KR100801028B1 - Precise level measurement system for a Bilge Seperator - Google Patents
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Abstract
본 발명은 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 정전용량형 센서를 빌지분리기의 수평과 수직으로 설치하여 On/Off 동작뿐만 아니라 기름의 높이를 측정할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precision level measurement system and method for an oil and water separation system, and to a system and method for measuring an oil level as well as on / off operation by installing a capacitive sensor horizontally and vertically of a bilge separator. will be.
본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템은 기름이 담긴 유수분리기의 측면의 중간부에 수평으로 부착되어 기름과 물의 비율에 따른 정전용량을 측정하여 펌프를 On/Off하라는 아날로그 신호를 발생시키는 유전율 측정센서와; 상기 유수분리기의 상단의 중간부에 수직으로 부착되어 기름의 높이를 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 높이 측정센서와; 상기 유전율 측정센서와 높이 측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 신호처리부; 및 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 펌프를 On/Off하고 펌프의 동작시간과 물의 높이를 디스플레이 시키는 컨트롤러를 포함한다.Precision level measurement system for oil and water separation system according to the present invention is horizontally attached to the middle of the side of the oil-water separator containing oil to generate an analog signal to measure the capacitance according to the ratio of oil and water to turn on / off the pump A dielectric constant sensor; A height measuring sensor vertically attached to an intermediate portion of an upper end of the oil / water separator to measure an oil height to generate an analog signal; A signal processor which receives analog signals generated by the dielectric constant sensor and the height sensor and converts the analog signals into digital signals; And a controller for turning on / off the pump according to the digital signal converted by the signal processor and displaying the operation time of the pump and the height of water.
유수분리기, 지능형, 높이측정센서, 신호처리부, 컨트롤러 Oil Water Separator, Intelligent, Height Measuring Sensor, Signal Processing Unit, Controller
Description
도 1은 종래의 유수분리 시스템이다. 1 is a conventional oil and water separation system.
도 2는 종래의 정전용량형 높이측정센서이다.2 is a conventional capacitive height measuring sensor.
도 3은 본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템이다.Figure 3 is a precision level measurement system for oil and water separation system according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템의 유전율 측정센서의 특성을 나타내는 그래프이다.Figure 4 is a graph showing the characteristics of the dielectric constant sensor of the precision level measurement system for oil and water separation system according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템의 높이 측정센서의 특성을 나타내는 그래프이다.5 is a graph showing the characteristics of the height sensor of the precision level measurement system for oil and water separation system according to the present invention.
도 6은 본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 방법이다.Figure 6 is a precision level measurement method for oil and water separation system according to the present invention.
본 발명은 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템 및 방법에 관한 것으로, 정전용량형 센서를 빌지분리기의 수평과 수직으로 설치하여 On/Off 동작뿐만 아니라 기름의 높이를 측정할 수 있는 시스템 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a precision level measurement system and method for an oil and water separation system, and to a system and method for measuring an oil level as well as on / off operation by installing a capacitive sensor horizontally and vertically of a bilge separator. will be.
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 분리된 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.Conventional oil-water separation system includes an oil-
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.2 is a conventional capacitive height measuring sensor. Referring to FIG. 2 together with FIG. 1, a capacitive height measuring sensor is a sensor measuring height by using a change in capacitance between two conductors when the dielectric constant of the dielectric 40 between two conductors is changed. In the oil /
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.In this case, even though there is a change in permittivity according to the type of oil, a malfunction of the system occurs as the
종래의 유수분리시스템은 펌프의 On/Off 동작만을 처리함으로써 정확한 기름의 높이를 측정하지 못하여 오동작할 가능성이 높은 문제점이 있었다.Conventional oil and water separation system has a problem that is likely to malfunction because it can not measure the exact height of the oil by processing only the On / Off operation of the pump.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 불편함을 해결하기 위하여 안출된 것으로서,The present invention has been made to solve the inconvenience of the prior art as described above,
본 발명의 목적은 기름의 높이를 직접적으로 측정하여 시스템의 오동작을 개선시킬 수 있는 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.An object of the present invention is to provide a precision level measurement system and method for an oil and water separation system that can directly measure the height of the oil to improve the malfunction of the system.
상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템은 기름이 담긴 유수분리기의 측면의 중간부에 수평으로 부착되어 기름과 물의 비율에 따른 정전용량을 측정하여 펌프를 On/Off하라는 아날로그 신호를 발생시키는 유전율 측정센서와; 상기 유수분리기의 상단의 중간부에 수직으로 부착되어 기름의 높이를 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 높이 측정센서와; 상기 유전율 측정센서와 높이 측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 신호처리부; 및 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 펌프를 On/Off하고 펌프의 동작시간과 물의 높이를 디스플레이 시키는 컨트롤러를 포함한다.In order to achieve the above object, the precision level measurement system for oil / oil separation system according to the present invention is horizontally attached to the middle part of the side of oil-water separator containing oil to measure the capacitance according to the ratio of oil and water to turn on / off the pump. A dielectric constant sensor for generating an analog signal; A height measuring sensor vertically attached to an intermediate portion of an upper end of the oil / water separator to measure an oil height to generate an analog signal; A signal processor which receives analog signals generated by the dielectric constant sensor and the height sensor and converts the analog signals into digital signals; And a controller for turning on / off the pump according to the digital signal converted by the signal processor and displaying the operation time of the pump and the height of water.
유수분리시스템용 정밀 Level 측정 방법은 기름이 담긴 유수분리기의 측면의 중간부에 수평으로 부착되어 기름과 물의 비율에 따른 정전용량을 측정하여 펌프를 On/Off하라는 아날로그 신호를 발생시키는 유전율 측정센서와; 상기 유수분리기의 상단의 중간부에 수직으로 부착되어 기름의 높이를 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 높이 측정센서와; 상기 유전율 측정센서와 높이 측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 신호처리부와; 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 펌프를 On/Off하고 펌프의 동작시간과 물의 높이를 디 스플레이 시키는 컨트롤러를 포함하는 시스템에 있어서 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 방법은, 상기 유전율 측정센서가 유수분리기에 담긴 기름과 물의 비율에 따른 정전용량을 측정하여 펌프를 On/Off하라는 아날로그 신호를 발생시키는 제1단계와, 상기 높이 측정센서가 유수분리기에 담긴 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 제2단계와, 상기 신호처리부가 상기 유전율 측정센서와 높이 측정센서가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 제3단계와, 상기 컨트롤러가 상기 신호처리부에서 변환된 디지털 신호에 따라 펌프의 On/Off의 시간과 기름의 높이를 디스플레이 하는 제4단계; 및 상기 컨트롤러가 상기 신호처리부에서 변환된 펌프를 On/Off하라는 신호에 따라 유수분리기에 부착된 펌프를 가동하는 제 5단계를 포함한다.Precision level measurement method for oil and water separation system is attached to the middle part of the oil-separated oil separator horizontally and measures the capacitance according to the ratio of oil and water to generate an analog signal to turn on / off the pump and ; A height measuring sensor vertically attached to an intermediate portion of an upper end of the oil / water separator to measure an oil height to generate an analog signal; A signal processor which receives analog signals generated by the dielectric constant sensor and the height sensor, and converts the analog signals into digital signals; In a system including a controller for turning on / off the pump according to the digital signal converted by the signal processor and displaying the operation time and the water height of the pump, the precision level measuring method for the oil / water separation system includes: The first step of generating an analog signal to turn on / off the pump by measuring the capacitance according to the ratio of oil and water contained in the separator, and the height measuring sensor measures the capacitance according to the height of oil contained in the oil / water separator A second step of generating a signal, a third step of receiving the analog signals generated by the dielectric constant measuring sensor and the height measuring sensor, and converting the analog signals into a digital signal; A fourth step of displaying the time of the on / off time of the pump and the oil level accordingly; And a fifth step of the controller operating the pump attached to the oil / water separator in response to a signal to turn on / off the pump converted by the signal processor.
이하, 본 발명의 실시예에 대한 구성 및 그 작용을 첨부한 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, the configuration and operation of the embodiment of the present invention will be described in detail.
도 3은 본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템이다.Figure 3 is a precision level measurement system for oil and water separation system according to the present invention.
유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템은 도 3에 도시된 바와 같이 높이 측정센서(100), 유전율 측정센서(200), 신호처리부(300), 컨트롤러(400) 및 원통형 유수분리기(500)를 포함하여 구성된다.The precision level measurement system for the oil and water separation system includes a
높이 측정센서(100)는 원통형 유수분리기(500)의 상단의 중간부에 수직으로 부착하여 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시키는 센서로 도4에 도시된 것과 같이 물의 높이가 64㎝까지는 정전용량값의 변화가 없다가 프로브가 물에 닿기 시작하는 66㎝부터 정전용량값이 선형적으로 증가하는 것으로 프로브가 물에 잠기는 양에 따라 정전용량값이 증가하는 것을 알 수 있어 정전 용량 값에 따라 물의 높이를 측정할 수 있는 센서이다.The
유전율 측정센서(200)는 원통형 유수분리기(500)의 측면의 중간부에 수평으로 부착되어 유수분리기의 기름과 물의 비율에 따른 유전율을 측정하여 펌프를 On/Off하라는 아날로그 신호를 발생시키는 센서로 도5에 도시된 것과 같이 물의 높이가 35㎝까지는 정전용량값의 변화가 없다가 프로브에 물이 닿기 시작하는 순간부터 정전용량값이 증가하여 프로브가 물에 완전히 잠기게 되면 증가한 정전용량값에 더 이상 변화하지 않아 프로브까지 원통에 물이 채워졌는지 안 채워졌는지만을 알 수 있어 ON/OFF 시스템으로 밖에 활용할 수가 없는 센서이다. Dielectric
신호처리부(300)는 높이측정센서(100)와 유전율 측정센서(200)가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변환하는 변환부이다.The
컨트롤러(400)는 데이터를 디스플레이하기위한 화면을 구비하여 상기 신호처리부(300)에서 변환된 디지털 신호에 따라 펌프의 On/Off의 시간과 기름의 높이를 디스플레이하고, 높이 측정센서에서 전송된 신호를 이용하여 펌프를 가동시키기 위해 셋팅(setting)되는 정전용량을 조절하는 조정부이다.The
도 6은 본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 방법이다.Figure 6 is a precision level measurement method for oil and water separation system according to the present invention.
유수분리시스템용 정밀 Level 측정 방법은 도4에 도시된바와 같이 유전율 측정 단계(S100), 정전 용량 측정 단계(S200), 디지털 변환 단계(S300)와 동작 시간 및 높이 디스플레이 단계(S400)와 정전용량 조정 단계(S500)를 포함하여 구성된다.Precision level measurement method for oil and water separation system is as shown in Figure 4, dielectric constant measurement step (S100), capacitance measurement step (S200), digital conversion step (S300) and operating time and height display step (S400) and capacitance It is configured to include an adjustment step (S500).
유전율 측정 단계(S100)는 상기 유전율 측정센서(100)가 유수분리기에 담긴 기름과 물의 비율에 따른 정전용량을 측정하여 펌프를 On/Off하라는 아날로그 신호를 발생시키는 단계이다.Dielectric constant measuring step (S100) is a step in which the dielectric
정전 용량 측정 단계(S200)는 상기 높이 측정센서(200)가 유수분리기에 담긴 기름의 높이에 따른 정전용량을 측정하여 아날로그 신호를 발생시킨다(S200).In the capacitance measuring step (S200), the
디지털 변환 단계(S300)는 상기 신호처리부(300)가 상기 유전율 측정센서(100)와 높이 측정센서(200)가 발생시킨 아날로그 신호들을 받아 디지털 신호로 변 환하는 단계이다.In the digital conversion step (S300), the
동작 시간 및 높이 디스플레이 단계(S400)는 컨트롤러(400)가 상기 신호처리부(300)에서 변환된 디지털 신호에 따라 도4, 도5에 도시된 그래프와 같이 펌프의 On/Off의 시간과 기름의 높이를 디스플레이 하는 단계이다.Operation time and height display step (S400) is the
펌프 조정 단계(S500)는 컨트롤러(400)가 상기 신호처리부(300)에서 변환된 펌프를 On/Off하라는 신호에 따라 유수분리기에 부착된 펌프를 가동하는 단계이다.The pump adjusting step S500 is a step in which the
이상으로 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 이상에서 기술한 실시예는 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. You will understand that. Accordingly, the embodiments described above are exemplary in all respects and not restrictive.
상기한 바와 같은 본 발명에 따른 유수분리시스템용 정밀 Level 측정 시스템 및 방법은 유전율 측정센서로 유전율을 측정하고 높이센서로 기름의 높이를 측정하여 유전율과 기름의 높이 정보로 유수분리기에 부착된 펌프를 가동시키기 위해 셋팅(setting)되는 정전용량을 조절함으로써 시스템의 오동작을 개선시키는 효과가 있다.The precision level measurement system and method for oil and water separation system according to the present invention as described above is to measure the dielectric constant with a dielectric constant sensor and the height of the oil by the height sensor to measure the pump attached to the oil and water separator with the dielectric constant and oil height information. There is an effect of improving the malfunction of the system by adjusting the capacitance set for operation.
또한, 종래의 유수분리시스템이 간접적으로 측정해오던 기름의 높이를 높이 측정센서로 기름의 높이를 직접 측정하여 디스플레이될 수 있도록 하는 효과도 있다.In addition, there is an effect that can be displayed by measuring the height of the oil directly with the height sensor to measure the height of the oil that the conventional oil and water separation system indirectly measured.
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2006
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JP2003065147A (en) * | 2001-08-23 | 2003-03-05 | Yanmar Co Ltd | Cylinder liner cooling water passage structure for internal combustion engine |
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