KR101432485B1

KR101432485B1 - 수도미터 검사 장치

Info

Publication number: KR101432485B1
Application number: KR1020130007906A
Authority: KR
Inventors: 김형숙; 이희경; 김대원; 정영준; 장우상
Original assignee: 자인주식회사
Priority date: 2013-01-24
Filing date: 2013-01-24
Publication date: 2014-08-21
Also published as: KR20140095236A

Abstract

본 발명은 수도미터의 사용량이 정확한지 여부를 검사할 수 있는 수도미터 검사 장치에 관한 것이다. 상기 수도미터 검사 장치는 물을 토출하는 펌프; 상기 펌프로부터 토출된 물이 수집되는 수집탱크; 상기 수집탱크에서 배출된 물이 유동하는 제1 유로; 상기 제1 유로에 설치되는 복수의 수도미터 장착부; 상기 수도미터 장착부 후단의 상기 제1 유로에서 분기되는 복수의 분기 유로; 상기 복수의 분기 유로 각각에 설치되는 개폐 밸브; 상기 복수의 분기 유로의 각각과 유체 연통되고 물이 유동하는 제2 유로; 상기 제2 유로에 설치되고 개도의 자동 조절이 가능한 컨트롤 밸브; 상기 제2 유로를 통해 유동하는 물이 수집되고 저울에 의해 수집된 물의 중량 측정이 가능한 중량탱크; 를 포함한다.
이러한 구성에 따르면, 수도미터를 통과한 물이 유량에 따라 선택적으로 복수의 분기 유로를 통해 유동할 수 있도록 하고 물의 유량에 따라 컨트롤 밸브의 개도를 조절함으로써 하나의 중량탱크를 통한 물의 중량의 측정으로 수도미터의 검사를 가능하게 한다. 따라서, 수도미터 검사 장치의 크기를 줄이고, 충분한 정확도를 유지하면서 검사 시간을 단축시킬 수 있는 수도미터 검사 장치를 제공할 수 있다.

Description

수도미터 검사 장치 {Apparatus for testing water meter}

본 발명은 수도미터의 사용량이 정확한지 여부를 검사할 수 있는 수도미터 검사 장치에 관한 것이다.

종래의 수도미터 검사 장치에서, 수조와 연결된 펌프에서 토출된 물은 공기가 약간 들어있는 압축탱크에 공급되는데 이러한 압축탱크의 압력을 일정하게 유지하기 어려워 검사의 정확도가 낮아지는 문제점이 있었다. 또한, 펌프는 수도미터를 검사하는 동안 계속 가동되어 일정량의 물을 수조로 바이패스 시키므로 펌프의 가동으로 인한 에너지 손실이 큰 문제점이 있었다.

압축탱크로 공급된 물은 검사 대상인 수도미터, 유량을 점검하는 면적식 유량계를 거쳐서 부피탱크에 수집된다.

이러한 부피탱크에 수집된 물의 양과 검사 대상인 수도미터의 유량을 비교하여 수도미터를 검사하는데, 부피탱크에 수집된 물의 수위를 눈으로 읽을 때 오차가 발생된다. 또한, 통상 3~4개의 유동률에서 수도미터를 검사하는데 최대와 최소의 유동률의 차이가 커서 2~3개의 부피탱크를 사용해야 하므로 탱크의 개수가 많아지는 문제점이 있었다.

대한민국 특허 출원 제10-2001-0012380호

따라서, 본 발명은 상기 사정을 감안하여 발명한 것으로, 수도미터로 공급되는 수압을 일정하게 유지하여 유동률을 안정시키고, 여러 개의 부피탱크를 사용하지 않고 한 개의 수집탱크에서 중량을 측정하여 측정 정확도를 향상시키며, 펌프를 작동하는 에너지를 절감할 수 있는 수도미터 검사 장치를 제공하고자 함에 목적이 있다.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 의하면, 수도미터 검사 장치는 물을 토출하는 펌프; 상기 펌프로부터 토출된 물이 수집되는 수집탱크; 상기 수집탱크에서 배출된 물이 유동하는 제1 유로; 상기 제1 유로에 설치되는 복수의 수도미터 장착부; 상기 수도미터 장착부 후단의 상기 제1 유로에서 분기되는 복수의 분기 유로; 상기 복수의 분기 유로 각각에 설치되는 개폐 밸브; 상기 복수의 분기 유로의 각각과 유체 연통되고 물이 유동하는 제2 유로; 상기 제2 유로에 설치되고 개도의 자동 조절이 가능한 컨트롤 밸브; 상기 제2 유로를 통해 유동하는 물이 수집되고 저울에 의해 수집된 물의 중량 측정이 가능한 중량탱크; 를 포함한다.

또한, 상기 복수의 분기 유로의 각각에는 물이 통과하는 노즐이 설치되고, 상기 각각의 노즐은 직경이 서로 다르다.

또한, 상기 수집탱크는, 상기 펌프와 작동 연결되어 상기 수집탱크 내의 수위가 하한 기준수위 이하로 떨어지면 상기 펌프를 가동시키고, 상한 기준수위 이상이 되면 상기 펌프를 정지시키도록 작동되는 레벨 스위치; 를 포함한다.

또한, 상기 수집탱크는, 내부 압력을 측정하는 압력계; 상기 압력계의 압력에 따라 공기의 공급에 의해 상기 수집탱크의 압력을 일정하게 유지하기 위한 레귤레이터; 를 더 포함한다.

또한, 상기 컨트롤 밸브와 병렬로 연결되고 상기 제2 유로와 연통되는 바이패스 배관; 상기 바이패스 배관에 설치된 밸브; 를 더 포함한다.

본 발명에 따르면, 수도미터를 통과한 물이 유량에 따라 선택적으로 복수의 분기 유로를 통해 유동할 수 있도록 하고 물의 유량에 따라 컨트롤 밸브의 개도를 조절함으로써 하나의 중량탱크를 통한 물의 중량의 측정으로 수도미터의 검사를 가능하게 한다. 따라서, 수도미터 검사 장치의 크기를 줄이고, 충분한 정확도를 유지하면서 검사 시간을 단축시킬 수 있는 수도미터 검사 장치를 제공할 수 있다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수도미터 검사 장치의 구성을 도시하는 도면이다.
도 2는 도 1의 수도미터 검사 장치에서 수집탱크의 구성을 도시하는 도면이다.
도 3은 도 1의 수도미터 검사 장치에서 수도미터 장착부의 구성을 도시하는 도면이다.
도 4는 도 1의 수도미터 검사 장치에서 중량탱크의 구성을 도시하는 도면이다.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 구성 및 작용을 상세히 설명하면 다음과 같다. 여기서 각 도면의 구성요소들에 대해 참조부호를 부가함에 있어서 동일한 구성요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호로 표기되었음에 유의하여야 한다.

본 발명의 수도미터 검사 장치(100)는 수도미터(10)를 통해 유량을 흘려보냄으로써 수도미터(10)를 통과한 유량과 수도미터(10)에 표시된 유량을 비교함으로써 수도미터(10)의 사용량이 정확한지 여부를 검사하는 장치이다.

상기 수도미터 검사 장치(100)는 펌프(110), 수집탱크(120), 제1 유로(101), 수도미터 장착부(130), 복수의 분기 유로(102, 103, 104), 컨트롤 밸브(170), 제2 유로(109), 중량탱크(180) 등을 포함한다.

펌프(110)는 수조(도시안됨)로부터 물을 토출하여 수집탱크(120)로 보내는 역할을 한다.

수집탱크(120)는 펌프(110)로부터 토출된 물이 수집되는 곳이다. 수집탱크(120)에는 펌프(110)로부터 토출된 물이 유입되는 유입밸브(121)와, 수집탱크(120)에서 물이 유출되는 유출밸브(122)가 연결되어 있다. 수집탱크(120)의 하단에는 배수밸브(123)가 연결되어 있다. 배수밸브(123)는 수집탱크(120) 내의 물을 제거할 때 사용한다.

도 2를 참조하면, 수집탱크(120)는 레벨게이지(124), 레벨스위치(125), 압력계(126), 레귤레이터(127), 배기밸브(128), 안전밸브(129)를 더 포함한다.

레벨게이지(124)는 수집탱크(120) 내의 수위를 외부에서 확인할 수 있도록 한다.

레벨스위치(125)는 수위에 따라서 펌프(110)를 자동으로 동작시키기 위한 센서이다. 레벨스위치(125)는 펌프(110)와 작동 연결되어 수집탱크(120) 내의 수위가 하한 기준수위 이하로 떨어지면 펌프(110)를 가동시키고, 상한 기준수위 이상이 되면 펌프(110)를 정지시키도록 작동된다. 그에 따라, 펌프(110)를 계속 작동시키지 않고, 수집탱크(120) 내의 수위에 따라 간헐적으로 작동시키므로 펌프(110)를 가동하기 위한 에너지를 절감할 수 있다.

압력계(126)는 수집탱크(120) 내의 압력을 나타낸다. 레귤레이터(127)는 압력계(126)와 작동 연결되어 수집탱크(120) 내의 압력을 일정하게 유지하는 역할을 한다. 레귤레이터(127)는 수집탱크(120) 내의 압력이 떨어지면 공기를 공급하여 압력을 높임으로써 수집탱크(120) 내의 압력을 일정하게 유지한다.

수도미터(10)를 통한 유량을 검사할 때는 최소 유량에서 최대 유량까지 유량을 변화시키게 된다. 이때, 제1 유로(101)를 통해 흘려보내는 유량이 일정한 압력으로 공급될 때 수도미터(10)의 유량을 더욱 정확하게 검사할 수 있게 된다. 이를 위해, 레귤레이터(127)에 의해 수집탱크(120) 내의 압력을 일정하게 유지하는 것이 중요하다.

일반적으로, 최대 유량에서는 수집탱크(120) 내의 압력을 높게 유지하고, 최소 유량에서는 수집탱크(120) 내의 압력을 낮게 유지할 필요가 있다. 본 실시예에서는, 레귤레이터(127)에 의해 수집탱크(120) 내의 압력을 최대 유량에서는 예를 들어, 5 bar 정도로 높게 유지하고, 최소 유량에서는 예를 들어, 1 bar 정도로 낮게 유지하면서 수도미터(10)의 유량을 더욱 정확하게 검사할 수 있는 장점이 있다. 레귤레이터(127)는 PC와 연결되어 모니터 화면을 보면서 레귤레이터(127)를 통한 수집탱크(120) 내의 압력을 조절할 수 있다.

배기밸브(128)는 수집탱크(120) 내의 기압을 제거할 때 사용한다. 안전밸브(129)는 수집탱크(120) 내의 압력이 위험 수준으로 올라갈 때 공기를 강제 배출시켜 수집탱크(120) 내의 압력을 안정화시킨다.

수집탱크(120)의 유출밸브(122)를 통해 배출된 물은 제1 유로(101)를 따라 유동한다. 제1 유로(101)에는 온도계(135), 밸브(136), 벤트밸브(133, 134)가 설치될 수 있다. 온도계(135)는 제1 유로(101)를 통해 유동하는 물의 온도를 측정한다. 밸브(136)는 수도미터(10)의 검사를 진행하는 동안 자동으로 개폐될 수 있다. 벤트밸브(133, 134)는 제1 유로(101) 중에 포함된 기포를 배출하는 역할을 한다. 제1 유로(101) 내에 기압이 있으면 벤트밸브(133, 134)를 통해 자동으로 배기 되도록 할 수 있다.

수도미터 장착부(130)는 제1 유로(101)에 설치되고 수도미터(10)를 검사할 때 수도미터(10)가 장착되는 부분이다. 본 실시예에서, 한꺼번에 여러 개의 수도미터(10)가 장착되어 검사할 수 있도록 수도미터 장착부(130)에는 수도미터(10)가 연결되는 수도미터 연결부(131)가 복수 개 설치된다.

도 3을 참조하면, 수도미터(10)는 수도미터 연결부(131)에 복수 개가 장착되어 있다. 이때, 수도미터(10)는 유입 방향과 유출 방향이 일치하도록 수도미터 연결부(131)에 장착되어야 한다.

수도미터(10)가 수도미터 연결부(131)에 장착되면, 실린더(132)를 전진시켜 수도미터(10)를 가압한다. 실린더(132)는 수도미터(10)가 수도미터 연결부(131)에 장착된 상태에서 수도미터(10)를 가압하여, 검사시에 수도미터(10)에서 누설이 발생하지 않도록 한다.

수도미터 장착부(130)의 후단에는 밸브(138)와 압력계(137)가 설치될 수 있다. 밸브(138)는 수도미터 장착부(130)의 후단을 잠그는 밸브로 수동으로 작동할 수 있다. 밸브(138)는 수도미터(10)를 교체하거나 장비를 정지시킬 때 사용할 수 있다. 압력계(137)는 물이 수도미터(10)를 통과한 후 얼마나 감압되었는지를 확인하는 용도로 사용된다.

수도미터(10)를 통과한 물은 복수의 분기 유로(102, 103, 104)를 통해 유동한다. 분기 유로(102, 103, 104)는 수도미터 장착부(130) 후단의 제1 유로(101)에서 복수 개로 분기된다.

분기 유로(102, 103, 104)는 예를 들어, 3개의 분기 유로로 구성될 수 있다. 각각의 분기 유로(102, 103, 104)에는 노즐(141, 151, 161), 개폐밸브(142, 152, 162), 차압계(143, 153, 163)가 설치될 수 있다.

각각의 노즐(141, 151, 161)은 직경을 다르게 하여 최소 유량에서 최대 유량까지의 변화에 적절히 대처할 수 있다. 예를 들어, 노즐(141)은 6φ의 직경을 갖고, 노즐(151)은 2φ의 직경을 갖고, 노즐(161)은 1.2φ의 직경을 가질 수 있다. 개폐밸브(142, 152, 162)는 컨트롤 밸브(170)와 연동되는 자동밸브로 구성될 수 있다. 차압계(143, 153, 163)는 각각의 분기 유로(102, 103, 104)에서 전단과 후단의 압력차를 측정한다.

제2 유로(109)는 복수의 분기 유로(102, 103, 104) 각각과 유체 연통되고 물이 유동한다. 컨트롤 밸브(170)는 제2 유로(109)에 설치되어 개도의 자동 조절이 가능하도록 구성된다. 제2 유로(109)는 중량탱크(180)와 연결되어, 제2 유로(109)를 통해 유동한 물은 중량탱크(180)로 수집된다.

또한, 컨트롤 밸브(170)와 병렬로 연결되고 제2 유로(109)와 연통되는 바이패스 배관(107)이 설치될 수 있다. 바이패스 배관(107)에는 하나 이상의 밸브(171, 172)가 설치될 수 있다. 밸브(171, 172)는 수동으로 유량을 조절하거나 개폐밸브(142, 152, 162)만으로 유량을 만들어 내기 어려울 때 사용한다.

수도미터(10)를 검사할 때는 최소 유량에서 최대 유량까지 검정 범위가 넓으므로, 유량의 변화에 따라 복수의 분기 유로(102, 103, 104) 중에서 노즐의 지름이 작은 분기 유로로 유동하거나 노즐의 지름이 큰 분기 유로로 유동할 수도 있다.

예를 들어, 수도미터(10)를 검사하는 유량이 적은 경우에는 개폐밸브(162)를 개방시켜 직경이 제일 작은 노즐(161)로 유동시키고, 개폐밸브(142, 152)는 폐쇄할 수 있다. 수도미터(10)를 검사하는 유량이 많은 경우에는 개폐밸브(142)를 개방시켜 직경이 제일 큰 노즐(141)로 유동시키고, 개폐밸브(152, 162)는 폐쇄할 수 있다. 또한, 수도미터(10)를 검사하는 유량이 더 많은 경우에는 2개 이상의 개폐밸브(142, 152, 162)를 개방시켜 2개 이상의 분기 유로(102, 103, 104)를 통해 물이 유동하도록 할 수 있다.

컨트롤 밸브(170)는 개폐밸브(142, 152, 162)의 개방 및 차압계(143, 153, 163)에서 측정된 압력에 따라 개도를 조절하여 분기 유로(102, 103, 104)를 통과한 물이 무리 없이 제2 유로(109)를 통해 유동할 수 있도록 한다. 컨트롤 밸브(170)는 입력된 전류에 따라서 개폐 정도를 조절하도록 구성할 수 있다.

컨트롤 밸브(170)는 차압계(143, 153, 163)의 출력에 따라 제어되는 피드백 제어 시스템으로 구성할 수 있다. 원하는 유량에 근접하면 컨트롤 밸브(170)를 고정시키고 수도미터(10)의 검사를 시작한다.

제2 유로(109)를 통해 유동한 물은 중량탱크(180)에 수집된다. 중량탱크(180)는 하단의 저울(184)에 의해 수집된 물의 중량 측정이 가능하게 구성된다. 중량탱크(180)는 종래에 사용되던 복수의 부피탱크를 대체하여 탱크의 크기 및 개수를 줄일 수 있게 한다. 또한, 중량탱크(180)는 물의 중량을 측정함으로써 최소 유량에서 적은 양의 물을 수집할 경우에도 충분한 측정 정확도를 유지할 수 있도록 하여 수도미터(10)의 검사 시간을 단축시킬 수 있다.

도 4를 참조하면, 중량탱크(180)는 본체(181), 저울(184), 연결부(185), 배수밸브(182) 등을 포함한다.

본체(181)는 제2 유로(109)를 통과한 물이 수집되는 부분이다. 본체(181) 내에는 칸막이(183)가 설치되어 본체(181) 내로 들어온 물의 유동을 최소화함으로써 저울(184)의 측정값이 빨리 수렴될 수 있도록 한다. 칸막이(183)는 평면도로 볼 때 십자 형태로 본체(181)를 가로지르도록 설치될 수 있다.

본체(181)에는 온도계(186)가 설치될 수 있다. 온도계(186)는 본체(181) 내부에 수집된 물의 온도를 측정한다. 본체(181)의 하부에는 배수밸브(182)가 설치되어 수도미터(10)의 검사가 끝난 후, 본체(181) 내부의 물을 배출할 수 있다. 배수밸브(182)를 통해 배출된 물은 다시 수조로 복귀될 수 있다.

저울(184)은 연결부(185)를 통해 본체(181)와 연결되고 본체(181) 내에 수집된 물의 무게를 측정한다. 저울(184)은 물의 무게를 측정하여 실질적으로 수도미터(10)를 통과한 물의 유량을 측정한다. 저울(184)의 측정값은 상부에 있는 디스플레이(도시안함)에 표시될 수 있다.

중량탱크(180)의 하부에는 지지대(187)와 이동바퀴(188)가 설치될 수 있다. 지지대(187)는 중량탱크(180)를 지지하여 고정할 수 있도록 한다. 이동바퀴(188)는 중량탱크(180)의 이동이 용이하도록 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수도미터 검사 장치(100)는 수도미터(10)를 통과한 물이 복수의 분기 유로(102, 103, 104)를 통해 유동할 수 있도록 하고 물의 유량에 따라 컨트롤 밸브(170)의 개도를 조절한다. 또한, 제2 유로(109)를 통과한 물의 중량탱크(180)로 수집되어 물의 중량을 측정함으로써 수도미터(10)를 통과한 물의 유량을 측정한다. 또한, 복수의 분기 유로(102, 103, 104)에 설치되는 노즐(141, 151, 161)의 지름을 다르게 함으로써 유량의 변화에 대처할 수 있다.

이는 종래에 여러 개가 사용되는 부피탱크를 대체하여 하나의 중량탱크(180)만으로 수도미터(10)의 검사가 가능하도록 함으로써 수도미터 검사 장치(100)의 크기를 줄이고, 충분한 정확도를 유지하면서 검사 시간을 단축시킬 수 있도록 한다.

또한, 펌프(110)로부터 토출된 물이 수집되는 수집탱크(120)에는 레벨 스위치(125)가 설치되어 수집탱크(120)의 수위에 따라 간헐적으로 펌프(110)가 작동하므로 에너지를 절감할 수 있다.

또한, 수집탱크(120)에는 내부의 압력을 조절하여 일정하게 유지시키기 위한 레귤레이터(127)가 설치되어 수도미터(10)의 유량에 따라 수집탱크(120) 내의 압력을 조절함으로써 검사의 정확도를 확보할 수 있다.

본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정 또는 변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.

100 : 수도미터 검사 장치
101 : 제1 유로
102, 103, 104 : 분기 유로
107 : 바이패스 배관
109 : 제2 유로
110 : 펌프
120 : 수집탱크
121 : 유입밸브
122 : 유출밸브
123 : 배수 밸브
124 : 레벨 게이지
125 : 레벨 스위치
126 : 압력계
127 : 레귤레이터
128 : 배기밸브
129 : 안전밸브
130 : 수도미터 장착부
131 : 수도미터 연결부
141, 151, 161 : 노즐
142, 152, 162 : 개폐밸브
143, 153, 163 : 차압계
171, 172 : 밸브
180 : 중량탱크
181 : 본체
182 : 배수 밸브
183 : 칸막이
184 : 저울
185 : 연결부

Claims

수도미터 검사 장치에 있어서,
물을 토출하는 펌프;
상기 펌프로부터 토출된 물이 수집되는 수집탱크;
상기 수집탱크에서 배출된 물이 유동하는 제1 유로;
상기 제1 유로에 설치되는 복수의 수도미터 장착부;
상기 수도미터 장착부 후단의 상기 제1 유로에서 분기되는 복수의 분기 유로;
상기 복수의 분기 유로 각각에 설치되는 개폐 밸브;
상기 복수의 분기 유로의 각각과 유체 연통되고 물이 유동하는 제2 유로;
상기 제2 유로에 설치되고 유량에 따라 개도의 자동 조절이 가능한 컨트롤 밸브;
상기 제2 유로를 통해 유동하는 물이 수집되고 저울에 의해 수집된 물의 중량 측정이 가능한 중량탱크;
를 포함하는 수도미터 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 분기 유로의 각각에는 물이 통과하는 노즐이 설치되고,
상기 각각의 노즐은 직경이 서로 다른 수도미터 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 수집탱크는,
상기 펌프와 작동 연결되어 상기 수집탱크 내의 수위가 하한 기준수위 이하로 떨어지면 상기 펌프를 가동시키고, 상한 기준수위 이상이 되면 상기 펌프를 정지시키도록 작동되는 레벨 스위치;
를 포함하는 수도미터 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수집탱크는,
내부 압력을 측정하는 압력계;
상기 압력계의 압력에 따라 공기의 공급에 의해 상기 수집탱크의 압력을 일정하게 유지하기 위한 레귤레이터;
를 더 포함하는 수도미터 검사 장치.
제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 컨트롤 밸브와 병렬로 연결되고 상기 제2 유로와 연통되는 바이패스 배관;
상기 바이패스 배관에 설치된 밸브;
를 더 포함하는 수도미터 검사 장치.