KR100742843B1

KR100742843B1 - 페하측정장치 및 방법

Info

Publication number: KR100742843B1
Application number: KR1020010020134A
Authority: KR
Inventors: 이원희; 우병인
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-04-16
Filing date: 2001-04-16
Publication date: 2007-07-25
Also published as: KR20020080526A

Abstract

본 발명은 폐수의 페하를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것으로 특히, 화성공정에서 발생된 폐수를 유기물로 분해하고 2차 정화설비로 유입시킬때 정확하고 신뢰성있게 폐수의 페하를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 폐수의 페하를 정확하게 측정하기 위하여 물세정 및 공기세척을 이용하여 폐수속에 포함된 이물질을 제거하며 표준시약을 투입함에 있어 주위온도에 따른 상기 표준시약의 페하값을 적당하게 보상하여 적용함으로써 보다 정확하게 페하를 측정할 수 있고 생산성 및 작업효율도 향상된다.

본 발명의 장치는 온도에 따른 표준시약의 페하값을 보상하는 온도보상부와, 폐수의 페하를 측정하는 페하측정부와, 측정할 폐수를 이동시키는 실린더와, 상기 실린더의 전,후진을 제어하는 실린더제어부와, 상기 페하측정부를 물로 세정하는 물세정부와, 공기로 세척하는 공기세척부 및 표준시약을 투입하는 표준시약공급부로 구성되며, 본 발명의 방법은 물로 페하측정부를 세정하는 단계와, 공기로 세척하는 단계와, 표준시약을 투입하는 단계와, 온도에 따른 표준시약의 페하값을 보상하는 단계 및 정상운전 단계를 포함한다.

폐수, 페하, 표준시약, 물세정, 공기세척, 이물질

Description

페하측정장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING PH VALUE}

도 1은 종래의 폐수 배관에 설치된 페하측정장치의 단면도이다.

도 2는 본 발명의 페하측정장치를 나타내는 전체 구성도이다.

도 3은 도 2의 페하분석장치의 내부 구성도이다.

도 4(a)는 본 발명에 따른 물세정 및 공기세척단계를 나타내는 실린더의 개략적인 단면도이다.

도 4(b)는 본 발명의 표준시약 투입 및 세정 단계를 나타내는 실린더의 개략적인 단면도이다.

도 4(c)는 본 발명의 정상 운전단계를 나타내는 실린더의 개략적인 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 페하측정방법을 보이는 플로우차트이다.

도 6은 온도에 따른 표준시약의 페하값에 대한 보상값을 나타내는 테이블이다.

도 7은 본 발명의 타이머(제1~5) 및 솔레노이드밸브(SV1~4)의 작동에 대한 타임차트이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

10 : 온도보상부 20 : 페하측정부

30 : 실린더 40 : 물세정부

50 : 공기세척부 60 : 표준시약공급부

70 : 실린더제어부 21 : 페하측정센서

22 : 샘플포트 23 : 망

24 : 드레인밸브 31,32,33 : 위치검출센서

34 : 실린더 위치지정대 42 : 물공급 솔레노이드밸브

53 : 표준시약공급 솔레노이드밸브 62 : 공기필터

63 : 에어(AIR) 레귤레이터 64 : 공기세척 솔레노이드밸브

71 : 실린더 전진 솔레노이드밸브 72 : 실린더 후진 솔레노이드밸브

73,74 : 실린더 전,후진속도 제어밸브

본 발명은 페하측정장치 및 방법에 관한 것으로서 보다 상세하게는, 화성공정에서 발생되는 폐수의 페하를 측정하기 위하여 물세정 및 공기세척을 실시하여 폐수속에 포함된 이물질을 제거하며, 표준시약을 투입함에 있어 주위온도에 따른 상기 표준시약의 페하값을 적당하게 보상하여 적용함으로써 보다 정확하게 페하를 측정하는 페하측정장치 및 방법에 관한 것이다.

화성공정에서 발생된 폐수를 생화학처리 설비에서 박테리아를 이용하여 유기물로 분해하고 약품처리로 독성을 제거하여 2차 정화설비로 보낸다. 폐수는 일정치 의 페하(PH)값을 유지하도록 정화되는데 폐수의 페하값을 정확하게 측정하는 것은 공정에서 중요한 요소이다.

도 1은 종래의 일반적인 페하측정장치의 단면을 도시한 것이다. 도 1에 도시한 바와 같이 종래의 페하측정장치는, 폐수가 흐르는 폐수배관(120)과, 상기 폐수배관(120)의 내부에 센서를 넣어 상기 폐수의 페하를 측정하는 페하측정센서(100) 및 상기 페하측정센서(100)을 고정하는 고정장치(110)로 구성된다. 또한, 종래의 페하측정은 페하를 측정하는 페하측정센서(100)로 전원을 공급하고 상기 페하측정센서(100)에서 흐르는 폐수의 페하를 측정하여 상기 측정된 페하값을 일정한 신호로 변환하여 다시 페하값으로 표시하여 운전자가 알 수 있도록 하였다.

그러나, 종래의 페하측정시에는 폐수가 직접 페하측정센서(100)에 닿아 있어서 상기 폐수를 측정하기 위해 유입할때 폐수속에 포함되어 있는 이물질(130)이 부착되어 측정정도가 떨어지며 센서의 수명도 단축되는 문제점이 있었다. 이런 문제점을 해결하고자 폐수가 직접 닿는 센서(100)의 끝부분에 이물질을 걸러주는 망사를 부착한 것도 있으나 상기 문제점을 근본적으로 해결하지는 못했다.

상기 이유로 페하 측정장치의 신뢰성이 낮았기 때문에 24시간 마다 1회 정도를 작업자가 페하측정센서(100)를 뽑아내어 상기 센서(100)에 부착된 이물질을 부드러운 천으로 닦아 제거하고 정도가 떨어진 센서에 대해서는 수정액을 사용하여 측정장치의 영점을 교정하는 것이 주된 방법이었다. 또한, 상기와 같은 작업은 시간은 관내부에 흐르는 유체의 특성에 따라 달라질 수 있다. 예를 들면, 제철소의 화성공정 폐수 중의 페하를 검출하는 것과 고로 집진수 중의 페하는 검출하여 신뢰 성을 확보하는 것은 유체의 특성에 따라 달라질 수 있다.

상기한 종래의 측정값의 정도 불량외에도 검출에 영향을 주는 유체의 온도에 대한 영향을 보상하지 못하는 문제점이 있었다. 유체의 페하는 주위 온도에 따라 변화하는데 반해 이를 적당한 값으로 보상하여 정확한 페하값을 알아보기는 난이한 문제가 있었다.

본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로 화성공정에서 발생하는 폐수의 페하(PH)를 정확하게 측정함으로써 박테리아의 죽음을 방지함은 물론, 상기한 목적 이외에도 폐수에 의한 검출기의 오염으로 인한 측정오차를 줄여 영점의 신뢰성을 확보하며 나아가 화성공정의 폐수설비의 안정적인 가동을 실현하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 구성수단으로서 본 발명의 페하측정장치는, 화성공정에서 발생된 폐수의 페하를 측정하는 페하측정장치에 있어서,
폐수배관 내의 폐수를 샘플링하여 페하 및 온도를 측정하는 페하측정부;
상기 폐수배관에 연결되어 상기 페하측정부로의 폐수의 샘플링이 가능하도록 측정할 폐수를 상기 페하측정부로 이동시키는 실린더;
상기 실린더에 연결되어 상기 실린더의 전진 및 후진을 제어하는 실린더제어부;
상기 페하측정부에 연결되어 상기 페하측정부를 물로 세정하는 물세정부 및 상기 페하측정부에 연결되어 상기 페하측정부를 공기로 세척하는 공기세척부;
상기 측정된 페하값의 오차를 검증하여 정확한 페하값을 측정하도록 상기 페하측정부에 연결되어 표준시약을 투입하는 표준시약공급부; 및
상기 페하측정부에 연결되어, 온도에 따라 기설정된 표준시약의 페하값을 기초로 페하측정값을 상기 페하측정부 주위의 온도에 따라 보상하는 온도보상부를 포함하고,
상기 페하측정부는 폐수의 페하 및 온도를 직접 측정하는 페하측정센서와, 상기 측정할 폐수의 샘플을 담는 샘플포트를 구비하여 폐수의 페하를 측정하고,
상기 물세정부는 자동으로 개폐되며 세정할 물의 흐름을 공급 및 차단하는 물공급 솔레노이드밸브를 포함하고,
상기 표준시약공급부는 상기 페하측정부에 투입될 표준시약을 담는 표준시약탱크와, 자동으로 개폐되며 표준시약을 투입 및 차단하는 표준시약 솔레노이드밸브를 포함하고,
상기 공기세척부는, 자동으로 개폐되며 유입되는 공기를 공급 및 차단하는 공기세척 솔레노이드밸브를 포함하고,

상기 실린더제어부는 자동으로 개폐되며 실린더의 전진 및 후진을 제어하는 실린더 전/후진 솔레노이드밸브 및 소정의 공기를 공급하여 실린더의 충격을 최대한 흡수하며 공기의 전진속도를 제어하는 전진속도 제어밸브 및 후진속도 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.

삭제

또한, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 방법은, 화성공정에서 발생된 폐수가 흐르는 폐수배관과, 상기 폐수배관에 하측에 설치되어 폐수를 밖으로 배출하는 드레인밸브와, 상기 폐수배관의 상측에 설치되어 폐수의 페하를 측정하기 위해 유입시키는 샘플포트 및 상기 샘플토프와 상기 배관의 접촉부에 폐수속에 포함된 이물질을 걸러주는 망을 포함하는 페하측정장치의 페하측정방법에 있어서,

상기 샘플포트내에 묻은 이물질을 물로 세정하는 단계,

상기 샘플포트에 묻은 이물질 및 물기를 공기로 세척하는 단계,

상기 폐수를 상기 샘플포트로 유입하여 폐수의 페하 및 주위온도를 측정하는 단계,

상기 샘플포트내로 표준시약을 투입하는 단계, 및

상기 투입된 표준시약의 페하값을 상기 측정된 주위온도에 따른 페하값으로 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명은 화성공정에서 발생된 폐수의 페하를 보다 정확하게 측정하기 위하여 물세정 및 공기세척을 실시하고 표준시약을 투입함에 있어 온도에 따른 표준시약의 페하값을 보상하여 페하값을 적용함으로써 보다 신뢰성있는 페하측정값을 도출할 수 있는 페하측정장치 및 방법에 관한 것이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세하게 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 페하 분석장치의 전체 구성 블럭도이다. 도 2에 도시한 바와 같이 본 발명의 장치는, 화성공정의 폐수를 유입시켜 폐수의 페하를 측정하는 페하측정부(20)와, 페하를 측정할 폐수의 샘플을 상기 페하측정부(20)로 이동시키는 실린더(30)와, 상기 페하측정부(20)를 물로 세정하는 물세정부(40)와, 상기 페하측정부(20)에 운반되며 페하 측정값을 분석하기 위해 표준시약을 공급하는 표준시약 공급부(50)와, 상기 페하측정부(20) 및 상기 실린더(30)을 공기로 세척하는 공기세척부(60)와, 상기 실린더(30)의 전진 및 후진을 제어하는 실린더 제어부(70) 및 상기 페하측정부(20)에서 측정된 페하값을 온도에 대한 보상값으로 변환하는 온도보상부(10)를 구비한다.

페하측정부(20)는 화성공정에서 발생되는 폐수의 페하를 측정한다. 이때 폐수의 페하를 측정하기 위해서는 측정할 폐수를 상기 페하측정부(20)로 이동시키는데 그 역할을 수행하는 것이 실린더(30)이다. 상기 실린더(30)는 폐수가 흐르는 폐수배관에서 일정량의 폐수를 상기 페하측정부(20)로 이동시켜 폐수가 상기 페하측정부(20)로 유입될 수 있도록 한다. 여기서, 공기압을 이용하여 내부의 제A,B 접점을 ON하여 상기 실린더(30)의 전진과 후진을 제어하는 것은 실린더제어부(70)이다. 한편, 폐수속에는 많은 이물질이 포함되어 있다. 상기와 같이 이물질이 포함된 폐수가 상기 페하측정부(20)로 유입되므로 반복하여 측정하면 상기 페하측정부(20)에 이물질이 묻어 정확한 페하값을 측정하기 어렵다. 또한, 폐수를 이동시키는 실린더(30)에도 이물질이 묻어 있기 때문에 정확한 페하값을 측정하기 어렵다. 따라서, 폐수로부터 정확한 페하값을 측정하기 위해서는 상기 페하측정부(20) 및 실 린더(30)내에 묻은 이물질을 제거해주는 것이 중요한데, 상기 페하측정부(20) 및 실린더(30)에 묻은 이물질을 제거하는 것이 물세정부(40) 및 공기세척부(60)이다. 상기 페하측정부(20)가 폐수를 유입하여 페하를 측정하고 상기 폐수를 밖으로 드레인시킨 후, 상기 물세정부(40)가 일정시간동안 상기 페하측정부(20)를 세정함으로써 내부에 묻은 이물질을 제거한다. 이어, 공기세척부(60)는 일정기간동안 상기 페하측정부(20)에 남은 이물질과 물세정에 의해 남은 물기를 공기로 완전히 제거한다. 또한, 상기 공기세척부(60)는 상기와 동일한 방법으로 실린더(30)에 묻은 이물질을 제거한다. 표준시약 공급부(50)에서는 상기 페하측정부(20)에서 측정한 페하값과 실제 페하값과의 오차를 검증하여 상기 페하측정부(20)의 이상유무를 확인하고 정확한 페하값을 측정하였는지 판단하기 위해 표준시약을 투입한다. 이때, 상기 페하측정부(20)에서 측정한 실제 페하값을 분석하기 위해 투입되는 표준시약의 페하값은 온도에 따라 변하는데 그 변화된 페하값을 보상해주는 것이 온도보상부(10)이다. 온도에 따라 페하값이 변하므로 일정온도에 대한 표준시약의 페하값을 일정값으로 보상하여 적용한다. 따라서, 온도변화에 따른 페하의 오차값을 보상하여 적용함으로써 페하측정부(20)의 정밀도 및 신뢰성을 높일 수 있다.

도 3은 본 발명의 페하분석장치의 내부 구성도이다. 도 3에 도시한 바와 같이 상기 페하측정부(20)은 폐수의 페하를 직접 측정하는 페하측정센서(21)와, 측정할 샘플 폐수를 담는 샘플포트(22) 및 폐수배관에서 유입되는 폐수의 큰 이물질을 걸러주는 망(23)으로 구성되고, 상기 실린더(30)에는 실린더 헤드의 위치를 나타내는 위치지정대(34)와, 상기 위치지정대(34)의 위치를 검출하는 세 개의 실린더 위 치 검출센서, 즉 제1,2,3 위치검출센서(31,32,33)를 구비하며, 상기 물세정부(40)는 수동으로 물의 흐름을 제어하는 수동밸브(41)와, 타이머에 따라 자동으로 개폐되며 물의 흐름을 제어하는 물공급 솔레노이드밸브(42;SV2)를 구비한다. 또한, 표준시약 공급부(50)는 공급할 표준시약을 담는 일정용량의 표준시약 탱크(51)와, 상기 표준시약을 상기 샘플포트(22)로 일정량으로 공급하는 정용량펌프(52) 및 타이머에 따라 자동으로 개폐되며 표준시약의 투입량을 제어하는 표준시약공급 솔레노이드밸브(53;SV4)을 구비하고 상기 공기세척부(60)는 수동으로 공기의 흐름을 제어하는 공기수동밸브(61)와, 청정한 공기를 공급하기 위해 설치된 메쉬가 높은 공기필터(62)와, 이물질 및 물을 공기로 세척하기 위해 공기압이 일정압력 이상의 압력을 계속 유지되도록 하는 에어(Air) 레귤레이터(63) 및 타이머에 따라 자동으로 개폐되며 상기 페하측정부(20)로 흐르는 공기의 공급과 차단을 제어하는 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)를 구비하며, 상기 실린더제어부(70)는 내부의 제A,B 접접을 ON 하여 실린더의 전,후진을 제어하는 실린더 전,후진 솔레노이드밸브(71;SV1-A,72;SV1-B)와, 공기배관을 따라 후단으로 공기량을 실린더에 적절히 공급하여 충격을 최대한으로 흡수하며 상기 제A 접점의 인가로 실린더의 전진속도를 제어하는 전진속도 제어밸브(73) 및 상기 제B 접점의 인가로 실린더의 후진속도를 제어하는 후진속도 제어밸브(74)를 구비한다.

이하, 본 발명의 페하측정장치의 작용을 도 4를 참조하여 상세하게 설명한다. 도 4(a)는 본 발명에 따른 물세정 및 공기세척을 나타내는 실린더의 개략적인 단면도이다. 도 4(a)에 도시된 바와 같이 실린더전진 솔레노이드밸브(71;SV1-A)가 열리면서 제A 접점을 ON 하여 실린더 전진속도 제어밸브(73)를 가동시킴으로써 실린더의 위치지정대(34)가 제2 위치검출센서(32)에 위치하게 되면 물공급 솔레노이드밸브(42;SV2)가 ON 되어 열리고 제2 타이머가 소정의 시간을 카운트하는 동안 상기 페하측정부(20)를 물세정하고 상기 시간이 경과한 후 상기 물공급 솔레노이드밸브(42;SV2)가 OFF 되어 닫힌다. 이어, 상기 페하측정부(20)에 부착된 이물질 및 배관내의 물을 완전히 제거하기 위하여 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)가 열리고 제3 타이머가 소정의 시간을 카운트하는 동안 공기세척을 실시하여 미물질 및 물을 제거하고 상기 시간경과후, 상기 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)를 닫는다. 여기서, 공기세척시 공기수동밸브(61)에서 공기의 공급 및 차단을 수동으로 실행하고 후단에는 청정한 공기를 공급하기 위해 메쉬가 높은 공기필터(62)를 통해 공기를 정화시킨다. 그리고 다음 후단에는 에어(AIR) 레귤레이터(63)를 설치하여 공기의 압력을 일정치 이상으로 유지시켜준다.

도 4(b)는 본 발명의 표준시약 투입 및 세정 단계를 나타내는 실린더의 개략적인 단면도이다. 샘플포트(22)에 샘플링된 폐수의 페하측정값에 대한 오차를 검증하고 페하측정센서(21)의 신뢰성을 검출하기 위하여 표준시약을 투입한다. 예를 들어, 실제 페하값이 PH 5.5 인데 페하측정값이 PH 5로 측정되면 오차값은 PH 0.5가 되며, 이때 측정값과 동일한 PH 5의 표준시약을 투입하면 0.5만큼의 오차발생을 감지할 수 있어 상기 페하측정센서를 교정할 수 있게 된다. 따라서, 샘플포트(22)에 표준시약을 투입하여 페하측정센서(21)를 교정하기 위하여, 도 4(b)에 도시한 바와 같이 실린더 전진 솔레노이드밸브(71;SV1-A)가 열리고 제A 접점을 ON 하여 실린더 전진속도 제어밸브(73)를 가동시킴으로써 실린더의 위치지정대(34)가 실린더 제3 위치검출센서(33)에 위치하면 표준시약 솔레노이드밸브(53;SV4)가 열리고 정용량 펌프(52)가 가동하여 표준시약탱크(51)내에 있는 표준시약을 상기 샘플포트(22)에 일정량을 투입한후 자동적으로 상기 표준시약 솔레노이드밸브(53;SV4)는 닫힌다. 상기 펌프(52)가 정지하고, 제4 타이머가 소정의 시간을 카운트하는 동안 상기 페하측정센서(21)가 정확한 페하와 주위온도를 검출할 수 있도록 상기 일정시간동안 대기한다. 이후, 제5 타이머가 동작하고 온도보상부(10)에서 주위의 온도에 따른 페하값을 보상한다. 도 6는 상기한 바와 같이 측정온도에 따른 표준시약의 온도보상값을 보여주는 것으로 표준시약의 페하값이 온도에 따라 보상된 값으로 교정될 수 있도록 테이블화 한 것이다. 여기서 주의해야 할 것은 표준시약을 투입하여 실제 페하값과 페하측정센서(21)의 페하측정값의 오차를 검증하는데 있어 투입되는 표준시약의 페하값은 주위의 온도에 따라 변하므로 온도에 따른 표준시약의 페하값을 보상해줘야 한다. 따라서, 도 6에 도시한 표준시약의 온도에 따른 페하의 보상값을 적용하여 측정된 페하값의 오차를 검증하고 페하측정센서(21)의 이상유무를 확인하여 최종적으로 이를 교정한다.

상기 온도보상부(10)에서는 소정의 프로그램을 통해 상기 제5 타이머가 소정의 시간을 카운트하는 동안 페하측정값을 보상한다. 예를 들어, PH 7 인 표준시약의 페하는 주위 온도가 30 ℃ 일 경우에는 상기 페하를 적용함에 있어 PH 6.85 를 적용한다. 따라서 온도에 따른 편차에 의한 페하 측정값에 대한 오차를 없앰으로써 페하측정센서(21)를 정확하게 검증할 수 있다.

도 4(c)는 본 발명의 정상 운전단계를 나타내는 실린더의 개략적인 단면도이다. 상술한 바와 같이 페하측정 및 온도에 따른 페하값의 보상이 종료되면 정상 운전을 위하여 실린더(30)는 맨 끝으로 후진한다.도 4(c)에 도시한 바와 같이 실린더 후진 솔레노이드밸브(72;SV1-B)가 열리고 상기 밸브(72;SV1-B)의 제B 접점이 ON 하면 실린더 후진속도 제어밸브(74)가 가동되어 상기 실린더(30)는 후진하게 되고 실린더 위치지정대(34)가 제1 위치검출센서(31)에 위치하게 되면 실린더(30)가 다음 폐수를 샘플링하는 위치가 되고 제1 타이머가 소정의 시간을 카운트하는 동안 다음 측정을 기다린다.

상기와 같이 도 4(a)(b)(c)는 페하측정장치에서의 물세정, 공기세척 및 페하측정센서(21)의 교정시의 실린더(30)의 위치를 나타낸 것으로서, 상기 도 4(a)는 센서(21) 세정시의 실린더 위치를 나타내며 샘플포트(22)로 물과 공기가 들어가 세정을 하고 이물질 및 물을 완전히 제거한 후, 도 2에 도시된 바와 같이 폐수배관에 설치된 드레인밸브(24)로 배출된다. 이로써 상기 센서(21)의 세정이 완료된다. 또한, 도 4(b)는 페하측정센서(21)에 표준시약을 투입하여 상기 센서(21)의 페하측정값의 오차를 검증하고 상기 센서(21)의 교정하는 단계에서의 실린더 위치를 나타내며 드레인밸브(24)를 막고 샘플포트(22)에 표준시약이 충만되도록 한다. 그리고, 도 4(c)는 정상운전시의 실린더 위치를 나타내며 샘플된 물은 페하측정부(20)에 연결된 배관을 통해 드레인밸브(24)로 배출된다.

본 발명은 폐수의 페하를 측정하는 방법을 제공한다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 페하측정방법을 보다 상세하게 설명한다.

도 5는 본 발명에 따른 페하측정방법을 보이는 플로우차트이다. 먼저, 절환스위치가 자동인지를 판단하고 자동이면 다음 단계로 진행한다(S501). 제1 타이머가 동작하여 일정시간동안 카운트하며 상기 시간동안에 다음회의 페하측정을 기다린다(S502). 이어, 상기 제1 타이머가 정지하면(S503) 대기상태가 종료되고 물세정단계를 실행한다. 즉, 상기 제1 타이머가 동작하면 일정시간을 카운트하며 상기 시간동안 다음회의 측정을 기다리는 상태이고 상기 타이머가 정지하면 다음회의 페하측정을 위한 물세정단계를 실시하는 것이다. 계속해서, 상기 제1 타이머가 정지하면(S503) 물세정을 실시하기 위해 실린더전진 솔레노이드밸브(71;SV1-A)가 ON되어 열리고(S504) 실린더 전진속도 제어밸브(73)이 동작하여 실린더(30)가 전진하게 되고 상기 실린더(30)의 위치지정대(34)가 제2 위치검출센서(32)에 위치한 것으로 판단되면(S505) 상기 실린더 전진 솔레노이드밸브(71;SV1-A)는 OFF되어 닫히고 세정하기 위한 물을 공급하기 위해 물공급 솔레노이드밸브(42;SV2)가 ON 되어 열리며, 또한, 제2 타이머가 동작한다(S506). 상기 제2 타이머가 동작하면 일정시간동안 카운트를 실시하고 상기 시간동안 물세정을 실시한다(S507). 이어, 상기 일정시간 경과후 상기 제2 타이머가 정지하면(S508) 상기 물공급 솔레노이드밸브(42;SV2)는 OFF되어 닫히고 물공급은 중단된다(S509). 이로써 물세정단계는 종료된다.

계속해서, 물세정단계가 종료되면 즉시 공기세척단계가 실행된다. 먼저 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)가 ON되어 열리고 제3 타이머가 동작한다(S510). 상기 제3 타이머가 동작하면 일정시간동안 카운트를 실시하며 상기 일정시간동안 공기세척을 실시한다(S511). 이어, 상기 일정시간의 경과후 상기 제3 타이머가 정지한 것 으로 판단되면(S512) 상기 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)는 OFF되어 닫히게 되며(S513) 이로써 공기세척단계는 종료된다.

상기와 같이 공기세척단계가 종료되면 바로 샘플포트(22)의 하단에 설치된 망(23)을 통해 폐수가 상기 샘플포트(22)로 유입되며 페하측정센서(21)에서 페하를 측정한다(S514). 이어, 페하측정이 완료되면 바로 표준시약투입단계로 진행된다. 표준시약을 투입하기 위해 먼저, 실린더 전진 솔레노이드밸브(71;SV1-A)가 ON 되어 열리고(S515) 실린더 전진속도 제어밸브(73)이 작동하여 실린더(30)가 더 전진하게 되며, 상기 실린더(30)의 위치지정대(34)가 제2 위치검출센서(32)에서 더 전진하여 제3 위치검출센서(33)에 위치하게 된다. 따라서 상기 위치지정대(34)가 제3 위치검출센서(33)에 위치함으로써 상기 센서(33)가 ON 되어 것으로 판단되면(S516) 상기 실린더 전진 솔레노이드밸브(71;SV1-A)는 OFF 되어 닫히고 실린더는 더 이상 움직이지 않으며, 또한 표준시약 솔레이드밸브(53;SV4)가 ON 되어 열리게 되며 이어 정용량 펌프(52)가 기동한다(S517). 따라서 상기 펌프(52)에 의해 표준시약탱크(51)내에 있는 표준시약이 일정량 투입된다(S518). 계속해서 표준시약이 일정량 투입되었는지 판단한다(S519). 일정량의 표준시약이 투입이 된 것으로 판단되면 상기 표준시약 솔레노이드밸브(53;SV4)는 OFF되어 닫히고 상기 정용량 펌프(52)는 정지하며 제4 타이머가 작동한다(S520). 상기 제4 타이머가 작동하면 일정시간을 카운트하는 동안 상기 투입된 표준시약을 이용하여 페하측정센서(21)가 정확한 페하값 분석하도록 상기 일정시간동안 대기한다(S521). 여기서, 상기 표준시약을 투입하는 이유는 상기 페하측정센서(21)가 측정한 페하측정값이 실제 폐수의 페하값을 정확하게 측정하였는지 검증하기 위한 것으로서 측정페하값에 대응하는 표준시약을 투입하면 이에 대한 오차의 발생여부를 감지할 수 있다. 즉, 상기 측정된 페하값이 실제 폐수의 페하값과 동일한지 여부를 판단하기 위하여 상기 표준시약을 투입하며, 상기 두개의 페하값에서 오차가 발생하면 이상발생신호를 발생시켜 상기 페하측정센서(21)의 이상유무를 확인한다.

예를 들어, 실제 페하값은 PH 7.5인데 상기 페하측정센서(21)에는 PH 6으로 측정되었다면, PH 7의 표준시약을 투입하면 PH 0.5의 오차값을 감지할 수 있는 것이다. 이어, 상기 일정시간이 경과한 후 상기 제4 타이머는 정지한다(S522). 이로써 표준시약투입단계는 종료된다.

여기서, 주의할 점은 상기 표준시약을 투입할때 표준시약의 페하값이 온도에 따라 약간씩 변한다는 것이다. 따라서 주위온도에 따라 적용되는 표준시약의 페하값은 다르게 적용되어야 한다. 표준시약에 대한 페하측정값의 온도보상값은 미리 작성된 도 6의 테이블을 이용한다. 따라서 페하측정센서(21)에서 측정한 실제 페하측정값이 PH 6.85 이고 이때의 주위 온도가 30℃ 라면, PH 7 인 표준시약을 투입했을때는 오차가 발생한 것이 아니라 정상임을 뜻한다. 왜냐하면 상기 온도에서는 PH 7의 표준시약은 정확하게는 PH 6.85이므로 상기 측정된 페하값과 일치하기 때문이다.

도 6은 페하측정시 주위온도에 따른 표준시약의 페하값에 대한 보상값을 나타낸 테이블이다. 상기 테이블은 오랜 시간동안의 시행착오를 거쳐 검토하여 작성된 데이터를 나타낸 것으로 본 발명에서는 PH 7 및 PH 9 에 대한 온도보상값을 나 타낸다. 본 발명의 당업자라면 상기 테이블에 나타난 수치는 페하측정장소 및 지역에 따라 약간의 차이는 발생할 수 있음을 알 수 있을 것이며, 다른 PH 값들도 실험을 통해 구할 수 있을 것이다.

계속해서 도 5의 플로우차트를 설명한다. 상술한 바와 같이 표준시약을 투입하여 폐수의 실제페하값과 페하측정센서(21)에 의한 측정값을 분석할때 주위온도에 따른 표준시약의 페하값을 보상하여 상기 페하측정센서(21)의 측정값을 검증한다.

상기 제4 타이머가 정지하면(S522) 제5 타이머가 작동하고 표준시약의 페하값에 대한 교정신호를 온도보상부(10)에서 수신한다(S523). 상기 온도보상부(10)는 주위 온도에 따른 표준시약의 페하값을 보상하여 상기 투입된 표준시약에 적용한 후 정확한 페하측정값을 도출한다(S524). 즉, 폐수의 페하값은 온도에 따라 변하므로 투입된 표준시약의 페하값을 온도에 따라 보상을 시켜주는 것으로서, 페하측정센서(21)에서 측정한 페하값과 온도를 동시에 측정하고 표준시약을 이용하여 오차를 검증한후, 상기와 같이 사용된 표준시약의 온도에 따른 보상값을 적용하여 정확한 페하값을 측정한다. 상기 온도보상단계는 상기 제5 타이머에의해 카운트되는 일정시간동안 이루어진다. 미리 설정된 상기 일정시간이 경과하면 상기 제5 타이머가 정지하는데 상기 제5 타이머가 정지되었는지 판단되면(S525) 표준시약에 대한 페하값의 온도보상단계는 종료된다(S526). 온도보상단계가 종료되면 상기에서 적용된 표준시약의 페하값을 이용하여 상기 페하측정센서(21)의 이상유무를 판단한다.

이후, 실린더 후진 솔레노이드밸브(72;SV1-B)가 ON 되어 열리고(S527) 상기 밸브(72)가 열리면 실린더 후진속도 제어밸브(74)가 작동되어 실린더(30)가 후진한 다. 이때 상기 실린더(30)의 위치지정대(34)가 제1 위치검출센서(31)에 위치하여 상기 제1 위치검출센서(31)가 ON 되었는지 판단한다(S528). 이어, 상기 실린더 후진 솔레노이드밸브(72;SV1-B)는 OFF 되어 닫히고, 또한 상기 제1 타이머가 작동한다(S529). 이로써 다음 측정을 대기한다.

도 7은 본 발명의 타이머(제1~5) 및 솔레노이드밸브(SV1~4)의 작동에 대한 타임차트이다. 제1 타이머는 정상운전상태가 시작될때 동작하여 일정시간동안 카운트하며 다음회의 정수세정단계의 시작점에서 동작을 정지한다. 상기 일정시간은 다음회의 정수세정단계가 개시되는 시간까지를 말한다.상기 정지시는 상기 일정시간이 경과한 후가 된다. 이때에는 다음회의 페하측정을 기다리는 상태이다. 상기 제1 타이머는 한 싸이클의 페하측정이 끝나면 정상운전을 위하여 실린더(30)가 후진하여 물을 샘플링 할 수 있는 위치가 되면 다시 동작한다. 즉, 상기 제1 타이머가 동작하면 일정시간을 카운트하며 상기 시간동안 다음회의 측정을 기다리는 정상운전상태이고 상기 타이머가 정지하면 다음회의 페하측정을 위한 물세정단계를 실시하는 것이다. 따라서, 제1 타이머는 한 싸이클의 페하측정이후 다음 측정과의 시간을 제어한다.

제2 타이머는 물세정단계가 개시될때 동작하여 물세정단계가 종료되면 동작을 정지한다. 실린더(30)의 위치지정대(34)가 제2 위치검출센서(32)에 위치한 것으로 판단되면 제2 타이머가 동작하고, 동시에 물공급 솔레노이드밸브(42;SV2)가 ON 되어 열리면서 물세정단계를 실행한다. 이후, 일정시간동안 물세정이 끝나고 상기 일정시간이 경과하면 상기 제2 타이머는 정지하고 상기 솔레노이드밸브(42;SV2)는 OFF되어 닫힌다. 이로써 물세정단계는 종료된다. 따라서, 제2 타이머는 물세정시간을 제어한다.

제3 타이머는 도 7에 도시한 바와 같이 상기 물세정단계가 종료된 후 공기세척단계가 개시될때 동작하여 공기세척단계가 종료되면 동작을 정지한다. 상기 물공급 솔레노이드밸브(42;SV2)가 OFF 되어 닫히면 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)가 ON되어 열리면서 이와 동시에 제3 타이머가 동작한다. 상기 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)가 열림으로써 공기가 유입되어 공기세척을 실시한다. 상술한 바와 같이 유입되는 공기는 에어 레귤레이터(63)에 의해 일정한 압력과 양이 유지된다. 이후, 일정시간동안 공기세척이 끝나고 상기 일정시간이 경과하면 상기 제3 타이머는 정지하고 상기 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)는 OFF되어 닫힌다. 이로써 공기세척단계는 종료된다. 따라서, 제3 타이머는 공기세척시간을 제어한다.

제4 타이머는 표준시약을 투입이 완료되고 상기 투입된 표준시약을 이용하여 정확한 페하측정값 및 온도를 측정하는 시간을 제어한다. 상기 제4 타이머는 표준시약공급 솔레노이드밸브(53;SV4)가 OFF되어 닫히고 정용량 펌프(52)가 정지함과 동시에 동작하여, 일정시간동안 카운트하면서 표준시약으로 측정값에 대한 오차를 검증하고 또한 주위온도를 측정하고 상기 일정시간의 경과후 동작을 먼춘다. 따라서, 상기 제4 타이머는 페하측정센서(21)에서 페하 및 온도를 측정하고 투입된 표준시약을 이용하여 오차를 검증하는 시간을 제어한다.

제5 타이머는 상기 제4 타이머가 정지하면 온도보상단계를 실시하기 위하여 바로 동작한다. 제5 타이머가 동작함과 동시에 온도에 따른 표준시약의 페하값에 대해 보상하는 단계가 실행된다. 제5 타이머에 의해 카운트되는 일정시간동안 온도에 따른 페하값의 보상이 실행되여 최종적으로 정확한 폐수의 페하값이 출력된다. 따라서, 상기 제5 타이머는 온도에 따른 표준시약의 페하값에 대한 보상시간을 제어한다.

또한, 실린더 전진 솔레노이드밸브(71;SV1-A)는 실린더(30)가 전진할때 ON 되어 열린다. 도 7에 도시된 바와 같이 상기 실린더(30)가 전진하는 경우는 물세정단계 및 표준시약투입단계에서다. 물세정단계에서 제1 타이머가 정지하면 정상운전상태는 종료되며 페하측정의 싸이클이 시작된다. 상기와 같이 제1 타이머가 정지하면 상기 실린더 전진 솔레노이드밸브(71;SV1-A)가 ON 되어 열리고 실린더 전진속도 제어밸브(73)를 동작하게 하여 실린더(30)를 전진시킨다. 또한, 표준시약투입단계에서는 제3 타이머가 정지하면 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)가 정지함과 동시에 상기 솔레노이드밸브(71;SV1-A)가 ON되어 열리고 실린더 전진속도 제어밸브(73)를 동작하게 하여 실린더(30)를 전진시킨다.

실린더 후진 솔레노이드밸브(72;SV1-B)는 실린더(30)가 후진할때 ON 되어 열린다. 도 7에 도시된 바와 같이 상기 실린더(30)가 하는 후진하는 경우는 온도보상부(10)에서 온도보상단계가 종료한 후 다시 정상운전할 때이다. 온도보상단계에서 제5 타이머가 정지하면 상기 실린더 상기 실린더 후진 솔레노이드밸브(72;SV1-B)가 ON 되어 열리고 실린더 후진속도 제어밸브(74)를 동작하게 하여 실린더(30)를 후진시킨다.

또한, 상술한 바와 같이 물세정 솔레노이드밸브(42;SV2)는 물세정단계를 시 작할때 ON 되어 열리고 물세정단계가 종료되면 OFF 되어 닫히고 공기세척 솔레노이드밸브(64;SV3)는 공기세척단계를 시작할때 ON 되어 열리고 상기 단계가 종료되면 OFF 되어 닫히며 표준시약공급 솔레노이드밸브(58;SV4)는 표준시약투입단계를 시작할 때 ON 되어 열리고 상기 단계가 종료될 때 OFF 되어 닫힌다. 그리고 정용량 펌프(52)는 표준시약투입 단계에서 동작하여 투입이 완료되면 자동적으로 정지된다.

본 발명은 상술한 장치에 한정되는 것이 아니라 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위에서 변경이 가능하다 할 것이다.

상기와 같이 폐수속에 존재하는 이물질 및 물을 완전히 제거함으로써 폐수의 페하를 정확하게 측정이 가능하고 또한, 온도 변화에 따른 표준시약의 페하 변화값을 적용함으로써 페하 측정시 폐수의 실제 페하값에 대한 페하측정값의 오차를 정확하게 검증할 수 있고 나아가 신뢰성 있는 페하측정을 도모함으로써 생산성 및 작업효율이 향상된다.

Claims

화성공정에서 발생된 폐수의 페하를 측정하는 페하측정장치에 있어서,

폐수배관 내의 폐수를 샘플링하여 페하 및 온도를 측정하는 페하측정부;

상기 폐수배관에 연결되어 상기 페하측정부로의 폐수의 샘플링이 가능하도록 측정할 폐수를 상기 페하측정부로 이동시키는 실린더;

상기 실린더에 연결되어 상기 실린더의 전진 및 후진을 제어하는 실린더제어부;

상기 페하측정부에 연결되어 상기 페하측정부를 물로 세정하는 물세정부 및 상기 페하측정부에 연결되어 상기 페하측정부를 공기로 세척하는 공기세척부;

상기 측정된 페하값의 오차를 검증하여 정확한 페하값을 측정하도록 상기 페하측정부에 연결되어 표준시약을 투입하는 표준시약공급부; 및

상기 페하측정부에 연결되어, 온도에 따라 기설정된 표준시약의 페하값을 기초로 페하측정값을 상기 페하측정부 주위의 온도에 따라 보상하는 온도보상부를 포함하고,

상기 페하측정부는 폐수의 페하 및 온도를 직접 측정하는 페하측정센서와, 상기 측정할 폐수의 샘플을 담는 샘플포트를 구비하여 폐수의 페하를 측정하고,

상기 물세정부는 자동으로 개폐되며 세정할 물의 흐름을 공급 및 차단하는 물공급 솔레노이드밸브를 포함하고,

상기 표준시약공급부는 상기 페하측정부에 투입될 표준시약을 담는 표준시약탱크와, 자동으로 개폐되며 표준시약을 투입 및 차단하는 표준시약 솔레노이드밸브를 포함하고,

상기 공기세척부는, 자동으로 개폐되며 유입되는 공기를 공급 및 차단하는 공기세척 솔레노이드밸브를 포함하고,

상기 실린더제어부는 자동으로 개폐되며 실린더의 전진 및 후진을 제어하는 실린더 전/후진 솔레노이드밸브 및 소정의 공기를 공급하여 실린더의 충격을 최대한 흡수하며 공기의 전진속도를 제어하는 전진속도 제어밸브 및 후진속도 제어밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 페하측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 페하측정부는 상기 페하측정부로 유입되는 폐수의 이물질을 걸러내는 망을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 페하측정장치.
제 1항에 있어서,

상기 실린더는 상기 실린더의 위치를 나타내는 위치지정대 및 상기 실린더의 위치를 검출하는 실린더 위치검출센서를 포함하여 폐수를 이동시키는 것을 특징으로 하는 페하측정장치.
제1항에 있어서,

상기 물세정부는 물을 공급하는 수동밸브와, 소정의 시간을 카운트하는 제2 타이머를 더 포함하고, 상기 물공급 솔레노이드밸브는 상기 제2 타이머에 따라 자동으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 페하측정장치.
제1항에 있어서,

상기 표준시약공급부는 소정의 시간을 카운트하는 제3 타이머를 더 포함하고, 상기 표준시약 솔레노이드밸브는 상기 제3 타이머에 따라 자동으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 페하측정장치.
제1항에 있어서,

상기 공기세척부는 상기 페하측정부로 청정한 공기를 공급하는 공기필터와, 상기 공급되는 공기의 압력이 일정압력 이상으로 유지시키는 에어 레귤레이터와, 소정의 시간을 카운트하는 제4 타이머를 더 포함하고, 상기 공기세척 솔레노이드밸브는 상기 제4 타이머에 따라 자동으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 페하측정장치.
제1항에 있어서,

상기 실린더제어부는 소정의 시간을 카운트하는 제1 타이머를 더 포함하고, 상기 실린더 전/후진 솔레노이드밸브는 상기 제1 타이머에 따라 자동으로 개폐되는 것을 특징으로 하는 페하측정장치.
화성공정에서 발생된 폐수가 흐르는 폐수배관과, 상기 폐수배관에 하측에 설치되어 폐수를 밖으로 배출하는 드레인밸브와, 상기 폐수배관의 상측에 설치되어 폐수의 페하를 측정하기 위해 유입시키는 샘플포트 및 상기 샘플토프와 상기 배관의 접촉부에 폐수속에 포함된 이물질을 걸러주는 망을 포함하는 페하측정장치의 페하측정방법에 있어서,

상기 샘플포트내에 묻은 이물질을 물로 세정하는 단계;

상기 샘플포트에 묻은 이물질 및 물기를 공기로 세척하는 단계;

상기 폐수를 상기 샘플포트로 유입하여 폐수의 페하 및 주위온도를 측정하는 단계;

상기 샘플포트내로 표준시약을 투입하는 단계; 및

상기 투입된 표준시약의 페하값을 상기 측정된 주위온도에 따른 페하값으로 보상하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 페하측정방법.