Positive Displacement Measuring Principle

용적식(PD) 유량계는 정확히 알고있는 부피의 유체를 개별적으로 통과시켜 유량을 측정하는 용적 형 유량계입니다. PD 유량계는 정밀한 계측기로, 내부 가동부분의 질량 균형은 유지되지만 유체 압력측면으로는 불균형 상태입니다. 그 결과, 유량계는 외부 전원을 사용하지 않고도 액체와 가스의 매우 적은 유량을 측정 할 수 있습니다. PD 유량계는 유체의 흐름과정에 포함 된 운동에너지로부터 유량계동작에 필요한 전력을 변환하여 사용 합니다. 용적 형 유량계는 외부 동력을 필요로하지 않으며 다른 유량 기술과 달리 완전히 정제된 유량 프로파일없이도 0.1 %까지 정확한 유량 측정이 가능한 이점이 있습니다.

아래 그림에서와 같이 유체의 각 이동 챔버는 모세관 씰에 의해 다음 챔버와 격리되며, 무결성은 유량계가 제조되는 정밀도의 함수입니다. 이러한 고정밀도 덕분에 이 유량계는 올바르게 설치되고 유량 보정 될 때 거의 전송 표준으로 받아 들여집니다. 내부 계량 구성 요소의 허용공차가 작아서 용적 형 유량계는 깨끗한 유체에서만 사용해야합니다. 이 유량계의 금속학적 특성은 그것이 사용될 수있는 공정의 유형을 제한합니다. 일반적으로 이러한 유량계는 연료 유량계 오일 디스펜스 또는 천연 가스 유량계 또는 물 유량계와 같은 전용 단방향 흐름 애플리케이션에 사용됩니다.

올바른 계측을 위해서는 필터링 과정과 액체중의 공기 제거를 위한 커패시턴스 용기가 필요하고, 가스 유량계 설치시는 가스중 수분을 제거하는 코어레서 필터가 반드시 필요합니다. 기술의 진보는 유량계가 온도 보상이 되고 중앙 제어 시스템과 전자적으로 인터페이스 할 수있게 합니다. 또한 트럭 장착형 유량계 전달 시스템의 핵심 부품으로 쉽게 만들어 질 수 있습니다. 제조업체의 개개의 사양은 사용자가 올바르게 유량계를 선택할 수 있도록 도와줍니다. 보다 일반적인 Positive Displacement 미터의 예로는 진동 피스톤, 너트 디스크, 타원형 기어, roots, 베인, 로터 및 멀티 피스톤이 있습니다.

Magnetic Flow

Oscillating(진동) 피스톤 유량계

유체는 회전하는 피스톤으로 만들어진 정밀 가공된 챔버로 들어갑니다. 피스톤의 위치는 챔버를 정확한 체적을 포함하는 구획으로 나눕니다. 액체 압력은 피스톤을 구동하여 센터 허브에서 진동 및 회전합니다. 허브의 움직임은 추종 자석에 의해 유량계 벽을 통해 감지됩니다. 피스톤 허브의 각 회전에의한 체적은 고정 된 체적안의 유체량과 같으며 표시기 / 적산계에 의해 유량으로 표시됩니다. 피스톤과 챔버 사이의  공간을 최소화하여 각 볼륨 사이클의 매우 정확하고 반복 가능한 유량 측정을위한 유체의 최소오차를 보장합니다. 허용되는 최대 점도는 4,000 센티 포이즈입니다.

Nutating Disc Flow Meters

액체는 정밀하게 가공 된 챔버로 들어간다. 디스크의 위치는 챔버를 정확한 부피를 가진 구획으로 나눕니다. 액체 압력으로 인해 디스크가 흔들 리게되고 롤러 캠으로 인해 회전 디스크가 완전한 사이클로 회전하게 된다. 이 운동은 디스크에 부착 된 볼과 샤프트를 통해 회전 운동으로 변환됩니다. 디스크의 움직임은 기어 트레인을 통해 표시기 / 적산계 또는 펄스 송신기로 전송됩니다. 이 설계에는 본질적으로 더 많은 누설 경로가 있으며, 고성능보다 오히려 더 긴 유량계 수명이 요구되는 곳에서 사용되는 경향이 있습니다. 그러나 디스크와 챔버 사이의 틈은 정확하고 재현성이 좋은 측정을 위해 각 볼륨 사이클동안  최소로 누설되게 동작 합니다. 이 유형의 유량계에 허용되는 최대 점도는 11,000 센티 포이즈입니다.

오발 기어 유량계

두 개의 동일한 타원형 로터가 기어 주변의 슬롯을 통해 서로 맞물립니다. 타원형 기어는 각 회전 중에 유량 측정 챔버를 통과하는 정확한 양의 액체를 밀어내는 데 사용됩니다. 유량은 회전 속도를 측정하여 계산할 수 있습니다. 적은 허용 공차는 누설을 최소화됩니다. Nutating 디스크 미터와 달리 보정 계수는 점도에 따라 변하지 않습니다. 높은 성능이 요구되었지만, 타원형 기어 유량계는 일반적으로 슬라이딩 베인 설계만큼 정확하지 않습니다. 또 다른 단점은 유량계에 의해 맥동이 유체흐름으로 유입된다는 점입니다. 타원형 기어 유량계는 일반적으로 솔벤트 및 'Dry'액체의 유량 측정에 사용됩니다. 이 유량계에 허용되는 최대 점도는 1,000 센티 포이즈입니다.

Roots 유량계

루츠 유량계는 많은면에서 타원형 기어 유량계와 유사합니다. 2 개의 돌출 형 임펠러가 본체 하우징 내에서 서로 반대 방향으로 회전하는것으로 설계되어 있다. 이러한 땅콩 형 기어는 각 회전 중에 유량 측정 챔버를 통과하는 정확한 양의 액체를 다음단으로 이송합니다. 유량 측정은 회전 속도를 측정하여 계산할 수 있습니다. Nutating 디스크 미터와 달리 보정 계수는 점도에 따라 변하지 않습니다. 이 유량계에 허용되는 최대 점도는 5,000 centipoise입니다.

다중 피스톤(Multi-Piston) 유량계

단일 또는 다중 설계의 피스톤 유량계는 연료 유량계 설치 및 경질 탄화수소의 저 유량 측정에 널리 사용됩니다. 아래에 표시된 다중 피스톤 설계에서 피스톤은 대칭 쌍으로 배열되고 일련의 크랭크를 통해 고정 장치에 연결됩니다. 이러한 배열은 하나의 실린더가 입구에 설치 될 때 반대쪽 실린더는 출구쪽에 설치되어 유체가 최소의 누설로 유량 측정 챔버를 통해 흐르도록 보장합니다. 이 설계는 유량에 상당한 맥동을 유발하는데, 일반적으로 100 l / min 이상의 유속에는 적합하지 않습니다.

쌍 회전자(Bi-Rotor) 유량계

Bi-rotor 유량계에는 회전기의 내부 하우징 내에서 회전 및 결합하는 헬리컬 로터 (helical rotors)로 알려진 2 개의 정밀하게 가공 된 회전 부재가 특징으로되어있어 로터의 내부 공간에 따라 유량 측정을 정확하게 결정하는 데 사용되는 알려진 부피의 유량 측정 챔버가 만들어져 있다. 헬리컬 로터의 움직임은 밀폐 커플 링 및 구동 시스템을 통해 유량 트랜스미터 디스플레이로 전송되어 유량 트랜스미터 디스플레이가 순시유량 및 누적 유량에 대한 정확한 데이터를 제공 할 수 있습니다. 독특한 헬리컬 로터 디자인은 감소 된 압력 강하, 다운 스트림 맥동의 가상 제거, 향상된 입자 내성 및 유지 보수 감소를 포함한 기존의 기어 식 용량 식 유량계에 비해 많은 이점을 제공합니다. 헬리컬 로터가 제공하는 장점은 Positive Displacement 유량계가 연료 유량계, 수 중유 (oil-in-water) 매질 및 유체가 유량계로 들어가기 전에 스트레이너 또는 필터를 제공하는 혼입 된 고체가있는 유체를 포함한 많은 어플리케이션에 이상적인 선택이되도록합니다.

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