유량은 산업 생산 공정에서 일반적으로 사용되는 공정 제어 매개변수입니다. 현재 시중에는 약 100종이 넘는 다양한 유량계가 있습니다. 사용자는 더 높은 성능과 가격을 가진 제품을 어떻게 선택해야 할까요? 오늘은 유량계의 성능 특성을 살펴보겠습니다.
다양한 유량계 비교
차압형
차압 측정 기술은 현재 가장 널리 사용되는 유량 측정 방법으로, 다양한 작동 조건에서 고온 고압의 단상 유체 및 유체의 유량을 거의 측정할 수 있습니다. 1970년대에 이 기술은 한때 시장 점유율의 80%를 차지했습니다. 차압 유량계는 일반적으로 스로틀 장치와 트랜스미터의 두 부분으로 구성됩니다. 스로틀 장치, 공통 오리피스 플레이트, 노즐, 피토관, 등속관 등이 있습니다. 스로틀 장치의 기능은 흐르는 유체를 수축시켜 상류와 하류 사이에 차이를 만드는 것입니다. 다양한 스로틀 장치 중에서 오리피스 플레이트는 구조가 간단하고 설치가 용이하기 때문에 가장 일반적으로 사용됩니다. 그러나 가공 치수에 대한 엄격한 요구 사항이 있습니다. 사양 및 요구 사항에 따라 가공 및 설치되는 한 검사가 적격한 후 불확도 범위 내에서 유량 측정을 수행할 수 있으며 실제 액체 검증은 필요하지 않습니다.
모든 스로틀링 장치는 회복 불가능한 압력 손실을 갖습니다. 가장 큰 압력 손실은 날카로운 모서리를 가진 오리피스로, 계기 최대 압력 차이의 25%~40%에 해당합니다. 피토관의 압력 손실은 매우 작아 무시할 수 있지만, 유체 프로파일의 변화에 매우 민감합니다.
가변면적형
이러한 유형의 유량계의 대표적인 예는 로터미터입니다. 로터미터의 가장 큰 장점은 직접 측정이 가능하고 현장 측정 시 외부 전원 공급 장치가 필요하지 않다는 것입니다.
로터미터는 제조 방식과 재질에 따라 유리 로터미터와 금속관 로터미터로 구분됩니다. 유리 로터 유량계는 구조가 간단하고 로터의 위치가 명확하게 보여 판독이 용이합니다. 주로 상온, 상압의 투명하고 부식성이 있는 매체(예: 공기, 가스, 아르곤 등)에 사용됩니다. 금속관 로터미터는 일반적으로 고온 및 고압 환경에서 사용되는 자기 연결 표시기를 갖추고 있으며, 기록계 등과 함께 사용할 수 있는 표준 신호를 전송하여 누적 유량을 측정할 수 있습니다.
현재 시중에는 스프링이 장착된 원뿔형 헤드를 가진 수직 가변 면적식 유량계가 있습니다. 이 유량계는 응축식과 버퍼 챔버가 없습니다. 측정 범위는 100:1이며, 선형 출력을 가지므로 증기 측정에 가장 적합합니다.
진동하다
와류 유량계는 진동 유량계의 대표적인 예입니다. 유선형이 아닌 물체를 유체의 앞쪽으로 배치하면, 유체는 물체 뒤쪽으로 두 개의 규칙적인 비대칭 와류 열을 형성합니다. 와류 열의 주파수는 유속에 비례합니다.
이 측정 방법의 특징은 파이프라인에 움직이는 부품이 없고, 측정값의 반복성, 우수한 신뢰성, 긴 수명, 넓은 선형 측정 범위, 온도, 압력, 밀도, 점도 등의 변화에 거의 영향을 받지 않으며, 압력 손실이 적다는 것입니다. 높은 정확도(약 0.5%~1%)를 제공하며, 작동 온도는 300℃ 이상, 작동 압력은 30MPa 이상까지 가능합니다. 단, 유체 속도 분포와 맥동 유동은 측정 정확도에 영향을 미칩니다.
다양한 매체에 따라 다양한 와류 감지 기술이 사용될 수 있습니다. 증기의 경우 진동 디스크나 압전 수정체를 사용할 수 있습니다. 공기의 경우 열 또는 초음파를 사용할 수 있습니다. 물의 경우 거의 모든 감지 기술을 적용할 수 있습니다. 오리피스 플레이트와 마찬가지로 와류도 측정할 수 있습니다. 거리 유량계의 유량 계수도 여러 치수에 따라 결정됩니다.
전자기
이 유형의 유량계는 전도성 흐름이 자기장을 통과할 때 발생하는 유도 전압의 크기를 이용하여 흐름을 감지합니다. 따라서 전도성 매체에만 적합합니다. 이론적으로 이 방법은 유체의 온도, 압력, 밀도 및 점도에 영향을 받지 않으며, 측정 범위는 최대 100:1에 달하고 정확도는 약 0.5%입니다. 적용 가능한 파이프 직경은 2mm에서 3m이며, 물과 진흙, 펄프 또는 부식성 매체의 유량 측정에 널리 사용됩니다.
신호가 약해서전자기 유량계일반적으로 최대 전압은 2.5~8mV에 불과하며, 유량은 수 밀리볼트 정도로 매우 작아 외부 간섭에 취약합니다. 따라서 송신기 하우징, 차폐선, 측정 도관, 그리고 송신기 양단의 배관은 반드시 접지되어야 하며, 별도의 접지점을 설정해야 합니다. 모터, 전기 제품 등의 공용 접지에는 절대 연결하지 마십시오.
초음파형
가장 일반적인 유량계 유형은 도플러 유량계와 시간차 유량계입니다. 도플러 유량계는 측정 유체 내 움직이는 물체에 반사되는 음파의 주파수 변화를 이용하여 유량을 검출합니다. 이 방식은 고속 유체 측정에 적합합니다. 저속 유체 측정에는 적합하지 않으며 정확도가 낮고 배관 내벽의 매끄러움이 요구되지만, 회로가 간단하다는 장점이 있습니다.
시차 유량계는 주입 유체 내 초음파의 정방향 전파와 역방향 전파 사이의 시간차를 이용하여 유량을 측정합니다. 시간차의 크기가 작기 때문에 측정 정확도를 보장하기 위해 전자 회로에 대한 요구 사항이 높고, 그에 따라 유량계 비용도 증가합니다. 시차 유량계는 일반적으로 균일한 유속장을 갖는 순수 층류 액체에 적합합니다. 난류 액체의 경우 다중 빔 시차 유량계를 사용할 수 있습니다.
모멘텀 직사각형
이 유형의 유량계는 운동량 보존 원리에 기반합니다. 유체는 회전부에 충격을 가하여 회전시키고, 회전부의 속도는 유량에 비례합니다. 그런 다음 자기, 광학, 기계적 계수와 같은 방법을 사용하여 속도를 전기 신호로 변환하여 유량을 계산합니다.
터빈 유량계는 이 유형의 계측기 중 가장 널리 사용되고 고정밀도 유형입니다.기체 및 액체 매체에 적합하지만 구조가 약간 다릅니다.가스의 경우 임펠러 각도가 작고 블레이드 수가 많습니다.터빈 유량계의 정확도는 0.2%-0.5%에 도달할 수 있으며 좁은 범위에서는 0.1%에 도달할 수 있으며 턴다운 비율은 10:1입니다.압력 손실이 적고 압력 저항이 높지만 유체의 청정도에 대한 특정 요구 사항이 있으며 유체의 밀도와 점도의 영향을 쉽게 받습니다.구멍 직경이 작을수록 영향이 커집니다.오리피스 플레이트와 마찬가지로 설치 지점 전후에 충분한 공간이 있는지 확인하십시오.유체 회전을 방지하고 블레이드의 작용 각도를 변경하기 위해 직선 파이프 섹션이 있습니다.
양의 변위
이러한 종류의 계기의 작동 원리는 회전체의 매 회전마다 일정량의 유체가 정밀하게 이동함에 따라 측정됩니다. 계기의 디자인은 타원형 기어 유량계, 회전 피스톤 유량계, 스크레이퍼 유량계 등과 같이 다양합니다. 타원형 기어 유량계의 범위는 비교적 넓어 20:1에 도달할 수 있으며 정확도는 높지만 이동 기어는 유체의 불순물에 의해 쉽게 끼일 수 있습니다. 회전 피스톤 유량계의 단위 유량은 크지만 구조적 이유로 누출량이 비교적 높습니다. 크고 정확도가 낮습니다. 양적 유량계는 기본적으로 유체 점도에 독립적이며 그리스 및 물과 같은 매체에는 적합하지만 증기 및 공기와 같은 매체에는 적합하지 않습니다.
위에 언급된 유량계는 각각 장단점을 가지고 있으며, 같은 종류의 유량계라 하더라도 제조사마다 제공하는 제품의 구조적 성능이 다릅니다.
게시 시간: 2021년 12월 15일