KR100337442B1

KR100337442B1 - 액체 수평면 위치 측정장치

Info

Publication number: KR100337442B1
Application number: KR1019990051775A
Authority: KR
Inventors: 최용성
Original assignee: 최용성
Priority date: 1999-11-20
Filing date: 1999-11-20
Publication date: 2002-05-30
Also published as: KR20010047513A

Abstract

본 발명은 저장탱크 등에 저장된 액체의 수평면의 위치를 정밀하게 측정하여 저장된 액체의 양을 정확하게 산출, 표시하여 관리할 수 있도록 하는 액체 수평면 위치측정장치에 관한 것으로, 접근스위치방식이나 포텐시오메터방식을 사용했던 종래에는 액체 수평면 위치 측정장치의 부정확성 때문에 저장량을 효율적으로 관리하기 어려운 문제가 있었던 바, 감지기(10)의 유도철심(12)에 유도전류를 흐르게 하여 유도관(10) 상부에 고정 설치된 고정자석(14)의 부위와 액체 상부 수평면의 위치에 따라 승강하는 부구(13)에 설치된 이동자석(15)의 부위에서 각각 변형펄스가 발생되도록 하고, 양 변형펄스 위치를 측정하여 액체 상부 수평면(P)의 위치 및 저정탱크(1)에 저장된 액체의 양을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 본 발명에 의하면 종래의 기계적인 오차발생을 없앨 수 있게 되므로 0.01%이하의 오차로 저장탱크(1)의 액체 저장량을 정밀하게 측정할 수 있게 되어 특히 값이 비싼 저장 액체의 재고관리를 더욱 효율적으로 할 수 있게 된다.

Description

액체 수평면 위치 측정장치 {A measuring apparatus for liquid level}

본 발명은 저장탱크 등에 저장된 액체의 수평면의 위치를 정밀하게 측정하여 저장된 액체의 양을 정확하게 산출, 표시하여 관리할 수 있도록 하는 액체 수평면위치측정장치에 관한 것으로, 더 자세하게는 고정 설치되는 기준자석과 액체 면의 위치에 따라 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동자석에서 각각 발생되는 변형펄스를 이용한 것에 관한 것이다.

일반적으로 대규모 저장탱크를 사용하여 고가의 액체를 저장 관리하는 주유소나 화학공장 등에 있어서는 저장탱크내의 액체 저장량을 수시로 확인하여 재고를 경제적으로 관리할 필요가 있게 되는 바, 종래에는 액체 수평면 위치 측정장치의 부정확성 때문에 저장량을 효율적으로 관리하기 어려운 문제가 있었다.

즉, 저장탱크의 저장량은 저장탱크의 바닥면과 액체의 상부 수평면 사이의 거리(액체의 높이)와 저장탱크의 단면적에 의해 결정되지만 도 1에 나타낸 근접스위치 방식이나 도 2에 나타낸 포텐시오메터(Potentiometer)를 이용한 종래의 액체 수평면 위치 측정장치로서는 액체 상부 수평면의 위치를 정확하게 측정할 수 없었기 때문에 정확한 저장량을 산출할 수 없어 재고관리에 많은 어려움이 있었다.

상기에 언급한 종래의 장치 중에서 도 1에 나타낸 근접스위치방식은 주로 물탱크의 수위조절 등에 주로 사용되는 것으로, 부구(131)에 내장되어 액체의 상부 수평면을 따라 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 이동자석(151)을 통해 안내관(111)에 내장된 하나이상의 근접스위치(121)를 작동시키게 된다.

이 장치는 액체의 최대 저장위치를 제어하여 저장탱크로의 액체 공급을 차단하거나 최소 저장위치를 제어하여 저장탱크로 액체를 재차 공급하도록 하는 데에는 적합하지만 부구(131)가 한 쌍의 근접스위치(121) 사이에 위치하게 되는 경우에는 액체 상부 수평면(P)의 위치를 측정할 수 없어 현재의 액체 저장량을 정확하게 확인할 수 없게 되는 문제가 있다.

한편 도 2에 도시한 포텐시오메터방식은 부구(132)가 승강하게 되면 권취드럼(182)에 와이어(122)가 감기거나 풀리게 되면서 저항측정기(192)의 회전축(193)을 회전시키게 되고, 그에 따라 변화되는 전기저항값을 측정하여 액체 수평면(P)의 위치를 확인할 수 있게 되는 것으로, 수평면의 위치변화를 연속적으로 측정할 수 있게 되어 현재의 수평면 위치 및 액체의 저장량을 알 수 있게 된다.

그러나 이 방식은 와이어(122) 및 권취드럼(182), 저항측정기(192) 등이 기계적으로 연결되므로 그 제작상태 및 접속상태에 따라 오차가 심하게 되는 문제가 있어 액체의 상부 수평면 위치를 정밀하게 측정할 수 없게 되고, 그에 따라 액체의 저장량을 정밀하게 측정, 관리하기 어려운 문제가 있다.

본 발명은 상기 종래의 실정을 감안하여 안출한 것이며, 그 목적은 저장탱크에 저장된 액체의 상부 수평면의 위치를 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것에 의해 저장탱크에 저장된 액체의 저장량을 정밀하게 산출, 관리할 수 있도록 하는 액체 수평면 위치 측정장치를 제공하는 데에 있다.

그리고 본 발명의 다른 목적은 비중이 다른 두 종류이상의 액체가 혼재하는 저장탱크에서 각 액체의 상부 수평면 위치를 동시에 측정할 수 있도록 하는 액체 수평면 위치 측정장치를 제공하는 데에 있다.

도 1은 종래 근접스위치방식의 예시도

도 2는 종래 포텐시오메터방식의 예시도

도 3은 본 발명의 한 실시예의 구성도

도 4는 본 발명의 다른 실시예의 요부 구성도

* 도면중 주요 부분에 대한 부호 설명 *

1 : 저장탱크 10 : 감지기

11 : 안내관 12 : 유도철심

13 : 부구 14 : 고정자석

25 : 이동자석 20 : 신호변환기

30 : 제어기 40 : 출력기

50 : 표시기

본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여 유도철심이 내장되는 안내관을 액체 저장탱크내에 수직방향으로 설치하고, 안내관의 바깥둘레에 액체의 상부 수평면을 따라 상하 방향으로 이동하는 부구를 설치하며, 안내관의 상부 외주에 고정자석을, 부구의 내부에 이동자석을 각각 설치하는 한편, 안내관의 유도철심에 감지기와 제어기를 접속하고, 제어기에 출력기와 표시기를 접속하는 것 등을 특징으로 하며, 이하 그 구체적인 기술 내용을 첨부도면에 의거하여 더욱 자세히 설명하면 다음과 같다.

즉, 도 1에는 본 발명의 한 실시예가 도시되어 있는 바, 이 실시예는 액체 저장탱크(1)내에 수직방향으로 설치되는 안내관(11), 그리고 안내관(11)의 내부에 수직방향으로 설치되는 유도철심(12), 안내관(11)의 바깥 둘레에 액체의 상부 수평면(P)을 따라 상하 방향으로 이동 가능하게 설치되는 부구(13), 안내관(11)의 상부 바깥 둘레에 고정 설치되는 고정자석(14), 그리고 부구(13)의 내부에 설치되어 액체의 상부 수평면(P)을 따라 상하 방향으로 이동하는 이동자석(15) 등으로 감지기(10)를 구성하고, 이 감지기(10)를 신호변환기(20)와 제어기(30)에 접속하는 한편, 제어기(30)에 출력기(40)와 표시기(50)를 접속한 것이다.

도 4에 도시한 본 발명의 다른 실시예는 비중이 다른 두 종류의 액체가 혼합저장된 저장탱크(1)에서 각 액체의 상부 수평면(P)(P')의 위치를 측정하기 위해 안내관(11)에 각 액체의 비중에 대응되는 한 쌍의 부구(13)(13') 및 이동자석(15)(15')을 설치한 것이다.

도면부호중 미설명부호 16은 감지기 상부 하우징. 17은 회로기판이다.

이와 같이 구성된 본 발명에 있어서는 이동자석(15)이 내장된 부구(13)가 액체의 상부 수평면(P)의 떠올라 있는 상태를 유지하게 되는 것으로, 제어기(30)를 통해 감지기(10)의 유도철심(12)에 유도펄스를 보내게 되면 고정자석(14)이 설치된 부위와 이동자석(15)이 위치한 액체 상부 수평면(P) 부위에서 각각 자장에 의한 변형펄스가 발생하게 된다.

본 발명에 있어서는 이와 같이 각 자석(14)(15)에 발생된 변형펄스의 아날로그 신호를 신호변환기(20)를 통해 디지털화하여 제어기(30)로 송출하게 되며, 제어기(30)가 양 변형펄스 사이의 거리를 계산하여 출력기(40)로 송출하게 되고, 출력기(40)가 다시 표시기(50)로 신호를 송출하게 되므로 외부에서 표시기(50)의 숫자나 램프에 의하여 시각적으로 간편하게 현재의 액체 상부 수평면(P) 위치를 확인할 수 있게 됨은 물론 저장탱크(1)의 저장량을 산출, 관리할 수 있게 된다.

또한 도 4와 같이 저장탱크(1) 내부에 물과 기름등 비중이 다른 두 개이상의 액체가 혼재하는 경우에는 각 액체의 비중에 대응되는 부구(13)(13')를 각각 설치하면 각 이동자석(15)(15')에서 변형펄스가 발생하게 되므로 고정자석(14)에서 발생되는 변형펄스로부터 첫 번째 변형펄스 사이의 거리 및 두 번째 변형펄스 사이의 거리를 각각 측정하여 각 액체의 상부 수평면(P)(P')의 위치를 용이하게 파악할 수 있게 되고, 이를 통해 각 액체의 저장량을 정확하게 표시할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 감지기(10)의 유도철심(12)에 유도전류를 흐르게 하여 유도관(10) 상부에 고정 설치된 고정자석(14)의 부위와 액체 상부 수평면의 위치에 따라 승강하는 부구(13)에 설치된 이동자석(15)의 부위에서 각각 변형펄스가 발생되도록 하고, 양 변형펄스 위치를 측정하여 액체 상부 수평면(P)의 위치 및 저장탱크(1)에 저장된 액체의 양을 정확하게 측정할 수 있도록 하는 것으로, 본 발명에 의하면 종래의 기계적인 오차발생을 없앨 수 있게 되므로 0.01%이하의 오차로 저장탱크(1)의 액체 저장량을 정밀하게 측정할 수 있게 되어 특히 값이 비싼 저장 액체의 재고관리를 경제적으로 할 수 있게 된다.

또한 본 발명에 의하면 둘 이상의 비중이 다른 액체가 혼입된 저장탱크에서 각 액체의 저장량을 동시에 정확하게 파악할 수 있게 되므로 별도의 추가적인 설비나 비용을 들이지 않고서도 배수시점 등을 용이하게 파악할 수 있게 되어 저장탱크의 관리를 효율적으로 할 수 있게 된다.

Claims

액체 저장탱크(1) 내에 수직방향으로 설치되는 안내관(11), 안내관(11)의 내부에 수직방향으로 설치되어 유도펄스를 발생하는 유도철심(12), 안내관(11)의 바깥 둘레에 액체의 상부 수평면(P)을 따라 상하방향으로 이동 가능하게 설치되는 부구(13), 안내관(11)의 상부 바깥 둘레에 고정 설치되어 변형펄스를 발생하는 고정자석(14), 그리고 부구(13)의 내부에 설치되어 변형펄스를 발생하는 이동자석(15) 으로 감지기(10)를 구성하고, 이 감지기(10)를 감지된 변형펄스의 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 신호변환기(20)와 양 변환펄스 사이의 거리를 계산하는 제어기(30)에 접속하는 한편, 제어기(30)에 계산된 액체 수평면(P) 위치 값을 출력하는 출력기(40)와 액체 수평면 위치(P) 값을 표시하는 표시기(50)를 접속한 것을 특징으로 하는 액체 수평면 위치 측정장치.
제 1항에 있어서, 감지기(10)의 안내관(11)에 비중이 다른 둘 이상의 부구(13)(13') 및 이동자석(15)(15')을 설치하여 하나의 액체 저장탱크(1)에 충전된 둘 이상의 비중이 다른 액체의 상부 수평면(P) 위치를 동시에 측정할 수 있도록 한 것을 특징으로 하는 액체 수평면 위치 측정장치.