KR101818072B1 - Apparatus for measuring Total Dissolved Solid in Water - Google Patents

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이병수
신백규
이원석
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Abstract

According to the present invention, an apparatus for measuring a total dissolved solid (TDS) in water comprises: a water flow sensor installed on a flow line of water supplied from a water supply unit to sense flow of the water supplied from the water supply unit for supplying water; at least one pair of measurement electrodes installed to touch the water supplied from the water supply unit for measuring a TDS value from electrical resistance of the water supplied from the water supply unit; a control unit electrically connected to the water flow sensor and the pair of measurement electrodes for controlling the water flow sensor and the pair of measurement electrodes; and a display unit electrically connected to the control unit to display whether the TDS value of the water supplied from the water supply unit is appropriate. The present invention can immediately verify whether currently supplied water is in a normal range or polluted because of some causes.

Description

물속 총용존고형물 측정장치{Apparatus for measuring Total Dissolved Solid in Water}[0001] The present invention relates to an apparatus for measuring total dissolved solids in water,

본 발명은 수돗꼭지나 정수기의 물공급부와 같이 상수 또는 정수된 물을 공급하는 물공급부에 연결되어, 공급되는 물의 총용존고형물(TDS, total dissolved solid) 값을 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring the total dissolved solids (TDS) value of water supplied to a water supply unit for supplying water, such as a water supply unit of a water dispenser and a water purifier.

총용존고형물(Total dissolved Soild;TDS)값은 물속에 녹아있는 고형 물질의 총량을 의미하며, 통상적으로 물속에 녹아있는 미네랄 성분인 칼슘, 마그네슘, 염소 등의 총량을 의미한다. 음용에 적합한 물은 철/마그네슘/칼슘 등이 적당한 농도로 들어있는 물이며, 이 경우 TDS값은 40 ~ 100 mg/liter 정도가 적합한 것으로 알려져 있다. 이온 성분이 없는 물(증류수)은 전도도가 0이며, TDS값은 0이다. 일반적으로 음용하는 물 등의 TDS는 수돗물의 경우 40 ~ 200 ppm(mg/liter)이고, 역삼투를 거친 물의 경우 3 ~ 200 ppm, 지하수의 경우 30 ~ 1000 ppm 등이다. The total dissolved solids (TDS) value refers to the total amount of solids dissolved in water and generally refers to the total amount of minerals such as calcium, magnesium, chlorine, etc. dissolved in water. Water suitable for drinking is water containing iron / magnesium / calcium at a suitable concentration, and TDS value of 40 ~ 100 mg / liter is suitable in this case. Water without ionic components (distilled water) has a conductivity of zero and a TDS value of zero. In general, TDS for drinking water is 40 ~ 200 ppm (mg / liter) for tap water, 3 ~ 200 ppm for reverse osmosis water and 30 ~ 1000 ppm for ground water.

TDS값이 높다고 해서 음용에 부적합한 물이라고 단정할 수는 없으며, 정확한 이온의 성분 분석은 물을 증발시킨 상태에서 남은 고형성분의 성분분석을 하는 것이지만 별도의 복잡한 측정 장치들이 필요하며, 수질검사를 정확히 할 필요가 있을 경우 시행한다. 우리가 사용하는 수돗물이나 정수된 물의 경우는 비교적 이온의 성분이 한정적이며, 상수관 오염이나 빗물의 유입 등과 같은 요인에 의한 오염의 경우 물속에 존재하는 이온 성분은 명확하지 않으며, 이 경우 비교적 간단한 TDS 측정을 통하여 음용에 주의할 것을 경고하는 지표로 사용될 수 있다. 즉, 물에 녹아있는 고체의 정확한 성분을 알 수 없는 상태에서는 TDS가 적은 물이 보다 안전한 물이라고 볼 수 있다.A high TDS value does not necessarily indicate that the water is unsuitable for drinking, and the analysis of the exact ion composition is a matter of analyzing the components of the remaining solid when the water is evaporated. However, additional complicated measuring devices are required, If necessary. In the case of tap water or purified water used by us, the composition of ions is relatively limited. In case of pollution caused by pollution such as water pipe contamination or rainwater inflow, the ion component present in the water is not clear. In this case, a relatively simple TDS It can be used as an indicator to warn you to pay attention to drinking through measurement. In other words, when the exact component of the solid dissolved in water is not known, water with a low TDS can be considered safer.

한편, 통상적으로 사용되는 TDS 측정 장치는 물리량을 검출하는 센서 장치뿐만 아니라, 물리량 검출 동작을 제어하는 제어 장치, 검출된 물리량 정보를 저장 내지 송신하는 장치, 디스플레이, 사용자를 위한 인터페이스 등을 갖추어야 하므로 이러한 모든 기능들을 구현하려면 비용이 상승할 수밖에 없다. 또한 독립된 시스템으로 제작되므로, 사용자가 시료를 채취하고, TDS 측정 단자를 물에 담근 상태에서 측정한 후 표시된 결과를 확인하는 등의 번거로운 동작 과정을 거치게 된다.On the other hand, a commonly used TDS measurement device must have not only a sensor device for detecting a physical quantity, but also a control device for controlling the physical quantity detection operation, an apparatus for storing and transmitting the detected physical quantity information, a display, Implementing all the features is bound to increase costs. In addition, since it is manufactured as an independent system, the user takes a complicated operation such as taking a sample, measuring the TDS measuring terminal while immersing it in water, and checking the displayed result.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 상수 및 정수의 취수부에 설치되어, 사용자가 물을 공급받을 때 자동으로 측정되며, 측정된 TDS 값이 일반적인 값인지, 비정상적으로 높은 값인지를 표시하는 TDS 측정 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나, 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a water- And a TDS measurement system that displays the TDS measurement value. However, these problems are illustrative and do not limit the scope of the present invention.

본 발명의 일 관점에 따른 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치는, 물을 공급하기 위한 물공급부로부터 공급된 물의 흐름을 감지하기 위해서, 상기 물공급부로터 공급되는 물 흐름 라인 상에 설치되는, 물흐름 센서와, 상기 물공급부로부터 공급된 물의 전기 저항으로부터 총용존고형물(TDS)값을 측정하기 위해서, 상기 물공급부로터 공급되는 물에 접촉되도록 설치되는, 적어도 한 쌍의 측정전극들과, 상기 물흐름 센서 및 상기 한 쌍의 측정전극들을 제어하기 위하여 상기 물흐름 센서 및 상기 한 쌍의 측정전극들과 전기적으로 연결된 제어부와, 상기 제어부에 전기적으로 연결되어, 상기 물공급부로부터 공급된 물의 총용존고형물(TDS)값의 적정 여부를 표시하는 표시부를 포함한다.An apparatus for measuring total dissolved solids (TDS) in water according to one aspect of the present invention includes a water supply line for supplying water to a water supply line for supplying water, At least one pair of measuring electrodes provided to contact the water to be supplied with the water to supply the water to measure the total dissolved solids (TDS) value from the electric resistance of the water supplied from the water supplying part, A control unit electrically connected to the water flow sensor and the pair of measurement electrodes for controlling the flow sensor and the pair of measurement electrodes, and a control unit electrically connected to the control unit, And a display unit for displaying whether the TDS value is appropriate.

상기 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 물흐름 센서로부터 물 검출 신호가 수신되면 슬립 상태에서 동작 상태로 전환되어 상기 한 쌍의 전극들에 전원을 인가할 수 있다.In the apparatus for measuring total dissolved solids (TDS) in water, the controller may switch from a sleep state to an operating state when a water detection signal is received from the water flow sensor to apply power to the pair of electrodes.

상기 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치는 상기 제어부에 전기적으로 연결된 배터리를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 한 쌍의 전극들에 상기 배터리로부터 공급된 전원을 인가할 수 있다.The apparatus for measuring total dissolved solids (TDS) in water may further include a battery electrically connected to the control unit, and the control unit may apply power supplied from the battery to the pair of electrodes.

상기 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치에서, 상기 표시부는 적어도 2가지 색을 표시할 수 있는 엘이디(LED) 장치를 포함하고, 상기 제어부는 상기 물 공급부로부터 공급된 물의 총용존고형물값으로부터 상기 물공급부로부터 공급되는 물의 적정성을 상기 엘이디 장치의 색으로 표시하도록 상기 표시부를 제어할 수 있다.In the apparatus for measuring total dissolved solids (TDS) in water, the display unit includes an LED device capable of displaying at least two colors, and the control unit is operable to determine, from the total dissolved solids value of water supplied from the water supply unit, It is possible to control the display unit to display the suitability of the water supplied from the supply unit with the color of the LED device.

상기 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치는 상기 물공급부로부터 공급되는 물의 온도를 측정하기 위해 상기 제어부에 전기적으로 연결된 온도센서를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 적어도 한 쌍의 측정전극들로부터 측정된 전기신호에 상기 온도센서로부터 측정된 온도값을 보상하여 상온 기준의 총용존고형물값을 산출할 수 있다.Wherein the water total dissolved solids (TDS) measuring apparatus further comprises a temperature sensor electrically connected to the control unit for measuring the temperature of water supplied from the water supply unit, The total dissolved solids value based on the room temperature can be calculated by compensating the temperature value measured from the temperature sensor in the electric signal.

상기 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치는 상기 제어부에 전기적으로 연결되는 비교저항 회로부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 비교저항 회로부로부터 측정된 기준값과 상기 한 쌍의 측정전극들로부터 측정된 전기신호를 비교하여 상기 물공급부로부터 공급되는 물의 적정성을 평가할 수 있다.The apparatus for measuring total dissolved solids (TDS) in water may further include a comparison resistance circuit unit electrically connected to the control unit, and the control unit may include a reference value measured from the comparison resistance circuit unit and an electrical signal measured from the pair of measurement electrodes It is possible to evaluate the adequacy of the water supplied from the water supply unit.

상기 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치에 있어서, 상기 제어부는 상기 물흐름 센서로부터 물 검출 신호가 수신되면 슬립 상태에서 동작 상태로 전환되어 상기 한 쌍의 전극들 및 상기 비교저항 회로부에 동시에 전원을 인가할 수 있다.In the apparatus for measuring total dissolved solids (TDS) in water, when the water detection signal is received from the water flow sensor, the control unit is switched from the sleep state to the operating state to simultaneously supply power to the pair of electrodes and the comparison resistance circuit unit .

상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일실시예에 따른 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치에 따르면, 사용자가 직접 측정하는 번거로움이 없이, 취수부에서 물을 공급받는 경우에만 측정이 이루어지며, 현재의 물이 정상적인 범위인지, 기타의 원인에 의한 오염이 발생하였는지를 즉시 확인 가능하다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to the apparatus for measuring total dissolved solids (TDS) in water according to an embodiment of the present invention as described above, measurement is performed only when water is supplied from the water intake portion without the need for a user to directly measure the water, It is possible to immediately check whether the water of the water level is in the normal range or if the contamination due to other causes has occurred. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물속 TDS 측정장치를 보여주는 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 물속 TDS 측정장치에서 입출력되는 신호들의 파형을 보여주는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물속 TDS 측정장치를 이용한 TDS 측정방법을 보여주는 순서도이다.1 is a block diagram showing an apparatus for measuring TDS in water according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a graph showing waveforms of input and output signals in an underwater TDS measurement apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
3 is a flowchart showing a method of measuring TDS using an apparatus for measuring TDS in water according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 물속 TDS 측정장치(100)를 보여주는 블록도이다.1 is a block diagram showing an apparatus for measuring TDS in water 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치(100)는 물흐름 센서(water flow sensor, 10), 한 쌍의 측정전극들(20), 제어부(40) 및/또는 표시부(70)를 포함할 수 있다.1, an apparatus for measuring total dissolved solids (TDS) in water 100 includes a water flow sensor 10, a pair of measurement electrodes 20, a control unit 40, and / or a display unit 70 ).

물흐름 센서(10)는 물을 공급하기 위한 물공급부(미도시)로부터 공급된 물의 흐름을 감지하기 위해서, 상기 물공급부로터 공급되는 물 흐름 라인 상에 설치될 수 있다. 물흐름 센서(10)는 다양한 형태의 센서가 적용될 수 있으며, 예를 들어 물이 흐르면 내장된 팬이 돌아가고 그 돌아간 회수와 빠르기 등을 측정하여 물의 유량, 속도 등윽 측정할 수 있는 물 유량 센서가 적용될 수 있다.The water flow sensor 10 may be installed on the water flow line supplied with the water supply portion rotor to sense the flow of water supplied from a water supply portion (not shown) for supplying water. Various types of sensors can be applied to the water flow sensor 10. For example, when the water flows, a built-in fan circulates and a water flow sensor capable of measuring the flow rate and speed of the water is measured .

예를 들어, 물흐름 센서(10)는 방수하우징(15)으로 패킹될 수 있다. 이에 따라, 상수 또는 정수된 물이 물흐름 센서(10)를 통해서만 흐르고 주변으로는 누수되지 않도록 할 수 있다.For example, the water flow sensor 10 may be packed into the waterproof housing 15. [ Thereby, it is possible to prevent the constant or purified water from flowing only through the water flow sensor 10 and not leaking to the periphery.

한 쌍의 측정전극들(20)은 물공급부로부터 공급된 물의 전기 저항으로부터 총용존고형물(TDS)값을 측정하기 위해서, 물공급부로터 공급되는 물에 접촉되도록 설치될 수 있다. 예를 들어, 측정전극들(20)과 제어부(40) 사이에는 AC 신호의 노이즈 전파를 막기 위해서 적어도 하나의 커패시터(25)가 개재될 수 있다. 예컨대, 커패시터(25)는 측정전극들(20)로부터 제어부(40)로 AC 신호가 전달되는 라인에 부가될 수 있다.The pair of measurement electrodes 20 can be installed so as to contact the water to be supplied with the water supply portion rotor to measure the total dissolved solids (TDS) value from the electrical resistance of the water supplied from the water supply portion. For example, at least one capacitor 25 may be interposed between the measuring electrodes 20 and the control unit 40 to prevent noise propagation of the AC signal. For example, the capacitor 25 may be added to the line through which the AC signal is transmitted from the measurement electrodes 20 to the control unit 40. [

표시부(70)는 물공급부로부터 공급된 물의 총용존고형물(TDS)값의 적정 여부를 표시도록 제공될 수 있다. 예를 들어, 표시부(70)는 적어도 2가지 색을 표시할 수 있는 엘이디(light emitting diode, LED) 장치를 포함할 수 있다. 예를 들어, 표시부(70)는 물공급부로부터 공급된 물의 적정성에 따라서 서로 다른 색을 표시할 수 있다. 이에 따라, 사용자는 LED의 색상 만으로 물의 적정성, 예컨대 음용여부를 쉽게 알 수 있게 된다.The display unit 70 may be provided to indicate whether the total dissolved solids (TDS) value of the water supplied from the water supply unit is appropriate. For example, the display unit 70 may include a light emitting diode (LED) device capable of displaying at least two colors. For example, the display unit 70 can display different colors according to the suitability of the water supplied from the water supply unit. Accordingly, the user can easily recognize the suitability of the water, for example, whether it is drinking or not, only by the color of the LED.

제어부(40)는 물흐름 센서(10), 한 쌍의 측정전극들(20) 및/또는 표시부(70)를 제어하기 위하여 이들(10, 20, 70)과 전기적으로 연결될 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)는 MCU(main controll unit)를 포함할 수 있다.The control unit 40 may be electrically connected to the water flow sensor 10, the pair of measurement electrodes 20, and / or the display unit 70 to control the water flow sensor 10, the pair of measurement electrodes 20, and / For example, the control unit 40 may include an MCU (main control unit).

예를 들어, 제어부(40)는 물흐름 센서(10)로부터 물공급부로부터 물이 흐른다는 물 검출 신호가 수신되면 슬립(sleep) 상태에서 동작 상태로 전환되어 TDS 측정 동작을 수행할 수 있다. 이를 위해서, 제어부(40)는 한 쌍의 전극들(20)에 전원을 인가하여 물공급부로부터 물흐름 센서(10)를 통해서 흐르는 물의 전기저항 또는 전기전도도를 측정할 수 있다.For example, when the water detection signal is received from the water flow sensor 10, the control unit 40 switches from the sleep state to the operation state to perform the TDS measurement operation. To this end, the control unit 40 can measure the electric resistance or the electric conductivity of water flowing from the water supply unit through the water flow sensor 10 by applying power to the pair of electrodes 20.

한편, 소형화 및 설치 편의성을 위해서 배터리(50)가 제어부(40)에 연결될 수 있다. 제어부(40)는 물흐름 센서(10)로부터 물공급부로부터 물이 흐른다는 물 검출 신호가 수신되면 슬립(sleep) 상태에서 동작 상태로 전환되어 배터리(50)의 전원을 기기들, 예컨대 측정전극들(20)에 인가할 수 있다.Meanwhile, the battery 50 may be connected to the control unit 40 for miniaturization and installation convenience. The control unit 40 is switched from a sleep state to an operating state when a water detection signal is received from the water flow sensor 10 to indicate that water is flowing from the water supply unit to supply power of the battery 50 to the devices, (20).

부가적으로, 물속 TDS 측정장치(100)는 물공급부로부터 공급되는 물의 온도를 측정하기 위해 제어부(40)에 전기적으로 연결된 온도센서(30)를 더 포함할 수 있다. 제어부(40)는 한 쌍의 측정전극들(20)로부터 측정된 전기신호에 온도센서(30)로부터 측정된 온도값을 보상하여 상온 기준의 총용존고형물값을 산출할 수 있다.In addition, the TDS measuring apparatus 100 may further include a temperature sensor 30 electrically connected to the controller 40 for measuring the temperature of water supplied from the water supply unit. The control unit 40 can calculate the total dissolved solids value based on the room temperature by compensating the measured temperature value from the temperature sensor 30 to the electric signal measured from the pair of the measurement electrodes 20. [

선택적으로, 물속 TDS 측정장치(100)는 제어부(40)에 전기적으로 연결되는 비교저항 회로부(60)를 더 포함할 수 있다. 예를 들어, 비교저항 회로부(60)는 서로 직렬로 연결된 비교저항(Rref)과 기준저항(Rs)을 포함할 수 있다. 비교저항 회로부(60)의 출력은 비교저항(Rref)과 기준저항(Rs) 사이의 노드를 통해서 제어부(40)에 연결될 수 있다. 예컨대, AC 신호의 노이즈를 줄이기 위해서, 비교저항(Rref)과 기준저항(Rs) 사이의 노드와 제어부(40) 사이에는 적어도 하나의 커패시터가 더 부가될 수 있다. Alternatively, the underwater TDS measurement apparatus 100 may further include a comparison resistance circuit unit 60 electrically connected to the control unit 40. For example, the comparison resistance circuit portion 60 may include a comparison resistor Rref and a reference resistor Rs connected in series with each other. The output of the comparison resistance circuit portion 60 may be connected to the control portion 40 through a node between the comparison resistor Rref and the reference resistor Rs. For example, in order to reduce the noise of the AC signal, at least one capacitor may be added between the node between the comparison resistor Rref and the reference resistor Rs and the control unit 40. [

제어부(40)는 비교저항 회로부(60)로부터 측정된 기준값과 한 쌍의 측정전극들(20)로부터 측정된 전기신호를 비교하여 물공급부로부터 공급되는 물의 적정성을 평가할 수 있다. 예를 들어, 제어부(40)는 물흐름 센서(10)로부터 물 검출 신호가 수신되면 슬립 상태에서 동작 상태로 전환되어 한 쌍의 측정전극들(20) 및 비교저항 회로부(60)에 동시에 전원을 인가하여, 측정전극들(20)로부터 물의 전기저항 또는 전기전도도에 대한 전기 신호를 얻고, 비교저항 회로부(60)로부터 기준 전기저항 또는 기준 전기전도도를 얻을 수 있다.The control unit 40 may compare the measured value from the reference resistance value measured by the comparison resistance circuit unit 60 with the electric signal measured from the pair of the measurement electrodes 20 to evaluate the adequacy of the water supplied from the water supply unit. For example, when the water detection signal is received from the water flow sensor 10, the control unit 40 switches from the sleep state to the operating state and simultaneously supplies power to the pair of measurement electrodes 20 and the comparison resistance circuit unit 60 The reference electric resistance or the reference electric conductivity can be obtained from the comparison resistance circuit portion 60 by obtaining an electric signal for the electric resistance or the electric conductivity of water from the measuring electrodes 20.

이하에서는 물속 TDS 측정장치(100)의 동작에 대해서 보다 구체적으로 설명한다.Hereinafter, the operation of the water-based TDS measuring apparatus 100 will be described in more detail.

상수/정수 공급부에 연결되는 TDS 측정장치(100)에 물이 공급되면, 물흐름 센서(10)에 신호가 검출되며, 검출된 신호는 제어부(40)에 입력된다. 제어부(40)에 물 흐름 신호가 입력되면, 제어부(40)는 슬립 상태에서 동작 상태로 전환되며, AC 전압을 발생하여 측정전극들(20)과 비교저항 회로부(60)에 AC 전압을 인가한다. 측정전극들 사이의 저항(RTDS)은 물의 TDS 값에 의하여 결정되며, TDS가 높을수록 저항은 감소한다. 또한 인가된 교류신호는 직렬로 연결된 두 개의 저항(RTDS, Rs)을 통하여 흐르므로 전압 분배기 역할을 하며, 커플링 커패시터(25)에 의하여 제어부(40)에 입력되는 TDS측 전압 값은 Rs/(RTDS+Rs)의 형태가 된다. 기준 저항(Rs)이 충분히 작으면(RTDS>>Rs) 제어부(40)에 입력되는 TDS측 전압 값(V_TDS)은 흐르는 물의 전기 전도도에 비례하는 값이 된다. When water is supplied to the TDS measuring apparatus 100 connected to the constant / constant supply unit, a signal is detected in the water flow sensor 10, and the detected signal is inputted to the control unit 40. When the water flow signal is input to the control unit 40, the control unit 40 is switched from the sleep state to the operating state and generates an AC voltage to apply the AC voltage to the measurement electrodes 20 and the comparison resistance circuit unit 60 . The resistance (R TDS ) between the measuring electrodes is determined by the TDS value of water, and the higher the TDS, the lower the resistance. Also, since the applied AC signal flows through two resistors RDS and Rs connected in series, the TDS side voltage value inputted to the control unit 40 by the coupling capacitor 25 is Rs / (R TDS + Rs). If the reference resistance Rs is sufficiently small (R TDS >> Rs), the TDS-side voltage value V_TDS input to the controller 40 becomes a value proportional to the electric conductivity of the flowing water.

또한, 측정전극들(20) 사이의 저항(RTDS)과 병렬로 설치된 비교저항 회로(60)는 직렬로 연결된 두 개의 저항(RRef, Rs)를 통해서 흐르며, 제어부(40)에 입력되는 비교전압은 Rs/(Rref+Rs)의 형태이며, 기준 저항(Rs)가 충분히 작으면(Rref>>Rs) MCU에 입력되는 기준 저항 측 전압 값(V_Ref)은 기준 저항에 반비례, 혹은 기준 전기전도도에 비례하는 값이다. 따라서 온도가 일정한 경우(예컨대, 25도씨 상온인 경우), 두 신호의 크기를 비교함으로써 흐르는 물의 전기전도도가 기준 전기전도도보다 큰지(V_TDS > V_Ref) 혹은, 기준 전기전도도보다 작은지(V_TDS < V_Ref)를 구분할 수 있다. 구분된 두 경우는 제어부(40)에 의하여 적절한 LED를 온(ON)시킴으로써 사용자가 인지하도록 표시 할 수 있다.The comparison resistance circuit 60 provided in parallel with the resistance R TDS between the measurement electrodes 20 flows through two resistors R Ref and Rs connected in series, The voltage is in the form of Rs / (R ref + Rs). If the reference resistance Rs is sufficiently small (R ref >> Rs), the reference resistance side voltage value V_Ref input to the MCU is inversely proportional to the reference resistance, It is a value proportional to the electric conductivity. (V_TDS > V_Ref) or less than the reference electrical conductivity (V_TDS < V_Ref (V_RDS) &lt; V_Ref ). In the two cases, the controller 40 can display an appropriate LED to be recognized by the user by turning on the appropriate LED.

또한, 물의 전기전도도는 물속에 용해된 이온의 양 뿐 아니라 물의 온도에 의하여 변하게 된다. 일반적으로 물의 온도가 상승할수록 전기전도도는 증가한다. 따라서 물의 온도를 측정하는 온도센서(30)를 배치하여 물의 온도를 측정함으로써 상온에서 벗어나는 경우 적절한 온도 보상을 실시하여 상온에서의 전기전도도로 환산할 수 있다. 일반적인 물의 경우 전기전도도는 온도가 증가하면 단위 온도 당 ~2% 정도의 전도도 증가를 보인다. 즉, 측정된 물의 전기전도도를 Y_mea라 하고, 측정된 온도를 T_mea라 하면, 섭씨 25도로 환산된 전기전도도 Y_25는 다음과 같이 표현된다. In addition, the electrical conductivity of water varies with the temperature of the water as well as the amount of ions dissolved in the water. Generally, as the temperature of water rises, the electrical conductivity increases. Accordingly, the temperature sensor 30 for measuring the temperature of the water is disposed to measure the temperature of the water. When the temperature of the water is deviated from the normal temperature, appropriate temperature compensation can be performed and converted into electric conductivity at room temperature. In the case of ordinary water, the electrical conductivity increases by ~ 2% per unit temperature as the temperature increases. That is, if the measured electrical conductivity of the water is Y_mea and the measured temperature is T_mea, the electrical conductivity Y_25 converted to 25 degrees Celsius is expressed as follows.

Y_25=Y_mea/[1+0.02(T_mea-25)]Y_25 = Y_mea / [1 + 0.02 (T_mea-25)]

위와 같은 온도 보상은 제어부(40)에 의하여 계산되며, 비교저항 회로부(60) 단에서 측정된 전기전도도 Y_ref와 비교될 수 있다. Such temperature compensation is calculated by the control unit 40 and can be compared with the electric conductivity Y_ref measured at the end of the comparison resistance circuit unit 60. [

도 2를 참조하면, TDS 측정장치(100)는 물 흐름 신호가 없는 상태일 때, 제어부(40, MCU)는 슬립(sleep) 상태를 유지하며, 물의 흐름에 따라(사용자가 물을 흐르게 할 경우) 물흐름 센서(10)에 전압이 발생하며, 물흐름 센서(10)에서 발생한 전압은 제어부(40, MCU)에 인가되어 제어부(40)가 동작 상태 또는 온(ON) 상태로 전환된다. 제어부(40)는 프로그램에 의하여 교류 전압을 발생하고, 발생된 전압은 TDS 측정단 및 기준저항 단에 입력된다. 각 단에 입력된 교류전압은 전압 분배기로 동작하며, 각 단의 전기전도도(Y_TDS, Y_ref)에 비례하는 교류신호(V_TDS, V_Ref)가 제어부(40)에 입력된다. 이때, 제어부(40)가 발생하는 AC 전압은 예컨대 100hz ~ 50khz의 범위에 있다.Referring to FIG. 2, when the TDS measuring apparatus 100 is in a state in which there is no water flow signal, the controller 40 maintains a sleep state. In accordance with the flow of the water (when the user flows water A voltage is generated in the water flow sensor 10 and a voltage generated in the water flow sensor 10 is applied to the control unit 40 to switch the control unit 40 to the operation state or the ON state. The control unit 40 generates an AC voltage by the program, and the generated voltage is input to the TDS measurement stage and the reference resistance stage. The AC voltage input to each stage acts as a voltage divider and AC signals V_TDS and V_Ref proportional to the electrical conductivities Y_TDS and Y_ref of the respective stages are inputted to the controller 40. At this time, the AC voltage generated by the control unit 40 is in the range of, for example, 100 Hz to 50 kHz.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 물속 TDS 측정장치를 이용한 TDS 측정방법을 보여주는 순서도이다.3 is a flowchart showing a method of measuring TDS using an apparatus for measuring TDS in water according to an embodiment of the present invention.

도 3을 참조하면, TDS 측정장치(100)는 물흐름 센서(10)의 신호에 대해서 판단하여(S10), 신호가 로우(low)인 상태에서는 제어부(40, MCU)는 슬립(sleep) 상태를 유지하여(S15) 소비전력을 최소화한다, 반면, 신호가 하이(high), 즉 물이 흐르게 되면 제어부(40, MCU)가 동작 상태(On 상태)로 전환하고(S20), 제어부(40, MCU)는 교류 전압을 발생하여 TDS 단 및 기준저항 단에 교류전압을 인가한다(S30). 3, the TDS measuring apparatus 100 judges the signal of the water flow sensor 10 (S10). When the signal is low, the controller 40 (MCU) When the signal is high, that is, when water flows, the control unit 40 (MCU) is switched to the operating state (On state) (S20), and the control units 40, MCU generates an AC voltage and applies an AC voltage to the TDS stage and the reference resistance stage (S30).

인가된 교류전압은 각 단의 저항(RTDS, Rref)에 의하여 전압분배되고, 분배된 전압에 비례하는 전압(V_TDS, V_Ref)이 제어부(40)에 의하여 측정된다(S40). 또한 온도센서(30)에 의하여 측정된 온도신호가 제어부(40)에 입력되며(S50), 측정된 TDS단 전압(V_TDS)은 전술한 온도 보상 식에 의하여 상온(섭씨 25도)에서의 전기전도도(Y_25) 값으로 환산되고 기준 전기전도도(Y_ref)와 비교된다(S60). The applied AC voltage is voltage divided by resistors R TDS and R ref at each stage and the voltage V_TDS, V_Ref proportional to the divided voltage is measured by the control unit 40 (S40). The temperature signal measured by the temperature sensor 30 is input to the controller 40 at step S50 and the measured TDS voltage V_TDS is calculated by the above temperature compensation equation using the electric conductivity at room temperature (25 degrees Celsius) (Y_25) and compared with the reference electrical conductivity (Y_ref) (S60).

비교된 두 전기전도도 값에서 기준 전기전도도보다 측정 및 보상된 전기전도도 값이 큰지 여부를 비교하여(S70), 해당되는 경우 표시부(70)의 적색 LED가 켜지며(S80), 반대의 경우 녹색 LED가 켜지는 동작으로(S75) 사용자가 사용하는 물의 TDS 값의 크기에 대한 정보를 출력할 수 있다. (S70). If the measured electrical conductivity is greater than the reference electrical conductivity (S70), the red LED of the display unit 70 is turned on (S80) (S75), information on the size of the TDS value of the water used by the user can be outputted.

10: 물흐름 센서
20: 측정전극
30: 온도센서
40: 제어부
50: 배터리
60: 비교저항 회로부
70: 표시부10: Water flow sensor
20: measuring electrode
30: Temperature sensor
40:
50: Battery
60: comparison resistance circuit part
70:

Claims (7)

물을 공급하기 위한 물공급부로부터 공급된 물의 흐름을 감지하기 위해서, 상기 물공급부로터 공급되는 물 흐름 라인 상에 설치되는, 물흐름 센서;
상기 물공급부로부터 공급된 물의 전기 저항으로부터 총용존고형물(TDS)값을 측정하기 위해서, 상기 물공급부로터 공급되는 물에 접촉되도록 설치되는, 적어도 한 쌍의 측정전극들;
상기 물흐름 센서 및 상기 한 쌍의 측정전극들을 제어하기 위하여 상기 물흐름 센서 및 상기 한 쌍의 측정전극들과 전기적으로 연결된 제어부;
상기 제어부에 전기적으로 연결되는 비교저항 회로부; 및
상기 제어부에 전기적으로 연결되어, 상기 물공급부로부터 공급된 물의 총용존고형물(TDS)값의 적정 여부를 표시하는 표시부;
를 포함하며,
상기 표시부는 2가지 색을 표시할 수 있는 엘이디(LED) 장치를 포함하고,
상기 제어부는 상기 비교저항 회로부로부터 측정된 기준값과 상기 한 쌍의 측정전극들로부터 측정된 전기신호를 비교하여 상기 물공급부로부터 공급되는 물의 적정성을 평가하여, 상기 물공급부로부터 공급되는 물이 적정할 경우에는 상기 엘이디(LED) 장치를 제 1 색으로 표시하고, 상기 물공급부로부터 물이 적정하지 않은 경우에는 상기 엘이디(LED) 장치를 제 2 색으로 표시하도록 상기 표시부를 제어하는, 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치.A water flow sensor installed on a water flow line to which the water supply portion rotor is supplied to sense the flow of water supplied from a water supply portion for supplying water;
At least one pair of measuring electrodes installed to be in contact with the water to be supplied to the water supply portion rotor to measure the total dissolved solids (TDS) value from the electrical resistance of the water supplied from the water supply portion;
A control unit electrically connected to the water flow sensor and the pair of measurement electrodes to control the water flow sensor and the pair of measurement electrodes;
A comparison resistance circuit part electrically connected to the control part; And
A display unit electrically connected to the control unit for indicating whether the total dissolved solids (TDS) value of the water supplied from the water supply unit is appropriate;
/ RTI &gt;
Wherein the display unit includes an LED device capable of displaying two colors,
The control unit compares the reference value measured from the comparison resistance circuit unit with the electric signal measured from the pair of measurement electrodes to evaluate the adequacy of the water supplied from the water supply unit. When the water supplied from the water supply unit is appropriate Wherein the control unit controls the display unit to display the LED device as a first color and displays the LED device as a second color when the water is not appropriately supplied from the water supply unit, TDS) measuring device. 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 물흐름 센서로부터 물 검출 신호가 수신되면 슬립 상태에서 동작 상태로 전환되어 상기 한 쌍의 전극들에 전원을 인가하는, 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치.The method according to claim 1,
Wherein the controller switches from a sleep state to an operating state upon receiving a water detection signal from the water flow sensor to apply power to the pair of electrodes. 제 2 항에 있어서,
상기 제어부에 전기적으로 연결된 배터리를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 한 쌍의 전극들에 상기 배터리로부터 공급된 전원을 인가하는, 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치.3. The method of claim 2,
Further comprising a battery electrically connected to the control unit,
Wherein the controller applies power supplied from the battery to the pair of electrodes. 삭제delete 제 1 항에 있어서, 상기 물공급부로부터 공급되는 물의 온도를 측정하기 위해 상기 제어부에 전기적으로 연결된 온도센서를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 적어도 한 쌍의 측정전극들로부터 측정된 전기신호에 상기 온도센서로부터 측정된 온도값을 보상하여 상온 기준의 총용존고형물값을 산출하는, 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치.The water treatment system according to claim 1, further comprising a temperature sensor electrically connected to the control unit for measuring a temperature of water supplied from the water supply unit,
Wherein the controller calculates a total dissolved solids value based on a room temperature reference by compensating a measured temperature value from the temperature sensor to an electrical signal measured from the at least one pair of measuring electrodes. 삭제delete 제 1 항에 있어서,
상기 제어부는 상기 물흐름 센서로부터 물 검출 신호가 수신되면 슬립 상태에서 동작 상태로 전환되어 상기 한 쌍의 측정전극들 및 상기 비교저항 회로부에 동시에 전원을 인가하는, 물속 총용존고형물(TDS) 측정장치.The method according to claim 1,
Wherein the control unit switches from a sleep state to an operating state upon receiving a water detection signal from the water flow sensor and simultaneously applies power to the pair of measurement electrodes and the comparison resistance circuit unit, .
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