KR101440924B1 - 비접액식 유량측정시스템 및 그 제어방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수로의 관로에 비접액방식으로 설치되고 관로의 수위를 측정하는 수위센서와; 상기 관로에 비접액방식으로 수위센서와 함께 하나의 하우징내에 일체로 설치되고 관로의 흐르는 물의 유속을 측정하는 유속센서와; 상기 수위센서와 유속센서에 의해 측정된 수위 및 유속측정데이터를 기설정된 시간간격으로 취합하여 메모리에 저장하고 측정된 수위 및 유속측정데이터를 이용하여 CFD 특성함수방식으로 관로에 퇴적된 실제 퇴적물의 체적을 계산하여 관로의 실제유량을 산출하는 제어모듈부를 포함하는 비접액식 유량측정시스템 및 그 제어방법을 제공한다.상기와 같은 본 발명은 개수로의 관로상에 설치된 비접액식 센서들로부터 얻어진 측정값을 이용하여 CFD 특성함수방식으로 관로에 퇴적된 실제 퇴적물의 체적을 계산하여 정밀하게 유량을 측정하거나 또는 관로에 흐르는 물에 대한 유속환산계수와 평균유속을 구하여 정확한 유량을 산출하므로써, 센서들이 설치된 주변환경의 영향에 관계없이 실질적으로 정확히 유량을 측정할 수 있고, 저부 퇴적물에 대한 관로의 수위 및 유량변화를 정밀하게 계산하여 유량측정에 반영하므로 그에 따라 수로의 유량관리를 과학적이면서도 정밀하게 수행할 수 있는 효과가 있다.

Description

비접액식 유량측정시스템 및 그 제어방법{FLOWMETER SYSTEM WITHOUT CONTACTING FLUID AND CONTROLLING METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 비접액식 유량측정시스템 및 그 제어방법에 관한 것으로, 특히 비접액식 센서들로부터 얻어진 측정값을 이용하여 CFD 특성함수방식으로 관로에 퇴적된 실제 퇴적물의 체적을 계산하여 정밀하게 유량을 측정하거나 또는 관로에 흐르는 물에 대한 유속환산계수와 평균유속을 구하여 정확한 유량을 산출하므로써, 수로의 유량관리를 과학적으로 수행할 수 있는 비접액식 유량측정시스템 및 그 제어방법에 관한 것이다.
일반적으로 도시가 건설되면 그러한 도시에는 각 가정이나 생활시설물로 물을 공급하기위해 상수도관과 같은 관로를 설치하고, 각 가정에서 배출되는 생활하수나 빗물로부터 물의 오염을 방지하기 위하여 하수관거를 건설하게 된다. 그리고 상기와 같은 관로나 하수관거는 통상 순간 최고 유량의 흐름에 의한 피해를 막기 위해서 실제 흐르는 유량을 매우 정확하고 안정적으로 측정할 필요가 있고, 이러한 필요성에 따라 통상 유량을 측정하는 시스템이 설치된다. 여기서 상기와 같은 유량측정방법으로는 다양하게 시도되어왔는데, 이중 유량측정의 고전적인 방법으로 유속계에 추를 매달아 물 속에 넣어서 프로펠러의 회전수에 의하여 유속을 측정하는 프로펠러 유속계-권양기장비가 있고, 보다 최근에는 초음파 유속계와 ADCP (Acoustic Doppler Current Meter)가 사용되고 있다.
그러면, 상기와 같은 종래 유량측정시스템의 일례를 도 1을 참고로 살펴보면, 예컨대, 하수관을 통과하는 하수의 양을 측정하기 위하여, 하수관(70)의 바닥에 설치되어 수위를 측정하는 압력식 수위센서(71)와; 상기 하수관(70)의 바닥에 설치되어 유속을 측정하는 초음파 도플러 유속측정 센서(72)와; 상기 압력식 수위센서(71)와 초음파 도플러 유속측정센서(72)로부터 측정된 측정데이터를 계산하여 하수관(70)을 통과하는 하수의 유량데이터를 산출하는 제어모듈(73)을 포함하여 구성된다.
한편, 상기와 같은 종래 유량측정시스템의 동작을 살펴보면, 먼저, 압력식 수위센서(71)와 초음파 도플러 유속측정센서(72)를 하수가 흐르는 하수관(70)의 바닥면에 설치한후 측정을 실행한다. 그러면, 상기 압력식 수위센서(71)는 하수관(70)내에서 압력식 수위센서(71)의 상부로 흐르는 하수의 압력을 측정하여 제어모듈(73)로 전송한다. 이과정에서, 상기 압력식 수위센서(71)에 의해 측정된 압력은 하수의 밀도, 중력가속도, 하수의 수위(H)를 곱한 값에 대응되고, 상기 하수 밀도와 중력가속도는 공지의 값이므로, 측정된 압력을 하수 밀도와 중력가속도로 나눌경우 하수의 수위(H)가 산출된다. 또한 상기 초음파 도플러 유속측정센서(72)는 하수를 향하여 초음파를 발신하게 되고 그 발신된 초음파가 하수에 포함되어 있는 부유입자(B)에 반사되어 다시 초음파 도플러 유속측정센서(72)로 수신된다. 이때 상기와 같이 초음파 도플러 유속측정센서(72)로 수신되는 초음파의 진동수는 도플러 효과에 의해 초음파가 반사되는 부유입자(B)의 속도에 따라 변화하게 되며, 그러한 진동수의 변화를 측정하여 그것으로부터 하수관(70)내로 흐르는 하수의 유속을 산출하여 제어모듈(73)로 전송한다. 그러면 상기 제어모듈(73)은 압력식 수위계(71)로부터 입력된 하수의 수위(H)를 이용하여 하수가 흐르는 단면적을 구하고, 이 단면적에 유속측정센서(72)에 의해 산출된 하수의 유속을 곱하여 하수관(70)내를 흐르는 하수의 유량을 산출하게 된다.
더 나아가, 최근에 개발되는 유량측정시스템는 수위센서와 유속센서를 관로의 외부에 비접액식으로 채용하는 경우도 점차 증가하고 있다.
그러나, 상기와 같은 종래 유량측정시스템은 하수관내에 흐르는 하수의 수위(H)가 급격히 낮아지어 하수의 압력이 압력식 수위계가 측정할 수 있는 최소압력이하로 떨어질 경우 정상적으로 유량을 측정하지 못할 수 있었고, 또한, 하수에 포함된 토사 등의 이물질이 침전하여 센서들의 상부를 덮게될 경우 압력식 수위센서(1)에 측정되는 압력이 상승되어 실제 하수의 수위(H)보다 높게 수위가 측정되므로 하수의 유량 산출에 오차가 발생하게 될 뿐만아니라 유속측정센서에서 발신되는 초음파역시 하수와 함께 흐르는 상기 이물질에 반사된 후 수신될 수 있기때문에 부정확한 유속이 산출되어 그 결과로 유량 산출도 부정확해 지는 문제점이 있다.
설령, 최근에 개발되어 사용되고 있는 비접액식 유량측정기를 개수로에 설치하여 유량을 측정한다하더라도 이러한 비접액식 유량측정기는 개수로의 관로 내부에 쌓여있는 침전물에 대한 정확한 체적을 검출할 수 없기 때문에 비접액식 유량측정기 역시 정확한 유량측정이 어렵다는 문제점이 있다.
뿐만아니라 상기와 같은 종래 유량측정시스템은 단순히 하수관거의 유량을 측정하는 기능으로만 사용되기 때문에 관로내에 존재하는 다른 위험물질 예컨대, 메탄개스와 같은 물질을 유량측정과 동시에 측정할 수가 없어서 작업자가 맨홀내로 들어가서 작업하다가 위험에 노출되는 경우가 빈번하게 발생된다는 문제점이 있었다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 해결하기위해 발명된 것으로, CFD 특성함수방식으로 관로에 퇴적된 실제 퇴적물의 체적을 계산하여 정밀하게 유량을 측정하므로써, 저부 퇴적물에 대한 관로의 수위 및 유량변화를 정밀하게 계산하여 유량측정에 반영할 수 있는 비접액식 유량측정시스템 및 그 제어방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 개수로의 관로상에 설치된 비접액식 센서들로부터 얻어진 측정값을 이용하여 관로에 흐르는 물에 대한 유속환산계수와 평균유속을 구하여 정확한 유량을 산출하므로써, 센서들이 설치된 주변환경의 영향에 관계없이 실질적으로 정확히 유량을 측정할 수 있는 비접액식 유량측정시스템 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.
더 나아가, 상기와 같은 본 발명의 또 다른 목적은 유량측정시스템에 가스검출기능을 구비하여 맨홀이 설치된 하수관거 혹은 하수관로내에 존재하는 가스와 유량측정을 동시에 수행하게 되므로, 맨홀을 통한 유량측정시 가스로부터 작업자를 보호할 수 있는 비접액식 유량측정시스템 및 그 제어방법을 제공한다.
상기와 같은 목적을 달성하기위한 본 발명은 수로의 관로에 비접액방식으로 설치되고 관로의 수위를 측정하는 수위센서와;
상기 관로에 비접액방식으로 수위센서와 함께 하나의 하우징내에 일체로 설치되고 관로의 흐르는 물의 유속을 측정하는 유속센서와;
상기 수위센서와 유속센서에 의해 측정된 수위 및 유속측정데이터를 기설정된 시간간격으로 취합하여 메모리에 저장하고 측정된 수위 및 유속측정데이터를 이용하여 CFD 특성함수방식으로 관로에 퇴적된 실제 퇴적물의 체적을 계산하여 관로의 실제유량을 산출하는 제어모듈부를 포함하는 비접액식 유량측정시스템을 제공한다.
본 발명의 다른특징은 제어모듈부가 설치된 유량측정시스템을 동작시켜 보정시험을 실행한후 보정시험 데이터를 연산하여 수학식 1과 같은 특성함수를 산출하고 산출된 특정함수를 제어모듈부에 탑재시키는 제1 과정과;
상기 제1 과정후에 유량측정시스템에 구비된 비접액식 수위센서와 유속센서를 통해 관로로부터 수위데이터(H)와 유속데이터(VS)를 측정하여 저장시키고 수위센서(2)에 의해 측정된 수위데이터(H)를 이용하여 관로의 직경(D)로부터 수위비(X)를 계산하는 제2 과정과;
상기 제2 과정후에 제어모듈부가 수위센서에 의해 측정된 수위데이터(H)를 특성함수인 수학식 1에 대입하여 유속환산계수를 산출하는 제3 과정(S4)과;
상기 제3 과정(S4)후에 제어모듈부가 산출된 K와 측정된 수면유속데이터(VS)로부터 수학식 2에 의해 평균유속 (Vm)을 계산하는 제4 과정과;
상기 제4 과정후에 제어모듈부(6)가 수학식 3을 이용하여 수위비단면적(M)를 계산하는 제5 과정과;
상기 제5 과정(S6)후에 제어모듈부가 수학식 4에 의해 평균유속 (Vm)과 수위비 단면적(M)및 전체관로단면적(A)를 연산하여 관로의 실제유량데이터(Q)를 산출하는 제6 과정을 포함하는 비접액식 유량측정시스템의 제어방법을 제공한다.
본 발명의 또 다른 특징은 제어모듈부가 수위를 측정한 결과 측정된 수위가 설정된 관로 직경의 일정 수치이하일 경우 수면유속 VS와 평균유속 Vm의 비인 유속비인 특정함수 K를 변경하기위한 특성함수 재설정을 실행하는 제2-1과정과,
상기 제2-1과정후에 제어모듈부가 탑재된 CFD(computational fluid dynamics)를 이용하여 유속의 변화를 분석하는 제2-2과정과;
상기 제2-2과정후에 제어모듈부가 CFD를 통해 측정된 퇴적물의 실제높이(H0)를 설정한후 비접액식 수위센서와 유속센서를 통해 관로로부터 수위데이터(H)와 유속데이터(VS)를 측정하여 저장시키고 수위센서에 의해 측정된 수위데이터(H)를 이용하여 관로의 직경(D)로부터 수위비(X)를 계산하는 제2-3과정과;
상기 제2-3과정후에 제어모듈부가 퇴적물이 포함된 수위비(X)를 특성함수인 수학식 1-1에 대입하여 유속비 K를 산출하는 제2-4과정과;
상기 제2-4과정후에 제어모듈부가 산출된 K와 측정된 수면유속데이터(VS)로부터 수학식 2-1에 의해 평균유속 (Vm)을 계산하는 제2-5과정과;
상기 제2-5과정후에 제어모듈부가 수위비에 따른 수위비단면적상수(G)를 수위비(X)에 승산하여 수위비 단면적(M)을 구한후 산출된 수위비 단면적(M)으로부터수학식 3을 이용하여 유동 단면적(A)를 계산하는 제2-6과정과;
상기 제2-6과정후에 제어모듈부가 제1 과정에서 입력된 퇴적물의 실제높이와 배관내경비인 높이비(X0)에 퇴적물높이비에 따른 높이비단면적상수(G0)를 승산시켜 퇴적물높이비 단면적(M0)을 구한후 산출된 퇴적물높이비 단면적(M0)으로부터 수학식 3-1을 이용하여 퇴적물의 유동단면적(A0)를 계산하는 제2-7과정과;
상기 제2-7과정후에 제어모듈부가 제2-6과정과 제2-7과정에서 산출된 유동 단면적(A)과 퇴적물의 단면적(A0)으로 부터 수학식 3-2를 통해 실제 유동단면적(A1)을 계산하는 제2-8과정과;
상기 제2-8과정후에 제어모듈부가 평균유속 (Vm)과 실제 유동단면적(A1)를 연산하여 관로의 실제유량데이터(Q1)를 산출하는 제2-9과정을 포함하는 비접액식 유량측정시스템의 제어방법을 제공한다.
상기와 같은 본 발명에 의하면, 개수로의 관로상에 설치된 비접액식 센서들로부터 얻어진 측정값을 이용하여 CFD 특성함수방식으로 관로에 퇴적된 실제 퇴적물의 체적을 계산하여 정밀하게 유량을 측정하므로써, 저부 퇴적물에 대한 관로의 수위 및 유량변화를 정밀하게 계산하여 유량측정에 반영하므로 그에 따라 수로의 유량관리를 과학적이면서도 정밀하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
또한, 상기와 같은 본 발명은 개수로의 관로상에 설치된 비접액식 센서들로부터 얻어진 측정값을 이용하여 관로에 흐르는 물에 대한 유속환산계수와 평균유속을 구하여 정확한 유량을 산출하므로써, 센서들이 설치된 주변환경의 영향에 관계없이 실질적으로 정확히 유량을 측정할 수 있으므로 그에 따라 수로의 유량관리를 과학적이면서도 정밀하게 수행할 수 있는 효과도 있다.
도 1은 종래 유량측정시스템의 일례를 설명하는 설명도.
도 2는 본 발명에 따른 비접액식 유량측정시스템의 일실시예를 개략적으로 설명하는 설명도.
도 3은 본 발명에 따른 비접액식 유량측정시스템의 실시예들을 전기회로적으로 설명하는 설명도.
도 4는 본 발명 실시예 1의 플로우차트.
도 5는 본 발명 실시예 2의 플로우차트.
이하, 본 발명에 따른 비접액식 유량측정시스템의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.
그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 본 발명에 따른 비접액식 유량측정시스템의 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
실시예 1
도 2는 본 발명에 따른 비접액식 유량측정시스템의 일실시예를 개략적으로 설명하는 설명도이고, 도 3은 본 발명에 따른 비접액식 유량측정시스템의 실시예들을 전기회로적으로 설명하는 설명도이며, 도 4는 본 발명 실시예 1의 플로우차트이고, 도 5는 본 발명 실시예 2의 플로우차트이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 비접액식 유량측정시스템은, 본 발명 실시예 1에 따른 비접액식 유량측정시스템은 수로의 관로(1)에 비접액방식으로 설치되고 관로(1)의 수위를 측정하는 수위센서(2)와;
상기 관로(1)에 비접액방식으로 수위센서(2)와 함께 하나의 하우징(3)내에 일체로 설치되고 관로(1)의 흐르는 물의 유속을 측정하는 유속센서(4)와;
상기 수위센서(2)와 유속센서(4)에 의해 측정된 수위 및 유속측정데이터를 기설정된 시간간격으로 취합하여 메모리(5)에 저장하고 측정된 수위 및 유속측정데이터를 이용하여 특성함수방식으로 관로(1)에 흐르는 물에 대한 유속환산계수와 평균유속을 구하여 관로(1)의 실제유량을 산출하는 제어모듈부(6)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 수위센서(2)와 유속센서(4)는 제어모듈부(6)와 하나의 하우징안에 함께 결합설치되거나 혹은 외부하우징(7)에 별도로 구성된 제어모듈부(6)와 분리하여 케이블(8)로 연결하여 구성할 수도 있다.
여기서 상기 제어모듈부(6)에는 산출된 유량데이터를 포함하여 유량측정시스템 (13)에 의해 각종 데이터를 외부로 표시하는 표시패널(9), 데이터를 이동통신망 (10)이나 인터넷(11)을 통해 외부로 송수신할 수 있는 무선모듈(12)과 이더넷(14) 이 구비되는 출력부(15), 제어모듈부(6)의 전체기능을 제어하는 마이컴(16), 처리데이터와 OS(operating system) 프로그램를 저장하는 메모리(5) 및 사용자의 제어신호를 처리하는 키패드(17)가 구비된다. 이때, 상기 이더넷(14)은 원격제어할 수 있는 전용어플리케이션이 탑재된 PC(18)와 원격데이터를 송수신할 수 있도록 구성된다.
한편, 상기와 같은 구성으로 된 본 발명 실시예1의 유랑측정시스템의 제어방법을 설명한다.
먼저 본 발명 실시예1의 방법은 도 4에 도시된 바와같이 초기상태(S1)에서 제어모듈부가 설치된 유량측정시스템을 동작시켜 보정시험을 실행한후 보정시험 데이터를 연산하여 수학식 1과 같은 특성함수를 산출하고 산출된 특정함수를 제어모듈부에 탑재시키는 제1 과정(S2)과;
상기 제1 과정(S2)후에 유량측정시스템에 구비된 비접액식 수위센서와 유속센서를 통해 관로로부터 수위데이터(H)와 유속데이터(Vs)를 측정하여 저장시키고 수위센서에 의해 측정된 수위데이터(H)를 이용하여 관로의 직경(D)로부터 수위비(X)를 계산하는 제2 과정(S3)과;
상기 제2 과정(S3)후에 제어모듈부가 수위센서에 의해 측정된 수위데이터(H)를 특성함수인 수학식 1에 대입하여 유속환산계수를 산출하는 제3 과정(S4)과;
상기 제3 과정(S4)후에 제어모듈부가 산출된 K와 측정된 수면유속데이터(Vs)로부터 수학식 2에 의해 평균유속 (Vm)을 계산하는 제4 과정(S5)과;
상기 제4 과정(S5)후에 제어모듈부(6)가 수학식 3을 이용하여 수위비 단면적(M)를 계산하는 제5 과정(S6)과;
상기 제5 과정(S6)후에 제어모듈부가 수학식 4에 의해 평균유속 (Vm)과 수위비 단면적(M)및 전체관로단면적(A)를 연산하여 관로의 실제유량데이터(Q)를 산출하는 제6 과정(S7)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제6과정(S7)에는 제어모듈부가 산출된 관로의 실제유량데이터(Q)를 저장함과 더불어 표시패널을 통해 외부로 표시하고 출력부에 연결된 이더넷 혹은 무선모듈을 통해 원격지에 있는 유무선장비로 전송하는 원격지 전송단계를 더 포함한다.
또한, 상기 제6과정(S7)에는 원격지에 위치한 유무선장비에서 출력부에 연결된 이더넷 혹은 무선모듈을 통해 원격제어신호를 제어모듈부로 입력시킬 경우 제어모듈부가 입력된 원격제어신호에 따라 상기 제1 과정(S1) 내지 제5 과정(S6)을 원격실행시키는 원격제어단계를 더 포함한다.
[수학식1]
Figure 112014036522603-pat00001
여기서, 상기 K는 유량에 따른 유속비, X는 유량에 따른 수위비, 상기 a, b, c, d, e, f 및 g 는 보정시험절차에서 산출되는 계수.
[수학식 2]
K * 수면유속데이터(VS) = 평균유속 (Vm)
[수학식 3]
G * X = 수위비 단면적(M)
여기서, 상기 G는 수위비단면적상수, X는 수위비임.
[수학식 4]
평균유속 (Vm) * 전체관로단면적(A+) * 수위비단면적 (M) = 실제유량데이터(Q)
한편, 상기 본 발명 실시예 1의 과정을 다시 설명하면, 상기 제1 과정(S2)의 보정시험의 일례는 먼저, 시험할 관로의 크기를 선정하는데, 예컨대, 시험 관로의 크기가 직경 150mm ~ 300mm 정도의 원형 개수로 관로로 가정할 경우 선정된 시험 관로와 함께 시험할 개수로 유량계를 유량시험시스템에 설치한 후 물을 흘려서 개수로 유량계의 출력을 기록한다. 이때, 상기 과정에서 시험하는 유량은 시험시스템에서 구현할 수 있는 최대유량을 100%로 보았을 때 10%, 20%, 40%, 60%, 80% 및 100%에 해당하는 유량을 구현하는 방식으로 시험을 실시하며, 유량의 간격은 상황에 따라 좀 더 촘촘하게 설정할 수도 있다. 따라서, 상기와 같은 보정시험절차를 거쳐 데이터를 취득할 수 있다. 예를들어, 구현된 실제 유량 데이터 Q는 개수로 유량시험시스템에 설치된 기준유량계에서 측정하고, 시험관로에 구현된 물의 수위 데이터 H는 개수로 유량계에서 측정하며, 시험관로에 구현된 물의 수면유속 데이터 VS를 개수로 유량계에서 측정할 수 있다. 이때 상기와 같은 보정시험을 통해 얻은 시험값들을 이용하여 특성함수를 도출할 수가 있는데, 예컨대, 상기 H로부터 시험관로를 흐르는 물의 유동 단면적 A를 계산하고, A와 Q로부터 시험관로를 흐르는 물의 평균 유속 Vm를 계산 (Vm=Q/A)하며, VS에 대한 Vm의 비 K(유속비)를 계산 (K=Vm/VS)하고, H로부터 시험관로의 직경 D에 대한 비 X(수위비)를 계산 (X=H/D)할 수 있다. 여기서 상기와 같이 시험한 유량이 여러 가지 이므로 표 1과 같은 데이터 그룹이 형성됨을 볼 수 있고, 이러한 데이터들을 이용하여 특성함수 K(수학식 1)를 도출할 수가 있다.
기준유량, Q
(m3/h)		 수위, H
(mm)		 수면유속, Vs
(m/s)		 유동 단면적, A
(mm2)		 평균유속, Vm
(m/s)		 유속비, K
(무차원)		 수위비, X
(무차원)
5.1 39.7 0.38 5,651 0.25 0.66 0.128
10.1 54.9 0.38 9,041 0.31 0.82 0.177
14.9 64.4 0.37 11,367 0.36 0.99 0.207
15.0 65.5 0.37 11,645 0.36 0.96 0.211
19.4 73.2 0.37 13,638 0.40 1.06 0.235
19.8 72.9 0.37 13,559 0.41 1.10 0.234
24.5 82.1 0.40 16,033 0.42 1.07 0.264
24.1 81.6 0.38 15,896 0.42 1.10 0.262
29.6 90.0 0.41 18,231 0.45 1.10 0.289
34.2 96.5 0.41 20,084 0.47 1.15 0.310
38.7 103.3 0.45 22,058 0.49 1.10 0.332
한편, 상기와 같은 절차를 통해 도출된 특정함수를 본 발명 유량측정시스템(13)의 제어모듈부(6)에 탑재시키고 실제 현장운용에 들어간다. 그리고 상기 과정후에 제어모듈부(6)는 유량측정시스템(13)에 전원이 인가될 경우 메모리(5)에 저장된 OS 프로그램을 구동하여 수위센서(2)와 유속센서(4)를 포함한 유량측정시스템(13)의 내부회로를 초기화한다. 또한 상기 제어모듈부(6)는 유량측정시스템(13)에 구비된 비접액식 수위센서(2)와 유속센서(4)를 통해 관로로부터 수위데이터(H)와 유속데이터(VS)를 측정한 후 메모리에 저장시킨다. 그러면, 상기 제어모듈부(6)는 관로의 실제유량데이터(Q)를 산출하기위해, 수위센서(2)에 의해 측정된 수위데이터(H)를 이용하여 관로의 직경(D)로부터 수위비(X)를 계산한다. 그리고 상기 제어모듈부(6)는 수위센서(2)에 의해 측정된 수위데이터(H)를 특성함수인 수학식 1에 대입하여 유속환산계수를 산출하고, 아울러 산출된 K와 측정된 수면유속데이터(VS)로부터 수학식 2에 의해 평균유속 (Vm)을 계산한다. 더 나아가, 상기 제어모듈부(6)는 수학식 3을 이용하여 유동 단면적(M)를 계산한후 수학식 4에 의해 평균유속 (Vm)과 유동 단면적(M)및 전체관로단면적(A+)를 연산하여 관로의 실제유량데이터(Q)를 산출한다.
이 과정에서, 상기 제어모듈부(6)는 산출된 관로의 실제유량데이터(Q)를 메모리(5)에 저장함과 더불어 표시패널(9)을 통해 외부로 표시하고 출력부(15)에 연결된 이더넷(14)이나 무선모듈(12)을 통해 원격지에 있는 유무선장비 예컨대, 이동통신망(10)이나 인터넷(11)을 통해 전용어플이 탑재된 스마트폰(19)이나 전용프로그램이 탑재된 PC(18)로 전송하여 표시할 수 있다. 반면에, 상기 과정에서, 상기 제어모듈부(6)는 원격지에 위치한 유무선장비 예컨대, 이동통신망(10)이나 인터넷(11)을 통해 전용어플이 탑재된 스마트폰(19)이나 전용프로그램이 탑재된 PC(18)로부터 출력부(15)에 연결된 이더넷(14)이나 무선모듈(12)을 통해 원격제어신호가 수신될 경우 입력된 원격제어신호에 따라 관로의 실제유량데이터(Q)에 대한 산출과정을 전반적으로 원격제어하게된다.
본 발명의 제 1 실시예에 따른 비접액식 오픈 채널 유량계에 의하면, 관로(1) 내를 흐르는 액체와 접하지 않기 때문에 유량계에 부유물이 쌓이지 않고, 또한 유속센서(4)는 기존의 초음파 유속센서와 달리 마이크로파를 사용하기 때문에 분해능이 우수하여, 유체 내에 넓게 퍼져 있는 입자에 의해서 의도하지 않게 발생되는 도플러 효과에 의한 잡음을 억제할 수 있고 이에 수반하여 정밀도를 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
실시예2
본 발명 실시예 2에 따른 실제 퇴적물이 관로에 존재할 경우의 체적보정을 실행하는 비접액식 유량측정시스템은 도 2 내지 3에 도시된 바와같이 수로의 관로(1)에 비접액방식으로 설치되고 관로(1)의 수위를 측정하는 수위센서(2)와;
상기 관로(1)에 비접액방식으로 수위센서(2)와 함께 하나의 하우징(3)내에 일체로 설치되고 관로(1)의 흐르는 물의 유속을 측정하는 유속센서(4)와;
상기 수위센서(2)와 유속센서(4)에 의해 측정된 수위 및 유속측정데이터를 기설정된 시간간격으로 취합하여 메모리(5)에 저장하고 측정된 수위 및 유속측정데이터를 이용하여 CFD 특성함수방식으로 관로(1)에 퇴적된 실제 퇴적물의 체적을 계산하여 관로(1)의 실제유량을 산출하는 제어모듈부(6)를 포함하여 구성된다.
또한, 상기 수위센서(2)와 유속센서(4)는 제어모듈부(6)와 하나의 하우징안에 함께 결합설치될 수도 있고 혹은 외부하우징(7)에 별도로 구성된 제어모듈부(6)와 분리하여 케이블(8)로 연결하여 구성할 수도 있다.
한편, 상기와 같은 구성으로 된 본 발명 실시예2의 실제 퇴적물이 관로에 존재하는 경우의 체적보정이 이루어지는 유랑측정시스템의 제어방법을 설명한다.
먼저 본 발명 실시예2의 방법은 도 5에 도시된 바와같이 제어모듈부가 수위를 측정한 결과 측정된 수위가 설정된 관로 직경의 일정 수치(예를 들면 50%) 이하일 경우 수면유속 VS와 평균유속 Vm의 비인 특정함수 K(유속비)를 변경하기위한 특성함수 재설정을 실행하는 제2-1과정(S101)과,
상기 제2-1과정(S101)후에 제어모듈부가 탑재된"유체유동 전산 시뮬레이션 해석 (CFD, computational fluid dynamics)"를 이용하여 유속의 변화를 분석하는 제2-2과정(S102)과;
상기 제2-2과정(S102)후에 CFD를 통해 측정된 퇴적물의 실제높이(H0)를 설정한후 비접액식 수위센서와 유속센서를 통해 관로로부터 수위데이터(H)와 유속데이터(VS)를 측정하여 저장시키고 수위센서에 의해 측정된 수위데이터(H)를 이용하여 관로의 직경(D)로부터 수위비(X)를 계산하는 제2-3과정(S103)과;
상기 제2-3과정(S103)후에 제어모듈부가 퇴적물이 포함된 수위비(X)를 특성함수인 수학식 1-1에 대입하여 유속비 K를 산출하는 제2-4과정(S104)과;
상기 제2-4과정(S104)후에 제어모듈부가 산출된 K와 측정된 수면유속데이터(VS ))로부터 수학식 2-1에 의해 평균유속 (Vm)을 계산하는 제2-5과정(S105)과;
상기 제2-5과정(S105)후에 제어모듈부가 수위비에 따른 수위비단면적상수(G)를 수위비(X)에 승산하여 수위비 단면적(M)을 구한후 산출된 수위비 단면적(M)으로부터수학식 3을 이용하여 유동 단면적(A)를 계산하는 제2-6과정(S106)과;
상기 제2-6과정(S106)후에 제어모듈부가 제1 과정에서 입력된 퇴적물의 실제높이와 배관내경비인 높이비(X0)에 퇴적물높이비에 따른 높이비단면적상수(G0)를 승산시켜 퇴적물높이비 단면적(M0)을 구한후 산출된 퇴적물높이비 단면적(M0)으로부터 수학식 3-1을 이용하여 퇴적물의 유동단면적(A0)를 계산하는 제2-7과정(S107)과;
상기 제2-7과정(S107)후에 제어모듈부가 제2-6과정(S106)과 제2-7과정(S107)에서 산출된 유동 단면적(A)과 퇴적물의 단면적(A0)으로 부터 수학식 3-2를 통해 실제 유동단면적(A1)을 계산(A1=A0-A)하는 제2-8과정(S108)과;
상기 제2-8과정(S108)후에 제어모듈부가 평균유속 (Vm)과 실제 유동단면적(A1)를 연산하여 관로의 실제유량데이터(Q1)를 산출하는 제2-9과정(S109)을 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제2-9과정(S109)에는 제어모듈부가 산출된 관로의 실제유량데이터(Q)를 저장함과 더불어 표시패널을 통해 외부로 표시하고 출력부에 연결된 무선모듈과 이더넷을 통해 원격지에 있는 유무선장비로 전송하는 원격지 전송단계를 더 포함한다.
또한, 상기 제2-9과정(S109)에는 원격지에 위치한 유무선장비에서 출력부에 연결된 무선모듈과 이더넷을 통해 원격제어신호를 제어모듈부로 입력시킬 경우 제어모듈부가 입력된 원격제어신호에 따라 상기 제2-1과정(S101) 내지 제2-8과정(S108)을 원격실행시키는 원격제어단계를 더 포함한다.
[수학식1]
Figure 112014036522603-pat00002
여기서, 상기 K는 유량에 따른 유속비, X는 유량에 따른 수위비, 상기 a, b, c, d, e, f 및 g 는 보정시험절차에서 산출되는 계수.
[수학식 2]
K * 수면유속데이터(VS) = 평균유속 (Vm)
[수학식 3]
M * 관로단면적(A+) = A 유동단면적
여기서, 상기 G는 수위비에 따른 수위비단면적상수, X는 수위비임(수위/배관내경비)이고, 수위비 단면적(M)은 G * X 로 산출됨.
[ 수학식 3-1]
M0 * 관로단면적(A+) = A0 유동단면적
여기서, 상기 G0는 퇴적물높이비에 따른 높이비단면적상수, X0는 높이비(퇴적물높이/배관내경비), 퇴적물높이비 단면적(M0)은 G0 * X0 로 산출됨
[수학식 3-2]
유동단면적 (A) - 퇴적물 유동단면적(A0) = 실제 유동단면적(A1)
[ 수학식 4-1]
평균유속 (Vm) * 실제 유동단면적(A1) = 실제유량데이터(Q1)
여기서, 상기 실제 퇴적물의 체적보정이 이루어지는 유랑측정시스템의 제어방법을 다시 정리해보면, 먼저, 제어모듈부(6)는 수위를 측정한 결과 측정된 수위가 관로 직경의 일정 수치(예를 들면 50%) 이하일 경우 수면유속 Vs와 평균유속 Vm의 비인 특정함수 K를 변경하기위한 특성함수 재설정을 실행한다.
즉, 제어모듈부(6)는 탑재된 "유체유동 전산 시뮬레이션 해석 (CFD, computational fluid dynamics)"을 이용하여 유속의 변화를 분석한다. 그리고 상기 제어모듈부(6)는 CFD를 통해 측정된 퇴적물의 실제높이(H0)를 설정한후 비접액식 수위센서(2)와 유속센서(4)를 통해 관로로부터 수위데이터(H)와 유속데이터(Vs)를 측정하여 저장시키고 수위센서(2)에 의해 측정된 수위데이터(H)를 이용하여 관로의 직경(D)로부터 수위비(X)를 계산한다. 또한 상기 제어모듈부(6)는 퇴적물이 포함된 수위비(X)를 특성함수인 수학식 1-1에 대입하여 유속비 K를 산출하고, 그 산출된 K와 측정된 수면유속데이터(Vs)로부터 수학식 2-1에 의해 평균유속 (Vm)을 계산한다. 더 나아가, 상기 제어모듈부(6)는 수위비에 따른 수위비단면적상수(G)를 수위비(X)에 승산하여 수위비 단면적(M)을 구한후 산출된 수위비 단면적(M)으로부터수학식 3을 이용하여 유동 단면적(A)를 계산하고, 상기 제1 과정에서 배관내경비인 높이비(X0)에 퇴적물높이비에 따른 높이비단면적상수(G0)를 승산시켜 퇴적물높이비 단면적(M0)을 구한후 산출된 퇴적물높이비 단면적(M0)으로부터 수학식 3-1을 이용하여 퇴적물의 유동단면적(A0)를 계산한다. 그리고 상기 제어모듈부(6)는 제2-6과정(S106)과 제2-7과정(S107)에서 산출된 유동 단면적(A)과 퇴적물의 단면적(A0)으로 부터 수학식 3-2를 통해 실제 유동단면적(A1)을 계산(A1=A0-A)한 다음 평균유속 (Vm)과 실제 유동단면적(A1)를 연산하여 관로의 실제유량데이터(Q1)를 산출하게된다.
실시예 3
본 발명의 실시예3으로, 상기 제어모듈부(6)에는 도 3에 도시된 바와같이 유량측정시스템(13)의 하우징(3)의 일측에 일체로 설치되어 가스를 검출하고 그 검출결과를 출력시키는 가스검출기(21)가 더 구비된다.
이때 상기와 같이 유량측정시스템(13)에 일체로 탑재된 가스검출기(21)는 작업자가 본 발명의 유량측정시스템(13)을 들고 관로(1)의 맨홀(20)내로 진입할 경우 맨홀(20)내의 가스를 자동적으로 검출한 후 그 검출된 가스를 분석한 다음 그 분석결과를 제어모듈부(6)로 입력시킨다. 그러면, 상기 제어모듈부(6)는 가스검출기(21)로부터 입력된 관로(1)의 맨홀(20)내에 상존하는 가스정보를 인식한 후 그 결과데이터를 표시패널(9)을 통해 외부로 표시한다. 아울러 상기 제어모듈부(6)는 상기 가스검출기(21)에 의해 검출된 가스의 농도가 작업자에게 위험한 수준일 경우 이를 경고발생부(22)를 통해 위험경보신호를 발생시키게 하므로써, 해당 가스로부터 작업자들의 안전을 도모하게한다.
실시예 4
본 발명의 실시예4로, 상기 제어모듈부(6)에는 유량측정시스템(13)의 기능을 원격제어할 수 있는 안드로이드 기반의 전용어플리케이션이 탑재된 스마트폰(19)과 원격데이터를 송수신할 수 있는 무선모듈(12)을 출력부(15)를 경유하여 더 구비할 수 있다.
여기서, 상기 제어모듈부(6)는 산출된 관로의 실제유량데이터(Q)를 메모리(5)에 저장함과 더불어 표시패널(9)을 통해 외부로 표시하고 출력부(15)에 연결된 이더넷(14)이나 무선모듈(12)을 통해 원격지에 있는 유무선장비 예컨대, 이동통신망(10)이나 인터넷(11)을 통해 전용어플리케이션이 탑재된 스마트폰(19)이나 전용프로그램이 탑재된 PC(18)로 전송하여 표시할 수 있다.
반면에, 상기 과정에서, 상기 제어모듈부(6)는 원격지에 위치한 유무선장비 예컨대, 이동통신망(10)이나 인터넷(11)을 통해 전용어플리케이션이 탑재된 스마트폰(19)이나 전용프로그램이 탑재된 PC(18)로부터 출력부(15)에 연결된 이더넷(14)이나 무선모듈(12)을 통해 원격제어신호가 수신될 경우 입력된 원격제어신호에 따라 관로의 실제유량데이터(Q)에 대한 산출과정을 전반적으로 원격제어하게된다.
실시예 5
본 발명의 실시예 5로, 상기 제어모듈부(6)에는 유량측정시스템(13)의 하우징(3)의 일측에 일체로 설치되어 유속측정과 레벨측정을 동시에 수행할 수 있는 HYBRID FMCW레이다모듈(도시안됨)을 더 구비될 수 있다.
여기서, 종래 유량측정시스템에서는 유속측정을 하는 유속센서와 수위레벨을 측정하는 초음파모듈이 따로따로 분리되어 있어서 유량측정시스템(13)을 설계하거나 혹은 측정할 때, 측정비용이 증가하였었다. 그런데, 본원 발명에서는 유속측정과 레벨측정을 동시에 수행할 수 있는 HYBRID FMCW레이다모듈을 유량측정시스템(13)의 하우징(3)내에 일체로 설치하여 유속측정과 레벨측정을 동시에 수행할 수 있게할 수 있다.
실시예 6
본 발명의 실시예 6으로, 상기 제어모듈부(6)에는 유량측정시스템(13)의 하우징(3)의 일측에 수위를 측정하는 수위센서를 Pulse radar, cw radar 및 fm cw radar중 어느하나로 구성할 수 있다.
종래 유량측정시스템에서는 통상 수위센서를 초음파센서로 구성하는데. 이러한 초음파센서는 작동이 안되는 영역이 있고, 습기, 증기, 가스 등의 환경에 취약하므로, 수위를 정밀하게 측정하는데 한계가 있었다.
그런데, 본원발명에서는 유량측정시스템(13)의 하우징(3)의 일측에 수위를 측정하는 수위센서를 Pulse radar, cw radar 및 fm cw radar중 어느 하나를 설치하므로써, 종래 초음파센서의 문제를 해결하였다.
1 : 관로 2 : 수위센서
3 : 하우징 4 : 유속센서
5 : 메모리 6 : 제어모듈부
7 : 외부하우징 8 : 케이블
9 : 표시패널 10: 이동통신망
11: 인터넷 12: 무선모듈
13: 유량측정시스템 14: 이더넷
15: 출력부 16: 마이컴
17: 키패드 18: PC
19: 스마트폰 20: 맨홀
21: 가스검출기 22: 경고발생부

Claims (10)

  1. 수로의 관로에 비접액방식으로 설치되고 관로의 수위를 측정하는 수위센서와;
    상기 관로에 비접액방식으로 수위센서와 함께 하나의 하우징내에 일체로 설치되고 관로의 흐르는 물의 유속을 측정하는 유속센서와;
    상기 수위센서와 유속센서에 의해 측정된 수위 및 유속측정데이터를 기설정된 시간간격으로 취합하여 메모리에 저장하고 측정된 수위 및 유속측정데이터를 이용하여 CFD 특성함수방식으로 관로에 퇴적된 실제 퇴적물의 체적을 계산하여 관로의 실제유량을 산출하는 제어모듈부를 포함하여 구성하되;
    상기 제어모듈부는 개수로의 관로상에 설치된 수위센서와 유속센서로부터 얻어진 수위 및 유속측정데이터를 이용하여 관로에 흐르는 물에 대한 유속환산계수와 평균유속을 구하여 유량을 산출하는 기능을 더 포함하고,
    상기 제어모듈부에는 유량측정시스템의 기능을 원격제어할 수 있는 안드로이드 기반의 전용어플리케이션이 탑재된 스마트폰과, 원격데이터를 송수신할 수 있는 무선모듈이 출력부를 경유하여 더 구비되는 것을 특징으로 하는 비접액식 유량측정시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈부에는 하우징의 일측에 일체로 설치되어 가스를 검출하고 그 검출결과를 출력시키는 가스검출기가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 비접액식 유량측정시스템.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈부에는 하우징의 일측에 수위를 측정하는 수위센서를 Pulse radar, cw radar 및 fm cw radar중 어느 하나로 구성하는 것을 특징으로 하는 비접액식 유량측정시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어모듈부에는 하우징의 일측에 일체로 설치되어 유속측정과 레벨측정을 동시에 수행할 수 있는 HYBRID FMCW레이다모듈을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 비접액식 유량측정시스템.
  7. 제어모듈부가 설치된 유량측정시스템을 동작시켜 보정시험을 실행한후 보정시험 데이터를 연산하여 수학식 1과 같은 특성함수를 산출하고 산출된 특정함수를 제어모듈부에 탑재시키는 제1 과정과;
    상기 제1 과정후에 유량측정시스템에 구비된 비접액식 수위센서와 유속센서를 통해 관로로부터 수위데이터(H)와 유속데이터(VS)를 측정하여 저장시키고 수위센서(2)에 의해 측정된 수위데이터(H)를 이용하여 관로의 직경(D)로부터 수위비(X)를 계산하는 제2 과정과;
    상기 제2 과정후에 제어모듈부가 수위센서에 의해 측정된 수위데이터(H)를 특성함수인 수학식 1에 대입하여 유속환산계수를 산출하는 제3 과정(S4)과;
    상기 제3 과정(S4)후에 제어모듈부가 산출된 K와 측정된 수면유속데이터(VS)로부터 수학식 2에 의해 평균유속 (Vm)을 계산하는 제4 과정과;
    상기 제4 과정후에 제어모듈부가 수학식 3을 이용하여 수위비 단면적(M)를 계산하는 제5 과정과;
    상기 제5 과정(S6)후에 제어모듈부가 수학식 4에 의해 평균유속 (Vm)과 수위비 단면적(M)및 전체관로단면적(A+)를 연산하여 관로의 실제유량데이터(Q)를 산출하는 제6 과정을 포함하는 비접액식 유량측정시스템의 제어방법.
    [수학식1]
    Figure 112014036522603-pat00003

    여기서, 상기 K는 유량에 따른 유속비, X는 유량에 따른 수위비, 상기 a, b, c, d, e, f 및 g 는 보정시험절차에서 산출되는 계수.
    [수학식 2]
    K * 수면유속데이터(VS) = 평균유속 (Vm)
    [ 수학식 3]
    G * X = 수위비 단면적 (M)
    여기서, 상기 G는 수위비단면적상수, X는 수위비임.
    [수학식 4]
    평균유속 (Vm) * 전체관로단면적(A+) * 수위비단면적 (M) = 실제유량데이터(Q)
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제6과정에는 제어모듈부가 산출된 관로의 실제유량데이터(Q)를 저장함과 더불어 표시패널을 통해 외부로 표시하고 출력부에 연결된 이더넷 혹은 무선모듈을 통해 원격지에 있는 유무선장비로 전송하는 원격지 전송단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접액식 유량측정시스템의 제어방법.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 제6과정에는 원격지에 위치한 유무선장비에서 출력부에 연결된 이더넷(14) 혹은 무선모듈을 통해 원격제어신호를 제어모듈부로 입력시킬 경우 제어모듈부가 입력된 원격제어신호에 따라 상기 제1 과정 내지 제5 과정을 원격실행시키는 원격제어단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접액식 유량측정시스템의 제어방법.
  10. 제어모듈부가 수위를 측정한 결과 측정된 수위가 설정된 관로 직경의 일정 수치이하일 경우 수면유속 VS와 평균유속 Vm의 특정함수 K를 변경하기위한 특성함수 재설정을 실행하는 제2-1과정과,
    상기 제2-1과정후에 제어모듈부가 탑재된 CFD(computational fluid dynamics)를 이용하여 유속의 변화를 분석하는 제2-2과정과;
    상기 제2-2과정후에 제어모듈부가 CFD를 통해 측정된 퇴적물의 실제높이(H0)를 설정한후 비접액식 수위센서와 유속센서를 통해 관로로부터 수위데이터(H)와 유속데이터(VS)를 측정하여 저장시키고 수위센서에 의해 측정된 수위데이터(H)를 이용하여 관로의 직경(D)로부터 수위비(X)를 계산하는 제2-3과정과;
    상기 제2-3과정후에 제어모듈부가 퇴적물이 포함된 수위비(X)를 특성함수인 수학식 1-1에 대입하여 유속비 K를 산출하는 제2-4과정과;
    상기 제2-4과정후에 제어모듈부가 산출된 K와 측정된 수면유속데이터(VS)로부터 수학식 2-1에 의해 평균유속 (Vm)을 계산하는 제2-5과정과;
    상기 제2-5과정후에 제어모듈부가 수위비에 따른 수위비단면적상수(G)를 수위비(X)에 승산하여 수위비 단면적(M)을 구한후 산출된 수위비 단면적(M)으로부터수학식 3을 이용하여 유동 단면적(A)를 계산하는 제2-6과정과;
    상기 제2-6과정후에 제어모듈부가 제1 과정에서 입력된 퇴적물의 실제높이와 배관내경비인 높이비(X0)에 퇴적물높이비에 따른 높이비단면적상수(G0)를 승산시켜 퇴적물높이비 단면적(M0)을 구한후 산출된 퇴적물높이비 단면적(M0)으로부터 수학식 3-1을 이용하여 퇴적물의 유동단면적(A0)를 계산하는 제2-7과정과;
    상기 제2-7과정후에 제어모듈부가 제2-6과정과 제2-7과정에서 산출된 유동 단면적(A)과 퇴적물의 단면적(A0)으로 부터 수학식 3-2를 통해 실제 유동단면적(A1)을 계산하는 제2-8과정과;
    상기 제2-8과정후에 제어모듈부가 평균유속 (Vm)과 실제 유동단면적(A1)를 연산하여 관로의 실제유량데이터(Q1)를 산출하는 제2-9과정을 포함하는 비접액식 유량측정시스템의 제어방법.
    [수학식1]
    Figure 112014036522603-pat00004

    여기서, 상기 K는 유량에 따른 유속비, X는 유량에 따른 수위비, 상기 a, b, c, d, e, f 및 g 는 보정시험절차에서 산출되는 계수.
    [수학식 2]
    K * 수면유속데이터(VS) = 평균유속 (Vm)
    [수학식 3]
    M * 관로단면적(A+) = A 유동단면적
    여기서, 상기 G는 수위비에 따른 수위비단면적상수, X는 수위비임(수위/배관내경비)이고, 수위비 단면적(M)은 G * X 로 산출됨.
    [ 수학식 3-1]
    M0 * 관로단면적(A+) = A0 유동단면적
    여기서, 상기 G0는 퇴적물높이비에 따른 높이비단면적상수, X0는 높이비(퇴적물높이/배관내경비), 퇴적물높이비 단면적(M0)은 G0 * X0 로 산출됨.
    [수학식 3-2]
    유동단면적 (A) - 퇴적물 유동단면적(A+) = 실제 유동단면적(A1)
    [수학식 4-1]
    평균유속 (Vm) * 실제 유동단면적(A1)을 = 실제유량데이터(Q)
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