개념 한 쪽
에너지관리기사 펌프 — 압력계와 유량 측정
펌프가 만든 압력과 흐르는 양은 계기로 확인한다. 분동으로 압력을 맞추는 표준 압력계의 구성, 피토관을 쓰면 안 되는 유체, 브르돈관이 가리키는 압력의 뜻, 사하중계의 압력 계산, 가열체에서 빼앗긴 열로 질량 유량을 재는 방식을 본다.
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뜻
분동식 압력계는 램과 실린더, 기름탱크, 가압펌프로 이루어진다. 실린더 위에 분동을 올려 그 무게와 유체 압력을 평형시키므로 압력을 정확히 만들 수 있어 표준기로 쓰인다.
피토관은 깨끗한 유체에 쓰는 계기다. 더스트나 미스트가 많은 유체에서는 입구가 막혀 압력을 제대로 받지 못하므로 적합하지 않다.
브르돈관 압력계는 가장 널리 쓰이는 탄성식 압력계다. 이 계기가 가리키는 값은 게이지 압력으로, 절대압에서 대기압을 뺀 값이다.
사하중계는 피스톤 위 무게를 단면적으로 나눠 압력을 구한다. 지름 1cm 피스톤에 추와 피스톤, 팬을 합한 무게가 6.14kg이면 힘은 6.14×9.82≈60.3N, 단면적은 (π/4)×1²≈0.785cm²이므로 압력은 60.3÷0.785≈76.8N/cm²다. 단위를 N/m²로 바꾸지 않고 문제가 요구한 단위로 답해야 한다.
색온도계는 복사 에너지의 파장 분포가 온도와 일대일로 대응한다는 성질을 이용하는 비접촉식 고온계다. 봉입식 압력 온도계는 전원이 필요 없고 구조가 간단하며 멀리서도 읽을 수 있다는 것이 장점이다. 구조가 복잡하고 설치가 어렵다는 설명은 장점이 아니라 단점이다.
유량의 기본 관계는 유속과 단면적의 곱이다. 써멀 유량계는 유체가 가열체에서 빼앗아 간 열량으로 질량 유량을 직접 잰다. 부피가 아니라 질량을 바로 얻는 점이 다른 유량계와 다르다.
예제
선지 판단은 분동식 압력계의 구성에 램·실린더·기름탱크·가압펌프를 넣는지, 피토관을 더스트·미스트가 많은 유체에 부적합하다고 보는지, 브르돈관의 지시를 게이지 압력으로 읽는지, 사하중계 압력을 약 76.8N/cm²로 구하는지, 써멀 유량계가 질량 유량을 직접 잰다고 보는지에서 갈린다. 76.8N/cm²와 질량 유량이 그 예다. 브르돈관이 절대압을 가리킨다고 본 선지, 써멀 유량계를 부피 유량계로 본 선지는 어긋난다.
자주 묻는 물음
- 분동식 압력계는 무엇으로 구성되나요?
- 램, 실린더, 기름탱크, 가압펌프와 분동으로 구성됩니다.
- 브르돈관 압력계가 가리키는 압력은 무엇인가요?
- 게이지 압력입니다. 절대압에서 대기압을 뺀 값입니다.
- 써멀 유량계의 특징은 무엇인가요?
- 유체가 가열체에서 빼앗아 간 열량으로 질량 유량을 직접 측정합니다.
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