KR20080056816A - Method and appratus for estimating amount of flow using difference of input and output pressure - Google Patents

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Abstract

A method and an apparatus for estimating a flow rate using pressure difference of a pipe are provided to measure a flow rate of each pipe indirectly using pressure sensors which are installed in a main pipe to face each other about a pipe connected to the main pipe. A method of estimating a flow rate using pressure difference of a pipe includes the steps of: measuring pressure of compressed air by pressure sensors located on a main pipe at the front and rear about a pipe to be estimated(S220); calculating the difference between the measured pressure values(S240); and calculating a flow rate by using the pressure difference(S250).

Description

배관차압을 이용한 유량 측정 방법 및 장치{Method and appratus for estimating amount of flow using difference of input and output pressure}Method and apparatus for measuring flow using pipe differential pressure {Method and appratus for estimating amount of flow using difference of input and output pressure}

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서의 설치위치를 나타낸 구성도, 1 is a configuration diagram showing the installation position of the pressure sensor according to an embodiment of the present invention,

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 측정 방법을 나타낸 흐름도, 그리고2 is a flow chart showing a flow measurement method according to an embodiment of the present invention, and

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 측정 장치를 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram showing a flow rate measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 유량 측정 방법 및 장치에 관한 것으로, 특히 각 지관별로 유량을 측정하지 않고 모관에서 배관차압을 측정하여 배관의 유량을 간접적으로 측정할 수 있는 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a flow rate measuring method and apparatus, and more particularly, to a method and apparatus that can indirectly measure the flow rate of the pipe by measuring the pipe differential pressure in the mother pipe without measuring the flow rate for each branch pipe.

종래의 유량 측정 기술은 일반적인 펌프의 유량을 측정하는 것과 같이 압축공기의 유량을 직접적으로 측정하는 방식에 관한 것으로서, 이러한 종래의 방식은 압축공기를 사용하는 각 부하로 분기 되는 배관에서 유량을 측정해야만 하는 난점 이 있다.Conventional flow measurement technology relates to a method of directly measuring the flow rate of compressed air, such as to measure the flow rate of a conventional pump, this conventional method must measure the flow rate in the pipe branched to each load using the compressed air There is a difficulty.

특히, 기존 설비의 배관 구조상 유량을 직접적으로 측정할 수 없는 개소가 많으며, 직관이 충분히 보장되지 않을 경우 올바른 유량측정이 수행되기 어렵다. 또한, 유량을 측정할 수 있는 개소라고 해도 유량 측정 및 결과 분석 과정을 온-라인화 하는데 드는 비용이, 측정 센서 취부 방식에 의한 압력 측정을 통해 유량을 측정하는 것보다 커지게 되므로, 실제 사용 현장에 도입하는 것이 어렵다는 단점이 있다.In particular, there are many places where the flow rate can not be measured directly in the piping structure of the existing equipment, and it is difficult to perform the correct flow rate measurement if the intuition is not sufficiently secured. In addition, even if the location where the flow rate can be measured, the cost of on-line the flow measurement and result analysis process becomes larger than measuring the flow rate through the pressure measurement by the measurement sensor mounting method. The disadvantage is that it is difficult to introduce.

따라서, 압축기가 이미 설치되어 활용되고 있고 각 지관의 직관이 보장되지 않는 곳에서, 각 압축공기의 압력을 측정하여 각 배관에서 압축된 공기의 유량을 측정할 수 있도록 하는 방법이 요구된다. 그리고, 부가 설치 비용이 저렴하면서도 온-라인 상태에서 상기 측정된 압축공기의 압력을 분석하고 각 배관에서의 유량을 측정하여 효율 계산 및 유량 조절이 가능하도록 하는 방법이 요구된다.Therefore, where the compressor is already installed and utilized and the straight pipe of each branch pipe is not guaranteed, a method of measuring the pressure of each compressed air to measure the flow rate of the compressed air in each pipe is required. In addition, there is a need for a method of analyzing the pressure of the compressed air measured in the on-line state and measuring the flow rate in each pipe to enable efficiency calculation and flow rate control while additional installation cost is low.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 배관과 연결된 모관에서 상기 배관을 기준으로 마주보는 형태로 압력 센서를 설치하여 각 배관에서의 유량을 간접적으로 측정할 수 있는 방법 및 장치를 제공하는 데에 있다.An object of the present invention for solving the above problems, by providing a pressure sensor in the form of facing the pipe relative to the base pipe connected to the pipe to provide a method and apparatus that can indirectly measure the flow rate in each pipe. It's there.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배관차압을 이용 한 유량 측정 방법은, 모관과 연결된 특정 배관에서의 유량을 측정하는 방법에 있어서, 모관상에서 측정하고자 하는 배관을 기준으로 일정거리를 두고 전후에 위치한 압력 센서로부터 압축공기의 압력을 측정하는 단계; 상기 측정한 두 압력값의 차를 계산하는 단계; 및 상기 계산한 압력차를 이용하여 상기 배관의 유량을 계산하는 단계를 포함한다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the flow rate measuring method using the pipe differential pressure of the present invention, in a method for measuring the flow rate in a specific pipe connected to the mother pipe, a predetermined distance based on the pipe to be measured on the mother pipe Measuring the pressure of the compressed air from a pressure sensor positioned before and after leaving; Calculating a difference between the measured two pressure values; And calculating a flow rate of the pipe using the calculated pressure difference.

또한, 본 발명의 배관차압을 이용한 유량 측정방법에서 상기 일정거리는, 상기 모관과 배관의 연결부를 기준으로 해당 배관의 직경 이상의 거리만큼인 것을 특징으로 한다.In addition, the predetermined distance in the flow rate measuring method using the pipe differential pressure of the present invention is characterized in that the distance equal to or more than the diameter of the pipe on the basis of the connecting portion of the parent pipe and the pipe.

상기와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 배관차압을 이용한 유량 측정 장치는, 모관상에서 상기 모관과 연결된 배관 전후에 일정 거리를 두고 위치한 압력 센서로부터 압력 신호를 전송받아 압력을 계산하는 압력 측정 모듈; 상기 계산한 두 압력값의 차로부터 상기 모관의 유량 및 상기 배관의 유량을 계산하는 변환 계산 모듈; 및 상기 계산한 배관의 유량을 표시하는 디스플레이부를 포함하여 구성된다.In order to achieve the object of the present invention as described above, the flow rate measuring device using the pipe differential pressure of the present invention, the pressure to receive the pressure signal from the pressure sensor located at a certain distance before and after the pipe connected to the mother pipe on the mother pipe to calculate the pressure A measurement module; A conversion calculation module for calculating the flow rate of the mother pipe and the flow rate of the pipe from the difference between the two pressure values calculated; And a display unit for displaying the calculated flow rate of the pipe.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있는 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, in describing in detail the operating principle of the preferred embodiment of the present invention, if it is determined that the detailed description of the related known functions or configurations may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다.In addition, the same reference numerals are used for parts having similar functions and functions throughout the drawings.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 압력 센서의 설치위치를 개략적으로 나타낸 구성도이다. 이 도면에서 배관(130)은 유량의 측정 대상이 되는 배관이다.1 is a configuration diagram schematically showing the installation position of the pressure sensor according to an embodiment of the present invention. In this figure, the piping 130 is the piping used as the measurement object of a flow volume.

도 1을 참조하면, 모관(110)으로 압축된 공기가 유입되면, 각각의 압력 센서(100-1 및 100-2)에서 압력을 측정하게 된다. 상기 압력 센서(100-1 및 100-2)는 상기 모관(110)상에서 유량을 측정하고자 하는 배관(130)을 기준으로 전후에 위치해야 하며, 필요에 따라 더 많은 수의 압력 센서가 설치될 수 있을 것이다. Referring to FIG. 1, when compressed air flows into the capillary 110, pressures of the pressure sensors 100-1 and 100-2 are measured. The pressure sensors 100-1 and 100-2 should be positioned before and after the pipe 130 to measure the flow rate on the capillary 110, and a larger number of pressure sensors may be installed as necessary. There will be.

상기 모관(110)으로 유입된 압축공기의 일부는 배관(130)으로 유입되고, 나머지는 상기 모관(110)을 따라 이동한다. 그리고, 상기 배관(130)으로 유입되기 전의 공기압이 상기 압력 센서(100-1)에 의해 측정되고, 상기 배관(130)으로 유입되고 남은 공기압이 상기 압력 센서(100-2)에서 측정된다. 이때, 정확한 압력 측정을 위해 상기 압력 센서(100-1 및 100-2)는, 유량을 측정하고자 하는 상기 배관(130)으로부터 해당 배관(130)의 직경만큼 떨어져서 설치되는 것이 바람직하다.Part of the compressed air introduced into the capillary 110 is introduced into the pipe 130, the rest is moved along the capillary (110). Then, the air pressure before flowing into the pipe 130 is measured by the pressure sensor 100-1, and the remaining air pressure flowing into the pipe 130 is measured by the pressure sensor 100-2. In this case, the pressure sensors 100-1 and 100-2 are preferably spaced apart from each other by the diameter of the pipe 130 from the pipe 130 to measure the flow rate.

상기 배관(130)에 대한 유량 측정의 보다 구체적인 방법은 도 2를 참조하여 설명하기로 한다.A more specific method of measuring the flow rate of the pipe 130 will be described with reference to FIG. 2.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 특정 배관에서의 유량 측정 방법을 나타낸 흐름도이다.2 is a flowchart illustrating a flow measurement method in a specific pipe according to an embodiment of the present invention.

도 2를 참조하면, 모관(110)에 압축공기가 유입되면(S210), 압력 센서(100-1)에서 유입된 압축공기의 압력을 측정한다(S220). 상기 압력 신호는 압력 센서(100-1)의 종류에 따라 전류형 또는 전압형이 될 수 있을 것이며, 상기 압력 신호는 상기 압력 센서(100-1)에서의 공기압을 계산하는데 이용된다.Referring to FIG. 2, when compressed air flows into the mother pipe 110 (S210), the pressure of the compressed air introduced from the pressure sensor 100-1 is measured (S220). The pressure signal may be a current type or a voltage type according to the type of the pressure sensor 100-1, and the pressure signal is used to calculate the air pressure in the pressure sensor 100-1.

그리고 상기 모관(110)에 유입된 압축공기의 일부가 유량을 측정하고자 하는 배관(130)으로 유입된다(S230). 그리고, 압력 센서(100-2)에서는 상기 배관(130)으로 유입되고 남은 압축공기의 압력을 측정한다(S240). 상기 압력 신호 및 공기압의 계산은 상기 설명한 바와 같다.And a portion of the compressed air introduced into the mother pipe 110 is introduced into the pipe 130 to measure the flow rate (S230). In addition, the pressure sensor 100-2 measures the pressure of the remaining compressed air flowing into the pipe 130 (S240). The calculation of the pressure signal and air pressure is as described above.

그리고 상기 계산한 각각의 압력 센서(100-1 및 100-2)에서의 압력을 이용하여 상기 배관(130)으로 유입되는 압축 공기의 유량을 계산한다(S250). 상기 배관(130)으로 압축공기가 유입되기 전후의 유량을 계산하고 그 차이를 고려하여 상기 배관(130)으로의 유량을 측정할 수 있게 된다.Then, the flow rate of the compressed air flowing into the pipe 130 is calculated using the calculated pressures in the pressure sensors 100-1 and 100-2 (S250). The flow rate before and after the compressed air flows into the pipe 130 can be calculated and the flow rate to the pipe 130 can be measured in consideration of the difference.

예를 들어 상기 변환 계산 모듈에서는 압축된 공기의 질량, 확산도 등에 따른 압력 대 유량의 관계 특성을 이용하여 압축 공기의 유량을 계산할 수 있을 것이다. 또한, 상기 모관(110)으로 유입되는 압축공기의 압력은 일정한 값을 유지하도록 설정된 경우에도 변동할 수 있을 것이므로, 압력 대 유량의 정보를 담은 테이블 등을 생성 및 활용하여 현재의 압력값에 대응되는 유량값을 계산하는 데 활용하는 것이 바람직하다. For example, in the conversion calculation module, the flow rate of the compressed air may be calculated using the relationship between the pressure versus the flow rate according to the mass, diffusivity, and the like of the compressed air. In addition, since the pressure of the compressed air flowing into the capillary 110 may be changed even if it is set to maintain a constant value, the pressure corresponding to the current pressure value is generated by creating and utilizing a table including pressure versus flow rate information. It is desirable to utilize them to calculate flow rate values.

이렇게 측정된 배관에서의 압축공기 유량은 데이터베이스나 메모리 등에 저장되어 향후에 효율 계산 및 부하의 압축공기 사용실태 분석에 이용할 수 있도록 함이 바람직하다.The compressed air flow rate in the pipe thus measured is preferably stored in a database or a memory so that the compressed air flow rate can be used for efficiency calculation and analysis of the use of compressed air in the future.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관차압을 이용한 유량 측정 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.3 is a block diagram schematically illustrating a flow rate measuring apparatus using a pipe differential pressure according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, 본 실시예의 유량 측정 장치(300)는 압력 측정 모듈(310), 변환 계산 모듈(320), 및 디스플레이부(330)로 구성된다. 상기 압력 측정 모듈(310)은 각각의 압력 센서(100-1 및 100-2)로부터 배관(130)으로 압축공기가 유입되기 전후에 측정된 압력 신호를 전송받아 압력을 계산한다.Referring to FIG. 3, the flow rate measuring apparatus 300 according to the present exemplary embodiment includes a pressure measuring module 310, a conversion calculating module 320, and a display unit 330. The pressure measuring module 310 receives the pressure signal measured before and after the compressed air flows into the pipe 130 from the pressure sensors 100-1 and 100-2, and calculates the pressure.

상기 변환 계산 모듈(320)은 상기 압력 측정 모듈(310)에서 계산한 두 압력값의 차를 이용하여 배관(130)에서의 유량을 계산한다. 그리고 상기 디스플레이부(330)로 계산된 유량 결과를 전송하여 사용자 등이 확인할 수 있도록 한다. 압력 측정, 압력 계산 및 유량 계산 방법은 상기 설명한 바와 같으므로 반복된 설명은 생략하기로 한다.The conversion calculation module 320 calculates the flow rate in the pipe 130 by using the difference between the two pressure values calculated by the pressure measurement module 310. Then, the flow rate result calculated by the display unit 330 may be transmitted to a user or the like. Since the pressure measurement, the pressure calculation and the flow rate calculation method are as described above, repeated descriptions will be omitted.

이제까지 본 발명에 대하여 바람직한 실시예들을 중심으로 살펴보았다. 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 개시된 실시예들은 한정적인 관점이 아니라 설명적인 관점에서 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 전술한 설명이 아니라 특허청구범위에 나타나 있으며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 차이점은 본 발명에 포함된 것으로 해석되어야 할 것이다.So far I looked at the center of the preferred embodiment of the present invention. Those skilled in the art will appreciate that the present invention can be implemented in a modified form without departing from the essential features of the present invention. Therefore, the disclosed embodiments should be considered in descriptive sense only and not for purposes of limitation. The scope of the present invention is shown in the claims rather than the foregoing description, and all differences within the scope will be construed as being included in the present invention.

상기와 같은 본 발명의 배관차압을 이용한 유량 측정 방법 및 장치는, 모관으로 유입된 압축공기가 각 배관으로 분기되기 전후의 압력을 측정하고 이를 통해 모관에서의 유량 및 배관에서의 유량을 측정함으로써, 배관에서의 직관이 보장되지 않는 상태에서도, 압축공기의 유량 상태, 각 부하에서의 압축공기 사용 상황의 분석을 가능하게 한다.The flow rate measuring method and apparatus using the pipe differential pressure of the present invention as described above, by measuring the pressure before and after the compressed air introduced into the mother pipe branched to each pipe, and through this through the flow rate in the mother pipe and the flow in the pipe, Even when the piping in the piping is not guaranteed, it is possible to analyze the flow state of the compressed air and the use condition of the compressed air at each load.

Claims (3)

모관과 연결된 특정 배관에서의 유량을 측정하는 방법에 있어서,In a method for measuring the flow rate in a specific pipe connected to the mother pipe, 모관상에서 측정하고자 하는 배관을 기준으로 일정거리를 두고 전후에 위치한 압력 센서로부터 압축공기의 압력을 측정하는 단계;Measuring the pressure of the compressed air from a pressure sensor positioned before and after a predetermined distance with respect to the pipe to be measured on the mother pipe; 상기 측정한 두 압력값의 차를 계산하는 단계; 및Calculating a difference between the measured two pressure values; And 상기 계산한 압력차를 이용하여 상기 배관의 유량을 계산하는 단계를 포함하는 배관차압을 이용한 유량 측정 방법.The flow rate measuring method using the pipe differential pressure comprising the step of calculating the flow rate of the pipe using the calculated pressure difference. 제1항에 있어서, 상기 일정 거리는 The method of claim 1, wherein the predetermined distance is 상기 모관과 배관의 연결부를 기준으로 해당 배관의 직경 이상의 거리만큼인 것을 특징으로 하는 배관차압을 이용한 유량 측정 방법.The flow rate measuring method using a differential pressure of the pipe, characterized in that the distance of more than the diameter of the pipe on the basis of the connection between the mother pipe and the pipe. 모관상에서 상기 모관과 연결된 배관 전후에 일정 거리를 두고 위치한 압력 센서로부터 압력 신호를 전송받아 압력을 계산하는 압력 측정 모듈;A pressure measuring module configured to calculate a pressure by receiving a pressure signal from a pressure sensor positioned at a predetermined distance before and after the pipe connected to the mother pipe on the mother pipe; 상기 계산한 두 압력값의 차로부터 상기 배관의 유량을 계산하는 변환 계산 모듈; 및A conversion calculation module for calculating a flow rate of the pipe from the difference between the two pressure values calculated; And 상기 계산한 배관의 유량을 표시하는 디스플레이부를 포함하여 구성되는 배 관차압을 이용한 유량 측정 장치.Flow rate measurement device using a pipe pressure difference comprising a display unit for displaying the flow rate of the calculated pipe.
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