KR102167013B1

KR102167013B1 - Tro detector and multi channel liquid pump based on solenoid therefor

Info

Publication number: KR102167013B1
Application number: KR1020180152135A
Authority: KR
Inventors: 김해동; 이홍규; 권오철
Original assignee: 주식회사 파이맥스
Priority date: 2018-11-30
Filing date: 2018-11-30
Publication date: 2020-10-16
Also published as: KR20200065555A

Abstract

본 발명과 관련된 TRO 디텍터는, 함체; 상기 함체 내에 설치되고, 선박평형수의 유입 및 유출 계통을 가지며, 상기선박평형수의 잔류 염소를 광학적으로 검출하기 위한 센서가 장착되는 시료셀; 튜브를 통하여 디피디 용액 및 버퍼 용액을 공급하기 위한 각각의 용액을 저장하는 저장부; 및 상기 튜브상에 설치되어 상기 튜브를 통과하는 용액들을 상기 시료셀에 일정량씩 공급하기 위한 펌프를 포함하고, 상기 펌프는, 자기력을 제공할 수 있게 형성된 솔레노이드 액츄에이터; 상기 솔레노이드 액츄에이터에 의해 왕복될 수 있게 형성된 이동부재; 상기 솔레노이드 액츄에이터의 일단에 체결될 수 있게 형성된 체결 가이드; 일단은 상기 체결 가이드를 통과하여 상기 이동부재에 고정되며, 타단은 상기 체결 가이드와의 사이에 위치되는 상기 튜브를 압착할 수 있게 형성되는 푸셔; 및 상기 체결 가이드의 단부에 체결되고, 상기 튜브가 상기 체결 가이드와 상기 푸셔 사이에 통과될 수 있게 가이드하는 튜브 가이드를 포함할 수 있다.The TRO detector related to the present invention includes: an enclosure; A sample cell installed in the housing, having an inflow and outflow system of ballast water, and equipped with a sensor for optically detecting residual chlorine in the ballast water; A storage unit storing respective solutions for supplying the DPD solution and the buffer solution through the tube; And a pump installed on the tube and configured to supply a predetermined amount of solutions passing through the tube to the sample cell, wherein the pump comprises: a solenoid actuator configured to provide a magnetic force; A moving member formed to be reciprocated by the solenoid actuator; A fastening guide formed to be fastened to one end of the solenoid actuator; A pusher having one end of which passes through the fastening guide and is fixed to the moving member, and the other end of which is formed to press the tube positioned between the fastening guide; And a tube guide that is fastened to the end of the fastening guide and guides the tube to pass between the fastening guide and the pusher.

Description

TRO detector and multi-channel solenoid-based liquid pump for it {TRO DETECTOR AND MULTI CHANNEL LIQUID PUMP BASED ON SOLENOID THEREFOR}

본 발명은 TRO 디텍터 및 이를 위한 다채널 솔레노이드 기반 액체 펌프에 관한 것이다.The present invention relates to a TRO detector and a multi-channel solenoid-based liquid pump therefor.

선박평형수는 선박에 짐을 싣고 내리는 과정에서 또는 공선 상태에서 선박의 균형을 잡기 위해 선박 내의 탱크에 채우거나 바다로 배출하는 물이다. 화물운송의 대부분을 차지하는 선박은 연간 50 억 내지 100 억 톤의 바닷물을 다른 나라로 평형수에 의해 옮기며, 7,000여종의 해양생물이 평형수와 함께 이동하는 것으로 추정된다는 보고도 있다. 선박 평형수를 통해 외래 해양생물체가 다른 나라에 유입되어 해양생태계를 교란시킴에 따라 이를 예방하기 위해 국제해사기구는 선박평형수 관리협약을 채택하였다. 선박평형수의 국제적 규제의 주요 내용은 살균 및 정화와 관련된 기준의 제시이다.Ballast water is water that is filled in tanks or discharged to the sea in order to balance the ship in the process of loading and unloading a ship or in an empty ship state. Ships, which account for the majority of cargo transportation, transfer 5 to 10 billion tons of seawater annually to other countries by ballast water, and there are reports that 7,000 species of marine organisms are estimated to move together with ballast water. In order to prevent foreign marine organisms from entering other countries through ballast water and disturbing the marine ecosystem, the International Maritime Organization adopted the Ballast Water Management Convention. The main content of international regulation of ballast water is the presentation of standards related to sterilization and purification.

수중생물이나 미생물 등 활성물질을 처리하는 대개의 선박평형수 처리장치(BWMS: Ballast Water Management System)에는 총 잔류산화물 농도를 측정하기 위해 발색법인 DPD(N,N-diethyl-p-phenylenediamine) 방법을 사용하고 있다. 본 방법을 위하여 잔류 염소가 포함된 선박평형수에 발색을 위한 디피디 용액 및 버퍼 용액을 첨가하고 광센서를 이용하여 광을 검출하여 잔류 염소 등을 검출하는 TRO 디텍터가 사용된다.In most ballast water management systems (BWMS) that treat active substances such as aquatic organisms and microorganisms, the DPD (N,N-diethyl-p-phenylenediamine) method is used to measure the total residual oxide concentration. I'm using it. For this method, a TRO detector is used that detects residual chlorine by adding a DPD solution and a buffer solution for color development to ballast water containing residual chlorine, and detecting light using an optical sensor.

이중 대한민국 등록특허 제10-1722718호(2017. 04. 03. 공고)의 경우, 해수를 샘플링하여 믹싱바디로 공급하고 시약저장통으로부터 버퍼 시약과 디피디 시약을 각각 믹싱바디로 공급하여 해수와 시약이 혼합된 시료액을 일차 조성하며, 이와 같이 조성된 시료액을 광분석기의 시료저장용기로 공급시키는 한편, 시료저장용기의 양측에 배치된 LED 광원과 광필터 및 수광소자를 이용하여 시료액의 색상을 측정하고, 해당 데이터값을 색상표와 비교하여 밸러스트수중의 TRO 농도를 분석하는 장치를 제시하였다. 또한, 버퍼 용액과 디피디 용액을 정량 공급하기 위하여 솔레노이드 펌프를 사용하였다. 그런데, 본 기술에 의한 솔레노이드 펌프는 솔레노이드와 푸싱블록에 의한 정량공급을 한다는 점에서는 우수하나, 솔레노이드부분과 푸싱블록 및 튜브들의 사이에 펌프브라켓을 설치하는 방식으로서, 작동공간이 노출될 뿐만 아니라 조립 및 유지관리가 번거로운 단점이 있다.In the case of Korean Patent Registration No. 10-1722718 (announced on April 03, 2017), seawater is sampled and supplied to the mixing body, and the buffer reagent and the DPD reagent are supplied from the reagent reservoir to the mixing body, respectively, so that seawater and reagents are The mixed sample solution is firstly formed, and the sample solution thus prepared is supplied to the sample storage container of the optical analyzer, while the color of the sample solution using the LED light source, optical filter, and light receiving element disposed on both sides of the sample storage container. A device for analyzing the concentration of TRO in ballast water was presented by measuring and comparing the data value with a color table. In addition, a solenoid pump was used to quantitatively supply the buffer solution and the DPD solution. However, the solenoid pump according to the present technology is excellent in that it provides quantitative supply by the solenoid and the pushing block, but as a method of installing the pump bracket between the solenoid part and the pushing block and tubes, the operating space is exposed as well as assembly. And maintenance is cumbersome.

본 발명의 목적은 TRO 디텍터 장치의 내부에 용이하게 장착 및 분리될 수 있는 모듈형 다채널 솔레노이드 기반 액체 펌프 및 이를 TRO 디텍터를 제시하는데 있다.An object of the present invention is to provide a modular multi-channel solenoid-based liquid pump that can be easily mounted and separated inside a TRO detector device, and a TRO detector for the same.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 함체 내에 배치는 지지판을 더 포함하고, 상기 튜브 가이드는 상기 지지판에 스크루에 의해 체결될 수 있다.As an example related to the present invention, the arrangement in the housing further includes a support plate, and the tube guide may be fastened to the support plate by a screw.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 튜브 가이드는, 상기 지지판에 체결되는 장착헤드부; 및 상기 장착헤드부로부터 연장하며, 상기 튜브가 통과되기 위한 통로홀이 형성된, 주면부를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the tube guide includes: a mounting head fastened to the support plate; And a main surface portion extending from the mounting head portion and having a passage hole through which the tube passes.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 체결 가이드는 상기 튜브 가이드 방향으로 연장하는 한 쌍의 연장벽을 포함하고, 상기 튜브 가이드는 상기 연장벽이 맞물려질 수 있도록 형성된 한 쌍의 제1수용홈을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the fastening guide includes a pair of extension walls extending in the direction of the tube guide, and the tube guide includes a pair of first receiving grooves formed so that the extension walls can be engaged. can do.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 체결 가이드는 상기 주면부가 맞물려질 수 있도록 형성된 제2수용홈을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the fastening guide may include a second receiving groove formed to engage the main surface portion.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 푸셔는, 상기 튜브를 누를 수 있도록 소정의 폭을 갖는 누름판; 및 상기 누름판의 중앙 부위에서 상기 이동부재 방향으로 연장하는 수직가이드를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the pusher includes: a pressing plate having a predetermined width so as to press the tube; And a vertical guide extending in the direction of the moving member from a central portion of the pressing plate.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수직가이드는 상기 튜브와 평행한 타원형 또는 장방형 단면을 가지며, 상기 체결 가이드에는 상기 수직가이드의 단면 형상과 대응되는 형상을 갖는 관통홀이 형성될 수 있다.As an example related to the present invention, the vertical guide may have an oval or rectangular cross section parallel to the tube, and a through hole having a shape corresponding to the cross-sectional shape of the vertical guide may be formed in the fastening guide.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 수직가이드는 스크루에 의해 상기 이동부재와 체결될 수 있도록 상기 수직가이드의 연장방향으로 관통되게 형성되는 스크루홀을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the vertical guide may include a screw hole formed to penetrate in the extending direction of the vertical guide so that it can be fastened to the moving member by a screw.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 튜브는 상기 수직가이드를 중심으로 상호 반대쪽에 배치되는 제1튜브 및 제2튜브를 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the tube may include a first tube and a second tube disposed opposite to each other around the vertical guide.

본 발명과 관련된 TRO 디텍터를 위한 디피디 용액 및 버퍼 용액의 정량 공급용 펌프는, 자기력을 제공할 수 있게 형성된 솔레노이드 액츄에이터; 상기 솔레노이드 액츄에이터에 의해 왕복될 수 있게 형성된 이동부재; 상기 솔레노이드 액츄에이터의 일단에 체결될 수 있게 형성된 체결 가이드; 일단은 상기 체결 가이드를 통과하여 상기 이동부재에 고정되며, 타단은 상기 체결 가이드와의 사이에 위치되는 상기 디피디 용액 및 버퍼 용액 공급용 복수의 튜브를 동시에 압착할 수 있게 형성되는 푸셔; 및 상기 체결 가이드의 단부에 체결되고, 상기 튜브가 상기 체결 가이드와 상기 푸셔 사이에 통과될 수 있게 가이드하는 튜브 가이드를 포함할 수 있다.The pump for quantitative supply of the DPD solution and the buffer solution for the TRO detector according to the present invention includes a solenoid actuator formed to provide a magnetic force; A moving member formed to be reciprocated by the solenoid actuator; A fastening guide formed to be fastened to one end of the solenoid actuator; A pusher having one end of which passes through the fastening guide and is fixed to the moving member, and the other end of which is formed to simultaneously press the plurality of tubes for supplying the DPD solution and the buffer solution positioned between the fastening guide; And a tube guide that is fastened to the end of the fastening guide and guides the tube to pass between the fastening guide and the pusher.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 TRO 디텍터는 함체 및 상기 함체 내에 배치되는 지지판을 포함하고, 상기 튜브 가이드는, 상기 지지판에 스크루에 의해 체결되는 장착헤드부; 및 상기 장착헤드부로부터 연장하며, 상기 튜브가 통과되기 위한 통로홀이 형성된, 주면부를 포함하며, 상기 체결 가이드는 상기 튜브 가이드 방향으로 연장하는 한 쌍의 연장벽을 포함하고 상기 튜브 가이드는 상기 연장벽이 맞물려질 수 있도록 형성된 한 쌍의 제1수용홈을 포함하며, 상기 체결 가이드는 상기 주면부가 맞물려질 수 있도록 형성된 제2수용홈을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the TRO detector includes a housing and a support plate disposed within the housing, and the tube guide includes: a mounting head portion fastened to the support plate by a screw; And a main surface portion extending from the mounting head portion and having a passage hole through which the tube passes, wherein the fastening guide includes a pair of extension walls extending in a direction of the tube guide, and the tube guide extends It includes a pair of first receiving grooves formed to engage the wall, and the fastening guide may include a second receiving groove formed to engage the main surface portion.

본 발명과 관련된 일 예로서, 상기 푸셔는, 상기 튜브를 누를 수 있도록 소정의 폭을 갖는 누름판; 및 상기 누름판의 중앙 부위에서 상기 이동부재 방향으로 연장하는 수직가이드를 포함하고, 상기 수직가이드는 상기 튜브와 평행한 타원형 또는 장방형 단면을 가지며, 상기 체결 가이드에는 상기 수직가이드의 단면 형상과 대응되는 형상을 갖는 관통홀이 형성되고, 상기 수직가이드는 스크루에 의해 상기 이동부재와 체결될 수 있도록 상기 수직가이드의 연장방향으로 관통되게 형성되는 스크루홀을 포함할 수 있다.As an example related to the present invention, the pusher includes: a pressing plate having a predetermined width so as to press the tube; And a vertical guide extending from a central portion of the pressing plate in the direction of the moving member, wherein the vertical guide has an elliptical or rectangular cross section parallel to the tube, and the fastening guide has a shape corresponding to the cross-sectional shape of the vertical guide. A through hole having a is formed, and the vertical guide may include a screw hole formed to penetrate in an extension direction of the vertical guide so that it can be fastened to the moving member by a screw.

본 발명과 관련된 TRO 디텍터를 위한 다채널 솔레노이드 기반 액체 펌프에 의하면, 솔레노이드가 구비된 액츄에이터와, 이동부재, 체결 가이드, 푸셔 및 튜브 가이드가 일체형으로 조립됨으로써, 솔레노이드에 의한 정확한 정량제어가 가능해질 뿌만 아니라, 조립이 간편해지며, 보수 및 점검을 위한 튜브 또는 펌프의 분리가 용이한 장점이 있다.According to the multi-channel solenoid-based liquid pump for the TRO detector related to the present invention, an actuator equipped with a solenoid, a moving member, a fastening guide, a pusher, and a tube guide are assembled integrally, thereby enabling accurate quantitative control by a solenoid. In addition, assembly is easy, and there is an advantage in that it is easy to separate the tube or pump for maintenance and inspection.

도 1은 본 발명과 관련된 TRO 디텍터(100)의 개념적 블럭도
도 2는 본 발명과 관련된 시료셀(150)의 개념적 단면도
도 3은 본 발명과 관련된 일 예에 따른 TRO 디텍터(100)의 함체(110)가 개방된 상태의 부분 분리 사시도
도 4는 본 발명과 관련된 펌프(200)의 튜브(171, 172) 조립 전 상태의 외관 사시도
도 5는 도 4의 펌프(200)를 튜브(171, 172)와 함께 분리하여 도시한 분해 사시도
도 6은 본 발명과 관련된 펌프(200)의 작용을 설명하기 위한 단면도들로서, (a)는 펌핑 전의 상태이고, (b)는 펌핑 중인 상태임
도 7(a)는 도 6(a)의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 7(b)는 도 6(b)의 B-B선에 따른 단면도1 is a conceptual block diagram of a TRO detector 100 related to the present invention
2 is a conceptual cross-sectional view of a sample cell 150 related to the present invention
3 is a partially exploded perspective view of the case 110 of the TRO detector 100 in an open state according to an example related to the present invention
Figure 4 is an external perspective view of the tube (171, 172) of the pump 200 related to the present invention before assembly
5 is an exploded perspective view showing the pump 200 of FIG. 4 separated together with the tubes 171 and 172
Figure 6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the pump 200 related to the present invention, (a) is a state before pumping, (b) is a state under pumping
7(a) is a cross-sectional view taken along line AA of FIG. 6(a), and FIG. 7(b) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 6(b).

이하, 본 발명과 관련된 TRO 디텍터 및 이를 위한 다채널 솔레노이드 기반 액체 펌프를 첨부된 도면을 참조로 하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a TRO detector related to the present invention and a multi-channel solenoid-based liquid pump for the same will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명과 관련된 TRO 디텍터(100)의 개념적 블럭도이고, 도 2는 본 발명과 관련된 시료셀(150)의 개념적 단면도이다.1 is a conceptual block diagram of a TRO detector 100 related to the present invention, and FIG. 2 is a conceptual cross-sectional view of a sample cell 150 related to the present invention.

이들 도면에 도시된 것과 같이, 본 발명과 관련된 TRO 디텍터(100)는 선박평형수 탱크(101)의 선박평형수가 잔류 염소의 검출을 위하여 장치 내로 유입되어 인디케이터 용액과 버퍼용액과 혼합된 후 일정 시간이 경과한 후 발색된 상태를 광센서에 의해 검출하는 구성을 갖는다. As shown in these figures, the TRO detector 100 related to the present invention flows into the device for the detection of residual chlorine in the ballast water of the ballast water tank 101 and is mixed with the indicator solution and the buffer solution for a certain period of time. After this has elapsed, a color developed state is detected by an optical sensor.

시료셀(150)은 이러한 선박평형수 샘플과 용액들의 순환라인과 센서가 장착되는 부분이다. 선박평형수 탱크(101)로부터의 선박평형수는 필터(102)와 온도센서(103)를 거쳐 유입밸브(104)를 통하여 시료셀(150)로 유입되고, 시료셀(150)에서 측정이 완료된 후 퍼지밸브(105)를 통하여 선박평형수 탱크(101)로 다시 보내어진다.The sample cell 150 is a part in which a sensor and a circulation line of the ballast water samples and solutions are mounted. Ballast water from the ballast water tank 101 flows into the sample cell 150 through the inlet valve 104 through the filter 102 and the temperature sensor 103, and the measurement is completed in the sample cell 150. After that, it is sent back to the ballast water tank 101 through the purge valve 105.

선박평형수와 함께 시료셀(150)에 공급되는 다른 용액은 디피디 용액과 버퍼용액이며, 이들은 각각의 저장부(171, 172)에 저장된 상태에서 각각의 펌프(200, 201)에 의하여 시료셀(150)에 일정량만큼 공급된다. 펌프(200, 201)의 상세한 구성에 대하여는 도 3 이하에서 상세히 설명하기로 한다.The other solutions supplied to the sample cell 150 along with the ballast water are the DPD solution and the buffer solution, and these are stored in the respective storage units 171 and 172 by the respective pumps 200 and 201. It is supplied in a certain amount to 150. Detailed configurations of the pumps 200 and 201 will be described in detail below in FIG. 3.

TRO 디텍터(100)는 EPA 표준분석과 DPD 법에 의하여 선박평형수의 잔류 염소를 흡광분석법에 의하여 측정한다. 시료셀(150)에는 흡광도를 검출하기 위하여, 제1엘이디(151)가 장착되며, 시료의 탁도를 측정할 수 있도록 제2엘이디(152)가 설치될 수 있다. 제2엘이디(152)는 선박평형수의 시료가 탁하면 광원의 산란이 심하게 되어 측정데이터에 영향을 주므로 이에 대한 보정 대책으로 장착된다. 제1엘이디(151) 및 제2엘이디(152)를 통하여 발광된 광은 반대쪽의 광검출부(153)를 통하여 검출되어 처리부(165)로 보내어진다. 처리부(165)는 전체 시스템의 제어와 데이터의 수집 및 처리를 위한 마이크로 프로세서(MCU)를 포함할 수 있다.The TRO detector 100 measures residual chlorine in the ballast water according to the EPA standard analysis and DPD method by the absorption method. A first LED 151 may be installed in the sample cell 150 to detect absorbance, and a second LED 152 may be installed to measure the turbidity of the sample. The second LED 152 is mounted as a correction countermeasure because the scattering of the light source becomes severe when the sample of the ballast water is turbid and affects the measurement data. Light emitted through the first LED 151 and the second LED 152 is detected through the photodetector 153 on the opposite side and sent to the processing unit 165. The processing unit 165 may include a microprocessor (MCU) for controlling the entire system and collecting and processing data.

입력부(161), 디스플레이부(162) 및 사용자 인터페이스부(163)는 TRO 디텍터(100)를 조정하고 결과를 용이하게 파악할 수 있도록 장착된다. 또한, 저장된 데이터의 입수 또는 외부에서 실시간으로 수신 또는 컨트롤(remote control) 할 수 있도록 통신포트(164)를 가질 수 있다. 즉, TRO 디텍터(100)의 데이터 전송과 제어를 위하여 유에스비(USB)와 RS-485 serial 통신 기능이 내장될 수 있으며, USB 포트는 통신과 USB 메모리를 이용한 데이터 저장 기능을 가지고 있고, RS-485 는 2선식 Half-duplex 방식으로 네트워크에 연결되도록 구성할 수 있다.The input unit 161, the display unit 162, and the user interface unit 163 are mounted so that the TRO detector 100 can be adjusted and the result can be easily grasped. In addition, it may have a communication port 164 to obtain stored data or to receive or control in real time from the outside. That is, for data transmission and control of the TRO detector 100, USB and RS-485 serial communication functions may be built-in, and the USB port has a communication and data storage function using a USB memory, and RS-485 Can be configured to be connected to the network in a two-wire half-duplex method.

시료셀(150)에서 제1엘이디(151)는 525nm 파장의 광이 생성되어 시료를 투과하여 광검출부(153)에서 검출된다. 이때 광검출부(153)의 포토다이오드의 전류신호는 빛의 강약에 따라 전류가 변하게 되며, 앰프와 필터회로를 통과한 신호는 노이즈에 강한 변환기에 의하여 디지털화하고 처리부(165)에 의하여 필요한 보정과 연산에 의하여 최종 흡광도를 계산한다.In the sample cell 150, the first LED 151 generates light having a wavelength of 525 nm, passes through the sample, and is detected by the photodetector 153. At this time, the current signal of the photodiode of the photodetector 153 changes according to the strength and weakness of the light, and the signal that has passed through the amplifier and filter circuit is digitized by a converter that is strong to noise, and required correction and calculation by the processing unit 165 The final absorbance is calculated by.

TRO 디텍터(100)는 온라인(online) 설치형으로 사용자의 설정에 따라 자동으로 시료용액을 주입하고, 흡광도를 측정하고, 시료용액을 배출하고 세척하는 기능을 하도록 구성될 수 있다. 이때, 시료의 주입과 배출은 솔레노이드 기반의 본 발명과 관련된 펌프(200, 201)를 사용하여 처리부(165) 자동으로 순차적으로 작동하여 주기적인 시료 주입과 데이터 측정, 그리고 배출과정이 일어나도록 구성될 수 있다.The TRO detector 100 is an online installation type and may be configured to automatically inject a sample solution according to a user's setting, measure absorbance, and discharge and wash the sample solution. At this time, the injection and discharge of the sample is configured so that the processing unit 165 is automatically sequentially operated using the solenoid-based pumps 200 and 201 related to the present invention to perform periodic sample injection, data measurement, and discharge process. I can.

TRO 디텍터(100)에 의해 측정된 데이터가 기준치를 상회하거나 하회하는 경우 알람부(166)를 통하여 시스템 또는 사용자에게 알람신호를 제공할 수 있게 구성될 수 있다.When the data measured by the TRO detector 100 exceeds or falls below the reference value, it may be configured to provide an alarm signal to the system or user through the alarm unit 166.

도 3은 본 발명과 관련된 일 예에 따른 TRO 디텍터(100)의 함체(110)가 개방된 상태의 부분 분리 사시도이다.3 is a partially exploded perspective view of the case 110 of the TRO detector 100 in an open state according to an example related to the present invention.

도 3에 의하면, TRO 디텍터(100)는 선박평형수 처리시스템(BWMS)의 일부 구성으로서 독자적으로 취급될 수 있는 형태를 보이고 있다. 즉, TRO 디텍터(100)는 내부의 부품들이 함체(110) 내에서 집중적으로 배치되어 있다. 시료셀(150)을 중심으로 선박평형수의 인렛(121)과 아웃렛(122)과, 용액들의 저장부(171, 172) 및 펌프(200)와 프로세서 및 입력부(161)와 디스플레이부(162)를 갖는 컨트롤러(160)가 설치되어 있다. 장치에 전원을 공급하기 위하여 전원연결부(168)가 배치되며, 제어 및 통신을 위한 통신라인(169)이 구비된다.Referring to FIG. 3, the TRO detector 100 shows a form that can be independently handled as a part of a ballast water treatment system (BWMS). That is, in the TRO detector 100, internal parts are intensively disposed within the enclosure 110. Centering on the sample cell 150, the ballast water inlet 121 and the outlet 122, the storage units 171 and 172 of the solutions, the pump 200, the processor and the input unit 161 and the display unit 162 The controller 160 is installed. A power connector 168 is disposed to supply power to the device, and a communication line 169 for control and communication is provided.

선박평형수의 순환계통으로, 선박평형수가 장치 내로 유입 및 유출되기 위한 각각의 밸브(131, 132) 및 압력조절부(125)가 배치된다. As a circulation system of the ballast water, valves 131 and 132 and a pressure control unit 125 are disposed for inflow and outflow of ballast water into the device.

장치의 하단에는 디피디용액 저장부(171) 및 버퍼용액 저장부(172)가 각각 배치되어 있으며, 이들은 각각의 펌프(200)에 의하여 시료셀(150)로 컨트롤러(160)의 제어에 의하여 일정량만큼 시료셀(150)로 공급된다.At the bottom of the device, a DPD solution storage unit 171 and a buffer solution storage unit 172 are disposed, respectively, and each of them is controlled by the controller 160 to the sample cell 150 by the respective pump 200. As much as it is supplied to the sample cell 150.

도 4는 본 발명과 관련된 펌프(200)의 튜브(171, 172) 조립 전 상태의 외관 사시도이고, 도 5는 도 4의 펌프(200)를 튜브(171, 172)와 함께 분리하여 도시한 분해 사시도이다.FIG. 4 is an external perspective view of the pump 200 according to the present invention before assembling the tubes 171 and 172, and FIG. 5 is an exploded view showing the pump 200 of FIG. 4 separated together with the tubes 171 and 172 It is a perspective view.

도 3에 도시된 것과 같이, 펌프(200)는 함체(110) 내의 지지판(180, 도 7 및 도 8 참조; 도 3에서는 본 요소를 생략하고 표시한 것임)에 탈부착될 수 있는 작은 실린더 형태로 형성될 수 있다. As shown in Fig. 3, the pump 200 is in the form of a small cylinder that can be attached to the support plate 180 (see Figs. 7 and 8; in Fig. 3, this element is omitted). Can be formed.

도 4를 참조하면, 펌프(200)는 액츄에이터(210), 이동부재(220), 체결 가이드(230), 푸셔(250) 및 튜브 가이드(260)를 구비하고 있다.Referring to FIG. 4, the pump 200 includes an actuator 210, a moving member 220, a fastening guide 230, a pusher 250, and a tube guide 260.

액츄에이터(210)는 이동부재(220)에 자기력에 의하여 왕복이동시킬 수 있게 형성된다. 이를 위하여, 하우징(211)의 내부에 전기적으로 제어 가능한 솔레노이드(212)가 구비되어 있으며, 솔레노이드(212)의 내측에는 가이드부재(214)가 구비된다. The actuator 210 is formed to be reciprocated by magnetic force on the moving member 220. To this end, an electrically controllable solenoid 212 is provided inside the housing 211, and a guide member 214 is provided inside the solenoid 212.

이동부재(220)는 액츄에이터(210)의 솔레노이드(212)에 의해 왕복될 수 이는 슬라이더(223)와 스템헤드(221)를 구비한다. 스템헤드(221)의 상면에는 푸셔(250)와의 체결을 위한 체결홀(221a)이 형성되어 있다.The moving member 220 includes a slider 223 and a stem head 221 which can be reciprocated by the solenoid 212 of the actuator 210. A fastening hole 221a for fastening with the pusher 250 is formed on the upper surface of the stem head 221.

체결 가이드(230)는 액츄에이터(210)의 단부에 체결될 수 있게 형성된다. 이를 위하여 체결 가이드(230)는 스커트 형태의 체결나사부(231)를 포함하고 있으며, 액츄에이터(210)의 하우징(211)의 상단에도 체결나사부(231)에 대응하는 체결나사부(213)가 형성된다. 체결 가이드(230)의 상단은 튜브 가이드(260) 방향으로 연장하는 한 쌍의 연장벽(232)을 구비하고 있으며, 연장벽(232)의 중간 영역은 푸셔(250) 및 튜브(175, 176)가 통과되기 위한 공간부가 형성된다. 체결 가이드(230)의 바닥은 푸셔(250)에 의해 튜브(175, 176)가 압착될 수 있도록 평평하게 형성되어 있으나, 중간은 푸셔(250)의 일 부분이 통과되어 이동부재(220)와 체결될 수 있도록 관통홀(234)이 형성된다.The fastening guide 230 is formed to be fastened to the end of the actuator 210. To this end, the fastening guide 230 includes a fastening screw part 231 in the form of a skirt, and a fastening screw part 213 corresponding to the fastening screw part 231 is formed at the upper end of the housing 211 of the actuator 210. The upper end of the fastening guide 230 is provided with a pair of extension walls 232 extending in the direction of the tube guide 260, and the middle region of the extension wall 232 is a pusher 250 and tubes 175 and 176. A space for passing through is formed. The bottom of the fastening guide 230 is formed flat so that the tubes 175 and 176 can be compressed by the pusher 250, but a portion of the pusher 250 passes through the middle to be fastened with the moving member 220 The through hole 234 is formed to be able to be.

푸셔(250)는 그 일단이 체결 가이드(230)를 통과하여 이동부재(220)에 고정되며, 그 타단이 체결 가이드(230)와의 사이에 위치되는 튜브(175, 176)를 압착할 수 있게 구성된다. 구체적으로, 푸셔(250)는, 튜브(175, 176)를 누를 수 있도록 소정의 폭을 갖는 누름판(251)과, 누름판(251)의 중앙 부위에서 이동부재(220) 방향으로 연장하는 수직가이드(252)를 갖는 형태로 형성되어 있다. 수직가이드(252)는 튜브(175, 176)와 평행한 타원형 또는 장방형의 단면을 가지고 있으며, 체결 가이드(230)의 관통홀(234)도 수직가이드(252)의 단면 형상과 대응될 수 있는 형상을 가질 수 있다. 수직가이드(252)는 별도의 스크루(도시되지 않음)에 의해 스템헤드(221)의 체결홀(221a)에 체결될 수 있도록 스크루가 통과하기 위하여 수직가이드(252)의 연장방향으로 관통되게 형성되는 스크루홀(252a)을 구비할 수 있다. 이에 따라, 푸셔(250)는 관통홀(234)을 통과하여 체결 가이드(230)의 하부에 위치하는 이동부재(220)에 고정됨으로써 이동부재(220)와 동일하게 이동될 수 있게 된다.The pusher 250 is configured so that one end thereof passes through the fastening guide 230 and is fixed to the moving member 220, and the other end thereof is configured to compress the tubes 175 and 176 positioned between the fastening guide 230 do. Specifically, the pusher 250 includes a pressing plate 251 having a predetermined width so that the tubes 175 and 176 can be pressed, and a vertical guide extending from the central portion of the pressing plate 251 in the direction of the moving member 220 ( 252). The vertical guide 252 has an elliptical or rectangular cross section parallel to the tubes 175 and 176, and the through hole 234 of the fastening guide 230 is also a shape that can correspond to the cross-sectional shape of the vertical guide 252 Can have The vertical guide 252 is formed to penetrate in the extending direction of the vertical guide 252 so that the screw can be fastened to the fastening hole 221a of the stem head 221 by a separate screw (not shown). A screw hole 252a may be provided. Accordingly, the pusher 250 passes through the through hole 234 and is fixed to the moving member 220 positioned under the fastening guide 230 so that the pusher 250 can be moved in the same manner as the moving member 220.

튜브(175, 176)는 수직가이드(252)에 의하여 상호 반대쪽에 위치된다. 튜브(175, 176)는 복수 개로 형성될 수 있어 푸셔(250)의 작용에 의하여 한꺼번에 펌핑이 이루어질 수 있다. 튜브는 수직가이드(252)의 일측의 제1튜브(175)와 반대쪽의 제2튜브(176)에 구성될 수 있다. 튜브(175, 176)는 동일한 시료 저장부로부터 또는 서로 다른 시료 저장부로부터 각각 배치되어 다채널 형태로 공급될 수 있으며, 푸셔(250)에 의하여 한꺼번에 펌핑될 수 있다.The tubes 175 and 176 are positioned opposite each other by a vertical guide 252. Since the tubes 175 and 176 may be formed in a plurality, pumping may be performed at once by the action of the pusher 250. The tube may be configured in a first tube 175 on one side of the vertical guide 252 and a second tube 176 on the opposite side. The tubes 175 and 176 may be respectively disposed from the same sample storage unit or different sample storage units to be supplied in a multi-channel form, and may be pumped together by the pusher 250.

튜브 가이드(260)는 체결 가이드(230)의 단부에 체결될 수 있게 형성되어 있으며, 튜브(175, 176)가 체결 가이드(230)와 푸셔(250) 사이에 통과될 수 있도록 가이드한다. 튜브 가이드(260)는 함체(110) 내에 배치되는 지지판(180)에 스크루(도시되지 않음)에 의해 체결될 수 있는 체결홀(266)을 갖는 장착헤드부(261)를 구비하고 있다. 장착헤드부(261)의 가장자리에는 장착헤드부(261)로부터 연장하며 튜브(175, 176)가 통과되기 위한 통로홀(263)이 형성된 주면부(262)가 형성되어 있다. 장착헤드부(261)와 연장벽(232)의 상단에는 스크루(도시되지 않음)에 의하여 체결되어 일체화될 수 있도록 체결홀(265, 235)이 각각 형성된다.The tube guide 260 is formed to be fastened to the end of the fastening guide 230 and guides the tubes 175 and 176 to pass between the fastening guide 230 and the pusher 250. The tube guide 260 is provided with a mounting head portion 261 having a fastening hole 266 that can be fastened to the support plate 180 disposed in the housing 110 by a screw (not shown). At the edge of the mounting head portion 261 is formed a main surface portion 262 extending from the mounting head portion 261 and having a passage hole 263 through which the tubes 175 and 176 pass. Fastening holes 265 and 235 are formed at the upper ends of the mounting head 261 and the extension wall 232 so that they are fastened by screws (not shown) to be integrated.

튜브 가이드(260)의 주면부(262)에는 체결 가이드(230)의 연장벽(232)이 맞물려질 수 있도록 형성된 한 쌍의 제1수용홈(264)가 형성되어 있으며, 체결 가이드(230)에는 주면부(262)가 맞물려질 수 있도록 형성된 제2수용홈(233)이 구비될 수 있다.The main surface portion 262 of the tube guide 260 is formed with a pair of first receiving grooves 264 formed so that the extension wall 232 of the fastening guide 230 can be engaged, and the fastening guide 230 has A second receiving groove 233 formed so that the main surface portion 262 can be engaged may be provided.

도 6은 본 발명과 관련된 펌프(200)의 작용을 설명하기 위한 단면도들로서, (a)는 펌핑 전의 상태이고, (b)는 펌핑 중인 상태이며, 도 7(a)는 도 6(a)의 A-A선에 따른 단면도이고, 도 7(b)는 도 6(b)의 B-B선에 따른 단면도이다.6 is a cross-sectional view for explaining the operation of the pump 200 related to the present invention, (a) is a state before pumping, (b) is a state that is being pumped, and Figure 7 (a) is a diagram of Figure 6 (a) It is a cross-sectional view taken along line AA, and FIG. 7(b) is a cross-sectional view taken along line BB of FIG. 6(b).

도 6(a) 및 도 7(a)에 도시된 것과 같이, 펌핑 전에는 푸셔(250)는 체결 가이드(230)와 튜브 가이드(260)의 사이의 공간에서 튜브 가이드(260) 쪽에 치우쳐 위치되고 있으며, 이 때, 튜브(175, 176)는 푸셔(250)에 의해 눌려져 있지 않은 상태이다.As shown in FIGS. 6(a) and 7(a), before pumping, the pusher 250 is located in a space between the fastening guide 230 and the tube guide 260, and is biased toward the tube guide 260. At this time, the tubes 175 and 176 are not pressed by the pusher 250.

펌핑을 위하여 솔레노이드(212)에 전류가 인가되면 이동부재(220) 및 푸셔(250)가 솔레노이드(212) 방향으로 이동된다. 이때 푸셔(250)의 누름판(251)이 갖는 폭만큼 튜브(175, 176)가 압착되면서 이 폭 내에 존재하는 액체의 부피가 시료셀(150)로 공급된다. When current is applied to the solenoid 212 for pumping, the moving member 220 and the pusher 250 move in the direction of the solenoid 212. At this time, as the tubes 175 and 176 are compressed by the width of the pressing plate 251 of the pusher 250, the volume of the liquid existing within the width is supplied to the sample cell 150.

이하, 본 발명과 관련된 TRO 디텍터(100)의 작동을 설명한다. TRO 디텍터(100)에 전원을 인가하여 작동을 개시하면 먼저 시스템의 전체적인 작동상태를 점감하는 시스템 점검과 장비의 초기화가 이루어진다. 기기의 작동설정 데이터 (set-up data)는 내장된 EEPROM에 저장되며, TRO 디텍터(100)가 초기 시작시 먼저 EEPROM 에 저장된 작동설정 데이터를 읽어 그에 따라 작동을 개시한다.Hereinafter, the operation of the TRO detector 100 related to the present invention will be described. When power is applied to the TRO detector 100 to start the operation, first, a system inspection and equipment initialization are performed to diminish the overall operating state of the system. The set-up data of the device is stored in the built-in EEPROM, and the TRO detector 100 first reads the operation setting data stored in the EEPROM at initial startup and starts operation accordingly.

TRO 디텍터(100)는 내부에 실시간 작동하는 시계가 내장될 수 있으며, 사용자가 설정한 측정 주기(즉, 사이클)가 되면 자동으로 TRO 데이터를 얻기 위한 측정을 개시한다. TRO 측정이 시작되면 유입밸브(104)를 열어 선박평형수를 시료셀(150)에 주입하고 주입과정에서 발생하는 기포가 없어질 때까지 기다린 후 내장된 온도센서(103)와 제1엘이디(151), 제2엘이디(152) 및 광검출부(153)를 이용하여 산란광을 측정한다. 이를 위하여, 먼저, 제1엘이디(151)를 통하여 녹색광을 시료에 인가하여 바탕신호를 측정한다. 측정된 바탕신호가 정상범위에 있는 경우에는 DPD 용액과 버퍼 용액이 펌프(200)에 의하여 시료셀(150)에 주입된다. 시료 중 염소와 주입된 DPD의 반응이 완결시까지 2분정도 기다린 후 제1엘이디(151)의 광을 인가하고 광검출부(153)를 이용하여 측정한다. 그리고, 온도와 산란광에 대한 데이터 보정 후에 시료의 흡광도를 계산한다.The TRO detector 100 may have a built-in clock that operates in real time, and automatically starts a measurement for obtaining TRO data when a measurement period (ie, cycle) set by a user is reached. When the TRO measurement starts, the inlet valve 104 is opened, the ballast water is injected into the sample cell 150, and after waiting until the bubbles generated during the injection process disappear, the built-in temperature sensor 103 and the first LED 151 ), the second LED 152 and the light detector 153 are used to measure the scattered light. To this end, first, green light is applied to the sample through the first LED 151 to measure the background signal. When the measured background signal is in the normal range, the DPD solution and the buffer solution are injected into the sample cell 150 by the pump 200. After waiting for about 2 minutes until the reaction between the chlorine and the injected DPD in the sample is completed, the light from the first LED 151 is applied and the measurement is performed using the photodetector 153. Then, after data correction for temperature and scattered light, the absorbance of the sample is calculated.

상기와 같이 설명된 TRO 디텍터 및 이를 위한 다채널 솔레노이드 기반 액체 펌프는 설명된 실시예들의 구성과 방법이 한정되게 적용되지 않는다. 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다. The TRO detector described above and the multi-channel solenoid-based liquid pump for the same are not limited to the configuration and method of the described embodiments. The above embodiments may be configured by selectively combining all or part of each of the embodiments so that various modifications can be made.

100: TRO 디텍터 104: 유입밸브
105: 퍼지밸브 110: 함체
125: 압력조절부 131, 132: 밸브
150: 시료셀 160: 컨트롤러
161: 입력부 162: 디스플레이부
166: 알람부 171: 디피디 용액 저장부
172: 버퍼용액 저장부 175: 제1튜브
176: 제2튜브 200: 제1펌프
201: 제2펌프 210: 액츄에이터
212: 솔레노이드 213: 체결나사부
220: 이동부재 221: 스템헤드
221a: 체결홀 230: 체결 가이드
231: 체결나사부 232: 연장벽
233: 제2수용홈 234: 관통홀
235: 체결홀 250: 푸셔
251: 누름판 252: 수직가이드
252a: 스크루홀홀 260: 튜브 가이드
261: 장착헤드부 262: 주면부
263: 통로홀 264: 제1수용홈100: TRO detector 104: inlet valve
105: purge valve 110: enclosure
125: pressure regulator 131, 132: valve
150: sample cell 160: controller
161: input unit 162: display unit
166: alarm unit 171: DPD solution storage unit
172: buffer solution storage unit 175: first tube
176: second tube 200: first pump
201: second pump 210: actuator
212: solenoid 213: fastening screw
220: moving member 221: stem head
221a: fastening hole 230: fastening guide
231: fastening screw part 232: extension wall
233: second receiving groove 234: through hole
235: fastening hole 250: pusher
251: pressure plate 252: vertical guide
252a: screw hole 260: tube guide
261: mounting head portion 262: main surface portion
263: passage hole 264: first accommodation groove

Claims

Enclosure;
A sample cell installed in the housing, having an inflow and outflow system of ballast water, and equipped with a sensor for optically detecting residual chlorine in the ballast water;
A storage unit storing respective solutions for supplying the DPD solution and the buffer solution through the tube; And
It is installed on the tube and includes a pump for supplying a predetermined amount of solutions passing through the tube to the sample cell, wherein the pump,
An actuator equipped with a solenoid;
A moving member formed to be reciprocated by the actuator;
A fastening guide formed to be fastened to one end of the actuator;
A pusher having one end of which passes through the fastening guide and is fixed to the moving member, and the other end of which is formed to press the tube positioned between the fastening guide;
A tube guide fastened to an end of the fastening guide and guiding the tube to pass between the fastening guide and the pusher; And
It includes a support plate disposed in the housing,
The tube guide is fastened to the support plate by a screw,
The tube guide,
A mounting head fastened to the support plate; And
It extends from the mounting head portion, and includes a main surface portion formed with a passage hole through which the tube passes,
The fastening guide includes a first fastening screw in the shape of a skirt for fastening to the end of the actuator,
A second fastening screw part corresponding to the first fastening screw part is formed on an upper end of the actuator,
The fastening guide includes a pair of extension walls extending in the tube guide direction,
The tube guide includes a pair of first receiving grooves formed so that the extension wall can be engaged,
The fastening guide includes a second receiving groove formed to engage the main surface portion,
The pusher,
A pressing plate having a predetermined width so as to press the tube; And
It includes a vertical guide extending in the direction of the moving member from the central portion of the pressing plate,
The vertical guide has an elliptical or rectangular cross section parallel to the tube,
A through hole having a shape corresponding to the cross-sectional shape of the vertical guide is formed in the fastening guide,
The vertical guide includes a screw hole formed to penetrate in the extending direction of the vertical guide so that it can be fastened to the moving member by a screw,
The tube includes a first tube and a second tube disposed opposite to each other about the vertical guide, the TRO detector.

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As a pump for quantitative supply of a DPD solution and a buffer solution for a TRO detector, the pump,
An actuator equipped with a solenoid;
A moving member formed to be reciprocated by the actuator;
A fastening guide formed to be fastened to one end of the actuator;
A pusher having one end of which passes through the fastening guide and is fixed to the moving member, and the other end of which is formed to simultaneously press the plurality of tubes for supplying the DPD solution and the buffer solution positioned between the fastening guide;
It is fastened to the end of the fastening guide, and a tube guide for guiding the tube to pass between the fastening guide and the pusher,
The TRO detector includes a housing and a support plate disposed within the housing,
The tube guide is fastened to the support plate by a screw,
The tube guide,
A mounting head fastened to the support plate; And
It extends from the mounting head portion, and includes a main surface portion formed with a passage hole through which the tube passes,
The fastening guide includes a first fastening screw in the shape of a skirt for fastening to the end of the actuator,
A second fastening screw part corresponding to the first fastening screw part is formed on an upper end of the actuator,
The fastening guide includes a pair of extension walls extending in the tube guide direction,
The tube guide includes a pair of first receiving grooves formed so that the extension wall can be engaged,
The fastening guide includes a second receiving groove formed to engage the main surface portion,
The pusher,
A pressing plate having a predetermined width so as to press the tube; And
It includes a vertical guide extending in the direction of the moving member from the central portion of the pressing plate,
The vertical guide has an elliptical or rectangular cross section parallel to the tube,
A through hole having a shape corresponding to the cross-sectional shape of the vertical guide is formed in the fastening guide,
The vertical guide includes a screw hole formed to penetrate in the extending direction of the vertical guide so that it can be fastened to the moving member by a screw,
The tube is a multi-channel solenoid-based liquid pump for a TRO detector comprising a first tube and a second tube disposed opposite to each other about the vertical guide.

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