수도계량기

수도계량기(水道計量器, Water Meter)는 급수 장치에 달려 있는 수요자가 사용한 물의 양을 계량하기 위한 계량기이다.

계량방식은 흐르는 물의 속도를 측정하여 수량으로 환산하는 유속식과, 물의 체적을 측정하는 용적식으로 크게 분류된다. 일반적으로 사용되는 수도계량기는 대부분 유속식이며 그 중에서도 날개 유속식이 가장 많이 사용된다.

분류

• 실측식 : 물을 일정 체적씩 담아서 측정하는 방식(주로 시험용)이다.
• 추측식 : 유속 또는 익근차의 회전 속도에 따라 실제 유량을 간접적으로 측정하는 방식이다.
• 단갑식 : 유수가 한 개의 분류구를 통하여 익차에 회전을 주는 방식이다.
• 복갑식 : 유수가 하부외갑의 유입구를 통과하여 하부내갑의 여러 개의 분류구를 통하여 익차에 회전을 주는 방식이다.
• 습 식 : 유수가 눈금판까지 잠기는 방식이다.
• 건 식 : 유수가 눈금판에 스며들지 않는 방식이다.
• 액봉직독식 : '㎥' 이상의 문자차가 특수액으로 봉합되어 있고, 숫자로 지시량을 표시하는 방식이다.
• 원격식 : 미터의 지시량을 전기적 신호로 바꾸어 전송선을 따라 멀리 떨어져 있는 지시부에 전달하여 실량을 적산 기록하는 방식입니다.

건식과 습식의 차이

건식과 습식의 차이는 유량을 표시하는 레지스터부분이 물에 잠기는 구조로 된 것을 습식이라 하고, 레지스터부분이 물에 잠기지 않는 구조를 건식이라고 한다. 습식의 경우 레지스터부분이 물에 잠기게 되므로, 물이 지나가면서 돌려주는 익차의 회전력을 직접 받아서 기어를 돌려주고 계속 이어진 기어의 움직임이 레지스터를 움직여주게 된다. 반면에 건식의 경우 레지스터 부분이 물에 잠기지 않으므로, 익차의 회전력이 직접 전달되지 못하고 자석을 이용하여 회전력을 전달한다. 현재 온수 계량기의 경우 모두 건식 구조로 되어 있으며, 수도계량기의 경우 습식과 건식이 모두 있다.

선정

수도미터는 기종에 따라 성능이 다르고 수량에 따라서는 100 % 계량할 수 없는 부분불감 유량영역이 있다. 또 수도미터의 능력을 초과하여 사용하는 경우에는 빠르게 열화(劣化)되어 비정상으로 되기도 한다. 이 때문에 저수조의 유·무, 급수전의 설치수 등을 종합적으로 검토하여 사용 수량의 최소, 상용, 최대유량을 산출해야 하며, 수도미터의 형식별 사용유량 기준이나 제작자의 카탈로그 등을 참고하여 선정한다. 특히 저수조가 지하층에 설치된 급수설비에서 배수관의 압력이 높은 경우에는 저수조로 단시간에 과대한 유량이 흐를수 있다. 이러한 경우에는 정유량밸브 또는 감압밸브를 설치해야 한다. 적정한 형식 및 크기의 수도미터가 설치되었더라도 그 후의 사용 상태의 변화에 따라 빨리 고장을 일으키거나 불감 수량이 증대되는 경우도 있으므로 수도미터를 교체할 때에는 필요에 따라 사용 실태에 적합한 수도미터의 기종으로 변경해야 한다.

수도미터는 실제의 사용상태와 설치장소에 따라 적합한 미터를 선정한다.

• 윌트만식 : 압력손실이 적고 항상 통수량이 많은 곳에 적합하다.
• 부관부연결식 : 유량 변화가 심한 곳. APT 등 Main Line에 적합하다.
• 벤추리관 분류식 : 차압분류식으로 통수량이 많은 곳에 적합하다.

실제 사용 유량에 따라 수도미터를 선정한다.

• 수도미터의 구경이 크게 되면 용량은 늘어나지만 감도는 떨어진다.
• 반대로 구경이 작아지면 감도 및 정도는 양호하나 많은 양의 물이 통과할 경우 과부하가 발생하여 수도미터의 내구력이 떨어진다. 따라서 배관 구경만을 기준해서 미터를 선정하지 마시고 실제 사용 유량에 따라 적정한 형식 및 구경을 선정한다.
• 같은 급수관에서도 사용 장소에 따라 사용량의 큰 차이가 있기 때문에 적정한 형식의 미터를 선정한다.

수도계량기 설치 방법

수도미터 설치 시 유의사항

1. 수리 및 보수 유지를 용이하게 할 수 있도록 충분한 공간을 확보한다.
2. 수도미터 설치 전 부속장치를 먼저 설치한다.
3. 미터의 입구 쪽에는 미터 구경의 10배(최소 5배), 출구 쪽에는 미터 구경의 5배(최소 3배) 이상의 직관(미터 구경과 동일)을 설치하여야 정확한 계측이 가능하다.

(미터의 전단에 밸브, 엘보, 펌프 등이 있을 경우에는 그 이상의 직관부를 유지해야 한다.)

1. Valve 및 Pressure reducer 등은 가급적 미터 뒤쪽으로 설치한다.
2. 수도미터를 설치할 때에는 모래나 이물질이 들어가지 않도록 주의하시고, 반드시 수평으로 설치한다.
3. 유체의 흐름방향과 몸체에 표시된 화살표 방향이 일치하도록 확인하신 후 설치한다.
4. 수도미터는 겨울칠에 동결 및 동파되지 않도록 보온 설치한다.
5. 수도미터는 정밀계기이므로 각 부에 심한 진동이나 외부 충격을 주지 않아야 한다.
6. 운반 및 취급 시 반드시 Box 포장상태로 운반하여 주시고 국가공인검정기관의 검정(시험)을 필한 봉인옥(봉인선)을 훼손하지 않는다.

수도미터에 사용되는 용어

• 실량(Actual volume, Va) : 시간과 무관하게 수도미터를 통과한 물의 총량
• 지시량(Indicating volume, Vi) : 실량에 대응하여 수도미터가 지시한 물의 량
• 유량(Flow rate,Q) : 단위 시간동안 수도미터를 통과한 물의 실량
• 과부하유량(Excess flow rate, Q4) : 짧은 시간동안 최대허용오차를 초과하지 않고 작동될 수 있는 가장 높은 유량으로 이 후에는 정상의 상태로 작동되어야 한다.
• 최대유량(Maximum flow rate, Q3) : 정격작동 조건하에서의 가장 높은 유량, 여기서 정격작동이란 미터가 최대허용오차를 초과하지 않고 안전하게 운전할 수 있는 요구조건을 의미한다.
• 전이유량(Transitional flow rate, Q2)  : Q1과 Q3 사이에 위치하는 유량으로 최대허용오차가 큰 영역과 작은 영역으로 구분되어지는 유량
• 최소유량(Minimum flow rate, Q1) : 미터가 최대허용오차를 초과하지 않고 작동될 수 있는 가장 낮은 유량
• 최대허용온도(Maximum allowable temperature) : 미터가 성능과 기능을 유지하먼서 정격작동 하에서 영구적으로 견딜 수 있는 물의 최고온도
• 최대허용압력(Maximum allowable pressure) : 수도미터가 성능과 기능을 유지하먼서 정격작동 하에서 영구적으로 견딜 수 있는 물의 최고 내부 압력
• 최대허용오차(Maximum acceptable error) : 기술기준에서 허용하는 수도미터 지시오차의 극한값
• 오차(Error) : 지시량에서 실량을 뺀 값 (지시량-실량)
• 지시오차(Index error) : 오차를 실량으로 나누어 100을 곱한 값을 백분율로 나타낸다. [(지시량-실량)×100/실량]
• 정격작동조건(Rated operating conditions) : 최대오차를 초과하지 않고 오차 측정 시 수도미터에 요구되어지는 영향인자들의 조건범위

참고자료

• 〈수도계량기〉, 《물백과사전》
• 〈수도미터의 분류 및 선정〉, 《디에스워터》
• 〈수도미터 기술기준〉, 《국가법령정보센터》

같이 보기

• 수도
• 계량기

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