[계측 및 신호처리]유량측정

소개

기계공학과 전공과목 실험레포트입니다.

목차

1. 실험목적
2. 기초이론
3. 실험장치
4. 실험순서
5. 실험결과 및 토의
6. 실험에 사용한 공식

본문내용

* 부자식 유량계(float type)
부자식 유량계는 작은 유량을 측정할 수 있고, 측정범위가 넓으며, 구조가 간단하고 압력손실이 작은 장점이 있다. 관의 단면적이 수직방향으로 변하기 때문에 가변 면적식 유량계 (variable-area flow meter)라고도 한다.

* 오리피스(orifice) 유량계
관내 유량을 측정하기 위한 일반적인 ①교축유량계는 그림과 같이 노즐을 통한 유체의 가속특성을 이용한다. 노즐 목의 모서리부분에서 발생하는 유동박리는 그림처럼 노즐로부터 하류 쪽으로 재순환영역을 발생시킨다. 주류유동은 노즐 목으로부터 단면 (2)에서 vena contracta를 형성할 때까지 계속 가속되고 그 하류에서 다시 감속되어 관을 가득 채우며 흐른다. 유동면적이 최소가 되는 vena contracta에서 유동의 유선은 본질적으로 직선이고 따라서 압력은 통로단면에 걸쳐 균일하다.

① 교축유량계
내부유동을 위한 대부분의 교축유량계는 우측그림에서 보듯 어떤 형태의 노즐을 통한 유체유동의 가속에 기초를 두고 있다. 주류유동은 노즐 목으로부터 단면 2 에서 축류를 형성하기까지 계속해서 가속되고 그 후 감속되어 다시 덕트를 채운 상태로 흐른다.

② 오리피스 유량계
오리피스판은 파이프플랜지(pipe flange) 사이에 고정시키는 얇은 판이다. 기하학적 형상이 간단하기 때문에 설치 또는 교체하기 쉽고 가격이 싸다. 오리피스의 날카로운 끝부분은 스케일이나 부유물에 의해 막히지 않는다. 그러나 부유물질이 수평파이프 내의 동심 오리프스의 입구 쪽에 침착하여 쌓여질 수 있다. 편심오리피스(eccentric orifice)는 이런 어려운 문제점들을 피하기 위하여 파이프 바닥과 일치하도록 설치한다. 오리피스를 사용할 때 가장 큰 단점은 유량계의 측정요소로부터 하류 쪽에서 조정 불가능한 팽창으로 인하여 유량이 제한되고 높은 수두손실이 발생하는 것이다.

* 피토 튜브 (Pitot tube)
아래 그림은 피토 튜브만을 나타낸 것이다. 이 튜브는 두 개의 탐침이 결합된 것이다. Port에는 정체압력이 측정되고 Port2에는 정압력이 측정된다. 피토 튜브를 사용하여 유속을 측정할 때 전압을 측정하는 끝부분이 유동방향으로 정확하게 정렬되어 있도록 주의해야 한다. 반경이 R인 원관 내 유동의 경우 임의의 지점 r에서의 속도가 V(r)이면 원을 통과하는 유량은 다음과 같이 단면적에 대한 적분치로 계산한다.

참고자료

· 없음