KR102075118B1 - 유량측정장치 및 유량측정 방법 - Google Patents

유량측정장치 및 유량측정 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 유체의 유입구(111)와 배출구(112)가 서로 대향되어 형성되는 하우징(100); 상기 하우징(100) 내부에서 상기 유입구(111) 및 상기 배출구(112)를 잇는 가상선(C)에 수직을 이루어 배치되는 회전축(210), 상기 회전축(210)을 중심으로 유체의 흐름에 의해 회전되는 블레이드(220), 및 상기 블레이드(220)의 반경방향 가장자리를 따라 연장되어 구비되는 회전둘레부(320)를 포함하는 회전부(200); 상기 회전축(210)에 대하여 상기 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되게 배치되어 상기 회전부(200)의 회전수를 감지하는 센서부; 및 상기 센서부에 감지된 상기 회전부(200)의 회전수로부터 상기 유체의 유량을 측정하는 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치에 관한 것이다.

Description

유량측정장치 및 유량측정 방법{Flow measurement Apparatus}
본 발명은 유량측정장치에 관한 것으로서, 유체의 흐름에 따른 회전을 감지하여 유량을 측정하는 유량측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 수도 계량기는 수도 공급원으로부터 가정이나 회사와 같은 사용처로 공급되는 물의 양을 측정하기 위한 기기이다. 사용처의 물 사용량은 수도 요금으로 환산되어 상기 사용처에 부과되므로 정확한 물 사용량 측정이 선행되어야 하고, 이를 위해 정밀한 유량측정장치가 요구된다.
종래에서, 물 사용량을 측정하기 위한 장치로서 영구자석 및 리드 스위치가 사용되었으나, 리드 스위치가 자기력에 의하여 작동되므로, 리드 스위치의 주변에 또 다른 자기력을 가진 물체가 존재하는 경우 리드 스위치의 온/오프 작용이 원활하게 작용하지 않는 문제점이 있다.
그리고 선행 특허문헌 1 및 2는 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 센서와 센서의 신호를 선택적으로 차단하는 구성을 통해 회전수를 체크하여 유량을 측정하는 장치를 개시하고 있다.
한편 선행 특허문헌 1 및 2는, 회전축 및 임펠러로 구성된 회전부에 대하여 회전부의 회전을 감지하기 위한 센서 부분이 회전축의 길이 방향으로 임펠러의 일측에 형성되는 구성을 개시한다.
그러나 선행 특허문헌 1 및 2는, 회전부 및 센서 부분이 회전축 방향으로 순차적으로 배치되어 회전축과 수직인 방향으로 유체가 회전축을 가압함에 따라 회전축의 길이 방향으로 일단 및 타단에서 지지력의 불균형이 발생된다.
또한 회전축에 대한 지지력의 불균형으로 회전축의 마모, 회전축을 포함한 회전부의 진동 등으로 인하여 장치의 수명이 단축되며, 회전부의 부분적 파손으로 유량의 감지가 원활하게 진행되지 못하는 문제점이 있다.
선행 특허문헌 1 : KR10-1112224 B1
선행 특허문헌 2 : KR10-1729261 B1
상기 문제점을 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예는 내구성을 향상시키고 부품의 교체 주기를 증가시키며 정밀한 유량 측정이 가능한 유량측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 일 실시예는, 유체의 유입구(111)와 배출구(112)가 서로 대향되어 형성되는 하우징(100); 상기 하우징(100) 내부에서 상기 유입구(111) 및 상기 배출구(112)를 잇는 가상선(C)에 수직을 이루어 배치되는 회전축(210), 상기 회전축(210)을 중심으로 유체의 흐름에 의해 회전되는 블레이드(220), 및 상기 블레이드(220)의 반경 방향 가장자리를 따라 연장되어 구비되는 회전둘레부(320)를 포함하는 회전부(200); 상기 회전축(210)에 대하여 상기 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되게 배치되어 상기 회전부(200)의 회전수를 감지하는 센서부; 및, 상기 센서부에 감지된 상기 회전부(200)의 회전수로부터 상기 유체의 유량을 측정하는 제어부(500);를 포함하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공하며, 내구성이 향상되고 부품의 교체 주기가 증가되며 정밀한 유량 측정이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 회전둘레부(320)의 외주면은 금속부 및 비금속부로 이루어지며, 상기 금속부 및 상기 비금속부는 교번적으로 배치되는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 금속부 및 상기 비금속부는, 각각 N개씩(N은 1 이상의 홀수) 구비되고 상기 회전축(210)에 대하여 각각 180°/N(N은 1 이상의 홀수)의 각도를 가지는 호 형상인 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 센서부는, 상기 회전축(210)에 대하여 상기 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되어 설치되는 제1인덕터센서(310);를 포함하고, 상기 제1인덕터센서(310)는 LC발진(oscillator) 원리가 이용되며, 상기 회전둘레부(320)의 외주면과 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공하며, 유량측정장치의 전체 부피를 줄이고 내구성을 향상시키며 정밀한 유량 측정이 가능한 효과가 있다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 제1인덕터센서(310)는, 상기 회전부(200)의 회전에 따라 상기 제1인덕터센서(310)와 최단 거리에 위치하는 상기 회전둘레부(320)의 외주면이 상기 금속부에서 상기 비금속부로 전환되거나 또는 상기 비금속부에서 상기 금속부로 전환되는 것을 감지하여 상기 제어부(500)로 전송하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 감지된 전환 횟수가 2N(N은 1 이상의 홀수)일 때, 상기 제어부(500)는 상기 회전부(200)가 1회 회전한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 제어부(500)는, 상기 제1인덕터센서(310)로부터 상기 전환 신호를 전송받을 때마다 센서가 전환 상태와 1회전에 소요된 시간을 기록하고, 전환 상태와 상기 기록된 시간을 통해 상기 회전부(200)의 회전 속도 및 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 센서부는, 상기 회전축(210)을 중심으로 상기 제1인덕터센서(310)와 90°의 각도 차를 가지도록 배치되고, 상기 회전축(210)에 대하여 상기 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되어 설치되는 제2인덕터센서(350)를 더 포함하고, 상기 제2인덕터센서(350)는 LC발진(oscillator) 원리가 이용되며, 상기 회전둘레부(320)의 외주면과 상호 작용하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 제2인덕터센서(350)는 상기 회전축(210)을 중심으로 상기 제1인덕터센서(310)와 90°의 각도 차를 가지도록 배치되는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 제1인덕터센서(310)가 상기 제1인덕터센서(310)와 최단 거리에 위치하는 상기 회전둘레부(320) 외주면의 상기 전환을 감지할 때, 상기 제어부(500)는 상기 제2인덕터센서(350)가 상기 제2인덕터센서(350)와 최단 거리에 위치하는 상기 둘레회전부(320)의 외주면이 상기 금속부인지 또는 상기 비금속부인지 여부를 감지하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 하우징(100)은, 상기 유입구(111) 및 상기 배출구(112)가 서로 대향되어 형성되며 상측이 개구된 하부하우징(110); 및, 상기 하부하우징(110)의 개구를 복개하도록 상기 하부하우징(110)과 결합되며 상기 제어부(500)의 디스플레이부(340)를 외부로 노출시키는 상부하우징(150);을 포함하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 하우징(100)은, 상기 하부하우징(110)의 내측에 설치되고 상기 회전부(200)를 지지하며 상기 유입구(111)를 통하여 유입된 유체를 상기 배출구(112)로 가이드하는 가이드유로가 형성됨과 아울러 상측이 개구되는 서브하우징(130); 및, 상기 서브하우징(130)의 개구를 복개하며 상기 회전부(200)의 회전에 대응되는 원통형상부분(145)이 형성되는 커버부재(140);를 더 포함하고, 상기 제1인덕터센서(310) 및 상기 제2인덕터센서(350)는 상기 원통형상부분(145) 상에 구비되는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 서브하우징(130)은 상기 회전축(210)이 상측에서 삽입될 수 있도록 한 쌍의 회전축가이드홈(136)이 내주면에 형성되고, 상기 회전축가이드홈(136)에 대응되며 상기 회전축(210)이 상기 유입구(111) 및 상기 배출구(112)를 잇는 가상선(C)과 수직을 이루어 배치되도록 상기 하부하우징(110)의 내주면에 형성된 제2가이드홈(117)을 따라서 삽입되는 돌출가이드부(137)가 외주면에 형성된 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
또한 본 발명의 일 실시예는, 상기 서브하우징(130)은, 상기 유입구(111)를 통하여 유입된 유체를 상기 배출구(112)로 가이드하는 가이드유로가 형성되도록 상기 회전축(210)을 중심으로 서로 대향되어 형성되는 유입포트(131) 및 배출포트(132)가 형성되는 것을 특징으로 하는 유량측정장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 유량측정장치는 LC발진 원리를 이용하는 인덕터센서를 사용함으로써 내구성을 향상시키고 부품의 교체 주기를 증가시키며 정밀한 유량 측정이 가능한 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량측정장치의 분해도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량측정장치의 측면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량측정장치의 투시도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량측정장치의 또 다른 측면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부 및 센서부를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부 및 회전둘레부의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 유량측정장치 중 제어부와 센서부의 신호전달을 보여주는 회로도이다.
도 9는 금속부와 비금속부가 각각 1개인 경우 정방향 및 역방향으로 회전할 경우의 회전 카운터와 방향 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10 내지 도 15는 본 발명의 일실시예에 의한 유체의 사용량 측정과 흐름 방향 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 한편, 이하에 기술될 장치의 구성은 본 발명의 실시예를 설명하기 위한 것일 뿐 본 발명의 권리범위를 한정하기 위함은 아니며, 명세서 전반에 걸쳐서 동일하게 사용된 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
본 발명에 따른 유량측정장치는, 도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 유체의 유입구(111)와 배출구(112)가 서로 대향되어 형성되는 하우징(100); 하우징(100) 내부에서 유입구(111) 및 배출구(112)를 잇는 가상선(C)에 수직을 이루어 배치되는 회전축(210), 회전축(210)을 중심으로 유체의 흐름에 의해 회전되는 블레이드(220), 및 상기 블레이드(220)의 반경 방향 가장자리를 따라 연장되어 구비되는 회전둘레부(320)를 포함하는 회전부(200); 회전축(210)에 대하여 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되어 배치되어 회전부(200)의 회전수를 감지하는 센서부; 및 센서부에 감지된 회전부(200)의 회전수로부터 유체의 유량을 측정하는 제어부(500)를 포함한다. 상기 제어부(500)는 PCB(330) 상에 형성될 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 유량측정장치는, 전력을 공급받아 PCB(330)에 형성된 제어부(500)에 전력을 공급하고, 제어부(500)가 외부와 통신을 수행할 수 있게 하는 통신부(155)를 더 포함할 수 있다.
상기 유량측정장치는, 유체의 흐름이 가능한 배관 등을 연결하여 흐르는 유체의 양을 측정하기 위한 장치로서, 구체적으로 수도관 등에 설치되어 사용자의 물 사용량을 측정하기 위해 사용하거나 가스관등에 설치 되어 가스사용량을 측정하는등 배관을 통하여 흐른 유체의 유량을 측정하기 위한 구성에 해당하며 다양한 분야에서 사용될 수 있다.
상기 하우징(100)은 유체의 유입구(111)와 배출구(112)가 서로 대향되어 형성, 예를 들면 X축 방향으로 형성되는 구성으로서, 유체가 외부에서 유입되어 다시 외부로 배출될 수 있도록 하는 다양한 구성일 수 있다.
상기 하우징(100)은, 유입구(111)를 통해 외부로부터 유체가 공급되도록 공급처의 배관과 연결될 수 있고, 배출구(112)를 통해 사용처로 하우징(100) 내부의 유체가 공급될 수 있도록 배출구(112)가 사용처의 배관과 연결될 수 있다.
일 예로, 상기 하우징(100)은, 수도관, 가스관 등 유체를 공급하는 장치의 일부분에 설치되어 유입구(111)에 공급처와 연결되는 배관이 연결되고, 배출구(112)에 사용처와 연결되는 배관이 연결될 수 있다.
상기 하우징(100)은, 유체(즉, 액체 또는 기체), 예컨대 물이 통과되는 구성이며, 부식 등이 잘되지 않는 재질로 구성되고, 보다 구체적으로 동, 엔지니어링 플라스틱, 스테인리스 등의 재질이 이용될 수 있다.
일 예로, 상기 하우징(100)은, 유입구(111) 및 배출구(112)가 서로 대향되어 형성되며 상측이 개구된 하부하우징(110)과, 하부하우징(110)의 개구를 복개하도록 하부하우징(110)과 결합되며 디스플레이부(340)를 외부로 노출시키는 상부하우징(150)을 포함할 수 있다.
상기 하부하우징(110)은, 유입구(111) 및 배출구(112)가 서로 대향되어 형성되며 상측이 개구되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일 예로, 상기 하부하우징(110)은, 후술하는 상부하우징(150)과 함께 탈착 가능하게 결합되어 회전부(200) 등이 내부에 설치될 수 있도록 내부 공간을 형성하는 구성으로서, 동, 엔지니어링 플라스틱, 스테인리스 등의 재질이 이용될 수 있다.
상기 유입구(111)는, 공급처와 연결되는 배관이 결합되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하며, 특히 외주면에 나사산이 형성될 수 있다.
상기 배출구(112)는, 사용처와 연결되는 배관이 결합되는 구성으로서, 다양한 구성이 가능하며, 특히 외주면에 나사산이 형성될 수 있다.
상기 상부하우징(150)은, 하부하우징(110)의 개구를 복개하도록 하부하우징(110)과 탈착 가능하게 결합되며 PCB(330)의 상측에 위치한 디스플레이부(340)를 외부로 노출시키는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 상부하우징(150)은, 디스플레이부(340)가 외부로 노출되도록 전체가 투명한 재질을 가지거나, 디스플레이부(340)의 외부 노출이 필요한 부분만 투명부재가 결합되거나 외부로 개방되어 형성되는 등 다양한 구성이 가능하다.
또한 상기 상부하우징(150)은, 하부하우징(110)과 결합되기 위하여 가장자리에 하부하우징(110)에 형성되는 볼트 구멍에 대응되는 볼트 구멍이 형성되고, 볼트 결합에 의해 결합될 수 있다.
이때 상기 상부하우징(150) 및 하부하우징(110) 사이에는, 커버부재(140)의 플렌지부(143)가 개재될 수 있으며, 이때 상부하우징(150) 및 하부하우징(110)을 결합시키는 볼트가 관통되어 설치될 수 있도록 볼트 구멍이 형성될 수 있다.
한편 상기 상부하우징(150) 및 하부하우징(110)은, 볼트 등에 의하여 상호 결합을 위하여 가장자리로부터 연장된 플렌지부(113, 153)가 형성될 수 있다.
그리고 상기 상부하우징(150) 및 커버부재(140) 사이와 커버부재(140) 및 하부하우징(110) 사이에는, 유체의 누수 등을 방지하기 위해 실링부재(611, 612)가 각각 설치될 수 있다.
일 예로, 상기 실링부재(611, 612)는, 상기 상부하우징(150) 및 커버부재(140) 사이와 커버부재(140) 및 하부하우징(110) 사이에 설치되어 유체의 누수를 막기 위한 부재로서, 실리콘 오링 등이 사용될 수 있다.
한편 상기 하우징(100)은, 하부하우징(110)의 내측에 설치되며 회전부(200)를 지지하여 유입구(111)를 통하여 유입된 유체를 배출구(112)로 가이드하는 가이드유로가 형성됨과 아울러 상측이 개구되는 서브하우징(130), 서브하우징(130)의 개구를 복개하며 회전둘레부(320)의 회전을 가이드하는 제1가이드홈(미도시)이 상측으로 돌출 형성되는 커버부재(140)를 포함할 수 있다. 다만, 회전둘레부(320)의 크기에 따라서 제1가이드홈은 구비되지 않을 수 있으며, 본 발명의 일 실시예의 경우 제1가이드홈은 구비되지 않는다.
커버부재(140)의 외측에는 센서부가 구비되며, 상기 센서부는 다수개의 센서들로 구성된다. 본 발명의 일 실시예의 경우, 센서부는 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350) 중 적어도 하나 이상을 포함하며, 각각의 센서는 인덕터(코일, L)와 캐패시터(콘덴서, C)를 포함하며 초기 전압 인가에 따른 캐패시터(C)에 전압이 충전된 후에 일어나는 LC 발진(오실레이션) 원리를 이용한다. 센서부에 대한 상세한 내용은 후술하도록 한다.
상기 서브하우징(130)은, 하부하우징(110)의 내측에 설치되며 회전부(200)를 지지하여 유입구(111)를 통하여 유입된 유체를 배출구(112)로 가이드하는 가이드유로가 형성됨과 아울러 상측이 개구되는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 서브하우징(130) 및 커버부재(140)는 도 4에 도시된 바와 같이, 블레이드(220)의 회전에 대응되는 원통형의 내부 공간을 형성함이 바람직하다.
이를 위해, 상기 서브하우징(130) 및 커버부재(140)는 원통 형상부분(135, 145)이 형성된다.
상기 서브하우징(130)은, 앞서 설명한 하부하우징(110)의 내부에 설치되기 때문에 하부하우징(110)의 내주 형상에 대응되는 외형을 가지도록 형성됨이 바람직하다.
또한 상기 서브하우징(130)은, 유입구(111)를 통하여 유입된 유체를 배출구(112)로 가이드하는 가이드유로가 형성되도록 회전축(210)을 중심으로 서로 대향되어 형성되는 유입포트(131) 및 배출포트(132)가 형성될 수 있다.
상기 유입포트(131)는, 유입구(111)를 통하여 유입된 유체가 서브하우징(130)의 내부로 유입되도록 하나 이상의 개구로서 형성될 수 있다.
특히, 상기 유입포트(131)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 서브하우징(130)의 외측에서 회전부(200)의 블레이드(220)를 향하도록 형성됨이 바람직하다.
특히 상기 유입포트(131)는, 유입포트(131)를 통과한 유체가 블레이드(220)에서 회전축(210)에 결합된 일단에서 타단 사이로 향하도록 형성됨이 바람직하다.
상기와 같이 유입포트(131)가 형성되면 유입포트(131)의 형성에 따른 유체 흐름의 저항을 최소화할 수 있다. 상기 배출포트(132)는, 서브하우징(130)의 내부에 유입된 유체가 회전부(200)의 블레이드(220)를 회전시킨 후 배출구(112)로 향하도록 형성되며, 하나 이상의 개구로서 형성될 수 있다.
특히, 상기 배출포트(132)는, 서브하우징(130)의 내부에서 보았을 때 회전부(200)의 블레이드(220)의 회전 방향을 따라서 형성됨이 바람직하다.
상기 배출포트(132)가 회전부(200)의 블레이드(220)의 회전 방향을 따라서 형성되면 서브하우징(130)의 내부에 유입된 유체가 회전부(200)의 블레이드(220)를 회전시킨 후 배출구(112)로 향하여 배출될 때 배출포트(132)의 형성에 따른 유체 흐름의 저항을 최소화 할 수 있다.
한편 상기 서브하우징(130)의 상단 가장자리는, 앞서 설명한 하부하우징(110)에 의하여 안정적으로 지지될 수 있도록 플렌지부(133)가 형성된다.
상기 커버부재(140)는, 서브하우징(130)의 개구를 복개하여 블레이드(220)를 포함하는 회전부(200)가 회전되는 공간을 형성하는 구성으로서 앞서 설명한 바와 같이 전체로서 원통 형상을 가지도록 형성될 수 있다.
한편 상기 커버부재(140)는, 센서부에 의한 회전부(200)의 회전수의 감지가 가능하도록 구성되어야 한다. 이에 커버부재(140)는, 도 5에 도시된 바와 같이, 회전부(200)의 블레이드(220)를 수용하는 공간을 제공한다.
회전둘레부(320)가 블레이드(220)의 끝단을 기준으로 회전축(210)의 반경 방향으로 돌출되는 정도의 크기에 따라 회전둘레부(320)의 회전을 가이드하는 제1가이드홈(미도시)이 상측으로 돌출 형성되는 구성을 포함할 수 있다.
상기 커버부재(140)는, 서브하우징(130)의 상면에 결합되는 구성으로서, 구체적으로 상면 가장자리를 따라 형성되는 복수의 볼트 구멍에 볼트 결합으로 결합될 수 있다.
상기 커버부재(140)는, 서브하우징(130)과의 결합시, 유체의 누수 등을 방지하기 위해 실링부재(611)가 하부하우징(110) 및 서브하우징(130) 중 적어도 어느 하나의 사이에 설치될 수 있다.
일 예로, 상기 실링부재(611)는, 커버부재(140)와, 하부하우징(110) 및 서브하우징(130) 중 적어도 어느 하나의 사이에 설치되어 유체의 누수를 막기 위한 부재로서, 실리콘 오링 등이 사용될 수 있다.
한편 상기 서브하우징(130)은, 회전축(210)이 상측에서 삽입될 수 있도록 한 쌍의 회전축가이드홈(136)이 내주면에 형성될 수 있다.
상기 회전축가이드홈(136)은, 회전축(210)이 상측에서 삽입될 수 있도록 회전축(210) 및 그에 결합되는 베어링에 대응되는 크기로 상측에서 하측으로 연장되어 오목하게 형성될 수 있다.
한편 상기 베어링이 결합된 회전축(210)이 회전축가이드홈(136)에 상측에서 하측으로 삽입된 후 유체의 압력에 의하여 상측으로 밀려 올려질 수 있는바, 이를 방지하기 위하여 베어링이 결합된 회전축(210)이 회전축가이드홈(136)에 상측에서 하측으로 삽입된 후 베어링을 하측으로 가압하는 가압부(381)가 추가로 형성됨이 바람직하다.
상기 가압부(381)는, 회전축가이드홈(136)에 대응되는 형상을 가지며, 독립된 부재 또는 커버부재(140)의 저면에서 하측으로 돌출되어 형성되는 등 다양한 구조가 가능하다.
또한 상기 서브하우징(130)은, 회전축가이드홈(136)에 대응되며 회전축(210)이 유입구(111) 및 배출구(112)를 잇는 가상선(C)과 수직을 이루어 배치되도록 하부하우징(110)의 내주면에 형성된 제2가이드홈(117)을 따라서 삽입되는 돌출가이드부(137)가 외주면에 형성될 수 있다.
상기 회전부(200)는, 하우징(100) 내부에서 유입구(111) 및 배출구(112)를 잇는 가상선(C)에 수직을 이루어 배치되는 회전축(210), 회전축(210)을 중심으로 유체의 흐름에 의해 회전되는 블레이드(220)를 포함하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 회전축(210)은, 복수의 블레이드(220)들이 결합되며 유체의 유압, 즉 물의 수압에 의하여 복수의 블레이드(220)들의 회전축을 형성하는 회전축으로서 다양한 구성이 가능하다.
상기 회전축(210)은 블레이드(220)의 안정적 회전 및 하우징(100), 특히 서브하우징(130)에 의한 안정적 지지를 위하여 하우징(100) 내부에서 유입구(111) 및 배출구(112)를 잇는 가상선(C)에 수직을 이루어 배치됨이 바람직하다.
또한 상기 회전축(210)의 재질은, 장시간 수명을 위하여, 무게가 가볍고 내모성이 큰 인조지르코니아, 인조사파이어, 세라믹 등의 재질로 형성됨이 바람직하다.
이때 상기 회전축(210)의 양단은, 하우징(100), 특히 서브하우징(130)에 회전 가능하게 지지될 수 있도록 인조지르코니아, 인조사파이어, 세라믹 등의 재료로 이루어진 원통형 베어링(211)이 설치됨이 바람직하다.
상기 베어링(211)은, 하우징(100), 특히 서브하우징(130)에 설치되어 회전축(210)의 양단을 회전 가능하게 지지하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
일 예로, 상기 베어링(211)은 도 5에 도시된 바와 같이, 회전축(210)이 관통되지 않고 일부만 삽입되도록 설치될 수 있다.
또한 상기 회전축(210)의 끝단은, 곡면, 예를 들면 반구면으로 형성되고, 베어링(211)은, 회전축(210)의 끝단의 형상에 대응되는 형상으로 오목하게 형성될 수 있다.
한편 상기 회전축(210)은, 유입구(111) 및 배출구(112)를 연결하는 유체의 유동 경로가 회전축(210)의 일측에 위치되도록 하우징(100), 특히 서브하우징(130)에 설치됨이 바람직하다.
상기 블레이드(220)는, 회전축(210)을 중심으로 유체의 흐름에 의해 회전되는 구성으로서 회전축(210)과 일체로 형성되거나 별도로 형성될 수 있으며, 회전축(210)을 중심으로 원주 방향을 따라서 복수로 배치됨이 바람직하다.
아울러, 블레이드(220)의 끝단은, 회전축(210)과 수직인 방향의 단면 형상이 회전축(210)의 회전 방향을 기준으로 전방 측은 평평하고 후방 측은 유선형으로 형성됨이 바람직하다.
한편 상기 블레이드(220)는, 회전축(210)을 길이 방향으로 하여 직사각형 형상을 가질 수 있다.
상기 제어부(500)는, 센서부에 감지된 회전부(200)의 회전수로부터 유체의 유량을 측정하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
또한 상기 제어부(500)는 센서부에 의해 감지된 회전부(200)의 회전수로부터 유체의 유량을 측정하기 위해 신호 전달, 수치 계산 등을 위한 칩, 센서 등과 같은 소자들로 구성되어 PCB(330) 상에 형성될 수 있다.
한편 상기 제어부(500)는, 센서부를 활용한 감지 결과를 토대로 후술하는 유량측정방법 및 유체흐름방향 판단 방법 등을 활용하여 회전부(200)의 회전수, 더 나아가 회전 방향을 감지하여 유체의 흐름량을 측정할 수 있다.
상기 센서부는, 회전축(210)에 대하여 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되어 배치되어 회전부(200)의 회전수를 감지하는 구성으로서 다양한 구성이 가능하다.
도 6 내지 도 8을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 회전부(200)의 구성 및 회전부(200)의 회전에 따른 센서부의 작동에 대하여 좀 더 상세하게 설명하도록 한다.
회전부(200)는 상기 하우징(100) 내부에서 유입구(111) 및 배출구를 잇는 가상선(C)에 수직을 이루어 배치되는 회전축(210), 상기 회전축(210)을 중심으로 유체의 흐름에 의해 회전되는 블레이드(220), 및 블레이드(220)의 반경 방향 가장자리를 따라 연장되어 구비되는 회전둘레부(320)를 포함한다.
회전부(200)는 서브하우징(130)과 커버부재(140)의 내부에 회전 가능하게 배치되며, 서브하우징(130)은 회전부(200)를 수용하는 원통형상부분(135)을 포함하고, 커버부재(140) 또한 회전부(200)를 수용하는 원통형상부분(145)을 포함한다.
회전둘레부(320)의 외주면은 금속부(321) 및 비금속부(322)로 이루어지며, 상기 금속부(321) 및 비금속부(322)는 교번적으로 배치된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 센서부가 금속부(321)와 인접하느냐 또는 비금속부(322)와 인접하느냐에 따라 센서부의 진동 정도가 달라진다.
구체적으로, 회전부(200)가 회전함에 따라, 서브하우징(130)의 특정 일 부분 및 커버부재(140)의 특정 일 부분과 가장 인접하는 회전둘레부(320)의 재질은 금속부(321)와 비금속부(322)가 교대로 바뀔 것이다. 이를 이용하여 회전부(200)의 회전수, 회전 방향 등을 감지할 수 있으며 이어서 상세하게 설명하록 한다.
커버부재(140)에는 센서부가 구비될 수 있다. 본 발명의 일 실시예에 따른 상기 센서부는 한개 또는 다수개의 센서가 배치될 수 있지만, 2개의 센서(즉, 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350))를 배치함이 이상적이다.
구체적으로, 제1인덕터센서(310) 및/또는 제2인덕터센서(350)는 커버부재(140)의 원통형상부분(145) 상에 배치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)의 배치는 도 4에 상세하게 도시되고 있다.
제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)는 각각 인덕터(코일, L)와 캐패시터(콘데서, C)를 포함하며 초기 전압 인가(및/또는 주기적인 전압 인가)에 따른 캐패시터(C)에 전압이 충전된 후에 일어나는 LC 발진(오실레이션, oscillation) 원리를 이용한다.
발진의 주기는 인덕터(L) 및 캐패시터(C)의 크기에 따라 차이가 나며, 초기 전압 인가 후 시간이 지남에 따라 발진은 점차 감소한다. 이때 인덕터센서의 발진의 지속 정도는 도전성(금속) 물질(즉, 금속부(321)) 위에 있을 때와 비도전성(비금속) 물질(즉, 비금속부(323)) 위에 있을 때 차이가 난다.
인덕터센서가 비도전성 물질 위에 있을 경우 도전성 물질 위에 있을 때보다 진동 발진이 오랫동안 지속된다. 인덕터센서가 비도전성 물질 위에 있을 때의 진동은 비 감쇠진동(undamped oscillation)에 해당한다.
반면 인덕터센서가 전도성 물질 위에 있게 되면 전도성 물질이 인덕터에 저장된 에너지를 흡수하므로 진동이 급격하게 감소하게 되는데 이를 감쇠진동(damped oscillation)이라 한다.
정리하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)의 진동이 감소하는 길이 변화를 측정하여 각 인덕터센서들이 전도성 물질(금속) 위에 있는지 비전도성 물질(비금속) 위에 있는지 판단할 수 있으며, 이를 통해 회전부(200)의 회전수를 측정할 수 있게 된다.
LC 발진의 진동 감소에 따른 길이 변화를 측정하는 여러 가지 방법이 있다. 예를 들면, 비교기를 사용하는 방법, 텍사스 인스트루먼트(TI)에서 제공하는 MSP430FR6989 microcontroller의 Extended Scan Interface (ESI) 사용 방법 등이 있다.
본 발명의 일 실시예의 경우, 비교기를 사용하는 방법을 적용하고 있으나 ESI 등 다른 방법을 이용하여도 동일한 결과를 얻을 수 있다.
본 발명의 인덕터센서들의 동작 회로를 도 8을 참고하여 설명하도록 한다. 두 개의 인덕터센서들(310 및 350)은 각각의 선택라인(511 및 512)과 연결된다. 따라서 제어부(500)에서 디지털 출력으로 두 개의 인덕터센서들(310 및 350) 중 원하는 선택라인에 ON 신호(로우(Low))를 인가하여 해당 인덕터센서만 동작하도록 제어할 수 있다. 여기에서, 식별 번호 526은 기준 전압 신호 라인일 수 있다.
하나의 인덕터센서를 선택(Select)하고 트리거 라인(513)을 동작시키면 선택된 센서만 동작하여 인덕터센서의 트랜지스터 컬렉터 출력 단자에 공통으로 연결된 센서 출력 라인(515)으로 센서 출력 신호가 출력된다.
동작시키고자 하는 인덕터센서의 선택라인을 로우(Low)로 설정하고 트리거 라인(513)에 양(Positive)의 펄스를 인가하면 선택된 인덕터센서에서 LC 발진이 시작된다.
상기 설명한 바와 같이 LC 발진이 시작된 인덕터센서가 전도성 물질(금속) 위에 있는 경우 인덕터에 저장된 에너지가 금속으로 흡수되기 때문에 진동이 급격하게 감소하며(감쇠진동, damped), 인덕터센서가 비전도성 물질(비금속) 위에 있는 경우 인덕터에 저장된 에너지가 비금속으로 흡수되지 않기 때문에 진동 발진이 오랫동안 지속된다(비감쇠진동, undamped).
이러한 진동 발진 현상은 트랜지스터의 에미터에서의 센서 출력 라인(515)의 센서 출력 신호를 통해 감지할 수 있고, 또한 회로의 비교기(520)의 비교기 출력 신호 라인(521)의 비교기 출력 신호를 감지하여 블레이드(220)의 회전수를 측정할 수 있게 된다. 측정된 블레이드(220)의 회전수는 저장부(510)에 저장될 수 있다.
구체적으로, 인덕터센서에 트리거 라인(513)에 트리거 신호가 인가되어 트랜지스터의 에미터에서 발진이 충분히 큰 경우, 트랜지스터가 온(ON) 상태가 된다. 이때 인덕터센서가 금속 부분과 멀리 떨어져 있고 비금속 부분과 가깝게 위치하는 경우(비감쇠진동), 진동 감쇠가 천천히 일어나므로 트랜지스터가 다수번 온(ON) 상태가 된다.
반면 인덕터센서가 비금속 부분과 멀리 떨어져 있고 금속 부분과 가깝게 위치하는 경우(감쇠진동), 트랜지스터는 최초의 진동에서만 온(ON)이 되고 이후 급격하게 진동이 감쇠하여 트랜지스터는 더이상 온(ON)이 되지 않는다.
즉, 본 발명의 일 실시예의 경우, 제어부(500)는 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)를 회로에서 진동 발진시켜 트랜지스터의 온(ON) 상태가 한번만 일어나는지 또는 다수번 일어나는지 여부를 파악할 수 있다.
또한 상기 파악된 정보를 통해 각각의 인덕터센서가 블레이드(220)의 금속부(321)에 위치하는지 또는 비금속부(322)에 위치하는지를 알 수 있다. 또한 블레이드(220)의 회전 상태를 파악할 수 있기 때문에 블레이드(220)의 회전수를 측정할 수 있다.
도 6은 회전둘레부(320)의 외주면을 구성하는 금속부(321)와 비금속부(322)가 각각 하나씩 배치되는 실시예가 도시되고 있다. 또한 금속부(321)와 비금속부(322)는 회전축(210)에 대하여 180°의 각도를 가지는 호 형상을 가진다.
하지만 금속부(321)와 비금속부(322)는 각각 N(N은 1 이상의 홀수)개씩 다수개가 교번적으로 구비될 수 있다. 각각의 금속부(321)와 비금속부(322)는 동일 개수씩 구비되며 구비되는 개수가 변화하여도 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)가 회전축(210)에 대하여 이루는 각도는 90°를 이루는 것이 바람직하다.
금속부(321)와 비금속부(322)가 각각 N개씩 구비되는 경우, 각각의 금속부(321)와 비금속부(322)는 회전축(210)에 대하여 각각 180°/N의 각도를 가지는 호 형상을 가진다.
즉, 금속부(321)와 비금속부(322)가 몇 개 구비되는지 여부와 무관하게 모든 금속부(321)와 비금속부(322)가 회전축(210)에 대하여 이루는 각도를 합치면 대략 360°와 동일하다.
제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)는 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되도록 설치되며, 구체적으로 커버부재(140)의 원통형상부분(145) 상에 각각 구비된다.
원통형상부분(145) 상에는 제1인덕터센서(310)만 배치하여 회전수를 측정할 수도 있지만, 바람직하게는 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)를 90°의 각도로 배치함으로써 유체의 흐름 방향을 정확하게 판단할 수 있고, 또한, 보다 정확하게 회전수를 측정할 수 있다. 다만 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)의 각도는 90°를 이루는 것이 바람직하다.
한편, 제1인덕터센서(310) 및/또는 제2인덕터센서(350)가 감지한 금속부(321)에서 비금속부(322)로의 전환 또는 비금속부(322)에서 금속부(321)의 전환 횟수를 이용하여 회전부(200)의 회전수를 파악할 수 있다.
도 6의 경우, 금속부(321)와 비금속부(322)가 각각 한개씩 배치되어 있기 때문에, 제1인덕터센서(310) 또는 제2인덕터센서(350)가 각각 상기 전환을 2번 감지한 경우, 제어부(500)는 회전부(200)가 1회 회전한 것으로 판단한다. 상기 1회 회전이란 회전부(200)가 적어도 360° 이상 회전하였음을 의미한다.
금속부(321)와 비금속부(322)가 각각 N개씩 교번적으로 배치되는 경우, 제1인덕터센서(310) 또는 제2인덕터센서(350)가 각각 상기 전환을 2N번 감지한 경우, 제어부(500)는 회전부(200)가 1회 회전한 것으로 판단한다.
이하, 도면을 참고하여 유량측정장치의 동작에 대하여 설명한다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 유량측정장치의 주요 구성도이고, 도 9는 금속부와 비금속부가 각각 1개인 경우 정방향 및 역방향으로 회전할 경우의 회전 카운터와 방향 설정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8을 참고하면, 유체 또는 기체의 사용량 측정과 흐름 방향 판단 장치는 제1인덕터센서(310), 제2인덕터센서(350), 제1인덕터센서(310)를 동작시키기 위하여 선택적으로 온/오프되는 제1선택라인(511)과, 제2인덕터센서(350)를 동작시키기 위하여 선택적으로 온/오프되는 제2 선택라인(512)과, 인덕터센서(310, 350)의 선택적 작동을 위한 신호와 각 센서에 대해 트리거 라인(513)을 통해 트리거 신호를 출력하는 제어부(500) 및 각 센서의 금속부 및 비금속부 감지상태 정보가 저장되는 저장부(510)와 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)의 센서 출력 신호를 기준 전압 신호 라인(526)의 기준 전압 신호와 비교하여 출력 신호 라인(521)을 통해 출력 신호를 출력하도록 구성되는 비교기(520)가 포함된다.
제1인덕터센서(310)의 제1선택라인(511)을 로우(Low)로 하고, 제1인덕터센서(310)의 트리거 라인(513)에 펄스를 인가하면 선택된 제1인덕터센서(310)에서 LC 발진이 시작된다. 상기 설명한 바와 같이 LC 발진이 시작된 인덕터센서가 전도성 물질(금속) 위에 있는 경우 인덕터에 저장된 에너지가 금속으로 흡수되기 때문에 진동이 급격하게 감소하며(감쇠진동, damped), 인덕터센서가 비전도성 물질(비금속) 위에 있는 경우 인덕터에 저장된 에너지가 비금속으로 흡수되지 않기 때문에 진동 발진이 오랫동안 지속된다(비감쇠진동, undamped). 이러한 진동 발진 현상은 트랜지스터의 에미터에서 발진이 충분히 큰 경우, 트랜지스터가 온(ON) 상태가 된다. 이때 인덕터센서가 금속 부분과 멀리 떨어져 있고 비금속 부분과 가깝게 위치하는 경우(비감쇠진동), 진동 감쇠가 천천히 일어나므로 트랜지스터가 다수번 온(ON) 상태가 된다. 반면 인덕터센서가 비금속 부분과 멀리 떨어져 있고 금속 부분과 가깝게 위치하는 경우(감쇠진동), 트랜지스터는 최초의 진동에서만 온(ON)이 되고 이후 급격하게 진동이 감쇠하여 트랜지스터는 더 이상 온(ON)이 되지 않는다.
즉, 본 발명의 일 실시예의 경우, 제어부(500)는 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)를 회로에서 진동 발진시켜 트랜지스터의 온(ON) 상태가 한번만 일어나는지 또는 다수번 일어나는지 여부를 파악 할 수 있다.
또한 상기 파악된 정보를 통해 각각의 인덕터센서가 블레이드(220)의 금속부(321)에 위치하는지 또는 비금속부(322)에 위치하는지를 알 수 있다. 또한 블레이드(220)의 회전 상태를 파악할 수 있기 때문에 블레이드의 회전수를 측정할 수 있다.
금속부와 비금속부는 각각 1개, 3개, 5개 등 홀수개로 필요에 따라 만들 수 있다. 금속부(321)와 비금속부(322)를 각각 홀수개로 하는 이유는 아래 자세히 설명한다.
도 9는 금속부(321)와 비금속부(322)가 각각 1개인 경우의 예로서, 블레이드(220)가 도면상 시계방향으로 회전하는 경우를 유체가 정방향으로 유동되는 정류라 설정하고, 블레이드(220)가 도면상 반시계방향으로 회전하는 경우를 유체가 역방향으로 유동되는 역류라고 설정하고 설명한다.
상기 설명한 바와 같이, 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)가 도 6에서 보는 바와 같이 회전축(210)을 기준으로 서로 90°가 되게 배치된다.
먼저, 도 9에서 보는 바와 같이 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)가 비금속부(322)에서 금속부(321)로 천이되는 순간을 “
Figure 112018081797735-pat00001
”로 표시하고, 금속부(321)에 위치할 때는 “
Figure 112018081797735-pat00002
”로 표시하고, 금속부(321)에서 비금속부(322)로 천이되는 순간을 “
Figure 112018081797735-pat00003
”로 표시하고, 비금속부(322)에 위치할 때는 “
Figure 112018081797735-pat00004
”로 표시한다.
먼저, 금속부(321)와 비금속부(322)가 각각 1개인 경우, 블레이드(220)가 도 9에서 보는 바와 같이 시계방향(정류)으로 회전 시 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)의 금속부(321)와 비금속부(322)에 대한 감지는 다음과 같다.
S11 S12 S13 S14 ...
제1인덕터센서
Figure 112018081797735-pat00005
Figure 112018081797735-pat00006
Figure 112018081797735-pat00007
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...
제2인덕터센서
Figure 112018081797735-pat00009
Figure 112018081797735-pat00010
Figure 112018081797735-pat00011
Figure 112018081797735-pat00012
...
다음으로, 금속부(321)와 비금속부(322)가 각각 1개인 경우 블레이드(220)가 도 9에서 보는 바와 같이 반시계방향(역류)으로 회전 시 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)의 금속부(321)와 비금속부(322)에 대한 감지는 다음과 같다.
S21 S22 S23 S24 ...
제1인덕터센서
Figure 112018081797735-pat00013
Figure 112018081797735-pat00014
Figure 112018081797735-pat00015
Figure 112018081797735-pat00016
...
제2인덕터센서
Figure 112018081797735-pat00017
Figure 112018081797735-pat00018
Figure 112018081797735-pat00019
Figure 112018081797735-pat00020
...
여기에서, 제1인덕터센서(310)를 선택하여, 상기 제1인덕터센서(310)가 금속부(321)에 위치하는지 비금속부(322)에 위치하는지 파악하는 주기는 블레이드(220)의 회전속도에 따라, 금속부(321) 또는 비금속부(322) 중 짧은 부분이 제1인덕터센서(310)를 지나는 시간의 1/2보다 짧아야 회전수 측정 및 역류감지를 용이하게 할 수 있다.
이러한 이유로 금속부(321)와 비금속부(322)의 길이가 1:1인 경우에 상기 제1인덕터센서(310)가 금속부(321)에 위치하는지 비금속부(322)에 위치하는지 파악하는 주기를 가장 길게 가져갈 수 있으며 이에 따라 회전수 측정에 따른 배터리 소모량이 줄어들게 되어 합리적이다.
먼저, 도 9를 참조하면, 유체가 정방향으로 유동하는 정류의 경우로서, 블레이드(220)의 금속부(321)가 도면상 시계방향으로 회전하게 된다.
블레이드(220)의 1회전이 감지되는 상태를 비금속부(322)에서 금속부(321)로 시작되는 지점으로 설정하면, 제1인덕터센서(310)가 비금속부(322)에서 금속부(321)를 감지하고 다음번 비금속부(322)에서 금속부(321)를 감지하는 순간 1회전으로 계산된다.
도 9를 참조하면, 유체가 정방향으로 유동하는 정류방향으로 회전시 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)의 비금속부(322) 및 금속부(321) 간의 변환 감지상태는 다음과 같다.
제1인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00021
)→제2인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00022
)→제1인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00023
)→제2인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00024
)→제1인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00025
)→제2인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00026
) …
또한, 도 9를 참고하면 유체가 역방향으로 유동하는 역류방향으로 회전시 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)의 비금속부(322) 및 금속부(321) 간의 변환 감지상태는 다음과 같다.
제1인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00027
)→제2인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00028
)→제1인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00029
)→제2인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00030
)→제1인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00031
)→제2인덕터센서(
Figure 112018081797735-pat00032
) …
따라서, 비금속부(322) 및 금속부(321)가 각각 1개인 경우 제1인덕터센서(310)가 비금속부(322)에서 금속부(321)로 천이되는 순간을 감지하면, 즉, 감지상태가 “
Figure 112018081797735-pat00033
”이고, 직전의 제2인덕터센서(350)가 비금속부(322)에서 금속부(321)로 천이되는 순간을 감지하면, 즉, 감지상태가 “
Figure 112018081797735-pat00034
”이면, 제어부(500)는 블레이드(200)의 회전방향을 정류로 판단할 수 있다.
그러나, 비금속부(322) 및 금속부(321)가 각각 1개인 경우 제1인덕터센서(310)가 비금속부(322)에서 금속부(321)로 천이되는 순간을 감지하면, 즉, 감지상태가 “
Figure 112018081797735-pat00035
”이고, 직전의 제2인덕터센서(350)가 금속부(321)에서 비금속부(322)로 천이되는 순간을 감지하면, 즉, 감지상태가 “
Figure 112018081797735-pat00036
”이면, 제어부(500)는 블레이드(200)의 회전방향을 역류로 판단할 수 있다.
즉, 블레이드 회전 시 비금속부(322) 및 금속부(321)는 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)를 번갈아 가면서 지나게 되는데 제1인덕터센서(310)의 비금속부(322) 및 금속부(321)에 대한 감지 상태와 제2인덕터센서(350)의 비금속부(322) 및 금속부(321)에 대한 감지상태를 조합하여 판단하여 블레이드의 회전수 측정(즉, 사용량 측정)과 블레이드의 회전 방향(즉, 유체의 흐름방향)을 알 수 있는 것이다.
제1인덕터센서(310) 또는 제2인덕터센서(350)가 금속부(321)와 비금속부(322)의 경계 지점과 인접해 있을 때 블레이드(220)가 회전을 멈추는 경우 각각의 인덕터센서(310, 350)가 비감쇠진동인지 감쇠진동인지 명확하게 측정을 하지 못하는 문제가 발생한다. 이 문제는 금속부(321)와 비금속부(322)를 정확히 판단하지 못하여, 비금속부(322) 및 금속부(321)에 대한 판단에 대한 오류가 발생하는 채터링 현상을 야기할 수 있다.
또한, 이때, 블레이드가 미세하게 정,역으로 움직이는 경우가 생길 수 있는데 이때도 각 인덕터센서(310, 350)가 금속부(321)와 비금속부(322)를 정확히 판단하지 못하여 비금속부(322) 및 금속부(321)에 대한 판단을 계속하게 되는 채터링 현상을 야기할 수 있다.
본 발명에서는 상기에 설명한 바와 같이, 제1인덕터센서(310) 및 제2인덕터센서(350)을 도 6에서 보는 바와 같이 서로 90°가 되게 배치하여 이 문제를 해결하는 방법을 설명한다. 먼저, 금속부(321)와 비금속부(322)는 각각 N개씩(N은 1 이상의 홀수) 다수개가 교번적으로 구비될 수 있다.
다음, 각각의 금속부(321)와 비금속부(322)는 동일 개수씩 구비되며 구비되는 개수가 변화하여도 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)가 회전축(210)에 대하여 이루는 각도는 항상 90°가 바람직하다. 이렇게 함으로써, 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)가 동시에 금속부(321)와 비금속부(322)의 경계에 위치할 수 없는 구조가 된다. 즉, 어느 한 센서가 금속과 비금속의 경계에 위치하면, 금속부(321)와 비금속부(322)가 각각 홀수개일 경우 다른 한 센서는 반드시 금속 또는 비금속 부에 위치하게 된다.
블레이드(220)가 회전시 비금속부(322) 및 금속부(321)는 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)를 번갈아 가면서 지나게 된다. 따라서, 제1인덕터센서(310)가 금속부(321)에서 비금속부(322)로, 또는 비금속부(322)에서 금속부(321)로 전환이 감지되면, 제어부(500)는 제1인덕터센서(310)를 비활성화시키고 제2인덕터센서(350)만을 활성화시켜, 제2인덕터센서(350)가 금속부(321)에서 비금속부(322) 또는 비금속부(322)에서 금속부(321)로의 다음 전환을 감지할 때까지 제1인덕터센서(310)의 비활성화를 유지시킨다.
다음, 제2인덕터센서(350)가 금속부(321)에서 비금속부(322) 또는 비금속부(322)에서 금속부(321)로의 다음 전환을 감지되면 제2인덕터센서(350)를 비활성화시키고 제1인덕터센서(310)만을 활성화시켜, 제1인덕터센서(310)가 금속부(321)에서 비금속부(322) 또는 비금속부(322)에서 금속부(321)로의 다음 전환을 감지할 때까지 제2인덕터센서(350)의 비활성화를 유지시킨다.
이렇게 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)를 번갈아 가면서 활성화를 시키면, 각각의 인덕터센서(310, 350)에 채터링이 발생하더라도 회전부(200)의 회전수 감지 오류를 방지하고 회전수 측정의 정밀도를 유지하고, 회전방향 감지도 동시에 할 수 있다.
본 발명에서, 비금속부(322) 및 금속부(321)의 길이가 1:1인 경우에 배터리 소모량이 가장 적게 발생하여 합리적이기 때문에, 설명의 편의를 위하여 상술한 바와 같이 블레이드에 구비된 비금속부(322)의 길이와 금속부(321)의 길이를 동일하게 하여 설명한 것이다.
즉, 비금속부(322) 및 금속부(321)가 각각 1개인 경우에 비금속부(322) 및 금속부(321)의 길이는 반원주만큼의 길이가 되게(즉, 180°)하고, 비금속부(322) 및 금속부(321)가 각각 3개인 경우에는 금속부와 비금속부의 길이는 각각 60°에 해당하는 호의 길이가 되게 하고, 비금속부(322) 및 금속부(321)가 각각 5개인 경우에는 금속부와 비금속부의 길이는 각각 36°에 해당하는 호의 길이를 갖게 되는 것이다.
그러나, 본 발명은 2개의 인덕터센서(310, 350)를 이용하여 회전속도와 회전 방향을 판단하는 것을 특징으로 하므로, 비금속부(322) 및 금속부(321)의 길이를 1:1로 한정하지 않는다.
이는 비금속부(322) 및 금속부(321)의 길이와 개수는 다양하게 선택할 수 있다. 그러나 비금속부(322) 및 금속부(321)의 각각의 개수는 홀수개이고, 2개의 인덕터센서(310, 350)의 위치는 90° 각도를 이루도록 하는 것이 가장 바람직한 결과를 가질 수 있는 것이다.
이하, 도면을 참고하여 본 발명의 실시예에 따른 유량측정장치의 회전수 카운팅 방법을 설명한다.
도 10 내지 도 15는 본 발명의 일실시예에 의한 유체의 사용량 측정과 흐름 방향 판단 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 10에 도시된 바와 같이 유량측정장치의 파워가 ON 되면(S110), 제어부(500)는 제1인덕터센서(310)의 작동을 위하여 제1선택라인(511)에 온 신호(LOW)를 출력하며, 곧이어 트리거 라인(513)에 트리거 펄스 신호를 출력한다(S120).
제1인덕터센서(310)가 LC 발진을 시작하면, 제어부(500)는 비교기(520)의 출력을 입력받아 제1인덕터센서(310)가 금속부(321)에 위치하고 있는지 비금속부(322)에 위치하고 있는지를 확인함으로써, 제1인덕터센서(310)의 초기 상태를 확인할 수 있다(S130).
제1인덕터센서(310)이 초기 상태에서 금속부(321)에 위치한 경우, 제어부(500)의 저장부(510)에는 제1인덕터센서(310)의 상태가 금속부(321)에 위치한 상태인 것이 저장된다(S131).
반면에, 제1인덕터센서(310)가 초기 상태에 비금속부(322)에 위치한 경우, 저장부(510)에는 제1인덕터센서(310)의 상태가 비금속부(322)에 위치한 상태인 것이 저장된다(S135).
이후, 제어부(500)는 제1인덕터센서(310)의 작동을 멈추기 위하여 제1선택라인(511)에 OFF 신호(High 신호)를 출력하며, 이에 따라 제1인덕터센서(310)는 비활성화가 된다(S140).
다음, 같은 방법으로, 제어부(500)는 제2인덕터센서(350)의 작동을 위하여 제2선택라인(512)에 온 신호(Low 신호)를 출력하며, 곧이어 트리거 라인(513)에 트리거 펄스를 출력(S150)하여 제2인덕터센서(350)가 금속부(321)에 위치하고 있는지 비금속부(322)에 위치하고 있는지 확인함으로써, 제2인덕터센서(350)의 초기 상태를 확인할 수 있다(S160).
저장부(510)에는 제2인덕터센서(350)가 초기 상태에 금속부(321)에 위치하고 있는지 또는 비금속부(322)에 위치하고 있는지 여부에 대해 저장된다(S161 및 S165).
이후, 제어부(500)는 제2인덕터센서(350)의 작동을 멈추기 위하여 제2선택라인(512)에 OFF 신호(High 신호)를 출력하며, 이에 따라 제2인덕터센서(350)는 비활성화가 된다(S170).
그리고, 제어부(500)는 다음 번의 센서 읽기 순서를 제1인덕터센서(310)로 저장부(510)에 저장한다(S180).
그리고, 제어부(500)는 유량측정장치의 파워가 OFF 되었는지 여부를 판단한다(S190).
유량측정장치의 파워가 OFF 되지 않았으면 제어부(500)는 블레이드 회전 카운터를 초기화(S191)하고, 타이머 인터럽트 주기를 설정(S193)하고, 대기 상태(idle state)로 전환되어, 다음 주기의 타이머 인터럽트 활성화를 대기할 수 있다(S195). 여기에서, 대기 상태는, 타이머(timer) 또는 외부신호의 인터럽트(interrupt)에 의하여 이후 소정의 시점(주기)에 활성화되는 상태로 이해될 수 있다.
도 11을 참조하면, 제어부(500)는 미리 설정된 시간이 지나거나(타이머 인터럽트) 외부의 주기적인 신호(외부 인터럽트)에 의하여 활성화될 수 있다(S210).
제어부(500)가 활성화되면, 제어부(500)는 이번 읽을 센서가 제1인덕터센서인지, 제2인덕터센서인지 확인(S220)하여 해당 센서를 읽는 과정을 시작한다(S221 및 S225).
제어부(500)는 이번에 읽을 센서가 제1인덕터센서(310)일 경우, 제1인덕터센서(310)의 작동을 위하여 제1선택라인(511)에 온 신호(Low 신호)를 출력하며 이어서 트리거 라인(513)에 트리거 펄스를 출력하며, 이에 따라 제1인덕터센서(310)가 동작한다(S221). 이후, 제어부(500)는 제1인덕터센서(310)가 금속부(321)에 위치하고 있는지 비금속부(322)에 위치하고 있는지 여부를 확인하고(S230), 금속부(321)에 위치할 경우 도 11의 “B” 단계로 진행하며, 비금속부(322)에 위치할 경우 도 11의 “C” 단계로 진행한다. 도 12는 “B” 단계 진행을 보여주고, 도 13은 “C” 단계 진행을 보여준다.
그러나, 제어부(500)는 이번에 읽을 센서가 제2인덕터센서(350)일 경우, 제2인덕터센서(350)의 작동을 위하여 제2선택라인(512)에 온 신호(Low 신호)를 출력하며 이어서 트리거 라인(513)에 트리거 펄스를 출력하며, 이에 따라 제2인덕터센서(350)가 동작한다(S225). 이후, 제어부(500)는 제2인덕터센서(350)가 금속부(321)에 위치하고 있는지 비금속부(322)에 위치하고 있는지 여부를 확인하고(S230), 금속부(321)에 위치할 경우 도 11의 “D” 단계로 진행하고, 비금속부(322)에 위치할 경우 도 11의 “E” 단계로 진행한다. 도 14는 “D” 단계 진행을 보여주고, 도 15는 “E” 단계 진행을 보여준다.
도 12의 “B” 단계에서는 블레이드 유닛의 회전 수와, 회전 방향을 검지하기 위한 것으로, 먼저 제어부(500)는 이전의 제1인덕터센서(310)의 위치 상태를 판단한다(S310). 여기서, "이전의 제1인덕터센서의 위치 상태"라 함은, 대기 상태(idle state)로 전환되기 이전 마지막 인터럽트 수행시, 도 11에서 “제1인덕터센서의 상태”가 저장부(510)에 저장된 정보를 의미한다.
도 12의 “B” 단계에서 "이전의 제1인덕터센서의 위치 상태"가 금속부일 경우, 이는 제1인덕터센서(310)가 비금속부(322)에서 금속부(321)로 천이됨을 의미하므로 제어부(500)는 제1인덕터센서(310)가 비금속부(322)에서 금속부(321)로 천이됨을 저장한다(S311). 또한, 이는 블레이드가 1회전함을 의미한다.
이후, 제어부(500)는 “이전의 제2인덕터센서의 변환 상태”를 확인한다(S320). 도 9, 표 1 및 표 2에 나타난 바와 같이 “이전의 제2인덕터센서의 변환 상태”가 “
Figure 112018081797735-pat00037
”일 경우, 제어부(500)는 유체의 흐름을 정방향(정류)으로 감지하고, 블레이드 유닛의 회전수 측정을 위한 카운터를 증가시킨다(n=n+1)(S321). 즉, 정방향이므로 제어부(500)가 카운터를 1 증가시키는 것이다. 그러나, “이전의 제2인덕터센서의 변환 상태”가 “
Figure 112018081797735-pat00038
”일 경우, 제어부(500)는 유체의 흐름을 역방향(역류)으로 감지하고, 블레이드 유닛의 회전수 측정을 위한 카운터를 감소시킨다(n=n+1)(S325). 즉, 역방향이므로 제어부(500)가 카운터를 1 감소시키는 것이다. 또는, 제어부(500)는 유체의 흐름이 역방향(역류)이면, 블레이드 유닛의 회전수 측정을 위한 카운터를 카운터하지 않을 수 있다(즉, n=n-1 또는 n=n).
다음, 제어부(500)는 제1선택라인(511)에 OFF 신호(High 신호)를 출력하며(S330), 이때, 블레이드 유닛의 1회전에 소요된 시간을 계산하고, 다음 번 센서 읽기 순서를 제2인덕터센서 임을 저장부(510)에 저장하고(S340), 제1인덕터센서(310)가 금속부에 위치함을 저장부(510)에 저장한다(S350).
“B” 단계 이후, 제어부(500)는 유량측정장치의 파워가 OFF 인지를 판단한다(S250). 제어부(500)는 유량측정장치의 파워가 OFF이면 종료하고, OFF가 아니면, 제어부(500)는 타이머 인터럽트 주기를 재설정한다(S251). 즉, 블레이드 1회전에 소요된 시간이 증가하였으면, 제어부(500)의 타이머 인터럽트 주기를 증가시키고, 소요된 시간이 감소하였으면, 타이머 인터럽트 주기를 감소시키는 것이다. 예컨대, 제어부(500)는 블레이드 1회전에 소요된 시간에 사전 설정된 가중치(예컨대, 0.125)만큼 곱한 값을 타이머 인터럽트 주기로 결정할 수 있다.
이후, 제어부(500)는 대기 상태(idle state) 모드 (또는 스탠바이(standby mode) 모드 라도도 함) 상태로 전환하고, 다음 주기의 타이머 인터럽트 활성화를 대기한다(S260).
한편, “C” 단계에서는, 제어부(500)는 “이전의 제1인덕터센서의 변환 상태”를 확인한다(S410). “이전의 제1인덕터센서가 금속부에 위치한 상태이면, 제어부(500)는 제1인덕터센서(310)가 금속부(321)에서 비금속부(322)로 천이됨을 저장한다(S420). 이후, 제어부(500)는 제1선택라인(511)에 OFF 신호(High 신호)를 출력하며(S430), 이때, 블레이드 유닛의 1회전에 소요된 시간을 계산하고, 다음 번 센서 읽기 순서를 제2인덕터센서 임을 저장부(510)에 저장하고(S440), 제1인덕터센서(310)가 비금속부에 위치함을 저장부(510)에 저장한다(S450).
한편, “D” 단계에서는, 제어부(500)는 “이전의 제2인덕터센서의 변환 상태”를 확인한다(S510). “이전의 제2인덕터센서가 비금속부에 위치한 상태이면, 제어부(500)는 제2인덕터센서(350)가 비금속부(322)에서 금속부(321)로 천이됨을 저장한다(S520). 이후, 제어부(500)는 제2선택라인(512)에 OFF 신호(High 신호)를 출력하며(S530), 이때, 블레이드 유닛의 1회전에 소요된 시간을 계산하고, 다음 번 센서 읽기 순서를 제1인덕터센서 임을 저장부(510)에 저장하고(S540), 제2인덕터센서(350)가 금속부에 위치함을 저장부(510)에 저장한다(S550).
한편, “E” 단계에서는, 제어부(500)는 “이전의 제2인덕터센서의 변환 상태”를 확인한다(S610). “이전의 제2인덕터센서가 금속부에 위치한 상태이면, 제어부(500)는 제2인덕터센서(350)가 금속부(321)에서 비금속부(322)로 천이됨을 저장한다(S620). 이후, 제어부(500)는 제2선택라인(512)에 OFF 신호(High 신호)를 출력하며(S630), 이때, 블레이드 유닛의 1회전에 소요된 시간을 계산하고, 다음 번 센서 읽기 순서를 제1인덕터센서 임을 저장부(510)에 저장하고(S640), 제2인덕터센서(350)가 비금속부에 위치함을 저장부(510)에 저장한다(S650).
이와 같은 방법에 의하면, 제1인덕터센서(310)의 상태가 비금속부(322)에서 금속부(321)로 전환(천이) 될 때만 블레이드 유닛의 회전수를 카운트하기 때문에 블레이드 유닛이 1회전 될 때마다, 회전수가 정확하게 1 카운트씩 증가될 수 있다.
또한, 두 개의 인덕터센서(310, 350)를 90° 각도로 배치함으로 인하여 센서가 금속부와 비금속부의 사이에 위치하여 채터링이 발생 하여도 정확한 회전수를 카운트할 수 있는 것이다.
또한, 소정 주기로 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350) 각각 선택하여, 각 인덕터센서의 상태를 읽되, 필요시만 짧은 시간 동안 ON 시켜 각 인덕터센서의 상태를 읽으므로 두개의 센서를 읽는데 소모되는 전류 시간이 짧아 미터기의 배터리를 사용을 절약하는데 효과가 있다.
본 발명에서는 유체 또는 기체가 천천히 흐를 때도 필요치 않은 전류가 소모하게 되어 배터리의 수명을 단축시키게 되는 문제점을 해결하기 위하여 본 발명에서는 유체 또는 기체가 빨리 흐를 때는 센서를 읽는 주기를 빨리하고, 천천히 흐를 때는 센서를 읽는 주기를 천천히 하도록 센서 읽는 주기를 가변시켜 적용함으로써, 배터리 소모를 줄이도록 하였다.
정리하면, 본 발명은 제1인덕터센서(310)와 제2인덕터센서(350)를 90°간격으로 배치하여 블레이드가 회전 또는 정지시 채터링이 발생하더라도 정확한 사용량을 측정할 수 있게 하고, 역류를 감지하여 대처할 수 있고, 회전 속도에 따라 센싱 주기를 변경함으로써, 배터리의 소모량을 개선할 수 있는 것이다.
이상에서 본 발명은 기재된 구체 예에 대하여 상세히 설명되었지만 본 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 당업자에게 있어서 명백한 것이며, 이러한 변형 및 수정이 첨부된 특허 청구범위에 속함은 당연한 것이다.
본 발명은 다양한 형태로 변형되어 실시될 수 있을 것인바 상술한 실시예에 그 권리범위가 한정되지 않는다. 따라서 변형된 실시예가 본 발명 특허청구범위의 구성요소를 포함하고 있다면 본 발명의 권리범위에 속하는 것으로 보아야 할 것이다.
110: 하부하우징
130: 서브하우징
140: 커버부재
150: 상부하우징
200: 회전부
310: 제1인덕터센서
320: 회전둘레부
330: PCB
340: 디스플레이부
350: 제2인덕터센서
500: 제어부

Claims (13)

  1. 유체의 유입구(111)와 배출구(112)가 서로 대향되어 형성되는 하우징(100);
    상기 하우징(100) 내부에서 상기 유입구(111) 및 상기 배출구(112)를 잇는 가상선(C)에 수직을 이루어 배치되는 회전축(210), 상기 회전축(210)을 중심으로 유체의 흐름에 의해 회전되는 블레이드(220), 및 상기 블레이드(220)의 반경방향 가장자리를 따라 연장되어 구비되는 회전둘레부(320)를 포함하는 회전부(200);
    상기 회전축(210)에 대하여 상기 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되게 배치되어 상기 회전부(200)의 회전수를 감지하는 센서부; 및,
    상기 센서부에 감지된 상기 회전부(200)의 회전수로부터 상기 유체의 유량을 측정하는 제어부(500);를 포함하고,
    상기 하우징(100)은 상기 회전부(200)를 지지하여 상기 유입구(111)를 통하여 유입된 유체를 상기 배출구(112)로 가이드하는 가이드유로가 형성됨과 아울러 상측이 개구되는 서브하우징(130)을 포함하며, 상기 서브하우징(130)은, 상기 유입구(111)를 통하여 유입된 유체를 상기 배출구(112)로 가이드하는 가이드유로가 형성되도록 회전축(210)을 중심으로 서로 대향되어 형성되는 유입포트(131) 및 배출포트(132)를 구비하고, 상기 유입포트(131)는, 상기 유입구(111)를 통하여 유입된 유체가 상기 서브하우징(130)의 내부로 유입되도록 하나 이상의 개구로서 형성되고, 상기 배출포트(132)는, 상기 서브하우징(130)의 내부에 유입된 유체가 상기 회전부(200)의 상기 블레이드(220)를 회전시킨 후 상기 배출구(112)로 향하도록 하나 이상의 개구로서 형성되되, 상기 배출포트(132)는 상기 서브하우징(130)의 내부에서 보았을 때 상기 회전부(200)의 상기 블레이드(220)의 회전 방향을 따라서 형성되며,
    상기 회전둘레부(320)의 외주면은 금속부 및 비금속부로 이루어지며, 상기 금속부 및 상기 비금속부는 교번적으로 배치되고, 상기 금속부 및 상기 비금속부는, 각각 N개씩(N은 1 이상의 홀수) 구비되고, 상기 회전축(210)에 대하여 각각 180°/N의 각도를 가지는 호 형상이며,
    상기 센서부는,
    상기 회전축(210)에 대하여 상기 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되어 설치되는 제1인덕터센서(310); 및
    상기 회전축(210)을 중심으로 상기 제1인덕터센서(310)와 90°의 각도 차를 가지도록 배치되고, 상기 회전축(210)에 대하여 상기 회전축(210)의 반경 방향으로 이격되어 설치되는 제2인덕터센서(350)를 포함하고,
    상기 제1인덕터센서(310)와 상기 제2인덕터센서(350)는 LC발진(oscillator) 원리가 이용되며, 상기 회전둘레부(320)의 외주면과 상호 작용하고,
    상기 제1인덕터센서(310)는, 상기 회전부(200)의 회전에 따라 상기 제1인덕터센서(310)와 최단 거리에 위치하는 상기 회전둘레부(320)의 외주면이 상기 금속부에서 상기 비금속부로 전환되거나 또는 상기 비금속부에서 상기 금속부로 전환되는 것을 감지하여 상기 제어부(500)로 전송하고,
    상기 제2인덕터센서(350)는 상기 제1인덕터센서(310)가 상기 제1인덕터센서(310)와 최단 거리에 위치하는 상기 회전둘레부(320) 외주면의 전환을 감지할 때, 상기 회전부(200)의 회전에 따라 상기 제2인덕터센서(350)와 최단 거리에 위치하는 상기 회전둘레부(320)의 외주면이 상기 금속부인지 또는 상기 비금속부인지 여부를 감지하여 상기 제어부(500)로 전송하며,
    상기 제어부(500)는 타이머 인터럽트에 의해 주기적으로 활성화되고, 활성화 될 때마다 상기 제1인덕터센서(310) 또는 상기 제2인덕터센서(350)가 번갈아 가며 상기 회전둘레부(320)의 금속부와 비금속부의 전환 상태를 감지하여 상기 회전부(200)의 회전수를 카운트하고,
    상기 제어부(500)는 상기 회전부(200)의 속도에 따라 타이머인터럽트 주기를 변경시키되, 상기 제어부(500)는 상기 회전부(200)의 1회전에 소요된 시간을 계산하고, 상기 1회전에 소요된 시간에 사전 설정된 가중치를 곱한 값을 타이머 인터럽트 주기로 결정함으로써, 상기 1회전에 소요된 시간이 증가하였으면, 타이머 인터럽트 주기를 증가시키고, 상기 1회전에 소요된 시간이 감소하였으면, 타이머 인터럽트 주기를 감소시키는 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제1인덕터센서(310) 또는 상기 제2인덕터센서(350)를 통한 상기 감지된 전환 횟수가 2N (N은 1 이상의 홀수)일 때, 상기 제어부(500)는 상기 회전부(200)가 1회 회전한 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(500)는, 상기 제1인덕터센서(310) 또는 상기 제2인덕터센서(350)로부터 전환 신호를 전송받을 때마다 전환 상태와 1회전에 소요된 시간을 기록하고, 상기 전환 상태와 상기 기록된 시간을 통해 상기 회전부(200)의 회전 속도 및 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 하우징(100)은,
    상기 유입구(111) 및 상기 배출구(112)가 서로 대향되어 형성되며 상측이 개구된 하부하우징(110); 및
    상기 하부하우징(110)의 개구를 복개하도록 상기 하부하우징(110)과 결합되며 상기 제어부(500)의 디스플레이부(340)를 외부로 노출시키는 상부하우징(150);을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
  11. 삭제
  12. 제1항에 있어서,
    상기 제어부(500)는 상기 제1인덕터센서(310)의 현재의 천이상태와 상기 제2인덕터센서(350)의 이전의 천이상태 또는 상기 제2인덕터센서(350)의 현재의 천이상태와 상기 제1인덕터센서(310)의 이전의 천이상태를 조합하여 상기 회전부(200)의 회전 방향을 감지하는 것을 특징으로 하는 유량측정장치.
  13. 삭제
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20100025289A (ko) * 2008-08-27 2010-03-09 두원공과대학산학협력단 비자성 회전체의 회전 감지기 및 이를 적용한 유량 측정장치
KR20170013552A (ko) * 2015-07-28 2017-02-07 박재삼 유체 또는 기체의 사용량 측정과 흐름 방향 판단 장치

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