KR20200101687A - Flow tube and gas meter comprising the same - Google Patents

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KR20200101687A KR1020190019854A KR20190019854A KR20200101687A KR 20200101687 A KR20200101687 A KR 20200101687A KR 1020190019854 A KR1020190019854 A KR 1020190019854A KR 20190019854 A KR20190019854 A KR 20190019854A KR 20200101687 A KR20200101687 A KR 20200101687A
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고성호
윤정중
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충남대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a flow tube and a gas meter including the same. The gas meter comprises: a housing with a measuring space formed therein, and having an inlet and an outlet connected to the measuring space; and the flow tube defined in any one of claims 1 to 8 and located in the measurement space to be connected to the outlet. The flow tube comprises: a tube body which has a flow channel having an inlet and an outlet and passing therethrough; a pressure dropping unit which is disposed on the flow channel and in which a plurality of circular flow holes are formed to connect the inlet and the outlet; a sensor arrangement part formed on the tube body and having an arrangement space; a bypass channel formed on the sensor arrangement part and bypassing the flow of fluid flowing through the flow channel; and a filter part disposed at the inlet of the flow channel. Some of the fluid energy introduced into and flowing in the flow channel bypasses the pressure dropping unit through the bypass channel and is merged and discharged at the outlet.

Description

유량튜브 및 이를 포함하는 가스미터{Flow tube and gas meter comprising the same}Flow tube and gas meter comprising the same

본 발명은 유량튜브 및 이를 포함하는 가스미터에 관한 것이다.The present invention relates to a flow tube and a gas meter including the same.

종래 가스미터 계량 방식은 아래와 같은 체적식으로 이루어진다. 체적식은 다음과 같다.The conventional gas meter metering method consists of the following volume equation. The volume equation is as follows.

검침량(m3)Meter reading (m 3 )

실사용량(m3) = 검침량(m3) Ⅹ 온압보정계수Actual use capacity (m 3 ) = Reading amount (m 3 ) Ⅹ Temperature and pressure correction factor

사용 열량(MJ) = 실사용량(m3) Ⅹ 단위 열량(MJ/m3)Used calories (MJ) = Actual capacity (m 3 ) Ⅹ Unit calories (MJ/m 3 )

요금(원) = 사용 열량(MJ) Ⅹ 열량 단가(원/MJ)Charge (won) = Energy used (MJ) Ⅹ Unit price of heat (won/MJ)

위와 같은 체적식으로 온압보정기를 설치하여 보일-샤를의 법칙(Boyle-Charles' Law)을 이용한 온압보정을 실시한다. 그리고 에너지 환산계수를 적용하여 요금을 부과하는 방식이다. 계량방식이 펄스를 읽어 선형보정하는 체적유량계를 사용하므로 실제 에너지 사용 오차가 발생한다. 오차로 인해 사용자와 공급자 간의 요금 분쟁 요소가 발생한다.Install the temperature-pressure compensator with the volume type as above and perform the temperature-pressure compensation using Boyle-Charles' Law. And it is a method of charging a fee by applying an energy conversion factor. Since the metering method uses a volumetric flowmeter that reads pulses and linearly corrects it, an error in actual energy use occurs. Due to the error, a fee dispute between the user and the supplier occurs.

이에, 체적식에서 질량식 에너지 측정용 가스미터의 개발이 요구되고 있으나, 아직도 기존의 체적식에서 벗어나지 못하고 있다.Accordingly, there is a demand for the development of a gas meter for measuring mass energy from a volumetric type, but still has not deviated from the existing volumetric type.

그리고 고부가 가치 유량계의 경우, 한국무역협회의 수출입 통계자료에 의하면, 2001년 이후 무역 규모는 평균 7%의 성장세를 가지고 있으나, 최근 2014년 수출은 17,200 천 달러, 수입은 11,900 천 달러, 적자는 5,300 천 달러의 적자를 기록하고 있다. 즉, 가스미터를 포함한 기체용 유량계의 무역수지 적자는 수출액 규모와 맞먹을 정도로 매우 취약한 무역구조로 되어 있어서, 가장 보편적으로 사용하고 있는 가정용 가스미터의 유량측정 원천기술의 상용화로 국내 경제 보호 및 수출 활성화로 인한 경제 산업적 구조개선이 필요한 실정이다.And, in the case of high value-added flowmeters, according to the Korea International Trade Association's import and export statistics, the trade volume has averaged 7% growth since 2001, but in 2014, exports were 17,200 thousand dollars, imports 11,900 thousand dollars, and deficits were 5,300. It is recording a deficit of $1,000. In other words, the trade balance deficit of gas flow meters, including gas meters, has a very weak trade structure that is comparable to the size of exports, so the domestic economy is protected and exports revitalized by commercialization of the source technology for flow measurement of the most commonly used household gas meters. There is a need for economic and industrial structural improvement.

에너지 출력 가스미터의 계량 신뢰성을 확보하기 위해서는 넓은 유량 범위에서 유량의 안정성이 확보되어야 하며 이를 위해서는 유량튜브에 삽입되는 압력 강하기(pressure drop element)의 개선이 필요하다.In order to secure the metering reliability of the energy output gas meter, stability of the flow rate must be secured over a wide flow range, and for this, it is necessary to improve the pressure drop element inserted into the flow tube.

등록실용신안 제20-0432331호 (2006.11.24.)Registration Utility Model No. 20-0432331 (2006.11.24.) 등록특허 제10-1536582호 (2015.07.08.)Registered Patent No. 10-1536582 (2015.07.08.)

본 발명은 질량식 가스미터 내에 측정 정확도가 높고 재현성이 우수한 유량튜브가 적용된 가스미터를 제공한다.The present invention provides a gas meter in which a flow tube having high measurement accuracy and excellent reproducibility is applied in a mass gas meter.

본 발명의 한 실시예에 따른 유량튜브는 입구와 출구를 갖는 유동유로가 내부를 관통한 튜브본체, 상기 유동유로에 배치되어 있고 상기 입구와 상기 출구를 연결하는 원형의 유동홀이 복수 형성되어 있는 압력 강하기, 상기 튜브본체에 형성되어 있고 배치공간을 갖는 센서 배치부, 상기 센서 배치부에 형성되어 있고 상기 유동유로를 유동하는 유체의 유동을 우회시키는 우회유로 및 상기 유동유로의 입구에 배치된 필터부를 포함한다.The flow tube according to an embodiment of the present invention is a tube body through which a flow channel having an inlet and an outlet passes through the inside, and a plurality of circular flow holes connecting the inlet and the outlet are formed in the flow channel. Pressure drop, a sensor arrangement part formed in the tube body and having an arrangement space, a bypass passage formed in the sensor arrangement part and bypassing the flow of fluid flowing through the flow passage, and a filter disposed at the inlet of the flow passage Includes wealth.

상기 유동유로로 유입되어 유동하는 유체 에너지 중 일부는 상기 우회유로를 통해 상기 압력 강하기를 우회하여 상기 출구에서 합류하여 배출될 수 있다.Some of the fluid energy flowing into the flow channel may bypass the pressure drop through the bypass channel and merge at the outlet to be discharged.

상기 우회유로는, 상기 배치공간의 바닥에 형성된 센서유로, 상기 입구와 상기 센서유로 일단을 연결하는 제1 모세관 및 상기 출구와 상기 센서유로 타단을 연결하는 제2 모세관을 포함할 수 있다.The bypass passage may include a sensor passage formed at the bottom of the arrangement space, a first capillary connecting the inlet and one end of the sensor passage, and a second capillary connecting the outlet and the other end of the sensor passage.

상기 우회유로에는 코팅층이 형성될 수 있다.A coating layer may be formed on the bypass channel.

상기 유량튜브는, 상기 배치공간에 배치된 센서부를 더 포함할 수 있다.The flow tube may further include a sensor unit disposed in the arrangement space.

상기 센서부는 열센서를 포함할 수 있다.The sensor unit may include a thermal sensor.

상기 압력 강하기는 상기 유동유로에서 상기 제1 모세관과 상기 제2 모세관 사이에 위치하고, 상기 유동홀은 상기 압력 강하기의 가상의 중심을 기준으로 방사형으로 배열될 수 있다.The pressure drop may be positioned between the first capillary tube and the second capillary tube in the flow passage, and the flow hole may be radially arranged based on an imaginary center of the pressure drop.

상기 유량튜브는, 상기 유동유로 입구와 연결된 흡입노즐을 더 포함할 수 있다.The flow tube may further include a suction nozzle connected to an inlet of the flow channel.

상기 흡입노즐의 내부둘레 지름은 상기 튜브본체에서 멀어질수록 점진적으로 증가할 수 있다.The inner circumference diameter of the suction nozzle may gradually increase as the distance from the tube body increases.

상기 유량튜브는, 상기 흡입노즐 내부 둘레에서 원주 방향을 따라 배열되어 있고 유입되는 유체가 균일하게 유입되도록 하는 안내 깃을 더 포함할 수 있다.The flow tube may further include a guide blade arranged in a circumferential direction around the inner circumference of the suction nozzle and allowing an incoming fluid to be uniformly introduced.

본 발명의 한 실시예에 따른 가스미터는, 내부에 측정공간이 형성되어 있고 상기 측정공간과 연결된 유입구 및 배출구를 갖는 하우징, 그리고 상기 측정공간에 위치하여 상기 배출구와 연결된 유량튜브를 포함한다.A gas meter according to an embodiment of the present invention includes a housing having a measuring space formed therein and having an inlet and an outlet connected to the measuring space, and a flow tube located in the measuring space and connected to the outlet.

상기 가스미터는, 상기 유입구에 배치된 필터부재를 더 포함할 수 있다.The gas meter may further include a filter member disposed at the inlet.

본 발명의 실시예에 따르면, 유동유로의 입구에 배치된 필터부에 의해 유체 에너지 중에 포함된 불순물이 유동유로로 유입되지 않는다. 이에 불순물에 의해 미세한 우회유로가 막히지 않는다. 유체 에너지의 우회유로 유동성이 향상될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, impurities contained in fluid energy are not introduced into the flow channel by the filter unit disposed at the inlet of the flow channel. Thus, the fine bypass channel is not blocked by impurities. Fluidity can be improved by bypassing fluid energy.

본 발명의 실시예에 따르면, 우회유로의 코팅층에 의해 유체 에너지와 우회유로 사이에 마찰이 최소화되어 유체 에너지의 유동성이 향상될 수 있다. 더욱이 코팅층에 의해 자가 세정이 이루어질 수 있다.According to an embodiment of the present invention, friction between the fluid energy and the bypass channel is minimized by the coating layer of the bypass channel, so that fluidity of the fluid energy can be improved. Moreover, self-cleaning can be achieved by the coating layer.

본 발명의 실시예에 따르면, 압력 강하기의 유동홀 단면 모양을 원형으로 형성하고 압력 강하기의 중심을 기준으로 방사형으로 배열되므로 넓은 유량 범위에서 선형 응답성이 향상되었고 이력특성도 우수하였다.According to an exemplary embodiment of the present invention, since the cross-sectional shape of the flow hole of the pressure drop was formed in a circular shape and arranged radially with respect to the center of the pressure drop, linear response was improved in a wide flow range and hysteresis characteristics were also excellent.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가스미터를 나타낸 개략도.
도 2는 도 1의 유량튜브를 나타낸 확대도.
도 3은 도 2의 유량튜브 분해도.
도 4는 도 3의 우회유로를 나타낸 확대도.
도 5는 도 3을 V-V선을 따라 자른 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스미터를 나타낸 개략도(나팔관)
도 7은 도 6의 유량튜브가 하우징의 내부에 위치하고 흡입노즐에서의 속도 벡터를 나타낸 유동해석 결과 도면.
도 8은 도 6의 유량튜브가 하우징의 내부에 위치하고 흡입노즐에서의 압력 분포를 나타낸 유동해석 결과 도면.
도 9는 도 3의 압력 강하기를 나타낸 정면도.
도 10 내지 도 12는 도 9의 압력 강하기의 배출부를 x평면에서 압력분포를 나타낸 개략도.
도 13 내지 도 15는 튜브본체 내에서의 z평면에서 압력분포를 나타낸 개략도.
도 16은 유량 변화에 따른 압력 강하기의 전후단 압력을 나타낸 그래프.
도 17은 부피 유량에 따른 입구에서의 질량 유량과 우회유로에서의 질량 유량의 비를 나타낸 그래프.
도 18은 센서부에서 측정되는 전자 펄스 값인 측정치와 비교 그래프.
도 19는 압력 강하기에 대하여 유량을 증가시키며 측정치를 측정하고 반대로 유량을 감소시켜 측정치를 측정한 그래프.
도 20은 종래 압력 강하기의 유동홀을 나타낸 개략도.
1 is a schematic diagram showing a gas meter according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an enlarged view showing the flow tube of Figure 1;
Figure 3 is an exploded view of the flow tube of Figure 2;
Figure 4 is an enlarged view showing the bypass passage of Figure 3;
5 is a cross-sectional view of FIG. 3 taken along line VV.
6 is a schematic diagram showing a gas meter according to another embodiment of the present invention (fallopian tube)
7 is a flow analysis result diagram showing the velocity vector in the suction nozzle where the flow tube of FIG. 6 is located inside the housing.
8 is a flow analysis result diagram showing the pressure distribution in the suction nozzle in which the flow tube of FIG. 6 is located inside the housing.
Figure 9 is a front view showing the pressure drop of Figure 3;
10 to 12 are schematic diagrams showing a pressure distribution in the x plane of the discharge portion of the pressure drop of FIG. 9;
13 to 15 are schematic diagrams showing the pressure distribution in the z-plane within the tube body.
16 is a graph showing the front and rear pressures of the pressure drop according to the flow rate change.
17 is a graph showing the ratio of the mass flow rate at the inlet and the mass flow rate at the bypass channel according to the volume flow rate.
18 is a graph comparing measured values, which are electronic pulse values measured by a sensor unit.
19 is a graph in which the measured value is measured by increasing the flow rate with respect to the pressure drop, and conversely, by decreasing the flow rate.
20 is a schematic diagram showing a flow hole of a conventional pressure drop.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참고로 하여 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement the present invention. However, the present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein. The same reference numerals are assigned to similar parts throughout the specification.

본 발명의 실시예에 따른 유량튜브는 본 발명의 실시예인 가스미터에 적용될 수 있는바, 이하에서는 유량튜브가 적용된 가스미터 위주로 설명한다.A flow tube according to an embodiment of the present invention can be applied to a gas meter according to an embodiment of the present invention, and hereinafter, a gas meter to which a flow tube is applied will be mainly described.

그러면 본 발명의 한 실시예에 따른 가스미터에 대하여 도 1 내지 도 4를 참고하여 설명한다.Then, a gas meter according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 4.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 가스미터를 나타낸 개략도이고, 도 2는 도 1의 유량튜브를 나타낸 확대도이며, 도 3은 도 2의 유량튜브 분해도이고, 도 4는 도 3의 우회유로를 나타낸 확대도이며, 도 5는 도 3을 V-V선을 따라 자른 단면도이다.1 is a schematic diagram showing a gas meter according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an enlarged view showing the flow tube of FIG. 1, FIG. 3 is an exploded view of the flow tube of FIG. 2, and FIG. 4 is a bypass of FIG. It is an enlarged view showing the flow path, and FIG. 5 is a cross-sectional view of FIG. 3 taken along line VV.

먼저, 도 1을 참고하면, 본 실시예에 따른 가스미터(1)는 하우징(10), 그리고 유량튜브(20)를 포함하며 유체 에너지 사용자와 공급자 간의 분쟁 요소가 발생하지 않도록 질량식으로 유체 에너지 사용을 측정하여 실제 사용 오차가 발생하지 않도록 한다. 여기서 유체 에너지는 천연가스인 메탄(methane; CH4)일 수 있다. 유체 에너지를 천연가스로 한정하는 것은 아니다.First, referring to FIG. 1, the gas meter 1 according to the present embodiment includes a housing 10 and a flow tube 20, and uses fluid energy in a mass manner so as not to cause a dispute between a fluid energy user and a supplier. Measure to prevent actual use errors. Here, the fluid energy may be natural gas, methane (CH 4 ). It does not limit fluid energy to natural gas.

하우징(10)은 가스미터의 외형을 형성하여 벽체에 고정될 수 있다. 하우징(10)의 내부에는 측정공간(11)이 형성되어 있으며 상면에는 측정공간(11)과 연결된 유입구(11a) 및 배출구(11b)가 형성되어 있다. 유입구(11a)에는 유체 에너지를 공급하는 공급배관(도시하지 않음)이 연결될 수 있으며, 배출구(11b)에는 유체 에너지를 사용자에게 제공하는 사용배관(도시하지 않음)이 연결되어 있다. 유입구(11a)와 공급배관 사이에는 유체 에너지 중에 포함된 불순물을 제거하기 위한 메시(mesh) 구조의 필터부재(12)가 배치되어 있다. 이에 공급배관과 유입구(11a)를 통해 불순물이 제거된 유체 에너지는 측정공간(11)으로 유입되어 배출구(11b)와 사용배관을 통해 사용자에게 공급된다. 한편, 하우징(10)의 전면에는 사용량이 표시되는 디스플레이부(13)가 형성되어 있다.The housing 10 may be fixed to the wall by forming the outer shape of the gas meter. A measuring space 11 is formed inside the housing 10, and an inlet 11a and an outlet 11b connected to the measuring space 11 are formed on the upper surface. A supply pipe (not shown) for supplying fluid energy may be connected to the inlet 11a, and a use pipe (not shown) for supplying fluid energy to a user is connected to the outlet 11b. A filter member 12 having a mesh structure for removing impurities contained in fluid energy is disposed between the inlet 11a and the supply pipe. Accordingly, fluid energy from which impurities have been removed through the supply pipe and the inlet 11a is introduced into the measurement space 11 and supplied to the user through the outlet 11b and the use pipe. On the other hand, the front surface of the housing 10 is formed with a display unit 13 for displaying the amount of use.

이와 같은 하우징(10)의 좀 더 세부적인 구성은 공지된 구성의 가스미터와 동일하므로 자세한 설명은 생략한다.Since a more detailed configuration of the housing 10 is the same as a gas meter of a known configuration, a detailed description will be omitted.

도 2 내지 도 5를 더 참고하면, 유량튜브(20)는 튜브본체(21), 필터부(22), 센서 배치부(23), 우회유로(25) 및 압력 강하기(26)를 포함하고 측정공간(11)에 위치하여 배출구(11b)와 연결되어 있으며 질량 측정방식으로서 유체 에너지 사용을 측정하여 유량 반복성 및 재현성을 확보한다.2 to 5, the flow tube 20 includes a tube body 21, a filter part 22, a sensor arrangement part 23, a bypass channel 25, and a pressure drop 26, and is measured. It is located in the space 11 and connected to the outlet 11b, and it measures fluid energy use as a mass measurement method to ensure flow rate repeatability and reproducibility.

튜브본체(21)는 측정공간(11)에서 세워진 상태에서 배출구(11b)와 연결되어 있다. 튜브본체(21) 내부에는 측정공간(11)과 배출구(11b)를 연결하는 유동유로(211)가 형성되어 있다. 측정공간(11)의 유체 에너지는 유동유로(211)를 통해 배출구(11b)로 유입될 수 있다. 튜브본체(21)의 하단에는 유동유로(211)의 입구(211a)를 이루고 배출구(11b)와 연결된 상단은 출구(211b)를 이룬다. 튜브본체(21)는 금속으로 만들어질 수 있다.The tube body 21 is connected to the outlet 11b in a state erected in the measurement space 11. A flow passage 211 connecting the measurement space 11 and the outlet 11b is formed inside the tube body 21. The fluid energy in the measurement space 11 may be introduced into the outlet 11b through the flow passage 211. The lower end of the tube body 21 forms an inlet 211a of the flow passage 211, and the upper end connected to the outlet 11b forms an outlet 211b. The tube body 21 may be made of metal.

필터부(22)는 입구(211a)에 배치되어 있으며 유동유로(211)로 유입되는 유체 에너지 중에 포함된 불순물을 여과한다. 필터부재(12)와 필터부(22)를 통해 유체 에너지 중에 포함된 불순물이 2단계로 제거되므로 불순물 여과 성능이 향상될 수 있다.The filter unit 22 is disposed at the inlet 211a and filters impurities contained in the fluid energy flowing into the flow channel 211. Impurities contained in fluid energy are removed in two steps through the filter member 12 and the filter unit 22, so that impurity filtering performance may be improved.

필터부(22)는 메시(mesh) 구조를 갖는다. 여기서 필터구멍(도시하지 않음)의 지름은 0.5mm를 초과하지 않는다. 필터구멍의 지름은 필터부재(12)의 필터구멍(도시하지 않음) 지름보다 작을 수 있다. 필터부(22)를 메시 구조로 한정하는 것은 아니다. 유체 에너지의 유동을 방해하지 않고 불순물을 여과할 수 있는 것이라면 다양하게 적용될 수 있다.The filter part 22 has a mesh structure. Here, the diameter of the filter hole (not shown) does not exceed 0.5 mm. The diameter of the filter hole may be smaller than the diameter of the filter hole (not shown) of the filter member 12. The filter unit 22 is not limited to a mesh structure. It can be applied in various ways as long as it can filter impurities without disturbing the flow of fluid energy.

한편, 필터부(22)는 유동유로(211)의 입구(211a)에서 분리될 수 있다. 이에 필터부(22)는 점검 및 교체 등이 가능하다. 필터부(22) 손상 시 유량튜브(20)를 전체적으로 교체하지 않고 필터부(22) 만을 교체하므로 가스미터(1)의 유지보수에 따른 비용을 절감할 수 있다.Meanwhile, the filter unit 22 may be separated from the inlet 211a of the flow path 211. Accordingly, the filter unit 22 can be inspected and replaced. When the filter unit 22 is damaged, the flow tube 20 is not completely replaced, but only the filter unit 22 is replaced, so that the cost of maintenance of the gas meter 1 can be reduced.

센서 배치부(23)는 튜브본체(21)의 외부면에 형성되어 있으며 상면 중앙 부분이 함몰되어 평면의 배치공간(231)을 갖는다. 센서 배치부(23)는 튜브본체(21)의 길이 방향 중앙 부분에 형성되어 있다. 센서 배치부(23)의 형성 위치는 유량튜브(20)의 설계에 따라 다양하게 변경될 수 있다.The sensor arrangement part 23 is formed on the outer surface of the tube body 21 and has a planar arrangement space 231 by a central portion of the upper surface being recessed. The sensor arrangement part 23 is formed in the center portion of the tube body 21 in the longitudinal direction. The formation position of the sensor arrangement part 23 may be variously changed according to the design of the flow tube 20.

우회유로(25)는 센서유로(251), 제1 모세관(252) 및 제2 모세관(253)을 포함하며 센서 배치부(23)가 위치한 튜브본체(21) 부분에 형성되어 있다.The bypass channel 25 includes a sensor channel 251, a first capillary tube 252, and a second capillary tube 253, and is formed in a portion of the tube body 21 where the sensor arrangement unit 23 is located.

센서유로(251)는 배치공간(231)의 바닥이 함몰되어 형성되어 있다. 센서유로(251)는 배치공간(231)에서 튜브본체(21)의 길이 방향을 따라 기설정된 길이로 형성되어 있다.The sensor flow path 251 is formed by recessing the bottom of the arrangement space 231. The sensor flow path 251 is formed in a predetermined length along the length direction of the tube body 21 in the arrangement space 231.

제1 모세관(252)은 센서유로(251) 일측과 유동유로(211)를 연결한다. 제1 모세관(252)의 지름은 센서유로(251)의 지름보다 작다. 측정공간(11)에서 입구(211a)를 통해 유동유로(211)로 유입된 유체 에너지 일부는 제1 모세관(252)으로 우회하여 센서유로(251)로 유동할 수 있다.The first capillary tube 252 connects one side of the sensor channel 251 and the flow channel 211. The diameter of the first capillary tube 252 is smaller than the diameter of the sensor flow path 251. Part of the fluid energy flowing into the flow channel 211 from the measurement space 11 through the inlet 211a may flow into the sensor channel 251 by bypassing the first capillary tube 252.

제2 모세관(253)은 센서유로(251)의 타측과 유동유로(211)를 연결한다. 제2 모세관(253)의 지름은 센서유로(251)의 지름보다 작다. 제1 모세관(252)을 통해 우회하여 센서유로(251)를 유동한 유체 에너지는 제2 모세관(253)을 통해 유동유로(211)로 다시 유입되어 출구(211b)를 통해 배출구(11b)로 유입되어 가스미터(1) 외부로 유동할 수 있다.The second capillary tube 253 connects the other side of the sensor flow path 251 and the flow path 211. The diameter of the second capillary tube 253 is smaller than the diameter of the sensor flow path 251. Fluid energy that flows through the sensor flow path 251 by bypassing through the first capillary tube 252 flows back into the flow channel 211 through the second capillary tube 253 and flows into the outlet 11b through the outlet 211b. It can flow outside the gas meter (1).

우회유로(25)의 둘레에는 코팅층(254)이 형성되어 있다. 코팅층(254)은 소수성 코팅(Hydrophobic coating)으로서 테프론, 실리콘, 올레핀계 고분자 따위를 포함할 수 있다. 코팅층(254)은 유체 에너지가 우회유로(25)를 유동할 때 유동을 방해하는 마찰저항이 최소화 되도록 한다. 아울러, 코팅층(254)은 자가 세정(self-cleaning) 기능을 갖는다. 이에 우회유로(25) 상에 유체 에너지의 유동을 방해하는 불순물 따위가 발생하지 않는다.A coating layer 254 is formed around the bypass channel 25. The coating layer 254 is a hydrophobic coating and may include Teflon, silicone, or an olefin-based polymer. The coating layer 254 minimizes frictional resistance that hinders the flow when fluid energy flows through the bypass channel 25. In addition, the coating layer 254 has a self-cleaning function. Accordingly, impurities that obstruct the flow of fluid energy are not generated on the bypass channel 25.

센서부(24)는 배치공간(231)에 배치되어 센서유로(251)와 연결되어 있다. 센서부(24)는 열센서를 포함한다. 센서부(24)는 우회유로(25)로 우회하여 센서유로(251)를 유동하는 유체 에너지의 질량 유량을 측정한다. 센서부(24)는 제어부(도시하지 않음)와 연결되어 있다.The sensor unit 24 is disposed in the arrangement space 231 and is connected to the sensor flow path 251. The sensor unit 24 includes a thermal sensor. The sensor unit 24 measures the mass flow rate of fluid energy flowing through the sensor flow path 251 by bypassing the bypass flow path 25. The sensor unit 24 is connected to a control unit (not shown).

제어부는 MCU(micro controller unit), CPU(central processing unit) 따위의 중앙처리장치를 포함한다. 제어부는 메모리, 응용프로그램, 통신수단 따위를 더 포함할 수 있다. 제어부는 센서부(24)의 회로에서 유량에 따른 측정치(count) 출력값을 받아 디스플레이트부(13)에 표시한다. 아울러, 통신수단을 통해 측정치는 휴대 단말기로 전송될 수도 있다.The control unit includes a central processing unit such as a micro controller unit (MCU) and a central processing unit (CPU). The control unit may further include a memory, an application program, and a communication means. The control unit receives a count output value according to the flow rate from the circuit of the sensor unit 24 and displays it on the display unit 13. In addition, the measured value may be transmitted to the portable terminal through a communication means.

압력 강하기(26)는 유동유로(211)에서 제1 모세관(252)과 제2 모세관(253) 사이에 위치한다. 여기서 압력 강하기(26)의 일측은 입구(211a)와 연결되어 유입영역(도시하지 않음)을 이루며 타측은 출구(211b)와 연결되어 배출영역(도시하지 않음)을 이룬다. 유입영역은 제1 모세관(252)과 연결되어 있고 배출영역은 제2 모세관(253)과 연결되어 있다.The pressure drop 26 is located between the first capillary tube 252 and the second capillary tube 253 in the flow passage 211. Here, one side of the pressure drop 26 is connected to the inlet 211a to form an inlet area (not shown), and the other side is connected to the outlet 211b to form a discharge area (not shown). The inlet region is connected to the first capillary tube 252 and the discharge region is connected to the second capillary tube 253.

압력 강하기(26)에는 원형의 유동홀(261)이 복수 형성되어 있다. 유동홀(261)들은 도면 [도 9의 b)]와 같이 압력 강하기(26)의 가상 중심을 기준으로 방사형으로 배열되어 있다. 즉, 유동홀(261)을 특정 패턴을 가지고 규칙적으로 배열되어 있다. 그러나 유동홀(261)은 도면 [도 9의 a)]와 같이 방사형으로 배열되지 않고 가상의 중심을 기준으로 상하, 좌우 방향으로 대칭되게 형성될 수 있다.A plurality of circular flow holes 261 are formed in the pressure drop 26. The flow holes 261 are arranged radially with respect to the virtual center of the pressure drop 26 as shown in the drawing [Fig. 9 b)]. That is, the flow holes 261 are regularly arranged with a specific pattern. However, the flow holes 261 may not be radially arranged as shown in the drawing [Fig. 9 a)] and may be formed to be symmetrically vertically and horizontally based on an imaginary center.

입구(211a)를 통해 유동유로(211)로 유입된 유체 에너지는 유동홀(261)을 통과하고 일부는 유입영역에서 제1 모세관(252)으로 유입되어 우회한다. 유동홀(261)을 통과한 유체 에너지는 제2 모세관(253)에서 배출영역으로 배출된 유체 에너지와 합류하여 출구(211b)를 통해 배출구(11b)로 유입된다.The fluid energy introduced into the flow passage 211 through the inlet 211a passes through the flow hole 261, and a part of the fluid energy flows into the first capillary tube 252 from the inlet region and bypasses it. The fluid energy passing through the flow hole 261 merges with the fluid energy discharged from the second capillary tube 253 to the discharge area and flows into the discharge port 11b through the outlet 211b.

압력 강하기(26)에 의해 유입영역과 연결된 제1 모세관(252)과 배출영역과 연결된 제2 모세관(253) 사이에 압력 차가 발생한다. 여기서 센서유로(251)를 유동하는 유체 에너지의 질량 유량을 센서부(24)로 측정함으로써 실제 유량을 측정한다.The pressure drop 26 generates a pressure difference between the first capillary tube 252 connected to the inlet region and the second capillary tube 253 connected to the discharge region. Here, the actual flow rate is measured by measuring the mass flow rate of the fluid energy flowing through the sensor flow path 251 with the sensor unit 24.

한편, 유량튜브(20)는 도 6에서 도시한 바와 같이 흡입노즐(27) 및 안내 깃(28)을 더 포함할 수 있다.Meanwhile, the flow tube 20 may further include a suction nozzle 27 and a guide blade 28 as shown in FIG. 6.

흡입노즐(27)은 튜브본체(21)의 일측과 연결되어 있으며 튜브본체(21)에서 멀어질수록 그 내부둘레 지름이 점진적으로 증가한다. 이에 흡입노즐(27)의 단면 모양은 나팔 모양이다. 측정공간(11)의 유체 에너지는 흡입노즐(27)을 통해 튜브본체(21) 내부로 유입될 수 있다.The suction nozzle 27 is connected to one side of the tube body 21, and the inner circumference diameter gradually increases as the distance from the tube body 21 increases. Accordingly, the cross-sectional shape of the suction nozzle 27 is a trumpet shape. The fluid energy in the measurement space 11 may be introduced into the tube body 21 through the suction nozzle 27.

안내 깃(28)은 흡입노즐(27) 내부 둘레에서 가상의 중심 방향으로 돌출되어 원주 방향을 따라 배열되어 있다. 안내 깃(28)들이 이루는 가상의 지름은 튜브본체(21)의 내부둘레 지름과 같다. 안내 깃(28)은 측정공간(11)에서 흡입노즐(27) 내부로 유입되는 유체가 균일하게 유입되도록 가이드 한다.The guide blades 28 protrude from the inner circumference of the suction nozzle 27 in a virtual center direction and are arranged along the circumferential direction. The virtual diameter formed by the guide blades 28 is the same as the inner circumference diameter of the tube body 21. The guide blade 28 guides the fluid flowing into the suction nozzle 27 from the measurement space 11 uniformly.

다음은 도 7 내지 도 19를 참고하여 위에서 설명한 가스미터 수치해석에 관해 설명한다.Next, the numerical analysis of the gas meter described above will be described with reference to FIGS. 7 to 19.

여기서, 수치해석에 사용된 유동 지배방정식을 x, y, z 직교좌표계에서 표현하면 다음과 같다. [식 1]은 질량 보존방정식, [식 2]는 유동의 운동량 보존방정식, [식 3]은 에너지 보존방정식을 나타낸다. 각각 식은 정상상태(steady state)를 나타내고 있다. Here, the flow governing equation used in numerical analysis is expressed in the x, y, z Cartesian coordinate system as follows. [Equation 1] represents the conservation of mass equation, [Equation 2] represents the equation of conservation of the momentum of flow, and [Equation 3] represents the equation of conservation of energy. Each equation represents a steady state.

[식 1][Equation 1]

Figure pat00001
Figure pat00001

[식 2][Equation 2]

Figure pat00002
Figure pat00002

Figure pat00003
Figure pat00003

Figure pat00004
Figure pat00004

[식 3][Equation 3]

Figure pat00005
Figure pat00005

[식 1], [식 2], [식 3]에서 u, v, w는 각각 x, y, z 방향의 속도 성분이고 P는 압력, ρ는 밀도, g는 중력가속도, ν는 동점성계수, α는 온도확산계수, T는 온도이다.In [Equation 1], [Equation 2], and [Equation 3], u, v, and w are the velocity components in the x, y, and z directions, respectively, P is pressure, ρ is density, g is gravitational acceleration, ν is the dynamic viscosity coefficient , α is the temperature diffusion coefficient, and T is the temperature.

위 지배방정식의 수치해법(numerical solution)은 엔시스(ANSYS)를 플랫폼으로 하는 CFX 상용프로그램을 사용하여 구하였다. [식 2]의 대류항은 퀵(QUICK) 차분법을 사용하여 이산화하였고 확산항은 전형적인 중심차분법을 사용하였다.The numerical solution of the above governing equation was obtained using a commercial CFX program using ANSYS as a platform. The convective term in [Equation 2] was discretized using the QUICK difference method, and the diffusion term used a typical central difference method.

본 실시예에 따른 가스미터(1)는 질량식 가스미터 내의 정확도가 높고 재현성이 우수한 유량튜브(20)의 압력 강하기(26)를 제공한다.The gas meter 1 according to the present embodiment provides a pressure drop 26 of the flow tube 20 having high accuracy and excellent reproducibility in a mass gas meter.

이에, 전산유체해석을 통해 유량튜브(20)의 압력 강하기(26)의 최적 형상을 설계함으로써 질량식 가스미터의 유동 안정성 확보한다. 그리고 최적화된 압력 강하기(26)와 열센서(센서부(24))를 장착하여 모세관(우회유로(25)) 유동으로 발생하는 열센서의 온도차를 시험하여 반복성과 재현성에 대한 안정적인 데이터를 수집하고 실용화 제품으로 적용될 수 있도록 한다.Accordingly, the flow stability of the mass-type gas meter is secured by designing the optimum shape of the pressure drop 26 of the flow tube 20 through computational fluid analysis. In addition, by installing an optimized pressure drop 26 and a thermal sensor (sensor unit 24), the temperature difference of the thermal sensor generated by the flow of the capillary tube (bypass channel 25) is tested to collect stable data on repeatability and reproducibility. It can be applied as a commercial product.

먼저, 가스미터의 유량튜브(20)는 하우징(10) 내에 설치되어 있고 하우징(10)으로 유입된 유체 에너지는 측정공간(11)을 채운 후 유량튜브(20)로 유입되고 그 중 일부는 우회유로(25)로 우회된 후 다시 압력 강하기(26)를 통과한 유량과 합쳐진 후 배출된다. 센서부(24)에 형성된 센서유로(251)를 유동하는 유체 에너지의 질량 유량을 직접 측정한다.First, the flow tube 20 of the gas meter is installed in the housing 10, and the fluid energy flowing into the housing 10 fills the measuring space 11 and then flows into the flow tube 20, some of which is bypassed. After being diverted to the flow path 25, it is again combined with the flow rate passing through the pressure drop 26 and then discharged. The mass flow rate of fluid energy flowing through the sensor flow path 251 formed in the sensor unit 24 is directly measured.

유량튜브(20)가 하우징(10) 내부에 위치한 상태에서 최대유량 조건으로 해석했을 때 유량튜브(20)의 흡입노즐(27)에서의 속도 벡터(도 7 참조)와, 압력 분포(도 8 참조)를 나타내었다. x평면(도 7의 a)과 y평면(도 7의 b)에서의 속도 벡터를 보면 유량튜브(20)의 유동유로(211)로 들어오는 유체 에너지 유동은 흡입노즐(27)의 안내 깃(28) 부분을 지나면서 z 방향으로 균일하게 변하는 것을 확인할 수 있다.When the flow tube 20 is located inside the housing 10 and analyzed as the maximum flow condition, the velocity vector at the suction nozzle 27 of the flow tube 20 (see Fig. 7) and the pressure distribution (see Fig. 8) ). Looking at the velocity vectors in the x plane (Fig. 7a) and y plane (Fig. 7b), the fluid energy flow entering the flow path 211 of the flow tube 20 is the guide blade 28 of the suction nozzle 27 ), it can be seen that it changes uniformly in the z direction.

그리고 압력분포 또한 유체 에너지가 흡입노즐(27) 노즐 부분을 지나면서 균일하게 변하는 것을 확인할 수 있다.In addition, it can be seen that the pressure distribution also changes uniformly as the fluid energy passes through the nozzle portion of the suction nozzle 27.

본 실시예에 따른 압력 강하기(26)는 종래 압력 강하기 격자의 임의성을 없애고 균일한 크기의 작은 원형 단면의 유동홀(261)을 형성함으로써 유동의 균일성을 갖는다.The pressure drop 26 according to the present exemplary embodiment eliminates the randomness of the conventional pressure drop grid and forms a flow hole 261 having a small circular cross section of a uniform size, thereby providing uniformity of flow.

여기서, 도면 [도 9의 a)]는 유동홀(261)이 우회유로(25) 부분을 기준으로 대칭을 이루는 형태이고(Porous1), 도면 [도 9의 b)]는 유동홀(261)이 압력 강하기(26)의 중심을 기준으로 방사 형태를 이루고 있는 것을 나타낸(Porous2) 것이다.Here, the drawing [Fig. 9 a)] is a form in which the flow hole 261 is symmetrical with respect to the bypass channel 25 (Porous1), and the drawing [Fig. 9 b)] shows the flow hole 261 It shows that it is in a radial shape based on the center of the pressure drop 26 (Porous2).

도면 [도 10] 내지 [도 12]는 압력 강하기(26)의 배출부를 x평면에서 본 것으로, (a)는 [도 9의 (a)]를 나타낸 것이고, (b)는 [도 9의 (b)]를 나타낸 것으로 전체적으로 균일한 압력분포를 보이고 있다.The drawings [FIG. 10] to [FIG. 12] show the discharge portion of the pressure drop 26 from the x plane, (a) shows [Fig. 9(a)], and (b) shows [Fig. b)], showing a uniform pressure distribution throughout.

도면 [도 10의 (a)와 (b)]는 최소유량에서 압력분포를 나타낸 것으로 거의 동일한 분포를 띄고 있을 것을 확인할 수 있다. 도면 [도 11의 (a)와 (b)]는

Figure pat00006
에서의 압력분포를 나타낸 것으로 전체적으로 균일한 압력분포를 뛰고 있는 것을 확인할 수 있다. 도면 [도 12의 (a)와 (b)]는 최대유량일 때 압력분포를 나타낸 것으로 (a)는 이웃한 유동홀(261)의 간격이 넓은 부분에서 낮은 압력을 띄고, (b)는 벽 주변에서 낮은 압력을 띄고 있는 것을 확인할 수 있다.The drawings [Fig. 10(a) and (b)] show the pressure distribution at the minimum flow rate, and it can be seen that they have almost the same distribution. The drawings [Fig. 11 (a) and (b)] are
Figure pat00006
By showing the pressure distribution at, it can be confirmed that the overall pressure distribution is uniform. Figures [Fig. 12 (a) and (b)] show the pressure distribution at the maximum flow rate, where (a) shows low pressure in the wider gap between adjacent flow holes 261, and (b) shows the wall You can see that there is low pressure around it.

도면 [도 13] 내지 [도 15]는 유량튜브(20) 내에서 압력분포를 z평면에서 본 것을 나타낸 것이다. 여기서 (a)는 [도 9의 (a)]를 나타낸 것이고, (b)는 [도 9의 (b)]를 나타낸 것이다.13 to 15 show the pressure distribution in the flow tube 20 viewed from the z plane. Here, (a) shows [Fig. 9(a)], and (b) shows [Fig. 9(b)].

도면 [도 13의 (a)와 (b)]는

Figure pat00007
에서의 압력분포를 나타낸 것으로 압력 강하기(26)의 배출부에서 압력이 균일하게 유지되는 것을 확인할 수 있다. 도면 [도 14의 (a)와 (b)]는 최대유량일 때 압력분포를 나타낸 것으로 (b)가 (a)보다 압력분포가 좀 더 균일한 것을 확인할 수 있다.The drawings [Fig. 13 (a) and (b)] are
Figure pat00007
It can be seen that the pressure is uniformly maintained at the discharge portion of the pressure drop 26 by showing the pressure distribution at. Figures [Fig. 14 (a) and (b)] show the pressure distribution at the maximum flow rate, and it can be seen that (b) has a more uniform pressure distribution than (a).

그리고 도면 [도 14의 (a)와 (b)]는 최대유량일 때 속도 분포를 나타낸 것으로 균일하고 대칭을 이루는 것을 확인할 수 있다.And it can be seen that the drawings [Fig. 14(a) and (b)] show the velocity distribution at the maximum flow rate, and are uniform and symmetric.

아울러, 압력 강하기(26)의 유동홀(261)을 도면 [도 9의 (a)와 (b)]와 같이 두 가지의 다공 형태로 형성하여 수치해석을 수행하였다.In addition, numerical analysis was performed by forming the flow hole 261 of the pressure drop 26 into two porous shapes as shown in the drawings [Fig. 9 (a) and (b)].

수치해석 결과로부터 기존의 형상보다 다공 형상이 배출부에서의 유동이 균일하다는 것을 보았다. 이에, 유량 변화에 따른 압력 강하기(26)에서의 압력 강하 특성과 입구에서의 질량 유량과 우회유로(25)를 따라 흐르는 질량 유량의 비를 기준으로 결정하였다.From the results of numerical analysis, it was found that the flow at the discharge part was more uniform in the porous shape than in the conventional shape. Accordingly, it was determined based on the ratio of the pressure drop characteristics at the pressure drop 26 according to the change in flow rate and the mass flow rate at the inlet and the mass flow rate flowing along the bypass channel 25.

도면 [도 16]은 유량 변화에 따른 압력 강하기의 전, 후단의 압력 강하를 나타낸 그래프이다. Original(유동홀이 격자 형상으로 형성됨, 도 20 참조(기존)), Porous1(도 9의 a), Porous2(도 9의 b) 모두 2차 함수의 형태를 보이나 Porous2이 선형에 가까운 형태를 보인다. 선형에 가까울수록 실제 측정치(count)를 교정(calibration)함에 유리하므로 Porous2이 상대적으로 우수함을 보였다.Fig. 16 is a graph showing the pressure drop before and after the pressure drop according to the flow rate change. Original (flow hole is formed in a lattice shape, see Fig. 20 (existing)), Porous1 (Fig. 9a), Porous2 (Fig. 9b) all show the form of a quadratic function, but Porous2 shows a form close to linear. The closer it is to the linearity, the more advantageous it is to calibrate the actual measurement value, so Porous2 was relatively superior.

도면 [도 17]은 부피 유량에 따른 입구(211a)에서의 질량 유량과 우회유로(25)에서의 질량 유량의 비를 나타낸 그래프이다. 종래 모델의 경우 질량비가 매우 작은 값을 가지며 높은 유량에서 불규칙한 값을 보인 것을 알 수 있다. Porous1은 로그함수 형태를 가지고 있으며 유량이 많아질수록 선형을 띄고 있다. Porous2는 전체적으로 일정한 기울기를 가진 1차 함수 형태를 가지고 있으므로 역시 상대적으로 우수함을 보였다.Fig. 17 is a graph showing the ratio of the mass flow rate at the inlet 211a and the mass flow rate at the bypass channel 25 according to the volume flow rate. In the case of the conventional model, it can be seen that the mass ratio has a very small value and shows an irregular value at a high flow rate. Porous1 has a logarithmic function and becomes linear as the flow rate increases. Porous2 also showed relatively excellent because it has a linear function form with a constant slope overall.

이와 같은 수치해석 결과를 통해 압력 강하기(26)의 유동홀(261)이 원형으로 형성되어 중심을 기준으로 방사형으로 배열된 것이 최적 형상인 것을 알 수 있다.Through such a numerical analysis result, it can be seen that the flow hole 261 of the pressure drop 26 is formed in a circular shape and arranged in a radial shape based on the center of the pressure drop 26.

압력 강하기의 성능 실험 결과, Original(기존) 압력 강하기와 Porous2 압력 강하기(26)를 유량튜브(20)에 설치한 후 넓은 범위의 유량을 통과시키고 센서부에서 측정되는 전자 펄스 값인 측정치와 비교하였다.As a result of the performance test of the pressure drop, the original (conventional) pressure drop and the Porous2 pressure drop 26 were installed in the flow tube 20, passed through a wide range of flow rates, and compared with the measured values, which are electronic pulse values measured by the sensor unit.

도면 [도 18]의 비교 그래프에서 보듯이 기존 압력 강하기는 작은 유량 범위에서 s자 곡선을 그리며 기울기의 큰 변화를 보여준 반면 새롭게 개발된 압력 강하기는 모든 유량 범위에서 완만하고 일관된 기울기를 보여주고 있다. 측정된 측정치를 교정과정을 거쳐서 질량 유량으로 환산한다는 점을 고려하면 교정변수가 작은 압력 강하기가 훨씬 우수하다고 평가된다. 이에, 원형의 유동홀(261)이 형성된 압력 강하기(26)가 기존 압력 강하기(유동홀이 격자 형상으로 형성되어 있음)에 비해서 우수하다는 것을 알 수 있다.As shown in the comparative graph of Fig. 18, the existing pressure drop shows a large change in slope by drawing an s-curve in a small flow range, whereas the newly developed pressure drop shows a gentle and consistent slope in all flow ranges. Considering that the measured value is converted to mass flow rate through a calibration process, the pressure drop with a small calibration variable is evaluated to be much better. Accordingly, it can be seen that the pressure drop 26 in which the circular flow hole 261 is formed is superior to the existing pressure drop (flow hole is formed in a grid shape).

그리고 도면 [도 19]는 압력 강하기(26)에 대하여 유량을 증가시키며 측정치를 측정하고 반대로 유량을 감소시켜 측정치를 측정하여 표시한 것이다. 이를 통해 압력 강하기(26)의 이력 특성(hysteresis characteristics)을 테스트하였고 이력 효과가 전혀 없다고 평가되는 매우 우수한 결과를 확인하였다.And the drawing [Fig. 19] shows the measured value by increasing the flow rate for the pressure drop 26 and measuring the measured value, and decreasing the flow rate on the contrary. Through this, the hysteresis characteristics of the pressure drop 26 were tested, and a very good result was confirmed that there was no hysteresis effect at all.

이에, 도면 [도 20]에서 나타낸 바와 같이, Original(기존) 압력 강하기(pressure drop element)의 아래 V자 홈이 우회유로가 형성된 부분이다. 이 압력 강하기에 의해 우회유로의 입구와 출구 사이에 압력 차가 발생하고 우회유로를 통과하는 유동이 형성되게 된다. 우회유로의 질량 유량을 유량센서로 측정함으로써 실제 유량을 간접적으로 얻게 되는 것이다. 이러한 종래 압력 강하기는 대략 사각형 형상의 격자 형태를 갖고 있고 일부분이 막혀있는 상태이다. 도면 [도 20]에서 짙은 색으로 표현된 부분이 막힌 부분으로서 그 패턴이 매우 임의적임을 알 수 있다. 이러한 임의성으로 인해서 유량 측정값이 불안정하고 측정의 재현성이 나빠지는 결과를 초래하게 된 것이다.Accordingly, as shown in the drawing [Fig. 20], the V-shaped groove below the original (existing) pressure drop element is a portion in which the bypass flow path is formed. Due to this pressure drop, a pressure difference is generated between the inlet and the outlet of the bypass channel and flow through the bypass channel is formed. The actual flow rate is obtained indirectly by measuring the mass flow rate of the bypass channel with a flow sensor. This conventional pressure drop has a grid shape of an approximately square shape and is partially blocked. In the drawing [FIG. 20], it can be seen that the part represented by the dark color is a blocked part, and the pattern is very arbitrary. Due to this randomness, the flow rate measurement is unstable and the reproducibility of the measurement is deteriorated.

그러나, 본 실시예의 경우 압력 강하기(26)의 유동홀(261) 단면 모양을 원형으로 형성하고 압력 강하기(26)의 중심을 기준으로 방사형으로 배열되므로 넓은 유량 범위에서 선형 응답성이 향상되었고 이력특성도 우수하였다.However, in the case of this embodiment, since the cross-sectional shape of the flow hole 261 of the pressure drop 26 is formed in a circular shape and is arranged radially with respect to the center of the pressure drop 26, linear response is improved in a wide flow range and hysteresis characteristics It was also excellent.

이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and improvements by those skilled in the art using the basic concept of the present invention defined in the following claims are also present. It belongs to the scope of rights of

1: 가스미터 10: 하우징
11: 측정공간 11a: 유입구
11b: 배출구 12: 필터부재
13: 디스플레이부 20: 유량튜브
21: 튜브본체 211: 유동유로
211a: 입구 211b: 출구
22: 필터부 23: 센서 배치부
231: 배치공간 24: 센서부
25: 우회유로 251: 센서유로
252: 제1 모세관 253: 제2 모세관
254: 코팅층 26: 압력 강하기
261: 유동홀 27: 흡입노즐
28: 안내 깃
1: gas meter 10: housing
11: measuring space 11a: inlet
11b: outlet 12: filter member
13: display unit 20: flow tube
21: tube body 211: flow channel
211a: entrance 211b: exit
22: filter unit 23: sensor arrangement unit
231: arrangement space 24: sensor unit
25: bypass flow 251: sensor flow
252: first capillary 253: second capillary
254: coating layer 26: pressure drop
261: flow hole 27: suction nozzle
28: guide feather

Claims (10)

입구와 출구를 갖는 유동유로가 내부를 관통한 튜브본체,
상기 유동유로에 배치되어 있고 상기 입구와 상기 출구를 연결하는 원형의 유동홀이 복수 형성되어 있는 압력 강하기,
상기 튜브본체에 형성되어 있고 배치공간을 갖는 센서 배치부,
상기 센서 배치부에 형성되어 있고 상기 유동유로를 유동하는 유체의 유동을 우회시키는 우회유로 및
상기 유동유로의 입구에 배치된 필터부
를 포함하며,
상기 유동유로로 유입되어 유동하는 유체 에너지 중 일부는 상기 우회유로를 통해 상기 압력 강하기를 우회하여 상기 출구에서 합류하여 배출되는
유량튜브.
A tube body through which a flow channel having an inlet and an outlet passes through the inside,
A pressure drop in which a plurality of circular flow holes disposed in the flow passage and connecting the inlet and the outlet are formed,
A sensor arrangement part formed in the tube body and having an arrangement space,
A bypass passage formed in the sensor arrangement portion and bypassing the flow of fluid flowing through the flow passage; and
A filter unit disposed at the inlet of the flow channel
Including,
Some of the fluid energy flowing into the flow channel bypasses the pressure drop through the bypass channel and merges and discharges at the outlet.
Flow tube.
제1항에서,
상기 우회유로는
상기 배치공간의 바닥에 형성된 센서유로,
상기 입구와 상기 센서유로 일단을 연결하는 제1 모세관 및
상기 출구와 상기 센서유로 타단을 연결하는 제2 모세관
을 포함하는 유량튜브.
In claim 1,
The above bypass passage
A sensor flow path formed on the floor of the arrangement space,
A first capillary tube connecting one end of the inlet and the sensor flow path, and
A second capillary tube connecting the outlet and the other end of the sensor flow path
Flow tube comprising a.
제2항에서,
상기 우회유로에는 코팅층이 형성되어 있는 유량튜브.
In paragraph 2,
A flow tube in which a coating layer is formed in the bypass channel.
제2항에서,
상기 배치공간에 배치된 센서부를 더 포함하는 유량튜브.
In paragraph 2,
Flow tube further comprising a sensor unit disposed in the arrangement space.
제4항에서,
상기 센서부는 열센서를 포함하는 유량튜브.
In claim 4,
The sensor unit flow tube including a thermal sensor.
제2항에서,
상기 압력 강하기는 상기 유동유로에서 상기 제1 모세관과 상기 제2 모세관 사이에 위치하고, 상기 유동홀은 상기 압력 강하기의 가상의 중심을 기준으로 방사형으로 배열되어 있는 유량튜브.
In paragraph 2,
The pressure drop is located between the first capillary tube and the second capillary tube in the flow channel, and the flow hole is a flow tube arranged radially with respect to an imaginary center of the pressure drop.
제1항에서,
상기 유동유로 입구와 연결된 흡입노즐을 더 포함하고 상기 흡입노즐의 내부둘레 지름은 상기 튜브본체에서 멀어질수록 점진적으로 증가하는 유량튜브.
In claim 1,
A flow tube further comprising a suction nozzle connected to an inlet of the flow channel, and the inner circumference diameter of the suction nozzle gradually increases as the distance from the tube body increases.
제7항에서,
상기 흡입노즐의 내부 둘레에서 원주 방향을 따라 배열되어 있고 유입되는 유체가 균일하게 유입되도록 하는 안내 깃을 더 포함하는 유량튜브.
In clause 7,
The flow tube further comprises a guide blade arranged in a circumferential direction around the inner circumference of the suction nozzle and allowing the incoming fluid to be uniformly introduced.
내부에 측정공간이 형성되어 있고 상기 측정공간과 연결된 유입구 및 배출구를 갖는 하우징, 그리고
상기 측정공간에 위치하여 상기 배출구와 연결된 제1항 내지 제8항 중 선택된 어느 한 항에 정의되어 있는 유량튜브
를 포함하는 가스미터.
A housing having an inlet and an outlet connected to the measuring space and having a measuring space formed therein, and
A flow tube defined in any one of claims 1 to 8 located in the measurement space and connected to the outlet
Gas meter comprising a.
제9항에서,
상기 유입구에 배치된 필터부재를 더 포함하는 가스미터.
In claim 9,
Gas meter further comprising a filter member disposed at the inlet.
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