KR100516580B1

KR100516580B1 - The Continuous Capacity measuring Apparatus using Ultrasonic waves

Info

Publication number: KR100516580B1
Application number: KR10-2003-0025882A
Authority: KR
Inventors: 차경석; 차경렬
Original assignee: 주식회사 유엠테크; 차경석; 차경렬
Priority date: 2003-04-23
Filing date: 2003-04-23
Publication date: 2005-09-22
Also published as: KR20040092056A

Abstract

본 발명은 밀폐된 각종 용기에 충전된 내용물을 연속적으로 정량표시가 되도록 하여 직접 확인할 수 있도록 한 초음파식 연속용량 계량장치에 관한 것으로, 용기 상부 또는 하부에 부착된 초음파 발진기를 통하여 발사된 초음파가 용기내부에 충전된 물질의 표면에 부딪쳐 되돌아와서 초음파 수신기에 수신되는 기간을 거리로 환산한 후 연산부에서 사전 입력한 내용적과 비례하여 내용량을 산출하여 이를 디지털 표시부에 표시되도록 한 것으로 발신 및 수신, 연산부, 디지털 표시부가 일체화 되어 어떠한 밀폐용기의 내용물도 연속적으로 정량을 표시할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an ultrasonic continuous dose metering device capable of directly checking the contents filled in the various sealed containers to be continuously quantitatively displayed, wherein the ultrasonic wave emitted through the ultrasonic oscillator attached to the upper or lower part of the container is inside the container. After hitting the surface of the material charged in the back, the distance received by the ultrasonic receiver is converted into a distance, and the content is calculated in proportion to the content previously input by the calculator, and displayed on the digital display. It is characterized in that the display unit is integrated so that the contents of any sealed container can be quantitatively displayed continuously.

Description

Continuous Capacity Measuring Apparatus using Ultrasonic waves

본 발명은 밀폐된 용기내부에 충전된 내용물을 외부에서 직접 연속적으로 확인할 수 있도록 초음파 발신기에 발사된 음파가 내용물에 부딪친 후 반사되어 초음파 수신기에 수신되는 시간을 측정한 후 거리로 환산하여 연산기에서 사전에 입력된 용기 전체의 내용적과 비례연산하여 내용량을 산출한 후, 디지털 표시기로 직접 내용량을 표시하여 눈으로 연속적으로 확인할 수 있게 함으로써, LPG 가스통, 유류 탱크, 화학약품 탱크 등 육안으로 내용물의 양을 확인하기 어려운 곳에 외부에서 직접 내용물의 양을 연속적으로 확인할 수 있도록 한 것이다.The present invention measures the time received by the ultrasonic receiver after the sound wave emitted by the ultrasonic transmitter hit the contents so as to continuously check the contents filled in the sealed container directly from the outside and converted to a distance in advance in the calculator After calculating the content by proportional calculation with the content of the entire container, it is possible to display the content directly on the digital display so that it can be checked continuously with the eyes.The amount of the content can be visually determined by LPG gas cylinders, oil tanks, chemical tanks, etc. It is designed to continuously check the amount of contents directly from outside where it is difficult to identify.

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최근 LPG 가스통, 유류탱크, 화학물질 저장탱크 등이 소형, 경량화되면서 이동형 저장탱크들이 많이 사용되고 있지만 대부분은 전체 용기에 대한 용량표시만 되어 있고 용기내에 내용물이 어느 정도 충전되어 있는지에 대한 표시장치는 없다.Recently, as LPG gas tanks, oil tanks, chemical storage tanks, etc. have become smaller and lighter, mobile storage tanks have been used a lot, but most of them have only a capacity indication for the entire container and no indication of how much the contents are filled in the container. .

따라서 밀폐된 용기내의 내용물의 충전량 및 잔류량을 확인할 수 없고, 잔류량의 완전 소모시점을 알수가 없어서 사용도중에 잔류량이 완전소모되어 작업이 중단되는 사례가 발생하고 있고 초기 충전시도 완전 충전되어 있는지의 여부가 논란이 되고 있다.Therefore, it is not possible to confirm the filling amount and residual amount of the contents in the sealed container, and it is not possible to know the complete consumption time of the residual amount. It is controversial.

상기와 같은 종래의 문제점에 대한 임시 대비책으로 용기를 직접 ㅎㄴ들어 보거나 액면계 등을 통하여 잔류량을 확인하지만 정량적으로 잔류량을 판단하기 어려운 경우가 많으며 대형 탱크의 경우에는 초음파식, 정전용량식, 전기봉식, 플로트식 등 여러 형식의 레벨계를 사용하여 잔류량을 확인하는 방법을 사용하고 있지만 이것 또한 용기내의 용적물 저장위치만을 나타내는 것으로 연속적으로 정량을 수치로 표현하지 못한다.As a temporary countermeasure against the above-mentioned problems, it is often difficult to determine the residual amount through a container or a liquid level meter, but it is difficult to quantitatively determine the residual amount.In the case of a large tank, ultrasonic, capacitive, electric rod, float Although several types of level gauges are used to check the residual amount, it also represents only the storage location of the volume in the container, and does not quantify continuously.

특히 소형용기에는 이러한 장치조차도 부착되지 않아서 내용물의 충전량이나 잔류량 파악은 더욱 어려운 실정이다.In particular, even in such a small container is not attached to the device it is more difficult to determine the amount of filling or remaining amount of content.

본 발며은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 밀폐된 용기내의 내용물의 충전량이나 잔류량을 소형 초음파 발신기, 초음파 수신기, 디지털 표시기로 구성된 초음파식 연속용량 계량장치를 발명하여 밀폐된 용기에 부착시켜 내부의 용적량을 직접 수치로 확인할 수 있는 초음파식 연속용량계량장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the above problems, invented the ultrasonic continuous capacity meter consisting of a small ultrasonic transmitter, an ultrasonic receiver, a digital display of the filling amount or the remaining amount of the contents in the sealed container attached to the sealed container and the volume of the inside It is to provide an ultrasonic continuous capacitance measuring device that can be directly identified by the numerical value.

또한, 본 발명의 다른 목적은 이동식 용기에 간단하게 부착시켜 내용물의 충전 및 잔류량을 연속적으로 확인할 수 있도록 하여 판매자 및 구매자가 상호 정확한 확인을 함으로써 공정한 거래가 이루어질 수 있도록 하는 초음파식 연속용량계량장치를 제공한 것이다.In addition, another object of the present invention is to simply attach to a mobile container to continuously check the filling and residual amount of the contents to provide an ultrasonic continuous capacity measuring device that allows the seller and buyer to make a fair transaction by mutually confirming will be.

본 발병에 의한 초음파식 연속용량계량장치는 초음파를 용기내에 발사시킨 후 용기내의 내용물 표면에 부딪혀 반사되어 오는 시간을 측정하여 거리로 환산한 후 미리 입력된 용기의 내용적과 연산하여 내용물의 양을 디지털 표시계로 나타내도록 한 것을 특징으로 한다.The ultrasonic continuous dose measuring device according to the present invention measures the time when the ultrasonic wave is fired into a container and hits the surface of the inside of the container and reflects it. Characterized in that it is represented.

상기 초음파식 연속용량계량장치는 이동형 용기인 LPG 가스통, LPG 자동차용 가스통, 드럼형 기름통 등에 부착하여 사용하면 용기내의 충진물의 잔류량이나 충진량을 눈으로 수치로 직접 확인할 수 있어서 사용시 편리한 점이 있다.The ultrasonic continuous capacitance measuring device can be conveniently attached to LPG gas cylinders, LPG automobile gas cylinders, drum-type oil barrels, etc., which are mobile containers, so that the remaining amount or filling amount of the fillings in the container can be directly checked with a numerical value.

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도 1은 본 발명에 따른 초음파식 연속용량계량장치(10)의 구성도이다.1 is a block diagram of the ultrasonic continuous capacitance measuring apparatus 10 according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 초음파식 연속용량계량장치(10)는 초음파를 만들어 주는 발진기(1)와 생성된 초음파를 발사하는 초음파 발진기(2)와 발사된 초음파가 용기내의 내용물 표면에 부딪힌 후 반사되어 오는 것을 수신하는 초음파 수신기(3)로 구성된 신호체계부와 초음파가 발사된 후 반사되어 되돌아오는 시간을 용기내의 거리로 환산시키고 사전에 입력된 용기의 내용적과 연산하여 용기내부의 내용물량을 연속적으로 전기신호로 변환시켜 주는 연산기(4)와 연산된 값을 수치로 표시하여 주는 디지털 표시기(5) 및 이들 장치가 운영될 수 있도록 전원을 공급하여 주는 전원 밧데리(6)가 일체와 되어 연속적으로 용기내의 내용물량을 표시할 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.As shown in FIG. 1, the ultrasonic continuous capacitance measuring device 10 reflects an oscillator 1 for generating ultrasonic waves, an ultrasonic oscillator 2 for firing the generated ultrasonic waves, and the emitted ultrasonic waves after hitting the surface of the contents in the container. The signal system unit consisting of the ultrasonic receiver 3 receiving the incoming and the time when the ultrasonic wave is reflected and returned after the ultrasonic wave is converted into the distance in the container, and calculated with the content of the container previously input, continuously calculates the amount of contents in the container. The calculator 4 converts the electric signal into a digital signal, the digital display 5 for displaying the calculated value numerically, and the power battery 6 for supplying power to operate these devices. Characterized in that the amount of the contents in the container can be displayed.

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도 2는 본 발명에 따른 초음파식 연속용량계량장치(10)의 외관을 도시한 것이다. 본 발명에 따른 연속용량계량장치는 LPG 가스통 등의 폭발 위험이 있는 곳에 설치되기 때문에 주요 외관은 3개의 격실(21a,21b,21c)을 두고 각 결실은 가스 등이 누출되지 않도록 에폭시 수지(에폭시 85wt%, 삼플루오르화붕소 15wt%)로 접착한 절연막(22a,22b)를 두며, 제1격실(21a)에는 초음파 발신기(2)와 초음파 수신기(3)를 배치하여 용기와 직넙 접촉이 가능하도록 구성하고 제2격실(21b)에 본 장치의 주요 핵심부인 초음파 발진기(1)와 연산기(4)를 부착하되, 안전을 고려하여 상,하로 절연막(22a,22b)을 쳐서 하부의 용기로부터 가스 등이 누출되어 전기 스파크로 인한 폭발을 방지하도록 하였다. 한편, 제3격실(21c)은 외부에서 직접 눈으로 확인할 수 있는 디지털 표시기(5)와 장치의 작동을 지시할 수 있는 전원 스위치(7) 및 외부에서 밧데리를 교체할 수 있도록 전원 밧데리(6) 실을 두었다.Figure 2 shows the appearance of the ultrasonic continuous capacitance meter 10 according to the present invention. Since the continuous capacity measuring device according to the present invention is installed in a place where there is a risk of explosion such as an LPG gas cylinder, the main appearance has three compartments 21a, 21b, and 21c, and each deletion has an epoxy resin (85 wt%) to prevent leakage of gas. %, 15 wt% boron trifluoride) and the insulating film (22a, 22b) is bonded, the first compartment 21a is arranged so that the ultrasonic transmitter (2) and the ultrasonic receiver (3) is arranged to be in direct contact with the container And attach the ultrasonic oscillator 1 and the calculator 4, which are the main parts of the device, to the second compartment 21b, and in order to ensure safety, the insulating film 22a, 22b is struck up and down to allow gas, etc. from the lower container. Leakage prevents explosion due to electrical sparks. On the other hand, the third compartment (21c) is a digital display (5) that can be directly seen from the outside, a power switch (7) for instructing the operation of the device and the power battery (6) to replace the battery from the outside I put a thread.

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전원 밧데리는 사용상 편리하도록 리튬 밧데리(21V)를 내장하여 사용하고 스위치(7)는 안전을 고려하여 밀봉된 버튼 핏치형식을 취하는 것이 바람직하다. 외관은 안전 및 사용상 편리하도록 실리콘 수지계로 완전밀봉하였다.It is preferable that the power battery uses a lithium battery (21V) for convenience of use, and the switch 7 takes a sealed button pitch type for safety. The exterior is completely sealed with silicone resin for safety and convenience.

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도 3은 본 발명에 따른 초음파식 연속용량계량장치가 용기 상부에 설치된 상태의 일 실시예를 나타낸 것이다.Figure 3 shows an embodiment of the ultrasonic continuous capacitance meter according to the present invention installed on the container.

LPG 가스통(30) 상부에 내부 압력에 충분히 견딜 수 있도록 1cm 정도의 구멍을 2개 뚫은 후 나사팁을 낸 후 초음파 발신기(2) 및 수신기(3)를 나사 접합에 의해 접착한 후 용기 상부에 철판 등을 이용하여 본 발명에 의한 초음파식 연속용량계량장치를 부착시킨 다음 전원 밧데리를 넣고 스위치를 누르면 용기(30) 내의 내용물량이 연속적으로 디지털 표시기(5)에 표시된다.After drilling two holes of about 1cm in the upper part of the LPG gas cylinder 30 to sufficiently withstand the internal pressure, and after making a screw tip, the ultrasonic transmitter (2) and the receiver (3) are bonded by screw bonding, and then the iron plate on the top of the container. By attaching the ultrasonic continuous capacitance measuring apparatus according to the present invention using a light source and the like, and then inserting the power battery and pressing the switch, the contents of the container 30 are continuously displayed on the digital display 5.

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도 4는 본 발명에 따른 초음파식 연속용량계량장치가 용기 하부에 설치된 상태의 다른 실시예를 나타낸 것으로 설치위치가 용기(3) 하부에 설치되는 것만 다른 뿐 설치방법 및 작동방법은 도 3에 도시된 일 실시예와 동일하다.Figure 4 shows another embodiment of the ultrasonic continuous capacitance meter according to the present invention is installed in the lower portion of the container, the installation position and the installation method and the operation method is different from that shown in FIG. Same as in one embodiment.

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상기와 같이 구성된 본 발명에 따른 초음파식 연속용량계량장치의 작용상태를 설명하면 다음과 같다.저장용기의 형태에 따라 액체의 용량을 구하는 공식을 정형화하여 연산기(4)의 메모리부에 입력시켜놓은 상태에서 저장용기(3) 상단으로부터 액면까지의 거리가 산출되면서 이와 동시에 해당 저장용기(3)의 형상에 맞는 용량 산출식이 로딩되어 거리정보가 대입됨으로써 저장용기(3) 내부의 액체 용량을 정확하게 산출할 수 있다.또한, 상기 산출된 액체의 용량에 액체의 비중을 곱하면 액체의 질량을 구할 수 있게 되는데, 저장용기(3)에서 액체가 없는 공간에는 기체가 채워져 있다고 볼 수 있으므로 저장용기(3) 내부의 내용물 중량을 산출할 때에는 액체의 중량과 기체의 중량을 합하여 산출해야 한다.즉, 저장용기 내 총질량(kg) = 액체의 질량(kg) + 기체의 질량(kg)이며, 액체의 질량(kg) = 액체의 액비중*액체의 체적(ℓ)이고, 여기서 석유제품을 저장하는 저장용기(3) 내에는 대부분 프로판과 부판이 담기게 되므로 저장용기(3)내의 액체가 순수 부탄과 순수 프로판만으로 구성되어 있다는 가정하에 액체는 프로판과 부탄의 혼합액체이므로 혼합액체의 액비중 = (프로판의 혼합율*프로판의 액비중) + (부탄의 혼합율*부탄의 액비중)이며, 프로판의 혼합율 + 부탄의 혼합율 = 1이라는 공식이 성립되고, 이를 프로판의 혼합율 만으로 정리하면 프로판의 혼합율을 P(프로판 100% 일 때 1)라 할 때 혼합액체의 액비중 = (P * 프로판의 액비중) +{(1-P)*부탄의 액비중}이 된다.여기에 아래의 식과 같은 프로판과 부탄의 액비중공식 대입하게 된다.프로판 액비중 = 0.528-(1.4 ×10^-3×온도)(가스 안전공사 제공 간략식)부 탄 액비중 = 0.601-(1.4 ×10^-3×온도)(가스 안전공사 제공 간략식)여기에서 본 발명에 따른 온도센서(120)는 -20℃∼60℃범위를 4∼20mA 출력을 가지도록 구성되므로 -20℃는 1V, 60℃는 5V의 입력을 가지며, 따라서 중앙처리부(220) 내의 10Bit A/D 컨버터 입력값을 X라 할 때 이 된다. 여기서 온도는 중앙처리부(220)의 계산 편의상 -20℃를 0으로 보고 60℃를 80으로 보는 가상온도를 적용한다즉, 가상온도 = 실제온도 + 20이를, 다시 가상온도에 대해 정리하면 C = = 이다.상기 식에서 계산 편의상 양변에 10³을 곱하여 자릿수 변환하면 프로판 액비중 * 10³ = 5280-14C (C는 실제 온도), 부탄 액비중 * 10³ = 6010-11C (C는 실제 온도)이 되며, 여기에 실제 온도 C를 가상온도로 대입하여 아래와 같은식으로 변환하면 프로판 액비중 * 10³ = 5560 - 14C (C는 가상온도), 부탄 액비중 * 10³ = 6230 - 11C (C는 가상온도)이 된다.여기서 10³을 곱한 부분은 나중에 결과값에서 정리하기로 하고 앞으로 나오는 식에서는 생략한다.상기의 결과를 혼합 액체의 액비중에 대입하여 정리하면 혼합액체의 액비중 = P(5560 -14C) +(1-P)(6230 - 11C)= 6230 - P(670+3C) - 11C이고, 온도는 A/D컨버터의 결과값으로 알 수 있으므로 대입하여 미리 계산하면,프로판부탄혼합액비중 * 10³ = 6450 - P(610 + 0.29325X) - 1.0752X이며, 이를 정리하면, 아래와 같이 액체부분의 질량을 구할 수 있다.단, W₁은 저장용기 내부의 액체 징량, V₁은 저장용기 내부의 액체 용량, P는 프로판의 100분율, X는 -20℃∼60℃의 범위에서 4∼20mA의 출력을 가지는 온도센서로부터 출력된 값을 10Bit A/D 컨버터로 측정한 수치이다.또한, 기체의 질량(kg) = 분자량 ×압력(Atm)×용량(ℓ) / (273+온도) ×82(보일-샤를의 법칙을 이용하여 정리된 공식)이다.여기에서 위에 액체의 질량과 마찬가지로 혼합기체의 질량은 프로판기체의 질량 +부탄기체의 질량 이므로 위에서 나온 프로판의 혼합율 P를 그대로 이용하면, 중복해서 나오는 계산식 압력(Atm) ×용량(ℓ) / (273+온도) ×82를 A라 할 때, 혼합기체의 총질량(Kg) = 프로판 분자량 ×P ×A + 부탄의 분자량 ×(1-P) ×A가 된다.이때, 프로판 분자량 = 44.1이고, 부 탄 분자량 = 58.1 이므로 이를 대입하면, 혼합기체의 총질량(Kg) = 44.1PA + 58.1(1-P)A = 44.1PA + 58.1A - 58.1PA = 58.1A - 14PA가 되며, 여기서 온도는 이전에 썼던 가상온도를 써야 하므로 계산식 A를 압력(Atm) ×용량(ℓ) / (253+가상온도) ×82 로 변경하여 적용하며, 압력센서는 게이지 압력 0∼50kgf/㎠의 범위를 4∼20mA 선형출력을 가지도록 구성되므로 연산기(4) 내부의 10bit A/D 컨버터 값을 X라 할 때 X = 이며, 이를 kgf/㎠로 정리하면 압력 K = 이고, 이를 Atm으로 변환하면 Atm = 이므로 여기에 대입하여 정리하면,Atm = 이 되며,또한, A = (0.059131X - 11.0983) ×기체의 용량(ℓ) / (253+가상온도) ×82이므로, 이를 대입하여 정리하면 아래와 같이 기체부분의 질량을 구할 수 있게 된다.단, W_g는 저장용기 내부의 기체 질량, Vg는 저장용기 내부의 기체 용량, P는 프로판의 100분율, X는 게이지압력 0∼50kgf/㎠의 범위에서 4∼20mA의 출력을 가지는 압력센서로부터 출력된 값을 10Bit A/D 컨버터로 측정한 수치이다.상기와 같은 액체의 질량과 기체의 질량을 측정하는 공식 역시 연산기(4)의 메모리부에 저장하여 놓은 상태에서 저장용기(3)내 액체의 용량정보가 산출되고, 또 온도정보, 압력정보가 입력되면 상기의 액체 질량 공식과 기체 질량 공식을 로딩하여 저장용기(3)내 액체의 질량과 기체의 질량을 구하고, 이를 합하여 저장용기(3)에 담긴 내용물의 총질량을 산출하게 된다(프로판과 부탄의 혼합비율은 이미 정해져 있는 고정치이므로 질량 계산시 이를 적용하게 된다).이와 같이 저장용기(3)에 담긴 액체의 용량, 저장용기(3)에 담긴 내용물의 질량 등이 구해지면 이를 디지털 표시기(5) 통해 표시하게 되며, 사용자는 이러한 수치를 보고 저장용기(3) 내부에 액체가 얼마나 차있고, 또 전체 내용물 중량은 얼마나 되는지 쉽게 알 수 있는 것이다. 물론, 상기의 수치적인 표시와 함께 저장용기(3)의 내용적에 대한 액체의 용량을 막대그래프 형식으로 표시할 수도 있다.Referring to the operation state of the ultrasonic continuous capacitance measuring device according to the present invention configured as described above is as follows. Formulated to obtain the capacity of the liquid in accordance with the shape of the storage container formulated into the memory unit of the calculator (4) At the same time, the distance from the top of the storage container 3 to the liquid level is calculated, and at the same time, a capacity calculation formula suitable for the shape of the storage container 3 is loaded and the distance information is substituted to accurately calculate the liquid capacity inside the storage container 3. In addition, the mass of the liquid can be obtained by multiplying the calculated volume of the liquid by the specific gravity of the liquid. In the storage container 3, the space without liquid can be regarded as filled with gas, so the storage container 3 can be obtained. When calculating the weight of the internal contents, the weight of the liquid and the weight of the gas should be calculated, that is, the total mass (kg) in the reservoir = the mass (kg) of the liquid + gas Mass (kg), mass of liquid (kg) = liquid specific gravity * volume of liquid (ℓ), where most of the propane and subplate are contained in the storage vessel (3) for storing petroleum products. Assuming that the liquid in (3) consists only of pure butane and pure propane, the liquid is a mixed liquid of propane and butane, so the liquid ratio of the mixed liquid = (propane mixing ratio * propane liquid ratio) + (butane mixing ratio * butane Liquid ratio), and the ratio of propane mixing ratio butane to mixing ratio = 1 is established, and when the sum of propane mixing ratio alone is used, the mixing ratio of propane is P (1 at 100% propane). P * liquid specific gravity of propane) + {(1-P) * butane liquid specific gravity} Here, propane and butane liquid specific gravity is substituted. Propane liquid specific gravity = 0.528- (1.4 × 10 ^-3 × temperature) (Gaseous safety provided by gas safety construction) = 0.601- (1.4 × 10 ^-3 × temperature) (simple provision of gas safety construction) Here, the temperature sensor 120 according to the present invention is configured to have a 4-20 mA output in the range of -20 ° C to 60 ° C- 20 ° C has an input of 1V and 60 ° C has an input of 5V. Therefore, when the 10Bit A / D converter input value in the central processing unit 220 is X, Becomes In this case, the temperature is -20 ° C as 0 and 60 ° C as 80 for the convenience of the calculation of the central processing unit 220. That is, the virtual temperature = actual temperature + 20 is applied. = For convenience in calculation, multiply both sides by 10 ³ to convert the digits to propane liquid weight * 10 ³ = 5280-14C (C is the actual temperature), butane liquid weight * 10 ³ = 6010-11C (C is the actual temperature). If you substitute the actual temperature C into the virtual temperature and convert it into the following equation: Propane liquid weight * 10 ³ = 5560-14C (C is the virtual temperature), butane liquid weight * 10 ³ = 6230-11C (C is the virtual temperature Here, the part multiplied by 10 ³ will be summarized later in the result value and omitted in the following equation. Substituting the above result into the liquid weight of the mixed liquid, the liquid weight of the mixed liquid = P (5560 -14C) ) + (1-P) (6230-11C) = 6230-P (670 + 3C)-11C, and the temperature can be seen as the result of the A / D converter. ^{3 = 6450 - P (610 +} 0.29325X) - 1.0752X , and summarized them, as shown below can be obtained a mass of a liquid portion . Where W ₁ is the amount of liquid inside the reservoir, V ₁ is the liquid volume inside the reservoir, P is 100% of propane, and X is from a temperature sensor having a 4-20 mA output in the range of -20 ° C to 60 ° C. The measured value was measured by a 10-bit A / D converter.The mass of the gas (kg) = molecular weight × pressure (Atm) × capacity (ℓ) / (273 + temperature) × 82 (Boyle-Charles's law In this case, the mass of the mixed gas is the mass of propane + the mass of butane gas as above, so that if the mixing ratio P of propane is used as it is, the calculated pressure (Atm) When x capacity (L) / (273 + temperature) x 82 is A, the total mass (Kg) of the mixed gas = propane molecular weight x P x A + molecular weight of butane x (1-P) x A. , Propane molecular weight = 44.1 and butane molecular weight = 58.1. Substituting this, the total mass of the mixed gas (Kg) = 44.1PA + 58.1 (1-P) A = 44.1PA + 58.1A-58.1PA = 58.1A-14PA, where the temperature should be the previously used virtual temperature, so change the formula A to pressure (Atm) × capacity (ℓ) / (253+ virtual temperature) × 82 Since the pressure sensor is configured to have a linear output of 4 to 20 mA in the range of gauge pressure 0 to 50 kgf / ㎠, X = 10 bit A / D converter value inside the calculator 4 when X = If this is summarized in kgf / ㎠ pressure K = And convert it to Atm, Atm = Since you can put in here to clean up, Atm = In addition, since A = (0.059131X-11.0983) × gas capacity (L) / (253 + virtual temperature) × 82, by substituting this, the mass of the gas part can be obtained as follows. Where W _g is the mass of gas inside the reservoir, Vg is the volume of gas inside the reservoir, P is 100 percent of propane, and X is from a pressure sensor with an output of 4-20 mA in the range of 0-50 kgf / cm2 gauge pressure. The output value is measured by a 10-bit A / D converter. The formula for measuring the mass of the liquid and the mass of the gas as described above is also stored in the memory of the calculator 4 in the liquid in the storage container 3. When the volume information of the product is calculated and the temperature information and the pressure information are input, the liquid mass formula and the gas mass formula are loaded, and the mass of the liquid and the mass of the gas in the storage container (3) is obtained, and the sum of the storage containers (3 The total mass of the contents contained in () is calculated (the mixing ratio of propane and butane is a fixed value that is already fixed, and this is applied when calculating the mass). 3) the contents of the When the mass and the like are obtained, they are displayed on the digital display 5, and the user can easily see how much liquid is inside the storage container 3 and how much the total content weight is. Of course, the volume of liquid with respect to the internal volume of the storage container 3 can be displayed in the form of a bar graph together with the above numerical display.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따르면 밀폐된 각종 용기내의 충전량 및 잔류량을 초음파 발신기 및 연산기에서 사전 입력한 내용적과 비례하여내용량을 산출 그 값을 디지털 표시기에서 눈으로 확인할 수 있으므로 LPG 가스통, 유류탱크, 화학약품탱크 등의 내용물의 양을 공급중단없이 연속적으로 확인할 수 있는 편리함 등의 효과가 있고, 종래의 어떠한 액면계측장치의 문제점인 기계식 구조에 따른 측정오차가 크고 정밀도 저하, 쉽게 변형 파손되기 쉬운 내구성 결여, 대형장치, 전원부분 및 접촉부 등에서의 전기 스파크 발생으로 인한 가스의 폭발 및 화재의 위험성 등을 개선할 뿐만 아니라 하나의 패키지 형태로 되어 연결부착 사용이 용이하고, 간단한 구조로 제작되어 경제적이다.As described above, according to the present invention, the amount of filling and residual amount in various sealed containers are calculated in proportion to the contents previously inputted by the ultrasonic transmitter and the calculator, so that the value can be visually checked on the digital display, so that LPG gas cylinders, oil tanks, It has the effect of the convenience of continuously checking the contents of chemical tank, etc. without interruption of supply, and the measurement error due to the mechanical structure, which is a problem of any conventional liquid level measurement device. It is economical because it is easy to connect and use because it is not only to improve the risk of explosion and fire of gas due to lack of, large device, power part and contact part, etc., but also in one package form.

도 1은 본 발명에 따른 초음파식 연속용량계량장치의 구성도.1 is a block diagram of an ultrasonic continuous capacitance measuring device according to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 초음파식 연속용량계량장치의 외관을 도시한 사시도.Figure 2 is a perspective view showing the appearance of the ultrasonic continuous capacitance metering apparatus according to the present invention.

도 3은 본 발명의 사용상태의 제1방법을 나타낸 실시예.Figure 3 is an embodiment showing a first method of use of the present invention.

도 4는 본 발명의 사용상태의 제2방법을 나타낸 실시예.Figure 4 is an embodiment showing a second method of use of the present invention.

〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>

1 : 초음파 발진기 2 : 초음파 발신기1: ultrasonic oscillator 2: ultrasonic transmitter

3 : 초음파 수신기 4 : 연산기3: ultrasonic receiver 4: calculator

5 : 디지털 표시기 6 : 전원 밧데리5: digital indicator 6: power battery

10 : 초음파식 연속용량계량장치 21 : 격실10: ultrasonic continuous capacitance measuring device 21: compartment

22 : 절연막 30 : 용기22: insulating film 30: container

Claims

In the device for measuring the volume in a sealed storage container by ultrasonic,

An ultrasonic oscillator 1 for generating ultrasonic waves, an ultrasonic transmitter 2 for emitting generated ultrasonic waves, an ultrasonic receiver 3 for receiving reflected ultrasonic waves, and the time of the emitted ultrasonic waves and the received ultrasonic waves at a distance The calculator 4 converts the amount of charge or the residual amount into an electrical signal by converting it into a volume and the volume of the container previously input, and the digital display 5 which displays the calculated value by hydrotherapy. Ultrasonic continuous capacity meter comprising a battery (6) for supplying power to be operated.

The method of claim 1,

The ultrasonic transmitter (2) and the ultrasonic receiver (3) is an ultrasonic continuous capacitive measuring device, characterized in that the ultrasonic foot, the receiver having a function that can be used jointly without being separated.

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