KR101917801B1 - 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치 및 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명에 따른 비응축 가스와 응축물을 모두 함유하고 다양한 흐름 율 (flow rate)을 갖는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치 (20)는 유체 흐름을 수용하고, 측정 튜브를 관통하는 상기 유체 흐름이 비응축 가스와 응축물의 교착 구획을 포함하도록 구비된 측정 튜브 (26, measurement tube); 상기 측정 튜브 내에서 상기 유체 흐름의 흐름 율 (flow rate)에 관한 흐름 율 신호를 생성시키기 위한 흐름 센서 (32, flow sensor); 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하고, 상기 관측된 구획의 상 신호 특징 (phase signal characteristic)을 생성시키도록 구비된 상 센서 (28, phase sensor); 및 상기 흐름 율과 상기 상 신호에 기초한 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 결정 유닛 (34, non-condensable gas determining unit);을 포함한다. 본 발명은 또한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 상응하는 방법에 관한 것이다.

Description

비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치 및 방법 {APPARATUS AND METHOD FOR DETERMINING A NON-CONDENSABLE GAS PARAMETER}
본 발명은 비응축 가스와 응축물 모두를 함유하는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치 및 방법에 관한 것이다.
증기 흐름 내의 공기와 같은 비응축 가스의 존재는 증기 흐름의 특성을 심각하게 변경시킬 수 있다. 예를 들어, 비응축 가스는 증기 흐름의 열 전달 특성에 영향을 미칠 수 있다. 또한, 비응축 가스는 과열된 증기의 영역 및 포화된 증기의 영역과 같은 증기 흐름 내의 이질적인 증기 특성을 유발할 수 있다.
수많은 산업 공정에 있어서, 증기 흐름 내에서 비응축 가스의 양을 최소화시키는 것이 바람직하다. 예를 들어 의료 및 약학 산업에 있어서, 증기 흐름을 통한 제품 및/또는 장비의 멸균을 일 예로 들 수 있다. 증기 흐름 내에 비응축 가스의 양이 너무 많은 경우, 증기 흐름과 장비 간의 열전달율이 상기 장비를 제대로 멸균하기에 충분하지 않을 수 있다.
증기의 표본을 응축시켜 그 결과물인 비응축 가스 및 응축물을 수집함으로써 증기 흐름 내에서 비응축 가스의 양을 측정하는 방법이 알려져 있다. 유럽 표준 EN 285는 멸균 응용을 위하여 100㎖의 응축물 당 3.5㎖, 또는 3.5%의 비응축 가스의 안전 한계치를 규정하고 있다.
비응축 가스는 다양한 방법으로 증기 시스템 내로 도입될 수 있다. 예를 들어, 비응축 가스는 연수화 (water softening)와 같은 수처리 도중에 과도한 폭기 (excessive aeration)에 의하여 도입될 수 있다. 또한, 저온에서는 비응축 가스 (예를 들어, 공기)가 더욱 용이하게 흡수되기 때문에, 보일러 유입수가 충분히 예열 되지 않는 경우 비응축 가스가 보일러의 상류에서 증기 시스템 내로 도입될 수도 있다. 보일러로부터 요구되는 증기의 양이 증가 되는 경우 불충분한 예열이 다양한 요구의 증기 시스템 내에서 발생할 수 있으며, 이에 따라 예열기를 통하여 보일러로 흐르는 유입수의 흐름 율 (flow rate)이 상승 된다.
US　4,831,867는 증기 흐름의 일부를 추출하고 실질적으로 일정한 흐름 율을 가지며 비응축 가스 및 액체 응축물 방울의 거품을 함유하는 유체 흐름을 제공토록 이를 응축시킴으로써 증기 흐름 내의 비응축 가스의 비율을 평가하기 위한 방법 및 장치를 개시한다. 비응축 가스 거품이 상기 센서를 통과하는 누적 시간 및 응축물 방울이 상기 센서를 통과하는 누적시간을 광학 센서가 기록한다. 상기 센서를 통과하는 가스 및 응축물의 각각의 길이 비율은 일정하며, 흐름 율은 실질적으로 일정한 것으로 가정된다. 따라서, 상기 방법 및 장치는 상기 증기 흐름 내의 비응축 가스의 비율을 평가하기 위하여 상기 센서를 관통하여 흐르는 가스 및 응축물의 누적 시간을 단순히 비교하는 것이다.
그러나, 유체 흐름의 흐름 율이 다양하고, 각각의 증기 흐름이 다양한 비응축 가스 비율을 갖는 경우에는 비응축 가스의 비율을 평가하는 것이 부정확할 수 있다.
따라서, 유체 흐름 내에서 비응축 가스의 양을 측정하기 위한 개선된 장치 및 방법을 제공하는 것이 요구된다.
이에 본 발명에서는 유체 흐름을 수용하고, 측정 튜브를 관통하는 상기 유체 흐름이 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 포함하도록 구비된 측정 튜브 (measurement tube); 상기 측정 튜브 내에서 상기 유체 흐름의 흐름 율 (flow rate)에 관한 흐름 율 신호를 생성시키기 위한 흐름 센서 (flow sensor); 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하고, 상기 관측된 구획의 상 신호 특징 (phase signal characteristic)을 생성시키도록 구비된 상 센서 (phase sensor); 및 상기 흐름 율과 상기 상 신호에 기초한 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 결정 유닛 (non-condensable gas determining unit);을 포함하는 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치를 통하여 상술한 문제점을 해결할 수 있었고, 본 발명은 이에 기초하여 완성되었다.
본 발명의 일 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치는 유체 흐름을 수용하고, 측정 튜브를 관통하는 상기 유체 흐름이 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 포함하도록 구비된 측정 튜브 (measurement tube); 상기 측정 튜브 내에서 상기 유체 흐름의 흐름 율 (flow rate)에 관한 흐름 율 신호를 생성시키기 위한 흐름 센서 (flow sensor); 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하고, 상기 관측된 구획의 상 신호 특징 (phase signal characteristic)을 생성시키도록 구비된 상 센서 (phase sensor); 및 상기 흐름 율과 상기 상 신호에 기초한 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 결정 유닛 (non-condensable gas determining unit);을 포함하며, 비응축 가스와 응축물을 모두 함유하고 다양한 흐름 율 (flow rate)을 갖는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서, 상기 상 신호는 상기 관측된 구획의 시변 프로파일 특징 (time-varying profile characteristic)일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관시킴으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 상기 상 신호로부터 비응축 가스, 응축물, 또는 비응축 가스 및 응축물의 구획의 시간길이를 결정하고, 이들을 상기 흐름 율 신호의 상응하는 부분과 연관시킴으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산함으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도에 관한 신호를 생성시키기 위한 온도 센서를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 비응축 가스 결정 유닛은 상기 온도 신호, 상기 흐름 신호 및 상기 상 신호에 기초한 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이한 기본 온도에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서, 상기 비응축 가스 파라미터는 응축물의 양 또는 유체 흐름의 양에 대하여 비응축 가스의 상대적인 양을 나타내는 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치에 있어서, 상기 상 센서는 상기 측정 튜브 내의 상기 유체 흐름의 밀도에 반응하는 초음파 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 증기 설비는 상기 다양한 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치; 및 증기 흐름을 수용하고, 비응축 가스와 응축물 모두를 함유한 유체 흐름을 제공하기 위하여 상기 증기 흐름을 응축시키도록 구비된 응축기;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법은 측정 튜브 내에 유체 흐름을 수용함으로써 측정 튜브를 관통하는 유체 흐름이 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 포함하도록 하는 수용단계; 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 흐름 율에 관한 흐름 율 신호를 생성시키는 단계; 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하는 단계; 상기 관측된 구획의 상 신호 특징을 생성시키는 단계; 및 상기 흐름 율 신호 및 상기 상 신호에 기초하여 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계;를 포함할 수 있으며, 비응축 가스와 응축물을 모두 함유하고 다양한 흐름 율 (flow rate)을 갖는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 것일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서, 상기 상 신호는 상기 관측된 구획의 시변 프로파일 특징일 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서, 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관시키는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서, 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 상기 상 신호로부터 비응축 가스, 응축물, 또는 비응축 가스 및 응축물의 구획의 시간 길이를 결정하는 단계; 및 이들을 상기 흐름 율 신호의 상응하는 부분에 연관시키는 단계;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서, 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 상기 관측된 비응축 가스의 귀획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 구현 예에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법에 있어서, 상기 방법은 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도에 관한 온도 신호를 생성시키는 단계를 더욱 포함할 수 있고, 상기 비응축 가스 파라미터는 상기 온도 신호, 상기 흐름 신호 및 상기 상 신호에 기초하여 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이한 기본 온도에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관련되도록 결정될 수 있다.
본 발명에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치 및 방법은 유체 흐름의 흐름 율이 다양하고, 각각의 증기 흐름이 다양한 비응축 가스 비율을 갖는 경우에도 정확하게 비응축 가스의 비율을 평가할 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 상 신호 (phase signal) 및 흐름 율 신호 (flow rate signal)의 일 례를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제2 구현 예에 따른 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제3 구현 예에 따른 장치를 개략적으로 나타낸다.
본 발명의 제1 관점에 따라, 유체 흐름을 수용하고, 측정 튜브를 관통하는 상기 유체 흐름이 비응축 가스와 응축물의 교착 구획을 포함하도록 구비된 측정 튜브 (measurement tube); 상기 측정 튜브 내에서 상기 유체 흐름의 흐름 율 (flow rate)에 관한 흐름 율 신호를 생성시키기 위한 흐름 센서 (flow sensor); 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하고, 상기 관측된 구획의 상 신호 특징 (phase signal characteristic)을 생성시키도록 구비된 상 센서 (phase sensor); 및 상기 흐름 율과 상기 상 신호에 기초한 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 결정 유닛 (non-condensable gas determining unit);을 포함하며, 비응축 가스와 응축물을 모두 함유하고 다양한 흐름 율 (flow rate)을 갖는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치가 제공된다.
상기 상 신호는 상기 관측된 구획의 시변 프로파일 특징 (time-varying profile characteristic)일 수 있다. 상기 상 신호는 상기 관측된 구획의 시간 길이의 특징일 수 있다. 상기 상 센서는 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 유체 흐름의 상을 결정하도록 구비될 수 있다. 상기 상 센서는 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 상기 유체 흐름이 응축물인지 아니면 비응축 가스인지의 여부를 결정하도록 구비될 수 있다.
상기 흐름 율 신호는 시변 (time-varying) 흐름 율 신호일 수 있다. 상기 흐름 율 신호는 상기 유체 흐름의 속도 흐름 율과 관련될 수 있다.
상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관시킴으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 상 신호를 상기 흐를 율 신호와 연관시키는 것은 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호 상에 맵핑 (mapping)하거나 또는 그 반대의 경우를 포함할 수 있다. 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관시키는 것은 상기 상 신호의 비율을 상기 흐름 율 신호의 비율과 짝 짓는 것을 포함할 수 있다. 상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 상기 상 신호로부터 비응축 가스, 응축물, 또는 비응축 가스 및 응축물의 구획의 시간길이를 결정하고, 이들을 상기 흐름 율 신호의 상응하는 부분과 연관시킴으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다.
상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산함으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다.
상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 응축물의 관측된 구획의 부피에 비례하는 응축물 부피 파라미터를 계산함으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 가스 부피 파라미터 및 응축물 부피 파라미터의 비율, 또는 상기 가스 부피 파라미터 및 응축물 부피 파라미터의 합계와 상기 가스 부피 파라미터의 비율에 상응하는 비응축 가스 비율 파라미터를 계산함으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 비응축 가스 파라미터는 상기 비응축 가스 비율 파라미터에 비례할 수 있다.
상기 장치는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도에 관한 신호를 생성시키기 위한 온도 센서를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 비응축 가스 결정 유닛은 상기 온도 신호, 상기 흐름 신호 및 상기 상 신호에 기초한 기본 온도에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 비응축 가스 파라미터는 적어도 부분적으로 기본 온도에 관련된 신호 또는 양에 기초하여 결정될 수 있다. 상기 기본 온도는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이할 수 있다. 상기 기본 온도에서의 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양은, 예를 들어, 이상 기체 법칙 (ideal gas law)에 의해 기술된 가스의 부피에 대한 온도 효과에 기인하여, 우세한 온도 조건 (즉, 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 실제 온도)에서의 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양과 상이할 수 있다.
상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산하고, 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상기 기본 온도에 기초하여 비응축 가스 부피 파라미터를 스케일링함으로써, 기본 온도에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양과 관련된 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 비응축 가스 결정 유닛은 기본 온도와 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도의 비율에 기초하여 상기 비응축 가스 부피 파라미터를 스케일링하도록 구성될 수 있다.
상기 장치는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도가 상기 기본 온도보다 낮아지도록 구성될 수 있다. 상기 장치는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도가 대략 40℃가 되도록 구성될 수 있다. 상기 기본 온도는 80℃일 수 있다.
상기 장치는 상기 측정 튜브 내의 유체의 흐름의 압력에 관한 압력 신호를 생성시키기 위한 압력 센서 (pressure sensor)를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 비응축 가스 결정 유닛은 상기 압력 신호, 상기 흐름 신호 및 상기 상 신호에 기초하여 기본 압력에서의 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 비응축 가스 파라미터는 신호 또는 기본 압력에 관한 양에 기초하여 적어도 부분적으로 결정될 수 있다. 상기 기본 압력은 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력과 상이할 수 있다.
상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 비응축 가스의 측정된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산하고, 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력과 기본 압력에 기초하여 비응축 가스 부피 파라미터를 스케일링함으로써 기본 압력에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 상기 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 비응축 가스 결정 유닛은 기본 압력과 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력의 비율에 기초하여 상기 비응축 가스 부피 파라미터를 스케일링하도록 구성될 수 있다.
상기 장치는 상기 측정 튜브 내의 상기 유체 흐름의 압력이 기본 압력보다 높거나 낮아지도록 구성될 수 있다. 상기 기본 압력은 대기압과 같거나 대기압에 근접할 수 있다. 상기 기본 압력은 1 기압 또는 1 바 (bar)일 수 있다.
상기 비응축 가스 파라미터는 응축물의 양 또는 유체 흐름의 양에 대하여 비응축 가스의 상대적인 양을 나타내는 것일 수 있다.
상기 비응축 가스 결정 유닛은 비응축 가스 및 응축물의 다수의 교차 구획이 상기 측정 튜브를 통하여 흐르는 샘플링 주기 (sampling period)에 걸쳐 상기 비응축 가스 파라미터를 결정할 수 있다.
상기 상 센서는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 굴절률 (refractive index) 에 반응하는 광학 센서 (optical sensor)를 포함할 수 있다. 상기 상 센서는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 밀도에 반응하는 초음파 센서 (ultrasonic sensor)를 포함할 수 있다.
상기 흐름 센서는 초음파 흐름 센서를 포함할 수 있다.
상기 장치는 상기 유체 흐름으로부터 비응축 가스를 배출시키기 위한 가스 벤트 (gas vent)를 더욱 포함할 수 있다. 상기 가스 벤트는 상기 상 센서의 하류 및 상기 흐름 센서의 상류에 위치할 수 있다.
본 발명의 제2 관점에 따라, 상기 본 발명의 제1 관점에 따른 장치; 및 증기 흐름을 수용하고, 비응축 가스와 응축물 모두를 함유한 유체 흐름을 제공하기 위하여 상기 증기 흐름을 응축시키도록 구비된 응축기;를 포함하는 증기 설비 (steam installation)가 제공된다.
상기 설비는 주 증기 흐름 (main steam flow)으로부터 상기 증기 흐름을 추출하기 위한 증기 추출기 (steam extractor)를 더욱 포함할 수 있다. 상기 증기 추출기는 상기 주 증기 흐름으로부터 추출된 증기 흐름의 흐름 율이 상기 주 증기 흐름의 압력에 의존되도록 구비될 수 있다.
본 발명의 제3 관점에 따라, 측정 튜브 내에 유체 흐름을 수용함으로써 측정 튜브를 관통하는 유체 흐름이 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 포함하도록 하는 수용 (receiving)단계; 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 흐름 율에 관한 흐름 율 신호를 생성 (generating)시키는 단계; 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측 (monitoring)하는 단계; 상기 관측된 구획의 상 신호 특징을 생성 (generating)시키는 단계; 및 상기 흐름 율 신호 및 상기 상 신호에 기초하여 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정 (determining)하는 단계;를 포함하며, 비응축 가스와 응축물을 모두 함유하고 다양한 흐름 율 (flow rate)을 갖는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법이 제공된다.
상기 상 신호는 상기 관측된 구획의 시변 프로파일 특징 (time-varying profile characteristic)일 수 있다. 상기 상 신호는 상기 관측된 구획의 시간 길이의 특징일 수 있다. 상기 구획을 관측하는 단계는 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 유체 흐름의 상을 결정하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 구획을 관측하는 단계는 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 상기 유체 흐름이 응축물인지 아니면 비응축 가스인지의 여부를 결정하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 흐름 율 신호는 시변 흐름 율 신호일 수 있다. 상기 흐름 율 신호는 상기 유체 흐름의 속도 흐름 율과 관련될 수 있다.
비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관 (correlating)시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관시키는 단계는 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호 상에 또는 그 반대로 맵핑 (mapping)시키는 단계를 포함할 수 있다. 상기 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 상기 상 신호로부터 비응축 가스 및/또는 응축물의 구획의 시간 길이를 결정하는 단계, 및 이들을 상기 흐름 율 신호의 상응하는 부분과 연관시키는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산하는 단계를 포함할 수 있다.
상기 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 응축물의 관측된 구획의 부피에 비례하는 응축물 부피 파라미터를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 상기 가스 부피 파라미터와 응축물 부피 파라미터의 비율, 또는 상기 가스 부피 파라미터와 상기 가스 부피 파라미터 및 상기 응축물 부피 파라미터의 합계의 비율을 결정함으로써, 비응축 가스 비율 파라미터를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 비응축 가스 파라미터는 상기 비응축 가스 비율 파라미터에 비례할 수 있다.
상기 방법은 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도에 관한 온도 신호를 생성시키는 단계를 더욱 포함하고, 상기 비응축 가스 파라미터는 상기 온도 신호, 상기 흐름 신호 및 상기 상 신호에 기초하여 기본 온도에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관련되도록 결정되는 것일 수 있다. 상기 결정은 기본 온도와 관련된 신호 또는 양에 기초할 수 있다. 상기 기본 온도는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이할 수 있다.
상기 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산하고, 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도 및 사기 기본 온도에 기초하여 비응축 가스 부피 파라미터를 스케일링하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 비응축 가스 부피 파라미터를 스케일링하는 단계는 상기 기본 온도와 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도의 비율에 기초할 수 있다.
상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도는 상기 기본 온도보다 낮을 수 있다. 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도는 대략 40℃일 수 있다. 상기 기본 온도는 80℃일 수 있다.
상기 방법은 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력에 관한 압력 신호를 생성시키는 단계를 더욱 포함할 수 있으며, 상기 비응축 가스 파라미터는 상기 압력 신호, 상기 흐름 신호 및 상기 상 신호에 기초한 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력과 상이한 기본 온도에서의 유체의 흐름 내의 비응축 가스의 양과 관련될 수 있다. 상기 결정은 기본 압력에 관한 신호 또는 양에 기초할 수 있다. 상기 기본 압력은 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력과 상이할 수 있다.
상기 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산하는 단계; 및 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름으 압력과 상기 기본 압력에 기초하여 비응축 가스 부피 파라미터를 스케일링하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 비응축 가스 부피 파라미터를 스케일링하는 단계는 상기 기본 압력과 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력에 기초할 수 있다.
상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력은 상기 기본 압력보다 높거나 낮을 수 있다. 상기 기본 압력은 대기압과 같거나 대기압에 근접할 수 있다. 상기 기본 압력은 1 기압 또는 1 바 (bar)일 수 있다.
상기 비응축 가스 파라미터는 응축물의 양 또는 유체 흐름의 양에 대하여 비응축 가스의 상대적인 양을 나타낼 수 있다.
비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 비응축 가스 및 응축물의 다수의 교차 구획이 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 샘플링 주기에 걸쳐 수행될 수 있다.
상기 방법은 상기 구획을 관측하고 상기 구획의 상 신호 특징을 생성시키는 상 센서의 하류 위치 및 상기 흐름 율 신호를 생성시키는 흐름 센서의 상류에서 상기 유체 흐름으로부터 상기 비응축 가스를 배출 (venting)시키는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 제4 관점에 따라, 본 발명의 상기 제3 관점에 따른 비응축 가스 파라미터를 결정하는 방법을 포함하고, 증기 흐름을 수용하는 단계; 및 비응축 가스 및 응축물을 모두 함유하는 유체 흐름을 제공하도록 상기 증기 흐름을 응축시키는 단계;를 더욱 포함하는 증기 설비를 작동 (operating)시키는 방법이 제공된다.
상기 방법은 주 증기 흐름 (main steam flow)으로부터 상기 증기 흐름을 추출 (extracting)하는 단계를 더욱 포함할 수 있다. 상기 주 증기 흐름으로부터 추출된 증기 흐름의 흐름 율은 상기 주 증기 흐름의 압력에 의존적일 수 있다.
본 발명의 제5 관점에 따라, 유체 흐름을 수용하고, 측정 튜브를 관통하는 상기 유체 흐름이 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 포함하도록 구비된 측정 튜브; 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하고, 상기 관측된 구획의 상 신호 특징 (phase signal characteristic)을 생성시키도록 구비된 상 센서; 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도에 관련된 온도 신호를 생성시키기 위한 온도 센서; 및 상기 온도 신호, 상기 흐름 신호 및 상기 상 신호에 기초한 기본 온도에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 결정 유닛;을 포함하며, 비응축 가스 및 응축물 모두를 함유하는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양과 관련된 비응축 가스 파라미터를 결정하는 장치가 제공된다. 상기 기본 온도는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이할 수 있다.
본 발명의 제6 관점에 따라, 유체 흐름을 수용하고, 측정 튜브를 관통하는 상기 유체 흐름이 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 포함하도록 구비된 측정 튜브; 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하고, 상기 관측된 구획의 상 신호 특징 (phase signal characteristic)을 생성시키도록 구비된 상 센서 (phase sensor); 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력에 관련된 압력 신호를 생성시키기 위한 압력 센서; 및 상기 상 신호 및 상기 압력 신호에 기초한 기본 압력에서 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 결정 유닛을 포함하며, 비응축 가스 및 응축물 모두를 함유하는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관련된 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치가 제공된다. 상기 기본 압력은 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력과 상이할 수 있다.
본 발명의 제5 및/또는 제6 관점에 따른 장치의 상기 비응축 가스 결정 유닛은 적어도 부분적으로 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산함으로써 상기 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성될 수 있다. 상기 비응축 가스 부피 파라미터는 예를 들어, 실질적으로 일정한 흐름 율을 갖는 유체 흐름에 관한 흐름 율을 관측하는 단계 없이, 비응축 가스 구획의 시간 길이에 기초하여 계산될 수 있다.
본 발명의 제5 및 제6 관점에 따른 장치는 상기 측정 튜브에서 수용된 유체 흐름의 흐름 율이 실질적으로 일정하도록 구성된 흐름 조절기 (flow regulator)를 포함할 수 있다.
본 발명의 제5 및 제6 관점에 따른 장치는 상호 배타적인 특징을 제외하고는 본 발명의 다른 관점에서 구체화된 모든 특징 및 한정들을 포함할 수 있다.
본 발명의 제7 관점에 따라, 측정 튜브 내에 유체 흐름을 수용함으로써 측정 튜브를 관통하는 유체 흐름이 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 포함하도록 하는 수용단계; 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하는 단계; 상기 관측된 구획의 상 신호 특징을 생성시키는 단계; 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도에 관련된 온도 신호를 생성시키는 단계; 및 상기 상 신호 및 상기 온도 신호에 기초한 기본 온도에서의 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관련된 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계;를 포함하며, 비응축 가스 및 응축물을 모두 함유하는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하는 방법이 제공된다. 상기 기본 온도는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이할 수 있다.
본 발명의 제8 관점에 따라, 측정 튜브 내에 유체 흐름을 수용함으로써 측정 튜브를 관통하는 유체 흐름이 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 포함하도록 하는 수용단계; 상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하는 단계; 상기 관측된 구획의 상 신호 특징을 생성시키는 단계; 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 압력에 관한 압력 신호를 생성시키는 단계; 및 상기 상 신호 및 압력 신호에 기초한 기본 압력에서 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양과 관련한 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계;를 포함하며, 비응축 가스 및 응축물 모두를 함유하는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관련된 비응축 가스 파라미터를 결정하는 방법이 제공된다. 상기 기본 온도는 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이할 수 있다.
상기 제7 및/또는 제8 관점에 따른 방법에 있어서, 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산하는 단계를 포함할 수 있다. 상기 비응축 가스 부피 파라미터는 예를 들어, 실질적으로 일정한 흐름 율을 갖는 유체 흐름에 관한 흐름 율을 관측하는 단계 없이, 비응축 가스 구획의 시간 길이에 기초하여 계산될 수 있다.
본 발명의 상기 제7 및/또는 제8 관점에 따른 방법은 상기 측정 튜브에서 수용된 유체 흐름의 흐름 율이 실질적으로 일정해지도록 상기 유체 흐름을 조절하는 단계를 더욱 포함할 수 있다.
본 발명의 제7 및 제8 관점에 따른 장치는 상호 배타적인 특징을 제외하고는 본 발명의 다른 관점에서 구체화된 모든 특징 및 한정들을 포함할 수 있다.
본 발명은 상호 배타적인 특징의 조합을 제외하고는 본 명세서의 상세한 설명에서 언급된 특징 및/또는 한정의 모든 조합을 포함할 수 있다.
이하 본 발명의 다양한 구현 예들이 예시로서 본 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 기술될 것이다.
도 1은 본 발명의 일 구현 예에 따른 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 2는 상 신호 (phase signal) 및 흐름 율 신호 (flow rate signal)의 일 례를 개략적으로 나타낸다.
도 3은 본 발명의 제2 구현 예에 따른 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 4는 본 발명의 제3 구현 예에 따른 장치를 개략적으로 나타낸다.
도 1은 증기 시스템 (10) 및 상기 증기 시스템 (10)으로부터 유래된 다양한 흐름 율을 갖는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양을 측정하기 위한 측정 장치 (20)의 일 부분을 나타낸다.
상기 증기 시스템 (10)은 보일러 (12) 및 주 증기 흐름을 위한 주 증기 흐름 라인 (14, main steam flow line)을 포함한다. 상기 측정 장치 (20)는 상기 주 증기 흐름 라인 (14)에 연결되고 상기 주 증기 흐름 라인 (14)으로부터 추출된 증기를 응축기 (24)에 충진시키는 지류 라인 (22, branch line)을 포함한다. 상기 응축기 (24)는 비응축 가스 및 응축물을 모두 함유하는 유체 흐름을 제공한다.
상기 측정 장치는 측정 튜브 (26), 상 센서 (28), 가스 벤트 (30), 흐름 센서 (32), 비응축 가스 결정 유닛 (34), 표시부 (35, display) 및 알람부 (37, alarm)를 더욱 포함한다.
상기 측정 튜브 (26)는 상기 응축기 (24)로부터 유체 흐름을 수용하도록 구비되며, 이를 통하여 흐르는 유체 흐름이 비응축 가스 (즉, 거품) 및 응축물 (즉, 액체 방울)의 교차 구획을 포함하도록 충분히 작은 직경을 갖는다. 상기 측정 튜브 (26)의 직경은 예를 들어, 0.5㎜ 내지 4㎜ 또는 1㎜ 내지 2㎜일 수 있다.
상기 측정 튜브 (26)는 본 구현 에에 있어서 초음파 거품 센서인 상 센서 (28)를 관통하여 신장된다. 따라서, 상기 상 센서 (28)를 관통하여 신장되는 측정 튜브의 구간은 초음파의 전달에 적합한 재질로 형성된다. 본 구현 예에 있어서, 상기 상 센서를 관통하여 신장되는 측정 튜브의 구간은 PTFE와 같은 고내열성의 플라스틱 재질이다. 상기 상 센서 (28)를 관통하여 신장되는 측정 튜뷰의 구간은 또한 설치에 도움이 되는 유연성을 지닌다.
상기 초음파 거품 센서 (28)는 상기 센서가 관측하는 위치에서 상기 측정 튜브 (26) 내의 유체 흐름이 비응축 가스인지 아니면 응축물인지 여부를 탐지하는 것이 가능하다. 상기 초음파 거품 센서는 상기 튜브의 일 측에 초음파 펄스 방출기 (ultrasonic pulse emitter), 및 상기 튜브의 타 측에 수신기 (receiver)를 포함한다. 작동 과정에서, 상기 펄스 방출기는 상기 측정 튜브 및 상기 유체 흐름을 관통하고 상기 수신기에 의해 수신되는 초음파 펄스를 방출한다. 상기 수신기에 의해 수신되는 신호의 감쇠 (attenuation) 정도에 따라, 상기 펄스가 상기 비응축 가스의 구간을 관통했는지 아니면 응축물의 구간을 관통했는지의 여부가 결정될 수 있다.
상기 가스 벤트 (30)는 상기 상 센서 (28)의 하류에서 상기 측정 튜브 (26)의 말단과 연결된다. 상기 벤트 (30)는 상기 측정 튜브 (26)로부터 상기 유체 흐름을 수용하며, 상기 측정 튜브로부터 상기 비응축 가스를 제거한다. 상기 가스 벤트 (30)는 가스가 상기 벤트로 유입될 때 개방되는 가스 방출 밸브를 갖는 자동 구성이다. 상기 가스 벤트 (30)는 비응축 가스의 배출을 위한 가스 배출 라인 (36) 및 응축물을 위한 액체 출구 포트 (38)를 갖는다. 상기 가스 벤트는 스피락스-살코 (Spirax-Sarco) 사의 AE30 Air Eliminator와 같은 모든 적절한 자동 가스 벤트일 수 있다.
상기 흐름 센서 (36)는 상기 가스 벤트 (30)의 액체 출구 포트 (38)로부터 신장되는 흐름 라인 (40)과 연결된다. 본 구현 예에 있어서, 상기 흐름 센서는 초음파 흐름 센서이며, 상기 흐름 라인 (40)은 상기 흐름 센서 (32)를 관통하여 신장된다. 상기 흐름 센서 (36)는 상기 송신된 초음파 펄스를 수신하는 상류 및 하류 수신기를 포함한다. 상기 센서 (36)는 상류 및 하류 방향 모두로 상기 유체 흐름을 관통하는 펄스의 비행 시간을 결정하며, 상류와 하류 간의 비행 시간의 차이는 상기 유체 흐름의 속도 흐름 율과 관련된다. 상기 흐름 센서 (36)는 상기 유체 흐름의 속도 흐름 율과 관련된 시변 흐름 율 신호를 생성시키도록 구비된다.
상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 상 센서 (28) 및 상기 흐름 센서 (32)에 연결되며 상기 각각의 센서로부터 상 신호 및 흐름 율 신호를 수신한다. 본 구현 예에 있어서, 상기 상 신호 및 흐름 율 신호는 유선 연결을 통하여 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)에 송신된다. 그러나, 다른 구현 예에 있어서, 상기 상 신호 및/또는 흐름 율 신호는 무선 연결을 통해 송신될 수도 있다. 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 상 신호 및 상기 흐름 율 신호 모두를 이용하여 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관련된 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된다. 본 구현 예에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 (부피) 퍼센트에 관련된 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위하여 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관시키도록 구성된다.
본 구현 예에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛은 상기 상 신호 및 상기 흐름 율 신호를 수신하기 위한 입력 (inputs), 및 상기 표시부 (35) 및 알람부(37)를 위한 출력 (output)을 갖는 전용 유닛 (dedicated unit)이다. 그러나, 다른 구현 예에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 표시부 및 알람부를 포함하거나, 또는 적당한 소프트웨어가 제공된 컴퓨터일 수 있다.
상기 측정 장치 (20)는 표시부 (35) 및 알람부 (37)를 더욱 포함한다. 상기 표시부 (35)는 상기 비응축 가스 파라미터가 업데이트될 때마다 바뀌도록 구성된다. 상기 알람부 (37)는 상기 비응축 가스 파라미터가 임계치 (threshold)보다 더 높게 지시하는 경우에 활성화되도록 구성된다.
이하, 다양한 흐름 율을 갖는 유체 내의 비응축 가스를 측정하는 방법이 도 1의 측정 장치 (20)를 참조하여 기술될 것이다.
사용 도중, 상기 보일러 (12)는 상기 주 증기 라인 (14) 내에서 흐르는 주 증기 흐름을 생산하기 위하여 예열기 (미도시)로부터 공급된 물을 끓인다. 상기 주 증기 흐름은 증기 및 공기와 같은 비응축 가스를 함유한다. 상기 주 증기 흐름의 일부는 상기 응축기 (24) 쪽으로 상기 지류 라인 (22)을 흘러가며, 이는 비응축 가스 및 응축물을 함유하는 유체 흐름을 생산하기 위하여 상기 응축기에서 응축된다.
상기 유체 흐름은 상기 측정 튜브 (26) 내에 수용되며, 상기 측정 튜브 (26)의 작은 직경에 기인하여 비응축 가스 거품 및 응축물 방울의 교차 구획을 형성한다. 비응축 가스 및 응축물의 상기 교차 구획은 반달부 (menisci)에 의하여 구분되며, 다양한 속도 흐름 율로 일 말단에서 타 말단으로 상기 측정 튜브 (26)를 관통하여 흐른다. 비응축 가스, 또는 거품은 상기 측정 튜브 (26)의 전체 직경을 차지하며 길이가 다양하다.
상기 유체 흐름은 상기 측정 튜브 내에서 상기 초음파 거품 센서 (28)를 지나 흐른다. 상기 초음파 거품 센서 (28)는 초음파 펄스를 초당 100,000회 발산하고 수신한다. 상기 거품 센서는 각각의 펄스의 감쇠에 따라 상기 센서를 통과하는 상기 유체 흐름의 상을 결정하며, 각각의 초음파 펄스에 대한 유체 흐름의 상을 나타내는 상응하는 상 신호를 생성시킨다. 상기 상 신호는 시간의 흐름에 따라 상기 유체 흐름의 상에 관한 프로파일을 제공하며, 이는 유선 연결에 의하여 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)에 전송된다.
상기 초음파 거품 센서의 하류에서, 상기 유체 흐름은 상기 가스 벤트 (30)로 들어가며 상기 비응축 가스는 상기 가스 배출 라인 (32)을 통하여 상기 유체 흐름으로부터 제거된다. 본 구현 예에 있어서, 상기 가스는 대기 중으로 방출된다. 그러나, 다른 구현 예에 있어서, 상기 가스는 수집되어 열 회수 유닛으로 운반될 수 있다. 결국 실질적으로 응축물만을 포함하는 상기 유체 흐름이 상기 액체 출구 포트 (38)에 의해 상기 가스 벤트 (30)를 빠져 나가 상기 흐름 라인 (40)으로 들어가게 된다.
상기 유체 흐름이 상기 라인 (40) 내에서 상기 초음파 흐름 센서 (36)를 지나 흐르는 동안, 상기 흐름 센서 (28)는 상기 유체 흐름의 속도 흐름 율과 관련된 흐름 율 신호를 생성시킨다. 이러한 신호는 유선 연결에 의해 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)에 전송된다. 본 구현 예에 있어서, 상기 흐름 센서는 초당 미터의 단위로 매 초마다 상기 유체 흐름의 속도 흐름 율을 결정하도록 조정 (calibrated)되며, 상응하는 흐름 율 신호를 생성시킨다. 그러나, 상기 유체 흐름의 실제 속도 흐름 율을 결정하는 것이 엄격하게 요구되지는 않으며, 단지 상기 속도 흐름 율에 관련되거나 이와 비례하는 신호를 결정하기만 하면 되는 것으로 이해될 것이다.
상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 상 센서 (28)로부터 상기 상 신호를 수신하고, 상기 흐름 센서 (36)로부터 상기 흐름 율 신호를 수신한다. 본 구현 예에 있어서, 상기 흐름 율 신호는 시간이 지남에 따라 상기 유체 흐름의 속도 흐름 율에 상응하며, 매 초마다 업데이트된다. 상기 흐름 센서 (36)가 상기 가스 벤트 (30)의 하류에 위치하고 있으므로, 상기 흐름 율 신호는 상기 유체 흐름의 응축물 부분 (fraction)에 기초한다. 그러나, 상기 유체 흐름의 응축물 부분의 흐름 율은 전형적으로 낮은 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 비율에 기인하여, 응축물 및 비응축 가스 모두를 포함하는 혼합된 (combined) 유체 흐름의 흐름 율을 대표한다.
상기 상 신호는 초당 100,000회, 즉, 각각의 초음파 펄스에 대하여 10마이크로 초의 간격으로 상기 상 센서 (28)를 지나 흐르는 상기 유체 흐름의 상을 나타낸다. 비응축 가스 또는 응축물의 어떤 특정 구획은 10마이크로 초보다 훨씬 길기 때문에, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 비응축 가스 또는 응축물의 각각의 구획의 시간 길이를 정확하게 결정하는 것이 가능하다.
비응축 가스 또는 응축물의 각각의 구획마다 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 시간 길이를 상기 흐름 율 신호의 상응하는 부분 (portion)과 연관시킨다. 상기 흐름 율 신호가 초당 한 번 업데이트되기 때문에, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 비응축 가스 또는 응축물의 각각의 구획에 상응하는 상기 흐름 율 신호의 부분에 대한 속도 흐름 율을 보간 (interpolate)한다.
상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 구획의 시간 길이 및 상기 연관된 속도 흐름 율을 이용하여 상기 각각의 구획의 부피를 결정한다. 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 1 분의 샘플링 주기에 걸쳐 비응축 가스의 구획의 누적 부피 및 응축물의 구획의 누적 부피를 결정한다.
본 구현 예에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 매 샘플링 주기 동안 응축물의 부피에 대하여 비응축 가스의 비례적인 부피에 상응하는 비응축 가스 파라미터를 결정한다. 예를 들어, 만약 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)이 상기 샘플링 주기 동안 100㎖의 응축물 부피 및 3㎖의 비응축 가스의 부피를 결정하게 되면, 이는 3％의 비응축 가스 파라미터를 결정하게 될 것이다.
상기 비응축 가스 파라미터는 상기 표시부 (35) 상에 표시되고, 이는 각각의 샘플링 주기의 마지막에 바뀐다.
본 구현 예에 있어서, 상기 알람부는 상기 비응축 가스 파라미터가 EN 285에 기재된 멸균 적용을 위한 안전 한계에 해당하는, 3.5％를 초과할 때 활성화되도록 구성된다. 본 구현 예에 있어서, 상기 알람부 (37)는 가청 알람이지만, 시각적 알람 또는 원격 알람과 같은 다른 유형의 알람이 제공될 수 있다.
상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)이 비응축 가스의 실제 부피를 결정할 것이 요구되지지는 않으며, 단지 비응축 가스의 부피에 관련되거나 또는 비례적인 비응축 가스 파라미터를 결정하면 되는 것으로 이해될 것이다. 예를 들어, 비응축 가스 및 응축물의 실제 부피를 알지 못하더라도 단지 상기 각각의 부피에 비례하는 파라미터만을 결정함으로써, 유체 흐름 내의 응축물의 양에 대하여 비응축 가스의 상대적인 양이 결정될 수 있다. 따라서, 단지 비응축 가스 및 응축물의 각각의 구획의 시간 길이, 또는 상대적인 시간 길이를 결정하고, 이들을 상기 흐름 율 신호의 관련된 부분과 연관시키기만 하면 된다.
유사하게, 비응축 가스의 상대적인 양을 계산하기 위하여 상기 흐름 율 신호로부터 실제 속도 흐름 율을 도출할 것이 요구되지 않는다. 비응축 가스 및 응축물의 상대적인 부피와 같은, 상기 속도 흐름 율에 관련되거나 비례적인 상기 흐름 율 신호가 결정될 수 있으면 충분하다.
상기 실제 속도 흐름 율이 상기 흐름 율 신호로부터 도출되는 본 발명의 구현 예들에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 속도 흐름 율을 비응축 가스의 시간 길이 및 상기 측정 튜브의 지름에 곱함으로써 비응축 가스의 실제 부피를 결정하는 것이 가능하다. 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 측정 튜브의 직경이 상기 흐름 라인의 직경과 상이한 상기 흐름 센서에서의 속도 흐름 율에 기초하여 상기 측정 튜브 내의 속도 흐름 율을 다시 계산할 수 있는 것으로 이해될 것이다.
실시예
본 발명은 예시를 위하여 간략화된 유체 흐름을 이용하여 이하 상세히 기술될 것이다.
본 실시 예에 있어서, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 10초의 샘플링 주기에 걸쳐 비응축 가스 파라미터를 결정한다. 샘플링 주기의 처음 5초 동안, 유체 흐름의 흐름 율은 초당 2미터이며, 응축물 및 비응축 가스의 교차 구획의 시간 길이는 각각 1초 및 0.02초이다. 5초 후에, 상기 흐름 율은 초당 5미터로 증가하며, 응축물 및 비응축 가스의 교차 구획의 시간 길이는 각각 1초 및 0.04초 (응축물의 최종 구획의 0.7초만이 관측됨)이다.
따라서, 10초의 샘플링 주기에 걸쳐, 비응축 가스의 구획의 증가된 시간 길이 및 유체 흐름의 증가된 흐름 율에 기인하여 최종 5초 동안 비응축 가스의 증가된 흐름이 발생한다.
샘플링 주기에 걸쳐 상응하는 상 신호 및 흐름 율 신호가 도 2에 나타나 있다.
상기 각각의 구획만에 기초하여 상기 유체 흐름 내의 응축물에 대한 비응축 가스의 상대적인 비율을 평가함으로써 3％의 비응축 가스 평가치가 제공되었다.
그러나, 비응축 가스 및 응축물의 상대적인 부피에 기초하여 상기 유체 흐름 내의 응축물에 대한 비응축 가스의 상대적인 비율을 측정함으로써 3.5％의 측정치가 제공되었다.
응축물의 구획에 대하여 비응축 가스의 구획의 시간 길이가 증가된 최종 5초 동안의 유체 흐름의 증가된 부피 흐름 율을 고려하기 때문에 비응축 가스 및 응축물의 상대적인 부피에 기초한 측정치가 더욱 정확하다.
도 3은 측정 튜브 (26), 흐름 센서 (32), 상 센서 (28) 및 비응축 가스 결정 유닛 (34)을 포함하는 본 발명에 따른 측정 장치 (30)의 제2 구현 예를 나타낸다.
상기 측정 장치 (30)의 제2 구현 예는 상기 측정 장치 (30)가 주 증기 흐름으로부터 증기 흐름을 추출하기 위한 수단을 포함하지 않고, 응축기를 포함하지 않는다는 점에서 제1 구현 예와 상이하다. 상기 측정 장치는 유입구 (42)에서 유체 흐름을 수용하도록 구비된다.
또한, 상기 측정 장치 (30)의 제2 구현 예는 상기 흐름 센서 (32)가 상기 상 센서 (28)의 상류에 위치하며, 가스 벤트가 없다는 점에서 상기 제1 구현 예와 상이하다.
따라서, 사용 도중, 상기 흐름 센서 (32)는 상기 유체 흐름의 비응축 가스 부분 및 응축물 부분 모두에 기초하여 흐름 율 신호를 생성시킨다. 반면, 제1 구현 예의 흐름 센서 (32)는 상기 유체 흐름의 응축물 부분에 기초하여 흐름 율 신호를 생성시킨다. 다른 구현 예에 있어서, 펠턴 수차 (Pelton wheel) 타입의 흐름 센서가 흐름 율에 관련된 파라미터를 결정하고 일정한 간격으로 상응하는 신호를 생성시킬 수 있다.
제2 구현 예에 있어서, 상기 흐름 센서 (32)는 펠턴 수차 타입의 흐름 센서이다. 사용 도중, 상기 흐름 센서 (32)는 상기 유체 흐름의 흐름 율과 관련된 주파수로 신호를 생성시킨다. 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 유체 흐름의 흐름 율과 관련된 파라미터를 결정하기 위하여 상기 주파수를 해석한다.
상기 제2 구현 예에 있어서, 상기 상 센서는 US　 4,831,867 (컬럼 4 및 5)에 기술된 타입의 광 센서이다. 따라서, 상기 광 센서와 연결되거나 또는 이를 통과하는 측정 튜브 (26)는 투명 또는 반투명하다. 상기 측정 튜브 (26)의 이러한 부분은 유리 또는 플라스틱 물질과 같이, 상기 응축물의 굴절률에 상대적으로 근접하게 일치하는 굴절률을 갖는 재질로 구성되어 있다. 예를 들어, 상기 응축물은 1.33의 굴절률을 가질 수 있고, 유리 측정 튜브는 1.5의 굴절률을 가질 수 있다.
상기 광 센서는 광 빔을 주기적으로 발산하는 광 빔 전송기 및 수신기를 구비한다. 사용 도중, 응축물의 구획이 상기 광 센서를 통과할 때, 상기 광 빔은 상기 수신기가 상기 광 빔을 탐지할 수 있을 정도의 상대적으로 작은 각도에 걸쳐 편향된다. 그러나, 비응축 가스의 구획이 상기 광 센서를 통과할 때, 상기 광 빔은 상기 수신기가 상기 광 빔을 탐지할 수 없을 정도의 더 큰 각도로 편향된다. 따라서, 상기 광 센서는 상기 측정 튜브 내의 응축물 또는 비응축 가스의 존재를 탐지하는 것이 가능하다. 상기 제1 구현 예의 초음파 거품 센서에서와 같이, 상기 광 센서는 초당 100,000회와 같은 고주파에서 빛을 발산한다.
본 발명의 제1 구현 예에서와 같이, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 흐름 센서 (32)에 의해 생성된 흐름 율 신호 및 상기 상 센서 (28)에 의해 생성된 상 신호에 기초하여 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양과 관련된 비응축 가스 파라미터를 결정한다.
다른 구현 예에 있어서, 양 변위 유량계 (positive displacement flow meter) 또는 기어식 유량계 (gear flow meter)와 같은 다른 유형의 유량계 (flow meter) 또는 흐름 센서가 사용될 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 측정 장치 (44)의 제3 구현 예를 나타낸다. 상기 측정 장치 (44)의 제3 구현 예는 상기 응축기 (24) 및 상 센서 (28) 사이에 구비되며, 상기 측정 튜브 (26) 내의 유체 흐름의 온도와 관련된 신호를 생성시키도록 구성된 온도 센서 (46)를 추가적으로 포함하는 점에서 상기 제1 구현 예와 상이하다.
본 구현 예에 있어서, 상기 측정 장치 (44)의 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 각각의 샘플링 주기 동안, 응축물의 부피에 대하여 비응축 가스의 조정된 (adjusted) 비율적 부피에 상응하는 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된다. 상기 조정된 비율적 부피는 미리 정해진 온도에서의 비응축 가스의 부피와 관련된다.
예를 들어, EN285에 정해진 멸균 응용을 위한 안전 한계는 80℃ (및 대기압에서)의 3.5％의 비응축 가스의 부피 비율과 상응한다. 가스의 압축성에 기인하여, 비응축 가스의 부피 비율은 유체 흐름의 온도 및 압력에 의존한다. 따라서, 상기 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 상기 측정 튜브 (26) 내의 유체 흐름과 80℃와 같이 미리 정해진 온도 간의 온도 차이를 고려한 상 신호 및 흐름 율 신호에 기초하여 계산된 부피 비율을 조정하도록 구성된다. 이러한 조정은 하기 방정식 1 내지 3에 기술된 바와 같은 이상 기체 법칙에 기초하여 수행되며, 하기 방정식 1 내지 3에서, P는 압력, V는 부피, T는 온도, n은 (몰 단위로 측정된) 가스의 양이며, R은 이상 기체 상수이다.
[방정식 1]
Figure 112014088419896-pat00001
[방정식 2]
Figure 112014088419896-pat00002
[방정식 3]
Figure 112014088419896-pat00003
따라서, 일정한 압력을 가정하면, 제1 온도 T1에서 가스의 고정된 양 (즉, 고정된 질량)의 부피는 제2 온도 T2에서 가스의 동일한 양의 부피를 계산하기 위하여 T1에 대한 T2의 비율에 의해 스케일링 될 수 있음을 알 수 있다. 비응축 가스 결정 유닛 (34)은 80℃와 같이 미리 정해진 온도에서 비응축 가스의 등가의 부피 비율을 결정하기 위하여, 40℃와 같은 온도 T1에서 결정된 가스의 부피 비율을 조정하도록 구성된다. 상기 측정 튜브 (26) 내의 유체 흐름의 온도 T1은 상기 온도 센서 (46)의 온도 신호에 기초하여 결정된다.
사용 도중, 상기 측정 장치 (44)는 본 발명의 제1 구현 예에 대하여 위에 기술된 바와 같이 작동한다. 또한, 상기 온도 센서 (46)는 상기 측정 튜브 (26) 내의 유체 흐름의 온도 T1과 관련된 신호를 생성시킨다. 상기 비응축 가스는 유체 흐름이 상이한 기본 온도 T2에 있다면 상기 유체 흐름 내에 존재하게 될 비응축 가스의 부피 비율에 관련된 조정된 비응축 가스 파라미터를 결정한다.
다른 구현 예에 있어서, 상기 측정 장치 (44)는 상기 측정 튜브 (26) 내의 유체 흐름의 압력 P1을 관측하기 위한 압력 센서를 포함할 수 있으며, 이는 위에 기술된 바와 같이 조정된 부피 계산에 포함될 수 있다. 예를 들어, 조정된 부피 비율 계산을 위한 압력 P2가 1 바일 수 있는 반면, 상기 측정 튜브 내의 압력 P1은 1.2 바일 수 있다. 상기 압력 센서는 상기 온도 센서 (46)의 위치에 또는 이에 부가하여 제공될 수 있다.
상기 측정 튜브 내의 다른 것들보다도 압력 및/또는 온도 조건에서 비응축 가스의 양을 반영하기 위하여 비응축 가스 파라미터를 결정하는 것은, 미리 결정된 조건 이외의 조건에서 상기 장치가 작동되도록 허용하는 동안 상기 비응축 가스 파라미터가 산업 표준 시험 조건 등과 같이 미리 결정된 작동 조건을 반영하기 위하여 결정될 수 있다는 것을 의미한다.
예를 들어, 상기 미리 결정된 조건은 영국 표준 EN 285에 구체화된 바와 같이, 비응축 가스의 양이 이러한 조건에서 상기 표준에 구체화된 3.5 부피％의 한계 비율을 초과하는지 여부를 평가하기 위하여 대기압 및 80℃의 온도와 상응할 수 있다. 그러나, 상기 장치는 다른 압력 및/또는 온도 조건에서 작동할 수도 있다. 예를 들어, 상기 장치는 대략 40℃보다 낮은 온도에서 작동될 수 있다. 더욱 높은 온도에서의 작동을 위한 전문 장비와는 반대로, 낮은 작동 온도는 일반적으로 더욱 경제적이고 간편한 장비가 사용될 수 있음을 의미하므로 더 낮은 온도에서 상기 장치를 작동시키는 것이 유리할 수 있다.
상기 측정 장치 및 방법은 응용을 위한 관련 증기 흐름이 적당한지를 평가하기 위하여, 비응축 가스 및 응축물을 함유하는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양을 더욱 정확하게 결정할 수 있게 한다. 비응축 가스 및 응축물의 구획의 상대적인 시간 길이에 기초하여 비응축 가스의 양을 평가하는 것과 대조적으로, 상기 측정 장치 및 방법은 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획의 상 신호 특징, 및 상기 유체 흐름의 흐름 율과 관련된 흐름율 신호에 기초하여 비응축 가스의 양을 결정한다. 따라서, 상기 측정 장치 및 방법은 상기 상 신호 및 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 실제 부피에 관련된 비응축 가스 파라미터와 같은 흐름 율 신호를 상호 연관시킴으로써 비응축 가스의 양을 결정할 수 있다.
특히, 상기 측정 장치 및 방법은 다양한 흐를 율을 갖는 유체 흐름 내에서 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양을 더욱 정확하게 결정할 수 있도록 한다. 예를 들어, 상기 측정 장치 및 방법은 특히 상기 유체 흐름 율이 연관된 증기 흐름의 압력 및 흐름 율에 의존적인 응용에 적용가능하다.
본 발명의 구현 예에서 비응축 가스 또는 응축물의 각 구획의 시간 길이가 비응축 가스 결정 유닛 (34)에 의하여 결정되는 것으로 기술되었으나, 다른 구현 예에서, 상기 시간 길이가 각각의 시간 길이에 직접적으로 관련될 수 있는 상 센서 및 상 신호에 의하여 결정될 수도 있는 것으로 이해될 것이다. 또한, 상기 상 신호는 유체 흐름이 비응축 가스에서 응축물로 변경되거나 또는 그 반대로 변경되는 시간과 관련될 수 있다. 또한, 상기 상 센서는 상 샘플링 주기에 걸쳐 각각의 상의 시간 비율을 결정할 수 있으며, 상기 상 신호는 각각의 상 샘플링 주기에 대한 시간 비율과 관련될 수 있다. 상기 상 신호는 상 샘플링 주기에 걸쳐 비응축 가스의 구획의 시간 길이 또는 상대적인 시간 길이를 도출할 수 있는 모든 유형의 신호일 수 있다.
유체 흐름의 흐름 율에 실질적으로 비례적인 파라미터를 나타내는 유체 흐름의 흐름 율에 관련된 흐름 율 신호에 대한 정보가 상기 흐름 율 신호로부터 도출될 수 있는 것으로 이해될 것이다. 상기 흐름 센서가 가스 벤트의 하류에 위치하고 상기 유체 흐름의 응축물 부분에 기초하여 상기 흐름 율 신호를 생성시키는 곳에서, 비응축 가스 부분이 상기 유체 흐름의 작은 부분을 차지한다는 점 때문에 상기 흐름 율 신호는 전반적으로 유체 흐름의 흐름 율에 실질적으로 관련될 수 있다.

Claims (15)

  1. 유체 흐름을 수용하고, 측정 튜브를 관통하는 상기 유체 흐름이 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 포함하도록 구비된 측정 튜브 (measurement tube);
    상기 측정 튜브 내에서 상기 유체 흐름의 흐름 율 (flow rate)에 관한 흐름 율 신호를 생성시키기 위한 흐름 센서 (flow sensor);
    상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스와 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하고, 상기 관측된 구획의 상 신호 특징 (phase signal characteristic)을 생성시키도록 구비된 상 센서 (phase sensor); 및
    상기 흐름 율과 상기 상 신호에 기초한 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 결정 유닛 (non-condensable gas determining unit);을 포함하며,
    비응축 가스와 응축물을 모두 함유하고 다양한 흐름 율 (flow rate)을 갖는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 상 신호는
    상기 관측된 구획의 시변 프로파일 특징 (time-varying profile characteristic)인 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  3. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 비응축 가스 결정 유닛은
    적어도 부분적으로 상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관시킴으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  4. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 비응축 가스 결정 유닛은
    적어도 부분적으로 상기 상 신호로부터 비응축 가스, 응축물, 또는 비응축 가스 및 응축물의 구획의 시간길이를 결정하고,
    이들을 상기 흐름 율 신호의 상응하는 부분과 연관시킴으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    상기 비응축 가스 결정 유닛은
    적어도 부분적으로 비응축 가스의 관측된 구획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산함으로써 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  6. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 장치는
    상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도에 관한 신호를 생성시키기 위한 온도 센서를 더욱 포함하며,
    상기 비응축 가스 결정 유닛은
    상기 온도 신호, 상기 흐름 율 신호 및 상기 상 신호에 기초한 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이한 기본 온도에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하도록 구성된 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  7. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 비응축 가스 파라미터는
    응축물의 양 또는 유체 흐름의 양에 대하여 비응축 가스의 상대적인 양을 나타내는 것인 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  8. 청구항 1 또는 2에 있어서,
    상기 상 센서는
    상기 측정 튜브 내의 상기 유체 흐름의 밀도에 반응하는 초음파 센서를 포함하는 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 장치.
  9. 청구항 1 또는 2에 따른 장치; 및
    증기 흐름을 수용하고, 비응축 가스와 응축물 모두를 함유한 유체 흐름을 제공하기 위하여 상기 증기 흐름을 응축시키도록 구비된 응축기;를 포함하는 증기 설비.
  10. 측정 튜브 내에 유체 흐름을 수용함으로써 측정 튜브를 관통하는 유체 흐름이 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 포함하도록 하는 수용단계;
    상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 흐름 율에 관한 흐름 율 신호를 생성시키는 단계;
    상기 측정 튜브를 관통하여 흐르는 비응축 가스 및 응축물의 교차 구획을 시간이 지남에 따라 관측하는 단계;
    상기 관측된 구획의 상 신호 특징을 생성시키는 단계; 및
    상기 흐름 율 신호 및 상기 상 신호에 기초하여 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계;를 포함하며,
    비응축 가스와 응축물을 모두 함유하고 다양한 흐름 율 (flow rate)을 갖는 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관한 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  11. 청구항 10에 있어서,
    상기 상 신호는
    상기 관측된 구획의 시변 프로파일 특징인 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  12. 청구항 10 또는 11에 있어서,
    비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는
    상기 상 신호를 상기 흐름 율 신호와 연관시키는 단계를 포함하는 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  13. 청구항 10 또는 11에 있어서,
    비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는
    상기 상 신호로부터 비응축 가스, 응축물, 또는 비응축 가스 및 응축물의 구획의 시간 길이를 결정하는 단계; 및
    이들을 상기 흐름 율 신호의 상응하는 부분에 연관시키는 단계;를 포함하는 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  14. 청구항 13에 있어서,
    비응축 가스 파라미터를 결정하는 단계는
    상기 관측된 비응축 가스의 귀획의 부피에 비례하는 비응축 가스 부피 파라미터를 계산하는 단계를 포함하는 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법.
  15. 청구항 10 또는 11에 있어서,
    상기 방법은
    상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도에 관한 온도 신호를 생성시키는 단계를 더욱 포함하고,
    상기 비응축 가스 파라미터는
    상기 온도 신호, 상기 흐름 율 신호 및 상기 상 신호에 기초하여 상기 측정 튜브 내의 유체 흐름의 온도와 상이한 기본 온도에서 상기 유체 흐름 내의 비응축 가스의 양에 관련되도록 결정되는 것인 비응축 가스 파라미터를 결정하기 위한 방법.

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