KR100780707B1 - 초음파유량계 센서블록 - Google Patents

Abstract

본 발명은 초음파유량계 센서블록에 관한 것으로, 내부에 유체가 흐르는 관의 외경 면에 장착하여 발신되고 수신되는 초음파의 정보를 통하여 유량을 측정하는 초음파유량계의 장착이 용이하고 설치자에 따른 설치 불확도를 제거하여 유량을 보다 정확하게 측정할 수 있도록 하기 위하여 개발된 것으로서;

내부에 유체가 관통하여 흐르는 파이프의 외주면 상에 장착되어 초음파를 발진 및 수신하여 유량을 측정하는 초음파유량계에 있어서;

상기 초음파유량계는 파이프의 길이방향으로 길게 연장되고 전후 양측을 이등분하는 중심에서 하부에 인접하여 양 측면을 관통하는 장착홀이 형성되는 몸체와; 상기 몸체의 저면 전방과 후방에 형성되는 초음파 발진부 및 초음파 수신부와; 상기 몸체의 상면에 형성되어 초음파를 발진 또는 수신되는 신호를 연결하는 두 개의 연결단자와; 판 형상을 가지고 상기 몸체의 전면과 배면에 밀착 결합하도록 고정홀이 형성되며, 중앙 상부에서 하단까지 절개되는 절개부를 형성하되 상기 절개부는 상부는 원호형으로 라운드되어있으며 하부로 갈수록 그 폭이 넓어지게 형성되며, 양측면에서 상기 절개부에 인접한 곳까지 연장되는 절곡홈이 형성된 판스프링을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파유량계 센서블록에 관한 것이다.

초음파, 유량계

Description

초음파유량계 센서블록{One Body Ultrasonic Transducer Block}

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도

도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장착과정을 나타낸 개념도

도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 판스프링을 나타낸 부분사시도

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 판스프링을 나타낸 부분사시도

<도면 중 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1 : 파이프

2 : 몸체

21 : 장착홀

3 : 초음파 발진부

4 : 초음파 수신부

5 : 연결단자

6 : 판스프링

61 : 나사 62 : 고정 나사홀

63 : 절개부 64 : 절곡홈

본 발명은 초음파유량계 센서블록에 관한 것으로서, 좀더 상세하게 설명하면 유체가 흐르는 파이프의 외경에 장착하여 초음파를 발진하고 수신하여 유량을 측정하도록 하는 초음파유량계의 구조를 일체형으로 개선하고, 시공이 용이하며 정확한 측정이 가능하도록 하기 위하여 개발된 초음파유량계 센서블록에 관한 것이다.

초음파유량계는 일측에서 발진되는 초음파가 수신되는 그 차이를 연산하여 내부에 흐르는 유량을 측정하는 것으로서, 일반적으로 사용되는 관형의 파이프의 경우 그 내경에 따라 다른 연산식을 적용해야만 한다.

따라서 일측의 발신부와 타측의 수신부를 장착할 때 작업자가 이러한 센서간의 거리를 정확하게 계산하여 설치하여야하므로 정확한 거리의 산출을 위하여 숙련된 전문가의 작업을 필요로 하고 있다.

하지만 일반적으로 규격화된 파이프일지라도 그 내경은 일정하나 파이프의 재질, 허용압력 등의 요인에 따라서 그 두께가 다르게 생산되는 것이 일반적이나 같은 내경에 적용되도록 생산되는 초음파 발진기는 동일하지만 다른 외경으로 인하여 발진되는 초음파가 정확한 거리뿐만 아니라 정확한 방향으로 발진이 되어 수신이 되도록 하기 위하여 숙련된 엔지니어가 설치하여야하며 이에 따른 설치비용의 증가와 함께 오차발생확률이 증가하고 있다.

또한 발진되는 초음파는 파이프 내에서 최대거리인 내경의 중심을 통과하도록 설치하여야 하나 이러한 초음파가 내경의 중심점을 통과하도록 설치하는 것이 매우 어려운 작업이며 이에 따라 발생되는 측정오차도 문제가 되고 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 개발된 것으로서, 그 목적은 초음파를 발진하고 수신하는 거리를 별도로 설정하지 않아도 되는 파이프의 규격에 맞게 일체형으로 형성된 초음파유량계를 제공하는데 있다.

또한, 발진되고 수신되는 초음파가 정확하게 파이프의 중심을 통과하도록 설치하는 작업이 용이하도록 하는데 있다.

또, 설치 후 외력에도 초음파 유량계가 정확한 위치에 고정된 상태를 유지하도록 하는데 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 내부에 유체가 관통하여 흐르는 파이프의 외주면 상에 장착되어 초음파를 발진 및 수신하여 유량을 측정하는 초음파유량계에 있어서;

상기 초음파유량계는 파이프의 길이방향으로 길게 연장되고 전후 양측을 이등분하는 중심에서 하부에 인접하여 양 측면을 관통하는 장착홀이 형성되는 몸체와;

상기 몸체의 저면 전방과 후방에 형성되는 초음파 발진부 및 초음파 수신부와;

상기 몸체의 상면에 형성되어 초음파를 발진 또는 수신되는 신호를 연결하는 두 개의 연결단자와;

판 형상을 가지고 상기 몸체의 전면과 배면에 각각 두 개의 나사에 의하여 밀착 결합하도록 고정 나사홀이 형성되며, 중앙 상부에서 하단까지 절개되는 절개부를 형성하되 상기 절개부는 상부는 원호형으로 라운드되어있으며 하부로 갈수록 그 폭이 넓어지게 형성되며, 양측면에서 상기 절개부에 인접한 곳까지 연장되는 절곡홈이 형성되는 판스프링으로 구성됨을 특징으로 한다.

또한 상기 절곡홈은 일정 간격으로 수 개 형성되되 그 길이는 하부로 갈수록 소폭 길어지게 형성됨을 특징으로 한다.

이에 본 발명의 구성을 첨부된 도면에 의하여 당업자가 용이하게 이해하고 재현할 수 있도록 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 분해사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 장착과정을 나타낸 개념도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 판스프링을 나타낸 부분사시도로서, 상기 초음파유량계는 파이프(1)의 길이방향으로 길게 연장되고 전후 양측을 이등분하는 중심에서 하부에 인접하여 양 측면을 관통하는 장착홀(21)이 형성되는 몸체(2)와;

상기 몸체(2)의 저면 전방과 후방에 형성되는 초음파 발진부(3) 및 초음파 수신부(4) 및 상기 몸체(2)의 상면에 형성되어 초음파를 발진 또는 수신되는 신호를 연결하는 두 개의 연결단자(5)를 두는 구성으로 초음파 발진부(3)와 초음파 수신부(4)를 일체로 형성하여 각각 설치하는 종래 두 번의 작업을 하나의 설치작업으로 가능하게 된다.

이때 상기 초음파 발진부(3)에서 발진되는 초음파는 파이프(1)의 내경의 중 심점을 지나 내벽면에서 반사되어 상기 초음파 수신부(4)에 수신되도록 그 경로를 'V'의 형태로 설정하였다.

이러한 일체화된 장치로 할 경우에는 동일한 규격을 가진 파이프(1)에 맞추어 생산됨으로 현장에서 초음파의 발진과 수신을 위한 거리 설정이 필요없이 단지 정확한 경로 즉 발진되는 초음파가 내경의 중심을 지나도록 설치하는 작업으로 대폭 설치가 간단하면서 용이해지는 것이다.

또한 이러한 몸체(2)의 전면과 배면에 각각 두 개의 나사(61)에 의하여 밀착 결합하도록 고정 나사홀(62)이 형성되며, 중앙 상부에서 하단까지 절개되는 절개부(63)를 형성하되 상기 절개부(63)는 상부는 원호형으로 라운드되어있으며 하부로 갈수록 그 폭이 넓어지게 형성되며, 양측면에서 상기 절개부(63)에 인접한 곳까지 연장되는 절곡홈(64)이 형성되는 판형상의 판스프링(6)을 장착하도록 하고 있다.

이러한 양측의 판스프링(6)은 전술한 발진되는 초음파가 내경의 중심을 정확하게 지나도록 하기 위하여 상기 몸체(2)의 저면은 파이프(1)의 일 접선과 일치하도록 하고, 초음파가 발진되는 중심이 정확히 파이프의 중심을 향하도록 하는 작업을 보다 용이하게 이루어지도록 한 것이다.

즉 상기 판스프링(6)의 절개부(63) 끝단을 파이프(1)의 외경에 대고 조임쇠(22)을 조이면 상기 절곡홈(64)에 압력이 가해져 절개부(63)가 벌어지면서 절곡홈(64)아 수축되는 방향으로 끝단이 절곡되면서 상기 몸체(2)의 저면 가운데에 위치하는 초음파 발진부 및 초음파 수신부가 정확히 파이프 중심을 향하도록 위치하게 되어 이후 상기 몸체(2)의 장착홀(21)을 통하여 파이프(1)와 몸체(2)를 연결하 는 연결수단에 의하여 장착이 완료된다.

이때 상기 판스프링(6)은 탄성력을 가지도록 하여 양측으로 동일하게 반발 복원하려는 힘에 의하여 외부에서 작용하는 다소간의 충격에도 항상 일정한 위치에 고정되도록 함이 바람직하다.

도 4는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 판스프링을 나타낸 부분사시도로서, 상기 절곡홈(64)은 일정 간격으로 수 개 형성되되 그 길이는 하부로 갈수록 소폭 길어지게 형성되는 판스프링(6)의 실시 예를 추가로 제시하였다.

이러한 실시 예는 판스프링(6)의 끝단을 파이프에 밀착시키는 과정에서 가장 먼저 끝단에 인접한 절곡홈(64)이 수축되고 순차적으로 작용하는 힘에 의하여 판스프링(6)을 절곡 및 복원하도록 하는 힘을 가지도록 한 것이다.

이 실시 예의 구조는 도 1 내지 도 3을 참조하여 설명한 구조의 경우에 탄성력이 응집되는 절곡홈(64)의 내측 끝단과 절개부(63)의 사이에 많은 탄성력이 집중되어 초기 절곡과정에서 많은 힘이 드는 문제점이 있으며 또한 어느 한쪽 방향으로 치우치면서 더 많이 힘이 가해짐으로써 부정확하게 몸체가 안착될 가능성이 있는 문제점을 해결하기 위한 것이다.

즉 보다 적은 힘으로 단계적으로 절곡홈이 수축되며 절곡홈(64)이 깊어 약해진 부분부터 수축되므로 인하여 센서가 정확히 파이프의 중심을 향해 조여지도록 유도하여 편리하고 정확한 센서의 장착이 가능한 것이다.

상술한 바와 같이 본 발명은 일체형으로 초음파 발진부 및 수신부를 하나의 몸체에 장착하여 동일한 규격의 파이프에 적용하도록 함으로서 각각의 발진부 및 수신부를 장착하는 작업과 비교하여 작업이 용이해질 뿐만 아니라 설치자에 따른 설치 불확도를 제거하여 유량을 보다 정확하게 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 양측 판스프링에 의하여 발진되고 수신되는 초음파가 정확하게 파이프의 중심을 통과하도록 설치하는 작업이 용이해 짐으로 설치의 용이성뿐만 아니라 설치불확도를 제거하여 정확하게 유량을 측정할 수 있는 효과가 있다.

또, 작업 도중 작업 후에 몸체에 작용하는 힘에도 탄성 복원력에 의하여 다시 정확한 원래 위치로 돌아가도록 하여 정확한 측정 및 중간 정비의 필요성이 대폭 줄어드는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 삭제
2. 내부에 유체가 관통하여 흐르는 파이프의 외주면 상에 장착되어 초음파를 발진 및 수신하여 유량을 측정하는 초음파유량계에 있어서,

   상기 초음파유량계는 파이프의 길이방향으로 길게 연장되고 전후 양측을 이등분하는 중심에서 하부에 인접하여 양 측면을 관통하는 장착홀이 형성되는 몸체와;

   상기 몸체의 저면 전방과 후방에 형성되는 초음파 발진부 및 초음파 수신부와;

   상기 몸체의 상면에 형성되어 초음파를 발진 또는 수신되는 신호를 연결하는 두 개의 연결단자와;

   판 형상을 가지고 상기 몸체의 전면과 배면에 밀착 결합하도록 고정홀이 형성되며, 중앙 상부에서 하단까지 절개되는 절개부를 형성하되 상기 절개부는 상부는 원호형으로 라운드되어있으며 하부로 갈수록 그 폭이 넓어지게 형성되며, 양측면에서 상기 절개부에 인접한 곳까지 연장되는 절곡홈이 형성된 판스프링을 포함하되, 상기 절곡홈은 일정 간격으로 수 개 형성되되 그 길이는 하부로 갈수록 소폭 길어지게 형성됨을 특징으로 하는 초음파유량계 센서블록.

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