KR0135730B1 - Method and apparatus for digitally determining the level of - Google Patents
Method and apparatus for digitally determining the level ofInfo
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Abstract
본 발명은 열악한 열수력학적 조건으로 수위 판단이 어렵고 액체상과 증기상이 함께 존재하는 경우 주로 이용되는 가열 열전쌍을 이용하여 수위를 측정함에 있어서, 반응 시간의 지연과 환경의 열악함으로 인해 발생하는 계측의 부정확성을 개선하고 신호의 전달 체제를 간략화하여 측정 신호를 중앙의 디지틀 신호 처리 설비에 보다 효율적으로 접속시키기 위한 디지틀 수위 판단 방법 및 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.The present invention is difficult to determine the water level due to poor thermohydraulic conditions, and the measurement of the water level using a heating thermocouple, which is mainly used when the liquid phase and the vapor phase are present together, the inaccuracy of the measurement caused by the delay of the reaction time and the poor environment The present invention aims to realize a digital water level determining method and apparatus for more efficiently connecting a measurement signal to a central digital signal processing facility by improving the signal transmission system and simplifying the signal transmission system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은 수위의 변화에 따른 온도 차를 대응 신호로 출력하는 열전쌍소자(10)과, 상기 열전쌍 소자(10)에 접속되어 입력 신호를 영점 보상하고 선형화하기 위한 영점 보상 및 선형화 수단(31)과, 상기 영점 보상 및 선형화 수단(31)로부터의 애널로그 신호를 디지틀 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기(32)와, 시지연 보상에 필요한 변수들과 설정점들로 구성된 설정점 벡터를 기록한 메모리(34)와, 일정한 시간 간격으로 상기 A/D 변환기(32)로부터 디지틀 신호를 받아들여 시지연 보상을 수행하고 상기 메모리(34)에 기록된 정보와 비교하여 수위 판단을 행하는 마이크로 프로세서(33) 및 상기 마이크로 프로세서(33)에서의 판단 결과에 따라 대응되는 논리 신호를 출력하는 디지틀 입출력 장치(35)로 구성된다.The present invention for achieving the above object is a thermocouple device for outputting a temperature difference according to the change of the water level as a corresponding signal, zero compensation for zero-compensating and linearizing the input signal connected to the thermocouple device 10 and A linearization means 31, an A / D converter 32 for converting the analog signal from the zero compensation and linearization means 31 into a digital signal, and variables and set points necessary for time delay compensation The memory 34 recording the setpoint vector and the digital signal are received from the A / D converter 32 at regular time intervals to perform time delay compensation and compare the information with the information recorded in the memory 34 to determine the level. And a digital input / output device 35 for outputting a corresponding logic signal in accordance with the determination result by the microprocessor 33.
Description
제1도는 종래의 애널로그 전송기를 이용하여 수위를 계측하기 위한 장치를 개략적으로 도시한 도면.1 is a schematic illustration of an apparatus for measuring water level using a conventional analog transmitter.
제2도는 본 발명에 따른 수위 판단 장치를 이용하여 수위를 계측하는 장치를 개략적으로 도시한 도면.2 is a view schematically showing a device for measuring the water level using the water level determination device according to the present invention.
제3도는 본 발명의 수위 판단 장치를 도시한 블럭도.3 is a block diagram showing the water level determining apparatus of the present invention.
제4도는 제2도는 한개의 수위 판단 장치에서 시지연 보상된 신호에 의한 판단 시간과 시지연 보상되지 않은 계측된 신호에 의한 판단 시간을 비교한 도면.4 is a view comparing the determination time by the time delay compensated signal and the determination time by the time delay compensated signal in one level determination device.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
10 : 열전쌍 소자11 : 수조10 thermocouple device 11: water tank
12 : 종래의 전송기14 : 중앙 신호 처리 장치12 conventional transmitter 14 central signal processing apparatus
20 : 디지틀 수위 판단 장치21 : 병렬/직렬 변환기20: digital water level determination unit 21: parallel / serial converter
31 : 영점 보상 및 선형화 수단32 : A/D 변환기31: Zero compensation and linearization means 32: A / D converter
33 : 마이크로 프로세서34 : 메모리33: microprocessor 34: memory
35 : 디지틀 입출력 장치35: digital input / output device
본 발명은 저장 탱크의 수위를 측정하기 위한 것으로, 특히 원자력 발전소 등의 고온 유체와 증기를 포함하는 수조에서 유체의 수위를 판단하기 위한 디지틀 수위 판단 방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention is for measuring the level of the storage tank, and more particularly relates to a digital level determination method and apparatus for determining the level of the fluid in a tank containing a high temperature fluid and steam, such as a nuclear power plant.
현재에 이용되고 있는 기존의 수위 판단 방법으로는 부력을 이용한 기계적인 유동 소자에 의한 방법이나 가지를 친 2개 이상의 지점에서의 압력 차이를 이용한 방법, 방사선이나 초음파 또는 레이저를 이용한 방법 등이 이용되고 있는데, 그 밖에도 가열 연전쌍이나 열저항 등의 소자(heated wire element)를 이용하여 이산적(discrete)인 수위를 측정하는 방법이 있다. 이 중에서 부력이나 압력차를 이용한 방법은 계측이 정밀하지 못하여 신뢰성 측면에서 문제가 있고, 방사선이나 초음파 또는 레이저를 이용한 방법은 비용이 많이 들고 유지 보수가 힘들다는 문제점을 안고 있어, 현재로서는 고온, 고압, 이상 유체저장 탱크 등의 경우에는 가열 열전쌍이나 열저항 소자를 이용하는 방법이 주로 사용되고 있다.Existing water level determination methods currently used include a method using a mechanical flow element using buoyancy, a method using pressure difference at two or more points hitting a branch, a method using radiation, ultrasound or laser. In addition, there is a method of measuring discrete water levels by using a heated wire element such as a heating pair or heat resistance. Among them, the method using buoyancy or pressure difference is problematic in terms of reliability because of the inaccurate measurement, and the method using radiation, ultrasound, or laser is expensive and difficult to maintain. In the case of an abnormal fluid storage tank or the like, a method using a heating thermocouple or a heat resistance element is mainly used.
이러한 열전쌍을 이용하는 방법은 유체와 기체의 열전도 계수가 다르므로, 유체가 열전쌍을 지나갈때 출력 값의 변화가 급격하다는 점에 착안하여 그 출력의 변화를 측정하여 수위를 파악하는 방법으로서, 이상류의 수위 측정 등 열수력학적 조건이 열악하여 압력차 측정법 등을 적용하기 어려운 경우에 주로 이용되며, 설정된 수위치를 지났는지의 여부를 판단하는 데 유리하다. 그러나, 열전쌍을 이용하는 방법 역시 높은 정밀도를 가지고 수위를 측정해야 하는 응용 분야에 있어서는 수위의 변화에 따른 출력값의 변화가 민감하지 못할 경우에는 반응시간(response time)의 차이로 인해 정확한 계측이 불가능하다는 단점이 있다.The method using the thermocouple is different from the thermal conductivity coefficients of the fluid and gas, so that the change in the output value is rapid when the fluid passes through the thermocouple to measure the change in the output level to determine the water level. It is mainly used when it is difficult to apply the pressure difference measurement method because of poor thermohydraulic conditions such as water level measurement, and it is advantageous to determine whether the set water position has passed. However, the method using the thermocouple also has the disadvantage that accurate measurement is impossible due to the difference in response time when the change of the output value is not sensitive to the change of the water level in the application field which needs to measure the water level with high precision. There is this.
또한, 실제 플랜트에 적용할 경우 제1도에 나타낸 바와 같이, 열전쌍(10)들로부터의 각각의 신호를 모두 전송기(12)를 통하여 중앙 신호 처리 장치(14)에 전송하여 중앙 신호 처리 장치(14)에서 가공된 신호로부터 수위에 대한 정보를 얻게 된다. 이러한 신호원과 중앙 신호 처리 장치(14) 사이에 존재하는 전송기(transmitter, 12)는 주로 신호를 증폭하여 공업 규격에 맞는 전류나 전압으로 바꾸어 주는 역할을 담당하게 된다.In addition, when applied to an actual plant, as shown in FIG. 1, all signals from the thermocouples 10 are transmitted to the central signal processing unit 14 through the transmitter 12 to transmit the central signal processing unit 14. ), We get the information about the water level from the processed signal. The transmitter 12 existing between the signal source and the central signal processing apparatus 14 mainly plays a role of amplifying the signal and converting the signal into a current or voltage conforming to an industrial standard.
근래에는, 지능형 전송기(smart transmitter or intelligent transmitter)라는 마이크로 프로세서를 이용하여 증폭에 필요한 연산, 주변 온도 보정, 선형화 등을 디지틀화하여 처리하는 기술이 개발되고 있다. 지능형 전송기는 계측기에서 입력된 신호를 디지틀 신호로 변환하여 이를 디지틀 마이크로 프로세서를 이용하여 신호를 가공 처리한 후, 종래의 애널로그 시스템을 입력시키기 위하여 디지틀 값을 다시 애널로그 값으로 변환하여 출력하거나 디지틀 통신을 위해서 디지틀 통신 방식의 신호로 출력하는 구조로 되어 있다.Recently, a technology for digitalizing and processing arithmetic, ambient temperature correction, and linearization required for amplification using a microprocessor such as a smart transmitter or an intelligent transmitter has been developed. The intelligent transmitter converts the signal input from the instrument into a digital signal, processes the signal using a digital microprocessor, and then converts the digital value back into an analog value for output to a conventional analog system or outputs the digital signal. It is a structure to output as a digital communication signal for communication.
이와 같이 종래의 전송기(12)는 처리 방식이 내부적으로 디지틀 인지 애널로그인지의 차이점이 있을 뿐으로 실제로 데이터를 가공하여 처리하기 위해서는 중앙 신호 처리 장치(14)를 거쳐야만 하는 구성을 가지고 있다. 특히, 수위 측정을 위해 가열 열전쌍(10) 등의 소자를 이용해 얻은 신호를 가공하는 경우에는 모든 신호를 애널로그 값으로 전송 및 연산 처리하여야 하므로, 설치와 유지에 많은 비용이 들고 중앙 신호 처리 장치(14)에 필요 이상의 부하를 주게 될 뿐만 아니라, 신호 전달 체제를 복잡하게 만들어 신뢰도를 떨어뜨린다는 단점이 있다. 또한, 디지틀 통신 방식을 이용하는 경우에는, 탱크 수위라는 하나의 변수를 측정하기 위해 다수의 가열 열전쌍으로부터 나온 신호들을 계측 제어 설비에 많이 사용되고 있는 방송 방식(broadcasting) 통신 채널들의 각각에 할당하여야 하므로, 신호 전송을 위한 다수의 채널을 필요로 한다는 단점을 가지고 있다.As described above, the conventional transmitter 12 only has a difference in whether the processing method is digital or analog internally, and has a configuration that must pass through the central signal processing device 14 to actually process and process data. In particular, when processing a signal obtained by using a device such as a heating thermocouple (10) for measuring the water level, all signals must be transmitted and processed as an analog value, which is expensive to install and maintain, and requires a central signal processing device ( In addition to overloading 14), it also has the disadvantage of complicating the signaling system and lowering reliability. In addition, when using a digital communication method, signals from multiple heating thermocouples must be assigned to each of the broadcasting communication channels that are frequently used in a metrology control facility in order to measure one parameter of tank level. The disadvantage is that multiple channels are required for transmission.
따라서, 본 발명은 위와 같은 단점을 해소하기 위하여 열악한 열수력학적 조건으로 수위 계측이 어렵고 액체상과 증기상이 함께 존재하는 경우 주로 이용되는 가열 열전쌍을 이용하여 수위를 측정함에 있어서, 반응 시간의 지연과 환경의 열악함으로 인해 발생하는 계측의 부정확성을 개선하고 신호의 전달체제를 간략화하여 측정 신호를 중앙의 디지틀 신호 처리 설비에 보다 효율적으로 접속시키기 위한 디지틀 수위 판단 방법 및 장치를 실현하는 것을 목적으로 한다.Therefore, the present invention is difficult to measure the water level in poor thermo-hydraulic conditions in order to solve the above disadvantages, and in measuring the water level using a heating thermocouple mainly used when the liquid phase and the vapor phase together, the delay of the reaction time and the environment The purpose of the present invention is to realize a digital level determination method and apparatus for more efficiently connecting measurement signals to a central digital signal processing facility by improving the measurement inaccuracy caused by the poor quality and simplifying the signal transmission system.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수위 판단 방법은 열전쌍 소자(10)의 온도 차에 대응하는 신호 값으로부터 신호의 1차 및 2차 미분차를 계산하여 입력 벡터 F를 결정하는 단계와, 상기 결정 단계에서 결정된 상기 입력 벡터 F를 메모리(34)에 저장된 상기 설정점들로 구성된 한 세트의 설정점 벡터 S와 비교하는 단계 및 상기 비교 단계에서 상기 입력 벡터 F의 모든 성분이 상기 설정점 벡터 S의 대응되는 성분보다 큰 경우 수위가 상기 열전쌍 소자(10)을 지나간 것으로 판단하며, 상기 입력 벡터 F의 성분 중 하나 이상의 상기 설정점 벡터 S의 대응되는 성분보다 적은 경우 수위가 상기 열전쌍 소자(10) 이하인 것으로 판단하는 단계를 포함한다.The water level determination method of the present invention for achieving the above object is to determine the input vector F by calculating the first and second differential of the signal from the signal value corresponding to the temperature difference of the thermocouple element 10, and the determination Comparing the input vector F determined in the step with a set of setpoint vectors S composed of the setpoints stored in the memory 34, and in the comparing step, all components of the input vector F If it is greater than the corresponding component, it is determined that the water level has passed the thermocouple element 10, and if one or more of the components of the input vector F is less than the corresponding component of the set point vector S, the water level is less than or equal to the thermocouple element 10. And determining that it is.
또한, 본 발명의 장치는 제3도에 도시된 바와 같이, 수위의 변화에 따른 온도 차를 대응 신호로 출력하는 열전쌍 소자(10)과, 상기 열전쌍 소자(10)에 접속되어 입력 신호를 영점 보상하고 선형화하기 위한 영점 보상 및 선형화 수단(31)과, 상기 영점 보상 및 선형화 수단(31)로부터의 애널로그 신호를 디지틀 신호로 변환하기 위한 A/D 변환기(32)와, 시지연 보상에 필요한 변수들과 설정점들로 구성된 설정점 벡터를 기록한 메모리(34)과, 일정한 시간 간격으로 상기 A/D 변환기(32)로부터 디지틀 신호를 받아들여 시지연 보상을 수행하고 상기 메모리(34)에 기록된 정보와 비교하여 수위 판단을 행하는 마이크로 프로세서(33) 및 상기 마이크로 프로세서(33)에서의 판단 결과에 따라 대응되는 논리 신호를 출력하는 디지틀 입출력 장치(35)로 구성된다.In addition, the apparatus of the present invention is connected to the thermocouple element 10 and the thermocouple element 10 for outputting a temperature difference according to the change of the water level as a corresponding signal, as shown in FIG. And linearization means 31 for linearizing and linearizing, an A / D converter 32 for converting the analog signal from the zeroing and linearization means 31 into a digital signal, and variables necessary for time delay compensation. Memory 34 recording a setpoint vector composed of the set points and the setpoints, and receiving a digital signal from the A / D converter 32 at regular time intervals to perform time delay compensation and write the stored data into the memory 34. And a digital input / output device 35 that outputs a corresponding logic signal in accordance with the determination result of the microprocessor 33.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하고자 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail the configuration of the present invention.
우선, 제3도를 참조하여 본 발명의 구성에 따른 신호 처리의 단계들을 설명하고자 한다.First, the steps of signal processing according to the configuration of the present invention will be described with reference to FIG.
열전쌍 소자(10)은 탱크 내의 수위에 따른 온도의 차이를 대응 전압 또는 전류로 출력하게 된다. 이어서, 영점 보상 및 선형화 수단(31)에 의해 영점 보상 및 선형화가 수행되고 A/D 변환기(32)는 이를 디지틀 신호 값으로 변환한다. 마이크로 프로세서(33)은 측정 신호의 시지연을 보상하고 본 발명의 수위 판단 방법을 이용하여 해당 열전쌍 소자에 수위가 도달했는지의 여부를 판단하게 된다.The thermocouple element 10 outputs a difference in temperature according to the water level in the tank as a corresponding voltage or current. Then, zero compensation and linearization is performed by the zero compensation and linearization means 31 and the A / D converter 32 converts it into a digital signal value. The microprocessor 33 compensates the time delay of the measurement signal and determines whether the water level has reached the corresponding thermocouple element by using the water level determination method of the present invention.
다음으로, 제2도에 도시한 바와 같이, 각각의 디지틀 수위 판단 장치(20)들로부터 수위 판단 결과에 따라 출력된 병렬 데이터는 병렬/직렬 변환기(21)를 통하여 직렬 테이터로 변환되어 중앙의 디지틀 신호 처리 설비로 전송된다.Next, as shown in FIG. 2, the parallel data output from each of the digital water level determination devices 20 according to the water level determination result is converted into serial data through the parallel / serial converter 21 to be converted into a central digital signal. Sent to the signal processing facility.
여기서, 시지연 보상은 아래 미분 방정식 (1)로 나타내는 뉴튼의 냉각 법칙(Newton's cooling law)를 이용하여 보상되어야 할 온도차 ΔT(t)를 구함으로써 이루어진다.Here, time delay compensation is made by obtaining a temperature difference ΔT (t) to be compensated using Newton's cooling law represented by the differential equation (1) below.
위 식 중, T는 계측 온도이며, t는 시간을 나타내는 변수이고, τ는 시스템의 시지연을 나타내는 시상수이며, a 및 b는 각각 실제 온도의 변화에서 기울기와 절편을 나타낸다.In the above formula, T is the measured temperature, t is a variable representing time, τ is a time constant representing the time delay of the system, and a and b represent the slope and intercept, respectively, at the actual temperature change.
즉, 상기 미분 방정식(1)의 해를 구하면, 계측 온도 T는 아래 식 (2)와 같이 결정된다.In other words, when the solution of the differential equation (1) is obtained, the measurement temperature T is determined as in the following equation (2).
T(t)=Ce-t/τ+at+(b-aτ)(2)T (t) = Ce -t / τ + at + (b-aτ) (2)
위 식 중, C는 상수를 나타낸다.In the above formula, C represents a constant.
또한, 보상되어야 할 온도차 ΔT(t)는 다음 식 (3) 및 (4)로 주어진다.Further, the temperature difference ΔT (t) to be compensated is given by the following equations (3) and (4).
ΔT(t)=T(t)-Tc(t)(3)ΔT (t) = T (t) -Tc (t) (3)
위 식 중, Tc(t)는 보상이 수행된 후의 온도를 나타낸다.In the above formula, Tc (t) represents the temperature after the compensation is performed.
이제, 상기 식 (4)에 2차의 수치 해석적 근사를 이용하면, 아래의 근사식 (5)를 얻을 수 있다.Now, by using the second numerical numerical approximation in Equation (4), the following Equation (5) can be obtained.
위 식 중, ΔT는 신호 샘플링 간격을 나타내며, T(t-Δt)와 T(t-2Δt)는 한 샘플 지연된 계측 온도와 두 샘플 지연된 계측 온도를 각각 나타낸다.Where ΔT represents the signal sampling interval and T (t-Δt) and T (t-2Δt) represent the one sample delayed measurement temperature and the two sample delayed measurement temperature, respectively.
따라서, 상기 식 (3) 및 (5)를 이용하여, 열전쌍 소자(10)의 온도 차에 대응하는 신호(전류) 값 f(t)로부터 시지연 보상된 신호(전류) fc(t)를 다음과 같이 계산할 수 있다.Therefore, using equations (3) and (5), the time delay compensated signal (current) fc (t) is compensated from the signal (current) value f (t) corresponding to the temperature difference of the thermocouple element 10. It can be calculated as
fc(t)=f(t)-Δf(t)(7)fc (t) = f (t) -Δf (t) (7)
상기 식 (6)에 필요한 변수들은 마이크로 프로세서(33)와 메모리(34)에 보존된다. 제4도는 제2도의 한개의 수위 판단 장치(20)에서 시지연 보상된 신호에 의한 판단 시간과 시지연 보상되지 않은 계측된 신호에 의한 판단 시간을 비교한 도면을 나타낸다. 제4도에 나타낸 바와 같이, 잡음이 심한 측정 신호를 가공하여 217.29초만에 레벨을 검출할 수 있었다.The variables required for equation (6) are stored in the microprocessor 33 and the memory 34. FIG. 4 is a view comparing the determination time by the time delay compensated signal and the determination time by the time delay compensated signal in the one water level determination device 20 of FIG. 2. As shown in Fig. 4, the noisy measurement signal was processed to detect the level in 217.29 seconds.
다음으로, 수위 판단 방법에 관해 설명하면, 입력 벡터 F를 다음과 같이 정의하기로 한다.Next, the level determination method will be described, and the input vector F will be defined as follows.
F=[fc(t) fc(t) f'c(f)](8)F = [fc (t) fc (t) f'c (f)] (8)
여기서 fc(t)와 f'c(t)는 다음 식에 의해 각각 구할 수 있다.Where fc (t) and f'c (t) can be obtained by the following equation.
다음으로, 입력 벡터 ㄹ에 대한 설정점(set points) 벡터 S를 다음과 같이 정의하기로 한다.Next, a set point vector S for the input vector r is defined as follows.
여기서 3×3 매트릭스인 S 벡터 내의 각각의 성분은 다음과 같이 주어진다.Where each component in the S vector that is a 3x3 matrix is given by
sn1=an1·τ·σ+i(12)sn1 = an1 τ · σ + i (12)
sn3=an3 (n=1, 2 또는 3)(14)sn3 = an3 (n = 1, 2 or 3) (14)
위 식 (12)~(14)에서 τ는 전체 시스템의 시지연을 나타내고, σ는 정상조건 하에서의 잡음의 크기를 나타내며, μ, i는 보상 시간(compensation time) 및 정상 신호를 각각 나타낸다.In equations (12) to (14), τ represents the time delay of the entire system, σ represents the magnitude of noise under normal conditions, and μ and i represent the compensation time and the normal signal, respectively.
sn1은 시지연에 의한 잡음의 크기를 고려한 정상 신호를 나타내는 fc(t)에 대한 설정점으로서 신호가 일정 정도 이상 흐르는 가를 감시하는 값이며, 이 값은 시스템의 시지연 또는 잡음의 크기가 커질수록 높게 설정된다. sn2는 fc(t)의 변화의 기울기에 대한 설정점으로 변화의 기울기가 심한지를 감시하는 값이며, 시지연 τ가 클수록 낮게 설정되고 보상시간 μ가 커질수록 높게 설정된다. 또한, sn3는 fc(t)의 변곡점에 대한 설정점으로 변화의 기울기의 추세를 감시하는 값이다.sn1 is a set point for fc (t) which represents a normal signal considering the amount of noise due to time delay. It monitors whether the signal flows over a certain level. This value is obtained by increasing the amount of time delay or noise in the system. It is set high. sn2 is a set point for the slope of the change in fc (t) and monitors whether the slope of the change is severe. It is set to be lower as the delay time τ is large and is set as the compensation time μ is large. Sn3 is a value for monitoring the trend of the gradient of change as a set point for the inflection point of fc (t).
또한, 3×3 매트릭스인 벡터 G를 다음과 같이 정의한다.In addition, the vector G which is a 3x3 matrix is defined as follows.
따라서, G1, G2, G3는 설정점들에 대한 X의 변화의 정도를 나타내는 변수이므로, 수위의 변화에 대한 정보로서 이용될 수 있다. 예를 들어, G1의 경우를 생각해 보면,Therefore, since G1, G2, and G3 are variables indicating the degree of change of X with respect to the set points, they can be used as information on the change of the water level. For example, consider the case of G1.
G1=[g11 g12 g13]G1 = [g11 g12 g13]
=F-S1=[fc(t)-s11 f'c(t)-s12 fc(t)-s13](16)= F-S1 = [fc (t) -s11 f'c (t) -s12 fc (t) -s13] (16)
여기서, g11은 fc(t)와 시지연에 의한 잡음의 크기를 고려한 설정점 s11의 대소를 나타내는 값으로, g110일 경우 fc(t)가 정상 신호보다 크다는 것을 알 수 있다. g12는 f'c(t)와 변화의 기울기에 대한 설정점 s12의 대소를 나타내는 값으로, 시지연 τ가 커질수록 s12가 감소하므로 기울기가 조금만 변해도 g12?0으로 되며, 보상 시간 μ를 높게 설정할수록 g12가 0보다 커지는 것을 제한하게 된다. 여기서, 식(7) 과 (13)에 의해서 신호를 이중으로 보상해 주는 이유는 불필요한 과다 보상(overshoot)과 전체 시스템이 불안정해지는 것을 방지하기 위함이다.Here, g11 is a value representing the magnitude of the set point s11 in consideration of fc (t) and the amount of noise due to time delay, and it can be seen that fc (t) is larger than a normal signal in the case of g110. g12 represents the magnitude of f'c (t) and the set point s12 relative to the slope of the change. As the delay time τ increases, s12 decreases, so even if the slope is slightly changed, g12? 0, and the compensation time μ is set high. The more you limit g12 to greater than zero. Here, the reason for compensating the signal double by the equations (7) and (13) is to prevent unnecessary overshoot and destabilization of the entire system.
마찬가지로, g13도 fc(t)와 fc(t)의 변곡점에 대한 설정점 s13의 대소를 나타내는 값으로, fc(t)가 s13 이상이 되면 s130이 된다.Similarly, g13 is a value indicating the magnitude of the set point s13 with respect to the inflection point of fc (t) and fc (t), and when fc (t) becomes s13 or more, it becomes s130.
본 발명은 g11뿐만 아니라 g12, g13 값을 이용하여 g11, g12 및 g13 모두가 0보다 큰 값을 가질 때, 수위가 열전쌍을 지나간 것으로 판단하므로써 수위 판단에 있어서의 정확을 기할 수 있게 된다.In the present invention, when g11, g12, and g13 have a value greater than 0 using not only g11 but also g11, g12, and g13, it is possible to determine accuracy in determining the water level by judging that the water level has passed the thermocouple.
또한, 예를 들어 G1과 같은 한 세트의 설정점을 가지고도 실제로 어느 정도 정확한 계측이 가능하나, 본 발명의 양호한 실시예에 따르면 2/3 논리를 사용하여 G1, G2, G3 중 적어도 2개가 0보다 큰 가빗을 가지면 수위의 변화를 식별하도록 하는 것이 바람직하다. 이는 상황에 따라 다른 설정점이 사용되어야 할 필요가 있기 때문이며, 이 경우 상기 설정점 sn1, sn2, sn3을 설정하는 데 필요한 상수 값 an1, an2, an3를 사용환경에 맞게 적절히 선택하여 사용할 수 있다.In addition, even though a set of set points such as G1 is actually accurate to some degree, for example, according to a preferred embodiment of the present invention, at least two of G1, G2, and G3 are zero using 2/3 logic. It is desirable to have a larger gabit to identify the change in water level. This is because different set points need to be used depending on the situation. In this case, constant values an1, an2, and an3 required to set the set points sn1, sn2, and sn3 may be appropriately selected and used according to the use environment.
상기와 같이 본 발명에 따르면,측정 신호뿐만 아니라 측정 신호의 1차 미분치 및 2차 미분치를 수위판단에 이용함으로써 반응 시간의 지연과 환경의 열악함으로 인해 발생하는 계측의 부정확성을 개선하고, 디지틀 신호를 출력으로 제공함으로써 신호 전송기를 디지틀 신호 처리 설비에 보다 효율적으로 접속시키는 것이 가능하다.According to the present invention as described above, by using the first derivative and the second derivative of the measurement signal as well as the measurement signal to improve the inaccuracy of the measurement caused by the delay of the reaction time and poor environment, the digital signal It is possible to connect the signal transmitter to the digital signal processing facility more efficiently by providing a as an output.
또한, 본 발명은 예시적인 실시예를 참조하여 설명되었지만, 이러한 설명들은 제한적 의미로 해석되어서는 아니될 것이다. 본 발명이 관련된 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 상세한 설명을 참고로 하여 예시적인 실시예를 다양하게 변경 또는 조합하거나 달리 실시할 수도 있음은 명백하다. 따라서, 다음의 특허청구의 범위는 이러한 변경과 실시예들을 모두 포함하는 것으로 보아야 할 것이다.In addition, while the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, these descriptions should not be construed in a limiting sense. It will be apparent to those skilled in the art that the present invention may be variously modified, combined, or otherwise carried out with reference to the detailed description of the invention. Accordingly, the following claims should be regarded as including all such modifications and embodiments.
Claims (21)
Priority Applications (1)
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KR1019940001104A KR0135730B1 (en) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | Method and apparatus for digitally determining the level of |
Applications Claiming Priority (1)
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KR1019940001104A KR0135730B1 (en) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | Method and apparatus for digitally determining the level of |
Publications (2)
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KR950023968A KR950023968A (en) | 1995-08-18 |
KR0135730B1 true KR0135730B1 (en) | 1998-04-23 |
Family
ID=19376039
Family Applications (1)
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KR1019940001104A KR0135730B1 (en) | 1994-01-21 | 1994-01-21 | Method and apparatus for digitally determining the level of |
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KR (1) | KR0135730B1 (en) |
-
1994
- 1994-01-21 KR KR1019940001104A patent/KR0135730B1/en not_active IP Right Cessation
Also Published As
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KR950023968A (en) | 1995-08-18 |
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