KR101622566B1 - 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터 - Google Patents

초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터 Download PDF

Info

Publication number
KR101622566B1
KR101622566B1 KR1020150016118A KR20150016118A KR101622566B1 KR 101622566 B1 KR101622566 B1 KR 101622566B1 KR 1020150016118 A KR1020150016118 A KR 1020150016118A KR 20150016118 A KR20150016118 A KR 20150016118A KR 101622566 B1 KR101622566 B1 KR 101622566B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrasonic
horizontal
water
unit
water meter
Prior art date
Application number
KR1020150016118A
Other languages
English (en)
Inventor
이철호
홍윤식
Original Assignee
인천대학교 산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 인천대학교 산학협력단 filed Critical 인천대학교 산학협력단
Priority to KR1020150016118A priority Critical patent/KR101622566B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101622566B1 publication Critical patent/KR101622566B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F15/00Details of, or accessories for, apparatus of groups G01F1/00 - G01F13/00 insofar as such details or appliances are not adapted to particular types of such apparatus
    • G01F15/06Indicating or recording devices
    • G01F15/061Indicating or recording devices for remote indication

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Measuring Volume Flow (AREA)

Abstract

본 발명은 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터에 관한 것으로서, 몸체 내에서 수평의 일직선으로 이어지는 수도관의 사이에 연결되어 수도관을 통해 흐르는 수돗물의 양을 계량하는 수도미터에 있어서, 양쪽이 수도관과 각각 이어지는 수평관로; 상기 각 수평관로의 아래쪽에서 수평관로와 단차를 형성하면서 각 수평관로 사이를 연결하되, 상기 각 수평관로 내경의 20∼40%로 형성된 수평측정관로; 상기 수평측정관로의 양쪽에 각각 설치되어 서로를 향해 초음파를 발사하는 각각의 초음파 센서로 이루어진 센서부; 및 상기 센서부의 초음파 발사에 의해 수평관로를 흐르는 유속에 따라 측정된 초음파 시간차를 토대로 수돗물의 양을 산출하여 표시하는 통합관리수단을 포함하여 이루어지며, 양쪽의 수평관로에 의해 수평으로 이어지는 수도관과 용이하게 연결할 수 있고, 공칭직경(DN)25 이하의 수평측정관로에 의해 수돗물의 유량을 측정할 수 있으며, 저전력 설계를 통하여 배터리부에 내장된 배터리만으로 수도미터 사용 연한 동안 추가적인 배터리 교체 없이 수돗물의 양을 계량할 수 있는 효과가 있다.

Description

초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터{Ultrasonic water meter using hydrometry type with time difference of ultrasonic}
본 발명은 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터에 관한 것으로서, 상세히는 수평으로 이어지는 수도관에 연결된 수평관로와 수평측정관로의 상기 수평측정관로 양쪽에 초음파 센서를 각각 설치하되, 상기 수평측정관로의 내경을 수평관로보다 작게 구성하여 상기 초음파 센서에 의한 유량측정의 정밀도를 높인 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터에 관한 것이다.
일반적으로 수돗물의 양을 계량하기 위하여 수도미터를 사용하고 있다. 이러한 수도미터 중 전자식 수도미터는 도 1에서와 같이 회전하는 날개의 회전수를 측정하여 수돗물의 양을 측정하는 방식으로 사용하고 있다. 이렇게 기계적 회전날개를 가진 전자식 수도미터는 수돗물이 흐르는 수도미터 속에서 날개가 회전하도록 되어 있으므로 사용 기간이 많이 경과되면, 회전날개와 회전날개를 고정하는 축이 마모하게 되어, 사용하는 기간이 길어질수록 내구성에 의한 오차가 더욱 크게 발생하게 되는 문제점이 있다. 따라서 종래 기계식 회전날개를 가진 수도미터는 수돗물이 흐르는 내부에 날개가 회전함으로써 마찰 등에 의하여 낮은 유량에서의 오차가 크게 발생하는 문제점이 있다.
또한 종래 기계식 회전날개를 가진 수도미터는 주위 온도가 낮아져서 수돗물이 결빙이 될 경우에는 수돗물의 양을 측정하는 회전날개와 고정축에 동파가 발생하고, 이로 인하여 고장의 원인이 되어 고장이 잦거나, 오차가 커지는 원인이 되는 문제점이 있다.
도 2는 종래 초음파 시간차 유량측정의 원리도를 나타낸 도면으로, 유체가 흐르는 관로에 두 개의 초음파 센서를 설치하고 하나의 초음파 센서로부터 다른 편의 초음파 센서로 초음파를 비스듬히 발사하고, 또 반대로 다른 편 초음파 센서로부터 반대편 초음파 센서로 초음파를 비스듬히 보내어 각각 초음파가 도달한 시간을 측정하여, 이 초음파 도달 시간의 차로 유량을 측정하는 방식의 유량측정 원리를 나타낸 도면이다. 도 2에 보인 종래 초음파 시간차 측정 방식은 일반적으로 배관의 지름이 공칭직경(DN)50 이상의 관로에서 적용하여 유량을 측정하는 방식으로 공칭직경(DN)15 등의 보다 작은 수도미터에 적용하기에는 초음파 센서를 설치하여 시간차를 측정하는데 문제점이 있다.
이와 같은 도 2의 초음파 센서에 의한 유량측정 방식을 개선하여 선행기술문헌의 특허문헌에 기재한 '유량측정방법'이 있는바, 양쪽의 수직관체와 이어지는 수평관체의 양쪽에 초음파 센서를 각각 설치하여 양쪽에서 초음파 센서에 의해 발사하는 초음파 신호를 각각 수신하여 유속을 측정하고 이를 매개로 하여 유량을 측정하고 있다.
그러나 이러한 종래 유량측정방법에서는 대부분 수직관체와 이어지는 수평관체에 초음파 센서를 설치하여 유량을 측정하고 있기 때문에, 상기한 종래 유량측정방식에 사용하는 수직관체와 수평관체를 수도미터에 적용하여 사용하고자 할 때, 보통 수평의 일직선으로 이어지는 수도관의 사이에 설치되는 수도미터의 특성상, 상기 수직관체를 수도관과 연결하여 사용하는 것에 불편함이 있다.
또한 상기 방식의 종래 유량측정방법에서는 초음파 센서에 의해 유량을 측정하기 위한 구성으로, 입력유닛과 제어유닛 및 시간측정기 등이 별개로 구비되어 있어 구성이 복잡할 뿐만 아니라 설치공간을 많이 차지하는 등의 문제도 있다.
한국 등록특허공보 제10-1059931호 한국 등록특허공보 제10-1118945호
본 발명은 상기한 바와 같은 제반 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은 수평으로 이어지는 수도관과 연결이 용이하도록 수평관로 및 그 사이에 연결한 수평측정관로와 함께 통합관리수단으로 수도미터를 구성하되, 상기 수평측정관로를 수평관로보다 훨씬 작은 공칭직경(DN) 25 이하로 구성함으로써, 작은 직경에서도 초음파 신호에 의해 유량측정이 가능하면서 유량측정의 정밀도를 높인 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터를 제공함에 있다.
다른 목적은 내구성을 높이고 낮은 유량에서의 오차를 감소시키며, 동파로 인한 고장을 최소화하도록 한 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터를 제공함에 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터는, 몸체 내에서 수평의 일직선으로 이어지는 수도관의 사이에 연결되어 수도관을 통해 흐르는 수돗물의 양을 계량하는 수도미터에 있어서, 양쪽이 수도관과 각각 이어지는 수평관로; 상기 각 수평관로의 아래쪽에서 수평관로와 단차를 형성하면서 각 수평관로 사이를 연결하되, 상기 각 수평관로 내경의 20∼40%로 형성된 수평측정관로; 상기 수평측정관로의 양쪽에 각각 설치되어 서로를 향해 초음파를 발사하는 각각의 초음파 센서로 이루어진 센서부; 및 상기 센서부의 초음파 발사에 의해 수평관로를 흐르는 유속에 따라 측정된 초음파 시간차를 토대로 수돗물의 양을 산출하여 표시하는 통합관리수단을 포함하는 것을 특징으로 하고 있다.
또 상기 수평측정관로의 직경은 공칭직경(DN)으로 15∼25인 것이 바람직하다.
또 상기 통합관리수단은, 유속에 따른 초음파 시간차를 측정하기 위한 초음파 신호처리 IC부; 상기 센서부와 초음파 신호처리부로부터의 정보를 받아 수돗물의 양을 산출 하고 수도미터 전체의 동작을 통제하는 MCU부; 수돗물의 양과 각종 정보를 나타내는 LCD 표시부; 및 상기 수도미터가 동작하도록 전원을 공급하는 배터리부를 포함하여 일체형으로 구성하는 것이 바람직하다.
또 상기 통합관리수단은 하나의 기판에 통합관리수단의 구성들이 설계되어 배치되는 일체형 통합 칩인 것이 바람직하다.
또 상기 통합관리수단에, 측정된 수돗물 양의 데이터를 저장하는 메모리부 및 저장된 데이터를 외부기기로 전달하는 통신부를 더 포함하며, 상기 통신부는 외부에 배터리를 장착하여 이루어지는 무선통신인 것이 바람직하다.
또 상기 통신부에 의해 이루어지는 원격 검침부를 별도로 구비하는 것이 바람직하다.
본 발명의 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터에 의하면, 양쪽의 수평관로에 의해 수평으로 이어지는 수도관과 용이하게 연결할 수 있고, 공칭직경(DN)25 이하의 수평측정관로에 의해 수돗물의 유량을 측정할 수 있으며, 저전력 설계를 통하여 배터리부에 내장된 배터리만으로 수도미터 사용 연한 동안 추가적인 배터리 교체 없이 수돗물의 양을 계량할 수 있는 효과가 있다.
또한 초음파 센서의 초음파 신호를 처리하여 유량을 측정하고 연산하는 초음파 신호처리 IC부와 MCU부 및 연산값을 표시하기 위한 LCD 표시부 등의 구성이 하나의 통합 칩 내에 배치되어 일체로 구성되어 있어, 수도미터 내에 차지하는 설치공간을 절약할 수 있고 유량측정의 과정이 한번에 이루어지는 효과가 있다.
또 본 발명은 측정 센서부 내부에 회전날개 등의 움직이는 기계적 요소가 없어서 내구성을 높이고 측정오차를 개선하며, 작은 유량에서의 기계적 마찰에 의한 오차를 감소시킬 수 있는 효과가 있다.
또 본 발명은 측정 센서부 내부에 움직이는 기계적 요소 등에 결빙 등으로 인한 고장 요소가 없어서 동파에 의한 고장이나 오차 발생의 요인을 개선할 수도 있는 효과가 있다.
또 본 발명은 측정 센서부 내부가 배관만으로 구성되어 있어서 수도미터의 압력 손실을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
또 본 발명은 MCU부를 통하여 완전히 전자식으로 유량을 측정하고 산출하므로 데이터를 상위 기기와 통신부에 의해 통신을 통하여 주고받음으로써 수도미터의 계량 정보를 원격 검침으로 사용할 수도 있는 효과가 있다.
도 1은 종래 회전날개 방식의 전자식 수도미터의 사시도
도 2는 종래 초음파 시간차 유량측정의 원리를 나타내는 개념도
도 3은 본 발명에 따른 초음파 수도미터 전체의 시스템 개요를 나타내는 개념도
도 4는 본 발명에 따른 초음파 수도미터 센서부의 원리를 나타내는 개념도
이하, 본 발명에 따른 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다. 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
본 발명에 따른 초음파 수도미터는 종래 회전날개 방식의 수도미터와 같이 수도관에 연결하여 설치하는 것이므로 상기 회전날개 방식의 수도미터에 대해 먼저 간단히 설명하도록 한다.
도 1은 종래 회전날개 방식의 전자식 수도미터의 사시도를 도시한 것이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 종래 회전날개 방식의 전자식 수도미터는, 몸체(1), 상 커버(2), 회전날개(3), 하부 내갑(4), 거름망(5), 역류방지 밸브 고정몸체(6), 오링(7), 전자부 고정밴드(8), 전자부(9), 봉인 고정(10), 역류방지 밸브(11), 역류방지 밸브 몸체(12) 및 회전날개 고정축(13) 등으로 구성되어 있으며, 상기 회전날개(3)가 수돗물의 흐르는 양에 따라 돌아가는 회전수를 측정하여 수돗물의 양을 계량하는 구조로 되어 있다.
이러한 종래 회전날개 방식의 전자식 수도미터의 몸체(1) 내에 상기한 종래 전자식 수도미터의 구성들을 제외하고 본 발명에 따른 초음파 수도미터의 구성을 설치하게 되는데, 상기 초음파 수도미터의 구성 및 기능을 설명하기 전에 초음파에 의한 수돗물의 유량측정 원리를 간단히 설명하도록 한다.
도 2는 종래 초음파 시간차 유량측정의 원리를 나타내는 개념도를 도시한 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 종래 초음파 시간차를 이용한 초음파 유량측정은 측정관로(23)에 2개의 초음파 센서, 즉 초음파 센서 1(14)과 초음파 센서 2(15)가 L 만큼의 거리를 두고 설치되어 있다. 이와 같이 유량의 흐름 상류에 설치된 초음파 센서 1(14)로부터 유량 흐름의 하류에 설치된 초음파 센서 2(15)로 초음파를 비스듬히 발사하여 보내면, 상기 초음파는 유체의 유속 V에 의하여 V cosθ만큼 빠른 속도로 초음파를 전달하게 되고, 반대로 초음파 센서 2(15)로부터 초음파 센서 1(14)로 초음파를 비스듬히 발사하여 보내면 V cosθ만큼 느리게 초음파가 전달될 것이다. 이렇게 각각 전달된 초음파의 전달 시간의 차이를 측정하여 유체의 유속 V를 구하는 방법이 종래 초음파 시간차 유량측정의 원리이다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 수도미터 전체의 시스템 개요도 나타내는 개념도이다.
도 3에 도시한 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 수도미터는 상기한 회전날개 방식의 전자식 수도미터의 몸체(1) 내에 한 쌍의 수평관로(23a)(23b), 수평측정관로(24), 제1 초음파 센서(26)와 제2 초음파 센서(27)를 포함한 센서부(25), 상기 센서부(25)와 연결되어 초음파 신호처리를 하고 수돗물의 유량측정을 하며 측정된 유량을 표시하는 통합관리수단(32)이 설치된 것이다.
상기 한 쌍의 수평관로(23a)(23b)는 몸체(1) 내에서 양쪽으로 연장되어 수평의 일직선으로 이어지는 수도관(미도시)에 각각 연결되며, 상기 수평관로(23a)(23b) 사이의 아래쪽에는 수평측정관로(24)가 평행하게 배치되어 수평관로(23a)(23b)와 단차를 두고 곡선연결되어 있다.
상기 센서부(25)의 제1 초음파 센서(26)가 단차가 진 상기 수평측정관로(24)의 한쪽 측벽(도면에서는 왼쪽 측벽)에 밀착하여 설치되고, 제2 초음파 센서(27)가 단차가 진 상기 수평측정관로(24)의 다른 쪽 측벽(도면에서는 오른쪽 측벽)에 밀착하여 설치된다.
상기 통합관리수단(32)은 하나의 기판으로 된 통합 칩의 형태로 구성되어, 상기 통합 칩의 기판 내에 초음파 신호처리 IC부(28), MCU부(29), LCD 표시부(30) 및 배터리부(31)의 구성을 설계하여 배치한 것이다. 상기 초음파 신호처리 IC부(28)는 센서부(25)의 제1 초음파 센서(26)와 제2 초음파 센서(27)로부터의 초음파 신호를 입력받아서 신호를 전자적으로 처리하고 내부 논리 연산회로를 사용하여 초음파 전달 시간차를 측정하고, 상기 MCU부(29)는 초음파 수도미터의 주기능을 동작시키는 기능을 하며, 상기 LCD 표시부(30)는 수도미터의 정보를 표시하고, 상기 배터리부(31)에는 배터리가 장착되어 초음파 수도미터 전체의 전원을 공급하게 된다.
이러한 본 발명의 초음파 수도미터에서 수평측정관로(24)는 초음파에 의한 유량측정의 정밀도를 높이기 위해 상기 수평관로(23a)(23b)의 20∼40% 정도의 내경으로 하여 수돗물의 유속이 빨라지도록 하되, 정확한 내경은 공칭직경(DN)으로 15∼25으로 한다.
한편 상기 통합관리수단(32)에는 초음파 신호처리 IC부(28), MCU부(29) 등에 의해 측정된 수돗물 양의 데이터를 저장하는 메모리부를 추가적으로 배치하여 설치할 수 있고, 또한 저장된 데이터를 외부기기로 전달하는 통신부도 추가적으로 배치하여 설치할 수 있다. 이러한 상기 통신부는 외부에 배터리를 장착하여 이루어지는 무선통신으로 하며, 상기 무선통신부를 포함하는 통신부에 의해 이루어지는 원격 검침부를 별도로 구비할 수도 있다.
이와 같은 본 발명의 초음파 수도미터에 의해 도 3에 도시한 바와 같이, 센서부(25)에서 수돗물의 유량이 흘러서 초음파 시간차가 발생하면, 초음파 신호처리 IC부(28)에서 초음파 신호를 처리하여 초음파 전달 시간차를 구하는 역할을 한다. 또한 MCU부(29)에서는 초음파 신호처리 IC부(28)와 통신을 통하여 센서부(25)로부터의 초음파 신호를 받아서 초음파 전달 시간차를 측정한 데이터를 받고, 이를 통해 본 발명의 초음파 수도미터를 통과한 수돗물의 양을 산출하는 역할을 하며, LCD 표시부(30)에 수도미터를 통과한 상기 수돗물의 양과 각종 정보들을 표시하도록 하는 역할을 수행한다. 배터리가 장착된 배터리부(31)는 초음파 수도미터의 연한 주기 동안 충분히 동작할 수 있도록 전원을 공급하는 역할을 수행한다.
이때 MCU부(29)는 초음파 수도미터가 사용 연한 동안 내장된 배터리부(31)의 배터리가 충분히 동작할 수 있도록 낮은 전력으로 작동할 수 있도록 하는 역할도 수행한다. 또 MCU부(29)는 외부에 연결된 기기의 요청에 따라 통신부에 의한 통신을 통하여 본 발명의 초음파 수도미터의 각종 정보를 상위 기기로 전달할 수 있는 기능을 수행한다.
다음은 같은 초음파를 이용하나 종래 초음파 시간차 유량측정과는 조금 다른 본 발명에 따른 초음파 수도미터에 의한 초음파 시간차 유량측정의 원리를 설명하도록 한다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 수도미터 센서부의 측정원리를 나타내는 개념도이다.
도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 초음파 수도미터의 센서부(25)는 수평측정관로(24)의 상류 측에 제1 초음파 센서(26)와 하류 측에 제2 초음파 센서(27)를 각각 거리 L을 두고 설치한다. 이때 수돗물의 유속 V가 흐르고 있는 상태에서 상류측의 제1 초음파 센서(26)로부터 하류측의 제2 초음파 센서(27)로 초음파를 발사하면, 상기 제1 초음파 센서(26)로부터 제2 초음파 센서(27)까지 초음파가 도달하는 시간은 각각 다음의 수학식 1과 2 및 3과 같이 된다.
Figure 112015011075228-pat00001
Figure 112015011075228-pat00002
Figure 112015011075228-pat00003
따라서 수돗물의 유속 V에 따라 초음파의 도달 시간에 차이가 발생하게 된다. 여기서 초음파의 음속 C가, 수돗물의 유속 V에 비하여 매우 크므로, C2 》V2을 적용하여 수학식 3을 간략화하면 △t는 다음과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112015011075228-pat00004
상기 수학식 4를 수돗물의 유속 V에 따라 정리하면 다음의 수학식 5와 같이 된다.
Figure 112015011075228-pat00005
이렇게 상기의 수학식 5와 같이 t1과 t2의 초음파 전달 시간차(△t)를 각각 측정하고, 이것으로부터 초음파 음속과 초음파 센서 사이의 거리에 따라 계산하여, 다음의 수학식 6으로 유속을 계산한다.
Figure 112015011075228-pat00006
여기서 유속 V가 0인 상태에서 t0를 구하면 다음의 수학식 7과 같이 간략히 된다.
Figure 112015011075228-pat00007
상기의 수학식 7을 초음파 음속 C에 대하여 정리하면 다음의 수학식 8과 같다.
Figure 112015011075228-pat00008
상기의 수학식 5에 수학식 8을 대입하여 다음의 수학식 9를 얻을 수 있다.
Figure 112015011075228-pat00009
이렇게 수학식 9와 같이 간략화되면, 초음파 센서 사이의 거리 L과 유속이 0인 상태에서의 초음파 전달 시간 t0를 알면, 초음파의 유체 유속 상태에서의 전달 시간차인 t를 측정하여, 그때의 유체, 즉 수돗물의 유속을 구할 수 있으며, 이렇게 계산한 유속을 가지고, 관로 내의 유체의 유량, 즉 수돗물의 유량을 산출하여 표시하는 방식을 기본 원리로 하고 있다.
이상과 같이 본 발명에 따른 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터에 대해서 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상의 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
1 : 몸체 2 : 상 커버
3 : 회전 날개 4 : 하부 내갑
5 : 거름망 6 : 역류 방지밸브 고정몸체
7 : 오링 8 : 전자부 고정밴드
9 : 전자부 10 : 봉인 고정
11 : 역류방지 밸브 12 : 역류방지 밸브 몸체
13 : 회전날개 고정축 14 : 초음파 센서 1
15 : 초음파 센서 2 25 : 센서부
26 : 제1 초음파 센서 27 : 제2 초음파 센서
28 : 초음파 신호처리 IC부 29 : MCU부
30 : LCD 표시부 31 : 배터리부
32 : 통합관리수단

Claims (7)

  1. 몸체 내에서 수평의 일직선으로 이어지는 수도관의 사이에 연결되어 수도관을 통해 흐르는 수돗물의 양을 계량하는 수도미터에 있어서,
    양쪽이 수도관과 각각 이어지는 수평관로;
    상기 각 수평관로의 아래쪽에서 수평관로와 단차를 형성하면서 각 수평관로 사이를 곡선연결하되, 상기 각 수평관로 내경의 20∼40%로 형성된 수평측정관로;
    상기 수평측정관로의 양쪽에 각각 설치되어 서로를 향해 초음파를 발사하는 각각의 초음파 센서로 이루어진 센서부; 및
    상기 센서부의 초음파 발사에 의해 수평관로를 흐르는 유속에 따라 측정된 초음파 시간차를 토대로 수돗물의 양을 산출하여 표시하는 통합관리수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 수평측정관로의 직경은 공칭직경(DN)으로 15∼25인 것을 특징으로 하는 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 통합관리수단은,
    유속에 따른 초음파 시간차를 측정하기 위한 초음파 신호처리 IC부;
    상기 센서부와 초음파 신호처리부로부터의 정보를 받아 수돗물의 양을 산출 하고 수도미터 전체의 동작을 통제하는 MCU부;
    수돗물의 양과 각종 정보를 나타내는 LCD 표시부; 및
    상기 수도미터가 동작하도록 전원을 공급하는 배터리부를 포함하여 일체형으로 구성하는 것을 특징으로 하는 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 통합관리수단은 하나의 기판에 통합관리수단의 구성들이 설계되어 배치되는 일체형 통합 칩인 것을 특징으로 하는 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 통합관리수단에,
    측정된 수돗물 양의 데이터를 저장하는 메모리부 및 저장된 데이터를 외부기기로 전달하는 통신부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 통신부는 외부에 배터리를 장착하여 이루어지는 무선통신인 것을 특징으로 하는 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터.
  7. 제5항 또는 제6항에 있어서,
    상기 통신부에 의해 이루어지는 원격 검침부를 별도로 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터.
KR1020150016118A 2015-02-02 2015-02-02 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터 KR101622566B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150016118A KR101622566B1 (ko) 2015-02-02 2015-02-02 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150016118A KR101622566B1 (ko) 2015-02-02 2015-02-02 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR101622566B1 true KR101622566B1 (ko) 2016-05-20

Family

ID=56103923

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150016118A KR101622566B1 (ko) 2015-02-02 2015-02-02 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101622566B1 (ko)

Cited By (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108061586A (zh) * 2017-12-29 2018-05-22 北京奥特美克科技股份有限公司 一种水表
KR101899409B1 (ko) * 2018-02-14 2018-10-29 주식회사 케이디 온도보상 알고리즘이 적용된 융복합 초음파 수도미터
KR101923954B1 (ko) * 2018-01-25 2018-11-30 주식회사 유비콤테크놀로지 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터
WO2021080150A1 (ko) * 2019-10-25 2021-04-29 양강석 초음파를 이용한 직송수신에 의한 유량 측정장치
KR20230112377A (ko) 2022-01-20 2023-07-27 양강석 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치
KR20230112788A (ko) 2022-01-20 2023-07-28 양강석 나노튜브 센서를 이용한 유수의 염소 잔류량 및 온도 측정 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189090A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Aichi Tokei Denki Co Ltd 超音波式水道メータ

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005189090A (ja) * 2003-12-25 2005-07-14 Aichi Tokei Denki Co Ltd 超音波式水道メータ

Cited By (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN108061586A (zh) * 2017-12-29 2018-05-22 北京奥特美克科技股份有限公司 一种水表
KR101923954B1 (ko) * 2018-01-25 2018-11-30 주식회사 유비콤테크놀로지 소비전력이 절감된 배터리형 초음파식 수도미터
KR101899409B1 (ko) * 2018-02-14 2018-10-29 주식회사 케이디 온도보상 알고리즘이 적용된 융복합 초음파 수도미터
WO2021080150A1 (ko) * 2019-10-25 2021-04-29 양강석 초음파를 이용한 직송수신에 의한 유량 측정장치
KR20210049290A (ko) * 2019-10-25 2021-05-06 양강석 초음파를 이용한 직송수신에 의한 유량 측정장치
KR102254962B1 (ko) * 2019-10-25 2021-05-21 양강석 초음파를 이용한 직송수신에 의한 유량 측정장치
KR20230112377A (ko) 2022-01-20 2023-07-27 양강석 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치
KR20230112788A (ko) 2022-01-20 2023-07-28 양강석 나노튜브 센서를 이용한 유수의 염소 잔류량 및 온도 측정 장치

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR101622566B1 (ko) 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터
ES2924078T3 (es) Válvula de bola y caudalímetro ultrasónico integrados
US9714855B2 (en) Ultrasonic water meter
US8291773B2 (en) Ultrasonic measurement of flow velocity
JP5510133B2 (ja) 超音波式ガスメータ
CN102192767B (zh) 用于测量流体流动速度的超声波测量装置和方法
US20140130606A1 (en) System and method for ultrasonic metering using an orifice meter fitting
US9970799B2 (en) System of ultrasonic consumption meters with pressure sensors
JP5728639B2 (ja) 超音波流量計
CN103196504A (zh) 一种多声道超声波流量测量方法及装置
RU2015155885A (ru) Модульная кассета потока
WO2005005932A1 (ja) 流れ計測装置
EP2074432A1 (en) Arrangement for measuring fluid flow velocity
US20190186968A1 (en) Ultrasonic Water Meter Made of Multiple Materials
US20140216168A1 (en) Flow Meter and Method for Using Same
JP2007240498A (ja) 差圧測定装置
KR101845238B1 (ko) 복합 센싱 구조의 유량검출 장치
CN103512623A (zh) 偏角流量计
JP6405520B2 (ja) 超音波流量計
RU2642902C1 (ru) Ультразвуковой расходомер
KR101022407B1 (ko) 건식 초음파 유량계
JP2013181826A (ja) 超音波流量計簡易診断装置
KR101865801B1 (ko) 인라인 방식의 상수관로 압력 및 유량 원격 계측장치
KR20090050780A (ko) 측정관 및 이를 이용한 회전형 초음파 유량계
CN202693050U (zh) 超声波流量计

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant