추상적인
유량계는 산업 공정 제어, 에너지 측정 및 환경 모니터링에 필수적인 계측기입니다. 본 논문에서는 전자기 유량계, 초음파 유량계, 가스 유량계의 작동 원리, 기술적 특성, 그리고 일반적인 응용 분야를 비교합니다. 전자기 유량계는 전도성 액체에 적합하고, 초음파 유량계는 비접촉식 고정밀 측정을 제공하며, 가스 유량계는 다양한 가스 매체(예: 천연가스, 산업용 가스)에 대한 다양한 솔루션을 제공합니다. 연구에 따르면 적절한 유량계를 선택하면 측정 정확도(오차 < ±0.5%)를 크게 향상시키고, 에너지 소비를 줄이며(15~30% 절감), 공정 제어 효율을 최적화할 수 있습니다.
1. 전자기 유량계
1.1 작동 원리
패러데이의 전자기 유도 법칙에 따르면, 자기장을 흐르는 전도성 액체는 흐름 속도에 비례하는 전압을 생성하는데, 이 전압은 전극을 통해 감지됩니다.
1.2 기술적 특징
- 적합한 매체: 전도성 액체(전도도 ≥5 μS/cm), 예: 물, 산, 알칼리, 슬러리.
- 장점:
- 움직이는 부품이 없고, 내마모성이 뛰어나며, 수명이 깁니다.
- 넓은 측정 범위(0.1~15m/s), 무시할 수 있는 압력 손실
- 높은 정확도(±0.2%–±0.5%), 양방향 유량 측정
- 제한 사항:
- 비전도성 유체(예: 오일, 순수)에는 적합하지 않습니다.
- 기포나 고체 입자의 간섭을 받기 쉽습니다.
1.3 일반적인 응용 프로그램
- 시정상수도/폐수: 대구경(DN300+) 유량 모니터링
- 화학 산업: 부식성 액체 측정(예: 황산, 수산화나트륨)
- 식품/제약: 위생 설계(예: CIP 세척)
2. 초음파 유량계
2.1 작동 원리
이동 시간 차이(비행 시간) 또는 도플러 효과를 이용하여 유속을 측정합니다. 두 가지 주요 유형:
- 클램프온(비침습적): 간편한 설치
- 삽입: 대형 파이프라인에 적합
2.2 기술적 특징
- 적합한 매체: 액체 및 기체(특정 모델 사용 가능), 단일/다상 흐름 지원
- 장점:
- 압력 강하가 없으므로 점도가 높은 유체(예: 원유)에 적합합니다.
- 넓은 측정 범위(0.01~25m/s), 최대 ±0.5% 정확도
- 온라인으로 설치 가능, 유지관리 비용 낮음
- 제한 사항:
- 파이프 재질(예: 주철은 신호를 약화시킬 수 있음) 및 유체 균질성의 영향을 받습니다.
- 고정밀 측정에는 안정적인 흐름이 필요합니다(난류 방지)
2.3 일반적인 응용 프로그램
- 석유 및 가스: 장거리 파이프라인 모니터링
- HVAC 시스템: 냉각/난방용 물의 에너지 측정
- 환경 모니터링: 강/유출수 유량 측정(휴대형 모델)
3. 가스 유량계
3.1 주요 유형 및 기능
| 유형 | 원칙 | 적합한 가스 | 장점 | 제한 사항 |
|---|---|---|---|---|
| 열용량 | 열 방출 | 청정가스(공기, N₂) | 직접 질량 흐름, 온도/압력 보상 없음 | 습기/먼지가 많은 가스에는 적합하지 않습니다. |
| 와동 | 카르만 소용돌이 거리 | 증기, 천연가스 | 고온/고압 저항성 | 저유량에서는 감도가 낮음 |
| 터빈 | 로터 회전 | 천연가스, LPG | 높은 정확도(±0.5%–±1%) | 베어링 유지관리가 필요합니다 |
| 차압(오리피스) | 베르누이의 원리 | 산업용 가스 | 저렴한 비용, 표준화된 | 높은 영구 압력 손실(~30%) |
3.2 일반적인 응용 프로그램
- 에너지 부문: 천연가스 보관 이전
- 반도체 제조: 고순도 가스 제어(Ar, H₂)
- 배출 모니터링: 배기가스(SO₂, NOₓ) 유량 측정
4. 비교 및 선택 지침
| 매개변수 | 전자기 | 초음파 | 가스(열 예) |
|---|---|---|---|
| 적합한 매체 | 전도성 액체 | 액체/기체 | 가스 |
| 정확성 | ±0.2%–0.5% | ±0.5%–1% | ±1%–2% |
| 압력 손실 | 없음 | 없음 | 최소 |
| 설치 | 전체 파이프, 접지 | 직선 주행이 필요합니다 | 진동을 피하세요 |
| 비용 | 중간-높음 | 중간-높음 | 낮음-중간 |
선정 기준:
- 액체 측정: 전도성 유체의 경우 전자기 측정, 비전도성/부식성 매체의 경우 초음파 측정.
- 가스 측정: 청정 가스의 경우 열 측정, 증기의 경우 소용돌이 측정, 보관 운반의 경우 터빈 측정.
- 특수 요구 사항: 위생 분야에는 사각지대 없는 설계가 필요하고, 고온 매체에는 내열성 소재가 필요합니다.
5. 결론 및 향후 동향
- 전자기 유량계는 화학/수처리 산업에서 주로 사용되고 있으며, 앞으로는 저전도도 유체 측정(예: 초순수) 분야에서도 발전할 것으로 기대됩니다.
- 초음파 유량계는 비접촉식의 장점으로 인해 스마트 물/에너지 관리 분야에서 성장하고 있습니다.
- 가스 유량계는 더 높은 정확도를 위해 다중 매개변수 통합(예: 온도/압력 보상 + 구성 분석) 방향으로 발전하고 있습니다.
- 서버 및 소프트웨어 무선 모듈의 전체 세트는 RS485 GPRS/4g/WIFI/LORA/LORAWAN을 지원합니다.유량계에 대한 자세한 정보는
Honde Technology Co., LTD.에 문의하세요.
Email: info@hondetech.com
회사 웹사이트:www.hondetechco.com
전화: +86-15210548582
게시 시간: 2025년 8월 13일