유량계 선택 소개 - 고급(1)

유량계 선택 소개 - 고급(1)

유체 유량계의 유형/유량계의 종류

Orifice, Venturies, Nozzles, Rotameters, Pitot Tubes, Calorimetrics, Turbine, Vortex, Electromagnetic, Doppler, Ultrasonic, Thermal Mass, Mass, Coriolis 등 다양한 유형의 액체 유량계가 도입되었습니다.

가장 일반적인 교정 유체 유량 측정은 다음과 같습니다.

• 차압 유량계
• 오리피스 유량계
• 벤츄리 튜브 유량계
• 흐름 노즐 유량계
• 가변 영역 - Rotameter - Rotameter
• 속도 유량계
• 피토관 유량계
• 터빈 유량계
• 와류 유량계
• 전자기 유량계
• 초음파 유량계
• 용적형 유량계
• 질량 유량계
• 열 질량 유량계
• 코리올리 유량계
• 개방형 채널 유량계

차압 유량계

드롭 장치의 차압 유량은 장애물에 의해 삽입된 유량에 대한 압력 강하를 측정하여 계산됩니다.

차압 유량계는 베르누이 방정식을 기반으로 하며, 여기서 압력 강하와 더 나아가 측정된 신호는 유속의 제곱의 함수입니다.

차압 유량계의 가장 일반적인 유형은 다음과 같습니다.

• 오리피스 플레이트
• 흐름 노즐
• 벤츄리관
• 가변 영역 - 로터미터

오리피스 플레이트

오리피스를 사용하면 막힌 파이프 섹션의 상류에서 하류로 압력을 변화시켜 유체 흐름을 측정합니다.

.초크의 정확한 측정은 흐르는 액체의 덕트 차단, 협착 및 힘 수축을 제공합니다.

오리피스 플레이트는 간단하고 저렴하며 거의 모든 응용 분야에서 모든 재료로 사용할 수 있습니다.

오리피스 플레이트의 정밀 변환 효율은 5:1 미만입니다. 저유량에서는 정확도가 떨어집니다.

높은 정확도는 상류측에 날카로운 모서리가 있는 양호한 상태의 오리피스 플레이트에 달려 있습니다.

마모 정확도 감소.

• 오리피스 플레이트, 노즐 및 벤츄리 미터

벤츄리관

단순성과 신뢰성 때문에 벤츄리 유량계는 오리피스 플레이트가 제공할 수 있는 것보다 더 높은 범위 속도 또는 더 낮은 압력 강하가 필요한 응용 분야에서 자주 사용됩니다.

유로에서 유체의 흐름은 벤츄리에 의해 측정된 차단 영역에서 감소하는 유로에 압력 차가 생성됩니다.

수축 후 구역에서 유체는 압력 회수 출구 섹션을 통과하며 수축 구역에서 생성된 차압의 최대 80%가 회수됩니다.

적절한 계측 및 유량 보정을 통해 벤츄리 유량은 적절한 정확도로 전체 스케일의 약 10%까지 감소할 수 있습니다.

.

이것은 10:1의 정밀 변환 효율을 제공합니다.

• 오리피스 플레이트, 노즐 및 벤츄리 미터

흐름 노즐

흐름 노즐은 종종 산업 응용 분야에서 공기 및 가스 흐름의 측정 요소로 사용됩니다.

노즐 흐름은 비교적 간단하고 저렴하며 많은 재료의 많은 응용 분야에 사용할 수 있습니다.

변환 효율과 정밀도는 오리피스 플레이트에서 사용할 수 있습니다.

• 오리피스 플레이트, 노즐 및 벤츄리 미터

소닉 노즐 - 심한(초크) 흐름 노즐

가스가 노즐을 통해 가속됨에 따라 속도가 증가하고 압력과 가스 밀도가 감소합니다.

마하 1 또는 음속에서 가장 작은 영역인 목에서 최고 속도가 달성됩니다.

이 시점에서 흐름을 증가시키고 다운스트림 압력을 줄이는 것은 불가능합니다.

흐름이 질식합니다.

이 조건은 다운스트림 압력과 무관하게 고정되고 정확하며 반복 가능한 가스 흐름을 유지하기 위해 많은 제어 영역에서 사용됩니다.

회수 압력 강하 오리피스, 노즐 및 벤츄리 미터

차압이 생성된 후, 유체는 압력 회수 출구 섹션을 통과하고 결과적인 차압은 수축 영역에서 부분적으로 회수됩니다.

우리가 볼 수 있듯이 오리피스의 압력 강하는 벤츄리보다 훨씬 높습니다.

가변 면적 유량계 또는 회전계

로타미터는 수직 방향의 유리(또는 플라스틱) 튜브로 구성되며 더 큰 쪽 끝이 위쪽에 있으며 이 튜브는 계량 플로트 범위 내에서 자유롭게 움직이는 튜브입니다.

유체 흐름은 플로팅 라이저에서 상향 압력 차를 유발하고 부력 유체는 중력의 영향을 극복합니다.

플로트는 환형 튜브와 플로트 사이의 영역으로 상승하여 압력차와 부력 계수 상향 및 중력 계수 하향 사이의 동적 평형 상태를 허용할 만큼 충분히 상승합니다.

높이의 float는 표시된 흐름입니다.

튜브는 적절하게 보정되고 눈금이 매겨진 유량 단위로 제공됩니다.

일반적인 로타미터 미터는 턴다운 비율이 12:1만큼 높습니다.

정확도는 1% 전체 스케일 등급만큼 좋지 않을 수 있습니다.

경보 및 신호 기능을 위한 마그네틱 플로트.

속도 유량계

속도 유량계의 유량 계산 방법은 속도, 유속의 하나 이상의 지점에서 유량을 측정하고 유량 영역을 적분하는 것입니다.

피토관

피토관은 특히 항공기 속도에서 사용되는 경우에도 공기, 환기 및 공조 시스템의 응용 분야에서 유체의 흐름을 측정하는 가장 일반적인(가장 저렴한) 방법 중 하나입니다.

피토관은 운동 에너지를 위치 에너지로 변환하여 유체의 유속을 측정합니다.

피토관을 이용한 한계점 측정.

"Au" 또는 다중 포트 피토 프로브를 사용하면 전체 속도 프로파일에 대해 동적 압력을 측정할 수 있으며 Au로 평균 효과를 얻을 수 있습니다.

열량 질량 유량계

열량계 유체의 유량 측정 원리는 두 개의 온도 센서를 유체의 단열재와 밀접하게 연결하지만 서로를 기반으로 합니다.

2개의 센서는 지속적으로 가열되고 냉각수 흐름의 영향은 흐름을 모니터링하는 데 사용됩니다.

고정(흐름 없음) 유체 상태에서는 두 온도 센서 사이에 일정한 온도 차이가 있습니다.

유체 흐름이 증가함에 따라 가열된 온도 센서의 열 에너지와 센서 간의 차이가 감소합니다.

이 감소는 유체의 유량에 비례합니다.

 

열전달 유체에 따라 응답 시간이 달라집니다.

일반적으로 열전도율이 낮을수록 적절한 측정을 위해 더 빠른 속도가 필요합니다.

열량계 유량계는 낮은 유량에서 높은 정확도를 달성할 수 있습니다.

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터빈 유량계

터빈 유량계에는 다양한 디자인이 있지만 일반적으로 모두 동일한 간단한 원리를 기반으로 합니다.

유체가 파이프를 통해 이동하고 터빈 블레이드에서 거동하면 터빈이 회전하기 시작합니다.

회전율은 유량을 계산하기 위해 측정됩니다.

터빈 유량계가 고정된 조건과 단일 유량에 대해 보정된 경우 턴다운 비율은 100:1을 초과할 수 있습니다.

정확도는 +/- 0.1%보다 좋을 수 있습니다.

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와류 유량계

소용돌이 치는 하류 흐름은 방해 유체 흐름에서 생성됩니다.

임계 유체 차단 유속이 있을 때마다 소용돌이 거리가 발생합니다.

번갈아 가며 저압 영역이 다운스트림에 생성되는 소용돌이 흘림의 예입니다.

이러한 교대 저압 영역은 저압 영역으로의 막힘을 유발합니다.

와전류의 세기는 센서로 측정할 수 있습니다.

• Vortex Flowmeters의 원리 - Vortex Flowmeters의 원리를 가져옵니다.

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전자기 유량계

전자식 유량계는 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따라 작동합니다. 이 법칙은 전압 도체가 자기장을 통해 이동하게 되었음을 나타냅니다.

액체는 전도체 역할을 하고 자기장 코일에 에너지가 공급되어 튜브 외부의 흐름을 생성합니다.

발생 전압은 유량에 비례합니다.

두 개의 전극을 파이프라인의 내벽에 설치하여 2차 측정 요소인 전압을 감지합니다.

.자기 유량계는 어렵고 부식성인 액체 및 슬러리를 측정할 수 있으며 동일한 정확도로 양방향의 유량을 측정할 수 있습니다.

전자식 유량계는 상대적으로 전력 소비가 높으며 전도성 액체 물에만 사용할 수 있습니다.

• 전자기 유량계의 원리 - 전자기 유량계의 원리를 가져옵니다.

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초음파 도플러 유량계

음원에 대한 움직임의 영향, 소리에 대한 주파수는 Christian John Doppler가 관찰하고 설명했습니다.

반사된 신호의 주파수는 흐르는 유체의 속도와 방향에 의해 수정됩니다.

액체가 센서 쪽으로 이동하면 신호 선택 빈도가 증가합니다.

유압 장치가 변환기에서 멀어지면 리턴 신호의 주파수가 감소합니다.

주파수 차이는 반사 주파수에서 원래 주파수를 뺀 값과 같으며 유체 흐름의 속도를 계산하는 데 사용할 수 있습니다.

• 초음파 도플러 유량계 및 비행 시간
• .초음파 유량계 튜토리얼 - 초음파 유량계에 대한 기본 튜토리얼.

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용적형 유량계

용적식 유량계는 로터 요소가 있는 정확한 유량 측정 장치 동안 유체의 유량을 측정합니다.

알려진 고정 숫자는 로터 사이에서 변위됩니다.

유체는 로터의 회전량에 비례하여 변위됩니다.

로터의 회전 수는 완전한 전자 펄스 송신기에 의해 계산되고 체적 및 유량으로 변환됩니다.

용적형 로터의 구성은 다음과 같은 방법으로 수행할 수 있습니다.

• 왕복 피스톤 유량계단일 및 다중 피스톤 유형이 있습니다.
• 타원형에는 두 개의 회전 기어 미터가 있으며 타원형 기어는 서로 가까운 톱니와 동기화됩니다.
• 회전당 고정된 양의 액체가 미터를 통해 흐릅니다.
• 특정 유량에 대해 샤프트 회전을 모니터링할 수 있습니다.
• 이동할 수 있는디스크미터넛팅디스크는 구체의 측벽에 위치한 동심 구체가 있는 챔버에 장착됩니다.
• 측정 챔버를 통과하는 가압 액체는 디스크 암석 순환 경로에 자체 회전축이 없도록 합니다.
• 이것은 측정실에서 유일하게 움직이는 부분입니다.
• 의지하다로터리 베인계량기 하우징 내부에 동일한 계량기, 회전 임펠러, 2개 이상의 구획.
• 케이싱과의 지속적인 임펠러 접촉.
• 고정된 양의 액체가 각 구획의 회전하는 임펠러에서 미터의 출구로 쓸려갑니다.
• 임펠러의 회전수는 체적 단위로 계산되고 등록됩니다.

용적식 유량계는 난방유, 윤활유, 고분자 첨가제, 동물성 및 식물성 기름, 잉크, 프레온 등과 같은 비교적 비연마성 유체에 사용할 수 있습니다.

정확도0.1%전체 스케일의 비율은 70:1 이상입니다.

질량 유량계

직접질량 유량을 측정합니다.

열 확산 또는 침수식 질량 유량계라고도 하는 이 측정기는 폐쇄된 파이프를 통해 흐르는 유체(주로 기체)의 총 질량 유량을 측정하는 데 사용되는 계측기 제품군을 포함합니다. 두 번째 유형은 모세관 유형 열 질량 유량계입니다. 질량 유량계, 전자 장치 및 밸브를 결합하는 많은 질량 유량 컨트롤러(MFC)는 이 설계를 기반으로 합니다. 또한 실리콘 기반 MEMS 칩에서 온도차를 측정하여 열식 질량 유량계를 구성할 수 있습니다.

두 유형 모두 가열된 표면에서 흐르는 유체로 열을 대류시켜 유체 질량 흐름을 측정합니다. 열확산 또는 침지식 유량계의 경우 가열된 표면을 흐르는 유체의 경계층으로 열이 전달됩니다. 모세관형의 경우 가열된 작은 모세관을 흐르는 대부분의 유체에 열이 전달된다. 두 가지 유형의 작동 원리는 본질적으로 열적이지만 두 가지 다른 표준이 필요합니다. 또한 그들의 응용 프로그램은 상당히 다릅니다. 열 확산 미터는 일반적으로 파이프 및 도관의 일반 산업용 가스 흐름 응용 분야에 사용되는 반면, 모세관 유형은 주로 파이프의 더 작은 유량의 깨끗한 가스 또는 액체에 사용됩니다. 이 유형은 업계에서 열식 질량 유량계에 가장 널리 사용됩니다. 그러나 모세관 유형은 이 논의의 주제가 아닙니다.

열 질량 유량계

열 질량 유량계는 밀도, 압력 및 점도와 독립적으로 작동합니다.

온수 열 감지 요소로 유체 흐름 경로를 분리하면 뜨거운 공기 흐름에서 감지 요소가 전도됩니다.

수행된 열은 질량 유량과 온도 차이에 비례하며 그는 질량 유량을 계산합니다.

열 흐름 교정 장치의 정확도에 대한 신뢰성은 실제 프로세스와 유체의 온도, 압력, 유량, 열용량 및 점도의 변화에 따라 달라집니다.

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코리올리 유량계

직접 질량 측정 Coriolis 유량계는 다른 기술과 함께 통합됩니다.

질량 측정, 압력, 온도, 점도 및 밀도의 변화에 둔감합니다.

액체, 슬러리 및 가스를 측정할 수 있는 기능으로 인해,

코리올리 유량계.

코리올리 질량 유량계는 코리올리 효과를 사용하여 요소를 통해 이동하는 질량의 양을 측정합니다.

측정할 유체는 U자형 튜브를 통해 흐르고 진동을 일으키는 각도 조화 진동입니다.

코리올리 힘으로 인해 튜브가 변형되고 진동에 추가 진동 성분이 추가됩니다.

이 추가 구성 요소는 튜브가 센서를 측정할 수 있는 일부 위치로 위상 이동을 발생시킵니다.

코리올리 유량계는 일반적으로 매우 정확하며 베드 비율이 100:1 이상인 경우 +/-0.1%보다 우수합니다.

코리올리 미터는 액체 밀도를 측정하는 데에도 사용할 수 있습니다.

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개방형 채널 유량계

개방 수로를 통한 흐름을 측정하는 일반적인 방법은 다중 차단 수로 또는 위어 수로를 통과할 때 액체의 높이를 측정하는 것입니다.

Sharp top weir, V-notch weir, Cipolletti weir, 직사각형 정점 weir, Parshall 수로 또는 Venturi 수로가 일반적으로 사용됩니다.

• Weir Flow 측정 표준 - Weir Flow 측정에서 중요하고 일반적으로 사용되는 표준
• 유량 측정 및 둑 - 둑은 일반적으로 개방 수로의 유속을 측정하고 강물 공급 및 하수 처리장을 연결하는 데 사용됩니다.
• Weir Flow 측정 표준 - Weir Flow 측정에서 중요하고 일반적으로 사용되는 표준

유량계 원리

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