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KR102611068B1 - 온도센서 일체형 차압식 유량계 - Google Patents

온도센서 일체형 차압식 유량계 Download PDF

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KR102611068B1
KR102611068B1 KR1020230108641A KR20230108641A KR102611068B1 KR 102611068 B1 KR102611068 B1 KR 102611068B1 KR 1020230108641 A KR1020230108641 A KR 1020230108641A KR 20230108641 A KR20230108641 A KR 20230108641A KR 102611068 B1 KR102611068 B1 KR 102611068B1
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KR
South Korea
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pressure
pipe
sensor
sensor wire
differential pressure
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KR1020230108641A
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English (en)
Inventor
이경희
김정동
한영복
안호용
Original Assignee
(주)한울인텍스
한국중부발전㈜
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Publication date
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Abstract

본 발명은 온도센서 일체형 차압식 유량계에 관한 것으로, 본 발명에 의하면, 유량의 측정 대상인 배관(10)에 설치되고, 하단이 막힌 통 형상이며, 중앙에 설치된 격벽(115)에 의해서 각각 격실로 분리된 고압 챔버(111)와 저압 챔버(112)가 형성되어서, 고압 챔버(111)의 유체의 압력(P1)과 저압 챔버(112)의 유체의 압력(P2) 간의 차이에 의해서 차압을 발생하는 차압관부(110)와, 배관(10)을 흐르는 유체가 상기 고압 챔버(111)로 유입되도록, 고압 챔버(111)와 연통되도록 차압관부(110)에 형성되는 고압홀(111a)과, 저압 챔버(112)와 연통되도록 차압관부(110)에 형성되는 저압홀(112a)과, 상기 차압관부(110)의 상단에서 연장 형성되고, 상기 고압 챔버(111)와 연통되는 고압 통로(121)가 형성되어 있고, 상기 저압 챔버(112)와 연통되는 저압 통로(122)가 형성되어 있으는 헤드부(120)와, 상기 헤드부(120)에 탈착가능하도록 체결되고, 배관(10)의 유량 계산시에 온도 보상을 하기 위해서, 상기 차압관부(110) 내의 챔버(111,112) 내의 유체의 온도를 측정하는 온도센서(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하고, 이에 의하면 설치 비용을 절감할 수 있는 이점이 있다.

Description

온도센서 일체형 차압식 유량계{Temperature sensor integrated differential pressure type flow meter}
본 발명은 차압식 유량계에 관한 것으로, 특히 온도센서를 유량계 내에 구비함으로써 배관에 대한 설치 비용을 절감하고 온도센서의 교체시에도 배관 시스템에는 영향을 끼치지 않도록 하여서 배관 시스템의 유지 관리 보수에 혁신적 향상을 구현할 수 있도록 하기에 적당하도록 온도센서 일체형 차압식 유량계에 관한 것이다.
일반적으로 가스 발전소 운전시 LNG가스 대비 Air(공기) 비율이 맞추어 운전 하여야 최적의 효율로 전력을 생산할 수 있다.
그리고, 가스터빈 연소를 최적화(Tuning)를 위해서 냉각공기(Cooling Air)가 필요하며, 이러한 냉각공기의 운송 역시나 배관을 통해서 공급되고 있다.
그리고, 연료(가스) 및 공기(산소 ,냉각공기) 등의 유체가 배관을 통해서 공급될 때 적정량이 공급되는지를 모니터링하고 있는데, 이러한 배관을 통해서 공급되는 유체의 유량을 측정하기 위해서 배관에 설치되는 것이 유량계이고, 고온,고압에서 측정 할 수 있는 유량계로 차압식 유량계가 사용되고 있다.
그리고, 배관을 통해서 공급되는 유체가 특히 기체인 경우에는 배관의 유체의 온도와 배관 압력을 별도로 측정하여서 유량값 산출시에 보상(보정)해줘야 하므로, 배관에는 온도센서와 배관 압력센서가 별도로 취부되어서 배관 온도와 배관 압력값을 측정하고 있다.
그런데 종래의 배관의 유체 특히 기체의 유량 측정시에는, 유량계와는 별도로 압력센서와 온도센서가 배관에 취부되어서 압력, 온도를 측정하는 경우, 별도로 현장에서 압력배관 또는 케이블을 연장 하여 각각의 케이블로 연결하여야 하므로 압력 손실이 발생 할 수 있고, 온도센서는 케이블 길이가 길어질 경우 도선 저항으로 인한 온도 편차가 발생 하여 정확한 압력 및 온도 보상값을 얻을 수 없다.
그리고, 온도센서를 교체하는 경우, 유체가 배관 밖으로 누출되는 것을 막기 위해서 배관을 흐르는 유체의 공급을 끊고 즉, 유체 공급 밸브를 스위칭 오프하고, 온도센서를 교체해야만 했다.
이와 같이 밸브를 끄야하므로 온도센서 교체 작업이 번잡하고 불편한 문제가 있었을뿐만 아니라, 배관을 통한 유체 공급 시스템의 운전을 일시 중지해야 하므로 운영상 손실이 발생하였다.
문헌1: 등록특허공보 제10-1358698호(공고일: 2014.02.07)
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창작된 것으로 본 발명에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계 및 이를 이용한 다배관 유량 측정시스템의 목적은,
첫째, 배관에 별도로 온도센서를 설치할 필요가 없으므로 최초 배관 설치비용을 절감할 수 있는 있도록 하고, 또한 케이블 길이가 길어지지 않아도 되도록 함으로써 도선 저항으로 인한 온도 편차가 발생하여 정확한 온도 보상값을 얻을 수 없는 종래의 문제점을 해결할 수 있도록 하며,
둘째, 설치 이후에도 온도센서의 교체도 간편하게 할 수 있어서 유지 관리 비용도 줄일 수 있도록 하며,
셋째, 차압관부에 구비되는 보호관 내에 센서 소선을 구비함으로써, 배관으로 공급되는 시스템의 운전 중에도 배관으로 공급되는 유체의 누출이 전혀 없이도 온도센서만을 교체할 수 있도록 하며, 그리하여 온도센서의 교체시에도 시스템의 운전을 중단할 필요가 없도록 하며,
넷째, 센서 소선을 보호하기 위한 보호관의 조립을 쉽고 용이하게 할 수 있도록 하며,
다섯째, 간단한 구성으로 센서 소선을 잡아줄 수 있도록 함과 동시에 유체의 누출을 차단할 수 있도록 하며,
여섯째, 센서 소선을 홀딩하는 경우 센서 소선의 손상을 예방할 수 있도록 함과 동시에 센서 소선을 확실하게 잡아주면서 유체의 누수를 차단할 수 있도록 하며,
일곱째, 작은 힘으로도 센서 홀딩부재의 조립을 쉽고 편리하며 더 신속하게 할 수 있도록 하며,
여덟번째, 하나의 차압 유량계로부터 차압과 온도를 동시에 받을 수 있는 유량검출 전송기를 구성하여서 압력 배관이 별도로 필요 없고 온도센서도 일체형으로 조립함으로써 압력 및 온도 손실이 거의 없어 정확한 보상값을 얻을 수 있도록 하고, 보다 정확한 유량값을 얻을 수 있도록 하며,
아홉번째, 차압식 유량계와 온도센서를 하나의 유량검출 전송기와 결선시켜서 케이블 연결 작업의 수 자체를 매우 간소화시킴으로써 시스템의 구축 및 유지 보수 면에서 코스트 및 시간을 줄일 수 있도록 하며,
열번째, 배관 압력을 검출하기 위한 별도의 압력 검출용 파이프를 배관에 설치할 필요가 없고 또한 배관 압력을 검출하기 위한 압력 전송기를 구비하지 않아도 되어서 하나의 유량검출 전송기만으로 차압, 온도값 및 배관 압력을 모두 전달받아서 이를 기초로 유량값을 산출하도록 하여서 케이블 설치에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있고 동시에 시스템 구축 및 유지 보수에 코스트를 절감할 수 있도록 하기에 적당하도록 한 온도센서 일체형 차압식 유량계 및 이를 이용한 다배관 유량 측정시스템을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 온도센서 일체형 차압식 유량계는, 유량의 측정 대상인 배관에 설치되고, 하단이 막힌 통 형상이며, 중앙에 설치된 격벽에 의해서 각각 격실로 분리된 고압 챔버와 저압 챔버가 형성되어서, 고압 챔버의 유체의 압력과 저압 챔버의 유체의 압력 간에 차이에 의해서 차압을 발생하는 차압관부와, 배관을 흐르는 유체가 상기 고압 챔버로 유입되도록, 고압 챔버와 연통되도록 차압관부에 형성되는 고압홀과, 저압 챔버와 연통되도록 차압관부에 형성되는 저압홀과, 상기 차압관부의 상단에서 연장 형성되고, 상기 고압 챔버와 연통되는 고압 통로가 형성되어 있고, 상기 저압 챔버와 연통되는 저압 통로가 형성되어 있으는 헤드부와, 상기 헤드부에 탈착가능하도록 체결되고, 배관의 유량 계산시에 온도 보상을 하기 위해서, 상기 차압관부 내의 챔버 내의 유체의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 온도센서 일체형 차압식 유량계를 이용한 다배관 유량 측정시스템은, 상기의 온도센서 일체형 차압식 유량계가 배관의 수만큼 복수로 구비되고, 상기 온도센서 일체형 차압식 유량계가 설치되는 복수의 배관과, 상기 온도센서 일체형 차압식 유량계에 일대일로 대응되어서 구비되고, 상기 온도센서 일체형 차압식 유량계에 연결되어서 고압측과 저압측의 압력값을 입력받고, 또한 온도센서의 센서 헤드에 연결되어서 온도센서에서 출력되는 온도값을 수신하며, 배관의 압력과 온도센서의 온도값을 유량 계산시의 보상값으로 하여서 배관의 유량값을 산출하고, 원격의 관리자 컴퓨터와 하나의 통신선으로 연결되어 있고, 상기 산출한 배관의 유량값과 차압과 배관 압력과 온도값을 측정 대상인 배관의 고유 아이디에 매칭하여서 원격의 관리자 컴퓨터로 전송하는 유량검출 전송기와, 상기 유량검출 전송기으로부터 수신한 상기 산출한 배관의 유량값과 차압과 배관 압력과 온도값을 각 배관의 고유 아이디에 매칭하여서 내부 데이터베이스에 저장하고, 저장한 상기 산출한 배관의 유량값과 차압과 배관 압력과 온도값을 각 배관에 매칭하여서 모니터에 표시하는 관리자 컴퓨터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성을 가지는 본 발명인 온도센서 일체형 차압식 유량계 및 이를 이용한 다배관 유량 측정시스템은 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 배관에 별도로 온도센서를 설치할 필요가 없으므로 최초 배관 설치비용을 절감할 수 있는 있고, 또한 케이블 길이가 길어지지 않아도 되도록 함으로써 도선 저항으로 인한 온도 편차가 발생하여 정확한 온도 보상값을 얻을 수 없는 종래의 문제점을 해결할 수 있는 효과가 있다.
둘째, 설치 이후에도 온도센서의 교체도 간편하게 할 수 있어서 유지 관리 비용도 줄일 수 있는 효과가 있다.
셋째, 차압관부에 구비되는 보호관 내에 센서 소선을 구비함으로써, 배관으로 공급되는 시스템의 운전 중에도 배관으로 공급되는 유체의 누출이 전혀 없이도 온도센서만을 교체할 수 있으며, 그 결과 온도센서의 교체시에도 시스템의 운전을 중단을 하지 않아도 되는 효과가 있다.
넷째, 센서 소선을 보호하기 위한 보호관의 조립을 쉽고 용이하게 할 수 있는 효과가 있다.
다섯째, 간단한 구성으로 센서 소선을 잡아줄 수 있도록 함과 동시에 유체의 누출을 차단할 수 있는 효과가 있다.
여섯째, 센서 소선을 홀딩하는 경우 센서 소선의 손상을 예방할 수 있음과동시에 센서 소선을 확실하게 잡아주면서 유체의 누수를 차단할 수 있는 효과가 있다.
일곱째, 작은 힘으로도 센서 홀딩부재의 조립을 쉽고 편리하며 더 신속하게 할 수 있는 효과가 있다.
여덟째, 하나의 차압 유량계로부터 차압과 온도를 동시에 받을 수 있는 유량검출 전송기를 구성하여서 압력 배관이 별도로 필요 없고 온도센서도 일체형으로 조립함으로써 압력 및 온도 손실이 거의 없어 정확한 보상값을 얻을 수 있고, 보다 정확한 유량값을 얻을 수 있는 효과가 있다.
아홉째, 차압식 유량계와 온도센서를 하나의 유량검출 전송기와 결선시켜서 케이블 연결 작업의 수 자체를 매우 간소화시킴으로써 시스템의 구축 및 유지 보수 면에서 코스트 및 시간을 줄일 수 있는 효과가 있다.
열번째, 배관 압력을 검출하기 위한 별도의 압력 검출용 파이프를 배관에 설치할 필요가 없고 또한 배관 압력을 검출하기 위한 압력 전송기를 구비하지 않아도 되어서 하나의 유량검출 전송기만으로 차압, 온도값 및 배관 압력을 모두 전달받아서 이를 기초로 유량값을 산출하도록 하여서 케이블 설치에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있고 동시에 시스템 구축 및 유지 보수에 코스트를 절감할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)의 외관도로써, 도 1의 (a)는 전체 외관도이고, 도 1의 (b)는 도 1의 (a)에서 요부(차압관부)를 90 도 돌린 상태의 일 요부 외관도이다.
도 2는 도 1의 부분 절개 단면도이다.
도 3은 도 2의 요부 확대도이다.
도 4는 도 2의 B-B선 단면도이다.
도 5는 도 2의 주요부 분해도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 센서 홀딩부재(160)의 구성 설명도로써,
도 6의 (a)는 센서 홀딩부재(160)에 보호 튜브(143)를 통해서 센서 소선(141)이 홀딩된 상태의 요부 체결 단면도이고,
도 6의 (b)는 센서 홀딩부재(160)의 분해도이며,
도 6의 (c)는 센서 홀딩부재(160)의 단면도이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)를 이용한 다배관 유량 측정시스템의 블록 구성도이다.
다음은 본 발명인 온도센서 일체형 차압식 유량계 및 이를 이용한 다배관 유량 측정시스템의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)는, 유량의 측정 대상인 배관(10)에 설치되고, 하단이 막힌 통 형상이며, 중앙에 설치된 격벽(115)에 의해서 각각 격실로 분리된 고압 챔버(111)와 저압 챔버(112)가 형성되어서, 고압 챔버(111)의 유체의 압력(P1)과 저압 챔버(112)의 유체의 압력(P2) 간의 차이에 의해서 차압을 발생하는 차압관부(110)와, 배관(10)을 흐르는 유체가 상기 고압 챔버(111)로 유입되도록, 고압 챔버(111)와 연통되도록 차압관부(110)의 외면에 형성되는 고압홀(111a)과, 저압 챔버(112)와 연통되도록 차압관부(110)의 외면에 형성되는 저압홀(112a)과, 상기 차압관부(110)의 상단에서 연장 형성되고, 상기 고압 챔버(111)와 연통되는 고압 통로(121)가 형성되어 있고, 상기 저압 챔버(112)와 연통되는 저압 통로(122)가 형성되어 있으는 헤드부(120)와, 상기 헤드부(120)에 탈착가능하도록 체결되고, 배관(10)의 유량 계산시에 온도 보상을 하기 위해서, 상기 차압관부(110) 내의 챔버(111,112)[고압 챔버(111) 및 저압 챔버(112) 중의 어느 하나] 내의 유체의 온도를 측정하는 온도센서(140)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이, 유량계 자체에 온도센서(140)를 일체로 구비하고 있으므로, 배관에 별도로 온도센서(140)를 설치할 필요가 없으므로, 최초 배관 설치비용을 절감할 수 있는 있고, 설치 이후에도 온도센서의 교체도 간편하게 할 수 있어서 유지 관리 비용도 줄일 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 온도센서(140)는, 차압관부(110) 내의 유체의 온도를 감지하여 전류신호 또는 전압신호로써 출력하는 센서 소선(sheath)(141)과, 상기 센서 소선(141)과 접속되고, 예컨대 유량검출 전송기(200)와 결선되는 단자가 구비되어 있는 센서 헤드(142)를 포함하여 구성되고, 상기 센서 소선(141)은 상기 고압 챔버(111) 또는 저압 챔버(112) 중에서 어느 하나의 챔버(111,112)에 위치하도록 고정대(130)를 통해서 헤드부(120)에 고정되고, 상기 헤드부(120)의 상기 고압 통로(121) 또는 저압 통로(122) 중에서 센서 소선(141)이 위치하는 챔버[고압 챔버(111) 또는 저압 챔버(112) 중에서 어느 하나의 챔버]에 연통되도록 상기 헤드부(120)에는 삽입공(123)이 형성되고, 아래가 막힌 관 형상이고, 상기 센서 소선(141)을 내부에 구비하여서 센서 소선(141)을 보호하고, 또한 온도센서(140)의 교체를 위해서 센서 소선(141)을 챔버(111,112)로부터 탈거시에도 챔버(111,112)에 있는 유체가 밖으로 누출되지 않도록 하기 위해서, 상기 센서 소선(141)이 위치하는 챔버(111,112)에 위치하도록 상기 삽입공(123)에 삽입되어서 상단이 상기 헤드부(120)에 현수식으로 고정되어 있는 보호관(150)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 센서 소선(141)은 챔버(111,112) 내에 위치하는 보호관(150) 내에 내장되어서 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 차압관부(110)에 구비되는 보호관(150) 내에 센서 소선(141)이 구비되므로, 배관으로 공급되는 시스템의 운전 중에도, 압력 손실이 전혀 없이, 즉 배관으로 공급되는 유체의 누출이 전혀 없이도 온도센서만을 교체할 수 있으므로, 온도센서(140)의 교체시에도 시스템의 운전을 중단할 필요가 없다.
따라서 온도센서(140) 교체시에 배관(10)의 밸브(미도시)를 잠그지 않고도 온도 센서를 교체할 수 있는 것이다.
도시된 도면 상에서는 센서 소선(141)이 고압 챔버(111)에 위치하는 일 예를 들어서 설명하고 있으나, 이에 한정되는 것은 아니며 저압 챔버(112)에 위치하도록 구비되는 경우에도 본원발명의 기술적 범위에 속함은 물론이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 온도센서(140)의 센서 소선(141)이 통과되도록 상기 삽입공(123)에 연통하는 관통홀(131)이 상하방향으로 관통 형성되어 있고, 관통홀(131)과 연통되는 부분을 제외하고는 상기 삽입공(123)을 폐색하여서 센서 소선(141)이 위치하는 챔버(111,112)의 유체의 누출을 막도록 상기 헤드부(120)의 상면에서 상방으로 돌출 형성되어서 상기 헤드부(120)의 상면(120t)에 체결되며, 하면(130b)에는 보호관(150)이 체결되는 고정대(130)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 보호관(150)의 상단이 고정대(130)의 하단에 체결되어서, 현수식으로 챔버 내에 구비되어 있는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 센서 소선(141)을 보호하기 위한 보호관(150)의 조립을 쉽고 용이하게 할 수 있다.
상기 보호관(150)은 고정대(130)의 하면(130b)에 예컨대 용접에 의해서 체결될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 고정대(130)에 체결되고, 보호관(150)에 내장되어서 챔버(111,112)에 구비되는 센서 소선(141)을 잡아주기 위한 센서 홀딩부재(160)가 더 포함되어서 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 고정대(130)의 상면에서 하방으로 요입형성된 체결홈(132)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 센서 홀딩부재(160)는, 상기 체결홈(132)에 체결되고, 상기 센서 소선(141)이 내삽되어서 끼움고정되는 끼움홀(161a)이 길이방향으로 관통 형성되어 있고, 상측 외주면에는 상부 나사산(161b)이 형성되어 있는 고정볼트(161)와, 상기 고정볼트(161)의 끼움홀(161a)에 내삽되고 상기 센서 소선(141)이 통과되는 삽입홀(162a)이 형성되어 있는 실링부재(162)와, 둘레부(164a)와 상기 둘레부(164a)의 상단에 형성되는 상면부(164b)를 포함하여 형성되고, 내부에는 하방으로 개방된 중공부(164c)가 형성되어 있으며, 상기 중공부(164c)와 연통되도록 상기 상면부(164b)의 중앙에는 센서 소선(141)이 통과되도록 중앙공(164b')이 형성되어 있으며, 상기 둘레부(164a)의 내주면에는 상기 상부 나사산(161b)과 나사체결하는 나사홈(164a')이 형성되어 있는 조임캡(164)을 포함하여 구성되고, 센서 소선(141)이 끼움홀(161a)과 삽입홀(162a) 및 중앙공(164b')을 통과한 상태에서, 상기 조임캡(164)의 나사홈(151a)이 고정볼트(161)의 상부 나사산(161b)에 나사체결에 의해서 하방으로 조이는 경우 상기 조임캡(164)의 상면부(164b)의 누름 압력에 의해서 상기 실링부재(162)가 하강하면서 상기 끼움홀(161a)과 센서 소선(141) 사이에 강제로 삽입되고, 상기 끼움홀(161a)의 내주면과 센서 소선(141) 사이에 강제로 삽입되는 실링부재(162)는 상기 끼움홀(161a)과 센서 소선(141) 사이에서 압착 및 밀착됨으로써 상기 센서 소선(141)을 홀딩하면서 동시에 상기 끼움홀(161a)과 센서 소선(141) 사이의 유체의 누출을 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성들에 의하면, 간단한 구성으로 센서 소선(141)을 잡아주면서 동시에 유체의 누출을 차단할 수 있게 된다.
상기 실링부재(162)는 금속성 재질로 형성될 수도 있고, 또는 신축성의 고무나 합성수지 재질로 형성될 수도 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 고정볼트(161)의 끼움홀(161a)의 상측 입구에는 상방으로 갈수록 넓어지도록 테이퍼지게 형성된 안착 가이드홈부(161c)가 형성되어 있고, 상기 실링부재(162)의 외주면에는 아래로 갈수록 내경이 좁아지도록 형성된 상기 안착 가이드홈부(161c)을 타고 내려갈 수 있도록, 중심으로 갈수록 좁아지도록 외경이 좁아지도록 테이퍼지게 외측 가이드면(162b)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 특유의 형상적 특징 및 안내 구성에 의하면, 외측 가이드면(162b)이 형성된 실링부재(162)이 안착 가이드홈부(161c)가 안내를 받으면서 타고 들어가면서 끼움홀(161a)과 센서 소선(141) 사이로 압착 및 밀착되도록 편리하게 삽입할 수 있는 이점이 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 삽입공(123)의 직경이 상기 관통홀(131)의 직경보다 더 크게 형성되고, 체결홈(132)의 내경은 끼움홀(161a)의 내경보다 더 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 체결홈(132)의 내주면에 나사홈이 형성된 나사홈으로 형성되고, 상기 나사홈으로 형성된 체결홈(132)에 나사 체결되도록 고정볼트(161)의 하측은 나사산(161d)이 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 실링부재(162)의 압착으로부터 센서 소선(141)을 보호하기 위해서, 상기 끼움홀(161a)에 삽입되는 센서 소선(141)에 동축으로 외삽되는 보호 튜브(143)가 더 포함되어서 구성되고, 센서 소선(141)에 외삽된 보호 튜브(143)가 상기 끼움홀(161a)과 삽입홀(162a) 및 중앙공(164b')을 통과한 상태에서, 상기 조임캡(164)의 나사홈(151a)이 고정볼트(161)의 상부 나사산(161b)에 나사체결에 의해서 하방으로 조이는 경우 상기 조임캡(164)의 상면부(164b)의 누름 압력에 의해서 상기 실링부재(162)가 하강하면서 하방으로 압력을 받는 실링부재(162)의 외측 가이드면(162b)이 안착 가이드홈부(161c)에 밀착되면서 실링부재(162)의 하측이 안착 가이드홈부(161c)와 보호 튜브(143) 또는 센서 소선(141) 사이에 압착되어서 끼워지면서 상기 보호 튜브(143) 및/또는 센서 소선(141)을 홀딩하면서 동시에 상기 끼움홀(161a)과 보호 튜브(143) 및/또는 센서 소선(141) 사이의 유체의 누출을 차단하는 것을 특징으로 한다.
이에 의하면, 센서 소선(141)만이 고정볼트(161)의 끼움홀(161a)에 삽입되는 경우 조임캡(164)의 작용으로 센서 소선(141)의 손상될 우려가 있으므로 이러한 센서 소선(141)의 손상을 예방할 수 있고, 동시에 센서 소선(141)을 확실하게 잡아주면서 유체의 누수를 차단할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 중앙에 홀이 형성되는 링 형상의 링바디(163a)와, 상기 링바디(163a)의 내주연에서 하방으로 연장 형성된 가이드부(163b)를 포함하여 구성되고, 상기 조임캡(164)의 상면부(164b)와 실링부재(162) 사이에 구비되어서, 조임캡(164)에 작용하는 하방압력을 실링부재(162)로 전달하는 압착링(163)이 더 포함되어서 구성되고, 상기 가이드부(163b)의 외주면에는 하향 내향으로 가이드면(163b')이 테이퍼지게 형성되어 있으며, 상기 실링부재(162)의 삽입홀(162a)의 내주면의 상측 주연을 따라서 내측 가이드면(162c)이 상기 가이드면(163b')에 형합되도록 형성되어 있으며, 상기 조임캡(164)의 나사홈(151a)이 고정볼트(161)의 상부 나사산(161b)에 나사체결에 의해서 하방으로 조이는 경우 상기 조임캡(164)의 상면부(164b)의 누름 압력에 의해서 압착링(163)이 하방으로 내려가면서 상기 압착링(163)의 가이드면(163b')이 실링부재(162)의 내측 가이드면(162c)을 타고 내려가면서 상기 실링부재(162)를 하방으로 압력을 작용하며, 하방으로 압력을 받는 실링부재(162)의 외측 가이드면(162b)이 안착 가이드홈부(161c)에 밀착되면서 실링부재(162)의 하측이 안착 가이드홈부(161c)와 보호 튜브(143) 또는 센서 소선(141) 사이에 압착되어서 끼워지면서 상기 보호 튜브(143) 및/또는 센서 소선(141)을 홀딩하면서 동시에 상기 끼움홀(161a)과 보호 튜브(143) 및/또는 센서 소선(141) 사이의 유체의 누출을 차단하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 압착링(163)을 추가로 구비함으로써 작은 힘으로도 즉 조임캡(164)을 조금만 돌려도 압착링(163)이 실링부재(162)를 압착하게 되어서 센서 홀딩부재(160)의 조립을 쉽고 편리하며 더 신속하게 할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 고압 홀(111a)과 저압 홀(112a)은 차압관부(110)의 높이 방향을 따라서 복수로 형성된다.
그리고, 상기 차압관부(110)의 외주면에는 유량계(100)를 배관(10)에 장착하기 위해서 플랜지(181)이 구비될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 보호 튜브(143)를 고정하기 위해서 보호 튜브(143)의 센서 헤드 쪽의 단부와 센서 헤드(142)를 연결하고, 보호 튜브(143)와 센서 헤드(142) 사이의 센서 소선(141)을 내장하고 있는 가요성 금속 주름관(144)이 더 포함되어서 구성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 있어서, 상기 고압 통로(121)에 연결되는 고압 커넥터(171)와, 상기 저압 통로(122)에 연결되는 저압 커넥터(172)가 더 포함되어서 구성되고, 상기 고압 커넥터(171)와 상기 저압 케넉터(172)에 각각 연결되어서 고압측과 저압측의 압력값을 입력받고, 또한 온도센서(140)의 센서 헤드(142)에 연결되어서 온도센서(140)에서 출력되는 온도값을 수신하고, 수신된 온도값을 보정값으로 하여서 배관의 유량을 계산하여 원격의 관리자 컴퓨터(300)로 전송하는 유량검출 전송기(200)가 포함되어야 함은 물론이다.
그리고, 유량검출 전송기(200)는 배관 온도값 외에 배관의 압력(P0)을 보정값으로 추가해서 유량을 계산할 수도 있다.
다음은 본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)가 구비된 다배관 유량 측정 시스템에 대해서 설명한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)를 이용한 또는 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)가 구비된 다배관 유량 측정 시스템은, 상기의 온도센서 일체형 차압식 유량계(100:100-1,100-2,...,100-n, n=자연수, 이하 같음)가 배관(10: 10-1,10-2,...,10-n)의 수만큼 복수로 구비되고, 상기 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)가 설치되는 복수의 배관(10: 10-1,10-2,...,10-n)과, 상기 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 일대일로 대응되어서 구비되고, 상기 온도센서 일체형 차압식 유량계(100)에 연결되어서 고압측과 저압측의 압력값을 입력받고, 또한 온도센서(140)의 센서 헤드(142)에 연결되어서 온도센서(140)에서 출력되는 온도값을 수신하며, 배관의 압력(P0)과 온도센서(140)의 온도값을 유량 계산시의 보상값으로 하여서 배관의 유량값(Vp)을 산출하고, 원격의 관리자 컴퓨터(300)와 하나의 통신선(TL)으로 연결되어 있고, 상기 산출한 배관의 유량값(Vp)과 차압(DP)(고압과 저압의 차이값)과 배관 압력(P0)과 온도값을 측정 대상인 배관(10-1,10-2,...,10-n)의 고유 아이디에 매칭하여서 원격의 관리자 컴퓨터(300)로 전송하는 유량검출 전송기(200: 200-1,200-2,...,200-n)와, 상기 유량검출 전송기(200)로부터 수신한 상기 산출한 배관의 유량값(Vp)과 차압(DP)(고압과 저압의 차이값)과 배관 압력(P0)과 온도값을 각 배관(10-1,10-2,...,10-n)의 고유 아이디에 매칭하여서 내부 데이터베이스(미도시)에 저장하고, 저장한 상기 산출한 배관의 유량값(Vp)과 차압(DP)(고압과 저압의 차이값)과 배관 압력(P0)과 온도값을 각 배관(10-1,10-2,...,10-n)에 매칭하여서 모니터에 표시하는 관리자 컴퓨터(300)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 다배관 유량 측정 시스템에 있어서, 상기 유량검출 전송기(200)는, 대기압이 유입되는 대기압 유입구(미도시)가 형성되어 있어서, 외부로부터 대기압을 입력받으며, 입력된 대기압을 기준 대기압 압력(Pair)이라고 설정한 후에, 기준 대기압 압력(Pair)과 고압측 압력(P1)과 저압측 압력(P2)에 의해서 유량 측정 대상인 배관(10-1,10-2,...,10-n)의 배관 압력(P0)을 검출하며, 또한 상기 유량검출 전송기(200)는, 상기 검출한 배관의 압력(P0)과 온도센서(140)의 온도값을 유량 계산시의 보상값으로 하여서 배관의 유량값(Vp)을 산출하고, 상기 산출한 배관의 유량값(Vp)과 차압(DP)과 배관 압력(P0)과 온도값을 측정 대상인 배관(10-1,10-2,...,10-n)의 고유 아이디에 매칭하여서 원격의 관리자 컴퓨터(300)로 전송하는 것을 특징으로 한다.
이와 같이 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 살펴보았으며, 앞서 설명된 실시예 이외에도 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것은 해당 기술분야에 있어서 통상의 지식을 가진 사람에게는 자명한 것이다. 그러므로, 상술한 실시예는 제한적인 것이 아니라 예시적인 것으로 이해해야만 한다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 청구범위에 의하여 나타내어지며, 청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100(100-1,100-2,...,100-n) : 본 발명의 일 실시예에 의한 온도센서 일체형 차압식 유량계
10(10-1,10-2,...,10-n) : 배관
110 : 차압관부
111 : 고압 챔버 111a : 고압 홀
112 : 저압 챔버 112a : 저압 홀
115 : 격벽
120 : 헤드부 120t : 헤드부의 상면
121 : 고압 통로 122 : 저압 통로
123 : 삽입공
130 : 고정대 130b : 고정대의 하면
131 : 관통홀 132 : 체결홈
140 : 온도센서 141 : 센서 소선
142 : 센서 헤드 143 : 보호 튜브
144 : 가요성 금속 주름관
150 : 보호관
160 : 센서 홀딩부재 161 : 고정볼트
161a : 끼움홀 161b : 상부 나사산
161c : 안착 가이드홈부 161d : 나사산
162 : 실링부재 162a : 삽입홀
162b : 외측 가이드면 162c : 내측 가이드면
163 : 압착링 163a : 링바디
163b : 가이드부 163b' : 가이드면
164 : 조임캡 164a : 둘레부
164a' : 나사홈 164b : 상면부
164b' : 중앙공 164c : 중공부
171 : 고압 커넥터 172 : 저압 커넥터
181 : 플랜지
200(200-1,200-2,...,200-n) : 유량검출 전송기
TL : 통신선
300 : 관리자 컴퓨터

Claims (5)

  1. 유량의 측정 대상인 배관(10)에 설치되고, 하단이 막힌 통 형상이며, 중앙에 설치된 격벽(115)에 의해서 각각 격실로 분리된 고압 챔버(111)와 저압 챔버(112)가 형성되어서, 고압 챔버(111)의 유체의 압력(P1)과 저압 챔버(112)의 유체의 압력(P2) 간의 차이에 의해서 차압을 발생하는 차압관부(110)와,
    배관(10)을 흐르는 유체가 상기 고압 챔버(111)로 유입되도록, 고압 챔버(111)와 연통되도록 차압관부(110)에 형성되는 고압홀(111a)과,
    저압 챔버(112)와 연통되도록 차압관부(110)에 형성되는 저압홀(112a)과,
    상기 차압관부(110)의 상단에서 연장 형성되고, 상기 고압 챔버(111)와 연통되는 고압 통로(121)가 형성되어 있고, 상기 저압 챔버(112)와 연통되는 저압 통로(122)가 형성되어 있으는 헤드부(120)와,
    상기 헤드부(120)에 탈착가능하도록 체결되고, 배관(10)의 유량 계산시에 온도 보상을 하기 위해서, 상기 차압관부(110) 내의 챔버(111,112) 내의 유체의 온도를 측정하는 온도센서(140)를 포함하여 구성되고,
    상기 온도센서(140)는,
    차압관부(110) 내의 유체의 온도를 감지하는 센서 소선(sheath)(141)과,
    상기 센서 소선(141)과 접속되고, 결선되는 단자가 구비되어 있는 센서 헤드(142)를 포함하여 구성되고,
    상기 센서 소선(141)은 상기 고압 챔버(111) 또는 저압 챔버(112) 중에서 어느 하나의 챔버(111,112)에 위치하도록 고정되고,
    상기 헤드부(120)의 상기 고압 통로(121) 또는 저압 통로(122) 중에서 센서 소선(141)이 위치하는 챔버(111,112)에 연통되도록 상기 헤드부(120)에는 삽입공(123)이 형성되고,
    아래가 막힌 관 형상이고, 상기 센서 소선(141)을 내부에 구비하여서 센서 소선(141)을 보호하고, 또한 온도센서(140)의 교체를 위해서 센서 소선(141)을 챔버(111,112)로부터 탈거시에도 챔버(111,112)에 있는 유체가 밖으로 누출되지 않도록 하기 위해서, 상기 센서 소선(141)이 위치하는 챔버(111,112)에 위치하도록 상기 삽입공(123)에 삽입되어서 상단이 상기 헤드부(120)에 현수식으로 고정되어 있는 보호관(150)이 더 포함되어서 구성되고,
    상기 센서 소선(141)은 챔버(111,112) 내에 위치하는 보호관(150) 내에 내장되어서 구비되어 있으며,
    상기 온도센서(140)의 센서 소선(141)이 통과되도록 상기 삽입공(123)에 연통하는 관통홀(131)이 관통 형성되어 있고,
    관통홀(131)과 연통되는 부분을 제외하고는 상기 삽입공(123)을 폐색하여서 센서 소선(141)이 위치하는 챔버(111,112)의 유체의 누출을 막도록 상기 헤드부(120)의 상면에서 상방으로 돌출 형성되어서 상기 헤드부(120)의 상면(120t)에 체결되며,
    하면(130b)에는 보호관(150)이 체결되는 고정대(130)가 더 포함되어서 구성되고,
    상기 보호관(150)의 상단이 고정대(130)의 하단에 체결되어서, 현수식으로 챔버 내에 구비되어 있으며,
    상기 고정대(130)에 체결되고, 보호관(150)에 내장되어서 챔버(111,112)에 구비되는 센서 소선(141)을 잡아주기 위한 센서 홀딩부재(160)가 더 포함되어서 구성되며,
    상기 고정대(130)의 상면에서 하방으로 요입형성된 체결홈(132)이 더 포함되어서 구성되고,
    상기 센서 홀딩부재(160)는,
    상기 체결홈(132)에 체결되고, 상기 센서 소선(141)이 내삽되는 끼움홀(161a)이 길이방향으로 관통 형성되어 있고, 상측 외주면에는 상부 나사산(161b)이 형성되어 있는 고정볼트(161)와,
    상기 고정볼트(161)의 끼움홀(161a)에 내삽되고 상기 센서 소선(141)이 통과되는 삽입홀(162a)이 형성되어 있는 실링부재(162)와,
    둘레부(164a)와 상기 둘레부(164a)의 상단에 형성되는 상면부(164b)를 포함하여 형성되고, 내부에는 하방으로 개방된 중공부(164c)가 형성되어 있으며, 상기 중공부(164c)와 연통되도록 상기 상면부(164b)의 중앙에는 센서 소선(141)이 통과되도록 중앙공(164b')이 형성되어 있으며, 상기 둘레부(164a)의 내주면에는 상기 상부 나사산(161b)과 나사체결하는 나사홈(164a')이 형성되어 있는 조임캡(164)을 포함하여 구성되고,
    센서 소선(141)이 끼움홀(161a)과 삽입홀(162a) 및 중앙공(164b')을 통과한 상태에서, 상기 조임캡(164)의 나사홈(151a)이 고정볼트(161)의 상부 나사산(161b)에 나사체결에 의해서 하방으로 조이는 경우 상기 조임캡(164)의 상면부(164b)의 누름 압력에 의해서 상기 실링부재(162)가 하강하면서 상기 끼움홀(161a)의 내주면과 센서 소선(141) 사이에 강제로 삽입되고, 상기 끼움홀(161a)의 내주면과 센서 소선(141) 사이에 강제로 삽입되는 실링부재(162)는 상기 끼움홀(161a)의 내주면과 센서 소선(141) 사이에서 압착 및 밀착됨으로써 상기 센서 소선(141)을 홀딩하면서 동시에 상기 끼움홀(161a)과 센서 소선(141) 사이의 유체의 누출을 차단하는 것을 특징으로 하는 온도센서 일체형 차압식 유량계.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 고정볼트(161)의 끼움홀(161a)의 상측 입구에는 상방으로 갈수록 넓어지도록 테이퍼지게 형성된 안착 가이드홈부(161c)가 형성되어 있고,
    상기 실링부재(162)의 외주면에는 아래로 갈수록 내경이 좁아지도록 형성된 상기 안착 가이드홈부(161c)을 타고 내려갈 수 있도록, 중심으로 갈수록 좁아지도록 외경이 좁아지도록 테이퍼지게 외측 가이드면(162b)이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도센서 일체형 차압식 유량계.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 삽입공(123)의 직경이 상기 관통홀(131)의 직경보다 더 크게 형성되고,
    상기 체결홈(132)의 내경은 끼움홀(161a)의 내경보다 더 크게 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 온도센서 일체형 차압식 유량계.
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KR20010006071A (ko) * 1998-02-06 2001-01-15 다이어터리치 스탠더드 인코포레이티드 온도 센서를 갖춘 유량계 피토관
JP2006084196A (ja) * 2004-09-14 2006-03-30 Oval Corp 温度センサ一体型渦流量計
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KR20170003313U (ko) * 2016-03-15 2017-09-25 (주)한국에센에스 부피보정용 센서 장착형 용량식 가스계량기

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