KR101433223B1 - 매연시험기용 측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매연시험기용 측정기에 관한 것으로, 매연시험기의 배기가스 흡입량을 용이하게 측정할 수 있도록, 차량용 매연시험기의 배기가스 흡입량 값 오류를 검사하는 매연시험기용 측정기에 있어서, 배기가스를 흡입하기 위한 매연시험기에 세팅된 음압에 의해 충진관에 충진된 유체가 상기 충진관 중앙에 수직으로 설치한 시험관측으로 유입시 단위시간당 유체의 수위변화량을 측정하는 검출부와, 상기 검출부를 통해 센싱된 유체의 수위 변화량을 체적량으로 환산하여 매연시험기의 배기가스 흡입량 값의 가변상태를 파악하여 외부로 표시하는 출력부로 이루어져, 편의성 및 정확도가 증가하는 효과가 있다.

Description

매연시험기용 측정기{Meter for soot test}

본 발명은 매연시험기용 측정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 매연시험기의 배기가스 흡입량을 용이하게 측정하고 표시할 수 있는 매연시험기용 측정기에 관한 것이다.

일반적으로, 디젤 엔진은 가솔린 엔진처럼 전기 착화를 하지 않고 고 압축에 의해 고온이 된 공기에 직접 연료를 분사하여 자연 착화시키는 것으로, 연료의 소비율이 적고 열효율이 높으며 연료의 인화점이 높은 경유의 사용으로 화재의 위험성이 적으며 대형 엔진의 제작이 가능하고 저가의 경유를 사용하는 경제적인 특징 으로 인하여 승용차로 개발되어 신속하게 보급되고 있다.

그러나, 디젤 엔진의 경우 착화지연이 길어지는 경우 노킹 현상이 발생하여 엔진의 출력을 저감시킴과 동시에 운전성을 저하시키게 되는 단점이 있으며, 경유의 불완전 연소에 의한 흑연의 발생으로 대기오염의 원인을 제공하고 있다.

흑연은 연소중에 국부적으로 산소가 부족하여 불완전 연소가 일어났을 때 발생하며 그을음이 배출됨으로 인하여 대기를 오염시키고 스모그의 원인이 되거나 시계를 저하시키는 원인이 된다.

디젤엔진은 가솔린 엔진과 달리 운전상태가 변화해도 연소실 중에 흡입되는 공기의 양은 거의 일정한 양을 유지하게 되므로 고부하 또는 가속할 때와 변속단이 중립에 위치되고 차속이 '0'을 유지하는 상태에서 가속페달의 개도율이 급변하여 연료 분사량이 많은 경우에 불완전 연소를 일으키며 흑연을 발생한다.

특히 경유자동차에서 주로 발생하는 미세먼지는 호흡기에 쉽게 침투하여 폐에 흡착됨으로써 기관지 영향과 폐기능을 저하시키고, 폐암 발생을 증가시키는 요인이 되는 것으로 알려지고 있어 이에 대한 저감대책이 시급한 실정이다.

따라서, 환경부에서는 자동차 배출가스로 인한 대기오염을 줄이기 위하여 저공해차량 개발·지원, 제작차 및 운행자동차 배출허용기준 강화, 경유 차량 매연후처리장치 평가 및 개발·보급, 운행경유차 배출가스 줄이기 사업, 자동차와 연료의 최적화 사업(Auto/Oil Program), 특수차량에 대한 배출가스 관리 확대, 운행중인 자동차배출가스 정밀검사 확대·시행, 자동차용 연료의 품질기준 강화, 공회전 억제, 결함시정제도의 강화, 자동차 배출가스 자기진단시스템(OBD) 도입, 배출가스 정기검사·수시점검 강화 등 다각적인 정책을 추진하고 있다.

우리나라의 자동차 배출가스 규제는 1980년 환경청의 발족으로 규제가 시작되었고, 1987년 7월에는 제작자동차에 대하여 당시 미국과 일본 등의 선진국에서 적용하고 있던 휘발유승용차에 대한 배출가스 규제제도를 도입하였다. 1995년 12월에 「대기환경보전법」을 개정하여 환경기준을 초과하였거나 초과할 우려가 있는 지역으로써 대기질 개선이 필요하다고 인정되는 지역을 대기환경규제지역으로 지정할 수 있도록 하였고, 동 규정에 근거하여 1997년 7월에 지역 대기오염도가 환경기준의 80% 이상인 서울, 인천, 경기도 15개시를 대기환경규제지역으로 지정·고시하였으며, 1999년 12월 1일 부산, 대구, 광양만권을 추가하여 대기환경 규제지역으로 지정·고시하여 중점관리토록 하였다.

따라서 운행자동차에 대한 엄격한 관리를 통하여 배출가스 관련부품의 고장 또는 노후로 인해 배출가스를 과도하게 배출하는 차량을 정확하게 선별하여 철저한 정비·점검 유도를 목적으로 운행차 배출가스 관리제도가 시행되고 있다.

상기와 같은 배출가스를 검사하는 매연시험으로는 여지반사식을 이용한다. 상기 여지반사식 자동차매연시험기는 자동차의 매연을 330cc 흡입하여 필터여지에 걸러지는 매연입자를 측정한다.

이러한, 매연시험기는 정기적인 정밀도검사를 시행한다.

기존의 정밀도 검사는 도 1에 도시한 바와 같이 일정량의 물이 담긴 충진관 3에 시험관 2의 일측을 담그고 매연시험기 1에서 매연 프로브에만 개방된측과 시험관 2의 타측을 연결하여 프로브를 통해 진공 흡입된 물의 흡입량을 시험관에 표기한 눈금을 통해 흡입오차를 확인한다. 총 흡입은 3회를 실시하여 각각의 흡입량과 흡입오차, 흡입시간을 계측한다. 이는 모두 육안과 계측 타이머를 통해 수기 평균값 도출을 통해서 진행된다.

상기와 같은 정밀도 검사는 흡입량을 육안으로 확인해야 하기 때문에 정밀도가 떨어지는 문제점이 있다.

또한, 흡입량 측정값과 평균값을 별도의 수기 작업해야하는 불편함이 있다.

본 발명이 해결하고자 하는 과제는 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 매연시험기의 배기가스 흡입량을 용이하게 측정할 수 있는 매연시험기용 측정기를 제공하는 데 있다.

또한, 본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는 측정된 흡입량 데이터를 전자적으로 환산하여 외부로 출력하도록 하는 데 있다.

이와 같은 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 차량용 매연시험기의 배기가스 흡입량 값 오류를 검사하는 매연시험기용 측정기에 있어서, 배기가스를 흡입하기 위한 매연시험기에 세팅된 음압에 의해 충진관에 충진된 유체가 상기 충진관 중앙에 수직으로 설치한 시험관측으로 유입시 단위시간당 유체의 수위변화량을 측정하는 검출부와, 상기 검출부를 통해 센싱된 유체의 수위 변화량을 체적량으로 환산하여 매연시험기의 배기가스 흡입량 값의 가변상태를 파악하여 외부로 표시하는 출력부로 이루어진 것을 그 기술적 구성상의 기본 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 검출부는, 내부에 유체가 충진되는 충진관과, 상기 충진관에 충진된 유체가 유입되는 인입공이 하부에 관통된 시험관과, 상기 시험관의 상부에 설치되어 상기 매연시험기와 시험관을 연결하는 연결관과, 상기 시험관의 상부에 설치되어 유체의 수위 변화량을 초음파로 측정하는 센서로 이루어진 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따르면, 상기 출력부는, 상기 검출부를 통해 측정된 체적량을 외부로 표시하는 표시창을 마련하되, 상기 표시창에는 상기 시험관측에 유입되는 유체가 최고 수위값까지 소요되는 시간을 표시하는 시간표시부와, 상기 시험관측에 유입된 유체의 최고 수위값을 체적량으로 환산한 값을 표시하는 흡입량표시부와, 상기 시험관측에 유입된 유체가 최고흡입 후 누설되는 양을 표시하는 누설량표시부와, 상기 단위시간당 유체 수위변화율의 측정검사를 반복되게 진행한 상태를 표시하는 세트별진행부와, 상기 시험관측에 유입되는 유체가 최고 수위값까지 소요되는 시간, 흡입량, 누설량의 평균값을 표시하는 평균값산출부로 이루어진 것을 특징으로 한다.

상술한 바와 같이, 본 발명의 매연시험기용 측정기는 배기가스를 흡입하기 위한 매연시험기에 세팅된 음압에 의해 시험관측으로 유입시 단위시간당 유체의 수위변화량을 측정하는 검출부와, 상기 검출부를 통해 센싱된 배기가스 흡입량 값의 가변상태를 파악하여 외부로 표시하는 출력부로 이루어져, 매연시험기의 배기가스 흡입량을 용이하게 측정할 수 있는 매연시험기용 측정기를 제공하여, 편의성 및 정확도가 증가하는 효과가 있다.

또한, 본 발명의 매연시험기용 측정기는 상기 검출부를 통해 측정된 체적량을 외부로 표시하는 표시창을 통해, 측정된 흡입량 데이터를 전자적으로 환산하여 외부로 출력하도록 하여, 별도의 계산 및 수기로 적어야 하는 불편함이 감소하는 효과가 있다.

도 1은 종래의 매연시험기용 측정기를 나타낸 단면도.
도 2는 본 발명인 매연시험기용 측정기를 나타낸 단면도.
도 3은 본 발명인 매연시험기용 측정기의 표시창을 나타낸 부분확대도.
도 4와 도 5는 본 발명인 매연시험기용 측정기를 작동상태를 나타낸 단면도.

이하 본 발명에 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시 예를 상세히 설명하기로 한다.

우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않기 위하여 생략한다.

도 1은 종래의 매연시험기용 측정기를 나타낸 단면도이고, 도 2는 본 발명인 매연시험기용 측정기를 나타낸 단면도이며, 도 3은 본 발명인 매연시험기용 측정기의 표시창을 나타낸 부분확대도이고, 도 4와 도 5는 본 발명인 매연시험기용 측정기를 작동상태를 나타낸 단면도이다.

먼저, 도 2 내지 도 3에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 매연시험기용 측정기 10의 구성상태를 살펴보면, 차량용 매연시험기 1의 배기가스 흡입량 값 오류를 검사하는 매연시험기용 측정기에 있어서, 상기 매연시험기 1에 흡입된 배기가스의 흡입량을 측정하는 검출부 100와, 상기 검출부 100를 통해 센싱된 유체의 수위 변화량을 외부로 표시하는 출력부 200로 이루어진다.

본 발명에 따른 매연시험기용 측정기 10에 대하여 보다 상세하게 살펴보면 다음과 같다.

도 2를 참조하면, 본 발명의 바람직한 일 실시 예에 따른 매연시험기용 측정기 10 중 검출부 100는 충진관 110, 시험관 120, 연결관 123, 센서 130로 이루어져 있다.

먼저, 충진관 100은 유체가 내부에 충진되는 공간이 형성되어 있다. 이러한, 공간에 충진되는 유체는 진공상태에 따라 가변가능한 재질은 가능하나 물을 사용하는 것이 바람직하다. 더불어, 충진관 110의 상부를 일부 개구시켜 기압차를 조절할 수 있도록 한다.

또한, 충진관 110 중앙에 시험관 120을 설치한다. 이때, 시험관 120을 충진관 110의 수직으로 설치한다. 이러한, 시험관 120은 관형상으로 충진관 110에 충진된 유체가 시험관 120으로 유입된다.

아울러, 시험관 120의 하부에 하나 이상의 인입공 121을 관통시킨다. 이러한, 인입공 121을 통해 충진관 110에 충진되어 있던 유체가 시험관 120에 유입된다.

상기, 충진관 110과 시험관 120의 재질은 아크릴이 적합하나 이러한 재질에 국한된 것은 아니다. 또한, 충진관 110과 시험관 120의 상부와 하부를 마감하는 재질은 알루미늄이 적합하나 이러한 재질에 국한된 것은 아니다.

더불어, 시험관 120의 상부에는 연결관 123이 설치되어 있다. 이러한, 연결관 123은 매연시험기 1와 시험관 120을 연결한다. 나아가, 상기 시험관 120의 상부에는 센서 130를 설치한다. 이러한, 센서 130는 초음파를 이용하여 시험관 120의 유체의 수위 변화량을 측정한다.

결국, 본 발명의 매연시험기용 측정기 10는 배기가스를 흡입하기 위한 매연시험기 1에 세팅된 음압에 의해 시험관 120측으로 유입시 단위시간당 유체의 수위변화량을 측정하는 검출부 100와, 상기 검출부 100를 통해 센싱된 배기가스 흡입량 값의 가변상태를 파악하여 외부로 표시하는 출력부 200로 이루어져, 매연시험기 1의 배기가스 흡입량을 용이하게 측정할 수 있는 매연시험기용 측정기를 제공하여, 편의성 및 정확도가 증가한다.

한편, 출력부 200는 표시창 210, 버튼 220, 배터리 230로 이루어져 있다.

이러한, 출력부 200는 검출부 100를 통해 센싱된 유체의 수위 변화량을 체적량으로 환산하여 매연시험기 1의 배기가스 흡입량 값의 가변상태를 파악하여 외부로 표시한다.

먼저, 표시창 210은 검출부 100를 통해 측정된 체적량을 외부로 표시한다. 여기서, 표시창 210은 도 3에 도시한 바와 같이 시간표시부 211, 흡입량표시부 213, 누설량표시부 215, 세트별진행부 217, 평균값산출부 219로 나누어진다.

이때, 시간표시부 211는 상기 시험관 120측에 유입되는 유체가 최고 수위값까지 소요되는 시간을 표시한다. 더불어, 흡입량표시부 213는 상기 시험관 120측에 유입된 유체의 최고 수위값을 체적량으로 환산한 값을 표시한다. 아울러, 누설량표시부 215는 상기 시험관 120측에 유입된 유체가 최고흡입 후 누설되는 양을 표시한다. 덧붙여, 세트별진행부 217는 상기 단위시간당 유체 수위변화율의 측정검사를 반복되게 진행한 상태를 표시한다. 나아가, 평균값산출부 219는 상기 시험관 120측에 유입되는 유체가 최고 수위값까지 소요되는 시간, 흡입량, 누설량의 평균값을 표시한다.

결국, 본 발명의 매연시험기용 측정기 10는 상기 검출부 100를 통해 측정된 체적량을 외부로 표시하는 표시창 210을 통해, 측정된 흡입량 데이터를 전자적으로 환산하여 외부로 출력하도록 하여, 별도의 계산 및 수기로 적어야 하는 불편함이 감소한다.

본 발명에 따른 매연시험기용 측정기 10에 작용을 살펴보면 다음과 같다.

특히, 도 4와 도 5에 도시한 바와 같이 먼저, 매연시험기용 측정기 10의 버튼을 조작하여 유체를 0점에 맞춘다. 그리고 매연시험기 1를 가동시켜 유체가 0점으로 부터 W길이만큼 상승되도록 한다. 이때, W길이는 체적량이 330cc 만큼 상승해야 함이 적합하다. 이러한, 시험방법을 반복적으로 시행함으로 인해 매연시험기 1의 흡입량 값 오류를 용이하게 검사할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경할 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
1 : 매연시험기
10 : 매연시험기용 측정기
100 : 검출부 110 : 충진관
120 : 시험관 121 : 인입공
123 : 연결관 130 : 센서
200 : 출력부 210 : 표시창
211 : 시간표시부 213 : 흡입량표시부
215 : 누설량표시부 217 : 세트별진행부
219 : 평균값산출부 220 : 버튼
230 : 배터리

Claims (3)

1. 차량용 매연시험기의 배기가스 흡입량 값 오류를 검사하는 매연시험기용 측정기에 있어서,
   배기가스를 흡입하기 위한 매연시험기에 세팅된 음압에 의해 충진관에 충진된 유체가 상기 충진관 중앙에 수직으로 설치한 시험관측으로 유입시 단위시간당 유체의 수위변화량을 측정하는 검출부와,
   상기 검출부를 통해 센싱된 유체의 수위 변화량을 체적량으로 환산하여 매연시험기의 배기가스 흡입량 값의 가변상태를 파악하여 외부로 표시하는 출력부로 이루어지되,
   상기 검출부는,
   내부에 유체가 충진되는 충진관과, 상기 충진관에 충진된 유체가 유입되는 인입공이 하부에 관통된 시험관과, 상기 시험관의 상부에 설치되어 상기 매연시험기와 시험관을 연결하는 연결관과, 상기 시험관의 상부에 설치되어 유체의 수위 변화량을 초음파로 측정하는 센서로 이루어진 것을 특징으로 하는 매연시험기용 측정기.
   
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,
   상기 출력부는,
   상기 검출부를 통해 측정된 체적량을 외부로 표시하는 표시창을 마련하되,
   상기 표시창에는 상기 시험관측에 유입되는 유체가 최고 수위값까지 소요되는 시간을 표시하는 시간표시부와,
   상기 시험관측에 유입된 유체의 최고 수위값을 체적량으로 환산한 값을 표시하는 흡입량표시부와,
   상기 시험관측에 유입된 유체가 최고흡입 후 누설되는 양을 표시하는 누설량표시부와,
   상기 단위시간당 유체 수위변화율의 측정검사를 반복되게 진행한 상태를 표시하는 세트별진행부와,
   상기 시험관측에 유입되는 유체가 최고 수위값까지 소요되는 시간, 흡입량, 누설량의 평균값을 표시하는 평균값산출부로 이루어진 것을 특징으로 하는 매연시험기용 측정기.

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