NeoStudio에서는 유량센서가 얼마나 유체가 흐르는지를 측정하는 장치이며, 측정 원리에 따른 구분이 필요하다고 기록한다.

기본적으로 질량 보존 법칙을 적용하여 입력된 질량과 출력된 질량의 관계를 고려한다.

질량은 밀도와 체적의 관계로 표현한다.

일정한 단면적 A를 가진 관을 유체가 Δt 동안 이동한다고 기록한다.

Δt 동안 이동한 거리를 Δx라 하면, 이동한 체적은 다음 관계로 나타낸다.

여기서 Δx/Δt는 유체의 이동속도에 해당한다.

실제 유체의 속도는 단면 전체에서 동일하지 않을 수 있으므로 단면적에 대해 적분하는 관계로 기록되어 있다.

여기서 v는 부피가 이동하는 방향의 속도 성분이다.

단면 전체의 유속을 평균하여 평균속도 V_a를 정의한다.

따라서 평균속도와 단면적을 이용하여 체적유량을 나타낼 수 있다.

질량 M = ρV 관계를 적용하면 질량유량은 밀도와 체적유량의 관계로 나타난다.

유량은 단면적과 평균속도의 곱으로 나타낸다.

단면적 A를 알고 있다면 평균속도 V_a를 측정하여 유량을 계산할 수 있다.

NeoStudio에서는 관 내부의 유속이 위치에 따라 서로 다르게 나타날 수 있음을 표시한다.

          관 벽
      ─────────────────

       →      →→
       →→    →→→→
       →→→  →→→→→
       →→    →→→→
       →      →→

      ─────────────────
          관 벽
    

따라서 한 지점의 속도가 아니라 단면 전체의 평균속도를 사용하는 관계를 기록한다.

NeoStudio 첫 번째 PDF의 첫 페이지 상단에는 유량 내용과 별도로 2차 시스템의 감쇠에 관한 필기가 포함되어 있다.

임계감쇠계수와 목표 감쇠계수의 관계를 다음 형태로 기록하고 있다.

NeoStudio에서는 측정방법에 따른 센서 종류 중 압력차를 이용하는 방법을 기록한다.

기본 관계로 Bernoulli 방정식을 적고 있다.

베르누이 방정식과 압력차의 관계를 이용하여 유량을 측정하는 방향이다.

NeoStudio에는 차압 ΔP와 유량 Q의 관계를 다음 형태로 기록한다.

• A : 측정부 단면적
• ΔP : 압력차
• Q : Flow Rate

ΔP를 구하기 위해 Capacitive 방식 등을 이용하여 압력차를 전기신호로 변환하는 흐름도 적혀 있다.

NeoStudio에는 배관 내부의 구조물에 의해 압력차가 발생하는 형태가 그려져 있다.

      ────────────────┐
                      │
          R1          │ R2
        ┌────┐      ┌────┐
      ──┘    └──▼───┘    └────
               │
              압력차
    

R1, R2와 함께 유로의 형상 변화에 따른 압력차를 이용하는 구조로 기록되어 있다.

두 번째 측정방법으로 열전도 또는 열전달을 이용하는 센서를 기록한다.

유체에 이물질이 많으면 삽입형 구조 등에 영향을 줄 수 있다는 메모가 있다.

유체 흐름에 의해 발생하는 열의 이동 또는 냉각 특성을 이용하는 구조로 정리되어 있다.

NeoStudio에서는 열선 유속계를 기록하고 있다.

가열된 열선에 유체가 흐르면 열선의 열이 유체에 의해 이동하며, 이를 이용하여 유속을 측정하는 방향이다.

열선의 저항 변화와 출력전압을 이용하여 유속을 측정하는 형태로 기록되어 있다.

NeoStudio에는 열선 유속계의 출력 관계를 다음 형태로 필기하고 있다.

손글씨 식의 일부 기호는 명확하지 않으므로 원본에서 판독되는 형태를 그대로 유지하였다.

열선 표면에서 바깥쪽으로 열이 이동하는 현상을 이용하는 것으로 기록되어 있다.

NeoStudio에는 3선 열 유속계를 기록한다.

기계적으로 정렬된 가열기와 유체 흐름의 관계를 이용하는 구조로 적혀 있다.

가열기 주변의 히터가 유체를 얼마나 가열하는지를 측정하는 형태로 기록되어 있다.

NeoStudio에는 다음 형태의 관계식이 적혀 있다.

이후 유속과 열전달량의 관계를 거듭제곱 형태로 정리하고 있다.

열 유속 측정 과정의 온도 측정에는 RTD를 적용한다고 기록되어 있다.

NeoStudio에서는 초음파를 이용하여 시간차 또는 주파수 차이로 유속을 측정하는 방법을 기록한다.

첫 번째 방식은 초음파의 이동시간 차를 이용한다.

유체가 흐르는 방향과 초음파 전파 방향의 관계에 따라 전달시간이 달라지는 구조로 기록되어 있다.

                Vf
                 →
      Tx ●  ╲
             ╲ θ
              ╲
               ● Rx

          Vs : 음속
          Vf : 유속
    

흐름 방향 성분으로 V_f cosθ를 고려한다.

이후 V_f가 V_s보다 작은 조건에서 시간차와 유속의 관계를 전개한다.

두 번째 초음파 방식으로 Doppler 현상을 이용하는 방법을 기록한다.

송신 주파수와 수신 주파수의 차이를 이용하여 유속을 구하는 관계로 정리되어 있다.

NeoStudio에는 Doppler 현상 자체만 사용하면 Time Delay 문제가 있을 수 있다는 메모가 있다.

전자기 센서는 자기장을 형성하고 전도성 유체가 이동할 때 발생하는 전압을 이용하는 구조로 기록되어 있다.

자기장과 유체의 이동에 의해 전압이 발생하며, 이를 이용하여 유속을 측정하는 방향이다.

NeoStudio에서는 전자기 방식이 전도성 유체에 적용되는 것으로 기록되어 있다.

NeoStudio에서는 Coriolis 방식의 질량 유량센서를 기록한다.

유체가 흐르는 관을 진동시키고 유체 흐름에 의해 나타나는 변화를 이용하여 질량유량을 측정하는 구조이다.

             유체 흐름 →
      
          ┌────────────┐
          │            │
           ╲          ╱
            ╲        ╱
             ╲______╱
                ↑
              진동
    

관이 진동하는 동안 유체가 이동하면 Coriolis 힘에 의해 관의 양쪽에서 변형 차이가 발생하는 구조로 기록되어 있다.

두 위치의 센서에서 측정되는 신호의 시간 차이를 이용하는 것으로 기록되어 있다.

NeoStudio에는 Coriolis 관계를 이용하여 질량유량을 직접 측정할 수 있다는 방향으로 기록되어 있다.

체적유량과 달리 질량유량을 직접 얻는 방식으로 정리한다.

NeoStudio 마지막 페이지에는 면적식 유량계에 관한 필기가 포함되어 있다.

유체가 아래에서 위로 이동하면서 Float를 움직이고, Float의 위치를 이용하여 유량을 나타내는 구조로 기록되어 있다.

             넓음
              │
            ╱   ╲
           ╱  ●  ╲
          ╱ Float ╲
         ╱         ╲
        └─────↑─────┘
              │
           유체 흐름
    

Float에는 중력과 부력, 유체 흐름에 의한 힘이 작용하는 형태로 기록되어 있다.

NeoStudio에는 터빈 유량계도 기록되어 있다.

유체 흐름에 의해 터빈이 회전하고, 회전수를 이용하여 유량을 측정하는 구조이다.

터빈 회전수와 유량 사이의 관계를 이용하는 센서로 기록되어 있다.

회전체가 유체 내부에 있기 때문에 기계적인 요소를 가지는 방식이다.