KR100695630B1 - 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 기름의 종류에 따라 유전율의 변화가 있음에도 불구하고 셋팅된 정전용량에 따라 오동작이 발생하는 문제점을 개선시킨 시스템 및 방법에 관한 것이다.

본 발명의 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템은 기름이 담긴 유수분리기에 부착되어 기름의 유전율을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제1 높이측정센서; 상기 유수분리기에 부착되어 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제2 높이측정센서; 상기 제1 높이측정센서와 제2 높이측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 신호처리부; 및 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 셋팅(setting)되는 정전용량을 조절시키는 컨트롤러;를 포함한다.

유수분리기, 지능형, 높이측정센서, 신호처리부, 컨트롤러

Description

자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템 및 방법{Intelligent level measurement system and method with self-tuning ability}

도 1은 종래의 유수분리 시스템이다.

도 2는 종래의 정전용량형 높이측정센서이다.

도 3은 본 발명의 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템이다.

도 4는 본 발명의 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 방법이다.

본 발명은 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 특히 기름의 종류에 따라 유전율의 변화가 있음에도 불구하고 셋팅된 정전용량에 따라 오동작이 발생하는 문제점을 개선시킨 시스템 및 방법에 관한 것이다.

도 1은 종래의 유수분리 시스템이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 유수분리 시스템은 기름 등으로 오염된 물을 비중의 차이를 이용하여 분리하는 시스템이다.

종래의 유수분리 시스템은 유수분리기(10), 높이측정센서(20), 펌프(30a, 30b, 30c)를 포함한다. 좌측 하단의 펌프(30a)를 통해 외부로부터 유수분리기(10) 내부로 유입된 물은 기름과 물로 분리된다. 유수분리기(10)에서 기름과 물이 분리 된 후, 기름은 오른쪽 상단에 있는 펌프(30b)를 통해 기름 저장탱크로 버려지고, 물은 오른쪽 하단에 있는 펌프(30c)를 통해 바다로 버려진다. 이때, 좌측 중간부에 위치한 높이측정센서(20)는 물과 기름의 경계점의 높이를 측정하는 센서인데, 정전용량형 높이측정센서가 일반적으로 사용되고 있다.

도 2는 종래의 정전용량형 높이측정센서이다. 도 2를 도 1과 함께 살펴보면, 정전용량형 높이측정센서는 두 도체 사이에 있는 유전체(40)의 유전율이 변화하면 두 도체 사이의 정전용량이 변하는 것을 이용하여 높이를 측정하는 센서이다. 유수분리기(10)에서는 물과 기름의 비율에 따라 유전율이 변하게 되고, 이 변화량을 측정함으로써 물의 높이를 간접적으로 측정할 수 있다.

이 경우에 기름의 종류에 따라 유전율의 변화가 있음에도 불구하고, 셋팅된 정전용량에 따라 펌프(30a)가 작동함에 따라 시스템의 오작동이 발생하고, 오작동시 사용자가 정전용량의 셋팅값을 바꾸어 오작동을 심화시키는 결과를 초래하여 빈번히 에프터 서비스(after service)를 받아와야만 했다.

따라서, 종래의 정전용량형 높이측정센서는 아날로그 신호를 처리함으로써 외부잡음 및 기름의 종류에 따른 영향으로 오동작할 가능성이 높은 문제점이 있다.

이에 본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위한 것으로써, 기름의 종류에 따라 유전율의 변화가 있음에도 불구하고 셋팅된 정전용량에 따라 오동작이 발생하는 문제점을 개선시킨 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

본 발명은 기름이 담긴 유수분리기에 부착되어 기름의 유전율을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제1 높이측정센서; 상기 유수분리기에 부착되어 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제2 높이측정센서; 상기 제1 높이측정센서와 제2 높이측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 신호처리부; 및 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 셋팅(setting)되는 정전용량을 조절시키는 컨트롤러;를 포함하는 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템을 제시한다.

또한, 본 발명은 높이 측정 시스템을 이용한 높이 측정 방법에 있어서, 상기 제1 높이측정센서가 유수분리기에 담긴 기름의 유전율을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제1단계; 상기 제2 높이측정센서가 유수분리기에 담긴 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제2단계; 신호처리부가 상기 제1 높이측정센서와 제2 높이측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 제3단계; 및 컨트롤러가 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 셋팅(setting)되는 정전용량을 조절시키는 제4단계;를 포함하는 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 방법을 제시한다.

이하, 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.

도 3은 본 발명의 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템은 제1 높이측정센서(100), 제2 높이측정센서(200), 신호처리부(300) 및 컨트롤러(400)를 포함 한다.

제1 높이측정센서(100)는 기름이 담긴 원통형 유수분리기(500)의 상부에 부착되어 기름의 유전율을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키고, 제2 높이측정센서(200)는 기름이 담긴 원통형 유수분리기(500)의 중간부에 부착되어 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시킨다. 또한, 신호처리부(300)는 제1 높이측정센서(100)와 제2 높이측정센서(200)가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하고, 컨트롤러(400)는 신호처리부(300)에서 변환된 디지털 신호에 따라 펌프를 가동시키기 위해 셋팅(setting)되는 정전용량을 조절시킨다.

도 4는 본 발명의 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정방법이다. 도 4를 도 3과 함께 살펴보면, 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정방법은 유수분리기(500)에 제1 높이측정센서(100), 제2 높이측정센서(200), 신호처리부(300) 및 컨트롤러(400)가 부착된 높이 측정 시스템을 이용한다.

먼저, 상기 제1 높이측정센서(100)가 유수분리기에 담긴 기름의 유전율을 측정하여 아날로그 신호를 발생시킨다(S100).

다음으로, 상기 제2 높이측정센서(200)가 유수분리기에 담긴 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시킨다(S200).

다음으로, 신호처리부(300)가 상기 제1 높이측정센서(100)와 제2 높이측정센서(200)가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환한다(S300).

마지막으로, 컨트롤러(400)가 상기 신호처리부(300)에서 변환된 디지털 신호에 따라 유수분리기에 부착된 펌프를 가동시키기 위해 셋팅(setting)되는 정전용량 을 조절시킨다(S400).

상기 본 발명의 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템 및 방법은 제1 높이측정센서(100)로 기름의 유전율을 측정할 수 있는 센서를 사용하고, 제1 높이측정센서(100)가 발생시킨 신호를 신호처리부(300)로 전달함으로써 자동으로 정전용량의 값이 셋팅되는 원리를 이용한다. 그리고, 제2 높이측정센서(200)로 기름의 정전용량을 측정할 수 있는 센서를 사용하여 정전용량형 센서의 단점인 기생 정전용량에 의한 신호의 오차를 최소화시키는 동시에 자동으로 정전용량의 값이 셋팅되는 원리를 이용한다.

이상에서 설명한 내용을 통해 본 업에 종사하는 당업자라면 본 발명의 기술사상을 이탈하지 아니하는 범위 내에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용만으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의하여 정해져야 한다.

이상에서와 같이 본 발명에 의한 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템은 제1 높이측정센서로 기름의 유전율을 측정할 수 있는 센서를 사용하고, 제1 높이측정센서가 발생시킨 신호를 신호처리부로 전달함으로써 자동으로 정전용량의 값이 셋팅될 수 있도록 한다.

또한, 제2 높이측정센서로 기름의 유전율과 정전용량을 동시에 측정할 수 있는 센서를 설치하여 정전용량형 센서의 단점인 기생 정전용량에 의한 신호의 오차를 최소화시키는 동시에 자동으로 정전용량의 값이 셋팅될 수 있도록 한다.

Claims (3)

1. 기름이 담긴 유수분리기에 부착되어 기름의 유전율을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제1 높이측정센서;

   상기 유수분리기에 부착되어 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제2 높이측정센서;

   상기 제1 높이측정센서와 제2 높이측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 신호처리부; 및

   상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 셋팅(setting)되는 정전용량을 조절시키는 컨트롤러;

   를 포함하는 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,

   상기 제1 높이측정센서는 유수분리기의 상부에 부착되는 것을 특징으로 하는 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 시스템.
3. 높이 측정 시스템을 이용한 높이 측정 방법에 있어서,

   제1 높이측정센서가 유수분리기에 담긴 기름의 유전율을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제1단계;

   제2 높이측정센서가 유수분리기에 담긴 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제2단계;

   신호처리부가 상기 제1 높이측정센서와 제2 높이측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 제3단계; 및

   컨트롤러가 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 셋팅(setting)되는 정전용량을 조절시키는 제4단계;

   를 포함하는 자기조정 기능을 갖는 지능형 높이 측정 방법.

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