KR101305538B1 - 유량 및 물성 측정 시스템 - Google Patents

유량 및 물성 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 관로에 채용되어 기름 또는 물의 양을 측정하는 유량감지부, 기름의 종류별 온도, 부피, 질량, 점성, 압력 정보 및 물의 온도, 부피, 질량, 점성, 압력 정보를 포함하는 물성 DB 및 상기 유량감지부에서 측정된 유량 및 상기 물성 DB를 이용하여 기름 또는 물의 물성을 계측한 후에 이를 이용하여 상기 측정된 유량을 보정하는 유량 및 물성 계측모듈을 포함하는, 유량 및 물성 측정 시스템에 관한 것이다.

Description

유량 및 물성 측정 시스템{Flow volume and physical properties measuring system}
본 발명은 관로에 채용되어 기름 또는 물의 양을 측정하는 유량감지부, 기름의 종류별 온도, 부피, 질량, 점성, 압력 정보 및 물의 온도, 부피, 질량, 점성, 압력 정보를 포함하는 물성 DB 및 상기 유량감지부에서 측정된 유량 및 상기 물성 DB를 이용하여 기름 또는 물의 물성을 계측한 후에 이를 이용하여 상기 측정된 유량을 보정하는 유량 및 물성 계측모듈을 포함하는, 유량 및 물성 측정 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 인터페이스처리모듈을 추가로 포함하고, 상기 인터페이스처리모듈은 기름의 리터당 가격을 입력하면 상기 보정된 유량에 따라 총지불액을 계산하여 표시하는 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는, 유량 및 물성 측정 시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 상기 유량 및 물성 계측모듈은 측정된 유량을 보정한 후에 물의 유량을 누적적으로 연산하는 것을 특징으로 하는, 유량 및 물성 측정시스템에 관한 것이다.
본 발명은, 상기 인터페이스처리모듈은 필터를 처음 장착한 시기 및 필터의 필터링 한도 유량을 입력하면, 상기 누적된 유량이 상기 한도 유량에 도달할 경우 필터교체시기를 표시하는 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는, 유량 및 물성 측정 시스템.
일반적으로, 산업현장에서 유량은 압력, 온도 등과 함께 가장 많이 측정되는 측정량으로서, 유량을 측정하기 위한 센서는 기계식 및 전자식으로 분류되고, 유량을 직접 측정하는 방식이나 다른 물리량을 측정하고 이 측정된 정보로부터 유량을 산출하는 방식이 이용된다.
일 예로, 유량 산출을 위한 다른 물리량들은 차압, 온도, 동압, 회전수, 초음파의 전달시간, 유도된 전기, 와류 발생 주파수, 힘 등과 같이 매우 다양하다.
또한 유량의 측정방법은 차압유량계(Differential Pressure Flow Meter), 용적유량계(Positive Displacement Flow Meter), 전자유량계(Electromagnetic Flow Meter), 와류유량계(Vortex Shedding Flow Meter), 터빈유량계(Turbin Flow Meter), 질량유량계(Mass Flow Meter), 가변면적유량계(Variable Area Flow Meter, Rarameter) 및 개수로유량계(Open Channel Flow Meter) 등을 이용한 방법을 들 수 있다.
한편 종래기술로서 대한민국 공개특허공보 10-2010-0098360호에는 토출되는 유량의 토출 수위를 이용하여 유량을 측정하는 장치가 개시되어 있다.
한편 정수장치는 일반적으로 정수를 위한 필터를 채용하도록 구성되며, 필터는 사용 수명이 다하면 교체를 해줌으로써 정수기능을 유지하게 된다.
또한 본 출원인은 대한민국 등록특허공보 10-1025034호에서 개시한 정수장치에서, 세라믹 조성물을 이용한 필터를 개시한 바 있다.
그런데 일반적인 경우의 필터나 상기 세라믹 조성물 필터 모두 일정 분량의 유량을 정수하면 필터나 조성물을 교체할 필요성이 생기게 된다.
그러나 어느 정도의 유량을 정수하였는지에 대한 측정 정보가 명확하지 않은바, 교체 시기를 놓쳐서 정수가 제대로 되지 않은 물을 이용하는 상황이 발생될 수 있다.
또한 산업현장에서 주로 사용되는 유량 측정장치를 가정에 채용하기에는 구조적인 변경 문제 및 이에 따른 비용적인 문제를 해결해야만 하는 상황이다.
한편 자동차용 기름(가솔린, 경유)의 가격이 지속적으로 상승하는 요즘의 고유가 시대에서, 주유소의 과열 경쟁이나 정책적인 문제 등으로 물을 섞은 가짜 기름을 판매하거나 미터기를 조작하여 주유량을 속이는 사건이 빈발하고 있다.
그런데 소비자는 가짜 기름을 주유하였는지 또는 주유량이 적은지를 전혀 알아챌 수 없는바 이에 대한 해결책 마련이 시급한 상황이다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 수돗물이나 기름의 관로에 채용되어서, 정수장치를 통과한 수돗물 및 자동차의 주유구를 통과한 기름의 유량 및 물성을 측정할 수 있는, 유량 및 물성 측정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은, 기름의 리터당 가격을 입력하면 정확한 유량에 따라 총지불액을 계산하여 표시할 수 있는, 유량 및 물성 측정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은, 필터를 처음 장착한 시기 및 필터의 필터링 한도 유량을 입력하면, 물의 누적된 유량이 한도 유량에 도달할 경우 필터교체시기를 표시할 수 있는, 유량 및 물성 측정 시스템을 제공하고자 한다.
본 발명은, 관로에 채용되어 기름의 양을 측정하는 유량감지부, 기름의 종류별 온도, 부피, 질량, 점성, 압력 정보를 포함하는 물성 DB, 상기 유량감지부에서 측정된 유량 및 상기 물성 DB를 이용하여 기름의 물성을 계측한 후에 이를 이용하여 상기 측정된 유량을 보정하는 유량 및 물성 계측모듈을 포함하는, 유량 및 물성 측정 시스템을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명은, 관로에 채용되어 물의 양을 측정하는 유량감지부, 물의 온도, 부피, 질량, 점성, 압력 정보를 포함하는 물성 DB, 상기 유량감지부에서 측정된 유량 및 상기 물성 DB를 이용하여 물의 물성을 계측한 후에 이를 이용하여 상기 측정된 유량을 보정하는 유량 및 물성 계측모듈을 포함하는, 유량 및 물성 측정 시스템을 제공함으로써, 기술적 과제를 해결하고자 한다.
본 발명에 따른 유량 및 물성 측정 시스템은, 수돗물이나 기름의 관로에 용이하게 유량감지부를 설치한 후에, 모니터링 기기를 이용하여 측정된 유량의 물성 및 물성에 따라 보정된 정확한 유량을 확인할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
본 발명에 따른 유량 및 물성 측정 시스템은, 수돗물의 측정량을 바탕으로 정수장치의 필터를 교체해야할 시점을 알려줄 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
또한 기름의 측정량을 바탕으로 가짜 기름인지 또는 부족한 주유량이 주유되었는지를 확인할 수 있는 현저한 효과를 보유하고 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량 및 물성 측정 시스템을 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 시스템의 주요 구성을 도시한 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 안 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 구체적으로 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 유량 및 물성 측정 시스템의 예를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 시스템의 주요 구성을 도시한 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 유량 및 물성 측정 시스템은 관로에 채용되는 유량감지부(100) 및 상기 유량감지부(100)의 정보를 전달받아서 유량 및 물성을 측정하여 그 정보를 제공하는 모니터링 기기들을 포함한다.
여기에서, 모니터링 기기들은 스마트폰 같은 모바일 기기, 컴퓨터 기기 또는 세정도구에 일체화된 지능형 제어 기기 등을 들 수 있다.
바람직하게, 상기 모니터링 기기들에는 유량 및 물성을 측정하여 정보를 제공할 수 있는 구성 요소가 내장된다.
여기에서, 관로는 수돗물이나 기름이 통과하는 관로를 의미하는 것으로서, 각 관로에 따라서 유량감지부(100)가 고정될 수 있는 연결 구성이 추가로 구비되도록 설계된다.
일 예로, 수돗물을 정수하는 정수장치에 채용될 경우에는 정수장치 내부에 채용되도록 구성되거나 또는 정수장치 상ㆍ하부에 잇대어 구성되도록 설계될 수 있다.
여기에서, 정수장치는 수돗물 관로 내부에 설치되는 정수장치이거나 또는 외부에 별도로 설치된 정수장치일 수도 있다.
또한 기름이 통과하는 관로의 경우에는 자동차 주유구와 인접한 위치에 설치되어 고정되도록 구성함으로써 사용자가 쉽게 설치하도록 설계될 수 있다.
유량감지부(100)는 관로를 흐르는 수돗물이나 기름의 유량을 감지하여 모니터링 기기들로 전송하는 기능을 수행하게 되며, 유량센서, 배터리 및 통신모듈을 포함하도록 구성한다.
유량센서는 종래의 유량계를 하나 또는 복수 개 채용하거나, 새로운 구성을 갖도록 형성될 수 있는데, 일 예로 수돗물을 주로 측정하고자 할 때는 차압유량계를 채용하거나 기름을 주로 측정하고자 할 때에는 용적유량계를 채용하도록 할 수 있다.
또는 상기 두 가지 유량계를 모두 채용하거나 다른 유량계를 채용하도록 설계될 수 있음은 물론이다.
배터리는 유량센서 및/또는 통신모듈에 전력을 제공하게 되는데, 유량센서가 기계식일 경우에는 통신모듈에만 제공하게 된다.
통신모듈은 유량감지부(100)에서 측정한 측정정보를 모니터링 기기로 전송하는 기능을 수행한다.
여기에서, 통신모듈은 모니터링 기기가 포함하는 통신모듈과 연동될 수 있는 유무선 통신모듈로서, 일 예로 근거리 통신 모듈인 블루투스 모듈일 수 있다.
또한 유량감지부(100)가 식별 가능한 센서 노드로서 작동하도록 USN 통신모듈을 채용할 수도 있다.
설계조건에 따라, 본 발명의 목적에 맞게끔 다른 종류의 통신모듈이 채용될 수 있음은 물론이다.
바람직하게, 수돗물이나 기름 관로에 채용되므로 배터리 및 통신모듈은 유체와 차단되도록 하는 구성이 추가로 구비되는 것은 물론이다.
모니터링부(200)는 모니터링 기기에 포함되어서 유량감지부(100)와 연동되는 일종의 내장 에이전트에 포함되는 주요 구성이다.
즉 모니터링부(200)는 유량 측정 정보를 유량감지부(100)에서 제공받아서 물성 DB를 이용하여 물성을 측정하고 또한 물성에 따른 정확한 유량을 계측하고 그 정보를 모니터링 기기가 포함하는 디스플레이를 통해 제공하는 기능을 수행한다.
모니터링부(200)은 주요 구성요소로서 유량 및 물성 계측모듈, 물성 DB, 인터페이스 처리모듈 및 통신모듈을 포함한다.
유량 및 물성 계측모듈은 유량감지부(100)의 측정 정보 및 물성 DB를 이용하여, 물성을 측정하고 또한 물성에 따른 정확한 유량을 연산하는 기능을 수행한다.
구체적으로 보면, 유량감지부(100)에서 측정된 값이 부피 유량일 경우에는 물성 DB에 포함되어 있는 물과 기름의 온도, 압력에 따른 부피 값 정보, 기름의 점성에 따른 정보 등을 이용하여 유량의 물성을 측정하고 또한 물성을 이용하여 측정된 유량을 보정함으로써 정확한 유량을 연산하게 된다.
만약 측정된 값이 질량 유량일 경우에는 물성 DB에 포함되어 있는 물과 기름의 온도, 부피에 따른 질량 값 정보, 기름의 점성에 따른 정보 등을 이용하게 된다.
특히 기름일 경우에는 점성 정보를 이용하게 되므로, 휘발유 또는 경유에 따른 측정 정보와 주유소에서 주유했다고 하는 주유기의 유량을 비교해보면 가짜 기름인지 또는 주유량을 속였는지를 알 수 있게 된다.
바람직하게, 유량 및 물성 계측모듈은 1~2분 사이에 제공되는 유량은 물론 누적적으로 유량을 연산하도록 설계된다.
또한, 유량 및 물성 계측모듈은 인터페이스 처리모듈에서 제공하는 정보에 따라 동작하도록 설계될 수 있다.
물성 DB는 물과 기름의 온도, 압력, 부피, 질량에 따른 상태 정보 및 각 측정량을 상황에 따라서 보정할 수 있는 데이터 테이블 등을 포함하도록 구성된다.
바람직하게, 물성 DB는 인터페이스 처리모듈에서 제공하는 정보에 따라 동작하도록 설계될 수 있다.
인터페이스 처리모듈은 측정하고자 하는 유체의 종류, 온도 등을 선택하는 인터페이스 및 계측된 유량 및 물성 정보를 제공하는 인터페이스 등을 처리하는 기능을 수행한다.
일 예로, 사용자가 물 또는 기름을 선택하거나 기름 중에서도 가솔린이나 경유를 선택하고 또한 그 양을 선택하는 인터페이스를 제공하고, 선택된 정보는 유량 및 물성 계측모듈 및 물성 DB에 제공되도록 구성될 수 있다.
바람직하게, 수돗물의 경우에는 누적적인 정보가 디스플레이되게끔 인터페이스가 처리되고, 기름의 경우에는 가짜 기름인지 또는 부족한 유량인지에 대한 정보를 추가적으로 제공하게끔 구성한다.
설계조건에 따라서는, 모니터링 기기가 스마트폰일 경우, 기기에 실시간으로 다운하는 일기예보 정보로부터 온도 정보를 가져오도록 설계될 수도 있다.
또한 인터페이스 처리모듈은 수돗물의 전체 유량을 미리 설정해놓으면 그 값에 따라서 필터 교체시기를 알려주도록 설계될 수도 있다.
여기에서, 수돗물의 전체 유량은 정수장치에 채용될 필터가 처리할 수 있는 한도의 유량으로서 이는 사용자가 설정할 수 있게끔 처리될 수 있다.
또한 인터페이스 처리모듈은 기름의 리터당 가격을 입력하는 인터페이스를 제공하고, 유량 및 물성 계측모듈에서 전송된 정확한 기름의 유량 정보를 이용하여 지불할 총액을 표시하도록 설계될 수도 있다.
통신모듈은 유량감지부(100)와 연동되는 유무선 통신 기능을 수행하는 모듈로서, 근거리 무선 통신모듈이거나 또는 본 발명의 목적에 맞도록 채용된 모듈일 수 있다.
설계조건에 따라서, 모니터링부(200)에는 메모리 수단이 추가로 구비될 수 있으며, 이를 이용하여 계측된 물 또는 기름의 정보 등을 저장하도록 할 수 있음은 물론이다.
한편, 상기에서 도 1 및 도 2를 이용하여 서술한 것은, 본 발명의 주요 사항만을 서술한 것으로, 그 기술적 범위 내에서 다양한 설계가 가능한 만큼, 본 발명이 도 1 및 도 2의 구성 및 기능에 한정되는 것이 아님은 자명하다.
100 : 유량감지부
200 : 모니터링부

Claims (5)

  1. 관로에 채용되어 기름의 부피 유량 또는 질량 유량을 측정하는 유량감지부;
    기름의 종류별 온도, 부피, 질량, 점성, 압력 정보를 포함하는 물성 DB;
    상기 유량감지부에서 측정된 유량 및 상기 물성 DB를 이용하여 기름의 물성을 계측하고, 계측된 기름의 물성을 이용하여 상기 측정된 유량을 보정하는 유량 및 물성 계측모듈;을 포함하는, 유량 및 물성 측정 시스템.
  2. 제 1 항에 있어서,
    인터페이스처리모듈을 추가로 포함하고,
    상기 인터페이스처리모듈은 기름의 리터당 가격을 입력하면 상기 보정된 유량에 따라 총지불액을 계산하여 표시하는 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는, 유량 및 물성 측정 시스템.
  3. 관로에 채용되어 물의 부피 유량 또는 질량 유량을 측정하는 유량감지부;
    물의 온도, 부피, 질량, 점성, 압력 정보를 포함하는 물성 DB;
    상기 유량감지부에서 측정된 유량 및 상기 물성 DB를 이용하여 물의 물성을 계측하고, 계측된 물의 물성을 이용하여 상기 측정된 유량을 보정하는 유량 및 물성 계측모듈;을 포함하는, 유량 및 물성 측정 시스템.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 유량 및 물성 계측모듈은 측정된 유량을 보정한 후에 물의 유량을 누적적으로 연산하는 것을 특징으로 하는, 유량 및 물성 측정시스템.
  5. 제 4 항에 있어서,
    인터페이스처리모듈을 추가로 포함하고,
    상기 인터페이스처리모듈은 필터를 처음 장착한 시기 및 필터의 필터링 한도 유량을 입력하면, 상기 누적된 유량이 상기 한도 유량에 도달할 경우 필터교체시기를 표시하는 인터페이스를 제공하는 것을 특징으로 하는, 유량 및 물성 측정 시스템.
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