KR100572404B1 - 액체레벨측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 압축공기를 이용해 탱크속의 액체 레벨을 측정하는 액체레벨측정기에 관한 것으로, 특히 하나의 측정기만으로도 복수개의 탱크 레벨을 동시에 측정할 수 있고, 랜포트와 직렬통신포트를 탑재한 내장형 CPU모듈를 이용하여 또 다른 측정기와 연결함으로서 측정 탱크의 수를 확장하고 외부 PC 등으로 측정결과를 출력할 수 있으며, 노트북 등과 같은 외부기기와 탑재된 소정의 프로그램을 이용해 측정기의 셋팅값을 수시로 변경할 수 있고, 블로윙시 과압이 측정기에 직접 작용하는 것을 차단하여 별도의 장치나 조작없이도 측정기의 파손을 방지할 수 있는 유량조절기를 탑재한 전기공압 에어퍼지시스템을 이용한 액체레벨측정기에 관한 것이다.

액체레벨, 비중, 셋팅값, 랜포트, PV변환모듈

Description

액체레벨측정기{Liquid Level Measuring Device}

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액체레벨측정기의 사시도.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액체레벨측정기의 블럭도.

도 3은 본 발명의 액체레벨측정기에 장착된 유량조절부의 상세 블럭도.

도 4a는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기에 관한 것으로, 블로윙밸브의 푸시버튼이 도시된 유량조절기의 전면을 나타내는 사시도.

도 4b는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기에 관한 것으로, 니들밸브, 스톱밸브와 공기량측정기의 표시부가 도시된 유량조절기의 후면을 나태는 사시도.

도 4c는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브의 분해사시도.

도 4d는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브의 관통스크류의 사시도

도 4e는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브의 관통스크류의 부분 절단단면 사시도.

도 4f은 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브의 관통축의 부분 절단단면 사시도.

도 4g은 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브의 인서트의 사시도.

도 4h는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브의 콘의 사시도.

도 4i은 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브가 장착되는 하우징의 부분 절단단면 사시도.

도 4j은 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브가 하우징에 장착된 상태를 나타내는 절단단면 사시도.

도 4k는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브에 관한 것으로, 수위측정모드에서의 블로윙밸브의 사용상태를 측면도.

도 4l는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브에 관한 것으로, 배기모드에서의 블로윙밸브의 사용상태를 측면도.

도 4m는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브에 관한 것으로, 단속블로윙모드에서의 블로윙밸브의 사용상태를 측면도.

도 4n는 본 발명의 액체레벨측정기의 유량조절부에 탑재되는 유량조절기의 블로윙밸브에 관한 것으로, 연속블로윙모드에서의 블로윙밸브의 사용상태를 측면도.

도 5는 본 발명의 액체레벨측정기의 P/V변환모듈의 상세 블럭도.

도 6은 본 발명의 액체레벨측정기의 CPU모듈의 상세 블럭도.

도 7은 본 발명의 액체레벨측정기의 랜포트를 상호 연결하여 사용하는 상태를 나타내는 사용상태도.

도 8은 본 발명의 액체레벨측정기의 랜포트에 컴퓨터 등을 연결하여 셋팅값을 변경하는 상태를 나타내는 사용상태도.

도 9는 본 발명의 액체레벨측정기의 직렬통신포트에 컴퓨터 등을 연결하여 각 탱크의 액체 레벨 값들을 외부 컴퓨터 등에 송신하여 원격 모니터링하는 상태는 나타내는 사용상태도.

도 10은 종래 유량조절기를 사용하는 에어퍼지시스템을 이용한 액체레벨측정장치의 사용상태를 나타내는 블럭도.

도 11는 종래 유량조절기의 내부구조를 나태는 도면.

<도면부호에 관한 간단한 설명>

100:유량조절기 101:유입밸브

2:유량조절기 3:공기필터

4:스톱밸브 5:유입밸브

6:니들밸브 7:유량측정기

8:블로윙밸브 81:축

811:푸시버튼 812:연결부

813:제1축부 814:안내홈

814a:수위측정영역 814b:배기영역

814c:단속블로윙영역 814d:연속블로윙영역

821a:오링홈 822:제2삽입부

823:제3삽입부 823a:단부면

833:제3고정부 833a:게이지공

84:콘 841:제1콘부

9:하우징 91:제1수용공

96a:유출로 96b:유입로

97a:게이지유출구 97b:배기유출구

97c:탱크유출구 97d:유입구

본 발명은 압축공기를 이용해 탱크속의 액체 레벨을 측정하는 액체레벨측정기에 관한 것으로, 특히 하나의 측정기만으로도 복수개의 탱크 레벨을 동시에 측정할 수 있고, 랜포트와 직렬통신포트를 탑재한 내장형 CPU모듈를 이용하여 또 다른 측정기와 연결함으로서 측정 탱크의 수를 확장하고 외부 PC 등으로 측정결과를 출력할 수 있으며, 노트북 등과 같은 외부기기와 소정의 프로그램을 이용해 측정기의 셋팅값을 수시로 변경할 수 있고, 블로윙시 과압이 측정기에 직접 작용하는 것을 차단하여 별도의 장치나 조작없이도 측정기의 파손을 방지할 수 있는 유량조절기를 탑재한 전기공압 에어퍼지시스템을 이용한 액체레벨측정기에 관한 것이다.

유량조절기는 탱크속에 저장된 유체의 수위를 측정하는데 사용되는데, 도 10에는 유량조절기를 탑재한 액체레벨측정장치가 개시되어 있다. 이 액체레벨측장치의 작동관계를 살펴보면, 압축공기는 공기공급유닛(110)으로부터 유량조절기(100)로 유입되고, 유량조절기(100)에서 일정 유량으로 변해 퍼지헤드(130)를 통해 탱크(140)로 주입된다. 이때, 주입된 압축공기 중 탱크의 수위보다 높은 양만큼은 탱크(140)내부의 사운딩파이프(Sounding Pipe)를 통해 탱크로 배출되고, 탱크의 수위에 해당하는 압축공기만 배관내에 남아 배압으로 작용하게 된다. 이와 같은 배압은 게이지세이브(120)를 통해 순수압력표시기(160)에 수치로 표시되거나, 배압을 전기신호로 변환하는 P/I컨버터(170)를 거쳐 전자지기시(Electric Indicator,180)에 최종 측정값으로 표시되거나, 배압이 일정 압력이상이면, 압력스위치(Pressure Switch,150)를 통해 경보신호가 발생되기도 한다. 여기서, 탱크의 수위는 P=H×Y(P:측정배압, H:수위, Y:탱크속에 저장된 유체의 비중)공식에 의거 계산된다.

도11에 도시된 바에 의하면, 상기 유량조절기(100)는 내부에 유입밸브(101)와 니들밸브(103)와 블로윙밸브(102)를 포함하고 있다. 그 작동관계를 살펴보면, 수위측정모드시에는, 상기 블로윙밸브(102)는 폐쇄되어 있기 때문에, 공기공급유닛(110)의 압축공기는 유입유로(AI)를 따라 입구밸브(101)로 유입되어 유출유로(ATG)를 따라 탱크(140)나 각종 게이지로 유입된다. 여기서, 유입밸브(101)는 대략 디프렌셜스프링(101b,101c)과 다이아프램(101a)으로 구성되는데, 디프렌셜스프링(101b, 101c)의 연동관계에 따라서, 유입밸브(101)의 입구단 압력이 출구단 압력보다 크면 다이아프램(101a)이 위로 상승하게 되고 그 결과 유로가 좁아져 공급되는 압축공기량이 줄어들게 되며, 반대로 출구단 압력이 입구단 압력보다 크면 다이아프램(101a)이 아래로 하강하게 되고 그 결과 유로가 넓어져 공급되는 압축공기량이 늘어나게 된다. 그리고, 상기 니들밸브(103)는 이미 알려진 바와 같이 공급되는 압축공기량을 조절하는 밸브이다.

한편, 상기 유량조절기는 최대 200m정도 되는 배관라인을 통해 탱크까지 연결되는데, 시간이 경과함에 따라 배관에는 각종 이물질이 퇴적되고, 이는 배관내의 압력손실을 유발하는 원인이 되며 결국 수위 측정에 오류를 일으키게 된다. 따라서, 배관내에 축적된 이물질을 제거하기 위하여 주기적으로 배관내부를 세정해주어야 하고, 이때 블로윙밸브(102)가 사용된다. 즉 블로윙밸브(102)를 개방하여, 압축공기가 유입밸브를 거치지 아니하고 직접 탱크로 유입되게 하여, 배관의 내부를 세척하는 것이다(이하, '블로윙모드'라 함). 그러나, 블로윙모드시에, 압축공기는 도 11에 도시된 바와 같이 유출유로(ATG)를 거쳐 탱크(140)뿐만 아니라 게이지세이브(12)를 통해 각종 게이지(150,160,170,180)로도 직접 전달되기 때문에, 위 게이지들도 갑작스런 과압에 노출되어 파손되거나 변형된다.

또한, 앞서 살펴 본 압축공기를 이용한 액체레벨측정장치는 하나의 탱크의 액체레벨만을 측정할 수 있을 뿐만 아니라 레벨연산에 사용되는 액체의 비중을 변경할 수 없어 탱크 속의 액체의 종류나 상태가 변경된 경우에는 레벨연산의 정확성이 떨어진다는 문제점을 가지고 있다.

본 발명은 앞서 본 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 하나 이상의 유량조절기와 CPU모듈을 탑재하여 하나 이상의 탱크 수위를 동시에 실시간으로 측정할 수 있고, CPU모듈에 장착된 랜포트를 이용해 하나 이상의 액체레벨측정기를 상호 연결함으로서 탱크의 수를 확장할 수 있으며, 노트북 등과 연결하여 액체의 비중과 같은 셋팅값들을 수시로 변경할 수 있어 수시로 변하는 액체의 종류나 상태를 감안하여 액체의 레벨을 측정할 수 있는 액체레벨측정기를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은, 자체적으로 표시부를 구비하고 있어 실시간으로 변하는 액체의 레벨을 육안으로 확인할 수 있으며, 필요한 경우 CPU모듈에 장착된 직렬통신포트에 외부 PC를 연결하여 각 탱크의 액체의 레벨을 원격 모니터링할 수 있는 액체레벨측정기를 제공하는 것이다.

본 발명의 또 다른 목적은, 블로윙모드로 배관내부를 세정함에 있어 과압이 측정기에 직접 작용하는 것을 차단함으로서 측정기의 파손이나 변형을 방지할 수 있는 액체레벨측정기를 제공하는 것이다.

본 발명은 앞서 본 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 구성을 가진다.

본 발명의 제 1 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 공기공급유닛으로부터의 압축공기 중 탱크의 액체레벨보다 높은 양은 탱크 내부의 사운딩파이프를 통해 탱크로 배출되고 탱크의 액체레벨에 해당하는 양은 아래 P/V변환모듈로 유입되는 하나 이상의 유량조절기를 포함하는 유량조절부와, 상기 유량조절부의 각 각의 유량조절기로부터 압축공기를 주입받아 각각의 탱크의 액체레벨에 상응하는 전압신호를 생성하는 P/V변환모듈과, 상기 P/V변환모듈로부터 각각의 전압신호를 수신하여 각 탱크의 액체 레벨을 연산하는 CPU모듈과, 상기 CPU모듈와 연동되어 각 탱크의 액체 레벨을 실시간으로 표시할 수 있는 표시부와, 상기 CPU모듈와 연동되어 셋팅값을 변경할 수 있도록 셋팅값을 실시간으로 입력할 수 있는 입력부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 유량조절기는 압력차이로 압축공기의 유입량을 조절하는 입구밸브와, 상기 입구밸브로 유입되는 압축공기의 량을 조절하는 니들밸브와, 상기 입구밸브의 입구단에 연결되어 압축공기의 흐름을 개폐하는 스톱밸브와, 상기 입구밸브의 입구단과 출구단에 연결되어 블로윙시 압축공기가 게이지로 유입되는 것을 자동적으로 차단하는 블로윙밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 3 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 2 실시예에 있어서, 상기 블로윙밸브는, 제1고정부, 제2고정부, 제3고정부,제4고정부, 제5고정부와 제6고정부 순으로 이루어지고, 상기 제3고정부는 원주둘레를 따라 형성된 제1스크류오링홈 내지 제2스크류오링홈과 원주 둘레를 따라 천공된 하나 이상의 게이지공과 배기공을 포함하며, 상기 제5고정부는 원주둘레를 따라 형성된 제3스크류오링홈과 제4스크류오링홈과 원주둘레를 따라 천공된 하나 이상의 측정공을 포함하고, 상기 제1고정부 내지 제6고정부의 중심선을 따라 관통된 중심공을 구비한 관통스크류와; 푸시버튼, 제1축부, 제2축부와 제3축부 순으로 형성되고, 제2 축부는 그 원주둘레를 따라 제1축오링홈, 제2축오링홈, 제3축오링홈, 제4축오링홈과 제1관통공을 가지며, 제3축부는 제2관통공을 구비하고, 상기 제1관통공과 제2관통공은 중심관통공을 통해 서로 연통되는 관통축과; 제1삽입부와 제2삽입부를 포함하며 제2삽입부는 상기 제1삽입부와의 사이에 인서트오링홈을 구비하 인서트와; 상기 인서트의 단부에 결합되는 제1콘부, 상기 제1콘부에서 연장되는 제2콘부를 포함하며, 상기 제1콘부의 원주둘레를 따라서 콘오링홈이 형성된 콘과; 그 일단부가 하우징의 공간부의 내주면에 지지되고 나머지 일단부가 상기 콘의 제2콘부에 의해 지지되어 상기 콘을 바이어스시키는 탄성스프링을 포함하며, 상기 관통축과 인서트는 상기 관통스크류의 중심공에 삽입되어 탄성스프링에 의해 상기 관통스크류의 중심공 단부에 바이어스되는 콘과 연동되어 수위측정모드, 배기모드와 블로윙모드의 스위칭이 가능한 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 4 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 3 실시예에 있어서, 상기 블로윙밸브는, 제1수용공, 제2수용공, 제3수용공과 제4수용공과 경사공으로 이루어진 공간부를 가진 하우징의 공간부에 삽입고정된 관통스크류와 상기 하우징 내주면 사이에 압축공기에 대한 순차적인 밀봉을 행하기 위하여 상기 제1스크류오링홈 내지 제4스크류오링홈에 각각 끼움되는 제1스크류오링 내지 제4스크류오링과; 상기 관통스크류의 중심공에 이동가능하게 삽입된 상기 관통축과 상기 관통스크류의 내주면간의 압축공기에 대한 순차적인 밀봉을 행하기 위하여 상기 관통축의 제2축부의 제1축오링홈 내지 제2축오링홈에 각각 끼움되는 제1축오링과 제2축오링과 상기 제3축오링홈 내지 제4축오링홈에 각각 끼움되는 제3축오링 내 지 제4축오링과; 상기 관통축의 측정공으로의 압축공기 유입을 개폐하도록 상기 인서트오링홈에 끼움된 인서트오링과; 상기 관통스크류의 중심공 단부로의 압축공기 유입을 개폐하도록 상기 콘오링홈에 끼움된 콘오링을 추가로 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 5 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 3 실시예에 있어서, 상기 관통축은 제1축부의 외주면상에 안내홈을 구비하고, 상기 관통스크류는 그 중심공 내주면에 돌출핀을 가지고 있어서, 상기 돌출핀은 상기 안내홈상에서 안내되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 6 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 5 실시예에 있어서, 상기 안내홈은 수위측정모드시 상기 돌출핀이 위치되는 수위측정영역와, 배기모드시에 위치되는 배기영역과, 블로윙시 위치되는 블로윙영역으로 이루어지며, 상기 블로윙영역은 돌출핀의 움직임을 제한하여 지속적인 블로윙을 행할 수 있게하는 연속블로윙영역을 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 7 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 3 실시예에 있어서, 상기 관통스크류의 중심공은 그 단부에 경사공을 그리고 상기 콘의 제1콘부는 경사면을 가지고 있어서, 상기 제1콘부가 상기 경사공에 접촉하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 8 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 P/V변환모듈은, 상기 유량조절부의 각 유량조절기로부터 주입된 압축공기의 압력을 전압신호로 출력하는 하나 이상의 센서와, 상기 센서의 전 압신호를 소정 크기의 전압신호로 증폭하는 증폭부와, 증폭된 상기 신호들을 채널선택하여 전송하는 아날로그스위치와, 상기 아날로그스위치로부터 전송된 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환하는 AD변환부와, 상기 아날로그스위치를 제어하며 상기 AD변환부의 디지털 전압신호를 통신부를 거쳐 상기 CPU모듈로 전송하는 중앙처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 9 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 8 실시예에 있어서, 상기 센서는 스트레인게이지로 구성되어 입력되는 압력과 대기압을 비교하여 압력의 차이를 아날로그 전압신호로 송출하는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 제 10 실시예에 따르면, 본 발명의 액체레벨측정기는, 상기 제 1 실시예에 있어서, 상기 CPU모듈은 상기 P/V변환모듈로부터 수신한 디지털 전압신호를 소정의 연산식에 의거 각 탱크의 액체 레벨 값을 연산하고, 이들 액체 레벨 값을 상기 표시부로 전송하며, 상기 입력부로부터의 셋팅값 변경요청에 부응하여 측정기의 셋팅값을 변경하는 등 측정기의 전반적인 제어를 담당하는 중앙처리부와, 각종 셋팅값과 연산된 액체 레벨 값을 저장하는 저장부와, 각종 셋팅값의 변경이 가능하도록 외부 컴퓨터 등과의 연결시킬 수 있고 나아가 다른 액체레벨측정기와도 연결시킬 수 있는 랜포트와, 각종 셋팅값이나 연산된 액체 레벨 값을 외부 컴퓨터 등에 송신할 수 있도록 외부 컴퓨터 등과 연결가능하게 하는 직렬통신포트를 포함하는 것을 특징으로 한다.

출원인은, 이하에서 첨부도면을 첨부하여 앞서 본 실시예들을 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 액체레벨측정기의 사시도이며, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 액체레벨측정기의 블럭도이다. 도 3은 본 발명의 액체레벨측정기에 장착된 유량조절부의 상세 블럭도이다.

도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 액체레벨측정기(F)는 표시부(11), 입력부(12), 유량조절부(13), P/V변환모듈(14), CPU모듈(15)과 전원부(16)를 포함한다.

상기 유량조절부(13)는 하나 이상의 유량조절기(Flow Regulator)로 구성되는데, 여기서 유량조절기를 하나 이상 구비하는 것은, 하나 이상의 탱크의 액체 레벨을 동시에 측정하기 위함이다. 측정하고자 하는 탱크의 수 만큼의 유량조절기를 설치하게 된다. 여기서, 도면부호와 관련하여, 유량조절기는 도면부호 2, 퍼지헤드는 PH, 탱크는 TA로 표시하고 이들 도면부호에 1에서 n까지의 부호를 붙여 순번을 표시하는데, 예컨대 도면부호 21은 첫번째 유량조절기를 그리고 2n은 n번째 유량조절기를 나타내는 것으로 규정한다.

유량조절기(21, 22, 23, …, 2n)는 유입되는 압축공기 중 이물질을 제거하는 공기필터(3), 상기 공기필터(3)의 출구단에 연결되어 압축공기의 흐름은 개폐하는 스톱밸브(4), 상기 스톱밸브의 출구단에 연결된 입구밸브(5), 상기 입구밸브로 유입되는 압축공기의 량을 조절하는 니들밸브(6), 상기 입구밸브의 입구단과 출구단사이에 연결되어 수위측정모드, 배기모드, 블로윙모드를 선택적으로 개폐하는 상기 블로윙밸브(8)를 포함하며, 이들이 하우징(9)에 내장됨으로서 구성된다. 하우징(9)의 하단에는 압력공기가 게이지유출유로(AG)를 통해 P/V변환모듈로 유입 되는 게이지유출구(97a), 배기유로(V)를 통해 외부로 배기되는 배기구(97b)와 탱크유출유로(AT)를 따라 탱크로 유입되는 탱크유출구(97c)가 구비되어 있다. 또한,유량조절기(2)의 전면에는 도 4a에 도시된 바와 같이 블로윙밸브의 축에 연결된 푸시버튼(811)이 구비되어 있고 후면에는 도 4b에 도시된 바와 같이 스톱밸브의 레버(4)와 니들밸브(6)가 가설되어 있어 압축공기의 흐름을 개폐하거나 공기량을 조절할 수 있으며, 유량표시부(7)을 통해 압축공기량의 유량을 육안으로 식별할 수 있다.

도 3에 도시된 유량조절기의 작동관계는 아래 블로윙밸브에 대한 상세한 설명과 함께 살펴보도록 하며,

도 4c는유량조절기에 탑재되는 블로윙밸브의 분해사시도이다. 도 4c에 도시된 바에 의하면, 블로윙밸브(8)는 크게 관통스크류(83), 관통축(81), 인서트(82), 콘(84), 탄성스프링(85)과, 다수의 오링(O21,O22,O41,O42,O6,O1,O3,O5,O7,O8,O9)으로 구성되며, 바람직하게 전체적으로 원통형상이다.

상기 관통스크류의 사시도인 도4d와 관통스크류의 부분 절단단면 사시도인 도 4e에 따르면, 상기 관통스크류(83)는, 원통형상으로서 제1고정부(831), 제2고정부(832), 제3고정부(833), 제4고정부(834), 제5고정부(835)와 제6고정부(826)으로 이루어진다. 그리고, 상기 관통스크류는 도 4i에 도시된 하우징(9)의 공간부에 수납되는데, 공간부는 제1수용공(91), 제2수용공(92), 제3수용공(93), 제4수용공(94)과 경사공(95)을 포함하고 있으며 유출로(96a), 유입로(96b), 게이지유출구(97a), 배기유출구(97b)와 탱크유출구(97c)와 연통된다.

상기 제1고정부(831)는 하우징의 제1수용공(91)상에 끼워맞춤되고 상기 제2고정부(832)는 제1고정부보다 작거나 동일한 직경을 가지며 그 외주면에 나사산(832a)이 형성되어 있어서 하우징(9)의 제3수용공(93)상에 나사결합된다.

상기 제3고정부(832)는 제2고정부의 직경보다 작거나 같으며, 도 4d에 도시된 바와 같이 그 원주둘레를 따라 형성된 제1스크류오링홈(833b)과 제2스크류오링홈(833d)과, 상기 제1스크류오링홈(833b)을 경계로 원주 둘레를 따라 소정 간격으로 천공된 게이지공(833a)과 배기공(833c)을 포함한다. 제1스크류오링홈(833b)과 제2스크류오링홈(833d)에는 제1스크류오링(O3)과 제2스크류오링(O5)이 끼움되어 하우징의 공간부 내주면과 관통스크류간의 밀봉을 수행한다. 또한, 상기 게이지공(833a)과 배기공(833c)은 그 일단부가 관통스크류의 중심선을 따라 관통된 중심공(837)에 연통되며, 타단부가 게이지유출구(97a)와 배기유출구(97b)에 각각 연통된다. 이들 게이지공과 배기공은 제3고정부(832) 둘레를 따라 일정간격 이격되어 다수개 설치된다.

상기 제4고정부(834)는 제3고정부(832)와 제5고정부(835) 사이에 위치되는 제3고정부의 직경보다 크거나 같은 직경을 가지며, 제3고정부에 포함될 수도 있다.

상기 제5고정부(835)는 제4직경부의 직경보다 작거나 같으며 원주둘레를 따라 형성된 제3스크류오링홈(835a)과 제4스크류오링홈(835c)과, 제3스크류오링홈과 제4스크류오링홈사이에 원주둘레를 따라 소정 간격 이격되어 천공된 측정공(835b)을 포함한다. 상기 제3스크류오링홈(835a)에는 제3스크류오링(O7)이 끼움되어 관통스크류와 하우징 공간부의 내주면사이에 압축공기가 유입되는 것을 차단하며, 상기 제4스크류오링홈(835c)에는 제4스크류오링(O8)이 끼움되어 유입구(97d)를 통해 유입된 압축공기가 콘(84)을 통과해 측정공(835b)으로 유입되는 것을 차단한다. 또한, 상기 측정공(835b)은 유입로(96b) 및 탱크유출구(97c)와 연통된다. 또한, 제 5 고정부는 중심공 내면에 단턱부(835d)를 구비하고 있어서, 아래에서 설명하는 인서트의 오링(O6)와 접하여 밀봉을 수행한다.

그리고, 앞서 살펴 본 게이지공(833a), 배기공(833c)과 측정공(835b)은 중심공(837)에 연통되며, 중심공은 그 단부에 경사면(839a)으로 둘러싸인 경사공(839)을 가질 수 있다.

다른 실시예에 따르면, 중심공을 둘러싸는 내면에는 돌출핀(838)이 구비될 수 있다. 상기 돌출핀(838)은 아래에서 설명할 관통축의 안내홈에서 안내되어 관통축의 움직임을 제어하는 역할을 하며, 이에 대해서는 아래에서 구체적으로 설명하도록 한다.

도 4f은 블로윙밸브의 관통축의 부분 절단단면 사시도이다. 도 4f에 도시된 바에 의하면, 관통축(81)은 푸시버튼(811), 제1축부(813), 제2축부(815)와, 제3축부(816)를 포함한다.

상기 제2축부(815)는 그 직경이 제1축부(813)보다 작거나 같으며 그 원주둘레를 따라 형성된 제1축오링홈(815a), 제2축오링홈(815b), 제3축오링홈(815d), 제4축오링홈(815e)과 제2축오링홈(815b) 사이에 제1관통공(815c)을 가진다. 상기 제1축오링홈 내지 제4축오링홈에는 각각 제1축오링(O21), 제2축오링(O22), 제3축오링(O41)과 제4축오링(O42)이 끼움되며, 제1축오링 내지 제4축오링은 제1관 통공(815c)와 연동되어 게이지공(833a)과 배기공(833c)를 선택적으로 개폐한다.

상기 제3축부(816)는 제2축부(815)의 단부에서 연장되는 부분으로서 단부면(816a)와 제2관통공(816b)를 가진다.

또한, 상기 제1관통공과 제2관통공은 원주둘레를 따라 소정간격 이격되어 다수개가 형성되어 있고, 이들 관통공들은 상기 제3축부(816)의 단부면(816a)에서 시작되어 제1관통공을 지나 종단되는 관통중심공(817)을 통해 상호 연통된다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 제3축부는 상기 제2축부와 일체로 형성될 수도 있다.

본 발명의 다른 실시예에 따르면, 상기 제2축부(813)는 그 외주면상에는 안내홈(814)을 추가로 가질 수 있는데, 도 4f에 도시된 바와 같이, 상기 안내홈은 수위측정영역(814a), 배기영역(814b), 단속블로윙영역(814c)와 연속블로윙영역(814d)를 포함하며, 앞서 본 돌출핀(838)을 안내하여 관통축의 이동을 제어하고, 돌출핀의 위치에 따라 수위측정모드, 배기모드, 단속블로윙모드, 그리고 연속블로윙모드를 선택적으로 택일할 수 있도록 하는데, 이에 대해서는 아래에서 상세하게 설명한다.

도 4g는 블로윙밸브의 인서트의 사시도이다. 도 4g에 도시된 바에 의하면, 상기 인서트(82)는, 제1삽입부(821), 제2삽입부(822)와 제3삽입부(823)를 포함한다. 상기 제1삽입부(821)는 관통축의 제3축부의 단부면(816a)에 의해 가압되는 단부면(821a)를 가지며 상기 중심공(837)의 내경보다 작은 직경을 가지고 있어서 측정공(835b)으로부터 중심공으로의 압축공기의 유입을 허용한다. 상기 제2삽입부(822)는 상기 제1삽입부에 직접 연해서 형성된 삽입오링홈(822a)을 가지는데, 상기 삽입오링홈에는 삽입오링(O6)이 끼움되며, 상기 삽입오링은 제3고정부의 단턱부(835d)와의 연동관계를 통해서 중심공(837)으로의 압축공기 흐름을 개폐한다. 상기 제3삽입부(823)는 제2삽입부보다 작거나 같은 직경을 가지며 그 단부가 뒤에 살펴볼 콘(84)의 개구부(844)에 억지끼워맞춤되어 인서트를 콘과 일체로 움직이게 하며 탄성스프링(85)의 바이어스를 인서트에 전달한다. 또한, 제3삽입부는 제2삽입부와 일체로 형성될 수도 있고, 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

도 4h는 본 발명의 일실시예에 따른 블로윙밸브의 콘의 사시도이다. 도 4h에 도시된 바에 의하면, 상기 콘(84)은 제1콘부(841)와 제2콘부(842)로 이루어진다.

상기 제1콘부(841)는 상기 중심공(837)의 단부에 맞물리는 부분으로서 상기 중심공의 단부 형상에 대응되는 형상을 가진다. 예컨대, 도 4e에 도시된 바와 같이, 상기 중심공(837)의 단부에 경사면(839a)을 가진 경사공(839)이 구비된 실시예에 있어서, 상기 제1콘부(841)는 경사면(841)을 가져 상기 경사공에 접촉된다. 또한, 상기 제1콘부는 그 원주둘레를 따라서 콘오링홈(841a)을 가지고 있으며, 상기 콘오링홈에는 콘오링(O9)이 끼움되고, 상기 콘오링은 상기 관통스크류의 중심공의 단부 내면 특히 경사공의 경사면을 밀봉하여 압축공기가 중심공으로 유입되는 것을 차단한다.

상기 제2콘부(842)는 제1콘부에 연해서 형성되는 부분으로서 단턱부(842a)와 돌기부(842b)를 가진다.

상기 탄성스프링(85)은 그 일단부가 상기 제2콘부의 단턱부(842a)와 돌기부(842b)에 걸림되고 타단부가 하우징의 경사공(95)에 걸림되어 지지되며, 상기 콘을 관통스크류의 중심공 쪽으로 바이어스시켜 중심공(837)으로 압축공기의 유입을 차단한다.

출원인은, 이하에서 앞서 본 블로윙밸브와 하우징간의 결합관계를 도 4i 내지 도4j을 참조하여 설명한다.

도 4i는 블로윙밸브가 장착되는 하우징의 부분 절단단면 사시도이다. 도시된 바와 같이, 하우징(9)은 제1수용공(91), 제2수용공(92), 제3수용공(93), 제4수용공(94), 경사공(95)를 포함하는 공간부를 가지며, 상기 공간부는 유출로(96a), 유입로(96b), 게이지유출구(97a), 배기유출구(97b), 탱크유출구(97c)와 유입구(97d)와 연통된다. 도 4j에 도시된 바와 같이, 상기 제1수용공에는 관통스크류의 제1고정부(831)가, 제2수용공에는 오링(O1)이, 제3수용공에는 제2고정부(833)가, 제4수용공에는 제3고정부 내지 제5고정부가 위치되며, 상기 제3수용공의 내면에는 나사산(93a)이 형성되어 있어서, 제2고정부(832)의 나사산(832a)과 나합함으로서 관통스크류가 상기 하우징의 공간부에 고정될 수 있다. 물론, 나합방식이외에, 억지끼워맞춤방식과 같은 다양한 방법이 사용될 수 있음은 당연하다.

출원인은, 이하에서 첨부도면 도4k 내지 도 4n을 참조하여 블로윙밸브의 작용관계를 살펴본다.

도 4k는 수위측정모드에서의 블로윙밸브의 사용상태를 측면도이다. 상기 관 통스크류의 게이지공(833a)은 제2축오링(O22)과 제3축오링(O41)사이에 위치하여 제1관통공과 연통된 상태를 유지하며, 인서트(82)의 삽입오링(O6)은 탄성스프링(85)에 의해 바이어스되는 콘(84)에 의해 단턱부(835d)로부터 이격되어 있기 때문에, 유입로(96b)를 통해 유입된 압축공기(FD)는 측정공(835b)을 거쳐 중심공(837)으로 유입되어 탱크유출구(97c)를 통해 탱크로 유출됨(AT)과 동시에, 이어서 중심공으로 유입된 압축공기는 중심관통공(817)이나 제2관통공(816b)을 지나 게이지공(833a)을 경유해 게이지유출구(97a)를 통해 게이지로 유출된다(AG). 반면, 배기공(833c)은 제3축오링(O41)과 제4축오링(O42) 사이에 위치되어 있기 때문에, 배기공으로의 압축공기의 흐름은 폐쇄된다. 그리고, 상기 콘(84)은 탄성스프링(85)에 의해 바이어스되어 콘오링(O9)이 경사면(839a)를 밀봉하기 때문에, 유입구(97d)로 유입된 압축공기가 콘을 거쳐 중심공(837)으로 유입되는 것을 방지한다. 이 때, 상기 돌출핀(838)은 안내홈(814)의 수위측정영역(814a)에 위치하고 있다. 이와 같은 일련의 작용관계에 의해, 유입된 압축공기 중 탱크의 수위보다 높은 양만큼은 탱크유출구(97c)를 통해 탱크로 빠져나가고 수위에 해당하는 양만큼의 압축공기만이 게이지유출구로 유입되어 수위측정을 가능하게 한다.

도 4l은 환기모드에서의 블로윙밸브의 사용상태를 측면도이다. 푸시버튼(811)을 눌러 관통축을 이동시키면, 상기 관통스크류의 게이지공(833a)은 제1축오링(O21)과 제2축오링(O22)사이에 위치하여 제1관통공(833a)과의 연통이 차단되는 반면, 배기공(833c)은 제2축오링(O22)과 제3축오링(O41) 사이에 위치되어 제1관통공과 연통된 상태를 유지하며 이 때 관통축의 제3축부의 단부면(816a)은 아 직까지 인서트의 제1삽입부(821)의 단부면(821a)을 가압하지 아니하므로 인서트(82)의 삽입오링(O6)은 탄성스프링(85)에 의해 바이어스되는 콘(84)에 의해 단턱부(835d)로부터 여전히 이격되어 있다. 따라서, 유입로(96b)를 통해 유입된 압축공기(FD)는 측정공(835b)을 거쳐 중심공(837)으로 유입되어 탱크유출구(97c)를 통해 탱크로 유출됨과 동시에, 이어서 중심공으로 유입된 압축공기는 중심관통공(817)이나 제2관통공(816b)을 지나 배기공(833c)을 경유해 배기유출구(97b)를 통해 외부로 배기된다. 반면, 게이지공(833a)은 제1축오링(O21)과 제2축오링(O22) 사이에 위치되어 있기 때문에, 게이지공으로의 압축공기의 흐름은 폐쇄된다. 그리고, 상기 콘(84)은 탄성스프링(85)에 의해 바이어스되어 콘오링(O9)이 경사면(839a)를 밀봉하기 때문에, 유입구(97d)로 유입된 압축공기가 콘을 거쳐 중심공(837)으로 유입되는 것을 방지한다. 이때, 돌출핀(838)은 안내홈(814)의 배기영역(814b)에서 움직인다.

도 4m은 단속블로윙모드에서의 블로윙밸브의 사용상태를 측면도이다. 도 4l에 도시된 바에 이어서, 푸시버튼(811)을 더욱 누르면, 관통축(81)은 더욱 진전하고 그 제3축부의 단부면(816a)이 인서트의 제1삽입부의 단부면(821a)을 가압하여 인서트의 삽입오링이 단턱부(835d)에 밀착됨과 동시에, 인서트와 일체로 이동하는 콘(84)는 인서트에 의해 밀려 탄성스프링의 탄성력을 극복하고 경사공(839)과 콘간의 밀봉을 해제한다. 따라서, 유입로(96b)와 측정공(835b)그리고 탱크유출구(97c)은 일렬로 정렬되지만 중심공으로의 유입유로는 차단되므로, 압축공기(FD)는 게이지에 아무런 영향을 미치지 아니하고 탱크로 유출되어 탱크와 유량조절기를 연결하 는 배관의 내부를 세척하게 된다. 이때, 돌출핀(838)은 안내홈(814)의 단속블로윙영역(814c)에서 움직인다.

도 4n은 연속블로윙모드에서의 블로윙밸브의 사용상태를 측면도이다. 도4m의 단속블로윙모드는 블로윙동안 푸시버튼을 계속 눌러주어야 하지만, 도 4n에 도시된 연속블로윙모드를 이용하면, 블로윙동안 푸시버튼이 자동으로 눌러진 상태를 유지하게 된다. 푸시버튼(811)을 반시계방향으로 회전시키면, 돌출핀(838)은 안내홈(814)의 연속블로윙영역(814d)에 위치하게 되어 관통축의 전후진이 방지되므로, 푸스버튼은 자동으로 눌러진 상태를 유지하게 된다.

이어서, 블로윙이 종료되면, 푸시버튼을 다시 시계방향으로 회전시켜 돌출핀을 연속블로윙영역(814d)로부터 해제시키면, 관통축(81)은 탄성스프링(85)의 복원력에 의해 단속수위측정모드, 배기모드, 수위측정모드를 역으로 거치면서 원위치로 복귀한다.

앞서 설명한 바와 같이, 공기공급유닛(ASU)의 압축공기를 유량조절기(21,22 … 2n)에 주입하면, 유량조절기(100)에서 일정 유량으로 변해 퍼지헤드(PH1, PH2, …, PHn)를 통해 탱크(TA1,TA2, …, TAn)로 주입된다. 이때, 주입된 압축공기 중 탱크의 수위보다 높은 양만큼은 각 탱크 내부의 사운딩파이프(Sounding Pipe)를 통해 탱크로 배출되고, 탱크의 수위에 해당하는 압축공기만 배관내에 남아 P/V변환모듈(12)로 유입된다. 여기서, 퍼지헤드(PH1, PH2, …, PHn)는 일반적으로 안전 비순환 밸브(Safety Non-Return Valve)라고 불리어지며 탱크의 액체가 오버플로우(overflow)하게 되면 배관 내의 압력보다 큰 압력이 탱크에 작용하게 되 고 탱크속의 유체는 유량조절기로 역유동하고자 하고자 하는데 이 때 역유동을 차단하여 배관 및 제품의 파손이나 기능저하 등을 방지한다.

다음으로, 상기 P/V변환모듈(14)는 하나 이상의 센서(S1, S2, …, Sn), 증폭부(141), 아날로그스위치(142), AD변환부(143), 중앙처리부(144)와 통신부(145)를 포함한다.

센서(S1, S2, …, Sn)는 유량조절기(21,22,…, 2n)의 게이지유출구(97a)로 유출된 압축공기의 압력을 전압신호를 변환하는데, 스트레인게이지(StrainGage)로 구성되어 있어서 주입된 압축공기의 압력과 대기압을 비교하여 압력의 차이값을 전압신호로 출력한다. 여기서, 센서는 유량조절기의 수와 일치하도록 구성된다. 예컨대, 10개의 탱크의 액체 레벨을 측정하고자 하는 경우에는, 10개의 유량조절기가 설치되고, 10개의 유량조절기 각각으로부터의 압축공기를 주입받는 10개의 센서가 구비된다. 물론, 탱크, 유량조절기, 센서는 수는 당업자에 의해 다양하게 설계변경될 수 있다.

각각의 센서로부터 출력된 전압신호는 미세한 크기를 가지는 전압신호이기 때문에, 증폭부(141)는 이들 센서의 출력신호를 공지의 OP앰프 증폭회로를 사용하여 0.5~4.5V의 전압으로 증폭한다.

이어서, 아날로그스위치(142)는 중앙처리부(144)의 제어하에 각각의 센서로부터 출력된 전압신호를 순차적으로 채널선택하는 멀티플렉스(Multiplexer)를 의미한다.

AD변환부(143)는 상기 아날로그스위치(142)를 거쳐 전송되는 전압신호를 디 지털신호로 변환하는 역할을 하며, 예컨대 공지된 12bit AD변환기가 사용될 수 있다.

중앙처리부(144)는 아날로그스위치를 제어하거나 AD변환부(143)로부터 입력되는 값들을 받아서 통신부(145)를 거쳐 아래 CPU모듈(15)로 전송하는 등 P/V변환모듈을 전반적으로 제어하는 CPU이다. 여기서, 통신부는 RS485방식과 같은 직렬통신방식에 의해 통신하는 장치를 의미한다.

다음으로, CPU모듈(15)은, 중앙처리부(151), 저장부(154), 랜포트(152)와 직렬통신포트(153)를 포함한다.

중앙처리부(151)는, 전원부(16)로부터 전력을 공급받아 상기 P/V변환모듈로부터 수신한 디지털 전압신호를 소정의 연산식(P=H×Y)에 의거 각 탱크의 액체 레벨 값을 연산하고, 이들 액체 레벨 값을 상기 표시부(11)로 전송하며, 상기 입력부(12)로부터의 셋팅값 변경요청에 부응하여 탑재된 소정의 프로그램을 이용해 측정기의 셋팅값을 변경하는 등 측정기의 전반적인 제어를 담당하는데, CPU가 그 일예로 사용될 수 있다.

저장부(154)는 각종 셋팅값과 연산된 액체 레벨 값을 저장한다. 여기서, 셋팅값은 액체 레벨의 측정에 필요한 정보(예컨대, 액체의 비중)를 포함하며, 기타 본 발명의 액체레벨측정기가 탑재되는 선박에 관한 정보, 그리고 탱크에 관한 정보(예컨대, 탱크의 수, 탱크의 이름 등) 등을 포함할 수도 있다.

랜포트(Lan Port,152)는 입력부(12)를 사용하지 아니하고 원격지에서도 각종 셋팅값을 변경하기 위하여 외부 컴퓨터 등과 연결하거나 측정하고자 하는 탱크의 수를 확장하기 위하여 다른 액체레벨측정기와 연결하고자 할 때 사용된다. 도 7에 도시된 바와 같이, 액체레벨측정기 F1, F2, F3, …, Fn을 상호 연결구성하여 탱크의 수를 확장할 수 있다. 예컨대, 각각의 액체레벨측정기가 10개의 탱크를 측정할 수 있다면, 이들 액체레벨측정기를 3개 연결하면, 총 30개의 탱크의 액체 레벨을 측정할 수 있다. 또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 노트북(C)을 랜포트에 연결하여 입력부(12)를 사용하지 아니하고도 소정의 프로그램을 이용해 원격지에서 셋팅값들을 직접 변경할 수도 있다.

직렬통신포트(153)는 각종 셋팅값이나 연산된 액체 레벨 값을 외부 컴퓨터 등에 송신할 수 있도록 외부 컴퓨터 등과 연결가능하게 하는데, 바람직하게는 RS232, RS485통신방식을 사용하는 통신포트가 적합하다. 도9에 도시된 바와 같이, 외부 컴퓨터(C)를 직렬통신포트(153)에 연결하여, 각 탱크의 액체 레벨값을 원격지에서 모니터링할 수도 있다.

다음으로, 입력부(12)는 다수의 키로 구성되어 있으며, 앞서 설명한 각종 셋팅값들을 소정의 프로그램을 이용해 직접 입력변경하는데 사용되는데, 입력부와 CPU모듈간의 데이타통신은 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있으며, 그 일예로, 키를 사용해 입력된 셋팅값은 CPU모듈(15)와 RS485통신방식에 의거 전송될 수 있다.

그리고, 표시부(11)는 CPU모듈로부터 각 탱크의 액체레벨 값을 전송받아 숫자 등과 같은 형태로 표시하는데 이들간의 데이타 통신은 다양한 방식에 의해 이루어질 수 있으며, 예컨대, RS485통신방식에 의해 이루어 질 수도 있다. 그리고, 표시부로는 4×20LCD가 사용될 수 있다.

한편, 표시부(11)나 원격지상의 컴퓨터(C)상에 전송되는 정보는, 탱크를 식별하는 식별정보, 해당 탱크의 액체 레벨 값에 대한 정보를 포함하며, 다수의 액체레벨측정기가 연결된 경우에는 액체레벨측정기를 식별하는 식별정보도 포함하며, 소정의 프로그램으로 이들 정보를 가공하여 액체레벨 값을 탱크별로 또는 액체레벨측정기별로 표시부나 원격지 컴퓨터(C)상에 구분하여 표시할 수 있도록 한다. 물론, 측정기의 셋팅값들에 관한 정보도 포함될 수도 있다.

앞서 살펴본 액체레벨측정기의 작용관계를 간단하게 설명한다.

먼저, 공기공급유닛(ASU)에서 압축공기를 유량조절부(13)의 각 유량조절기의 유입유로(AI)로 주입하면, 탱크의 액체 레벨을 초과하는 하는 압축공기는 탱크로 빠져나가고, 탱크의 액체 레벨에 상응하는 양만 배압으로 남아 게이지유출유로(AG)를 거쳐 P/V변환모듈(12)로 유입된다. 이어서, P/V변환모듈(12)의 각 센서(S1, S2,…,Sn)는 유입된 압축공기의 압력에 상응하는 전압신호를 출력하고 이들 전압신호는 증폭 및 AD변환과정을 거쳐 CPU모듈(15)로 전송된다. CPU모듈(15)에서는 소정의 연산식에 의거 각 탱크의 액체 레벨 값이 연산되고 이들 값들은 소정의 통신방식에 의거 표시부나 외부 컴퓨터상에 전송표시된다.

그리고, 탱크의 액체의 종류나 상태가 변경된 경우에는 CPU모듈에 저장된 액체의 비중을 변경하기 위하여 입력부를 통해 새로운 비중을 입력하거나 외부 컴퓨터를 랜포트에 연결하여 입력부를 통하지 아니하고 원격지에서 직접 비중을 변경할 수도 있다.

또한, 탱크의 배관을 세정할 필요가 있을 때에는 앞서 본 방법을 이용할 수 있기 때문에, 측정기가 과압에 노출되어 파손되는 문제를 해결할 수도 있다.

출원인은 이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 기술적 사상을 구현하는 다양한 변경예와 수정예도 본 발명의 범위에 속하는 것으로 해석됨은 당연하다.

본 발명은, 앞서 본 구성에 의하여 다음과 같은 효과를 도모할 수 있다.

본 발명은, 하나 이상의 유량조절기와 CPU모듈을 탑재하여 하나 이상의 탱크 수위를 동시에 실시간으로 측정할 수 있고, CPU모듈에 장착된 랜포트를 이용해 하나 이상의 액체레벨측정기를 상호 연결함으로서 탱크의 수를 확장할 수 있으며, 노트북 등과 연결하여 액체의 비중과 같은 셋팅값들을 수시로 변경할 수 있어 수시로 변하는 액체의 종류나 상태를 감안하여 액체의 레벨을 측정할 수 있다는 효과를 가진다.

본 발명은, 자체적으로 표시부를 구비하고 있어 실시간으로 변하는 액체의 레벨을 육안으로 확인할 수 있으며, 필요한 경우 CPU모듈에 장착된 직렬통신포트에 외부 PC를 연결하여 각 탱크의 액체의 레벨을 원격 모니터링할 수 있다는 효과를 가진다.

본 발명은, 수위측정모드, 배기모드, 블로윙모드를 선택적으로 개폐하면서도 블로윙모드시에는 게이지로의 압축공기 유입을 자동으로 차단함으로서 과압에 의한 측정기의 파손과 변형을 차단할 수 있다는 효과를 가진다.

Claims (10)

1. 공기공급유닛으로부터의 압축공기 중 탱크의 액체레벨보다 높은 양은 탱크 내부의 사운딩파이프를 통해 탱크로 배출되고 탱크의 액체레벨에 해당하는 양은 아래 P/V변환모듈로 유입되는 하나 이상의 유량조절기를 포함하는 유량조절부와,

   상기 유량조절부의 각각의 유량조절기로부터 압축공기를 주입받아 각각의 탱크의 액체레벨에 상응하는 전압신호를 생성하는 P/V변환모듈과,

   상기 P/V변환모듈로부터 각각의 전압신호를 수신하여 각 탱크의 액체 레벨을 연산하는 CPU모듈과,

   상기 CPU모듈와 연동되어 각 탱크의 액체 레벨을 실시간으로 표시할 수 있는 표시부와,

   상기 CPU모듈와 연동되어 셋팅값을 변경할 수 있도록 셋팅값을 실시간으로 입력할 수 있는 입력부를 포함하는 액체레벨측정기.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 유량조절기는 압력차이로 압축공기의 유입량을 조절하는 입구밸브와, 상기 입구밸브로 유입되는 압축공기의 량을 조절하는 니들밸브와, 상기 입구밸브의 입구단에 연결되어 압축공기의 흐름을 개폐하는 스톱밸브와, 상기 입구밸브의 입구단과 출구단에 연결되어 블로윙시 압축공기가 게이지로 유입되는 것을 자동적으로 차단하는 블로윙밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체레벨측정기.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 블로윙밸브는, 제1고정부, 제2고정부, 제3고정부,제4고정부, 제5고정부와 제6고정부 순으로 이루어지고, 상기 제3고정부는 원주둘레를 따라 형성된 제1스크류오링홈 내지 제2스크류오링홈과 원주 둘레를 따라 천공된 하나 이상의 게이지공과 배기공을 포함하며, 상기 제5고정부는 원주둘레를 따라 형성된 제3스크류오링홈과 제4스크류오링홈과 원주둘레를 따라 천공된 하나 이상의 측정공을 포함하고, 상기 제1고정부 내지 제6고정부의 중심선을 따라 관통된 중심공을 구비한 관통스크류와; 푸시버튼, 제1축부, 제2축부와 제3축부 순으로 형성되고, 제2축부는 그 원주둘레를 따라 제1축오링홈, 제2축오링홈, 제3축오링홈, 제4축오링홈과 제1관통공을 가지며, 제3축부는 제2관통공을 구비하고, 상기 제1관통공과 제2관통공은 중심관통공을 통해 서로 연통되는 관통축과; 제1삽입부와 제2삽입부를 포함하며 제2삽입부는 상기 제1삽입부와의 사이에 인서트오링홈을 구비하 인서트와; 상기 인서트의 단부에 결합되는 제1콘부, 상기 제1콘부에서 연장되는 제2콘부를 포함하며, 상기 제1콘부의 원주둘레를 따라서 콘오링홈이 형성된 콘과; 그 일단부가 하우징의 공간부의 내주면에 지지되고 나머지 일단부가 상기 콘의 제2콘부에 의해 지지되어 상기 콘을 바이어스시키는 탄성스프링을 포함하며, 상기 관통축과 인서트는 상기 관통스크류의 중심공에 삽입되어 탄성스프링에 의해 상기 관통스크류의 중심공 단부에 바이어스되는 콘과 연동되어 수위측정모드, 배기모드와 블로윙모드의 스위칭이 가능한 것을 특징으로 하는 액체레벨측정기.
4. 제 3 항에 있어서, 상기 블로윙밸브는, 제1수용공, 제2수용공, 제3수용공과 제4수용공과 경사공으로 이루어진 공간부를 가진 하우징의 공간부에 삽입고정된 관통스크류와 상기 하우징 내주면 사이에 압축공기에 대한 순차적인 밀봉을 행하기 위하여 상기 제1스크류오링홈 내지 제4스크류오링홈에 각각 끼움되는 제1스크류오링 내지 제4스크류오링과; 상기 관통스크류의 중심공에 이동가능하게 삽입된 상기 관통축과 상기 관통스크류의 내주면간의 압축공기에 대한 순차적인 밀봉을 행하기 위하여 상기 관통축의 제2축부의 제1축오링홈 내지 제2축오링홈에 각각 끼움되는 제1축오링과 제2축오링과 상기 제3축오링홈 내지 제4축오링홈에 각각 끼움되는 제3축오링 내지 제4축오링과; 상기 관통축의 측정공으로의 압축공기 유입을 개폐하도록 상기 인서트오링홈에 끼움된 인서트오링과; 상기 관통스크류의 중심공 단부로의 압축공기 유입을 개폐하도록 상기 콘오링홈에 끼움된 콘오링을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 액체레벨측정기.
5. 제 3 항에 있어서, 상기 관통축은 제1축부의 외주면상에 안내홈을 구비하고, 상기 관통스크류는 그 중심공 내주면에 돌출핀을 가지고 있어서, 상기 돌출핀은 상기 안내홈상에서 안내되는 것을 특징으로 하는 액체레벨측정기.
6. 제 5 항에 있어서, 상기 안내홈은 수위측정모드시 상기 돌출핀이 위치되는 수위측정영역와, 배기모드시에 위치되는 배기영역과, 블로윙시 위치되는 블로윙영역으로 이루어지며, 상기 블로윙영역은 돌출핀의 움직임을 제한하여 지속적인 블로 윙을 행할 수 있게하는 연속블로윙영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 액체레벨측정기.
7. 제 3 항에 있어서, 상기 관통스크류의 중심공은 그 단부에 경사공을 그리고 상기 콘의 제1콘부는 경사면을 가지고 있어서, 상기 제1콘부가 상기 경사공에 접촉하는 것을 특징으로 하는 액체레벨측정기.
8. 제 1 항에 있어서, 상기 P/V변환모듈은, 상기 유량조절부의 각 유량조절기로부터 주입된 압축공기의 압력을 전압신호로 출력하는 하나 이상의 센서와, 상기 센서의 전압신호를 소정 크기의 전압신호로 증폭하는 증폭부와, 증폭된 상기 신호들을 채널선택하여 전송하는 아날로그스위치와, 상기 아날로그스위치로부터 전송된 아날로그 전압신호를 디지털 전압신호로 변환하는 AD변환부와, 상기 아날로그스위치를 제어하며 상기 AD변환부의 디지털 전압신호를 통신부를 거쳐 상기 CPU모듈로 전송하는 중앙처리부를 포함하는 액체레벨측정기.
9. 제 8 항에 있어서, 상기 센서는 스트레인게이지로 구성되어 입력되는 압력과 대기압을 비교하여 압력의 차이를 아날로그 전압신호로 송출하는 것을 특징으로 하는 액체레벨측정기.
10. 제 1 항에 있어서, 상기 CPU모듈은 상기 P/V변환모듈로부터 수신한 디지털 전압신호를 소정의 연산식에 의거 각 탱크의 액체 레벨 값을 연산하고, 이들 액체 레벨 값을 상기 표시부로 전송하며, 상기 입력부로부터의 셋팅값 변경요청에 부응하여 측정기의 셋팅값을 변경하는 등 측정기의 전반적인 제어를 담당하는 중앙처리부와, 각종 셋팅값과 연산된 액체 레벨 값을 저장하는 저장부와, 각종 셋팅값의 변경이 가능하도록 외부 컴퓨터 등과의 연결시킬 수 있고 나아가 다른 액체레벨측정기와도 연결시킬 수 있는 랜포트와, 각종 셋팅값이나 연산된 액체 레벨 값을 외부 컴퓨터 등에 송신할 수 있도록 외부 컴퓨터 등과 연결가능하게 하는 직렬통신포트를 포함하는 것을 특징으로 하는 액체레벨측정기.

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