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도관 내의 유체 운동량 측정 장치

전문가 제언: ○ 도관 내를 흐르는 유체의 질량 유량은 일반적으로 두 개의 U자 형 튜브와 진동 발진기로 구성되어 있는 코리올리 질량 유량계를 이용하여 측정한다. 진동 발진기가 U자 형 튜브를 진동시키면 유체가 U자 튜브로 진입하는 부분은 기준 진동보다 늦게 되고 U자 튜브에서 원래의 도관으로 나가는 부분은 기준 진동보다 앞서 가게 되어 U자 튜브가 비틀리게 된다. 이때 두 개의 튜브의 진동의 위상이 180도 차이 나게 하면 상대적 비틀림이 극대화되어 쉽게 유체의 질량 유량을 측정할 수 있다.

○ 그러나 이런 장치는 감지기로 코일/자석의 감지 세트를 갖추어야 한다. 본 특허에서는 코일/자석의 감지 세트를 간단한 스트레인 게이지로 대체하는 방안을 제안하였다. 스트레인 게이지는 기존의 감지기 세트에 비하여 저렴할 뿐 아니라 유체의 흐름에서 오는 스트레인을 직접 측정할 수 있어 도관의 여러 위치에 대칭 또는 비대칭적으로 부착할 경우 도관 내부의 상태 등도 측정할 수 있어 다양한 응용 가능성을 제시한다.

○ 본 특허의 특징은 기존의 특허에 비하여 감지기를 간단한 스트레인 게이지로 대체한 것에 불과하나 그 응용 가능성은 상당히 큰 것으로 생각된다. 본 특허는 스트레인 게이지를 활용한 U자 형 유체 운동량 측정 장치에 대하여 비교적 광범위하게 청구 범위를 설정하였다. 따라서 U자 형 측정 장치로는 본 특허와의 충돌 회피가 어려울 것으로 보이나 탄성계수가 아주 큰 직선형 도관에 스트레인 게이지를 부착하여 사용할 경우 새로운 형태의 유량계를 고안할 수도 있을 것으로 보인다.

○ 전 세계적으로 코리올리 형 유량계의 시장 규모는 2012년 기준으로 10억불 정도로 추산(월간 계장기술)되며 미국(Emerson), 독일(Siemens) 등이 시장을 대부분 점유하고 있으나 최근에는 중국의 신장세가 두드러지고 있다. 국내에서는 씨엠엔텍과 웨스글러벌 등이 코리올리 유량계를 생산하여 판매하고 있다. 국내 연구자의 유량계 특허는 2010년부터 현재까지 약 64건의 특허가 출원되어 이 분야의 연구 개발이 비교적 활발함을 알 수 있어 앞으로 국내 제품의 시장 점유 확대를 기대한다.

저자: MICRO MOTION, INC.
자료유형: 니즈특허정보