KR101251288B1 - 2 Stage Isokinetic control unit for dust concentration measurements device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치가 개시된다. 본 발명의 일측면에 따르면, 이동차량을 이용하여 도로 먼지의 농도를 측정하기 위한 먼지 농도 측정장치에 사용되어 자동차의 주행속도에 따라 시료(먼지가 포함된 외부공기)의 흡입속도가 자동으로 조절될 수 있도록 한 등속제어장치에 있어서, 내부에 중공을 갖도록 형성되며 일측이 외부의 시료를 흡수할 수 있도록 한 1차노즐과 연결되는 경사관과, 일단이 상기 경사관 내에 위치되어 상기 1차노즐을 통해 유입된 시료를 재흡입하는 2차노즐, 및 상기 2차노즐을 수평방향 이송가능하게 지지하는 2차노즐지지관으로 이루어진 플레넘부와; 일측이 상기 플레넘부의 2차노즐지지관과 연결되어 상기 경사관 내로 흡입되는 시료의 유속을 측정하는 한편, 상기 2차노즐로 흡입되지 않는 시료 이외의 잉여시료를 전동밸브 또는 펌프를 이용하여 외부로 배출할 수 있도록 한 유량제어부; 및 일측이 상기 2차노즐과 결합되어 모터의 구동에 의해 상기 2차노즐을 수평방향으로 이송시킬 수 있도록 함으로써, 시료의 재흡입위치를 조절할 수 있도록 한 위치제어부를 포함하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치가 제공된다.The present invention discloses a two-stage constant velocity control apparatus for a dust concentration measuring apparatus. According to one aspect of the invention, the suction speed of the sample (external air containing dust) is automatically adjusted according to the traveling speed of the vehicle used in the dust concentration measuring device for measuring the concentration of road dust using a moving vehicle In the constant velocity control device, the inclined tube is formed to have a hollow inside and connected to the primary nozzle so that one side can absorb the external sample, and one end is located in the inclined tube, the primary nozzle A plenum portion comprising a secondary nozzle for re-suctioning a sample introduced through the secondary nozzle, and a secondary nozzle support tube for supporting the secondary nozzle in a horizontally transferable manner; One side is connected to the secondary nozzle support tube of the plenum part to measure the flow rate of the sample sucked into the inclined tube, while the excess sample other than the sample that is not sucked into the secondary nozzle by using an electric valve or pump A flow control unit configured to discharge the gas into the air; And a position controller coupled to the secondary nozzle so that the secondary nozzle can be transported in the horizontal direction by driving of the motor, thereby adjusting the re-suction position of the sample. 2. A constant speed control device is provided.
Description
본 발명은 먼지농도측정장치용 등속제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 유동기체의 먼지농도 측정장치에 사용되어 1차 시료도입부(1차노즐, 시료(먼지가 포함된 외부공기) 외부에서 경사관으로 유입되는 부분)의 인입유속을 기체의 유동속도와 등속(일치)시키고, 또한 2차 먼지도입부(2차노즐, 시료가 경사관내에서 먼지농도측정부로 유입되는 부분)의 2차노즐 선단위치를 경사관 내부 특정위치로 이동시켜 2차노즐 선단의 시료 인입 유속과 동 위치의 경사관 내부 유속을 등속(일치)시키는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a constant velocity control device for a dust concentration measurement device, and more particularly, is used in a dust concentration measurement device of a fluid gas to be inclined outside a primary sample introduction part (primary nozzle, sample (outside air containing dust)). The inlet flow velocity of the part flowing into the pipe is equal to the flow rate of the gas (matching), and the secondary nozzle tip position of the secondary dust introduction part (secondary nozzle, the part of the sample flowing into the dust concentration measurement part). It is related with a two-stage constant velocity control device for a dust concentration measuring device which moves a to a specific position inside the inclined tube at a constant velocity (matching) the flow rate of the sample inlet at the tip of the secondary nozzle and the flow rate inside the inclined tube at the same position.
일반적으로 도로에서의 비산먼지는 건설현장 트럭에 의한 토사의 유입, 운반 중에 날리는 토사, 토양의 침식, 겨울철 모래살포, 타이어의 마모 등에 의하여 도로표면에 쌓인 먼지가 차량의 운행이나 바람으로 인하여 발생한다.Generally, dust scattered on roads is caused by the operation of the vehicle or wind due to the inflow of soil from the construction site trucks, the soil blown during transportation, erosion of soil, sand spraying in winter, and tire wear. .
현재 차량의 운행으로 발생되는 포장도로의 비산먼지의 량을 측정할 수 있도록 한 먼지 농도 측정장치 및 그 방법은 2003년 12월에 특허를 출원하여 2006년 5월자로 등록을 받은 대한민국등록특허 제0582592호가 있다.Dust concentration measuring device and method for measuring the amount of scattering dust on the pavement caused by the current vehicle operation is a Korean Patent No. 0582592 filed in December 2003 and registered in May 2006 There is an arc.
이를 참조하면, 주행중인 차량에 설치되어 상기 차량의 타이어에서 비산되는 먼지(이하 "시료"라 칭함.)를 흡입하여 먼지량을 측정하는 것으로, 크게 시료채취부, 먼지농도측정부, 시료배출부, 데이터처리부를 포함하여 이루어진다.Referring to this, the amount of dust is measured by inhaling dust (hereinafter referred to as "sample") installed in a driving vehicle and scattered from the tires of the vehicle. The sample collection unit, the dust concentration measurement unit, the sample discharge unit, It comprises a data processing unit.
상기와 같은 구성으로 이루어진 먼지 농도 측정장치는 차량의 타이어가 위치된 부분과, 차량의 천정부분 등에 흡입구를 갖는 시료채취부를 설치하고, 상기 시료채취부를 통해 유입된 시료는 먼지농도측정부에 의해 측정된다.The dust concentration measuring device having the above-described configuration includes a sampling part having a suction port on a part of the vehicle tire and a ceiling part of the vehicle, and the sample introduced through the sample collecting part is measured by the dust concentration measuring part. do.
이때 상기 시료채취부를 통해 유입된 시료의 일부는 먼지농도측정부로 향하고 일부는 시료배출부를 통해 배출되는 것으로, 상기 먼지농도측정부로 향하는 시료를 제외한 잉여 시료는 외부로 배출될 수 있도록 한다.At this time, a portion of the sample introduced through the sample collection unit is directed to the dust concentration measurement unit and a part is discharged through the sample discharge unit, so that the excess sample except the sample directed to the dust concentration measurement unit can be discharged to the outside.
이후, 먼지농도측정부를 통해 측정된 측정데이터는 데이터처리부에 의해 계산된 후 그래프 등으로 표시되게 되는 것이다.Then, the measurement data measured through the dust concentration measurement unit is calculated by the data processing unit is to be displayed in a graph or the like.
이때, 종래의 먼지 농도 측정장치는 시료채취부로 유입되는 시료의 흡입속도와 차량이 이동하는 속도가 등속을 유지할 수 있도록 차량의 이동속도를 조절하는 것이다.At this time, the conventional dust concentration measuring device is to adjust the moving speed of the vehicle so that the suction speed of the sample flowing into the sample collection unit and the speed at which the vehicle moves to maintain the constant speed.
즉, 종래의 이동차량을 이용하여 도로 먼지의 농도를 측정하기 위한 장치 및 방법은 비산되는 시료를 흡입하여 측정할 수 있도록 한 먼지 농도 측정장치의 시료의 흡입속도가 정해진 상태에서 이동하는 차량의 속도를 먼지 농도 측정장치의 흡입속도와 일정하게 유지시켜야 하는 등의 단점이 있다.That is, the conventional apparatus and method for measuring the concentration of road dust by using a moving vehicle is a speed of a vehicle moving in a state in which the suction speed of the sample of the dust concentration measuring device to measure the inhalation of the sample to be scattered There is a disadvantage that it should be kept constant with the suction speed of the dust concentration measuring apparatus.
또한, 차량의 운행속도를 일정하게 유지해야 함으로써, 운행이 빠른 고속도로나 차가 막히는 도심 한가운데에서는 먼지의 농도를 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 있다.In addition, by maintaining a constant driving speed of the vehicle, there is a problem in that the concentration of dust can not be accurately measured in the middle of the city where the fast highway or the car is blocked.
따라서, 본 발명의 출원인은 상술한 바와 같은 문제점을 해결할 수 있는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치를 발명하게 되었다. Therefore, the applicant of the present invention has invented a two-stage constant velocity control apparatus for a dust concentration measuring apparatus that can solve the problems described above.
본 발명은 이동차량을 이용한 도로의 재비산먼지측정장치를 비롯하여 모든 유동기체의 먼지농도 측정장치에 사용되어 먼지농도 측정장치의 시료 인입 유속이 차량의 이동속도 또는 유동기체의 유속과 동일하게 유지되도록 등속흡인을 구현함으로써, 운행속도가 빠른 고속도로나 차가 막히는 도심에서도 빠르고 정확하게 먼지농도를 측정할 수 있도록 하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치를 제공하고자 한다.The present invention is used in the dust concentration measuring device of all the flow gas, including the re-fly dust measurement device of the road using a moving vehicle so that the sample inlet flow rate of the dust concentration measuring device is maintained the same as the moving speed of the vehicle or the flow rate of the fluid gas By implementing constant velocity suction, it is to provide a two-stage constant velocity control device for a dust concentration measurement device that can measure the dust concentration quickly and accurately even in a fast-paced highway or in a city where a car is blocked.
본 발명의 일측면에 따르면, 이동차량을 이용하여 도로 먼지의 농도를 측정하기 위한 먼지 농도 측정장치에 사용되어 자동차의 주행속도에 따라 시료(먼지가 포함된 외부공기)의 흡입속도가 자동으로 조절될 수 있도록 한 등속제어장치에 있어서, 내부에 중공을 갖도록 형성되며 일측이 외부의 시료를 흡수할 수 있도록 한 1차노즐과 연결되는 경사관과, 일단이 상기 경사관 내에 위치되어 상기 1차노즐을 통해 유입된 시료를 재흡입하는 2차노즐, 및 상기 2차노즐을 수평방향 이송가능하게 지지하는 2차노즐지지관으로 이루어진 플레넘부와; 일측이 상기 플레넘부의 2차노즐지지관과 연결되어 상기 경사관 내로 흡입되는 시료의 유속을 측정하는 한편, 상기 2차노즐로 흡입되지 않는 시료 이외의 잉여시료를 전동밸브 또는 펌프를 이용하여 외부로 배출할 수 있도록 한 유량제어부; 및 일측이 상기 2차노즐과 결합되어 모터의 구동에 의해 상기 2차노즐을 수평방향으로 이송시킬 수 있도록 함으로써, 시료의 재흡입위치를 조절할 수 있도록 한 위치제어부를 포함하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치가 제공된다.According to one aspect of the invention, the suction speed of the sample (external air containing dust) is automatically adjusted according to the traveling speed of the vehicle used in the dust concentration measuring device for measuring the concentration of road dust using a moving vehicle In the constant velocity control device, the inclined tube is formed to have a hollow inside and connected to the primary nozzle so that one side can absorb the external sample, and one end is located in the inclined tube, the primary nozzle A plenum portion comprising a secondary nozzle for re-suctioning a sample introduced through the secondary nozzle, and a secondary nozzle support tube for supporting the secondary nozzle in a horizontally transferable manner; One side is connected to the secondary nozzle support tube of the plenum part to measure the flow rate of the sample sucked into the inclined tube, while the excess sample other than the sample that is not sucked into the secondary nozzle by using an electric valve or pump A flow control unit configured to discharge the gas into the air; And a position controller coupled to the secondary nozzle so that the secondary nozzle can be transported in the horizontal direction by driving of the motor, thereby adjusting the re-suction position of the sample. 2. A constant speed control device is provided.
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또한, 상기 경사관은 상기 1차노즐이 결합된 부분으로부터 상기 2차노즐지지관이 결합된 방향으로 향할수록 내부의 공간이 넓어지게 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the inclined tube is characterized in that the inner space is formed to be wider toward the direction in which the secondary nozzle support tube is coupled from the portion in which the primary nozzle is coupled.
또한, 2차노즐이 설치된 플레넘부는 시료의 일부를 외부로 배출할 수 있도록 상기 2차노즐지지관의 일측에 배출공을 구비하고, 상기 배출공으로 향하는 시료 통로를 상기 2차노즐 및 상기 경사관과 동심원으로 형성하여 경사관 내부의 시료 흐름이 층류를 이루도록 하는 것을 특징으로 한다.In addition, the plenum portion having the secondary nozzle is provided with a discharge hole on one side of the secondary nozzle support tube to discharge a portion of the sample to the outside, and the sample passage to the discharge hole to the secondary nozzle and the inclined tube Formed with concentric circles, characterized in that the sample flow inside the inclined tube to form a laminar flow.
또한, 상기 위치제어부는 구동모터와, 상기 구동모터의 회전에 따라 정회전 또는 역회전 되는 회전축 및 일측이 상기 회전축 상에 나사결합되고, 타측이 상기 플레넘부의 2차노즐과 고정결합되는 것으로, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 2차노즐을 수평방향으로 이송시킬 수 있도록 한 이송브라켓으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the position control unit is a drive motor, a rotating shaft that is rotated forward or reverse in accordance with the rotation of the drive motor and one side is screwed on the rotating shaft, the other side is fixedly coupled to the secondary nozzle of the plenum portion, It characterized in that the transfer bracket made to transfer the secondary nozzle in the horizontal direction in accordance with the rotation of the rotary shaft.
또한, 상기 유량제어부는 상기 플레넘부로 유입되는 시료의 유속을 측정할 수 있도록 한 유량센서와, 상기 시료의 유속을 조절할 수 있도록 한 전동밸브 또는 진공펌프 이루어지는 것을 특징으로 한다.In addition, the flow rate control unit is characterized by consisting of a flow rate sensor for measuring the flow rate of the sample flowing into the plenum portion, and an electric valve or vacuum pump to adjust the flow rate of the sample.
본 발명의 일 실시예에 따른 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치는 도로재비산먼지 측정장치와 조합되어 이동 측정자동차의 주행속도 변화에도 불구하고 등속비를 유지하여 주행속도가 빠른 고속도로나 차가 막히는 도심에서도 정확한 먼지농도를 측정할 수 있다. The two-stage constant velocity control apparatus for dust concentration measurement apparatus according to an embodiment of the present invention is combined with a road ash dust measurement apparatus to maintain a constant velocity ratio despite a change in the traveling speed of a moving measurement vehicle, so Accurate dust concentrations can be measured even in clogged urban areas.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동차량을 이용한 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치가 사용된 먼지 농도 측정장치의 구성도를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 도로재비산먼지측정장치용 2단등속제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 도로재비산먼지측정장치용 2단등속제어장치의 작동상태를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically illustrating a configuration of a dust concentration measuring apparatus using a two-stage constant velocity control apparatus for a dust concentration measuring apparatus using a moving vehicle according to an embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a two-stage constant velocity control device for road ash dust measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing an operating state of a two-speed constant speed control apparatus for road ash dust measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
이하 본 발명의 실시예에 따른 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치의 일 실시예를 첨부된 도면을 참조로 더욱 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, an embodiment of a two-stage constant velocity control device for a dust concentration measuring apparatus according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이동차량을 이용한 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치가 사용된 먼지 농도 측정장치의 구성도를 개략적으로 도시한 도면이다.1 is a view schematically illustrating a configuration of a dust concentration measuring apparatus using a two-stage constant velocity control apparatus for a dust concentration measuring apparatus using a moving vehicle according to an embodiment of the present invention.
이를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치(100)는 이동차량을 이용하여 도로재비산먼지농도를 측정하기 위한 먼지 농도 측정장치(1)에 설치되어 차량의 주행속도에 따라 1차등속과 2차등속을 실현하고 궁극적으로 유동기체의 먼지농도를 정확하게 샘플링할 수 있도록 한 것을 특징으로 한다.Referring to this, the two-stage constant
여기서, 본 발명의 2단등속제어장치(100)가 설치되는 먼지 농도 측정장치(1)는 종래의 먼지 농도 측정장치와 동일하게 시료채취부와, 먼지농도측정부(10) 그리고, 상기 먼지농도측정부(10)에 의해 측정된 측정치를 저장 및 표시할 수 있도록 한 데이터처리부(미도시)를 포함하여 이루어진다.Here, the dust
이때, 본 발명의 실시예에 따른 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치(100)는 종래 대한민국등록특허 제0582592호에 기재된 먼지 농도 측정장치(1)의 시료채취부로서, 본 발명에서는 설명의 편의를 위하여 이후 상기 시료채취부를 2단등속제어장치(100)라 칭하여 설명하기로 한다.At this time, the two-stage constant
아울러, 먼지 농도 측정장치(1)는 이미 공지된 기술로서 자세한 설명은 생략하기로 하고, 본 발명의 특징이라 할 수 있는 2단등속제어장치(100)에 대한 설명을 중점적으로 하기로 한다.In addition, the dust
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지 농도 측정장치용 2단등속제어장치를 개략적으로 도시한 도면이다.2 is a view schematically showing a two-stage constant velocity control device for a dust concentration measurement apparatus according to an embodiment of the present invention.
구체적으로, 차량의 주행속도에 따라 시료의 흡입속도가 자동으로 조절될 수 있도록 한 2단등속제어장치(100)의 구성을 살펴보면, 외부의 시료를 흡입할 수 있도록 한 1차노즐(110)이 일측에 결합된 경사관식으로 형성된 플레넘(plenum)부(120)와, 유량제어부(130) 및 위치제어부(140)를 포함한다.Specifically, looking at the configuration of the two-stage constant
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 2단등속제어장치(100)는 크게 측정자동차의 주행속도에 따라 시료를 1차노즐(110)과 유량제어부(130)를 통해 유입된 시료의 유입속도를 등속흡입하는 1차등속부와, 상기 플레넘부(120)와 위치제어부(140)를 포함하는 2차등속부로 구분할 수 있다. Here, the two-stage constant
상기 1차노즐(110)은 관형상으로 형성되며 외부의 시료를 흡입할 수 있도록 원통형상으로 형성되는 것으로, 일단이 플레넘부(120)와 연통되게 결합된다.The
플레넘부(120)는 상기 1차노즐(110)을 통해 흡입된 시료가 통과하는 부분을 말하는 것으로, 크게 내부에 중공을 갖도록 형성되며 일단이 상기 1차노즐(110)과 연통되게 결합되는 경사관(122)과, 상기 1차노즐(110)과 결합된 경사관(122)의 타측에 결합되어 상기 경사관(122) 내의 시료를 재흡입하는 2차노즐(124)과, 상기 2차노즐(124)을 이송가능하게 지지하는 2차노즐지지관(126)을 포함한다.The
상기 경사관(122)은 내부에 시료가 통과할 수 있도록 소정의 공간이 형성된다. 이때, 상기 경사관(122)의 일측은 1차노즐(110)과 연결되어 시료를 흡입하고, 상기 경사관(122)의 타측에는 1차노즐(110)을 통해 유입된 시료를 외부로 배출하거나 먼지농도측정부(10)로 향할 수 있도록 2차노즐(124)을 지지하는 2차노즐지지관(126)이 연결된다.The
여기서, 상기 경사관(122)의 내부에 형성된 중공은 상기 1차노즐(110)이 결합된 부분에서 상기 2차노즐지지관(126)이 결합된 방향으로 향할수록 내부의 공간이 넓어지게 형성된다.Here, the hollow formed in the interior of the
또한, 2차노즐(124)은 원통형상으로 형성되며, 일단이 2차노즐지지관(126)에 형성되는 관통공(126a)을 통해 경사관(122) 내로 수평방향 이송가능하게 결합되는 것으로, 후술하는 이송브라켓(146)에 일측이 고정결합된다.In addition, the
이때, 상기 2차노즐(124)의 타측은 상기 1차노즐(110)을 통해 유입된 시료의 먼지농도를 측정할 수 있도록 한 먼지농도측정부(10)와 연결된다.At this time, the other side of the
또한, 상기 2차노즐(124)과 먼지농도측정부(10) 사이에는 상기 2차노즐(124)의 수평방향 이동에 따른 간격을 조절할 수 있도록 플랙시블 한 재질로 이루어진 연결관(128)을 설치할 수 있다.In addition, between the
즉, 후술하는 이송브라켓(146)에 의해 2차노즐(124)이 수평방향으로 이동될 수 있도록 2차노즐(124)과 먼지농도측정부(10)를 연결하는 관을 충분한 여유길이를 갖도록 하여 상기 2차노즐(124)이 수평방향으로 이동될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.That is, the pipe connecting the
상기 2차노즐지지관(126)은 상기 경사관(122)내로 유입된 시료를 재흡입하는 2차노즐(124)을 지지하는 것으로, 상기 1차노즐(110)이 결합된 경사관(122)의 타측으로 2차노즐(124)이 이송가능하게 관통결합될 수 있도록 한 관통공(126a)이 형성된다.The secondary
여기서, 상기 관통공(126a) 상에는 상기 2차노즐(124)의 수평방향 이동시 기체 누설이 안되도록 "O링"이 설치된다.Here, the “O-ring” is installed on the through
아울러, 상기 2차노즐지지관(126)은 상기 2차노즐(124)과의 결합시 내부에 소정의 수용공간이 형성되도록 하고, 상기 수용공간과 연통되게 일측에 배출공(126b)이 형성된다.In addition, the secondary
상기 배출공(126b)은 상기 2차노즐(124)을 통해 먼지농도측정부(10)로 유입되는 시료를 제외한 나머지를 외부로 배출할 수 있도록 한 것으로, 유량제어부(130)와 연결된다.The
이때, 상기 배출공(126b)과 연통되게 설치되는 통로(수용공간)을 원통형상 즉, 상기 2차노즐(124) 및 상기 경사관(122)과 동심원으로 형성하여 경사관(122) 내부의 시료흐름이 층류를 이루도록 한다.At this time, the passage (accommodating space) installed in communication with the
즉, 먼지농도측정부(10)로 향하는 시료와 배출공(126b)를 통해 외부로 배출되는 잉여 시료가 경사관(122) 중심부에 같은 방향으로 향하도록 동심원 구조로 형성함으로써, 경사관(122) 내부의 시료흐름이 층류가 되도록 한다.That is, the
상기 유량제어부(130)는 상기 배출공과 연통되게 설치되는 것으로, 유량센서(132), 전동밸브(134) 및 진공펌프(136)로 이루어지며, 상기 전동밸브(134) 또는 진공펌프(136)를 제어하여 상기 1차노즐(110)을 통해 경사관(122) 내로 흡입된 시료의 유량을 조절한다.The
즉, 1차노즐(110)을 통하여 인입되는 시료의 양은 측정자동차의 주행속도에 비례하며, 그 중 일정량은 2차노즐(124)을 통하여 상기 먼지농도측정부(10)로 유입되고, 나머지 잉여시료는 상기 전동밸브(134) 또는 진공펌프(136)의 조정에 따라 가감되어 외부로 배출되도록 한다.That is, the amount of sample drawn through the
여기서, 본 발명의 일 실시예에서는 전동밸브(134) 및 진공펌프(136)를 구비하되, 상기 전동밸브(134) 또는 진공펌프(136) 중 어느 하나를 제어함으로서, 상기 2차노즐(124)을 통해 먼지농도측정부(10)로 향하는 시료 이외의 잉여시료는 외부로 배출되도록 하여 시료량을 조절한다.Here, in one embodiment of the present invention provided with an
아울러, 또 다른 실시예로서, 전동밸브(134) 없이 진공펌프(136)만 구비하고, 상기 진공펌프(136)를 제어하여 상기 2차노즐(124)을 통해 먼지농도측정부(10)로 향하는 시료 이외의 잉여시료를 외부로 배출할 수 있도록 함으로써, 시료량을 조절할 수도 있다.In addition, as another embodiment, provided with only the
즉, 상기 먼지농도측정부(10)로 향하는 시료 이외에 외부로 배출하는 시료량을 조절하는 방법으로서, 전동밸브(134)를 제어하는 방법과 진공펌프(136)를 제어하는 방법이 있다.That is, as a method of controlling the amount of sample discharged to the outside in addition to the sample directed to the dust
구체적으로, 상기 유량제어부(130)는 DGPS(위성항법장치) 등을 통하여 확보된 이동측정차량의 주행속도(Ve1, 외기유속)와 특정된 1차노즐단면적(An1)을 연산하여 1차노즐(110) 내부로 유입되는 인입유속(Vn1)이 측정자동차의 주행속도(Ve1)와 일치하는 목표유량(흡입할 유량, Q1)을 산출하는 한편, 먼지농도측정부(10)로 향하는 특정된 유량값(Qm)을 제외한 나머지(Q1-Qm)를 상기 유량센서(132)를 통하여 측정하여, 진공펌프(136) 또는 전동밸브(134)를 적절하게 제어함으로써, 목표유량(Q1)이 흡인되도록 피드백 제어를 실행한다.Specifically, the
즉 1차노즐(110)을 통하여 유입되는 시료의 인입유속(Vn1)과 이동측정차량의 주행속도(Ve1, 외기유속)가 등속이 되도록 진공펌프(136) 또는 전동밸브(134)를 적절하게 제어하여 1차등속흡인을 구현하고, 상기 유량센서(132)를 통하여 검증한다.That is, the
즉, 상기 1차노즐(110)을 통하여 외기에서 도입된 시료가 경사관(122)을 통과하면서 일부는 2차노즐(124)을 통하여 Vn2의 유속으로 먼지농도측정부(10)로 되입되고 나머지 시료는 전동밸브(134) 또는 진공펌프(26)를 통하여 외기로 배출되도록 하는 등, 외기로 배출되는 시료량이 Q1-Qm이 되도록 진공펌프(136) 또는 전동밸브(134)를 적절하게 제어하여 1차등속흡인이 구현되도록 한 것이다.That is, while the sample introduced from the outside air through the
한편, 위치제어부(140)는 상기 플레넘부(120)와 함께 2차등속부로 구분되는 것으로, 구동모터(142), 회전축(144) 및 이송브라켓(146)을 포함한다.On the other hand, the
상기 구동모터(142)는 상기 2차노즐(124)이 수평방향으로 이동될 수 있도록 동력을 제공하는 역할을 한다.The
즉, 상기 경사관(122) 내부의 유속은 단면적이 클수록 느리게 되고, 경사관 내부의 단면적이 적을수록 빠르므로, 상기 구동모터(142)가 정회전 또는 역회전하여 상기 2차노즐(124)이 경사관(122) 내 임의의 위치점에 위치되도록 동력을 제공하는 것이다.That is, the flow velocity inside the
회전축(144)은 일단이 상기 구동모터(142)와 결합되어 구동모터(142)의 회전에 따라 정회전 또는 역회전 되는 것으로, 외주면에 나사산이 형성된다.
이송브라켓(146)은 일측이 상기 회전축(144) 상에 나사 결합되며, 타측이 상기 2차노즐(124)과 고정결합되는 것으로, 상기 회전축(144)의 회전에 따라 수평방향으로 이송되어 상기 2차노즐(124)의 위치를 조절하는 역할을 한다.The
즉, 상술한 바와 같은 구성으로 이루어진 위치제어부(140)는 자동차의 주행속도에 따라 구동모터(142)가 구동되어 회전축(144)을 회전시킴으로써, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 회전축(144) 상에 이송가능하게 결합된 이송브라켓(146)이 수평방향으로 이동하면서 2차노즐(124)의 위치를 조절하게 되는 것이다.That is, the
이때, 상기 위치제어부(140)는 2차노즐(124) 선단의 단면적(An2)과 먼지농도측정부(10)로 유입되는 흡입유량(Qm)을 연산하여 2차노즐(124)의 유입유속 Vn2를 구하고, 목표유량 Q1과 경사관(122)내 단면적을 연산하여 유속이 Vn2와 일치하는 경사관(122)의 임의 위치를 산출하며, 2차노즐(124) 선단이 경사관(122) 내 임의의 위치에 이르도록 구동모터(142)를 통해 이송브라켓(146)을 수평방향으로 이동시키는 구성이다.At this time, the
여기서, 상기 2차노즐(124)을 통하여 먼지농도측정부(10)로 도입되는 2차노즐의 유입유속(Vn2)은, 먼지농도측정부(10)의 흡입유량(Q2)과 2차노즐(124)의 단면적에 의하여 결정된다. Here, the inflow flow rate Vn2 of the secondary nozzle introduced into the dust
즉, 상기 위치제어부(140)는 측정자동차의 주행속도(Ve1)에 따라 목표유량(Q1)을 구하고, 목표유량에 따라 2차노즐(124)의 유입유속(Vn2)에 해당하는 경사관(122) 내 임의 위치를 산출하며, 2차노즐(124)의 선단 위치를 임의 위치로 이동시켜서 2차노즐(124) 유입유속(Vn2)과 경사관(122) 내부 유속이 동일하도록 제어하여 2차등속을 구현한다.That is, the
따라서, 측정자동차의 주행속도가 빠를 경우에는 상기 2차노즐(124)의 위치가 경사관(122) 내의 직경이 넓은 부분인 2차노즐지지관(126)과 인접한 위치에 위치되고, 측정자동차의 이동속도가 느릴 경우에는 2차노즐(124)이 직경이 좁은 부분인 1차노즐(110)과 인접한 위치의 경사관(122)내에 위치되어 차량의 이동속도와 시료의 흡입속도가 등속으로 유지될 수 있게 되는 것이다.Therefore, when the running speed of the measurement vehicle is high, the position of the
즉, 상기 위치제어부(140)가 상기 2차노즐(124) 선단의 시료 유입유속(Vn2)과 일치하는 경사관(122) 내부의 특정위치를 산출하고 해당 위치로 2차노즐(124) 선단이 이동하도록 구동모터(142)를 구동하여 2차등속 흡인을 구현하게 된다.That is, the
따라서, 1차등속 과정에서 정해진 목표유량(Q1)이 임의의 유속으로 경사관(122)을 통과할 때 경사관(122) 내의 단면적이 넓어지면서 유속은 점차 감소하게 되는데, 이때, 상기 위치제어부(120)가 상기 2차노즐(124)을 수평방향으로 이송시켜 시료의 유속과 일치하는 임의의 위치에 2차노즐(124)의 선단이 위치되도록 함으로써, 2차등속 흡인이 구현되게 되는 것이다.Therefore, when the target flow rate Q1 determined in the first constant velocity process passes through the
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치(100)는 비산되는 시료를 흡수하여 먼지량을 측정할 수 있도록 한 먼지 농도 측정장치(1)에 사용되어 자동차의 이동 속도에 따라 자동으로 흡입되는 시료의 흡입량을 조절할 수 있도록 함으로써, 운행속도가 빠른 고속도로나 차가 막히는 도심 한가운데에서도 정확한 먼지의 농도를 측정할 수 있으며, 빠른시간 내에 광범위한 지역의 먼지 농도를 안전하면서도 간편하게 측정할 수 있다.Therefore, the two-stage constant
1 : 먼지농도 측정장치 10 : 먼지농도측정부
100 : 2단등속제어장치 110 : 1차노즐
120 : 플레넘부 122 : 경사관
124 : 2차노즐 126 : 2차노즐지지관
126a : 관통공 126b : 배출공
128 : 연결관 130 : 유량제어부
132 : 유량센서 134 : 전동밸브
136 : 진공펌프 140 : 위치제어부
142 : 구동모터 144 : 회전축
146 : 이송브라켓
1: dust concentration measuring unit 10: dust concentration measuring unit
100: two-speed constant speed control device 110: primary nozzle
120: plenum part 122: inclined tube
124: secondary nozzle 126: secondary nozzle support pipe
126a: through
128: connector 130: flow control unit
132: flow sensor 134: electric valve
136: vacuum pump 140: position control unit
142: drive motor 144: rotation axis
146: Transfer Bracket
Claims (7)
내부에 중공을 갖도록 형성되며 일측이 외부의 시료를 흡수할 수 있도록 한 1차노즐과 연결되는 경사관과, 일단이 상기 경사관 내에 위치되어 상기 1차노즐을 통해 유입된 시료를 재흡입하는 2차노즐, 및 상기 2차노즐을 수평방향 이송가능하게 지지하는 2차노즐지지관으로 이루어진 플레넘부와;
일측이 상기 플레넘부의 2차노즐지지관과 연결되어 상기 경사관 내로 흡입되는 시료의 유속을 측정하는 한편, 상기 2차노즐로 흡입되지 않는 시료 이외의 잉여시료를 전동밸브 또는 펌프를 이용하여 외부로 배출할 수 있도록 한 유량제어부; 및
일측이 상기 2차노즐과 결합되어 모터의 구동에 의해 상기 2차노즐을 수평방향으로 이송시킬 수 있도록 함으로써, 시료의 재흡입위치를 조절할 수 있도록 한 위치제어부를 포함하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치.It is used for dust concentration measuring device to measure the concentration of road dust by using moving vehicle, so that the suction speed of the sample (outside air containing dust) can be automatically adjusted according to the driving speed of the car. In
It is formed to have a hollow inside and the inclined tube connected to the primary nozzle so that one side can absorb the external sample, and one end is located in the inclined tube to re-intake the sample introduced through the primary nozzle A plenum portion comprising a secondary nozzle and a secondary nozzle support tube for supporting the secondary nozzle in a horizontally transferable manner;
One side is connected to the secondary nozzle support tube of the plenum part to measure the flow rate of the sample sucked into the inclined tube, while the excess sample other than the sample that is not sucked into the secondary nozzle by using an electric valve or pump A flow control unit configured to discharge the gas into the air; And
Two-stage for the dust concentration measuring apparatus including a position control unit to be coupled to the secondary nozzle to transfer the secondary nozzle in the horizontal direction by the drive of the motor, to adjust the re-suction position of the sample Constant velocity control device.
상기 1차노즐이 결합된 부분으로부터 상기 2차노즐지지관이 결합된 방향으로 향할수록 내부의 공간이 넓어지거나 좁아지게 형성되는 것을 특징으로 하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치.The method according to claim 1, wherein the inclined tube
2. The constant velocity control device for a dust concentration measuring apparatus, characterized in that the inner space is formed to be wider or narrower as the secondary nozzle support tube is coupled to the direction from which the primary nozzle is coupled.
시료의 일부를 외부로 배출할 수 있도록 상기 2차노즐지지관의 일측에 형성되는 배출공을 구비하고, 상기 배출공으로 향하는 시료 통로를 상기 2차노즐 및 상기 경사관과 동심원으로 형성하여 경사관 내부의 시료 흐름이 층류를 이루도록 하는 것을 특징으로 하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치.The plenum unit of claim 1, wherein the secondary nozzle is installed.
A discharge hole formed at one side of the secondary nozzle support tube to discharge a part of the sample to the outside, and a sample passage directed toward the discharge hole is formed concentrically with the secondary nozzle and the inclined tube to form an inside of the inclined tube; Two-stage constant velocity control device for a dust concentration measuring device, characterized in that the sample flow of the laminar flow.
구동모터와;
상기 구동모터의 회전에 따라 정회전 또는 역회전 되는 회전축; 및
일측이 상기 회전축 상에 나사결합되고, 타측이 상기 플레넘부의 2차노즐과 고정결합되는 것으로, 상기 회전축의 회전에 따라 상기 2차노즐을 수평방향으로 이송시킬 수 있도록 한 이송브라켓으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치.The method of claim 1, wherein the position control unit
A drive motor;
A rotating shaft rotated forward or reverse according to the rotation of the drive motor; And
One side is screwed on the rotating shaft, the other side is fixedly coupled to the secondary nozzle of the plenum, characterized in that made of a conveying bracket to transfer the secondary nozzle in the horizontal direction in accordance with the rotation of the rotating shaft. Two-stage constant velocity control device for dust concentration measuring equipment.
상기 플레넘부로 유입되는 시료의 유속을 측정할 수 있도록 한 유량센서와;
상기 시료의 유속을 조절할 수 있도록 상기 플레넘부로 유입된 시료의 일부를 외부로 배출할 수 있는 전동밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치.The method of claim 1, wherein the flow control unit
A flow rate sensor configured to measure a flow rate of a sample flowing into the plenum portion;
A two-stage constant velocity control device for a dust concentration measuring device, characterized in that made of an electric valve for discharging a portion of the sample introduced into the plenum portion to the outside to adjust the flow rate of the sample.
상기 플레넘부로 유입되는 시료의 유속을 측정할 수 있도록 한 유량센서와;
상기 시료의 유속을 조절할 수 있도록 상기 플레넘부로 유입된 시료의 일부를 외부로 배출할 수 있는 진공펌프로 이루어진 것을 특징으로 하는 먼지농도 측정장치용 2단등속제어장치.The method of claim 1, wherein the flow control unit
A flow rate sensor configured to measure a flow rate of a sample flowing into the plenum portion;
And a vacuum pump capable of discharging a part of the sample introduced into the plenum part to the outside so as to adjust the flow rate of the sample.
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KR1020110078905A KR101251288B1 (en) | 2011-08-09 | 2011-08-09 | 2 Stage Isokinetic control unit for dust concentration measurements device |
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- 2011-08-09 KR KR1020110078905A patent/KR101251288B1/en active IP Right Grant
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