름 제어실(30)의 유로 단면적은 차압 검출용 세관(18)의 유로 단면적보다 큰 유로 단면적을 가지므로, 피측정 유체가 이 흐름 제어실(30)에 흘러듦으로써 흐름 제어실이 소위 버퍼로서 기능을 하여, 흐름 제어실(30) 내부에서 유속이 저하되어 규칙적인 흐름이 된다.
이 때문에, 예를 들어 경유(MGO)와 같이 피측정 유체의 점도가 낮은 경우라도 정유량 펌프(14)나 이송관(16)에서 발생한 피측정 유체의 흐름의 흐트러짐을 해소할 수 있어서, 차압 검출용 세관(18) 내부를 피측정 유체가 층류 상태로 흘러, 차압 센서(24)에 의해 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)과 출구단(18b) 사이의 압력차를 정확하게 검출할 수 있음으로써, 점도 측정을 확실하게 행할 수 있다.
이 경우, 차압 검출용 세관(18)의 상류 측 단부 근방에, 즉 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)의 근방에 고압 검출관(22)의 입구단(22a)이 배치되어 있으므로, 흐름 제어실(30)의 하류 측, 특히 차압 검출용 세관(18)의 상류 측 단부 근방에서는 규칙적인 흐름이며, 흐름의 흐트러짐이 소실되어 있으므로, 정확한 고압 측의 압력을 차압 센서(24)로 검출할 수 있음으로써, 그 결과, 점도 측정을 확실하게 행할 수 있다.
이 경우, 도 2에 나타내는 바와 같이, 차압 검출용 세관(18)의 유로 단면적 S1과 흐름 제어실(30)의 유로 단면적 S2의 비, 즉 S1:S2는, 예를 들어 도 3에 나타내는 바와 같이 차압 검출용 세관(18)의 길이 L1이 약 150㎜이고, 차압 검출용 세관(18)의 길이 L1과 흐름 제어실(30)의 길이 L2의 비, 즉 L1:L2가 3:2인 경우, 1:30 ~ 1:50으로 하는 것이 차압 검출용 세관(18) 내부를 피측정 유체가 층류 상태로 흐르도록 하기에 바람직하다.
또한, 도 2에 나타내는 바와 같이, 차압 검출용 세관(18)의 내경 d1, 차압 검출용 세관(18)의 외경 d2, 흐름 제어실(30)의 내경 d3의 관계는 이하와 같이 설정하는 것이 바람직하다.
즉, 차압 검출용 세관(18)의 내경 d1은 정유량 펌프(14)의 토출량으로부터 산출하며, 레이놀즈 수(Reynolds number) Re는 피측정 유체의 동점도(動粘度)가 1㎟/s(cSt)일 때 차압 검출용 세관(18)을 흐르는 피측정 유체가 확실하게 층류가 되도록 레이놀즈 수 Re＜2300이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
이 경우, 레이놀즈 수를 산출하려면, 하기의 레이놀즈 수 산출식으로부터 산출하면 된다.
Re=ｖd/ν
단, ｖ는 유속, d는 차압 검출용 세관(18)의 내경, ν는 피측정 유체의 동점도이다.
또한, 흐름 제어실(30)의 내경 d3는 차압 검출 세관의 외경 d2를 고려하여 약 6배로 하고, 흐름 제어실(30) 내부를 흐르는 피측정 유체의 유속을 차압 검출용 세관(18) 내부의 유속의 약 1/30이 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
이에 의해, 흐름 제어실(30) 내부를 1㎟/s의 피측정 유체가 흐를 때의 레이놀즈 수 Re는 Re≒200이 됨으로써 규칙적인 흐름이 되어 차압 검출용 세관(18)을 흐르는 피측정 유체가 확실하게 층류가 된다.
예를 들어, 차압 검출용 세관(18)의 내경 d1을 약 φ1.8㎜, 차압 검출용 세관(18)의 외경 d2를 약 φ3㎜, 흐름 제어실(30)의 내경 d3를 약 φ10㎜로 하는 것이 적합하다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 차압 검출용 세관(18)의 길이 L1은 피측정 유체의 층류 상태가 완성될 때까지의 도입 구간보다 긴 길이로 하는 것이 바람직하다.
이 경우, 하기의 도입 구간의 산출식에 의해 차압 검출용 세관(18)의 길이 L1을 설정하면 된다.
L1=k·Re/d
단, Re는 레이놀즈 수, d는 차압 검출용 세관(18)의 내경, 계수 k는 0.06 ~ 0.065이다.
또한, 흐름 제어실(30)의 길이 L2는 흐름 제어실(30) 내부에서 층류를 완성시킬 필요는 없으며, 정유량 펌프(26)와 이송관(16)에서 발생한 부류(이차류)나 난류 상태가 소실되는 거리만 필요해진다.
한편, 이송관(16)의 하류단(16a)을 흐름 제어실(30)의 길이 방향의 후단부(30b)(도 1에서는 우측의 흐름 제어실(30)의 상류 측)에 접속함으로써, 흐름 제어실(30)을 흐르는 피측정 유체가 규칙적으로 흐르게 되는 거리를 길게 할 수 있다. 또한, 흐름 제어실(30)의 피측정 유체의 교체도 빨라진다.
실험에 의하여, 도 2에 나타내는 바와 같이, 차압 검출용 세관(18)의 내경 d1을 약 φ1.8㎜, 차압 검출용 세관(18)의 외경 d2를 약 φ3㎜, 흐름 제어실(30)의 내경 d3를 약 φ10㎜로 할 경우, 흐름 제어실(30)의 길이 L2는 차압 검출용 세관(18)의 길이 L1의 1/2 정도로 충분하지만, 여유를 고려해 차압 검출용 세관(18)의 길이 L1의 2/3로 하는 것이 바람직함이 판명되어 있다.
즉, 차압 검출용 세관(18)의 길이 L1과 흐름 제어실(30)의 길이 L2의 비, L1:L2를 3:2로 하는 것이 바람직하다.
또한, 흐름 제어실(30)의 하류단(30c)(도 1에서는 좌측의 흐름 제어실(30)의 하류단(30c))과 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)의 갭 L3는 피측정 유체의 유속이 그다지 변화하지 않도록, 차압 검출용 세관(18)의 외경 d2와 동일한 정도의 크기로 하는 것이 바람직하다.
한편, 흐름 제어실(30)의 하류단(30c)과 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)의 갭 L3와 흐름 제어실(30)의 길이 L2의 비, 즉 L3:L2는 1:25로 하는 것이 바람직하다.
예를 들어, 차압 검출용 세관(18)의 길이 L1을 약 150㎜, 흐름 제어실(30)의 길이 L2를 약 100㎜, 흐름 제어실(30)의 하류단(30c)과 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)의 갭 L3를 약 4㎜로 하는 것이 적합하다.
또한, 도 3에 나타내는 바와 같이, 이송관(16)의 하류단(16a)의 흐름 제어실(30)에의 접속 위치는, 흐름 제어실(30)의 상류단(30d)으로부터의 거리 L4가 흐름 제어실(30)의 길이 L2의 1/10 이내가 되도록 설정하는 것이 바람직하다.
한편, 본 실시예에서는 흐름 제어실(30)의 단면(斷面)의 형상이 원형인 경우에 대하여 설명하였지만, 흐름 제어실(30)의 유로 단면적이 차압 검출용 세관(18)의 유로 단면적보다 큰 유로 단면적을 가지도록 하면 되며, 예를 들어 타원형, 삼각형, 직사각형, 다각형상 등으로 하면 되고, 특별히 한정되는 것은 아니며 상기에서 설명한 기준에 의해 적절히 설정하면 된다.
[실시예 2]
도 4는 본 발명의 다른 실시예의 세관식 점도계를 나타내는 개략도이다.
본 실시예의 세관식 점도계(10)는 도 1 내지 도 3에 나타낸 세관식 점도계(10)와 기본적으로는 동일한 구성이며, 동일한 구성 부재에는 동일한 참조 번호를 부여하여 그 상세한 설명을 생략한다.
상기 실시예 1의 세관식 점도계(10)에서는 흐름 제어실(30) 내부에 차압 검출용 세관(18)의 적어도 일부를 배치하도록 하였지만, 본 실시예의 세관식 점도계(10)에서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 흐름 제어실(30) 내부에 차압 검출용 세관(18)이 위치하고 있지 않다.
즉, 본 실시예의 세관식 점도계(10)에서는 도 4에 나타내는 바와 같이, 이송관(16)의 하류단(16a)이 흐름 제어실(30)의 길이 방향의 전단부(30a)(도 4에서는 좌측의 흐름 제어실(30)의 상류 측)에 접속되어 있다.
또한, 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)이 흐름 제어실(30)의 하류단(30c)(도 4에서는 우측의 흐름 제어실(30)의 하류단(30c))에 접속되어 있다.
또한, 흐름 제어실(30)의 길이 방향의 후단부(30b)(도 4에서는 우측의 흐름 제어실(30)의 하류 측)에, 즉 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a) 근방에 고압 검출관(22)의 입구단(22a)이 배치되어 있다.
본 실시예의 세관식 점도계(10)로도 정유량 펌프(26) 및 이송관(16)에서 발생한 피측정 유체의 흐름의 흐트러짐을 규칙적인 흐름으로 하는 것은 가능하다.
단, 차압 검출용 세관(18)은 일정한 길이가 필요하기 때문에, 흐름 제어실(30)의 길이 L2를 길게 할 수 없다.
이 때문에, 예를 들어 도시하지는 않지만 도 4의 지면(紙面)에서 흐름 제어실(30)의 깊이 방향의 길이를 길게 하거나, 흐름 제어실(30)이 원통 형상인 경우에는 흐름 제어실(30)의 내경 d3를 크게 함으로써, 흐름 제어실(30)의 길이 L2를 짧게 할 수 있다.
[실시예 3]
도 5는 본 발명의 다른 실시예의 세관식 점도계의 흐름 제어실의 확대도이다.
본 실시예의 세관식 점도계(10)는 도 4에 나타낸 세관식 점도계(10)와 기본적으로는 동일한 구성이며, 동일한 구성 부재에는 동일한 참조 번호를 부여하여 그 상세한 설명을 생략한다.
상기 실시예 2의 세관식 점도계(10)에서는 이송관(16)과 차압 검출용 세관(18)을 직선상(수평 방향)으로 배치하면, 이송관(16)의 유입구(이송관(16)의 하류단(16a)의 흐름의 흐트러짐에 의한 차압 검출용 세관(18)에의 영향을 고려할 필요가 있다.
이와 같이, 상기 실시예 2의 세관식 점도계(10)에서는 흐름 제어실(30)을 길이 방향이 수평 방향이 되도록 형성하였지만, 본 실시예에서는 흐름 제어실(30)을 도 5에 나타내는 바와 같이 상하 방향으로 배치하고 있다.
즉, 이송관(16)의 하류단(16a)을 흐름 제어실(30)의 상단(30e) 근방에 배치함과 함께, 차압 검출용 세관(18)의 입구단(18a)을 흐름 제어실(30)의 하단(30f) 근방에 배치하고 있다.
이와 같이 구성함으로써, 이송관(16)과 차압 검출용 세관(18)의 설치 위치를 어긋나게 하고, 또한 흐름 제어실(30)을 흐르는 피측정 유체의 흐름을 규칙적으로 하기 위한 거리를 벌고 있다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시의 양태를 설명하였지만, 본 발명은 이것으로 한정되는 것은 아니며, 예를 들어 상기 실시예에서는 예를 들어 경유(MGO)와 같이 점도가 낮은 피측정 유체에 적용하였지만, 예를 들어 A중유(MDO), C중유(MFO)와 같이 점도가 높은 유체에도 적용 가능하다. 또한, 오일 이외의 그 밖의 유체의 점도를 측정하는 경우에도 이용하는 것이 가능한 등, 본 발명의 목적을 일탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변경이 가능하다.
예를 들어 A중유(MDO), 경유(MGO) 등의 피측정 유체를 차압 검출용 세관 내로 흘리고, 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단의 차압을 차압 센서로 검출함으로써, 유체의 점도를 측정하도록 구성한 세관식 점도계에 적용할 수 있다.
10…세관식 점도계
12…흡입관
14…정유량 펌프
16…이송관
16a…하류단
18…차압 검출용 세관
18a…입구단
18b…출구단
20…배출관
22…고압 검출관
22a…입구단
24…차압 센서
26…정유량 펌프
28…저압 검출관
30…제어실
30a…전단부
30b…후단부
30c…하류단
30d…상류단
30e…상단
30f…하단
100…세관식 점도계
102…흡입관
104…정유량 펌프
106…이송관
108…차압 검출용 세관
108a…입구단
108b…출구단
110…배출관
112…고압 검출관
114…차압 센서
116…저압 검출관

Claims (4)

  1. 피측정 유체를 차압 검출용 세관 내부에 흘려, 차압 검출용 세관의 입구단과 출구단의 차압을 차압 센서로 검출함으로써, 유체의 점도를 측정하도록 구성한 세관식 점도계로서,
    상기 차압 검출용 세관의 상류 측에 차압 검출용 세관의 유로 단면적보다 큰 유로 단면적을 가지는 흐름 제어실을 마련하고,
    상기 흐름 제어실 내부에 차압 검출용 세관의 적어도 일부를 배치하며,
    상기 차압 센서가 배치되는 분기관인 고압 측 검출관의 입구를, 상기 흐름 제어실의 하류 측에 배치한 것을 특징으로 하는 세관식 점도계.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 차압 센서가 배치되는 분기관인 고압 측 검출관의 입구를, 상기 흐름 제어실의 하류 측으로서 상기 차압 검출용 세관의 상류 측 단부 근방에 배치한 것을 특징으로 하는 세관식 점도계.
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