KR102068989B1 - 농수로용 초음파 유속계 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 농수로(1)에 설치되며, 전방에 유체가 통과하는 통과유로(11)가 형성되는 부유프레임(10); 상기 부유프레임(10)이 특정 영역에서만 부유하도록 상기 부유프레임(10)을 구속하는 고정부(20); 상기 부유프레임(10)의 후방 중앙에 설치되어 상기 통과유로(11)를 통과하는 유체의 유동력에 의해 상기 부유프레임(10)의 통과유로(11)와 유체의 유동 방향이 서로 동일선상에 배치되도록 상기 부유프레임(10)을 선회시키는 선회키(30); 및 상기 부유프레임(10)의 좌면 및 우면에 설치되며, 초음파를 유체의 유동방향으로 송수신하여 유체의 유속을 측정하는 다수의 초음파센서(40);를 포함하는 농수로용 초음파 유속계에 관한 것이다.
Description
본 발명은 농수로에 설치되어 유체의 유속을 측정할 수 있는 농수로용 초음파 유속계에 관한 것이다.
유속계는 기체와 액체를 포함하는 유체의 속도를 관측하는 장비로, 육상 및 해상의 기상상태 측정 및 배관을 흐르는 유체속도 측정에 사용된다.
이 때, 유속의 측정에는 컵, 블레이드, 열선, 레이저, 초음파 등의 방식이 사용된다.
이 때, 초음파 방식의 유속계는 초음파 센서를 이용하여 유체의 속도와 방향을 측정하며, 비교적 정확도가 높고, 내구성이 우수하며, 흐르는 유체 내부를 이동하는 초음파의 이동 시간 변화를 측정하는 ToF(Time of Flight) 방식으로 유속을 측정한다.
이러한 초음파 유속계에 관한 기술로서, 한국공개특허 제2003-0000981호의 기준판과, 상기 기준판의 중심에 연결되는 메인케이블 및 그 메인케이블을 중심으로 양편에 위치하는 수평유지보조케이블과, 상기 기준판의 중심을 기준으로 수직 길이 방향으로 임의의 길이로 길게 연장되어 베이스플레이트 중앙부에 고정되는 폴과, 상기 폴을 따라 상하 이동 가능하게 설치되는 플로트 및 그 플로트 이동수단과, 상기 폴을 축으로 장착된 플로트의 양단부에 장착되어 초음파를 송수신하는 상측초음파 송수신기와, 상기 폴을 따라 장착된 지지판의 양편에 장착되어 상기 상측 초음파 송수신기와 중심이 일치하는 가운데 초음파 신호를 상호간 전달하는 하측 초음파 송수신기로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 하천 유속계가 공개된 적이 있었다.
이 때, 종래기술은 초음파송수신기의 초기 초음파 송신 방향이 유체의 유동 방향과 동일해지게 구성하였으나, 초음파송수신기의 초기 초음파 송신 방향은 고정되는데, 유체의 유동 방향은 외인(풍향 변경 및 토양 손실)에 의해 변경되므로, 결국 초음파송수신기의 초기 초음파 송신 방향이 유체의 유동 방향과 서로 어긋나게 되어 유속의 정확한 측정이 어려운 문제점이 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파센서가 자동으로 초음파센서의 초음파 송신 방향과 유체의 유동 방향이 서로 동일해지는 방향으로 선회됨에 따라 유체의 유속을 정확하게 측정할 수 있는 농수로용 초음파 유속계를 제공하기 위한 것이다.
본 발명에 따른 농수로용 초음파 유속계는 농수로(1)에 설치되며, 전방에 유체가 통과하는 통과유로(11)가 형성되는 부유프레임(10); 상기 부유프레임(10)이 특정 영역에서만 부유하도록 상기 부유프레임(10)을 구속하는 고정부(20); 상기 부유프레임(10)의 후방 중앙에 설치되어 상기 통과유로(11)를 통과하는 유체의 유동력에 의해 상기 부유프레임(10)의 통과유로(11)와 유체의 유동 방향이 서로 동일선상에 배치되도록 상기 부유프레임(10)을 선회시키는 선회키(30); 및 상기 부유프레임(10)의 좌면 및 우면에 설치되며, 초음파를 유체의 유동방향으로 송수신하여 유체의 유속을 측정하는 다수의 초음파센서(40);를 포함한다.
또한, 상기 통과유로(11)는 전방에서 후방으로 갈수록 점점 좁아지는 구조로 형성된다.
또한, 상기 고정부(20)는 농수로(1)의 내벽에 각각 결합되는 제1브라켓(21) 및 제2브라켓(22)과, 상기 제1브라켓(21) 및 제2브라켓(22)에 각각 각자의 일단이 결합되는 제1와이어(23) 및 제2와이어(24)와, 상기 제1와이어(23)의 타단과 제2와이어(24)의 타단이 결합되는 취합링(25)과, 상기 취합링(25)의 내부에 삽입되어 상기 부유프레임(10)의 상면에 결합되는 고정핀(26)을 포함한다.
또한, 상기 고정부(20)는 상기 제1와이어(23)의 타단 및 제2와이어(24)의 타단이 각각 결합되어 상기 취합링(25)에 걸어지는 제1이동링(27) 및 제2이동링(28)을 포함한다.
또한, 상기 부유프레임(10)의 하측에 결합되며 평형수가 채워지는 평형통(50);를 더 포함한다.
이에 따라, 본 발명에 따른 농수로용 초음파 유속계는 초음파센서가 자동으로 초음파센서의 초음파 송신 방향과 유체의 유동 방향이 서로 동일해지는 방향으로 선회됨에 따라 유체의 유속을 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 농수로용 초음파 유속계를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 농수로용 초음파 유속계를 나타낸 확대도.
도 3은 본 발명에 따른 선회키의 일 예를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 부유프레임의 일 예를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 부유프레임의 다른 예를 나타낸 다른 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 고정부의 일 예를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 고정부의 다른 예를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 농수로용 초음파 유속계를 나타낸 확대도.
도 3은 본 발명에 따른 선회키의 일 예를 나타낸 사시도.
도 4는 본 발명에 따른 부유프레임의 일 예를 나타낸 단면도.
도 5는 본 발명에 따른 부유프레임의 다른 예를 나타낸 다른 단면도.
도 6은 본 발명에 따른 고정부의 일 예를 나타낸 사시도.
도 7은 본 발명에 따른 고정부의 다른 예를 나타낸 사시도.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명에 따른 농수로용 초음파 유속계를 나타낸 사시도, 도 2는 본 발명에 따른 농수로용 초음파 유속계를 나타낸 확대도, 도 3은 본 발명에 따른 선회키(30)의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 농수로용 초음파 유속계는 부유프레임(10), 고정부(20), 선회키(30), 초음파센서(40)를 포함한다.
상기 부유프레임(10)은 본 발명의 기본 몸체로서, 판구조로 형성될 수 있으며, 농수로(1)에 부유하도록 설치되며, 전방에 유체가 통과하는 통과유로(11)가 중공 형성된다. 이때, 상기 부유프레임(10)은 상면에 부유가 가능한 부유부재가 설치될 수 있다.
상기 고정부(20)는 상기 부유프레임(10)이 농수로(1)의 특정 영역에서만 부유하도록 상기 부유프레임(10)을 구속한다. 즉, 상기 고정부(20)는 상기 부유프레임(10)이 유체의 유동에 의해 떠내려가는 것을 방지한다.
상기 선회키(30)는 상기 통과유로(11)를 통과하는 유체의 유동력에 의해 상기 부유프레임(10)의 통과유로(11)와 유체의 유동 방향이 서로 동일선상에 배치되도록 상기 부유프레임(10)을 선회시킨다. 즉, 상기 부유프레임(10)은 상기 선회키(30)에 의해 유체의 유동 방향으로 선회된다.
상기 초음파센서(40)는 상기 부유프레임(10)의 좌면 및 우면에 설치되며, 상기 부유프레임(10)이 초음파를 유체의 유동방향으로 송수신하여 유체의 유속을 측정한다.
이 때, 상기 초음파센서(40)가 유체의 유속을 측정하는 방식은 통상의 기술이므로 자세한 설명은 생략하며, 상기 초음파센서(40)는 유체의 유속 외에도 유체의 수위와 유량도 측정할 수 있다.
이에 따라, 본 발명에 따른 농수로(1)용 초음파 유속계는 초음파센서(40)가 자동으로 초음파센서(40)의 초음파 송신 방향과 유체의 유동 방향이 서로 동일해지는 방향으로 선회됨에 따라 유체의 유속을 정확하게 측정할 수 있는 장점이 있다.
또한, 상기 농수로용 초음파 유속계는 상기 부유프레임(10)의 하측에 결합되며 평형수가 채워지는 평형통(50)을 더 포함할 수 있다.
이 때, 상기 평형통(50)은 상기 부유프레임(10)이 유체의 유동에 의해 요동치는 것을 방지하며, 내부에 채워진 평형수의 중량에 따라 상기 부유프레임(10)이 유체에 잠기는 깊이를 조절하는 역할도 할 수 있다.
도 4는 본 발명에 따른 부유프레임(10)의 일 예를 나타낸 단면도이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 부유프레임(10)의 통과유로(11)는 유속이 비교적 빠른 경우에 적용되는 것으로, 판 구조로 형성되어 유체 유동에 영향을 주는 것을 최대한 방지할 수 있다.
도 5는 본 발명에 따른 부유프레임(10)의 다른 예를 나타낸 다른 단면도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 상기 통과유로(11)는 유속이 비교적 느린 경우에 적용되는 것으로, 전방에서 후방으로 갈수록 점점 좁아지는 병목 구조로 형성되어 상기 통과유로(11)를 통과하는 유체의 유속을 증가시켜서 상기 선회키(30)에 가해지는 유체의 유동력을 강화시킬 수 있다.
도 6은 본 발명에 따른 고정부(20)의 일 예를 나타낸 사시도이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 상기 고정부(20)는 농수로(1)의 내벽에 각각 결합되는 제1브라켓(21) 및 제2브라켓(22)과, 상기 제1브라켓(21) 및 제2브라켓(22)에 각각 각자의 일단이 결합되는 제1와이어(23) 및 제2와이어(24)와, 상기 제1와이어(23)의 타단과 제2와이어(24)의 타단이 결합되는 취합링(25)과, 상기 취합링(25)의 내부에 삽입되어 상기 부유프레임(10)의 상면에 결합되는 고정핀(26)을 포함한다.
상기 제1브라켓(21) 및 제2브라켓(22)은 통상의 구성이므로, 자세한 설명은 생략한다.
상기 제12와이어 및 제2와이어(24)는 폴리에틸렌 합사로 구성될 수 있다.
상기 취합링(25)은 상기 고정핀(26)에서 상하방향으로 자유롭게 이동할 수 있다.
상기 고정핀(26)은 통상의 볼트이므로 자세한 설명은 생략한다.
도 7은 본 발명에 따른 고정부(20)의 다른 예를 나타낸 사시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 상기 고정부(20)는 상기 제1와이어(23)의 타단 및 제2와이어(24)의 타단이 각각 결합되어 상기 취합링(25)에 걸어지는 제1이동링(27) 및 제2이동링(28)을 포함한다.
상기 제1이동링(27) 및 제2이동링(28)은 상기 제1와이어(23)의 타단 및 제2와이어(24)의 타단이 상기 취합링(25)에서 자유롭게 이동되면서 상기 취합링(25)에 가하는 힘이 서로 동일해지게 하는 역할을 한다.
본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
1 : 농수로
10 : 부유프레임
11 : 통과유로
20 : 고정부
21 : 제1브라켓
22 : 제2브라켓
23 : 제1와이어
24 : 제2와이어
25 : 취합링
26 : 고정핀
27 : 제1이동링
28 : 제2이동링
30 : 선회키
40 : 초음파센서
50 : 평형통
10 : 부유프레임
11 : 통과유로
20 : 고정부
21 : 제1브라켓
22 : 제2브라켓
23 : 제1와이어
24 : 제2와이어
25 : 취합링
26 : 고정핀
27 : 제1이동링
28 : 제2이동링
30 : 선회키
40 : 초음파센서
50 : 평형통
Claims (5)
- 농수로(1)에 설치되며, 전방에 유체가 통과하는 통과유로(11)가 형성되는 부유프레임(10);
상기 부유프레임(10)이 특정 영역에서만 부유하도록 상기 부유프레임(10)을 구속하는, 농수로(1)의 내벽에 각각 결합되는 제1브라켓(21) 및 제2브라켓(22)과,
상기 제1브라켓(21) 및 제2브라켓(22)에 각각 각자의 일단이 결합되는 제1와이어(23) 및 제2와이어(24)와,
상기 제1와이어(23)의 타단과 제2와이어(24)의 타단이 결합되는 취합링(25)과,
상기 취합링(25)의 내부에 삽입되어 상기 부유프레임(10)의 상면에 결합되는 고정핀(26)을 포함하는 고정부(20);
상기 부유프레임(10)의 후방 중앙에 설치되어 상기 통과유로(11)를 통과하는 유체의 유동력에 의해 상기 부유프레임(10)의 통과유로(11)와 유체의 유동 방향이 서로 동일선상에 배치되도록 상기 부유프레임(10)을 선회시키는 선회키(30); 및
상기 부유프레임(10)의 좌면 및 우면에 설치되며, 초음파를 유체의 유동방향으로 송수신하여 유체의 유속을 측정하는 다수의 초음파센서(40);를 포함하는 농수로용 초음파 유속계.
- 제1항에 있어서, 상기 통과유로(11)는
전방에서 후방으로 갈수록 점점 좁아지는 구조로 형성되는 농수로용 초음파 유속계.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 고정부(20)는
상기 제1와이어(23)의 타단 및 제2와이어(24)의 타단이 각각 결합되어 상기 취합링(25)에 걸어지는 제1이동링(27) 및 제2이동링(28)을 포함하는 농수로용 초음파 유속계.
- 제1항에 있어서,
상기 부유프레임(10)의 하측에 결합되며 평형수가 채워지는 평형통(50);를 더 포함하는 농수로용 초음파 유속계.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020180139668A KR102068989B1 (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 농수로용 초음파 유속계 |
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| KR1020180139668A KR102068989B1 (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 농수로용 초음파 유속계 |
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| KR102068989B1 true KR102068989B1 (ko) | 2020-01-22 |
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| KR1020180139668A KR102068989B1 (ko) | 2018-11-14 | 2018-11-14 | 농수로용 초음파 유속계 |
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| KR (1) | KR102068989B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20150092781A (ko) * | 2014-02-05 | 2015-08-17 | 인하대학교 산학협력단 | 유속 측정장비용 계류식 선체형 부이 |
| KR101794603B1 (ko) * | 2016-06-01 | 2017-11-07 | 인하대학교 산학협력단 | 수중 부유구조물의 자세제어장치 |
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2018
- 2018-11-14 KR KR1020180139668A patent/KR102068989B1/ko active IP Right Grant
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