액체유량 측정시스템

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대덕하이테크

액체유량 측정시스템 최고의 품질, 최선의 서비스를 제공하는
유량 전문 회사 대덕하이테크입니다.

액체유량 측정시스템

액체유량 측정시스템은 측정 시 이용하는 대상에 따라 그 방법이 결정되는데, 여기에는 저울이나 로드셀을 이용하여 액체의 중량 및 시간을 측정하는 중량측정법, 기준탱크를 이용한 부피측정법, 그리고 기준 유량계를 이용하여 비교하는 기준유량계법이 있습니다.

중량측정법은 정확도가 우수한 반면 제작비가 비싸고 관리가 어려우나, 기준유량계법은 사용이 간편하고 관리가 용이하여 최근에는 이방식을 많이 사용하고 있습니다.

(주)대덕하이테크는 유량측정시스템 제작 15년의 Know-How를 바탕으로 고객의 다양한 요구에 맞추어 측정방법, 정범위, 정확도 (0.1%~0.3%)에 따라 설계 및 제작하여 드립니다.
측정시스템에 대한 이해를 돕고자, 당사에서 제작 설치한 액체 유량 측정시스템의 설계 및 제작에 관한 내용을 설명 드립니다.

설계 시방서
항 목사양
유량 발생/측정범위0.006 ㎥/h ~ 20 ㎥/h
측정대상수도 계량기, 온수 미터, 액체용 유량계, 밸브
측정방법중량측정방법, 부피측정방법, 기준유량계방법
측정 불확도0.4 % (기준유량계방식) 이내
재질스테인레스스틸
온도 조절 범위0.006 ㎥/h ~ 20 ㎥/h
자동유량측정가능
동작 온도
설계 내용
유량발생장치

유량을 발생시키기 위하여 3개의 펌프를 선정하였습니다. 압축펌프는 밸브 시험을 위하여 1.2 MPa까지 압력을 가할 수 있도록 하고, 낮은 유량을 위하여 소유량펌프를 선정하였으며, 액체를 부피탱크에 수집 시 저장조의 수위가 낮아지는 것을 막도록 저장조에 칸막이를 하고 순환펌프를 사용하였습니다. 수집 시 저장조의 수위가 낮아지면 유량이 점차 줄게 되는데, 최대 수위 감소 정도는 100 mm 정도를 기준으로 하였습니다.

펌프종류 압축펌프 대유량 펌프 소유량 펌프 순환 펌프
최대압력 1.2 MPa, 32 ㎥/h, 50 A 1.2 MPa, 25 ㎥/h, 50 A 1.2 MPa, 1.6 ㎥/h, 25 A 1.2 MPa, 25 ㎥/h, 50 A
전원 380 V 3상, 11 kW 380 V 3상, 7.5 kW 380 V 3상, 0.55 kW 380 V 3상, 5.0 kW
기준유량계

기준유량계는 일반적으로 유량계 종류를 감안하여 최대 유량대 최소 유량비를 10 : 1 ~ 100 : 1 사이에서 선정합니다. 유량비를 10 : 1 로 하면 보다 안정적인 측정이 가능합니다.

전자기유량계 전자기유량계 4A 전자기유량계 32A
최대압력 0.006 ㎥/h ~ 0.4 ㎥/h 0.4 ㎥/h ~ 20 ㎥/h
측정정확도 0.5 % 0.5 %
출력 순간유량 : 4 ~ 20 mA, 적산펄스 순간유량 : 4 ~ 20 mA, 적산펄스
저울

저울은 기준탱크의 용량이 200 L, 20 L 이므로 기준탱크의 무게를 고려하여 각각 300 kg, 40 kg으로 하였습니다. 분해능은 최소 수집량의 0.05 % 이내를 기준으로 최소 수집량을 각각 50 kg, 5 kg으로 할 때 25 g, 2.5 g 입니다.

저울 대형저울 소형저울
용량 300 kg 40 kg
분해능 10 g 0.2 g
정확도 0.02 % 0.02 %
저장도

저장조의 크기는 최대수위 감소를 100 mm으로 한다면 가로와 세로가 각각 2 m, 1 m 이상이어야 합니다. 저장조의 크기가 커지면 히터와 냉동기의 크기가 커지므로 저장조의 크기를 줄이면서 순환펌프를 추가하였다. 순환펌프는 2개로 분리된 저장조 한 켠에서 항상 펌프 쪽으로 펌핑하여 격막을 넘치도록 하였습니다.

용량 10 ℃ ~ 60 ℃ ± 1 ℃
온도조절범위 10 ℃ ~ 60 ℃ ± 1 ℃
Software

PC에서 저울, 기준유량계, 온도, 압력 등을 계측하고 유량조절밸브, 펌프 선택 밸브 등을 제어하도록 중간에 DAQ(Data Acquisition System)을 제작하여 연결하였습니다.
DAQ는 PC와 통신이 가능하여 4 ~ 20 mA, 적산펄스 등을 받을 수 있습니다. 또한 자동으로 유량조절이 가능하도록 유량에 맞게 유량조절밸브 및 bypass 밸브를 PC가 자동적으로 조절합니다. 측정이 끝나면 관련 데이터는 출력 및 기록되어 언제든지 활용할 수 있습니다.


소형 액체용 유량계 교정시스템 설계

제작된 시스템의 PC 화면
설계 결과

유량측정범위 0.006㎥/h ~ 20㎥/h의 소형 액체유량계 측정 시스템을 설계하고 제작한 결과 측정불확도 0.3%(기준유량계방법)이내였으며, 수도계량기 5대를 쉽게 장착할수 있도록 공기압 실린더를 사용하여 밀어 고정시키도록 하였습니다.

소형 시스템은 배관 구경이 작기 때문에 압렵강하가 많이 발생하여 펌프 선정 시 양정이 40m 이상이 필요하고, 양정이 높기 때문에 유량 정지를 위해 안정성을 고려한 큰 구경의 bypass설계가 중요합니다. 이 시스템은 중량측정법, 부피측정법, 기준유량계법 3가지를 동시에 적용 가능하도록 하여 각 방법에 대한 정확도를 비교 분석 할 예정입니다.

본사가 제작 설치한 액체유량계 측정 시스템에 대하여 간단하게 설계 기준 및 내용을 설명 드렸습니다. 보다 자세한 측정 시스템 정보를 원하시면 언제든지 저희 대덕하이테크 고객센터로 연락 주십시오.


▲ 소형 액체유량계 측정 시스템

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