KR100925885B1 - Apparatus for collecting sea water sample - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저부가 개구된 해수탱크를 해저면으로 압입시킨 상태에서 주사기 형태의 해수인젝터를 사용하여 해수탱크에 갇힌 해수를 시간대별로 흡입시키도록 한 샘플링장치에 관한 것으로서, 채취된 해수샘플의 시료적 가치를 보다 향상시킬 수 있도록 함은 물론, 해수샘플의 채취작업이 밀폐된 조건하에서 정확하게 이루어진 것인가의 여부를 보다 더 확실하게 판단할 수 있도록 하며, 이로 인하여 시료를 통한 연구결과 및 해당 연구결과를 이용한 환경개선 사업분야에 보다 더 큰 신뢰성을 부여할 수 있도록 하는 기술분야에 속하는 것이다.The present invention relates to a sampling device for suctioning the seawater trapped in the seawater tank by time slots using a syringe-type seawater injector while the bottom portion of the seawater tank is pressed into the sea floor. In addition, it is possible to further improve the quality of the sample, and to determine more clearly whether or not the sampling operation of the seawater sample is performed correctly under the closed condition. It belongs to the technical field that can give greater reliability to the improvement business field.
일반적으로 바닥이 갯벌이나 모래사장으로 이루어지는 연안해역의 해저면 생태에 관한 각종 연구는, 해저면에 부착하거나 기어다니는 표생생물(Epiauna) 또는 갯벌이나 모래사장으로 들어가서 서식하는 내생생물(Infauna)의 생태활동에 따라 발생하는 각종 가스성분이나 화학성분 및 해저면과 인접한 해수속에서 생장하는 각종 미생물의 종류 등에 대한 분석을 통하여 이루어지게 된다.Studies on the seabed ecology in coastal waters, which generally consist of tidal flats or sandy beaches, have been carried out on the surface of marine life (Epiauna) that adheres to or crawls on the seabed or infauna that inhabits tidal flats or sandy beaches. This is done through analysis of various gas components or chemical components generated by ecological activities, and various kinds of microorganisms growing in sea water adjacent to the sea bottom.
뿐만 아니라, 육상으로부터 유입된 각종 이물질이나 폐기물 등에 의한 해저면의 오염상태 및 이로 인한 표생생물이나 내생생물의 활동상태 역시 해저면과 인 접한 해수를 시료로 하여 분석한 결과로서 판단하게 되며, 가장 바람직하게는 저부가 개구된 해수탱크를 해저면을 통하여 일정 깊이만큼 압입시킨 상태에서, 해수탱크에 갇힌 해수를 시간대별로 채취하여 시료로서 활용토록 하는 것이다.In addition, the contamination status of the seabed by various foreign substances or wastes from the land, and the activity of the animate and endogenous organisms caused by this, will also be judged as the result of analyzing the seawater adjacent to the seabed as a sample. Preferably, the seawater tank having a bottom portion is press-fitted through the sea bottom by a predetermined depth, and the seawater trapped in the seawater tank is collected for each time and used as a sample.
상기와 같이 연안해역의 해저면과 인접한 영역에 존재하는 해수를 시료로서 채취할 수 있도록 다양한 종류의 샘플링장치가 사용되고 있는 바, 하나의 대표적인 장치를 예로 들자면, 저부가 개구된 상태로 해저면과 밀착되는 해수탱크와, 상기 해수탱크로부터 시료로서의 해수를 채취하는 샘플러와, 상기 샘플러의 작동을 위하여 배터리 및 컨트롤러가 내장된 컨트롤기구가 장치프레임에 각각 설치되도록 한 것을 들 수 있다.As described above, various types of sampling devices are used to collect seawater existing in the area adjacent to the sea bottom in the coastal sea as a sample. For example, one representative device may be in close contact with the sea bottom in an open state. And a seawater tank, a sampler for collecting seawater as a sample from the seawater tank, and a control mechanism incorporating a battery and a controller for operation of the sampler.
상기 샘플링장치에 사용되는 샘플러(Sampler)는 모터케이싱의 내부에 삽입 설치되어 컨트롤기구와 접속되는 샘플링모터와, 상기 모터케이싱의 외부에 구비된 샘플러바디를 따라 설치되는 다수 개의 해수인젝터(Sample injector)를 포함하며, 상기 각각의 해수인젝터는 실린더의 내부로 피스톤이 삽입된 주사기 형태가 되도록 한 것이며, 해수인젝터의 피스톤은 압축된 코일스프링에 의하여 상부 방향으로의 탄성이 가해진 상태에서 지지되도록 설치된다.The sampler used in the sampling device is a sampling motor inserted into the motor casing and connected to the control mechanism, and a plurality of sample injectors installed along the sampler body provided outside the motor casing. Each of the sea water injector is to be in the form of a syringe in which the piston is inserted into the cylinder, the piston of the sea water injector is installed to be supported in a state in which the elasticity in the upward direction by the compressed coil spring.
따라서, 상기 샘플링모터의 작동에 따라 해수인젝터의 피스톤이 실린더를 따라 상승하게 되면, 해수탱크에 갇힌 상태로 저장된 해수가 해수인젝터의 실린더 내부로 흡입되어 일정량의 해수를 샘플로 저장할 수 있게 되며, 이러한 샘플링작동이 컨트롤러에 입력된 시간대별로 순차적으로 진행되도록 함으로서, 각각의 해수인젝터마다 저장된 해수샘플이 시간의 경과에 따른 생태변화의 데이터를 제공할 수 있 게 된다.Therefore, when the piston of the seawater injector rises along the cylinder according to the operation of the sampling motor, the seawater stored in the seawater tank is sucked into the cylinder of the seawater injector to store a certain amount of seawater as a sample. By allowing the sampling operation to proceed sequentially for each time zone input to the controller, the seawater samples stored for each seawater injector can provide data of ecological changes over time.
상기와 같은 샘플링장치를 이용한 해수샘플의 채취시 가장 중요한 요소는, 각 해수인젝터의 정확한 작동이 보장되도록 하여 각각의 시간대별로 해수가 정확하게 흡입되도록 하는 것과, 해수인젝터에 의한 해수의 흡입작동 이외에는 해수탱크의 외부측에 존재하는 해수가 해수탱크의 내부로 유입되지 않도록 하는 것인 바, 종래의 샘플링장치는 이러한 조건을 보다 완벽하게 달성하여 채취된 해수의 시료적 가치에 신뢰성을 부여하기 어려운 문제점이 있었다.The most important factor in the collection of seawater samples using the sampling device as described above is to ensure the correct operation of each seawater injector so that the seawater is correctly inhaled at each time interval, and the seawater tank except the suction operation of seawater by the seawater injector. Since the seawater existing on the outside of the seawater tank does not flow into the inside of the seawater tank, the conventional sampling device has a problem that it is difficult to give reliability to the sample value of the seawater collected by achieving this condition more completely. .
다시 말해서, 해저면에 시설된 샘플링장치가 최초의 위치에서 안전하게 유지될 수도 있으나, 이와는 달리 파랑이나 조류 등에 의하여 샘플링장치가 요동하거나 전도될 수도 있는 바, 후자의 경우 해저면으로 압입되어 밀폐된 채취공간을 제공하여야 할 해수탱크가 해저면과 이격되어 외부측의 해수가 해수탱크의 내부로 다량 유입될 수 있다는 것이다.In other words, the sampling device installed on the bottom of the sea may be safely maintained at the initial position. Alternatively, the sampling device may swing or fall due to blue or algae. The seawater tank, which should provide space, is spaced apart from the sea floor so that seawater from the outside can be introduced into the seawater tank.
상기와 같은 상황이 발생하게 되면, 각각의 해수인젝터로 채취된 해수샘플이 해저면의 생태계에 관한 정확한 정보를 제공하지 못하게 됨은 물론이고, 이러한 잘못된 정보를 기초로 한 연구결과 및 해당 연구결과를 이용한 환경개선 사업분야, 예를 들어 해저면 생태계 복원사업과 같은 분야에 신뢰성을 부여하기 어렵게 되는 문제점이 있었다.When the above situation occurs, the seawater samples collected by each seawater injector do not provide accurate information about the ecosystem of the seabed, and the research results based on the wrong information and the results There was a problem that it is difficult to give credibility to the field of environmental improvement business, for example, the bottom ecosystem restoration project.
특히, 파랑이나 조류 등에 의하여 샘플링장치의 요동이나 전도가 발생함으로서 해수탱크의 내부로 외부측 해수가 다량으로 유입된 다음, 샘플링장치가 원위치로 다시 복귀된 경우에는, 샘플링장치에 의한 해수샘플의 채취가 잘못된 조건하에 서 이루어진 것을 실험자가 전혀 알 수 없으므로, 많은 예산을 투입한 해저면 생태에 관한 연구가 잘못된 측정결과에 의하여 오히려 생태계에 악영향을 줄 수 있는 그릇된 방향으로 진행될 수도 있었다.In particular, when a large amount of external seawater flows into the seawater tank due to fluctuations or conduction of the sampling device due to waves or tidal currents, and then the sampling device is returned to its original position, sampling of seawater samples by the sampling device is performed. Since the experimenter could not know that was done under the wrong conditions, research on the bottom ecology with a large budget could have been conducted in the wrong direction, which could adversely affect the ecosystem due to incorrect measurement results.
본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명에 의한 해수시료 채취용 샘플링장치는, 주사기 형태의 해수인젝터를 사용하여 해수탱크에 갇혀 있는 해수를 흡입시키도록 하는 기본적인 구성을 채택하되, 해수인젝터용 피스톤의 작동이 보다 정확하고 안정적으로 수행되도록 함은 물론, 해수인젝터에 의한 해수의 흡입작용 이외에는 해수탱크의 외부측에 존재하는 해수가 해수탱크의 내부로 쉽게 유입되지 않도록 하여 채취된 해수샘플의 시료적 가치를 보다 향상시킬 수 있도록 하는 것을 제 1의 기술적 과제로 한다.The present invention has been made to solve the conventional problems as described above, the sampling device for seawater sample according to the present invention, the basic configuration to suck the seawater trapped in the seawater tank using a syringe-type seawater injector In addition, the operation of the piston for the seawater injector is performed more accurately and stably, and the seawater existing on the outside of the seawater tank is not easily introduced into the seawater tank except for the suction action of the seawater by the seawater injector. The first technical problem is to make it possible to further improve the sample value of the collected seawater samples.
이와 더불어, 본 발명은 해수인젝터에 의한 샘플의 채취 이전에 샘플측정의 기초가 되는 액상의 시약을 해수탱크로 주입시키는 시약이젝터가 해수인젝터와 함께 설치되도록 함으로서, 해수샘플의 채취작업이 밀폐된 조건하에서 정확하게 이루어진 것인가의 여부를 해수인젝터로 회수된 시약의 량을 기초로 하여 보다 더 확실하게 판단할 수 있도록 하며, 이로 인하여 시료를 통한 연구결과 및 해당 연구결과를 이용한 환경개선 사업분야에 보다 더 큰 신뢰성을 부여할 수 있도록 하는 것을 제 2의 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention allows the reagent ejector for injecting the liquid reagent, which is the basis of the sample measurement, into the seawater tank before the sample is collected by the seawater injector is installed together with the seawater injector, so that the sampling operation of the seawater sample is sealed. It is possible to judge more accurately based on the amount of reagents recovered by the seawater injector, whether it is made correctly under It is a 2nd technical subject to make it possible to provide reliability.
또한, 본 발명은 상기 시약이젝터를 적용한 경우에 있어, 해수탱크의 내부로 주입된 액상의 시약이 해수와 혼합되도록 하는 교반기를 해수탱크상에 설치함으로서, 시약이젝터의 적용에 따른 효율성과 데이터 측정의 정확성을 보다 더 향상시키도록 하는 한편, 해수중의 용존산소량을 측정하는 DO센서를 해수탱크에 추가적으로 설치함으로서, 해수샘플의 채취와 함께 각 시간대별 용존산소 데이터를 확보토록 하거나, DO센서에 의하여 측정된 용존산소량에 맞추어 해수샘플의 채취를 행할 수 있도록 하며, 이로 인하여 해저면 생태 및 오염도 연구의 정확도를 보다 더 크게 향상시킬 수 있도록 하는 것을 제 3의 기술적 과제로 한다.In addition, the present invention, in the case of applying the reagent ejector, by installing a stirrer on the seawater tank to mix the liquid reagent injected into the seawater tank with the seawater, the efficiency and data measurement of the application of the reagent ejector In order to further improve the accuracy, a DO sensor for measuring dissolved oxygen in the seawater is additionally installed in the seawater tank, so that dissolved oxygen data can be obtained at each time zone along with the sampling of seawater, or measured by the DO sensor. The third technical task is to be able to collect seawater samples according to the amount of dissolved oxygen that has been dissolved, and to thereby further improve the accuracy of seabed ecology and pollution studies.
마지막으로, 본 발명은 샘플링장치용 장치프레임의 하부측에는 샘플링장치의 침하나 유동을 억제시킬 수 있도록, 해저면과 넓은 면적으로 접촉하는 침하방지판을 설치하는 동시에, 장치프레임의 상단측에는 샘플링장치의 시설과 회수를 위한 로프용 연결고리를 설치함으로서, 해저면에 시설된 샘플링장치가 최초의 위치에서 보다 더 견고하고 안전하게 유지될 수 있도록 함은 물론, 샘플링장치의 시설 및 인양작업 또한 보다 더 손쉽고 안전하게 수행할 수 있도록 하는 것을 제 4의 기술적 과제로 한다.Finally, the present invention is to install the anti-settling plate in contact with the sea bottom surface in a large area so as to suppress the settling or flow of the sampling device on the lower side of the device frame for sampling device, and at the top side of the device frame By installing rope links for installation and retrieval, the sampling equipment installed on the sea floor can be maintained more firmly and securely at the initial location, as well as the installation and lifting of the sampling device is easier and safer. It is a 4th technical subject to make it possible to carry out.
상기의 기술적 과제를 해결하기 위한 수단으로서의 본 발명은, 저부가 개구된 상태로 일정 깊이만큼 해저면을 통하여 압입되는 해수탱크와, 상기 해수탱크로부터 시료로서의 해수를 채취하는 샘플러와, 상기 샘플러의 작동을 위하여 배터리 및 컨트롤러가 외부케이싱에 내장된 컨트롤기구가 장치프레임에 각각 설치되어 샘플링장치를 이루며, 상기 샘플러는 모터케이싱의 내부에 삽입 설치되어 컨트롤기구 와 접속되는 샘플링모터와, 상기 모터케이싱의 외부에 구비된 샘플러바디를 따라 설치되는 다수 개의 해수인젝터를 포함하며, 상기 각각의 해수인젝터는 실린더의 내부로 피스톤이 삽입된 주사기 형태가 되는 것에 있어서, 상기 샘플러바디는 상,하부지지링의 사이에 실린더지지링이 위치하여, 각각의 지지링이 수직 방향을 따라 가이드포스트와 연결 설치되는 3단 링프레임으로 형성되며, 상기 해수인젝터의 실린더는 하부지지링과 실린더지지링의 사이에 설치되고, 해수인젝터의 피스톤은 가이드포스트를 따라 수직 방향으로 이동하는 피스톤클램퍼와 연결 설치되며, 상기 피스톤클램퍼와 실린더지지링의 사이에는 가이드포스트를 따라 코일스프링이 삽입 설치되고, 상기 피스톤클램퍼의 상부면에는 상부지지링을 관통하여 연장되는 클램퍼로드가 설치되며, 상기 상부지지링에는 코일스프링이 압축되도록 클램퍼로드를 하방으로 눌러 지지하는 전환레버가 설치되고, 상기 모터케이싱의 상부면에는 샘플링모터의 동력을 전달받아 회전하면서 각각의 전환레버를 순차적으로 밀어내는 구동레버가 설치되며, 상기 각각의 해수인젝터는 실린더의 하단 입구측이 튜브에 의하여 해수탱크와 연결 설치되고, 상기 해수탱크에는 외부측 해수와의 유동통로로서 소정의 길이를 가지는 조절튜브가 연결 설치되는 것을 특징으로 한다.The present invention as a means for solving the above technical problem, the seawater tank is pressed through the sea bottom with a predetermined depth with the bottom portion opened, a sampler for collecting seawater as a sample from the seawater tank, and the operation of the sampler In order to achieve a sampling device, a control mechanism having a battery and a controller built into the outer casing is installed in the device frame, and the sampler is inserted into the motor casing to be connected to the control mechanism and to the outside of the motor casing. It includes a plurality of seawater injector is installed along the provided sampler body, wherein each of the seawater injector is in the form of a syringe with a piston inserted into the cylinder, the sampler body is a cylinder between the upper and lower support rings Support rings are located so that each support ring It is formed of a three-stage ring frame that is connected and installed, the cylinder of the seawater injector is installed between the lower support ring and the cylinder support ring, the piston of the seawater injector is connected to the piston clamper that moves in the vertical direction along the guide post The coil spring is inserted between the piston clamper and the cylinder support ring along a guide post, and a clamper rod extending through the upper support ring is installed on an upper surface of the piston clamper, and the coil spring is installed on the upper support ring. A switching lever for pressing the clamper rod downward to support the compression is installed, and a driving lever for sequentially pushing each of the switching levers while being rotated by receiving the power of the sampling motor is installed on the upper surface of the motor casing. The seawater injector of the cylinder is connected to the seawater tank by the tube at the lower inlet side of the cylinder. Value is, the sea water tank, it characterized in that the control tube is connected to the installation with a given length as a flow passage of the external sea water side.
또한, 본 발명은 상기 해수인젝터 중에서 일부의 해수인젝터는 샘플 측정의 기초자료가 되는 액상의 시약을 해수탱크의 내부로 주입시키는 시약이젝터가 되며, 상기 시약이젝터용 피스톤은 실린더로부터 일정 길이만큼 빠져 나온 상태에서 피스톤클램퍼와 연결 설치되고, 상기 시약이젝터용 피스톤클램퍼의 클램퍼로드는 상부지지링을 관통하여 일정 길이만큼 상부로 돌출된 상태에서 전환레버에 걸리도록 설 치되며, 상기 시약이젝터용 코일스프링은 피스톤클램퍼와 상부지지링의 사이에서 가이드포스트를 따라 압축된 상태로 삽입 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 해수탱크에는 시약이젝터로부터 해수탱크의 내부로 주입된 액상의 시약을 해수와 혼합시키는 교반기가 설치되며, 상기 교반기는 해수탱크의 상부에 조립된 모터케이싱의 내부로 삽입 설치되는 교반모터와, 해수탱크의 내부에서 교반모터의 동력을 전달받아 회전하는 교반날개를 포함하며, 상기 교반모터는 모터케이블에 의하여 컨트롤기구와 접속 설치되는 것을 특징으로 하고, 상기 해수탱크에는 용존산소량의 측정을 위하여 컨트롤기구와 접속되는 DO센서가 삽입 설치되는 것을 특징으로 하며, 상기 장치프레임의 하부측에는 샘플링장치의 침하방지판이 설치되고, 장치프레임의 상단측에는 샘플링장치의 설치와 회수를 위한 로프용 연결고리가 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the present invention is a part of the seawater injector is a part of the seawater injector is a reagent ejector for injecting a liquid reagent which is the basic data of the sample measurement into the seawater tank, the reagent ejector piston is ejected by a certain length from the cylinder It is installed in connection with the piston clamper, the clamper rod of the piston clamper for the reagent ejector is installed to be caught by the switching lever in the state protruded upward by a predetermined length through the upper support ring, the coil spring for the reagent ejector is It is characterized in that the installation between the piston clamper and the upper support ring is inserted in the compressed state along the guide post, the seawater tank is installed with a stirrer for mixing the liquid reagent injected into the seawater tank from the reagent ejector and the seawater The agitator is to the inside of the motor casing assembled on the top of the sea water tank It includes a stirring motor that is installed in the mouth, and a stirring blade that rotates to receive the power of the stirring motor in the interior of the sea water tank, the stirring motor is characterized in that the installation is connected to the control mechanism by a motor cable, the sea water tank DO sensor is connected to the control mechanism for the measurement of the dissolved oxygen amount is installed, the lower side of the device frame is installed in the sink prevention plate of the sampling device, the upper side of the device frame for the installation and recovery of the sampling device Rope connecting ring is characterized in that it is installed.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 해수샘플의 채취를 위한 해수인젝터의 피스톤 작동이 샘플러바디의 가이드포스트를 기초로 하여 피스톤클램퍼와 클램퍼로드 및 코일스프링과 전환레버에 의하여 보다 안전하고 확실하게 수행되도록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 컨트롤러에 입력된 각각의 시간대별로 해수샘플을 오차없이 정확하게 채취할 수 있음에 따라, 해수샘플의 시료적 가치를 향상시키는 측면에 기여토록 하는 효과가 있다.According to the present invention as described above, the piston operation of the seawater injector for the collection of seawater samples to be performed more safely and reliably by the piston clamper and the clamper rod, the coil spring and the switching lever based on the guide post of the sampler body. As a result, it is possible to accurately collect seawater samples for each time slot input to the controller without error, thereby contributing to the aspect of improving the sample value of seawater samples.
이와 더불어, 해수탱크의 내부에 저장된 해수와 외부측 해수와의 유동통로로서 그 길이가 길게 되는 조절튜브를 사용함에 따라, 해수인젝터에 의한 해수샘플의 채취시나 시약이젝터에 의한 시약의 주입시 이외에는 해수탱크 내,외부측의 해수가 서로 혼입되지 않도록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 샘플링장치에 의하여 채취된 해수샘플의 시료적 가치를 보다 더 크게 향상시키도록 하는 효과가 있다.In addition, by using a control tube whose length is long as a flow path between the seawater stored in the seawater tank and the outside seawater, the seawater is not collected when the seawater sample is collected by the seawater injector or the reagent is injected by the reagent ejector. There is an effect that the seawater in the tank, the outside side is not mixed with each other, thereby improving the sample value of the seawater sample collected by the sampling device even more.
특히, 해수샘플의 채취를 위한 해수인젝터와 함께 해수탱크의 내부로 액상의 시약을 주입시키는 시약이젝터를 설치함에 따라, 해수샘플의 채취작업이 해수탱크의 밀폐 조건하에서 정확하게 이루어진 것인가의 여부를 해수인젝터로 회수된 시약의 량을 기초로 하여 보다 더 확실하게 판단할 수 있는 효과가 있으며, 이로 인하여 시료를 통한 연구결과 및 해당 연구결과를 이용한 환경개선 사업분야에 보다 더 큰 신뢰성을 부여토록 하는 효과가 있다.In particular, a seawater injector for collecting seawater samples and a reagent ejector for injecting a liquid reagent into the seawater tank are installed. Thus, the seawater injector determines whether the seawater sample is accurately collected under the sealed condition of the seawater tank. Based on the amount of reagents recovered, it is possible to judge more reliably based on the amount of reagents recovered, thereby giving greater reliability to the research results through samples and environmental improvement business areas using the results. have.
또한, 해수탱크상에 시약과 해수의 혼합을 위한 교반기를 설치함으로서, 해수탱크의 내부로 주입된 시약이 보다 빠른 시간내에 보다 균일하게 해수와 혼합되도록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 시약이젝터의 적용에 따른 효율성을 향상시킬 수 있는 한편, 시약의 농도를 기초로 한 해수샘플의 판단작업을 보다 정확하게 수행토록 하는 효과가 있다.In addition, by installing a stirrer for mixing reagents and seawater on the seawater tank, the reagent injected into the seawater tank can be mixed with the seawater more uniformly within a faster time, thereby applying the reagent ejector According to the present invention, the efficiency of the seawater sample can be improved more accurately.
뿐만 아니라, 해수탱크에 DO센서를 설치함으로서, 해수샘플의 채취와 동시에 각 시간대별의 용존산소 데이터를 추가적으로 확보하거나, DO센서에 의하여 측정되는 용존산소량에 맞추어 해수샘플의 채취를 행하도록 하는 효과가 있으며, 이로 인하여 보다 다양하고 세부적인 데이터를 기초로 하여 해저면 생태 및 오염도 연구의 정확도를 크게 향상시키는 효과가 있다.In addition, by installing the DO sensor in the seawater tank, it is effective to secure the dissolved oxygen data for each time zone at the same time as the seawater sample collection, or to collect the seawater sample according to the dissolved oxygen amount measured by the DO sensor. This has the effect of greatly improving the accuracy of seabed ecology and contamination studies based on more diverse and detailed data.
특히, 서로 상이한 측정방식으로 용존산소량을 측정하는 2개의 DO센서를 사 용한 경우에는, 용존산소량에 대한 데이터를 보다 다양하고 세부적으로 확보토록 함은 물론이고, 하나의 DO센서가 고장이나 오작동을 일으킬 경우, 나머지 하나의 센서를 사용하여 용존산소량의 측정작업을 정상적으로 수행토록 하는 효과가 있는 것이다.In particular, when two DO sensors are used to measure dissolved oxygen in different measuring methods, data on dissolved oxygen can be obtained in a more diverse and detailed manner, and a single DO sensor may cause a malfunction or malfunction. In this case, the remaining one sensor is used to effect the measurement of dissolved oxygen normally.
마지막으로, 샘플링장치용 장치프레임의 하부측에 침하방지판을 설치하는 한편, 장치프레임의 상단측에 로프용 연결고리를 설치한 경우에는, 해저면에 시설된 샘플링장치가 최초의 위치에서 보다 더 견고하고 안전하게 유지되도록 함은 물론, 샘플링장치의 시설 및 인양작업 또한 보다 더 손쉽고 안전하게 수행할 수 있는 등의 매우 유용한 효과를 가지는 것이다.Finally, when the anti-seizure plate is installed on the lower side of the device frame for the sampling device, while the rope linkage is installed on the upper side of the device frame, the sampling device installed on the sea bottom is more than at the initial position. In addition to maintaining robust and safe, the installation and lifting of the sampling device also has a very useful effect, such as easier and safer to perform.
이하, 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, described in detail with reference to the accompanying drawings, the present invention for achieving the above object is as follows.
먼저, 도 1에 도시된 것은 본 발명에 따른 해수시료 채취용 샘플링장치의 토대가 되는 장치프레임(1)을 나타내는 것으로서, 4개의 수직프레임(11)을 기초로 하여 상,하부프레임(12)(13)이 격자틀 형태로 연결 설치되며, 각각의 수직프레임(11) 하부측에는 샘플링장치의 침하와 유동을 억제하는 침하방지판(14)이 설치되고, 상기 침하방지판(14)의 하부측으로 해저면을 통한 침투다리(15)가 연장 설치되며, 각각의 수직프레임(11) 상단측에는 로프용 연결고리(16)가 설치되어 있다.First, as shown in Figure 1 shows the
도면상 장치프레임(1)이 사각 형태의 골조구조물로 형성되어 있으나, 장치프레임(1) 자체는 삼각 형상과 같은 다른 형태의 골조구조물이 될 수 있고, 침하방지 판(14)의 경우에도 해저면과의 접지면적을 충분하게 확보토록 한다는 조건하에서 원판 이외에도 삼각판이나 사각판 등과 같은 다른 형태로 설치될 수 있으며, 각각의 침하방지판(14)에는 샘플링장치를 해저면에 침설하는 과정에서 해수에 의한 저항을 줄일 수 있도록 다수 개의 통공(17)이 형성되어 있다.Although the
이와 더불어, 샘플링장치의 시설과 인양을 위하여 각각의 수직프레임(11) 상단에 총 4개의 로프용 연결고리(16)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 각각의 수직프레임(11)이 상부프레임(12)의 상측 중앙부, 즉 샘플링장치의 무게중심점에서 연결되도록 한 다음, 해당 부분에 1개의 연결고리(16)를 설치토록 할 수도 있고, 각각의 연결고리(16)를 상부프레임(12)의 적당한 위치에 설치할 수도 있다.In addition, a total of four
상기와 같은 장치프레임(1)을 기초로 하여 설치되는 본 발명의 샘플링장치(10)는 도 2 및 도 3에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 저부가 개구된 상태로 일정 깊이만큼 해저면을 따라 압입되는 해수탱크(2)와, 상기 해수탱크(2)의 내부에 갇힌 상태로 저장된 해수를 시료로서 채취하는 샘플러(3)와, 상기 샘플러(3)의 작동을 위하여 배터리(45) 및 컨트롤러(46)가 외부케이싱(41)에 내장된 컨트롤기구(4)를 포함하게 된다.
도면상 해수탱크(2)를 중심으로 그 좌,우측에 샘플러(3)와 컨트롤기구(4)가 위치하여 받침대(31a)(41a)와 함께 하부프레임(13)상에 설치된 것으로 도시되어 있으나, 해수탱크(2)가 해저면을 통하여 압입됨에 따라 그 내부에 일정량의 해수가 갇힌 상태로 체류된다는 조건하에서, 해수탱크(2)와 샘플러(3) 및 컨트롤기구(4)의 위치는 임의대로 변경이 가능함은 물론이고, 샘플러(3)와 컨트롤기구(4)가 상부프 레임(12)측에 설치될 수도 있다.In the drawing, the
다시 말해서, 해수탱크(2)의 위치는 해저면과 인접한 위치가 되도록 하고, 샘플러(3)와 컨트롤기구(4)는 다른 어떤 위치에서도 장치프레임(1)을 따라 설치될 수 있다는 것이며, 이는 본 발명에 따른 샘플링장치(10)의 기초가 되는 장치프레임(1)의 형상에 맞추어 제조업자나 사용자가 임의대로 조정할 수 있는 사항이다.In other words, the position of the
본 발명에 따른 샘플링장치(10)의 제 1요부에 해당하는 구성요소로서, 해수샘플의 채취를 위한 상기 샘플러(3)는 도 2 내지 도 5에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 모터케이싱(31)의 내부에 삽입 설치되어 컨트롤기구(4)와 접속되는 샘플링모터(34)와, 상기 모터케이싱(31)의 외부에 구비된 샘플러바디(33)를 따라 설치되는 다수 개의 해수인젝터(6)를 주요 구성요소로서 포함하게 된다.As a component corresponding to the first essential part of the
상기 모터케이싱(31)은 투명한 플라스틱 재질을 사용하여 해수의 침투가 불가능한 밀폐형 원통으로 제조하는 것이 가장 바람직하지만, 모터케이싱(31)의 재질이나 형상은 변경하여 적용이 가능하며, 상기 샘플링모터(34) 또한 감속기(35)와 케이블커넥터(36)를 구비하는 소형 DC모터를 사용하는 것이 가장 바람직하지만, 컨트롤기구(4)에 의한 제어가 가능하고 해수에 대한 적용성이 우수한 모터라면 어떠한 종류의 것을 사용하더라도 무방하다.The
또한, 샘플링모터(34)와 감속기(35)를 별도로 조립하여 설치할 수도 있으나, 모터 자체에 감속기가 일체형으로 탑재된 기어드모터(Geared motor)를 샘플링모터(34)로 사용하는 것이 바람직하며, 상기 케이블커넥터(36)는 모터케이블(47)에 의하여 컨트롤기구(4)와 접속됨에 따라, 배터리(45)에 충전된 전원을 샘플링모 터(34)로 전달하는 한편, 컨트롤러(46)에 세팅된 환경에 맞추어 샘플링모터(34)의 작동이 제어되도록 이루어진다.In addition, although the
상기 모터케이싱(31)의 하부측에는 장치프레임(1)의 하부프레임(13)상에 샘플러(3)를 조립하기 위한 받침대(31a)가 설치되는 바, 이와 같이 받침대(31a)를 적용함에 따라 주사기 형태를 가지는 해수인젝터(6)용 피스톤(61)의 하단 입구(61a)측이 하부프레임(13)과 일정한 간격을 두고 이격될 수 있으며, 이로 인하여 각각의 해수인젝터(6)용 실린더(61)를 유입튜브(7)에 의하여 해수탱크(2)와 연결하는 작업의 편의성과 튜브연결부의 안전성을 확보할 수 있게 된다.A
이와 더불어, 상기 모터케이싱(31)의 상부측 중앙에는 레버축(32a)에 의하여 샘플링모터(34)의 감속기(35)와 연결되는 구동레버(32)가 설치되는 바, 상기 구동레버(32)가 레버축(32a)을 중심으로 회전하면서 해수인젝터(6)용 전환레버(65)를 밀어내는 것에 의하여 해수인젝터(6)용 피스톤(62)이 상승하게 되며, 이로 인하여 해수인젝터(6)용 실린더(61)의 내부로 해수가 채취되는 샘플링(Sampling) 작동이 이루어지게 된다.In addition, a driving
상기와 같이 해수샘플의 채취를 위하여 사용되는 해수인젝터(6)는 앞에서 언급되어진 바와 같이 실린더(61)와 피스톤(62)으로 이루어지는 주사기 형태를 가지며, 이러한 해수인젝터(6)가 모터케이싱(31)의 외주연부에서 모터케이싱(31)과 연결 설치되는 샘플러바디(33)를 따라 수 개 내지 수 십 개가 일정한 간격을 두고 수직 방향으로 설치되는 것이다.As described above, the
상기 샘플러바디(Sampler body)(33)는 도 4 및 도 5에 보다 명확하게 도시되 어 있는 바와 같이, 상,하부지지링(37)(38)의 사이에 실린더지지링(39)이 위치하여, 각각의 지지링(37)(38)(39)이 수직 방향으로 가이드포스트(Guide post)(33b)와 연결 설치되는 3단 링프레임으로 형성되며, 상기 해수인젝터(6)의 실린더(61)는 하부지지링(38)과 실린더지지링(39)의 사이에 설치된다.As the
상기 하부지지링(38)과 실린더지지링(39)의 외주연부에는 실린더(61)의 하단부와 상단부가 삽입될 수 있도록 삽입홈(38a)(39a)이 형성되는 한편, 상기 실린더지지링(39)은 해수인젝터(6)용 실린더(61)의 상단측 테두리 부분과 맞물리도록 2개의 링프레임이 밀착 설치되며, 해수인젝터(6)용 피스톤(62)은 실린더(61)의 내부로 삽입된 상태에서 실린더지지링(39)의 상부를 통하여 노출된다.At the outer circumferential portions of the
상기와 같이 실린더지지링(39)의 상부를 통하여 노출되는 피스톤(62)에는 가이드포스트(33b)를 따라 수직 방향으로 이동하는 피스톤클램퍼(63)가 연결 설치되며, 상기 피스톤클램퍼(63) 또한 피스톤(62)의 상단측 테두리 부분과 맞물리도록 2개의 클램핑용 금속판이 클램퍼핀(63a)에 의하여 밀착되도록 조립 설치되고, 실린더지지링(39)과 피스톤클램퍼(63)의 사이에는 가이드포스트(33b)를 따라 삽입된 코일스프링(66)이 압축된 상태로 삽입 설치된다.A
이와 더불어, 상기 코일스프링(66)이 압축된 상태로 세팅될 수 있도록, 피스톤클램퍼(63)의 상부측에는 클램퍼로드(Clamper rod)(64)가 수직 방향으로 고정 설치되며, 상기 클램퍼로드(64)는 상부지지링(37)을 관통하여 연장되는 한편, 상부지지링(37)의 상부면에는 클램퍼로드(64)를 하방으로 누르면서 코일스프링(66)의 복원력을 지지하는 전환레버(65)가 각각의 해수인젝터(6)마다 설치된다.In addition, a
상기 전환레버(65)는 샘플링모터(34)에 의하여 회전하는 구동레버(32)의 회전반경 이내에 위치하게 됨은 물론, 그 중심부에 설치된 레버축(65a)에 의하여 상부지지링(37)과 연결되어 있음에 따라, 구동레버(32)의 회전시 각각의 전환레버(65)가 구동레버(32)의 선단부에 걸려 레버축(65a)을 중심으로 자전하게 된다.The switching
이로 인하여, 도 6의 (가)에 도시된 바와 같이 피스톤(62)이 실린더(61)의 내부로 완전히 삽입된 초기 세팅상태에서, 구동레버(32)의 회전에 따라 전환레버(65)가 레버축(65a)을 중심으로 도면상 화살표 방향(좌측 방향)으로 밀려 나게 되면, 도 6의 (나)에 도시된 바와 같이 전환레버(65)에 의한 클램퍼로드(64)의 누름상태가 해제된다.Due to this, in the initial setting state in which the
상기와 같은 상태가 되면, 도 6의 (나)에 도시된 바와 같이, 최초 실린더지지링(39)과 피스톤클램퍼(63)의 사이에서 압축된 상태로 삽입되어 있던 코일스프링(66)이 복원(팽창)되면서 가이드포스트(33b)를 따라 피스톤클램퍼(63)를 상부 방향으로 밀어내게 되며, 이로 인하여 피스톤클램퍼(63)와 맞물린 피스톤(62) 또한 실린더(61)의 내부에서 상부 방향으로 이동하게 된다.When the state as described above, as shown in (b) of Figure 6, the
상기와 같이 실린더(61)의 내부에서 피스톤(62)이 상부 방향으로 이동하게 되면, 고무팩킹이 되는 피스톤헤드(62a)에 의하여 피스톤(61)의 내부공간에 흡입력이 발생하게 되며, 이로 인하여 해수탱크(2)에 갇힌 해수가 유입튜브(7)를 따라 실린더(61)의 내부로 흡입되어 해수샘플로 저장되는 것이며, 이러한 샘플링 작동이 컨트롤러(46)에 입력된 시간대별로 순차적으로 진행됨으로서, 각각의 해수인젝터(6) 내부에 해수샘플이 시간대별로 저장될 수 있는 것이다.When the
상기와 같이 해수샘플의 채취를 위한 해수인젝터(6)의 피스톤(62) 작동이 샘플러바디(33)의 가이드포스트(33b)를 기초로 하여 피스톤클램퍼(63)와 클램퍼로드(64) 및 코일스프링(66)과 전환레버(65)에 의하여 보다 안전하고 확실하게 수행될 수 있으므로, 샘플링장치(10)를 이용하여 각각의 시간대별로 해수샘플을 오차없이 정확하게 채취할 수 있게 되며, 이로 인하여 해수샘플의 시료적 가치를 향상시키는 측면에 기여할 수 있게 된다.As described above, the operation of the
상기와 같은 해수인젝터(6)의 피스톤(62) 작동을 보다 더 안전하고 확실하게 수행할 수 있도록, 도 6에 도시되어 있는 바와 같이 하나의 해수인젝터(6)를 기준으로 하여 그 양측에 2개의 가이드포스트(33b)가 위치토록 한 다음, 각각의 가이드포스트(33b)가 피스톤클램퍼(63)를 관통하도록 설치함으로서, 피스톤클램퍼(63)가 2개의 가이드포스트(33b)를 따라 상승될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.In order to more safely and reliably perform the operation of the
또한, 전환레버(65)의 선단 하측면, 다시 말해서 클램퍼로드(64)를 하방으로 누르는 부분에는 구면(球面) 형상의 누름핀(65b)을 설치함으로서, 전환레버(65)와 클램퍼로드(64)와의 마찰을 최소화시켜 구동레버(32)에 의한 전환레버(65)의 회전이 보다 용이하게 달성될 수 있도록 함은 물론, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 클램퍼로드(64)의 직하방에 해당하는 위치에는 보강용 하부포스트(33a)가 하부지지링(38)과 실린더지지링(39)의 사이에 설치되도록 하는 것이 바람직하다.In addition, a
본 발명에 따른 해수시료 채취용 샘플링장치(10)의 제 2요부에 해당하는 구성요소로서는 도 4 및 도 5에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 상기 해수인젝터(6) 중에서 일부(바람직하게는 1개 내지 3개)의 해수인젝터(6)는 샘플 측정의 기초자료 가 되는 액상(液狀)의 시약(試藥)을 해수탱크(2)의 내부로 주입시키는 시약이젝터(Reagent ejector)(6a)가 되도록 한 것이다.As a component corresponding to the second main part of the
상기 시약이젝터(6a)용 피스톤(62)은 액상의 시약을 실린더(61)의 내부에 일정량 만큼 미리 저장시켜 놓는 관계로 실린더(61)로부터 일정 길이만큼 빠져 나온 상태에서 피스톤클램퍼(63)와 연결 설치되고, 시약이젝터(6a)용 피스톤클램퍼(63)의 클램퍼로드(64)는 상부지지링(37)을 관통하여 일정 길이만큼 상부로 돌출된 상태에서 전환레버(65)에 걸리도록 설치된다.The
이를 위하여, 도 4에 보다 명확하게 도시되어 있는 바와 같이 상기 클램퍼로드(64)에는 걸림홈(64a)이 형성되는 한편, 상기 전환레버(65)의 선단(도면상 우측단)에는 걸림핀(65c)이 돌출 형성되어 있으며, 시약이젝터(6a)용 코일스프링(66)은 피스톤클램퍼(63)와 상부지지링(37)의 사이에서 가이드포스트(33b)를 따라 압축된 상태로 삽입 설치되는 것이다.To this end, as illustrated in FIG. 4, a locking
따라서, 도 7의 (가)에 도시된 바와 같이 시약이젝터(6a)용 실린더(61)의 내부에 액상의 시약이 저장된 상태로 피스톤(62)이 실린더(61)의 외부로 빠져 나와 있는 초기 세팅상태에서, 구동레버(32)의 회전에 따라 전환레버(65)가 레버축(65a)을 중심으로 도면상 화살표 방향(좌측 방향)으로 밀려 나게 되면, 도 7의 (나)에 도시된 바와 같이 전환레버(65)에 의한 클램퍼로드(64)의 걸림상태가 해제된다.Therefore, as shown in FIG. 7A, the initial setting of the
상기와 같은 상태가 되면, 도 7의 (나)에 도시된 바와 같이, 최초 상부지지링(37)과 피스톤클램퍼(63)의 사이에 압축된 상태로 삽입되어 있던 코일스프링(66)이 복원(팽창)되면서 피스톤클램퍼(63)를 하부 방향으로 밀어내게 되고, 이로 인하 여 피스톤클램퍼(63)와 맞물린 피스톤(62) 또한 실린더(61)의 내부에서 하부 방향으로 이동하게 된다.When the state as described above, as shown in (b) of Figure 7, the
상기와 같이 실린더(61)의 내부에서 피스톤(62)이 하부 방향으로 이동하게 되면, 피스톤(62)의 하단에 형성된 고무팩킹으로서의 피스톤헤드(62a)가 실린더(61)에 저장된 액상의 시약을 밀어내게 되며, 이로 인하여 실린더(61)에 저장된 액상의 시약이 배출튜브(7a)를 따라 해수탱크(2)의 내부로 주입되는 바, 상기 시약은 해수샘플을 기초로 하여 측정하고자 하는 데이터에 영향을 미치지 않고, 해수중으로의 확산성이 우수한 액체라면 어떠한 종류의 것을 사용하더라도 무방하다.When the
상기와 같이 해수탱크(2)의 내부로 주입된 액상의 시약은 해수와 혼입된 상태로 해수탱크(2)의 내부에 존재하게 되며, 이로 인하여 해수인젝터(6)에 의한 해수샘플의 채취시 시약 성분 또한 해수와 함께 해수인젝터(6)로 유입되는 바, 해수인젝터(6)로 유입된 시약의 량을 시간대별로 측정하게 되면, 해수샘플의 채취가 해수탱크(2)의 밀폐조건하에서 이루어진 것인가의 여부를 확실하게 판단할 수 있게 된다.As described above, the liquid reagent injected into the
이러한 시약의 적용에 따른 판단원리를 설명하기 이전에, 해수인젝터(6)에 의한 해수샘플의 채취시나 시약이젝터(6a)에 의한 시약의 주입시, 채취된 해수샘플의 량만큼 외부측 해수가 해수탱크(2)의 내부로 유입되도록 하고, 주입된 시약의 량만큼 해수탱크(2)에 저장된 해수가 외부로 배출되도록 하는 것이 필요하며, 이를 위하여 도 8에 도시된 바와 같은 조절튜브(24)가 해수탱크(2)에 설치된다.Prior to explaining the judgment principle according to the application of such reagents, the external seawater may be separated by the amount of seawater samples collected when the seawater sample is collected by the
상기 조절튜브(24)는 해수탱크(2)의 내부에 저장된 해수와 외부측 해수와의 유동통로 역할을 수행함에 따라, 해수인젝터(6)에 의한 해수샘플의 채취시나 시약이젝터(6a)에 의한 시약의 주입시 해수탱크(2)의 내압 증감을 방지함은 물론, 해수탱크(2)의 내부에 갇힌 상태로 체류하는 해수가 항상 일정한 량을 유지토록 하게 된다.The
상기 조절튜브(24)는 그 길이가 1m 내외가 되는 유연성 있는 합성수지 재질의 튜브를 사용토록 함으로서, 해수인젝터(6)에 의한 해수샘플의 채취시나 시약이젝터(6a)에 의한 시약의 주입시 이외에는 해수탱크(2) 내,외부측의 해수가 서로 혼입되지 않도록 하게 되며, 이로 인하여 샘플링장치(10)로 채취한 해수샘플의 시료적 가치를 보다 더 크게 향상시킬 수 있게 된다.The
상기와 같은 조절튜브(24)의 적용을 기초로 하여, 시약의 사용에 따른 해수샘플의 판단원리를 설명하면, 시약이젝터(6a)로부터 해수탱크(2)로 주입된 시약의 량을 해수탱크(2)의 용적 즉, 해수탱크(2)의 내부에 갇힌 상태로 존재하는 전체 해수량으로 나누게 되면, 해수탱크(2)의 내부에 존재하는 시약의 농도가 산출되며, 이 농도는 해수인젝터(6)에 의한 1차 해수샘플의 흡입시 해수샘플에 포함된 시약의 농도가 된다.Based on the application of the
그리고, 컨트롤러(46)에 입력된 시간대별로 각각의 해수인젝터(6)를 통하여 해수샘플이 순차적으로 채취되는 시점마다 채취된 해수샘플의 량에 해당하는 외부측 해수가 조절튜브(24)를 거쳐 해수탱크(2)로 유입되므로, 해수탱크(2) 내부의 시약 농도는 시간의 경과에 따라 외부측에서 유입된 해수의 량만큼 산술급수적으로 낮아지게 되므로, 각각의 해수인젝터(6)로 채취된 해수샘플의 시약 농도 역시 시간 대별로 점차 낮아지게 된다.The external seawater corresponding to the amount of seawater samples collected each time the seawater samples are sequentially collected through each
상기와 같은 조건을 만족한다면, 해수샘플의 채취작업이 해수탱크(2)의 밀폐 조건하에서 정상적으로 이루어졌음을 의미하며, 해수인젝터(6)로 채취된 해수샘플의 시약 농도가 어느 시점에서 급격히 낮아지는 경우는, 해저면에 시설된 본 발명의 샘플링장치(10)가 파랑이나 조류 등에 의하여 요동하거나 전도되는 과정 또는 다른 여러 가지의 요인으로 인하여 해수탱크(2)가 개방됨에 따라 외부측 해수가 다량으로 유입되었다는 것을 의미한다.If the above conditions are satisfied, it means that the sampling operation of the seawater sample is normally performed under the sealed condition of the
후자와 같은 경우에는 해수탱크(2)가 밀폐된 조건하에서 해수샘플이 채취되지 못한 상황이므로, 해당 샘플을 연구의 기초자료인 시료로서 활용할 수 없다는 것을 의미하며, 이와 같은 시약이젝터(6a)의 적용에 따라 해수샘플의 채취작업이 정확하게 이루어진 것인가의 여부를 보다 더 확실하게 판단할 수 있음에 따라, 시료를 통한 연구결과 및 해당 연구결과를 이용한 환경개선 사업분야에 보다 더 큰 신뢰성을 부여할 수 있게 되는 것이다.In the latter case, since the seawater sample was not collected under the sealed condition of the
상기 시약은 해수인젝터(6)에 의한 해수샘플의 채취작업이 수행되기 이전에 해수탱크(2)의 내부로 주입되어야 하므로, 구동레버(32)의 작동 초기시점에 시약이젝터(6a)가 위치토록 하여야 하며, 도면상 1개의 시약이젝터(6a)가 설치된 것으로 도시되어 있으나, 시약이젝터(6a)의 설치갯수는 해수탱크(2)의 용량에 맞추어 2개 또는 3개가 연속적으로 설치될 수도 있다.Since the reagent must be injected into the
이와는 달리, 샘플러바디(33)를 따라 2개 또는 3개 정도의 시약이젝터(6a)가 해수인젝터(6)의 사이에 일정한 간격을 두고 설치되도록 함에 따라, 해수탱크(2)를 통한 시약의 주입이 2회 또는 3회에 걸쳐 시간대별로 나누어 수행되도록 할 수도 있으며, 이러한 경우 해수인젝터(6)로 채취된 해수샘플의 시약 농도 측정은 시약이젝터(6a)에 의한 시약의 주입시점을 기초로 하여 이루어져야 한다.In contrast, two or three
본 발명의 제 3요부에 해당하는 구성요소로서는, 상기 시약이젝터(6a)에 의하여 해수탱크(2)로 주입된 시약을 해수탱크(2)에 저장된 해수와 함께 균일하게 혼합시키도록 하는 교반기(5)가 설치된 것으로서, 상기 교반기(5)는 도 8 및 도 9에 각각 도시되어 있는 바와 같이 해수탱크(2)의 상부에 조립된 모터케이싱(51)의 내부로 삽입 설치되는 교반모터(53)와, 해수탱크(2)의 내부에서 교반모터(53)의 동력을 전달받아 회전하는 교반날개(55)를 포함하게 된다.As a component corresponding to the third essential part of the present invention, an
상기 교반기(5)용 모터케이싱(51)과 교반모터(53)에 관한 기술적 사항은 샘플러(3)의 샘플링모터(34)와 모터케이싱(31)을 설명하는 과정에서 언급되어진 기술적 사항과 동일하며, 상기 교반모터(53) 또한 케이블커넥터(52)와 모터케이블(47)에 의하여 컨트롤기구(4)와 접속됨에 따라, 배터리(45)에 충전된 전원으로 교반모터(53)가 작동됨은 물론, 컨트롤러(46)에 세팅된 환경에 맞추어 교반모터(53)의 작동이 제어된다.The technical details of the
상기 교반기(5)용 모터케이싱(51)은 해수탱크(2)의 덮개가 되는 상부조립판(25)에 고정 설치되는 한편, 상기 교반날개(55)는 교반모터(53)의 감속기(54)로부터 모터케이싱(51)과 상부조립판(25)을 관통하여 해수탱크(2)의 내부로 연장되는 회전축(56)의 허브(Hub)(57)와 연결 설치된다.The
도면상 상기 교반날개(55)는 원형 막대 형상을 가지면서 90도 각도로 총 4개 가 허브(57)상에 연결 설치된 것으로 도시되어 있는 바, 이와 같이 통상의 프로펠러를 교반날개로 설치하지 않고 막대 형상의 교반날개(55)를 설치한 이유는, 해수탱크(2)로 주입된 시약이 해수와 균일하게 혼합되도록 하면서도, 해저면의 표층이 교반날개(55)의 회전력으로 괴리되지 않도록 한 것이며, 이러한 조건을 만족할 수 있는 것이라면, 막대 형상의 교반날개(55) 이외에 다른 여러 가지 형상의 교반날개가 적용될 수 있음은 물론이다.In the drawing, the stirring
상기와 같이 해수탱크(2)상에 교반기(5)를 설치하게 되면, 해수탱크(2)의 내부로 주입된 시약이 보다 빠른 시간내에 보다 균일하게 해수와 혼합되도록 할 수 있으며, 이로 인하여 시약이젝터(6a)의 적용에 따른 효율성을 향상시킬 수 있는 한편, 시약의 농도를 기초로 한 해수샘플의 판단작업을 보다 정확하게 수행할 수 있게 된다.When the
본 발명의 제 4요부에 해당하는 구성요소로서는, 도 8 및 도 9에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 해수탱크(2)의 내부에 저장된 해수중의 용존산소량 측정을 위한 DO(Dissolved Oxygen)센서(23)(23a)가 해수탱크(2)의 상부조립판(25)을 관통하여 해수탱크(2)의 내부로 삽입 설치되도록 한 것이며, 상기 DO센서(23)(23a) 역시 센서케이블(48)에 의하여 컨트롤기구(4)와 접속 설치된다.As the components corresponding to the fourth essential part of the present invention, as shown in FIGS. 8 and 9, DO (Dissolved Oxygen) sensors for measuring dissolved oxygen in seawater stored in the seawater tank 2 ( 23) (23a) is to be installed through the
상기와 같이 해수탱크(2)에 DO센서(23)(23a)를 설치하게 되면, 해수샘플의 채취와 동시에 각 시간대별의 용존산소 데이터 또한 추가적으로 확보할 수 있음은 물론이고, DO센서(23)(23a)에 의하여 측정되는 용존산소량에 맞추어 샘플러(3)에 의한 해수샘플의 채취를 행할 수 있게 됨으로서, 해수샘플을 시료로 활용하여 보다 다양하고 세부적인 데이터를 확보할 수 있으며, 이로 인하여 해저면 생태 및 오염도 연구의 정확도를 크게 향상시킬 수 있게 된다.When the
가장 바람직하게는, 전위차법(Potentiometry)이나 전기량법(Coulometry) 또는 전류법(Amperometry)이나 전류-전압법(Volt-ammetry)과 같은 다양한 측정방식 중에서 서로 상이한 측정방식으로 용존산소량을 측정하는 2개의 DO센서(23)(23a)를 해수탱크(2)의 모서리 부분에 나누어 설치하는 것이며, 각각의 DO센서(23)(23a)가 상부조립판(25)에 끼움식으로 설치된 탄성체 재질(고무 등)의 센서블록(22)을 관통하여 해수탱크(2)의 내부로 삽입되도록 하는 것이다.Most preferably, there are two methods for measuring dissolved oxygen in different measuring methods, such as potentiometry, coulometry or amperometric or volt-ammetry. DO sensor 23 (23a) is divided into the corner portion of the sea water tank (2) and installed, each of the DO sensor 23 (23a) is an elastic material (rubber, etc.) installed by fitting the
상기와 같이 서로 상이한 측정방식으로 용존산소량을 측정하는 2개의 DO센서(23)(23a)를 해수탱크(2)에 설치토록 하는 이유는, 용존산소량에 대한 데이터를 보다 다양하고 세부적으로 확보토록 함은 물론이고, 하나의 DO센서가 고장이나 오작동을 일으킬 경우, 나머지 하나의 센서를 사용하여 용존산소량을 정상적으로 측정할 수 있기 때문이며, 상기 센서블록(22)은 DO센서(23)(23a)에 가해지는 충격을 흡수하여 센서를 보호하는 기능을 수행하게 된다.The reason for installing the two
이와 더불어, 상기 해수탱크(2)의 상단측에는 조립볼트(27)에 의하여 상부조립판(25)과 함께 장치프레임(1)용 하부프레임(13)과 연결 설치되는 조립플랜지(26)가 형성되어 있으며, 상부조립판(25)의 각 모서리측에는 위에서 언급되어진 DO센서 (23)(23a) 및 조절튜브(24)와 함께, 각각의 해수인젝터(6) 및 시약이젝터(6a)의 실린더(61) 입구(61a)로부터 연장되는 유입튜브(7)와 배출튜브(7a)가 연결되는 튜브커넥터(21)가 구비되어 있다.In addition, at the upper end side of the
상기 튜브커넥터(21)는 유입튜브(7)와 배출튜브(7a)가 해수탱크(2)와 연결되도록 하는 한편, 시약이젝터(6a)로부터 배출튜브(7a)를 거쳐 해수탱크(2)로 주입되는 시약의 통로 및 해수탱크(2)의 내부에 저장된 해수가 유입튜브(7)를 거쳐 해수인젝터(6)로 유입되도록 하는 통로를 제공하는 기능을 담당하게 된다.The
이와 더불어, 도 2 및 도 3에 각각 도시되어 있는 바와 같이, 컨트롤기구(4)의 외부케이싱(41) 상부면에는, 샘플러(3)의 샘플링모터(34)와 교반기(5)의 교반모터(53) 및 각각의 DO센서(23)(23a)를 모터케이블(47)과 센서케이블(48)을 사용하여 배터리(45) 및 컨트롤러(46)와 접속시키기 위한 모터커넥터(44) 및 센서커넥터(43)가 돌출 형성되는 한편, 컨트롤러(46)를 통한 제어조건의 입력과 컨트롤러(46)에 저장된 데이터의 인출을 위하여 메인케이블이 접속되는 메인커넥터(42)가 돌출 형성되어 있다.In addition, as shown in FIGS. 2 and 3, respectively, the upper surface of the
상기와 같은 구성으로 이루어지는 본 발명의 샘플링장치(10)를 사용하여 해수샘플을 채취하는 과정을 간략하게 설명하면 다음과 같다.If the sampling process of the seawater using the
먼저, 본 발명에 의한 샘플링장치(10)의 컨트롤러(46)을 통하여 해수샘플의 채취를 위한 모든 조건 즉, 샘플채취의 개시 및 종료시간, 각각의 해수인젝터(6)를 통한 해수샘플의 채취시간 등을 세팅하여 놓은 다음, 본 발명의 샘플링장치(10)를 선박에 적재하여 해수샘플을 채취하고자 하는 연안해역으로 이동한 후, 선박에 설치된 크레인 또는 양망기나 권양기 등의 설비를 이용하여 샘플링장치(10)를 해저면으로 가라앉히게 된다.First, all conditions for the collection of seawater samples through the
상기와 같이 본 발명의 샘플링장치(10)를 해저면으로 가라앉힐 경우, 해수탱 크(2)의 내부에 공기가 체류하지 않도록 하는 한편, 도 3에 도시된 바와 같이 장치프레임(1)의 하단측에 형성된 침투다리(15) 및 해수탱크(2)의 개구된 저부측이 해저면을 통하여 일정 깊이만큼 압입되도록 하며, 이 과정에서 장치프레임(1)의 침하방지판(14)이 해저면과 밀착되도록 하게 된다.As described above, when the
상기와 같은 방식으로 샘플링장치(10)를 해저면에 안착시키는 작업이 완료되면, 샘플링장치(10)에 의한 해수샘플의 채취작업을 수행하게 되는 바, 이러한 해수샘플의 채취작업은 크게 2가지의 경우로 나뉘어질 수 있다.When the work for seating the
첫 번째로는 샘플링장치(10)가 안착된 위치에 선박이 머물면서 샘플링장치(10)의 컨트롤기구(4)과 연결된 메인케이블을 사용하여 선박에서 샘플링장치(10)의 작동을 제어토록 하는 것이며, 이는 요구하는 해수샘플의 채취량이 적고 그 채취시간이 비교적 짧은 경우에 국한된다.First, the vessel stays in the position where the
두 번째로는 샘플링장치(10)가 안착된 위치에 선박이 지속적으로 머물지 아니하고, 샘플링장치(10)와 연결된 미도시된 인양로프상에 부표 등을 연결시켜 샘플링장치(10)의 안착지점만을 표시하여 놓은 상태에서, 샘플링장치(10)에 구비된 배터리(45)와 컨트롤러(46)에 의하여 샘플링장치(10)가 해수샘플의 채취작업을 자동적으로 수행토록 하는 것이며, 이러한 두 번째의 경우가 본 발명의 샘플링장치(10)를 이용한 해수샘플의 채취작업에 보편적으로 적용된다고 볼 수 있다.Secondly, the vessel does not continuously stay in the position where the
상기와 같이 본 발명의 샘플링장치(10)가 해저면상에 안착되어 해수샘플을 채취하는 과정은, 시약이젝터(6a)를 사용하여 해수탱크(2)의 내부로 시약을 주입시키는 한편, 교반기(5)를 사용하여 해수와 시약을 혼합시키는 단계와, 해수인젝 터(6)를 사용하여 해수탱크(2)에 저장된 해수를 샘플로서 채취하는 단계로 이루어진다.As described above, the
상기와 같은 각각의 단계는 도 6과 도 7을 기준으로 하여 앞에서 이미 언급되어진 바와 같이, 컨트롤러(46)에 입력된 시간에 맞추어 샘플링모터(34)가 구동레버(32)를 회전시키게 되면, 상기 구동레버(32)가 시약이젝터(6a) 및 해수인젝터(6)의 피스톤(62) 작동을 위한 전환레버(65)를 순차적으로 밀어내는 것에 의하여 달성되며, 이러한 단계를 거치는 과정에서 각각의 DO센서(23)(23a)에 의한 용존산소량의 측정이 병행되는 것이다.As described above with reference to FIGS. 6 and 7, each of the above steps is performed when the
상기와 같은 과정을 거쳐 샘플러(3)에 구비된 각각의 해수인젝터(6)마다 해수샘플이 채취된 이후에는, 해저면에 시설된 샘플링장치(10)를 선박측으로 인양하여 육상으로 운반한 다음, 각각의 해수인젝터(6)에 채취된 해수샘플을 추출하여 시료로서 활용하는 한편, 컨트롤러(46)에 입력된 용존산소 데이터를 자료로서 출력하여 해수샘플과 함께 사용하면 되는 것이다.After seawater samples are collected for each
마지막으로, 본 발명에 의한 샘플링장치(10)는 해수중에서 사용하는 것이므로, 샘플링장치(10)를 이루는 모든 부품은 해수에 대한 내부식성이 우수한 재질, 예를 들어 스테인레스 스틸 또는 그 표면에 내부식성 아연도금을 행한 것이나, 구조용 플라스틱 또는 섬유강화 플라스틱과 같은 재질을 적재 적소에 적용시키는 것이 바람직하다.Finally, since the
뿐만 아니라, 배터리(45)나 컨트롤러(46) 또는 모터(34)(53)와 같은 전기제품이 내장되는 케이싱(31)(41)(51)에는 해수의 유입이 불가능하도록 수밀(水密) 처 리에 만전을 기하여야 함은 물론이고, 각각의 케이블(47)(48)에 의하여 전기적인 접속이 이루어지는 부분 또한 해수의 유입이 불가능하도록 밀봉 처리를 하거나, 해수중에서 사용이 가능한 수중케이블을 적용시키는 것이 바람직하다.In addition,
도 1은 본 발명에 따른 해수시료 채취용 샘플링장치의 장치프레임을 나타내는 사시도.1 is a perspective view showing an apparatus frame of a sampling apparatus for collecting seawater samples according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 해수시료 채취용 샘플링장치의 평면도.Figure 2 is a plan view of the sampling device for seawater sample collection according to the present invention.
도 3은 본 발명에 따른 해수시료 채취용 샘플링장치의 정단면도.Figure 3 is a front sectional view of the sampling device for seawater sample collection according to the present invention.
도 4는 본 발명에 따른 해수시료 채취용 샘플링장치의 샘플러 부분을 확대 도시한 정단면도.Figure 4 is an enlarged cross-sectional view showing a sampler portion of the sampling device for seawater sample collection according to the present invention.
도 5는 본 발명에 사용되는 샘플러용 샘플러바디의 설치상태를 나타내는 사시도.5 is a perspective view showing an installation state of a sampler body for a sampler used in the present invention.
도 6의 (가) 및 (나)는 해수인젝터의 작동상태를 나타내는 설명도.6 (a) and 6 (b) are explanatory diagrams showing an operating state of the seawater injector.
도 7의 (가) 및 (나)는 시약이젝터의 작동상태를 나타내는 설명도.7A and 7B are explanatory diagrams showing an operating state of a reagent ejector.
도 8은 본 발명에 사용되는 해수탱크와 교반기의 설치상태를 나타내는 평면도.8 is a plan view showing the installation state of the seawater tank and agitator used in the present invention.
도 9는 해수탱크와 교반기의 조립상태를 나타내는 정단면도.9 is a front sectional view showing the assembled state of the seawater tank and the stirrer.
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉<Explanation of symbols for main parts of drawing>
1 : 장치프레임 2 : 해수탱크 3 : 샘플러1: device frame 2: seawater tank 3: sampler
4 : 컨트롤기구 5 : 교반기 6 : 해수인젝터4: control mechanism 5: agitator 6: seawater injector
6a : 시약이젝터 7 : 유입튜브 7a : 배출튜브6a: reagent ejector 7:
10 : 샘플링장치 11 : 수직프레임 12 : 상부프레임10: sampling device 11: vertical frame 12: upper frame
13 : 하부프레임 14 : 침하방지판 15 : 침투다리13: lower frame 14: sinking prevention plate 15: penetration bridge
16 : 연결고리 17 : 통공 21 : 튜브커넥터16: connecting ring 17: through hole 21: tube connector
22 : 센서블록 23,23a : DO센서 24 : 조절튜브22:
25 : 상부조립판 25a : 체결공 26 : 조립플랜지25:
27 : 조립볼트 31,51 : 모터케이싱 31a,41a : 받침대27:
32 : 구동레버 32a,65a : 레버축 33 : 샘플러바디32: drive
33a : 하부포스트 33b : 가이드포스트 34 : 샘플링모터33a:
35,54 : 감속기 36,52 : 케이블커넥터 37 : 상부지지링35,54:
38 : 하부지지링 38a,39a : 삽입홈 39 : 실린더지지링38:
41 : 외부케이싱 42 : 메인커넥터 43 : 센서커넥터41: outer casing 42: main connector 43: sensor connector
44 : 모터커넥터 45 : 배터리 46 : 컨트롤러44: motor connector 45: battery 46: controller
47 : 모터케이블 48 : 센서케이블 53 : 교반모터47: motor cable 48: sensor cable 53: stirring motor
55 : 교반날개 56 : 회전축 57 : 허브55: stirring blade 56: rotating shaft 57: hub
61 : 실린더 61a : 입구 62 : 피스톤61
62a : 피스톤헤드 63 : 피스톤클램퍼 63a : 클램퍼핀62a: piston head 63:
64 : 클램퍼로드 64a : 걸림홈 65 : 전환레버64:
65b : 누름핀 65c : 걸림핀 66 : 코일스프링65b: Push
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