1. 서 론

액체용 유량계는 종류가 다양하고, 초음파식·와류식·전자식·용적식·면적식·열식·코리올리식이 유명하다(표 1). 이 연재에서는 ‘질량 유량계의 기초’라는 부제목이 붙어 있기 때문에 열식과 코리올리식을 주로 다루었고, 이번 회에는 코리올리식에 밀리고 있는 열식 유량계에 관해 다시 한번 살펴본다.

2. 액체용 유량 센서의 원리
(열식 및 코리올리식)

액체용 유량 센서로서의 열식 및 코리올리식을 설명하기 전에 두 방식의 기본 원리를 정리했다(그림 1). 두 방식을 비교하면 열식은 기체에 강하지만, 액체에 약점을 보인다. 액체가 기체보다 열응답성이 낮고, 측정 시 기포의 영향이 크다는 문제가 있다. 반면 코리올리식은 액체에는 강하지만, 밀도가 낮은 상태의 유체나 저압의 기체에는 적합하지 않다. 따라서 열식 센서는 기체용으로, 액체용은 코리올리 센서의 적용 범위라고 일반적으로 이해하는 경향이 있다. 각 센서 방식의 약점에는 공통점이 있는데, 바로 유체의 밀도이다.

같은 유체라고 해도 액체와 기체 상태에서는 밀도가 크게 다르다. 예를 들어 물(H2O의 액체 상태)은 0.999972g/㎤@4℃에서 거의 1g/㎤이다. 이에 비해 수증기(H2O의 기체 상태)는 0.598kg/㎥(대기압, 100℃ 환경)이다. 물은 밀도의 크기로 보면 액체 › 고체 › 기체라는 특이한 순서를 가지는 이상 액체지만, 액체와 기체만 보면 그 관계는 다른 물질과 다르지 않다. 그림 1의 열식 유량계 기본 식을 살펴보자.
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⇒ 본고는 월간지 ‘計測技術’(일본, 일본공업출판주식회사 발행) 2025년 4월호(연재)를 번역·전재한 것입니다. 본 기사의
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