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공장폐수 및 하수유량 측정방법
공장, 하수 및 폐수 종말처리장 등의 원수, 공정수, 배출수 등의 관내 유량을 측정하는 데 사용되는 방법입니다.
관(pipe) 내의 유량 측정 방법에는 벤튜리미터, 유량측정용 노즐, 오리피스, 피토우관, 자기식 유량계 등이 있습니다.
1. 관(Pipe) 내의 유량측정 방법
1) 벤투리미터(Venturi Meter)
관 내 압력 강하를 이용해 유량을 측정하는 방식입니다. 정확성이 높고 유지보수가 쉬운 장점이 있습니다.
벤츄리미터(Venturi meter)는 관수로 내 유체의 흐름 유속과 유량을 측정하는 유량측정기입니다.
베르누이 정리를 이용해 단면적이 다른 두 지점에서의 공기 압력차를 측정하여 유량을 알아봅니다. 관의 중간을 가늘게 하고 그 전후에 직립관을 세워 액면의 차로 물의 유량을 측정하기도 합니다.
2) 오리피스(Orifice)
관 내 압력 강하를 이용해 유량을 측정하는 방식으로, 벤튜리미터와 유사한 원리를 사용합니다.
오리피스(Orifice)는 메카니컬 타입의 스팀 트랩에 있는 밸브 시트 부분의 구멍을 말합니다. 오리피스의 크기는 스팀 트랩의 바디 사이즈와 작동 압력의 차에 따라 달라집니다.
3) 피토(Pitot)관
관 내 압력 차이를 이용해 유속을 측정하고, 이를 통해 유량을 계산하는 방식입니다.
피토관(Pitot tube)은 흐르는 유체의 속도를 측정하는 장치로, 전압과 정압의 차이를 측정해서 동압을 확인하고 유속을 구하는 구조물입니다. 18세기 프랑스인 앙리 피토(Henry Pitot)가 발명한 것으로, 그의 이름을 따서 피토관이라고 부릅니다.
4) 자기식 유량측정기
전자기 유도 원리를 이용해 유량을 측정하는 방식으로, 정확성이 높고 유지보수가 쉬운 장점이 있습니다.
자기식 유량측정기는 패러데이 원리를 기반으로 하며, 자기장을 가로지르는 전도체가 자기장에 수직 방향으로 전위를 생성하는 것을 이용해 유량을 측정합니다.
자기식 유량측정기는 체적 유량(m3/h)을 계산할 수 있으며, 매체가 흐르는 프로세스를 감지하고 제어하는 데 사용됩니다.
2. 위어(Weir)에 의한 유량측정 방법
1) 직각3위어
직각 3각 위어는 절단각도가 90°이고, 2등분선이 수직인 위어 형태입니다.
직각3각위어는 절단각도를 90°로 하고, 2등분선은 수직입니다.
수로폭의 중앙에 위치하도록 붙이고, 삼각위어는 동일한 유량에 대하여 사각위어보다 더 큰 수도를 상승시키므로 적은 유량측정에 사용됩니다.
2) 4각위어
4각 위어는 직사각형 형태의 위어로, 수로 폭 전체에 걸쳐 설치됩니다.
사각위어는 삼각위어보다는 많은 유량 범위에서 유량의 측정이 가능합니다.
수로의 전체 폭에 거처 물이 흘러 넘치도록 위어를 설계한 구조가 전체 폭에 설치되는 위어입니다. 직사각형의 노치 (Notch)를 설치하여 물이 흘러넘치도록 위어를 설계한 구조입니다.
3. 용기에 의한 유량측정 방법
1) 최대 유량이 1㎥/min 미만인 경우
- 측정 시간은 약 5분 정도가 적절합니다.
- 수위 상승 속도는 매분 1 cm 이상이 되어야 합니다.
- 용기의 크기는 최대 유량을 고려하여 적절히 선택해야 합니다.
- 예시: 최대 유량이 0.5 ㎥/min인 경우, 5분 동안 수위가 5 cm 이상 상승하도록 용기 크기를 선택합니다.
2) 최대 유량이 1㎥/min 이상인 경우
- 용기 대신 침전지, 저수지 등 적당한 수조를 이용합니다.
- 수조가 큰 경우, 일정 시간 동안 상승한 수위와 수조의 단면적을 이용하여 유량을 계산합니다.
- 예시: 최대 유량이 2 ㎥/min인 경우, 5분 동안 수위가 15 cm 상승했다면, 수조 단면적이 4 ㎡라면 유량은 2 ㎥/min입니다.
4. 개수로에 의한 유량측정 방법
- 수위 측정: 수위계를 이용하여 수위를 측정합니다.
- 유속 측정: 유속계를 이용하여 유속을 측정합니다.
- 유량 계산: 수위와 유속을 이용하여 유량을 계산합니다.
- 유량(Q) = 단면적(A) × 평균유속(V)
마무리
오늘은 공장폐수 및 하수유량 측정방법 알아보기에 대해 알아보았습니다.
아래는 본문 내용 요약입니다.
관(Pipe) 내의 유량 측정 방법
- 벤튜리미터(Venturi Meter): 관 내 압력 강하를 이용해 유량 측정
- 오리피스(Orifice): 관 내 압력 강하를 이용해 유량 측정, 벤튜리미터와 유사한 원리
- 피토(Pitot)관: 관 내 압력 차이를 이용해 유속 측정, 이를 통해 유량 계산
- 자기식 유량측정기: 전자기 유도 원리를 이용해 유량 측정
2. 위어(Weir)에 의한 유량 측정 방법
- 직각3각위어: 절단각도 90°, 2등분선 수직
- 4각위어: 직사각형 형태, 수로 폭 전체에 걸쳐 설치
3. 용기에 의한 유량 측정 방법
- 최대 유량 1㎥/min 미만: 약 5분간 수위 상승 측정
- 최대 유량 1㎥/min 이상: 침전지, 저수지 등 수조 이용
4. 개수로에 의한 유량 측정 방법
- 수위 측정: 수위계 이용
- 유속 측정: 유속계 이용
- 유량 계산: 단면적 × 평균유속