KR100872151B1 - Auto smapler having an accurate isokinetic sampling control function through automated differential pressure compensation and method for controlling isokinetic sampling using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 굴뚝으로부터 배출되는 입자상 물질(먼지)과 가스상 물질을 자동으로 채취하여 배출가스 내 먼지 및 오염물질의 양과 농도를 산출하기 위한 오토샘플러 및 이를 이용한 등속흡인 제어 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 굴뚝의 배출가스 유속 측정시 사용되는 차압센서(150)를 실시간으로 보정하여 유속 데이터의 오차를 최소화함으로써 등속흡인의 정밀 제어를 가능하게 하는 오토샘플러와 이를 이용한 등속흡인 제어 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an autosampler for calculating the amount and concentration of dust and pollutants in the exhaust gas by automatically collecting particulate matter (dust) and gaseous substances discharged from the chimney, and a method for controlling constant velocity using the same. The present invention relates to an autosampler and a constant velocity suction control method using the same to enable precise control of constant velocity suction by correcting a
일반적으로 공장 또는 기타 산업시설 등에는 제품의 생산 및 가공 처리 공정 중 발생되는 각종 폐 가스와 먼지들을 외부로 배출하기 위해 굴뚝이 설치된다. 이러한 굴뚝을 통하여 배출되는 배출가스 중에는 먼지와 같은 입자상 물질과 NOX, SOX 등과 같은 유해성 가스들이 포함되어 있다. 이러한 먼지 또는 유해성 가스들이 대 기에 그대로 방출되는 경우 인간에게 호흡기 질환 등과 같은 질병을 유발할 수 있을 뿐만 아니라, 산성비 등의 원인물질이 되어 대기뿐만 아니라 토양을 오염시키는 등 전반적인 환경파괴의 결과를 초래하게 된다. In general, chimneys are installed in factories or other industrial facilities to discharge various waste gases and dusts generated during the production and processing of products. During the off gas discharged through the chimney such that it contains harmful gases, such as particulate matter, such as dust and NO X, SO X. If these dusts or harmful gases are released to the atmosphere, they can cause diseases such as respiratory diseases in humans, and they can be the cause of acid rain and other environmental pollution by polluting the soil as well as the air. .
이에 따라, 정부에서는 각 공장 또는 기타 산업시설에 설치된 굴뚝으로부터 배출되는 입자상 물질과 가스상 물질의 배출허용치에 관한 규정을 마련함과 아울러, 각 굴뚝에서 배출되는 오염물질의 양과 농도를 실시간으로 파악하고 감시할 수 있도록 각 사업장의 굴뚝마다 배출가스 시료를 채취하여 분석할 수 있는 설비를 구축하고 분석 결과를 주기적으로 보고할 것을 의무화하고 있다. Accordingly, the government has established regulations on the allowable discharge of particulate matter and gaseous substances from chimneys installed at each factory or other industrial facilities, and the amount and concentration of pollutants emitted from each chimney in real time. In order to do so, it is mandatory to establish a facility to collect and analyze emission gas samples at each of the chimneys of each workplace and to report the results of the analysis periodically.
도 1 에는 일 예로서 이러한 배출가스의 채취 및 분석을 위해 설치되는 종래의 시료 채취 설비가 개략적으로 도시된다. 1 schematically shows a conventional sampling facility installed for the collection and analysis of such exhaust gases as an example.
도시된 바와 같이, 종래에는 배출가스 시료의 채취 및 분석을 위해, 굴뚝(S) 벽을 통하여 하방으로 절곡 형성된 흡인노즐(1)을 삽입하여 굴뚝 내에서 상승 배출되는 배출가스의 일부를 흡인하였다. 흡인된 배출가스 중 먼지는 일정 온도로 가열 유지되는 여과지홀더(4)에 구비된 실리카 섬유제 여과지에 의해 포집된다. 먼지가 포집된 여과지는 110 내지 115℃의 온도로 1-3시간에 걸쳐 충분히 건조되어 부착수분이 제거되며, 건조된 먼지의 중량을 측정하여 배출가스 내 먼지의 중량농도를 계산하게 된다. As shown in the related art, in order to collect and analyze the exhaust gas sample, a
그리고, 먼지가 제거된 배출가스는 도 1 에 도시된 바와 같이, 임핀저트레인(5)을 통과한다. 상기 임핀저트레인(5)은 냉각조(6) 내에 다수개, 통상 4 개의 임핀저(7)가 설치된 박스체로서, 먼지가 제거된 배출가스는 4개의 임핀저(7)를 순차적으로 통과하면서 임핀저(7) 내 흡수액에 의해 수분이 흡수 제거되고 냉각조(6)에 의해 냉각된 후 연결관(8)을 통하여 이송된다. 연결관(8)에는 굴뚝으로부터 배출가스를 흡인함과 아울러 연결관(8)을 통하여 배출가스를 이송시키는데 필요한 추진력을 제공하는 진공펌프(11)가 구비된다. 상기 진공펌프(11)의 구동에 따라 흡입된 배출가스 시료는 가스미터(12)에 공급되며, 상기 가스미터(12)에서 배출가스 시료의 유속 및 압력, 그리고 입구 및 출구온도 등의 데이터가 측정되어 배출가스 내 오염물질의 농도 등을 측정할 수 있게 되는 것이다. Then, the exhaust gas from which the dust is removed passes through the
한편, 이러한 방법에 의하여 배출가스 시료를 채취 분석하는 경우에 있어서, 배출가스내 먼지 농도의 측정값 오차를 줄이기 위해서는 배출가스 시료의 등속흡인이 실현되어야 한다. 등속흡인이란, 배출가스 시료를 굴뚝 내 실제 배출가스의 유속과 동일한 속도로 흡인하는 것을 의미한다. 먼지는 입자상 물질로서 배출가스의 속도로 움직이면서 관성을 가지게 되는데, 이러한 이유로 배출가스 속도보다 낮은 속도로 흡인을 하게 되면 무게가 많이 나가는 먼지 입자는 관성에 의해 그대로 흡인이 되고 무게가 적게 나가는 입자들만 다른 곳으로 빠져나가게 되어 먼지 농도 측정값은 실제 먼지의 농도보다 더 높아지게 된다. 따라서, 등속흡인이 실현되어야 만 비로소 흡인된 배출가스 시료로부터 측정된 먼지의 농도가 실제 배출가스 내에 포함된 먼지의 농도와 같아지게 되는 것이다. On the other hand, in the case of collecting and analyzing the exhaust gas sample by this method, the constant velocity suction of the exhaust gas sample should be realized in order to reduce the measurement error of the dust concentration in the exhaust gas. By constant velocity suction, it means that the exhaust gas sample is sucked at the same speed as the flow rate of the actual exhaust gas in the chimney. Dust is a particulate matter that moves at the speed of the exhaust gas and has inertia. For this reason, when suctioning at a speed lower than the exhaust gas speed, the heavy dust particles are sucked by the inertia, and only the small weight particles are different. As it exits, the dust concentration readings will be higher than the actual dust concentration. Therefore, it is only when the constant velocity suction is realized that the concentration of dust measured from the sample of aspirated exhaust gas becomes equal to the concentration of dust contained in the actual exhaust gas.
이러한 등속흡인을 실현하기 위하여, 종래의 시료 채취 설비에서는, 도 1 에 도시된 바와 같이, 굴뚝 내에 피토관(2)과 온도센서(3)를 추가로 삽입하고, 가스미터(12)의 출구측에 오리피스(13)를 설치하였다. 그리고, 상기 피토관(2)과 오리피스(13)에는 각각 차압 측정을 위한 피토마노미터(9)와 오리피스마노미터(14)가 구비되었다. 상기 피토관(2)에 연결된 피토마노미터(9)를 통하여는 배출가스의 전압(Pt; total pressure)과 정압(Ps; static pressure)의 차압, 즉, 동압(h)이 측정되고, 오리피스마노미터(14)를 통하여는 오리피스(13)를 통과한 배출가스 시료의 압력강하가 측정된다. 피토관(2)을 이용한 동압 측정치와 흡인노즐(1)의 직경, 피토계수, 오리피스계수, 온도, 압력을 정해진 공식으로 연산하여 그에 해당하는 오리피스 양단의 압력강하치(h)를 구하고, 오리피스마노미터에 의해 측정되는 실제 오리피스 양단의 압력강하치가 계산값과 동일하게 되도록 유량조절밸브(10)를 조작함으로써 등속흡인이 실현되는 것이다. In order to realize such constant velocity suction, in the conventional sampling system, as shown in Fig. 1, the
그러나, 상술한 바와 같은 종래의 시료 채취 설비에 의한 배출가스 시료 채취 및 분석 방법은, 배출가스의 유속과 흡인유량은 파악되지 않은 채 피토관(2)의 동압치와 오리피스 압력강하치의 상관공식을 적용하는 간이방식으로서, 오리피스가 기름, 먼지 등으로 오염되면 큰 오차를 유발할 수 있으므로 주기적으로 클리닝을 해야 하는 불편이 따를 뿐만 아니라, 각종 데이터의 수집 및 연산을 별도로 실시해야 하는 단점이 존재하였다. 또한, 유량조절밸브(10)를 수동으로 조정하여야 했기 때문에 정밀한 유량 조절에 한계가 있었으며, 배출가스의 총압과 정압의 차압 측정시 오차로 인하여 정밀한 등속흡인이 이루어지지 못하는 단점이 있어 왔다. However, the exhaust gas sampling and analysis method using the conventional sampling equipment as described above applies the correlation formula between the dynamic pressure value of the
따라서, 본 발명은 상술한 바와 같은 종래 배출가스 시료의 채취 및 분석 설비 및 방법의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 실제 굴뚝을 통하여 배출되는 배출가스의 유속을 측정하고, 이를 토대로 등속흡인을 실현하기 위해 요구되는 등속흡인유량을 직접적으로 산출하여, 흡인유량 지시치가 산출된 등속흡인유량과 일치되도록 유량조절밸브가 자동 조절되며, 배출가스의 총압과 정압의 차압 측정시 발생하는 오차를 보정함에 따라 배출가스의 유속을 정밀 측정하여 정확한 등속흡인의 실현이 가능한 오토샘플러를 제공하는 것으로 목적으로 한다. Therefore, the present invention was devised to solve the problems of the conventional exhaust gas sample collection and analysis equipment and method as described above, and measures the flow velocity of the exhaust gas discharged through the actual chimney, and realizes constant velocity suction based on this. The flow rate control valve is automatically adjusted to calculate the constant velocity suction flow rate required to achieve the same, and the suction flow rate indication value is consistent with the calculated constant velocity suction flow rate. An object of the present invention is to provide an autosampler capable of precisely measuring the flow velocity of exhaust gas to realize accurate constant velocity suction.
본 발명의 목적 및 장점들은 이하 더욱 상세히 설명될 것이며, 실시예에 의해 더욱 구체화될 것이다. 또한, 본 발명의 목적 및 장점들은 청구범위에 나타난 수단 및 이들의 조합에 의해 실현될 수 있다.The objects and advantages of the present invention will be described in more detail below, and will be further embodied by the examples. Furthermore, the objects and advantages of the present invention can be realized by the means indicated in the claims and combinations thereof.
상술한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 오토샘플러(100)는, 피토관(2)과 흡입노즐, 그리고 온도센서(3)를 포함하는 프로브에 엄빌리컬 케이블(50)로 연결되어 굴뚝 배출가스를 자동으로 채취 분석하는 오토 샘플러로서, 상기 온도센서(3)로부터 감지된 굴뚝 온도(Ts) 신호를 전달하는 온도신호선(110)과; 상기 흡입노즐로부터 흡입된 배출가스 시료가 이송되는 시료이송관(120)과; 상기 시료이송관(120)에 설치되어 배출가스 시료를 이송시키기 위한 흡인력을 제공하는 진공펌프(125)와; 상기 시료이송관(120)의 진공펌프(125) 후단에 구비되어 배출가스 시료의 흡인유량(rFlow), 가스미터압력(Pm), 가스미터(128)로 유입되는 배출가스 시료의 온도(Tm)를 측정하는 가스미터(128)와; 모터의 작동에 따라 개폐되어 상기 시료이송관(120)을 통하여 이송되는 배출가스 시료의 유량을 조절하는 전동밸브(122)와; 상기 피토관(2)으로부터 흡입된 배출가스의 정압과 전압을 각각 전달받는 정압포트(130) 및 전압포트(140)와; 상기 정압포트(130)에 연결되어 배출가스의 정압을 측정하는 정압센서(135)와; 상기 정압포트(130) 및 전압포트(140)에 연결되어 배출가스의 정압과 전압의 차압인 동압(h)을 측정하는 차압센서(150)와; 상기 차압센서(150)의 영점 보정을 위해 차압센서(150)에 에어와 배출가스를 일정 주기로 선택적으로 공급하는 차압보정부(160)와; 상기 차압센서(150)에 배출가스 및 에어가 선택적으로 공급되도록 차압보정부(160)를 제어하며, 에어 차압 측정값을 기준으로 배출가스 차압 측정값을 보정하고, 상기 온도센서(3)와 가스미터(128), 그리고 정압센서(135)와 차압센서(150)로부터 측정된 신호를 전달받아, 배출가스 밀도와 유속을 계산하며, 계산된 유속을 기초로 등속흡인 실현을 위한 등속유량을 산출하고, 산출된 등속유량과 가스미터(128)로부터 측정된 흡인유량을 비교하여, 가스미터 흡인유량이 등속유량과 같아지도록 상기 전동밸브(122)를 제어하는 제어부(180)를 포함한다. Autosampler 100 according to the present invention for achieving the above object, the chimney is connected to the probe including a
여기서, 상기 차압보정부(160)는, 배출가스의 전압을 차압센서(150)로 전달하기 위하여 상기 전압포트(140)와 차압센서(150) 사이에 연결되는 전압전달유 로(161)와; 배출가스의 정압을 차압센서(150)로 전달하기 위하여 상기 정압포트(130)와 차압센서(150) 사이에 연결되는 정압전달유로(162)와; 상기 전압전달유로(161)와 정압전달유로(162) 사이에 각각 연결되는 제1공통유로(163) 및 제2공통유로(164)와; 상기 각 공통유로에 연결되어 외부로부터 공급된 에어가 이송되는 에어공급유로(166)와; 상기 에어공급유로(166)에 구비되어 에어의 공급 및 차단을 단속하는 에어솔레노이드밸브(S5)와; 상기 전압전달유로(161)와 각 공통유로의 연결부, 그리고 상기 정압전달유로(162)와 각 공통유로의 연결부에 각각 설치되는 삼방솔레노이드밸브(S1,S2,S3,S4)를 포함한다. Here, the differential
그리고, 상기 제어부(180)는 상기 에어솔레노이드 밸브를 개방하여 에어를 공급함과 동시에 상기 삼방솔레노이드밸브(S1,S2,S3,S4)의 개폐 방향을 제어하여 에어를 차압센서(150)로 유입시킨 후 측정된 에어 차압 측정값을 전달받고, 상기 에어솔레노이드 밸브를 폐쇄하여 에어의 공급을 차단함과 동시에 각 삼방솔레노이드밸브(S1,S2,S3,S4)의 개폐 방향을 제어하여 상기 전압전달유로(161)와 정압전달유로(162)를 통하여 배출가스를 차압센서(150)로 유입시킨 후 측정된 배출가스 차압 측정값을 전달받아, 상기 배출가스 차압 측정값에서 에어 차압 측정값만큼 감해줌에 따라 배출가스 차압을 보정한다. The
한편, 상기 시료이송관(120)에는 전동밸브(122)의 후단에 구비되어 배출가스 시료 내 먼지의 채취 유량을 수동 조절하기 위한 제1조정밸브(123)와; 상기 전동밸 브(122)와 제1조정밸브(123)에 병렬로 연결되어 배출가스 중 가스시료가 이송되는 오리피스관(124)과; 그리고, 상기 진공펌프(125)에 병렬로 연결된 바이패스관(126)에 구비되어 저유량 채취시 진공펌프(125)의 과부하를 방지할 목적으로 사용되는 유량 미세 조정용 제2조정밸브(127)를 더 포함한다. On the other hand, the
아울러, 본 발명에 따른 등속흡인 제어 방법은, 피토관(2)과 흡입노즐, 그리고 온도센서(3)를 포함하는 프로브에 엄빌리컬 케이블(50)로 연결되는 오토샘플러를 이용한 굴뚝 배출가스의 등속흡인 제어 방법으로서, 상기 온도센서(3)로 굴뚝 온도(Ts)를 측정하는 단계와; 진공펌프(125)의 흡인력을 이용하여 상기 흡입노즐로부터 배출가스 시료를 흡입하여 시료이송관(120)을 통해 이송시키는 단계와; 상기 시료이송관(120)을 통해 이송되는 배출가스 시료의 흡인유량(rFlow), 가스미터압력(Pm), 가스미터(128)로 유입되는 배출가스 시료의 온도(Tm)를 측정하는 단계와; 차압센서(150)에 에어를 공급하고 차압을 측정하는 단계와; 상기 차압센서(150)에서 피토관(2)으로부터 흡입된 배출가스의 정압과 전압의 차압을 측정하는 단계와; 상기 차압센서(150)에 의해 측정된 배출가스의 정압과 전압의 차압에서 에어의 차압 측정값만큼 감하여 배출가스 차압을 보정하는 단계와; 상기 피토관(2)으로부터 흡입된 배출가스의 정압을 측정하는 단계와; 상기 온도센서(3)와 가스미터(128), 그리고 정압센서(135)와 차압센서(150)로부터 측정된 신호를 전달받아, 미리 정해진 계산식에 따라 배출가스 밀도와 유속을 계산하는 단계와; 상기 계산된 배출가스 유속을 기초로 등속흡인 실현을 위한 등속유량을 산출하고, 산출된 등속유량과 가 스미터(128)로부터 측정된 흡인유량을 비교하는 단계와; 상기 가스미터 흡인유량이 등속유량과 같아지도록 시료이송관(120)에 설치된 전동밸브(122)의 개폐 정도를 조절하는 단계를 포함한다.In addition, the constant velocity suction control method according to the present invention is a constant velocity of the flue gas using an autosampler connected to the probe including the pitot tube (2), the suction nozzle, and the temperature sensor (3) by an umbilical cable (50). A suction control method, comprising: measuring a chimney temperature (Ts) with the temperature sensor (3); Sucking the exhaust gas sample from the suction nozzle using a suction force of the
상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 차압 보정을 통하여 실제 굴뚝을 통해 배출되는 배출가스의 유속을 정확하게 측정하고, 이를 토대로 등속흡인 실현을 위한 등속흡인유량을 계산하게 되므로 흡인유량 오차를 최소화할 수 있으며, 계산된 등속흡인유량에 따라 전동밸브가 자동조절되므로 정밀하고 정확한 등속흡인의 실현이 가능한 탁월한 효과를 갖는다. According to the present invention as described above, it is possible to minimize the suction flow rate error by accurately measuring the flow rate of the exhaust gas discharged through the actual chimney through the differential pressure correction, and calculate the constant velocity suction flow rate for realizing the constant velocity suction Therefore, since the electric valve is automatically adjusted according to the calculated constant velocity suction flow rate, it has an excellent effect that can realize precise and accurate constant velocity suction.
이하, 본 발명에 따른 오토샘플러(100)의 구성 및 작동관계에 대하여 첨부된 도면과 바람직한 실시예를 참조로 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the configuration and operation relationship of the
도 2 는 본 발명에 따른 오토샘플러를 포함하는 전체 시료 채취 시스템 구성도이고, 도 3 은 본 발명에 따른 오토샘플러의 차압센서(150) 및 차압보정부(160) 상세 구성도이다. 2 is a configuration diagram of the entire sampling system including the autosampler according to the present invention, Figure 3 is a detailed configuration diagram of the
도 2 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 오토샘플러(100)를 포함하는 시료 채취 시스템은 종래 시스템과 마찬가지로, 굴뚝 벽을 통하여 피토관(2)과 흡인노즐(1), 그리고 온도센서(3)가 삽입되고, 이것들은 엄빌리컬 케이블(50; umbilical cable)에 의해 본 발명에 따른 오토샘플러(100)에 연결된다. 상기 엄빌리컬 케이블(50)은 흡인노즐(1)에 연결되는 배출가스 흡입용 진공호스와, 피토관 연결용 연질 PVC 호스, 온도보상도선, 그리고 전원공급선을 포함한다. 상기 엄빌리컬 케이블(50)을 통하여, 배출가스 시료, 배출가스의 전압(Pt) 및 정압(Ps), 그리고 굴뚝온도(Ts), 프로브 온도(Tb), 히터온도(Th), 임핀저 온도(Ti)가 오토샘플러에 전달된다. As shown in FIG. 2, the sampling system including the
본 발명에 따른 오토샘플러는 상기한 바와 같은 시료 채취 시스템에서 엄빌리컬 케이블(50)을 통하여 전달되는 배출가스 시료를 등속으로 흡인하고, 각종 압력 및 온도 정보에 기초하여 배출가스 시료 내에 존재하는 오염물질의 양과 오염도를 측정하는 장비이다. 이러한 오토샘플러는 도 2 에 도시된 바와 같이, 온도신호선(110), 시료이송관(120), 진공펌프(125), 가스미터(128), 전동밸브(122), 전압포트(140), 정압포트(130), 정압센서(135), 대기압센서(170), 차압센서(150), 차압보정부(160), 에어공급포트(165), 디스플레이부, 그리고 오토샘플러의 전체 작동을 제어하는 제어부(180)를 포함한다.The autosampler according to the present invention sucks the exhaust gas sample delivered through the
상기 온도신호선(110)은 엄빌리컬 케이블(50)을 통하여 전달되는 각종 온도신호, 즉, 굴뚝온도(Ts), 프로브 온도(Tb), 히터온도(Th), 임핀저 온도(Ti)를 오토샘플러에 전달한다. The
상기 시료이송관(120)은 임핀저트레인(5)을 통과하여 습기가 제거된 배출가스 시료가 측정을 위해 이송되는 메인배관으로서, 시료이송관(120)의 말단부는 외부에 노출되어 후술하는 가스미터(128)에 의해 측정이 완료된 시료가 다시 오토샘플러 외부로 배출될 수 있도록 구성된다. The
상기 시료이송관(120)에는 종래 시스템과 마찬가지로, 배출가스 시료를 이송시키기 위한 흡인력을 제공하는 진공펌프(125)가 구비되며, 상기 진공펌프(125) 후단에는 흡인된 배출가스 시료를 분석하기 위한 가스미터(128)가 구비된다. 상기 가스미터(128)는 이미 언급한 건식가스미터로서 배출가스 흡인유량(rFlow), 가스미터압력(Pm), 가스미터(128)로 유입되는 배출가스 시료의 온도(Tm)가 측정되며, 이 측정값들은 후술하는 제어부(180)에 전송된다. 그리고, 상기 가스미터(128)의 후단에는 산소센서(129)가 추가로 구비되어 배출가스 시료 내 산소의 농도를 측정하여 측정값을 제어부(180)에 전송한다. The
한편, 본 발명에 따른 오토샘플러에는 등속흡인 실현을 위해 전동밸브(122)가 추가로 구비된다. 상기 전동밸브(122)는 시료이송관(120), 보다 상세하게는 진공펌프(125)의 전단(1차측)에 설치된다. 상기 전동밸브(122)는 모터의 구동에 따라 작동되는 밸브로서, 후술하는 제어부(180)에 의해 개폐가 제어되어, 시료이송관(120)을 통하여 흡인되는 배출가스 시료의 양을 실시간으로 조절하여 등속흡인을 실현한다. On the other hand, the autosampler according to the present invention is further provided with an
한편, 본 발명에 따른 오토샘플러는 추가적으로 제1조정밸브(123)와 오리피스관(124), 그리고 바이패스관(126)과 제2조정밸브(127)를 포함한다. On the other hand, the autosampler according to the present invention additionally includes a
도 2 에 도시된 바와 같이, 상기 제1조정밸브(123)는 전동밸브(122)의 후단(2차측)에 구비되는 수동밸브로서 배출가스 시료 내 먼지의 채취 유량을 조정하기 위한 밸브로서 일명 조대조정밸브(Coarse Adjust Valve)라고 호칭된다. As shown in FIG. 2, the
상기 오리피스관(124)은 배출가스 시료 내 가스시료가 이송되는 관으로서, 상기 전동밸브(122)와 제1조정밸브(123)에 병렬로 연결된다. 그리고, 제2조정밸브(127)는 상기 진공펌프(125)에 병렬로 연결된 바이패스관(126)에 구비되는 미세조정밸브(Fine Adjust Valve)로서 저유량 채취시 펌프의 과부하를 방지할 목적으로 사용된다. The
한편, 본 발명에 따른 오토샘플러에는 정압포트(130)와 전압포트(140)가 구비된다. 상기 정압포트(130)와 전압포트(140)는 배출가스의 정압과 전압의 차압 측정을 통한 유속 측정을 위해, 엄빌리컬 케이블(50)을 통하여 피토관(2)의 정압관과 전압관에 각각 연결된다. 상기 정압포트(130)와 전압포트(140)는 각각 후술하는 차압센서(150)에 연결되고, 정압포트(130)에는 독립적으로 정압센서(135)가 구비되어 추후 유속 및 등속흡인 실현을 위한 흡인량 계산시 요구되는 배출가스의 정압을 측 정하여 제어부(180)에 전송한다.On the other hand, the autosampler according to the present invention is provided with a
상기 차압센서(150)는 배출가스의 정압과 전압의 차압, 즉, 동압(h)을 측정하여 4 내지 20 mA 의 전기신호로 출력하여 제어부(180)에 전송하는 센서로 드와이어(DWYER) 차압센서가 사용되는 것이 바람직하다.The
상기 차압센서(150)는 이미 언급한 바와 같이, 본 발명에 따른 오토샘플러가 등속흡인을 실현할 수 있도록 굴뚝을 통해 배출되는 배출가스의 유속을 측정하기 위하여 정압과 전압의 차압을 측정하는 바, 유속이 정확히 측정되어야 정밀한 등속흡인이 가능하므로, 정압과 전압의 차압 측정시 오차가 최소화되어야 한다. 이렇게 차압센서(150)에서 측정되는 정압과 전압의 차압 오차를 줄이기 위하여, 본 발명에 따른 오토샘플러는 차압센서(150) 자동 영점 보정기능을 수행하며, 이러한 자동 영점 보정기능을 수행하기 위해 차압보정부(160)가 구비된다. 도 3 에는 이러한 차압보정부(160)의 상세 구성이 도시된다. As described above, the
도 3 에 도시된 바와 같이, 상기 차압보정부(160)는 전압전달유로(161), 정압전달유로(162), 제1공통유로(163), 제2공통유로(164), 에어공급유로(166), 제1삼방솔레노이드밸브(S1), 제2삼방솔레노이드밸브(S2), 제3삼방솔레노이드밸브(S3), 제4삼방솔레노이드밸브(S4) 그리고 에어솔레노이드밸브(S5)를 포함한다. As shown in FIG. 3, the
상기 전압전달유로(161)는 배출가스의 전압을 차압센서(150)로 전달하기 위한 유로로서 본 발명에 따른 오토샘플러의 전압포트(140)와 차압센서(150) 사이에 연결된다. 즉, 굴뚝의 프로브에 설치된 피토관(2)의 전압관을 통하여 채취된 배출가스가 엄빌리컬 케이블(50)을 통하여 본 발명에 따른 오토샘플러의 전압포트(140)로 유입되고, 유입된 배출가스는 전압전달유로(161)를 통해 차압센서(150)로 이송되는 것이다. The
상기 정압전달유로(162)는 배출가스의 정압을 차압센서(150)로 전달하기 위한 유로로서, 본 발명에 따른 오토샘플러의 정압포트(130)와 차압센서(150) 사이에 연결된다. 이에 따라, 굴뚝의 프로브에 설치된 피토관(2)의 정압관을 통하여 채취된 배출가스가 엄빌리컬 케이블(50)을 통하여 본 발명에 따른 오토샘플러의 정압포트(130)로 유입되고, 유입된 배출가스는 정압전달유로(162)를 통해 차압센서(150)로 이송되는 것이다.The positive
상기 전압전달유로(161)와 정압전달유로(162) 사이에는 제1공통유로(163)와 제2공통유로(164)가 연결되며, 상기 전압전달유로(161)와 각 공통유로의 연결부, 그리고 상기 정압전달유로(162)와 각 공통유로의 연결부에는 삼방솔레노이드밸브(3-way solenoid valve;S1,S2,S3,S4)가 각각 설치되고, 각 공통유로에는 에어공급포트(165)로부터 유입되는 에어를 공급하기 위한 에어공급유로(166)가 각각 연결된다. 그리고, 상기 에어공급유로(166)에는 에어의 공급 및 차단을 단속하는 에어 솔레노이드밸브(S5)가 설치된다. 여기서, 상기 전압전달유로(161)에 설치된 삼방밸브를 전압포트(140)와 가까운 순서대로 제1삼방솔레노이드밸브(S1)와 제3삼방솔레노이드밸브(S3)로 명명하고, 정압전달유로(162)에 설치된 삼방솔레노이드밸브를 정압포트(130)와 가까운 순서대로 제2삼방솔레노이드밸브(S2)와 제4삼방솔레노이드밸브(S4)로 명명하기로 한다. A first
아울러, 도 3 에는 각 삼방솔레노이드밸브(S1,S2,S3,S4)의 3 가지 방향측을 각각 아라비아숫자로 표기하고, 이하, '1'로 표시된 방향을 제1방측, '2'로 표시된 방향을 제2방측, '3'으로 표시된 방향을 제3방측으로 명명한다. 또한, 각 삼방솔레노이드밸브(S1,S2,S3,S4)의 항상 열려있는 방향측을 'COM'으로, 차압측정시 열려있다가 영점 보정시 닫히는 방향측을 'NO'으로, 차압측정시 닫혀있다가 영점 보정시 열리는 방향측을 'NC'로 표시하고, 닫힌 방향측은 빗금 처리하여 구별하였다.In addition, in FIG. 3, three directions of each of the three-way solenoid valves S1, S2, S3, and S4 are denoted by Arabic numerals, and hereinafter, the direction indicated by '1' is indicated by the first direction and '2'. The second direction, the direction indicated by '3' is named as the third direction. In addition, always open direction side of each three-way solenoid valves (S1, S2, S3, S4) is 'COM', while it is open during differential pressure measurement, and closed direction side for zero calibration is 'NO', and closed for differential pressure measurement. In the zero calibration, the direction of the open direction is marked with 'NC', and the closed direction is separated by hatching.
이하, 도 3 및 도 4 를 참조로 차압 측정 및 보정 방법을 설명한다. 먼저, 도 3 을 참조하면, 전압포트(140)와 정압포트(130)로부터 배출가스가 유입됨에 따라 차압 측정이 시작된다. 이때, 제1삼방솔레노이드밸브(S1)의 제1방측은 항상 열려있고, 제2방측은 차압측정시 닫혀있으며, 제3방측은 차압측정시 열려있으므로 전압포트(140)로부터 유입된 배출가스는 전압전달유로(161) 상에서 제1삼방솔레노이드밸브(S1)를 통과한다. 그 다음, 제3삼방솔레노이드밸브(S3)의 제1방측은 차압측정시 열려있고, 제2방측은 차압측정시 닫혀있고, 제3방측은 항상 열려있으므로, 제 1삼방솔레노이드밸브(S1)를 통과한 배출가스는 제3삼방솔레노이드밸브(S3)도 통과하여 차압센서(150)로 전달된다. 마찬가지로, 정압포트(130)를 통하여 유입된 배출가스는 제2삼방솔레노이드밸브(S2)와 제4삼방솔레노이드밸브(S4)를 차례로 통과하여 차압센서(150)로 전달된다. 즉, 도 3 에 화살표로 표시된 경로를 통하여 전압포트(140) 및 정압포트(130)로부터 유입된 배출가스가 독립적으로 차압센서(150)에 전달되어 전압과 정압 간 차압, 즉, 동압(h)이 측정된다. 이때, 에어솔레노이드밸브(S5)는 닫혀있어 외부로부터 에어의 유입은 없다. Hereinafter, the differential pressure measurement and correction method will be described with reference to FIGS. 3 and 4. First, referring to FIG. 3, as the exhaust gas flows in from the
도 4 에는 상기 차압보정부(160)가 차압센서(150) 자동 영점 보정 기능, 즉, 차압 보정을 수행하는 경우 밸브 및 유로의 개폐 상태가 도시된다. 도시된 바와 같이, 각 밸브들은 도 3 에서와는 반대로 개폐되고, 에어솔레노이드밸브(S5)가 개방되어 에어공급포트(165)로부터 에어가 공급된다. 즉, 제1삼방솔레노이드밸브(S1)의 제1방측과 제2방측은 열리고 제3방측은 닫힌다. 제2삼방솔레노이드밸브(S2)도 제1방측과 제2방측은 열리고 제3방측은 닫힌다. 그리고, 제3삼방솔레노이드밸브(S3)의 제1방측은 닫히고 제2방측 및 제3방측은 열린다. 제4삼방솔레노이드밸브(S4)도 제1방측은 닫히고 제2방측 및 제3방측은 열린다. 4 shows the open / closed state of the valve and the flow path when the
이러한 밸브 및 유로의 개폐 상태에서, 에어솔레노이드밸브(S5)가 열리면, 에어공급포트(165)를 통하여 에어가 유입된다. 유입된 에어는 에어공급유로(166)를 따라 이동되는데, 일부는 제1공통유로(163)를 통하여 제1삼방솔레노이드밸브(S1)와 제2삼방솔레노이드밸브(S2) 측으로 분기된 후 전압포트(140)와 정압포트(130)로 배출됨에 따라, 전압전달유로(161)와 정압전달유로(162)를 통하여 배출가스가 유입되지 못하도록 하며, 차압측정후 각 유로에 남아있는 배출가스들을 외부로 배출시켜 추후 차압측정시 영향을 미치지 못하도록 한다. When the air solenoid valve S5 is opened in such an open / closed state of the valve and the flow path, air is introduced through the
또한, 유입된 에어의 일부는 에어공급유로(166)를 따라 이동되다가 제2공통유로(164)를 통하여 제3삼방솔레노이드밸브(S3)와 제4삼방솔레노이드밸브(S4) 측으로 분기된 후 각각 전압전달유로(161)와 정압전달유로(162)를 통하여 독립적으로 이동되어 차압센서(150)로 유입된다. 이에, 차압센서(150)는 전압전달유로(161)와 정압전달유로(162)를 통하여 유입된 에어들 사이의 차압을 측정한다. In addition, a portion of the introduced air is moved along the
여기서, 유입된 에어의 압력은 동일하므로 전압전달유로(161)와 정압전달유로(162)를 통하여 차압센서(150)에 유입되는 에어의 압력차는 이론적으로 '0'이 되어야 한다. 그러나, 차압센서(150)의 오차로 인하여 에어의 압력차가 실제로 '0'이 되지 않는 경우가 발생하게 된다. 이에, 상기 제어부(180)는 실제 측정된 에어차압측정값을 저장한 후, 차후 배출가스 차압 측정시, 배출가스차압측정값에서 상기 저장된 에어차압측정값 만큼을 감하여 줌에 따라 배출가스의 차압을 보정한다. 이러한 방법으로 정확한 배출가스 차압, 즉, 정확한 동압(h)이 측정될 수 있게 된다. Here, since the pressure of the introduced air is the same, the pressure difference of the air introduced into the
이러한 배출가스의 차압 측정과 차압센서(150) 보정은 일정한 주기로 교대로 수행된다. 본 발명에 따른 오토샘플러는 실제 적용시 1분을 주기로 차압 측정 및 보정이 교대로 수행되도록 셋팅된다. The differential pressure measurement of the exhaust gas and the
지금까지, 본 발명에 따른 오토샘플러의 주요 부분에 대한 구성에 대하여 설명하였는 바, 이하에서는, 본 발명에 따른 오토샘플러의 기능 및 작동관계, 그리고 상기 오토샘플러를 이용한 등속흡인 제어 방법에 대하여 보다 상세히 설명한다. So far, the configuration of the main part of the autosampler according to the present invention has been described. Hereinafter, the function and operation relationship of the autosampler according to the present invention and the constant velocity suction control method using the autosampler will be described in more detail. Explain.
도 5 에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 등속흡인 제어 방법은, 굴뚝 온도 측정단계(ST1); 배출가스 시료 흡입 이송 단계(ST2); 배출가스 시료의 흡인유량, 가스미터 압력, 온도 측정 단계(ST3); 에어 차압 측정 단계(ST4); 배출가스 차압 측정 단계(ST5); 배출가스 차압 보정 단계(ST6); 배출가스 정압 측정단계(ST7); 배출가스 밀도 및 유속 계산 단계(ST8); 등속유량 산출 및 흡인유량과의 비교 단계(ST9); 그리고 흡인유량 조절 단계(ST10)를 포함한다. 이하, 상세히 설명한다. As shown in Figure 5, the constant velocity suction control method according to the present invention, chimney temperature measuring step (ST1); Exhaust gas sample suction transfer step (ST2); Suction flow rate, gas meter pressure, and temperature measurement step of the exhaust gas sample (ST3); Air differential pressure measuring step ST4; Exhaust gas differential pressure measuring step ST5; Exhaust gas differential pressure correcting step ST6; Exhaust gas static pressure measurement step (ST7); Exhaust gas density and flow rate calculating step (ST8); Calculating the constant velocity flow rate and comparing with the suction flow rate (ST9); And a suction flow rate adjusting step ST10. It will be described in detail below.
배출가스 샘플링 작업이 시작되면, 프로브에 구비된 피토관(2)의 전압관 및 정압관을 통하여 압력이 감지되고, 감지된 압력은 엄빌리컬 케이블(50)을 통하여 오토샘플러의 전압포트(140) 및 정압포트(130)에 전달된다. 전압포트(140) 및 정압포트(130)에 전달된 압력은 전압전달유로(161)와 정압전단유로를 통하여 차압센서(150)에 전달되어 전압과 정압 사이의 차압인 동압(h)이 측정된다. 상기 차압센서(150)의 보정은 상술한 바와 같이 일정 주기마다 수행된다. When the exhaust gas sampling operation is started, pressure is sensed through the voltage and positive pressure tubes of the
이와 동시에, 프로브에 구비된 온도센서(3)에 의해 측정된 굴뚝온도(Ts), 프로브온도(Tp), 히터온도(Th), 임핀저온도(Ti)가 엄빌리컬 케이블(50)을 통하여 제어부(180)에 전달된다. 그리고, 진공펌프(125)의 작동에 따라, 프로브에 구비된 흡인노즐(1) 통하여 배출가스 시료가 흡인되어 시료이송관(120)을 따라 배출가스 시료가 이송된다. At the same time, the chimney temperature (Ts), probe temperature (Tp), heater temperature (Th), impingement temperature (Ti) measured by the temperature sensor (3) provided in the probe through the umbilical cable (50) It is delivered to the
시료이송관(120)을 따라 이송되는 배출가스 시료는 가스미터(128)에서 배출가스 흡인유량(rFlow), 가스미터압력(Pm), 가스미터(128)로 유입되는 배출가스 시료의 온도(Tm)가 측정되며, 이 측정값들은 제어부(180)로 전송된다.The exhaust gas sample transported along the
구체적으로 본 발명에 따른 오토샘플러는 배출가스로부터 먼지시료를 채취하거나 가스시료를 채취하는데 사용되는 바, 이하, 먼지시료와 가스시료의 채취 방법을 구분하여 설명한다. Specifically, the autosampler according to the present invention is used to collect a dust sample from a discharge gas or a gas sample. Hereinafter, a method of collecting a dust sample and a gas sample will be described.
배출가스로부터 먼지시료를 채취하는 방법은 자동 모드를 이용하는 경우와 수동 모드를 이용하는 경우로 구분할 수 있다. 자동 모드를 이용하는 경우에는 먼저, 도 2 에 도시된 제1조정밸브(123)를 반시계 방향으로 돌려 완전히 개방하고, 제2조정밸브(127)를 시계방향으로 돌려 완전 폐쇄한다. 즉, 바이패스를 억제하여 흡입량을 증가시키도록 하며, 다만 흡인유량이 10 LPM 이하가 될 때는 진공펌 프(125)에 무리가 될 수 있으므로 진공계 지시치가 40cmHg 이하가 되도록 제2조정밸브(127)를 한바퀴 정도 반시계 방향으로 돌려준다. 이 상태에서 운전을 시작하면 후술하는 바와 같이 제어부(180)에 의해 모터 구동이 제어되어 전동밸브(122)의 개폐량이 조절됨에 따라 등속흡인이 실행되게 된다. 수동 모드를 이용하여 먼지 시료를 채취하는 방법은, 전동밸브(122)를 최대한 열리도록 한 후, 자동 모드와 마찬가지로 제1조정밸브(123)를 반시계방향으로 완전 개방하고, 가스미터(128)의 흡인유량(rFlow)이 후술하는 등속유량(Qm)과 일치하도록 제2조정밸브(127)를 조정한다. The method of collecting dust samples from the exhaust gas can be divided into the case of using the automatic mode and the case of using the manual mode. In the case of using the automatic mode, first, the
가스시료를 채취하고자 하는 경우에는, 제1조정밸브(123)를 시계 방향으로 돌려 완전 폐쇄하고, 제2조정밸브(127)를 조절하여 유량을 조정한다. 즉, 제1조정밸브(123)와 병렬로 연결된 오리피스를 통하여 시료가 흡인되며, 상기, 오리피스는 제2조정밸브(127)에 따라 1 내지 2 리터 정도의 유량이 통과되도록 제작된다. When the gas sample is to be collected, the
한편, 제어부(180)에서는 상기 프로부와 가스미터(128)로부터 전달된 각종 온도정보와 압력정보, 그리고 흡인유량 정보를 수신하여 저장하며, 이들 정보로부터 배출가스 밀도, 배출가스 유속, 등속유량, 등속계수, 표준상태 환산 부피 등을 산출하고, 산출된 정보에 근거하여 전동밸브(122)를 제어하여 등속흡인을 실현하고, 오염물질의 농도를 산출한다. 제어부(180)에서의 오염물질 농도 산출 방법은 통상의 오토샘플러에서 통상적으로 수행되는 것으로서 이에 대한 상세한 설명은 생략하기로 하고, 이하에서는, 본 발명에 따른 오토샘플러의 특징인 등속흡인 실현 방법에 대하여 상세히 설명하기로 한다. On the other hand, the
상기 제어부(180)는 등속흡인 실현을 위해 실제 흡인하여야 하는 배출가스의 유량인 등속유량(Qm)을 산출하여야 한다. 상기 등속유량(Qm)은 식 (1) 에 의해 계산된다. The
식 (1) Formula (1)
Qm : 가스미터에서의 흡인유량[LPM]Qm: Suction flow rate in gas meter [LPM]
d : 사용된 흡인노즐 내경[mm]d: used suction nozzle inner diameter [mm]
V : 배출가스 유속 측정치[m/sec]V: exhaust gas flow rate measurement value [m / sec]
Xw : 배출가스 중 수증기의 부피 백분율 설정치[%]Xw: Volume percentage setting value of water vapor in the exhaust gas [%]
Tm : 가스미터 유입 온도 측정치[℃]Tm: Gas meter inlet temperature measurement [℃]
Ts : 굴뚝 온도 측정치[℃]Ts: Chimney temperature measurement [℃]
Pa : 대기압 설정치 또는 측정치[mmHg]Pa: Atmospheric pressure setpoint or measured value [mmHg]
Ps : 측정점의 정압 측정치[mmHg]Ps: Static pressure measurement value of measuring point [mmHg]
Pm : 가스미터 압력 측정치[mmHg]Pm: Gas meter pressure measurement [mmHg]
등속유량의 산출을 위해 필요한 데이터 중, 흡인노즐 내경은 사전에 미리 측 정하여 입력 저장하며, 배출가스 중 수증기의 부피 백분율도 시료채취 전에 별도로 수분량을 측정 계산하여 입력 저장한다. 그리고, 가스미터(128)에서의 흡인유량, 가스미터 유입 온도, 굴뚝 온도, 정압, 가스미터 압력은 이미 언급한 바와 같이, 프로브와 가스미터(128)로부터 측정되어 제어부(180)에 전달된다. 대기압은 대기압센서(170)를 구비하는 경우 측정치를, 구비하지 않는 경우 기압계로부터 측정한 압력을 미리 입력 저장하여 둔다. Among the data necessary for the calculation of the constant velocity flow, the inside diameter of the suction nozzle is measured and input in advance, and the volume percentage of the water vapor in the exhaust gas is also measured and stored separately before the sampling. In addition, the suction flow rate, the gas meter inlet temperature, the chimney temperature, the static pressure, and the gas meter pressure in the
한편, 상기 등속유량의 산출에는 배출가스의 유속 측정치가 필요하다. 상기 배출가스의 유속은 아래 식 (2) 에 의해 계산된다. On the other hand, the flow velocity measurement value of the exhaust gas is required for the calculation of the constant velocity flow rate. The flow rate of the exhaust gas is calculated by the following equation (2).
식 (2) Formula (2)
V : 배출가스 유속[m/sec]V: exhaust gas flow rate [m / sec]
C : 피토관 계수 설정치C: Pitot coefficient
h : 동압 측정치[mmH20]h: Dynamic pressure measurement [mmH20]
g : 중력가속도 g: acceleration of gravity
r : 배출가스 밀도r: exhaust gas density
배출가스의 유속 산출시 필요한 데이터 중, 피토관 계수는 사용되는 피토관(2)에 고유하게 부여되는 값으로 채취 전에 미리 파악하여 입력 저장한다. 그리 고, 동압 측정치는 전압과 정압의 차압으로서, 차압센서(150)로부터 측정되어 제어부(180)에 전달된다. 상기 동압 측정치는 전술한 차압센서(150)의 자동 영점 보정을 거쳐 측정되므로 정확도가 매우 높아 배출가스 유속을 매우 정확하게 산출해낼 수 있다. Of the data necessary for calculating the flow rate of the exhaust gas, the pitot tube coefficient is a value uniquely assigned to the
한편, 상기 배출가스 유속의 산출에는 배출가스 밀도가 필요하다. 상기 배출가스 밀도는 아래 식 (3) 에 의해 계산된다. On the other hand, the exhaust gas density is required to calculate the exhaust gas flow rate. The exhaust gas density is calculated by the following equation (3).
식 (3) Formula (3)
r : 배출가스 밀도[kg/㎥]r: exhaust gas density [kg / ㎥]
ro : 표준상태(0℃, 1atm)의 습한 배출가스 밀도값 설정치[kg/㎥] r o : The set value of the wet exhaust gas density in the standard condition (0 ℃, 1atm) [kg / ㎥]
Ts : 굴뚝 온도 측정치[℃]Ts: Chimney temperature measurement [℃]
Pa : 대기압 측정치[mmHg]Pa: Atmospheric pressure measurement [mmHg]
Ps : 정압 측정치[mmHg]Ps: static pressure measurement [mmHg]
배출가스 밀도 산출시 필요한 데이터 중, 표준상태의 습한 배출가스 밀도값 설정치는 시료 채취 전에 적절한 방법으로 미리 측정 또는 계산하여 입력 저장한다. 통상 고체연료 사용시 ro = 1.3 [kg/㎥] 정도가 된다. 그리고, 굴뚝 온도 측정 치는 프로브로부터, 정압측정치와 대기압 측정치는 각각 정압센서(135)와 대기압센서(170)로부터 측정되어 제어부(180)에 전달된다. Among the data required to calculate the exhaust gas density, the standard wet humid gas density value setting value is measured or calculated in advance by an appropriate method before sampling. When using solid fuel, r o = 1.3 [kg / ㎥]. The chimney temperature measurement value is measured from the probe, and the static pressure measurement value and the atmospheric pressure measurement value are respectively measured from the
상기한 바와 같은 측정 데이터 또는 미리 설정 입력된 데이터들로부터, 상기 제어부(180)는 먼저 배출가스 밀도를 계산하고, 계산된 배출가스 밀도를 이용하여 배출가스의 유속을 측정한 후, 배출가스 유속을 이용하여 최종적으로 등속유량을 산출하게 되는 것이다. From the measurement data or the preset input data as described above, the
등속유량이 산출되면, 제어부(180)는 산출된 등속유량과 가스미터(128)로부터 측정되어 실시간으로 전송되어 오는 흡인유량을 서로 비교한다. 비교 결과, 양 유량 사이에 차이가 발생하는 경우, 상기 제어부(180)는 전동밸브(122)의 모터를 제어하여 전동밸브(122)의 개폐상태를 조절한다. 전동밸브(122)의 개폐상태 조절은 등속유량과 흡인유량이 서로 같아질 때까지 수행된다. When the constant velocity flow rate is calculated, the
이와 같은 방법으로 등속유량과 흡인유량이 같아지는, 이른바, 등속흡인이 실현되어 시료 채취 후 정확한 분석 데이터를 얻을 수 있게 된다. In this way, the so-called constant velocity suction, in which the constant velocity flow rate and the suction flow rate are equal, is realized, so that accurate analysis data can be obtained after sampling.
지금까지, 본 발명의 실시예를 기준으로 상세히 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 실시예와 실질적 균등범위까지 포함된다 할 것이다. So far, the present invention has been described in detail with reference to embodiments of the present invention. However, the scope of the present invention is not limited thereto, and the present invention is intended to include practically equivalent ranges.
도 1 은 종래 배출가스 시료 채취 설비의 개략도,1 is a schematic diagram of a conventional exhaust gas sampling facility,
도 2 는 본 발명에 따른 오토샘플러를 포함하는 시료 채취 시스템 구성도, 2 is a block diagram of a sampling system including an autosampler according to the present invention;
도 3 은 본 발명에 따른 오토샘플러의 차압센서 및 차압보정부 상세 구성도,3 is a detailed configuration diagram of a differential pressure sensor and a differential pressure compensation part of an autosampler according to the present invention;
도 4 는 차압 보정시 차압보정부의 밸브 및 유로의 개폐 상태도,4 is an open and close state diagram of a valve and a flow path of a differential pressure compensating unit during differential pressure correction;
도 5 는 본 발명에 따른 오토샘플러를 이용한 등속흡인 제어 방법의 순서도이다.5 is a flow chart of a constant velocity suction control method using an autosampler according to the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
1 : 흡인노즐 2 : 피토관1: suction nozzle 2: pitot tube
3 : 온도센서 4 : 여과지홀더3: temperature sensor 4: filter paper holder
5 : 임핀저트레인 6 : 냉각조5: impinger train 6: cooling tank
7 : 임핀저 8 : 연결관7: impinger 8: connector
9 : 피토마노미터 10 : 유량조절밸브9: phytomanometer 10: flow control valve
11 : 진공펌프 12 : 가스미터11: vacuum pump 12: gas meter
13 : 오리피스 14 : 오리피스마노미터13: Orifice 14: Orifice Manometer
50 : 엄빌리컬 케이블 100 : 오토샘플러50: umbilical cable 100: autosampler
110 : 온도신호선 120 : 시료이송관110: temperature signal line 120: sample transfer pipe
122 : 전동밸브 123 : 제1조정밸브122: electric valve 123: first adjustment valve
124 : 오리피스관 125 : 진공펌프124: orifice tube 125: vacuum pump
126 : 바이패스관 127 : 제2조정밸브126: bypass pipe 127: second adjustment valve
128 : 가스미터 129 : 산소센서128
130 : 정압포트 135 : 정압센서130: static pressure port 135: static pressure sensor
140 : 전압포트 150 : 차압센서140: voltage port 150: differential pressure sensor
160 : 차압보정부 161 : 전압전달유로160: differential pressure compensation 161: voltage transmission path
162 : 정압전달유로 163 : 제1공통유로162: static pressure delivery channel 163: first common channel
164 : 제2공통유로 165 : 에어공급포트164: second common flow path 165: air supply port
166 : 에어공급유로 170 : 대기압센서166: air supply flow path 170: atmospheric pressure sensor
180 : 제어부180: control unit
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