게시판 > 질답게시판 > 유량계 종류에 따른 일반적인 정확도 순위?

마고르 33dhkstn

19-05-30 11:46

안녕하세요 지나가다 아는것만 공유드립니다 ㅎㅎ

유량계는 부피유량을 주로 보며 차압식 유량계를 많이 사용합니다. 그중 오리피스는 측정범위가 좁다는 특징이 있습니다. 유량이 작은 것들은 차압이 크지 않기 때문에 면적식 유량계를 사용합니다. magnetic은 압력손실이 없는 특징이 있는데 전기전도도가 없는 Gas는 측정이 안되기 때문에 물이 들어 있는 유체에 사용합니다. magnetic이 사용되지 않는경우 voltex를 사용합니다. 유량계 선정시에는 경제적인 측면도 중요하다고 생각이 되는데 경제적으로 사이즈를 줄이기 위해 Reducer가 사용됩니다.

Kosha Guide E-45-2012 유량계측장치의 설치에 관한 기술지침을 참고하시면 좋을듯 합니다.

자히우 Queanto

19-06-06 15:33

답변 감사합니다 마고르님
Magnetic은 굉장히 생소한 종류였는데 정보 공유해주셔서 감사합니다

스테파노 Stefano

19-05-30 14:18

(1) 기대하는 만큼 정확히 알려주는 정보들이 많지 않아서 참으로 어려운 질문입니다. 특히 유량계 형식을 선정하는 것, 정확도(불확도)를 비교해 보는 것, 상대적 가격을 비교해 본다는 것은 특히 어렵습니다.

(2) 여기서는 일반적으로 알려진 내용을 개략 정리해 보기로 하지요.

유량계 Type 선정에서 가장 중요한 요소는 측정유체의 성상(기-액상 및 기포, 고형물유무), 측정유량 범위, 정확도, 상대적 가격 및 수명입니다.

Orifice 유량계는 가장 단순한 구조이고, 저렴하면서도 가장 정보가 잘 공개된 (국제적으로) 표준화된 유량계에 해당합니다. 단점이라고 하면 최대/최소 측정 유량비(Rangeability)가 3:1로 낮다는 것 뿐입니다. 측정최대값 대비 +/- 1.5~2.2 % 정도의 측정오차가 있지만 Calibration 해서사용시 +/-0.75% 정도의 오차를 가집니다.

Vortex등 다른 유량계들은 Rangeability는 10:1 정도 되고 측정오차도 Full Scale의 +/- 1~2% 정도이나 Calibration 해서 사용함으로써 오차를 를 1/2~1/4 정도로 줄여줍니다.

문헌에서는+/- 오차로 Coriolis <0.4%, Turbine 0.5%(측정값기준), Magnetic 1%, Vortex 1.5%, Ultrasonic 2.0% 정도로 소개하고 있는데 Turbine의 경우 측정값 기준이고 나머지는 Full Scale 기준오차이고 측정범위가 다르기 때문에 일괄이야기 하기가 어렵다고 볼 수 있습니다.

평균적 수명은 Orifice 2~10년, Turbine 1~4년, Magnetic 1~8년, 나머지는 2~10년 정도라고 봐서 쓰기나름일 것으로 봅니다.

연결 Pipe Size는 Orifice 2~30", Coriolis 3/8~6", Vortex 1~10", Turbine 1/8 ~18", Magnetic 0.1~78", Ultrasonic 0.1~118"

가격은 Turbine과 Magnetic 및 Coriolis 가 비싸고 Vortex와 Ultrasonic이 중간정도, Orifice가 가장 저렴하다지만 (특히 대용량의 경우) 연결 Line 크기 제한으로 비교하기 어려운 경우가 많지요.

Ultrasonic의 경우 Bubble등이 포함되면 측정이 어렵고, Turbine은 이물질이 없어야 하고 충격이 없어야 사용가능하고, Magnetic의 경우 최소제한 전도도 영역이 존재합니다. Coriolis는 연결크기 제한이 크고 가격이 높습니다. Vortex의 경우에도 10"보다 큰 유량계를 구하기 어렵답니다.

(3) 결국..100점 정답을 찾기는 어렵다는 결론...

(1) 기대하는 만큼 정확히 알려주는 정보들이 많지 않아서 참으로 어려운 질문입니다.   특히 유량계 형식을 선정하는 것,  정확도(불확도)를 비교해 보는 것, 상대적 가격을 비교해 본다는 것은 특히 어렵습니다.

(2) 여기서는 일반적으로 알려진 내용을 개략 정리해 보기로 하지요.

유량계 Type 선정에서 가장 중요한 요소는 측정유체의 성상(기-액상 및 기포, 고형물유무), 측정유량 범위, 정확도, 상대적 가격 및 수명입니다.

Orifice 유량계는 가장 단순한 구조이고, 저렴하면서도 가장 정보가 잘 공개된 (국제적으로) 표준화된 유량계에 해당합니다.   단점이라고 하면  최대/최소 측정 유량비(Rangeability)가  3:1로  낮다는 것 뿐입니다.    측정최대값 대비 +/- 1.5~2.2 % 정도의 측정오차가 있지만  Calibration 해서사용시 +/-0.75% 정도의 오차를 가집니다.

Vortex등 다른 유량계들은 Rangeability는 10:1 정도 되고 측정오차도 Full Scale의 +/- 1~2% 정도이나 Calibration 해서 사용함으로써 오차를 를 1/2~1/4  정도로 줄여줍니다.

문헌에서는+/- 오차로 Coriolis <0.4%, Turbine 0.5%(측정값기준), Magnetic 1%, Vortex 1.5%, Ultrasonic 2.0% 정도로 소개하고 있는데  Turbine의 경우 측정값 기준이고 나머지는 Full Scale 기준오차이고 측정범위가 다르기 때문에 일괄이야기 하기가 어렵다고 볼 수 있습니다.

평균적 수명은 Orifice 2~10년, Turbine 1~4년, Magnetic 1~8년, 나머지는 2~10년 정도라고 봐서 쓰기나름일 것으로 봅니다.

연결 Pipe Size는 Orifice 2~30",  Coriolis 3/8~6", Vortex 1~10", Turbine 1/8 ~18",  Magnetic 0.1~78", Ultrasonic 0.1~118"

가격은 Turbine과 Magnetic 및 Coriolis 가 비싸고  Vortex와  Ultrasonic이 중간정도, Orifice가 가장 저렴하다지만  (특히 대용량의 경우) 연결 Line 크기 제한으로 비교하기 어려운 경우가 많지요.

Ultrasonic의 경우 Bubble등이 포함되면 측정이 어렵고,  Turbine은 이물질이 없어야 하고 충격이 없어야 사용가능하고, Magnetic의 경우 최소제한 전도도 영역이 존재합니다.  Coriolis는 연결크기 제한이 크고 가격이 높습니다.  Vortex의 경우에도 10"보다 큰 유량계를 구하기 어렵답니다.

(3) 결국..100점 정답을 찾기는 어렵다는 결론...

자히우 Queanto

19-06-06 15:27

정말 상세한 답변 감사합니다... 지식의 깊이에 늘 감탄하고 있습니다.
스테파노님께서도 100점 정답을 찾기가 어렵다고 하시다니 ㅜㅜ
정말 많은 도움 되었습니다. 감사합니다.

그리고 사소한 질문이 하나 더 있는데요,
Full scale이라는 것이 유량계 측정 부 단면을 유체가 꽉 채운채로 지나간다는 것을 의미하는 게 맞나요?

EPC엔지니…

22-12-21 13:38

안녕하세요? 초보 계장엔지니어 입니다.

Orifice 유량계에 대한 답변에서 궁금한 점이 있어서 글 남깁니다.

다양한 Project에서 Orifice Plate를 사용하여 유량계 설치를 하게 되는데, 대부분의 글이나 업체에서는
Orifice Turndown Ratio(Rangeability) 가 3:1,4:1,5:1 이라고 합니다. 위에서 말씀하신대로 실제로 이러한 턴다운 비율이 나오는 이유가 오리피스 유량계 원리자체가 유량이 차압의 제곱근에 비례하는 비선형적 관계에서 비롯된다고는 하는데

그 이유가 그러한 경우에 경험적 수치에 의거한 것인지 정확한 근거를 질문드리고 싶습니다. 제작업체쪽에서는 ISO 표준에 나와있다고는 하는데 ISO 5167 에서는 이러한 Turndown Ratio에 대한 내용을 찾지는 못했습니다.

혹여 이러한 대략적인 턴다운 비율이 나오는 근거를 알고 계시다면 답변 부탁드립니다.

추가)

1. 실제 공정에서 Orifice Plate 에서 차압을 받는 D/P Transmitter 자체 Setting에 characteristic : Sqare Root/Linear 등 설정이 가능합니다. 보통의 경우 저희 공장에서는 D/P T/M에는 Sqare Root 설정을 해놓는데 혹여 이러한 설정을 해놓게 되면 위에서 말한 턴다운 비율이 보상이 되는 것인지 알고 싶습니다.

2. 기 설치된 Orifice Plate 유량계에서 기존 Flow Range (Ex) 0~10m3/h에서 0~15m3/h로 변경하는 경우(이경우 D/P T/M mmH2O Range Setting도 변경함 2500mmH2O->6032mmH2O 예시)에 만약 Turndown Ratio(Rangeability)가 3:1이면 기존 유량범위에서는 약 3~10m3/h 일것이고, 변경후에는 5~15m3/h인지 혼선이 오는데 답변 부탁드립니다.
(제 생각에는 Orifice Plate 변경없이 Beta Ratio는 고정이므로 기존 3~10m3/h 신뢰가능한 수치이고 이외 변경하는 것은 단순히 유량보는 범위를 늘릴뿐 신뢰가능한 구간을 벗어난다고 생각합니다.)

두서없이 쓴글에 대해선 양해 바라며 답변해주시면 감사하겠습니다.

안녕하세요? 초보 계장엔지니어 입니다.

Orifice 유량계에 대한 답변에서 궁금한 점이 있어서 글 남깁니다.

다양한 Project에서 Orifice Plate를 사용하여 유량계 설치를 하게 되는데, 대부분의 글이나 업체에서는
Orifice Turndown Ratio(Rangeability) 가 3:1,4:1,5:1 이라고 합니다. 위에서 말씀하신대로 실제로 이러한 턴다운 비율이 나오는 이유가 오리피스 유량계 원리자체가 유량이 차압의 제곱근에 비례하는 비선형적 관계에서 비롯된다고는 하는데

그 이유가 그러한 경우에 경험적 수치에 의거한 것인지 정확한 근거를 질문드리고 싶습니다. 제작업체쪽에서는 ISO 표준에 나와있다고는 하는데 ISO 5167 에서는 이러한 Turndown Ratio에 대한 내용을 찾지는 못했습니다.

혹여 이러한 대략적인 턴다운 비율이 나오는 근거를 알고 계시다면 답변 부탁드립니다.

추가)

1. 실제 공정에서 Orifice Plate 에서 차압을 받는 D/P Transmitter 자체 Setting에 characteristic : Sqare Root/Linear 등 설정이 가능합니다. 보통의 경우 저희 공장에서는 D/P T/M에는 Sqare Root 설정을 해놓는데 혹여 이러한 설정을 해놓게 되면 위에서 말한 턴다운 비율이 보상이 되는 것인지 알고 싶습니다.

2. 기 설치된 Orifice Plate 유량계에서 기존 Flow Range (Ex) 0~10m3/h에서 0~15m3/h로 변경하는 경우(이경우 D/P T/M mmH2O Range Setting도 변경함 2500mmH2O->6032mmH2O 예시)에 만약 Turndown Ratio(Rangeability)가 3:1이면 기존 유량범위에서는 약 3~10m3/h 일것이고, 변경후에는 5~15m3/h인지 혼선이 오는데 답변 부탁드립니다.
(제 생각에는 Orifice Plate 변경없이 Beta Ratio는 고정이므로 기존 3~10m3/h 신뢰가능한 수치이고 이외 변경하는 것은 단순히 유량보는 범위를 늘릴뿐 신뢰가능한 구간을 벗어난다고 생각합니다.)

두서없이 쓴글에 대해선 양해 바라며 답변해주시면 감사하겠습니다.

스테파노 Stefano

19-06-13 13:41

답변이 늦었습니다. Full Scale이라는 뜻은 해당계측기의 최대 계측량을 의미합니다.

MrFlower kye0460

20-06-02 15:01

Flow Meter Type에 따른 정확도

MrFlower kye0460

20-06-02 15:01

Flow Meter Type에 따른 정확도

MrFlower kye0460

20-06-02 15:02

Flow Meter Type에 따른 정확도

MrFlower kye0460

20-06-02 15:02

Flow Meter Type에 따른 정확도