유량계

유량계(flowmeter)는 시간당 일정한 면적의 단면을 총과하는 유체의 체적, 질량 또는 중량의 비를 측정하는 장치이다. 유량계의 종류로는 차압식 유량계, 가변면적식 유량계, 용적식 유량계, 터빈식 유량계, 와류식 유량계, 전자식 유량계 등이 있다.

개요

유량계는 액체, 기체의 유량을 측정하는 계기이며 유량(flow rate)은 단위 시간에 일정한 면적의 단면을 통과하는 유체의 체적, 질량 또는 중량의 비를 표현한 물리량이다. 유체의 양을 체적으로 나타낼 때 체적유량계라 하고 질량으로 나타낼 때 질량 유량계라 한다.

산업에서 일반적으로 사용되는 유량계 종류로는 차압식 유량계, 가변 면적식 유량계, 용적식 유량계, 터빈식 유량계, 와류식(볼텍스) 유량계, 전자식 유량계 등이 있다.

유량계 종류

차압식 유량계

관로 내에 조임기구(오리피스, 노즐, 벤츄리관 등의 총칭)를 설치하고 유량의 크기에 따라서, 그 전후에 발생한 차압 (P1-P2)을 측정하여 유량을 측정하는 방식의 유량계이다. 유량은 측정한 압력차의 제곱근 값과 비례한다.

□ 벤츄리미터(Venturi meter) - 이탈리아 물리학자 조반니 바티스타 벤츄리(Giovanni Battista Venturi, 1746~1822)가 발견하고 명명한 벤츄리 효과(Venturi effect)를 이용한 계측장치이다. 유체역학에서 파이프 안을 흐르는 유체는 직경이 더 졻은 부분을 만나면 속도가 빨라지고 역학적 에너지의 보존을 위해 압력이 낮아진다. 속도와 압력의 관계는 베르누이(Bernoulli) 방정식에 따른다. 벤츄리미터는 단면이 작은 목(throat) 부분과 점점 축소, 점점 확대되는 단면을 가진 관으로서 유체가 벤츄리 튜브를 흘러지날 때 목 부분의 정력학적 수두와 축소 부분의 정력학적 수두는 차이가 존재하며 이 차이를 이용하여 유량을 계산한다.

□ 유량측정용 노즐 - 벤츄리미터와 오리피스의 특성을 고려하여 만든 유량측정용 기구이다. 정수압이 유속으로 변화하는 원리를 이용하였다.

□ 오리피스미터(orifice meter) - 작은 구멍이 있는 조임판(오리피스판 또는 노즐판이라 한다)을 관내에 설치하여 흐름을 조이고, 그 전후의 압력차에서 유량을 측정한다

□ 피토관(Pitot tube) - 프랑스의 공학자 H.피토(H. Pitot, 1695-1771)가 발명한 유속측정장치이며 피토 정압관(Pitot-static tube)을 이용하여 총압력과 정압력을 측정하는 방법으로 유속을 측정한다.

면적식 유량계

흐름의 통로에 조절판인 스로틀(throttle)을 설치하고 스로틀 전후의 차압(差壓)을 일정하게 유지하도록, 유량에 따라서 스로틀 면적을 증감시켜 그 면적에서 유량을 측정한다. 면적을 변화시키는 방법에 따라 여러 형식이 있는데, 테이퍼관(수직으로 장치되어 위로 올라갈수록 점점 벌어지는 관)과 플로트에 의한 플로트식 슬릿(slit)붙이 실린더와 피스톤에 의한 피스톤식이 있다. 원격지시기구(遠隔指示機構)를 장치한 것 등도 사용된다.

용적식 유량계

용적식 유량계(POSITIVE DISPLACEMENT FLOWMETER)는 계량부의 유입구와 유출구의 유체차압에 따라 회전자가 회전하면서 회전자와 본체사이의 일정용적의 공간에 충만된 유체를 출구측으로 통과시켜 회전자의 회전수를 측정함으로써 통과량을 계측할 수 있는 유량계이다. 또한 회전자의 회전속도에서 유량의 순시치를 알 수 있다. 가동부의 형상, 작동원리에 따라 다음과 같은 종류로 분류되고 있으나 OVAL GEAR형이 일반적으로 가장 넓게 사용되고 있다. 1) OVAL 회전자 또는 ROOTS 회전자 형, 2) OSCILLATING PISTON형, 3) NUTATING DISC 형, 4) ROTARY형, 5) HERICAL GEAR형, 6) 습식 GAS METER, 7) 격막식 GAS METER

용적식 유량계는 액체용과 기체용이 있으며 계측정도가 높기 때문에 공업계기용으로 부터 천연 GAS, LPG의 소비량 및 OIL 판매를 위한 계량용등에 이르기까지 다양하게 이용된다.

터빈식 유량계

유체의 흐름속에 날개가 회전자(ROTOR)터빈을 설치해넣으면 유속에 거의 비례하는 속도로 회전한다. 그 회전수를 검출하여 유량을 측정한다.

와류식 유량계

일명 볼텍스 유량계라고도 한다. 와류식 유량계는 배관 내의 유체의 소용돌이 방출로 인한 압력 변화를 감지하고, 압력 변화를 전기 신호 형태의 유량 센서 신호로 변환하여 측정한다.

기둥모양의 물체를 적당한 속도로 유체속에서 움직이거나 균일한 흐름속에 놓아 둘 때 물체의 좌우 양쪽에 번갈아 반대 방향으로 도는 소용돌이가 발생하며 규칙적으로 2줄로 늘어선다. 이 현상을 카르만의 소용돌이 또는 카르만 볼텍스(Karman Vortex Steet) 현상이라 한다. 와류는 압력펄스로서 국부적인 압력변화를 발생하며 장치의 전자시스템을 통해 계수되고 와류 주파수의 계산에 사용된다. 기록된 와류 주파수는 일정한 시간동안 측정관을 통과한 유체의 양과 같다.

전자식 유량계

패러데이의 전자기유도법칙에 따라 도체가 자계 내에서 운동할 때 그 도체 내 자계방향 및 운동방향의 양 방향에 수직방향으로 기전력이 발생하고 그 크기는 자속 밀도와 속도에 비례하는 특징을 이용하였다. 내면이 절연된 원형 측정관(내경: D)에 한 대의 전극을 설치하고 이 전극방향에 수직방향으로 자계(자속밀도: B)를 주도록 코일을 설치한 뒤 전극방향, 자장방향에 수직으로 설치된 관로에 유체가 흐르면 전극 사이에 기전력이 발생하며 기전력 값은 유량과 비례한다.

참고자료

• 〈유량계〉, 《네이버 지식백과》
• 〈유량계(Flowmeter)의 종류, 원리 및 특징〉, 《네이버 블로그》
• "Flow measurement", Wikipedia

같이 보기

• 유량
• 계기판

이 유량계 문서는 자동차 내장에 관한 글로서 검토가 필요합니다. 위키 문서는 누구든지 자유롭게 편집할 수 있습니다. [편집]을 눌러 문서 내용을 검토·수정해 주세요.

자동차 : 자동차 분류, 자동차 회사, 한국 자동차, 독일 자동차, 유럽 자동차, 미국 자동차, 중국 자동차, 일본 자동차, 전기자동차, 자동차 제조, 자동차 부품, 자동차 색상, 자동차 외장, 자동차 내장 □■⊕, 자동차 전장, 자동차 부품 회사, 배터리, 배터리 회사, 충전, 자동차 판매, 자동차 판매 회사, 자동차 관리, 자동차 역사, 자동차 인물 자동차 내장 가림막 • 기본트림 • 내부 • 내장 • 내장재 • 노르디코 • 니룸 • 단열 • 데지뇨 패키지(디지뇨 패키지) • 레그룸 • 방향제 • 보온 • 보조손잡이(어시스트 그립) • 비말차단막 • 센터바이저 • 손잡이 • 숄더룸 • 슈팅스타 헤드라이너 • 실내 • 실내공간 • 썬바이저(햇빛가리개) • 오픈포어 우드 • 우드 패널 • 전복방지시스템 • 짐칸 • 차광판 • 차단막 • 천장 • 추가사양 • 칸 • 탑승공간 • 트림 • 파일럿트림 • 편의사양 • 프레임리스 • 프리미엄트림 • 플러스트림 • 헤드라이너(천장내장재) • 헤드룸 운전대 PEPS • STLA 스마트콕핏 • 가속페달(액셀) • 경고음 • 경적(크락션, 혼) • 기계키 • 디지털콕핏 • 디지털키 • 마스터키 • 방향지시등 레버 • 보닛 열림 레버 • 브레이크페달 • 서브키(비상키) • 스마트키 • 스티어링록 • 스티어링림 • 스티어링스포크 • 스티어링칼럼 • 스티어링포스트 • 스티어링허브 • 스티어링휠(운전대, 핸들) • 스티치 • 시동장치 • 어댑티브 브레이크 • 와이퍼 레버 • 요크 스티어링휠 • 운전대 • 전동 조절식 페달 • 주행모드버튼 • 콕핏 • 클러치페달 • 키실린더 • 턴키 • 파워스티어링 • 파워아웃렛 • 페달 • 풋레스트 • 핸들봉 • 혼커버 계기판 RPM • 계기판 • 계기판가니쉬 • 대시트림 • 대시패널 • 디지털 계기판 • 디지털 시계 • 디지털 차량 계기판 • 센터페시아 • 속도계 • 시거잭 • 아날로그 시계 • 에너자이징 컴포트 • 연료계 • 유량계 • 인스트루먼트 패널(계기판, 대시보드) • 제어판 • 주행거리계 • 컨트롤패널 • 클러스터 • 택시미터 • 회전속도계(타코미터) 기어레버 PRND • 게이트식 기어 • 기계식 파킹 브레이크 • 기어레버(기어시프터) • 기어손잡이(기어봉, 기어노브) • 기어셀렉터 • 기어스틱 • 다이얼 • 다이얼식 기어 • 레버 • 버튼식 기어 • 변속기어 • 센터페시아 시프트 • 수동변속기 • 시프트레버 • 자동변속기 • 전자변속기 • 전자식 파킹 브레이크(EPB) • 칼럼식 기어 • 크리스탈 스피어 • 터치스크린 기어셀렉터 • 파킹 브레이크(주차 브레이크, 사이드 브레이크, 핸드 브레이크) • 패들 • 패들레버 • 패들시프트 • 플로어시프트 • 회전형 기어셀렉터 시트 90도 • 180도 • 360도 • 2열시트 • 3열시트 • ISOFIX • 가죽시트 • 경추보호시스템 • 나파가죽시트 • 데지뇨 시트(디지뇨 시트) • 동반석 • 동승석 • 뒷열 • 뒷좌석 • 뒷좌석 폴딩 • 등받이 • 롱레일시트 • 리클라이닝 • 리클라이닝시트 • 마사지시트 • 머리받침대(헤드레스트) • 메모리시트 • 목쿠션 • 받침대 • 방석 • 버킷시트 • 벤치시트 • 보조시트 • 부스터시트 • 분할폴딩시트 • 비건가죽시트 • 사이드볼스터 • 서스펜션시트 • 섬유시트 • 쇼퍼 패키지 • 스웨이드 컬렉션 • 스위블링시트 • 슬라이딩 • 슬라이딩시트 • 시트 • 시트 리클라이닝 • 시트 리프터 • 시트백 • 시트백 보드 • 시트백 커버 • 시트백 포켓 • 시트 슬라이드 • 시트 어저스트 • 시트커버 • 안마시트 • 암레스트(팔걸이) • 앞열 • 앞좌석 • 액티브 헤드레스트 시트 • 어린이 시트 고정(ISOFIX, 아이소픽스) • 에르고 모션 시트 • 에어스카프 • 에어쿠션 • 열선 • 열선시트 • 요추 지지대 • 운전석 • 운전석 이지 액세스 • 의자 • 이그제큐티브 시트 • 인조가죽시트 • 전동시트(파워시트) • 조수석 • 조종석 • 좌석 • 지지대 • 직물시트 • 천연가죽시트 • 카시트(차일드시트, 주니어시트) • 컴포트시트 • 쿠션 • 쿠션감 • 킥가드 • 킥매트 • 킥커버 • 통풍시트 • 평탄화 • 폴딩 • 풀폴딩 • 풀폴딩시트 • 프리액티브 시트벨트 • 하이백시트 • 회전 • 회전시트 안전장치 2점식 안전벨트 • 3점식 안전벨트 • 4점식 안전벨트 • 5점식 안전벨트 • 6점식 안전벨트 • SBR • SRS에어백 • 듀얼에어백 • 디파워드 에어백 • 띠 • 로드리미터 • 리트랙터 • 마스크 • 버클 • 버클포켓 • 벨트백 • 사이드에어백 • 산소마스크 • 센터에어백 • 수버클 • 스마트 에어백 • 시트벨트 앵커 • 안전벨트(시트벨트) • 안전벨트 미착용 알림(SBR) • 안전장치 • 암버클 • 어드밴스드 에어백 • 어린이 보호장치 • 에어백 • 웨빙 • 인플레이터 • 측면보호시스템 • 커튼식 에어백 • 쿠션백 • 텐션 리듀서 • 프리텐셔너 • 허그에어백 도어 도어 • 도어락 • 도어 임팩트 패드 • 도어커튼 • 도어트림 • 도어팔걸이(도어 암레스트) • 도어포켓 • 도어핸들 • 디지털 도어락 • 스피커 그릴 • 열쇠 • 인사이드 도어핸들 • 자물쇠 • 잠금장치 • 차일드락 • 창문 스위치 • 창문잠금장치 • 파워윈도우 스위치 바닥 5D매트 • 6D매트 • 가죽매트 • 고무매트 • 대리석 바닥 • 마루 • 매트 • 바닥 • 바닥매트 • 벌집매트 • 센터터널 • 순정매트 • 실내바닥 • 알루미늄매트 • 이중매트 • 직물매트 • 카페트 • 코일매트 • 트렁크매트 • 폴리싱타일 • 풋룸 • 플로어 • 플로어트림 미러 ECM 미러 • 거울 • 디지털 사이드미러 • 룸미러(리어뷰미러, 백미러) • 미러 • 미러리스 • 방현미러 • 컨버세이션미러 • 평면거울 • 프레임리스 미러 • 화장거울(배니티미러) • 후진연동 자동하향 아웃사이드 미러 수납공간 간이테이블 • 거치대 • 견인로프 • 경광봉 • 귀중품 • 그물망 • 글러브박스 • 뒷좌석 멀티포켓 • 뚜껑 • 로프 • 로프후크 • 리어콘솔 • 망 • 물티슈 • 보관함 • 분리형 센터콘솔 • 브릿지 타입 하이콘솔 • 사물함 • 삼각대 • 삼각대 마운트 • 상자(박스) • 선글라스 보관함 • 선바이저 포켓 • 세차용품 • 센터랙 • 센터콘솔 • 센터페시아 수납공간 • 수납 • 수납공간 • 스마트폰 무선충전패드 • 슬라이드 트레이 • 시크리트박스 • 시트백 테이블 • 시트 언더트레이 • 신호봉 • 아이스박스 • 양문형 센터콘솔 • 오버헤드콘솔 • 용품 • 워셔액 • 유니버셜 아일랜드 • 유압잭 • 일체형 센터콘솔 • 재떨이 • 잭(자키) • 주머니(포켓) • 차량용 냉장고 • 차량용 쓰레기통 • 차량용 테이블 • 차량용품 • 청소용품 • 컵홀더 • 콘솔 • 콘솔박스 • 콘솔커버 • 트레이 • 틈새 보관함 • 파렛트잭(핸드자키) • 패드 • 펑크수리키트 • 필기구 • 화장지 • 후크 • 휴대폰 거치대 • 휴지 • 휴지통 공조장치 공조장치 • 센터송풍구 • 송풍 • 송풍구(에어벤트) • 송풍기 • 에어필터 • 측면송풍구 • 퀄리티에어 • 통풍 • 풍구 • 필터 • 헤파필터 위키 : 자동차, 교통, 지역, 산업, 기업, 단체, 업무, 쇼핑, 블록체인, 암호화폐, 인공지능, 개발, 인물, 행사, 일반