KR101961269B1 - Flow meter calibration system using diverter for flow meter calibration - Google Patents

Flow meter calibration system using diverter for flow meter calibration Download PDF

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KR101961269B1
KR101961269B1 KR1020170145348A KR20170145348A KR101961269B1 KR 101961269 B1 KR101961269 B1 KR 101961269B1 KR 1020170145348 A KR1020170145348 A KR 1020170145348A KR 20170145348 A KR20170145348 A KR 20170145348A KR 101961269 B1 KR101961269 B1 KR 101961269B1
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유동훈
임채욱
박성미
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한국산업기술시험원
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Abstract

Disclosed is a movable flow meter calibration system using a continuously movable flow switching valve. The flow meter calibration system according to the present invention includes a conduit connected to a chamber accommodating a fluid; a flow meter positioned in the conduit and measuring the flow rate of the fluid moving along the conduit; a fixed nozzle connected to the end of the conduit to discharge the fluid; an upper flow switching valve (upper-diverter) horizontally moving at a lower position of the fixed nozzle and determining the movement direction of the fluid discharged from the fixed nozzle; a lower flow switching valve (low-diverter) horizontally moving at a lower position of the upper flow switching valve and discharging the fluid that has passed through the upper flow switching valve; a measuring unit positioned below the lower flow switching valve and including a collecting tank collecting the fluid discharged from the lower flow switching valve and a scale measuring the weight of the collected fluid; and a calculation unit calculating a reference flow rate of the fluid in accordance with the following equation, in which the flow rate measurement value of the flow meter is calibrated based on the reference flow rate. [Equation] Reference flow rate = weight / collection time of fluid collected in the collection tank.

Description

유량계 교정용 유동전환밸브를 이용한 유량계 교정 시스템{FLOW METER CALIBRATION SYSTEM USING DIVERTER FOR FLOW METER CALIBRATION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a flow meter calibration system using a flow switching valve for calibrating a flow meter,

본 발명은 유량계 교정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유량계 교정용 유동전환밸브를 이용한 유량계 교정 시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a flow meter calibration system, and more particularly, to a flow meter calibration system using a flow switching valve for flow meter calibration.

유량계는 배관 내를 흐르는 유체의 유량을 측정하는 장치이다. 산업 전반에 이용되고 있는 유량계는 누수량 측정, 펌프용량 점검, 유량의 비교 측정, 유량 밸런싱 작업 및 구역 유량계 점검용 등으로 사용된다. 누수량 측정은 유체의 급수 및 배수 라인, 유출라인 분기점 등의 유량을 측정 및 비교하여 이루어진다. The flow meter is a device for measuring the flow rate of a fluid flowing in a pipe. The flowmeters used throughout the industry are used for leak measurement, pump capacity check, flow measurement, flow rate balancing and area flow meter check. Leakage measurements are made by measuring and comparing the flow rates of fluid supply and drainage lines, outflow line junctions, and so on.

유량의 비교 측정은 기존 유량계와의 비교를 통해서 기존 유량계의 성능 등을 검증하는데 사용된다. 유량계는 산업 현장에 설치되기 전이나 유량계 문제 발생시 또는 일정기간(자체 교정 주기에 따르나 통상 1년 권고) 사용 후 유량계의 측정 정밀도가 일정한 범위 내에 있는지의 여부를 검사 받아야 하고, 일정 범위에 해당하지 않는 경우 교정되어야 한다.The comparative measurement of the flow rate is used to verify the performance of the existing flowmeter by comparing it with the existing flowmeter. The flowmeter must be inspected to determine whether the flowmeter's measurement accuracy is within a certain range before it is installed in an industrial site, when a flowmeter problem occurs, or after a certain period of time (usually one year recommended, depending on its own calibration cycle) Should be calibrated.

유량계 교정이란, 유량계의 신뢰성 확보를 위해 기준유량계와 비교하여 어느 정도의 측정오차가 있는지를 확인하고, 필요할 경우 보정을 통하여 요구하는 측정 정밀도를 유지시키는 작업이다. 이러한 교정의 주요 목적 중 하나는 공정 관리의 효율성을 증가시키는 것이다. 즉, 시간의 경과에 따라 설치된 유량계의 점차적인 성능 저하는 생산 제품의 질이나 원가에 악영향을 미칠 수 있기 때문에 주기적인 교정을 통하여 유량계 자체 성능 및 이를 운용하는 공정 관리의 효율성을 일정한 수준 이상으로 유지시키는 것이 필요하다.The flowmeter calibration is a process to check the degree of measurement error compared with the reference flow meter to ensure the reliability of the flowmeter and to maintain the required measurement accuracy through correction when necessary. One of the main objectives of this calibration is to increase the efficiency of process control. That is, the gradual decrease in performance of the installed flow meter over time may adversely affect the quality and cost of the product, so that the efficiency of the flow meter itself and the process management for operating the flow meter are maintained at a certain level or more .

본 발명에 관련된 배경기술로는 대한민국 등록특허공보 제10-1257018호(2013.04.22. 공고)가 있으며, 상기 문헌에는 유량계 교정 검사 장치가 기재되어 있다.A background art related to the present invention is Korean Registered Patent No. 10-1257018 (published on Apr. 22, 2013), which discloses a flow meter calibration inspection apparatus.

본 발명의 목적은 유량 측정값의 정밀도를 향상시킬 수 있는 유동전환밸브를 이용한 유량계 교정 시스템을 제공하는 것이다. It is an object of the present invention to provide a flow meter calibration system using a flow switching valve that can improve the accuracy of flow measurement values.

상기 하나의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템은 유체가 수용되는 챔버에 연결되는 관로; 상기 관로에 위치하며, 상기 관로를 따라 이동하는 유체의 유량을 측정하는 유량계; 상기 관로의 끝단에 연결되어 상기 유체를 배출하는 고정형 노즐; 상기 고정형 노즐의 하부 위치에서 수평 이동하며, 상기 고정형 노즐로부터 배출되는 유체의 이동 방향을 결정하는 상부 유동전환밸브(upper-diverter); 상기 상부 유동전환밸브의 하부 위치에서 수평 이동하며, 상기 상부 유동전환밸브를 통과한 유체를 배출하는 하부 유동전환밸브(low-diverter); 및 상기 하부 유동전환밸브의 하부에 위치하며, 상기 하부 유동전환밸브로부터 배출되는 유체를 수집하는 수집탱크와 상기 수집된 유체의 무게를 측정하는 저울을 포함하는 측정부; 및 하기 [계산식]에 따라, 상기 유체의 기준 유동율을 계산하는 연산부;를 포함하고, 상기 기준 유동율을 기준으로 하여 상기 유량계의 유량 측정값이 교정되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a flow meter calibration system including: a conduit connected to a chamber in which fluid is received; A flow meter located in the conduit and measuring a flow rate of the fluid moving along the conduit; A fixed nozzle connected to an end of the conduit to discharge the fluid; An upper-diverter that horizontally moves at a lower position of the fixed nozzle and determines a moving direction of the fluid discharged from the fixed nozzle; A low-diverter that horizontally moves at a lower position of the upper flow-switching valve and discharges the fluid that has passed through the upper-flow-switching valve; And a measuring unit positioned below the lower flow switching valve and including a collecting tank for collecting fluid discharged from the lower flow switching valve and a balance for measuring a weight of the collected fluid; And an operation unit for calculating a reference flow rate of the fluid according to the following equation, wherein the flow rate measurement value of the flow meter is corrected based on the reference flow rate.

[계산식][formula]

기준 유동율 = 상기 수집탱크에 수집된 유체의 무게/수집 시간Reference flow rate = weight / collection time of fluid collected in said collection tank

상기 상부 유동전환밸브는 끝단에 제1통로부와 제2통로부를 포함하고, 상기 상부 유동전환밸브는 상기 제1통로부와 인접한 제1위치 또는 상기 제2통로부와 인접한 제2위치로 수평 이동하며, 상기 상부 유동전환밸브가 상기 제1위치로 수평 이동할 때, 상기 유체는 상기 제2통로부로 배출되고, 상기 상부 유동전환밸브가 상기 제2위치로 수평 이동할 때, 상기 유체는 상기 제1통로부로 배출될 수 있다.Wherein the upper flow-switching valve includes a first passage portion and a second passage portion at an end, and the upper flow-switching valve is horizontally moved to a first position adjacent to the first passage portion or to a second position adjacent to the second passage portion Wherein when the upper flow switching valve is horizontally moved to the first position, the fluid is discharged to the second passage portion, and when the upper flow switching valve is horizontally moved to the second position, .

상기 유체를 수집하기 시작할 때 및 상기 유체의 수집을 종료할 때, 상기 상부 유동전환밸브의 위치가 동일한 것일 수 있다.The position of the upper flow-switching valve may be the same when starting to collect the fluid and when collecting the fluid.

상기 유량계 교정 시스템은 상기 상부 유동전환밸브의 측면에 위치하여, 상기 상부 유동전환밸브의 이동을 감지하는 광센서;를 더 포함할 수 있다.The flowmeter calibration system may further include an optical sensor positioned at a side of the upper flow switching valve and sensing movement of the upper flow switching valve.

상기 광센서는 상기 유체의 수집시간을 측정하는 카운터 수집부를 포함할 수 있다.The optical sensor may include a counter collecting unit for measuring the collection time of the fluid.

상기 유량계 교정 시스템은 상기 챔버에 연결된 관로에 위치하는 압력조절부와 온도조절부;를 더 포함할 수 있다.The flow meter calibration system may further include a pressure regulator and a temperature controller located in a conduit connected to the chamber.

상기 유량계 교정 시스템은 상기 유량계 교정 시스템에 연결되며, 상기 유체의 유량 정보를 비교 분석하여 교정값을 산출하는 컴퓨터;를 더 포함할 수 있다.The flowmeter calibration system may further include a computer connected to the flowmeter calibration system and calculating a calibration value by comparing and analyzing flow information of the fluid.

본 발명에 따른 유량계 교정용 유동전환밸브는 이동이 가능하고, 연속적으로 흐르는 유체의 방향을 바꾸어 유동율을 측정하기 때문에, 종래의 ON/OFF 밸브와 다르게 유동율의 변화를 최소화할 수 있으며, 온도나 압력에 따른 오차를 최소화할 수 있다.Since the flow switching valve for calibrating the flowmeter according to the present invention is movable and measures the flow rate by changing the direction of the fluid flowing continuously, unlike the conventional ON / OFF valve, the change of the flow rate can be minimized, Can be minimized.

또한, 본 발명의 유동전환밸브를 이용한 유량계 교정 시스템은 상부 유동전환밸브(40a)의 이동을 감지하는 광센서를 이용하여, 유량계를 교정할 수 있으며, 유량 측정값의 정밀도를 향상시킬 수 있다.Further, the flow meter calibration system using the flow switching valve of the present invention can calibrate the flow meter by using the optical sensor that senses the movement of the upper flow switching valve 40a, and can improve the accuracy of the flow measurement value.

도 1은 일방향(uni-directional diverter)의 유동전환밸브의 유동율 분포를 나타낸 그래프이다.
도 2는 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템의 단면도이다.
도 3은 부피탱크 교정 시스템을 나타낸 것이다.
도 4는 도 3의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템을 나타낸 것이다.
도 6은 도 5의 단면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템을 구체화한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템 내에서 상부, 하부 유동전환밸브가 작동하는 모습을 나타낸 것이다.
도 9는 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템의 상부, 하부 유동전환밸브의 전체 도면(a), 고정형 노즐과 상부 유동전환밸브(b), 광센서의 위치조정 기구(c)의 사진이다.
1 is a graph showing the flow rate distribution of a unidirectional diverter switching valve.
2 is a cross-sectional view of a flow meter calibration system in accordance with the present invention.
Figure 3 shows a volumetric tank calibration system.
4 is a cross-sectional view of Fig.
5 shows a flow meter calibration system according to the present invention.
Fig. 6 is a sectional view of Fig. 5. Fig.
Figure 7 illustrates a flow meter calibration system in accordance with the present invention.
Figure 8 illustrates the operation of the upper and lower flow switching valves in a flow meter calibration system in accordance with the present invention.
9 is a photograph of the upper and lower flow switching valves (a), the fixed nozzle and the upper flow switching valve (b), and the position adjusting mechanism (c) of the optical sensor in the flowmeter calibration system according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The advantages and features of the present invention, and the manner of achieving them, will be apparent from and elucidated with reference to the embodiments described hereinafter in conjunction with the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as being limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. Is provided to fully convey the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims. Like reference numerals refer to like elements throughout the specification.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유량계 교정용 유동전환밸브를 이용한 유량계 교정 시스템에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a flow meter calibration system using a flow switching valve for calibrating a flow meter according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

유량계를 교정할 때에는 한 유동율에서 3회 측정하며, 이때, 유동율에서 증가, 감소, 증가하는 과정을 반복하게 된다. 즉, 다섯 포인트를 측정하는 경우, 최소 15번의 유동율을 재조정해야 하고, 신호 안정화에 필요한 시간과 측정 데이터를 기록하는 시간까지 포함한다면 측정자에게 많은 시간과 집중이 요구된다.When the flowmeter is calibrated, it is measured three times at one flow rate, and the process of increasing, decreasing, and increasing at the flow rate is repeated. That is, when measuring five points, it is necessary to readjust the flow rate at least 15 times, and to include the time required to stabilize the signal and the time to record the measurement data.

또한, 측정자의 숙련도에 따라 편차의 정도가 크게 달라지므로, 교정작업에 투입되는 인력과 편차를 최소화하는 것이 바람직하다. In addition, since the degree of deviation varies greatly depending on the skill of the measurer, it is desirable to minimize the manpower and deviation to be inputted to the calibration work.

본 발명에서는 유동전환밸브를 이용하여 유동율에 따른 비대칭 분사의 영향을 최소화하여 유량 측정값의 정밀도를 향상시키고자 한다.In the present invention, the influence of the asymmetric injection according to the flow rate is minimized by using the flow switching valve to improve the accuracy of the flow measurement value.

또한, 시스템의 제어를 컴퓨터가 자동으로 수행하도록 하여 교정작업에 투입되는 인력과 편차를 최소화하고자 한다. In addition, the computer is controlled automatically by the control of the system so as to minimize the manpower and deviation in the calibration work.

도 1은 일방향(uni-directional diverter)의 유동전환밸브의 유동율 분포를 나타낸 그래프로서, 유동율 변화에 따른 오차가 없는 조건을 나타내는 그래프이다.FIG. 1 is a graph showing a flow rate distribution of a unidirectional flow switching valve, and is a graph showing a condition with no error according to a flow rate change.

즉, 도 1은 가장 이상적인 형태의 유동율 분포를 나타낸 것이다. 오차가 없는 조건을 만족하기 위해서는 도 1에서와 같이, t0~t2구간과 t3~t5구간에서 A면적과 D면적의 합은 B면적과 C면적의 합과 일치해야 하고, A면적과 C면적이 일치하고, B면적과 D면적이 일치해야 한다. 이처럼, 좌우 대칭을 이루어 유동율 변화에 의한 오차를 서로 상쇄시켜주어야 한다.That is, Figure 1 shows the most ideal form of the flow rate distribution. In order to satisfy the error-free condition, as shown in FIG. 1, the sum of area A and area D must be equal to the sum of area B and area C in the period from t 0 to t 2 and from t 3 to t 5 , And the area C must match, and the area B and the area D must match. In this way, it is necessary to offset the errors due to the flow rate change by symmetry.

일반적으로, 액체의 유량을 측정하기 위해 유체가 흐르는 관로에 장착되는 유량계를 이용한다. 부피를 통해 유량을 측정하는 경우, 온도나 압력에 따라 사용하는 유체의 밀도가 변하기 때문에 유동율 변화에 의한 오차가 발생될 수 있다.Generally, a flow meter mounted on a channel through which a fluid flows is used to measure the flow rate of the liquid. When the flow rate is measured through the volume, an error may be caused by the change in the flow rate because the density of the fluid to be used varies depending on the temperature or the pressure.

중량식으로 유량계를 교정하는 경우, 일정 시간동안 피교정 장비를 통과하는 유체의 무게를 측정하고 무게를 수집 시간으로 나누어 유동율(기준값)을 구하게 된다. 이때, ON/OFF 밸브를 이용하여 유체의 흐름을 조절하게 될 경우, 유동율이 0에서부터 목표 유량까지 상승하는 구간과 목표 유량에서 0까지 감소하는 구간이 발생하기 때문에 유동율의 변화에 의한 오차가 발생될 수 있다.When calibrating a flow meter with a weight system, the flow rate (reference value) is obtained by measuring the weight of the fluid passing through the calibrating equipment for a certain period of time and dividing the weight by the collection time. In this case, when the flow of the fluid is controlled by using the ON / OFF valve, an interval due to a rise of the flow rate from 0 to the target flow rate and a decrease of the target flow rate to 0 occurs, .

이는 유체의 흐름을 조절하는 동안, ON/OFF 구조의 유동전환밸브가 서로 다른 방향으로 구동하는 형태를 가지기 때문에 유동율 변화에 의해 오차가 발생하기 때문이다. 이에 따라, 유동율을 측정하기 시작하는 시점과 유동율의 측정이 끝나는 시점의 시간을 읽어주는 광센서를 이용하여, 광센서의 위치를 이동시킴으로써 A+D의 면적과 B+C의 면적이 같아지는 지점을 찾아 오차를 서로 상쇄시켜주어야 한다. 또한, 유체의 무게와 측정 시간에 따라 광센서의 위치가 각각 달라지기 때문에 잦은 수정과 보완이 필요하며, 광센서의 위치에 따라 유동율(기준값)에 대한 교정값이 영향을 받기 때문에 광센서의 교정 작업이 필요한 문제점이 있다.This is because, while the flow of the fluid is controlled, the flow switching valve of the ON / OFF structure is driven in different directions, which causes an error due to the flow rate change. Thus, by moving the position of the optical sensor using an optical sensor that reads the time at which the flow rate starts to be measured and the time at which the flow rate measurement ends, the area where A + D and B + C are equal And the errors should be canceled each other. Since the position of the optical sensor varies depending on the weight of the fluid and the measurement time, it is necessary to frequently correct and compensate the position of the optical sensor. Since the calibration value of the flow rate (reference value) There is a problem that needs work.

도 2는 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템의 단면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템을 나타낸 것이며, 도 6은 도 5의 단면도이다.FIG. 2 is a sectional view of a flow meter calibration system according to the present invention, FIG. 5 shows a flow meter calibration system according to the present invention, and FIG. 6 is a sectional view of FIG.

도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템은 관로(10), 유량계(20), 고정형 노즐(30), 상부 유동전환밸브(40a), 하부 유동전환밸브(40b) 및 측정부(50)를 포함한다.2, a flow meter calibration system according to the present invention includes a channel 10, a flow meter 20, a fixed nozzle 30, an upper flow switching valve 40a, a lower flow switching valve 40b, ).

관로(10)The duct (10)

관로(10)는 유체가 수용되는 챔버와 후술할 노즐(30)을 연결해주는 통로로서, 소정 직경의 관 형태로 마련된다. 상기 챔버는 유량계(20)에서 측정대상이 되는 샘플인 유체를 수용하여 유량계(20) 측으로 유동시키기 위한 것으로서, 내부에 유체를 수용하기 위한 공간이 형성된다. 유체는 유량계(20)가 실제 측정하고자 하는 환경 및 조건을 고려하여 결정될 수 있다.The conduit 10 is a passage for connecting the chamber in which the fluid is received and the nozzle 30 to be described later, and is provided in the form of a tube having a predetermined diameter. The chamber accommodates a sample fluid to be measured in the flow meter 20 and flows to the flow meter 20 side. A space for receiving a fluid is formed in the chamber. The fluid may be determined in consideration of the environment and condition that the flow meter 20 actually wants to measure.

관로(10)에는 관로(10)의 압력을 측정하는 압력조절부(11)와 관로의 온도를 측정하는 온도조절부(12)를 포함할 수 있으며, 상기 압력조절부(11)와 온도조절부(12)는 유량계(20)의 입구측 관로(10)의 압력과 온도를 측정할 수 있다.The pipeline 10 may include a pressure regulator 11 for measuring the pressure of the conduit 10 and a temperature regulator 12 for measuring the temperature of the conduit 10. The pressure regulator 11, (12) can measure the pressure and the temperature of the inlet side pipeline (10) of the flow meter (20).

유량계(20)Flow meters and consumption meters (20)

유량계(20)는 상기 관로(10)에 위치하여, 관로(10)를 따라 이동하는 유체의 유량을 측정한다. 상기 유량계(20)를 통과한 유량은 노즐(30)을 통해 유동전환밸브(40)로 유입된다.The flow meter 20 is located in the conduit 10 and measures the flow rate of the fluid moving along the conduit 10. The flow rate passing through the flow meter 20 flows into the flow switching valve 40 through the nozzle 30.

고정형 노즐(30)The fixed nozzle (30)

도 7 내지 도 9를 참조하면, 고정형 노즐(30)은 관로 끝단에 연결되어 유동전환밸브(40) 방향으로 유체를 배출시키는 역할을 한다. 고정형 노즐(30)은 1개의 고정형 노즐을 포함할 수 있다.7 to 9, the fixed nozzle 30 is connected to the end of the conduit to discharge the fluid toward the flow switching valve 40. The stationary nozzle 30 may include one stationary nozzle.

상부 유동전환밸브(40a)The upper flow-switching valve 40a,

상부 유동전환밸브(upper-diverter)(40a)는 상기 고정형 노즐(30)의 하부 위치에서 수평 이동하며, 상기 고정형 노즐로(30)부터 배출되는 유체의 이동 방향을 결정하는 역할을 한다.The upper flow diverter (40a) horizontally moves at a lower position of the fixed nozzle (30) and determines a moving direction of the fluid discharged from the fixed nozzle (30).

상기 상부 유동전환밸브(40a)는 끝단에 제1통로부(41)와 제2통로부(42)를 포함하며, 상기 유체가 제1통로부(41)로 이동할지, 또는 제2통로부(42)로 이동할지는 상기 상부 유동전환밸브(40a)가 이동되는 방향에 의해 결정될 수 있다.The upper flow-switching valve 40a includes a first passage portion 41 and a second passage portion 42 at an end thereof. The fluid flows into the first passage portion 41 or the second passage portion 42, 42 may be determined by the direction in which the upper flow-switching valve 40a is moved.

보다 구체적으로, 상기 상부 유동전환밸브(40a)는 상기 제1통로부(41)와 인접한 제1위치 또는 상기 제2통로부(42)와 인접한 제2위치로 수평 이동할 수 있다. 상기 제1위치는 상기 고정형 노즐(30)을 중심으로 왼쪽을 가리키며, 상기 제2위치는 상기 고정형 노즐(30)을 중심으로 오른쪽을 가리킨다.More specifically, the upper flow-switching valve 40a may horizontally move to a first position adjacent to the first passage portion 41 or a second position adjacent to the second passage portion 42. [ The first position indicates the left side with respect to the fixed nozzle 30, and the second position indicates the right side with respect to the fixed nozzle 30.

상기 상부 유동전환밸브(40a)가 상기 제1위치로 수평 이동할 때, 상기 유체는 상기 제2통로부로 배출되고, 상기 상부 유동전환밸브가 상기 제2위치로 수평 이동할 때, 상기 유체는 상기 제1통로부로 배출될 수 있다.When the upper flow-switching valve (40a) horizontally moves to the first position, the fluid is discharged to the second passage portion, and when the upper flow-switching valve horizontally moves to the second position, And can be discharged to the passage portion.

예를 들어, 상기 상부 유동전환밸브(40a)가 상기 고정형 노즐(30)을 중심으로 제2위치에서 제1위치로 이동하면, 제1통로부(41)로 흐르던 유체는 제2통로부(42)로 흐르게 된다. 이때, 상기 상부 유동전환밸브(40a)는 후술할 하부 유동전환밸브(low-diverter)(40b)와 순서를 맞춰 이동하게 된다. For example, when the upper flow-switching valve 40a moves from the second position to the first position about the fixed nozzle 30, the fluid that has flowed to the first passage portion 41 flows into the second passage portion 42 ). At this time, the upper flow switching valve 40a moves in accordance with the lower flow switching valve 40b to be described later.

이처럼, 상기 상부 유동전환밸브(40a)는 후술할 하부 유동전환밸브(40b)와 수평 이동하여, 유량 측정값의 정밀도를 향상시킬 수 있다.As described above, the upper flow switching valve 40a moves horizontally with the lower flow switching valve 40b to be described later, thereby improving the accuracy of the flow measurement value.

하부 유동전환밸브(40b)The lower flow-switching valve (40b)

하부 유동전환밸브(low-diverter)(40b)는 상기 상부 유동전환밸브(40a)의 하부 위치에서 수평 이동하며, 상기 상부 유동전환밸브(40a)를 통과한 유체를 배출하는 역할을 한다.The low-diverter 40b horizontally moves at a lower position of the upper flow-switching valve 40a and discharges the fluid that has passed through the upper flow-switching valve 40a.

도 8에 도시한 바와 같이, 상기 하부 유동전환밸브(40b)는 상기 상부 유동전환밸브(40a)와 순서를 맞춰 움직인다. As shown in FIG. 8, the lower flow switching valve 40b moves in alignment with the upper flow switching valve 40a.

상기 하부 유동전환밸브(40b)는 배출되는 유체를 측정부(50)에 포함되는 수집탱크(미도시)로 이동시키거나, 또는 바이패스(bypass) 영역으로 이동시킬 수 있다.The lower flow switching valve 40b may move the discharged fluid to a collecting tank (not shown) included in the measuring part 50 or to a bypass area.

측정부(50)The measuring unit 50,

측정부(50)는 상기 하부 유동전환밸브(40b)의 하부에 위치하며, 수집탱크(미도시)와 저울(미도시)을 포함한다.The measuring unit 50 is located below the lower flow switching valve 40b and includes a collecting tank (not shown) and a scale (not shown).

상기 수집탱크는 유체를 수용하는 공간이 형성되어 상기 하부 유동전환밸브(40b)로부터 배출되는 유체를 수집한다.The collection tank is formed with a space for receiving fluid to collect the fluid discharged from the lower flow switching valve 40b.

상기 저울은 상기 수집된 유체의 무게를 측정하는 역할을 한다. The balance serves to measure the weight of the collected fluid.

즉, 상기 측정부(50) 내에서 하나의 수집탱크에 수집된 유체의 질량을 상기 저울로 측정할 수 있다. That is, the mass of the fluid collected in one collecting tank in the measuring unit 50 can be measured by the balance.

광센서(60)The light sensor 60,

광센서(micro photo sensor)(60)는 상부 유동전환밸브(40a)의 측면에 위치하여, 상기 상부 유동전환밸브(40a)의 이동을 감지한다. 또한, 상기 광센서(60)는 상기 유체의 수집시간을 측정하는 카운터 수집부(미도시)를 포함하며, 상기 카운터 수집부에 신호를 전달하여 유체의 수집시간을 기록하게 하는 역할을 한다.The micro photo sensor 60 is located on the side of the upper flow switching valve 40a and detects the movement of the upper flow switching valve 40a. In addition, the optical sensor 60 includes a counter collecting unit (not shown) for measuring the collecting time of the fluid, and transmits a signal to the counter collecting unit to record the collecting time of the fluid.

연산부(미도시)(Not shown)

연산부는 자동 측정 프로그램 또는 유동율 기록 루프라고도 불리며, 상기 유체의 기준 유동율을 계산하는 역할을 한다.The calculation unit is also called an automatic measurement program or a flow rate recording loop, and serves to calculate a reference flow rate of the fluid.

상기 유체의 기준 유동율은 상기 수집탱크에 수집된 유체의 무게를 상기 광센서의 카운터 수집부로 측정한 수집시간으로 나누어 계산될 수 있다.The reference flow rate of the fluid can be calculated by dividing the weight of the fluid collected in the collection tank by the collection time measured by the counter collector of the photosensor.

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상기 유체의 기준 유동율을 계산하는 순서는 1~4에 해당한다.The order of calculating the reference flow rate of the fluid corresponds to 1 to 4.

1. 상기 유체를 수집하기 위해 측정이 시작되면 온도, 습도, 압력 등의 환경, 유량계, 저울, 광센서, 카운터 수집부의 수치를 초기화(initialize)시킨다.1. When the measurement is started to collect the fluid, initialize values of the environment such as temperature, humidity, pressure, flow meter, scale, light sensor, and counter collecting unit.

2. 이어서, 펌프를 작동시켜 유체를 흐르게 하고, 상기 고정형 노즐을 통해 흐르는 유체는 바이패스 영역에 이동시키면서 유동율이 안정화될 때까지 기다린다.2. Then, the pump is operated to flow the fluid, and the fluid flowing through the fixed nozzle is moved to the bypass area and waits until the flow rate is stabilized.

3. 이어서, 펌프에 의한 유동율이 안정화되면 사용자의 신호에 따라 상기 유체의 수집을 시작한다.3. Then, when the flow rate by the pump is stabilized, the collection of the fluid is started according to the user's signal.

4. 사용자의 신호에 따라 상부 유동전환밸브와 하부 유동전환밸브를 움직이도록 조절하고, 수집이 종료되면 수집된 유체의 무게와 수집시간을 전달받아 기준 유동율 값을 계산한다. 상기 수집이 종료되는 시점은 유체를 수집하기 시작할 때의 상부 유동전환밸브(40a) 위치와 같은 시점을 말한다.4. Adjust the upper flow switching valve and the lower flow switching valve to move according to the user's signal, and when the collection is completed, calculate the reference flow rate value by receiving the collected fluid weight and the collection time. The time point at which the collection ends is the same as the position of the upper flow-switching valve 40a at the time of starting to collect the fluid.

이어서, 유체를 수집하기 시작할 때부터 수집이 종료되는 시점까지, 유량계의 평균 유동율을 계산한다.Then, the average flow rate of the flowmeter is calculated from the start of collecting the fluid to the end of the collecting.

이어서, 상기 유량계의 평균 유동율과 상기 기준 유동율의 오차를 계산한다.Next, an error between the average flow rate of the flow meter and the reference flow rate is calculated.

반복 측정을 위해, 수집탱크의 물을 비우고 상기 상부 유동전환밸브와 상기 하부 유동전환밸브의 위치를 초기화시킨다. For repeated measurements, the water in the collection tank is emptied and the positions of the upper and lower flow switching valves are initialized.

측정 중에 발생한 모든 데이터를 컴퓨터 상에 기록하고 상기 자동 측정 프로그램은 종료한다.All the data generated during the measurement is recorded on the computer and the automatic measurement program ends.

이처럼, 상기 기준 유동율과 상기 유량계에서 측정된 유량 측정값을 비교하고, 그 결과에 따라 유량계를 교정한다. 즉, 계산된 기준 유동율을 기준으로 하여, 상기 유량계의 유량 측정값이 교정되며, 유량계에서 측정된 유량 측정값이 정확하다면 측정된 두 유량값이 일치하여야 한다.In this manner, the reference flow rate is compared with the flow measurement value measured in the flow meter, and the flow meter is calibrated according to the result. That is, the flow measurement value of the flow meter is corrected based on the calculated reference flow rate, and if the flow measurement value measured by the flow meter is correct, the two measured flow values should match.

컴퓨터(미도시)Computer (not shown)

컴퓨터는 상기 유량계 교정 시스템에 연결되어, 유체의 유량 정보를 비교 분석하여 교정값을 산출할 수 있다. 상기 유량 정보는 유체의 압력, 온도, 유량 범위 들을 포함한다. 상기 유체의 유동율, 유량 정보를 상기 컴퓨터에 바로 전송시킴에 따라, 상기 컴퓨터는 측정된 정보를 읽은 후, 유량 측정값에 대한 편차를 분석하고 목표로 하는 유량 측정값에 도달할 수 있도록 처리하는 역할을 한다.The computer is connected to the flowmeter calibration system to compare the flow rate information of the fluid and calculate the calibration value. The flow rate information includes fluid pressure, temperature, and flow rate ranges. As the flow rate and flow rate information of the fluid is directly transferred to the computer, the computer reads the measured information and analyzes the deviation of the flow rate measurement value and processes the flow rate measurement value to reach the target flow rate measurement value .

이처럼, 컴퓨터가 유량계 교정 시스템을 자동적으로 초기화 및 제어함으로써, 측정자의 숙련도에 따라 달라지던 편차의 변동성을 감소시킬 수 있다. 또한, 교정작업에 투입되는 인력을 감소시킬 수 있는 동시에 기존 교정작업의 시간인 20~40분 대비 3~8분으로 단축시킬 수 있다.As such, the computer automatically initializes and controls the flow meter calibration system, thereby reducing the variability of the deviations that are dependent on the skill of the measurer. In addition, it is possible to shorten the workforce to 3 ~ 8 minutes compared to 20 ~ 40 minutes which is the time of the existing calibration work.

도 8을 참조하여 본원발명의 유량계 교정 시스템의 작동 과정을 설명하기로 한다. 도 8은 본 발명에 따른 유량계 교정 시스템 내에서 상부, 하부 유동전환밸브가 작동하는 모습을 나타낸 것이다.The operation of the flowmeter calibration system of the present invention will be described with reference to FIG. Figure 8 illustrates the operation of the upper and lower flow switching valves in a flow meter calibration system in accordance with the present invention.

먼저, [1] 고정형 노즐(30)을 통해 배출되는 유체가 바이패스 영역에서 우회하도록 흐르게 한 다음 유체가 안정될 때까지 기다린다. First, [1] let the fluid discharged through the fixed nozzle 30 flow to bypass in the bypass area, and then wait until the fluid stabilizes.

[2] 유체가 안정화되면 상부 유동전환밸브(40a)는 제2위치(오른쪽)로 이동하면서 상기 고정형 노즐(30)을 통해 배출되는 유체가 하부 유동전환밸브(40b) 내부로 흐르게 된다. 이때, 광센서(60)는 상기 상부 유동전환밸브(40a)의 움직임을 감지하고 카운터 수집부로 시간을 측정하게 된다.[2] When the fluid is stabilized, the upper flow-switching valve 40a moves to the second position (right), and the fluid discharged through the fixed-type nozzle 30 flows into the lower flow-switching valve 40b. At this time, the optical sensor 60 senses the movement of the upper flow switching valve 40a and measures the time with the counter collecting unit.

[3] 하부 유동전환밸브(40b)가 제2위치(오른쪽)로 대략 50~100mm 이동한다. 이때, 고정형 노즐(30)을 통해 배출되는 유체는 여전히 하부 유동전환밸브(40b) 내부로 흐르게 된다. 고정형 노즐(30)을 통해 배출되는 유체가 하부 유동전환밸브(40b)를 벗어난 영역에 흐르지 않도록 한다. [3] The lower flow-switching valve 40b moves approximately 50 to 100 mm to the second position (right). At this time, the fluid discharged through the fixed nozzle 30 still flows into the lower flow switching valve 40b. So that the fluid discharged through the fixed nozzle (30) does not flow into the area outside the lower flow switching valve (40b).

[4]~[5] 상부 유동전환밸브(40a)가 제1위치(왼쪽)으로 이동한다. 이때, 고정형 노즐(30)을 통해 배출되는 유체는 여전히 하부 유동전환밸브(40b) 내부로 흐르게 된다. [4] - [5] The upper flow switching valve 40a moves to the first position (left). At this time, the fluid discharged through the fixed nozzle 30 still flows into the lower flow switching valve 40b.

[6] 하부 유동전환밸브(40b)가 제2위치(오른쪽)로 대략 50~100mm 이동한다. 이때, 고정형 노즐(30)을 통해 배출되는 유체는 여전히 하부 유동전환밸브(40b) 내부로 흐르게 된다.[6] The lower flow-switching valve 40b moves to a second position (right) by approximately 50 to 100 mm. At this time, the fluid discharged through the fixed nozzle 30 still flows into the lower flow switching valve 40b.

[7] 상부 유동전환밸브(40a)가 제2위치(오른쪽)로 이동하면서 고정형 노즐(30)을 통해 배출되는 유체가 바이패스 영역에서 우회하도록 흐르게 된다. 이때, 광센서(60)는 상부 유동전환밸브(40a)의 움직임을 인식하고, 수집을 종료한다. 그리고 카운터 수집부로 측정한 수집시간을 컴퓨터로 전달받는다.[7] As the upper flow-switching valve 40a moves to the second position (right), the fluid discharged through the fixed nozzle 30 flows to bypass the bypass area. At this time, the optical sensor 60 recognizes the movement of the upper flow switching valve 40a and ends the collection. Then the computer receives the collected time measured by the counter collector.

이어서, 상기 유체의 기준 유동율을 계산하는 순서에서 전술한 바와 같이, 기준 유동율을 계산하고, 측정 중에 발생한 모든 데이터를 컴퓨터 상에 기록하고 상기 자동 측정 프로그램은 종료한다.Then, as described above in the order of calculating the reference flow rate of the fluid, the reference flow rate is calculated, all data generated during the measurement is recorded on the computer, and the automatic measurement program ends.

이처럼, 도 8을 참조하면, 상기 유체를 수집하기 시작할 때와 상기 유체의 수집을 종료할 때, 상기 상부 유동전환밸브(40a)의 위치가 동일한 것을 확인할 수 있다.8, it can be confirmed that the positions of the upper flow-switching valve 40a are the same when the collection of the fluid starts and the collection of the fluid is finished.

이는 유체의 유동율을 측정하기 시작하는 시점과 끝나는 시점에서 상부 유동전환밸브(40a)의 방향이 단일방향을 갖도록 조절한다. 이에 따라, 유동율에 따른 비대칭 분사의 영향을 최소화함으로써, 유량 측정값에 대한 편차를 교정하고 측정 정밀도를 향상시킬 수 있다. This controls the direction of the upper flow-switching valve 40a to have a unidirectional direction at a point of time when the flow rate of the fluid starts to be measured and at an end point. Thus, by minimizing the effect of asymmetric injection with respect to the flow rate, it is possible to correct deviations to the flow measurement values and improve the measurement accuracy.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 제조될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It is to be understood that the invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

10 : 관로
11 : 압력조절부
12 : 온도조절부
20 : 유량계
30 : 고정형 노즐
40a : 상부 유동전환밸브
40b : 하부 유동전환밸브
41 : 제1통로부
42 : 제2통로부
50 : 측정부
60 : 광센서10: Pipeline
11: Pressure regulator
12: Temperature control unit
20: Flowmeter
30: Fixed nozzle
40a: upper flow switching valve
40b: Lower flow switching valve
41: first passage portion
42: second passage portion
50:
60: Light sensor

Claims (7)

유체가 수용되는 챔버에 연결되는 관로;
상기 관로에 위치하며, 상기 관로를 따라 이동하는 유체의 유량을 측정하는 유량계;
상기 관로의 끝단에 연결되어 상기 유체를 배출하는 고정형 노즐;
상기 고정형 노즐의 하부 위치에서 수평 이동하며, 상기 고정형 노즐로부터 배출되는 유체의 이동 방향을 결정하는 상부 유동전환밸브(upper-diverter);
상기 상부 유동전환밸브의 하부 위치에서 수평 이동하며, 상기 상부 유동전환밸브를 통과한 유체를 배출하는 하부 유동전환밸브(low-diverter); 및
상기 하부 유동전환밸브의 하부에 위치하며, 상기 하부 유동전환밸브로부터 배출되는 유체를 수집하는 수집탱크와 상기 수집된 유체의 무게를 측정하는 저울을 포함하는 측정부; 및
하기 [계산식]에 따라, 상기 유체의 기준 유동율을 계산하는 연산부;를 포함하고,
상기 기준 유동율을 기준으로 하여 상기 유량계의 유량 측정값이 교정되는 것을 특징으로 하는 유량계 교정 시스템.
[계산식]
기준 유동율 = 상기 수집탱크에 수집된 유체의 무게/수집 시간
A conduit connected to a chamber in which fluid is received;
A flow meter located in the conduit and measuring a flow rate of the fluid moving along the conduit;
A fixed nozzle connected to an end of the conduit to discharge the fluid;
An upper-diverter that horizontally moves at a lower position of the fixed nozzle and determines a moving direction of the fluid discharged from the fixed nozzle;
A low-diverter that horizontally moves at a lower position of the upper flow-switching valve and discharges the fluid that has passed through the upper-flow-switching valve; And
A measuring unit located below the lower flow switching valve and including a collecting tank for collecting the fluid discharged from the lower flow switching valve and a balance for measuring the weight of the collected fluid; And
And an operation unit for calculating a reference flow rate of the fluid according to the following formula:
Wherein the flow measurement value of the flow meter is calibrated based on the reference flow rate.
[formula]
Reference flow rate = weight / collection time of fluid collected in said collection tank
제1항에 있어서,
상기 상부 유동전환밸브는 끝단에 제1통로부와 제2통로부를 포함하고,
상기 상부 유동전환밸브는 상기 제1통로부와 인접한 제1위치 또는 상기 제2통로부와 인접한 제2위치로 수평 이동하며,
상기 상부 유동전환밸브가 상기 제1위치로 수평 이동할 때, 상기 유체는 상기 제2통로부로 배출되고,
상기 상부 유동전환밸브가 상기 제2위치로 수평 이동할 때, 상기 유체는 상기 제1통로부로 배출되는 것을 특징으로 하는 유량계 교정 시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the upper flow switching valve includes a first passage portion and a second passage portion at an end,
The upper flow switching valve is horizontally moved to a first position adjacent to the first passage portion or to a second position adjacent to the second passage portion,
When the upper flow switching valve is horizontally moved to the first position, the fluid is discharged to the second passage portion,
Wherein the fluid is discharged into the first passage when the upper flow-switching valve is horizontally moved to the second position.
제1항에 있어서,
상기 유체를 수집하기 시작할 때 및 상기 유체의 수집을 종료할 때,
상기 상부 유동전환밸브의 위치가 동일한 것을 특징으로 하는 유량계 교정 시스템.
The method according to claim 1,
When starting to collect the fluid and when terminating the collection of the fluid,
Wherein the position of the upper flow-switching valve is the same.
제1항에 있어서,
상기 유량계 교정 시스템은
상기 상부 유동전환밸브의 측면에 위치하여, 상기 상부 유동전환밸브의 이동을 감지하는 광센서;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계 교정 시스템.
The method according to claim 1,
The flow meter calibration system
Further comprising: an optical sensor located at a side of the upper flow switching valve and sensing movement of the upper flow switching valve.
제4항에 있어서,
상기 광센서는
상기 유체의 수집시간을 측정하는 카운터 수집부를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계 교정 시스템.
5. The method of claim 4,
The optical sensor
And a counter collector for measuring the collection time of the fluid.
제1항에 있어서,
상기 유량계 교정 시스템은
상기 챔버에 연결된 관로에 위치하는 압력조절부와 온도조절부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계 교정 시스템.
The method according to claim 1,
The flow meter calibration system
Further comprising: a pressure regulator and a temperature controller located in a conduit connected to the chamber.
제1항에 있어서,
상기 유량계 교정 시스템은
상기 유량계 교정 시스템에 연결되며, 상기 유체의 유량 정보를 비교 분석하여 교정값을 산출하는 컴퓨터;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량계 교정 시스템.

The method according to claim 1,
The flow meter calibration system
Further comprising: a computer coupled to the flow meter calibration system for computing a calibration value by comparing and analyzing flow information of the fluid.

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