KR0185197B1

KR0185197B1 - 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치

Info

Publication number: KR0185197B1
Application number: KR1019960033307A
Authority: KR
Inventors: 이정훈; 양영국
Original assignee: 양영국; 국보산업주식회사; 박태환; 경상대학교생산기술연구소
Priority date: 1996-08-10
Filing date: 1996-08-10
Publication date: 1999-05-15
Also published as: KR19980014359A

Abstract

본 발명은 측정할 대상 액체의 비중/농도를 자동으로 측정할 수 있는 보유메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치에 관한 것으로, 비교적 저렴한 저가로 제작되어 정확하고 신뢰성을 향상시키기 위해 보우메 비중계(8)의 변위변화로부터 비중과 농도를 측정하는 수단과 ; 측정제어기(5)와 펌프(3), 수위센서(6), 그리고 배수밸브(4)와 연결하여 측정대상 용액의 자동채취와 배수의 일정시각을 제어하는 수단; 일차 및 이차 용액여과판(12a,12b)와 일차 및 이차 칸막이(11a,11b), 변위센서(7) 그리고 온도센서(9), 수위센서(6)가 부착되어 뚜껑(1)을 포함하는 측정조 용기(2)로 이루어진 구조로 되어, 측정할 액체의 비중과 농도를 자동으로 측정하여 정확한 측정과 신뢰성이 향상되면서 측정 안전성이 개선되도록 된 것이다.

Description

보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치

본 발명은 각종 액체의 비중과 농도를 보우메 비중계를 이용하여 정확하게 측정하여 신뢰성을 높이면서 저가로 제공할 수 있는 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치에 관한 것이다.

통상적으로 각종 액체들의 비중과 농도 등을 측정할 때, 보우메 비중계를 이용하여 측정자가 수동으로 측정하도록 되어 있는바, 즉 측정할 액체를 용기에 떠서 이 액체에 보우메 비중계를 담근후 이 비중계의 눈금을 시각적으로 판독하여 측정하도록 되어 있는데, 이러한 수동식 측정방법은 측정자의 실수, 착시, 그리고 비중계의 눈금을 판독하는 시선의 방향 등에 따라 측정오차가 자연히 커서 정확한 측정치를 얻을 수 없을 뿐만 아니라 그리고 인체에 맹독성을 지닌 액체약품과 같은 액체를 측정할 때에는 측정자가 이 액체에 직접 노출 접촉되기 때문에 위험성이 큰 문제점 등도 있었다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 측정할 액체의 비중과 농도를 자동으로 측정하여 정확한 측정과 신뢰성을 높이면서 측정 안정성을 개선시킨 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치를 제공함에 그 목적이 있다.

[도면의 간단한 설명]

제1도는 본 발명에 따른 비중/농도 자동측정장치의 구성도.

제2도는 본 발명에 따른 측정제어기의 회로 배열도.

제3도는 본 발명에 따른 측정제어기의 제어 타이밍도.

제4도는 본 발명에 따른 비중/농도 자동측정장치에 의하여 물의 비중/농도 측정치 실험그라프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 뚜껑 2 : 측정조 용기

3 : 펌프 4 : 배수밸브

5 : 측정제어기 6 : 수위센서

7 : 변위센서 8 : 보우메 비중계

9 : 온도센서 10 : 관통구멍

11a, 11b : 칸막이 12a, 12b : 용액여과판

13 : 측정명령인가부 14 : 유효신호발생부

15 : 시각제어부 16 : 펌프제어부

17 : 배수제어부 18 : DE(Data Enable) 신호발생부

19 : 주전원 20 : 부전원

21∼23 : 타이머 X, Y, Z : 릴레이

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 비중과 농도를 측정할 대상 액체를 측정조 용기에 자동으로 채취하기 위한 펌프 수단과, 이 펌프수단과 수위센서, 배수밸브와 연결된 측정제어기에 의하여 적정 시각별로 펌핑 시작과 정기 그리고 배수를 제어하는 수단, 측정할 액체의 농도에 따라 액체 속 또는 밖의 변위가 변화하는 보우메 비중계에 연결된 변위센서에 의하여 농도 및 비중을 측정하는 수단, 상기 측정조 용기에 부착된 온도 센서에 의하여 온도에 따라 비중의 보상능력을 제공하는 수단, 상기 측정제어기의 측정 명령 인가부에 측정명령으로 디지털 신호와 교류신호를 사용할 수 있는 수단, 상기 측정제어기의 변위 데이터 유효 신호발생부에 DC신호와 AC신호를 사용할 수 있는 수단으로 이루어져 있다.

또한 상기 측정조 용기에는 측정할 용액을 공급하는 펌프와 용액을 배출하는 배수밸브가 연결되고 뚜껑 아래쪽으로 측정제어기에 연결된 수위센서와 보우메 비중계, 온도센서가 차례로 설치되면서 관통구멍들이 형성된 일·이차 칸막이가 일·이차 용액여과판들의 사이에 배열 설치되어 있으며, 상기 측정제어기에는 배수밸브와 펌프를 제어할 수 있도록 연결되어 있다.

이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 비중/농도 자동측정장치의 구조도로서, 본 발명은 측정할 각종 액체의 비중과 농도를 자동으로 측정하기 위하여 뚜껑(1)이 설치된 측정조 용기(2)의 외부에는 측정할 용액을 공급하는 펌프(3)와 측정된 용액을 배출하는 배수밸브(4)가 연결되고, 상기 측정조 용기(2)의 내부에는 측정제어기(5)에 연결된 수위센서(6)와, 보우메 변위센서(7)를 갖춘 보우메 비중계(8) 및 온도센서(9)가 차례로 내장 설치되면서 관통구멍들(10)이 형성된 일·이차 칸막이(11a,11b) 사이에 일·이차 용액여과판(12a,12b)들이 엇갈려 배치 설치되어 있으며, 상기 측정제어기(5)는 측정조 용기(2)에 용액을 공급하는 펌프(4)와 측정된 용액을 배출시키는 배수밸브(4)를 제어할 수 있도록 연결되어 있다.

그리고, 본 발명에 따른 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정 장치는 비중과 농도를 측정할 대상 액체를 측정조 용기(2)에 자동으로 공급하기 위한 펌프(3)를 갖추고, 이 펌프(3)와 수위센서(6), 배수밸브(4)와 연결된 측정제어기(5)는 적정 시각별로 펌핑시작과 정지 그리고 배수를 제어하도록 되어 있으면서 측정할 액체의 농도에 따라 이 액체의 속 또는 밖의 변위가 변화하는 보우메 비중계(8)에 연결된 변위센서(7)에 의하여 농도 및 비중이 측정되며, 상기 측정제어기(5)는 측정조 용기(2)에 부착된 온도센서(9)에 의하여 온도에 따라 비중의 보상능력을 제공하되, 이 측정제어기(5)의 측정명령인가부(13) 측정명령으로 디지털신호와 AC신호를 사용할 수 있도록 되어 있다. 그리고 상기 측정제어기(5)의 변위데이터 유효 신호발생부(14)에는 DC/AC신호를 사용할 수 있도록 되어 있다.

한편, 상기 측정제어기(5)에는 도 2에 도시된 바와 같이 DC 혹은 AC 교류신호 측정명령인가부(13)와 시각제어부(15), 수위센서(6)와 측정명령에 의한 폄프제어부(16), 배수밸브(4)를 제어하는 배수제어부(17), 데이터 유효를 알리는 AC신호와 디지털 DE 신호발생부(18)를 갖추고 있다. 그리고 상기 측정제어기(5)의 부전원(20)과 주전원(19)은 분리 가능하게 설치되어 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 작동의 주요 시간별 동작을 도 2와 도 3에 도시된 제어타이밍을 참고로 설명하면, 상기 측정제어기(5)에 의해 배수밸브(4)가 열린 상태에서, 부전원(20)에서 DC 또는 AC 신호가 측정명령인가부(13)에 인가되면, DC신호인 경우에는 릴레이(F₁)가, 교류신호인 경우에는 릴레이(F₂)가 릴레이(X)를 ON시켜 제1타이머(21)과 펌프(3) 내지는 연결파이프의 구용액을 배수하고 측정조 용기(2)에 새로운 용액을 공급하는 제1타이머(21) 작동 이후 배수밸브(4)를 닫는다. 그리고 수위센서(6)에 의하여 측정할 용액 수위가 일정한 수위높이가 되면, 릴레이(Y)에 의해 펌프(3)는 멈추고 측정대상의 새 용액이 수위안정이 되고 보우메 비중계(8)가 안정이 될 때까지인 제2타이머(22)로 시간을 기다린 후, 제3타이머(23)에 의하여 바로 데이터 유휴신호가 트리거되어 DC/AC 신호의 부전원(20)에 따라 DE 신호를 발생시킨다.

이때 제3타이머(23)내에 변위센서(7)에 의하여 보우메 비중계(8)의 비중에 따른 변위를 측정하여 비중 및 농도를 측정하고 제3타이머(23) 이후 이 제3타이머(23)에 의하여 필레이(Z)가 OFF되어 측정제어기(5)는 원래 상태로 복귀되고 다시 배수밸브(4)가 개방되어 채취한 용액을 환원시킨다.

도 3에서 T₁은 펌핑액이 새 용액이 될 때까지 제1타이머(21)시간이고, T₂는 새 용액으로 보우메 비중계(8)가 안정될 때까지 제2타이머(22) 시간이며, T₃는 제3타이머(23)의 시간을 나타내는데, 여기서 T₁은 측정환경에 따라, T₂는 용기의 용량에 따라 적정한 값으로 각 타이머(21,22)에 세팅해 주어야 하고, 상기 작동에서 총 측정 소요시간은 T₁+T₂+T₃이며, 측정대상의 용액비중 영역에 따라 적정 보우메를 선정하면, 전영역의 비중측정이 가능하다.

한편, 도 4는 본 발명의 장치를 이용하여 물의 비중을 3가지 온도에서 측정 결과 그래프인바, 이 그래프에서 알 수 있듯이 측정오차가 ±0.05% 이내로서, 수동방법에 의한 눈금판독의 오차보다 상당히 적어 신뢰성을 크게 향상시킨다.

이상 상기한 바와 같은 본 발명에 의하면, 측정할 액체의 비중과 농도를 자동으로 측정하므로, 측정 안전성이 향상되고, 정확한 측정이 이루어지며, 측정값의 신뢰성이 향상되는 효과가 있다.

Claims

보우메 비중계를 이용하여 측정할 대상 액체의 농도와 비중을 측정하는 측정장치에 있어서, 상기 보우메 비중계(8)와 연결된 변위센서(7)에 의하여 비중에 따른 보우메 비중계(8)의 변위변화로부터 비중과 농도를 측정하는 수단과; 측정제어기(5)와 펌프(3), 수위센서(6), 그리고 배수밸브(4)와 연결하여 측정대상 용액의 자동채취와 배수의 일정시간을 제어하는 수단; 일차 및 이차 용액여과판(12a,12b)와 일차 및 이차 칸막이(11a,11b), 변위센서(7) 그리고 온도센서(9), 수위센서(6)가 부착되어 뚜껑(1)을 포함하는 측정조 용기(2);로 이루어진 것을 특징으로 하는 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치.
제1항에 있어서, 상기 온도센서(9)를 이용하여 보우메 비중계(8)의 변위의 온도에 따른 보정능력에 제공하는 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치.
제1항에 있어서, 상기 측정제어기(5)의 측정명령인가부(13)에 측정명령을 DC와 AC신호로 인가되도록 된 것을 특징으로 하는 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치.
제1항에 있어서, 상기 측정제어기(8)의 제1 내지 제3타이머(21∼23)와 펌프(3), 및 배수밸브(4)를 특정 시각별로 제어하도록 된 것을 특징으로 하는 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치.
제1항에 있어서, 상기 측정제어기(8)에 의하여 제1,2타이머(21,22)의 T₁+T₂시각 이후 데이터 유효신호로 AC/DC 부전원(20)에 따라 DE 신호를 발생하고, 측정제어기(8)의 부전원(20)과 주전원(19)이 분리 가능하도록 된 것을 특징으로 하는 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치.
제1항에 있어서, 상기 측정조 용기(2)의 수위 안정화를 위해 일·이차 칸막이(11a,11b)와 일·이차 용액여과판(12a,12b)을 서로 엇갈려 설치배열하도록 된 것을 특징으로 하는 보우메 비중계를 이용한 비중/농도 자동측정장치.