KR100899418B1 - 온라인 부유물질 측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 구조가 간단해져 측정시 운용성이 증대되고, 시료수의 유입을 유도하여 기포의 발생을 방지함으로써 정확한 측정값을 얻을 수 있으며, 측정에 간섭되지 않고 세정작업이 가능한 온라인 부유물질 측정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 온라인 부유물질 측정기는 측정값을 표시하는 컨트롤러와, 측정값을 컨트롤러에 전송하는 송신부와, 송신부에 결합되는 지지부와, 시료수가 유입 및 유동되며 측정이 가능하도록 유동공간이 형성된 셀블록부과, 셀블록부에 결합되어 시료수에 적외선을 발광 및 수광하여 측정하는 센서부와, 센서부에 침착되어진 이물질을 제거하기 위한 스파이럴 밸브로 형성된 세정부로 구성되는 것을 특징으로 하여 유동공간을 형성하여 시료수가 유입되거나 유동가능하도록 하며 측정값에 오차를 발생시키는 기포의 발생을 방지하며 및 시료수가 측정위치까지 충진되도록 하는 효과가 있다.

부유물질, 활성오니(MLSS), 현탁고형물(SS), 센서부, 측정부, 스파이럴 노즐

Description

온라인 부유물질 측정기{On-line floatage quality meter}

본 발명은 온라인 부유물질 측정기에 관한 것으로, 특히 구조가 간단해져 측정시 운용성이 증대되는 한편 제작비용의 절감이 가능하고, 시료수의 유입을 유도하여 기포의 발생을 방지함으로써 정확한 측정값을 얻을 수 있으며, 측정에 간섭되지 않고 세정작업이 가능한 온라인 부유물질 측정기에 관한 것이다.

일반적으로 부유물질(浮游物質, suspended solids)이란, 입자 지름이 2mm 이하로 물에 용해되지 않는 물질로 오염된 물의 수질을 표시하는 지표를 말하며 대표적으로 현탁고형물(懸濁固形物)이라고도 한다.

아울러, 도시폐수공장 폐수 중에는 유기질 및 무기질의 고형물이 현탁상태로 포함되어 있는 현탁 상태로 하천, 호소, 해역 등의 자연수역에 방류되면 물의 탁도를 높이고 외관을 더럽히며, 생물이 분해 가능한 유기물질인 용존산소를 감소시키는 등 자연수질을 오염시킨다.

그리고, 부유물질을 크게 두 가지로 분류하면 첫째로, MLSS(Mixed Liquid Supended Solids)는 활성오니 부유물질 또는 폭기조 혼합액의 부유물질을 약칭하는 폭기조내의 미생물을 말하며, 활성오니량의 지표로 이용되는 하,폐수처리시설의 중요한 인자이다.

아울러, MLSS는 활성오니법의 폭기조내의 미생물량 또는 생물학적 활성을 갖는 오니량을 표시하는 지표이다. 단위는 ppm 또는 mg/ℓ로 표시한다. 혼합액의 부유물질인 무기성 부유물 또는 생물활성이 없는 유기성 부유물이 계량되는 MLSS는 엄밀히 폭기조내 생명체의 양을 표시하는 것은 아니다. 그러나 측정이 간단하고 생명체량의 개략치를 알게되어 활성오니법의 오니관리상 필요한 지표이다. 더욱이 폭기조내의 생물 존재량을 정확히 나타내는 지표로서 MLVSS(Miguor Volatile Suspended Solids)가 사용되는 경우도 있다.

또한, MLSS는 활성 오니 처리 공정에서 폭기조중의 부유물질농도로서, 주로 활성 오니(폭기조중에서 생긴 활성 오니와 침전지로부터의 반송 오니의 혼합 오니)로 표준 활성 오니법의 경우 MLSS는 1,500∼2,000ppm으로 운전되고 있다.

둘째로, SS(Suspended Solids)는 입경 2mm이하의 것으로 물에 용해되지 않고 수중에 현탁되어 있는 유기물 및 유기물을 함유하는 고형물질을 말하며, 시료를 공극이 0.1%인 여과지를 사용하여 여과시킬 때 여과되지 않는 부유물질을 지칭하는 것이다. 즉, Suspended Solids 또는 현탁물질이라고 하며 지표로 ㎎/ℓ로 표시한다.

이러한, MLSS와 SS의 차이점은 간단히 살펴보면 MLSS는 폭기조내의 미생물량 또는 생물학적 활성을 갖는 오니량을 표시하는 지표로 사용되고, 오니관리상 필요한 지표인, 반면 SS는 현탁물질의 지표로 사용되는 것이다.

그리고, 종래의 부유물질 측정법은 현장 온라인형태의 방식으로 시료를 여과시켜서 고형물을 포집하고 건조시킨 후, 그 전후의 무게차에 의해서 고형물의 농도를 구하고 mg/ℓ 또는 ppm으로 나타내는 기초적인 방법으로 측정되고 있다.

이러한, 측정 장비는 자체부피가 크고 복잡한 문제점이 있으며, MLSS와 SS를 각각 측정하기 위해 각기 기능을 갖는 측정기기만을 사용하여야 하는 교체의 번거로운 문제점이 있으며, 측정을 위해 발광센서와 수광센서가 결합된 셀블록이 일체형으로 구성되어 고장이나 파손으로 인한 교체나 수리가 어려울 뿐만 아니라 이에 따른 교체 비용이 증가되는 문제점이 있었다.

또한, 다른 방식의 부유물질 측정법은 휴대가 가능한 프로브 방식으로 구성요소가 일체형으로 구성되어 고장으로 인한 수리가 불가능한 문제점이 있으며, MLSS와 SS를 동시에 측정가능하여 편리한 점은 있으나 각각을 측정하는데는 제약적인 문제점이 발생되는 한편, 측정을 위하여 별도의 기구물을 이용하여 고정해야 하는 문제점이 발생되었다.

아울러, 종래의 센서부는 렌즈와 적외선을 조사하는 엘이디램프를 제작당시 고정결합형으로 제작하여 고장으로 인한 수리작업이 요구될 때 분해가 되지 않아 하나의 구성요소가 고장현상이 발생되더라도 전체를 교체해야 하는 교체비용의 증가를 가져오는 문제점이 있었으며, 발광센서 및 수광센서의 렌즈와 적외선을 조사하는 엘이디램프가 밀착됨으로써 잔상현상이 발생되어 정확한 측정이 이루어지지 않는 문제점과, 추운기온 상태에서의 시료를 측정시 시료와 직접 접촉하는 렌즈를 통해 수분이 침투되어 결빙 및 결로현상이 발생되는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 온라인 부유물질 농도 측정센서장치를 특허등록 제10-643175로 제안하였다.

이와 같은, 종래의 온라인 부유물질 농도 측정센서장치의 전형적인 일예가 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 온라인 부유물질 농도 측정센서장치는 무선의 신호를 받아 측정값과 기능을 제어하는 컨트롤러(1)와; 컨트롤러(1)에 무선방식으로 전기적신호를 송신하도록 피씨비기판(2a)이 케이스(2b)의 내부에 결합된 송신부(2)와; 송신부(2)에 결합되어 고정플레이트(200)에 체결되는 지지홀더(3a)의 하부로 연결되어진 지지파이프(3b)로 이루어지는 지지부(3)와; 지지부(3)에 체결되는 밀봉덮개(4a)의 하부에 위치되어 결합되는 원통수용체(4b)와, 원통수용체(4b)의 하부로 삽입되는 피씨비기판(4c)과, 피씨비기판(4c)에 연결되는 모터(4d)의 축에 연결된 회전축(4d') 끝단에서 편심회전하는 세정브러시(4e)로 형성된 세정부(4f)와, 상부면에는 피씨비기판(4c)이 고정되고, 중앙에는 회전축(4d')이 관통되는 관통홀(4g)이 형성되어 세정브러시(4e)가 회전축(4d')에 체결되며 관통홀(4g)의 하부에 위치되도록 형성된 실링캡(4h)으로 이루어진 실링캡부(4h)와, 원통수용체(4b)의 하부에 고정되는 셀블록(4j)에는 하부 끝단이 넓어지는 측정공간(4k)에 연통된 센서홀(4l)이 형성된 셀블록몸체(4m)와, 셀블록몸체(4m)의 센서홀(4l)에 삽입되어 각각 체결되는 렌즈(4n), 발광센서(4o) 및 수광센서(4p)로 이루어진 센서부(4q)가 형성된 측정부(4)로 구성된다.

도 2a 내지 도 2c에 도시된 바와 같이, 종래의 온라인 부유물질 농도 측정센 서장치는 여러 가지 방식을 이용하여 측정가능 한데, 먼저 침적형방식은 측정할 시료가 담겨진 정수조나 현장에서 측정할 수 있는 방식으로, 지지부(3)의 지지홀더(3a)를 정수조나 현장 외부에 설치된 고정플레이트(200)에 설치하고, 측정부(4)는 시료에 담궈지도록 침전시켜 측정하게 되며, 측정을 위한 설치 및 이동이 자유롭고, 위치나 장소의 제약이 적어 간편하게 측정가능하다.

그리고, 유통형방식과 삽입형방식은 침적형과는 달리 측정부(4)를 측정할 시료에 침적시키지 않는 방식으로, 단지 측정부(4)의 센서부(4q)가 위치된 측정공간(4k)에 시료를 유통 및 충진시켜 시료의 부유물질을 측정하는 방식이다.

여기서, 삽입형방식은 시료가 흐르는 배관에 직각으로 설치가 되거나, 시료가 배관을 따라 흐르는 방향으로 측정공간(4k)이 설치되도록, 즉 측정부(4)가 시료가 흐르는 방향으로 30°정도 기울여져 설치되어 시료의 흐름을 방해하지 않으며 측정하는 방식이다.

이러한, 침적형, 유통형, 삽입형 방식을 이용하여 시료에 함유된 부유물질을 측정하는 방식은 활성오니 및 미생물(MLSS)을 단독으로 측정하는 방식과 현탁고형물(SS)을 측정하는 방식, MLSS와 SS를 동시에 측정할 수 있는 방식이 있다.

먼저, 활성오니 및 미생물(MLSS)을 측정하는 방식은 컨트롤러(1)에서 측정기능을 선택하게 되면 센서부(4)의 발광센서(4o)에서 880nm 또는 규정된 적외선 파장이 발광되며, 적외선 파장은 평행광방식의 렌즈(4n)를 통해 적외선이 수평으로 조사된다.

이후, 렌즈(4n)를 통해 조사된 적외선 파장은 시료속에 함유된 활성오니 및 미생물(MLSS)에 부딪혀 여러 방향으로 산란되는 산란광을 제외한 수평으로 조사되는 적외선 파장만이 수광센서(4p)로 조사되게 되어, 최초의 발광센서(4o)에서 조사된 적외선 파장의 양과 활성오니 및 미생물(MLSS)를 함유한 시료속을 통과한 적외선 파장의 감쇄량을 파악하여 활성오니 및 미생물(MLSS)의 측정값을 컨트롤러(1)를 통해 디스플레이하게 되는 것이다.

한편, 현탁고형물(SS)을 측정하는 방식은 컨트롤러(1)에서 측정기능을 선택하게 되면 센서부(4q)의 발광센서(4o)에서 880nm 또는 규정된 적외선 파장이 발광되며, 적외선 파장은 평행광방식의 렌즈(4n)를 통해 적외선이 수평으로 조사된다.

이후, 렌즈(4n)를 통해 조사된 880nm 또는 규정된 적외선 파장은 시료속에 함유된 현탁고형물(SS)에 부딪혀 45°의 각도로 산란되는 산란광이 발광센서(4o)와 45°로 접하는 수광센서(4p)로 수광되어, 45°로 산란되는 적외선 파장의 양을 측정하여 현탁고형물(MLSS)의 측정값을 컨트롤러(1)를 통해 디스플레이하게 되는 것이다.

그리고, 활성오니 및 미생물(MLSS)과 현탁고형물(SS)을 동시에 측정하는 방식은 셀블록몸체(4m)에 형성된 하나의 센서홀(4l)에 발광센서(4o)가 체결되며, 이러한, 발광센서(4o)에 대하여 수평으로 위치된 센서홀(4l)에 수광센서(4p) 및 발광센서(4o)에 대하여 45°로 접하도록 위치된 센서홀(4l)에 수광센서(4p)가 체결구성된 것으로, 컨트롤러(1)를 통해 활성오니 및 미생물(MLSS)과 현탁고형물(SS)의 동시측정이 가능하며, 활성오니 및 미생물(MLSS) 및 현탁고형물(SS)을 개별 측정가능한 한편, 하나의 측정부(4)을 이용하여 활성오니 및 미생물(MLSS) 및 현탁고형 물(SS)을 측정용도에 맞게 동시측정이 가능하여 측정작업의 효율성이 증대되며, 컨트롤러(1)를 통해 측정값을 수치 및 그래프로 표시하여 다양한 측정값에 대한 데이터를 쉽게 알아볼 수 있다.

그러나, 상기와 같은 종래의 온라인 부유물질 농도 측정센서장치는 구성요소의 개수가 많아 큰 체적뿐만 아니라 중량이 무겁게 제작되어 측정을 위해 이동하거나 장치의 설치 및 철거시 취급이 용이하지 않은 문제점이 있었다.

또한, 종래의 온라인 부유물질 농도 측정센서장치는 렌즈에 침착된 이물질의 제거를 위해 세정브러시를 이용하여 세정작업을 수행할 때 세정브러시의 표면 및 회전축에 이물질이 감기거나 달라붙어 세정작업이 원활히 이루어지지 못하는 문제점이 있었다.

더불어, 종래의 온라인 부유물질 농도 측정센서장치는 세정브러시의 표면에 이물질이 달라붙음으로써 렌즈의 표면에 긁힘이나 흠집을 유발하는 문제점이 있었다.

아울러, 종래의 온라인 부유물질 농도 측정센서장치는 모터의 구동력에 의해 세정브러시가 회전하면서 렌즈의 표면을 세정한 후 렌즈에 방해가 되지 않는 공간에 세정브러시가 위치되도록 모터가 작동하지만, 모터의 오작동으로 인하여 세정브러시가 렌즈의 측정공간에 위치되어 발광센서에서 발광되는 적외선이 세정브러시에 부딪혀 산란되어 수광센서로 수광되는 산란 적외선 값이 정확하게 측정되지 못하게 되는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 종래의 온라인 부유물질 농도 측정센서장치는 셀블록부를 시료 수에 침적시킬 경우 측정공간에 존재하는 공기층이 유입되는 시료수에 의해 측정공간 내부에 갇혀 유출되지 못하게 되어 측정작업을 수행할 경우 측정값이 변화되는 오차현상이 발생되며, 이를 해결하기 위하여 별도의 물 분사장치를 이용하여 측정공간에 존재하는 공기층을 제거해야 하는 번거로운 문제점이 있었다.

이로 인하여, 전체적인 체적의 크기가 작아 취급이 용이하며, 세정브러쉬를 대체할 다른 방식의 세정수단이 필요하고, 측정공간에 공기층이 존재하지 않도록 하여 정확한 측정값을 얻을 수 있는 개선된 온라인 부유물질 측정기가 절실히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 유동공간을 형성하여 시료수가 유입되어 유동가능하도록 하며 측정값에 오차를 발생시키는 기포의 발생을 방지하며, 시료수가 측정위치까지 충진되도록 하는 온라인 부유물질 측정기를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 셀블록편을 다르게 형성하여 활성오니 및 미생물과 현탁고형물을 동시에 측정가능하도록 하는 목적이 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 스파이럴 노즐을 이용하여 이물질이 감기거나 침착되어 세정효율이 감소되는 것을 방지하였으며, 세정액을 나선방식으로 강하게 분사시켜 렌즈와 비접촉 방식으로 세정작업을 시행하게 되어 렌즈의 표면이 긁히거나 흠집이 발생되지 않도록 하는 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 구조의 간단화로 인하여 측정기의 소형화를 이루어 취급이 간편하며 관리가 용이하도록 하는 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시료수의 부유물질을 측정한 전기적신호를 무선방식으로 수신받아 측정데이타에 대한 값을 디스플레이하고 각종 기능을 제어하는 컨트롤러와;

컨트롤러에 무선방식으로 전기적신호를 송신하며, 사각형상의 상부케이스의 하부로 위치되는 송신기능이 구비된 피씨비기판에 안테나가 연결되며, 안테나가 형성된 반대편에는 나선결합을 위한 원통홀더가 하부로 돌출되어진 하부케이스로 형성된 송신부와;

송신부의 원통홀더에 체결되며, 고정을 위해 설치된 고정플레이트에 끼움 결합되는 지지홀더가 형성되고, 지지홀더의 하부로 나선 체결되는 지지파이프로 형성된 지지부와;

지지부의 지지파이프에 결합되는 결합판이 형성되며, 결합판의 하부로 결합되어지는 몸체캡이 형성되고, 몸체캡의 하부로 나사선방식으로 결합되는 원통형상이되, 하부 일부분이 시료수의 유입 및 유동을 위해 중앙이 절단되어진 유동공간을 기준으로 센서홀이 각각 형성된 한 쌍의 셀블록편이 마주보게 형성된 셀블록으로 이루어지는 셀블록부와,

셀블록의 한 쌍의 센서홀 중 하나에 내측을 기준으로 렌즈, 센서캡, 발광LED램프가 순차적으로 삽입결합되며, 다른 센서홀에 렌즈, 센서캡, 수광LED램프가 순차적으로 결합되는 센서부와,

컨트롤러에 연결되어 제어작동되며, 셀블록부의 유동공간의 상부측에 위치되는 스파이럴 노즐로 이루어진 세정부로 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 셀블록부의 하나의 셀블록편은 셀블록의 중심을 기준으로 45°경사지게 절단된 경사면에 센서홀이 형성되어 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 세정부는 외부로부터 공급되는 세정액을 스파이럴 노즐에 의해 나선 형상으로 분사시켜 렌즈의 표면을 세정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 부유물질 측정기를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 유동공간을 형성하여 시료수가 유입되어 유동가능하도록 하며 측정값에 오차를 발생시키는 기포의 발생을 방지하며, 시료수가 측정위치까지 충진되도록 하는 효과가 있다.

그리고, 셀블록편을 다르게 형성하여 활성오니 및 미생물과 현탁고형물을 동시에 측정가능하도록 하는 효과가 있다.

아울러, 스파이럴 노즐을 이용하여 이물질이 감기거나 침착되어 세정효율이 감소되는 것을 방지하였으며, 세정액을 나선방식으로 강하게 분사시켜 렌즈와 비접촉 방식으로 세정작업을 시행하게 되어 렌즈의 표면이 긁히거나 흠집이 발생되지 않도록 하는 효과가 있다.

또한, 구조의 간단화로 인하여 측정기의 소형화를 이루어 취급이 간편하며 관리가 용이하도록 하는 효과가 있다.

이에 상기한 바와같은 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 3 및 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 온라인 부유물질 측정기는 측정값을 표시하는 컨트롤러(10)와, 측정값을 컨트롤러(10)에 전송하는 송신부(20)와, 송신부(20)에 결합되는 지지부(30)와, 시료수가 유입 및 유동되며 측정이 가능 하도록 유동공간(43a,53a)이 형성된 셀블록부(40,50)과, 셀블록부(40,50)에 결합되어 시료수에 적외선을 발광 및 수광하며 측정하는 센서부(60)와, 센서부(60)에 침착되어진 이물질을 제거하기 위한 스파이럴 밸브(71)로 형성된 세정부(70)로 구성된 부유물질측정기(100)가 구성된다.

도 3은 본 발명에 따른 온라인 부유물질 측정기 분해사시도이며, 도 4는 도 3의 결합사시도이고, 도 5는 다른 실시 예를 나타낸 셀블록부의 분해사시도이며, 도 6은 도 4의 셀블록부의 종단면도에 도시된 바와 같이, 컨트롤러(10)는 시료수의 부유물질을 측정한 전기적신호를 무선방식으로 수신받아 측정데이타에 대한 값을 디스플레이하고 각종 기능을 제어하도록 구성된다.

그리고, 컨트롤러(10)는 시료수의 온도, 측정값, 시간에 따른 측정값을 그래프로 나타낼 수 있도록 구성된다.

아울러, 컨트롤러(10)는 전체의 형상이 대략 사각형상으로 전면에는 전자적으로 화면을 표시하는 디스플레이 표시부가 형성되고, 디스플레이 표시부의 일측에는 각종 세팅(Setting) 및 교정을 수행할 때 사용되는 상하좌우 방향 버튼, 전원을 온,오프시키는 전원버튼, 센서부의 렌즈를 교정하기 위한 버튼, 온도 및 농도값을 설정하는 파라메타버튼, 측정값을 그래프로 표시하도록 하는 트랜드버튼 등으로 구성되어 시료의 탁도, 수소이온농도, 용존산소량, 활성오니(MLSS), 현탁고형물(SS), 전기전도도, 잔류염소량 등의 측정항목을 표시할 수 있는 버튼이나 표시창(도면상 도번호 미도시)들로 구성된 것이다.

또한, 컨트롤러(10)는 하부에 유선방식을 사용하기 위한 전선케이블이 삽입 되는 홀(도면상 미도시)이 형성되고, 무선방식을 사용하기 위해서 내부에는 수신기능이 구성된 피시비기판이 설치되며, 외부에는 주파수를 수신하는 수신안테나로 구성된다.

그리고, 컨트롤러(10)는 후방에 설치를 위한 브래킷(도면상 미도시)을 결합하고, 지면에 고정되는 벽체 또는 파이프에 브래킷을 걸어서 고정가능하며, 벽체에 고정하기 위하여 컨트롤러(10)가 위치된 벽체 후방에서 볼트를 이용하여 고정되도록 구성된 것이다.

한편, 송신부(20)는 컨트롤러(10)에 무선방식으로 전기적신호를 송신하며, 사각형상의 상부케이스(21) 내부에는 송신기능이 형성된 피씨비기판(22)이 삽입고정되고, 하부에는 피씨비기판(22)에 연결된 안테나(23)가 형성되며, 안테나(23)가 형성된 반대편에는 내부에 연통되며 하부 내주면에 나선이 구비된 원통홀더(24a)가 하부로 돌출된 하부케이스(24)로 구성된다.

이러한, 송신부(20)는 부유물질측정장치(100)의 이동을 위하여 측정자가 손잡이로 사용가능하며, 전체가 플라스틱재질로 이루어져 구성된다.

그리고, 지지부(30)는 송신부(20)의 원통홀더(24a)에 상부가 삽입되어 나선체결되며, 고정을 위해 설치된 고정플레이트(200)에 결합되되, 상부는 내,외주면에 나선이 형성되고, 하부는 내주면에 나선이 형성된 동일한 원통 구조이며 중앙은 큰 직경의 원통으로 구성된 지지홀더(31)가 형성되고, 지지홀더(31)의 하부로 삽입되어 나선체결되는 것으로 부식에 강한 스테인레스재질의 금속이나 강도가 강한 플라스틱재질로 구성될 수 있는 지지파이프(32)로 구성된다.

아울러, 고정플레이트(200)는 집게형상으로 형성되되, 탄성력이 강한 금속이나 볼트와 너트를 이용하여 체결하는 구조로 지지홀더(31)의 하부원통을 체결하도록 구성될 수 있으며, 고정플레이트(200)는 측정할 시료가 저장된 장소나 위치의 외부에 설치되어 부유물질측정장치(100)를 지지하며 고정되도록 구성된 것이다.

한편, 셀블록부(40,50)는 지지부(30)의 지지파이프(32)에 결합되는 원판 형상의 결합판(41,51)이 형성된다.

이때, 결합판(41,51)은 직경이 작은 결합단(41a,51a)과 직경이 큰 체결단(41b,51b)이 일체로 형성되되, 결합단(41a,51a)의 중앙에는 암나사선이 형성된 결합홀(41a',51a')이 형성되고, 체결단(41b,51b)에는 결합단(41a,51a)의 주변으로 볼트홀(41b',51b')이 형성된다.

즉, 결합판(41,51)은 결합홀(41a',51a')에 지지파이프(32)가 삽입체결되어 결합된다.

이러한, 결합판(41,51)의 체결단(41b,51b) 하부에는 볼트(41b",51b")를 이용하여 결합되는 몸체캡(42,52)이 형성되고, 몸체캡(42,52)의 하부로 나사선방식으로 결합되는 원통형상이되, 하부 일부분이 시료수의 유입 및 유동을 위해 중앙이 절단되어진 유동공간(43a,53a)을 기준으로 센서홀(43b,53b)이 각각 형성된 한 쌍의 셀블록편(43c,53c)이 마주보게 형성된 셀블록(43,53)이 구성된다.

여기서, 몸체캡(42,52)은 중앙에 관통홀(42a,52a)이 형성된 주변으로 볼트홈(42b,52b)이 상부 끝단면에 형성되고, 하부 끝단면에는 내측으로 암나사선이 형성된 결합홈(42c,52c)이 형성된 것으로, 결합판(41,51)이 상부면에 안치되면 볼 트(41b",51b")가 볼트홀(41b',51b')을 통과하여 볼트홈(42b,52b)에 결합되는 과정으로 결합판(41,51)과 체결된다.

아울러, 셀블록(43,53)은 유동공간(43a,53a)의 상부로 셀블록(43,53)의 천정을 관통하는 관통홀(43d,53d)이 형성되어 있으며, 센서홀(43b,53b)의 상부로는 배선홀(43b',53b')이 셀블록(43,53)의 천정을 관통되게 형성되는 한편, 상부 끝단면에는 몸체캡(42,52)의 결합홈(42c,52c)에 결합되는 수나사선이 형성된 결합단(43e,53e)으로 구성된다.

그리고, 관통홀(43d,53d)의 주변으로는 수밀성의 확보를 위한 실링 기능을 하는 고무링(O)이 체결된다.

이때, 셀블록부(40)는 침적형, 유통형, 삽입형 방식을 이용하여 시료수에 함유된 활성오니 및 미생물(MLSS) 등의 부유물질을 단독으로 측정하기 위해 구성된 것이다.

반면, 셀블록부(50)는 침적형, 유통형, 삽입형 방식을 이용하여 현탁고형물(SS) 등의 부유물질을 측정하기 위해 구성된 것이다.

아울러, 셀블록부(50)의 하나의 셀블록편(53c)은 셀블록(53)의 중심을 기준으로 45°경사지게 절단된 경사면(53d)에 센서홀(53b)이 형성되어 구성된다.

또한, 센서부(60)는 셀블록(43,53)의 한 쌍의 센서홀(43b,53b) 중 하나에 내측을 기준으로 렌즈(61), 센서캡(62), 배선(63a)이 연결된 발광LED램프(63)가 순차적으로 삽입결합되며, 다른 센서홀(43b,53b)에도 동일하게 렌즈(61), 센서캡(62), 배선(64a)이 연결된 수광LED램프(64)가 순차적으로 결합된다.

여기서, 센서캡(62)은 발광LED램프(63) 및 수광LED램프(64)가 삽입되는 삽입홀(62a)이 형성된 원통형상으로 구성된다.

그리고, 발광LED램프(63) 및 수광LED램프(64)의 배선(63a,64a)은 배선홀(43b',53b')을 통과하여 몸체캡(42,52)의 관통홀(42a,52a)을 거쳐 결합판(41,51)의 결합홀(41a',51a'), 지지파이프(32), 지지홀더(31), 원통홀더(24a)의 내부를 순차적으로 지나 피씨비기판(22)에 연결된다.

이렇게, 발광LED램프(63)와 수광LED램프(64)가 결합된 센서홀(43b,53b)의 입구에는 시료수의 침투를 방지하기 위하여 실리콘 등으로 실링처리를 한다.

그리고, 컨트롤러(10)에 연결되어 제어작동되며, 셀블록부(40,50)의 유동공간(43a,53a)의 상부측에 위치되는 스파이럴 노즐(71)로 이루어진 세정부(70)는 시료수에 함유되어진 이물질 등이 렌즈(61)의 표면에 달라붙거나 침착될 때 적외선의 발광 및 수광이 원활히 이루어지지 못할 때 렌즈(61)를 깨끗이 닦아낼 수 있도록 구성된다.

즉, 스파이럴 노즐(71)은 나선형상으로 형성된 구조로 인하여 컨트롤러(10)의 제어 작동에 의해 세정액을 분사하게 되면 세정액이 나선형상을 따라 회오리방식으로 회전되며 분사되어 렌즈(61)의 표면에 달라붙은 이물질을 제거하는 세정역할을 하는 것으로, 스파이럴 노즐(71)의 상부로는 세정액관(71a)이 셀블록(43,53)의 관통홀(43b,53b), 몸체캡(42,52)의 관통홀(42a,52a), 지지파이프(32), 지지홀더(31), 원통홀더(24a), 상하부케이스(21,24)를 순차적으로 통과하여 외부에 설치되는 세정액탱크(도면상 미도시)에 연결되어 세정액을 공급받을 수 있도록 구성된 다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 부유물질측정장치(100)를 이용하여 측정할 수 있는 방법으로는 셀블록부(40,50)를 측정할 시료에 침적시키는 방법을 이용하는 침적형방식, 배관을 따라 흐르는 시료를 측정하는 유통형방식 및 삽입형방식으로 크게 세 가지로 분류할 수 있다.

먼저, 셀블록부(40)를 이용하여 활성오니 및 미생물(MLSS)을 측정하는 방식은 컨트롤러(10)에서 측정기능을 선택하게 되면 센서부(60)의 발광LED램프(63)를 통해 880nm 또는 규정된 적외선 파장이 평행광방식의 렌즈(61)를 통해 적외선이 수평으로 조사된다.

이후, 렌즈(61)를 통해 조사된 적외선 파장은 시료속에 함유된 활성오니 및 미생물(MLSS)에 부딪혀 다른 방향으로 산란되는 산란광을 제외한 수평으로 조사되는 적외선 파장만이 수광LED램프(64)로 수광되어, 최초의 발광LED램프(63)에서 조사된 적외선 파장의 양과 활성오니 및 미생물(MLSS)를 함유한 시료수 속을 통과한 적외선 파장의 감소량을 파악하여 활성오니 및 미생물(MLSS)의 측정값을 컨트롤러(10)를 통해 디스플레이하게 되는 것이다.

한편, 셀블록부(50)를 이용하여 현탁고형물(SS)을 측정하는 방식은 컨트롤러(10)에서 측정기능을 선택하게 되며 센서부(60)의 발광LED램프(63)를 통해 880nm 또는 규정된 적외선 파장이 평행광방식의 렌즈(61)를 통해 적외선이 수평으로 조사된다.

이후, 렌즈(61)를 통해 조사된 880nm 또는 규정된 적외선 파장은 시료수 속에 함유된 현탁고형물(SS)에 부딪혀 45°의 각도로 산란되는 산란광이 발광센서(47b)와 45°로 접하는 수광LED램프(64)로 조사되게 되어, 45°로 산란되는 적외선 파장의 양을 측정하여 현탁고형물(MLSS)의 측정값을 컨트롤러(10)를 통해 디스플레이하게 되는 것이다.

아울러, 셀블록부(40,50)는 배관을 따라 흐르는 시료수의 측정을 위해 T형배관에 설치하여 삽입형으로 측정가능 하다.

이때, 시료수는 셀블록부(40,50)의 유동공간(43a,53a)에 측정값을 변화시키는 기포 등이 발생되지 않게 되어 정확한 측정값을 얻을 수 있다.

아울러, 유동공간(43a,53a)이 셀블록부(40,50)를 절단된 형태로 형성되어 시료수를 유동공간(43a,53a)의 내부로 자연스럽게 유도하여 유동공간(43a,53a)에 존재했던 공기층을 소멸시켜 공기층을 제거하기 위한 별도의 작업을 수행하지 않게 되는 편리성을 갖는 이점이 있다.

또한, 스파이럴 노즐(71)을 이용하여 세정액을 강한 분사압력으로 나선형태로 분사하여 렌즈(61)의 표면에 침착된 이물질을 렌즈(61) 표면이 긁힘이나 흠집 없이 제거가능하다.

더불어, 세정부(70)가 센서홀(43b,53b)에 결합되어 마주보는 한 쌍의 렌즈(61)의 사이 공간을 침해하지 않게 됨으로써 적외선을 발광시 활성오니 및 미생물(MLSS)이나 현탁고형물(MLSS) 등에 부딪혀 산란되는 적외선을 방해하지 않게 되어 정확한 측정값을 얻을 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1a는 종래의 온라인 부유물질 측정기의 분해사시도,

도 1b는 도 1a의 결합사시도,

도 2a 내지 2c는 종래의 온라인 부유물질 측정기를 이용하여 고농도나 저농도, 고농도와 저농도의 시료수를 측정하는 측정개념도,

도 3은 본 발명에 따른 온라인 부유물질 측정기 분해사시도,

도 4는 도 3의 결합사시도,

도 5는 다른 실시 예를 나타낸 셀블록부의 분해사시도,

도 6은 도 4의 셀블록부의 종단면도,

도 7a 및 7b는 각각의 셀블록을 이용하여 측정하는 측정개념도,

도 8 및 도 9는 온라인 부유물질 측정기를 침적형 방식 및 유통형, 삽입형 방식으로 측정하는 실시예시도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 컨트롤러 20 : 송신부

21 : 상부케이스 22 : 피씨비기판

23 : 안테나 24 : 하부케이스

24a : 원통홀더 30 : 지지부

31 : 지지홀더 32 : 지지파이프

40,50 : 셀블록부 41,51 : 결합판

41a,51a : 결합단 41a',51a' : 결합홀

41b,51b : 체결단 41b',51b' : 볼트홀

41b",51b" : 볼트 42,52 : 몸체캡

42a,52a : 관통홀 42b,52b : 볼트홈

42c,52c : 결합홈 43,53 : 셀블록

43a,53a : 유동공간 43b,53b : 센서홀

43b',53b' : 배선홀 43c,53c : 셀블록편

43d,53d : 관통홀 43e,53e : 결합단

60 : 센서부 61 : 렌즈

62 : 센서캡 62a : 삽입홀

63 : 발광LED램프 63a : 배선

64 ; 수광LED램프 64a : 배선

70 : 세정부 71 : 스파이럴 노즐

71a : 세정액관 100 : 부유물질측정기

200 : 고정플레이트 O : 고무링

Claims (3)

1. 시료수의 부유물질을 측정한 전기적신호를 무선방식으로 수신받아 측정데이타에 대한 값을 디스플레이하고 제어하는 컨트롤러(10)와;

   컨트롤러(10)에 무선방식으로 전기적신호를 송신하며, 사각형상의 상부케이스(21)의 하부로 위치되는 송신기능이 구비된 피씨비기판(22)에 안테나(23)가 연결되며, 안테나(23)가 형성된 반대편에는 나선결합을 위한 원통홀더(24a)가 하부로 돌출되어진 하부케이스(24)로 형성된 송신부(20)와;

   송신부(20)의 원통홀더(24a)에 체결되며, 고정을 위해 설치된 고정플레이트(200)에 끼움 결합되는 지지홀더(31)가 형성되고, 지지홀더(31)의 하부로 나선 체결되는 지지파이프(32)로 형성된 지지부(30)와;

   지지부(30)의 지지파이프(32)에 결합되는 결합판(41,51)이 형성되며, 결합판(41,51)의 하부로 결합되어지는 몸체캡(42,52)이 형성되고, 몸체캡(42,52)의 하부로 나사선방식으로 결합되는 원통형상이되, 하부 일부분이 시료수의 유입 및 유동을 위해 중앙이 절단되어진 유동공간(43a,53a)을 기준으로 센서홀(43b,53b)이 각각 형성된 한 쌍의 셀블록편(43c,53c)이 마주보게 형성된 셀블록(43,53)으로 이루어지는 셀블록부(40,50)와,

   셀블록(43,53)의 한 쌍의 센서홀(43b,53b) 중 하나에 내측을 기준으로 렌즈(61), 센서캡(62), 발광LED램프(63)가 순차적으로 삽입결합되며, 다른 센서홀(43b,53b)에 렌즈(61), 센서캡(62), 수광LED램프(64)가 순차적으로 결합되는 센서부(60)와,

   컨트롤러(10)에 연결되어 제어작동되며, 셀블록부(40,50)의 유동공간(43a,53a)의 상부측에 위치되는 스파이럴 노즐(71)로 이루어진 세정부(70)로 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 부유물질 측정기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 셀블록부(50)의 하나의 셀블록편(53c)은 셀블록(53)의 중심을 기준으로 45°경사지게 절단된 경사면(53d)에 센서홀(53b)이 형성되어 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 부유물질 측정기.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 세정부(70)는 외부로부터 공급되는 세정액을 스파이럴 노즐(71)에 의해 나선 형상으로 분사시켜 렌즈(61)의 표면을 세정하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 부유물질 측정기.

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