KR100904918B1 - 온라인 탁도 측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분할 구조를 단일화 구조로 개선하여 전체 체적이 축소됨으로써 운용의 편리성이 증대되고, 측정시간의 단축 및 측정과정이 간단해진 온라인 탁도 측정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시료수를 공급하는 공급부와, 공급부를 통해 공급된 시료수 내의 기포를 제거하는 기포제거부와, 기포가 제거된 시료수가 측정을 위해 담겨지는 셀블록부와, 시료수의 탁도를 측정하는 센서부와, 측정된 탁도값의 신호를 증폭, 변환하는 증폭기를 통해 증폭변환된 신호가 전달되어 디지털방식으로 측정값을 처리하는 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 하여, 분할되어진 기포제거기능과 측정기능을 통합하여 구조의 간단화 및 체적의 축소화를 이루도록 하는 효과가 있다.

수질, 정수장, 탁도, 셀블록, 렌즈, 오버플로어관, 적외선, 평행광, 기포

Description

온라인 탁도 측정기{On-line turbidity meter}

본 발명은 온라인 탁도 측정기에 관한 것으로, 특히 분할 구조를 단일화 구조로 개선하여 전체 체적이 축소됨으로써 운용의 편리성이 증대되는 동시에 제작비용이 절감되고, 측정시간의 단축 및 측정과정이 간단해진 온라인 탁도 측정기에 관한 것이다.

일반적으로, 탁도란 물의 흐린 정도를 정량적으로 나타낸 지표로서 빛의 통과에 대한 저항도를 말한다.

이러한, 탁도는 여러 가지 부유물질에 의해 발생하며 그 크기범위는 콜로이드 분산에서 굵은 분산질까지 다양하다.

아울러, 탁도는 호수와 같이 비교적 정체된 상태에 있는 물이 대부분 콜로이드 분산 등과 같은 극히 미세한 분산질에 의하여 발생되며, 하천수와 같이 흐르는 상태의 물속에서는 대부분 굵은 분산질에 의하여 생겨난다.

또한, 탁도를 유발하는 물질들은 순수한 무기물질부터 주로 천연의 유기물질에 이르기까지 매우 다양하며, 상세하게는 토사류와 같은 순수한 무기물질로부터 천연유기물 또는 공장폐수와 가정하수에서 유입되는 많은 양의 무기물질과 유기물질로 인해 생성한 박테리아와 미생물, 조류 등도 탁도를 유발하는 원인의 물질로 작용된다.

아울러, 탁도의 단위는 다음과 같다.

1. NTU(Nephelometric Turbidity Unit) : Nephelometer를 사용하여 탁도를 측정하는 단위를 말하며, 산란광과 탁도(계량화된 량)간의 관계를 나타내기 위해 산란광의 측정은 입사광의 90도에서 이루어지는 것을 나타낸다. (먹는물 기준으로 1999년 2월 1일 개정된 탁도를 NTU 단위로 측정하여 수질기준을 1NTU 이하로 할 것을 규정하고 있음)

2. PPM(Parts Per Million) 또는 Kaolin 표준탁도 : 극소 함유량의 단위로ppm을 도(˚)로도 사용하며, 도(˚)는 카오린으로 표준화한 광전분광광도계, 광전광도계로 측정하는 측정단위를 나타낸다.

3. FTU(Formazin Turbidity Unit) : 포르마진 탁도 단위로 적외선 광원을 채택한 Nephelometer를 사용하여 탁도를 측정하는 방식이다.

4. FAU (Formazine Atenuation Units) : 수처리에서 사용하는 포르마진 광량감쇠단위로 주로 0°산란각에서 측정한 값으로 ISO 7027에 준하는 방식이다.

5. FNU (Formazine Nephelometric Units) : 수처리에서 사용하는 포르마진 네펠로메트릭 단위로 주로 90°산란각에서 측정한 값으로 ISO 7027에 준하는 방식이다.

6. ASBC (American Society of Brewing Chemist) : 미국 양조화학자 협회 단위를 나타낸다.

7. JTU (Jackson Turbidity Unit) : 잭슨 탁도 단위계로 측정하였을 경우 사용하는 단위로 눈금 있는 Mass-Cylinder를 촛불 위에 올려놓은 상태에서 Mass-Cylinder에 액체를 넣게 되면 탁도에 따라서 불꽃이 보이는 눈금이 달라지는 원리를 이용한다. 일반적으로 육안법으로 구한 결과와 기기법에서 포르마진 표준을 사용하면 40 JTU가 40 NTU와 거의 같아진다.

8. EBC (European Brewery Convention) : 유럽양조협회 단위를 나타낸다.

9. TE/F (Tribungseinheit/ Formazine) : 독일 포르마진 탁도단위 등이 사용되고 있다.

이러한, 탁도의 측정원리는 조사된 적외선 파장의 빛이 순수한 물을 통과할 때, 빛은 상대적으로 방해받지 않는 경로를 따라 이동한다. 그러나, 순수한 유체 중에 부유하는 입자에 의해 빛이 산란할 때 약간의 비틀림이 발생한다. 즉, 빛이 현탁 물질을 포함한 유체를 통과할 때 입자와 상호작용을 하고, 이때의 상호작용은 입자의 크기, 모양, 색깔, 굴절률에 따라 각기 다르다. 또한 투사되는 광원과 입자크기의 관계에 따라 입자의 산란형태에 의해 측정하게 되는 것이다.

이와 같은, 탁도의 측정을 위한 종래의 탁도 측정기기는 크게 휴대용으로 사용되는 프로브식이 있으며, 탁도 측정을 위한 장소에 설치되는 일체형 구조의 탁도 측정기기가 사용된다.

먼저, 종래의 프로브식 탁도 측정기기는 광학소자, 센서, 신호변환기, 기구구조물 등이 일체화된 것으로 간편하게 측정은 가능하나, 시료수를 담을 수 있는 별도의 수조 및 시료수에 발생되는 기포를 제거하기 위한 기포제거장치 등이 있어야 함으로 탁도 측정에 따른 시설비용이 증가되며 정밀한 탁도 측정과 온라인방식을 이용하는 용도로는 적합하지 않은 문제점이 있었다.

그리고, 종래의 일체형 탁도 측정기기는 프로브방식을 개선한 것으로서, 투과산란광 방식 또는 표면 산란광 방식을 사용하고 있으며, 측정용도에 따라 센서지시부나 센서부를 교체하여야 하는 문제점이 있으며, 이러한 문제로 인하여 많은 비용이 소비되며, 일체형 구조로 구성부품 등의 교체 및 보수관리 등의 어려운 문제점이 있었다.

상기와 같은, 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인이 온라인 탁도측정기를 특허등록 제 10-643176호로 제안하였다.

이와 같은, 종래의 온라인 탁도측정기의 전형적인 일예가 도 1a 및 도 1c에 도시되어 있다.

이러한, 종래의 온라인 탁도측정기는 케이스(1)와, 정수장의 시료수를 공급펌프(2a)의 작동으로 공급관(2b)를 통해 이동시켜 일정한 유량과 유속으로 공급하는 레귤레이터(2)와, 오버플로어관(3a)이 결합된 수포제거용기(3b)로 이루어지는 수포제거부(3)와, 시료수의 공급 및 이물질 배출을 위한 튜브관(4a)으로 이루어진 드레인부(4)와, 시료수에 접촉되는 렌즈(5a)를 통해 적외선을 발광 및 수광하는 발광센서(5a'), 수광센서(5a")로 형성된 LED램프(5b)로 이루어진 센서부(5c)가 센서홀(5d)에 결합되어 시료수의 탁도를 측정하는 셀블록(5e)으로 이루어진 셀블록부(5)과, 셀블록부(5)의 센서부(5c)를 세정하는 세정브러시(6a)를 회전시키는 모 터(6b)로 형성된 세정부(6)와, 센서부(5c)의 측정값을 증폭하여 변환하고, 모터(6b)의 작동을 제어하는 증폭기(7)와, 증폭기(7)의 신호를 디지털 방식으로 출력하는 컨트롤러(8)로 구성된다.

상기와 같은, 종래의 온라인 탁도측정기는 공급펌프(2a)의 작동으로 레귤레이터(2)에 의해 공급되면, 오버플로어관(3a)을 통해 넘치는 과정으로 수포가 제거된 후 수포제거부(3)를 거쳐 셀블록(5e)에 충진된다.

이후, 셀블록(5e)에 충진된 시료수에 LED램프(5b)의 발광센서(5a')에서 발광되는 평행광형식의 적외선이 조사되면, 렌즈(5a)를 통과하여 시료수의 입자에 부딪혀 여러 방향으로 산란하게 된다.

이때, 산란된 적외선이 90°로 접하는 LED램프(5b)의 수광센서(5a")에 수광되어 탁도값이 측정되게 되며, 측정된 신호는 증폭기(7)를 통해 컨트롤러(8)로 전달되어 디지털 방식을 출력된다.

아울러, 렌즈(5a)의 표면에 시료수에 함유된 이물질이나 불순물이 침착하게 되면 증폭기(7)를 통해 모터(6b)를 작동시키게 되면 세정부(6)의 세정브러시(6a)가 회전되면서 렌즈(5a) 표면을 세정한다.

더불어, 이물질의 퇴적이 많을 경우나 청소시 발생되는 이물질은 드레인부(4)를 통해 외부로 배출하는 기능을 수행하도록 구성된 것이다.

그러나, 종래의 온라인 탁도측정기는 시료수를 공급받을 때 발생되는 수포를 제거하기 위한 수포제거부와 시료수의 탁도를 측정하는 셀블록부가 별도로 구성되어 장치의 구조가 복잡해지며 전체적인 케이스의 체적이 증대되어 운용성이 간단하 지 못한 문제점이 있었다.

또한, 종래의 온라인 탁도측정기는 정수장에 담겨진 시료수가 레귤레이터와 수포제거부를 거쳐 셀블록부에서 탁도를 측정하는 과정으로 이루어져 측정시간이 오래 걸리며, 측정과정이 복잡한 문제점이 있었다.

한편, 종래의 온라인 탁도측정기는 셀블록부의 렌즈표면에 침착된 이물질이나 오염물질을 제거하기 위하여 모터의 회전력을 이용하여 세정브러시를 회전할 때 렌즈표면에 묻은 이물질을 제거한 후, 세정작업이 완료되면 펌프가 정지함에 따라 세정부의 세정브러시가 정지하는 위치가 마주보는 한 쌍의 센서부의 사이에 위치되게 되면 적외선의 발광을 수광하지 못할 뿐만 아니라 탁도입자와 함께 세정브러시에 적외선이 충돌현상을 일으키게 되어 수광센서에 정확한 탁도값이 측정되지 못하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 세정부의 세정브러시를 장시간 사용함에 따라 세정브러시가 마모, 마모로 인한 균열, 찢어짐, 이물질의 표면 침착 등에 의해 렌즈의 표면을 깨끗히 세정하는 기능이 저하되는 문제점이 있었다.

더불어, 세정기 및 세정브러시를 교체 및 보수, 청소작업을 위해서는 케이스를 개방하고 세정기를 셀블록으로부터 분리한 후 시행함으로 복잡한 관리작업으로 인한 어려운 문제점이 있었다.

이로 인하여, 구조가 간단해져 측정시간과 측정과정 및 보수관리가 간편하며, 세정기로 인한 측정값의 간섭현상이 발생되지 않는 개선된 탁도측정기가 절실히 요구되는 실정이다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 분할되어진 기포제거기능과 측정기능을 통합하여 구조의 간단화 및 체적의 축소화를 이루도록 하는 온라인 탁도 측정기를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 구조의 간단화 및 체적의 축소화로 인하여 운용의 편리성이 증대되도록 하는데 목적이 있다.

한편, 본 발명의 또 다른 목적은 구조의 간단화 및 체적의 축소화로 인하여 측정시간의 단축 및 측정과정의 간편화로 측정의 효율성이 증대되도록 하는 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 세정장치를 제거하여 적외선의 산란 오류를 제거하여 부정확한 측정값이 측정되는 것을 방지하는 동시에 세정작업이 필요시에만 수행할 수 있도록 하는 목적이 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 오버플로어 되는 시료수의 급격한 낙수를 방지하도록 하여 기포제거 효율이 증대되도록 하는 목적이 있다.

더불어, 본 발명의 다른 목적은 센서부를 간단히 착탈방식으로 결합, 해체가능하여 보수 및 교체에 따른 관리가 용이하도록 하는 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시료수의 탁도를 측정하는 탁도 측정기에 있어서,

공급펌프에 의해 공급되는 정수장의 시료수가 레귤레이터를 거쳐 정량, 정속의 상태로 공급관을 통해 공급되어지는 공급부와,

공급부의 공급관에 연결되어 시료수가 담겨지는 수용공간이 형성된 기포제거캡이 형성되며, 수용공간의 내부에 결합되는 오버플로어관에 의해 기포가 제거된 상태로 측정을 위한 시료수를 공급하는 기포제거부와,

기포제거부에 결합되어 기포가 제거된 시료수가 충진되는 측정공간에 연통되어 넘치는 시료수가 정수장으로 회수되도록 하는 회수관이 연결되는 배수홀이 형성되며, 배수홀의 반대편 및 90°로 접하는 직교편에 측정공간에 연통된 한 쌍의 센서홀이 형성된 셀블록이 형성되고, 측정공간의 상부를 폐쇄하는 덮개로 이루어진 셀블록부와,

셀블록부의 센서홀에 각각 결합되며, 측정공간에 접하는 끝단에는 렌즈가 결합되는 렌즈홀이 형성되는 한편, 적외선을 발광 및 수광하는 LED램프가 결합되는 램프홀이 렌즈홀의 반대편으로 연통되어진 센서캡이 형성되며, 센서캡의 외측 끝단에는 커넥터캡으로 이루어진 한 쌍의 센서부와,

센서부의 커넥터캡에 연결되어 측정된 신호값을 증폭, 변환하는 증폭기의 신호를 전달받아 디지털 방식으로 처리하는 컨트롤러로 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 오버플로어관의 상부 끝단은 내측을 기준으로 외측으로 진행할수록 하부로 경사진 경사면이 형성되어 넘치는 시료수를 유도되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 셀블록부의 측정공간은 직사각형 형태로 일직선상의 면이 센서홀과 접하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 탁도 측정기를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 분할되어진 기포제거기능과 측정기능을 통합하여 구조의 간단화 및 체적의 축소화를 이루도록 하는 효과가 있다.

그리고, 구조의 간단화 및 체적의 축소화로 인하여 운용의 편리성이 증대되도록 하는 효과가 있다.

한편, 구조의 간단화 및 체적의 축소화로 인하여 측정시간의 단축 및 측정과정의 간편화로 측정의 효율성이 증대되도록 하는 효과가 있다.

또한, 세정장치를 제거하여 적외선의 산란 오류를 제거하여 부정확한 측정값이 측정되는 것을 방지하는 동시에 세정작업이 필요시에만 수행할수 있도록 하는 효과가 있다.

아울러, 오버플로어 되는 시료수의 급격한 낙수를 방지하도록 하여 기포제거 효율이 증대되도록 하는 효과가 있다.

더불어, 센서부를 간단히 착탈방식으로 결합, 해체가능하여 보수 및 교체에 따른 관리가 용이하도록 하는 효과가 있다.

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

도 2는 본 발명에 따른 온라인 탁도측정기를 나타낸 구성도에 도시된 바와 같이, 본 발명의 온라인 탁도 측정기는 시료수를 공급하는 공급부(10)와, 공급부(10)를 통해 공급된 시료수 내의 기포를 제거하는 기포제거부(20)와, 기포가 제거된 시료수가 측정을 위해 담겨지는 셀블록부(30)와, 시료수의 탁도를 측정하는 센서부(40)와, 측정된 탁도값의 신호를 증폭, 변환하는 증폭기(50)를 통해 증폭변환된 신호가 전달되어 디지털방식으로 측정값을 처리하는 컨트롤러(60)로 탁도측정기(100)가 구성된다.

도 2는 본 발명에 따른 온라인 탁도측정기를 나타낸 구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 기포제거부와 셀블록부, 렌즈부의 분해사시도이며, 도 4는 도 3의 결합사시도이고, 도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 셀블록의 각기 다른 방향으로 투영한 저면사시도이며, 도 6은 도 4의 종단면도에 도시된 바와 같이, 공급펌프(11)에 의해 공급되는 정수장의 시료수가 레귤레이터(12)를 거쳐 정량, 정속의 상태로 공급관(13)을 통해 공급되도록 하는 공급부(10)가 구성된다.

즉, 공급부(10)는 정수장에 저장되어진 시료수(물)의 측정을 위해 공급하기 위한 것으로 공급펌프(11)에 연결된 공급관(13)을 정수장에 침적시켜 공급펌프(11)를 작동시키게 되면 공급관(13)을 따라 이동하면서 레귤레이터(12)를 통과하여 일정한 유량, 일정한 유속으로 시료수가 유동되도록 구성된 것이다.

이러한, 공급부(10)의 공급관(13)에 연결되어 시료수가 담겨지는 수용공간(21a)이 형성된 기포제거캡(21)이 형성되며, 수용공간(21a)의 내부에 결합되는 오버플로어관(22)에 의해 기포가 제거된 상태로 측정을 위한 시료수를 공급하는 기 포제거부(20)가 구성된다.

이때, 기포제거캡(21)은 'ㅜ'형상단면으로 형성된 것으로, 하부 끝단에는 공급관(13)이 나사선 방식을 이용하여 하부측에 결합되는 결합홀(21b)이 통형상을 이루는 수용공간(21a)에 연통되게 형성되며, 상부판에는 볼트(21c)가 관통되는 볼트홀(21d)이 형성된다.

아울러, 오버플로어관(22)은 상부의 직경이 크고 하부의 직경이 작은 2단 원통의 형상으로 직경이 작은 원통의 외주면에 수나사선이 형성되어 결합홀(21b)의 상부측으로 결합된다.

뿐만 아니라, 오버플로어관(22)의 상부 끝단의 외주면은 내측을 기준으로 외측으로 진행할수록 하부로 경사진 경사면(22a)이 형성되어 넘치는 시료수가 자연스럽게 기포를 발생시키지 않으면서 오버플로어관(22)의 외주면을 따라 흘러내릴 수 있도록 구성된 것이다.

다음으로, 기포제거부(20)에 결합되어 기포가 제거된 시료수가 충진되는 측정공간(31a)에 연통되어 넘치는 시료수가 정수장으로 회수되도록 하는 회수관(31b)이 연결되는 배수홀(31c)이 형성되며, 배수홀(31c)의 반대편 및 90°로 접하는 직교편에 측정공간(31a)에 연통된 한 쌍의 센서홀(31d)이 형성된 셀블록(31)이 형성되며, 측정공간(31a)의 상부를 폐쇄하는 덮개(32)로 이루어진 셀블록부(30)가 구성된다.

여기서, 셀블록(31)은 하부 끝단면에 기포제거부(20)의 볼트홀(21d)를 통과한 볼트(21c)가 체결되는 볼트홈(31e)이 형성되어 있으며, 중앙에는 수용공간(21a) 과 연통되게 형성되어 기포가 제거된 상태로 수용공간(21a)에 충진되는 시료수가 담겨지는 측정공간(31a)이 형성된다.

그리고, 측정공간(31a)의 상부측에는 시료수가 지속적으로 차 오르게 되면 배출되는 배수홀(31c)이 셀블록(31)의 측면 외부로 연통되는 한편, 배수홀(31c)과 직교되는 센서홀(31d)의 반대편 셀블록(31)의 외주면에는 고정을 위한 브라켓(도면상 미도시)이 결합되는 상하방향으로 배치된 한 쌍의 고정홀(31f)이 형성되고, 측정공간(31a)은 셀블록(31)의 상부 천장을 관통하여 형성된다.

아울러, 배수홀(31c)에는 회수관(31b)이 결합되어 넘쳐지는 시료수가 정수장으로 회수될 수 있도록 한다.

더불어, 측정공간(31a)과 연통되며 상호 90°로 접하는 한 쌍의 센서홀(31d)이 형성되며, 측정공간(31a)은 직사각형 형태로 일직선상의 면이 센서홀(31d)과 접하도록 구성된다.

이러한, 측정공간(31a)의 상부는 개방되어 있어 측정값에 오차를 발생시킬 수 있는 이물질의 침입방지 및 시료수의 넘침을 방지하기 위한 덮개(32)가 셀블록(31)의 상부에 결합된다.

즉, 덮개(32)는 측정공간(31a)에 끼임결합으로 결합되는 결합돌기(32a)가 하부면에 돌출되어 형성되며, 결합돌기(32a)와 일체로 상부에는 셀블록(31)의 상부면을 덮을 수 있는 몸체판(32b)으로 구성된다.

이렇게, 셀블록부(30)의 센서홀(31d)에 각각 결합되는 센서부(40)는 측정공간(31a)에 접하는 끝단에 렌즈(41)가 결합되는 렌즈홀(42a)이 형성되는 한편, 적외 선을 발광 및 수광하는 LED램프(43,44)가 결합되는 램프홀(42b)이 렌즈홀(42a)의 반대편으로 연통되어진 센서캡(42)이 형성되며, 센서캡(42)의 외측 끝단에 결합되는 커넥터캡(45)으로 이루어진 한 쌍으로 구성된다.

부연하면, 센서부(40)를 형성하는 센서캡(42)은 셀블록부(30)의 센서홀(31d)에 나사선 방식으로 체결되며, 시료수의 누수 방지 및 외부의 습기가 유통되는 것을 방지하기 위하여 고무링(42c)을 전방에 결합시켜 센서홀(31d)의 주변에 수밀성을 증진시킨다.

더불어, 커넥터캡(45)은 발광,수광LED램프(43,44)를 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(46)가 결합되도록 중앙에 커넥터홀(45a)이 형성되어 있으며, 센서캡(42)의 외곽에 볼트(45b)를 이용하여 결합된다.

한편, 각각의 센서부(40)의 커넥터홀(45a)에 결합되는 커넥터(46)로 연결되어 측정된 신호값을 증폭, 변환하는 증폭기(50)가 구성된다.

이러한, 증폭기(50)는 입력신호의 에너지를 증가시켜 출력신호를 발생시키는 장치로서, 보통 앰프라고 하는 것이 바로 이 증폭기인데 입력측에 들어가는 작은 신호를 출력측에 큰 신호로 변환시켜 센서부(40)에서 입력되는 신호의 전압, 또는 전력 등을 확대하여 출력측에 큰 에너지의 변화로 전달하여 출력하도록 구성된다.

또한, 증폭기(50)은 전원을 공급하고, 절연기능을 하며, 전자적 소음(노이즈)을 제거해주도록 하는 기능이 있다.

아울러, 증폭기(50)의 신호를 디지털 방식으로 출력하여 처리하는 탁도측정기(100)와는 별도로 설치되는 컨트롤러(60)가 구성된다.

이러한, 컨트롤러(60)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 셀블록을 교정하기 위한 버튼, 온도 및 농도값을 설정하는 파라메타버튼, 측정값을 그래프로 표시하도록 하는 트랜드버튼 등으로 구성되어 시료의 탁도는 물론 수소이온농도, 용존산소량, 미생물 및 활성오니(MLSS), 현탁고형물(SS), 전기전도도, 잔류염소량 등의 측정항목을 표시할 수 있는 버튼이나 표시창(도면상 도번호 미도시)들로 구성된 것이다.

또한, 컨트롤러(60)는 하부에 유선방식을 사용하기 위한 전선케이블이 삽입되는 홀이 형성되고, 무선방식을 사용하기 위해서 내부에는 수신기능이 구성된 피시비기판이 설치되며, 외부에는 주파수를 수신하는 수신안테나로 구성될 수도 있다.

그리고, 컨트롤러(60)는 후방에 설치를 위한 브래킷(도면상 미도시)을 결합하고, 지면에 고정되는 벽체 또는 파이프에 브래킷을 걸어서 고정가능하며, 벽체에 고정하기 위하여 컨트롤러(60)가 위치된 벽체 후방에서 볼트를 이용하여 고정되도록 구성된 것이다.

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

도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 탁도측정기(100)를 이용하여 시료수의 탁도를 측정하기 위한 결합과정을 살펴보면, 기포제거부(20)의 기포제거캡(21)의 결합홀(21b)에 오버플로어관(22)의 작은단을 결합한다.

이후, 기포제거캡(21)을 셀블록(31)에 볼트(21c)를 이용하여 볼트홀(21d)을 통과시켜 볼트홈(31e)에 견고하게 결합시킨다.

다음으로, 렌즈(41)와 발광, 수광LED램프(43,44) 및 커넥터캡(45)이 결합된 한 쌍의 센서캡(42)을 센서홀(31d)에 각각 결합한 후, 커넥터캡(45)의 커넥터홀(45a)에 케이블(도면번호 미도시)로 연결되는 커넥터(46)를 삽입시켜 증폭기(50)와 연결한다,

그리고, 증폭기(50)는 컨트롤러(60)에 연결하여 측정준비를 완료한다.

아울러, 탁도측정기기(100)를 고정플레이트(200) 등에 셀블록(31)에 결합된 브라켓(도면상 미도시)을 결합하여 고정플레이트(200)을 관통하는 볼트를 이용하여 고정홀(31f)에 체결시켜 정수장 및 원수장 등의 수평이 유지될 수 있는 장소에 설치하고, 공급펌프(11)의 흡입측에 연결된 공급관(13)을 시료수에 침적시켜 샘플링 방식으로 측정하는 것이다.

이후, 컨트롤러(60)를 작동시키고, 컨트롤러(60)의 기능버튼 중 탁도를 측정하는 기능을 선택한 후, 공급펌프(11)에 전원을 공급하게 된다.

즉, 공급펌프(11)가 작동되게 되면 시료수에 침적된 공급관(13)을 통해 시료수가 공급펌프(11)를 거쳐 공급관(13)을 통해 오버플로어관(22)의 경사면(22a)을 따라 부드럽게 흘러넘쳐 기포의 발생을 억제하며 오버플로어된다.

이렇게, 오버플로어된 시료수는 기포제거캡(21)의 수용공간(21a)에 모여지면서 상승되어 셀블록(31)의 측정공간(31a)으로 차오르게 된다.

이때, 셀블록(31)의 측정공간(31a)에 시료수가 충진되게 되면, 공급펌프(11) 의 작동을 중지하고, 센서부(40)의 발광기능을 작동시키게 되면 발광 LED램프(43)를 통해 적외선이 조사되고, 이렇게 조사된 적외선은 시료수에 함유된 콜로이드분산, 분산질, 미립자, 미생물, 현탁고형물 등에 부딪혀 산란되게 된다.

이러한, 콜로이드분산, 분산질, 미립자, 미생물, 현탁고형물 등에 충돌하여 산란된 적외선 파장 중 발광 LED램프(43)에 대해 90°를 이루며 산란되는 적외선 파장은 수광 LED램프(44)로 수광되게 된다.

즉, 발광 LED램프(43)에서 조사된 적외선 파장이 90°로 산란되는 적외선 파장의 감쇄량으로 탁도값을 산출하게 되는 것이다.

이렇게, 센서부(40)를 통해 측정된 측정값은 증폭기(50)를 거쳐 각종 노이즈가 제거 된후 컨트롤러(60)의 디스플레이 표시부에 숫자방식 및 그래프 방식으로 표시되게 되어 측정자가 쉽게 판독할 수 있다.

이러한, 탁도의 측정범위를 살펴보면, 탁도의 측정은 0 ~ 10NTU 범위로 측정되며, 현탁고형물(SS)의 측정은 0 ~ 1000(5000)NTU 등의 저범위에서 고범위의 측정범위로 측정가능하며, 사용되는 단위로는 NTU, ppm, mg/ℓ, % 단위 등을 사용하여 측정값을 나타낼 수 있다.

아울러, 기포제거캡(30)의 수용공간(21a) 내부로 시료수가 채워지는 동시에 시료수가 충만하게 되면 셀블록(31)의 배수홀(31c)에 연결된 회수관(31b)을 통해 정수장으로 회수된다.

이로 인하여, 기포를 제거하는 기포제거부(20)와 셀블록부(30)가 결합된 구조로써 전체적인 체적이 축소하였으며, 기포제거와 측정이 한 곳에서 진행되어 측 정시간의 단축 및 측정과정이 간단해지는 이점이 있다.

또한, 덮개(32)를 열어 필요할 경우에 한하여 세정작업을 시행함으로써 측정값에 변화를 일으키는 간섭현상을 제거하는 특징이 있다.

아울러, 오버플로어관(22)의 상부면이 경사지게 형성되어 기포의 발생을 최대로 억제하여 기포로 인한 측정값에 오차를 발생시키는 것을 방지하는 효과가 있다.

더불어, 측정공간(31a)의 형상을 직사각형으로 형성하여 렌즈(41)의 표면이 측정공간(31a)의 수평면과 일직선상으로 접촉되어 측정의 정확성 및 이물질의 침착 등을 최소화시키는 특징이 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 탁도측정기를 나타낸 구성도,

도 1b는 종래의 온라인 탁도측정기의 셀블록부의 단면도,

도 1c는 종래의 온라인 탁도측정기의 측정 개념도,

도 2는 본 발명에 따른 온라인 탁도측정기를 나타낸 구성도,

도 3은 본 발명에 따른 기포제거부와 셀블록부, 렌즈부의 분해사시도,

도 4는 도 3의 결합사시도,

도 5a 및 도 5b는 본 발명에 따른 셀블록의 각기 다른 방향으로 투영한 저면사시도,

도 6은 도 4의 종단면도,

도 7은 본 발명에 따른 온라인 탁도측정기의 측정 개념도,

도 8은 본 발명에 따른 탁도측정기의 사용상태도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 공급부 11 : 공급펌프

12 : 레귤레이터 13 : 공급관

20 : 기포제거부 21 : 기포제거캡

21a : 수용공간 21b : 결합홀

21c : 볼트 21d : 볼트홀

22 : 오버플로어관 22a : 경사면

30 : 셀블록부 31 : 셀블록

31a : 측정공간 31b : 회수관

31c : 배수홀 31d : 센서홀

31e : 볼트홈 31f : 고정홀

32 : 덮개 32a : 결합돌기

32b : 몸체판 40 : 렌즈부

41 : 렌즈 42 : 센서캡

42a : 렌즈홀 42b : 램프홀

43,44 : 발광,수광LED램프 45 : 커넥터캡

46 : 커넥터 50 : 증폭기

60 : 컨트롤러 100 : 탁도측정기

200 : 고정플레이트

Claims (3)

1. 시료수의 탁도를 측정하는 탁도 측정기에 있어서,

   공급펌프(11)에 의해 공급되는 정수장의 시료수가 레귤레이터(12)를 거쳐 정량, 정속의 상태로 공급관(13)을 통해 공급되어지는 공급부(10)와,

   공급부(10)의 공급관(13)에 연결되어 시료수가 담겨지는 수용공간(21a)이 형성된 기포제거캡(21)이 형성되며, 수용공간(21a)의 내부에 결합되는 오버플로어관(22)에 의해 기포가 제거된 상태로 측정을 위한 시료수를 공급하는 기포제거부(20)와,

   기포제거부(20)에 결합되어 기포가 제거된 시료수가 충진되는 측정공간(31a)에 연통되어 넘치는 시료수가 정수장으로 회수되도록 하는 회수관(31b)이 연결되는 배수홀(31c)이 형성되며, 배수홀(31c)의 반대편 및 90°로 접하는 직교편에 측정공간(31a)에 연통된 한 쌍의 센서홀(31d)이 형성된 셀블록(31)이 형성되고, 측정공간(31a)의 상부를 폐쇄하는 덮개(32)로 이루어진 셀블록부(30)와,

   셀블록부(30)의 센서홀(31d)에 각각 결합되며, 측정공간(31a)에 접하는 끝단에는 렌즈(41)가 결합되는 렌즈홀(42a)이 형성되는 한편, 적외선을 발광 및 수광하는 발광,수광LED램프(43,44)가 결합되는 램프홀(42b)이 렌즈홀(42a)의 반대편으로 연통되어진 센서캡(42)이 형성되며, 센서캡(42)의 외측 끝단에는 커넥터캡(45)으로 이루어진 한 쌍의 센서부(40)와,

   센서부(40)의 커넥터캡(45)에 연결되어 측정된 신호값을 증폭, 변환하는 증폭기(50)의 신호를 전달받아 디지털 방식으로 처리하는 컨트롤러(60)로 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 탁도 측정기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 오버플로어관(22)의 상부 끝단은 내측을 기준으로 외측으로 진행할수록 하부로 경사진 경사면(22a)이 형성되어 넘치는 시료수를 유도되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 탁도 측정기.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 셀블록부(30)의 측정공간(31a)은 직육면체의 형태로 그 일면이 센서홀(31d)과 접하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 온라인 탁도 측정기.

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