오리피스 유량계에 대하여 설명하시오.

오리피스 유량계에 대하여 설명하시오.

 

오리피스 유량계란 측정유체는 흐름이 정상류이고 점성이 작은 유체인 물, 공기, 포화증기, 경유, 천연가스 또는 부식성 유체 및 고온 고압 유체 등 폭 넓게 사용되는 것으로 유체의 유량을 측정한다.

관로를 충만히 흐르는 관로에서 중간부분에 오리피스를 설치, 단면적을 축소시키면 관벽측으로 흐르는 일부 유체는 오리피스 플레이트에 의한 방해를 받아 그 유속이 감소하고,정압이 증가하게 된다.

또한 중심부의 유체는 오리피스 통과직후 급격한 단면적이 축소됨에 따라 유속이 급격이 빨라지고, 정압 또한 급격히 감소한다. 이러한 현상은 관성에 의해 더욱 심화되어 압력이 최소점인 축류점을 만들게 된다. 이 축류점에서는 단면적이 최소, 유속은 최대,정압은 최소, 모든 유체의 유선은 평행을 이루게 되며, 이 축류점을 기준으로 유체 단면적은 서서히 다시 확대되고 유속 및 정압도 정상 상태로 회복된다.

기체의 단면적,유속,정압은 서로 불가분의 관계가 있으며, 곧 유체유량을 결정하는 중요한 함수인 것으로 실제 오리피스 전후 정압을 측정하여 베루누이 방정식과 연속의 법칙에 의해 유량을 산출하게 된다. 오리피스 전후단의 도관으로 부터 각각 인출된 압력들은 차압 전송기로 검출하고 차압에 따른 공기적 또는 전기적인 출력신호를 개평연산기를 통해 연산하거나, 차압 발신기 자체에 마이크로 프로세서가 내장되어 개평 연산결과 신호를 가지고 제어 또는 측정신호로 이용되고 있다. 따라서 압력이 낮아지는 정도를 계측하게 되면 유량이 어느 정도 되는지를 유추할 수 있으며 이것이 오리피스 유량계의 유량 측정 원리이다. 이러한 유량 계산이 정밀하려면 배관내면이나 오리피스 플레이트의 형상등이 미리 정해져 있는 수치대로 정밀하게 제작되어야 한다.

 

특징으로는

①구조가 간단하고 저가격이다.

② 사용조건에 따라 다르나, 거의 반영구적이다.

③ 측정유량 범위 변경시 플레이트 변경만으로 가능하다.

④ 점도는 일반적으로 1∼2％이다

⑤ 액체,가스,증기의 유량측정이 가능하고,광범위한 온도, 압력에서의 유량 측정이 가능하다는 장점들이 있으며

 

장단점으로는

① 충분한 정도를 보증하기 위해서는 필요한 직관부가 필요하다.

② 벤츄리관에 비해 압력손실이 큼

③ 낮은 레인지어빌리티 이며, 통상 4 : 1 정도이다.

④ Edge의 마모가 곧 정도에 영향을 미치므로 유체중에 고형물 함유를 피해야 한다. 는 단점이 있다.