KR200260924Y1 - 온라인에서 탈부착이 가능한 초음파 유량측정기구 - Google Patents

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KR200260924Y1
KR200260924Y1 KR2019980020492U KR19980020492U KR200260924Y1 KR 200260924 Y1 KR200260924 Y1 KR 200260924Y1 KR 2019980020492 U KR2019980020492 U KR 2019980020492U KR 19980020492 U KR19980020492 U KR 19980020492U KR 200260924 Y1 KR200260924 Y1 KR 200260924Y1
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Abstract

본 고안은 배관내의 유체 유속을 초음파센서를 이용하여 측정하는 경우, 상기 초음파 센서를 고정시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 배관내의 유체가 연속적으로 흐르는 상태에서도 초음파 센서의 보수유지 및 캘리브레이션( Calibration )을 효과적으로 수행할수 있도록 개선된 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구에 관한 것이다.
본 고안은 배관의 일측에 노즐관을 장착하고, 상기 노즐관에는 원통형의 센서홀더를 장착하며, 상기 센서홀더의 내측으로는 선단에 초음파 센서를 장착한 초음파 센서 하우징이 삽입되어 배관내의 유체 유속을 검출하는 초음파센서를 고정시키기 위한 장치에서, 상기 원통형 센서홀더의 후단으로는 볼 밸브와 가이드배관이 연장되고, 상기 초음파 센서 하우징은 그 후단의 플랜지가 상기 가이드배관에 밀봉상태로 장착되며, 상기 초음파 센서 하우징의 초음파 센서는 상기 가이드 배관과 볼밸브의 내측 볼부재를 관통하여 상기 파이프의 내부로 연장되어 파이프내의 유체 유속을 측정하도록 구성되는 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구를 제공한다.

Description

온 라인에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구
본 고안은 배관내의 유체 유속을 초음파센서를 이용하여 측정하는 경우, 상기 초음파 센서를 고정시키는 장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 배관내의 유체가 연속적으로 흐르는 상태에서도 초음파 센서의 보수유지 및 캘리브레이션( Calibration )을 효과적으로 수행할수 있도록 개선된 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구에 관한 것이다.
일반적으로 초음파 유량측정장치(100)에서는, 도 1에 도시된 바와 같이 배관(110)의 일측에 노즐관(112)을 장착하고, 상기 노즐관(112)에는 원통형의 센서홀더(115)를 장착하며, 상기 센서홀더(115)의 내측으로는 선단에 복수개의 초음파 센서(120)를 장착한 초음파 센서 하우징(122)이 삽입되는 한편, 상기 초음파 센서 하우징(122)의 후단으로 상기 초음파 센서(120)에 연결된 케이블(130)이 연장하여 별도의 측정장치(미도시)에 연결되는 구조를 갖는 것이다.
그리고, 상기와 같은 종래의 구조는 상기 센서 홀더(115)의 내부로 상기 초음파 센서 하우징(122)이 삽입되는 경우, 이들의 분리를 방지하기 위하여 상기 센서 홀더(115)와 초음파 센서 하우징(122)을 서로 고정시키기 위한 클램프부재(135)를 사용하는 것이었다.
따라서, 상기 초음파 센서(120)를 보수유지하거나 이를 새로 장착하여 캘리브레이션을 하여야 하는 경우에는 상기 클램프부재(135)를 해제시켜 상기 센서 홀더(115)로부터 초음파 센서 하우징(122)을 인출하여야 한다. 그러나, 상기 배관(110)내를 흐르는 유체가 유독성의 물질인 경우는 가스의 외부유출이 금지되어야 하기 때문에 배관(110)내에서 유체가 연속적으로 흐르는 온 라인상태에서는 클램프부재(135)를 분해할 수가 없고, 따라서, 초음파 센서(120)가 파손되었거나 센서(120)에 대한 캘리브레이션을 수행하고자 하는 경우에는 상기 배관(110)내의 유체흐름을 정지시켜 제거하고, 설비의 가동을 중지시킨 상태에서 실행하는 것이다.
상기와 같은 문제점으로 인하여 종래의 구조에서는 설비가동의 문제점을 초래하고, 특히 초음파 센서(120)에 이상이 발생하는 경우에도 신속한 정비작업이 불가능하며, 따라서 안정적인 설비작동을 이룰수 없는 문제점을 갖는 것이었다.
본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위한 것으로서, 그 목적은 배관내의 유체가 연속적으로 흐르는 상태에서도 초음파 센서의 보수유지 및 캘리브레이션( Calibration )을 효과적으로 수행할수 있음으로서 정비작업성을 향상시키고, 안정적인 설비가동을 이룰수 있도록 개선된 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구를 제공함에 있는 것이다.
도 1은 종래의 기술에 따른 초음파 센서를 갖는 유량측정기구의 분해도;
도 2는 본 고안에 따른 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구의 분해도;
도 3은 본 고안에 따른 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구의 측면도;
도 4는 본 고안에 따른 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구의 길이방향 단면도;
도 5는 본 고안에 따른 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구에서 초음파 센서장착상태를 도시한 부분절개 단면도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
10.... 볼밸브 18.... 구멍
19.... 밸브 시트면 20.... 가이드배관
30.... 튜브 40.... 앰프하우징
50.... 레버 110... 배관
115... 센서 홀더 120... 초음파 센서
112... 초음파 센서 하우징
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 고안은, 배관의 일측에 노즐관을 장착하고, 상기 노즐관에는 원통형의 센서홀더를 장착하며, 상기 센서홀더의 내측으로는 선단에 초음파 센서를 장착한 초음파 센서 하우징이 삽입되어 배관내의 유체 유속 및 유량을 검출하는 초음파센서를 고정시키기 위한 장치에 있어서, 상기 원통형 센서홀더의 후단으로는 볼 밸브와 가이드배관이 연장되고, 상기 초음파 센서 하우징은 그 후단의 플랜지가 상기 가이드배관에 밀봉상태로 장착되며, 상기 초음파 센서 하우징의 초음파 센서는 상기 가이드 배관과 볼밸브의 내측 볼부재를 관통하여 상기 파이프의 내부로 연장되어 파이프내의 유체 유속을 측정하도록 구성됨을 특징으로 하는 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구를 마련함에 의한다.
이하, 본 고안을 도면에 따라서 보다 상세히 설명한다.
본 고안에 따른 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구(1)는 도 2내지 도 4에 도시된 바와 같이, 배관(110)의 일측에 노즐관(112)을 장착하고, 상기 노즐관(112)에는 원통형의 센서홀더(115)를 삽입하여 상기 노즐관(112)의 플랜지(112a)에 센서홀더(115)의 플랜지(115a)를 밀봉가능하도록 연결하며, 상기 센서홀더(115)의 내측으로는 선단에 초음파 센서(120)를 장착한 초음파 센서 하우징(122)이 삽입되는 구성을 갖는다.
그리고, 상기 원통형 센서홀더(115)의 후단으로는 볼 밸브(10)와 가이드배관(20)이 연장되는바, 상기 볼밸브(10)는 전방의 플랜지(12a)가 상기 센서홀더(115)의 플랜지(115a) 일측면에 부착되며, 상기 플랜지(12a)는 상기 센서홀더(115)의 플랜지(115a) 일측면에 마련된 다수개의 나사구멍(117)으로 다수개의 볼트부재(미도시)가 상기 플랜지(12a)의 구멍(14)을 관통하여 나사결합됨으로서 일체로 결합되며, 상기 플랜지(12a)(115a)사이에는 밀봉상태를 유지하기 위한 가스켓(24)이 장착되는 구조를 갖는다.
또한, 상기 볼밸브(10)의 후방 플랜지(12b)에는 가이드배관(20)의 전방플랜지(22a)가 볼트(미도시)등으로 나사결합되며, 상기 플랜지(12b)(22a)사이에도 가스켓(24)이 장착되어 그들 사이에서 밀봉상태를 유지하도록 구성되며, 상기 가이드배관(20)의 후방플랜지(22b)에는 초음파 센서 하우징(122)의 후단 플랜지(122a)가 밀봉상태로 장착되는 구조를 갖는다.
한편, 상기에서 볼밸브(10)는 그내부의 유로를 선택적으로 차단하는 볼부재(18)를 갖는바, 상기 볼부재(18)는 구형을 이루고, 볼부재(18)의 내측구형의 시트면(19)에 면접촉한 상태를 이룬다. 그리고, 상기 볼부재(18)의 중앙에는 초음파 센서하우징(122)이 관통되는 구멍(18a)이 형성되고, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 볼부재(18)의 구멍(18a)이 상기 가이드배관(20)의 내경에 일치될 때에는 상기 구멍(18a)을 통한 초음파 센서(120)의 진입을 허용하지만, 상기 구멍(18a)이 가이드배관(20)의 내경과 직교하는 방향으로 볼부재(18)가 회전되는 경우는 상기 볼부재(18)가 볼밸브(10)의 내부유로를 완전하게 차단할수 있는 구조를 갖는 것이다.
한편, 상기 가이드배관(20)의 중앙 내경부에는 다수개의 오링(26)이 장착됨으로서 상기 초음파 센서 하우징(122)의 외주면과의 사이에서 가스의 외부유출이 방지되도록 구성된 것이다.
또한, 상기 초음파 센서 하우징(122)의 선단에 장착된 초음파 센서(120)는 도 5에 도시된 바와 같이, 초음파 센서 하우징(122)과의 절연관계를 이루기 위하여 초음파 센서튜브(30)를 통하여 상기 초음파 센서 하우징(122)에 장착되며, 상기 초음파 센서 튜브(30)의 외주면과 상기 초음파 센서 하우징(122)의 내주면사이에도 다수개의 오링(26)이 장착된 구성을 갖는 것이다.
상기에서 상기 초음파 센서 튜브(30)는 초음파 센서(120)와 상기 초음파 센서 하우징(122)사이에서 초음파 센서(120)가 독립성을 유지하도록 함으로서 초음파 센서(120)의 진동자(미도시)가 진동을 하게 되는 경우 그 진동이 상기 초음파 센서 하우징(122)에 의해서 간섭을 받지 않게 되는 것이다. 그리고, 상기 초음파 센서 튜브(30)는 상기 초음파 센서 하우징(122)에 나사식으로 체결되며, 그 사이에 형성된 오링(26)도 상기 초음파 센서 튜브(30)와 초음파 센서 하우징(122)사이의 독립성을 확보할수 있는 것이다.
미설명 부호(40)는 초음파 센서(120)에 연결된 앰프(미도시)를 위치시키는 하우징이다.
상기와 같이 구성된 본 고안의 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구(1)는 상기 초음파 센서 하우징(122)의 초음파 센서(120)가 상기 가이드배관(20)과 볼밸브(10)의 내측 볼부재(18)를 관통하여 상기 배관(110)의 내부로 연장되어 배관(110)내의 유체 유속을 측정하도록 장착된다. 이러한 상태에서 유독성 가스 배관(110)의 유체의 유속 및 유량을 측정하고 있을 때, 초음파 센서(120)의 측정값에 오차가 있어 캘리브레이션이 필요한 경우, 혹은 초음파 센서(120)의 교환이 필요한 경우는, 상기 초음파 센서 하우징(122)과 가이드배관(20)을 연결하는 볼트를 풀어서 상기 초음파 센서 하우징(122)이 가이드배관(20)의 외측으로 인출되도록 하고, 초음파 센서(120)가 상기 볼부재(18)를 빠져 나오도록 한다.
그리고, 상기 초음파 센서(120)가 상기 가이드배관(20)에 장착된 오링(26)부분에 도달하게 되면 작업자는 볼밸브(10)의 수동조작레버(50)를 회전시켜서 내부의 볼부재(18)를 직각으로 회전시키고, 상기 볼부재(18)가 볼밸브(10)의 내부유로를 완전하게 차단하도록 하는 것이다. 그리고, 상기 초음파 센서 하우징(122)을 가이드배관(20)으로부터 완전하게 분리하고 초음파 센서 하우징(122)으로부터 초음파 센서 튜브(30)를 분리하며, 상기 초음파 센서 튜브(30)로부터 초음파 센서(120)를 분리하고 새것으로 교환하거나 적절한 캘리브레이션을 수행하는 것이다.
한편, 상기 초음파 센서(120)가 도 5에 도시된 바와 같이 장착되어 유량을 측정하는 경우, 상기 초음파 센서(120)는 일반적으로 40 내지 400kHz이내의 발진주파수를 가지게 된다. 이때, 만일 초음파 센서 하우징(122)과 같은 주위의 물체가 초음파 센서(120)에 접촉하게 되면, 발진주파수의 파형이 주위의 물체에 흡수되어 그 크기가 감소됨으로서 측정이 곤란하게 되는 것이다. 그러므로, 초음파 센서(120)와 초음파 센서 튜브(30)사이에 오링(26)을 구비함으로서 주파수 파형의 크기를 독립적으로 유지할수 있도록 하는 것이다.
상기에서와 같이 본 고안에 의하면, 측정대상인 유체가 흐르는 배관(110)으로부터 노즐관(112)을 인출하고, 상기 노즐관(112)내부로 초음파 센서(120)를 삽입하기 위하여 센서 홀더(115)를 구비하며, 상기 센서홀더(115)에는 볼밸브(10)와 가이드배관(20)을 장착함으로서 초음파 센서(120)를 상기 배관(110)측으로 삽입하기 위해서는 볼밸브(10)의 볼부재(18) 구멍(18a)을 통하여 삽입하고, 상기 초음파 센서(120)를 교환 혹은 정비하기 위해서는 그 반대로 상기 구멍(18a)으로부터 인출 하고 볼밸브(10)를 차단하는 것이다.
이러한 경우 상기 볼밸브(10)는 초음파 센서(120)가 인출되는 유로를 효과적으로 차단함으로서 배관(110)내의 유체가 정상적으로 흐르는 상태에서도 초음파 센서(120)를 상기 배관(110)으로부터 분리하는 것을 가능하게 하고, 따라서 정비 작업성을 크게 향상시킬수 있는 것이다.
또한, 상기 초음파 센서(120)와 초음파 센서 튜브(30)사이에는 오링(26)을 삽입하여 초음파 진동주파수의 파형크기를 독립적으로 유지할수 있는 것이다.
따라서, 상기와 같이 본 고안에 의하면, 배관(110)내의 유체가 연속적으로 흐르는 상태에서도 초음파 센서(120)의 보수유지 및 캘리브레이션( Calibration )을 효과적으로 수행할수 있음으로서 정비작업성을 향상시키고, 안정적인 설비가동을 이룰수 있도록 개선된 효과가 얻어지는 것이다.

Claims (1)

  1. 배관(110)의 일측에 노즐관(112)을 장착하고, 상기 노즐관(112)에는 원통형의 센서홀더(115)를 장착하며, 상기 센서홀더(115)의 내측으로는 선단에 초음파 센서(120)를 장착한 초음파 센서 하우징(122)이 삽입되어 배관(110)내의 유체 유속 및 유량을 검출하는 초음파센서(120)를 고정시키기 위한 장치에 있어서,
    상기 원통형 센서홀더(115)의 후단으로는 볼 밸브(10)와 가이드배관(20)이 연장되고, 상기 초음파 센서 하우징(122)은 그 후단의 플랜지(122a)가 상기 가이드배관(20)에 밀봉상태로 장착되며, 상기 초음파 센서 하우징(122)의 초음파 센서(120)는 상기 가이드배관(20)과 볼밸브(10)의 내측 볼부재(18)를 관통하여 상기 배관(110)의 내부로 연장되어 배관(110)내의 유체 유속및 유량을 측정하도록 구성됨을 특징으로 하는 온 라인(on-line)에서 탈부착이 가능한 초음파 유량 측정기구.
KR2019980020492U 1998-10-26 1998-10-26 온라인에서 탈부착이 가능한 초음파 유량측정기구 KR200260924Y1 (ko)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR102314752B1 (ko) * 2020-04-14 2021-10-19 웨스글로벌 주식회사 센서 고정용 플렌지 구조물

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