KR101445533B1 - System for measuring suspended solids using multi-sensors - Google Patents

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KR101445533B1
KR101445533B1 KR1020130064895A KR20130064895A KR101445533B1 KR 101445533 B1 KR101445533 B1 KR 101445533B1 KR 1020130064895 A KR1020130064895 A KR 1020130064895A KR 20130064895 A KR20130064895 A KR 20130064895A KR 101445533 B1 KR101445533 B1 KR 101445533B1
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서인호
최연규
박규성
지은정
박인규
김권석
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대윤계기산업 주식회사
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    • C12Q1/00Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions
    • C12Q1/02Measuring or testing processes involving enzymes, nucleic acids or microorganisms; Compositions therefor; Processes of preparing such compositions involving viable microorganisms
    • C12Q1/04Determining presence or kind of microorganism; Use of selective media for testing antibiotics or bacteriocides; Compositions containing a chemical indicator therefor
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Abstract

An embodiment of the present invention relates to a system for measuring suspended solids using multi-sensors. The purpose of the present invention is to simultaneously measure the turbidity of sample water, suspended solids, and high concentration by using multi-sensors. To this end, the system according to an embodiment of the present invention comprises: a controller which displays measured values; a transmitting unit which is equipped with a PCB substrate in order to wirelessly transmit electric signals to the controller; a support unit which is coupled with the transmitting unit; a cell block unit which is coupled with the support unit; a sensor unit which is coupled respectively with at least three sensor holes linearly formed on the bottom surface of the cell block unit so as to irradiate infrared rays and receive light when sample water is fed and flowed into the internal space of the cell block unit so that the turbidity of the sample water, suspended solids, and high concentration can be measured; and a wiper-shaped washing unit which is coupled with the cell block unit so as to remove foreign material sticking on the sensor unit. The sensor unit comprises: a light-emitting sensor which is coupled sequentially with the three sensor holes linearly formed on the bottom surface of the cell block unit; a first light receiving sensor; and a second light receiving sensor. The first light receiving sensor and second light receiving sensor are disposed so that the central axes thereof are respectively 45 degrees and 90 degrees.

Description

멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템{SYSTEM FOR MEASURING SUSPENDED SOLIDS USING MULTI-SENSORS}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a system for measuring suspended solids,

본 발명의 일 실시예는 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템에 관한 것이다.
An embodiment of the present invention relates to a suspended solids measurement system using a multi-sensor.

일반적으로 부유물질(浮游物質, suspended solids)이란, 입자 지름이 2mm 이하로 물에 용해되지 않는 물질로 오염된 물의 수질을 표시하는 지표를 말하며 대표적으로 현탁고형물(懸濁固形物)이라고도 한다. Suspended solids (suspended solids) are indicators of water quality of water contaminated with substances that are 2mm or less in particle diameter and are not soluble in water. They are also commonly referred to as suspended solids.

아울러, 도시폐수공장 폐수 중에는 유기질 및 무기질의 고형물이 현탁상태로 포함되어 있는 현탁 상태로 하천, 호소, 해역 등의 자연수역에 방류되면 물의 탁도를 높이고 외관을 더럽히며, 생물이 분해 가능한 유기물질인 용존산소를 감소시키는 등 자연수질을 오염시킨다.In addition, wastewater from municipal wastewater plants is suspended in a suspended state containing solids of organic matter and inorganic matters and is discharged into natural waters such as rivers, lakes, and waters, thereby raising the turbidity of water, defiling the appearance, Contaminating natural water quality such as reducing dissolved oxygen.

그리고, 부유물질을 크게 두 가지로 분류하면 첫째로, MLSS(Mixed Liquid Supended Solids)는 활성오니 부유물질 또는 폭기조 혼합액의 부유물질을 약칭하는 폭기조내의 미생물을 말하며, 활성오니량의 지표로 이용되는 폐수처리시설의 중요한 인자이다.Firstly, MLSS (Mixed Liquid Supended Solids) refers to microorganisms in an aeration tank, which is abbreviated as suspended solids of activated sludge suspended solids or aeration tank mixed solution, and is used as an indicator of the amount of activated sludge It is an important factor of the treatment facility.

아울러, MLSS는 활성오니법의 폭기조내의 미생물량 또는 생물학적 활성을 갖는 오니량을 표시하는 지표이다. 단위는 ppm 또는 mg/l로 표시한다. 혼합액의 부유물질인 무기성 부유물 또는 생물활성이 없는 유기성 부유물이 계량되는 MLSS는 엄밀히 폭기조내 생명체의 양을 표시하는 것은 아니다. 그러나 측정이 간단하고 생명체량의 개략치를 알게되어 활성오니법의 오니관리상 필요한 지표이다. 더욱이 폭기조내의 생물 존재량을 정확히 나타내는 지표로서 MLVSS(Miguor Volatile Suspended Solids)가 사용되는 경우도 있다.In addition, MLSS is an indicator for indicating the amount of microorganisms or the amount of sludge having biological activity in the aeration tank of the activated sludge process. The unit is expressed in ppm or mg / l. The MLSS, in which the suspended solids of the mixed liquor, or the organic suspended solids without biological activity, are metered, does not strictly indicate the amount of living organisms in the aeration tank. However, it is easy to measure, and it is necessary to know the approximate value of the amount of living organisms and is an index necessary for the sludge management of the activated sludge process. Furthermore, there are cases where MLVSS (Miguor Volatile Suspended Solids) is used as an index accurately indicating the abundance of living things in the aeration tank.

또한, MLSS는 활성 오니 처리 공정에서 폭기조 중의 부유물질농도로서, 주로 활성 오니(폭기조 중에서 생긴 활성 오니와 침전지로부터의 반송 오니의 혼합 오니)로 표준 활성 오니법의 경우 MLSS는 1,400~2,000ppm으로 운전되고 있다.The MLSS is an activated sludge (mixed sludge of activated sludge generated from aeration tank and return sludge from a settling tank) as the concentration of suspended solids in the aeration tank in the activated sludge treatment process. In the case of the standard activated sludge method, MLSS is operated at 1,400 to 2,000 ppm .

둘째로, SS(Suspended Solids)는 입경 2mm이하의 것으로 물에 용해되지 않고 수중에 현탁되어 있는 유기물 및 유기물을 함유하는 고형물질을 말하며, 시료를 공극이 0.1%인 여과지를 사용하여 여과시킬 때 여과되지 않는 부유물질을 지칭하는 것이다. 즉, Suspended Solids 또는 현탁물질이라고 하며 지표로 ㎎/l로 표시한다.Second, SS (Suspended Solids) refers to a solid material containing particles of organic matter and organic matter suspended in water without a particle size of less than 2 mm. When the sample is filtered using 0.1% pore filter paper, Which is a non-volatile substance. It is called Suspended Solids or Suspended Solids and is indicated as mg / l as an indicator.

이러한, MLSS와 SS의 차이점은 간단히 살펴보면 MLSS는 폭기조 내의 미생물량 또는 생물학적 활성을 갖는 오니량을 표시하는 지표로 사용되고, 오니관리상 필요한 지표인, 반면 SS는 현탁물질의 지표로 사용되는 것이다.The difference between MLSS and SS is briefly mentioned, and MLSS is used as an indicator for the amount of sludge having microorganism amount or biological activity in the aeration tank and is an index necessary for sludge management, whereas SS is used as an indicator of suspended matter.

그리고, 종래의 부유물질 측정법은 현장 온라인형태의 방식으로 시료를 여과시켜서 고형물을 포집하고 건조시킨 후, 그 전후의 무게차에 의해서 고형물의 농도를 구하고 mg/l 또는 ppm으로 나타내는 기초적인 방법으로 측정되고 있다.In the conventional suspended solids measurement method, the sample is filtered by a method of on-line on-line type, and the solids are collected and dried, and the concentration of the solids is determined by the difference in weight between before and after the measurement. .

이러한, 측정 장비는 자체부피가 크고 복잡한 문제점이 있으며, MLSS와 SS를 각각 측정하기 위해 각기 기능을 갖는 측정기기만을 사용하여야 하는 교체의 번거로운 문제점이 있으며, 측정을 위해 발광센서와 수광센서가 결합된 셀블록이 일체형으로 구성되어 고장이나 파손으로 인한 교체나 수리가 어려울 뿐만 아니라 이에 따른 교체 비용이 증가되는 문제점이 있었다.In order to measure the MLSS and the SS separately, there is a cumbersome problem of replacing the measuring instrument, which requires the use of a measuring instrument having a different function. In order to measure the measurement, a combination of a light emitting sensor and a light receiving sensor It is difficult to replace or repair the cell block due to failure or breakage, and the replacement cost increases accordingly.

또한, 다른 방식의 부유물질 측정법은 휴대가 가능한 프로브 방식으로 구성요소가 일체형으로 구성되어 고장으로 인한 수리가 불가능한 문제점이 있으며, MLSS와 SS를 동시에 측정가능하여 편리한 점은 있으나 각각을 측정하는 데는 제한적일 수 있다는 문제점이 있고, 아울러 이러한 측정을 위하여 별도의 기구물을 이용하여 고정해야 하는 문제점이 있었다.
In addition, other methods for measuring suspended solids are portable, probe-based, and have a problem in that they can not be repaired due to malfunctions because they are composed of a single component. Although it is convenient to measure MLSS and SS at the same time, There is a problem that it is necessary to use a separate mechanism for the measurement.

등록특허공보 제10-0643175호 '온라인 부유물질 농도 측정센서장치'Registered Patent Publication No. 10-0643175 'On-line suspended matter substance concentration sensor device' 등록특허공보 제10-0899418호 '온라인 부유물질 측정기'Registered Patent Publication No. 10-0899418 'On-line suspended solids measuring device'

본 발명의 목적은 적어도 세개의 센서를 포함한 멀티센서를 이용하여 시료수의 탁도, 부유물질 및 고농도를 동시에 모두 측정가능한 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템을 제공하는 데 있다.An object of the present invention is to provide a suspended solids measurement system using a multi-sensor capable of simultaneously measuring turbidity, suspended matter and high concentration of a sample water using a multi-sensor including at least three sensors.

또한, 본 발명의 다른 목적은 시료수의 농도값에 해당되는 미리 설정된 단계별 기전력값을 기초로 수광센서로부터 측정되는 시료수의 농도값에 해당되는 기전력 값을 이용하여 시료수의 농도값을 측정할 수 있도록 한 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템을 제공하는 데 있다.Another object of the present invention is to measure the concentration value of the sample water using the electromotive force value corresponding to the concentration value of the sample water measured from the light receiving sensor based on the pre-set stepped electromotive force value corresponding to the concentration value of the sample water The present invention relates to a system for measuring suspended solids using a multi-sensor.

본 발명의 또 다른 목적은, 제1 수광센서가 발광센서로부터 시료수에 산란되는 적외선을 수광하여 탁도, SS(부유물질), MLSS의 측정값에 해당하는 신호를 생성하고, 제2 수광센서가 발광센서로부터 시료수에 산란되는 적외선을 수광하여 탁도의 측정값에 해당하는 신호를 생성하도록 한 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템을 제공하는 데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method and an apparatus for measuring the amount of scattered light, which comprises a first light receiving sensor that receives infrared rays scattered by the sample water from a light emitting sensor, generates signals corresponding to measured values of turbidity, SS (suspended matter) The present invention provides a floating matter measurement system using a multi-sensor that receives infrared rays scattered in a sample water from a light emission sensor to generate a signal corresponding to a measured value of turbidity.

본 발명의 또 다른 목적은, 기준농도값 설정부에 저장된 기준농도값을 기준으로 제1 내지 제3 증폭부의 3개의 채널을 순차적으로 읽어 증폭비가 높은 채널에서 읽고 있는 값이 상승하여 읽을 수 있는 한계를 넘어가면, 증폭비가 낮은 다음 채널로 입력 포트를 변경하도록 한 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템을 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a method and apparatus for reading three channels of a first to a third amplifying unit sequentially based on a reference concentration value stored in a reference concentration value setting unit, The input port is changed to the next channel having a low amplification ratio.

본 발명의 또 다른 목적은, 시료수의 농도에 따라 산란되어 입력되는 광을 증폭비가 3단계로 다른 각각의 채널(즉, 제1 내지 제3 증폭부)로 자동적으로 입력시킬 수 있도록 한 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템을 제공하는데 있다.
It is still another object of the present invention to provide a multi-sensor which can automatically input the light that is scattered and input according to the concentration of the sample water into each of the channels (i.e., the first to third amplifying units) And the like.

본 발명의 일 실시예에 의한 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템은 측정값을 표시하는 컨트롤러와, 상기 컨트롤러에 무선방식으로 전기적 신호를 송신하도록 PCB 기판이 구비된 송신부와, 상기 송신부에 결합되는 지지부와, 상기 지지부에 체결되는 셀블록부와, 상기 셀블록부의 내측공간으로 시료수가 유입 및 유동 될 때 적외선을 발광한 후 수광하여 시료수의 탁도, 부유물질 및 고농도를 측정하도록 상기 셀블록부의 하면에 일직선상으로 형성된 적어도 세 개의 센서홀에 각각 결합되는 센서부와, 상기 셀블록부에 결합되어 상기 센서부에 침착되어진 이물질을 제거하기 위한 와이퍼 형태의 세정부로 이루어진 부유물질 측정시스템에 있어서, 상기 센서부는 상기 셀블록부의 하면에 일직선상으로 형성된 적어도 세 개의 센서홀에 순서대로 결합되는 발광센서, 제1 수광센서 및 제2 수광센서를 포함하되, 상기 발광센서에 대하여 상기 제1 수광센서 및 제2 수광센서는 각각의 중심축이 45도 및 90도를 형성하도록 배치될 수 있다.A suspended solids measurement system using a multi-sensor according to an embodiment of the present invention includes a controller for displaying a measured value, a transmitter having a PCB substrate for transmitting an electric signal wirelessly to the controller, And a control unit for controlling the operation of the cell block unit so as to measure the turbidity, suspended matter, and high concentration of the sample water by receiving infrared rays after receiving the infrared rays when the sample water flows into and flows into the inner space of the cell block unit, A sensor unit coupled to at least three sensor holes formed in a straight line on the sensor unit, and a wiper-type cleaner coupled to the cell block unit to remove foreign substances deposited on the sensor unit, The sensor unit may include at least three sensor holes formed in a straight line on the lower surface of the cell block unit, The first light receiving sensor and the second light receiving sensor with respect to the light emitting sensor may be arranged so that the respective central axes thereof form 45 degrees and 90 degrees with respect to the light emitting sensor .

상기 PCB 기판은 상기 시료수의 농도값에 해당되는 단계별 기전력값이 서로 증폭비를 달리하여 설정되어 있고, 상기 제1 수광센서 및 제2 수광센서로부터 측정되는 시료수의 농도값에 해당되는 기전력값을 상기 단계별 기전력값을 기초로 판독하여 상기 시료수의 농도값을 측정할 수 있다.Wherein the PCB substrate is set to have different amplification ratios of the electromotive force values corresponding to the concentration values of the sample water and the electromotive force values corresponding to the concentration values of the sample water measured from the first light receiving sensor and the second light receiving sensor Can be read based on the stepwise electromotive force value and the concentration value of the sample water can be measured.

상기 발광센서, 제1 수광센서 및 제2 수광센서는 0.5mm 내지 3.0mm 중 어느 하나의 동일간격으로 배치될 수 있다.The light-emitting sensor, the first light-receiving sensor, and the second light-receiving sensor may be disposed at equal intervals of any one of 0.5 mm to 3.0 mm.

상기 PCB 기판은, 상기 제1 수광센서로부터 측정된 기전력값을 각각 증폭비가 다른 복수의 단계로 증폭하는 제1 내지 제3 증폭부; 상기 제1 내지 제3 증폭부로부터 증폭된 기전력값에 대한 각각의 신호를 필터링하는 제1 필터부; 상기 제2 수광센서로부터 측정된 기전력값을 각각 증폭비가 다른 복수의 단계로 증폭하는 제4 내지 제6 증폭부; 상기 제4 내지 제6 증폭부로부터 증폭된 기전력값에 대한 각각의 신호를 필터링하는 제2 필터부; 상기 시료수의 농도값에 해당되는 단계별 기전력값이 설정되어 있는 기준농도값 설정부; 및 상기 제1 및 제2 필터부로부터 필터링된 기전력값을 상기 단계별 기전력값에 기초하여 연산함으로써 상기 시료수의 농도값을 측정하는 농도값 연산부를 포함할 수 있다.Wherein the PCB substrate includes first to third amplifiers for amplifying the electromotive force values measured by the first light receiving sensor in a plurality of stages in which amplification ratios are different from each other; A first filter unit for filtering each signal of the electromotive force value amplified by the first to third amplifying units; Fourth to sixth amplifiers for amplifying the electromotive force values measured by the second light receiving sensor by a plurality of steps, each of which has an amplification ratio different from that of the first amplification ratio; A second filter unit for filtering each signal of the electromotive force value amplified by the fourth to sixth amplification units; A reference concentration value setting unit for setting a stepwise electromotive force value corresponding to a concentration value of the sample water; And a concentration value calculator for calculating a concentration value of the sample water by calculating an electromotive force value filtered from the first and second filter units based on the stepwise electromotive force value.

상기 농도값 연산부는 상기 제1 내지 제3 증폭부 또는 제4 내지 제6 증폭부 각각의 채널을 통과하는 신호를 순차적으로 읽어 증폭비가 높은 채널에서 읽고 있는 시료수의 기전력값이 상승하여 읽고 있는 한계치를 넘어가게 되면, 상대적으로 낮은 증폭비를 가지는 다음 채널로 변경하여 읽을 수 있다.The concentration value calculation unit sequentially reads the signals passing through the channels of the first to third amplification units or the fourth to sixth amplification units so that the value of the electromotive force of the number of samples to be read in a channel having a high amplification ratio rises, , It is possible to read and change to the next channel having a relatively low amplification ratio.

상기 센서부는 상기 셀블록부에 결합되어 상기 시료수의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고, 상기 농도값 연산부는 상기 온도센서로부터 측정된 시료의 온도값과 상기 연산된 시료의 농도값을 상기 컨트롤러로 전송할 수 있다.
Wherein the sensor unit further comprises a temperature sensor coupled to the cell block unit and measuring a temperature of the sample water, wherein the concentration value calculator calculates a concentration value of the sample and a temperature value of the sample measured from the temperature sensor, Can be transmitted to the controller.

본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템은 일직선상으로 하나의 발광센서와 두 개의 수광센서를 발광센서에 대하여 수광센서가 45도 및 90도가 되도록 배치하고, 시료수의 농도값에 해당되는 미리 설정된 단계별 기전력값을 기초로 수광센서로부터 측정되는 시료수의 농도값에 해당되는 기전력값을 이용하여 시료수의 농도값을 측정함으로써, 시료수의 탁도, 부유물질 및 고농도를 동시에 측정가능하도록 할 수 있다.In the floating material measurement system using the multi-sensor according to an embodiment of the present invention, one light-emitting sensor and two light-receiving sensors are arranged in a line so that the light-receiving sensors are arranged at 45 degrees and 90 degrees, The concentration of the sample water is measured by using the electromotive force value corresponding to the concentration value of the sample water measured from the light receiving sensor based on the preset stepped electromotive force value corresponding to the value, Measurement can be made possible.

또한, 본 발명은 제1 수광센서가 발광센서로부터 시료수에 산란되는 적외선을 수광하여 탁도, SS(부유물질), MLSS의 측정값에 해당하는 신호를 생성하고, 제2 수광센서가 발광센서로부터 시료수에 산란되는 적외선을 수광하여 탁도의 측정값에 해당하는 신호를 생성하도록, 발광센서에 대하여 일직선상으로 제1 및 제2 수광센서를 서로 다른 각도로 배치하여, 탁도와 SS(부유 물질의 농도) 및 고 농도계 값의 측정을 동시 또는 선택적으로 측정할 수 있다.Further, the present invention is characterized in that the first light receiving sensor receives infrared rays scattered by the sample water from the light emitting sensor to generate a signal corresponding to the measured values of turbidity, SS (floating substance) and MLSS, and the second light receiving sensor The first and second light receiving sensors are arranged at mutually different angles with respect to the light emitting sensor so that a signal corresponding to the measured value of turbidity is received by receiving the infrared rays scattered in the sample water and the turbidity and the SS Concentration) and high densitometer values can be measured simultaneously or selectively.

또한, 본 발명은 농도값 연산부가 기준농도값 설정부에 저장된 기준농도값을 기준으로 제1 내지 제3 증폭부의 3개의 채널을 순차적으로 읽어 증폭비가 높은 채널에서 읽고 있는 값이 상승하여 읽을 수 있는 한계를 넘어가면, 증폭비가 낮은 다음 채널 입력 포트를 변경하는 방식을 사용하여 저 농도와 고 농도를 자동적으로 읽어 측정할 수 있다.In the present invention, the concentration value calculation unit sequentially reads the three channels of the first to third amplification units on the basis of the reference concentration value stored in the reference concentration value setting unit, When the limit is exceeded, the low and high concentrations can be automatically read and measured using the method of changing the channel input port with the lower amplification ratio.

또한, 본 발명은 시료수의 농도에 따라 산란되어 입력되는 광을 증폭비가 3단계로 다른 각각의 채널(즉, 제1 내지 제3 증폭부)로 자동적으로 입력시켜, 저 농도에서 고 농도까지 자유롭게 측정을 할 수 있고, 정해진 센서의 사양 내용이 사용자의 의도에 따라서 최대 측정 한계치와 정밀도, 최대 범위의 제원이 자동적으로 달라지도록 할 수 있다.
In addition, the present invention is characterized in that light that is scattered and input according to the concentration of the sample water is automatically input to each of the channels (i.e., the first to third amplification units) in three amplification ratios, Measurement can be made and specifications of the predetermined sensor can be automatically changed according to the user's intention, the maximum measurement limit value, the accuracy, and the maximum range specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템을 나타내는 사시도이다.
도 2a는 도 1의 셀블록부를 나타내는 정면도이다.
도 2b는 도 2a의 센서부를 나타내는 확대 정면도이다.
도 3은 도 1의 송신부 내에 설치된 PCB 기판을 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다.
1 is a perspective view illustrating a suspended solids measurement system using a multi-sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2A is a front view showing the cell block of FIG. 1. FIG.
2B is an enlarged front view showing the sensor unit of FIG. 2A.
3 is a block diagram schematically showing a PCB substrate installed in the transmitter of FIG.
4A and 4B are views schematically showing the operation of a floating material measurement system using a multi-sensor according to an embodiment of the present invention.

본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 일 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF EXEMPLARY EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in which those skilled in the art can readily implement the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템을 나타내는 사시도이고, 도 2a는 도 1의 셀블록부를 나타내는 정면도이며, 도 2b는 도 2a의 센서부를 나타내는 확대 정면도이고, 도 3은 도 1의 송신부 내에 설치된 PCB 기판을 개략적으로 나타내는 블록도이며, 도 4a 및 4b는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템의 동작을 개략적으로 나타내는 도면이다. FIG. 1 is a perspective view showing a floating material measuring system using a multi-sensor according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 (a) is a front view showing a cell block unit of FIG. 1, FIG. 3 is a block diagram schematically showing a PCB board installed in the transmitter of FIG. 1, and FIGS. 4a and 4b are views schematically showing operations of a floating material measurement system using a multi-sensor according to an embodiment of the present invention.

도 1 내지 도 2b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템은, 무선의 신호를 받아 측정값과 기능을 제어하는 컨트롤러(10)와, 컨트롤러(10)에 무선방식으로 전기적신호를 송신하도록 PCB기판(21)이 케이스(22)의 내부에 결합된 송신부(20)와, 송신부(20)에 결합되어 고정 플레이트(1)에 체결되는 지지홀더(31)의 하부로 연결되어진 지지파이프(32)로 이루어지는 지지부(30)와, 지지부(30)에 체결되는 셀블록부(40)와, 셀블록부(40)의 내측공간으로 시료수가 유입 및 유동 될 때 적외선을 발광한 후 수광하여 시료수의 탁도, 부유물질 및 고농도를 측정하는 센서부(430)와, 센서부(430)에 침착되어진 이물질을 제거하기 위한 와이퍼 형태의 세정부(440)를 포함한다.Referring to FIGS. 1 and 2B, a floating substance measurement system using a multi-sensor according to an embodiment of the present invention includes a controller 10 for receiving a wireless signal and controlling a measurement value and a function, A transmitter 20 connected to the PCB 22 so as to transmit an electrical signal in a wireless manner and a support holder 31 coupled to the transmitter 20 and fastened to the fixing plate 1 A support block 30 connected to the lower portion of the support block 30 and a support block 30 connected to the support block 30 and a cell block 40 connected to the support block 30, And a wiper-type cleaning unit 440 for removing foreign matters deposited on the sensor unit 430. The sensor unit 430 includes a sensor unit 430 for measuring the turbidity, suspended matter, and high concentration of the sample water.

상기 컨트롤러(10)는 시료수의 탁도, 부유물질 및 고농도를 측정한 전기적 신호를 무선방식으로 수신받아 측정 데이터에 대한 값을 디스플레이하고 각종 기능을 제어하도록 구성된다. 또한, 상기 컨트롤러(10)는 시료수의 온도, 측정값, 시간에 따른 측정값을 그래프로 나타낼 수 있도록 구성된다. 아울러, 상기 컨트롤러(10)는 전체의 형상이 대략 사각형상으로 전면에는 전자적으로 화면을 표시하는 디스플레이부가 형성되고, 디스플레이부의 일측에는 각종 세팅(Setting) 및 교정을 수행할 때 사용되는 상하 좌우 방향 버튼, 전원을 온오프시키는 전원버튼, 센서부(430)의 렌즈를 교정하기 위한 버튼, 온도 및 농도값을 설정하는 파라메타 버튼, 측정값을 그래프로 표시하도록 하는 트랜드 버튼 등으로 구성되어 시료의 탁도, 수소이온농도, 용존산소량, 활성오니(MLSS), 현탁고형물(SS), 전기전도도, 잔류염소량, 고농도 등의 측정항목을 표시할 수 있는 버튼이나 표시창(도면번호 미도시)들로 구성된 것이다.The controller 10 is configured to receive an electrical signal of turbidity of a sample water, a suspended substance, and a high concentration in a wireless manner, display values for measurement data, and control various functions. In addition, the controller 10 is configured to graphically display the measured values of the temperature, the measured value, and the time of the sample water. In addition, the controller 10 includes a display unit having a substantially rectangular shape as a whole and a display unit for displaying a screen electronically on a front surface thereof. The display unit is provided with a display unit for displaying various settings and calibrations, A power button for turning the power on and off, a button for calibrating the lens of the sensor unit 430, a parameter button for setting the temperature and the concentration value, a trend button for displaying the measured value in a graph, (Not shown) capable of displaying measurement items such as hydrogen ion concentration, dissolved oxygen amount, activated sludge (MLSS), suspended solids (SS), electric conductivity, residual chlorine amount and high concentration.

또한, 상기 컨트롤러(10)는 하부에 유선방식을 사용하기 위한 케이블이 삽입되는 홀(도면번호 미도시)이 형성되고, 무선방식을 사용하기 위해서 내부에는 수신 기능이 구성된 별도의 PCB기판(21)이 설치되며, 외부에는 주파수를 수신하는 수신안테나로 구성된다.The controller 10 has a hole (not shown) in which a cable for use in a wire method is inserted, and a separate PCB substrate 21 having a receiving function is used to use the wireless system. And a receiving antenna for receiving a frequency.

한편, 상기 송신부(20)는 컨트롤러(10)에 무선방식으로 전기적신호를 송신하며, 사각형상의 케이스(22) 내부에는 송신기능이 형성된 PCB기판(21)이 삽입고정되고, 하부에는 PCB기판(21)에 연결된 안테나(24)가 형성된다. 상기 PCB기판(21)은 송신기능을 하는 통신부(218) 이외에, 시료수의 농도값에 해당되는 단계별 기전력값이 서로 증폭비를 달리하여 설정되어 있고, 제1 및 제2 수광센서(432, 433)로부터 측정되는 시료수의 농도값에 해당되는 기전력값을 단계별 기전력값을 기초로 판독하여 시료수의 농도값을 측정한다. 상기 PCB기판(21)의 구성에 대하여는 도 3에 대한 설명부분에서 보다 상세하게 다루기로 한다.The transmitter 20 transmits an electrical signal to the controller 10 in a wireless manner. A PCB substrate 21 having a transmitting function is inserted and fixed in a rectangular case 22, and a PCB substrate 21 The antenna 24 is formed. In addition to the communication unit 218 that performs the transmission function, the PCB substrate 21 has different amplification ratios for the stepwise electromotive force values corresponding to the concentration values of the sample water, and the first and second light receiving sensors 432 and 433 ) Is measured based on the value of the electromotive force in each step, and the concentration value of the sample water is measured. The structure of the PCB substrate 21 will be described in detail with reference to FIG.

상기 지지부(30)는 송신부(20)의 원통홀더(23)에 상부가 삽입되어 나선체결되며, 고정을 위해 설치된 고정 플레이트(1)에 결합되되, 상부는 내외주면에 나선이 형성되고, 하부는 내주면에 나선이 형성된 동일한 원통구조이며 중앙은 큰 직경의 원통으로 구성된 지지홀더(31)가 형성되고, 지지홀더(31)의 하부로 삽입되어 나선체결되는 것으로 부식에 강한 스테인레스재질의 금속이나 강도가 강한 플라스틱재질로 구성될 수 있는 지지파이프(32)로 구성된다.The supporting part 30 is inserted into the cylindrical holder 23 of the transmitting part 20 so as to be coupled to the fixing plate 1 for fixing and the upper part is formed with a spiral on the inner and outer peripheral surfaces, A support holder 31 having a cylindrical structure with a spiral on the inner circumferential surface and a large diameter cylinder at its center is formed and inserted into the lower portion of the support holder 31 to form a spiral. And a support pipe 32 which can be made of a strong plastic material.

상기 셀블록부(40)는 지지부(30)에 체결되는 밀봉덮개(41)의 하부에 위치되어 결합되는 원통수용체(42)와, 원통수용체(42)의 하부에 고정되고 하면에 일직선상으로 형성된 적어도 세 개의 센서홀(431a, 432a, 433a)이 형성된 셀블록 몸체(43)를 포함한다. 상기 세개의 센서홀(431a, 432a, 433a) 중 양측 센서홀인 제1 및 제3 센서홀(431a, 433a)은 서로 마주보며 대칭이 되도록 경사지게 형성되고, 제1 및 제3 센서홀(431a, 433a)의 중앙에는 수직방향의 제2 센서홀(432a)이 형성된다. 여기서, 상기 제1 센서홀(431a)과 제2 센서홀(432a)은 각각 연장되는 중심선이 45도의 각도를 형성하고, 제1 센서홀(431a)과 제3 센서홀(433a)은 각각 연장되는 중심선이 90도의 각도를 형성하게 된다. 또한, 상기 제1, 제2 및 제3 센서홀(431a, 432a, 433a)은 제1, 제2 및 제3 센서홀(431a, 432a, 433a)에 각각 삽입되는 발광센서(431)와 제1 및 제2 수광센서(432, 433)간의 간격이 0. 5mm 내지 3.0mm 이 되도록 일정간격으로 이격되어 형성된다. The cell block portion 40 includes a cylindrical receptacle 42 which is positioned at the lower portion of the sealing lid 41 to be fastened to the supporting portion 30 and a cylindrical receptacle 42 which is fixed to the lower portion of the cylindrical receptacle 42, And includes a cell block body 43 formed with at least three sensor holes 431a, 432a, and 433a. The first and third sensor holes 431a and 433a of the three sensor holes 431a and 433a are inclined to be symmetrical with respect to each other and the first and third sensor holes 431a and 433a A second sensor hole 432a in the vertical direction is formed. Here, the first sensor hole 431a and the second sensor hole 432a form an angle of 45 degrees, respectively, and the first sensor hole 431a and the third sensor hole 433a extend respectively The center line forms an angle of 90 degrees. The first, second, and third sensor holes 431a, 432a, and 433a may include a light emitting sensor 431 inserted into the first, second, and third sensor holes 431a, 432a, and 433a, And the second light receiving sensors 432 and 433 are spaced apart from each other by a predetermined distance so as to be 0.5 mm to 3.0 mm.

상기 센서부(430)는 셀블록 몸체(43)의 하면에 일직선상으로 형성된 적어도 세 개의 센서홀(431a, 432a, 433a)에 러버(451, 452)에 의하여 각각 결합되는 발광센서(431)와 두 개의 수광센서(432, 433)를 포함한다. 즉, 상기 센서부(430)는 제1 센서홀(431a)에 삽입되어 시료수 방향으로 적외선을 발광하는 발광센서(431)와, 제2 및 제3 센서홀(432a, 433a)에 각각 삽입되어 발광된 적외선을 다른 각도로 수광하는 제1 및 제2 수광센서(432, 433)를 포함한다. 즉, 상기 제1 및 제2 수광센서(432, 433)는 발광센서(431)에 대하여 각각의 중심축이 45도 및 90도를 형성하도록 배치된다. 이러한 구조를 통하여 상기 제1 수광센서(432)는 발광센서(431)로부터 발광되어 45도 각도로 산란된 적외선을 수광하고, 제2 수광센서(433)는 발광센서(431)로부터 발광되어 90도 각도로 산란된 적외선을 수광한다.The sensor unit 430 includes a light emitting sensor 431 coupled to at least three sensor holes 431a, 432a, and 433a formed in a straight line on the lower surface of the cell block body 43 by rubbers 451 and 452, And includes two light receiving sensors 432 and 433. That is, the sensor unit 430 is inserted into the first sensor hole 431a and inserted into the second and third sensor holes 432a and 433a, respectively, and a light emission sensor 431 that emits infrared rays in the sample water direction And first and second light receiving sensors 432 and 433 for receiving the emitted infrared rays at different angles. That is, the first and second light receiving sensors 432 and 433 are arranged so that the center axes of the light receiving sensors 431 and 433 form 45 degrees and 90 degrees, respectively. The first light receiving sensor 432 receives infrared rays that are emitted from the light emitting sensor 431 and scattered at an angle of 45 degrees and the second light receiving sensor 433 emits light from the light emitting sensor 431 at 90 degrees Receives infrared rays scattered at an angle.

이때, 상기 제1 수광센서(432)는 발광센서(431)로부터 시료수에 산란되는 적외선을 수광하여 탁도, SS(부유물질), MLSS의 측정값에 해당하는 신호를 생성하고, 상기 제2 수광센서(433)는 발광센서로부터 시료수에 산란되는 적외선을 수광하여 탁도의 측정값에 해당하는 신호를 생성한다. 따라서, 본 발명에서는 발광센서(431)에 대하여 일직선상으로 제1 및 제2 수광센서(432, 433)를 서로 다른 각도로 배치하여, 탁도와 SS(부유 물질의 농도) 및 고 농도계 값의 측정을 동시 또는 선택적으로 측정할 수 있다.The first light receiving sensor 432 receives infrared rays scattered in the sample water from the light emitting sensor 431 and generates signals corresponding to measured values of turbidity, SS (suspended matter) and MLSS, The sensor 433 receives infrared rays scattered in the sample water from the light emission sensor and generates a signal corresponding to the measured value of turbidity. Therefore, in the present invention, the first and second light receiving sensors 432 and 433 are arranged at mutually different angles in a straight line with respect to the light emission sensor 431 to measure turbidity, SS (concentration of suspended matter) Can be measured simultaneously or selectively.

또한, 상기 발광센서(431)와 제1 및 제2 수광센서(432, 433)는 각각 0. 5mm 내지 3.0mm의 간격(d1, d2)을 가지도록 이격되어 배치된다. 상기 센서들 간의 간격(d1, d2)이 0.5mm이하이면, 각각의 센서홀(431a, 432a, 433a)을 형성하는 공정 상에 어려움이 있고, 간격이 너무 조밀하게 되어 시료수에 대하여 산란되지 않은 광이 제1 및 제2 수광센서(432, 433)에 침입하게 되어 제1 및 제2 수광센서(432, 433)의 측정한계치가 변경될 수 있다는 문제점이 있다. 아울러, 상기 센서들 간의 간격(d1, d2)이 3mm이상이면, 제1 및 제2 수광센서(432, 433)의 측정한계치가 작아져 시료수의 고농도값을 측정하기 어려워질 수 있다는 문제점이 있다. The light emitting sensor 431 and the first and second light receiving sensors 432 and 433 are spaced apart from each other by a distance d1 and d2 of 0.5 mm to 3.0 mm. If the distances d1 and d2 between the sensors are 0.5 mm or less, there is a difficulty in the process of forming the sensor holes 431a, 432a, and 433a, and the intervals are too dense, The light enters the first and second light receiving sensors 432 and 433 and the measurement limit values of the first and second light receiving sensors 432 and 433 can be changed. In addition, if the distances d1 and d2 between the sensors are 3 mm or more, the measurement limit values of the first and second light receiving sensors 432 and 433 become small, which makes it difficult to measure the high concentration of the sample water .

도시되어 있지는 않지만, 상기 센서부(430)는 셀블록부(40)에 결합되어 시료수의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함할 수 있다. 상기 온도센서는 시료수의 온도를 측정하여 측정결과를 송신부(20) 내에 설치된 PCB기판(21)에 전송한다.Although not shown, the sensor unit 430 may further include a temperature sensor coupled to the cell block unit 40 to measure the temperature of the sample water. The temperature sensor measures the temperature of the sample water and transmits the measurement result to the PCB substrate 21 installed in the transmitter 20.

상기 세정부(440)는 원통수용체(42)의 하부로 삽입되는 모터(420)의 축(421)에 연결된 회전축 끝단에서 회전하도록 형성된다. 즉, 상기 세정부(440)는 회전축 끝단이 셀블록 몸체(43)의 하면 상에 위치되어 회전된다.The cleaner 440 is formed to rotate at the end of a rotary shaft connected to the shaft 421 of the motor 420 inserted into the lower portion of the cylindrical receiver 42. That is, the cleaning part 440 is positioned on the lower surface of the cell block body 43 and rotated at the end of the rotation shaft.

도 3 내지 도 4b를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템의 송신부(20) 내에 설치된 PCB기판(21)은 제1 수광센서(432)로부터 측정된 기전력값을 각각 증폭비가 다른 복수의 단계로 증폭하는 제1 내지 제3 증폭부(211; 211a, 211b, 211c), 제1 내지 제3 증폭부(211)로부터 증폭된 기전력값에 대한 각각의 신호를 필터링하는 제1 필터부(213), 제2 수광센서(433)로부터 측정된 기전력값을 각각 증폭비가 다른 복수의 단계로 증폭하는 제4 내지 제6 증폭부(212; 212a, 212b, 212c), 제4 내지 제6 증폭부(212)로부터 증폭된 기전력값에 대한 각각의 신호를 필터링하는 제2 필터부(214), 시료수의 농도값에 해당되는 단계별 기전력값이 설정되어 있는 기준농도값 설정부(216), 및 제1 및 제2 필터부(213, 214)로부터 필터링된 기전력값을 단계별 기전력값에 기초하여 연산함으로써 시료수의 농도값을 측정하는 농도값 연산부(217)를 포함한다. 3 to 4B, the PCB substrate 21 installed in the transmitter 20 of the suspended solids measurement system using the multi-sensor according to an embodiment of the present invention may measure the electromotive force value measured from the first light receiving sensor 432 211a, 211b and 211c for amplifying the respective amplitudes of the electromotive force values from the first to third amplification sections 211 by filtering the signals of the first to third amplification sections 211 to 211c, The fourth to sixth amplifying units 212 (212a, 212b, 212c) for amplifying the electromotive force values measured from the first filter unit 213 and the second light receiving sensor 433 by a plurality of steps with different amplification ratios, A second filter unit 214 for filtering each signal of the electromotive force value amplified from the fourth to sixth amplification units 212, a reference concentration value setting unit 214 for setting a stepwise electromotive force value corresponding to the concentration value of the sample water, (216) and the first and second filter sections (213, 214) to the stepwise electromotive force value And a concentration value calculating unit 217 for measuring the concentration value of the sample water by calculating based on the concentration value.

상기 제1 내지 제3 증폭부(211)와 제4 내지 제6 증폭부(212)는 각각 증폭비가 다른 아날로그 수신 증폭회로들로 구성된다.The first to third amplification units 211 and the fourth to sixth amplification units 212 may be analog amplification circuits having different amplification ratios.

또한, 상기 제1 및 제2 필터부(213, 214)는 밴드 패스 필터(213a)와 주파수 필터(213b)를 포함하는 회로들로 구성되어 각각 제1 내지 제3 증폭부(211)와 제4 내지 제6 증폭부(212)로부터 증폭된 파형성 신호를 전압값으로 변경하는 역할을 한다.The first and second filter units 213 and 214 are composed of circuits including a bandpass filter 213a and a frequency filter 213b and are connected to the first to third amplification units 211 and 214, To the sixth amplifying unit 212 to a voltage value.

상기 제1 및 제2 필터부(213, 214)와 농도값 연산부(217) 사이에는 제1 및 제2 필터부(213, 214)를 통과한 기전력값을 나타내는 신호를 변환하는 A/D 컨버터(215)가 형성될 수 있다.An A / D converter (not shown) is connected between the first and second filter units 213 and 214 and the concentration value calculator 217 to convert a signal representing an electromotive force value that has passed through the first and second filter units 213 and 214 215 may be formed.

상기 기준농도값 설정부(216)는 표준 시료수를 농도 별로 만들어 그 시료수 마다 다른 신호에 대한 기준 농도값을 설정 및 저장한다. 예를 들어, 0 mg/L 시료수에 센서를 담구고 제1 내지 제3 증폭부의 3개의 채널에 대응되도록 기준농도값을 따로 저장한다. 또한, 다른 5 mg/L, 10 mg/L, 20 mg/L 도 각각 저장한다. The reference concentration value setting unit 216 sets and stores a reference concentration value for a different signal for each sample number by dividing the reference sample number by concentration. For example, the sensor is immersed in the 0 mg / L sample and the standard concentration values are separately stored so as to correspond to the three channels of the first to third amplification units. The other 5 mg / L, 10 mg / L and 20 mg / L are also stored.

상기 농도값 연산부(217)는 기준농도값 설정부(216)에 저장된 기준농도값을 기준으로 제1 내지 제3 증폭부(211)의 3개의 채널을 순차적으로 읽어 증폭비가 높은 채널에서 읽고 있는 값이 상승하여 읽을 수 있는 한계를 넘어가면, 증폭비가 낮은 다음 채널 입력 포트를 변경한다. 이러한 방식으로 저 농도와 고 농도를 자동적으로 읽을 수 있게 된다.The concentration value calculation unit 217 sequentially reads the three channels of the first to third amplification units 211 on the basis of the reference concentration value stored in the reference concentration value setting unit 216, Is exceeded and the readable limit is exceeded, the next channel input port having a low amplification ratio is changed. In this way, low and high concentrations can be automatically read.

한편, 수광센서가 광원(즉, 적외선)이 특정한 각도에서 산란되는 광을 수광하여 읽을 때에는 시료수의 농도가 상승할수록 수신되는 광의 신호의 크기가 상승한다. 그러나, 시료수의 농도가 지속적으로 상승하게 되면, 수신되고 있는 신호가 일정 농도부터는 감쇠로 돌아서게 된다. 이는 산란되는 광의 세기보다 광이 통과를 막는 차단효과가 커지기 때문이다. 이에 따라, 수광 센서는 그 최대 측정 범위에 한계가 발생하게 된다. On the other hand, when the light receiving sensor receives light that is scattered at a specific angle by a light source (that is, infrared light) and reads the light, the magnitude of the received light signal increases as the concentration of the sample water increases. However, if the concentration of the sample water continuously increases, the received signal will return to attenuation from a certain concentration. This is due to the greater blocking effect of light blocking the scattered light intensity. As a result, the maximum measurement range of the light receiving sensor is limited.

본 발명에서는 이를 위하여 셀블록 몸체(43)의 하면에 일직선상으로 형성된 적어도 세 개의 센서홀(431a, 432a, 433a)에 각각 발광센서(431)와 제1 및 제2 수광센서(432, 433)를 발광센서(431)에 대하여 제1 및 제2 수광센서(432, 433)가 45도, 90도를 이루도록 설치하고, PCB기판(21)에 시료수의 농도값에 해당되는 단계별 기전력값이 서로 증폭비를 달리하여 설정하여, 제1 및 제2 수광센서(432, 433)로부터 측정되는 시료수의 농도값에 해당되는 기전력값을 단계별 기전력값을 기초로 판독하여 시료수의 농도값을 측정함으로써, 시료수의 고농도값을 측정할 수 있도록 한다. A light emitting sensor 431 and first and second light receiving sensors 432 and 433 are provided on at least three sensor holes 431a, 432a and 433a formed in a straight line on the lower surface of the cell block body 43, The first and second light receiving sensors 432 and 433 are arranged at 45 degrees and 90 degrees with respect to the light emission sensor 431 and the values of the electromotive force in the step corresponding to the concentration of the sample water are set on the PCB substrate 21, The amplification ratios are set differently to measure the electromotive force value corresponding to the concentration of the sample water measured from the first and second light receiving sensors 432 and 433 based on the step electromotive force value to measure the concentration value of the sample water , So that the high concentration value of the sample water can be measured.

즉, 본 발명은 도 4a에 도시된 바와 같이, 시료수의 농도에 따라 산란되어 입력되는 광을 증폭비가 3단계로 다른 각각의 채널(즉, 제1 내지 제3 증폭부)로 자동적으로 입력시켜, 저 농도에서 고 농도까지 자유롭게 측정을 할 수 있고, 정해진 센서의 사양 내용이 사용자의 의도에 따라서 최대 측정 한계치와 정밀도, 최대 범위의 제원이 자동적으로 달라지도록 할 수 있다. 도 4a에서의 a1은 적외선 LED인 발광센서(431)에 보낼 교류 파형의 신호 입력을 의미하고, a2는 교류 파형의 신호를 증폭하고, a3는 온도센서에 의하여 감지된 시료수의 온도를 보상하기 위한 보상회로를 의미한다. 또한, 도 4a에서의 제1 내지 제3 증폭부(211)는 3단계로 서로 다른 증폭비를 가지고 있다. That is, as shown in FIG. 4A, according to the present invention, the light that is scattered and input according to the concentration of the sample water is automatically input to each of the channels (i.e., the first to third amplification units) , It is possible to measure freely from low concentration to high concentration, and specification contents of the predetermined sensor can be automatically changed according to the user's intention, the maximum measurement limit value, the precision, and the maximum range specification. In FIG. 4A, a1 denotes a signal input of an AC waveform to be sent to the light emitting sensor 431, which is an infrared LED, a2 amplifies a signal of an AC waveform, and a3 denotes a temperature of the sample measured by the temperature sensor ≪ / RTI > In addition, the first to third amplification units 211 in FIG. 4A have different amplification ratios in three stages.

이에 따라, 본 발명은 도 4b에 도시된 바와 같이, 그래프 전단에서는 시료수의 측정 농도가 상승하면서부터 제2 수광센서(433)의 신호(즉, 90도 신호)가 제1 수광센서(432)의 신호(즉, 45도 신호)보다 크다가 점점 시료수의 농도가 올라갈수록 A지점부터 반전된다. 또한, A지점에서부터는 측정된 신호값이 농도가 올라갈수록 떨어지는데, 이와 동시에 제1 수광센서(432)의 신호보다 제2 수광센서(433)의 신호가 더 크던 값이 반전되어, 제1 수광센서(432)의 신호, 즉 제1 수광센서(432)에서 읽혀지는 기전력이 제2 수광센서(433)에서 읽혀지는 기전력보다 커지게 된다. A 기점부터는 실제 읽는 신호는 감쇠되고 있지만, 농도값 연산부(217)가 미리 설정된 시료수의 농도값에 해당되는 단계별 기전력값을 기초로 하여 실제로 시료수에 대하여 측정된 기전력값은 증가하는 것으로 연산하게 된다.4B, the signal from the second light receiving sensor 433 (that is, a 90-degree signal) is received by the first light receiving sensor 432 while the measured concentration of the sample water rises at the front end of the graph, (That is, a 45-degree signal), and is reversed from point A as the concentration of the sample water gradually increases. At the same time, the value of the signal of the second light receiving sensor 433 is higher than that of the signal of the first light receiving sensor 432, That is, the electromotive force read by the first light receiving sensor 432 becomes larger than the electromotive force read by the second light receiving sensor 433. Although the actual read signal is attenuated from the starting point A, the concentration value calculating unit 217 calculates the electromotive force value measured with respect to the actual number of samples based on the stepwise electromotive force value corresponding to the concentration value of the preset number of samples do.

이에 따라, 본 발명에서는 시료수의 탁도 및 부유물질과 함께 저 농도와 고 농도를 자동적으로 읽을 수 있게 된다.
Accordingly, in the present invention, it is possible to automatically read the low concentration and the high concentration together with the turbidity of the sample water and the suspended substance.

이러한 본 발명의 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템은 다음과 같은 장점이 있다.The suspended matter measurement system using the multi-sensor of the present invention has the following advantages.

첫째, 본 발명은 일직선상으로 하나의 발광센서와 두 개의 수광센서를 발광센서에 대하여 수광센서가 45도 및 90도가 되도록 배치하고, 시료수의 농도값에 해당되는 미리 설정된 단계별 기전력값을 기초로 수광센서로부터 측정되는 시료수의 농도값에 해당되는 기전력값을 이용하여 시료수의 농도값을 측정한다.First, according to the present invention, one light emitting sensor and two light receiving sensors are arranged in a straight line so that the light receiving sensors are arranged at 45 degrees and 90 degrees with respect to the light emitting sensors, and based on predetermined preset stepped electromotive force values corresponding to the concentration values of the sample water The concentration value of the sample water is measured using the electromotive force value corresponding to the concentration value of the sample water measured from the light receiving sensor.

따라서, 본 발명에서는 적어도 세개의 센서를 포함한 멀티 센서를 이용하여 시료수의 탁도, 부유물질 및 고농도를 동시에 측정가능하도록 할 수 있다.Accordingly, in the present invention, it is possible to simultaneously measure turbidity, suspended matter, and high concentration of the sample water by using a multi-sensor including at least three sensors.

둘째, 본 발명은 제1 수광센서(432)가 발광센서(431)로부터 시료수에 산란되는 적외선을 수광하여 탁도, SS(부유물질), MLSS의 측정값에 해당하는 신호를 생성하고, 제2 수광센서(433)가 발광센서로부터 시료수에 산란되는 적외선을 수광하여 탁도의 측정값에 해당하는 신호를 생성한다. Second, in the present invention, the first light-receiving sensor 432 receives infrared rays scattered in the sample water from the light-emitting sensor 431 to generate a signal corresponding to the measured values of turbidity, SS (suspended matter) and MLSS, The light receiving sensor 433 receives infrared rays scattered by the sample water from the light emitting sensor and generates a signal corresponding to the measured value of turbidity.

따라서, 본 발명에서는 발광센서(431)에 대하여 일직선상으로 제1 및 제2 수광센서(432, 433)를 서로 다른 각도로 배치하여, 탁도와 SS(부유 물질의 농도) 및 고 농도계 값의 측정을 동시 또는 선택적으로 측정할 수 있다.Therefore, in the present invention, the first and second light receiving sensors 432 and 433 are arranged at mutually different angles in a straight line with respect to the light emission sensor 431 to measure turbidity, SS (concentration of suspended matter) Can be measured simultaneously or selectively.

셋째, 본 발명은 농도값 연산부(217)가 기준농도값 설정부(216)에 저장된 기준농도값을 기준으로 제1 내지 제3 증폭부(211)의 3개의 채널을 순차적으로 읽어 증폭비가 높은 채널에서 읽고 있는 값이 상승하여 읽을 수 있는 한계를 넘어가면, 증폭비가 낮은 다음 채널 입력 포트를 변경한다. Thirdly, according to the present invention, the concentration value calculation unit 217 sequentially reads the three channels of the first to third amplification units 211 based on the reference concentration value stored in the reference concentration value setting unit 216, If the read value is increased and the read limit is exceeded, the next channel input port with the lower amplification ratio is changed.

따라서, 본 발명에서는 상기와 같은 방식으로 시료수의 저 농도와 고 농도를 자동적으로 읽을 수 있게 된다.Accordingly, in the present invention, the low and high concentrations of the sample water can be automatically read in the above-described manner.

넷째, 본 발명은 시료수의 농도에 따라 산란되어 입력되는 광을 증폭비가 3단계로 다른 각각의 채널(즉, 제1 내지 제3 증폭부)로 자동적으로 입력시킨다.Fourthly, the present invention automatically inputs the light that is scattered and inputted according to the concentration of the sample water to each of the channels (i.e., the first to third amplification units) whose amplification ratio is different in three stages.

따라서, 본 발명에서는 저 농도에서 고 농도까지 자유롭게 측정을 할 수 있고, 정해진 센서의 사양 내용이 사용자의 의도에 따라서 최대 측정 한계치와 정밀도, 최대 범위의 제원이 자동적으로 달라지도록 할 수 있다.
Therefore, in the present invention, measurement can be performed freely from a low concentration to a high concentration, and specifications of a predetermined sensor can be automatically changed according to the user's intention, such as the maximum measurement limit value, the accuracy, and the maximum range.

이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템을 실시하기 위한 하나의 실시예에 불과한 것으로서, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 바와 같이 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능한 범위까지 본 발명의 기술적 정신이 있다고 할 것이다.
As described above, the present invention is not limited to the above-described embodiment, but may be applied to a system for measuring suspended solids using the multi-sensor according to the present invention. It will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention.

1: 고정 플레이트 10: 컨트롤러
20: 송신부 21: PCB 기판
22: 케이스 23: 원통홀더
24: 안테나 30: 지지부
31: 지지홀더 32: 지지파이프
40: 셀블록부 41: 밀봉덮개
42: 원통수용체 43: 셀블록 몸체
211: 제1 내지 제3 증폭부 212: 제4 내지 제6 증폭부
213: 제1 필터부 214: 제2 필터부
215: A/D 컨버터 216: 기준농도값 설정부
217: 농도값 연산부 218: 통신부
430: 센서부 431: 발광센서
431a: 제1 센서홀 432: 제1 수광센서
432a: 제2 센서홀 433: 제2 수광센서
433a: 제3 센서홀 440: 세정부
1: Fixing plate 10: Controller
20: Transmitting section 21: PCB substrate
22: Case 23: Cylindrical holder
24: antenna 30:
31: support holder 32: support pipe
40: cell block portion 41: sealing lid
42: cylindrical receiver 43: cell block body
211: first to third amplification units 212: fourth to sixth amplification units
213: first filter unit 214: second filter unit
215: A / D converter 216: Reference concentration value setting unit
217: Concentration value computing unit 218:
430: Sensor part 431: Light emitting sensor
431a: first sensor hole 432: first light receiving sensor
432a: second sensor hole 433: second light receiving sensor
433a: third sensor hole 440:

Claims (6)

측정값을 표시하는 컨트롤러(10)와, 상기 컨트롤러(10)에 무선방식으로 전기적 신호를 송신하도록 PCB기판(21)이 구비된 송신부(20)와, 상기 송신부(20)에 결합되는 지지부(30)와, 상기 지지부(30)에 체결되는 셀블록부(40)와, 상기 셀블록부(40)의 내측공간으로 시료수가 유입 및 유동 될 때 적외선을 발광한 후 수광하여 시료수의 탁도, 부유물질 및 고농도를 측정하도록 상기 셀블록부(40)의 하면에 일직선상으로 형성된 적어도 세 개의 센서홀에 각각 결합되는 센서부(430)와, 상기 셀블록부(40)에 결합되어 상기 센서부(430)에 침착되어진 이물질을 제거하기 위한 와이퍼 형태의 세정부(440)로 이루어진 부유물질 측정시스템에 있어서,
상기 센서부(430)는 상기 셀블록부(40)의 하면에 일직선상으로 형성된 적어도 세 개의 센서홀(431a, 432a, 433a)에 순서대로 결합되는 발광센서(431), 제1 수광센서(432) 및 제2 수광센서(433)를 포함하되, 상기 발광센서(431)에 대하여 상기 제1 수광센서(432) 및 제2 수광센서(433)는 각각의 중심축이 45도 및 90도를 형성하도록 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템.
A transmitter 20 having a PCB substrate 21 for transmitting an electric signal in a wireless manner to the controller 10 and a support unit 30 coupled to the transmitter 20, And a control unit 40 for controlling the amount of turbidity and floating of the sample water when the sample water flows into and flows into the inner space of the cell block unit 40, A sensor unit 430 coupled to at least three sensor holes formed in a straight line on the lower surface of the cell block unit 40 to measure a substance and a high concentration, And a wiper-type cleaner (440) for removing foreign matters deposited in the floating body (430)
The sensor unit 430 includes a light emitting sensor 431 and a first light receiving sensor 432 that are sequentially coupled to at least three sensor holes 431a, 432a, and 433a formed in a straight line on the lower surface of the cell block unit 40, The first light receiving sensor 432 and the second light receiving sensor 433 form a 45 ° and 90 ° center axes with respect to the light emitting sensor 431, Wherein the first and second sensors are disposed in the first and second directions.
제1항에 있어서,
상기 PCB기판(21)은 상기 시료수의 농도값에 해당되는 단계별 기전력값이 서로 증폭비를 달리하여 설정되어 있고, 상기 제1 수광센서(432) 및 제2 수광센서(433)로부터 측정되는 시료수의 농도값에 해당되는 기전력값을 상기 단계별 기전력값을 기초로 판독하여 상기 시료수의 농도값을 측정하는 것을 특징으로 하는 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템.
The method according to claim 1,
The PCB substrate 21 is set to have different amplification ratios for the values of the electromotive force in each step corresponding to the concentration of the sample water and the sample measured from the first light receiving sensor 432 and the second light receiving sensor 433 And the concentration value of the sample water is measured by reading the electromotive force value corresponding to the water concentration value based on the step electromotive force value.
제1항에 있어서,
상기 발광센서(431), 제1 수광센서(432) 및 제2 수광센서(433)는 0.5mm 내지 3.0mm 중 어느 하나의 동일간격으로 배치되는 것을 특징으로 하는 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템.
The method according to claim 1,
Wherein the light emission sensor (431), the first light receiving sensor (432), and the second light receiving sensor (433) are disposed at equal intervals of 0.5 mm to 3.0 mm.
제2항에 있어서,
상기 PCB기판(21)은,
상기 제1 수광센서(432)로부터 측정된 기전력값을 각각 증폭비가 다른 복수의 단계로 증폭하는 제1 내지 제3 증폭부(211);
상기 제1 내지 제3 증폭부(211)로부터 증폭된 기전력값에 대한 각각의 신호를 필터링하는 제1 필터부(213);
상기 제2 수광센서(433)로부터 측정된 기전력값을 각각 증폭비가 다른 복수의 단계로 증폭하는 제4 내지 제6 증폭부(212);
상기 제4 내지 제6 증폭부(212)로부터 증폭된 기전력값에 대한 각각의 신호를 필터링하는 제2 필터부(214);
상기 시료수의 농도값에 해당되는 단계별 기전력값이 설정되어 있는 기준농도값 설정부(216); 및
상기 제1 및 제2 필터부(213, 214)로부터 필터링된 기전력값을 상기 단계별 기전력값에 기초하여 연산함으로써 상기 시료수의 농도값을 측정하는 농도값 연산부(217)를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템.
3. The method of claim 2,
The PCB substrate (21)
A first to a third amplifying unit 211 for amplifying the electromotive force value measured from the first light receiving sensor 432 by a plurality of steps of different amplification ratios;
A first filter unit 213 for filtering each signal of the electromotive force value amplified by the first to third amplification units 211;
A fourth to a sixth amplifying unit 212 for amplifying the electromotive force value measured by the second light receiving sensor 433 by a plurality of different amplification ratios;
A second filter unit 214 for filtering each signal of the electromotive force value amplified by the fourth to sixth amplification units 212;
A reference concentration value setting unit 216 for setting a stepwise electromotive force value corresponding to the concentration value of the sample water; And
And a concentration value calculating unit (217) for measuring the concentration value of the sample water by calculating an electromotive force value filtered from the first and second filter units (213, 214) based on the stepwise electromotive force value Suspended matter measurement system using multi - sensor.
제4항에 있어서,
상기 농도값 연산부(217)는 상기 제1 내지 제3 증폭부(211) 또는 제4 내지 제6 증폭부(212) 각각의 채널을 통과하는 신호를 순차적으로 읽어 증폭비가 높은 채널에서 읽고 있는 시료수의 기전력값이 상승하여 읽고 있는 한계치를 넘어가게 되면, 상대적으로 낮은 증폭비를 가지는 다음 채널로 변경하여 읽을 수 있는 것을 특징으로 하는 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템.
5. The method of claim 4,
The concentration value calculating unit 217 sequentially reads the signals passing through the channels of the first to third amplifying units 211 or the fourth to sixth amplifying units 212 to sequentially obtain the number of samples Wherein when the value of the electromotive force of the sensor is increased to exceed the reading limit, the sensor can be changed to the next channel having a relatively low amplification ratio and read.
제4항에 있어서,
상기 센서부(430)는 상기 셀블록부(40)에 결합되어 상기 시료수의 온도를 측정하는 온도센서를 더 포함하고,
상기 농도값 연산부(217)는 상기 온도센서로부터 측정된 시료의 온도값과 상기 연산된 시료의 농도값을 상기 컨트롤러(10)로 전송하는 것을 특징으로 하는 멀티센서를 이용한 부유물질 측정시스템.
5. The method of claim 4,
The sensor unit 430 further includes a temperature sensor coupled to the cell block unit 40 to measure the temperature of the sample water,
Wherein the concentration value calculator (217) transmits the temperature value of the sample measured from the temperature sensor and the concentration value of the calculated sample to the controller (10).
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