KR101663815B1 - Device for measuring and calibrating ultrasonic level automatically - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 일 실시 예는 초음파 레벨 자동 측정장치에 관한 것이다.An embodiment of the present invention relates to an apparatus for automatically measuring an ultrasonic level.
수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압전력을 상용전압으로 강압하여 수용가로 공급하는 장치이다.The switchgear is a device that feeds the high-voltage power supplied from the substation down to commercial voltage and supplies it to the customer.
구체적으로, 수배전반은 변전소로부터 공급되는 고압의 전력을 공급받기 위한 수전설비, 변전소로부터 수전된 고압의 전력을 상용전압으로 강압하기 위한 변전설비, 강압된 전기를 빌딩 내 각부의 전기장치로 공급하기 위한 배전설비, 스위치장치 및 기타 안전장치 등을 포함할 수 있다.Specifically, the switchboard includes a power reception facility for receiving high-voltage power supplied from a substation, a substation for lowering the high-voltage power received from the substation to a commercial voltage, a substation for supplying the substation with electric power, Power distribution equipment, switchgear, and other safety devices.
이러한 수배전반에 적용하는 폐쇄형 배전반에 있어서 접속부 및 지지부에 사용하는 절연체는 사용연수와 설치환경 및 운전조건에 따라서 열화 또는 기계적 손상이 발생된다. 이와 같이 절연체의 손상이 진행되면 고압방전현상에 의하여 손상의 정도가 단기간에 심화되고 계속 방치할 경우 아크가 발생하면서 절연파괴 및 화재로 이어질 수 있다. 따라서, 이러한 상황을 사전에 감지하여 재해를 방지하기 위하여 수배전반설비가 정상적으로 운전되는 상태(활선상태)에서 안전하게 절연불량을 검출하는데 적합한 장치로서 경제성과 신뢰성이 있는 장치가 필요하다.In an enclosed switchboard applied to such a switchboard, deterioration or mechanical damage may occur depending on the service life, the installation environment, and the operating conditions of the insulator used for the connecting portion and the supporting portion. As the insulator is damaged, the degree of damage is deepened due to the high voltage discharge phenomenon in a short period of time, and when it is left to stand, an arc is generated, which may lead to insulation breakdown and fire. Accordingly, there is a need for a device that is economically and reliable as a device suitable for safely detecting insulation failure in a state in which a power plant is normally operated (live state) in order to prevent such a disaster by detecting such a situation in advance.
일반적으로, 온도, 전파, 초음파 및 자외선을 검출하는 실험용 장비를 사용하여 정해진 일정 주기에 따라서 자격을 갖춘 검사원이 검사를 수행하는 것이 보편적인 실정이다.Generally, it is common practice to use a laboratory equipment that detects temperature, radio waves, ultrasound, and ultraviolet rays to perform inspection by a qualified inspector in accordance with a predetermined periodicity.
특히, 배전반 내에서 초음파 레벨을 측정하는 방법은 측정장치가 설치된 장소의 무음상태에서 잡음 레벨(NOISE LEVEL)을 측정하여 그 값과 일정 시간의 잡음 레벨의 변화폭의 최대치값을 더하여 이를 제로값(ZERO값)으로 정하여 그 값 이상의 입력을 표시하는 방식으로 측정을 한다.In particular, in the method of measuring the ultrasonic level in the switchboard, the noise level is measured in a silent state at the place where the measuring apparatus is installed, and the value is added to the maximum value of the variation range of the noise level for a predetermined time, Value), and the measurement is performed in such a manner that the input is displayed above the value.
다만, 이때 초음파를 수신하는 센서는 온도나 습도에 따라 특성이 미세하지만 변하고, 또한 증폭기와 필터로 사용되는 모든 부품들이 온도나 습도에 따라 변하게 된다. However, at this time, the sensor receiving the ultrasound varies in characteristics depending on the temperature and the humidity, and all components used as the amplifier and the filter are changed according to the temperature and the humidity.
따라서, 시험 전에 먼저 무신호시의 제로값의 레벨을 알기 위한 측정을 해야만 한다. 이는 측정치의 오차, 측정인의 오류도 있을 수 있어 여러 번 확인하는 과정을 거쳐야 하는 작업이다 또한, 잘 측정하다가도 여러 원인에 의해서 시험조건의 하나인 온도 습도가 변하는 경우 제로값이 달라져서 신호를 못 감지하거나 무신호시에도 어떤 값을 표시하는 오류를 낼 수 있다. 또한, 주변의 여러 원인으로 들어오는 잡음도 증폭기의 증폭율이 커서 오동작으로 보여질 수 있다.Therefore, it is necessary to make a measurement before the test to find the level of the zero value of the non-signal. In addition, if the temperature and humidity, which is one of the test conditions, change due to various reasons while measuring well, the zero value is changed and the signal is not detected It is possible to generate an error that displays a certain value even in a silent mode. In addition, the noise coming from various surrounding sources can be seen as a malfunction due to the large amplification factor of the amplifier.
나아가, 이러한 방법은 측정 시작 시 항상 무음 상태의 잡음 레벨과 잡음 레벨의 변화량을 측정하여야 하므로, 측정자에게 번거롭고 많은 측정시간이 소요될 뿐만 아니라 측정자의 숙달도에 따른 개인 편차가 발생된다는 문제점이 있었다.Furthermore, since this method always measures the noise level and the noise level change in the silent state at the start of the measurement, it is cumbersome and requires a lot of measurement time, and there is also a problem that individual variation is caused by the expertise of the measurer.
본 발명의 일 실시예는 여러 환경 변화에도 수배전반 부속품들의 초음파 레벨을 자동으로 측정할 수 있는 초음파 레벨 자동 측정장치를 제공한다.An embodiment of the present invention provides an ultrasonic level automatic measurement apparatus capable of automatically measuring an ultrasonic level of accessories of a server in various environments.
본 발명의 일 실시예에 의한 초음파 레벨 자동 측정장치는 수배전반에 설치된 부속품들에 의하여 발생되거나 상기 부속품들 주변에 발생되는 초음파 및 노이즈를 검출하도록 상기 수배전반 내부에 설치된 부속품들로부터 해당 전기신호들을 수신하는 신호 수신부; 상기 수신된 전기신호들을 미리 설정된 비율로 증폭하는 신호 증폭부; 상기 신호 수신부와 신호 증폭부 사이에 설치되어, 상기 신호 수신부로부터 초음파 전기신호를 수신 또는 차단하는 릴레이부; 및 상기 릴레이부로 상기 전기신호들의 수신을 위한 제어신호를 입력하고, 상기 릴레이부에 수신된 전기신호들을 이용하여 제로('0')점 설정을 수행하되, 상기 전기신호들중 미리 설정된 변동폭 이상을 가지는 노이즈가 검출되는 경우 상기 릴레이부를 통하여 상기 초음파 전기신호를 차단한 상태에서 상기 검출된 노이즈 전기신호를 분석한 후 상기 분석된 전기신호를 미리 설정된 예측 프로그램에 적용하여 상기 제로점을 보정하고, 상기 보정된 제로점을 기초로 상기 릴레이부를 통하여 상기 초음파 전기신호를 수신하도록 제어하는 컨트롤러를 포함할 수 있다.The apparatus for automatically measuring an ultrasonic level according to an embodiment of the present invention receives electric signals from accessories installed inside the switchboard so as to detect ultrasonic waves and noise generated by the accessories installed in the switchboard or around the accessories A signal receiving unit; A signal amplifying unit for amplifying the received electrical signals at a preset ratio; A relay unit installed between the signal receiving unit and the signal amplifying unit and receiving or blocking an ultrasonic electric signal from the signal receiving unit; And a control unit for inputting a control signal for receiving the electric signals to the relay unit and setting a zero point by using the electric signals received by the relay unit, Wherein the analyzer analyzes the detected noise electrical signal in a state in which the ultrasonic electric signal is blocked through the relay unit when noise is detected and then applies the analyzed electric signal to a predetermined prediction program to correct the zero point, And a controller for controlling the ultrasonic electric signal to be received through the relay unit based on the corrected zero point.
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상기 컨트롤러는 상기 미리 설정된 예측 프로그램을 통하여, 상기 검출된 노이즈의 변동폭의 최대값을 예측한 다음 상기 예측된 최대값을 이용하여 상기 제로값을 보정할 수 있다.The controller may predict a maximum value of the fluctuation width of the detected noise through the preset prediction program and then correct the zero value using the predicted maximum value.
또한, 본 발명은 상기 초음파 레벨 자동 측정장치가 정상 작동되는 지 여부를 판단하는 자체 진단부를 더 포함하고, 상기 자체 진단부는 미리 설정된 진단 신호를 공급하는 자체 시험 신호 발생부; 상기 진단 신호를 미리 설정된 기준 레벨로 감쇄하는 신호 감쇄부; 상기 감쇄된 진단 신호의 공급에 대한 스위칭을 수행하는 신호 절체부; 및 미리 설정된 패턴 신호와 상기 신호 절체부를 통과한 진단 신호를 비교하여 상기 초음파 레벨 자동 측정장치가 정상 작동되는 지 여부를 판단하는 작동 판단부;를 포함할 수 있다.Further, the present invention may further comprise a self-diagnosis unit for determining whether the ultrasonic level automatic measurement apparatus is normally operated, the self-diagnosis unit comprising: a self test signal generator for supplying a preset diagnostic signal; A signal attenuator for attenuating the diagnostic signal to a predetermined reference level; A signal transfer unit for switching the supply of the attenuated diagnostic signal; And an operation determiner for comparing the predetermined pattern signal with a diagnostic signal transmitted through the signal transfer unit to determine whether the ultrasonic level automatic measurement apparatus is normally operated.
상기 자체 진단부는 상기 초음파 레벨 자동 측정장치가 정상 작동되지 않는 것으로 판단되는 경우 외부로 경보 신호를 출력하는 경보 신호 출력부를 더 포함할 수 있다.The self-diagnosis unit may further include an alarm signal output unit for outputting an alarm signal to the outside when it is determined that the ultrasonic level automatic measurement apparatus is not operated normally.
상기 신호 절체부는 핀다이오드, 릴레이 회로, 트랜지스터 중 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다.The signal transfer unit may include any one of a pin diode, a relay circuit, and a transistor.
본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 레벨 자동 측정장치는 릴레이를 이용하여 자동으로 무음모드로 진입하여 제로값을 설정하고, 미리 설정된 예측 프로그램을 통하여 노이즈 레벨 변화폭의 최대값을 예측하여 자동으로 측정모드로 전환한 후 초음파 레벨을 측정하고 있기 때문에, 여러 환경 변화에도 수배전반 부속품들의 초음파 레벨을 자동으로 측정할 수 있다.The automatic ultrasonic level measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention automatically enters a silent mode using a relay to set a zero value, predicts a maximum value of a variation range of a noise level through a predetermined prediction program, , The ultrasonic level of the accessories of the switchgear can be automatically measured even under various environmental changes.
또한, 본 발명의 일 실시예는 초음파 레벨 측정을 위한 시험 준비 기간을 최소시간으로 단축할 수 있다.In addition, an embodiment of the present invention can shorten a test preparation period for ultrasonic level measurement to a minimum time.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 레벨 자동 측정장치를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 초음파 레벨 자동 측정장치를 구현하는 회로도이다.
도 3은 도 1의 자체 진단부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4는 도 1의 릴레이부의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 5a 및 5b는 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 레벨 자동 측정장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 레벨 자동 측정장치의 자체진단 알고리즘을 나타내는 도면이다.1 is a schematic view of an apparatus for automatically measuring an ultrasonic level according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a circuit diagram of the automatic ultrasonic level measuring apparatus of FIG. 1; FIG.
FIG. 3 is a view schematically showing the self diagnosis unit of FIG. 1. FIG.
4 is a diagram showing an example of the relay unit of FIG.
5A and 5B are flowcharts illustrating an operation of an automatic ultrasonic level measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a diagram illustrating a self-diagnosis algorithm of an automatic ultrasonic level measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
본 명세서에서 사용되는 용어에 대해 간략히 설명하고, 본 발명에 대해 구체적으로 설명하기로 한다.The terms used in this specification will be briefly described and the present invention will be described in detail.
본 발명에서 사용되는 용어는 본 발명에서의 기능을 고려하면서 가능한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어들을 선택하였으나, 이는 당 분야에 종사하는 기술자의 의도 또는 판례, 새로운 기술의 출현 등에 따라 달라질 수 있다. 또한, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우 해당되는 발명의 설명 부분에서 상세히 그 의미를 기재할 것이다. 따라서 본 발명에서 사용되는 용어는 단순한 용어의 명칭이 아닌, 그 용어가 가지는 의미와 본 발명의 전반에 걸친 내용을 토대로 정의되어야 한다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be the most practical and preferred embodiment, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments. Also, in certain cases, there may be a term selected arbitrarily by the applicant, in which case the meaning thereof will be described in detail in the description of the corresponding invention. Therefore, the term used in the present invention should be defined based on the meaning of the term, not on the name of a simple term, but on the entire contents of the present invention.
명세서 전체에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있음을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "...부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나 하드웨어와 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.When an element is referred to as "including" an element throughout the specification, it is to be understood that the element may include other elements as well, without departing from the spirit or scope of the present invention. Also, the terms "part," " module, "and the like described in the specification mean units for processing at least one function or operation, which may be implemented in hardware or software or a combination of hardware and software .
아래에서는 첨부한 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art can easily carry out the present invention. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
일반적으로, 수배전반에 설치된 부속품들의 초음파 레벨을 측정하는 장치는 해당 장치가 설치된 장소의 무음 상태에서 RF 최종단의 노이즈 레벨(NOISE LEVEL)을 스펙트럼 분석기를 이용하여 파형으로 측정하게 되는 데, 이때 파형의 형태는 1차적으로 내부 필터와 증폭기의 이득에 따라서 결정되고 2차적으로 온도, 습도 또는 주변 노이즈 상태에 의해 변화하지만, 1차적으로 결정된 파형의 형태를 유지한 상태에서 경계선의 폭이 두꺼워지거나 얇아지거나 위 아래로 변화한다. Generally, the apparatus for measuring the ultrasonic level of the components installed in the switchboard measures the noise level of the RF final stage in the silent state of the place where the device is installed by using a spectrum analyzer, The shape is primarily determined by the gain of the internal filter and the amplifier and is secondarily varied by temperature, humidity, or ambient noise conditions, but the width of the boundary becomes thicker or thinner while maintaining the shape of the primary determined waveform It changes up and down.
따라서, 기존의 초음파 레벨 측정 장치는 초음파가 감지된 값과 일정 시간의 노이즈 레벨의 변화폭의 최대치 값을 더하여 이를 제로(ZERO)값으로 설정하여 그 값 이상의 입력을 표시하는 것으로 초음파 측정을 수행한다. 그러나, 이러한 방법은 측정 시작 시 항상 무음 상태의 노이즈 레벨과 노이즈 레벨의 변화량을 측정하여야 한다.Therefore, the existing ultrasonic level measuring apparatus adds ultrasonic wave sensed value and maximum value of variation range of noise level for a predetermined time, sets it as ZERO value, and displays ultrasonic wave measurement by displaying the input above the value. However, this method should always measure the noise level and the noise level change at the start of measurement.
이에 따라, 본 발명은 장치의 입력단에 릴레이(RELAY)를 구비함으로써, 이를 통하여 자동으로 무음모드로 들어가서 무음상태를 만들고 노이즈를 측정하여 제로값을 설정하며, 그런 다음 미리 설정된 예측 프로그램으로 주변 환경에 맞는 노이즈 레벨 변화폭의 최대치를 예측하여 적용하고, 자동으로 릴레이를 측정모드로 전환하여 측정하도록 한다. 이를 통하여, 본 발명은 시험 준비 시간을 최소시간으로 단축하고 여러 환경 변화에도 자동 측정이 가능하도록 검정(CALIBRATION) 시간을 설정할 수 있게 된다.Accordingly, the present invention provides a relay at an input terminal of the apparatus, thereby automatically entering a silent mode through a silent mode, making a silent state, measuring a noise to set a zero value, The maximum value of the noise level variation width is predicted and applied, and the relay is automatically switched to the measurement mode for measurement. Accordingly, the present invention can shorten the test preparation time to the minimum time and set the calibration time so that automatic measurement can be performed even in various environment changes.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 레벨 자동 측정장치를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 초음파 레벨 자동 측정장치를 구현하는 회로도이며, 도 3은 도 1의 자체 진단부를 개략적으로 나타내는 도면이고, 도 4는 도 1의 릴레이부의 일 예를 나타내는 도면이다.FIG. 1 is a schematic view of an apparatus for automatically measuring an ultrasonic level according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a circuit diagram for implementing the ultrasonic level automatic measuring apparatus of FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic Fig. 4 is a diagram showing an example of the relay unit of Fig. 1. Fig.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 초음파 레벨 자동 측정장치(10)는 수배전반 내부에 설치된 배선, 단자, 스위치 등을 포함하는 각종 부속품들로부터 초음파가 발생되는 경우, 해당 신호에 포함되는 미약한 신호를 증폭하고 이를 감시함과 동시에 자체 진단하기 위한 장치로서, 신호 수신부(110), 신호 증폭부(130), 릴레이부(120), 컨트롤러(140) 및 자체 진단부(150)를 포함한다.1 and 2, an ultrasonic level
상기 신호 수신부(110)는 수배전반에 설치된 부속품들에 의하여 발생되거나 부속품들 주변에 발생되는 초음파 및 노이즈를 검출하도록 수배전반 내부에 설치된 부속품들(1)로부터 해당 전기신호들을 수신한다. 이를 위하여, 상기 신호 수신부(110)는 각각의 부속품들(1)과 무선으로 연결되어 있다. 이때, 상기 부속품들(1)에는 초음파 검출센서, 온도 감지 센서, 습도 감지센서, 노이즈 감지센서 등을 설치할 수 있다.The
상기 신호 증폭부(130)는 신호 수신부(110)에 의하여 수신된 전기신호들을 미리 설정된 비율로 증폭한다. 또한, 상기 신호 증폭부(130)는 증폭된 전기신호들을 소정의 파형 형태로 출력하여 스펙트럼 분석기로 입력하게 된다.The
상기 릴레이부(120)는 신호 수신부(110)와 신호 증폭부(130) 사이에 설치되어, 신호 수신부(110)로부터 초음파 전기신호를 수신 또는 차단한다. 상기 릴레이부(120)는 핀다이오드, 릴레이 회로, 트랜지스터 중 어느 하나를 포함하여 구성될 수 있다. 이외에도, 상기 릴레이부(120)는 RF 회로에 적용되는 RF 스위치를 사용할 수도 있다.The
상기 컨트롤러(140)는 릴레이부(120)로 전기신호들의 수신을 위한 제어신호를 입력하고, 릴레이부(120)에 수신된 전기신호들을 이용하여 제로('0')점 설정을 수행한다. 이때, 상기 컨트롤러(140)는 전기신호들중 미리 설정된 변동폭 이상을 가지는 노이즈가 검출되는 경우, 릴레이부(120)를 통하여 초음파 전기신호를 차단한 상태에서 상기 검출된 노이즈 전기신호를 분석한 후, 상기 분석된 전기신호를 미리 설정된 예측 프로그램에 적용하여 제로점을 보정하고, 상기 보정된 제로점을 기초로 릴레이부(120)를 통하여 초음파 전기신호를 수신하도록 제어한다.The
즉, 상기 컨트롤러(140)는 전기신호들 중 미리 설정된 변동폭 이상을 가지는 노이즈가 검출되는 경우 무음 모드로 진입하여 릴레이부(120)를 통하여 초음파 전기신호를 차단시키고, 제로점이 보정된 경우 측정 모드로 진입하여, 상기 보정된 제로점을 기초로 릴레이부(120)를 통하여 초음파 전기신호를 수신하도록 제어할 수 있다.That is, when the noise having a predetermined variation width or more is detected, the
또한, 상기 컨트롤러(140)는 미리 설정된 예측 프로그램을 통하여, 상기 검출된 노이즈의 변동폭의 최대값을 예측한 다음 상기 예측된 최대값을 이용하여 제로값을 보정할 수 있다.In addition, the
이러한 컨트롤러(140)는 제로값 보정시 기존 제로값에 마진을 두되 온도에 따라서 그 폭이 달라질 수 있기 때문에, 온도를 검출하면 이를 근거로 미리 저장된 데이터베이스에서 해당 마진의 테이블(TABLE)을 읽어서 마진을 최적화하여 검사되는 신호의 레벨을 감지한다.When the temperature is detected, the
또한, 상기 컨트롤러(140)는, 초음파 신호 측정시 연속적으로 발생됨으로 실제 운영상에는 외부의 조건에 의해 순간적인 충격파가 다양한 경로를 통해서 들어오게 되는 것처럼, 급변하는 신호에 대해서는 자체 개발한 적응형 필터링(ADATIVE FILTERING)을 통하여 이를 구분한다.In addition, since the
한편, 통상적으로 입력되는 최소 신호를 감지하는 영역에서는 입력 신호가 끊기는 경우가 많이 발생하며 이를 잘 분석하기 위한 특별한 알고리즘이 필요하며 통상적으로는 여러 번 측정하여 평균값으로 처리하는 방법이 많이 쓰인다. 본 발명에서의 컨트롤러(140)는 신호가 없는 영역에도 미세한 노이즈 레벨의 변화가 있으므로 기존의 방법으로 알아낼 수 없는 더 미세한 구분을 위해서 최대값과 최소값의 차이를 더욱 미세하게 파악하고, 이 자연발생 노이즈의 크기와 신호가 감지되는 부분의 측정치와 구분하는 알고리즘을 사용하여, 일정 주기의 최대치-최소치의 크기의 변화량에 의해서 신호 유무를 구분하도록 함으로써 더욱 잡음에 강한 특성을 갖게 할 수 있다.On the other hand, in a region where a minimum signal to be input is normally detected, an input signal is frequently disconnected, and a special algorithm for analyzing the input signal is required. Typically, a method of measuring the average value several times is used. The
한편, 본 초음파 레벨 자동 측정장치(10)는 초음파 신호를 완전히 차단해야 노이즈 플로어(noise floor)의 특성을 알 수 있기 때문에, 릴레이부(120)를 통하여 초음파 신호가 차단된 쪽에는 50 Ohm TERM(도 2 참조)을 사용하고, 또한 연결 패턴을 임피던스 매칭하면, 입력되는 초음파 신호를 완전히 제거한 노이즈 플로어를 얻을 수 있게 된다. 다만, 이러한 값은 주변 상황(예를 들면, 온도, 습도 변화 등)에 따라 변화하지만, 미리 조정된 RF 필터를 거친 노이즈 플로어의 주파수 특성을 스펙트럼 분석기로 측정하면, 거의 동일한 파형 모양에서 게인(gain)이 변화하는 특성을 가질 수 있다. 이러한 점에 착안하여, 본 발명에서는 측정 시험을 할 경우 매번 기준값을 설정하기 위한 사전 시험을 하던 것을 자동으로 측정하고, 온도가 변화하거나 일정 시간이 지난 후 자동으로 릴레이를 구동시켜서 노이즈 플로어를 측정하게 하여, 변화가 있다면 이를 반영하여 측정하게 함으로써, 초음파 진단을 보다 신뢰성 있게 실시할 수 있다.On the other hand, since the ultrasonic level
이러한 동작을 도 2의 회로도를 참조하여 보다 구체적으로 설명하자면, RELAY RL1은 4번 핀으로 초음파를 수신하는 검출센서에 입력된 미약한 신호인 RF_IN의 신호가 들어오는 경우, 평상시 항상 연결되어 있는 6번(NORMAL CLOSE) 핀을 통해서 CAPACITOR C01로 인가된다. 이때, 인가된 신호는 증폭과 필터를 통해서 AMP 종단출력을 스펙트럼으로 출력할 수 있고, 이때 신호는 검출 회로(미도시)에 의해 신호 크기에 해당되는 DC 전압으로 변환되어 ADC IC에 입력되고 CPU(즉, 컨트롤러(140))에서 분석되어 신호 유무와 크기를 표시하게 된다.This operation will be described in more detail with reference to the circuit diagram of FIG. 2. In the case where a signal of RF_IN, which is a weak signal inputted to the detection sensor receiving the ultrasonic wave by the
이러한 과정에서 신호가 없을 때의 값을 알아내기 위해서 컨트롤러(140)(CPU_xxx)로부터 SET_1명령이 들어오면 저항 R09과 TRANSISTER Q04를 통해서 RELAY RL1의 1번 핀에 5V 전압이 인가되어 RELAY RL1가 동작하고, 이에 따라 4번핀과 6번핀은 OPEN 상태가 되고 동시에 4번핀은 8번핀과 연결된다. 그러면 4번핀에 연결된 TRM1 50 Ohm Termination 저항에 의해서 입력되는 RF_IN신호는 전부 소멸되며 C01을 통해서는 아무 신호도 인가되지 않는다.In this process, when the SET_1 command is received from the controller 140 (CPU_xxx) in order to find the value when there is no signal, 5V voltage is applied to the first pin of the RELAY RL1 through the resistors R09 and TRANSISTER Q04 so that the relay RL1 operates , So that
이때, 증폭기 종단출력을 스펙트럼으로 측정하고, 이때, 검출된 신호는 검출 회로에 의해 신호 크기에 해당되는 DC 전압으로 변환되어 ADC IC에 입력되고 CPU에서는 "0"값으로 표시하여 신호가 없음을 표시하게 된다.At this time, the output terminal of the amplifier is measured by the spectrum. At this time, the detected signal is converted into DC voltage corresponding to the signal size by the detection circuit, inputted to the ADC IC, and indicated as "0" .
상술한 동작을 구현하기 위하여 도 2에 도시된 바와 같이, 본 초음파 레벨 자동 측정장치(10)에 구비되는 각각의 소자들의 기능은 아래와 같다.As shown in FIG. 2 for implementing the above-described operation, the functions of the respective elements provided in the ultrasonic level
우선, RESISTOR R9는 CPU에서 오는 신호를 감쇠시켜서 Q04 TRANSISTOR에 적당한 동작 범위에 맞게 전류레벨을 조절하여 과부하를 막는 역할을 수행한다.First, RESISTOR R9 attenuates the signal from the CPU and adjusts the current level to the proper operating range of the Q04 TRANSISTOR to prevent overload.
또한, CAPACITOR C35는 바이패스용으로 사용되어 잡음 제거 및 공급 전원의 안정화 역할을 수행한다.In addition, CAPACITOR C35 is used for bypass to stabilize noise and supply power.
또한, FERRITE BEAD FB6는 EMI/EMC(전자파 차단/차폐) 역할을 수행하고, CAPACITOR C36는 잡음 제거 역할을 수행하며, INDUCTOR L09는 고주파를 차단하는 역할을 수행한다.In addition, FERRITE BEAD FB6 acts as EMI / EMC (shielding / shielding), CAPACITOR C36 acts as a noise eliminator, and INDUCTOR L09 acts as a shield for high frequency.
또한, RESISTOR R8은 전원에서 오는 전압을 감쇠시켜서 Q04 TRANSISTOR에 적당한 동작 범위에 맞게 해당 전압과 전류를 조절하여 적당한 증폭(GAIN)을 얻게 하고, Q04 TRANSISTOR를 보호하는 역할을 수행할 수 있다.In addition, RESISTOR R8 can attenuate the voltage from the power supply and adjust the corresponding voltage and current to the appropriate operating range in the Q04 TRANSISTOR to obtain the proper gain (GAIN) and protect the Q04 TRANSISTOR.
또한, CAPACITOR C37는 잡음 제거 역할을 수행하고, DIODE D03은 릴레이를 작동시키는 코일에 발생되는 역기전력을 막는 역할을 수행하며, RF_IN단자는 초음파 신호를 받아들이는 센서와 연결된 터미널 핀 역할을 수행한다. Also, CAPACITOR C37 acts as a noise eliminator, DIODE D03 acts to prevent counter electromotive force generated in a coil that operates a relay, and RF_IN terminal acts as a terminal pin connected to a sensor that receives an ultrasonic signal.
아울러, 릴레이 소자인 RELAY RL1은 RF_IN CPU_XXX로부터 ON 신호가 없으면, 인가된 초음파 신호를 PIN 4번 접점과 PIN 6번 접점이 붙어있어서 신호를 CAPACITOR C01로 흐르게 하고, RF_IN CPU_XXX로부터 ON 신호가 감지되면 인가된 초음파 신호를 PIN 4번 접점과 PIN 8번 접점이 붙고 PIN6번을 떨어져서 신호가 TERMINATOR TRM1에 연결되도록 한다.If there is no ON signal from the RF_IN CPU_XXX, the relay element RELAY RL1 causes the applied ultrasonic signal to flow to the CAPACITOR C01 because the
이외에, CAPACITOR CXX는 잡음 제거 역할을 수행하고, TERMINATOR TRM1는 RF_IN신호를 임피던스 매칭과 RF_IN신호가 주변에 반사나 전파되지 않도록 충분히 감쇠시키는 역할을 수행한다.In addition, the CAPACITOR CXX acts as a noise eliminator and the TERMINATOR TRM1 serves to attenuate the RF_IN signal sufficiently to prevent impedance matching and RF_IN signals from being reflected or propagated around.
한편, 도 2에 구비된 릴레이는, 도 4에 도시된 바와 같이, 코어, 보빈, 코일, 철편 접점, 접점, 케이스 등으로 구성된다. Meanwhile, as shown in FIG. 4, the relay provided in FIG. 2 includes a core, a bobbin, a coil, a steel contact, a contact, a case, and the like.
이와 같이 구성된 릴레이의 동작원리는 보빈에 감긴 코일에 전류가 흐르게 하면 코어에 자력이 발생하는 전자석(電磁石)의 원리를 이용한다. The operating principle of the relay thus constructed is based on the principle of an electromagnet which generates magnetic force when a current is passed through a coil wound around the bobbin.
따라서, 상기 릴레이는 철편접점과 접점을 떨어지게 배치하고, 전류를 흘리면 코어에 자력이 생겨서 철편접점을 당기고 철편이 움직이는 거리에 접점을 두면 철편접점과 접점이 붙게 된다. 이와는 반대 구조로 코일에 전류가 안 흐를 때 철편접점과 접점을 붙게 하고, 코어에 전류를 흘리면 코어에 자력이 생겨서 철편접점을 잡아 당겨 철편접점과 접점이 떨어지게 만들기도 하고, 이 두가지를 동시에 하도록 만들기도 하며, 여러 쌍의 접점들이 한 코어와 코일에 의해 작동하도록 설계될 수 있다.Accordingly, when the relay contacts the iron contact and the contact, the magnetic core generates magnetic force when the electric current is passed. When the contact is made at the distance where the iron piece moves, the iron contact and the contact are attached. In contrast to this, when there is no current in the coil, it attaches the contact point of the iron wire and the contact point, and when the current is supplied to the core, a magnetic force is generated in the core, so that the iron wire contact point is pulled out so that the iron wire contact point and the contact point are separated. And multiple pairs of contacts can be designed to operate by one core and a coil.
보다 구체적으로, 상기 릴레이는 의 코일단에 신호가 없으면 1번핀과 8번 핀사이는 전압이 0V인 상태이다. 이 상태에서 릴레이의 접점은 4번핀과 6번핀, 13번핀과 11번핀이 항상 붙어있는 상태를 유지하고 4번핀과 8번핀, 13번핀과 9번핀은 떨어져있는 상태를 유지한다. More specifically, if there is no signal at the coil end of the relay, the voltage between the first pin and the eighth pin is 0V. In this state, the contact of the relay keeps the states of 4th and 6th pins, 13th and 11th pins always attached, and keeps the states of 4th and 8th pins, 13th and 9th pins apart.
즉, 릴레이의 코일 단에 신호가 있으면, 1번핀과 8번 핀사이는 전압이 5V인 상태이다. 이 상태에서 코일을 흐르는 전류는 전자석을 구동하게 되고, 자석의 힘으로 릴레이의 접점은 4번핀과 8번핀, 13번핀과 9번핀이 항상 붙어있는 상태를, 동시에 4번핀과 6번핀, 13번핀과 11번핀이 떨어져 있는 상태를 유지한다.That is, if there is a signal at the coil end of the relay, the voltage between
상기 자체 진단부(150)는 초음파 레벨 자동 측정장치(10)가 정상 작동되는 지 여부를 판단하는 장치로서, 자동으로 작동되는 초음파 측정장치가 정상 작동 되는 지를 자체 진단(Self diagnostic)한다.The self-
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 자체 진단부(150)는 자체 시험 신호 발생부(151), 신호 감쇄부(152), 신호 절체부(153), 작동 판단부(154) 및 경보 신호 출력부(155)를 포함한다.3, the self-
상기 자체 시험 신호 발생부(151)는 미리 설정된 진단 신호를 공급하는 장치로서, 크게 4가지로 구성할 수 있다.The self
즉, 첫번째로 CPU의 DA CONVERT PIN을 이용할 수 있다. 일반적으로, MCU의 종류에 따라 Digital-to-Analog 신호를 만들 수 있는 포트(port)가 있다. 이를 통하여, 해당 포트에 데이터를 보내면(예를 들어, 5 V 전압을 사용하는 CPU의 경우에 8bit 데이터중 "00000000"을 보내면 0 V의 전압이 나가고, "11111111"을 보내면 5 V, "10000000"을 보내면 2.5 V가 만들어진다. 이러한 원리를 이용하여 일정시간 간격으로 데이터를 1씩 증가시키고 계속 최고 값까지 증가시켰다가 데이터를 최소값까지 1씩 감소시키는 것을 반복하면 사인(sine) 신호가 발생되고, 이러한 신호를 진단 신호로 공급할 수 있다.That is, the DA CONVERT PIN of the CPU can be used first. Generally, there is a port that can make a digital-to-analog signal depending on the kind of MCU. In this case, when the data is sent to the corresponding port (for example, in the case of a CPU using a 5 V voltage, a voltage of 0 V is outputted when "00000000" is sent out of 8-bit data, 5 V and "10000000" 2.5 V is generated by using this principle. If the data is incremented by 1 at a predetermined time interval, then the data is continuously increased to the maximum value, and the data is repeatedly decreased by 1 to the minimum value, a sine signal is generated. A signal can be supplied as a diagnostic signal.
두번째로, DA Converter IC로 사인파를 만들어 공급할 수 있다. Second, you can make and supply sine waves with the DA Converter IC.
DA Converter용 전용 IC(예를 들어, ROHM사의 BH2226H)를 사용하는 경우는 CPU 내부에 DA CONVERTER기능이 없는 제품에서도 구현할 수 있다. 이때, 작동 원리는 첫번째 경우와 동일하고 성능도 상대적으로 우수하다.When a dedicated IC for DA Converter (for example, BH2226H from ROHM) is used, it can be implemented in products that do not have a DA converter function in the CPU. At this time, the operation principle is the same as the first case and the performance is relatively good.
세번째로, Clock pulse(구형파)를 사인파로 만들어 공급할 수 있다.Third, a clock pulse (square wave) can be supplied as a sine wave.
보통 클럭 주파수는 한 개의 제품 내에 여러 개가 존재하는 경우가 많으며 모든 CPU에는 카운터(COUNTER) 기능이 있으므로 이를 이용해서 쉽게 원하는 주파수의 구형파를 내보낼 수가 있다. 그러나, 초음파 신호는 사인파의 형태로 수신되기 때문에 구형파를 사인파로 바꿔 주는 회로가 필요하다.In general, many clock frequencies exist in a single product, and all CPUs have a counter function, so that it is easy to export a square wave of a desired frequency. However, since the ultrasonic signal is received in the form of a sine wave, a circuit that converts the square wave into a sine wave is needed.
네번째로, 사인파 발생기 IC(Sine generator ic)를 이용할 수 있다.Fourth, a sinusoidal generator IC (Sine generator ic) can be used.
정밀한 사인파가 필요하다면 전용 IC(예를 들어 ML2036)를 사용하여 쉽게 원하는 신호를 얻을 수 있다.If a precise sine wave is needed, a dedicated IC (for example ML2036) can be used to easily obtain the desired signal.
한편, 상기와 같이 이렇게 얻은 내부의 사인 신호는 실제 입력되는 초음파 신호에 비해서는 상당히 큰 신호임으로 감쇄를 해야 한다. 이를 위하여, 본 발명에서는 신호 감쇄부를 포함한다.On the other hand, the internal sine signal obtained as described above is much larger than the ultrasound signal actually input and must be attenuated. To this end, the present invention includes a signal attenuator.
상기 신호 감쇄부(152)는 진단 신호를 미리 설정된 기준 레벨로 감쇄하는 장치로서, 저항의 연결방법에 따라 PI 형, T 형, Bridge 형이 사용될 수 있다.The
이때, 만들어진 신호는 TTL 레벨이므로 시험 신호보다는 수십 dB이상 큰 신호이고, 이 레벨을 정상적인 최소 수신 감도 레벨 또는 원하는 레벨로 낮추어 시험하여 다양한 레벨을 만들기 위해 감쇄기를 사용하여 신호를 작게 만든다. 이러한 감쇄기는 저항을 여러 개 직렬과 병렬 혼합으로 연결하여 구성한다.At this time, since the generated signal is a TTL level, it is a signal which is larger than the test signal by several tens of dB, and this level is lowered to a normal minimum reception sensitivity level or a desired level, and the attenuator is used to make the signal small to make various levels. These attenuators are constructed by connecting several resistors in series and in parallel.
상기 신호 절체부(153)는 신호 감쇄부에 의하여 감쇄된 진단 신호의 공급에 대한 스위칭을 수행하는 장치로서, 크게 핀 다이오드(pin diode), 릴레이, 트랜지스터 중 어느 하나를 사용하여 만들 수 있다The
우선, 상기 핀 다이오드는 스위치, 위상천이기, 감쇄기 등 신호의 흐름과 위상 가변, 레벨 제어를 수행하는 컨트롤 회로의 구성과 기본 동작을 하는 전자 부품의 일종으로서, 전형적인 핀 다이오드의 특성을 이용해서 다이오드에 전압을 가하면 쇼트처럼 동작하고, 전압을 가하지 않으면 개방처럼 동작한다. 이 원리를 이용해서 스위치의 형태로 초음파 입력단에 수신센서를 연결할지 또는 내부신호를 연결 할 지를 결정할 수 있다. First, the pin diode is a type of electronic component that performs basic operation and configuration of a control circuit that performs signal flow, phase change and phase control, such as a switch, a phase shifter, and an attenuator. By using the characteristics of a typical pin diode, Applying a voltage to it will work like a short, and without applying a voltage it will act like opening. This principle can be used to decide whether to connect the receiving sensor to the ultrasonic input or the internal signal in the form of a switch.
또한, 상기 트랜지스터는 소자 자체가 가지는 스위칭 특성을 이용하여 초음파 입력단에 스위치로 사용될 수 있다.In addition, the transistor can be used as a switch at an ultrasound input terminal by using a switching characteristic of the device itself.
상기 작동 판단부(154)는 미리 설정된 패턴 신호와 신호 절체부를 통과한 진단 신호를 비교하여 초음파 레벨 자동 측정장치(10)가 정상 작동되는 지 여부를 판단한다. 이를 위하여, 상기 작동 판단부는 패턴저장 데이터, 순서대로 패턴 발생, 비교, 적부 판단의 4가지 과정을 수행할 수 있다. 즉, 상기 작동 판단부는 장치 동작 중에 일정 시간(예를 들어 1주일)이 지나서 자체 진단 시 필요한 다양한 패턴 형태의 초음파 신호를 만들어서 보내고 이를 비교 분석해서 하드웨어의 결함을 정확하게 찾아낼 수 있다.The
이러한 하드웨어의 증상에서 분명한 고장 증상도 있으나, 쉽게 찾기 어려운 증상이 전압 쇼크나 노후화로 부품 특성 변화가 일어나는 경우, 증상이 다양하고 시간이 경과 할수록 그 증상이 계속 나빠지는 경우가 많이 발생하며 생산중 부품 오삽 등으로 특성이 일부 바뀔 수 있다. 이것들 중 상당 수는 단순한 연속 신호 시험에서는 구분하지 못할 수 있다.Although there are obvious fault conditions in the symptoms of such hardware, when the symptom is varied and the symptom continues to deteriorate with time, when the symptom which is difficult to find easily changes due to voltage shock or aging, Some of the characteristics can be changed with Oosop. Many of these can not be distinguished from simple continuous signal tests.
따라서, 본 발명에서는 작동 판단부(154)를 통하여 이를 구분하기 위해서 미리 저장된 패턴 신호를 발생하고 이를 수신하여 정상 작동의 양부 판단을 수행할 수 있다. 이를 위하여, 상기 작동 판단부는 데이터베이스에 검사 시 필요한 여러 가지 패턴들을 보관하고 추후 불량 원인이 파악된 경우 이를 패턴으로 만들어 데이터베이스를 업데이트시킴으로써 지능형 관리가 되고 신뢰성 향상에 기여한다.Accordingly, in the present invention, the
상기 경보 신호 출력부(155)는 초음파 레벨 자동 측정장치(10)가 정상 작동되지 않는 것으로 판단되는 경우 외부로 경보 신호를 출력하는 장치이다.The alarm signal output unit 155 is an apparatus that outputs an alarm signal to the outside when it is determined that the ultrasonic level
도 5a 내지 5b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 초음파 레벨 자동 측정장치(10)는 우선 장비의 초기화 단계(S1)와, 수배전반 내에 입력될 초음파 입력신호를 준비하는 단계(S2)와, 해당 데이터를 저장하는 단계(S3)와, 컨트롤러(140)로부터 제어신호를 송수신하는 단계(S4)와, 초음파 입력신호와 제어신호를 이용하여 제로점을 설정하는 단계(S5)를 포함한다. 5A to 5B, the automatic ultrasonic
그런 다음, 본 발명의 일 실시예에 의한 초음파 레벨 자동 측정장치(10)는 제로점이 설정된 상태에서 측정된 무음 기초 데이터를 저장하는 단계(S6)와, 측정된 데이터 중 신호의 급변 현상이 발생되는 지 여부를 판단하는 단계(S7)와, 온습도 변화를 감지하는 단계(S8)와, 온도 구간 데이터의 비교 단계(S81)를 포함할 수 있다. 이때, S8, S81은 각각 수정된 무음 데이터를 저장하는 단계(S9, S82)를 포함할 수 있다.Then, the automatic ultrasonic
그러나, 본 초음파 레벨 자동 측정장치(10)는 제로점이 설정되지 않은 상태에서 측정된 초음파 기초 데이터를 저장하는 단계(S51)와, 기초 데이터와 기수정된 무음 데이터의 차이를 연산하는 단계(S52)와, 이때 순간적으로 데이터 급변 현상이 발생되는지를 판단하는 단계(S53)와, 미약신호가 발생하는지를 판단하는 단계(S54)와, 경보신호를 발생하는 단계(S55)와, 해당 데이터(즉, 신호 데이터 또는 경보 신호 데이터)를 화면에 표시하는 단계(S56)와, 본 장치의 구동을 오프시킬 지를 판단하는 단계(S57)를 포함할 수 있다. 이때, S53과 S54는 각각 적응형 필터링 과정을 통한 보정작업(S531, S532)과 미약신호 구분 알고리즘을 통한 데이터 구분 과정(S541, S542)을 거치게 된다.However, the ultrasonic level
한편, 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 초음파 레벨 자동 측정장치(10)에 대한 자체 진단 알고리즘을 설명하자면, 우선 진단 플래그(flag)가 세트(set)되고, 하드웨어의 자체진단 모드로 전환되어 초음파 수신 센서로부터 들어오던 신호는 차단되고, 자체 진단 신호가 감쇄기를 거쳐서 들어오게 절체된다. 6, a self-diagnosis algorithm for the ultrasonic level
그런 다음, 이후 해당 패턴을 신호를 발생하기 위해서 검사 패턴 데이터베이스에 들어있는 패턴들을 순서대로 검사하게 된다.Then, in order to generate a signal of the pattern, the patterns in the pattern database are inspected in order.
이 패턴들은 여러 경우에 발생된 불량 또는 특정 부품의 상태를 확인하기 위한 신호패턴들이다. 예를 들면, "1110"의 패턴 신호가 DATABASE 의 한 패턴으로 기록되어져 있다면 1의 INTERVAL 내에는 초음파 신호가 발생되고 0의 INTERVAL에는 초음파 신호가 발생되지 않게 하고 이를 비교 시험하는 과정에서 계속 1111로 그 결과가 나타난다면 증폭부의 CAP들의 값들이 너무 크게 삽입된 경우이다. 이러한 불량품 또는 부품의 경년 변화를 일으킨 부분을 선별할 수 있다.These patterns are signal patterns for identifying defects or states of certain components occurring in many cases. For example, if the pattern signal of "1110" is recorded in one pattern of DATABASE, the ultrasonic signal is generated in the INTERVAL of 1 and the ultrasonic signal is not generated in the INTERVAL of 0, If the results are shown, the values of the CAPs in the amplification section are inserted too large. It is possible to select such a defective part or a part that caused aging of the part.
이상에서 설명한 것은 본 발명에 의한 초음파 레벨 자동 측정장치를 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 embodiments, but rather may be applied to other embodiments of 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: 부속품 10: 초음파 레벨 자동 측정장치
110: 신호 수신부 120: 릴레이부
130: 신호 증폭부 140: 컨트롤러
150: 자체 진단부 151: 자체 시험 신호 발생부
152: 신호 감쇄부 153: 신호 절체부
154: 작동 판단부 155: 경보 신호 출력부1: Accessory 10: Ultrasonic level automatic measuring device
110: Signal receiving unit 120: Relay unit
130: signal amplifier 140: controller
150
152: Signal attenuator 153: Signal switcher
154: Operation determination unit 155: Alarm signal output unit
Claims (6)
상기 수신된 전기신호들을 미리 설정된 비율로 증폭하는 신호 증폭부;
상기 신호 수신부와 신호 증폭부 사이에 설치되어, 상기 신호 수신부로부터 초음파 전기신호를 수신 또는 차단하는 릴레이부; 및
상기 릴레이부로 상기 전기신호들의 수신을 위한 제어신호를 입력하고, 상기 릴레이부에 수신된 전기신호들을 이용하여 제로('0')점 설정을 수행하되, 상기 전기신호들중 미리 설정된 변동폭 이상을 가지는 노이즈가 검출되는 경우 상기 릴레이부를 통하여 상기 초음파 전기신호를 차단한 상태에서 상기 검출된 노이즈 전기신호를 분석한 후 상기 분석된 전기신호를 미리 설정된 예측 프로그램에 적용하여 상기 제로점을 보정하고, 상기 보정된 제로점을 기초로 상기 릴레이부를 통하여 상기 초음파 전기신호를 수신하도록 제어하는 컨트롤러를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 자동 측정장치.
A signal receiving unit for receiving the electric signals from accessories installed in the switchboard so as to detect ultrasonic waves and noise generated by the accessories installed in the switchboard or around the accessories;
A signal amplifying unit for amplifying the received electrical signals at a preset ratio;
A relay unit installed between the signal receiving unit and the signal amplifying unit and receiving or blocking an ultrasonic electric signal from the signal receiving unit; And
The relay unit receives a control signal for receiving the electric signals and performs a zero (0) point setting using the electric signals received in the relay unit. And a controller for analyzing the detected noise electrical signal in a state in which the ultrasonic electric signal is blocked through the relay unit when noise is detected and then applying the analyzed electric signal to a predetermined prediction program to correct the zero point, And a controller for controlling the ultrasonic electric signal to be received through the relay unit based on a zero point of the ultrasonic wave.
상기 컨트롤러는
상기 미리 설정된 예측 프로그램을 통하여, 상기 검출된 노이즈의 변동폭의 최대값을 예측한 다음 상기 예측된 최대값을 이용하여 상기 제로값을 보정하는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 자동 측정장치.
The method according to claim 1,
The controller
And predicts a maximum value of the fluctuation width of the detected noise through the preset prediction program, and then corrects the zero value using the predicted maximum value.
상기 초음파 레벨 자동 측정장치가 정상 작동되는 지 여부를 판단하는 자체 진단부를 더 포함하고,
상기 자체 진단부는
미리 설정된 진단 신호를 공급하는 자체 시험 신호 발생부;
상기 진단 신호를 미리 설정된 기준 레벨로 감쇄하는 신호 감쇄부;
상기 감쇄된 진단 신호의 공급에 대한 스위칭을 수행하는 신호 절체부; 및
미리 설정된 패턴 신호와 상기 신호 절체부를 통과한 진단 신호를 비교하여 상기 초음파 레벨 자동 측정장치가 정상 작동되는 지 여부를 판단하는 작동 판단부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 자동 측정장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a self-diagnosis unit for determining whether the ultrasonic level automatic measuring apparatus is normally operated,
The self-
A self test signal generator for supplying a preset diagnostic signal;
A signal attenuator for attenuating the diagnostic signal to a predetermined reference level;
A signal transfer unit for switching the supply of the attenuated diagnostic signal; And
And an operation determiner for comparing the predetermined pattern signal with a diagnostic signal transmitted through the signal transfer unit to determine whether the ultrasonic level automatic measurement apparatus is normally operated.
상기 자체 진단부는
상기 초음파 레벨 자동 측정장치가 정상 작동되지 않는 것으로 판단되는 경우 외부로 경보 신호를 출력하는 경보 신호 출력부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 자동 측정장치.
The method of claim 4,
The self-
And an alarm signal output unit for outputting an alarm signal to the outside when it is determined that the ultrasonic level automatic measuring apparatus is not operated normally.
상기 신호 절체부는
핀다이오드, 릴레이 회로, 트랜지스터 중 어느 하나를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 자동 측정장치.
The method of claim 5,
The signal transfer unit
A pin diode, a relay circuit, and a transistor.
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