KR100925600B1 - 원료의 수분의 측정 및 교정 장치 - Google Patents

원료의 수분의 측정 및 교정 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이송 중인 원료의 수분을 측정하고 그 측정치를 교정하는 장치에 관한 것이다. 상기 측정 및 교정 장치는 중성자를 발생시키는 중성자부(10); 상기 중성자부(10)로부터 방사된 중성자를 검출하는 검출부(20); 상기 중성자부(10)로부터 방사된 중성자를 통과시키는 투과구(32), 상기 투과구(32) 둘레에 배치된 복수의 솔레노이드(34), 및 상기 솔레노이드(34)에 의해 상기 투과구(32) 위로 이동 가능하게 구성된 복수의 수분 샘플(27, 28, 29)을 포함하며, 상기 중성자부(10)와 검출부(20) 사이에 배치된 교정부(30); 및 상기 중성자부(10), 검출부(20) 및 교정부(30)에 제어 신호를 송신하고, 상기 검출부(20) 및 교정부(30)로부터 검출 신호를 수신하여 수분 함량의 계산 및 교정을 수행하는 제어부(50)를 구비한다. 상기 장치는 측정 작업에서 발생할 수 있는 오차를 제거하고 편차를 줄여 정확한 측정 및 교정을 수행할 수 있다.
중성자, 검출, 교정, 원료, 수분, 샘플

Description

원료의 수분의 측정 및 교정 장치{APPARATUS FOR MEASURING MOISTURE CONTENT IN SOURCE AND AUTOMATICALLY CORRECTING THE SAME}
도 1은 종래 기술에 따른 원료 수분 측정 장치의 개념도.
도 2는 본 발명에 따른 원료 수분의 측정 및 교정 장치의 사시도.
도 3은 도 2에 도시된 소스부의 부분 절결된 사시도.
도 4는 도 2에 도시된 검출부의 부분 절결된 사시도.
도 5는 도 2에 도시된 교정부의 부분 절결된 사시도.
도 6은 도 2에 도시된 교정부의 내부를 나타내는 측면도.
도 7은 상기 교정부에 배치된 샘플들의 사시도로, (a)는 저수분 샘플이고, (b)는 중수분 샘플이며, (c)는 고수분 샘플.
도 8은 도 2의 A 부분의 확대도.
도 9는 본 발명에 따른 원료 수분의 측정 및 교정 장치에서의 교정 작업의 순서도.
도 10은 종래 기술에 따른 원료 수분 측정 장치의 측정치와 건조기에서 얻어진 건조치를 비교한 그래프.
도 11은 본 발명에 따른 원료 수분의 측정 및 교정 장치에서 얻어진 측정치 의 그래프.
<도면의 주요 부분의 부호의 설명>
12: 중성자 소스 13: 회전 셔터
22: 증배관 23: 앰프
34: 솔레노이드 35: 리드 스위치
37, 38, 39: 수분 샘플 51: 컴퓨터
본 발명은 이송 중인 원료의 수분을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 측정 작업에서 발생할 수 있는 오차를 제거하고 편차를 줄여 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 교정 수단을 구비하는 원료 수분의 측정 및 교정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 이송 중인 원료의 수분을 측정하는 기술은 실용신안출원 1998-24327의 "코크스내 수분 함유량 측정 장치" 및 특허출원 1999-61553의 "고로 투입 원료의 수분 연속 측정 장치 및 그 제어 방법"이 있다. 상기 문헌에 공개된 바에 따르면, 중성자 동위 원소를 이용하여 원료의 수분 함량을 측정하고 있다.
도 1은 이와 같은 종래 기술에 따른 원료 수분 측정 장치의 일례로서, 컨베 이어 벨트(102)에 이송중인 원료(101)는 중성자 소스(103)로부터 중성자 동위 원소가 방사되며, 상기 컨베이어 벨트(102) 하부의 검출기(104)에서 원료(101)를 투과한 중성자를 수용하여 검출된 값을 제어부(105)에 전송한다. 상기 제어부(105)는 검출치를 이용하여 연산을 통해 원료의 수분 함량을 평가하게 된다.
하지만 이러한 기술에 따른 측정 장치는 분진, 스케일, 소음 등이 다량 발생하는 열악한 환경으로 인해 측정자가 접근하기 어려운 원료 수송 라인에 주로 사용된다. 또한 원료의 수분의 측정 및 교정 장치는 설비의 측정 정확도를 확인 및 보정하기 위하여 수분 건조기를 이용한 샘플 테스트를 주기적으로 실시하는데, 이는 다음과 같은 문제점이 있다.
첫째 작업자가 원료를 용기에 담고, 운반하고, 분석실에서 분석하는 사이 원료에 불필요한 건조가 발생한다.
둘째 낮은 건조 온도와 짧은 건조 시간으로 인해 원료가 불충분하게 건조된다.
셋째 건조 분위기의 습기로 인해 원료가 불완전 건조된다.
넷째 물보다 쉽게 휘발되는 성분이 원료로부터 증발한다.
다섯째 시편이 열분해되고 열분해로 인한 분해 생성물이 증방 또는 산화함으로써 원료의 질량이 증가한다.
여섯째 건조시킨 후 질량을 재는 사이에 수분이 원료에 흡착된다.
일곱째 열 등에 의해 저울에 오차가 발생한다.
여덟째 건조로 내부의 온도 변화에 의해 정밀한 건조가 어렵다.
아홉째 건조로 내부의 통풍 조건의 오차로 인해 수분 편차가 발생한다.
열 번째 샘플 건조 작업시에 사람에 의한 인위적 오차가 발생한다.
상기와 같은 여러 원인에 의해 원료의 정확한 수분 측정이 어려웠다. 또한 도 10에 도시된 바와 같이 수분 측정 장치의 측정치와 건조기의 건조치 사이에 편차가 크며 수분 측정 장치의 측정치가 안정적이지 못하고 상하 변동이 크다. 이러한 부정확한 측정치는 고로 용선 제품의 품질을 불량하게 하고 그에 따라 제조 원가를 상승시킨다.
또한 설비를 점검하거나 정비할 때 원료의 수분의 측정 및 교정 장치에 접근하는 작업자가 방사선에 피폭될 우려가 있고, 중성자 동위 원소의 반감기에 의한 방사능을 보충하기 위해 동위 원소를 교체할 때에도 방사선에 피폭될 수 있다.
아울러 건조기를 이용한 샘플 테스트를 위하여 작업자가 삽으로 원료 및 소결광을 벨트 상부로부터 떠서 용기에 담고 그 원료 용기를 차량으로 건조기가 설치된 연구소까지 운반하는 과정에서 많은 시간이 소요되고 능률이 저하되는 문제점이 있다.
따라서 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 측정 작업에서 발생할 수 있는 오차를 제거하고 편차를 줄여 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 교정 수단을 구비하는 원료 수분의 측정 및 교정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
전술한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따라 제공되는 원료 수분의 측정 및 교정 장치는 중성자를 발생시키는 중성자부; 상기 중성자부로부터 방사된 중성자를 검출하는 검출부; 상기 중성자부로부터 방사된 중성자를 통과시키는 투과구, 상기 투과구 둘레에 배치된 복수의 솔레노이드, 및 상기 솔레노이드에 의해 상기 투과구 위로 이동 가능하게 구성된 복수의 수분 샘플을 포함하며, 상기 중성자부와 검출부 사이에 배치된 교정부; 및 상기 중성자부, 검출부 및 교정부에 제어 신호를 송신하고, 상기 검출부 및 교정부로부터 검출 신호를 수신하여 수분 함량의 계산 및 교정을 수행하는 제어부를 구비한다.
이하 첨부 도면과 연계되어 설명되는 본 발명의 여러 가지 특징 및 장점은 해당 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.
이하 도 2 내지 8을 참조하여 본 발명의 원료 수분의 측정 및 교정 장치의 바람직한 실시예에 대해 기재한다.
도 2에 도시된 본 발명의 원료 수분의 측정 및 교정 장치는 원료 수분 측정 및 교정 작업을 위하여 중성자 소스를 발생하는 중성자부(10), 발생된 중성자 소스를 검출하는 검출부(20), 발생된 중성자 소스를 샘플에 투과시키는 교정부(30), 상기 소스부(10), 검출부(20) 및 교정부(30)를 작업 위치로 이동시키는 구동부(40) 및 상기 작업을 제어하고 작업 상태를 표시하는 제어부(50)를 구비한다.
상기 중성자부(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 원통형 하우징(11) 내에 원료 수분 측정 및 교정 작업을 위하여 중성자를 발생하는 중성자 소스(11)가 적재되어 있다. 상기 하우징(11) 상부에 중성자 소스의 방사를 단속하도록 회전 셔터(13)가 설치되어 있다. 상기 회전 셔터(13)는 에어 모터(16) 및 셔터 샤프트(15)의 연동에 의해 개폐되어 점선으로 표시한 개방부를 통해 중성자의 방사를 단속하게 된다. 하우징(11)의 일측에는 소스 인출을 위한 소스 리턴(14)이 설치되어 있다.
도 4에 도시된 검출부(20)는 상자 형태의 하우징(21) 내에 배치된 상기의 중성자 소스를 검출하기 위한 광전자 증배관(22), 상기 광전자 증배관(22)의 신호를 증폭하는 앰프(23) 및 상기 광전자 증배관(22)에 고압을 공급하는 고압 카드(24)를 구비하고 있다.
도 5 및 6에 도시된 교정부(30)는 장방형 상자 형태의 하우징(31)으로 구성되고, 이 하우징(31)의 저면에는 중성사 소스부(10)에서 방사된 중성자를 통과시키는 투과부(32)가 형성되어 있다. 하우징(31) 내부에는 각각 샘플(37-39)을 파지하고 교정 프로그램에 따라 이동 가능한 3 개의 홀더(33)가 설치되어 있고, 상기 홀더(33)는 각각의 솔레노이드(34)에 의해 구동되며, 홀더(33)의 움직임은 각각의 리드 스위치(35)에 의해 감지된다. 한편 하우징(31) 외측에는 상기 교정부(30)에 신호를 전달하는 커넥터(36)가 설치되어 있다.
상기 샘플(37-39)은 각각 저수분 샘플(37), 중수분 샘플(38) 및 고수분 샘플(39)로 구분되며, 각각의 샘플은 도 7에 도시된 바와 같이 CH2로 이루어진 상판(371, 381, 391) 및 기준판(372, 382, 392)으로 구성된다.
상기 구동부(40)는 도 2에 도시된 바와 같이 상기 중성자부(10), 검출부(20) 및 교정부(30)가 장착된 대체로 거울상의 "??"자 또는 C-자 형태의 대차(41), 상기 대차(41)의 바퀴(42)가 활주하는 한 쌍의 지상 레일(43)을 포함한다. 상기 중성자부(10)와 교정부(30)는 대차(41)의 하부 프레임(41A)의 말단에 장착되고, 상기 검출부(20)는 상부 프레임(41B)의 말단에 장착되어 있으며, 상기 상부 및 하부 프레임(41B, 41A)은 직립의 연결 프레임(41C)에 의해 연결되어 있다. 상기 지상 레일(43)은 측정 대상 원료(56)가 이송되는 컨베이어(57)의 하측까지 연장되어 있다. 또한 상기 대차(41)의 상부에는 하나의 가공 레일(44)이 설치되어 있고, 행거(45)가 상기 가공 레일(44)을 따라 이동하도록 설치되어 상기 제어부(50)의 접속 박스(54)에 연결된 동력선 및 신호 라인을 상기 대차(41)에 연결한다. 한편 상기 지상 레일(43)의 진행 방향을 따라 2 개의 리미터 스위치(46)가 설치되어 상기 대차(41)의 구동 거리 및 위치를 알려주게 된다.
대차(41)의 요부를 나타내는 도 8을 참조하면, 대차(41)의 내부에는 구동 모터(47)가 설치되어 있고, 이 구동 모터(47)의 동력은 체인(48) 및 샤프트(49)를 거쳐 바퀴(42)에 전달되어 대차(41)를 지상 레일(43)을 따라 이동시키게 된다.
상기 제어부(500)는 설치된 프로그램을 이용하여 원료 수분의 측정 및 교정 작업의 실행을 제어하는 컴퓨터(51), 상기 작업의 구동 신호를 출력하는 구동 제어 유닛(52) 및 작업의 위치 신호를 출력하는 검출 제어 유닛(53)을 포함한다. 상기 신호는 전술한 접속 박스(54)를 통해 상기 대차(41)에 장착된 각종 구성 요소에 전송된다. 또한 제어부(500)는 대차(41)에 설치된 표시 램프(55)를 통해 작업 상태 를 표시하게 된다.
이하 본 발명에 따른 원료 수분의 측정 및 교정 장치를 이용한 수분 측정 및 교정 작업을 순서도가 도시된 도 9를 선행 도면과 함께 참조하여 설명한다.
도 5에 도시된 바와 같이 원료 수분의 측정 및 교정 장치의 자동 교정 작업을 위하여 현장 여건을 확인한 후 이상이 없으면 제어부(50)에서 컴퓨터(51), 구동 제어 유닛(52) 및 검출 제어 유닛(53)을 구동시킨다. 이에 따라 컴퓨터(51), 구동제어 유닛(52), 검출 제어 유닛(53)에 전기가 인가되고 자동 교정 작업을 준비한다. 컴퓨터(51)가 부팅되면 모니터에 상세한 프로그램 메뉴가 지시되는데 예컨대 교정테스트, 데이터 관리, 교정 및 인쇄 등의 선택 메뉴들이 모니터에 표시되고 자동 교정을 위하여 교정 시작키를 엔터하면, 교정 테스트 화면으로 전환되고 교정이 시작되며 프로그램 명령에 따라 교정이 자동으로 진행된다(S01).
먼저 원료 수분의 측정 및 교정 장치가 오프라인(원료 수분 측정기 정비실)에서 온라인(원료 수분 측정 위치)으로 이동되고(S02, S13), 벨트 위에 원료가 존재하는지 체크한다(S02). 벨트 위에 원료가 남아 있으면 원료를 제거한다(S14).
이어서 소스 개폐에 의해 1차 교정을 아래와 같이 실시한다. 벨트 위에 원료가 없으면 원료 수분의 측정 및 교정 장치의 중성자 소스를 개방하는데 개방 명령이 하달되면 에어 모터(16)가 셔터를 "개방"으로 돌리고 회전 셔터(13)가 회전되어 개방되면 중성자 소스(12)가 방사된다(S04). 방사된 중성자는 벨트를 통과하여 중성자 소스(12) 반대편에 설치된 검출부(20)의 광전자 증배관(22)에 입사되고, 앰 프(23)에서 신호가 증폭된다. 이때 고압 카드(24)에서 광전자 증배관(22)에 고압을 공급하여 정상적인 신호를 얻는다. 이 신호를 제어부(50)의 컴퓨터(51)에서 측정 연산하여 일정한 데이터 값을 얻게된다(S05). 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치를 온라인으로 이동하는 이유는 온라인 상태에서 벨트의 마모 상태 체크 및 벨트 마모로 인한 상수 보정을 위해 온라인 공 벨트 즉 벨트 위에 원료가 제거된 상태에서 작업을 실시한다.
원료를 공 벨트 상태에서 원료 수분측정 및 자동 교정 장치의 소스 셔터를 개폐하면, 표 1과 같은 데이터가 산출된다.
본 발명 1차 검량선 셔터 개폐에 따른 데이터
횟수 소스 개방(cps) 소스 폐쇄(cps) 비고
1 180 1
2 179 0
3 182 2
4 182 1
5 181 0
6 178 0
7 177 1
8 180 2
9 183 1
10 180 0
평균 180.2 0.8
표 1에서와 같이 벨트 위에 원료가 없는 상태에서 소스 셔터를 개폐할 때 일정한 값(초당 펄스 = CPS)을 얻을 수 있다. 상기 데이터를 컴퓨터(51)에 저장하고 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치의 프로그램에 의한 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치의 1차 검량선을 작성한다(S05). 이때 편차가 크면(S06), 상기 단계(S05)를 반복한다.
이어 위의 1차 검량선의 보정 확인 및 정확한 교정을 위해 교정부(30)를 이용하여 2차 검량선 작업을 실시한다. 즉 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치가 프로그램에 의해 교정부(30)를 기동시키면 소스 셔터인 회전 셔터(13)가 동작됨으로써 중성자가 투과된다(S06). 이때 교정 장치의 저수분 샘플(37)을 측정 공간 투과(32)의 상부로 이동시키고, 리드 스위치(36)에서 저수분 샘플(37)을 인식하여 저수분 샘플(37)에 대한 검출 신호를 읽고 데이터를 저장한다(S08). 저수분 샘플(37)의 데이터가 저장되면, 저수분 샘플(37)을 원위치시켜 오프라인 위치로 이동시킨다. 다음 중수분 샘플(38)이 측정 공간으로 이동되고 지시되는 데이터가 해독 및 저장된 후 중수분 샘플(38)은 오프라인 위치로 이동된다. 이러한 작업을 고수분 샘플(39)까지 계속하여 데이터를 측정하고, 측정된 데이터는 컴퓨터(51)에서 해독 및 저장된다. 상기 샘플(37-39)에는 전술한 바와 같이 기준판(372, 382, 392)이 각각 부착된다. 이와 같이 샘플로부터 표 2에 기록한 것과 같은 일정한 데이터를 산출할 수 있다.
본 발명의 교정 장치 샘플 측정 데이터
번호 샘플 지시치(%) 평균(%) 비고
1회 2회 3회 4회 5회
1 저수분 샘플 2.875 2.873 2.874 2.873 2.875 2.874
2 중수분 샘플 5.607 5.606 5.608 5.607 5.608 5.607
3 고수분 샘플 8.182 8.181 8.180 8.182 8.181 8.181
표 2를 보면 교정 장치의 샘플로 테스트할 때 각각의 샘플에서 일정한 검출기 신호(초당 펄스 = CPS)를 얻을 수 있고 이것을 연산하여 정확한 수분 데이터를 산출할 수 있으며, 상기 데이터를 컴퓨터(51)에 저장하고 자동 교정 장치의 프로그 램에 의한 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치의 2차 검량선을 작성하고 교정 데이터를 보정한다(S08).
위 사항을 상세히 설명하면, 교정 장치의 샘플은 화학식 CH2의 고분자 재료를 이용하여 샘플을 만드는데 이 고분자 재료는 샘플에 일정한 수분을 유지한다. 즉 수분 변동이 없고 수분 흡수율이 없으며 재질 변동도 없으며 변형도 없이 반영구적으로 사용할 수 있다. 따라서 이 재료는 중성자의 특징을 이용한 것으로 고속중성자는 수소 원자핵에서 반응하여 감쇄되거나, 열중성자로 변하므로 수소 이외의 원자와는 잘 반응하지 않는 특징을 이용한다. 또한 샘플은 두께에 따라 수분치가 다르다는 점에도 착안하였다.
한편 수분 측정에서 상대 수분은 수학식 1로 표현된다.
Figure 112002029374922-pat00001
수학식 1에서, Ψ는 상대수분, Md는 건조된 물질의 무게, Mw는 물의 무게를 의미한다. Tf는 철의 두께이며 건조된 물질의 무게이며 여기서는 샘플의 기준판(372, 382, 392)을 의미한다. Ta는 화학식 CH2의 고분자 재료의 두께이며 물의 무게이며 여기서는 CH2로 이루어진 상판(371, 381, 391)을 의미한다. Df는 철의 밀도이고, Dc는 화학식 CH2의 고분자 재료의 밀도를 의미한다.
자료:
1) 공업진흥청(KRISS-93-147-ET)에서 발행된 수분 자료
2) 고분자 화학연구실(ERP, dochoon.sunchon.ac.kr)
3) 씨스켐닷컴(ERP, www.cischem.com)
구분 철 화학식 "CH2"의 고분자 제품
밀도 7.87g/cm3 0.935g/cm3
자료:
1) 한국 프라스틱 공업 협동 조합 및 중학교 교과서
2) 표면 처리 기술 정보 센타 및 공주대학교 과학교육연구소
즉 수분 측정에 영향을 미치는 것은 샘플 두께의 밀도인데 표 3에서 보듯이 화학식 CH2는 밀도가 0.915g/㎤ 내지 0.935 g/㎤ 인데, 고분자 재료로 많이 사용하는 밀도 0.935 g/㎤를 상수로 사용한다. 철은 밀도가 7.87 g/㎤으로 상수이다. 위 식에서 상대 수분으로 수분의 참값을 구하기 위해서는 샘플 재질에 대한 보정 상수 값이 있는데, 중성자에서는 산란에 의해 빠른 중성자가 느린 중성자로 되는 것을 완화라고 부르고 각 물질의 완화 능력에 따라 보정 상수 값이 다르다.
원소 H C O Fe
완화능 38 0.77 0.5 0.38
자료:
1) 공업진흥청(KRISS-93-147-ET)에서 발행된 수분 자료
이것은 중성자가 원자량이 큰 물질과의 충돌보다는 작은 물질과의 충돌에 의해 더 많은 운동 에너지를 잃기 때문이다. 따라서 자연계에 존재하는 원자 중에서 가장 적은 원자량을 가진 수소 원자에 의한 완화 효과가 가장 크다. 물질이 중성자를 완화시키는 능력 즉 완화능은 표 4에서 알 수 있듯이 원자인 수소(H)는 완화능이 38, 탄소(C)는 0.77, 산소(O)는 0.5, 물(H2O)은 수소(38) X 2에 산소를 더하면 (38 X 2) + 0.5 = 76.5이고, 화학식 CH2는 수소(38) X 2에 탄소를 더하면 (38 X 2) + 0.77 = 76.77이며, 물에 대한 화학식 CH2의 보정 상수는 76.5/76.77 = 0.9965이다. 완화된 중성자의 수량을 측정함으로써 물질 속에 포함된 수소의 양을 정량적으로 측정할 수 있다.
즉 수분의 참값은 식 2로 표현된다.
Figure 112002029374922-pat00002
수학식 2에서, Mo는 수분의 참값을 의미하고, Ψ는 상대 수분을 의미하며, Cf는 보정 상수(0.9965)를 의미한다. 샘플 기준판(Fe)(372, 382, 392)이 20mm 이고, 화학식 CH2의 상판(371)이 5mm일 때 수분 참값은 수학식 3으로 표현된다.
Figure 112002029374922-pat00003
Figure 112002029374922-pat00004

수학식 3에서 알 수 있듯이, 보정 상수 0.9965를 곱하면 수분 참값은 2.874%이고, 화학식 CH2의 상판(381)이 10mm이면, 수분 참값은 5.607%이며, 화학식 CH2의 상판(391)이 15mm이면 수분 참값은 8.181%이다. CH2 상판(371)이 5mm(371)일 때 기준판(372) 20mm를 합쳐서 저수분 샘플(37)이라 한다. 또한 CH2 상판(381) 10mm일 때 기준판(382) 20mm를 합쳐서 중수분 샘플(38)이라 하고, CH2 상판(391) 15mm 일 때 기준판(392) 20mm를 합쳐서 고수분 샘플(39)이라고 정한다.
교정 샘플이 저수분 샘플(37), 중수분 샘플(38) 및 고수분 샘플(39)까지 있는 이유는 원료를 건조기에서 건조한 수분이 최대 8% 정도로 측정되기 때문인데, 현장 여건에 맞게 더 많은 고수분이 측정되면 화학식 CH2의 고분자 재료 두께를 15mm 이상 사용하면 된다.
이와 같이 교정 샘플은 그 수분치를 정확하게 계산할 수 있기 때문에 수분 측정의 표준 샘플로 활용하며, 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치의 수분 교정 표준 샘플로 활용 가능하다.
상기와 같이 교정 장치 샘플을 이용하여 테스트 결과 도 11의 그래프로 나타낸 측정 결과를 얻는다. 한편 도 10은 종래 기술에 따른 원료 수분 측정 장치의 측정치와 건조기에서 얻어진 건조치를 비교한 그래프이다. 본 발명에 따른 측정치 를 종래 기술에 따른 측정치와 비교할 때 횟수간 편차가 낮고 안정적으로 측정되어 정확한 수분 측정이 된다는 것을 알 수 있다.
본 장치가 2차 검량선 작성을 완료하면 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치는 다시 오프라인으로 이동되고 벨트에 원료가 있다는 신호가 있을 때까지 대기하고 있다가 벨트에 원료가 있다는 신호 즉 라인 런 신호를 받으면 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치는 온라인으로 이동하여 원료의 수분을 측정한다(S11).
설비의 점검 및 정비시 본 발명의 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치를 오프라인으로 이동하여 작업을 실시하고, 소스 교체 및 정비도 오프라인에서 작업한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치는 다음과 같은 효과를 제공한다.
샘플 준비 및 건조 중에 휘발과 저울의 계기 오차, 주변 습기에 의한 오차, 사람의 인위적 오차, 건조기 내의 온도 변화 오차, 불충분한 건조 오차 등 수분 편차가 발생되던 것을 교정부와 컴퓨터 프로그램을 이용하여 자동 교정함으로써 수분 편차를 감소시키고 정확한 수분 측정을 할 수 있다. 자동 교정 작업은 소스 셔터 개폐로 1차 검량선 작성 및 교정하고, 교정 장치의 샘플을 이용하여 2차 검량선 작성 및 교정으로 본 발명 장치의 정확한 교정을 수행한다. 정확한 교정을 통해 본 발명 장치는 온라인 시에 수분 편차가 거의 없는 정확한 원료 수분을 측정하며, 이로 인하여 고로 용선 제품 품질이 향상되고 제조 원가가 절감된다.
특히 본 발명 장치는 정비 및 수리할 때의 방사선 피폭 위험과 동위 원소를 교체할 때의 재해 위험을 방지 및 예방한다. 또한 점검 및 정비시 주위 회전체에 의해 작업 위험이 많던 것을 본 발명의 원료 수분 측정 및 자동 교정 장치를 오프라인으로 이동하여 본 발명 장치의 정비실에서 작업을 함으로써 작업 위험이 감소된다.
또한 건조기를 이용한 샘플 테스트시 원료를 담고, 운반하고, 건조하는데 많은 시간 소비와 물류비 증가로 능률이 낮았던 것을 자동 교정 장치를 이용함으로써 물류 비용 제거 및 능률 향상 효과를 제공한다.

Claims (5)

  1. 중성자를 발생시키는 중성자부(10);
    상기 중성자부(10)로부터 방사된 중성자를 검출하는 검출부(20);
    상기 중성자부(10)로부터 방사된 중성자를 통과시키는 투과구(32), 상기 투과구(32) 둘레에 배치된 복수의 솔레노이드(34), 및 상기 솔레노이드(34)에 의해 상기 투과구(32) 위로 이동 가능하게 구성된 복수의 수분 샘플(27, 28, 29)을 포함하며, 상기 중성자부(10)와 검출부(20) 사이에 배치된 교정부(30); 및
    상기 중성자부(10), 검출부(20) 및 교정부(30)에 제어 신호를 송신하고, 상기 검출부(20) 및 교정부(30)로부터 검출 신호를 수신하여 수분 함량의 계산 및 교정을 수행하는 제어부(50)를 구비하는 것을 특징으로 하는 원료 수분의 측정 및 교정 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 샘플은 저수분 샘플(37), 중수분 샘플(38) 및 고수분 샘플(39)을 구비하는 것을 특징으로 하는 원료 수분의 측정 및 교정 장치.
  3. 제2항에 있어서, 상기 각각의 샘플(37, 38, 39)은 CH2판(371, 381, 391) 및 기준판(372, 382, 392)을 포함하는 것을 특징으로 하는 원료 수분의 측정 및 교정 장치.
  4. 제1항에 있어서, 2개의 분기 프레임(41A, 41B) 및 연결 프레임(41C)을 포함하며, 하나의 분기 프레임에 상기 중성자부(10) 및 교정부(30)가 배치되고 대향된 다른 하나의 분기 프레임에 상기 검출부(20)가 배치된 대차(41); 및
    상기 대차(41)를 이동시키기 위한 구동 수단(42, 43, 47, 48, 49)을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 원료 수분의 측정 및 교정 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중의 어느 한 항에 있어서,
    상기 중성자부(10)를 원료 수분의 측정 위치로 이동시키는 단계;
    상기 측정 위치에 원료가 없을 때 상기 중성자부(10)로부터 중성자를 방사하고 상기 검출부(20)로 검출하여 수분을 측정하는 단계(S04);
    측정 데이터로부터 1차 검량선을 작성하는 단계(S05);
    상기 중성자부(10)로부터 중성자를 방사하고 상기 교정부(30)의 샘플(27, 28, 29)에 투과시켜 수분을 측정하는 단계(S07); 및
    측정 데이터로부터 2차 검량선을 작성하고 교정을 수행하는 단계(S08, S10)를 수행하는 것을 특징으로 하는 원료 수분의 측정 및 교정 장치.
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