KR101267987B1 - Autonomous water quality sample collection apparatus and method of manufacturing the same - Google Patents

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KR101267987B1
KR101267987B1 KR1020120084616A KR20120084616A KR101267987B1 KR 101267987 B1 KR101267987 B1 KR 101267987B1 KR 1020120084616 A KR1020120084616 A KR 1020120084616A KR 20120084616 A KR20120084616 A KR 20120084616A KR 101267987 B1 KR101267987 B1 KR 101267987B1
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성기성
채기탁
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한국지질자원연구원
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Abstract

PURPOSE: A manless water sampling device and a sampling method are provided to automatically collect samples needed to periodically measure water quality. CONSTITUTION: A manless water sampling device comprises a housing unit, sample containers(110), a sample input unit(140), protrusions, first sensors(150), a control unit, and a storage unit(120). The sample containers are laminated inside the housing unit and stores measurement samples. The sample input unit inputs the measurement samples into the sample containers. The protrusions are installed in both sides of the lowest part of the inside of the housing unit at the same height. The sample containers and the sample input unit are aligned side by side by bringing the protrusions and the sample containers into contact. When the sample containers and the protrusions are spaced, the protrusions are moved outwardly to the housing unit. The first sensors are installed in the upper and lower parts of the sample containers in order to sense whether the measurement samples are filled to a preset height of the sample containers or not. The control unit controls the sample input unit so that the measurement samples are input into the inside of the sample containers. The control unit controls the movement of the sample containers.

Description

수질 시료 무인 채취 장치 및 채취 방법 {AUTONOMOUS WATER QUALITY SAMPLE COLLECTION APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}Unmanned water sampling device and sampling method {AUTONOMOUS WATER QUALITY SAMPLE COLLECTION APPARATUS AND METHOD OF MANUFACTURING THE SAME}

본 발명은 수질을 무인, 자동으로 측정하는 수질 시료 무인 채취 장치 및 채취 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 정기적으로 수질을 검사 또는 측정할 필요성이 있는 시료의 수질을 무인으로 자동으로 채취 할 수 있어 시료 측정의 편리성 및 효율성을 향상시킨 수질 시료 무인 채취 장치 및 채취 방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an unattended sampling device and a sampling method of water quality unattended, automatic measurement of water quality, more specifically, it is possible to automatically collect unattended water quality of samples that need to inspect or measure water quality regularly The present invention relates to an unmanned water sampling device and a sampling method for improving the convenience and efficiency of sample measurement.

일반적으로 상하수 처리장, 쓰레기 매립지의 침출수, 가축 매몰지 침출수 및 방사성폐기물 매립장 지하수 등은 수질 환경에 큰 영향을 미치기 때문에 정기적인 측정 또는 검사를 통해 관리할 필요성이 있다. In general, water and sewage treatment plants, landfill leachate, livestock leachate leachate, and radioactive waste landfill groundwater have a great impact on the water environment, so they need to be managed through regular measurement or inspection.

또한, 용출수(약수, 샘) 및 먹는 물로 이용되는 지하수 물도 이용자의 건강에 영향을 미칠 수 있으므로 식용수로 적절한지 여부를 정기적인 측정 또는 검사를 통해 관리할 필요가 있다. In addition, the spring water used as elution water (medium water, spring) and drinking water can also affect the user's health, so it is necessary to manage whether it is suitable as drinking water through regular measurement or inspection.

종래의 수질 측정 방식은 측정자가 일일이 대상지를 방문해야 하므로 번거로울 뿐만 아니라 측정 인력의 인건비 등을 고려할 때 측정비용이 과다하게 소요되어 비경제적인 문제점이 있다. 특히, 쓰레기 매립지, 가축 매몰지, 방사성 폐기물 매립장 등은 짧은 주기의 정기적인 수질 측정이 요구되지만 시료 채취를 위한 사람의 접근이 심각하게 제한되어 수질 측정을 자주 할 수 없는 제약이 있다.
The conventional water quality measurement method is not only cumbersome because the measurer has to visit the target site one by one, and there is an uneconomical problem because the measurement cost is excessively taken in consideration of the labor cost of the measurement personnel. In particular, landfills, livestock landfills, and radioactive waste landfill sites require short-term, regular water quality measurements, but severely limit human access to sampling, limiting the inability to frequently measure water quality.

본 발명과 관련된 배경기술로는 대한민국 공개특허공보 제 10-1994-0015491호(1994. 07. 21. 공개)가 있으며, 상기 문헌에는 액체시료 자동분석장치가 개시되어 있다.
Background art related to the present invention is the Republic of Korea Patent Publication No. 10-1994-0015491 (published on July 21, 1994), the document discloses a liquid sample automatic analysis device.

본 발명의 목적은 정기적으로 수질 검사 또는 측정할 필요성이 있는 시료를 무인으로 자동으로 채취할 수 있는 수질 시료 무인 자동 채취 장치 및 채취 방법을 제공하는 것이다.
SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an unattended automatic sampling apparatus and a sampling method of water quality, which can automatically and automatically take samples that need to be regularly inspected or measured.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 장치는, 하우징; 상기 하우징 내에 적층되며, 측정 대상 시료를 저장하는 복수의 시료용기; 상기 측정 대상 시료를 시료용기에 투입하기 위한 시료 투입부; 상기 하우징 내의 최하부 양쪽에, 동일 높이에 설치되고, 상기 시료용기와의 접촉에 의해 상기 시료 용기와 상기 시료 투입부가 나란히 정렬되도록 하며, 고정력이 해지되면, 상기 하우징 외측으로 이동 가능한 돌기; 상기 하우징에 설치되되, 상기 측정 대상 시료가 상기 시료용기의 미리 정해진 높이까지 찼는지 여부를 감지하기 위해, 상기 시료 용기의 상하부에 각각 대응하는 위치에 설치되는 제1센서; 상기 시료용기의 내부에 측정 대상 시료가 투입되도록 상기 시료 투입부를 제어하고, 상기 시료용기의 이동을 제어하는 제어부; 및 상기 측정 대상 시료가 채워진 상태에서 이동된 상기 시료용기를 저장하기 위한 저장부;를 포함하고, 상기 시료 투입부는 취수부로부터 상기 측정 대상 시료가 이동하는 시료공급배관과, 상기 시료가 주입되는 시료 주입구와, 상기 시료 주입구의 끝단에 형성되어, 일부가 상기 시료용기에 삽입되는 시료 주입 바늘과, 상기 시료용기로 상기 측정 대상 시료의 공급과 공급중단을 조절하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 한다.Water quality sample unattended automatic sampling device according to the present invention for achieving the above object, the housing; A plurality of sample containers stacked in the housing and storing a sample to be measured; A sample input unit for introducing the sample to be measured into a sample container; Protrusions installed at the same height on both lowermost sides of the housing to be aligned with the sample container and the sample input part side by side in contact with the sample container, and movable when the fixing force is released; A first sensor installed in the housing, the first sensor being installed at positions corresponding to upper and lower portions of the sample container to detect whether the sample to be measured is filled up to a predetermined height of the sample container; A control unit which controls the sample input unit so that the sample to be measured is introduced into the sample container, and controls the movement of the sample container; And a storage unit for storing the sample container moved in a state in which the sample to be measured is filled, wherein the sample input unit includes a sample supply pipe to which the sample to be measured is moved from the intake unit, and a sample into which the sample is injected. It is characterized in that it comprises an injection port, a sample injection needle formed at the end of the sample injection port, a part of which is inserted into the sample container, and a valve for controlling the supply and stop of the sample to be measured to the sample container.

또한, 상기 시료용기는 상기 바늘이 삽입되는 부분이 찰고무로 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the sample container is preferably formed of the rubber portion is inserted into the needle.

또한, 상기 측정대상 시료를 배출하는 시료 배출부를 더 포함하는 것이 바람직하다.In addition, it is preferable to further include a sample discharge unit for discharging the sample to be measured.

또한, 상기 시료 배출부는 상기 시료용기로부터 상기 측정 대상 시료가 배출되는 시료배출배관과, 상기 시료가 배출되는 시료 배출구와, 상기 시료 배출구의 끝단에 형성되어 상기 시료용기에 삽입되는 바늘을 포함하는 것이 바람직하다.The sample discharge part may include a sample discharge pipe through which the sample to be measured is discharged from the sample container, a sample discharge port through which the sample is discharged, and a needle formed at an end of the sample discharge port and inserted into the sample container. desirable.

또한, 상기 시료용기는 상기 바늘이 삽입되는 부분이 찰고무로 형성된 것이 바람직하다.In addition, it is preferable that the sample container is formed of a rubber part where the needle is inserted.

또한, 상기 저장부는 0~10℃로 유지하는 것이 바람직하다. 이때, 상기 저장부는 별도의 제어수단에 의해 온도가 조절되는 것이 바람직하다.In addition, the storage unit is preferably maintained at 0 ~ 10 ℃. At this time, the storage is preferably temperature controlled by a separate control means.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 방법은, (a) 하우징에 형성된 돌기에 의하여 상기 복수개의 시료용기를 정렬하는 단계; (b) 상기 하우징의 돌기와 접촉되는 상기 시료용기의 일단에 상기 시료 주입 바늘을 장착하는 단계; (c) 상기 제어부의 신호에 의하여, 상기 밸브를 개방하여 상기 측정 대상 시료가 상기 시료용기로 투입하는 단계; (d) 상기 측정 대상 시료가 상기 시료용기의 미리 정해진 높이까지 찼는지 여부를 감지하는 제1센서에 의하여 상기 시료용기의 내부 상태를 감지하는 단계; 및 (e) 상기 제어부는 상기 측정 대상 시료가 상기 시료용기의 미리 정해진 높이까지 다 찼을 경우, 상기 밸브를 닫고, 상기 시료 주입 바늘을 제거하는 단계; (f) 상기 제1센서에 의해 상기 시료용기가 정해진 용량만큼 다 찼음을 감지하면, 제어부의 신호에 의해 상기 하우징의 돌기의 고정력을 해지하여, 상기 시료용기가 상기 저장부로 이동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.In accordance with an aspect of the present invention, there is provided a method for automatically collecting a water sample, the method including: (a) arranging the plurality of sample containers by protrusions formed in a housing; (b) mounting the sample injection needle at one end of the sample container in contact with the protrusion of the housing; (c) in response to a signal from the controller, opening the valve and introducing the sample to be measured into the sample container; (d) detecting an internal state of the sample container by a first sensor for detecting whether the sample to be measured is filled to a predetermined height of the sample container; And (e) the control unit closing the valve and removing the sample injection needle when the sample to be measured is filled up to a predetermined height of the sample container; (f) when the first sensor detects that the sample container is full by a predetermined capacity, releasing the fixing force of the protrusion of the housing according to a signal from the controller, thereby allowing the sample container to move to the storage unit. Characterized in that.

또한, 상기 제1센서에 의해 상기 시료용기에 상기 측정 대상 시료가 정해진 용량보다 덜 찼음을 감지하고, 상기 제2센서에 의해 상기 시료용기 내부에 기포가 있음을 감지 했을 경우, 상기 시료 배출부를 통해 상기 측정 대상 시료가 배출되는 단계를 포함하는 것이 바람직하다.
In addition, when the first sensor detects that the sample to be measured is less than a predetermined capacity in the sample container, and when the second sensor detects that there is a bubble inside the sample container, through the sample discharge unit. It is preferable to include the step of discharging the sample to be measured.

본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 장치는 상하수 처리장, 쓰레기 매립지의 침출수, 가축 매몰지 침출수, 방사성폐기물 매립장 지하수, 용출수(약수, 샘) 및 먹는물로 이용되는 지하수 등과 같이 정기적으로 수질을 측정할 필요성이 있는 시료를 무인으로 자동으로 채취 할 수 있어 시료 측정의 편리성 및 효율성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
The unmanned automatic sampling device for water quality according to the present invention regularly measures water quality, such as water and sewage treatment plants, landfill leachate, livestock landfill leachate, radioactive waste landfill groundwater, effluent (medium, spring) and groundwater used as drinking water. It is possible to improve the convenience and efficiency of sample measurement because it can automatically take samples that need to be done unattended.

도 1은 본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an automatic sampling apparatus for water quality samples according to the present invention.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but is capable of many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, To fully disclose the scope of the invention to those skilled in the art, and the invention is only defined by the scope of the claims.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 장치에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the automatic sampling apparatus for water quality samples according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저 본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 장치에 대하여 설명한다. First, a description will be given of the unattended automatic water sampling device according to the present invention.

도 1은 본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 장치의 구성도이다.1 is a block diagram of an automatic sampling apparatus for water quality samples according to the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 장치(100)는 시료용기(110), 저장부(120), 시료 투입부(140) 및 제1센서(150)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, the unmanned automatic sampling apparatus 100 according to the present invention includes a sample container 110, a storage unit 120, a sample input unit 140, and a first sensor 150.

도 1을 참조하면, 측정 대상 시료를 공급하기 위하여, 취수부(130)가 더 형성될 수 있다. 취수부(130)는 파이프(132)와 모터(134)를 포함한다.Referring to FIG. 1, in order to supply a sample to be measured, an intake unit 130 may be further formed. The intake unit 130 includes a pipe 132 and a motor 134.

파이프(132)는 저수지, 하천, 댐 및 먹는물로 이용되는 지하수 등의 측정 대상 시료가 이동하는 부분이다. 모터(134)는 측정 대상 시료를 펌핑한다. 모터(134)는 저수지, 호수, 매립지, 약수터, 지하수 및 우물 등과 같은 취수지에서 측정 대상 시료를 시료용기(110)로 펌핑, 즉 끌어올리기 위한 역할을 한다. The pipe 132 is a portion to which a sample to be measured, such as groundwater used as a reservoir, a river, a dam, and drinking water, moves. The motor 134 pumps the sample to be measured. The motor 134 serves to pump, i.e., pump up, the sample to be measured to the sample container 110 in the intake reservoir such as reservoir, lake, landfill, spring water, ground water and well.

또한, 취수부(130)는 측정 대상 시료를 파이프(132)로 이동하기 위한 제어밸브(136)를 더 포함할 수 있으나, 제어밸브(136)가 꼭 필요한 것은 아니다. 이때, 제어밸브(136)는 측정 대상 시료를 시료용기(110)로 이동하기 위하여 열리게 되며, 측정 대상 시료가 시료용기(110)에 다 찼을 경우에는 잠기게 된다. In addition, the water intake unit 130 may further include a control valve 136 for moving the sample to be measured to the pipe 132, but the control valve 136 is not necessary. At this time, the control valve 136 is opened to move the sample to be measured to the sample container 110, and is locked when the sample to be measured is full in the sample container (110).

이때, 모터(134)와 제어밸브(136)는 일반 사용전원, 배터리 및 태양전지에 의해 구동 전원을 공급 받을 수 있다.
In this case, the motor 134 and the control valve 136 may be supplied with driving power by a general use power source, a battery and a solar cell.

시료용기(110)는 측정 대상 시료를 저장하는 역할을 한다. 시료 용기(110)는 합성 수지재 또는 유리로 형성될 수 있으나, 시료용기의 재질을 한정하는 것은 아니다. 시료용기(110)는 하우징에 복수개가 정렬된다. 하우징에 수직으로 정렬될 경우에는 하우징의 최하부, 즉, 저장부(120)와 근접한 부분에 돌기(미도시)가 형성되어, 시료용기(110)를 지지하거나, 시료가 투입되는 대상이 되는 위치를 정의할 수 있다. 구체적으로, 돌기는 하우징 내의 최하부 양쪽에, 동일 높이에 설치되고, 시료 용기와 시료 투입부가 나란히 정렬되도록 상기 시료 투입부 하단에서 상기 하우징의 외측으로 이동 가능하다. 또한, 시료용기(110)는 시료 주입 바늘(146)과 시료 배출 바늘(166)이 장착되는 양끝단이 찰고무로 형성되는 것이 바람직하며, 자세한 설명은 후술하기로 한다.
The sample container 110 serves to store a sample to be measured. The sample container 110 may be formed of synthetic resin or glass, but the material of the sample container is not limited. A plurality of sample containers 110 are arranged in the housing. When vertically aligned with the housing, a protrusion (not shown) is formed at the lowermost portion of the housing, that is, the portion close to the storage part 120 to support the sample container 110 or to position the object into which the sample is injected. Can be defined Specifically, the protrusions are provided at the same height on both the lowermost portions of the housing, and are movable from the lower end of the sample input part to the outside of the housing so that the sample container and the sample input part are aligned side by side. In addition, the sample container 110 is preferably formed at both ends of the sample injection needle 146 and the sample discharge needle 166 is mounted with a rubber, a detailed description will be described later.

시료 투입부(140)는 측정 대상 시료를 투입한다. The sample input unit 140 inputs a sample to be measured.

시료 투입부(140)는 시료공급배관(142), 시료 주입구(144), 시료 주입 바늘(146) 및 밸브(148)를 포함한다.The sample inlet 140 includes a sample supply pipe 142, a sample inlet 144, a sample injection needle 146, and a valve 148.

시료공급배관(142)은 취수부(130)로부터 측정 대상 시료가 파이프(132)를 통해 이동한다. 이때, 시료공급배관(142)은 대략 원통형으로 형성될 수 있으나, 시료공급배관(142)의 형태를 한정하는 것은 아니며, 측정 대상 시료가 이동할 수 있는 형태이면 가능하다.The sample supply pipe 142 moves the sample to be measured from the intake unit 130 through the pipe 132. In this case, the sample supply pipe 142 may be formed in a substantially cylindrical shape, but is not limited to the shape of the sample supply pipe 142, it is possible if the sample to be measured can be moved.

시료 주입구(144)는 측정 대상 시료가 시료용기(110)로 주입되는 통로 역할을 한다. The sample inlet 144 serves as a passage through which the sample to be measured is injected into the sample container 110.

시료 주입 바늘(146)은 시료용기(110)의 일단의 찰고무로 형성된 부분을 관통하는 형태로 창착되어, 시료용기(110)의 내부로 측정 대상 시료가 주입될 수 있도록 한다, 따라서, 일정량의 측정 대상 시료가 시료 주입 바늘(146)을 통하여, 시료용기(110)의 내부로 투입되면, 제어부의 신호에 의하여, 시료 주입 바늘(146)은 시료용기(110)의 일단에서 탈착하게 된다. 이때, 시료용기(110)의 일단은 찰고무로 형성되기 때문에, 시료 주입 바늘(146)이 제거되더라도, 시료용기(110)로부터 측정 대상 시료의 누설 위험이 줄어들게 된다.
The sample injection needle 146 is formed in a form penetrating through a portion formed by one end of the rubber portion of the sample container 110, so that the sample to be measured can be injected into the sample container 110, thus, a certain amount of When the sample to be measured is introduced into the sample container 110 through the sample injection needle 146, the sample injection needle 146 is detached from one end of the sample container 110 by a signal from the controller. At this time, since one end of the sample container 110 is formed of rubber, even if the sample injection needle 146 is removed, the risk of leakage of the sample to be measured from the sample container 110 is reduced.

밸브(148)는 측정 대상 시료를 시료용기(110)로 이동하게 한다. 즉, 밸브(148)는 시료용기(110)로 측정 대상 시료의 공급 여부를 조절하는 역할을 하며, 제어부에 의해 개폐가 제어된다.
The valve 148 allows the sample to be measured to move to the sample container 110. That is, the valve 148 serves to control the supply of the sample to be measured to the sample container 110, the opening and closing is controlled by the controller.

시료 투입부(140)는 도면에는 도시하지 않았지만, 구동부가 더 형성된다. 이때, 구동부는 시료용기에 측정 대상 시료가 주입될 때는 시료 주입 바늘(146)이 시료용기(110)에 장착될 수 있도록 구동하며, 시료용기(110)에 측정 대상 시료가 다 찼을 경우에는, 시료 주입 바늘(146)로부터 탈착 될 수 있도록 구동하게 된다. 이때, 시료용기(110)는 일단이 찰고무로 형성되기 때문에, 시료 주입 바늘(146)이 탈착되더라도 측정 대상 시료의 누설을 방지할 수 있다.
Although the sample input unit 140 is not shown in the figure, a driving unit is further formed. At this time, the driving unit is driven so that the sample injection needle 146 can be mounted on the sample container 110 when the sample to be measured is injected into the sample container, and when the sample to be filled in the sample container 110 is full, the sample It is driven to be detachable from the injection needle (146). At this time, since one end of the sample container 110 is formed of rubber, it is possible to prevent leakage of the sample to be measured even when the sample injection needle 146 is detached.

제1센서(150)는 시료용기(110)의 내부 상태를 감지하는 역할을 한다. 즉, 제1센서(150)는 시료용기(110)의 내부에 시료가 다 찼는지 여부를 감지한다.
예컨대, 도 1에 도시된 바와 같이, 제1센서(150)는, 하우징에 설치되되, 측정 대상 시료가 시료용기(110)의 미리 정해진 높이까지 찼는지 여부를 감지하기 위해, 시료용기(110)의 상하부에 각각 대응하는 위치에 설치되어 있다. 따라서, 시료용기(110)의 내부에 시료가 다 찼는지 여부는 제1센서(150)에 입력되는 신호에 의해서 확인될 수 있다. 이와 같은, 제1센서(150)의 바람직한 예로는 초음파 센서를 들 수 있다.The first sensor 150 serves to detect the internal state of the sample container 110. That is, the first sensor 150 detects whether the sample is full in the sample container 110.
For example, as shown in Figure 1, the first sensor 150 is installed in the housing, in order to detect whether the sample to be measured is filled up to a predetermined height of the sample container 110, the sample container 110 The upper and lower parts of the upper and lower parts are respectively provided at corresponding positions. Therefore, whether the sample is full in the sample container 110 may be confirmed by a signal input to the first sensor 150. As such, a preferred example of the first sensor 150 may be an ultrasonic sensor.

예를 들어, 제1센서는 시료용기(110)의 내부에 정해진 양의 측정 대상 시료가 다 찼음을 감지하면, 제어부의 신호에 의하여 시료 주입 바늘(146)은 탈착하게 되며, 하우징의 돌기가 제거되어, 하우징의 돌기와 접촉하고 있는 시료용기(110)는 저장부로 이동 하게 된다. For example, when the first sensor detects that the predetermined amount of the measurement target sample is full in the sample container 110, the sample injection needle 146 is detached by a signal from the control unit, and the protrusion of the housing is removed. Thus, the sample container 110 in contact with the projection of the housing is moved to the storage.

이때, 돌기는 고정력을 해지하여, 시료용기(110)가 저장부로 이동된다. 이때, 돌기는 하우징의 외측으로 이동하거나, 고정력보다 더 큰 힘을 가하여 탄성력으로 인하여 해지된다. 그 후에, 시료용기(110)는 일정의 힘 또는 중력에 의하여 저장부(120)로 이동하게 된다.
At this time, the projections release the fixing force, the sample container 110 is moved to the storage. At this time, the protrusion is moved due to the elastic force by moving to the outside of the housing, or by applying a force larger than the fixing force. Thereafter, the sample container 110 is moved to the storage unit 120 by a predetermined force or gravity.

저장부(120)는 시료가 저장된 상태로 하우징으로부터 배출되는 측정 대상 시료 용기를 저장한다. 이때, 시료용기(110)는 수직으로 정렬될 경우에는 시료용기(110)가 깨지는 것을 방지하기 위하여, 합성 수지재로 형성되는 것이 바람직하다. 또한, 저장부(120)는 측정 대상 시료의 변질을 방지하기 위하여 0~10℃의 저온 저장이 가능한 것이 바람직하고, 4~5℃로 유지되는 것이 보다 바람직하다. 저장부(120)의 온도는 시료에 따라서 달라질 수 있으며, 별도의 제어수단(미도시)에 의해 온도가 조절될 수 있다.
The storage unit 120 stores the sample container to be discharged from the housing in a state where the sample is stored. In this case, when the sample container 110 is vertically aligned, in order to prevent the sample container 110 from being broken, it is preferable that the sample container 110 is formed of a synthetic resin material. In addition, the storage unit 120 is preferably capable of low-temperature storage of 0 ~ 10 ℃ in order to prevent deterioration of the sample to be measured, more preferably maintained at 4 ~ 5 ℃. The temperature of the storage unit 120 may vary depending on the sample, and the temperature may be adjusted by a separate control means (not shown).

이때, 수질 시료 무인 자동 채취 장치의 신뢰성을 향상시키기 위하여 제2센서가 더 구비될 수 있다. 즉, 제2센서는 시료용기(110) 내부에 기포가 있는지 여부를 판단하는 것으로, 시료용기(110) 내부에 기포가 있을 경우, 제어부의 신호에 의해 측정 대상 시료를 배출한 후에 다시 주입하게 된다. 이때, 제2센서는 시료용기(110)의 상부에 대응하는 위치에 설치되어 있는 것이 바람직하며, 이 제2센서에 의해서 시료용기(110) 내부에 기포가 있는지 여부를 판단할 수 있다. 여기에서, 상기 제2센서의 바람직한 예로는, 매질을 관통하여 전달될 때, 그 전달 특성의 차이를 이용하는 초음파 센서를 들 수 있다.
In this case, the second sensor may be further provided to improve the reliability of the automatic water sampling system. That is, the second sensor determines whether there is a bubble inside the sample container 110, and when there is a bubble inside the sample container 110, the second sensor discharges the sample to be measured by the signal of the controller and injects it again. . At this time, the second sensor is preferably installed at a position corresponding to the upper portion of the sample container 110, it can determine whether there is a bubble inside the sample container 110 by the second sensor. Here, a preferable example of the second sensor may be an ultrasonic sensor that utilizes a difference in its transmission characteristics when transmitted through a medium.

이때, 측정 대상 시료를 배출하기 위하여, 시료 배출부(160)가 더 형성될 수 있다. 도 1을 참조하면, 시료 배출부(160)는 시료배출배관(162), 시료 배출구(164), 시료 배출 바늘(166) 및 제3밸브(168)를 포함한다.At this time, in order to discharge the sample to be measured, the sample discharge unit 160 may be further formed. Referring to FIG. 1, the sample discharge unit 160 includes a sample discharge pipe 162, a sample discharge port 164, a sample discharge needle 166, and a third valve 168.

시료배출배관(162)은 시료용기(110)에 기포가 있을 경우, 측정 대상 시료를 배출하는 통로 역할을 한다.The sample discharge pipe 162 serves as a passage for discharging the sample to be measured when there are bubbles in the sample container 110.

시료 배출구(164)는 측정 대상 시료가 시료배출배관(162)로 빠져나가는 부분이다.The sample outlet 164 is a portion through which the sample to be measured exits through the sample discharge pipe 162.

시료 배출 바늘(166)은 시료용기(110)의 타단에 찰고무로 형성된 부분에 삽입되어, 측정 대상 시료가 배출되게 된다.The sample discharge needle 166 is inserted into a portion formed of rubber at the other end of the sample container 110 to discharge the sample to be measured.

제3밸브(168)는 시료용기(110)내부에 기포가 있을 경우 열리게 되어, 측정 대상 시료가 배출된다.The third valve 168 is opened when there is a bubble in the sample container 110, the sample to be measured is discharged.

본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 장치는 저수지, 하천, 댐 및 먹는물로 이용되는 지하수 등과 같이 정기적으로 수질을 측정할 필요성이 있는 시료를 무인으로 자동으로 채취 할 수 있다. 따라서, 시료 측정이 편리하며, 시료 측정의 효율성을 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
The unattended automatic sampling apparatus for water quality according to the present invention can automatically collect unattended samples that need to regularly measure water quality such as reservoirs, rivers, dams and groundwater used as drinking water. Therefore, the sample measurement is convenient, there is an advantage that can improve the efficiency of the sample measurement.

이하에서는 본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 방법에 대하여 설명하도록 한다.Hereinafter will be described with respect to the automatic sampling method of water quality samples according to the present invention.

본 발명에 따른 수질 시료 무인 자동 채취 방법은 시료 용기 배열 단계, 바늘 삽입 단계, 시료 투입 단계, 시료용기 내부 상태 감지 단계 및 저장부 이동 단계를 포함한다.The unattended automatic sampling method of water samples according to the present invention includes a sample container arrangement step, a needle insertion step, a sample injection step, a sample container internal state detection step, and a storage unit moving step.

먼저, 시료 용기 배열 단계는 시료용기를 수평으로 정렬되거나, 수직으로 적층된다. 이때, 시료용기는 돌기가 형성된 하우징에 정렬되며, 돌기에 의하여 시료용기는 고정될 수 있다.First, the sample container arrangement step is to arrange the sample containers horizontally or stacked vertically. In this case, the sample container is aligned with the housing in which the protrusion is formed, and the sample container may be fixed by the protrusion.

다음으로, 바늘 장착 단계는 시료용기의 일단에 상기 바늘을 장착한다. 이때, 시료용기의 양끝단은 찰고무로 형성되기 때문에, 시료 주입 바늘을 제거하더라도 다시 막히기 때문에, 누설위험이 없다. Next, the needle mounting step is to mount the needle on one end of the sample container. At this time, since both ends of the sample container are formed of rubber, they are clogged again even if the sample injection needle is removed, so there is no risk of leakage.

다음으로, 시료 투입단계는 제어부에 의하여 밸브를 열고, 측정 대상 시료가 시료용기로 투입하게 된다. Next, in the sample input step, the valve is opened by the control unit, and the sample to be measured is introduced into the sample container.

다음으로, 시료용기 내부 상태 감지 단계는 제1센서를 통하여, 시료용기 내부의 시료가 찼는지 여부를 감지하게 된다. Next, the detecting state inside the sample container detects whether the sample inside the sample container is full through the first sensor.

마지막으로 저장부 이동 단계는 제어부를 통하여, 제1센서가 시료용기에 정해진 용량만큼의 측정 대상 시료가 다 찼음을 감지 했을 경우, 밸브를 닫고, 시료 주입 바늘을 제거한다.Finally, when the storage unit moves through the control unit and the first sensor detects that the measurement target sample is full of a predetermined capacity in the sample container, the valve is closed and the sample injection needle is removed.

마지막으로, 제어부를 통하여 하우징의 돌기의 고정력을 해지한 후, 시료용기를 저장부로 이동한다. 이때, 돌기는 하우징의 외측으로 이동하거나, 고정력보다 더 큰 힘을 가하여 탄성력으로 인하여 해지되며, 그 후에, 시료용기(110)는 일정의 힘 또는 중력에 의하여 저장부(120)로 이동하게 된다. 이때, 중력에 의하여 시료용기(110)가 하나씩 저장부(120)로 이동하도록 하기 위하여, 하우징은 경사지도록 형성될 수 있다.
Finally, after releasing the fixing force of the protrusion of the housing through the control unit, the sample container is moved to the storage unit. At this time, the protrusion is moved to the outside of the housing, or is released due to the elastic force by applying a force greater than the fixing force, after that, the sample container 110 is moved to the storage unit 120 by a predetermined force or gravity. At this time, in order to move the sample container 110 to the storage unit 120 one by one by gravity, the housing may be formed to be inclined.

다만, 저장부 이동 단계 이전에, 시료용기 내부에 기포가 생겼을 경우에는 제어부에 의해, 시료배출배관을 통하여 측정 대상 시료가 배출된다.
However, if bubbles are generated inside the sample container before the moving part of the storage unit, the sample to be measured is discharged by the control unit through the sample discharge pipe.

이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be understood by those skilled in the art that the present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit or essential characteristics thereof. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive.

100: 수질 시료 무인 자동 채취 장치
110: 시료용기 120: 저장부
130: 취수부 132: 파이프
134: 모터 136: 제어밸브
140: 시료 투입부 142: 시료공급배관
144: 시료 주입구 146: 시료 주입 바늘
148: 압력유지밸브 150: 센서
160: 시료 배출구 162: 시료 배출 배관
164: 시료 배출구 166: 시료 배출 바늘
168: 제3밸브100: water quality unattended automatic sampling device
110: sample container 120: storage unit
130: water intake 132: pipe
134: motor 136: control valve
140: sample input unit 142: sample supply piping
144: sample injection port 146: sample injection needle
148: pressure holding valve 150: sensor
160: sample outlet 162: sample discharge pipe
164: sample outlet 166: sample discharge needle
168: third valve

Claims (9)

하우징;
상기 하우징 내에 적층되며, 측정 대상 시료를 저장하는 복수의 시료용기;
상기 측정 대상 시료를 시료용기에 투입하기 위한 시료 투입부;
상기 하우징 내의 최하부 양쪽에, 동일 높이에 설치되고, 상기 시료용기와의 접촉에 의해 상기 시료 용기와 상기 시료 투입부가 나란히 정렬되도록 하며, 고정력이 해지되면, 상기 하우징 외측으로 이동 가능한 돌기;
상기 하우징에 설치되되, 상기 측정 대상 시료가 상기 시료용기의 미리 정해진 높이까지 찼는지 여부를 감지하기 위해, 상기 시료 용기의 상하부에 각각 대응하는 위치에 설치되는 제1센서;
상기 시료용기의 내부에 측정 대상 시료가 투입되도록 상기 시료 투입부를 제어하고, 상기 시료용기의 이동을 제어하는 제어부; 및
상기 측정 대상 시료가 채워진 상태에서 이동된 상기 시료용기를 저장하기 위한 저장부;를 포함하고,
상기 시료 투입부는
취수부로부터 상기 측정 대상 시료가 이동하는 시료공급배관과,
상기 시료가 주입되는 시료 주입구와,
상기 시료 주입구의 끝단에 형성되어, 일부가 상기 시료용기에 삽입되는 시료 주입 바늘과,
상기 시료용기로 상기 측정 대상 시료의 공급과 공급중단을 조절하는 밸브를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 장치.
housing;
A plurality of sample containers stacked in the housing and storing a sample to be measured;
A sample input unit for introducing the sample to be measured into a sample container;
Protrusions installed at the same height on both lowermost sides of the housing to be aligned with the sample container and the sample input part side by side in contact with the sample container, and movable when the fixing force is released;
A first sensor installed in the housing, the first sensor being installed at positions corresponding to upper and lower portions of the sample container to detect whether the sample to be measured is filled up to a predetermined height of the sample container;
A control unit which controls the sample input unit so that the sample to be measured is introduced into the sample container, and controls the movement of the sample container; And
And a storage unit for storing the sample container moved while the sample to be measured is filled.
The sample input unit
A sample supply pipe to which the sample to be measured moves from the intake part;
A sample injection hole into which the sample is injected;
A sample injection needle which is formed at an end of the sample injection port and is partially inserted into the sample container;
And a valve for controlling supply and stop of supply of the sample to be measured into the sample container.
제1항에 있어서,
상기 시료용기는
상기 시료 주입 바늘이 삽입되는 부분이 찰고무로 형성된 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 장치.
The method of claim 1,
The sample container
The unattended automatic sampling apparatus for water samples, characterized in that the portion into which the sample injection needle is inserted is formed of gum.
제1항에 있어서,
상기 시료용기 내부에 기포여부를 감지하도록 상기 시료용기의 상부에 대응하는 위치에 설치되는 제2센서와,
상기 제2센서를 통하여 기포여부가 감지되면 상기 측정 대상 시료를 배출하는 시료 배출부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 장치.
The method of claim 1,
A second sensor installed at a position corresponding to an upper portion of the sample container so as to detect whether bubbles are present in the sample container;
And a sample discharge unit for discharging the sample to be measured when the bubble is detected through the second sensor.
제3항에 있어서,
상기 시료 배출부는
상기 시료용기로부터 상기 측정 대상 시료가 배출되는 시료배출배관과,
상기 시료가 배출되는 시료 배출구와,
상기 시료 배출구의 끝단에 형성되어 일부가 상기 시료용기에 삽입되는 시료 배출 바늘을 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 장치.
The method of claim 3,
The sample discharge unit
A sample discharge pipe through which the sample to be measured is discharged from the sample container;
A sample outlet through which the sample is discharged;
And a sample discharge needle formed at an end of the sample discharge port and partially inserted into the sample container.
제4항에 있어서,
상기 시료용기는
상기 시료 배출 바늘이 삽입되는 부분이 찰고무로 형성된 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 장치.
5. The method of claim 4,
The sample container
The water sample unattended automatic sampling device, characterized in that the portion is inserted into the sample discharge needle is made of rubber.
제1항에 있어서,
상기 저장부는
0~10℃로 유지하는 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 장치.
The method of claim 1,
The storage unit
Unattended automatic sampling device for water samples, characterized in that maintained at 0 ~ 10 ℃.
제1항에 있어서,
상기 저장부는
별도의 제어수단에 의해 온도가 조절되는 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 장치.
The method of claim 1,
The storage unit
Unattended automatic sampling device for water samples, characterized in that the temperature is controlled by a separate control means.
제3항에 기재된 수질 시료 무인 자동 채취 장치를 이용하여 수질 시료를 무인으로 채취하는 방법에 있어서,
(a) 하우징에 형성된 돌기에 의하여 상기 복수개의 시료용기를 정렬하는 단계;
(b) 상기 하우징의 돌기와 접촉되는 상기 시료용기의 일단에 상기 시료 주입 바늘을 장착하는 단계;
(c) 상기 제어부의 신호에 의하여, 상기 밸브를 개방하여 상기 측정 대상 시료가 상기 시료용기로 투입하는 단계;
(d) 상기 측정 대상 시료가 상기 시료용기의 미리 정해진 높이까지 찼는지 여부를 감지하는 제1센서에 의하여 상기 시료용기의 내부 상태를 감지하는 단계; 및
(e) 상기 제어부는 상기 측정 대상 시료가 상기 시료용기의 미리 정해진 높이까지 다 찼을 경우, 상기 밸브를 닫고, 상기 시료 주입 바늘을 제거하는 단계;
(f) 상기 제1센서에 의해 상기 시료용기가 정해진 용량만큼 다 찼음을 감지하면, 제어부의 신호에 의해 상기 하우징의 돌기의 고정력을 해지하여, 상기 시료용기가 상기 저장부로 이동하도록 하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 방법.
In the method for collecting a water sample unattended using the water sample unattended automatic sampling device of claim 3,
(a) aligning the plurality of sample containers by protrusions formed in a housing;
(b) mounting the sample injection needle at one end of the sample container in contact with the protrusion of the housing;
(c) in response to a signal from the controller, opening the valve and introducing the sample to be measured into the sample container;
(d) detecting an internal state of the sample container by a first sensor for detecting whether the sample to be measured is filled to a predetermined height of the sample container; And
(e) the control unit closing the valve and removing the sample injection needle when the sample to be measured is filled up to a predetermined height of the sample container;
(f) when the first sensor detects that the sample container is full by a predetermined capacity, releasing the fixing force of the protrusion of the housing according to a signal from the controller, thereby allowing the sample container to move to the storage unit. Unattended automatic sampling method of water sample, characterized in that.
제8항에 있어서,
상기 (e) 단계에 있어서,
상기 제2센서에 의해 상기 시료용기 내부에 기포가 있음을 감지 할 경우, 제어부의 신호에 의해 상기 시료 배출부를 통해 상기 측정 대상 시료가 배출되는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 수질 시료 무인 자동 채취 방법.9. The method of claim 8,
In the step (e),
When the second sensor detects that there is a bubble in the sample container, the automatic sample collection method of water quality sample comprising the step of discharging the sample to be measured through the sample discharge unit by a signal from the control unit .
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