액체 유량계를 선택하는 방법은 무엇일까요? 전자기식, 터빈식, 코리올리스식, 와류식 유량계의 차이점을 알아보세요.

액체 유량계는 상수도, 반도체 제조, PCB 생산, 화학, 식품 가공, 생명공학, 에어컨 냉각수 시스템, 심지어 폐수 처리장까지 다양한 산업 분야에서 필수적인 장비입니다. 많은 사람들이 배관 직경만 알면 적합한 유량계를 선택할 수 있다고 생각하지만, 실제로는 액체의 종류, 전도도, 점도, 유량, 온도, 압력, 설치 환경 등 모든 요소가 유량계 선택에 영향을 미칩니다.

잘못된 유량계를 선택하면 측정 오류뿐만 아니라 장비 오작동, 압력 손실 증가, 유지 보수 비용 상승, 심지어 전체 생산 라인 운영에까지 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 유량계를 구매하기 전에 다양한 유량계의 측정 원리와 적용 시나리오를 이해하는 것은 안정적인 측정과 장비의 신뢰할 수 있는 작동을 보장하는 중요한 기반입니다.

액체 유량계란 무엇인가요? 왜 같은 유량계를 여러 종류의 액체에 사용할 수 없나요?

액체 유량계는 주로 어떤 데이터를 측정합니까?

액체 유량계의 주요 목적은 파이프라인의 유량 정보를 측정하는 것입니다. 일반적인 측정 항목은 다음과 같습니다.

• 순간 유량 (L/min, m³/hr)
• 누적 트래픽
• 유량
• 순방향 및 역방향 교통
• 체적 유량
• 질량 유량(부분 유량계)

최신 스마트 액체 유량계는 유량 모니터링 외에도 PLC, SCADA, MODBUS RTU, RS485, 4~20mA, 펄스, NB-IoT, WiFi 등 다양한 통신 방식을 탑재하여 원격 모니터링 및 클라우드 관리를 구현함으로써 공장 지능화 수준을 향상시킬 수 있습니다.

액체의 전도도, 점도 및 불순물이 측정에 영향을 미치나요?

답은 '예'이며, 그 영향은 엄청날 것입니다.

유량계는 측정 원리가 서로 다르기 때문에 적합한 유체도 다릅니다.

예:

• 전자기 유량계는 수돗물, 정수, 폐수와 같은 전도성 액체에 사용하기에 이상적입니다.
• 디젤, 가솔린, 메탄올과 같은 저점도 오일은 터빈 유량계에 더 적합합니다.
• 점도가 높은 유체, 식품 원료 또는 특수 화학 액체에는 코리올리스 유량계가 필요할 수 있습니다.
• 증기, 고온 액체 및 압축 공기의 경우 카르만 와전류 유량계가 일반적으로 사용됩니다.

액체에 기포, 고체 입자 또는 침전물이 다량 함유되어 있으면 일부 유량계의 측정 안정성에 영향을 미칠 수 있습니다. 따라서 유량계를 선택할 때는 유체의 특성을 고려해야 합니다.

용적 유량계와 질량 유량계의 차이점은 무엇입니까?

일반 산업 분야에서 가장 흔하게 사용되는 방식은 체적 유량 측정입니다.

예:

• L/분
• 리터/시간
• m³/시간

이러한 유량은 온도, 압력 및 밀도 변화에 따라 달라질 수 있습니다.

그리고질량 유량그런 다음, 예를 들어 그 안을 흐르는 매체의 실제 질량을 직접 측정합니다.

• kg/시간
• 톤/시간

따라서 코리올리스 유량계는 식품, 화학, 제약 산업과 같이 정밀한 원료 혼합이 필요한 공정에 주로 사용됩니다.

잘못된 액체 유량계를 선택하면 어떤 문제가 발생할 수 있습니까?

현장에서 발생하는 비정상적인 측정값 중 상당수는 유량계 오작동 때문이 아니라 잘못된 선택으로 인해 발생하는 것입니다.

예:

• 전자기 유량계를 사용하여 디젤 연료를 측정했을 때, 아무런 신호도 감지되지 않았습니다.
• 터빈 유량계는 고점도 오일을 측정하는 데 사용되며, 임펠러가 정상적으로 회전할 수 없습니다.
• 초음파 유량계는 거품이 많은 액체를 다량 측정하며, 측정값이 심하게 변동합니다.
• 삽입형 유량계가 잘못된 위치에 설치되어 유속 분포가 고르지 않게 되었습니다.

따라서 "최고의" 유량계는 없고, "가장 적합한" 유량계만 있을 뿐입니다.

액체 유량계에는 어떤 종류가 있나요? 일반적인 측정 원리를 요약해 보겠습니다.

전자기 유량계는 어떻게 전도성 액체를 측정합니까?

전자기 유량계는 오늘날 산업계에서 가장 흔하게 사용되는 액체 유량계 중 하나입니다.

그 원리는 패러데이의 전자기 유도 법칙에서 비롯됩니다.

전도성 액체가 자기장을 통과할 때 유도 전압이 발생합니다. 전극을 통해 이 전압을 측정하고 유량과 부피를 계산할 수 있습니다.

전자기 유량계의 가장 중요한 특징은 다음과 같습니다.

• 기계적으로 회전하는 부품이 없습니다.
• 압력 손실이 거의 없음
• 액체 밀도의 영향을 받지 않음
• 대구경 파이프에 적합합니다.
• 양방향 벡터 측정
• 고정밀도

용도에 따라 다음 중 하나를 선택할 수 있습니다.

• FMG-E 일체형 전자기 유량계: 일반적인 물 유량 측정에 적합합니다.
• FMG-C 일체형 전자기 유량계: 하수, 폐수 및 산업 공정에 적합합니다.
• FMG-W 무선 스마트 전자기 유량계: NB-IoT 및 클라우드 모니터링을 지원합니다.
• FMG-J 삽입형 전자식 유량계: DN100 이상의 대형 배관에 적합하며, 전체 배관을 교체하지 않고 설치할 수 있습니다.

터빈 유량계로 측정하기에 적합한 오일 및 깨끗한 액체의 종류는 무엇입니까?

터빈 유량계는 액체를 이용하여 임펠러를 회전시키고, 자기 센서를 사용하여 임펠러 회전 속도를 계산한 다음, 이를 유량으로 변환합니다.

따라서 다음과 같은 용도에 매우 적합합니다:

• 디젤 연료
• 가솔린
• 메탄올
• 술
• 약산
• 약한 염기
• 정수

예를 들어, FRV-F 시리즈 터빈 유량계는 CNC 정밀 가공 임펠러를 일체형으로 사용하여 소유량 측정의 안정성을 효과적으로 향상시키고 4~20mA, 펄스, RS485, MODBUS RTU 및 NB-IoT와 같은 다양한 출력 방식을 지원하므로 보일러 배관, 에어컨 냉각 시스템, 석유 운송 및 스마트 공장 애플리케이션에 적합합니다.

코리올리스 유량계는 왜 질량 유량을 직접 측정할 수 있을까요?

코리올리스 질량 유량계는 업계에서 가장 정확한 유량계 중 하나로 널리 인정받고 있습니다. 가장 큰 특징은 유속을 통해 체적 유량을 변환하는 방식이 아닌, 질량 유량을 직접 측정한다는 점입니다. 따라서 온도, 압력, 밀도 변화에 쉽게 영향을 받지 않습니다.

이 장비는 "코리올리 효과"를 이용합니다. 액체가 진동하는 측정관을 통과할 때, 액체는 자체 질량으로 인해 미세한 비틀림 변형을 겪게 됩니다. 장비는 센서를 통해 이 변형 정도를 측정하고, 이를 바탕으로 액체의 질량 유량을 직접 계산합니다.

다른 유량계와 비교했을 때, 코리올리스 유량계는 다음과 같은 측정 기능도 제공합니다.

• 질량 유량
• 액체 밀도
• 온도 조절기
• 체적 유량(변환)

따라서 다음과 같은 분야에서 널리 사용됩니다.

• 화학 성분
• 음식 및 음료
• 바이오의약품
• 석유화학 산업
• 고부가가치 액체 계량

가격이 상대적으로 높지만, 공정에 높은 정밀도, 높은 반복성 및 품질 추적성이 요구되는 경우 코리올리스 유량계는 여전히 투자할 가치가 있습니다.

카르만 와류계는 일반 와류계와 비교했을 때 어떤 독특한 특징을 가지고 있습니까?

카르만 와류 유량계는 다음을 활용합니다...카르만 보텍스 스트리트작동 원리.

유체가 와류 발생기를 통과할 때, 일정한 주파수의 와류가 양쪽에서 교대로 생성됩니다. 와류 주파수는 유속에 비례하므로, 와류 주파수를 측정하는 것만으로 유량을 간단하게 계산할 수 있습니다.

장점은 다음과 같습니다.

• 회전하지 않는 부품
• 낮은 유지비용
• 고온 및 고압 환경에 적합합니다.
• 이 장비는 액체, 기체 및 증기를 측정할 수 있습니다.
• 장기적인 안정성이 우수함

예를 들어, FVF형 와류계는 다음과 같은 기능을 지원합니다.

• 액체
• 가스
• 증기

그리고 내장형:

• 온도 보상
• 스트레스 보상
• 4~20mA
• 맥박
• 모드버스 RTU
• NB-IoT
• WiFi 클라우드 모니터링

최대 420°C의 내열성을 갖춘 이 제품은 보일러 시스템, 증기 배관, 에너지 관리 및 스마트 공장과 같은 응용 분야에 이상적입니다.

전자기식, 터빈식, 코리올리스식 및 카르만 와류식 유량계의 비교

측정 원리마다 적합한 적용 환경이 다르기 때문에 모든 액체에 사용할 수 있는 유량계는 없습니다. 따라서 유량계를 선택하기 전에 유체의 특성과 공정 요구 사항을 확인하는 것이 좋습니다.

유형	적합한 매체	이점	지침
전자기 유량계	깨끗한 물, 폐수, 산성 및 알칼리성 용액	고정밀, 압력 손실 없음, 내식성	전도성 액체에만 적용 가능
터빈 유량계	디젤, 가솔린, 메탄올, 깨끗한 액체	높은 정밀도, 빠른 응답 속도, 그리고 저렴한 가격	점도가 높거나 불순물이 포함된 액체에는 적합하지 않습니다.
코리올리 유량계	거의 모든 액체	질량 유량의 직접 측정, 최고의 정확도	높은 비용
카르만 와류 유량계	액체, 기체, 증기	이 장비는 다양한 매체, 고온 및 고압을 측정할 수 있습니다.	안정적인 측정을 위해서는 유량이 특정 범위에 도달해야 합니다.

대규모 상수도, 하수 또는 산업 공정에는 일반적으로 전자기 유량계가 가장 먼저 선택됩니다. 석유 계량에는 터빈 유량계가 여전히 상당히 성숙한 솔루션이며, 식품, 제약 및 화학 원료에는 코리올리스 유량계가 자주 사용됩니다. 증기 및 에너지 관리에는 카르만 와전류 유량계가 가장 일반적입니다.

액체 유량계를 선택할 때 고려해야 할 요소는 무엇입니까?

매체가 물, 폐수, 기름 또는 화학 액체입니까?

유량계를 선택하는 첫 번째 단계는 측정 대상 매체를 파악하는 것입니다.

예:

• 깨끗한 물, 수돗물 → 전자기 유량계, 초음파 유량계
• 폐수, 하수 → 전자기 유량계
• 디젤 및 가솔린 → 터빈 유량계
• 고순도 화학 액체 → 코리올리스 유량계
• 증기 → 카르만 와전류 유량계

매체가 부식성인 경우, 전극, 라이닝 및 접액 재료가 사용 요구 사항을 충족하는지 여부도 고려해야 합니다.

파이프 직경, 유속 및 유량 범위를 어떻게 결정합니까?

매체 외에도 파이프 직경 또한 중요한 요소입니다.

예:

• 소형 직경(DN4~DN25)
• 중형 직경(DN25~DN100)
• 대구경(DN100 이상)

대형 수도관의 경우, 설치 비용이 저렴하고 기존 배관에 개조 설치가 편리한 FMG-J 삽입형 전자식 유량계를 사용할 수 있습니다.

유량 변동이 심한 경우, 낮은 유량에서의 측정 오차를 방지하기 위해 유량계의 측정 범위(turndown ratio)에 주의해야 합니다.

현장 디스플레이, 경보 장치 또는 원격 전송이 필요하십니까?

최신 스마트 공장은 유량 측정 외에도 데이터 통합 기능에 큰 비중을 두고 있습니다.

현재 시중에는 다양한 액체 유량계가 나와 있습니다.

• LCD 디스플레이
• 순간 흐름
• 누적 트래픽
• 상한 및 하한 경보
• 맥박
• 4~20mA
• RS485
• 모드버스 RTU
• NB-IoT
• WiFi 클라우드 모니터링

예를 들어, FMG-W, FRV-F 및 FVF 시리즈는 모두 SMM 클라우드 플랫폼과 연동하여 사용자가 휴대폰이나 컴퓨터를 통해 장비 작동 상태를 실시간으로 모니터링할 수 있으므로 관리 효율성을 향상시킬 수 있습니다.

정확성과 예산 사이의 균형을 어떻게 맞춰야 할까요?

많은 사용자는 정확도가 높을수록 좋다고 생각하지만, 실제로는 적용 분야의 요구 사항에 따라 평가하는 것이 여전히 중요합니다.

예:

• 일반적인 수질 관리에는 ±1%에서 2% 사이면 충분합니다.
• 에너지 관리: ±0.5%가 이상적입니다.
• 화학 성분: ±0.2% 이하의 함량이 요구될 수 있습니다.
• 실험실: 훨씬 더 높은 정밀도가 요구됩니다.

일일 단위로만 교통량을 모니터링하는 경우, 지나치게 높은 사양의 제품을 선택하면 구매 비용만 증가할 뿐입니다. 따라서 실제 필요에 가장 적합한 제품을 선택하는 것이 좋습니다.

액체 유량계를 설치하기 전에 어떤 예방 조치를 취해야 할까요?

적합한 유량계를 선택하더라도 설치가 잘못되면 측정 오류, 측정값 변동 또는 장비 오작동이 발생할 수 있습니다. 따라서 설치 전에 배관 직경, 유체 종류 및 유동 방향을 확인하는 것 외에도 각 유량계의 특성을 고려하여 최적의 측정 성능을 확보하기 위한 계획을 수립해야 합니다.

배관 전후의 직선 구간이 부족하면 수치에 영향을 미칠까요?

회의.

대부분의 유속 유량계는 측정 전에 유체 흐름이 안정화될 수 있도록 일정 길이의 직선 배관 구간이 필요합니다.

유량계가 바로 다음과 같은 곳에 연결되는 경우:

• 팔꿈치
• 3인조
• 펌프
• 판막
• 튜브 수축

둘 다 유동장에 쉽게 난류를 일으켜 측정값에 오차를 유발할 수 있습니다.

일반적인 권장 사항:

• 상류 직선 배관 구간의 직경은 대략 5~10D입니다.
• 하류 직선 배관 구간의 직경은 대략 3-5D입니다.
• (D는 파이프 직경입니다)

제품에 따라 제조사에서 제공하는 설치 사양에 맞춰 조정해야 할 수도 있습니다. 설치 공간이 제한적일 경우, 정류기를 사용하여 유량 조건을 개선할 수 있습니다.

배관이 불완전하면 전자기 유량계가 오작동할 수 있습니까?

답은 '예'이며, 그 영향은 매우 큽니다.

전자기 유량계는 전도성 액체가 자기력선을 끊을 때 발생하는 유도 전압을 이용하여 유량을 측정하므로 측정관은 항상 액체로 가득 차 있어야 합니다.

만약 그런 일이 발생한다면:

• 반관류
• 배관 내부에 가스가 축적됨
• 파이프라인 공회전
• 액체 레벨이 부족합니다

이 모든 것들이 다음과 같은 결과를 초래할 수 있습니다:

• 데이터 사용량이 적음을 나타냅니다.
• 수치적 변동
• 측정할 수 없는
• 항공 교통 관제 경보

따라서 일반적으로 다음과 같이 설치하는 것이 좋습니다.

• 수직 상승류
• 가장 높은 곳에 설치하지 마십시오.
• 배기구 근처에 설치하지 마십시오.
• 배관 내부에 공기가 쉽게 축적될 수 있는 장소를 피하십시오.

이렇게 하면 센서가 액체에 지속적으로 잠겨 있게 됩니다.

기포, 침전물 및 진동의 영향을 받는 유량계는 무엇입니까?

유량계마다 유체 상태에 대한 감도가 다릅니다.

예:

• 전자기 유량계:액체에 기포가 많이 포함되어 있으면 전극 접촉이 불안정해져 신호 변동이 발생할 수 있습니다.
• 터빈 유량계:액체에 모래, 철가루 또는 다량의 불순물이 포함되어 있으면 임펠러 베어링이 쉽게 마모되어 측정 정확도와 수명이 단축되므로 깨끗한 액체에 더 적합합니다.
• 카르만 와전류 유량계:배관의 진동이 심하면 와전류 주파수 측정에 영향을 줄 수 있습니다. 따라서 설치 장소는 대형 기계 장비나 강한 진동 발생원으로부터 최대한 멀리 떨어뜨려야 합니다.
• 초음파 유량계:유체 내 기포 비율이 너무 높거나 매질이 초음파를 효과적으로 전달하지 못하는 경우에도 측정 안정성에 영향을 미칩니다. 또한 클램프형 초음파 유량계는 양호한 신호 품질을 유지하기 위해 프로브가 파이프 벽에 단단히 밀착되도록 해야 합니다.

따라서 설치 전 파이프라인 구성을 확인하는 것 외에도 현장의 유체 조건을 평가해야 합니다. 필요한 경우 필터, 통풍 장치 또는 진동 감쇠 조치를 사용하여 측정 품질을 향상시킬 수 있습니다.

교정 및 유지보수는 얼마나 자주 수행해야 합니까?

유량계는 설치 후에도 완전히 유지보수가 필요 없는 것은 아닙니다.

일반적인 권장 사항:

• 일반 산업용으로 사용할 경우, 약 1~2년마다 교정이 필요합니다.
• 식품 및 제약 산업의 고정밀 공정에서는 ISO 또는 GMP 표준을 준수함으로써 교정 주기를 단축할 수 있습니다.

유체에 침전물, 결정 또는 부식성 물질이 포함된 경우 전극, 센서 및 내부 부품을 정기적으로 검사해야 합니다.

또한 스마트 유량계의 자가 진단 기능은 이상 징후를 조기에 감지하여 장비 가동 중단 위험을 줄일 수 있습니다.

액체 유량계를 어떻게 선택해야 할까요? First General Technology가 평가를 도와드려 더욱 안심하고 사용하실 수 있도록 지원해 드립니다.

실제 장비 선정 시에는 매체의 종류뿐만 아니라 배관 직경, 정상 유량, 최소 및 최대 유량, 작동 온도, 압력, 점도, 전도도, 불순물 함량, 설치 공간, 신호 출력, 원격 모니터링 필요 여부 등을 동시에 확인해야 합니다. 가격이나 배관 직경만을 기준으로 선정할 경우, 측정 불안정, 측정 정확도 부족, 압력 손실 증가, 장비 수명 단축 등의 문제가 쉽게 발생할 수 있습니다.

퍼스트 제너럴 테크놀로지(주)는 타이난 산업단지에 본사를 두고 있으며, 약 1,600제곱미터 규모의 생산 및 설계 공장을 보유하고 있습니다. 엔지니어링 기획, 전문 제어 부품 제조, 전체 플랜트 설비 설계 및 자동화 시스템 설계를 통합적으로 제공합니다. 전력 모니터링, 공정 모니터링, 자동화 장비, 산업 장비, 다중 온도 제어기, 유량계, 그리고 클라우드, IoT, AI, 빅데이터 플랫폼 통합 등 다양한 서비스를 제공합니다.

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추가 자료

• ► 가스 유량계를 선택하는 방법은 무엇일까요? 표준 유량, 온도 및 압력 보상, 질량 유량 제어에 대해 알아보겠습니다.
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