Q. 매스유량계

답변 3

• 멘

  멘토 호날도KT

  코전무 ∙ 채택률 59%

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  채택된 답변

  ● 채택 부탁드립니다 ● 말씀하신 매스유량계가 코리올리스식이라면 원리는 조금 다릅니다. 내부 측정관을 일정하게 진동시키고 유체가 흐를 때 발생하는 코리올리스 힘 때문에 입구측과 출구측 진동에 위상차가 생깁니다. 두 센서가 이 위상차를 검출하고 이를 이용해 질량유량을 계산합니다. 단순히 두 센서의 주파수 차이로 유량을 측정한다고 이해하면 정확하지 않습니다. 진동 주파수 자체는 유체 밀도 측정에도 활용될 수 있습니다. 막대형으로 보이는 유량계라면 열식 질량유량계나 삽입형 유량계일 가능성이 있습니다. 배관 안에 프로브 형태의 센서를 삽입하는 방식이며 가스 유량 측정 등에 많이 활용됩니다. 계장설계에서는 유체 종류와 압력, 온도, 유량 범위, 정확도 등을 기준으로 유량계 방식을 선정한다고 이해하시면 좋습니다.

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• P

  PRO액티브현대트랜시스

  코부사장 ∙ 채택률 100%

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  네, 말씀하신 원리는 거의 맞습니다. 다만 한 가지를 정확히 잡으면 이해가 훨씬 쉬워집니다. 질문하신 것은 보통 코리올리 질량유량계(Coriolis mass flow meter)입니다. 이 유량계는 내부의 측정관을 강제로 진동시키고, 그 측정관의 입구 쪽과 출구 쪽에 센서 2개를 설치합니다. 유체가 흐르지 않을 때는 두 센서의 진동 신호가 거의 같은 위상으로 움직이지만, 유체가 흐르면 코리올리 힘 때문에 측정관이 비틀리는 현상이 생기고 두 센서 신호 사이에 시간차 또는 위상차가 발생합니다. 이 위상차가 질량유량에 비례하기 때문에 유량을 계산합니다. 여기서 중요한 것은 “두 센서의 진동 주파수 차이”를 이용하는 것은 아니라는 것입니다. 두 센서는 기본적으로 같은 진동을 서로 다른 위치에서 감지하고, 그 신호 사이의 위상차 또는 시간차를 측정합니다. 반면 측정관의 고유진동수 자체는 유체의 밀도 변화와 관련되어 밀도 측정에도 활용됩니다. 즉 아주 단순화하면 코리올리 유량계는 “진동관 + 센서 2개 → 두 신호의 위상차 → 질량유량”이라고 기억하시면 됩니다. 예를 들어 물이 측정관을 통과한다고 생각해보겠습니다. 측정관을 위아래 또는 좌우로 계속 흔들어주는데, 물이 흐르면 관 안의 유체가 관의 움직임을 따라가면서 코리올리 힘을 발생시킵니다. 그 결과 관이 미세하게 비틀리고, 앞쪽 센서와 뒤쪽 센서에서 감지되는 진동의 타이밍이 달라집니다. 유량이 커질수록 이 위상차가 커지고, 트랜스미터가 이를 질량유량으로 환산하는 것입니다. 그래서 코리올리 유량계는 kg/h, kg/min처럼 질량 단위로 직접 측정할 수 있다는 것이 큰 특징입니다.

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• 

  채택스포스코

  코부사장 ∙ 채택률 75%

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  안녕하세요. 멘티님. 반갑습니다. 말씀하신 이해가 대체로 맞습니다. 코리올리 방식 매스유량계는 내부의 진동하는 튜브에서 유체가 흐를 때 생기는 위상차를 보고 질량유량을 계산하는 방식으로 보시면 됩니다. 보통 진동센서 2개를 통해 단순히 주파수 차이만 보는 것이라기보다 흐름에 따라 생기는 비틀림과 위상 변화까지 함께 읽어서 측정한다고 이해하시면 더 정확합니다. 그래서 액체나 기체의 밀도 변화 영향보다 질량 기준으로 보는 데 강점이 있고 현장에서도 정밀 계측이 필요할 때 많이 씁니다. 다만 배관 진동이나 설치 상태에 따라 오차가 생길 수 있어서 조건을 맞춰주는 것이 중요합니다. 막대형처럼 보이는 유량계도 있습니다. 현장에서는 삽입형으로 들어가는 타입이나 프로브 형태로 설치하는 제품이 있고 초음파식이나 열식 계열에서 그런 형태를 자주 보게 됩니다. 배관 전체를 가로지르는 형식이 아니라 한쪽에서 꽂아 쓰는 구조라 설치가 비교적 간단한 편입니다. 다만 어떤 유체를 재는지에 따라 적합한 방식이 달라지니 액체인지 기체인지 점도나 온도 조건까지 같이 보시구요. 원하시면 제가 매스유량계 종류를 헷갈리지 않게 한 번에 정리해드리겠습니다. 모쪼록 도움이 되셨다면 채택부탁드립니다. 감사합니다.

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