[공학] 계측 및 신호처리 - 유량 측정

1) 실험 목적 - 유체가 흐르는 임의의 단면에서, 유체의 체적 또는 질량의 시간에 대한 유동 비율을 유량이라고 한다. 유량은 직접 측정하는 방식과 국부유속을 측정하고 유로단면에 대하여 유속을 적분하여 유량을 구하는 방식으로 구분할 수 있다. 본 실험에서는 유량을 직접 측정하는 방식 중에서 부자식(float type) 유량계와 오리피스(orifice) 유량계 그리고 유속을 측정하는 방식 중 피토 튜브(pitot tube)의 동작원리와 사용 방법을 이해한다. 2) 실험 장치 - 유량측정을 위한 실험장치는 그림과 같이 공기의 유량을 측정할 수 있는 부자식 유량계, 공기가 통과하는 아크릴 원관, 피토튜브, 오리피스, 압력 탭으로 구성되어 있다. 부자식 유량계에는 유량을 조절할 수 있는 유량조절밸브가 장착되어 있다. 본 실험에 사용되는 부자식 유량계는 0에서 500 l/min까지의 유량을 측정할 수 있다. 피토튜브로부터 측정되는 압력차에 의한 속도 환산과 오리피스 전후에 위치한 압력 탭으로부터의 압력차는 디지털 풍속/차압계(Furness Control, FCO 520)로 측정한다. FCO520의 측정범위는 차압의 경우 -6 ~ 6 kPa, 속도는 100 m/s이하이다. 풍속과 압력차는 이나 버턴을 이용하여 선택할 수 있으며 변수는 SI 및 English 단위로 지시할 수 있고 [UNITS] 버턴을 이용하여 선택할 수 있다. 피토튜브는 원관 내 각 위치의 속도를 측정하기 위해서 상하 이송이 가능하도록 제작되어있다. 피토튜브를 디지털 풍속계에 연결할 때 전압튜브를 + 포트에 그리고 정압튜브를 포트에 연결하도록 한다. 정밀한 측정을 위해서 디지털 풍속/차압계를 피토튜브나 오리피스의 압력탭에 연결하기 전에 압력측정 모드로 놓고 [ZERO] 버턴을 이용하여 0점 조정을 수행하여야 한다. 3) 이론 (1) 교축유량계 내부유동에서 사용되는 교축유량계는 이론적으로 Bernoulli방정식과 연속방정식을 기초…
내부유동에서 사용되는 교…