KR100275861B1 - 자동식 가스계량기 성능 검사 장치 - Google Patents

자동식 가스계량기 성능 검사 장치 Download PDF

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Abstract

도시가스 회사에서 수용가에 공급하고 있는 가스계량기의 초기 성능, 노후 계량기의 성능 및 유량을 검사하기 위하여 특별히 제작된 검사 장치에 다수개의 가스계량기를 설치하여 많은 양의 계량기를 단시간에 정확히 검사하기 위한 자동식 가스계량기 성능 검사 장치가 개시되어 있다. 배관에 장착되는 좌타입 및 우타입의 가스계량기를 동시에 검사할 경우 카메라를 적절하게 180°회전을 시킴으로서 배관의 관로를 단순화할 수 있을 뿐만 아니라 가스계량기를 통해 흐르는 공기의 차압 및 가스계량기의 내압을 측정함으로써 가스계량기의 성능을 정확하게 측정할 수 있다.

Description

자동식 가스계량기 성능 검사 장치
본 발명은 가스계량기의 성능을 자동으로 검사하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 도시가스 회사에서 수용가에 공급하고 있는 가스계량기의 초기 성능, 노후 계량기의 성능 및 유량을 검사하기 위하여 특별히 제작된 검사 장치에 다수개의 가스계량기를 설치하여 많은 양의 계량기를 단시간에 정확히 검사하기 위한 자동식 가스계량기 성능 검사 장치에 관한 것이다.
최근에는 도시가스를 사용하는 가구가 점차로 증가하는 추세여서 도시가스 회사에서는 많은 량의 가스계량기를 사입하여 성능을 검사하여야 한다. 따라서 다수개의 가스계량기를 동시에 성능검사할 수 있는 검사장치가 요구된다. 종래에는 가스계량기의 성능을 검사하기 위하여 수동식 검사장치를 사용하였으며, 최근에는 수동식 검사장치의 정확도가 많이 떨어지고, 검사장치를 사용하는데 매우 복잡하고 많은 인원과 시간이 소요되는 문제점이 발생하여 기존 수동식 가스계량기 성능 검사 장치의 단점을 해결하고, 검사 결과 자료의 보관 및 분석을 훨씬 정확하고 신속하게 처리하기 위하여 자동식 가스계량기 검사장치가 개발되고 있다.
본 발명의 목적은 가스계량기의 성능을 검사한 검사결과의 자료를 보관 및 분석을 훨씬 정확하고 신속하게 처리할 수 있는 자동식 가스계량기 성능 검사 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 일정한 압력의 공기를 공급하는 콤프레셔; 상기 콤프레셔에 연결되며, 상기 콤프레셔로부터 공급되는 공기를 항온 및 항습의 조건을 유지할 수 있도록 조절하는 쿨링 및 드라이어 조절부; 상기 쿨링 및 드라이어 조절부에 연결되며, 쿨링 및 드라이어 조절부로부터 공급되는 공기가 일정한 압력, 온도 및 펄스값을 갖도록 하는 기준미터부; 상기 기준미터부에 접속되며, 상기 기준미터부로부터 공급되는 공기가 각 가스계량기에 공급되도록 하는 본체배관부; 상기 본체배관부에 접속되며, 상기 본체배관부의 장착되는 가스계량기; 배관을 통해 흐르는 공기의 량을 조절하는 유량컨트롤밸브; 상기 기준미터부 및 본체배관부에 접속되며, 기준미터부 및 본체배관부의 작동을 조절하며, 기준미터부 및 본체배관부에 설치되는 각종 센서로부터 인가되는 값에 의해 표시부에 온도값 및 압력값을 표시하는 PLC부 그리고 상기 PLC부에 접속되며, 영상인식알고리즘, 피엘시제어프로그램 및 자료관리프로그램이 내장되는 피시(PC)로 이루어지는 자동식 가스계량기 성능 검사 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 가스계량기 성능 검사장치를 구성하는 본체배관부에는 검사할 가스계량기를 장착시킨다. 상기 본체배관부에 가스계량기를 장착한 후 PC의 시작신호에 의해 검사를 시작하게 되면 콤프레셔로부터 공급되는 공기는 쿨링 및 드라이어 조절부를 통해 항온 및 항습이 조절되어 기준미터부에 인가된다. 상기 기준미터부는 쿨링 및 드라이어 조절부로부터 인가된 공기가 본체배관부를 구성하는 가스계량기에 인가되도록 배관을 통해 공급하게 된다. 상기 가스계량기는 배관과 직렬되도록 장착되며, 가스계량기를 통해 흐르는 공기의 유량값은 카메라에 의해 촬영되어 피시에 인가되고, 배관을 통해 흐르는 공기의 온도값 및 압력값은 각 센서에 의해 감지되어 PLC부를 통해 표시부에 표시됨과 동시에 PC에 인가되므로 PC는 유량값, 온도값 및 압력값을 산출하여 저장 및 디스플레이시키게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 자동식 가스계량기 성능 검사 장치를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 가스계량기 및 카메라의 설치상태를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 가스계량기에 설치되는 센서를 나타낸 도면이다.
〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉
10 : 콤프레셔 20 : 쿨링 및 드라이어 조절부
30, 32 : 레귤레이터 40 : 기준미터부
50 : 본체배관부 52 : 배관
54 : 솔레노이드밸브 60 : 가스계량기
62 : 계기판 64 : 온도감지센서
66 : 압력감지센서 70 : 카메라
80 : PLC부 82 : PC
84 : 표시부 90 : 유량컨트롤밸브
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명에 따른 자동식 가스계량기 성능 검사 장치를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 가스계량기 및 카메라의 설치상태를 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 가스계량기에 설치되는 센서를 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 3을 참조하여 설명하면, 콤프레셔(10)는 가스계량기의 성능을 측정하기 위하여 사용되는 시험유체인 일정한 압력의 공기를 공급하게 되고, 상기 콤프레셔(10)에는 쿨링 및 드라이어 조절부(20)가 연결된다. 상기 쿨링 및 드라이어 조절부(20)는 콤프레셔(10)로부터 공급되는 공기의 온도가 항상 일정하도록 조절하고, 공기에 함유되어 있는 습기를 제거함으로써 항상 일정한 낮은 습도를 유지할 수 있도록 조절하게 된다. 상기 쿨링 및 드라이어 조절부(20)에는 기준미터부(40)가 연결되며, 상기 기준미터부(40)는 쿨링 및 드라이어 조절부(20)로부터 공급되는 항온 및 항습의 공기를 본체배관부(50)에 원활하게 인가되도록 한다. 상기 기준미터부(40)에는 압력감지센서(66), 온도감지센서(64) 및 펄스발생부(도시 안됨)가 구비되며, 상기 압력감지센서(66), 온도감지센서(64)는 공기의 압력값 및 온도값을 감지하여 PLC부(80)에 인가하며, 상기 펄스발생부는 기준미터부(40)로부터 가스계량기(60)에 공기를 공급하는 순간부터 펄스를 발생시켜 PLC부(80)에 인가한다. 상기 기준미터부(40)에는 본체배관부(50)가 접속되고, 상기 본체배관부(50)를 구성하는 배관(52)은 기준미터부(40)에 직렬로 연결되며, 상기 배관(52)에는 가스계량기(60)가 직렬로 장착된다. 상기 가스계량기(60)의 입력단과 출력단에는 각각 솔레노이드밸브(54)가 설치되며, 가스계량기(60)의 가스입력 배관(52)에는 평상시의 압력을 감지하는 압력감지센서(66)가 구비되고, 가스계량기(60)의 가스출력 배관(52)에는 차압을 감지할 경우 사용되는 압력감지센서(66) 및 온도감지센서(64)가 구비된다.
또한, 상기 가스계량기(60)에 구비되는 계기판(62)에 표시되는 가스 유량값을 촬영하는 카메라(70)가 지그에 의해 가스계량기(60)의 근접부에 180°로 회전 가능하도록 설치된다. 상기 카메라(70)는 180°로 회전이 가능한 지그에 설치되므로 카메라(70)가 지그와 함께 180°로 회전이 가능하게 된다. 따라서 우타입 가스계량기와 좌타입 가스계량기를 자연스럽게 배관(52)에 직렬되도록 장착할 수 있다. 즉, 우타입 가스계량기(60)가 직렬로 배관(52)에 장착할 경우에는 좌타입 가스계량기(60)는 우타입 가스계량기(60)와 반대방향이 되도록 배관(52)에 장착하여야 직렬되도록 설치된다. 따라서 상기 좌타입 가스계량기가 우타입 가스계량기와 반대방향으로 배관(52)에 장착되었으므로 카메라(70)를 180°회전시키게 되면 카메라(70)가 원활하게 계기판(62)에 표시된 가스 유량값을 촬영할 수 있다.
상기 본체배관부(50)에는 유량컨트롤밸브(90)가 접속되며, 상기 유량컨트롤밸브(90)는 PLC부(80)의 제어에 의해 개폐동작을 함으로써 본체배관부(50)의 배관(52)을 통해 흐르는 공기의 량을 조절하게 된다. 상기 기준미터부(40) 및 본체배관부(50)에는 PLC부(80)가 접속되며, 상기 PLC부(80)는 기준미터부(40) 및 본체배관부(50)에 구비되는 압력감지센서(66) 및 온도감지센서(64)로부터 인가되는 온도값 및 압력값을 표시부(84)에 표시하게 된다. 상기 PLC부(80)는 기준미터부(40)에 설치된 압력감지센서(66)및 온도감지센서(64)로부터 표시부(84)를 통해 인가되는 공기의 압력값 및 온도값을 PC(82)에 인가하고, 기준미터부(40)에 구비된 펄스발생부에서 발생되는 펄스값은 PLC(80)에 인가하게 된다. 또한, 상기 PLC부(80)는 본체배관부(50)에 구비된 압력감지센서(66) 및 온도감지센서(64)로부터 표시부(84)를 통해 인가되는 온도값 및 압력값을 PC(82)에 인가하게 된다. 상기 PC(82)는 PLC부(80)에 접속되며, 상기 PC(82)에는 영상인식알고리즘, 피엘시제어프로그램 및 자료관리프로그램이 내장되어 있고, PC(82)는 카메라(70)로부터 인가되는 가스계량기(60)의 유량값을 받아 기준미터부(40)로부터 인가된 유량값과 비교판단한다.
또한, 상기 콤프레셔(10)와 본체배관부(50)의 사이에는 레귤레이터(30)가 연결되며, 상기 콤프레셔(10)는 가스계량기(60)의 내압을 검사할 경우에 레귤레이터(30)를 통해 공기를 본체배관부(50)측으로 공급하게 된다.
이하, 일 실시예를 통해 본 발명을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 가스계량기 개별 기차 성능 검사시에는 검사가 시작되면, PC(82)에 저장되어 있는 PLC제어프로그램에 의해 유량컨트롤밸브(90)가 조절됨과 동시에 콤프레셔(10)가 가동된다. 상기 콤프레셔(10)가 공급하는 공기는 온도 및 습도가 조절되어 있지 않은 상태에서 쿨링 및 드라이어 조절부(20)에 공급된다. 상기 쿨링 및 드라이어 조절부(20)는 콤프레셔(10)로부터 공급되는 공기의 온도가 일정하도록 조절하고 공기에 포함되어 있는 습기를 제거함으로써 낮은 습도를 유지하도록 한다. 상기 쿨링 및 드라이어 조절부(20)는 공기의 온도 및 습도를 조절하여 항온 및 항습의 상태가 되도록 한 후 기준미터부(40)에 공급하게 된다. 상기 기준미터부(40)에 인가된 공기는 가스계량기(60)가 장착된 본체배관부(50)의 배관(52)에 공급된다. 상기 본체배관부(50)의 배관(52)은 기준미터부(40)에 직렬로 연결되어 있고, 상기 배관(52)에는 성능을 측정할 가스계량기(60)가 직렬로 접속되어 있으므로 유량의 손실이 없이 가스계량기(60)측으로 공기가 원활하게 공급된다.
이때, 검사전 설정된 유체의 통과량과 비교하여 기준미터부(40)의 통과량이 일정 수치에 도달하면, 기준 미터의 유량값, 온도 및 압력값과, 가스계량기(60)의 통과량, 온도 및 압력값을 측정하여 PC(82)에 인가한다. 상기 PC(82)는 이 값들을 연산 처리하여 검사 결과 값을 얻어 낸다. 이때, 가스계량기(60)의 통과량은 영상 처리 및 숫자 인식 시스템을 이용한 카메라(70)가 가스계량기(60)의 계기판(62)에 표시되는 숫자를 직접 촬영하여 PC(82)에 인가하고, 상기 PC(82)는 계기판(62)의 숫자를 촬영한 영상에서 숫자를 자동으로 인식하여 냄으로써 가스계량기(60)의 통과량, 온도 및 압력값을 측정하게 된다.
상기 카메라(70)는 가스계량기(60)가 배관(52)에 직렬로 장착되도록 하기 위하여 180°로 회전을 시키는 경우가 있다. 즉, 가스계량기(60)의 좌타입 및 우타입을 동시에 검사 수행할 경우에는 우타입의 가스계량기(60)가 계기판(62)이 정면으로 향하도록 하여 직렬상태가 되면 카메라(70)도 정면으로 향하도록 하여 우타입의 가스계량기(60)의 계기판(62)을 촬영하도록 하고, 좌타입의 가스계량기(60)가 계기판(62)이 후면으로 향하도록 하여 직렬상태가 되면 카메라(70)도 후면을 향하도록 180°로 회전을 하여 가스계량기(60)의 계기판(62)을 촬영하도록 한다. 따라서, 좌타입과 우타입의 가스계량기(60)를 동시에 검사 수행할 경우에는 카메라(70)를 적절하게 180°회전시킴으로서 배관(52)의 관로를 단순화할 수 있다. 상기 배관(52)의 관로가 단순화됨으로써 유량손실이 최소화 되어 5등급(사용최대 유량 : 5.0 Nm3/h), 7등급(사용최대 유량 : 7.0 Nm3/h) 검사에서도 적정한 공기의 공급압력을 유지할 수 있다. 따라서 기차 정밀도(%)가 크게 향상된다.
상기 기준미터부(40)의 유량값과 각각의 온도, 압력값들은 배관(52)에 설치된 압력감지센서(66), 온도감지센서(64) 및 펄스발생부를 이용하여 측정한다. 상기한 작동은 Full Test 시에도 동일하게 적용되나, 이때에는 1개의 유량에 대한 검사가 아니라, 각 가스계량기(60)의 등급에 맞추어 설정된 최소 유량부터 최대 유량까지에 대한 검사를 행하는 것이 다르다.
사용 최대 유량 검사시에는, 가스계량기의 등급마다 정해진 최대 유량의 유체를 배관내에 공급하고, 이때의 각 가스계량기(60)에서는 압력 손실을 측정하여 가스계량기의 성능을 측정한다.
내압검사를 할 경우에는, 콤프레셔(10)로부터 공급되는 공기는 내압검사용 레귤레이터(32)를 통해 본체배관부(50)의 배관(52)에 공급하게 된다. 상기 배관(52)에 공기가 공급되면 가스계량기(60)의 내부의 설정압력을 일정시간동안(예 : 3분) 일정하게 유지하게 한 후, 가스계량기(60)의 출력단 솔레노이드밸브(54) 및 입력단의 솔레노이드밸브(54)를 차단함으로써 각 가스계량기(60)에서의 압력 손실을 측정하여 가스계량기(60)의 기밀 상태를 검사 한다.
또한, 차압검사를 할 경우에는, 가스계량기(60)의 입력단에 설치된 압력감지센서(66)가 측정한 압력값과 출력단에 설치된 압력감지센서(66)가 측정한 압력값을 비교하여 가스계량기(60)에 유입되는 공기의 압력값과 가스계량기(60)를 통과하여 배출되는 공기의 압력값의 차이를 측정할 수 있다.
이상 설명에서 알 수 있는 바와같이, 본 발명은 배관에 장착되는 좌타입 및 우타입의 가스계량기를 동시에 검사할 경우 카메라를 적절하게 180° 회전을 시킴으로서 배관의 관로를 단순화하여 유량손실을 크게 줄여 기차검사의 정밀도를 향상시켜 줄 뿐만 아니라 가스계량기를 통해 흐르는 공기의 차압 및 가스계량기의 내압을 측정함으로써 가스계량기의 성능을 정확하게 측정할 수 있다.

Claims (3)

  1. 일정한 압력의 공기를 공급하는 콤프레셔(10);
    상기 콤프레셔에 연결되며, 상기 콤프레셔로부터 공급되는 공기를 항온 및 항습의 조건을 유지한 상태에서 기준미터부(40)에 공기가 인가되도록 조절하는 쿨링 및 드라이어 조절부(20);
    상기 기준미터부(40)에 접속되며, 상기 기준미터부(40)로부터 공급되는 공기가 각 가스계량기(60)에 공급되도록 하는 배관(52)으로 이루어지는 본체배관부(50);
    상기 본체배관부(50)의 배관(52)에 직렬되도록 장착되는 가스계량기(60)의 근접부에 회전가능하도록 지그에 의해 설치되는 카메라(70);
    배관(52)을 통해 흐르는 공기의 량을 조절하는 유량컨트롤밸브(90);
    상기 기준미터부(40) 및 본체배관부(50)에 접속되며, 기준미터부(40) 및 본체배관부(50)를 통해 흐르는 공기의 온도값 및 압력값을 표시부(84)에 표시하는 PLC부(80) 그리고
    상기 PLC부(80)에 접속되며, 영상인식알고리즘, 피엘시제어프로그램 및 자료관리프로그램이 내장되는 PC(82)로 이루어지는 자동식 가스계량기 성능 검사 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 카메라(70)는 좌타입 또는 우타입의 가스계량기(60)의 계기판(62)을 촬영하기 위하여 지그에 의해 180°로 회전이 가능한 것을 특징으로 하는 자동식 가스계량기 성능 검사 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 기준미터부(40)에 연결되는 배관(52)은 직렬로 연결되고, 상기 배관(52)에 좌타입 가스계량기와 우타입 가스계량기를 동시에 직렬로 장착하기 위하여 좌타입 가스계량기의 계기판(62)과 우타입 가스계량기의 계기판(62)이 서로 다른 방향을 하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 자동식 가스계량기 성능 검사 장치.
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