유량계의 분류

유량 장비의 분류는 다음과 같이 나눌 수 있습니다: 체적 유량계, 속도 유량계, 목표 유량계, 전자기 유량계, 와류 유량계, 로터미터, 차압 유량계, 초음파 유량계, 질량 유량계 등.

1. 로터미터

플로트 유량계(로타미터라고도 함)는 가변 면적 유량계의 일종입니다. 아래에서 위로 확장되는 수직 원뿔관에서 원형 단면을 가진 플로트의 중력은 유체 역학적 힘에 의해 지지되며, 플로트는 원뿔 안에서 자유롭게 상승 및 하강할 수 있습니다. 플로트는 유속과 부력의 작용으로 상하로 움직이며, 플로트의 무게와 균형을 이룬 후 자기 커플링을 통해 다이얼로 전달되어 유량을 표시합니다. 일반적으로 유리 로터 유량계와 금속 로터 유량계로 나뉩니다. 금속 로터 유량계가 업계에서 가장 널리 사용됩니다. 파이프 직경이 작은 부식성 매체에는 일반적으로 유리 로터 유량계가 사용됩니다. 유리는 깨지기 쉽기 때문에 티타늄과 같은 귀금속으로 제작된 로터 유량계가 주요 제어 포인트가 됩니다. 국내에는 여러 로터 유량계 제조업체가 있으며, 주로 청더 크로니(독일 쾰른 기술 사용), 카이펑 인스트루먼트 팩토리, 충칭 추안이, 창저우 청펑에서 로터 유량계를 생산합니다. 로타미터는 정확도와 반복성이 높아서 소직경(≤ 200MM) 파이프의 유량 감지에 널리 사용됩니다.

2. 양변위 유량계

용적 유량계는 하우징과 로터 사이에 형성되는 계량 용적을 측정하여 유체의 체적 유량을 측정합니다. 로터의 구조에 따라 허리 휠형, 스크레이퍼형, 타원형 기어형 등이 있습니다. 용적 유량계는 최대 0.2%의 높은 측정 정확도, 간단하고 신뢰할 수 있는 구조, 폭넓은 적용성, 고온 고압 저항성, 낮은 설치 조건 등의 특징을 가지고 있습니다. 원유 및 기타 석유 제품 측정에 널리 사용됩니다. 그러나 기어 구동 방식으로 인해 파이프라인의 대부분이 가장 큰 위험 요소로 작용합니다. 장비 앞에 필터를 설치해야 하는데, 필터의 수명이 제한적이고 유지보수가 자주 필요합니다. 국내 주요 생산 공장은 카이펑 계측기 공장, 안후이 계측기 공장 등입니다.

3. 차압 유량계

차압 유량계는 오랜 사용 역사와 완벽한 실험 데이터를 보유한 측정 장치입니다. 유량계를 통해 흐르는 유체가 유량을 표시하기 위해 스로틀링 장치를 통과할 때 발생하는 정압 차이를 측정하는 유량계입니다. 가장 기본적인 구성은 스로틀링 장치, 차압 신호 파이프라인, 그리고 차압계로 구성됩니다. 업계에서 가장 일반적으로 사용되는 스로틀링 장치는 표준화된 "표준 스로틀링 장치"입니다. 예를 들어, 표준 오리피스, 노즐, 벤추리 노즐, 벤추리 튜브 등이 있습니다. 현재 스로틀링 장치, 특히 노즐 유량 측정은 통합으로 이동하고 있으며, 고정밀 차압 트랜스미터와 온도 보상 장치가 노즐에 통합되어 정확도가 크게 향상되었습니다. 피토관 기술을 사용하여 스로틀링 장치를 온라인으로 교정할 수 있습니다. 오늘날 이중 오리피스 플레이트, 원형 오리피스 플레이트, 환형 오리피스 플레이트 등과 같은 일부 비표준 스로틀링 장치도 산업용 측정에 사용됩니다. 이러한 유량계는 일반적으로 실제 유량 교정이 필요합니다. 표준 스로틀링 장치의 구조는 비교적 간단하지만 치수 공차, 형상 및 위치 공차에 대한 요구 사항이 비교적 높기 때문에 가공 기술이 비교적 어렵습니다.표준 오리피스 플레이트를 예로 들면, 매우 얇은 판 모양의 부품으로 가공 중 변형되기 쉽고, 더 큰 오리피스 플레이트도 사용 중 변형되기 쉬워 정확도에 영향을 미칩니다.스로틀링 장치의 압력 구멍은 일반적으로 너무 크지 않으며 사용 중 변형되어 측정 정확도에 영향을 미칩니다.표준 오리피스 플레이트는 사용 중 유체와의 마찰로 인해 측정과 관련된 구조적 요소(예: 예각)를 마모시켜 측정 정확도를 저하시킵니다.

차압 유량계의 개발은 비교적 초기 단계이지만, 다른 형태의 유량계의 지속적인 개량과 개발, 산업 발전에 대한 유량 측정 요구 사항의 지속적인 향상으로 산업 측정에서 차압 유량계의 위치가 부분적으로 고급, 고정밀 및 편리한 유량계로 대체되었습니다.

4. 전자기 유량계

전자기 유량계는 패러데이 전자기 유도 원리를 기반으로 전도성 액체의 체적 유량을 측정하기 위해 개발되었습니다. 패러데이의 전자기 유도 법칙에 따르면, 자기장 내에서 도체가 자기장 선을 절단하면 도체에 유도 전압이 발생합니다. 기전력의 크기는 도체의 크기와 같습니다. 자기장 내에서 자기장에 수직인 운동 속도는 도체의 속도에 비례하며, 이는 배관의 직경과 유체의 차이에 따라 유량으로 환산됩니다.

전자기 유량계 및 선정 원칙: 1) 측정할 액체는 전도성 액체 또는 슬러리여야 합니다. 2) 구경과 범위, 바람직하게는 정상 범위는 전체 범위의 절반 이상이며, 유량은 2~4m입니다. 3). 작동 압력은 유량계의 압력 저항보다 낮아야 합니다. 4). 다양한 온도와 부식성 매체에 따라 서로 다른 라이닝 재료와 전극 재료를 사용해야 합니다.

전자기 유량계의 측정 정확도는 파이프 안에 액체가 가득 찬 상황을 기준으로 하며, 파이프 안의 공기를 측정하는 문제는 아직 잘 해결되지 않았습니다.

전자기 유량계의 장점은 다음과 같습니다. 조절 부분이 없어 압력 손실이 적고 에너지 소비가 적습니다. 측정 유체의 평균 속도에만 관련되며 측정 범위가 넓습니다. 다른 유체는 물 교정 후 보정 없이 측정할 수 있으므로, 침전 측정용 계량 장치로 사용하기에 가장 적합합니다. 기술 및 공정 재료의 지속적인 발전, 안정성, 선형성, 정확도 및 수명의 지속적인 개선, 그리고 배관 직경의 지속적인 확장으로 인해, 고액 2상 유체 측정에는 교체형 전극과 스크레이퍼 전극을 사용하여 이러한 문제를 해결하고 있습니다. 고압(32MPA), 내식성(산 및 알칼리 라이닝) 매체 측정 문제, 구경의 지속적인 확장(최대 3200MM 구경), 수명의 지속적인 증가(일반적으로 10년 이상)로 인해 전자기 유량계가 점점 더 널리 사용되고 있으며 비용도 낮아졌지만 전반적인 가격, 특히 대구경 파이프의 가격은 여전히 높아 유량계 구매 시 중요한 위치를 차지하고 있습니다.

5. 초음파 유량계

초음파 유량계는 현대에 개발된 새로운 유형의 유량 측정기입니다. 초음파 유량계로 소리를 전달할 수 있는 유체를 측정할 수 있습니다. 초음파 유량계는 고점도 액체, 비전도성 액체 또는 기체의 유량을 측정할 수 있으며, 유량 측정 원리는 유체 내 초음파의 전파 속도가 측정 유체의 유량에 따라 달라진다는 것입니다. 현재 고정밀 초음파 유량계는 여전히 일본의 후지, 미국의 캉러좡과 같은 외국 브랜드가 세계적으로 널리 사용하고 있습니다. 국내 초음파 유량계 제조업체로는 당산 메이룬, 다롄 셴차오, 우한 타이룽 등이 있습니다.

초음파 유량계는 일반적으로 침하 측정 장비로 사용되지 않으며, 현장 계량 지점이 손상되어도 교체를 위해 생산을 중단할 수 없습니다. 또한, 생산을 위한 시험 변수가 필요한 상황에서 자주 사용됩니다. 초음파 유량계의 가장 큰 장점은 대구경 유량 측정(파이프 직경 2m 이상)에 사용된다는 것입니다. 일부 계량 지점을 침하 측정에 사용하더라도 고정밀 초음파 유량계를 사용하면 비용을 절감하고 유지보수를 줄일 수 있습니다.

6. 질량 유량계

수년간의 연구 끝에 U자형 튜브 질량 유량계는 1977년 미국 MICRO-MOTION 회사에서 처음 선보였습니다. 이 유량계가 출시되자마자 강력한 활력을 보였습니다. 장점은 질량 유량 신호를 직접 얻을 수 있고 물리적 매개변수의 영향을 받지 않으며 정확도는 측정값의 ±0.4%이며 일부는 0.2%에 도달할 수 있다는 것입니다. 다양한 가스, 액체 및 슬러리를 측정할 수 있습니다. 특히 양질의 거래 매체를 사용하는 액화석유가스 및 액화천연가스를 측정하는 데 적합하며 전자기 유량계의 단점을 보완합니다. 상류 측의 유속 분포에 영향을 받지 않기 때문에 유량계의 앞면과 뒷면에 직접 배관 섹션이 필요하지 않습니다. 단점은 질량 유량계의 가공 정확도가 높고 일반적으로 베이스가 무거워서 가격이 비싸다는 것입니다. 외부 진동의 영향을 받기 쉽고 정확도가 떨어지기 때문에 설치 위치와 방법의 선택에 주의해야 합니다.

7. 와류 유량계

와류 유량계는 1970년대 후반에 출시된 제품입니다. 출시 이후 인기를 얻었으며 액체, 가스, 증기 및 기타 매체를 측정하는 데 널리 사용되었습니다. 와류 유량계는 속도 유량계입니다. 출력 신호는 유량에 비례하는 펄스 주파수 신호 또는 표준 전류 신호이며 유체 온도, 압력 구성, 점도 및 밀도의 영향을 받지 않습니다. 구조가 간단하고 움직이는 부품이 없으며 검출 소자가 측정 유체에 닿지 않습니다. 높은 정확도와 긴 서비스 수명의 특성을 가지고 있습니다. 단점은 설치 시 일정한 직관부가 필요하고 일반 유형은 진동 및 고온에 대한 좋은 해결책이 없다는 것입니다. 와류 유량계에는 압전 유형과 정전 용량 유형이 있습니다. 후자는 내열성과 내진성에 장점이 있지만 더 비싸고 일반적으로 과열 증기 측정에 사용됩니다.

8. 대상 유량계

측정 원리: 측정 튜브 내 유체가 흐를 때, 유체의 운동 에너지와 타겟 플레이트 사이의 압력 차이로 인해 타겟 플레이트가 미세하게 변위되고, 그로 인한 힘은 유량에 비례합니다. 이 센서는 초미세 유량, 초저유량(0~0.08M/S)을 측정할 수 있으며, 정확도는 0.2%에 달합니다.