KR101640543B1 - 하수 슬러지의 함수율 측정장치 - Google Patents

하수 슬러지의 함수율 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은, 하수 슬러지의 함수율 측정장치에 관한 것으로, 내부 공간이 형성되어 상기 하수 슬러지에서 채취된 소정의 하수 슬러지 샘플이 담겨지는 하부 슬러지 케이스와, 상기 하부 슬러지 케이스에 회전 가능하게 힌지 결합되어 상기 하부 슬러지 케이스를 차폐하는 상부 슬러지 케이스를 포함하여 상기 하수 슬러지 샘플을 저장하는 슬러지 케이스 유닛; 상기 슬러지 케이스 유닛이 안착되며, 상기 슬러지 케이스 유닛과 연결되어 진공 흡입으로 상기 하수 슬러지 샘플에서 수분을 증발시키고, 상기 슬러지 케이스 유닛으로 열을 가해 상기 하수 슬러지 샘플을 건조시키는 진공 건조부; 상기 하수 슬러지 샘플이 저장되지 않은 상기 슬러지 케이스 유닛 또는 상기 하수 슬러지 샘플이 저장되는 상기 슬러지 케이스 유닛이 안착되며, 상기 슬러지 케이스 유닛의 하중에 의한 압력을 전기신호로 변환하고 설정 배수만큼 증폭하여 출력하는 무게 감지부; 상기 무게 감지부와 전기적으로 연결되어, 상기 무게 감지부에 출력된 값들을 전송받아 상기 하수 슬러지의 함수율을 도출하는 제어부; 및 상기 진공 건조부, 상기 무게 감지부 및 상기 제어부가 설치되는 하우징부를 포함한다.

Description

하수 슬러지의 함수율 측정장치{Measuring device for the water content of a sewage sludge}
본 발명은 하수 슬러지의 함수율 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 짧은 시간에도 하수 슬러지의 건조 및 함수율 측정이 가능하여 간편하게 사용할 수 있는 하수 슬러지의 함수율 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 슬러지에 포함되어 있는 수분을 제거하는 일은 슬러지 처리에 있어서 매우 중요한 일이다. 소각할 수 있는 슬러지의 경우 함수율이 낮을수록 슬러지의 무게가 감소하여 운반이나 처리 시 비용이 크게 줄어들고 매립 시 침출수의 위험이 낮아진다. 그러므로 슬러지의 함수율을 낮게 유지하는 전처리의 방법이 매우 중요하다.
한편, 슬러지의 전처리가 잘 이루어졌는지 확인하기 위해서는 슬러지의 함수율을 측정해야 하는데 슬러지의 함수율을 측정하는 방법으로는 크게 건조식, 전기저항식, 유전법이 있다.
건조식은 수분만을 건조한 후, 건조 전후의 무게 차이로 함수율을 계산하는 것으로 수분과 끓는점이 비슷한 휘발성 물질을 포함하고 있는 시료 이외의 모든 경우에 가장 정확하게 적용할 수 있다. 전기저항식은 함수율에 따라 전기저항(resistance)이 달라지는 특성을 이용하는 것으로, 측정 정밀도를 높이기 위해 단순 직류가 아닌 고주파 교류(또는 맥류)를 가하면서 저항의 특성 그래프를 분석하여 측정한다. 유전법은 함수율에 따라 시료의 정전용량(capacitance)이 달라지는 특성을 이용하는 것으로, 전기 저항식과 마찬가지로 측정 정밀도를 높이기 위해 단순 직류가 아닌 고주파 교류(또는 맥류)를 가하면서 정전용량의 특성 그래프를 분석하여 측정한다. 한편, 전기저항식과 유전법은 측정이 빠르다는 장점이 있으나, 동일한 함수율이라고 하더라도 시료 및 시료의 상태에 따란 저항-함수율 관계가 달라질 수 있는 문제점이 있다.
전술한 바와 같은 방법들을 이용하는 하수 슬러지의 함수율 측정장치, 특히 하수 슬러지의 함수율을 측정하는 하수 슬러지의 함수율 측정장치는 모든 하폐수처리장에서 사용되고 있는 필수 설비로서, 이미 많이 보급되어 있다. 그러나 하수 슬러지의 함수율 측정장치가 필수적인 설비임에도 불구하고 종래의 함수율 측정방법을 이용하는 하수 슬러지의 함수율 측정장치는 시간이 많이 걸리는 단점이 있어 비효율적이며, 불편을 초래하고 있다.
대한민국공개특허 제10-1999-019031호
본 발명은 짧은 시간에도 하수 슬러지의 건조 및 함수율 측정이 가능하여 간편하게 사용할 수 있는 하수 슬러지의 함수율 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명은, 하수 슬러지의 하수 슬러지의 함수율 측정장치에 있어서, 내부 공간이 형성되어 상기 하수 슬러지에서 채취된 소정의 하수 슬러지 샘플이 담겨지는 하부 슬러지 케이스와, 상기 하부 슬러지 케이스에 회전 가능하게 힌지 결합되어 상기 하부 슬러지 케이스를 차폐하는 상부 슬러지 케이스를 포함하여 상기 하수 슬러지 샘플을 저장하는 슬러지 케이스 유닛; 상기 슬러지 케이스 유닛이 안착되며, 상기 슬러지 케이스 유닛과 연결되어 진공 흡입으로 상기 하수 슬러지 샘플에서 수분을 증발시키고, 상기 슬러지 케이스 유닛으로 열을 가해 상기 하수 슬러지 샘플을 건조시키는 진공 건조부; 상기 하수 슬러지 샘플이 저장되지 않은 상기 슬러지 케이스 유닛 또는 상기 하수 슬러지 샘플이 저장되는 상기 슬러지 케이스 유닛이 안착되며, 상기 슬러지 케이스 유닛의 하중에 의한 압력을 전기신호로 변환하고 설정 배수만큼 증폭하여 출력하는 무게 감지부; 상기 무게 감지부와 전기적으로 연결되어, 상기 무게 감지부에 출력된 값들을 전송받아 상기 하수 슬러지의 함수율을 도출하는 제어부; 및 상기 진공 건조부, 상기 무게 감지부 및 상기 제어부가 설치되는 하우징부를 포함하는 하수 슬러지의 함수율 측정장치를 제공한다.
본 발명에 따른 하수 슬러지의 함수율 측정장치는 다음과 같은 효과가 있다.
첫째, 진공 건조를 통해 하수 슬러지 샘플의 수분을 진공 흡입하므로 빠른 시간 내에 하수 슬러지 샘플을 건조시킬 수 있는 장점이 있다. 특히, 하수 슬러지 샘플의 수분을 건조시키는 동시에 히터유닛으로 열을 가하므로 하수 슬러지 샘플이 냉각되는 것을 방지할 수 있다.
둘째, 무게 감지부를 함께 구비하고 있어, 신속하게 무게 측정이 가능하게 되므로 정확한 함수율을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러지의 함수율 측정장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 따른 하수 슬러지의 함수율 측정장치의 분해 사시도이다.
도 3는 도 1에 따른 하수 슬러지의 함수율 측정장치의 단면도이다.
도 4는 도 1에 따른 하수 슬러지의 함수율 측정장치를 이용하여 함수율을 측정하는 과정이 간략하게 도시된 개략도이다.
도 1 내지 도 4에는 본 발명에 따른 하수 슬러지의 함수율 측정장치가 도시되어 있다.
먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 하수 슬러지의 함수율 측정장치(1000)를 살펴보면, 상기 하수 슬러지의 함수율 측정장치(1000)는 슬러지 케이스 유닛(100), 진공 건조부(200), 무게 감지부(300), 제어부(미도시) 및 하우징부(500)를 포함한다. 상기 슬러지 케이스 유닛(100)은 상기 하수 슬러지에서 채취된 소정의 하수 슬러지 샘플을 저장하여 상기 하수 슬러지 샘플의 무게를 측정하거나, 상기 하수 슬러지 샘플을 진공 건조시키는데 사용된다.
도 1을 참조하여 보면, 상기 슬러지 케이스 유닛(100)은 구 형상으로 형성되며, 상부 슬러지 케이스(110), 하부 슬러지 케이스(130) 및 밸브(150)를 포함한다. 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 보다 구체적인 형상은 도 4의 (b)에 상세히 도시되어 있다. 도 4의 (b)를 참조하여 설명하면, 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 상기 상부 슬러지 케이스(110) 및 상기 하부 슬러지 케이스(130)는 내부 공간이 형성된 반구 형상으로 형성되며, 상기 상부 슬러지 케이스(110)는 상기 하부 슬러지 케이스(130)와 동일한 형상으로 형성되어 상기 하부 슬러지 케이스(130)를 기준으로 회전 가능하도록 힌지 결합된다.
즉, 상기 하수 슬러지 샘플은 상기 하부 슬러지 케이스(130)의 내부에 담겨지며, 상기 상부 슬러지 케이스(110)를 상기 하부 슬러지 케이스(130)와 결합시키면 상기 하수 슬러지 샘플이 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장되는 것이다. 한편, 전술에서 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 구 형상으로 형성된다고 하였으나 이는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐 상기 슬러지 케이스 유닛(100)은 다양한 형상으로 형성될 수 있다.
상기 밸브(150)는 후술되는 상기 진공 건조부(200)와 상기 슬러지 케이스 유닛(100)을 연통시키는 역할을 하며, 상기 진공 건조부(200)에서 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장된 상기 하수 슬러지 샘플의 수분을 진공 흡입할 수 있도록 구비되는 것이다.
후술되겠지만 상기 진공 건조부(200)는 진공 펌프(240)를 포함하고 있으며, 상기 진공 펌프(240)와 상기 밸브(150)가 배관(250)에 의해 연결되어 있어 상기 진공 펌프(240)가 구동을 하면 상기 하수 슬러지 샘플의 수분이 상기 밸브(150)와 상기 배관(250)을 통해 유동되어 상기 진공 펌프(240)로 진공 흡입되는 것이다.
상기 진공 건조부(200)는 상기 하루 슬러지 샘플이 저장된 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 안착되면, 상기 슬러지 케이스 유닛(100)과 연결되어 진공 흡입으로 상기 하수 슬러지 샘플에서 수분을 증발시키고 열을 가해 상기 하수 슬러지 샘플을 건조시키는 것이다.
상기 진공 건조부(200)는, 제1 지지홀더(210), 히터유닛(220, 230) 및 진공 펌프(240)를 포함한다. 상기 제1 지지홀더(210)는 도 1 내지 도 3에 도시되는 바와 같이, 상기 하우징부(500)의 일측 상부에 구비되며 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 안착되면 상기 슬러지 케이스 유닛(100)을 지지하는 것이다. 본 실시예에서 상기 제1 지지홀더(210)는 일면이 개구된 직육면체의 쉘(shell) 형태로 형성된다. 그리고 상기 제1 지지홀더(210)의 상면에는 홀(211)이 형성되어 있어 상기 홀(211)에 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 걸쳐지며 안착되는 것이다.
상기 제1 지지홀더(210)의 하측에는 상기 히터유닛(220, 230)이 배치된다. 상기 제1 지지홀더(210)의 하측에 상기 히터유닛(220, 230)이 배치됨으로써, 상기 제1 지지홀더(210)에 안착된 상기 슬러지 케이스 유닛(100)으로 상기 히터유닛(220, 230)에서 발생되는 열을 가할 수 있다. 상기 히터유닛(220, 230)은 전기저항에 의해 열이 발생되는 전기저항식 히터(220)와, 상기 전기저항식 히터(220)에서 발생되는 열을 상기 제1 지지홀더(210)에 안착된 상기 슬러지 케이스 유닛(100)을 향하는 방향으로 유동시키는 히터 팬(230)을 포함한다.
즉, 상기 전기저항식 히터(220)에서 열이 발생되면 상기 히터 팬(230)에서 생성되는 바람에 의해 상기 열이 상기 제1 지지홀더(210)에 안착된 상기 슬러지 케이스 유닛(100)으로 전달되고, 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장된 상기 하수 슬러지 샘플은 상기 히터유닛(220, 230)의 열에 의해 데워지는 것이다.
상기 진공 펌프(240)는 상기 하우징부(500)의 내부에 배치되는데, 상기 제1 지지홀더(210) 및 상기 히터유닛(220, 230)과 이격되어 배치된다. 상기 진공 펌프(240)는 전술한 바와 같이, 상기 배관(250)에 의해 상기 슬러지 케이스 유닛(210)의 상기 밸브(150)와 연결된다. 상기 진공 펌프(240)는 상기 슬러지 케이스 유닛(210)에 저장된 상기 하수 슬러지 샘플의 수분을 진공 흡입한다.
보다 구체적으로는 상기 진공 펌프(240)가 구동되면, 상기 슬러지 케이스 유닛(210)의 내부가 진공 상태가 되면서 상기 하수 슬러지 샘플이 머금고 있던 수분은 상기 하수 슬러지 샘플로부터 분리되며 상기 밸브(150) 및 상기 배관(250)를 따라 유동하여 상기 진공 펌프(240)에 흡입되는 것이다. 이에 따라 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장된 상기 하수 슬러지 샘플이 건조되는 것이다.
그런데 이때, 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 내부는 진공 상태가 되면서 온도가 감소하게 되고, 이에 따라 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장된 상기 하수 슬러지 샘플이 얼 수 있다. 그러나 전술한 바와 같이, 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 안착되는 상기 제1 지지홀더(210)의 하측에 상기 히터유닛(220, 230)이 구비되어 상기 슬러지 케이스 유닛(100)을 가열하면 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장된 상기 하수 슬러지 샘플이 어는 것을 방지할 수 있다.
상기 무게 감지부(300)는 일측에 상기 하수 슬러지 샘플이 저장되거나 상기 하수 슬러지 샘플이 저장되지 않은 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 안착되면서 가압하면 타측에서 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 하중에 의한 압력을 전달받아 전기신호로 변환하고, 변환된 전기신호를 설정 배수만큼 증폭하여 출력함으로써 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게를 감지하는 것이다.
이러한 상기 무게 감지부(300)는 지지유닛(310), 링크부재(330) 및 로드 셀(350)을 포함한다. 상기 지지유닛(310)은 전술한 상기 제1 지지홀더(210)와 마찬가지로 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 안착된다.
상기 지지유닛(310)은 제2 지지홀더(311) 및 제3 지지홀더(312)를 포함한다. 상기 제2 지지홀더(311) 및 상기 제3 지지홀더(312)는 전술한 상기 제1 지지홀더(210)와 동일하게 일면이 개구된 직육면체의 쉘(shell) 형태로 형성된다. 상기 제3 지지홀더(312)는 상기 제2 지지홀더(311) 상측에 구비되며, 도면에는 도시되지 않았으나 상기 제2 지지홀더(311) 상측에 탄성체(미도시)가 구비되어 상기 탄성체(미도시)의 인장 압축 작용에 의해 상기 제2 지지홀더(312)가 상하 방향으로 이동된다. 상기 제2 지지홀더(311)의 상면에 홀(미표기)이 형성되어 상기 제2 지지홀더(311)와 상기 제3 지지홀더(312)는 연통되고, 상기 제3 지지홀더(312)의 상면에도 관통홀(312a)이 형성되어 있어 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 상기 관통홀(312a)에 걸쳐져서 상기 지지유닛(310)에 안착된다.
상기 링크부재(330)는 상기 하우징부(500)의 내부에 구비되되, 일측이 상기 지지유닛(310)의 하측, 보다 구체적으로는 상기 관통홀(312a)과 동축으로 정렬되어 상기 지지유닛(310)에 안착되는 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 하중에 의한 압력을 타측으로 전달하는 것이다.
도 3을 참조하여 상기 링크부재(330)를 보다 구체적으로 살펴보면, 상기 링크부재(330)는 제1 무게 추(331), 제1 링크 바(333), 제2 링크 바(334) 및 제2 무게 추(336)를 포함한다. 상기 제1 무게 추(331)는 상기 관통홀(312a)과 동축으로 배치되며, 상기 지지유닛(310)에 상기 슬러지 케이스 유닛(110)이 안착되면 상기 관통홀(312a)을 통해 상기 슬러지 케이스 유닛(110)이 상기 제1 무게 추(331)를 가압하여 상기 제1 무게 추(331)가 하 방향으로 이동되었다가, 상기 지지유닛(310)에 상기 슬러지 케이스 유닛(110)이 제거되면 상 방향으로 이동되어 초기 위치로 복원된다.
상기 제1 링크 바(333)는 일측이 회전 가능하도록 상기 제1 무게 추(331)와 힌지 결합되며, 상기 제1 무게 추(331)의 상하 방향 이동에 연동된다. 본 실시예에서는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 무게 추(331)의 하부에 브라켓(332)이 결합되어 있어 상기 제1 링크 바(333)의 일측이 상기 브라켓(332)에 힌지 결합된다. 그러나 이는 본 실시예에 한정되는 것일 뿐, 상기 브라켓(332)은 제작자의 설계에 따라 생략 가능한 것이므로 상기 제1 링크 바(333)의 일측이 상기 제1 무게 추(331)에 직접 힌지 결합될 수 있다.
상기 제2 링크 바(334)는 상기 하우징부(500)의 내부에 고정된 고정 브라켓(335)에 설정 위치가 힌지 결합되어 상기 설정 위치를 기준으로 상기 제2 링크 바(334)가 회전 가능하되, 일측은 상기 제1 링크 바(333)의 타측에 상기 제1 링크 바(333)의 이동에 연동되도록 결합된다.
상기 지지유닛(310)에 상기 슬러지 케이스 유닛(100)이 안착되면, 상기 제1 무게 추(331)가 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 가압에 의해서 하 방향으로 이동되고, 상기 제1 무게 추(331)에 결합된 상기 제1 링크 바(333)와 상기 제1 링크 바(333)에 결합된 상기 제2 링크 바(334)가 상기 제1 무게 추(331)의 하 방향 이동에 연동된다.
상기 제2 무게 추(336)는 상기 제2 링크 바(334)의 타측에 결합되어 있어, 상기 제2 링크 바(334)의 회전에 따라 상 방향 또는 하 방향으로 이동된다. 이때, 상기 제2 링크 바(334)가 이동되는 방향은 상기 제1 무게 추(331)와 반대된다. 즉, 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 가압에 의해 상기 제1 무게 추(331)가 하 방향으로 이동되면 상기 제1 링크 바(333) 및 상기 제2 링크 바(334)가 상기 제1 무게 추(331)의 이동에 연동되어 회전되고, 이때 상기 제2 링크 바(334)의 타측에 결합된 상기 제2 무게 추(336)가 상 방향으로 이동하여 상기 로드 셀(35)에 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 하중에 의한 압력을 전달하는 것이다.
전술한 바와 같은 상기 링크부재(330)의 작동에 의해 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 하중에 의한 압력이 상기 로드 셀(35)에 전달된다. 상기 로드 셀(350)은 상기 링크부재(330)를 통해 전달된 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 하중에 의한 압력에 의해 저항이 변화되며, 이를 전기신호로 변환하여 출력한다. 한편, 상기 로드 셀(350)에서 출력되는 전기신호는 설정 배수 증폭되어 출력되는데, 이를 위해 상기 로드 셀(350)은 로드 셀 증폭기(미도시)를 더 포함한다. 예시적으로 본 실시에에서는 상기 로드 셀(350)에서 출력되는 전기신호를 10배 증폭할 수 있는 로드 셀 증폭기가 적용된다. 그러나 이는 본 실시예에 한정되는 것이므로, 이는 제작자에 의해 변경될 수 있다.
상기 제어부(미도시)는 상기 무게 감지부(300)와 전기적으로 연결되어, 상기 무게 감지부(300)의 작동을 제어하고 상기 무게 감지부(300)에서 출력된 신호 값들을 전송받아 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게를 측정하며 이를 통해 상기 하수 슬러지의 함수율을 도출한다. 보다 구체적으로는 상기 로드 셀(350)에서 출력되는 전기신호를 전달받아 이를 근거로 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게를 측정하고, 이를 통해 상기 하수 슬러지의 함수율을 도출하는 것이다.
상기 하우징부(500)는 상기 진공 건조부(200) 및 상기 무게 감지부(300)의 일부는 노출시키되 나머지 부분은 보호하도록 감싸도록 구비되고, 외부 전원을 상기 무게 감지부(300)에 공급하는 역할을 한다. 상기 하우징부(500)는 케이스 부재(510), 제어부(미도시) 및 디스플레이부(미도시)를 포함한다. 상기 케이스 부재(510)는 상기 진공 건조부(200) 및 상기 무게 감지부(300)가 설치되는 케이스(511)와, 상기 케이스(511)에 결합되어 상기 진공 건조부(200) 및 상기 무게 감지부(300)의 일부를 보호하는 커버(513)를 포함한다. 상기 케이스(511)와 상기 커버(513)는 특정 형상으로 한정되는 것은 아니므로, 제작자에 의해 상기 진공 건조부(200) 및 상기 무게 감지부(300)가 설치되고 보호될 수 있는 적절한 형상으로 다양하게 형성될 수 있다.
전술한 상기 제어부(미도시)는 상기 케이스(511)의 내부에 설치되며, 상기 케이스 부재(510) 일측에는 상기 외부 전원이 공급될 수 있도록 접속 단자(530)가 형성되어 있언, 상기 제어부(미도시)가 상기 접속 단자(530)와 전기적으로 연결되어 외부로부터 전원을 공급받아 상기 무게 감지부(300)의 작동을 제어할 수 있다.
상기 디스플레이(미도시)는 상기 케이스 부재(510)의 외부 일측에 설치되며, 상기 제어부(미도시)와 연결된다. 상기 제어부(미도시)에 의해 상기 무게 감지부(300)가 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게를 측정하면, 상기 제어부(미도시)에서 상기 하수 슬러지의 함수율을 계산한 후 사용자가 상기 하수 슬러지의 함수율 계산 결과를 확인할 수 있도록 상기 디스플레이(미도시)를 통해 출력한다.
한편, 도 4에는 전술한 바와 같은 상기 하수 슬러지의 함수율 측정장치(1000)를 통해 상기 하수 슬러지의 함수율을 측정하는 과정이 개략적으로 도시되어 있다. 도 4를 참조하여 상기 하수 슬러지의 함수율을 측정하는 과정을 설명하면 보면 다음과 같다.
함수율을 물질 속에 들어 있는 수분의 함량을 백분율로 나타내는 것으로, 즉, 상기 하수 슬러지에 포함된 수분의 함량을 백분율로 나타내는 것이다. 본 실시예에서는 전술한 바와 같은 상기 하수 슬러지의 함수율 측정장치(1000)를 통해 상기 하수 슬러지의 함수율을 측정하는데, 이를 위해 상기 하수 슬러지의 일부를 샘플로 채취하여 함수율을 측정한다.
먼저, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이 상기 하수 슬러지 샘플이 저장되기 전 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게를 측정한다. 후술되겠지만, 상기 하수 슬러지 샘플은 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장되어 무게가 측정되므로 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게를 측정하면 상기 하수 슬러지 샘플의 무게를 도출할 수 있다.
다음으로 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 하수 슬러지에서 하수 슬러지 샘플을 채취하여 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장한 후, 도 4의 (c)에 도시된 바와 같이 상기 하수 슬러지 샘플이 저장된 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게를 측정한다.
그리고 도 4의 (d)에 도시된 바와 같이, 상기 진공 건조부(200)에서 상기 슬러지 케이스 유닛(100)에 저장된 상기 하수 슬러지 샘플을 진공 건조한다. 상기 하수 슬러지 샘플이 진공 건조되면, 도 4의 (e)에 도시된 바와 같이 건조된 상기 하수 슬러지 샘플이 저장된 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게를 측정한다. 전술한 바와 같이, 3회에 걸쳐 감지된 신호는 상기 제어부(미도시)로 전송되고 상기 제어부(미도시)에서는 전송된 신호를 통해 상기 슬러지 케이스 유닛(100)의 무게와 상기 하수 슬러지 샘플의 무게를 측정한다. 그리고 이로부터 상기 하수 슬러지 샘플의 함수율을 계산해 도출해낸다. 도출된 상기 하수 슬러지 샘플의 함수율은 상기 하우징부(500)에 설치된 상기 디스플레이(미도시)를 통해 출력되어 사용자가 확인할 수 있다.
한편, 본 실시예에서에 따른 상기 하수 슬러지의 함수율 측정장치(1000)는 상기 진공 건조부(200)와 상기 무게 감지부(300)가 각각 별도로 제작되어 상기 하수 슬러지 샘플의 수분을 증발시키기 전과 후의 상기 슬러지 케이스 유닛의 무게를 각각 별도로 측정하는 것을 예로 들어 설명하였으나 이에 한정될 필요는 없다. 상기 진공 건조부와 상기 무게 감지부는 일체로 형성될 수 있어, 상기 슬러지 케이스 유닛에 저장되는 상기 하수 슬러지 샘플의 수분을 증발시키는 동시에 상기 하수 슬러지 샘플의 수분이 증발됨에 따라 상기 슬러지 케이스 유닛의 무게 변화를 측정할 수도 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1000: 하수 슬러지의 함수율 측정장치 100: 슬러지 케이스 유닛
110: 상부 슬러지 케이스 130: 하부 슬러지 케이스
150: 밸브 200: 진공 건조부
210: 제1 지지홀더 220: 전기저항식 히터
230: 히터 팬 240: 진공 펌프
250: 배관 300: 무게 감지부
310: 지지유닛 311: 제2 지지홀더
313: 제3 지지홀더 330: 링크부재
331: 제1 무게 추 332: 브라켓
333: 제1 링크 바 334: 제2 링크 바
335: 고정 브라켓 336: 제2 무게 추
350: 로드 셀 500: 하우징부
510: 케이스 부재 511: 케이스
513: 커버 530: 접속 단자

Claims (5)

  1. 하수 슬러지의 하수 슬러지의 함수율 측정장치에 있어서,
    내부 공간이 형성되어 상기 하수 슬러지에서 채취된 소정의 하수 슬러지 샘플이 담겨지며 반구 형상을 가지는 하부 슬러지 케이스와, 상기 하부 슬러지 케이스에 회전 가능하게 힌지 결합되어 상기 하부 슬러지 케이스를 차폐하며 반구 형상을 가지는 상부 슬러지 케이스를 포함하여 상기 하수 슬러지 샘플을 저장하는 슬러지 케이스 유닛;
    상기 하부 슬러지 케이스가 부분적으로 삽입되어 안착되기 위한 홀이 상면에 형성되어 있으며 상기 슬러지 케이스 유닛을 지지하는 제1지지홀더, 상기 제1 지지홀더의 하측에 위치하며, 상기 슬러지 케이스 유닛으로 열을 가하는 히터유닛, 상기 상부 슬러지 케이스의 상부에 형성된 밸브와 연통되어 상기 슬러지 케이스 유닛의 내부를 진공 흡입시키는 진공 펌프를 포함하여, 상기 하수 슬러지 샘플 내의 수분을 진공 상태로 가열 건조시키는 진공 건조부;
    상기 하부 슬러지 케이스가 부분적으로 삽입되어 안착되기 위한 관통홀이 상면에 형성되어 있으며 상기 슬러지 케이스 유닛을 지지하는 지지유닛, 일측이 상기 지지유닛의 하측에 위치하여 상기 지지유닛에 안착되는 상기 슬러지 케이스 유닛의 하중에 의한 압력을 타측으로 전달하는 링크부재, 상기 링크부재 타측의 상측에 구비되어 상기 링크부재를 통해 전달되는 상기 슬러지 케이스 유닛의 하중에 의한 압력으로 변화되는 저항에 의한 전기신호를 출력하는 로드 셀을 포함하는 무게 감지부;
    상기 무게 감지부와 전기적으로 연결되어, 상기 무게 감지부에 출력된 값들을 전송받아 상기 하수 슬러지의 함수율을 도출하는 제어부; 및
    상면에 각각 상기 진공 건조부의 히터유닛과 상기 무게 감지부의 지지유닛이 나란히 안착되며, 상기 제어부가 설치되는 하우징부를 포함하고,
    작업자에 의하여 상기 슬러지 케이스 유닛이 상기 무게 감지부의 지지유닛에 안착되어 무게가 감지되고, 상기 슬러지 케이스 유닛이 상기 진공 건조부의 히터유닛에 안착되어 상기 하수 슬러지 샘플의 수분이 진공 상태로 증발되고,
    상기 지지유닛은,
    상기 하우징부에 설치되는 제2 지지홀더;
    상기 제2 지지홀더 상측에 결합되며, 상기 관통홀이 형성되어 있는 제3 지지홀더; 및
    상기 제3 지지홀더와 상기 제2 지지홀더 사이에 배치되어, 상기 제3 지지홀더가 상기 제2 지지홀더에 대해 상하 방향으로 이동되도록 인장 및 압축되는 탄성부재를 포함하고,
    상기 링크부재는,
    상기 지지유닛의 하측에 위치하며, 상기 지지유닛에 상기 슬러지 케이스 유닛이 안착되면 하 방향으로 이동되었다가 상기 지지유닛에서 상기 슬러지 케이스 유닛이 제거되면 상 방향으로 이동하여 초기 위치로 복귀되는 제1 무게 추;
    상기 하우징부의 내부에 위치하며, 일단이 상기 제1 무게 추 일단에 힌지 결합되며, 상기 제1 무게 추의 상하 방향 이동에 연동되는 제1 링크 바;
    상기 하우징부의 내부에 위치하며, 상기 하우징부 내부에 고정 결합된 고정 브라켓에 설정 위치가 힌지 결합되며, 일단은 상기 제1 링크 바의 타단에 힌지 결합되어 상기 제1 링크 바의 이동에 연동되는 제2 링크 바; 및
    상기 하우징부의 내부에 위치하며, 상기 제2 링크 바의 타단에 고정 결합되어 상기 제2 링크 바의 이동에 연동되며, 상기 제1 무게 추, 상기 제1 링크 바 및 상기 제2 링크 바를 통해 전달되는 상기 슬러지 케이스 유닛의 하중에 의한 압력을 상기 로드 셀로 전달하는 제2 무게 추를 포함하고,
    상기 진공 펌프 및 상기 로드 셀은 상기 하우징부의 내부에 위치하는 하수 슬러지의 함수율 측정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 로드 셀은,
    상기 링크부재를 통해 전달되는 상기 슬러지 케이스 유닛의 하중에 의한 압력으로 변화되는 저항에 의한 전기신호를 설정 배수 증폭하여 상기 슬러지 케이스 유닛의 무게를 측정하며,
    상기 로드 셀은 상기 전기신호를 설정 배수 증폭시키는 로드 셀 증폭기를 더 포함하는 하수 슬러지의 함수율 측정장치.
  5. 삭제
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