KR0180279B1 - 디지털 비중측정계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 비중측정계에 관한 것으로, 특히 압전체와 부유구를 이용하여 피측정액체에 부유구를 담그게 되면 부력에 의하여 부유구가 떠오르면서 압전체에 압력을 가하게 되고 이를 전위차변화로 감지하여 디지털로 표시할 수 있도록 된 디지털 비중측정계에 관한 것이다.

종래에는 배터리의 비중을 측정하는 방법으로 배터리전해액을 비이커에 따른 후 비중계를 담가 눈금으로 측정하거나, 배터리액을 전해액 비중측정기에 떨어뜨려 비중측정기내의 색깔변화를 육안으로 판별하여 측정하도록 되어 있었기 때문에 측정에 소요되는 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라 그 작업이 매우 불편하였다.

본 발명은 속빈 관체(1)내에 부유구(2)르 내설하고, 상기 관체(1)의 하부는 내부식성의 물질로 저부(3)를 형성함과 더불어 상부는 보호층(4)을 매개로 압전체(5)와 표시장치부(6)를 차례로 설치하되, 관체(1)의 상단일측에 액체유입홈(8)이 형성되어 이를 피측정액체에 담그게 되면 압전체(5)의 압력변화에 의거 디지털정보로 표시되므로써 편리하게 비중을 측정할 수 있도록 된 발명임.

Description

디지털 비중측정계

제1도는 본 발명에 따른 개요도로서 측정전의 상태도.

제2도는 본 발명에 따른 비중측정계의 사용 상태도.

제3도는 본 발명에 따른 비중측정계의 구성도.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 관체 2 : 부유구

3 : 저부 4 : 보호층

5 : 압전체 6 : 표시장치

10 : 압력검출부 20 : 증폭부

30 : 아날로그/디지털변환부 40 : 제어부

50 : 기억장치 60 : 표시부

본 발명은 비중측정계에 관한 것으로, 특히 압전체와 부유구를 이용하여 피측정액체에 부유구를 담그게 되면 부력에 의하여 부유구가 떠오르면서 압전체에 압력을 가하게 되고 이를 전위차 변화로 감지하여 디지털로 표시할 수 있도록 된 디지털 비중측정계에 관한 것이다.

일반적으로 전기자동차에 탑재되어 구동원이 되는 배터리의 비중은 배터리의 충방전상태와 밀접한 관계를 갖고 있으므로 주행중이나 충전후에 체크를 해주어야 하는데 그 비중의 측정이 대단히 어려웠다.

그리하여 종래에는 배터리의 비중을 측정하는 방법으로 배터리전해액을 비이커에 따른 후 비중계를 담가 눈금으로 측정하거나, 배터리액을 전해액 비중측정기에 떨어뜨려 비중측정기내의 색깔 변화를 육안으로 판별하여 측정하도록 되어 있었기 때문에 척정에 소요되는 시간이 많이 걸릴 뿐만 아니라 그 작업이 매우 불편하였다.

본 발명은 상기한 사정을 감안하여 발명한 것으로, 압전체와 부유구를 이용하여 피측정액체에 부유구를 담그게 되면 부력에 의하여 부유구가 떠오르면서 압전체에 압력을 가하게 되고 이를 전위차 변화로 감지하여 디지털로 표시할 수 있도록 된 디지털 비중측정계를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위해, 속빈 관체내에 부유구를 내설하고, 상기 관체의 하부는 저부를 형성함과 더불어 상부는 보호층을 매개로 압전체와 표시장치를 차례로 설치하고, 관체의 상단 일측에 액체유입홈이 형성되어 이루어진 디지털 비중측정계에 있어서, 상기 표시장치는 압전체에 가해지는 압력변화를 전위변화로 검출하는 압력검출부와; 상기 압력검출부로부터의 전위변화를 증폭하여 아날로그 신호형태로 출력하는 증폭부와; 상기 증폭부로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털변환부와; 상기 아날로그/디지털변활부로부터의 검출값이 비중값으로 환산되어 저장되어 있는 기억장치와; 상기 아날로그/디지털변환부로부터의 검출값을 기억장치에 저장된 비중값으로 환산하여 출력하는 제어부와; 상기 제어부의 출력신호를 입력신호로 하여 비중값을 디지털 정보로 표시하는 표시부를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

이하 본 발명의 구성 및 작용효과를 예시도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 디지털 비중측정계의 기구적 구성은 우선 손빈 관체(1)내에 부유구(2)를 넣고, 상기 관체(1)의 하부는 내부식성의 물질로 저부(3)를 형성함과 더불어 상부는 보호층(4)을 매개로 압전체(5)와 표시장치(6)를 차례로 설치하되, 관체(1)의 상단 일측에 액체유입홈(8)이 형성된 구조로 되어 있다.

또한 상기 디지털 비중측정계의 표시장치(6) 구성은 상기 압전체(5)에 의해 검출되는 압력변화를 전기적 신호로 변환시켜 주는 압력검출부(10)와, 이를 증폭시켜 주는 증폭부(20), 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환시켜 주는 아날로그/디지털변환부(30), 사전에 설정된 기준값에 따라 압력값을 비중값으로 환산시켜 주는 제어부(40), 측정된 비중값을 일시 저장시켜 주는 기억장치(50) 및 상기 환산된 비중값을 디지털로 표시해 주는 표시부(60)로 이루어져 있다.

미설명 부호 9는 피측정액체를 나타낸다.

제1도는 본 발명에 따른 구성 개요 단면도로서, 피측정액체에 담그기 전의 상태를 나타낸 것인 바, 부유구(2)가 중력에 의해 저부(3)의 상측에 위치되어 있다.

압전체(5)는 가능한 한 미세한 부분까지의 비중을 측정할 수 있도록 압전상수가 큰 강유전체로서 예컨대 PZT(납, 아연, 타이타늄으로 이루어진 세라믹)를 박막형태로 형성한 것이다.

보호층(4)은 피측정액체의 비중측정을 위해 관체(1)내로 각종 액체가 유입될 때 그러한 액체들에 의해 압전체(5)의 변질을 방지하기 위하여 설치되는 것이다.

표시장치(6)는 후술되는 바와 같이 부유구(2)가 부력에 의하여 떠오르면서 압전체(5)를 압박하게 될 때 압전체(5)에 전압변화가 발생되면 이를 토대로 비중값을 산출하여 표시부(60)를 통해 디지털정보로 표시할 수 있도록 된 것이다.

그리고 저부(3)는 관체(1)로 바닥역할을 하는 것으로, 피측정액체에 담글 때 무게 중심을 유지하면서 잘 잠기게 할 수 있도록 내부식성을 가지고 무게가 무거운 재질의 예컨대, 산화알루미늄과 같은 세라믹재질이 이용된다.

한편, 관체(1)의 상측에는 액체유입홈(8)이 형성되어 피측정액체가 유입될 수 있는 액체유입홈(8)이 형성되어 있다.

제2도는 비중을 측정하기 위하여 본 발명에 따른 비중측정계를 피측정액체(9)에 담근 상태를 나타낸다.

이와 같은 상태에서 관체(1)는 피측정액체(9) 예컨데, 자동차 배터리의 전해액속에 액체유입홈(8)까지 잠겨 있고, 그에 따라 관체(1)내로 피측정액체(9)가 유입되어 관체(1)내의 빈공간을 채움에 따라 관체(1)내의 부유구(2)가 피측정액체(9)의 부력에 의하여 위로 떠올라 보호층(4)을 통해 압전체(5)를 압박하게 되며 결국 압전체(5)에서는 눌려진 압력에 비례하는 전위변화가 발생된다.

상기 압전체(5)의 전위변화는 제3도에 도시된 본 발명의 비중측정회로(표시장치(6) 내부에 설치됨)에 의해 디지털로 표시되어지게 된다.

즉, 부유구(2)가 압전체(5)를 압박함으로써 압전체(5)에서 발생되는 압력변화는 압력검출부(10)에서 검출되어 증폭부(20)에 의해 증폭된 후 아날로그/디지털변환부(30)에서 디지털신호로 변환된다. 이러한 디지털신호는 아직까지는 단지 전위변화만을 나타내는 것으로서 다시 제어부(40)에 의하여 사전에 설정된 록업테이블에 의하여 비중값으로 환산된 후 기억장치(50)에 일시 저장됨과 더불어 표시부(60)를 통하여 디지털로 표시된다. 제2도의 표시장치(6)에는 표시부(60)를 통하여 디지털로 표시된다. 제2도의 표시장치(6)에는 표시부(60)를 통하여 상기 측정된 비중값의 일례가 디지털숫자정보로 표시된 것이다.

상기한 바와 같이 본 발명은 비중측정계를 피측정액체(9)에 담그기만 하면 관체(1)내로 유입되는 피측정액체(9)의 부력에 의하여 부유구(2)가 압전체(5)에 압력을 가함으로써 전위변화를 유도하고, 이러한 전위변화는 결국 비중측정회로에 의거표시장치(6)의 표시부(60)를 통해 디지털정보로 표시됨으로써 사용자는 편리하게 피측정액체(9)에 대한 비중을 측정할 수 있는 장점이 있다.

Claims (1)

1. 속빈 관체(1)내에 부유구(2)를 내설하고, 상기 관체(1)의 하부는 저부(3)를 형성함과 더불어 상부는 보호층(4)을 매개로 압전체(5)와 표시장치(6)를 차례로 설치하고, 관체(1)의 상단 일측에 액체유입홈(8)이 형성되어 이루어진 디지털 비중측정계에 있어서, 상기 표시장치(6)는 압전체(5)에 가해지는 압력변화를 전위변화로 검출하는 압력검출부(10)와; 상기 압력검출부(10)로부터의 전위변화를 증폭하여 아날로그 신호형태로 출력하는 증폭부(20)와; 상기 증폭부(20)로부터의 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하여 출력하는 아날로그/디지털변환부(30)와; 상기 아날로그/디지털변활부(30)로부터의 검출값이 비중값으로 환산되어 저장되어 있는 기억장치(50)와; 상기 아날로그/디지털변환부(30)로부터의 검출값을 기억장치(50)에 저장된 비중값으로 환산하여 출력하는 제어부(40)와; 상기 제어부(40)의 출력신호를 입력신호로 하여 비중값을 디지털 정보로 표시하는 표시부(60)를 포함하여 이루어진 디지털 비중측정계.