유량계; 가이드

1. 유량계란 무엇일까요?

일반적으로 유량계는 기체, 액체의 질량 또는 부피 유량을 측정하는 기구입니다. 유량계를 언급할 때, 유량 센서, 질량 유량계, 질량 흐름 컨트롤러, 유량 조절기 등 다양한 용어를 사용할 수 있습니다.

유량계의 목적은 기본적으로 공정에서 두 점 사이의 가스 또는 액체의 흐름을 측정하는 것입니다. 때때로 흐름을 조절하는 것이 필요합니다. 유량계를 밸브와 결합하여 유량 제어기를 생성하여 대응할 수 있습니다. 이 경우, 유량을 측정하는 것 외에도 유량을 변경하여 제어할 수 있습니다. 유량을 제어할 수 있다는 것은 다양한 산업 분야에서 보다 더 많은 생상성 향상과 비용 절감 측면에 큰 도움이 됩니다.
 

2. 유량계는 어떻게 작동할까요?

유체 측정에는 체적(부피) 유량 측정 및 질량 유량 측정 이라는 두 가지 유형이 있습니다. 부피 유량 측정은 특히 가스의 경우 온도와 압력에 따라 유량값이 달라지며, ml/min 또는 m³/h와 같은 체적 단위로 표시됩니다. 질량 흐름을 측정할 때에는 온도와 압력에도 유량값이 변하지 않으며, kg/h 또는 g/min과 같은 질량 단위가 표시됩니다. 가스는 압축이 가능하기 때문에, 질량 흐름을 표준화된 부피 예) ml_s/min or m³n/h로 표현하는 것이 더 일반적이기도 합니다. 따라서 용도에 맞는 질량 유량계 또는 체적 유량계를 선택할 수 있습니다.

이 두 가지 측정 유형 외에도 고유한 장,단점이 있는 다양한 측정 유형이 있습니다. 

가스 & 액체 유량계

일부 유량계는 가스용으로, 일부는 액체용으로 개발됩니다. 또한 시중에는 유체 특성에 관계 없이 가스와 액체를 모두 측정할 수 있는 유량계도 있습니다. 

당사 웹사이트에는 용어집 페이지가 있습니다. 여기에서 유량 측정 분야와 관련된 일반적인 용어와 약어를 검색할 수 있습니다. 

3. 유량계가 사용되는 응용의 예

유량계는 다양한 용도로 사용됩니다. 다음은 몇 가지의 예시 입니다.:

• 가스 크로마토그래피에 사용되는 유량계
• 의료 응용에 사용되는 유량계
• 식품 산업 내 사탕무 가공 공정에서 사용되는 유량계
• 수 처리 용도에 사용되는 유량계

가스용 유량계를 찾아보세요 액체용 유량계를 찾아보세요

4. 용도에 가장 적합한 유량계를 선택하는 방법은 무엇입니까?

유량계 선택과 관련한 몇 가지 주요 요인에 대해 설명합니다. 이를 통해 다양한 측정 원리 간의 차이를 고려합니다. 유량계를 선택할 때 고려해야 할 사항을 아래에서 읽어보세요. 실험실과 산업용 분야 사이에는 큰 차이가 있지만 두 응용 분야 모두에서 대부분의 고려사항 검토가 필요합니다.

유체의 위상: 가스 / 액체 / 증기

일부 유량계는 애플리케이션과 함께 작동하지 않기 때문에 쉽게 제거할 수 있습니다. 예를 들어, 전자기 유량계는 탄화수소와 함께 작동하지 않으며, 작동하려면 전도성 액체가 필요합니다. 많은 유량계는 증기가 슬러리를 측정할 수 없습니다.

다음은 유량계가 처리할 수 있는 유체 유형과 주요 유량계 범주 입니다.

• 가스 – 코리올리스 질량, 열 질량, 초음파, 가변 영역, 가변 차압, 양변위, 터빈
• 액체 – 코리올리스 질량, 열 질량, 초음파, 가변 차압, 양변위, 전자파
• 증기 – 볼텍스(와류), 초음파, 코리올리스, 다이어프램, 부동 소자

 

유량이란 무엇입니까?

유량은 일반적으로 유량계를 선택할 때 고려해야 할 가장 중요한 사양입니다. 유체량은 부피, 표준화된 부피 및 실제 질량 단위로 표시할 수 있으며, 유량은 측정 장치를 통해 흐르는 단위 시간 당 유체의 양 입니다.

단위 조건이 중요한 이유에 대해 알아보세요. 유량계 업체는 일반적으로 제품의 최소 및 최대 유량 범위를 안내합니다.

유량계에 사용되는 유체는 무엇입니까?

유체의 화학적, 물리적 특성은 유량계 재질에 영향을 미칠 수 있으며 때로는 기기의 작동에도 영향을 줄 수 있습니다. 일반적으로 다음과 같은 재질의 부품(유체에 노출되거나 직접 접촉하는 부품)이 제공됩니다.

• 알루미늄
• 스테인리스 강
• 하스텔로이
• Viton (FKM), Kalrez (FFKM) 또는 EPDM

일부 가스 유량계에 적용되는 MEMS 및 CMOS(칩) 센서는 제한적인 불활성 가스에만 적합합니다.

고려해야 할 또 다른 항목은 유체의 점도, 밀도 등 입니다. 모든 유체에 대해 모든 측정 원리를 적용할 수 있는 것은 아닙니다. 예를 들면, 전자기 유량계는 전도성 액체에만 적용될 수 있습니다.

입구/출구 측 압력은 무엇입니까?

유량계를 선택할 때에는 요구되는 차압이 있는지 여부를 확인하는 것이 중요합니다. 차압(압력 강하)은 입구 압력과 출구 압력의 차이로 정의됩니다. 또한 유량계에는 최대 작동 압력이 있습니다. 고압 응용을 사용하는 경우, 압력 등급을 확인해야 합니다.

질량 유량 제어의 경우, 가장 적합한 컨트롤 밸브의 사이즈를 선정하기 때문에 입구 압력(P1)과 출구 압력(P2) 정보가 필요합니다.
 

차압 계산 & 밸브 오리피스

장비 주변 온도 및 유체의 온도는 얼마입니까?

다음으로 확인해야 할 항목으로는 유체의 온도와 기기의 환경입니다. 

유체 온도 변화는 측정의 정확도에 영향을 미칠 수 있습니다. 온도 변화의 경우, 온도 보정 기능이 있는 유량계 (예: EL-FLOW Prestige) 선택이 권장됩니다.

주변 온도가 너무 높거나 너무 낮으면 작동 중 또는 보관 중에 유량계의 내부 부품이 손상될 수 있습니다. 버너 응용에 사용되거나 매우 낮은 온도의 환경에서 사용될 경우, 유량계가 이러한 극단적인 온도를 견딜 수 있는지 확인하는 것이 중요합니다. 따라서 유량계를 선택하기 전에 온도 사양을 확인하는 것이 권장됩니다.

가스용 제품 액체용 제품

5. 유량계의 사용 목적은 무엇입니까?

유량계를 선택할 때 공정에서 무엇이 중요한지 고려해야 합니다. 귀사의 유량계 사용 목적이 무엇입니까?
 

가격 대비 성능

유량계를 선택하는 가장 일반적인 기준은 가격과 성능입니다. 가격에 우선순위를 둔다면 평균 이하의 성능을 가진 유량계를 선택할 가능성이 높습니다.
 
기기 가격 외에도 설치, 유지보수 및 시간 경과에 따른 수리 등의 내용도 총 소유 비용 계산에 포함되어야 합니다. 전기 소비량과 같이 유량계를 작동하는데 드는 비용도 유량계의 총 소유 비용을 증가시킬 수 있습니다.

유연한 사용

때때로 여러 응용 분야에서 사용할 수 있는 유량계를 선택하는 것이 합리적일 수 있습니다. 예를 들어 연구 프로젝트에서 유량계가 필요하고 미래에 다른 프로젝트가 진행될 경우, 유체 정보를 알 수 없을 때가 있습니다. 이러한 경우, 유체 독립적이고 유동 범위가 넓은 유량계를 선택하는 것이 유리할 수 있습니다. 
 

유량 변동이 큰 애플리케이션일 경우, Turndown 비율이 높은 유량계를 사용할 수 있습니다. Turndown 비율은 일반적으로 범위 가능성이라고도 합니다. 유량계 또는 컨트롤러가 유체를 측정할 수 있는 범위를 나타냅니다. 즉, 측정 범위의 상한값은 하한값과 비교하여 비율로 표시되며 다음과 같은 간단한 공식을 사용합니다. Turndown 비율 = 최대흐름 / 최소흐름. Turndown 비율에 대한 자세한 내용은 FAQs를 참고하세요.

6. 응용/공정과 관련된 조건은 무엇입니까?

세정

식음료 및 제약 산업에서는 오염을 방지하기 위해 유량계 세정이 중요합니다. Clean-in-place (CIP)는 배관, 용기, 장비, 필터 및 피팅의 내부 표면을 세정하는 방법입니다. 일반적인 CIP 사이클은 최대 95°C의 온도에서 고온 클리닝제와 고온 산성 제품으로 세척하는 것을 포함하여 다양한 단계로 구성됩니다. Steam-in-place(SIP)는 최대 140 °C의 온도에서 기기를 포화 증기로 멸균하는 단계로 구성됩니다. 모든 유량계가 이러한 세정 방법에 적합한 것은 아니므로 적용 시 확인이 필요합니다. 또한 이러한 시장에서는 FDA 승인도 적용해야 하는 경우가 많습니다.

 

사용 공간

공정에 공간이 제한되어 있습니까? 그렇다면, 입구 또는 출구 측에 직선 배관을 구성할 필요가 없는 소형 유량계를 선택합니다. MEMS 기술을 기반으로 한 당사의 초소형 유량계 (예: IQ+FLOW)가 출시되어 있습니다.

통신 옵션

디지털 또는 아날로그 유량계가 필요한지 확인합니다. 또한 시스템에서 어떤 통신 유형이 사용되는지도 알아야 합니다. 인기있는 필드버스 통신의 종류는 Profinet, EtherCAT, CANopen, Ethernet/IP 및 POWERLINK, 더 구축된 버전인 Modbus, Profibus 및 DeviceNet도 가능합니다. 브롱호스트의 FLOW-BUS와 같은 제조사 자체 필드버스 통신을 사용할 수도 있습니다. FLOW-BUS를 사용하면 FlowSuite 및 기타 브롱호스트 소프트웨어와 함께 사용할 수 있는 간단하고 비용 효율적인 네트워크 설정의 장점이 있습니다.


 

습기

일부 유량계는 다른 유량계보다 수분이나 입자에 더 민감합니다. 유량계를 보호하기 위한 필터 사용은 좋은 투자로 볼 수 있고 클리닝, 수리, 공정 중단에 대한 비용을 절약하고 원료 또는 원제품의 낭비를 줄일 수 있습니다.


 

도움 요청

마지막으로, 유량계의 작동 방식을 이해하고, 특정 애플리케이션에 가장 적합한 유량계를 선택하고, 애플리케이션의 목적을 이해하는 것이 유량 측정 프로세스를 최적화하는 핵심 요소입니다.

최적의 유량계를 선택하려면 환경 조건뿐만 아니라 유체 특성, 유량 요구사항, 유체 온도, 입구 및 출구 압력과 같은 중요한 요소가 필요합니다. 그 외에도 클리닝, 사용 가능한 공간, 조립시 고려사항 및 통신 옵션과 같은 공정 조건도 충분히 고려해야 합니다.
 

도움이 필요하신가요?

유량계 선택에 도움이 필요하신가요? 브롱호스트가 도와드리겠습니다.