KR20000065545A - 액체용 유동자식 유량계 - Google Patents

Abstract

(1) 발명이 속한 기술분야

본 발명은 차압식 유량계로서 회전부가 전혀없는 고정도의 유량측정을 위한 장치이다.

(2) 발명의 목적

본 발명 제품은 내구년한 이내에는 부품마모나 고장이 전혀없어 에프트서비스가 필요 없으며, 아울러 유체가 유로를 통과 하면서 1차 오리피스에 의하여 1차측 차압이 발생되고, 상부에 위치한 2차측 유로를 통하여 유입된 유체를 2차 유로관인 무빙파트에서 섬세하고 정밀도있는 차압을 형성하여 유로관에 견고하고도 가벼운 스테인레스 볼을 장착하여 볼의 왕복운동수를 근접센서가 정밀하게 검출하여 통과유량을 정확하게 산정하는 계량기임.

(3) 발명의 구성

본 발명 제품은 도2에 표시된 바와같이 1차 오리피스(11)를 통하여 1차 발생된 차압을 상부(12)에 위치한 2차측 유로관을 통하여 유입된 유체를 2차 유로관(12)인 플로 무빙 파트에서 섬세하고 정밀도있는 차압을 유로관에 위치한 견고하고 가벼운 스테인레스 볼(13)을 장착하여 볼의 왕복 운동수를 근접센스(15)를 이용하여 정밀하게 검출한후 통과 유량을 정확하게 측정하는 방식을 채택한 신개념의 계량기이며, 이 유동장치의 특징은 유로를 통과 하면서 발생되는 유체의 진동 주파수와 유체의 속도에 비례한다는 윈리를 이용한 개량기임.

(4) 발명의 효과

광범위한 유량범위의 설정이 가능하고 종전 차압식 유량계는 구조상 측정정밀도가 ±2%이나 본제품은 ±1%이며, 고온고압하에서도 사용이 가능하며,부식성 액체에도 적용이 가능한 우수한 제품임.

Description

액체용 유동자식 유량계{FLUIDISTOR METER FOR LIQUIDS}

본 발명은 유량장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유량계로서 1차측 유로관 내부에 회전부가 전혀없는 유량장치로서 고정밀도의 유량측정장치에 관한 것이다.

이는 도2에 표시된 바와 같이 1차오리피스에 의하여 1차측 차압이 발생되고, 상부에 위치한 2차측 유로관를 통하여 유입된 유체를 2차 유로관인 무빙 파트에서 섬세하고 정밀도있는 차압을 형성하여 유로관(즉 무빙파트)에 견고하고 가벼운 스테인레스 볼을 장착하여 볼의 왕복운동수를 근접센서를 이용하여 정밀하게 검출하여 통과 유량을 정확하게 산정하는 계량기임.

종래의 차압식 유량계는 파이프내에 유체가 흐를 경우 유량센서를 상하류측에 부착하여 압력의 차를 유발시켜서, 그 압력차를 측정하여서 고액의 검출기를 통하여 유량을 계산해내는 원리를 이용한 방식으로 다음과 같은 단점이 있다.

1) 정확도에 있어서는 다른 현대적인 형태의 유량계와 비교할 때 차이가 있다. 일반적으로 차압 유량계는 개개마다 고정되어서 판매되지 않기 때문에 경우에 따라 차이는 있으나 약±2% 이상의 정확도를 기대할수없을 정도로 정확도에 신뢰성이 없고 정확한 데이터의 산출이 어렵다.

2) 유량과 관련된 출력신호가 선형이 아니고 유량의 제곱(Q²)에 비례하기 때문에 선형 출력신호를 갖는 유량계와 비교하여 하나의 유량계의 측정범위가 제한적이며 대단히 좁다.

3) 유출계수 및 정확도는 배관의 형태또는 유동의 형태에 따라서 상당히 영향을 받기 때문에 유량의 정확한 선형계수의 설정이 어려워 정확한 측정값을 구하기가 어렵다.

4) 차압식 유량계는 요구값을 구하기 위해서는 고액의 검출기를 설치하여 계산에 의해서 유량값을 구하기 때문에 가격이 상승하는 단점이 있다.

5) 노후화 즉 첨예부분, 도입관 등의 마모와 부식에 따른 영향을 판정하기 어렵기 때문에 간단하고 저렴한 가격에도 불구하고 정밀 유량계로서 그 가치가 희박하였으나, 본 발명으로 인하여 상기의 문제점을 해결하여 정밀하고 정확한 유량계이면서 구조가 간단하며 이동또는 회전하는 부분이 필요없으며, 측정특성 및 데이터가 풍부하며, 데이터 설정치를 디지털화 하여 필요한 값을 즉시 검출기를 통하여 검출한 데이터의 확인이 가능하며, 가격이 저렴하고 대구경 및 여러관로에 적응이 가능하며, 거의 모든 유체에 적용이 가능하다.

일반적인 액체용 유량계는 회전부위로 인하여 정도가 저하되고,이물등의 유입으로 고장이 발생되어 일정기간 사용후 정기적인 에프터 서비스가 요구되고 있으며, 익차, 기어등 회전부위가 쉽게 마모되어 일정기간 사용후 교체행위가 필요하며, 시간의 경과에 따른 기차의 차이가 발생되어, 기간별 기차가 불특정적으로 변화되어, 정확한 유량 측정에 많은 문제점이 제시되고 있으며, 일정주기마다 정기적으로 고정을하여 오차를 보정하여야 하며,아울러 차압식 유량계는 오리피스를 설치하여 1차에 걸쳐 차압을 측정하기 때문에 유로관에 따른 변화요인이 많이 발생하기 때문에 선형의 측정값을 기대할수 없기 때문에 정확한 유량측정이 어렵고, 유량범위가 한정적이며, 고액의 유량검출기의 설치등의 단점을 보완하고 값싸고 정확한 유량계를 제작하기 위하여 본 발명품을 개발하게 되었음.

본 발명품은 회전부가 배제되어 마모가 발생되지 않으며, 1차 오리피스를 통하여 발생된 차압을 2차 유로관를 통해 유입된 안정적인 유체가 가볍고 견고한 스테인레스 볼을 안정적으로 진동시켜 진동수를 정밀한 센서를 이용하여 계측한후 계측된 유량을 측정하기위해서 3차측 유로관의 유량측정을 하기위하여는 1차측 유로 유인판에 일정각도를 형성하여 볼이 자유낙하 하도록 설계하여 유체가 정지시는 볼이 입구측에 위치케 되고 , 유체가 통과하여 차압이 발생시는 압력에 의하여 출구측으로 이동하게되는 왕복운동을 하게되는 원리를 이용하여 유량을 검출하는 방식으로 이는 물체의 작용 반작용의 원리를 이용한 방식으로 필요에 따라 설정기를 이용하여 필요한 지시량을 디지털 카운터를 통하여 확인이 가능하고, 장시간 사용량을 저장된 데이터를 이용하여 일정기간 동안의 사용량, 금액, 추정량등의 확인, 계절별 사용량, 예측치등의 확인이 가능하여 컴퓨터와 연계시 매우폭넓게 활용이 가능함.

도1은 종래의 유량계의 구조도 설명을 위해 나타낸 단면도

도2는 본 발명에 따른 액체용 유동자식 유량계의 구조도를 설명하기 위해 나타낸 단면도.

도3은 액체용 유동자식 유량계의 측면을 나타낸 단면도

도4는 유로판 단면도

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명

11; 1차오리피스 12; 2차 유로관

13; 볼 14; 상판

15; 센서 16; 지시부

17; 무빙파트

도2는 본 발명에 따른 액체 유동자식 유량계의 유량측정을 위한 유량측정 장치의 개략도로서, 입구로 유입된 유체가 1차 오리피스(11)에 의하여 1차측 차압이 발생되고, 상부(13)에 위치한 2차측 유로관(12)를 통해 유입된 안정된 유체를 2차 유로관인 무빙파트(17)에서 섬세하고 안정적인 차압을 형성하여 유로관(즉 무빙파트)에 견고하고 가벼운 스테인레스 볼(13)을 장착하여, 볼(13)의 왕복 운동수를 근접센서(15)가 정밀하게 검출하기 위하여 통과 유량을 3차측 유로관의 유량측정을 하기위하여는 1차측 유로 유인판에 일정각도를 형성하여 볼이 자유낙하 하도록 설계하여 유체가 정지시는 볼이 입구측에 위치케 되고 , 유체가 통과하여 차압이 발생시는 압력에 의하여 출구측으로 이동하게되는 왕복운동을 하게되는 원리를 이용하여 유량을 검출하는 방식으로 이는 물체의 작용 반작용의 원리를 이용한 방식으로 유량을 정확하게 산정한후 지시부(16)로 신호를 전송하면 지시부(16)에서 설정치에 따라 요구유량을 디지털로 표시하게 되는 것이다.

이상과 같이, 본 발명은 액체 유량을 정밀하게 계측하기위한 유동자식 유량계로서 유량의 특성에 따라서 정밀하고 정확한 측정치를 구할수 있도록 구성된 최첨단 방식으로 종래의 차압식 유량계의 단점을 완전히 다른 방법을 이용하여 개선한 방식이며, 1차측은 종래의 오리피스 방식의 장점을 활용하고 정밀도를 향상시키기 위한 획기적인 방식을 채용하기 위하여 2차 유로관을 1차측의 차압을 가장 적절하게 안정적이고 선형적으로 검출하기위한 유로 크기 및 설정위치 유로형태등을 수회의 시행착오와 시험을 통하여 가장 이상적인 2차측 유로관을 형성케하여 볼이 안정적으로 진동되게하여 센서를 통한 정밀한 검출로 정확한 유량측정이 가능케됨.

본 발명품으로 인하여 고장 발생이 배재되어 고장으로 인한 에프터서비스가 필요없으며, 구조가 간단하여, 이동 또는 회전부분이 필요없으며, 측정특성 및 데이터가 풍부하여 필요한 데이터값의 추정 및 예측이 가능하고, 차압식 유량계에 비해 고가의 검출기가 필요없기 때문에 가격이 저렴하며, 대구경 및 여러관로에 적용이 가능하고, 고온 및 고압 ,고정도의 유량에 적용이 가능하다.

특히 정기적인 교정작업이 불필요하며, 정밀하고, 정확하게 반영구적으로 유량측정이 가능하여 가장 저렴하고 경제적으로 사용이 가능 제품임.

Claims (3)

1. 유쳬가 유로를 통과 하면서 1차 차압측정후 2차 차압을 유도하는 유량측정장치.
2. 차압측정 방식중 2차측 유로관 내에 발생하는 차압을 이용하여 볼의 왕복운동수를 근접센서를 이용한 방식으로 유량을 측정하는 유량계.
3. 2차측 차압을 유도하는 유량측정 장치를 이용하여 유량측정시 유로 유인판에 일정각도를 형성하여야만 볼의 자유낙하 원리를 이용할수있는 유량검출 방식.