KR101090720B1

KR101090720B1 - 자기변형방식 액위측정장치

Info

Publication number: KR101090720B1
Application number: KR1020110024367A
Authority: KR
Inventors: 정갑용
Original assignee: (주)유비테크
Priority date: 2011-03-18
Filing date: 2011-03-18
Publication date: 2011-12-08

Abstract

본 발명은 자기변형방식 액위측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유류저장탱크 내에 저장된 유류의 액위를 측정하는 자기변형방식 액위측정장치에 있어서, 전류펄스를 생성하여 발신하고, 송신된 각종 정보를 분석하여 처리하는 헤더부; 강자성 및 전기전도성을 가지는 금속재질의 센서와이어와, 상기 헤더부와 상기 센서와이어의 일측 사이에 위치하여 상기 센서와이어의 일측과 상기 헤더부를 전기적으로 연결하되 온도에 따른 상기 센서와이어의 길이의 수축과 팽창에 유동적으로 대응하며 상기 센서와이어에 유도된 스트레인펄스를 감지하여 상기 헤더부로 전기신호를 전달하는 업보드와, 상기 센서와이어의 타측 하부에 위치하여 상기 센서와이어의 타측과 접지선을 전기적으로 연결하되 온도에 따른 상기 센서와이어의 길이의 수축과 팽창에 유동적으로 대응하는 다운보드와, 상기 센서와이어의 외주면을 감싸는 절연재질의 와이어튜브와, 상기 업보드와 다운보드 및 상기 와이어튜브가 감싸진 상기 센서와이어를 모두를 내측 통공에 내포하는 비자성 금속 재질로 이루어지는 파이프 형태의 외부관으로 이루어지는 센서부; 유류의 비중보다 작은 비중을 가지며 내부에 영구자석이 형성되어 있으며, 중심부에 상기 외부관의 외주면에 대응하는 통공이 형성되어 상기 외부관에 결합하는 원형 또는 다각형 판 형상의 제1 플로터; 및 유류의 비중보다는 크고 물의 비중보다는 작은 비중을 가지며 내부에 영구자석이 형성되어 있으며, 중심부에 상기 외부관의 외주면에 대응하는 통공이 형성되어 상기 제1 플로터의 하부에서 상기 외부관에 결합하는 원형 또는 다각형 판 형상의 제2 플로터를 포함하여 구성되어, 유류저장탱크 내부의 온도 변화에 상관없이 정밀한 계측을 할 수 있으며 액위측정장치의 선형성을 확보하여 매우 정밀한 액위를 계측할 수 있을 뿐만 아니라, 파손을 방지하며 유지 및 보수가 용이한 자기변형방식 액위측정장치에 관한 것이다.

Description

자기변형방식 액위측정장치{Magnetostrictive Tank Level Gauge}

본 발명은 자기변형방식 액위측정장치에 관한 것으로서, 특히 유류저장탱크 또는 각종 액체저장탱크 내에 설치된 센서와이어의 온도에 따른 수축과 팽창에 유동적으로 대응할 수 있도록 구성함으로써 액위측정장치의 파손을 방지하고 온도에 상관없이 정밀한 계측을 할 수 있는 자기변형방식 액위측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 유류저장탱크 내에 저장된 유류의 깊이를 측정하기 위한 방법은 여러 가지가 있는데, 종래에는 눈금이 새겨진 측정막대를 이용하여 일일이 수작업으로 측정하여 대략적인 깊이를 추정하는 방식이 사용되기도 하였다.

이와 같은 측정막대를 이용한 액위 측정 방식 이외에 유류저장탱크 내부에 부표나 부구를 설치하고 상기 부표나 부구에 연결된 도르래를 이용하여 액위를 측정하는 방식도 있었다.

이러한 물리적인 방식의 측정 방식은 단순하기는 하나 액위 측정값의 오차가 매우 클 수밖에 없을 뿐만 아니라, 장치의 고장 발생률이 매우 높았으며 대용량이나 대단위 유류저장탱크를 관리하기에는 부적합한 면이 많았다.

이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 초음파 신호를 이용한 액위측정장치, 리드스위치를 이용한 액위측정장치, 압력셀을 이용한 액위측정장치 등과 같은 여러 방식의 액위측정장치가 개시되었는데, 그 중에서도 높은 습도 등과 같은 열악한 환경 속에서도 매우 정밀한 계측을 할 수 있는 측정 장치로 자기변형원리를 이용한 액위측정장치가 제안되었다.

자기변형원리를 이용한 액위측정장치는 기본적으로 자성을 가지는 와이어를 유류저장탱크 내에 깊이에 따라 설치하고, 유류에 대하여 부력을 가지며 상기 와이어를 따라 상하로 유동할 수 있으며 영구자석을 내포하는 플로터를 설치하여 구성된다. 유류저장탱크 내의 유류의 액위에 따라 상기 플로터의 위치가 결정되면, 상기 와이어를 통하여 전류펄스를 흘려주고 영구자석을 내포하는 상기 플로터의 위치에서 스트레인펄스가 유도되게 된다. 이와 같은 발신된 전류펄스와 반사된 스트레인펄스의 시간적 간격을 측정하여 액위를 측정하게 되는 것이다.

이와 같은 자기변형원리를 이용한 액위측정장치는 정밀도가 매우 높고 안정성도 뛰어난 장점이 있어 대용량 또는 대단위 유류저장탱크를 관리하기에 적합한 액위측정방식이다.

그러나, 종래의 자기변형원리를 이용한 액위측정장치는 상기 와이어가 일정한 길이로 고정되어 있어 온도에 따라 상기 와이어가 팽창 또는 수축을 함에 따라 그 길이가 변하게 되어 장치가 파손되거나, 상기 와이어의 팽창 또는 수축에 따른 신호의 왜곡으로 측정치의 정밀함에 영향을 끼치는 문제점이 있었다.

또한, 상기 와이어가 유류저장탱크 내에서 직선을 유지하며 위치하여야 정확한 측정을 할 수 있는데, 종래의 자기변형원리를 이용한 액위측정장치는 상기 와이어 자체의 선형성을 확보하기 위한 방안이 결여되어 있어 외력에 의하여 상기 와이어가 굴곡을 이루는 경우가 빈번하게 발생하였고 이로 인하여 측정된 액위에 오차가 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 자기변형원리를 이용한 액위측정장치는 전류펄스를 생성하고 각종 정보를 처리하는 헤더부와, 길이가 긴 상기 와이어 등으로 이루어진 센서부가 일체를 이루고 있어서 운반과 설치가 용이하지 못한 불편함이 있을 뿐만 아니라, 상기 헤더부와 센서부 중 어느 한 장치에서만 고장이 발생하더라도 전체를 수리하거나 교체하여야 하여 비용이 과다하게 발생하는 문제점이 있었다.

또한, 종래의 자기변형원리를 이용한 액위측정장치는 측정된 액위를 각종 케이블과 같은 유선으로 외부에 전송하도록 구성되어 있어서, 다수의 유류저장탱크로 이루어진 대단위 유류저장시스템과 같은 경우에는 각 유류저장탱크의 케이블 배선을 관리하기에 용이하지 못한 문제점이 있었다.

본 발명이 해결하려는 과제는, 유류저장탱크의 깊이에 따라 설치된 액위측정장치 내부의 센서와이어가 주변 온도의 변화로 수축 또는 팽창하여 상기 센서와이어의 길이가 변동하는 것에 유동적으로 대응할 수 있도록 구성함과 아울러, 상기 센서와이어에 외력 등이 가해지는 경우에도 상기 와이어가 선형성을 벗어나서 굴곡을 이루는 것을 방지할 수 있도록 구성함으로써 액위측정장치로서의 정확도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 장치의 파손을 예방하여 유지, 관리 비용을 절감할 수 있는 자기변형방식 액위측정장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 헤더부와 센서부를 일체로 구성하지 아니하고 임의로 분리 또는 결합할 수 있도록 분리하여 구성하고, 외부와 무선을 통하여 각종 정보를 송수신할 수 있게 무선통신부를 구성함으로써 액위측정장치의 운반과 설치가 용이하고 다수의 유류저장탱크를 효율적으로 관리할 수 있는 자기변형방식 액위측정장치를 제공함에 있다.

상술한 과제를 해결하기 위한 자기변형방식 액위측정장치는, 유류저장탱크 내에 저장된 유류의 액위를 측정하는 자기변형방식 액위측정장치에 있어서, 전류펄스를 생성하여 발신하고, 송신된 각종 정보를 분석하여 처리하는 헤더부; 강자성 및 전기전도성을 가지는 금속재질의 센서와이어와, 상기 헤더부와 상기 센서와이어의 일측 사이에 위치하여 상기 센서와이어의 일측과 상기 헤더부를 전기적으로 연결하되 온도에 따른 상기 센서와이어의 길이의 수축과 팽창에 유동적으로 대응하며 상기 센서와이어에 유도된 스트레인펄스를 감지하여 상기 헤더부로 전기신호를 전달하는 업보드와, 상기 센서와이어의 타측 하부에 위치하여 상기 센서와이어의 타측과 접지선을 전기적으로 연결하되 온도에 따른 상기 센서와이어의 길이의 수축과 팽창에 유동적으로 대응하는 다운보드와, 상기 센서와이어의 외주면을 감싸는 절연재질의 와이어튜브와, 상기 업보드와 다운보드 및 상기 와이어튜브가 감싸진 상기 센서와이어를 모두를 내측 통공에 내포하는 비자성 금속 재질로 이루어지는 파이프 형태의 외부관으로 이루어지는 센서부; 유류의 비중보다 작은 비중을 가지며 내부에 영구자석이 형성되어 있으며, 중심부에 상기 외부관의 외주면에 대응하는 통공이 형성되어 상기 외부관에 결합하는 원형 또는 다각형 판 형상의 제1 플로터; 및 유류의 비중보다는 크고 물의 비중보다는 작은 비중을 가지며 내부에 영구자석이 형성되어 있으며, 중심부에 상기 외부관의 외주면에 대응하는 통공이 형성되어 상기 제1 플로터의 하부에서 상기 외부관에 결합하는 원형 또는 다각형 판 형상의 제2 플로터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 헤더부는 전류펄스를 생성하는 펄스발생부와, 전류펄스 검출시부터 스트레인 펄스 감지 전기신호 수신시까지의 시간적 간격을 측정하는 카운터부와, 상기 카운터부에서 측정된 정보를 이용하여 상기 유류저장탱크 내의 유류의 액위를 계산하는 마이크로컨트롤러를 포함하여 구성되며, 또한 상기 헤더부에는 외부와 정보를 송수신하는 유선 또는 무선통신모듈과, 상기 헤더부에 전원을 공급하는 구동전원부를 더 구비하여 동작하도록 할 수도 있다.

한편, 상기 업보드는 상면에 전기부품을 장착하여 회로를 형성할 수 있는 제1 회로보드; 및 상기 제1 회로보드의 상면에 돌출되어 형성되어 있으며, 상기 센서와이어의 일측이 좌우측을 관통할 수 있도록 통공이 형성되어 있고, 상단에는 관통된 상기 센서와이어의 일측을 고정 또는 유동할 수 있는 고정부재가 형성되어 있어 상기 제1 회로보드를 통해 상기 헤더부와 상기 센서와이어의 일측을 전기적으로 연결시켜 주는 제1 와이어연결장치를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

이때, 상기 업보드는 상기 제1 회로보드 상면에 형성되어 상기 센서와이어의 일측이 내부를 관통할 수 있는 합성수지 재질의 원통 형상의 보빈과, 상기 보빈의 외주면에 감겨져 형성되는 금속 재질의 권선으로 이루어져 상기 센서와이어에 유도된 스트레인펄스를 검출하여 전기신호를 생성하는 검출코일부를 더 포함하여 구성하는 것이 효율적이다.

아울러, 상기 다운보드도 상면에 전기부품을 장착하여 회로를 형성할 수 있는 제2 회로보드; 및 상기 제2 회로보드의 상면에 돌출되어 형성되어 있으며, 상기 센서와이어의 타측이 좌우측을 관통할 수 있도록 통공이 형성되어 있고, 상단에는 관통된 상기 센서와이어의 타측을 고정 또는 유동할 수 있는 고정부재가 형성되어 있어 상기 제2 회로보드를 통해 상기 센서와이어의 타측과 상기 접지선을 전기적으로 연결시켜 주는 제2 와이어연결장치를 포함하여 구성하는 것이 바람직하다.

이 경우에 상기 제2 회로보드에 형성되어 있으며 상기 제2 플로터에 반응하는 리드스위치와, 상기 제2 회로보드를 통하여 상기 리드스위치와 상기 헤더부를 전기적으로 연결하는 수분정보전송선을 더 구비하여 상기 유류저장탱크 저부에 물이 존재하는지 여부를 보다 정확하게 감지할 수 있다.

그리고, 상기 제2 회로보드 상에 형성되어 있으며 유류저장탱크 내의 온도를 측정할 수 있는 온도센서와, 상기 제2 회로보드를 통하여 상기 온도센서에서 검출된 온도 정보를 상기 헤더부로 전송하는 온도정보전송선을 더 포함하여 구성하여 온도의 변화에 대비하고 다양한 정보를 산출하도록 할 수도 있다.

한편, 상기 헤더부와 상기 센서부를 물리적으로 상호 연결하여 주는 결합소켓과, 상기 헤더부와 상기 센서부를 전기적으로 상호 연결하여 주는 커넥터를 상기 헤더부와 상기 센서부 각각에 구비하여, 상기 헤더부와 상기 센서부가 임의로 결합 및 분리될 수 있도록 하여 운반과 설치가 용이하도록 구성하는 것이 좋다.

또한, 상기 외부관의 내측에 상기 와이어튜브의 외측을 따라서는 알루미늄 재질의 내부관을 더 형성하여 상기 센서와이어가 선형성을 유지하는데 도움이 되도록 하며, 아울러 상기 외부관의 내측에 상기 업보드와 상기 내부관의 외측을 따라 일정 길이로 형성되는 알루미늄 재질의 제1 보호관과, 상기 외부관의 내측에 상기 다운보드와 상기 내부관의 외측을 따라 일정 길이로 형성되는 알루미늄 재질의 제2 보호관을 더 형성하여 취약 부분을 보호하여 주도록 하는 것이 바람직하다.

본 발명은 유류저장탱크 내에 깊이에 따라 설치되는 센서와이어가 온도의 변화에 따라 수축 또는 팽창하는 것에 유동적으로 대응할 수 있도록 업보드와 다운보드를 구성함으로써, 액위측정장치의 파손을 예방함과 동시에 신호의 왜곡을 방지하여 매우 정밀한 액위를 계측할 수 있는 장점이 있다.

또한, 본 발명은 센서부 전체를 감싸는 비자성 금속재질의 외부관 외에 센서와이어의 외주면에 알루미늄 재질의 내부관을 더 형성하고, 센서와이어와 업보드 및 다운보드의 연결 부위 각각에 보호관을 구비하여 상기 센서와이어가 외력에 의하여 굴곡을 이루는 것을 방지하고 액위측정장치의 선형성을 확보하도록 함으로써 매우 정밀한 액위를 계측할 수 있을 뿐만 아니라, 파손을 방지하여 유지 보수가 용이한 다른 장점이 있다.

또한, 본 발명은 헤더부와 센서부를 임의로 분리 또는 결합할 수 있도록 결합소켓과 커넥터를 구성함으로써, 운반 시에는 상기 헤더부와 센서부 각각을 별도로 분리하여 이동할 수 있으며, 상기 헤더부 또는 센서부 중 어느 한 부분에만 고장이나 파손이 발생한 경우에 전체를 수리하거나 교체하지 않아도 되며, 유류저장탱크를 교체하는 경우 새로운 유류저장탱크의 깊이에 알맞도록 센서부만 교체하여 사용할 수 있어 비용이 절감되는 또 다른 장점이 있다.

또한, 본 발명은 액위측정장치와 외부와의 통신수단을 지그비 등을 이용한 무선통신모듈로 구성함으로써, 다수개의 유류저장탱크로 대단위 저장고를 구축하는 경우에도 각 유류저장탱크의 액위측정장치와 외부와의 케이블 배선을 생략할 수 있어 관리에 용이한 또 다른 장점이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 결합도.
도 2는 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 헤더부의 블록 구성도.
도 3은 본 발명에 따른 무선통신모듈과 구동전원부가 구비된 헤더부의 측면도.
도 4는 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 업보드의 평면도.
도 5는 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 다운보드의 평면도.
도 6은 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 센서부의 측면도.
도 7은 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 제1 및 제2 와이어연결장치의 단면도.
도 8은 도 1의 C-C'선의 단면도.
도 9는 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치가 유류저장탱크에 설치된 개략적인 모습을 나타낸 구성도.
도 10은 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 검출코일부에서 측정된 파형을 나타낸 파형도.

이하에서는 본 발명의 구체적인 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명하도록 한다.

도 1은 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 결합도이다.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치는 전류펄스를 생성하며 각종 정보를 분석하여 처리하는 헤더부(100)와, 상기 헤더부(100)에서 생성된 전류펄스가 통과하면서 제1 플로터(260) 및 제2 플로터(270)가 위치한 지점에서 스트레인펄스를 생성하는 센서부(200)와, 상기 헤더부(100)와 센서부(200)를 물리적으로 연결하는 결합소켓(300)을 포함하여 구성된다.

여기에서 자기변형이란 강자성체를 자화했을 때, 자성체의 외형이 변하는 현상이다. 이는 플레밍의 왼손법칙에 의해 전류펄스가 흐르는 강자성체에 자계가 가해진 지점에 힘이 발생하게 되고 이 힘이 강자성체에 비틀림 응력으로 작용하여 강자성체가 미세하게 변형되는 것을 말하며, 이와 같은 강자성체의 비틀림은 기계적 진동(스트레인펄스)으로써 강자성체를 따라 초음속으로 전파되게 된다.

본 발명에서는 상기 센서부(200) 내부의 강자성을 가지는 센서와이어(210)가 도체 역할을 하며, 상기 제1 플로터(260) 및 제2 플로터(270)가 자계를 형성하여 상기 센서와이어(210)에 자계를 가하는 역할을 하게 된다. 상기 헤더부(100)에서 전류펄스를 생성하여 상기 센서부(200)의 센서와이어(210)를 통하여 흘려주면 상기 제1 플로터(260) 및 제2 플로터(270)가 위치한 지점을 통과하는 순간 비틀림 응력이 발생하게 되고, 이와 같은 비틀림 응력에 의한 스트레인펄스가 상기 센서와이어(210)를 통하여 초음속으로 전파되며, 전파된 스트레인펄스를 코일이 감지하여 상기 헤더부(100)로 신호를 보내게 되는 것이다.

한편, 상기 헤더부(100)와 센서부(200)를 일체로 하여 제작할 수도 있지만, 상기 헤더부(100)와 센서부(200)를 별도로 분리하여 제작하고, 두 장치를 중간에서 연결하여 주는 결합소켓(300)과 커넥터(도면에는 미도시)를 구성하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 결합소켓(300)은 물리적으로 상기 헤더부(100)와 센서부(200)를 단단하게 결합하여 주는 장치이며, 상기 커넥터는 상기 헤더부(100)에서 발생된 전류펄스를 상기 센서부(200)로 손실없이 전달하고, 상기 센서부(200)에서 검출된 각종 정보를 오류없이 상기 헤더부(100)로 전송할 수 있도록 전기적으로 연통하여 주는 장치로써 각종 핀 커넥터 등으로 구성할 수 있다.

이와 같이 상기 헤더부(100)와 센서부(200)가 상기 결합소켓(300)과 커넥터에 의하여 상호 탈부착이 가능하도록 구성함으로써 상기 자기변형방식 액위측정장치의 운반과 보관이 용이할 뿐만 아니라, 상기 헤더부(100)와 센서부(200) 중 어느 한 부분에서만 고장이 발생하거나 손실이 발생하여 수리 또는 교체가 필요한 경우 전체를 수리하거나 교체할 필요가 없이 한 부분만 수리하거나 교체하면 되어 비용 절감 상으로도 유리하게 된다. 또한, 상기 헤더부(100)와 센서부(200)가 분리가능함으로 인하여 상기 유류저장탱크(400)를 교체하는 등으로 상기 유류저장탱크(400)의 깊이가 변경되더라도 상기 헤더부(100)는 그대로 이용하고 변경된 상기 유류저장탱크(400)의 깊이에 맞는 상기 센서부(200)만을 교체하여 사용할 수 있게 되어 반영구적으로 사용할 수도 있게 된다.

도 2는 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 헤더부(100)의 블록 구성도이며, 도 3은 본 발명에 따른 무선통신모듈(140)과 구동전원부(150)가 구비된 헤더부(100)의 측면도이다.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 헤더부(100)는 전류펄스를 생성하는 펄스발생부(120)와, 임의의 두 시점의 시간적 간격을 측정하는 카운터부(130)와, 각 장치에 명령을 전달하고 각종 정보를 수신하여 처리하는 마이크로컨트롤러(110)와, 유류저장탱크(400) 외부에 정보를 전달하고 수신하는 통신모듈(140)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 마이크로컨트롤러(110)에서는 상기 펄스발생부(120)에 명령하여 상기 센서부(200)로 일정 크기의 전류펄스를 흘려보내게 하고 상기 센서부에서 전류펄스 검출신호를 수신하면 상기 카운터부(130)에서 시간 카운트를 시작하도록 명령하며, 상기 센서부(200)에서 스트레인펄스가 검출되어 상기 마이크로컨트롤러(110)에 검출신호가 전달되면 상기 마이크로컨트롤러(110)에서는 상기 카운터부(130)에 명령하여 시간적 간격을 체크하게 하고 그 정보를 다시 전달받아 유류저장탱크(400) 내의 유류의 액위를 계산하는 역할 등을 수행하게 된다.

이와 같이 계산된 유류저장탱크(400) 내의 액위는 상기 헤더부(100)에 구비된 통신모듈(140)을 통하여 표시장치 등과 같은 외부장치로 전달하게 되는데, 일반적으로 상기 통신모듈(140)은 유선케이블을 통하여 외부와 소통할 수 있는 유선통신모듈이 많이 사용되며, 이때 상기 유선케이블과 함께 상기 헤더부(100)로 전원을 공급하는 전원공급선이 일체로 구성되도록 하는 것이 바람직하다.

한편, 상기 통신모듈(140)은 유선케이블 없이 무선으로 외부장치와 정보를 소통할 수 있는 무선통신모듈을 사용할 수도 있는데, 이 경우에 지그비나 RF 등과 같이 소형으로 제작할 수 있으며 전력 소모가 크지 않은 근거리 무선 통신방식을 이용하는 것이 바람직하다. 이와 같이 무선 통신방식을 이용함으로써 다수개의 유류저장탱크(400)를 구성하는 경우에도 각각의 유류저장탱크(400)에 유선케이블을 번잡하게 장착하지 않아도 되며, 유선 케이블 설치에 따른 소요 비용을 절감 할 수 있는 장점이 있다.

또한, 이와 같이 상기 헤더부(100)에 무선통신모듈(140)을 장착하는 경우에는 상기 유선케이블과 일체로 구성되는 전원공급선도 제거하기 위하여 별도의 전원공급장치를 장착할 필요가 있는데, 각각의 상기 헤더부(100)에 소용량 축전지와 같은 구동전원부(150)를 일체로 구비하여 필요한 전원을 공급하도록 하는 것이 바람직하다.

도 4는 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 업보드의 평면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 다운보드의 평면도이고, 도 6은 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 센서부의 측면도이다.

도 4, 도 5, 및 도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 센서부(200)는 강자성 및 전기전도성을 가지는 센서와이어(210)와, 상기 센서와이어(210)의 일측과 상기 헤더부(100)를 연결하는 업보드(230)와, 상기 센서와이어(210)의 타측과 접지선(245)을 연결하는 다운보드(240)와, 상기 센서와이어(210)의 외주면을 감싸는 와이어튜브(220) 및 내부관(280)과, 상기 업보드(230)와 상기 내부관(280) 일측의 외주면을 감싸는 제1 보호관(281)과, 상기 다운보드(240)와 상기 내부관(280) 타측의 외주면을 감싸는 제2 보호관(282)과, 상기 업보드(230)에서부터 상기 다운보드(240)까지 전체가 삽입되는 외부관(290)을 포함하여 구성된다.

이때, 상기 센서와이어(210)는 자기변형원리에서 도체 역할을 하게 되는데, 강자성을 가질 뿐만 아니라 상기 헤더부(100)에서 생성된 전류펄스가 흐를 수 있도록 전기전도성도 가지는 금속 재질을 사용한다. 상기 센서와이어(210)의 외주면에는 실리콘 등과 같은 절연 재질을 이용한 와이어튜브(220)로 피복하여 상기 센서와이어(210)를 보호하도록 하며, 또한 상기 와이어튜브(220)의 외주면에는 단단한 금속 재질로 이루어진 원통형 파이프 형상의 내부관(280)으로 상기 센서와이어(210)를 감싸도록 한다. 이 경우 상기 내부관(280)은 알루미늄을 이용하여 제작하는 것이 바람직한데, 이는 가볍고 제작이 용이할 뿐만 아니라 소요되는 비용도 저렴하고 휨응력에 대한 적절한 강도도 보장하기 때문이다. 즉, 상기 내부관(280)을 상기 센서와이어(210)와 상기 와이어튜브(220)의 외측을 따라 장착함으로써 상기 센서와이어(210)가 휨응력과 같은 외력이나 기타 이유로 굴곡을 이루는 것을 방지하고 선형성을 확보하도록 하여 상기 자기변형방식 액위측정장치를 이용하여 유류저장탱크(400) 내의 액위를 측정함에 있어서 정확도를 한층 높일 수 있게 된다.

상기 업보드(230)는 전기회로기판인 제1 회로보드(231) 상에 제1 와이어연결장치(232)와 검출코일부(250)가 형성되어 있는데, 상기 제1 회로보드(231)는 상기 헤더부(100)에서 생성된 전류펄스를 상기 제1 와이어연결장치(232)로 전달할 수 있도록 구성되어 있으며, 또한 상기 검출코일부(250)에서 상기 센서와이어(210)에 흐르는 전류펄스와 스트레인펄스를 검출하여 상기 헤더부(100)로 전기신호를 전달할 수 있도록 구성된다.

이때, 상기 검출코일부(250)는 상기 제1 회로보드(231) 상면에 고정되어 있는 합성수지 재질의 원통형 보빈(251)과, 상기 보빈(251)의 외주면에 일정한 길이로 감겨져 있는 금속 재질의 권선(252)으로 이루어져 있는데, 상기 보빈(251)은 양 측단이 개방되어 있어서 상기 센서와이어(210)가 관통할 수 있도록 되어 있다. 상기 센서와이어(210)에 전류펄스나 스트레인펄스가 흐르는 경우에 상기 보빈(251)에 감겨져 있는 권선(252)에서 감지하여 전기적 신호로 변환하여 상기 헤더부(100)로 상기 제1 회로보드(231)를 통하여 전송하게 된다.

한편, 상기 제1 와이어연결장치(232)는 상기 제1 회로보드(231) 상면으로 돌출되어 형성되어 있는데, 상기 센서와이어(210)가 양 측면을 관통하여 통과할 수 있도록 통공이 형성되어 있으며 또한, 상면에서 상기 통공으로 내면에 나사산이 형성되어 있는 나사홈이 관통되어 형성되어 있고 상기 나사홈과 결합할 수 있는 고정나사(233)가 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 상기 센서와이어(210)가 상기 제1 와이어연결장치(232)의 통공을 관통하여 위치를 잡으면 상기 고정나사(233)를 조여서 상기 센서와이어(210)를 고정함과 동시에 전기적으로 상기 센서와이어(210)와 상기 제1 와이어연결장치(232)를 연결하게 된다.

상기 다운보드(240)는 전기회로기판인 제2 회로보드(241) 상에 제2 와이어연결장치(242)와 리드스위치(243), 온도센서(244) 등이 형성되어 있다. 상기 제2 회로보드(241)를 통하여 상기 센서와이어(210)의 전류펄스와 스트레인펄스를 접지선(245)으로 흘려보내며, 또한 상기 제2 회로보드(241)를 통하여 상기 리드스위치(243) 및 온도센서(244)에서 검출된 정보를 상기 헤드부로 전송하게 된다.

이때, 상기 제2 와이어연결장치(242)는 상기 제1 와이어연결장치(232)와 동일한 구조를 가지고 있는데, 즉, 상기 제2 회로보드(241) 상면으로 돌출되어 형성되어 있고, 상기 센서와이어(210)가 양 측면을 관통하여 통과할 수 있도록 통공이 형성되어 있으며 또한, 상면에서 상기 통공으로 내면에 나사산이 형성되어 있는 나사홈이 관통되어 형성되어 있고 상기 나사홈과 결합할 수 있는 고정나사(233)가 구성되어 있다. 이와 같이 구성함으로써 상기 센서와이어(210)가 상기 제2 와이어연결장치(242)의 통공을 관통하여 위치를 잡으면 상기 고정나사(233)를 조여서 상기 센서와이어(210)를 고정함과 동시에 전기적으로 상기 센서와이어(210)와 상기 제2 와이어연결장치(232)를 연결하게 된다.

한편, 상기 리드스위치(243)는 상기 제2 플로터(270)의 자기장에 반응하는 스위치이며, 차후에 설명하겠지만 유류저장탱크(400) 내에 저장된 수분의 유무를 감지하는 역할을 하게 된다.

그리고, 상기 온도센서(244)는 유류저장탱크(400) 내의 온도를 감지하여 상기 헤더부(100)로 정보를 전송하고, 상기 헤더부(100)에서 다시 외부로 상태를 현출하게 된다. 상기 온도센서(244)에서 측정된 온도는 상기 유류저장탱크(400)의 관리자 등이 항상 체크하여 온도 변화에 따른 저장된 유류의 부피 증가 등에 대응하여 실제 유류 저장량인 그로스 웨이트(Gross Weight)와 실제 저장량을 15℃ 온도로 환산한 유류 저장량인 넷 웨이트(Net Weight) 등 재고관리에 필요한 정보로 가공하기 위한 것이다.

상기 리드스위치(243)와 온도센서(244)에서 발생된 신호는 각각 수분정보전송선(246)과 온도정보전송선(247)을 통하여 상기 헤더부(100)로 전달되게 된다.

한편, 상기 업보드(230)의 제1 와이어연결장치(232)와 상기 다운보드(240)의제2 와이어연결장치(242)의 고정나사(233)를 모두 단단하게 조여서 상기 센서와이어(210)를 고정하게 되면 온도의 변화 등으로 상기 센서와이어(210)가 수축하거나 팽창하는 경우 상기 센서와이어(210)가 구부러지게 되어 선형성을 잃어버리게 된다. 이와 같이 상기 센서와이어(210)가 선형성을 유지하지 못하게 되면 외부의 작은 변화에도 영향을 받는 수십 ㎷의 초음파인 스트레인펄스가 민감하게 반응하여 측정에 있어서 오차가 발생하고 장치의 오작동을 유발하게 된다.

따라서, 온도의 변화에 따른 상기 센서와이어(210)의 길이 변화에 유동적으로 대응하기 위하여 상기 제1 와이어연결장치(232)와 제2 와이어연결장치(242) 모두를 단단히 고정하는 것이 아니라 제1 와이어연결장치(232)는 도 7(a)에 도시된 것과 같이 상기 고정나사(233)를 단단하게 조여서 상기 센서와이어(210)를 고정하고, 제2 와이어연결장치(242)는 도 7(b)에 도시된 것과 같이 상기 고정나사(233)를 완전히 조이지 않고 상기 센서와이어(210)에 접촉하는 정도로만 조여 주도록 한다.

이와 같이 구성함으로써 온도 변화에 따라 상기 센서와이어(210)의 길이가 변하는 경우 완전히 조여져 있지 않은 어느 한 와이어연결장치를 통하여 상기 센서와이어(210)가 길이 방향으로 수축 또는 팽창을 할 수 있어서 선형성을 유지할 수 있게 되는 것이다.

여기서 주의할 것은 상기 고정나사(233)를 완전히 조이지 않는다고 하여 아예 상기 센서와이어(210)에 접촉하지 않을 정도로 풀어 버리면 전기적으로 신호 전달에 문제를 가져 올 수 있기 때문에 상기 고정나사(233)와 상기 센서와이어(210)가 접촉할 수 있는 정도까지는 조여 주는 것이 좋다. 실제로는 와이어연결장치의 통공을 상기 센서와이어(210)가 통과하여 위치하기만 하면 측정에는 문제가 없지만 만약을 대비하는 것이다.

그리고, 상기 업보드(230)의 제1 와이어연결장치(232)를 도 7(a)와 같이 단단히 조여주고, 상기 다운보드(240)의 제2 와이어연결장치(242)를 도 7(b)와 같이 풀어 주는 이유는 위쪽에 위치하는 제1 와이어연결장치(232)에서 상기 센서와이어(210)를 단단히 잡아주어 안정되도록 할 뿐만 아니라, 상기 헤더부(100)에서 전달되는 전류펄스를 상기 센서와이어(210)로 잘 전달되도록 하기 위한 것이다.

아울러, 본 일실시예에서는 상기 센서와이어를 고정하기 위한 고정부재로 고정나사(233)를 이용한 것이 개시되어 있는데, 이는 하나의 예시일 뿐이고 상기 센서와이어(210)와 제1 와이어연결장치(232) 및 제2 와이어연결장치(242)를 효과적으로 고정 또는 유동할 수 있는 고정부재이면 어느 것이든 사용할 수 있는 것은 물론이다.

한편, 앞서 언급하였듯이 상기 센서와이어(210)는 상기 내부관(280)으로 감싸서 선형성을 유지함과 동시에 파손으로부터 보호된다. 그런데 상기 센서와이어(210)가 상기 업보드(230)와 다운보드(240)에 연결되는 지점은 상기 센서와이어(210)가 구부러지거나 파손될 위험에 노출되게 된다.(도 4(b) 및 도 5(b) 참조).

따라서, 이 지점을 해결하기 위하여 도 4(c)와 도 5(c)와 같이 제1 보호관(281)과 제2 보호관(282)을 더 구비하여 장착하도록 한다. 즉, 상기 업보드(230) 측에 있어서는 상기 내부관(280) 일측의 일부분과 상기 보빈(251) 일측의 일부분을 금속 재질의 상기 제1 보호관(281)으로 감싸서 취약 부분을 보호하도록 한다. 또한, 상기 다운보드(240) 측에 있어서는 상기 업보드(230) 측의 보빈(251)과 같은 지지대 역할을 할 수 있는 보형물이 없기 때문에, 상기 제2 회로보드(241)의 일측을 상기 내부관(280)과 유사한 굵기로 내측으로 절곡하여 형성하여 상기 내부관(280)의 타측과 맞닿도록 한 후 상기 내부관(280) 타측의 일부분과 상기 제2 회로보드(241)의 절곡된 일측을 금속 재질의 상기 제2 보호관(282)으로 감싸서 역시 취약부분을 보호하도록 한다. 이와 같은 상기 제1 보호관(281)과 제2 보호관(282)은 상기 내부관(280)과 마찬가지로 가볍고 강도가 좋은 알루미늄을 이용하여 제작하는 것이 좋으며, 상기 내부관(280)과 같이 상기 업보드(230)에서 상기 다운보드(240)까지 일체로 구성할 수도 있지만, 본 실시예에서와 같이 상기 업보드(230) 측의 제1 보호관(281)과 상기 다운보드(240) 측의 제2 보호관(282)으로 나누어 구성하는 것이 비용을 절감하면서도 뛰어난 효과를 얻을 수 있다.

아울러, 이와 같이 구성된 센서부(200)를 앞서 언급하였듯이 외부관(290)으로 감싸도록 하며, 상기 접지선(245)과 수분정보전송선(246), 온도정보전송선(247)도 상기 외부관(290) 내부에 포함되어 보호되는 것은 당연하다. 이때, 상기 외부관(290)은 자성을 띄지 않으며 강도가 강한 금속인 스테인리스 스틸로 제작하여 내부에 포함된 각종 장치를 보호하고 각종 장치들이 선형성을 유지하며 동작할 수 있도록 하는 것이 바람직하며, 상기 업보드(230) 및 다운보드(240)와 상기 외부관(290) 상호간에 절연을 유지하여 장치를 보호하고 올바른 작동을 할 수 있도록 상기 업보드(230)와 상기 다운보드(240)을 열수축 절연고무튜브(도면에는 미도시)로 감싸도록 한다. 아울러, 상기 외부관(290)의 일측은 상기 헤더부(100)에 일체로 결합되거나 상기 결합소켓(300)이 형성되어 상기 헤더부에 단단하게 장착하고 상기 외부관(290)의 타측은 완전히 폐쇄하여 내부로 유류나 물이 침투하지 못하도록 한다.

또한, 상기 외부관(290)의 외주면에는 상기 제1 플로터(260)와 제2 플로터(270)가 위치하게 되는데, 상기 제1 플로터(260)와 제2 플로터(270)는 중심부에 상하를 관통하는 통공이 형성되어 있는 원형의 판 형상을 이루고 있는데, 중심부 통공의 내경은 상기 외부관(290)의 외경에 대응되는 크기로 형성하여 상기 외부관(290)의 외주면을 따라 상하로 저항없이 이동할 수 있도록 한다.

도 8은 상기 제1 플로터(260)가 위치한 부분의 상기 센서부(200)의 단면도를 도시한 것이다. 간단하게 살펴보면, 제일 내측에 상기 센서와이어(210)가 위치하고 상기 센서와이어(210)를 상기 와이어튜브(220)와 상기 내부관(280)이 감싸게 된다. 상기 내부관(280)과 상기 외부관(290) 사이에는 공간이 존재하여 상기 접지선(245), 수분정보전송선(246), 온도정보전송선(247) 등이 위치하게 된다. 마지막으로 상기 외부관(290)의 외측에는 상기 제1 플로터(260)가 위치한다.

한편, 보통 유류저장탱크(400)에 유류를 저장하는 경우에 내부에 유류만이 저장되는 것이 아니라, 공기 중의 수분이 응축되거나 빗물 등이 스며들어서 상기 유류저장탱크(400)의 저부에 물이 고여 저장되는 경우가 많이 발생하게 된다. 따라서, 유류저장탱크(400) 내에 저장된 유류량은 유류저장탱크(400)에서 나타나는 액위가 아니라 물의 액위만큼을 차감한 량이 실제 저장된 유류량이 되게 된다.

이를 위하여 상기 제1 플로터(260)와 제2 플로터(270)를 구비하는 것인데, 상기 제1 플로터(260)는 유류의 비중(0.8)보다 작은 비중을 가지도록 구성하여 유류에 대하여 부력을 가지도록 하고, 상기 제2 플로터(270)는 유류의 비중(0.8)보다는 크지만 물의 비중(1)보다는 작은 비중을 가지도록 구성하여 유류에 대하여는 부력을 가지지 않지만 물에 대하여 부력을 가지도록 한다. 이와 같이 구성함으로써 유류의 최고 수위에서 부유하는 상기 제1 플로터(260)를 이용하여 상기 유류저장탱크(400) 내에 저장된 전체 액위를 측정하고, 물과 유류의 경계수위에서 부유하는 상기 제2 플로터(270)를 이용하여 상기 유류저장탱크(400) 내에 저장된 물의 액위를 측정하도록 한다.

한편, 상기 제1 플로터(260)와 제2 플로터(270) 내부에는 영구자석을 장착하여 상기 센서와이어(210)에 전류펄스를 흘려주었을 때 스트레인펄스가 유도되어 상기 센서와이어(210)를 통하여 전달되도록 한다. 그리고, 상기 제2 플로터(270)는 상기 유류저장탱크(400) 내에 저장된 물이 없거나 거의 없는 경우에 상기 센서와이어(210)를 지나 상기 다운보드(240)까지 내려가게 되고, 이 경우에 상기 리드스위치(243)에 자장의 영향을 끼쳐서 반응하게 하고 상기 리드스위치(243)에서 상기 헤더부(100)로 이와 같은 상황 정보를 송신하여 외부로 상태를 현출하게 된다. 여기에서 상기 제2 플로터(270)는 상기 유류저장탱크(400) 내에 물이 저장되는 경우를 대비한 장치이기 때문에 상기 유류저장탱크(400) 내에 물이 전혀 저장되지 않도록 구성하는 경우에는 상기 제2 플로터(270)는 구비하지 아니하고 상기 제1 플로터(260)만을 구비하도록 할 수 있는 것은 물론이다.

도 9는 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치가 유류저장탱크(400)에 설치된 개략적인 모습을 나타낸 구성도이며, 도 10은 본 발명에 따른 자기변형방식 액위측정장치의 검출코일부에서 측정된 파형을 나타낸 파형도이다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 상기 유류저장탱크(400)에 수직으로 상기 자기변형방식 액위측정장치가 설치되는데, 상기 자기변형방식 액위측정장치의 헤더부(100)는 상기 유류저장탱크(400)의 상부에 위치하고 센서부(200)는 상기 헤더부(100)의 하단에 연속으로 연결되어 상기 유류저장탱크(400)의 저면까지 일직선으로 형성되도록 한다.

상기 유류저장탱크(400)에는 앞서 설명하였듯이 물과 유류가 함께 저장되어 있는 경우가 많은데, 물의 비중은 1이고 유류의 비중은 대략 0.8 정도로서 물은 상기 유류저장탱크(400)의 저부에 위치하고 유류는 그 상부에 위치하게 된다. 이와 같이 물과 유류가 이루는 경계면을 측정하기 위하여 물에는 부력을 가지지만 유류에는 부력을 가지지 않는 상기 제2 플로터(270)가 구비되며, 유류의 최고 액위를 측정하기 위하여 유류에 대하여 부력을 가지는 제1 플로터(260)가 구비된다. 상기 유류저장탱크(400) 내에 유류를 투입하고 상기 자기변형방식 액위측정장치를 설치하게 되면, 상기 제1 플로터(260)는 상기 센서부(200)의 외부관(290)을 따라 유류의 최고 액위면 상에 안정적으로 부유하게 되고, 상기 제2 플로터(270)는 상기 센서부(200)의 외부관(290)을 따라 물과 유류의 경계면 상에 안정적으로 부유하게 된다.

이후, 상기 헤더부(100)에서 전류펄스를 생성하여 상기 센서부(200)의 센서와이어(210)로 흘려주게 되면 상기 검출코일부(250)에서 검출하여 상기 헤더부로 전기적 신호를 발신하고, 계속 상기 센서와이어(210)를 통하여 전류펄스가 흘러 상기 제1 플로터(260)가 위치한 부분에서 스트레인펄스가 유도되게 되고, 이와 같은 스트레인펄스는 상기 헤더부(100) 쪽으로 반사되어 전달되며 상기 센서와이어(210)를 통하여 상기 검출코일부(250)를 통과하는 순간 상기 검출코일부(250)에서 전기적 신호로 변환되어 상기 헤더부(100)로 송신하게 된다. 상기 헤더부(100)에는 앞서 설명하였듯이 시간의 경과를 계산하는 카운터부(130)가 구비되어 있어서 전류펄스가 검출된 시점에서부터 제1 플로터(260)에 의한 스트레인펄스가 검출된 시점까지 시간을 카운트하고 이를 이용하여 상기 헤더부(100)에서 상기 제1 플로터(260)가 위치한 지점까지의 거리를 계산하게 된다.

한편, 상기 제1 플로터(260)를 통과한 전류펄스는 계속 진행하여 상기 제2 플로터(270)가 위치한 부분까지 도달하게 되는데, 상기 제2 플로터(270)가 위치한 부분에서 다시 스트레인펄스가 유도되게 되고, 이와 같은 스트레인펄스 역시 상기 헤더부(100) 쪽으로 반사되어 상기 센서와이어(210)를 통하여 전달되며 상기 검출코일부(250)를 통과하는 순간 전기적 신호로 변환되어 상기 헤더부(100)로 송신되게 된다. 이 전기적 신호에 의하여 상기 헤더부(100)에서 전류펄스가 검출된 시점에서부터 제2 플로터(270)에 의한 스트레인펄스가 검출된 시점까지 시간을 측정할 수 있으며 상기 헤더부(100)에서 상기 제2 플로터(270)가 위치한 지점까지의 거리를 계산하게 된다. 만약 상기 유류저장탱크(400)에 물이 저장되지 않았거나 미약하게 있는 경우에는 상기 제2 플로터(270)는 상기 센서와이어(210)를 지나 최하단까지 하강하게 되고, 상기 리드스위치(243)에 자장을 형성하여 상기 리드스위치(243)를 동작시키고 그 정보를 상기 헤더부(100)로 전송하게 된다.

이와 같은 전류펄스와 제1 플로터(260)에 의한 스트레인펄스, 제2 플로터(270)에 의한 스트레인펄스는 도 10에 잘 나타나 있다. 도 10에 나타나 있듯이 상기 검출코일부(250)에서 생성된 전류펄스와 스트레인펄스 검출 신호는 아날로그 형태의 파형을 가지는 것을 알 수 있다. 따라서, 보다 정확한 측정을 위해서는 아날로그 파형을 디지털 파형으로 변환하여 계측하도록 구성할 수도 있는데, 상기 헤더부(100)에 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그-디지털 컨버터를 더 장착하여 구성한다. 이렇게 검출된 각 전류펄스와 스트레인펄스의 시간적 간격을 이용하여 유류저장탱크 내에 저장된 유류의 액위를 정확하게 측정할 수 있는 것이다.

이상에서는 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 이라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다.

100 - 헤더부 110 - 마이크로컨트롤러
120 - 펄스발생부 130 - 카운터부
140 - (무선)통신모듈 150 - 구동전원부
200 - 센서부 210 - 센서와이어
220 - 와이어튜브 230 - 업보드
231 - 제1 회로보드 232 - 제1 와이어연결장치
233 - 고정부재/고정나사 240 - 다운보드
241 - 제2 회로보드 242 - 제2 와이어연결장치
243 - 리드스위치 244 - 온도센서
245 - 접지선 246 - 수분정보전송선
247 - 온도정보전송선 250 - 검출코일부
251 - 보빈 252 - 권선
260 - 제1 플로터 270 - 제2 플로터
280 - 내부관 281 - 제1 보호관
282 - 제2 보호관 290 - 외부관
300 - 결합소켓 400 - 유류저장탱크
A - 유류 B - 물

Claims

유류저장탱크 내에 저장된 유류의 액위를 측정하는 자기변형방식 액위측정장치에 있어서,
전류펄스를 생성하여 발신하고, 수신된 각종 정보를 분석하여 처리하는 헤더부;
강자성 및 전기전도성을 가지는 금속재질의 센서와이어와, 상기 헤더부와 상기 센서와이어의 일측 사이에 위치하여 상기 센서와이어의 일측과 상기 헤더부를 전기적으로 연결하되 온도에 따른 상기 센서와이어의 길이의 수축과 팽창에 유동적으로 대응하며 상기 센서와이어에 유도된 스트레인펄스를 감지하여 상기 헤더부로 전기신호를 전달하는 업보드와, 상기 센서와이어의 타측 하부에 위치하여 상기 센서와이어의 타측과 접지선을 전기적으로 연결하되 온도에 따른 상기 센서와이어의 길이의 수축과 팽창에 유동적으로 대응하는 다운보드와, 상기 센서와이어의 외주면을 감싸는 절연재질의 와이어튜브와, 상기 업보드와 다운보드 및 상기 와이어튜브가 감싸진 상기 센서와이어를 모두를 내측 통공에 내포하는 비자성 금속 재질로 이루어지는 파이프 형태의 외부관으로 이루어지는 센서부;
유류의 비중보다 작은 비중을 가지며 내부에 영구자석이 형성되어 있으며, 중심부에 상기 외부관의 외주면에 대응하는 통공이 형성되어 상기 외부관에 결합하는 원형 또는 다각형 판 형상의 제1 플로터; 및
유류의 비중보다는 크고 물의 비중보다는 작은 비중을 가지며 내부에 영구자석이 형성되어 있으며, 중심부에 상기 외부관의 외주면에 대응하는 통공이 형성되어 상기 제1 플로터의 하부에서 상기 외부관에 결합하는 원형 또는 다각형 판 형상의 제2 플로터를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제1항에 있어서,
상기 헤더부는 전류펄스를 생성하는 펄스발생부와, 전류펄스 검출시부터 스트레인 펄스 감지 전기신호 수신시까지의 시간적 간격을 측정하는 카운터부와, 상기 카운터부에서 측정된 정보를 이용하여 상기 유류저장탱크 내의 유류의 액위를 계산하는 마이크로컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제2항에 있어서,
상기 헤더부는 외부와 정보를 송수신하는 유선 또는 무선통신모듈과, 상기 헤더부에 전원을 공급하는 구동전원부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제1항에 있어서,
상기 업보드는 상면에 전기부품을 장착하여 회로를 형성할 수 있는 제1 회로보드; 및
상기 제1 회로보드의 상면에 돌출되어 형성되어 있으며, 상기 센서와이어의 일측이 좌우측을 관통할 수 있도록 통공이 형성되어 있고, 상단에는 관통된 상기 센서와이어의 일측을 고정 또는 유동할 수 있는 고정부재가 형성되어 있어 상기 제1 회로보드를 통해 상기 헤더부와 상기 센서와이어의 일측을 전기적으로 연결시켜 주는 제1 와이어연결장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제4항에 있어서,
상기 업보드는 상기 제1 회로보드 상면에 형성되어 상기 센서와이어의 일측이 내부를 관통할 수 있는 합성수지 재질의 원통 형상의 보빈과, 상기 보빈의 외주면에 감겨져 형성되는 금속 재질의 권선으로 이루어져 상기 센서와이어에 유도된 스트레인펄스를 검출하여 전기신호를 생성하는 검출코일부를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제1항에 있어서,
상기 다운보드는 상면에 전기부품을 장착하여 회로를 형성할 수 있는 제2 회로보드; 및
상기 제2 회로보드의 상면에 돌출되어 형성되어 있으며, 상기 센서와이어의 타측이 좌우측을 관통할 수 있도록 통공이 형성되어 있고, 상단에는 관통된 상기 센서와이어의 타측을 고정 또는 유동할 수 있는 고정부재가 형성되어 있어 상기 제2 회로보드를 통해 상기 센서와이어의 타측과 상기 접지선을 전기적으로 연결시켜 주는 제2 와이어연결장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제6항에 있어서,
상기 다운보드는 상기 제2 회로보드 상면에 형성되어 있으며 상기 제2 플로터의 자기장에 반응하는 리드스위치와, 상기 제2 회로보드를 통하여 상기 리드스위치와 상기 헤더부를 전기적으로 연결하는 수분정보전송선을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제6항에 있어서,
상기 다운보드는 상기 제2 회로보드 상에 형성되어 있으며 유류저장탱크 내의 온도를 측정할 수 있는 온도센서와, 상기 제2 회로보드를 통하여 상기 온도센서에서 검출된 온도 정보를 상기 헤더부로 전송하는 온도정보전송선을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제1항에 있어서,
상기 헤더부와 상기 센서부를 임의로 결합 및 분리할 수 있도록,
상기 헤더부와 상기 센서부를 물리적으로 상호 연결하여 주는 결합소켓과, 상기 헤더부와 상기 센서부를 전기적으로 상호 연결하여 주는 커넥터를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제1항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 외부관의 내측에 상기 와이어튜브의 외측을 따라 형성되어 있는 알루미늄 재질의 내부관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.
제10항에 있어서,
상기 외부관의 내측에 상기 업보드와 상기 내부관의 외측을 따라 일정 길이로 형성되는 알루미늄 재질의 제1 보호관과,
상기 외부관의 내측에 상기 다운보드와 상기 내부관의 외측을 따라 일정 길이로 형성되는 알루미늄 재질의 제2 보호관을 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자기변형방식 액위측정장치.