KR101457992B1 - Ultrasonic water level measurement apparatus and interface measurement apparatus having defense function through receive frequency filtering of ultrasonic sensor, control measurement using that - Google Patents

Ultrasonic water level measurement apparatus and interface measurement apparatus having defense function through receive frequency filtering of ultrasonic sensor, control measurement using that Download PDF

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Abstract

The present invention relates to an apparatus for measuring an interface of a sludge by using ultrasonic waves, the apparatus including: an interface detector (6) to transceive an ultrasonic wave of a frequency bandwidth set according to a measured height of an interface of a sludge; and a converter (4) to control the transceiving of the ultrasonic wave corresponding to the set frequency bandwidth of the interface detector (6) and measure the height of the interface of the sludge by filtering a received wave reflected from an installed structure, which has no relation with the height of the interface of the sludge, from the ultrasonic wave, wherein, when measuring the height of the interface of the sludge by using an ultrasonic sensor, a signal value of the ultrasonic wave reflected from an installed structure, which has no relation with the height of the interface of the sludge, from the received wave reflected after transceived by the ultrasonic sensor is measured so an accurate measurement is possible.

Description

초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정장치 및 슬러지 계면측정방법{ULTRASONIC WATER LEVEL MEASUREMENT APPARATUS AND INTERFACE MEASUREMENT APPARATUS HAVING DEFENSE FUNCTION THROUGH RECEIVE FREQUENCY FILTERING OF ULTRASONIC SENSOR, CONTROL MEASUREMENT USING THAT}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a sludge interface measuring apparatus and a sludge interface measuring method using a sludge interface measuring apparatus and a sludge interface measuring method using a receiving frequency filtering of an ultrasonic sensor.

본 발명은 슬러지 계면측정장치에 관한 것으로, 특히 초음파 센서에 의해 수신된 초음파 주파수를 필터링하여 침전 슬러지의 계면높이를 측정하는 초음파 계면측정장치 및 이를 이용한 계면측정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to a sludge interface measuring apparatus, and more particularly, to an ultrasonic interface measuring apparatus for measuring an interface height of a settling sludge by filtering an ultrasonic frequency received by an ultrasonic sensor and an interface measuring method using the same.

일반적으로 하수나 폐수를 처리하거나 수돗물을 정수할 때는 침전 과정을 거치게 되는데, 이러한 침전과정으로 침전조에는 필연적으로 슬러지가 발생되며, 발생된 슬러지는 폐수 처리기술인 여과, 침전, 중화와 같은 약품처리에 의해 물리, 화학적 방법을 통해 처리된다.Generally, when sewage or wastewater is treated or tap water is purified, it is subjected to a precipitation process. As a result of this precipitation process, sludge is inevitably generated in the settling tank, and the generated sludge is treated by a chemical treatment such as filtration, sedimentation and neutralization Physical, and chemical methods.

폐수처리는 비용해성 물질을 물과 분리시키는 것을 목적으로 하고 있으며, 처리방법으로는 일반 가정이나 산업현장으로부터 유입되는 폐수에 포함된 부유물을 제거한 후, 부유물이 제거된 폐수에 약품을 투입해 중화 처리하여 이물질과 물을 분리시키고, 분리된 이물질인 슬러지는 침전조에 침전시켜 물은 다시 2차 침전조나 여과지를 거쳐 정화시킨 다음 하천 등으로 방류시키고 있다.The wastewater treatment aims at separating the non-decomposable material from the water. The treatment method is to remove the suspended material contained in the wastewater flowing from a household or an industrial site, and then add the medicine to the wastewater from which the suspended material has been removed, The sludge, which is a separated foreign substance, is precipitated in a sedimentation tank, and the water is purified again through a secondary sedimentation tank or a filter paper, and then discharged to a stream or the like.

하수 및 폐수처리장에서는 침전조에 일정량의 슬러지가 쌓이면 슬러지 제거장치를 이용하여 침전된 슬러지를 제거하게 된다. 이러한 슬러지의 제거는 하수, 폐수 및 정수장의 원활한 운영과 양질의 폐수처리를 위해 일정한 두께의 슬러지가 쌓이기 이전에 슬러지를 인발하여 제거할 수 있도록 슬러지 층의 높이를 측정한다.In the sewage and wastewater treatment plants, when a certain amount of sludge accumulates in the sedimentation tank, the sludge is removed using a sludge removal device. This sludge removal measures the height of the sludge bed so that the sludge can be pulled out and removed before the sludge of a certain thickness is accumulated for the smooth operation of sewage, wastewater and water treatment plant and for the treatment of high quality wastewater.

침전조에 쌓여 있는 슬러지의 높이를 정확하게 측정하지 못하면 적시에 슬러지를 처리하지 못하게 되는데, 이로 인해 침전슬러지의 부폐로 침전조 하부로부터 부상되는 슬러지가 증가하여 폐수처리 시간이 지연되며, 심한 경우 침전슬러지가 처리수와 함께 유출되는 사고가 발생할 수 있어 환경오염의 문제가 발생하게 된다.If the height of the sludge accumulated in the settling tank can not be accurately measured, the sludge can not be treated in a timely manner. As a result, the sludge floated from the bottom of the settling tank is increased due to the sludge disposal, An accident that may occur together with water may occur, thereby causing a problem of environmental pollution.

침전슬러지를 측정하기 위한 종래의 기술로는 작업자에 의해 수동적으로 슬러지를 인발하는 고전적인 방법 이외에, 슬러지와의 접속 센서에 의해 침전슬러지의 높이를 측정하는 접촉식 계면장치와 함께 근적외선 방식의 슬러지 계면 측정장치, 레이저 방식의 슬러지 계면 측정장치, 초음파 방식의 슬러지 계면 측정장치 등의 비접촉식 계면장치 등이 사용되고 있다.Conventional techniques for measuring sedimentation sludge include a conventional method of passively drawing sludge by an operator, a contact type interface device for measuring the height of sedimentation sludge by a connection sensor with sludge, and a near- A non-contact type interface device such as a measuring device, a laser type sludge interface measuring device, and an ultrasonic type sludge interface measuring device is used.

하지만 이러한 계면측정장치들은 설치공간이 협소한 장소에 설치되거나 다수의 구조물과 함께 설치될 경우 초음파가 침전슬러지가 아닌 구조물에 반사되어 측정됨에 따라 실제 슬러지의 계면높이 측정의 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.
However, when the interfacial measuring apparatus is installed in a narrow space or installed with a plurality of structures, there is a problem that the accuracy of measurement of the interface height of the actual sludge is inferior due to the ultrasonic waves being reflected on the structure, not the settling sludge.

국내공개특허 제10-2010-0009743(2010.01.29.공개), '슬러지 계면 측정장치'Korean Patent Laid-Open No. 10-2010-0009743 (published on Jan. 29, 2010), 'Sludge interface measuring device'

따라서 본 발명의 목적은 초음파 센서에 의해 측정된 불필요한 수신값을 필터링하여 정확한 계면높이를 측정하기 위한 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정장치 및 슬러지 계면측정방법을 제공하는데에 있다.Accordingly, an object of the present invention is to provide a sludge interface measuring apparatus and a sludge interface measuring method having a defensive function through filtering of an unnecessary reception value measured by an ultrasonic sensor and receiving frequency filtering of an ultrasonic sensor for measuring an accurate interface height have.

본 발명의 또 다른 목적은 침전 슬러지의 계면높이를 정확히 측정하여 인발배관을 통해 슬러지가 자동으로 배출되도록 하는데에 있다.
Another object of the present invention is to accurately measure the interface height of the settling sludge and automatically discharge the sludge through the drawn-out piping.

상기의 목적에 따른 본 발명은, 초음파를 이용한 슬러지 계면측정장치에 있어서, 슬러지의 계면높이 측정 거리에 따라 설정된 주파수 대역의 초음파를 송수신하는 계면 검출기(6)와, 계면 검출기(6)의 설정 주파수 대역에 맞는 초음파의 송수신을 제어함과 함께 수신되는 초음파중에서 슬러지의 계면높이 측정과 상관없이 설치 구조물에 반사되어 오는 수신 주파수를 필터링하여 슬러지 계면높이를 측정하는 변환기(4)로 구성함을 특징으로 하는 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정장치이다.The present invention according to the above object is achieved by a sludge interface measuring apparatus using ultrasonic waves, comprising: an interface detector (6) for transmitting and receiving an ultrasonic wave of a frequency band set in accordance with a measurement height distance of the sludge; And a transducer (4) for controlling the transmission and reception of ultrasonic waves corresponding to the bands and filtering the reception frequency reflected on the installation structure regardless of the height of the interface surface of the sludge among the ultrasonic waves received, and measuring the sludge interface height Which is a sludge interface measuring device having a defensive function by receiving frequency filtering of an ultrasonic sensor.

또한 본 발명은, 초음파를 이용한 슬러지 계면높이 측정방법에 있어서, 침전조 내의 수중에 설치되어 슬러지의 계면높이를 측정하기 위해 계면 검출기의 설정 주파수 대역을 확인 한 후, 제어연산부(14)를 통해 초음파 주파수를 검출기(6)의 설정 주파수 대역으로 변경하되, 초음파를 주파수 대역 설정부(28)에 의해 디지털 필터 방식으로 계면 검출기(6)의 측정 거리에 따라 10~60㎑ 대역의 초음파로 변경하여 초음파송신부(20)로 출력하는 단계와, 초음파송신부(20)로 전달된 초음파는 계면 검출기(6)를 통해 송신한 후 슬러지에 부딪혀 반사되어 오는 수신 초음파를 계면 검출기(6)를 통해 수신하는 단계와, 초음파송수신전환제어부(24)를 통해 초음파송신부와(20), 레벨수신부(22)와 계면 검출기(6) 사이에서 초당 5~10회 송수신되는 초음파의 송수신 역할을 교대로 반복하여 초음파의 송수신 신호전송 타이밍을 제어하는 단계와, 계면 검출기(6)를 통해 수신된 주파수를 레벨수신부(22)를 통해 제어연산부(14)로 전달하여 슬러지의 계면높이를 계산하되, 수신 주파수 중에서 설치 구조물에 부딪혀 반사되어 오는 수신 주파수에 의한 주파수 측정값의 간섭을 제거하기 위해 필터링부(32)를 통해 수신 주파수를 필터링하는 단계와, 필터링부(32)를 통해 간섭이 제거된 수신 주파수의 송수신 시간차와 속도를 이용하여 레벨변환부(30)를 통해 이를 거리값으로 연산하여 슬러지 계면높이를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
The present invention also relates to a method for measuring the sludge interface height using ultrasonic waves, comprising the steps of confirming the set frequency band of the interface detector for measuring the interface height of the sludge installed in the water in the settling tank, The ultrasonic wave is changed by the frequency band setting unit 28 to an ultrasonic wave in the range of 10 to 60 kHz according to the measurement distance of the interface detector 6 by the digital filter method, Receiving ultrasonic waves transmitted to the ultrasonic transmission unit 20 through the interface detector 6 and receiving ultrasonic waves reflected from the ultrasonic wave transmitted through the interface detector 6 and reflected by the sludge through the interface detector 6; The ultrasonic transmission and reception switching control unit 24 alternately transmits and receives the ultrasonic waves transmitted and received 5 to 10 times per second between the ultrasonic transmission unit 20 and the level reception unit 22 and the interface detector 6 The control unit 14 calculates the interface height of the sludge by receiving the frequency received through the interface detector 6 through the level receiving unit 22, A step of filtering the reception frequency through the filtering unit 32 to remove the interference of the frequency measurement value due to the reception frequency reflected from the installation structure in the reception structure, And measuring the height of the sludge interface by calculating the distance value through the level converting unit 30 using the time difference and the transmission / reception time.

본 발명은 초음파 센서를 이용하여 슬러지의 계면높이를 측정함에 있어 초음파 센서에 의해 송신된 후 반사되어 온 수신 주파수 중에서 계면높이 측정과 관련없이 설치 구조물에 반사되어 오는 초음파 주파수 신호값은 필터링하여 제외시킨 후 슬러지 계면높이를 측정함으로써 정확한 측정이 가능한 효과가 있다.
In the present invention, in measuring the interface height of a sludge by using an ultrasonic sensor, the ultrasonic frequency signal values reflected on the installation structure are filtered and excluded, regardless of the interface height measurement, among the reception frequencies reflected after being transmitted by the ultrasonic sensor There is an effect that accurate measurement can be made by measuring the height of the sludge interface.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 슬러지 계면측정장치의 설치 구성도,
도 2는 본 발명의 변환기 구성을 보여주는 블록도,
도 3은 본 발명에 따른 제어연산부의 작동구성도,
도 4는 본 발명의 필터링부의 상세 블록도,
도 5는 계면 검출기를 통해 수신된 초음파 주파수를 도식화한 도면,
도 6은 본 발명의 슬러지 계면측정장치를 이용하여 슬러지의 계면높이를 측정하는 방법을 보여주는 흐름도.1 is an installation diagram of a sludge interface measuring apparatus according to an embodiment of the present invention,
2 is a block diagram showing the configuration of the converter of the present invention;
Fig. 3 is an operational configuration diagram of a control operation unit according to the present invention,
4 is a detailed block diagram of the filtering unit of the present invention,
5 is a diagram illustrating the ultrasonic frequency received through the interface detector,
6 is a flow chart showing a method for measuring the interface height of the sludge using the sludge interface measuring apparatus of the present invention.

이하 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예를 상세히 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명은 계면측정장치를 구성함에 있어, 사람이 들을 수 없는 주파수 대역인 초음파를 송신하고 송신된 초음파가 매질(예를 들면, 본 발명에서는 침전 슬러지)에 반사되어 오는 수신 초음파와의 시간 간격 및 속도를 계산하여 슬러지 계면높이를 측정하는 것이며, 더욱이 하나의 변환기로 다수 위치에 설치된 초음파 센서를 제어하는 것이 가능한 것이다.In the interfacial measuring apparatus of the present invention, a time interval between an ultrasonic wave transmitted in a frequency band in which a human can not be heard and a transmitted ultrasonic wave reflected from a medium (for example, a precipitating sludge in the present invention) The speed is calculated to measure the sludge interface height, and furthermore, it is possible to control the ultrasonic sensor installed at a plurality of positions with one converter.

설명에 앞서 본 발명에서 기재하는 "디펜스 기능"이라 함은 슬러지의 계면높이를 측정함에 있어 실제 계면높이 측정에 필요한 초음파의 수신 주파수 이외의 주파수(본 발명의 실시 예에서는 설치 구조물에 부딪혀 되돌아오는 주파수를 의미함)에 의한 측정의 간섭을 최소화하여 계면높이 측정의 오류를 방지하는 것을 의미한다.Prior to the description, the "defense function" described in the present invention refers to a function of measuring the interface height of the sludge by measuring a frequency other than the reception frequency of the ultrasonic wave required for actual interface height measurement (in the embodiment of the present invention, Means that the interference of the measurement by the interface height measurement means is minimized to prevent the error of the interface height measurement.

본 발명에서는 정수장이나 하수처리장의 1,2차 침전조, 응집 침전조, 농축조 등의 바닥에 침전된 슬러지의 계면높이를 측정하기 위한 계면 검출기(6)를 설치할 수 있다.In the present invention, the interface detector 6 for measuring the interface height of the sludge settled on the bottom of the first and second settling tank, the flocculation settling tank, the concentration tank and the like of the water treatment plant and the sewage treatment plant can be provided.

본 발명의 초음파 계면측정장치(2)는 도 1에 도시된 바와 같이 슬러지의 계면높이를 측정하고자하는 위치에 초음파신호를 송수신할 수 있는 계면 검출기(6)를 설치하고, 계면 검출기(6)를 통해 송수신되는 초음파신호를 제어함과 함께 송수신 정보를 이용하여 계면높이를 계산하는 변환기(4)로 구성하며, 슬러지 침전 높이가 설정값 이상이 되면 자동인발시스템에 의해 체크밸브(42)를 열어 슬러지를 인발하도록 구성한다.1, the ultrasonic interface measuring apparatus 2 of the present invention includes an interface detector 6 capable of transmitting and receiving an ultrasonic signal at a position where the height of the interface of the sludge is to be measured, And a converter 4 for controlling the ultrasonic signal transmitted and received through the sludge setter and calculating the interface height using the transmission / reception information. When the sludge settling height becomes equal to or higher than the set value, the check valve 42 is opened by the automatic drawing system, .

상기 계면 검출기(6)는 복수의 위치에 각각 설치한 후 하나의 변환기(4)를 통해 다수의 계면 검출기(6)를 제어하는 것이 가능하며, 서로 동일한 주파수 대역이거나 서로 다른 주파수 대역의 초음파로 설정할 수 있다.The interface detector 6 can be installed at a plurality of positions and then can control a plurality of interface detectors 6 through a single transducer 4 and can be set to an identical frequency band or an ultrasonic wave having a different frequency band .

도 2는 본 발명의 계면측정장치를 구성하는 변환기(4)와 계면 검출기(6)의 작동 구성을 보여주는 블록도이다.2 is a block diagram showing the operational configuration of the converter 4 and the interface detector 6 constituting the interface measuring apparatus of the present invention.

이를 참조하여 설명하면, 본 발명의 변환기(4)는 전반적으로 변환기(4)를 관리하고 제어하는 제어연산부(14)와, 변환기(4)에 전압을 공급하는 전원공급부(8)와, 공급된 전압을 사용전압에 맞게 변환하는 변압기(transfomer)(10)와, 변환기(4)의 상태를 알려주는 화면표시부(16)와, 상기 화면표시부(16)에 출력되는 화면상태를 조작하는 키제어부(18)와, 화면표시부(16)에 출력되는 정보를 관리하는 출력제어부(12)와, 제어연산부(14)에 의해 제어되어 초음파를 송수신하는 초음파송신부(20), 레벨수신부(22)와, 송수신되는 초음파의 전송타이밍을 제어하는 초음파송수신전환제어부(24)로 구성하며, 변환기에 의해 제어되어 초음파를 송신하거나 반사되어 오는 초음파를 수신하는 계면 검출기(6)가 설치된다.The converter 4 of the present invention includes a control operation unit 14 for managing and controlling the converter 4, a power supply unit 8 for supplying a voltage to the converter 4, A transfomer 10 for converting a voltage to a voltage to be used, a screen display section 16 for indicating the state of the transducer 4, and a key control section for operating a screen state outputted to the screen display section 16 An output control unit 12 that manages information output to the screen display unit 16, an ultrasonic wave transmitting unit 20 that is controlled by the control operation unit 14 to transmit and receive ultrasonic waves, a level receiving unit 22, And an ultrasonic transmission / reception switching control section (24) for controlling the transmission timing of the ultrasonic waves. The interface detector (6) is controlled by the transducer to receive ultrasonic waves or receive reflected ultrasonic waves.

본 발명의 제어연산부(14)는 변환기(4)의 동작을 전반적으로 관리하는 것으로, 특히 측정하고자 하는 슬러지 계면높이에 따라 계면 검출기(6)의 설정 주파수 대역에 맞는 초음파를 관리하며, 기존의 아날로그 필터 방식이 아닌 디지털 필터 방식을 채용함으로써 수신신호의 잡음이 적어 측정성능이 향상되고 주파수 대역이 좁아져 측정거리도 늘어나는 것이다.The control operation unit 14 of the present invention manages the operation of the transducer 4 in general and manages the ultrasonic waves corresponding to the set frequency band of the interface detector 6 in accordance with the sludge interface height to be measured, The adoption of the digital filter method instead of the filter method improves the measurement performance by reducing the noise of the received signal, narrowing the frequency band and increasing the measuring distance.

본 발명의 계면측정장치는 도 1에서와 같이 설치공간이 협소하거나 구조물이 많은 곳에 설치됨에 따라 송신되는 초음파가 매질뿐만 아니라 설치된 구조물에 반사되어 계면 검출기(6)를 통해 수신될 수 있다.The interface measuring apparatus of the present invention is installed in a place where the installation space is narrow or a lot of structures are installed as in FIG. 1, so that the transmitted ultrasonic waves can be reflected on the installed structure as well as the medium and can be received through the interface detector 6.

이러한 수신 초음파는 도 5과 같이 실제 매질에 부딪혀 반사되어 오는 초음파와 설치된 구조물에 반사되어 오는 초음파일 수 있으며, 'A' 부분과 같이 매질이 아닌 구조물에 반사된 초음파는 계면높이를 측정함에 있어 정확한 측정값을 간섭하는 요인으로 작용하여 슬러지 계면높이 측정에 있어 정확성이 떨어질 수 있다.As shown in FIG. 5, the received ultrasonic waves may be ultrasonic waves reflected from the actual medium and ultrasonic waves reflected from the installed structure, and the ultrasonic waves reflected to the structure other than the medium such as the 'A' It may interfere with the measured values and may degrade accuracy in measuring the sludge interface height.

따라서 본 발명에서는 슬러지의 계면높이 측정 불필요한 수신 초음파에 의해 간섭받는 것을 방지하기 위해 제어연산부(14)를 통해 수신 초음파를 필터링하는 것이 필요하다.Therefore, in the present invention, it is necessary to filter the received ultrasound through the control operation unit 14 to prevent the ultrasound waves from being interfered with by unnecessary ultrasound waves measuring the interface height of the sludge.

도 3은 제어연산부(14)의 구성을 보여주는 블록도로, 이를 참조하면 본 발명은 제어연산부(14)에 의해 변환기(4)를 제어하여 초음파를 송수신함에 따라 수신된 초음파를 필터링하여 계면높이를 측정한다.3 is a block diagram showing the configuration of the control operation unit 14. Referring to FIG. 3, the control operation unit 14 controls the converter 4 to transmit and receive ultrasonic waves to filter received ultrasonic waves to measure the interface height do.

본 발명의 제어연산부(14)는 진동자를 전기적 또는 기계적으로 진동시킴으로써 초음파를 발생시키고 발생한 초음파를 계면 검출기(6)의 설정 주파수 대역에 맞게 변경하는 주파수 대역 설정부(28)로 발생 초음파를 전달한다.The control operation unit 14 of the present invention generates ultrasonic waves by vibrating the vibrator electrically or mechanically and transmits generated ultrasonic waves to a frequency band setting unit 28 that changes the generated ultrasonic waves to match the set frequency band of the interface detector 6 .

주파수 대역 설정부(28)는 설치된 계면 검출기(6)에서 사용가능한 주파수 대역에 맞게 주파수 대역을 설정하며, 예를 들면 측정거리에 따라 10~60㎑의 초음파로 설정한다. 참고로 초음파의 주파수 대역은 좁을수록 장거리를 측정할 수 있는 것이다.The frequency band setting unit 28 sets the frequency band in accordance with the frequency band usable in the installed interface detector 6, and sets the frequency band to 10 to 60 kHz according to the measurement distance, for example. For reference, the narrower the frequency range of ultrasonic waves, the longer distance can be measured.

주파수 대역 설정부(28)에 의해 계면 검출기(6) 설정 주파수 대역에 맞게 변경된 초음파는 초음파송신부(20)로 전달되고 계면 검출기(6)를 통해 송신된 초음파는 매질에 반사되어 레벨수신부(22)를 통해 다시 제어연산부(14)로 전달된다.Ultrasonic waves that are changed by the frequency band setting unit 28 in accordance with the set frequency band of the interface detector 6 are transmitted to the ultrasonic wave transmitting unit 20 and ultrasonic waves transmitted through the interface detector 6 are reflected by the medium to be transmitted to the level receiving unit 22, To the control arithmetic operation unit 14 via the control unit.

이때, 매질에 반사되어 오는 초음파뿐만 아니라 설치된 구조물(예를 들면 작업용 사다리, 파이프 등)에 반사되어 오는 초음파도 함께 수신되어 제어연산부(14)로 전달된다.At this time, not only ultrasonic waves reflected on the medium but also ultrasonic waves reflected on an installed structure (for example, work ladder, pipe, etc.) are received together and transmitted to the control operation unit 14.

수신된 초음파는 레벨변환부(30)로 전달되며, 이때 레벨변환부(30)는 송신 초음파와 수신 초음파의 시간차 및 속도를 측정하고 이를 거리에 비례한 신호로 출력함으로써 계면높이를 측정하게 된다.The received ultrasonic wave is transmitted to the level converting unit 30. At this time, the level converting unit 30 measures the time difference and speed between the transmitting ultrasonic wave and the receiving ultrasonic wave and outputs it as a signal proportional to the distance to measure the interface height.

본 발명에서는 수신된 초음파 중 매질에 반사되어오는 수신 초음파만을 이용하여 계면높이를 측정하기 위해 수신 초음파 중 구조물에 부딪혀 반사된 초음파는 필터링부(32)를 통해 제거하여 계면높이 측정의 간섭을 최소화할 수 있다.In the present invention, in order to measure the interface height using only the received ultrasonic waves reflected from the medium among the received ultrasonic waves, the ultrasonic waves reflected on the structure of the received ultrasonic waves are removed through the filtering unit 32 to minimize the interference of the interface height measurement .

도 4는 본 발명의 제어연산부(14)의 구성인 필터링부(32)의 구성을 설명하는 블록도로, 본 발명의 필터링부(32)는 계면높이 측정을 위한 기준이 되는 주파수 신호값을 미리 설정하는 초기설정부(34)와, 수신 주파수 측정값을 입력하는 스캔부(36)와, 상기 초기설정부(34)에 설정된 주파수 신호값과 스캔부(36)에 의해 입력된 주파수 측정값을 비교하는 매칭부(38)와, 상기 매칭부(38)를 통해 수신 주파수 측정값을 비교한 후 초기설정부(34)를 벗어난 측정값은 수신 주파수에서 제외하는 마스킹부(40)로 구성한다.4 is a block diagram for explaining the configuration of the filtering section 32 which is a configuration of the control operation section 14 of the present invention. The filtering section 32 of the present invention sets a frequency signal value as a reference for measuring the interface height in advance And a frequency measurement value input by the scan unit 36 is compared with a frequency signal value set in the initial setting unit 34. The initial value setting unit 34 sets a frequency measurement value And a masking unit 40 for comparing the measurement values of the reception frequency through the matching unit 38 and excluding measurement values deviating from the initial setting unit 34 from the reception frequency.

상기 초기설정부(34)는 계면 검출기(6)가 설치된 곳의 계면높이 측정시 미리 계면높이 측정범위를 설정하는 것으로, 매질에 반사되어 계면 검출기(6)로 수신되는 주파수 중에서 실제 매질에 부딪혀 반사되는 주파수 신호의 범위를 측정하여 초기값으로 설정하게 된다.The initial setting unit 34 sets the interface height measuring range in advance when measuring the interface height at the place where the interface detector 6 is installed. The initial setting unit 34 reflects the light reflected from the medium and impinges on the actual medium among the frequencies received by the interface detector 6 The range of the frequency signal to be measured is measured and set to the initial value.

상기 스캔부(36)는 계면 검출기(6)를 통해 수신된 주파수 측정값을 초기 주파수 신호값과 비교가능하도록 입력하는 것이며, 계면 검출기(6)를 통해 송신된 후 반사되어온 수신 주파수를 실시간으로 읽어들여 주파수 측정값으로 입력한다.The scan unit 36 inputs the frequency measurement value received through the interface detector 6 so that the frequency measurement value can be compared with the initial frequency signal value and reads the reflected reception frequency in real time through the interface detector 6 Input frequency measurement value.

스캔부(36)를 통해 실시간으로 입력된 주파수의 측정값은 매칭부(38)에 의해 초기설정 주파수 신호값과 비교된다.The measured value of the frequency inputted in real time through the scan unit 36 is compared with the initial set frequency signal value by the matching unit 38. [

매칭부(38)는 초기설정부(34)에 의해 설정된 주파수 신호값과 스캔부(36)를 통해 입력받은 수신 주파수 측정값을 비교하여 초기설정부(34)에 의해 설정된 주파수 신호값을 벗어나는 주파수, 즉 매질이 아닌 설치된 구조물에 반사되어오는 수신 주파수를 구별한다.The matching unit 38 compares the frequency signal value set by the initial setting unit 34 with the reception frequency measurement value received through the scan unit 36 and outputs the frequency offset value, which is out of the frequency signal value set by the initial setting unit 34 That is, the reception frequency reflected on the installed structure, not the medium.

상기 마스킹부(40)는 매칭부(38)를 통해 초기 설정된 주파수 신호값을 벗어나는 수신 주파수 측정값을 마스킹(masking) 기능을 통해 계면높이 측정시 사용되는 주파수 값에서 제외시키는 것이다.The masking unit 40 excludes a frequency measurement value that deviates from an initial frequency signal value through a matching unit 38 from a frequency value used for measuring the interface height through a masking function.

따라서 계면높이를 측정함에 있어 간섭의 요인이 되는 설치된 구조물에 반사되어오는 수신 주파수는 무시하고, 실제 매질에 반사되어온 주파수 측정값만을 계면높이 측정시에 사용함으로써 침전된 슬러지의 계면높이 측정의 정확도를 높일 수 있는 것이다.Therefore, by using only the frequency measurement value reflected from the actual medium in the interface height measurement, the accuracy of the interface height measurement of the deposited sludge can be improved by ignoring the reception frequency reflected on the installed structure which is the interference factor in measuring the interface height It can be increased.

상기에서 설명하는 초기 주파수 신호값은 초기설정부(34)에 의해 미리 설정되는 기준값이며, 수신 주파수 측정값은 계면 검출기(6)를 통해 수신한 주파수값을 의미하는 것이다.
The initial frequency signal value described above is a reference value preset by the initial setting unit 34 and the reception frequency measurement value means a frequency value received through the interface detector 6. [

다시 도 2를 참조하면, 상기 전원공급부(8)는 AC 85~264V 범위의 전압을 공급하며, 공급된 전원을 변압기(10)에 의해 변환기(4)에서 사용가능한 전압으로 변환한다.Referring again to FIG. 2, the power supply unit 8 supplies a voltage in the range of AC 85 to 264 V, and converts the supplied power to a voltage usable in the converter 4 by the transformer 10.

화면표시부(16)는 제어연산부(14)를 통해 관리되는 변환기(4)의 현재 상태를 사용자가 알 수 있도록 LCD화면에 보여주는 것이며, 측정된 현재 계면높이, 5분~48시간 동안 측정된 계면높이의 변화 추이, 내장된 온도센서(미도시)에 의한 변환기(4) 및 계면 검출기(6)의 온도, 변환기(4) 및 계면 검출기(6)의 작동상태를 실시간으로 알려준다. The screen display unit 16 displays the current state of the transducer 4 managed through the control operation unit 14 on the LCD screen so that the user can know the current state of the transducer 4, The temperature of the converter 4 and the interface detector 6 by the built-in temperature sensor (not shown), the operating condition of the converter 4 and the interface detector 6 in real time.

화면표시부(16)를 통해 출력되는 상태정보는 출력제어부(12)에 의해 관리되어 제어연산부(14)를 통해 출력된다. 출력제어부(12)는 제어연산부(14)를 통해 제어되는 상기의 상태정보를 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 LCD 표시창을 통해 보여주며, 표시되는 상태정보 이외에도 LCD 표시창의 설정상태, 예를 들면 화면의 밝기, 상태정보들이 화면표시창에 보여지는 시간 간격, 표시창을 통해 보여지는 상태정보들의 종류 등을 제어하여 사용자의 편의를 돕는 것이다.The status information output through the screen display unit 16 is managed by the output control unit 12 and output through the control operation unit 14. [ The output control unit 12 displays the status information, which is controlled through the control operation unit 14, through the LCD display window so that the user can visually confirm the status information. In addition to the displayed status information, the output control unit 12 displays the setting state of the LCD display window, Brightness, and status information on the display window, and the type of status information displayed on the display window.

이러한 기능들은 키제어부(18)의 버튼 입력방식에 의해 작동신호를 입력받아 제어되어 화면표시부(16)에 출력하고자 하는 상태정보를 불러올 수 있으며, 화면표시부(16)에 표시되는 화면 상태를 불러오기 위해 터치 입력방식이나 별도의 무선송수신장치를 구비하여 외부에서 무선컨트롤러로 제어하는 것도 가능하다.These functions are controlled by receiving the operation signal by the button input method of the key control unit 18 and can call up the state information to be outputted to the screen display unit 16 and the screen state displayed on the screen display unit 16 is retrieved A touch input method or a separate wireless transmitting / receiving device may be provided so that the wireless controller can be controlled from the outside.

본 발명의 변환기(4)는 주파수 대역의 변조를 위해 디지털 필터 방식(가산기, 승산기, 시프트 레지스터)을 채용하여 기존의 물리적인 방식(코일, 콘덴서, 저항)이 아닌 소프트웨어적인 CPU제어 방식을 채택한 것이다. 따라서 제어연산부(14)를 통해 다양한 주파수 대역의 출력이 가능하며, 측정거리에 따라 서로 다른 주파수 대역의 초음파를 송신하는 계면 검출기(6)에 모두 적용이 가능하다.The converter 4 of the present invention adopts a software-based CPU control scheme instead of the existing physical scheme (coil, capacitor, resistance) by adopting a digital filter scheme (adder, multiplier, shift register) . Therefore, it is possible to output various frequency bands through the control operation unit 14, and it is applicable to the interface detector 6 that transmits ultrasonic waves of different frequency bands according to the measurement distance.

제어연산부(14)는 설치된 계면 검출기(6)의 주파수 대역 10~60㎑ 대의 초음파를 설정하며, 초음파송신부(20)와 레벨수신부(22)를 통해 설정된 초음파를 관리한다.The control operation unit 14 sets ultrasonic waves in the frequency band of 10 to 60 kHz of the installed interface detector 6 and manages the ultrasonic waves set through the ultrasonic transmission unit 20 and the level reception unit 22.

초음파송신부(20)는 제어연산부(14)에 의해 설정된 주파수 대역의 초음파를 계면 검출기(6)로 송신될 수 있도록 전달하고, 레벨수신부(22)는 계면 검출기(6)에 의해 송신된 초음파가 매질에 반사되어 되돌아온 수신 초음파를 제어연산부(14)로 전달한다.The ultrasonic transmission unit 20 transmits the ultrasonic waves of the frequency band set by the control operation unit 14 to the interface detector 6 so that the ultrasonic wave transmitted by the interface detector 6 is transmitted to the medium And transmits the reflected ultrasonic waves to the control operation unit 14.

초음파송신부(20), 레벨수신부(22)와 계면 검출기(6)를 통해 송수신되는 초음파는 초음파송수신전환제어부(24)를 통해 관리되어 제어연산부(14)에서 이를 거리값으로 변환할 수 있도록 한다.The ultrasonic wave transmitted and received through the ultrasonic transmitter 20, the level receiver 22 and the interface detector 6 is managed through the ultrasonic transmission / reception switching controller 24 so that the control calculator 14 can convert the ultrasonic waves into distance values.

초음파송수신전환제어부(24)는 제어연산부(14)와 계면 검출기(6) 사이에서 제어연산부(14)를 통해 계면 검출기(6)의 주파수 대역에 맞게 설정되어 초음파송신부(20)를 통해 계면 검출기(6)로 출력되는 송신 초음파와 계면 검출기(6)를 통해 송신된 후 매질에 반사되어오는 수신 초음파의 신호전송 타이밍을 제어하여 원활하게 초음파의 송수신이 이루어질 수 있도록 한다.The ultrasonic transmission and reception switching control unit 24 is set between the control operation unit 14 and the interface detector 6 through the control operation unit 14 in accordance with the frequency band of the interface detector 6 and is transmitted to the interface detector 6 and the signal transmission timings of the reception ultrasonic waves reflected by the medium after being transmitted through the interface detector 6, so that ultrasonic transmission and reception can be smoothly performed.

이를 살펴보면, 제어연산부(14)를 통해 설정된 초음파가 초음파송신부(20)를 통해 계면 검출기(6)로 출력될 경우에는 초음파송수신전환제어부(24)는 초음파송신기 역할을 하여 계면 검출기(6)로 초음파를 전달하며, 계면 검출기(6)를 통해 송신된 초음파가 매질에 반사되어 오는 수신 초음파가 될 경우에는 초음파송수신전환제어부(24)가 초음파수신기 역할을 하게 되어 이를 레벨수신부(22)를 통해 제어연산부(14)로 전달한다. 즉, 초음파의 송신, 수신 타이밍에 맞게 초음파송수신전환제어부(24)가 그 역할을 교대로 반복함으로써 송수신되는 초음파를 관리하며 이를 제어연산부(14)를 통해 연산하여 계면높이를 측정하게 된다.
The ultrasonic transmission / reception switching control unit 24 serves as an ultrasonic transmitter and the ultrasonic wave is transmitted to the interface detector 6 by the ultrasonic wave transmission unit 20 through the ultrasonic transmission unit 20, When the ultrasonic wave transmitted through the interface detector 6 is a receiving ultrasonic wave reflected by the medium, the ultrasonic transmission / reception switching control unit 24 serves as an ultrasonic receiver, (14). That is, the ultrasonic transmission / reception switching control unit 24 alternately repeats its functions in accordance with the transmission and reception timings of the ultrasonic waves to manage the ultrasonic waves transmitted and received, and calculates the interface height by calculating the ultrasonic waves through the control operation unit 14.

이하에서는 도 6을 참조하여 본 발명의 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정장치를 이용하여 슬러지의 계면높이를 측정하는 방법을 설명한다.Hereinafter, a method of measuring the interface height of the sludge using the sludge interface measuring apparatus having the defensive function through the reception frequency filtering of the ultrasonic sensor of the present invention will be described with reference to FIG.

먼저, 설치된 계면 검출기(6)의 설정 주파수 대역을 확인한 후, 초음파를 주파수 대역 설정부(28)에 의해 계면 검출기(6)의 설정 주파수 대역으로 변경한다.First, after confirming the set frequency band of the installed interface detector 6, the ultrasonic wave is changed to the set frequency band of the interface detector 6 by the frequency band setting unit 28.

이때 계면 검출기(6)는 하수처리장의 1차, 2차 침전조, 응집침전조, 농축조, 고액분리조 및 용액분리조 등 슬러지의 높이를 측정하고자 하는 위치에 설치될 수 있다.At this time, the interface detector 6 can be installed at a position where the height of the sludge is to be measured, such as the primary, secondary settling tank, coagulating sedimentation tank, thickener, solid-liquid separation tank and solution separating tank of the sewage treatment plant.

설치된 계면 검출기(6)에 설정된 주파수 대역은 계면높이 측정거리에 따라 설정되며, 근거리 측정(6.5m 이내)일 때는 50㎑ 대역, 원거리 측정(15m 이내)일 때는 40㎑ 대역, 장거리 측정(60m 이내)일 때는 20㎑ 대역으로 변경하여 계면 검출기(6)로 전달한다.The frequency range set in the installed interface detector (6) is set according to the interface height measurement distance, and it is set to 50 kHz for short distance measurement (within 6.5 m), 40 kHz band for long distance measurement (within 15 m) ), It is changed to the 20 kHz band and transmitted to the interface detector 6.

계면 검출기(6)의 설정 주파수 대역으로 변경된 초음파는 초음파송신부(20)를 통해 계면 검출기(6)로 전달되며, 계면 검출기(6)로 전달된 초음파는 계면높이를 측정하고자 하는 위치에서 초음파를 송신하게 된다.The ultrasonic wave changed to the set frequency band of the interface detector 6 is transmitted to the interface detector 6 through the ultrasonic transmission unit 20 and the ultrasonic wave transmitted to the interface detector 6 transmits the ultrasonic wave at the position to measure the interface height .

계면 검출기(6)에서 송신된 초음파는 매질에 부딪혀 반사되어 되돌아오며, 수신된 초음파는 레벨수신부(22)를 통해 다시 제어연산부(14)로 전달된다. 제어연산부(14)는 계면 검출기(6)를 통해 송신된 초음파의 송신 시간과 초음파가 매질에 부딪혀 되돌아온 수신 시간 차이 및 속도를 이용하여 레벨변환부(30)에서 이를 거리값으로 연산하게 되며, 연산된 거리값에 의해 계면높이를 측정한다.The ultrasonic wave transmitted from the interface detector 6 is reflected by the medium and reflected back. The received ultrasonic wave is transmitted to the control operation unit 14 again through the level receiving unit 22. The control operation unit 14 uses the transmission time of the ultrasonic wave transmitted through the interface detector 6 and the reception time difference and speed returned from the ultrasonic wave back to the medium to calculate the distance value in the level conversion unit 30, The interface height is measured by the distance value.

이때, 레벨변환부(30)는 필터링부(32)를 통해 수신 주파수 중에서 실제 매질에 부딪혀 반사되는 주파수와 설치된 구조물에 부딪혀 반사되어 오는 주파수를 필터링하여 구별한 후 구조물에 부딪혀 반사되어오는 주파수는 마스킹기능을 통해 계면높이 측정시 제외하여 계산함으로써 슬러지 계면높이 측정의 정확도를 높이게 된다.At this time, the level converting unit 30 filters and distinguishes the frequency reflected from the actual medium in the reception frequency through the filtering unit 32 and the frequency reflected from the installed structure, and then the frequency reflected from the structure is masked Function to increase the accuracy of sludge interface height measurement.

송수신되는 초음파는 초음파송수신전환제어부(24)에 의해 초음파송신부(20), 레벨수신부(22)와 계면 검출기(6) 사이에서 송수신되는 초음파 신호전송 타이밍을 관리하여 원활하게 초음파가 송수신될 수 있도록 한다.The ultrasonic transmission / reception switching control unit 24 controls the transmission timing of the ultrasonic signal transmitted / received between the ultrasonic wave transmitter 20, the level receiver 22 and the interface detector 6 so that ultrasonic waves can be smoothly transmitted / received .

송수신 초음파의 시간차 및 속도에 의해 계면높이를 측정한 후, 계산된 슬러지의 계면높이가 설정된 범위이면 침전조 바닥에 일정량 이상의 슬러지가 쌓여 있다는 것이므로 슬러지인발신호생성부(26)를 통해 작동신호를 생성하여 침전조 바닥의 체크밸브(16)를 자동으로 열어 슬러지를 배출한다.If the interface height of the sludge is within a set range after measuring the interface height by the time difference and speed of the ultrasonic waves transmitted and received, a certain amount or more of sludge is accumulated on the bottom of the settling tank. Therefore, an operation signal is generated through the sludge pull- The check valve (16) on the bottom of the settling tank is automatically opened to discharge the sludge.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 초음파 센서를 이용하여 슬러지의 계면높이를 측정함에 있어 초음파 센서에 의해 송신된 후 반사되어 온 수신 주파수 중에서 계면높이 측정과 관련없이 설치 구조물에 반사되어 오는 초음파 주파수 신호값은 필터링하여 제외시킨 후 슬러지 계면높이를 측정함으로써 정확한 측정이 가능한 효과가 있다.
As described above, according to the present invention, in measuring the interface height of a sludge by using an ultrasonic sensor, an ultrasonic frequency signal reflected from an installation structure, irrespective of the interface height measurement, among reception frequencies reflected after being transmitted by the ultrasonic sensor It is possible to measure accurately by measuring the sludge interface height after filtering out the value.

상술한 본 발명의 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 여러 가지 변형이 본 발명의 범위에서 벗어나지 않고 실시할 수 있다. 따라서 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 의하여 정할 것이 아니고 특허청구범위 및 그 특허청구범위와 균등한 것에 의해 정해 져야 한다.
While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be determined by the scope of claims and equivalents thereof.

(2)-- 계면측정장치 (4)-- 변환기
(6)-- 계면 검출기 (8)-- 전원공급부
(10)-- 변압기 (12)-- 출력제어부
(14)-- 제어연산부 (16)-- 화면표시부
(18)-- 키제어부 (20)-- 초음파송신부
(22)-- 레벨수신부 (24)-- 초음파송수신전환제어부
(26)-- 슬러지인발 신호생성부 (28)--주파수 대역 설정부
(30)-- 레벨변환부 (32)-- 필터링부
(34)-- 초기설정부 (36)-- 스캔부
(38)-- 매칭부 (40)-- 마스킹부
(42)-- 체크밸브(2) - Interface measuring device (4) - Transducer
(6) -Interface detector (8) -Power supply
(10) - Transformer (12) - Output controller
(14) -control operation unit (16) -screen display unit
(18) - Key control unit (20) - Ultrasonic transmission unit
(22) - level receiving section (24) - ultrasonic transmission / reception switching control section
(26) - sludge discharge signal generator (28) - frequency band setting unit
(30) -level converting section (32) - filtering section
(34) Initial setting section (36) Scan section
(38) -Matching part (40) -Masking part
(42) - Check valve

Claims (8)

초음파를 이용한 슬러지 계면측정장치에 있어서,
슬러지의 계면높이 측정 거리에 따라 설정된 주파수 대역의 초음파를 송수신하는 계면 검출기(6)와, 계면 검출기(6)의 설정 주파수 대역에 맞는 초음파의 송수신을 제어함과 함께 수신되는 초음파중에서 슬러지의 계면높이 측정과 상관없이 설치 구조물에 반사되어 오는 수신 주파수를 필터링하여 슬러지 계면높이를 측정하는 변환기(4)로 구성하되, 상기 변환기(4)는 계면높이 측정을 위한 기준이 되는 주파수 신호값을 설정하는 초기설정부(34)와, 계면 검출기(6)를 통해 수신된 주파수 측정값을 입력하는 스캔부(36)와, 상기 초기설정부(34)에 설정된 신호값과 스캔부(36)에 의해 입력된 주파수 측정값을 비교하는 매칭부(38)와, 상기 매칭부(38)를 통해 수신 주파수 측정값을 비교한 후 초기설정부(34)에 설정된 주파수 신호값을 벗어난 측정값은 수신 주파수에서 제외하는 마스킹부(40)로 구성되는 필터링부(32)를 포함하여 구성함을 특징으로 하는 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정장치.
A sludge interface measuring apparatus using ultrasonic waves,
An interface detector (6) for transmitting and receiving ultrasonic waves in a frequency band set in accordance with the interface height measurement distance of the sludge, and an ultrasonic transducer for controlling transmission and reception of ultrasonic waves in accordance with the set frequency bands of the interface detector (6) (4) for measuring a sludge interface height by filtering a reception frequency reflected on an installation structure irrespective of a measurement, and the transducer (4) comprises an initial A setting unit 34 and a scanning unit 36 for inputting the frequency measurement values received through the interface detector 6 and a signal value set in the initial setting unit 34, A comparison unit 38 for comparing the frequency measurement value and a measurement value which is out of the frequency signal value set in the initial setting unit 34 after comparing the reception frequency measurement value through the matching unit 38, And a filtering unit (32) composed of a masking unit (40) for removing the ultrasonic wave from the sludge. A sludge interface measuring apparatus having a defensive function through reception frequency filtering of an ultrasonic sensor.
제1항에 있어서,
변환기(4)는 AC 전압을 공급하는 전원공급부(8)와, 초음파를 디지털 필터 방식에 의해 계면 검출기(6)의 설정 주파수 대역으로 변경하고 계면 검출기(6)에 의해 측정되는 초음파의 송수신 시간차와 속도를 이용하여 슬러지 계면높이를 측정하되, 수신된 주파수를 필터링하여 간섭을 제거한 후 거리값을 연산하여 계면높이 측정에 따른 변환기(4)의 상태정보를 제공하는 제어연산부(14)와, 상기 제어연산부(14)에 의해 측정된 슬러지 높이에 따라 자동적으로 슬러지가 인발될 수 있도록 체크밸브(16) 제어신호를 생성하는 슬러지인발 신호생성부(44)와, 상기 제어연산부(14)와 계면 검출기(6) 사이에서 초음파를 송수신하는 초음파송신부(20), 레벨수신부(22)와, 상기 초음파송신부(20)와 레벨수신부(22)를 통해 송수신되는 초음파 신호의 전송타이밍을 관리하기 위해 초음파 송수신기의 역할을 교대로 수행하는 초음파송수신전환제어부(24)와, 제어연산부(14)에 의해 제공되는 상태정보를 LCD 표시창을 통해 알려주는 화면표시부(16)와, 화면표시부(16)에 표시되는 상태정보의 출력을 관리하는 출력제어부(12)로 구성함을 특징으로 하는 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정장치.
The method according to claim 1,
The transducer 4 includes a power supply unit 8 for supplying an AC voltage and a control unit 8 for changing the ultrasonic wave into a set frequency band of the interface detector 6 by a digital filter method and changing the transmission / reception time difference of the ultrasonic wave measured by the interface detector 6 A control operation unit 14 for measuring the sludge interface height by using the speed, filtering the received frequency to remove interference, calculating a distance value to provide status information of the transducer 4 according to the interface height measurement, A sludge withdrawal signal generator 44 for generating a control signal for the check valve 16 so that the sludge can be automatically withdrawn according to the height of the sludge measured by the calculator 14, A level receiving unit 22 and a level receiving unit 22. The ultrasonic transmitting unit 20 and the level receiving unit 22 transmit and receive ultrasonic waves between the ultrasonic transmitting unit 20 and the level receiving unit 22, An ultrasonic transmission / reception switching control unit 24 for alternately performing the functions of the ultrasonic transceiver, a screen display unit 16 for notifying the status information provided by the control operation unit 14 through the LCD display window, And an output control unit (12) for managing the output of the sludge interface state information to the sludge interface measuring unit.
제2항에 있어서,
제어연산부(14)에 의해 설정되는 초음파 주파수 대역은 10~60㎑인 것을 특징으로 하는 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정장치.
3. The method of claim 2,
And the ultrasonic frequency band set by the control operation unit (14) is 10 to 60 kHz. The sludge interface measuring apparatus according to claim 1, wherein the ultrasonic frequency band is set by the control operation unit (14).
제2항에 있어서,
제어연산부(14)는 검출기(6)의 설정 주파수 대역에 맞게 초음파 주파수를 변경하는 주파수 대역 설정부(28)와, 송신 초음파와 수신 초음파의 시간차이와 속도를 이용하여 거리에 비례한 신호값을 출력하는 레벨변환부(30)로 구성함을 특징으로 하는 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정장치.
3. The method of claim 2,
The control operation unit 14 includes a frequency band setting unit 28 for changing the ultrasonic frequency in accordance with the set frequency band of the detector 6 and a signal value proportional to the distance using the time difference and speed between the transmitting ultrasonic wave and the receiving ultrasonic wave And a level converting unit (30) for outputting the filtered sludge to the sludge interface measuring unit.
삭제delete 초음파를 이용한 슬러지 계면높이 측정방법에 있어서,
침전조 내의 수중에 설치되어 슬러지의 계면높이를 측정하기 위해 계면 검출기의 설정 주파수 대역을 확인 한 후, 제어연산부(14)를 통해 초음파 주파수를 검출기(6)의 설정 주파수 대역으로 변경하되, 초음파를 주파수 대역 설정부(28)에 의해 디지털 필터 방식으로 계면 검출기(6)의 계면높이 측정 거리에 따라 10~60㎑ 대역의 초음파로 변경하여 초음파송신부(20)로 출력하는 단계와,
초음파송신부(20)로 전달된 초음파는 계면 검출기(6)를 통해 송신한 후 슬러지에 부딪혀 반사되어 오는 수신 초음파를 계면 검출기(6)를 통해 수신하는 단계와,
초음파송수신전환제어부(24)를 통해 초음파송신부와(20), 레벨수신부(22)와 계면 검출기(6) 사이에서 초당 5~10회 송수신되는 초음파의 송수신 역할을 교대로 반복하여 초음파의 송수신 신호전송 타이밍을 제어하는 단계와,
계면 검출기(6)를 통해 수신된 주파수를 레벨수신부(22)를 통해 제어연산부(14)로 전달하여 슬러지의 계면높이를 계산하되, 수신 주파수 중에서 설치 구조물에 부딪혀 반사되어 오는 수신 주파수에 의한 주파수 측정값의 간섭을 제거하기 위해 필터링부(32)를 통해 수신 주파수를 필터링하는 단계와,
필터링부(32)를 통해 간섭이 제거된 수신 주파수의 송수신 시간차와 속도를 이용하여 레벨변환부(30)를 통해 이를 거리값으로 연산하여 슬러지 계면높이를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정방법.
A method for measuring sludge interface height using ultrasonic waves,
The control unit 14 changes the ultrasonic frequency to the set frequency band of the detector 6 after confirming the set frequency band of the interface detector in order to measure the interface height of the sludge installed in the water in the settling tank, Changing the ultrasonic wave in the band of 10 to 60 kHz according to the interface height measurement distance of the interface detector 6 in the digital filter system by the band setting unit 28 and outputting it to the ultrasonic transmission unit 20;
The ultrasonic wave transmitted to the ultrasonic wave transmitting unit 20 is received through the interface detector 6 and then received through the interface detector 6 by the reflected ultrasonic wave reflected from the sludge.
The transmission and reception of ultrasonic waves transmitted and received 5 to 10 times per second are alternately repeated between the ultrasonic transmission unit 20 and the level reception unit 22 and the interface detector 6 through the ultrasonic transmission and reception switching control unit 24 to transmit and receive ultrasonic waves Controlling timing,
The frequency received through the interface detector 6 is transmitted to the control arithmetic unit 14 through the level receiver 22 to calculate the interface height of the sludge and the frequency of the reflected wave reflected from the installation structure Filtering the received frequency through the filtering unit 32 to remove the interference of the values,
And measuring the height of the sludge interface by calculating the distance value through the level converting unit (30) using the time difference and the transmission / reception time of the reception frequency from which the interference is eliminated through the filtering unit (32) A sludge interface measuring method having a defensive function through receiving frequency filtering of a sensor.
제6항에 있어서,
수신된 주파수를 필터링하는 단계에서,
실제 슬러지에 부딪혀 받사되어 오는 수신 주파수의 초기 주파수 신호값을 미리 설정하는 단계와, 필터링부(32)를 통해 수신된 주파수와 미리 설정된 초기 주파수 신호값과의 비교를 위해 수신 주파수 측정값을 입력받는 단계와, 초기 설정된 주파수 신호값과 수신 주파수 측정값을 비교하여 초기 설정값을 매칭하는 단계와, 매칭후 초기 주파수 신호값을 벗어나는 수신 주파수 측정값은 마스킹기능을 통해 계면높이 측정시 제외시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정방법.
The method according to claim 6,
In filtering the received frequency,
A step of previously setting an initial frequency signal value of a reception frequency which is received by colliding with the actual sludge, and a step of receiving a reception frequency measurement value for comparison between a frequency received through the filtering unit 32 and a preset initial frequency signal value Comparing an initial frequency signal value with a received frequency measurement value to match an initial set value, and excluding a reception frequency measurement value that deviates from the initial frequency signal value after matching according to the interface height measurement through a masking function Wherein the sludge interface measuring method comprises the steps of:
제6항에 있어서,
제어연산부(14)에 의해 측정된 슬러지 계면높이가 미리 설정된 범위를 벗어나면 제어연산부(14)의 슬러지 계면높이값을 전송받은 슬러지인발신호생성부(26)를 통해 침전조 바닥에 설치된 체크밸브(42) 작동신호를 생성하여 슬러지를 자동 배출함을 특징으로 하는 초음파 센서의 수신 주파수 필터링을 통해 디펜스 기능을 갖는 슬러지 계면측정방법.The method according to claim 6,
When the height of the sludge interface measured by the control arithmetic unit 14 exceeds a predetermined range, the sludge interface height value of the control operation unit 14 is transmitted to the check valve 42 ) Operation signal is generated and the sludge is automatically discharged. The method for measuring sludge interface having a defensive function through reception frequency filtering of an ultrasonic sensor.
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