KR19990021450U - 유량측정장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 유량측정장치에 관한 것으로, 종래 기술에 의한 유량측정장치는 플로우트가 가이드 바와 마찰접촉을 하므로 용기내에 들어 있는 유체를 오염시키게 되고, 또 압력계를 사용한 경우에는 비압축성 유체의 용량측정은 불가능하였으며, 그리고 광센서를 이용하여 유량을 측정하는 경우에는 상기 용기내에 저장된 유체의 진동과 그 유체에서 발생한 기포 등의 영향을 받아 정확한 유량을 측정할 수 없을 뿐만 아니라 상기 광센서가 고정되어 있어 연속적으로 상기 용기내의 유량을 측정하는 것이 불가능하였다. 그리고 또, 전자저울을 이용하여 상기 용기내에 저장된 유량의 측정은 상기 용기에 연결설치된 가압가스라인과 유체공급라인 그리고 픽테일이 상기 전자저울에 영향을 주기 때문에 상기 용기에 저장된 유체의 양을 측정할 수 없을 뿐만 아니라 용기의 교체 상태에 따라서도 많은 오차를 발생시키는 문제점이 있었다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 고안에 의한 유량측정장치는 유체가 저장된 용기에 용량센서와 그 용기내의 압력을 측정할 수 있는 압력센서를 설치하고, 그 압력센서에서 감지된 압력과 상기 용량센서에서 감지된 용량을 비교연산할 수 있는 비교연산기를 설치하므로써 상기 용기내의 유체의 양을 연속적으로 정확하게 측정함과 아울러 그 용기내에 저장된 유체가 오염되는 것을 방지할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있다.

Description

유량측정장치

본 고안은 유량측정장치에 관한 것으로, 특히 밀폐용기에 용량센서와 압력계가 설치된 가압라인을 설치함과 아울러 상기 용량센서에 감지된 용량과 상기 압력계에 측정된 압력을 비교연산하는 비교연산기를 설치하여 상기 밀폐용기의 유량을 측정할 수 있도록 함으로써 그 밀폐용기에 저장된 유체의 오염을 방지함과 아울러 정확한 유량을 측정할 수 있도록 한 유량측정장치에 관한 것이다.

일반적으로, 소정의 크기를 갖는 용기에 저장된 유량을 측정하는 유량측정장치는 상기 도 1에 도시된 바와 같이 소정의 크기를 갖는 밀폐된 용기(1)의 바닥면과 수직으로 가이드 바(2)를 설치하고, 그 가이드 바(2)의 하부와 상부에는 각각 하위레벨센서(3)와 상위레벨센서(4)가 설치고정되어 있으며, 그 상위레벨센서(4)와 상기 하위레벨센서(3) 사이의 상기 가이드 바(2)에는 상기 용기(1)에 들어있는 유체의 양에 따라 승.하강하는 플로우트(5)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 유량측정장치는 상기 가이드 바(2)에 설치된 플로우트(5)가 상기 용기(1)내의 유체의 양에 따라 승.하강하므로 그 용기(1)에 들어 있는 유체의 양을 측정할 수 있게 되는 것이다.

또, 상기 유량측정장치는 상기 도 2에 도시된 바와 같이 밀폐된 용기(11)에 압력계(12)를 설치하고, 그 용기(11)내에 저장된 유체의 양에 따라 압력이 변화되는 것을 감지함으로써 상기 용기내의 유량을 측정할 수 있게 된다.

그리고, 상기 유량측정장치는 상기 도 3에 도시된 바와 같이 밀폐된 용기(21)내에 소정의 직경과 길이를 갖는 석영관(22)을 설치하고, 그 석영관(22)의 내부에 광화이버(23)에 연결된 광센서(24)가 설치되어 있다.

상기와 같이 구성된 유량측정장치는 상기 용기(21)내에 유량이 충분하여 상기 광화이버(23)에 연결된 광센서(24)가 상기 유체에 잠길 경우에는 그 광센서(24)에서 발산한 광이 그 유체내로 산란하게 되어 상기 광센서(24)는 감지하지 못하게 되고, 상기 용기(21)내의 유체가 상기 광센서(24)의 위치보다 낮은 위치에 있을 경우에는 그 광센서(24)에서 발산한 광이 상기 유체 표면에서 반사되어 상기 광센서(24)가 감지하게 되는 것이다.

도면상의 미설명 부호 25는 리필(REFILL)밸브이다.

그리고 또, 상기 유량측정장치는 상기 도 4에 도시된 바와 같이 밀폐된 용기(31)의 저부에 전자저울(32)을 설치하므로써 그 용기(31)내에 저장된 유체의 양을 측정할 수 있는 것이다.

도면상의 미설명 부호 33은 가압가스라인이고, 34는 유체공급라인이며, 35,35'는 픽테일(PIG TAIL)이다.

그러나, 상기와 같이 구성된 유량측정장치는 플로우트가 상기 가이드 바와 마찰접촉을 하므로 용기내에 들어 있는 유체를 오염시키게 되고, 또 상기 압력계를 사용한 경우에는 비압축성 유체의 용량측정은 불가능하였으며, 그리고 광센서를 이용하여 유량을 측정하는 경우에는 상기 용기내에 저장된 유체의 진동과 그 유체에서 발생한 기포 등의 영향을 받아 정확한 유량을 측정할 수 없을 뿐만 아니라 상기 광센서가 고정되어 있어 연속적으로 상기 용기내의 유량을 측정하는 것이 불가능하였다.

그리고 또, 상기 전자저울을 이용하여 상기 용기내에 저장된 유량의 측정은 상기 용기에 연결설치된 가압가스라인과 유체공급라인 그리고 픽테일이 상기 전자저울에 영향을 주기 때문에 상기 용기에 저장된 유체의 양을 측정할 수 없을 뿐만 아니라 용기의 교체 상태에 따라서도 많은 오차를 발생시키는 문제점이 있었다.

따라서, 본 고안의 목적은 상기의 문제점을 해결하여 용기내에 저장된 유체의 오염을 방지함과 아울러 연속적으로 유량을 측정하고, 또 용기의 외부환경 즉, 압력과 온도변화에 의하여 발생하는 유량 오차를 방지할 수 있는 유량측정장치를 제공함에 있다.

도 1은 종래 기술에 의한 유량측정장치의 구조를 도시한 개략도.

도 2는 종래 기술에 의한 다른 유량측정장치의 구조를 도시한 개략도.

도 3은 종래 기술에 의한 또 다른 유량측정장치의 구조를 도시한 개략도.

도 4는 종래 기술에 의한 또 다른 유량측정장치의 구조를 도시한 개략도.

도 5는 본 고안에 의한 유량측정장치의 구조를 도시한 개략도.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 간단한 설명 **

41 : 용기 42 : 용량센서

43 : 가압가스라인 44 : 압력센서

45 : 압력계 46 : 비교연산기

본 고안의 목적은 용기에 저장된 유체의 용량을 감지하는 용량센서와, 상기 용기내의 압력을 감지하는 압력센서와, 그 압력센서에 감지된 압력과 상기 용량센서에 감지된 용량을 비교하여 연산하는 비교연산기를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 유량측정장치에 의하여 달성된다.

다음은, 본 고안에 의한 유량측정장치의 일실시예를 첨부된 도면에 의거하여 상세하게 설명한다.

도 5는 본 고안에 의한 유량측정장치의 구조를 도시한 개략도이다.

본 고안에 의한 유량측정장치는 상기 도 5에 도시된 바와 같이 유체가 저장될 수 있도록 소정의 용적을 갖는 밀폐된 용기(41)가 있고, 그 용기(41)의 저부의 바닥면에는 용량을 감지하는 용량센서(42)가 설치되어 있으며, 또 상기 용기(41)의 상부에는 가압가스라인(43)이 설치되어 있고, 그 가압가스라인(43)에는 상기 용기(41)내의 압력을 감지할 수 있는 압력센서(44)와 그 용기(41)내의 압력을 측정하는 압력계(45)가 설치되어 있다.

그리고, 상기 용량센서(42)와 상기 압력센서(44)는 비교연산기(46)와 연결되어 있고, 그 비교연산기(46)는 상기 용량센서(42)에서 감지된 유체의 용량과 상기 압력센서(44)에서 감지된 압력을 비교하여 상기 용기(41)내에 저장된 정확한 유체의 양을 측정하는 것이다.

도면상의 미설명 부호 47은 유체공급라인이다.

상기와 같이 구성된 유량측정장치의 원리를 간단하게 설명하면 다음과 같다.

상기 용기(41)의 저부에 설치된 용량센서(42)에 감지된 압력(P)은 상기 가압가스라인(43)에 설치된 압력센서(44)에 감지된 압력(P₀)과 상기 용기(41)내에 저장된 유체가 가한 압력 즉, 상기 유체의 높이(h)와 그 유체의 밀도(ρ) 그리고 중력(g)에 의하여 가해진 압력을 합한 것이 된다.

위의 내용을 간단한 수학식으로 표현하면 아래와 같다.

P = P₀+ ρgh -------------------------(1)

상기 용기(41)내에 저장된 액상의 유체는 비압축성이므로 그 유체의 밀도는 일정한 상수가 되므로 상기 가압가스라인(43)에 설치된 압력센서(44)와 상기 용량센서(42)에 측정된 압력만으로 상기 용기(41)내에 저장된 유체의 양을 측정할 수 있게 되는 것이다.

또, 상기 용기내의 유체의 질량산출을 간단하게 설명하면 아래와 같다.

질량(M)은 밀도와 체적을 이용하면 산출할 수 있고, 이의 내용을 간단한 식으로 표현하면,

M = ρV = ρAh ----------------------(2)

상기 식 2와 식 1을 참고로 하여 유체의 높이를 간단하게 표현하면 아래와 같다.

---------------------(3)

상기 용기(41)에서 단면적(A)이 일정하면 유체에 관계없이 상기 압력 P와 P₀만으로 그 용기(41)에 잔류되어 있는 유체의 양을 측정할 수 있게 되는 것이다.

상기와 같은 내용의 계산은 상기 비교연산기(46)가 수행하게 되는 것이다.

상기와 같이 유체가 저장된 용기에 용량센서와 그 용기내의 압력을 측정할 수 있는 압력센서를 설치하고, 그 압력센서에서 감지된 압력과 상기 용량센서에서 감지된 용량을 비교연산할 수 있는 비교연산기를 설치하므로써 상기 용기내의 유체의 양을 연속적으로 정확하게 측정함과 아울러 그 용기내에 저장된 유체가 오염되는 것을 방지할 수 있게 되는 효과를 기대할 수 있다.

Claims (2)

1. 용기에 저장된 유체의 용량을 감지하는 용량센서와, 상기 용기내의 압력을 감지하는 압력센서와, 그 압력센서에 감지된 압력과 상기 용량센서에 감지된 용량을 비교하여 연산하는 비교연산기를 구비하여 구성된 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 용량센서는 상기 용기의 바닥면과 일치하게 설치된 것을 특징으로 하는 유량측정장치.