일반기술

교류 방식 유속 측정 장치 및 이에 사용되는 유속 데이터맵핑 방법

본 기술은 간단한 구조로 넓은 측정 범위와 높은 측정 정밀도를 갖는 새로운 유속 측정 장치 및 유속 측정 장치에서 사용되는 유속 데이터의 맵핑 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.ㅇ 기술 요약 및 특징:본 기술은 마이크로 유속 센서로 적합한 유속 측정 장치에 관한 것이다. 본 기술의 유속 측정 장치는 유동 내에 삽입되는 저항 발열체, 저항 발열체를 주기적으로 가열하기 위해 저항 발열체에 공급되는 제1 주파수의 교류전원, 교류 전원에 의해 저항 발열체에서 일어나는 온도 변화와 관련되어 저항 발열체에서 발생하는 제1 신호를 검출하여, 교류 전원 전압에 대한 제1 신호의 위상 지연을 구하는 신호 처리 수단 및 위상 지연으로부터 유동의 속도를 계산하는 연산 수단을 포함한다. 본 발명에 따르면, 간단한 구조로 넓은 측정범위와 높은 측정 정밀도를 갖는 유속 측정 장치의 제공이 가능하다. 본 기술은 다음과 같은 장점들을 가지고 있다. 첫 번째로, 가열 주파수에서의 위상 지연을 측정하기 때문에 주변에서 발생하는 모든 다른 주파수의 노이즈는 능동적으로 제거될 수 있다. 따라서, 유체의 물성치에 큰 영향을 미칠 정도로 주위의 온도변화가 매우 심해서 열 유동장의 특성 자체가 변하지 않는 한, 센서가 주변 온도의 변화에 거의 영향을 받지 않는다. 두 번째로, 주파수 공간에서의 유속을 측정하기 때문에 측정 정밀도가 열선의 온도나 열선의 열 발생량에 의존하지 않는다. 따라서 위상 측정에 필요한 신호를 발생시킬 수 있는 최소한의 열량으로도 유속을 측정할 수 있으며, 센서를 작동시키는 데 필요한 에너지 소모가 적고 유속 측정으로 인해 유체가 가열되는 단점을 최소화할 수 있다. 세 번째는 디지털 신호 처리 기술의 발달로 위상을 정밀한 측정이 가능하기 때문에, 매우 느린 유동의 속도까지 높은 정밀도로 정확하게 측정할 수 있다.또한 공급해주는 교류 전원의 주파수를 변화시킴에 따라, 넓은 범위에 걸쳐서 쉽게 유속 측정이 가능하고, 유동 내에 미소한 열선의 장착만으로 유속이 측정이 가능하기 때문에 구조가 간단하여 미소 유체 시스템에 적용시키기도 용이하다.이와 같은 장점으로 인해, 본 기술의 교류 방식 유속 측정법은 온도 변화가 있는 유동장의 유속 측정이나 마이크로 시스템에서의 유속 또는 유량의 정밀 측정에 적합하다.