유량스위치

유량스위치(flow switch)는 관도 안에서 기체나 액체의 유동을 감지하고 설정치보다 높거나 낮을 경우에 작동하는 스위치이다. 내부의 임펠러가 유체의 흐름이 발생할 때 생기는 운동에너지를 전달받고 동작함으로써 유체의 흐름 및 양을 파악한다. 각종 냉각수의 유량관리에 사용된다.

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개요

유량스위치는 유체의 유량이 설정 값에 달했을 때, 동작하는 유체유량의 검출 스위치이다. 관로 속에 원판 등을 놓고, 그것이 흐름에 의하여 받는 힘을 검출하는 것과, 관벽의 한쪽에서 초음파를 발신하여 대향하는 쪽에 설치한 한쌍의 수신자가 받는 초음파 파워의 차로부터 검출하는 것, 그리고 유동으로 인해서 발생하는 음을 관벽에 고정한 마이크로폰으로 검출하는 것 등이 있다.

플로우센서 동작 원리

유체의 흐름이 발생하면 플로우 센서 내부의 임펠러가 동작을 하게 된다. 임펠러가 동작하게 되면 임펠러 중심 부분에 있는 자석의 극성이 변하게 되는데 이 변화를 홀센서가 감지를 하고 자성에 따라서 켜지거나 꺼지게 된다. 이를 통해서 들어온 전원이 홀센서의 동작에 따라 출력전압이 펄스파형으로 나오게 되는데 이때 출력되는 파형으로 유체 흐름의 유무 및 양을 판단을 한다.

위의 그림에서 볼 수 있다시피 임펠러가 작동을 하면 자성이 바뀌게 되고 그에 따라 홀센서에 전원이 입력이 되고 펄스파형이 출력이 된다. 이를 이용하여 흐름여부와 양을 파악을 할 수 있다.

방식

와류(소용돌이) 및 초음파 방식

• 특징 : 초음파로 소용돌이를 검출해서 안정적인 유량 검출
• 원리 : 소용돌이 발생체의 하류에 카르만 소용돌이라고 불리는 규칙적인 소용돌이가 발생하는데 발생 주파수가 유속에 비례하여 이를 계측

전자 및 정전용량 방식

• 특징 : 관통구조로 되어있어 유지 및 보수가 뛰어나고 압력 손실이 적다.
• 원리 : 패러데이 법칙을 이용하여 유량을 검출

차압 유량계

체결기구를 관로 내에 달아 기구의 상류부와 하류부 혹은 상류부와 스롯부에 생기는 정압차이를 측정해서 유량을 측정하며 석유나 화학 등의 플랜트 유량 제어는 물론 현장 유량제어, 감시용으로도 적용이 가능하다.

코리올리 유량계

진동하는 측정관 안에 질량체가 흐르면 유량에 따라 코리올리력이 발생한다. 이에 따라 코리올리력에 의해 생긴 측정관 입구와 출구 간의 위상차이를 감지해 유량을 측정한다.

참고자료

• 〈플로 스위치〉, 《센서용어사전》
• 〈센서 완전 정복 - 플로우센서〉, 《네이버 블로그》

같이 보기

• 유체
• 초음파
• 홀센서
• 유량계

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