KR101415128B1 - 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 자기변형의 원리를 이용하여 액체의 밀도를 측정할 때, 두 개의 플로터 간의 유도식을 이용하여 미지의 밀도를 정확하게 측정할 수 있도록 한 기술에 관한 것이다.
이를 위해, 본 발명에서는 사전에 액면플로터와 밀도플로터 간의 실효침하거리를 근거로 보정점 참조값을 저장해 놓고, 차후에 상기 보정점 참조값을 이용하여 측정 대상 액체의 밀도를 구할 때 실효침하거리와 밀도의 관계 그래프를 실제와 같은 비선형 그래프에 적용함으로써, 높은 정밀도를 갖는 밀도를 구할 수 있다.

Description

자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법{METHOD FOR MEASURING DENSITY OF LIQUID USING MAGNETOSTRICTION}
본 발명은 자기변형의 원리를 이용하여 액체의 밀도값을 측정하는 기술에 관한 것으로, 특히 두 개의 플로터 간의 유도식을 이용하여 미지의 밀도값을 정확하게 측정할 수 있도록 한 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 자기 변형의 원리를 이용하여 액체의 밀도값을 측정하는 액체 밀도 측정기는 측정 대상 액체보다 밀도가 낮은 재질로 구성되어 액체표면으로 부상하여 액체 표면의 위치를 나타내는 액면플로터와 측정 대상 액체의 밀도에 따라 아래 또는 위 방향으로 이동되는 밀도 플로터를 구비한다.
이와 같은 액체 밀도 측정기가 측정 대상 액체에 투입된 상태에서 해당 액체의 밀도에 따른 액면플로터와 밀도 플로터 간의 침하거리의 차이를 측정하고, 상기 측정된 침하거리의 차이를 밀도값으로 환산한다.
이하, 측정 대상 액체의 밀도값에 따른 액면플로터와 밀도플로터 간의 침하거리의 차이를 "실효침하거리"라 칭하고, 측정 대상 액체의 밀도값에 따른 상기 액면플로터 및 밀도플로터 각각의 침하거리를 "침하거리"라 칭한다. 여기서, 측정 대상 액체의 밀도에 따른 액면플로터와 밀도플로터 간의 침하거리란 측정 대상 액체의 밀도에 따른 액면플로터의 침하거리와 측정 대상 액체의 밀도에 따른 밀도플로터의 침하거리의 차이를 의미한다.
이때, 상기 밀도플로터는 측정 대상 액체 내에 잠긴 부피와 상기 액체의 밀도값을 곱한 값인 부력과 밀도플로터의 무게에 의한 중력이 평형을 이루는 위치에 부상된 상태로 정지하게 된다. 상기 밀도플로터는 측정 대상 액체의 밀도값이 낮으면 아래쪽으로 이동되고, 높으면 위쪽으로 이동된다. 이와 같은 밀도플로터의 부상 원리를 수학식으로 표현하면 다음과 같다.
[수학식1]
밀도플로터의 무게 = (잠긴 부피) ×(액체 밀도)
이때, 상기 밀도플로터의 상측 부위 중에서 일부는 측정 대상 액체의 표면으로 돌출되는데, 상기 돌출되는 부분의 단면적이 적을수록 상기 밀도플로터는 동일한 밀도값에 대해 더 멀리 침하된다. 왜냐하면, 측정 대상 액체의 밀도값 변화에 대하여 밀도플로터의 잠긴 부분의 부피 변화는 일정하므로, 밀도플로터의 돌출된 부분의 단면적이 적을수록 실효침하거리의 변화가 커져야 하기 때문이다. 상기 실효침하거리는 측정 대상 액체의 밀도값 변화에 따라 선형적인 비례 관계로 변화되는 것이 아니라, 비선형적인 비례 관계로 변화된다.
이때, 액면플로터의 액체 밀도값 변화에 대한 침하거리는 밀도 플로터에 비해 상대적으로 작게 일어난다.
종래의 액체 밀도 측정기술에 있어서는 사전에 밀도계를 이용하여 측정 대상 액체의 밀도값 변화에 따른 실효 침하거리를 측정하고, 상기 측정된 실효침하거리와 밀도값 간의 관계에 대한 룩업테이블(lookup table)을 구축해 둔다.
이후, 미지의 액체 밀도값을 측정하고자 할 때, 해당 액체에 투입되어 그 액체의 밀도값에 따라 변화되는 실효침하거리를 측정한 후 상기 룩업테이블을 이용하여 측정 대상 액체의 밀도값을 구한다.
그런데, 상기 실효침하거리를 근거로 상기 룩업테이블을 이용하여 측정 대상 액체의 밀도값을 구할 때, 실제와 같이 비선형적으로 변화되는 그래프를 적용하여 밀도값을 구하지 못하고, 각 구간별로 선형적으로 변화되는 것으로 간주된 그래프에 적용하여 밀도값을 구하였다. 즉, 해당 침하거리에 대한 측정점의 밀도값이 상기 측정점을 기준으로, 바로 이전 및 이후 구간의 보정점의 밀도값으로부터 선형적으로 변화되는 것으로 간주하여 구하였다.
이와 같이 종래의 액체 밀도 측정기술에 있어서는 밀도값에 따른 액면플로터와 밀도플로터 간의 실효침하거리를 근거로 룩업테이블을 이용하여 측정 대상 액체의 밀도값을 구할 때, 실제와 같이 비선형적으로 변화되는 그래프에 적용하지 못하고 구간별로 선형적으로 변화되는 그래프에 적용하여 밀도값을 구하므로 실제의 비선형적인 특성과 룩업테이블에 의한 선형적 계산상의 오차가 발생되어 높은 정밀도를 갖는 밀도값을 구하지 못하였다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 액면플로터와 밀도플로터 간의 실효침하거리를 근거로 측정 대상 액체의 밀도값을 구할 때, 두 보정점 참조값으로부터 실제와 같이 비선형적으로 변화되는 그래프에 적용하여 높은 정밀도를 갖는 밀도값을 구할 수 있도록 하는데 있다.
상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명의 실시예에 따른 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법은, (a) 액체의 표면으로 부상하여 표면의 위치를 나타내는 액면플로터, 상기 액체의 밀도에 따라 상하 방향으로 유동가능하게 설치된 밀도플로터, 자기변형 와이어 및 밀도검출부를 밀도측정기에 구비하는 밀도측정기 구비단계; (b) 상기 액면플로터와 밀도플로터가 각기 다른 밀도를 갖는 액체들에 투입될 때마다 상기 밀도검출부가 상기 자기변형 와이어에 공급되는 펄스 및 상기 액면플로터의 제1자성체 및 상기 밀도플로터의 제2자성체에 의해 발생되는 자기변형 현상을 이용하여 상기 액면플로터와 밀도플로터 간의 침하거리 차인 실효침하거리 및 상기 실효침하거리에 대응되는 밀도를 구하여 그에 따른 보정점 참조값을 저장하는 보정점 참조값 저장단계; (c) 미지의 액체에 대한 밀도를 측정하고자 할 때, 상기 밀도검출부가 상기 자기 변형 현상을 이용하여, 상기 액면플로터와 밀도플로터 간의 실효침하거리를 측정하는 실효침하거리 측정단계; 및 (d) 상기 밀도검출부가 상기 (b) 단계에서 저장된 상기 보정점 참조값 및 상기 (c) 단계에서 측정된 상기 실효침하거리를 근거로 하여 상기 미지의 액체에 대한 밀도를 연산하는 밀도 연산단계;를 포함한다.
본 발명은 액면플로터와 밀도플로터 간의 실효침하거리를 근거로 두 보정점의 참조값을 이용하여 미지의 액체 밀도값을 측정할 때, 실효침하거리와 밀도의 관계 그래프를 실제와 같은 비선형 그래프에 적용 함으로써 높은 정밀도를 갖는 밀도를 구할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기변형 현상을 이용한 액체의 밀도 측정 방법의 신호 흐름도이다.
도 2는 본 발명의 자기변형 현상을 이용한 액체의 밀도 측정 방법이 적용되는 밀도 측정기의 전체 구성도이다.
도 3의 (a)는 자기변형 현상을 일으기키 위해 펄스생성부에서 출력되는 펄스의 파형도이다.
도 3의 (b)는 연산처리부에서 검출한 실효침하거리의 파형도이다.
도 3의 (c)는 실효침하거리의 파형도에서 두 신호파형 사이의 시간차를 측정하기 위해 발진부에서 출력되는 기준 펄스열의 파형도이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 밀도플로터의 침하거리-밀도의 관계 그래프이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저, 도 1은 본 발명의 실시예에 따른 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법의 신호 흐름도로서 이에 도시한 바와 같이, 밀도측정기 구비단계; 밀도측정용 보정점들의 참조값을 구하는 보정점 참조값 저장단계; 실효침하거리 측정단계; 및 밀도값 연산 단계;를 포함한다.
도 2는 본 발명의 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법이 적용되는 밀도 측정기의 전체 구성도로서 이에 도시한 바와 같이, 밀도 센서부(100) 및 밀도 검출부(200)를 포함한다.
상기 밀도 센서부(100)는 밀도 측정 대상 액체가 담긴 용기나 공간에 투입되는 것으로, 형상은 특별히 한정되지 않으나 본 실시예에서는 봉 형태로 구성된 것을 예로 하였다.
상기 밀도 센서부(100)는 일정한 직경을 갖는 금속관(111), 상기 금속관(111)의 내부에 설치된 복수 개의 제1스페이스(112)를 통해 장착되는 진동파 발생부(120)를 포함한다.
상기 금속관(111)의 외주면에는 측정 대상 액체보다 밀도가 낮은 재질로 구성되어 액체의 표면으로 부상하여 액체 표면의 위치를 나타내는 액면플로터(101)와 측정 대상 액체의 밀도를 측정하기 위한 밀도플로터(102)가 상하 방향으로 유동 가능하게 설치되며, 상기 액면플로터(101)의 내부에는 자기변형 현상을 일으키기 위한 제1자성체(101A)가 장착되고, 상기 밀도플로터(102)의 내부에는 자기변형 현상을 일으키기 위한 제2자성체(102A)가 장착되어 있다.
상기 밀도플로터(102)는 측정 대상 액체의 밀도에 상응되는 위치에 잠기도록 하기 위해 내부에 적절한 무게를 갖는 무게추(102B)가 장착되어 있다.
그리고, 상기 밀도플로터(102)에는 부침날개(fluctuating wing)(125)가 장착되어 있다. 따라서, 상기 측정 대상 액체의 밀도가 높은 경우 상기 밀도플로터(102)는 위로 부상하고, 밀도가 낮을 경우에는 아래로 침하 된다. 상기 밀도플로터(102)의 부침날개(125)에 의한 부침 원리는 상용의 추를 이용한 부침식 밀도계의 원리와 유사하다.
상기 진동파 발생부(120)는 상기 금속관(111)의 내부에 삽입되어 장착되는 것으로, 황동관(121), 상기 황동관(121)의 내부에 겹치도록 설치되는 절연관(122) 및 상기 절연관(122)의 내부에 일정 간격으로 설치된 제2스페이스(124)의 정 중앙을 관통하도록 설치되는 자기변형 와이어(123)를 포함한다.
상기 밀도 검출부(200)는 펄스 생성부(210), 픽업코일(220), 신호처리부(230), 연산처리부(240), 메모리(240A) 및 발진부(250)를 포함한다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 본 발명에 따른 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.
먼저, 밀도측정기(300)는 액체의 표면으로 부상하여 표면의 위치를 나타내는 액면플로터, 상기 액체의 밀도에 따라 상하 방향으로 유동가능하게 설치된 밀도플로터 및 자기변형 와이어를 포함하는 밀도센서부 및 밀도검출부(200)를 구비한다(S1).
밀도 측정기(300)가 출하되기 전 또는 출하된 후 필요한 시점에서 밀도 측정기(300)는 액면플로터와 밀도플로터 간의 침하거리 차인 실효침하거리 및 상기 실효침하거리에 대응되는 밀도를 구하여, 상기 실효침하거리, 밀도, 상기 실효침하거리 및 밀도에 대응되는 보정점 참조값을 메모리(240A)에 저장한다(S2).
예를 들어, 도 4에서와 같이 상기 고정밀 밀도계(예: 고유진동주기 측정식 밀도계)에 의해 측정된 제1밀도(d1= 0.70 g/cm3)를 갖는 액체에 투입된 액면플로터와 밀도플로터 간의 침하거리가 상기 밀도 측정기(300)에 의해 제1실효침하거리(le1)로 측정된 경우 상기 제1실효침하거리(le1) 및 상기 제1밀도(d1= 0.70 g/cm3)에 따른 보정점 참조값이 상기 메모리(240A)에 저장된다.
마찬가지로, 상기 고정밀 밀도계에 의해 측정된 제2밀도(d1= 0.80 g/cm3)를 갖는 액체에 투입된 액면플로터와 밀도플로터 간의 침하거리가 상기 밀도 측정기(300)에 의해 제2실효침하거리(le2)로 측정된 경우 상기 제2실효침하거리(le2) 및 상기 제2밀도(d1= 0.80 g/cm3)에 따른 보정점참조값이 상기 메모리(240A)에 저장된다.
이후, 도 2와 같은 밀도측정기(300)를 이용하여 어떤 용기나 공간에 담겨있는 측정 대상 액체에 대한 액면플로터와 밀도플로터 간의 실효침하거리를 다음과 같이 측정한다(S3).
펄스 생성부(210)는 측정 대상 액체의 밀도를 측정하기 위해 도 3의 (a)에서와 같은 일련의 구형파 펄스를 생성한 후 자기 변형에 필요한 충분한 자장을 발생할 수 있도록 체배(Multiply)하여 출력한다.
상기와 같이 체배된 구형파 펄스는 픽업코일(220)을 통과하여 밀도 센서부(100)의 자기변형 와이어(123)에 공급된다. 이에 따라, 상기 자기변형 와이어(123)에 자장이 발생되고, 이렇게 발생되는 자장은 전파되는 전류 펄스의 이동에 따라 자기변형 와이어(123)의 길이 방향으로 이동하게 된다.
상기와 같이 이동되는 자장이 액면플로터(101)의 제1자성체(101A) 및 밀도플로터(102)의 제2자성체(102A)에 의한 자장과 만나 간섭을 일으키면 상기 자기변형 와이어(123)에는 기계적 미소 길이 변동에 의한 변형된 진동파(초음파)가 발생되어 상기 전류 펄스 파형의 진행 방향을 기준으로 역방향과 순방향의 양방향으로의 전파가 일어난다. 이와 같은 현상을 자기변형 또는 자기변형(Magnetostriction) 현상이라 한다. 상기와 같이 전달되는 진동파가 상기 픽업코일(220)에 전달되면 외부 자장에 의해 자기 쌍극자가 배열된 강자성체의 진동이 교란되어 역으로 자장을 변화시키게 되고, 이에 의해 상기 픽업코일(220)의 양단에는 유도 기전력이 발생된다.
신호 검출부(230)는 상기와 같은 과정을 통해 상기 픽업코일(220)에 유기되는 전압을 검출하여 그에 따른 검출신호를 생성한 후 이후 단에서 신호를 처리하는데 적당한 레벨로 증폭하고 디지털 신호 처리에 적합하도록 안정화된 형태의 펄스로 출력한다.
발진부(250)는 수정 발진자를 이용하여 도 3의 (c)와 같이 소정의 펄스간격을 갖는 기준펄스열을 생성하여 출력한다.
연산처리부(240)는 상기 신호검출부(230)를 통해 입력되는 검출신호 즉, 상기 액면플로터(101) 및 밀도플로터(102)에 의한 검출신호 간의 간격을 상기 발진부(250)로부터 입력되는 기준펄스열을 이용하여 측정하고, 그 측정 결과를 상기 액면플로터(101)와 밀도플로터(102) 간의 실효침하거리로 환산한다. 이때, 상기 환산 결과를 주변의 온도에 따라 보정할 수 있다.
다시 말해서, 상기 경로를 통해 입력되는 액면플로터(101)에 의한 검출신호와 밀도플로터(102)에 의한 검출신호가 시간 차이를 나타내는데, 상기 연산처리부(240)는 이 시간 차이를 근거로 하여 상기 실효침하거리를 산출한다.
도 3의 (b)에서는 상기 연산처리부(240)에 입력되는 액면플로터(101) 및 밀도플로터(102)에 의한 검출펄스 간의 실효침하거리(lex)를 나타내고 있다. 즉, 측정 대상 액체의 표면에 위치하는 액면플로터(101)에 의한 검출신호가 연산처리부(240)에 입력되는 시간과, 측정 대상 액체의 밀도에 의해 측정 대상 액체의 표면으로부터 어느 정도 잠겨있는 밀도플로터(102)에 의한 검출신호가 연산처리부(240)에 입력되는 시간이 차이를 갖게 된다. 상기 연산처리부(240)는 상기 시간 차이를 근거로 상기 액면플로터(101)와 밀도플로터(102) 간의 실효침하거리(lex)를 산출한다. 이와 같은 실효침하거리 측정 과정은 상기 제2단계(S2)에서 제1 실효침하거리와 제2 실효침하거리를 측정하는 과정과 동일하다.
이후, 상기 연산처리부(240)는 상기 제2단계(S2)에서 저장된 보정점참조값 및 상기 제3단계(S3)에서 구한 실효침하거리를 근거로 다음의 설명에서와 같이 미지의 액체에 대한 밀도를 연산한다(S4).
먼저, 도 4는 상기 액면플로터(101)와 밀도플로터(102)의 침하거리와 실효침하거리가 밀도에 대하여 비선형적인 반비례 관계인 것을 나타낸 그래프이다. 여기서, 측정점(MEA)은 측정 대상 액체에 투입된 밀도플로터(102)의 실효침하거리(lex)에 대응되는 침하거리-밀도 그래프 상의 좌표값이고, 제1보정점(COM1)은 제2밀도(d2)에 비하여 상대적으로 낮은 제1밀도(d1)를 갖는 액체에 투입된 상기 밀도플로터(102)의 침하거리인 제1실효 침하거리(le1)에 대응되는 침하거리-밀도 그래프 상의 좌표값이고, 제2보정점(COM2)은 상기 제2밀도(d2)에 비하여 상대적으로 높은 밀도를 갖는 액체에 투입된 상기 밀도플로터(102)의 침하거리인 제2실효 침하거리(le2)에 대응되는 침하거리-밀도 그래프 상의 좌표값이다.
그리고, 실효침하거리(lex)는 상기 측정점(MEA)을 기준으로, 상기 밀도플로터(102)의 침하거리에서 액면플로터(101)의 침하거리를 감산한 결과의 침하거리를 의미한다. 제1실효침하거리(le1)는 상기 제1보정점(COM1)을 기준으로, 상기 밀도플로터(102)의 침하거리에서 액면플로터(101)의 침하거리를 감산한 결과의 침하거리를 의미한다. 제2실효침하거리(le2)는 상기 제2보정점(COM2)을 기준으로, 상기 밀도플로터(102)의 침하거리에서 액면플로터(101)의 침하거리를 감산한 결과의 침하거리를 의미한다.
또한, 상기 도 4에서 밀도(dx)는 상기 실효침하거리(lex)에 대응되는 측정 대상 액체의 밀도를 의미한다. 제1밀도(d1)는 상기 제1실효침하거리(le1)에 대응되는 밀도를 의미한다. 제2밀도(d2)는 상기 제2실효침하거리(le2)에 대응되는 밀도를 의미한다.
[수학식2]
Figure 112014004895410-pat00001
여기서, 'le1'은 상기 제1실효침하거리이고, 'le2'는 상기 제2실효침하거리이며, 'lex'는 상기 실효침하거리이다. 'd1'은 상기 제1밀도이고, 'd2'는 상기 제2밀도이며, dx는 상기 밀도이다.
즉, 상기 밀도(dx)는 제1,2실효침하거리(le1),(le2)의 차값에 제1,2밀도(d1),(d2)를 곱한 값에 비례한다. 또한, 상기 밀도(dx)는 제1실효침하거리(le1), 실효침하거리(lex)의 차값에 제1밀도(d1)를 곱한 값과 실효침하거리(lex), 제2실효침하거리(le2)의 차값에 제2밀도(d2)를 곱한 값을 더한 값에 반비례한다.
상기 [수학식2]의 예에서는 상기 실효침하거리(lex)를 기준으로 인접된 이전의 제1실효침하거리(le1), 이후의 제2실효침하거리(le2), 상기 제1실효침하거리(le1)에 대응되는 제1밀도(d1), 제2실효침하거리(le2)에 대응되는 제2밀도(d2)를 대입하여 상기 침하거리(lex)에 상응되는 밀도(dx)를 구하는 것을 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것이 아니다. 즉, 상기 메모리(240A)에 저장되어 있는 임의의 두 개의 실효침하거리와, 상기 임의의 두 개의 실효침하거리에 대응되는 두 개의 밀도를 상기 [수학식2]에 대입하여도 상기와 동일한 밀도를 얻을 수 있다.
다시 말해서, 상기 측정 대상의 밀도(dx)가 제1밀도(d1)와 제2밀도(d2)의 사이에 있거나(d1 < dx < d2), 상기 밀도(dx)가 제1밀도(d1)와 제2밀도(d2)의 바깥에 있는 경우(d1 < d2 < dx)(dx < d1 < d2)에도 상기 [수학식2]를 이용하여 해당 액체의 밀도를 구할 수 있다.
아래의 표는 제1밀도 d1= 0.7 g/cm3에서 제1실효침하거리 le1=100 mm이고, 제2밀도 d2 = 0.8 g/cm3에서 제2실효침하거리 le2=0 mm(기준점)이라 할 때, 실효침하거리(lex)들을 상기 [수학식2]를 이용하여 계산한 밀도(dx)들을 나타낸 것이다.
Figure 112014004895410-pat00002
결국, 상기 도 4에서와 같이 제1보정점(COM1), 제2보정점(COM2) 및 측정점(MEA)들이 모두 침하거리-밀도 관계를 나타내는 비선형 그래프상에 위치하는데, 상기 [수학식2]는 상기와 같은 비선형 그래프를 단순한 수식으로 유도하여 정의한 것이다. 따라서, 상기 [수학식2]로 구해지는 밀도(dx)은 높은 정밀도를 보장한다.
이에 비하여, 종래의 밀도 측정기술에 있어서는 측정점(MEA)과 제1보정점(COM1) 및 측정점(MEA)과 제2보정점(COM2)이 선형적으로 변화되는 그래프 상에 존재하는 것으로 간주하여 측정 대상 액체의 밀도를 구하였으므로 그에 따른 오차가 발생되어 높은 정밀도를 보장할 수 없다.
이상에서 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 상세히 설명하였지만, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것이 아니라 다음의 청구범위에서 정의하는 본 발명의 기본 개념을 바탕으로 보다 다양한 실시예로 구현될 수 있으며, 이러한 실시예들 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100 : 밀도 센서부 101 : 액면플로터
101A : 제1자성체 102 : 밀도플로터
102A : 제2자성체 102B : 무게추
111 : 금속관 112 : 제1스페이스
120 : 진동파 발생부 121 : 황동관
122 : 절연관 123 : 자기변형 와이어
124 : 제2스페이스 125 : 부침날개
200 : 밀도검출부 210 : 펄스 생성부
220 : 픽업코일 230 : 신호 검출부
240 : 연산처리부 240A : 메모리
250 : 발진부
300 : 밀도측정기

Claims (10)

  1. (a) 액체의 표면으로 부상하여 표면의 위치를 나타내는 액면플로터, 상기 액체의 밀도에 따라 상하 방향으로 유동가능하게 설치된 밀도플로터, 자기변형 와이어 및 밀도검출부를 밀도측정기에 구비하는 밀도측정기 구비단계;
    (b) 상기 액면플로터와 밀도플로터가 각기 다른 밀도를 갖는 액체들에 투입될 때마다 상기 밀도검출부가 상기 자기변형 와이어에 공급되는 펄스 및 상기 액면플로터의 제1자성체 및 상기 밀도플로터의 제2자성체에 의해 발생되는 자기변형 현상을 이용하여 상기 액면플로터와 밀도플로터 간의 침하거리 차인 실효침하거리 및 상기 실효침하거리에 대응되는 밀도를 구하여 그에 따른 보정점 참조값을 저장하는 보정점 참조값 저장단계;
    (c) 미지의 액체에 대한 밀도를 측정하고자 할 때, 상기 밀도검출부가 상기 자기 변형 현상을 이용하여, 상기 액면플로터와 밀도플로터 간의 실효침하거리를 측정하는 실효침하거리 측정단계; 및
    (d) 상기 밀도검출부가 상기 (b) 단계에서 저장된 상기 보정점 참조값 및 상기 (c) 단계에서 측정된 상기 실효침하거리를 근거로 하여 상기 미지의 액체에 대한 밀도를 연산하는 밀도 연산단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 (b) 단계에서 상기 밀도는 요구된 기준치보다 높은 정밀도로 측정되는 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 보정점 참조값은 상기 밀도 검출부의 메모리에 저장되는 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
  4. 제1항에 있어서, 상기 자기변형 와이어는 상기 액면플로터와 밀도플로터가 상하방향으로 유동하는 경로상에 설치된 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 밀도검출부는
    상기 자기변형 와이어에 연결되어 상기 자기변형 현상에 따른 유도 기전력을 발생하는 픽업코일;
    상기 픽업코일에 유기되는 전압을 검출하여 그에 따른 검출신호를 생성한 후 증폭하고 안정화된 펄스 형태로 출력하는 신호 검출부; 및
    상기 검출신호를 근거로 상기 실효침하거리를 연산하고, 상기 보정점 참조값 및 상기 실효침하거리를 근거로 하여 상기 미지의 액체에 대한 밀도를 구하는 연산처리부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
  6. 제1항에 있어서, 상기 액면플로터 및 밀도플로터는 상기 자기변형와이어를 포함하는 금속관의 외주면에 각기 설치된 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
  7. 제1항에 있어서, 상기 (d) 단계는 다음의 [수학식]을 이용하여 상기 미지의 액체에 대한 밀도 dx를 구하는 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.

    Figure 112014004895410-pat00003

    여기서, 'le1'은 상기 보정점 참조값 저장단계에서 구해진 제1실효침하거리이고,
    'le2'는 상기 보정점 참조값 저장단계에서 구해진 제2실효침하거리이고,
    'lex'는 상기 실효침하거리 측정단계에서 측정된 상기 실효침하거리이고,
    'd1'은 상기 제1실효침하거리에 대응되는 제1밀도이고,
    'd2'는 상기 제2실효침하거리에 대응되는 제2밀도이다.
  8. 제7항에 있어서, 상기 'lex'는 측정점을 기준으로 상기 밀도플로터의 침하거리에서 상기 액면플로터의 침하거리를 감산한 결과의 침하거리인 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
  9. 제7항에 있어서, 상기 'le1'은 상기 측정 대상 액체보다 낮은 밀도의 액체에 투입된 상기 밀도플로터의 침하거리에서 상기 액면플로터의 침하거리를 감산한 결과의 침하거리인 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
  10. 제7항에 있어서, 상기 'le2'는 상기 측정 대상 액체보다 높은 밀도의 액체에 투입된 상기 밀도플로터의 침하거리에서 상기 액면플로터의 침하거리를 감산한 결과의 침하거리인 것을 특징으로 하는 자기변형을 이용한 액체의 밀도 측정 방법.
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