KR20110077747A - 유량계 교정용 기준 체적관 - Google Patents

Abstract

본 발명은 기준 체적을 가진 프루버 파이프를 구비하고, 4방밸브를 이용하여 유체의 흐름을 만들고, 이 유체와 같이 운동자가 상기 프루버 파이프 내를 이동할 때에 토출되는 유체의 체적에 기초하여 피시험 유량계를 교정하는 기준 체적관에 있어서, 상기 프루버 파이프에 4개의 검출기가 설치된 것을 특징으로 하는 유량계 교정용 기준 체적관을 제공한다.

본 발명에 의하면 4개의 검출기 중 2개를 선택하여 체적범위를 규정하고, 측정범위에 맞게 다양한 유량계를 선정하여 비교 측정이 가능하다.

또한 본 발명에 의하면 1~2개의 검출기 수리 중에도 2개의 검출기가 작동이 가능하기 때문에 파이프 프루버는 계속 동작이 가능하며, 동시에 검출기를 수리할 수 있다.

유량계, 기준체적관, 4방밸브, 프루버 파이프

Description

유량계 교정용 기준 체적관{Prover for calibrating the flow meter}

본 발명은 기준 체적을 가진 계측관부 내를 운동자가 소정구간을 이동함으로써 표시되는 기준 체적에 기초하여, 운동자가 소정 구간을 이동할 때에 토출되는 기준 체적에 기초하여 피시험 유량계를 교정하는 기준 체적관에 관한 것이다.

유량계를 사용할 경우에는 일정한 기간에, 계량 정밀도가 일정한 범위 내에 있는지의 여부를 검사 또는 시험하여 교정하는 것이 의무화되어 있다.

유량계는 그 측정의 정확성이 매우 중요하여 기준 체적과 비교하는 방법으로 그 정확성을 검증한다. 기준 체적과 비교하는 방법은 여러 가지가 있으나, 본 발명과 관련된 것은 파이프 프루버 방법이다. 이 방법은 2개의 검출기를 설치한 파이프의 내부에서 스피어라는 운동자가 검출기 사이를 이동하여 토출한 양과 유량계의 측정값을 비교하는 방법이다.

이 방법은 기준 체적을 가진 계측관부(프루버 파이프(Prover pipe))와 교정대상인 유량계(이하, 피시험 유량계라고 한다.)를 직렬로 접속하여, 운동자가 계측관부 내를 소정구간 이동할 때에 토출되는 기준 체적과 실질적으로 동일한 유체의 체적에 기초하여 피시험 유량계를 교정하는 것이다. 여기서 계기오차를 E, 피시험유량계로 측정되는 체적(유량)을 I, 기준 체적관의 기준 체적을 Q로 하면, 계기오차 E는

E = (I-Q)/Q x 100% -------------- (1)

로 구할 수 있다.

기준 체적관은 유니디렉셔널 프루버(Unidirectional prover)와 바이디렉셔널 프루버(Bidirectional prover)로 크게 분류할 수 있으며, 본 발명은 바이디렉셔널 프루버에 관한 것이다.

종래의 바이디렉셔널 프루버에 대해서, 도 1 을 참조하여 설명한다.

기준 체적관은 기준 체적을 가진 프루버 파이프(10)를 구비한다. 프루버 파이프(10)에는 2개의 검출기(12a, 12b)가 설치되고, 프루버 파이프(10)의 양 끝단에는 프루버 파이프(10)의 지름보다 큰 지름으로 형성된 헤더부(14a, 14b)가 각각 설치된다.

각 헤더부(14a, 14b)에는 유입관(16a)과 유출관(16b)이 연결되는데 그 중간에 4방밸브(18)가 설치된다

또한, 측정전에는 헤더부(14a)에 운동자(20)가 대기하고 있다.

피시험 유량계(22)는 기준 체적관의 유입관(16a) 및 유출관(16b) 중의 어느 하나에 설치되면 되나, 본 도면에서는 유입관(16a)에 설치된다.

프루버 파이프(10)의 각 치수는 표준적으로 이하의 요령으로 정해진다.

기준 체적은, 최대 시험유량(시간당)의 0.5%이상 정도로 정해진다. 한편, 유체의 유속, 바꾸어 말하면 운동자의 이동속도는 1.5m/sec정도로 취해진다. 이들 2개의 값이 정해짐으로써, 프루버 파이프(10)의 관지름이 결정된다.

이와 같은 종래의 2개의 검출기를 가진 기준체적관은 2개의 검출기(12a, 12b) 사이의 유량만을 측정할 수 있기 때문에, 단일 체적만 비교가 가능하고 비교하는 시간이 길고, 부품수급 등으로 고장시 수리시간이 길어지는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 기준체적관은 단일 체적만을 측정할 수 있으므로, 소구경 유량계는 작은 크기의 프루버를 제작하여 사용하여야 하고, 대구경의 유량계는 큰 크기의 프루버를 따로 제작하여 사용하여야 하므로 매우 불리하다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로서, 유량계의 정확성을 보장하고, 여러 체적의 다양한 유량계를 동시에 계량할 수 있고 일부의 검출기의 고장시에도 사용할 수 있는 기준체적관을 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위하여, 기준 체적을 가진 프루버 파이프를 구비하고, 4방밸브를 이용하여 유체의 흐름을 만들고, 이 유체와 같이 운동자가 상기 프루버 파이프 내를 이동할 때에 토출되는 유체의 체적에 기초하여 피시험 유량계를 교정하는 기준 체적관에 있어서, 상기 프루버 파이프에 4개의 검출기가 설치된 것을 특징으로 하는 유량계 교정용 기준 체적관을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 4개의 검출기중 2개의 검출기를 미리 선택하는 단계,

상기 4방밸브를 개방하여 정방향으로 유체를 흐르게 하여 상기 선택된 2개의 검출기를 운동자가 모두 통과하게 하는 단계, 상기 4방밸브를 조작하여 역방향으로 유체를 흐르게 하여 상기 선택된 2개의 검출기를 역순으로 운동자가 모두 통과하게 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 기준체적관을 이용하여 유량계를 교정하는 방법을 제공한다.

본 발명에 의하면 4개의 검출기 중 2개를 선택하여 체적범위를 규정하고, 측정범위에 맞게 다양한 유량계를 선정하여 비교 측정이 가능하다.

또한, 본 발명에 의하면 1~2개의 검출기 수리 중에도 2개의 검출기가 작동이 가능하기 때문에 파이프 프루버는 계속 동작이 가능하며, 동시에 검출기를 수리할 수 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일실시예를 설명한다.

도 2는 본 발명의 기준체적관의 개념도이다.

도 1과 동일한 부분은 동일 도면부호를 사용하였다.

그림에서 보듯이 프루버 파이프(10)에 4개의 검출기(D1, D2, D3, D4)가 형성된다.

교정할 유량계를 직렬로 연결 설치하고, 상기 유량계의 유량에 맞는 기준유량을 정하기 위하여 프루버 파이프(10)의 4개의 검출기(D1, D2, D3, D4) 중 2개의 검출기를 지정하면 그 구간에 맞는 기준체적이 정하여 진다. 프루버 파이프(10) 내에서 정해진 구간 사이를 운동자(20)가 이동하여 토출한 양과 유량계의 측정값을 획득하여 비교를 하게 된다.

도 3은 본 발명의 기준체적관을 이용하여 유량계를 교정하는 방법을 모식적으로 나타낸 그림이다.

도면에는 전형적으로 검출기(D1, D2)를 이용하는 소유량 계량, 검출기(D1, D3)를 이용하는 중유량 계량, 검출기(D1, D4)를 이용하는 대유량 계량으로 구분하 여 표시하고 있다.

도면의 최상단에 있는 소유량 계량에 대하여 살펴본다.

제1단에는 4방밸브가 정방향 흐름으로 개방된 경우로 유속이 서서히 증가하다 일정 유속에 도달하여 운동자가 검출기(D1)를 지나감을 알 수 있고 계속 진행하여 검출기(D2)에 도달함을 알 수 있고, 제2단에는 검출기(D1)과 검출기(D2)를 표시하고, 제3단에는 4방밸브가 역방향 흐름으로 개방된 경우로 유속이 서서히 증가하다 일정 유속에 도달하여 운동자가 검출기 (D2)에 먼저 도달하고 계속 진행하여 검출기(D1)에 도달함을 알 수 있다.

또한 제4단에는 그렇게 해서 측정된 유량의 량이 해칭된 부분만큼 표시되어 있다. 이 유체의 량이 결국 피시험 유량계가 측정한 유량과 비교되는 것이다.

좀더 자세히 살펴보기 위하여 도 2의 그림과 함께 보면, 우선 4방밸브(18)를 조작하여 피시험 유량계(22)가 부착된 유입관(16a)와 헤더부(14a)를 연이어 통하는 상태로 함과 동시에. 유출관(16b)과 헤더부(14b)를 연이어 통하는 상태로 한다. 이 때 프루버 파이프(10) 및 헤더부(14a)는 흐름 방향을 전환하기 전의 앞의 유체가 액밀(液密)하게 체류하고 있으며, 또한 헤더부(14a)에는 운동자(20)가 미리 배치되어 있다.

그리고, 헤더부(14a)에 유입한 유체의 속도를 사방밸브(18)의 밸브개방도의 증가에 따라 점차 증가시켜, 최종적으로 소정의 유속에 도달함으로써, 유체와 함께 동일한 소정의 유속을 가지게 된 운동자(20)가 프루버 파이프(10) 내의 검출기(D1)에 우선 도달하고, 계속 진행하여 검출기(D2)에 도달함으로써, 검출기(D1)과 검출기(D2)의 사이를 구간 이동하여, 계측이 이루어지고, 운동자(20)는 계속해서 헤더부(14b)에 도달한다.

이어서 실시하는 계측은 상술한 유체의 흐름과 반대방향으로 하여 실시한다.

4방밸브(18)를 조작하여, 유입관(16a)과 헤더부(14b)를 연이어 통하는 상태로 함과 동시에, 유출관(16b)과 헤더부(14a)를 연이어 통하는 상태로 하여, 흐름방향을 바꾸어 유체를 헤더부(14b)로부터 프루버 파이프(10) 내에 도입함으로써, 운동자(20)가 프루버 파이프(10) 내를 2개의 검출기(D2)와 검출기(D1)의 사이를 구간 이동함으로써 이루어지고, 운동자(20)는 헤더부(14a)에 도달한다.

위의 설명은 2개의 검출기를 이용하여 유량계와 검출기(D1, D2)사이의 소유량 체적과의 비교를 통하여 유량계를 교정하는 기술이다.

이하, 중유량과 대유량의 계량도 동일 방법으로 시행할 수 있다.

그 외에도 본 발명은 4개의 검출기(D1, D2, D3, D4)의 각각의 기준체적 및 이 체적들의 조합으로 다양한 기준체적의 조합이 가능하므로 한 대의 파이프 프루버로 다양한 구경의 유량계의 교정이 가능한 특성이 있다.

도 1은 종래 2개의 검출기를 설치한 바이디렉셔널 프루버형의 기준 체적관의 개략 평면도.

도 2는 본 발명의 4개의 검출기를 설치한 바이디렉셔널 프루버형의 기준 체적관의 개략 평면도.

도 3은 본 발명의 기준체적관을 이용하여 유량계를 교정하는 방법을 모식적으로 나타낸 그림.

Claims (2)

1. 기준 체적을 가진 프루버 파이프(10)를 구비하고, 4방밸브(18)를 이용하여 유체의 흐름을 만들고, 이 유체와 같이 운동자(20)가 상기 프루버 파이프(10) 내를 이동할 때에 토출되는 유체의 체적에 기초하여 피시험 유량계(22)를 교정하는 기준 체적관에 있어서

   상기 프루버 파이프(10)에 4개의 검출기(D1, D2, D3, D4)가 설치된 것을 특징으로 하는 유량계 교정용 기준 체적관.
2. 상기 4개의 검출기(D1, D2, D3, D4) 중 2개의 검출기를 미리 선택하는 단계,

   상기 4방밸브(18)를 개방하여 정방향으로 유체를 흐르게 하여 상기 선택된 2개의 검출기를 운동자가 모두 통과하게 하는 단계,

   상기 4방밸브(18)를 조작하여 역방향으로 유체를 흐르게 하여 상기 선택된 2개의 검출기를 역순으로 운동자가 모두 통과하게 하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는

   제 1 항에 기재된 기준체적관을 이용하여 유량계를 교정하는 방법.

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