KR20210077525A - 초음파 센서를 이용하는 액체 질량 유량계 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 초음파 센서를 이용하는 액체 질량 유량계에 관한 것이다. 액체 질량 유량계는, 유체의 유량 혹은 질량을 측정하기 위해 유체가 흐르는 배관의 중간부에 설치되고 상기의 중간부에서 배관의 일단이 연결되는 유입공과 배관의 타단이 연결되는 유출공을 구비하는 배관연결블록, 및 중력 방향에서 지구 중심에 가까운 배관연결블록의 하부측에 결합하여 배관연결블록 내부로 초음파를 송신하고 배관연결블록 내부에서 반사되는 초음파를 수신하는 초음파센서를 포함한다.

Description

초음파 센서를 이용하는 액체 질량 유량계{LIQUID MASS FLOW METER USING ULTRASOUND SENDOR}
본 발명은 액체 질량 유량계에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 초음파 센서를 이용하는 액체 질량 유량계에 관한 것이다.
기존의 유량계는 유체 종류에 따라 제한적으로 사용 가능하다. 유량계에서 유량 측정을 위한 구간은 통상 상대적으로 작은 직경을 가진 구간으로 형성하므로 고점도 유체가 흐르는 유로에서 유량을 측정할 때 유량 측정 구간에서 유로의 막힘 현상이 빈번히 발생하는 문제가 있다.
또한, 기존 유량계는 범용이 아닌 정해진 범위 내에서만 사용해야 하는 한계가 있다. 그리고, 대부분의 유량계에서는 측정 간의 거리, 라인 직경 등에서 설치 조건을 따라야 하는 제약이 있다.
아울러, 기존의 유량계는 유속, 온도 등의 외부 요인에 의해 유량 측정 값이 상이해지는 문제가 있다.
이와 같이, 기존 기술의 유량계의 문제와 한계를 고려한 새로운 유량계가 요구되고 있다.
국내등록특허 공보 제10-0854229호(2008.08.25)
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파 센서를 이용하면서 신뢰성 높은 측정 결과를 얻을 수 있는 유체 질량 유량계를 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 중력 방향의 하부측에서 초음파를 조사하는 방식으로 초음파 센서를 사용함으로써 측정 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 유체 질량 유량계를 제공하는데 있다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 유체 질량 유량계는, 유체의 유량 혹은 질량을 측정하기 위해 상기 유체가 흐르는 배관의 중간부에 설치되고 상기 중간부에서 상기 배관의 일단이 연결되는 유입공과 상기 배관의 타단이 연결되는 유출공을 구비하는 배관연결블록, 및 중력 방향에서 지구 중심에 가까운 상기 배관연결블록의 하부측에 결합하여 상기 배관연결블록 내부로 초음파를 송신하고 상기 배관연결블록 내부에서 반사되는 초음파를 수신하는 초음파센서를 포함한다.
일실시예에서, 상기 초음파센서는 초음파 송신부 및 초음파 수신부와, 상기 초음파 송신부 및 상기 초음파 수신부 사이에 배치되는 배리어를 구비하고, 상기 초음파 송신부 및 상기 초음파 수신부는 상기 배관연결블록의 윈도우에 결합된 프로브를 통해 상기 배관연결블록 내부에 초음파를 송신하고 반사되는 초음파를 수신한다.
일실시예에서, 상기 중력 방향의 하부측은 상기 배관연결블록의 폭 방향의 중심점을 지나는 중력 방향의 직선과 직교하고 상기 폭 방향으로 연장하는 선분을 포함하는 평면의 하부에 노출되는 상기 배관연결블록의 아랫부분 또는 반구하부를 포함한다. 상기 초음파센서는 상기 배관연결블록의 중심점 또는 폭 방향의 중심점을 중심으로 상기 윈도우의 중심과 상기 중력 방향이 이루는 내각이 80° 이하의 범위에 위치한다.
일실시예에서, 상기 평면은 상기 배관연결블록 내부를 흐르는 유체의 표면에 대응할 수 있다.
일실시예에서, 상기 프로브에 연결된 상기 초음파 송신부 및 상기 초음파 수신부가 탑재되는 신호처리보드를 더 포함하고, 상기 신호처리보드에 탑재되는 연산처리장치는 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부의 동작을 제어하고 상기 초음파 수신부의 감지신호를 처리한다.
상기 기술적 과제를 해결하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 유체 질량 유량계는, 인쇄회로기판; 상기 인쇄회로기판에 탑재되는 초음파 송신부; 상기 인쇄회로기판에 탑재되고 상기 초음파 송신부와 연결되어 초음파를 송신하는 제1 인터페이스; 상기 인쇄회로기판에 탑재되는 초음파 수신부; 상기 인쇄회로기판에 탑재되고 상기 초음파 수신부와 연결되어 초음파를 수신하는 제2 인터페이스; 상기 인쇄회로기판에 탑재되고 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부의 동작을 제어하고 상기 초음파 수신부의 감지신호를 처리하는 연산처리장치; 및 상기 인쇄회로기판에 탑재되고 상기 연산처리장치에 연결되어 상기 연산처리장치와 외부 장치 간의 신호 및 데이터의 송수신을 지원하는 제3 인터페이스를 포함한다.
일실시예에서, 상기 액체 질량 유량계는 상기 제1 인터페이스에 연결되는 제1 프로브 및 상기 제2 인터페이스에 연결되는 제2 프로브를 일체로 구비한 원통형 프로브를 더 포함한다. 상기 원통형 프로브는 중력 방향에서 지구 중심에 가까운 배관연결블록의 하부측에서 배관연결블록의 윈도우 또는 개구부에 결합한다. 상기 배관연결블록은 유체의 유량 혹은 질량을 측정하기 위해 상기 유체가 흐르는 배관의 중간부에 설치되고 상기 중간부에서 상기 배관의 일단이 연결되는 유입공과 상기 배관의 타단이 연결되는 유출공을 구비한다.
전술한 초음파 센서를 이용하는 액체 질량 유량계를 사용하는 경우에는, 액체의 유량 혹은 질량을 측정하는데 있어서 신뢰성 높은 측정 결과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명에 의하면, 측정 결과에 있어서 신뢰성이 우수한 액체 질량 유량계를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액체 질량 유량계(liquid mass flow meter, LMFM)의 개략적인 전체 구성도이다.
도 2는 도 1의 LMFM의 주요 부분에 대한 구성을 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 3은 도 2의 주요 부분의 프로브 구성을 설명하기 위한 부분 확대도이다.
도 4는 도 3의 프로브를 배관연결블럭 내부에서 내려다 본 평면도이다.
도 5는 도 1의 LMFM에 채용할 수 있는 신호처리보드의 구현예에 따른 도면이다.
도 6은 도 1의 LMFM에서의 초음파를 이용한 액체 질량 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 도 1의 LMFM에서 검출된 감지신호를 초음파 출력신호와 함께 예시한 도면이다.
도 8은 비교예에 따른 LMFM의 주요 부분의 변형 구성을 나타낸 도면이다.
도 9a 내지 도 9f는 도 1의 LMFM을 사용하여 서로 다른 직경의 배관 속을 일정 속도로 흐르는 물에 대한 유량 측정 결과를 비교예와 함께 나타낸 그래프들이다.
도 10a 내지 도 10f는 도 1의 LMFM을 사용하여 점도 1의 물(H2O)을 유량범위 0.1~0.5 g/min의 조건에서 직경 1.0㎜, 1.2㎜, 1.4㎜, 1.6㎜, 1.8㎜ 및 2.0㎜을 갖는 내부 유로 각각에 흘린 후 질량 유량을 측정한 결과 그래프들이다.
도 11a 내지 도 11f는 도 1의 LMFM을 사용하여 점도 15의 에틸렌클리콜(ethylene glycol)을 유량범위 0.1~0.9 g/min의 조건에서 직경 1.0㎜, 1.2㎜, 1.4㎜, 1.6㎜, 1.8㎜ 및 2.0㎜을 갖는 내부 유로 각각에 흘린 후 질량 유량을 측정한 결과 그래프들이다.
본 명세서에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니되며, 발명자는 그 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액체 질량 유량계(liquid mass flow meter, LMFM)의 개략적인 전체 구성도이다. 도 2는 도 1의 LMFM의 주요 부분에 대한 구성을 설명하기 위한 부분 확대도이다. 도 3은 도 2의 주요 부분의 프로브 구성을 설명하기 위한 부분 확대도이다. 도 4는 도 3의 프로브를 배관연결블럭 내부에서 내려다 본 평면도이다. 그리고, 도 5는 도 1의 LMFM에 채용할 수 있는 신호처리보드의 구현예에 따른 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 액체 질량 유량계(LMFM)(20)는, 배관연결블록(21) 및 초음파센서를 포함한다.
배관연결블록(21)은 유체의 유량 혹은 질량을 측정하기 위해 유체가 흐르는 배관(12)의 중간부에 설치되고 중간부에서 배관의 일단이 연결되는 유입공(210)과 배관의 타단이 연결되는 유출공(220)을 구비한다. 유입공(210)에 연결되는 배관(12)은 소정의 액체(liguid)를 저장하는 저장 용기(10)에 연결될 수 있다. 저장 용기(10)에는 캐리어 가스(carrier gas) 등의 가스가 주입될 수 있다. 그리고 저장 용기(10)와 유입공(210) 사이에는 액체의 유량을 조절하는 유량조절기(14)가 설치될 수 있다.
배관(12)은 튜브로 지칭될 수 있다. 유입공(210)과 유출공(220) 각각은 배관(12)과 배관연결블록(21)을 연결하는 배관 커넥터에 의해 형성될 수 있다. 액체가 흐르는 방향은 x방향으로 지칭될 수 있다.
본 실시예에서 질량 유량계는 관성 유량계로도 지칭되며 배관을 통해 이동하는 유체의 질량 유량을 측정한다. 질량 유량계는 장치를 통과하는 단위시간당 유체의 질량을 측정한다. 질량 유량은 단위 시간당 고정 점을 지나가는 유체의 질량을 나타낸다. 질량 유량계는 유체의 온도나 압력이 크게 변화하는 조건에서 유체의 밀도나 온도나 압력에 관계없이 유체의 질량을 직접 측정하므로 복잡한 계산을 필요로 하지 않고 유체 성질의 변화에 대한 보상없이 유량을 측정할 수 있다.
본 실시예에서 질량 유량계의 신뢰도를 향상시키기 위해, 초음파센서는 도 2에 도시한 바와 같이 중력 방향(z방향)에서 지구 중심에 가까운 배관연결블록(21)의 하부측에 결합된다. 즉, 초음파센서의 프로브(22)는 배관연결블록(21)의 하부측에 연결되어 배관연결블록 내부로 초음파를 송출하고 배관연결블록(21) 내부에서 반사되는 초음파를 수신하며, 이러한 구성에 의해 유체의 질량 유량을 신뢰성 있게 측정할 수 있다.
배관연결블록(21)은 광의의 측면에서 팬텀 블록(212)과, 팬텀 블록(212)의 내부를 관통하고 유입공(210)과 유출공(220) 사이에서 연장하는 내부 유로(214)와, 팬텀 블록(212)에 결합하고 내부 유로(214)로 초음파를 송신하고 내부 유로(214)로부터 되돌아오는 초음파를 수신하는 초음파센서의 프로브(22)의 말단부를 포함할 수 있다. 내부 유로(214)의 직경은 1.0㎜ 내지 2.0㎜일 수 있다.
중력 방향의 하부측은 배관연결블록(21)의 폭 방향의 중심점을 지나는 중력 방향의 직선과 직교하고 폭 방향으로 연장하는 선분을 포함하는 평면의 하부에 노출되는 배관연결블록의 아랫부분 또는 반구하부를 포함하는 것으로 정의될 수 있다. 그 경우, 초음파센서는 배관연결블록(21)의 중심점 또는 폭 방향의 중심점을 중심으로 윈도우(216)의 중심과 중력 방향(z방향)이 이루는 내각이 80° 이하의 범위에 위치하도록 설치될 수 있다.
여기서, 상기의 평면은 배관연결블록(21)의 내부에 흐르는 액체의 표면에 대응하거나 중력 방향에서 평행이동될 수 있다. 또한, 배관연결블록(21)에 결합하는 프로브(22)의 위치는 내부 유로에서 액체의 표면이 위치하는 높이가 낮아짐에 따라 내부 유로 단면의 중심점에서 중력 방향을 향하는 직선과 이루는 사이각이 작아지는 방향으로 이동 배치될 수 있다. 이것은 내부 유로(214) 내부에 기체가 있더라도 적어도 내부 유로(214) 바닥에 위치하는 액체에 초음파를 송신하고 수신할 수 있도록 하여 감지신호의 오류를 최소화하기 위한 것이다.
전술한 바와 같이 프로브(22)를 중력 방향에서 배관연결블록(21)의 하부측에 설치하면, 배관연결블록(21) 내부의 기체가 존재할 때에도 기체가 액체의 상부에 위치하게 되므로 실질적으로 연속적으로 흐르는 액체로부터 오류가 거의 없는 감지 신호를 획득할 수 있고, 이러한 감지 신호에 기초하여 신뢰성 있게 액체 유량을 측정할 수 있다.
초음파센서는 도 3에 도시한 바와 같이 초음파 송신부(221) 및 초음파 수신부(222)와, 초음파 송신부 및 초음파 수신부 사이에 배치되는 배리어(223)를 구비할 수 있다. 초음파 송신부(221) 및 초음파 수신부(222)는 배관연결블록(21)의 윈도우(216)에 결합된 프로브(22)를 통해 배관연결블록(21) 내부에 초음파를 송신하고 반사되는 초음파를 수신한다.
또한, 도 4에 도시한 바와 같이 배관연결블록(21)의 원도우(216)가 원형인 경우, 프로브(22)의 말단부는 원형 윈도우(220)를 구비할 수 있다. 그리고 배리어(223)는 프로브(22) 차원에서 초음파 송신부(221)와 초음파 수신부(222)를 양분할 수 있다.
본 실시예에 따른 LMFM(20)은 도 5에 도시한 바와 같이 프로브(22)를 제외하고 초음파 송신부(221) 및 초음파 수신부(222)를 탑재하는 신호처리보드(20a)를 더 포함할 수 있다. 신호처리보드(20a)에 탑재되는 연산처리장치(206)는 초음파 송신부의 송신모듈(202)과 초음파 수신부의 수신모듈(203)의 동작을 제어하고 초음파 수신부의 감지신호를 처리한다.
송신모듈(202)와 수신모듈(203)은 인쇄회로기판(201)에 실장될 수 있다. 송신모듈(202)에 일체로 결합하는 제1 인터페이스(204)는 송신모듈(202)의 초음파를 프로브(22)에 전달하고, 수신모듈(203)에 일체로 결합하는 제2 인터페이스(205)는 프로브(22)를 통해 수신되는 초음파를 수신모듈(203)에 전달할 수 있다. 제1 인터페이스(204)와 제2 인터페이스(205)는 광도파로를 구비한 커넥터로서 BNC 커넥터, TNC 커넥터, SMA 커넥터 등의 동축케이블 커넥터를 포함할 수 있다.
연산처리장치(206)는 인쇄회로기판(201)에 탑재되고 연산처리장치(206)와 외부 장치 간의 신호 및 데이터의 송수신을 지원하는 제3 인터페이스에 연결될 수 있다. 연산처리장치(206)는 제3 인터페이스의 동작을 제어하기 위한 수단이나 이러한 수단에 상응하는 기능을 수행하는 구성부를 구비할 수 있다.
전술한 실시예에서는 프로브(22)가 제1 인터페이스(204)에 연결되는 제1 프로브 및 제2 인터페이스(205)에 연결되는 제2 프로브를 일체로 구비한 원통형 프로브 형태를 구비하는 것으로 설명하였지만, 본 발명은 그러한 구성으로 한정되지 않고, 제1 프로브와 제2 프로브가 서로 이격되어 배관연결블록에 독립적으로 결합할 수 있음은 물론이다. 이 경우, 배관연결블록에는 2개의 윈도우가 설치될 수 있다. 이 경우, 배관연결블록에는 2개의 윈도우가 설치될 수 있다. 다만, 제1 프로브와 제2 프로브를 사용하는 경우, 단위 시간당 고정 점을 지나는 유체의 질량을 측정할 수 있도록 초음파를 송신하는 제1 프로브와 초음파를 수신하는 제2 프로브가 서로 경사지게 배치되는 것이 바람직하다.
도 6은 도 1의 LMFM에서의 초음파를 이용한 액체 질량 측정 원리를 설명하기 위한 도면이다. 그리고 도 7은 도 1의 LMFM에서 검출된 감지신호를 초음파 출력신호와 함께 예시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 LMFM(20)은 도플러 효과를 이용하여 유체의 질량 유량을 측정한다. 배관연결블록의 내부 유로(214)를 유동하는 유체는 산란체(13)를 포함한다. 도플러 효과는 빛이나 음파 등의 파동의 주파수는 파원 혹은 관측자가 움직일 때 주파수가 변하는 원리로 말한다.
본 실시예의 LMFM(20)에서 유체의 질량 유량을 측정하기 위한 도플러 효과를 식으로 나타내면 다음의 [수학식 1]과 같다.
Figure pat00001
위의 [수학식 1]에서 수식의 각 성분은, 도플러 시프트 주파수(fd), 프로브(22)를 통해 내부 유로(214)에 조사되는 초음파의 주파수(f0), 유체 또는 유체 내 산란체(13)의 이동 속도(V), 초음파빔과 내부 유로의 연장 방향과의 각도(θ), 용액 내에서의 음속(c)을 나타낸다.
측정된 신호는 시간(time) 도메인에서 사인파 형태를 나타낸다. 도 7에 도시한 바와 같이, 초음파 수신부의 수신모듈을 통해 감지된 신호(감지신호; S2)는 초음파 송신부의 송신모듈에서 조사된 신호(S1)를 도플러 시프트 주파수(fd)만큼 이동한 신호 파형을 가진다.
본 실시예에서는 전술한 도플러 시프트 주파수에 기초하여 유체의 질량 유량을 측정한다.
도 8은 비교예에 따른 LMFM의 주요 부분의 변형 구성을 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 비교예에 따른 LMFM의 배관연결블록(21p)에서는 프로브(22)가 중력 방향(z방향)에서 팬텀 블록(212)의 상부측에 위치한다. 이러한 구성의 비교예에서는 유체의 질량 유량을 측정할 때 유체에 액체와 기체가 혼합되어 있는 경우 본 실시예의 경우 대비 측정 에러를 상대적으로 많이 발생시킨다.
도 9a 내지 도 9f는 도 1의 LMFM을 사용한 실험(본 실시예)에서 서로 다른 직경의 배관 내부의 유로를 미리 설정된 유속으로 흐르는 유체의 질량 유량의 측정 결과를 비교예와 함께 각각 나타낸 그래프들이다.
도 9a 내지 도 9f에서, 배관의 직경은 기재된 순서대로 각각 1.0㎜, 1.2㎜, 1.4㎜, 1.6㎜, 1.8㎜ 및 2.0㎜이고, 이러한 직경의 각 배관에 물(H2O)을 0.1 내지 0.5g/min의 유속으로 유동시킨 상태(설정유량)에서 각 배관에서의 유체 질량 유량을 측정한 결과(측정유량)를 나타낸다.
도 9a 내지 도 9f에서, 본 실시예는 초음파센서의 프로브가 배관연결블록의 하부측에 설치되어 유체 질량 유량을 측정한 경우로서 적색 그래프로 표시되고, 비교예는 초음파센서의 프로브가 배관연결블록의 상부측에 설치되어 유체 질량 유량을 측정한 경우로서 청색 그래프로 표시된다.
도 9a 내지 도 9f에서 볼 수 있듯이, 본 실시예의 측정 유량이 설정 유량과 거의 동일하고 오차가 적으나, 비교예의 경우, 배관의 직경이 1.6㎜를 기준으로 배관의 직경이 더 커지거나 작아질수록 측정 유량이 설정 유량과 더 큰 차이를 나타내는 것을 알 수 있다.
이와 같이, 유체 질량 유량의 측정에서 초음파센서의 측정 위치에 따라 측정 정확도에서 큰 차이가 발생하는 것을 알 수 있다. 즉, 본 실시예에 의하면, 초음파센서를 이용하면서 초음파센서의 측정 위치를 한정함으로써 더욱 신뢰성이 높은 유체 질량 유량의 측정 결과를 얻을 수 있음을 알 수 있다. 이러한 구성은 또한 측정 위치에서의 내부 유로의 직경 혹은 사이즈나 액체 유량에 크게 영향을 받지 않는 효과도 가지는 것을 알 수 있다.
도 10a 내지 도 10f는 도 1의 LMFM을 사용하여 점도 1의 물(H2O)을 유량범위 0.1~0.5 g/min의 조건에서 직경 1.0㎜, 1.2㎜, 1.4㎜, 1.6㎜, 1.8㎜ 및 2.0㎜을 갖는 내부 유로 각각에 흘린 후 질량 유량을 측정한 결과 그래프들이다. 그리고, 도 11a 내지 도 11f는 도 1의 LMFM을 사용하여 점도 15의 에틸렌글리콜(ethylene glycol)을 유량범위 0.1~0.9 g/min의 조건에서 직경 1.0㎜, 1.2㎜, 1.4㎜, 1.6㎜, 1.8㎜ 및 2.0㎜을 갖는 내부 유로 각각에 흘린 후 질량 유량을 측정한 결과 그래프들이다.
도 10a 내지 도 10f와 도 11a 내지 도 11f를 참조하면, 점도 1의 물과 점도 15의 에틸렌글리콜의 질량 유량의 측정 결과, 초음파센서의 측정 위치를 배관연결블록의 하부측에 위치시키면 내부 유로의 직경 혹은 사이즈나 액체 유량에 크게 영향을 받지 않는 효과도 가지는 것을 알 수 있다. 또한, 액체의 점도에 대해서도 거의 영향을 받지 않고 신뢰도 높게 질량 유량을 측정할 수 있음을 알 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상 및 양태으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 특허는 산업통상자원부 산업기술혁신사업으로 지원된 연구결과이다.
[과제번호: 20008168, 과제명: 반도체 증착 장비에 사용되는 액상 전구체 유량 제어용 정밀 피에죠 밸브 개발]

Claims (6)

  1. 유체의 유량 혹은 질량을 측정하기 위해 상기 유체가 흐르는 배관의 중간부에 설치되고 상기 중간부에서 상기 배관의 일단이 연결되는 유입공과 상기 배관의 타단이 연결되는 유출공을 구비하는 배관연결블록, 및 중력 방향에서 지구 중심에 가까운 상기 배관연결블록의 하부측에 결합하여 상기 배관연결블록 내부로 초음파를 송신하고 상기 배관연결블록 내부에서 반사되는 초음파를 수신하는 초음파센서를 포함하는 액체 질량 유량계.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 초음파센서는 초음파 송신부 및 초음파 수신부와, 상기 초음파 송신부 및 상기 초음파 수신부 사이에 배치되는 배리어를 구비하고, 상기 초음파 송신부 및 상기 초음파 수신부는 상기 배관연결블록의 윈도우에 결합된 프로브를 통해 상기 배관연결블록 내부에 초음파를 송신하고 반사되는 초음파를 수신하는 액체 질량 유량계.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 중력 방향의 하부측은 상기 배관연결블록의 폭 방향의 중심점을 지나는 중력 방향의 직선과 직교하고 상기 폭 방향으로 연장하는 선분을 포함하는 평면의 하부에 노출되는 상기 배관연결블록의 아랫부분 또는 반구하부를 포함하며, 여기서 상기 초음파센서는 상기 배관연결블록의 중심점 또는 폭 방향의 중심점을 중심으로 상기 윈도우의 중심과 상기 중력 방향이 이루는 내각이 80° 이하의 범위에 위치하는 액체 질량 유량계.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 프로브에 연결된 상기 초음파 송신부 및 상기 초음파 수신부가 탑재되는 신호처리보드를 포함하고, 상기 신호처리보드의 제어부는 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부의 동작을 제어하고 상기 초음파 수신부의 감지신호를 처리하는 액체 질량 유량계.
  5. 인쇄회로기판;
    상기 인쇄회로기판에 탑재되는 초음파 송신부;
    상기 인쇄회로기판에 탑재되고 상기 초음파 송신부와 연결되어 초음파를 송신하는 제1 인터페이스;
    상기 인쇄회로기판에 탑재되는 초음파 수신부;
    상기 인쇄회로기판에 탑재되고 상기 초음파 수신부와 연결되어 초음파를 수신하는 제2 인터페이스;
    상기 인쇄회로기판에 탑재되고 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부의 동작을 제어하고 상기 초음파 수신부의 감지신호를 처리하는 연산처리장치;
    상기 인쇄회로기판에 탑재되고 상기 연산처리장치에 연결되어 상기 연산처리장치와 외부 장치 간의 신호 및 데이터의 송수신을 지원하는 제3 인터페이스를 포함하는 액체 질량 유량계.
  6. 청구항 5에 있어서,
    상기 제1 인터페이스에 연결되는 제1 프로브 및 상기 제2 인터페이스에 연결되는 제2 프로브를 일체로 구비한 원통형 프로브를 더 포함하고,
    상기 원통형 프로브는 중력 방향에서 지구 중심에 가까운 배관연결블록의 하부측에서 배관연결블록의 윈도우 또는 개구부에 결합하며, 여기서 상기 배관연결블록은 유체의 유량 혹은 질량을 측정하기 위해 상기 유체가 흐르는 배관의 중간부에 설치되고 상기 중간부에서 상기 배관의 일단이 연결되는 유입공과 상기 배관의 타단이 연결되는 유출공을 구비하는 액체 질량 유량계.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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