KR20010033543A - 가스의 열량값 측정 방법 및 장치 - Google Patents

가스의 열량값 측정 방법 및 장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20010033543A
KR20010033543A KR1020007007051A KR20007007051A KR20010033543A KR 20010033543 A KR20010033543 A KR 20010033543A KR 1020007007051 A KR1020007007051 A KR 1020007007051A KR 20007007051 A KR20007007051 A KR 20007007051A KR 20010033543 A KR20010033543 A KR 20010033543A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
gas
temperature
thermal conductivity
sound
calorific value
Prior art date
Application number
KR1020007007051A
Other languages
English (en)
Other versions
KR100362820B1 (ko
Inventor
썰스톤로버트리차드
햄몬드폴스티븐
프라이스배리레오나르드
Original Assignee
비지 인텔렉츄얼 프라퍼티 리미티드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Priority claimed from GBGB9800822.0A external-priority patent/GB9800822D0/en
Priority claimed from GBGB9815255.6A external-priority patent/GB9815255D0/en
Application filed by 비지 인텔렉츄얼 프라퍼티 리미티드 filed Critical 비지 인텔렉츄얼 프라퍼티 리미티드
Publication of KR20010033543A publication Critical patent/KR20010033543A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100362820B1 publication Critical patent/KR100362820B1/ko

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/036—Analysing fluids by measuring frequency or resonance of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22—Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/32—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise
    • G01N29/326—Arrangements for suppressing undesired influences, e.g. temperature or pressure variations, compensating for signal noise compensating for temperature variations
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/22—Fuels; Explosives
    • G01N33/225—Gaseous fuels, e.g. natural gas
    • G—PHYSICS
    • G05—CONTROLLING; REGULATING
    • G05D—SYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D21/00—Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value
    • G05D21/02—Control of chemical or physico-chemical variables, e.g. pH value characterised by the use of electric means
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/021—Gases
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02—Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/028—Material parameters
    • G01N2291/02881—Temperature
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/101—Number of transducers one transducer
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/102—Number of transducers one emitter, one receiver
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/20—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating the development of heat, i.e. calorimetry, e.g. by measuring specific heat, by measuring thermal conductivity

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • General Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Oil, Petroleum & Natural Gas (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
  • Measuring Temperature Or Quantity Of Heat (AREA)

Abstract

장치(2)가 챔버(4)를 포함하며, 이 챔버로는 해당 가스, 예를 들어 천연 가스가 유입구(6)를 통해 공급되고 유출구(8)를 통해 빠져나간다. 주위 온도에서의 소리의 속도(SoS)는 전자 제어와 같은 임의의 적절한 방법과 계산 수단(14) 및 초음파 에미터(10) 및 초음파 리시버(12)를 사용해서 측정된다. 주위 온도(Ta)는 온도 센서(22)에 의해 관찰되며, 열전도율 센서는 주위 온도보다 높은 2개의 상이한 온도에서 가스의 열전도율을 측정한다. 열전도율의 한 개의 값(ThCH)은 주위 온도보다 높은 70℃에서 측정되고, 열전도율의 다른 값(ThCL)은 주위 온도보다 높은 50℃에서 측정된다. 제어 수단(14)은 수학식 CV = a.ThCH+ b.ThCL+ c.SoS + d.Ta+ e.Ta 2+ f (여기서, a, b, c, d, e, f는 상수)에 따라 열량값(CV)을 계산한다.

Description

가스의 열량값 측정 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR MEASURING THE CALORIFIC VALUE OF A GAS}
가스는 연료 가스, 예를 들어 천연 가스일 수 있다. 천연 가스는 메탄일 수 있으며, 이산화질소 및/또는 탄소를 더 포함할 수 있다. 메탄 이외에도 천연 가스는 적어도 하나의 다른 탄화수소 가스, 예를 들어 에탄, 프로판, 부탄, 펜탄 또는 헥산을 포함할 수 있다.
본 발명은 가스의 열량값을 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다.
도1은 본 발명이 실행될 수 있는 장치를 도식적으로 도시하고 있으며,
도2는 본 발명을 이용한 피드 포워드(feed forward) 공기/연료 가스 제어 시스템의 도식적인 일례를 도시하고 있다.
본 발명의 일 태양에 따르면, 가스의 열량값을 측정하는 방법이 가스 속에서의 소리의 속도를 측정하는 단계와, 상기 소리의 속도에 대응하는 열량값을 발생시키는 작업에서 소리의 속도를 사용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 다른 태양에 따르면, 가스의 열량값을 측정하는 방법이 가스 속에서의 소리의 속도를 측정하는 단계와, 제1 온도에서 가스의 제1 열전도율을 측정하는 단계와, 제1 온도와는 다른 제2 온도에서 가스의 제2 열전도율을 측정하는 단계와, 상기 소리의 속도와 상기 제1 및 제2 열전도율에 대응하는 가스의 열량값을 발생시키는 작업에서 소리의 속도와 제1 및 제2 열전도율을 사용하는 단계를 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 가스의 열량값을 측정하는 장치가 가스 속에서의 소리의 속도를 측정하는 수단과, 상기 소리의 속도에 대응하는 가스의 열량값을 발생시키는 작업에서 소리의 속도를 사용하는 수단을 포함한다.
본 발명의 또 다른 태양에 따르면, 가스의 열량값을 측정하는 장치가 제1 온도에서 가스의 제1 열전도율을 측정하는 수단과, 제1 온도와는 다른 제2 온도에서 가스의 제2 열전도율을 측정하는 수단과, 상기 소리의 속도와 상기 제1 및 제2 열전도율에 대응하는 가스의 열량값을 발생시키는 작업에서 소리의 속도와 제1 및 제2 열전도율을 사용하는 수단을 포함한다.
이제 첨부 도면을 참조해서 본 발명을 일례를 들어 더욱 자세히 설명하기로 한다.
도1을 참조하면, 가스의 열량값을 측정하는 장치(2)가 챔버(4)를 구비하며, 이 챔버 내로는 가스가 유입구 도관(6)을 통해 공급되고 유출구 도관(8)을 통해 빠져나간다. 유입구 도관(6)은 열교환 수단(6A), 예를 들어 구리 코일을 포함하며, 이 열교환 수단에 의해서 유입 가스의 온도는 외부 분위기의 주위 온도와 사실상 동일한 값으로 조정될 수 있으며, 이에 의해 챔버(4) 내의 가스는 사실상 완전히 균일한 온도로 된다. 챔버(4)는 초음파 에미터 변환기(10)와 초음파 리시버 변환기(12)를 포함한다. 컴퓨터 수단을 포함한 전자 제어 수단(14)이 신호 발생기(16)에 접속됨으로써 제어 수단(14)의 제어하에서 신호 발생기는 필요에 따라 변환기(10)가 초음파 신호(18)를 방출하게 한다. 초음파 신호(18)는 변환기(12)에 의해 수신되며, 이들 신호의 수신은 라인(20)을 거쳐서 제어 수단(14)으로 신호 전달된다. 변환기(10, 12)들간의 초음파 신호의 비행(flight) 시간은 SoS를 계산하도록 배치되어 있는 제어 수단(14)에 의해 측정되며, 이 SoS는 단위가 미터/초(m/s)인 소리의 속도이다.
필요에 따라서는 가스 속에서의 소리의 속도를 측정하는 몇몇 다른 수단들이 사용될 수 있는데, 예를 들면 US4938066호에 개시된 것과 같은 것이 있다. 그러나, 가장 바람직한 방법은 영국 특허 출원 제GB9813509.8호, 제GB9813513.0호 및 제GB9813513.0호에 개시된 방법이다. 이들 출원들은 공진기 내에서 가스의 소리의 속도를 측정하기 위해 공진기의 사용을 개시하고 있다. 마이크로프로세서를 포함하거나 마이크로프로세서 형태로 될 수 있는 구동 전자 회로가 적절한 범위의 주파수에 걸쳐서 사인 곡선 신호를 발생시켜 확성기(loudspeaker)를 구동하도록 배치된다. 확성기는 음향 신호를 공진기의 내부에 적용하도록 배치된다. 마이크로폰이 공진기 내에서 음향 신호의 세기를 검출하도록 배치된다. 마이크로폰으로부터의 신호는 적절한 전자 회로에 의해 필터링되고 증폭되며, 처리 수단이 공진기 내에서 가스와 관련된 공진 주파수를 결정해서 소리의 속도를 결정한다.
챔버(4) 내의 온도 센서(22)가 주위 온도의 값을 나타내는 라인(24) 상의 데이터를 제어 수단(14)에 제공한다.
주위 온도 센서(22)는 열전도율 관찰 수단(30)을 포함하는 열전도율 센서(28)의 일부일 수 있다. 열전도율 센서(28)는 독일 마인주 프랑크푸르트시의 하르트만 ＆ 브라운 아게사로부터 입수가능한 소형의 열전도율 마이크로센서 모델형 TCS208일 수 있다.
가스의 열전도율을 관찰하는 열전도율 관찰 수단(30)은 제어 수단(14)으로부터의 라인(32)상의 신호에 응답해서, 센서(22)에 의해 관찰된 주위 온도보다 높은 하나 이상의 선택된 소망하는 온도로 작동할 수 있는 가열기 수단을 구비하며, 소망하는 온도에서의 가스의 열전도율을 나타내는 신호가 라인(34) 상에서 제어 수단으로 보내진다.
제어 수단(14)은 열전도율 센서(28)가 2개의 다른 소망하는 온도(tH, tL)에서 가스의 열전도율을 측정하게 하며, 여기서 tH는 센서(22)에 의해 관찰된 주위 온도 보다 높은 소정의 소망하는 수의 온도(t1)이고, tL은 주위 온도보다 높은 소정의 소망하는 수의 온도(t2)이며, 수 t1은 수 t2보다 크다.
가스 속에서의 소리 속도의 관찰 또는 측정된 값과, 온도(tH, tL)에서의 가스의 열전도율과, 센서(22)에 의한 가스의 주위 온도의 관찰된 값을 사용해서, 제어 수단(14)은 다음 수학식 1을 이용해서 가스의 열량값을 계산한다.
CV = a.ThCH+ b.ThCL+ c.SoS + d.Ta+ e.Ta 2+ f
여기서, CV는 열량값, ThCH는 온도(tH)에서의 가스의 열전도율, ThCL은 온도(tL)에서의 가스의 열전도율, SoS는 주위 온도에서 가스 속에서의 소리의 속도, Ta는 센서(22)에 의해 관찰된 가스의 주위 온도, 그리고 a, b, c, d, e, f는 각각의 상수이다.
해당 가스는 2개 이상의 가스의 혼합물일 수 있으며, 여기서 혼합물의 조성은 가변 비율로 이루어질 수 있다. 예를 들어, 해당 가스는 연료 가스일 수 있다. 그러한 연료 가스는 천연 가스일 수 있다. 천연 가스는 메탄과, 적어도 하나의 에탄, 프로판, 부탄, 펜탄 또는 헥산을 포함할 수 있으며, 그리고 이산화질소 및/또는 탄소를 더 포함할 수 있다.
수학식 1에서 상수 a, b, c, d, e, f를 도출하기 위해서, 회귀 분석(regression analysis)으로 알려진 수학적 기술이 해당 가스와 관련해서 수집된 데이터에 대해 사용될 수 있다. 혼합물에서의 가스의 비율은 다수의 상이한 샘플을 형성하도록 변화될 수 있다. 색층 분석 방법을 사용해서, 한 샘플의 열량값(CV)이 얻어지고, 이 샘플의 주위 온도(Ta)가 측정되며, 이 샘플의 열적 활동도(ThCH, ThCL)가 측정된다. 이것이 각 샘플에 대해 행해지고 이어서 각 샘플에 대응하는 한 세트의 측정값을 얻는다. 측정값의 세트들이 수학식 1에 삽입되고 상수 a, b, c, d, e, f의 최적값이 도출된다. 영국에 있는 다수의 장소의 해안에서 나오는 천연 가스의 경우에 있어서, 다양한 장소에서 나온 샘플들과 또 메탄과 에탄, 메탄과 부탄, 메탄과 펜탄, 그리고 메탄과 헥산의 혼합물 실험실에서의 인공적 복제품인 가스 동등물 그룹들에 대해 회귀 분석이 수행되었으며, 상기 혼합물들은 메탄과 프로판의 각종 혼합물로 대표된다.
수학식 1이 천연 가스와 가스 동등물 그룹에 적용되고 회귀 분석이 사용될 때 상수들에 대한 다음과 같은 값들이 도출되었다.
a = 36.25649
b = -45.5768
c = 0.047029
d = 0.091067
e = 0.00074
f = 24.18731
여기서, CV는 단위가 MJ/m3 st(메가주울/표준 입방 미터)인 가스의 열량값, ThCH는 주위 온도(Ta)보다 높은 대략 섭씨 70도의 온도에서 단위가 W/m.K(여기서 K는 켈빈 온도)인 가스의 열전도율, ThCL은 주위 온도보다 높은 대략 섭씨 50도인 온도에서 단위가 W/m.K인 가스의 열전도율, SoS는 단위가 m/s인 가스 속에서의 소리의 속도, Ta는 단위가 섭씨 온도인 가스의 주위 온도일 때이다.
천연 가스에 대한 수학식 1의 상기 적용 시에, t1의 값은 대략 70℃이고, t2의 값은 대략 50℃이다. 따라서, 열전도율(ThCH, ThCL)이 측정된 온도(TH, TL) 간의 차는 약 20℃[(Ta+ 70) - (Ta+ 50) = 20)]만큼 다르다.
제어 수단(14)에 의해 계산된 가스 열량값(CV)의 값은 시각적으로 표시되거나 인쇄될 수 있으며, 이밖에도 제어 수단으로부터의 신호에 응답해서 기록 수단(36)에 의해 기록될 수 있다.
임의의 적절한 기술에 의해서 제어 수단(16) 자체에는 가스의 상대 밀도를 나타내는 정보가 제공될 수 있으며 또는 제어 수단에는 가스의 상대 밀도(RD)를 계산할 수 있게 해주는 정보가 제공될 수 있다. 제어 수단(14)은 다음 수학식 2를 사용해서 가스의 와블 지수(Wobble Index)의 값을 계산하거나 얻을 수 있다.
상대 밀도를 측정하는 방법은 1997년 7월 22일자로 출원된 본 출원인의 공동 계류 중인 영국 특허 출원 제GB9715448.8호에 기재되어 있다.
연료 가스가 어떤 공정 장치(예컨대 로, 가마, 압축기, 엔진 등)에서 연소될 때 몇 가지 형태의 제어 시스템이 사용되어 산소(이 경우엔 공기의 형태임)/연료 가스비를 설정해서 최적 연소를 확보한다. 연료 가스 조성 변화의 편차를 부분적으로 고려하기 위해서 여분의 공기량이 허용된다. 이러한 허용은 여분의 공기가 가열되고 통기되고 있기 때문에 상기 공정 장치가 실제 가능한 것보다 덜 효율적으로 운전되고 있음을 의미한다.
그러나, 연료 가스 품질을 가리키고 본 발명에 따라 발견될 수 있는 열량값 또는 와블 지수의 측정치는 피드 포워드 제어 전략 시스템에서 사용되어 사용 가능한 제어의 정밀성을 향상시키고 보다 나은 효율을 달성한다.
그러한 제어를 수행하는 장치가 도2에 도시되어 있다. 연료 가스는 파이프와 같은 도관(40)을 거쳐서 로, 가마, 압축기 또는 엔진과 같은 가스 연소 공정 장치(41)로 공급되며, 공기 형태의 산소가 다른 도관(42)을 거쳐서 공정 장치(41)로 공급된다. 도관(40) 내로 일시적으로 삽입 가능하거나 또는 하나 이상의 영구적 고정물로서 하나 이상의 탐침 형태로 될 수 있는 임의의 적절한 장치(43)가 도관(40)을 통과하는 연료 가스의 소리의 속도, 두 온도(tH, tL)에서의 가스의 열전도율(ThCH, ThCL) 및 가스의 주위 온도(Ta)를 측정하도록 배치된다. 연료 가스의 소리의 속도(SoS), 열전도율(ThCH, ThCL) 및 가스의 주위 온도(Ta)는 장치(43)에 의해 측정되고 접속부(44)를 거쳐 제어 수단(45)으로 넘겨지는데, 이 제어 수단은 예를 들어 마이크로프로세서 또는 컴퓨터일 수 있다. 제어 수단(45)은 초기에 설명한 바와 같이 장치(43)로부터의 수신된 측정치로부터 연료 가스의 열량값을 결정한다. 가스 품질의 측정 수단을 결정하고 나면, 제어 수단은 산소/연료 가스비 제어 시스템(46, 47)을 사용해서 공기/연료 가스비 설정점을 조정할 수 있어서 보다 나은 효율을 달성한다. 이 경우에 산소/연료 가스 제어 시스템은 연료 가스 및 공기 도관(40, 42)의 각각에 하나씩 배치되고 양자 모두는 접속부(48, 49)를 거쳐서 제어 수단(45)에 의해 제어되는 2개의 가변 개방 밸브(46, 47)를 포함한다. 대안으로서 산소/연료 가스 제어 시스템은 도관(40, 42)들 중 딱 한 곳에만 배치되는 하나의 가변 개방 밸브를 포함할 수 있다.

Claims (29)

  1. 가스 속에서의 소리의 속도를 측정하는 단계와, 상기 소리의 속도에 대응하는 가스의 열량값을 발생시키는 작업에서 소리의 속도를 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스의 열량값 측정 방법.
  2. 제1 온도에서 가스의 제1 열전도율을 측정하는 단계와, 제1 온도와는 다른 제2 온도에서 가스의 제2 열전도율을 측정하는 단계와, 상기 소리의 속도와 상기 제1 및 제2 열전도율에 대응하는 가스의 열량값을 발생시키는 작업에서 소리의 속도와 제1 및 제2 열전도율을 사용하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스의 열량값 측정 방법.
  3. 제2항에 있어서, 열량값은 다음 수학식 1
    (수학식 1)
    CV = a.ThCH+ b.ThCL+ c.SoS + d.Ta+ e.Ta 2+ f
    (여기서, CV는 열량값, ThCH는 상기 제1 온도에서의 가스의 제1 열전도율, ThCL은 상기 제1 온도보다 낮은 상기 제2 온도에서의 가스의 제2 열전도율, SoS는 주위 온도에서 가스 속에서의 소리의 속도, Ta는 상기 열전도율들이 측정되는 상기 가스의 주위 온도이고, 제1 및 제2 온도는 상기 주위 온도보다 크며, 그리고 a, b, c, d, e, f는 상수)의 사용을 포함하는 과정에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  4. 제3항에 있어서, SoS는 단위가 m/s인 소리의 속도, 열전도율은 단위가 와트/미터 x 켈빈 온도(W/m.K), 온도(Ta)와 제1 및 제2 온도는 단위가 섭씨 온도, 열량값은 단위가 메가주울/표준 입방 미터(MJ/m3 st)인 것을 특징으로 하는 방법.
  5. 제3항 또는 제4항에 있어서, 가스는 연료 가스인 것을 특징으로 하는 방법.
  6. 제5항에 있어서, 연료 가스는 천연 가스인 것을 특징으로 하는 방법.
  7. 제4항에 있어서, 가스는 메탄인 적어도 하나의 탄화수소 가스를 포함하는 천연 가스이고, 상기 천연 가스는 이산화질소 및/또는 탄소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 방법.
  8. 제3항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 온도는 주위 온도보다 높은 약 70℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  9. 제3항 내지 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 온도는 주위 온도보다 높은 약 50℃인 것을 특징으로 하는 방법.
  10. 제7항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
    a는 약 36.25649,
    b는 약 -45.5768,
    c는 약 0.047029,
    d는 약 0.091067,
    e는 약 0.00074,
    f는 약 24.18731인 것을 특징으로 하는 방법.
  11. 첨부 도면을 참조하여 전술한 바와 같은 것을 특징으로 하는 가스의 열량값 측정 방법.
  12. 다음 수학식 2
    (수학식 2)
    (여기서, WI는 와블 지수, RD는 가스의 상대 밀도, CV는 제1항 내지 제11 중 어느 한 항에서 청구된 방법에 의해 얻어진 열량값)를 이용하는 것을 특징으로 하는 가스의 와블 지수 측정 방법.
  13. 가스 속에서의 소리의 속도를 측정하는 수단과, 상기 소리의 속도에 대응하는 가스의 열량값을 발생시키는 작업에서 소리의 속도를 사용하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스의 열량값 측정 장치.
  14. 제1 온도에서 가스의 제1 열전도율을 측정하는 수단과, 제1 온도와는 다른 제2 온도에서 가스의 제2 열전도율을 측정하는 수단과, 소리의 속도와 상기 제1 및 제2 열전도율에 대응하는 가스의 열량값을 발생시키는 작업에서 소리의 속도와 제1 및 제2 열전도율을 사용하는 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스의 열량값 측정 장치.
  15. 제14항에 있어서, 열량값은 다음 수학식 1
    (수학식 1)
    CV = a.ThCH+ b.ThCL+ c.SoS + d.Ta+ e.Ta 2+ f
    (여기서, CV는 열량값, ThCH는 상기 제1 온도에서의 가스의 제1 열전도율, ThCL은 상기 제1 온도보다 낮은 상기 제2 온도에서의 가스의 제2 열전도율, SoS는 주위 온도에서 가스 속에서의 소리의 속도, Ta는 상기 열전도율들이 측정되는 상기 가스의 주위 온도이고, 제1 및 제2 온도는 상기 주위 온도보다 크며, 그리고 a, b, c, d, e, f는 상수)의 사용을 포함하는 과정에 의해 얻어지는 것을 특징으로 하는 장치.
  16. 제15항에 있어서, SoS는 단위가 m/s인 소리의 속도, 열전도율은 단위가 와트/미터 x 켈빈 온도(W/m.K), 온도(Ta)와 제1 및 제2 온도는 단위가 섭씨 온도, 열량값은 단위가 메가주울/표준 입방 미터(MJ/m3 st)인 것을 특징으로 하는 장치.
  17. 제15항 또는 제16항에 있어서, 가스는 연료 가스인 것을 특징으로 하는 장치.
  18. 제17항에 있어서, 연료 가스는 천연 가스인 것을 특징으로 하는 장치.
  19. 제16항에 있어서, 가스는 메탄인 적어도 하나의 탄화수소 가스를 포함하는 천연 가스이고, 상기 천연 가스는 이산화질소 및/또는 탄소를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 장치.
  20. 제15항 내지 제19항 중 어느 한 항에 있어서, 제1 온도는 주위 온도보다 높은 약 70℃인 것을 특징으로 하는 장치.
  21. 제15항 내지 제20항 중 어느 한 항에 있어서, 제2 온도는 주위 온도보다 높은 약 50℃인 것을 특징으로 하는 장치.
  22. 제19항 내지 제21항 중 어느 한 항에 있어서,
    a는 약 36.25649,
    b는 약 -45.5768,
    c는 약 0.047029,
    d는 약 0.091067,
    e는 약 0.00074,
    f는 약 24.18731인 것을 특징으로 하는 장치.
  23. 첨부 도면을 참조하여 전술한 바와 같은 것을 특징으로 하는 가스의 열량값 측정 장치.
  24. 제13항 내지 제23항 중 어느 항에 따른 가스 연소 공정 장치에 대해 연료 가스의 열량값을 측정하기 위한 장치와, 결정된 열량값에 따라 가스 연소 공정 장치에 대해 산소/연료 가스비 제어 시스템을 조정하기 위한 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 연소 공정 장치의 산소/연료 가스비 조정 제어 수단.
  25. 산소를 공급받기 위한 수단과, 연료 가스를 공급받기 위한 수단과, 산소/연료 가스비 제어 시스템과, 제24항에 따른 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 로.
  26. 산소를 공급받기 위한 수단과, 연료 가스를 공급받기 위한 수단과, 산소/연료 가스비 제어 시스템과, 제24항에 따른 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 가마.
  27. 산소를 공급받기 위한 수단과, 연료 가스를 공급받기 위한 수단과, 산소/연료 가스비 제어 시스템과, 제24항에 따른 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 압축기.
  28. 산소를 공급받기 위한 수단과, 연료 가스를 공급받기 위한 수단과, 산소/연료 가스비 제어 시스템과, 제24항에 따른 제어 수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 엔진.
  29. 다음 수학식 2
    (수학식 2)
    (여기서, WI는 와블 지수, RD는 가스의 상대 밀도, CV는 제13항 내지 제23항 중 어느 한 항에서 청구된 방법에 의해 얻어진 열량값)을 이용하는 것을 특징으로 하는 가스의 와블 지수 측정 장치.
KR1020007007051A 1998-01-16 1999-01-08 가스의 열량값 측정 방법 및 장치 KR100362820B1 (ko)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
GBGB9800822.0A GB9800822D0 (en) 1998-01-16 1998-01-16 A method of measuring the calorific value of a gas
GB9800822.0 1998-01-16
GB9815255.6 1998-07-15
GBGB9815255.6A GB9815255D0 (en) 1998-07-15 1998-07-15 Method and apparatus for measuring the calorific value of a gas
PCT/GB1999/000069 WO1999036767A1 (en) 1998-01-16 1999-01-08 Method and apparatus for measuring the calorific value of a gas

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20010033543A true KR20010033543A (ko) 2001-04-25
KR100362820B1 KR100362820B1 (ko) 2002-11-29

Family

ID=26312950

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020007007051A KR100362820B1 (ko) 1998-01-16 1999-01-08 가스의 열량값 측정 방법 및 장치

Country Status (11)

Country Link
US (1) US6442996B1 (ko)
EP (1) EP1047934B1 (ko)
JP (1) JP3494988B2 (ko)
KR (1) KR100362820B1 (ko)
AR (1) AR012778A1 (ko)
AU (1) AU737737B2 (ko)
CA (1) CA2318496C (ko)
DE (1) DE69924828T2 (ko)
GB (1) GB2333371B (ko)
MX (1) MXPA00006938A (ko)
WO (1) WO1999036767A1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100899822B1 (ko) * 2007-10-29 2009-05-27 한국표준과학연구원 초음파를 이용한 3상물질의 비열측정장치 및 방법
KR101423566B1 (ko) * 2013-12-04 2014-07-29 한국가스공사 천연가스의 열량측정 시스템

Families Citing this family (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE69913937T2 (de) * 1998-01-16 2004-12-23 Lattice Intellectual Property Ltd. Methode und gerät zur messung der relativen dichte eines gases
FR2776776B1 (fr) * 1998-03-24 2000-04-28 Schlumberger Ind Sa Dispositif et procede de mesure directe de l'energie calorifique contenue dans un gaz combustible
EP0967483A2 (de) * 1998-05-20 1999-12-29 N.V. Nederlandse Gasunie Verfahren zur verbrennungslosen Bestimmung des Brennwertes von Brenngas
GB9818388D0 (en) * 1998-08-25 1998-10-21 British Gas Plc Measuring energy consumption
DE19949327A1 (de) * 1999-10-13 2001-04-19 Grunewald Axel Ulrich Verfahren und Einrichtung zur Bestimmung der Gaskonzentrationen in einem Gasgemisch
US6997037B2 (en) 2000-11-15 2006-02-14 Lattice Intellectual Property, Ltd. Determination of effective composition of a mixture of hydrocarbon gases
FR2818746B1 (fr) * 2000-12-26 2003-03-28 Gaz De France Procede et dispositif d'evaluation de l'indice de wobbe d'un gaz combustible
US6539775B2 (en) * 2001-02-13 2003-04-01 Wolfgang H. Driftmeier Method and apparatus for the measurement of the interchangeability of LPG/air mixtures with natural gas
US7059172B2 (en) * 2001-11-07 2006-06-13 Weatherford/Lamb, Inc. Phase flow measurement in pipes using a density meter
US6971259B2 (en) * 2001-11-07 2005-12-06 Weatherford/Lamb, Inc. Fluid density measurement in pipes using acoustic pressures
US7275421B2 (en) * 2002-01-23 2007-10-02 Cidra Corporation Apparatus and method for measuring parameters of a mixture having solid particles suspended in a fluid flowing in a pipe
US7359803B2 (en) * 2002-01-23 2008-04-15 Cidra Corporation Apparatus and method for measuring parameters of a mixture having solid particles suspended in a fluid flowing in a pipe
US7032432B2 (en) * 2002-01-23 2006-04-25 Cidra Corporation Apparatus and method for measuring parameters of a mixture having liquid droplets suspended in a vapor flowing in a pipe
US7181955B2 (en) * 2002-08-08 2007-02-27 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and method for measuring multi-Phase flows in pulp and paper industry applications
WO2004063741A2 (en) * 2003-01-13 2004-07-29 Cidra Corporation Apparatus for measuring parameters of a flowing multiphase fluid mixture
US7389187B2 (en) 2003-01-13 2008-06-17 Cidra Corporation Apparatus and method using an array of ultrasonic sensors for determining the velocity of a fluid within a pipe
US7237440B2 (en) * 2003-10-10 2007-07-03 Cidra Corporation Flow measurement apparatus having strain-based sensors and ultrasonic sensors
US7426852B1 (en) 2004-04-26 2008-09-23 Expro Meters, Inc. Submersible meter for measuring a parameter of gas hold-up of a fluid
US7657392B2 (en) * 2005-05-16 2010-02-02 Cidra Corporate Services, Inc. Method and apparatus for detecting and characterizing particles in a multiphase fluid
MX2007014705A (es) 2005-05-27 2008-02-15 Cidra Corp Un aparato y metodo para medir un parametro de un flujo de fases multiples.
US7526966B2 (en) 2005-05-27 2009-05-05 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for measuring a parameter of a multiphase flow
EP1899686B1 (en) 2005-07-07 2011-09-28 CiDra Corporation Wet gas metering using a differential pressure based flow meter with a sonar based flow meter
WO2008051216A2 (en) 2005-10-25 2008-05-02 The Curators Of The University Of Missouri Micro-scale power source
US7624650B2 (en) 2006-07-27 2009-12-01 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for attenuating acoustic waves propagating within a pipe wall
US7624651B2 (en) 2006-10-30 2009-12-01 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for attenuating acoustic waves in pipe walls for clamp-on ultrasonic flow meter
US7673526B2 (en) 2006-11-01 2010-03-09 Expro Meters, Inc. Apparatus and method of lensing an ultrasonic beam for an ultrasonic flow meter
CA2669292C (en) 2006-11-09 2016-02-09 Expro Meters, Inc. Apparatus and method for measuring a fluid flow parameter within an internal passage of an elongated body
US8061186B2 (en) 2008-03-26 2011-11-22 Expro Meters, Inc. System and method for providing a compositional measurement of a mixture having entrained gas
US7547267B1 (en) * 2008-04-02 2009-06-16 Leao Wang Manual slope-adjusting mechanism for an elliptical cross trainer
US9423331B2 (en) 2010-04-14 2016-08-23 Mobrey Limited Method of determining the energy content of a methane-rich gas mixture
DE102011106373B4 (de) * 2011-06-10 2017-02-09 Vdeh-Betriebsforschungsinstitut Gmbh Vorrichtung zur Oxidation der oxidierbaren Anteile einer Brenngasprobe zur Qualitätsbestimmung des Brenngases
EP2574918B1 (de) * 2011-09-28 2014-12-10 Mems Ag Mikrothermisches Verfahren und Sensor zur Bestimmung physikalischer Gaseigenschaften
RU2531842C2 (ru) * 2011-10-05 2014-10-27 Максим Олегович Карпаш Способ определения теплоты сгорания природного газа и устройство для его осуществления
CN109946195B (zh) 2013-05-24 2022-06-07 Mems股份公司 用于测定气体的物理性质的方法和装置
DE102013106987A1 (de) 2013-07-03 2015-01-08 Karl Dungs Gmbh & Co. Kg Verfahren und Vorrichtung zur Bestimmung einer Brennwertgröße sowie gasbetriebene Einrichtung mit einer derartigen Vorrichtung
US9354220B2 (en) * 2013-09-27 2016-05-31 Caterpillar Inc. Engine system having fuel quality sensor
JP6702885B2 (ja) * 2014-12-26 2020-06-03 理研計器株式会社 メタン価算出方法およびメタン価測定装置
JP6379069B2 (ja) * 2015-04-09 2018-08-22 東京瓦斯株式会社 発熱量導出装置および発熱量導出方法
US10669956B2 (en) 2016-05-09 2020-06-02 Cummins Inc. Fuel type prediction from mass flow measurements and thermal conductivity sensor
CN107237981B (zh) * 2017-06-23 2023-12-05 四川蜀道装备科技股份有限公司 燃气发动机燃料气的热值和华白指数调节装置及方法
WO2019079878A1 (en) * 2017-10-27 2019-05-02 Rostrum Medical Innovations Inc. AIR QUALITY AND AIR COMPOSITION SENSOR

Family Cites Families (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4246773A (en) * 1978-03-31 1981-01-27 Osaka Gas Company Ltd. Combustion property of gas measuring apparatus
US4938066A (en) 1988-01-29 1990-07-03 Xecutek Corporation Ultrasonic apparatus for measuring the speed of sound in a gaseous medium
US5537854A (en) * 1993-05-24 1996-07-23 Phillips; Scott Acoustic natural gas fuel sensor
GB9424430D0 (en) * 1994-12-02 1995-01-18 British Gas Plc Measurement of a gas characteristic
GB9608265D0 (en) 1996-04-22 1996-06-26 British Gas Plc Apparatus for measuring a gas value
EP0959354A3 (en) * 1998-05-20 2004-12-15 N.V. Nederlandse Gasunie Noncombustive method of determining the calorific value of fuel gas

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100899822B1 (ko) * 2007-10-29 2009-05-27 한국표준과학연구원 초음파를 이용한 3상물질의 비열측정장치 및 방법
KR101423566B1 (ko) * 2013-12-04 2014-07-29 한국가스공사 천연가스의 열량측정 시스템

Also Published As

Publication number Publication date
KR100362820B1 (ko) 2002-11-29
WO1999036767A1 (en) 1999-07-22
AU1978199A (en) 1999-08-02
DE69924828D1 (de) 2005-05-25
GB2333371A (en) 1999-07-21
GB2333371B (en) 2002-03-20
AR012778A1 (es) 2000-11-08
EP1047934B1 (en) 2005-04-20
JP2002509249A (ja) 2002-03-26
EP1047934A1 (en) 2000-11-02
CA2318496A1 (en) 1999-07-22
CA2318496C (en) 2003-12-23
GB9900331D0 (en) 1999-02-24
DE69924828T2 (de) 2006-07-13
JP3494988B2 (ja) 2004-02-09
US6442996B1 (en) 2002-09-03
MXPA00006938A (es) 2002-07-02
AU737737B2 (en) 2001-08-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100362820B1 (ko) 가스의 열량값 측정 방법 및 장치
KR100362819B1 (ko) 가스의 상대 밀도 측정 방법 및 장치
US6672131B1 (en) Method for operating a measurement instrument
WO1997011336A1 (en) Apparatus for measuring exhaust flowrate using laminar flow element
JP3670214B2 (ja) エネルギ消費測定
JP3610007B2 (ja) ガスの相対密度を計測する方法
CN112051328B (zh) 一种气体声弛豫吸收系数的测量方法
US4193290A (en) Steam quality acoustic monitoring system and method
KR101609677B1 (ko) 공진주파수를 이용한 천연가스의 발열량 측정장치
SU1509659A1 (ru) Способ измерени противодавлени в выпускной системе двигател внутреннего сгорани
Rider EXHAUST NOISE AND UNSTEADY GAS FLOW IN REACTIVE MUFFLERS.

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20121102

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20131107

Year of fee payment: 12

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20141107

Year of fee payment: 13

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20151105

Year of fee payment: 14

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20161104

Year of fee payment: 15

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20171102

Year of fee payment: 16

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181101

Year of fee payment: 17

EXPY Expiration of term