상하수도 116회 2교시 문제 3. 상하수도 시설 운영관리를 위한 유량계 종류와 특성에 대하여 설명하시오.

답 1. 유량계측 선정 개요

- 유량을 계측하기 위한 계기는 측정조건, 측정범위, 정밀도 등을 고려하여 선정

- 특히 거래용이나 유수율에 관계되는 유량계는 정밀도가 높은 것 선정

- 유량계를 설치할 때는 설치조건과 환경조건에 유의

 

답 2. 유량계의 종류

1) 관로용

- 전자유도의 법칙을 이용한 전자유량계, 초음파를 이용한 초음파유량계, 벤투리관이나 오리피스 등의 조임기구에 의하여 생긴 차압을 이용하는 차압식유량계 등

2) 수로용

- 위어식 유량계와 소유량을 계측하거나 염소주입량을 측정하는데 사용되는 면적식 유량계 등

 

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답 3. 전자유량계 원리 및 특성

1) 원리

- 패러데이의 전자유도의 법칙을 응용하여 유량에 비례한 출력을 얻는 유량계

- 유량을 미소전기신호로 변환하는 검출기와 검출기에서의 신호를 받아 증폭하고 연산하여 소정의 신호로 변환 하는 변환기로 구성

2) 특성

- 전자유량계는 관벽에 작은 전극을 부착시켰을 뿐이고 압력손실이 거의 없으며 압력, 온도, 점도, 밀도 등에 거의 영향이 없음

- 배관의 곡관부나 밸브 등에 의하여 생기는 편류는 계측에 오차를 생기게 하므로 흐름을 균일하게 하기 위하여 검출기의 설치 전후에 필요한 직관부를 확보하고 유량제어밸브를 설치해야 하는 경우에는 검출기의 하류측에 설치

- 검출기는 항상 유체가 관내를 충만하도록 설치

[이미지 출처 : 상수도시설기준]

답 4. 초음파 유량계 원리 및 특성

1) 원리

- 초음파가 유체 중을 전파하는 속도가 유체의 유속에 따라 변화하는 것을 이용하여 관로의 유량에 비례한 출력을 얻는 유량계로, 초음파의 발신기 및 수신하는 검출기와 검출기에서의 신호를 증폭하고 연산하여 소정의 전기신호로 변환시키는 변환기로 구성

2) 특성

- 초음파유량계는 초음파가 투과할 수 있는 유체이면 도전성이나 비도전성에 관계없이 어떠한 유체에 대해서도 측정 가능

- 초음파의 발신부와 수신부가 관벽에 부착되어 있기 때문에, 전자유량계와 마찬가지로 압력손실이 생기지 않음

- 단, 초음파의 전파를 방해하는 거품이나 이물질 등이 혼입되면 측정오차 발생

 

답 5. 차압식 유량계 원리 및 특성

1) 원리

- 유량의 2승에 비례하는 차압을 발생시키는 조임기구와 이 차압을 전기신호로 변환하는 차압전송기, 그리고 신호를 선형화하는 개평연산기로 구성

- 조임기구로서는 오리피스, 훌로우 노즐 및 벤츄리관 등

2) 특성

- 유체가 구부러진 곳이나 밸브 등을 통과하게 되면 층류흐름이 되지 않고 불규칙한 와류나 혼류가 생겨 유속분포가 변하게 되고 그로 인해 정확한 측정이 불가

- 조임기구의 전후에는 흐름을 균일하게 하기 위하여 관내경(D)에 대하여 상류측 10D 이상, 하류측 5D 이상의 직관부가 필요하고, 이 직관부는 측정정밀도를 유지하기 위하여서는 반드시 확보 필요

 

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