KR102168821B1 - Liquid level measuring device and method of manufacturing the same - Google Patents
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- G01F23/28—Indicating or measuring liquid level or level of fluent solid material, e.g. indicating in terms of volume or indicating by means of an alarm by measuring physical variables, other than linear dimensions, pressure or weight, dependent on the level to be measured, e.g. by difference of heat transfer of steam or water by measuring the variations of parameters of electromagnetic or acoustic waves applied directly to the liquid or fluent solid material
- G01F23/296—Acoustic waves
- G01F23/2962—Measuring transit time of reflected waves
Abstract
Description
본 발명은 연속 레벨 측정 장치 및 이의 제조방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 액체의 높이를 빠르고 정밀하게 측정할 수 있고, 화학, 식품, 의학, 제약 및 반도체 등 다양한 분야에서 사용할 수 있는 범용성이 우수한 연속 레벨 측정 장치 및 이의 제조방법에 관한 것이다.The present invention relates to a continuous level measuring device and a method of manufacturing the same, and more particularly, it is possible to quickly and accurately measure the height of a liquid, and has excellent versatility that can be used in various fields such as chemistry, food, medicine, pharmaceuticals, and semiconductors. It relates to a continuous level measuring device and a method of manufacturing the same.
화학, 식품, 의학, 제약 및 반도체 등 다양한 분야에서 액체의 높이를 빠르고 간편하게 그리고 정밀하게 측정할 수 있는 기술들이 요구되고 있다.In various fields such as chemistry, food, medicine, pharmaceuticals, and semiconductors, there is a need for technologies that can quickly, conveniently and accurately measure the height of a liquid.
화학, 식품, 의학, 제약 및 반도체 등 다양한 분야 액체를 보다 용이하게 보관하기 위해 밀폐된 탱크 등의 용기에 보관하였는데 용기에 보관된 액체의 높이는 직관적으로 볼 수 없기 때문에 용기 내에 막대를 넣었다 꺼내어 막대에 묻은 액체를 통해 막대에 표시된 눈금과 대조하여 액체의 높이를 측정하는 방법이 사용되었다.In order to store liquids in various fields such as chemistry, food, medicine, pharmaceuticals, and semiconductors more easily, they were stored in containers such as sealed tanks, but the height of the liquid stored in the container is not intuitively visible. A method was used to measure the height of the liquid against the scale marked on the rod through the soaked liquid.
이러한 종래의 방법은 오차가 커 상기한 종래의 방법을 보완하고자 공개특허 제10-2018-0065838호(이하 종래기술)는 U 자형 굴곡부를 갖는 측정관을 도입하였다. Such a conventional method has a large error, and in order to compensate for the above-described conventional method, Korean Patent Publication No. 10-2018-0065838 (hereinafter referred to as the prior art) introduced a measuring tube having a U-shaped bend.
종래기술을 보다 구체적으로 설명하면, 측정장소보다 낮은 위치에 측정장소와 이격되어 설치되며, 공급관과 배출관이 구비되는 지하 액체탱크(10)의 액체 높이를 측정하기 위한 지하 액체탱크의 액체 높이 측정시스템에 있어서,To explain the prior art more specifically, the liquid level measurement system of the underground liquid tank for measuring the liquid height of the underground liquid tank 10, which is installed at a location lower than the measurement location and spaced apart from the measurement location, and is provided with a supply pipe and a discharge pipe In,
지하 액체탱크(10) 내부로부터 측정장소까지 연통되도록 연결관(40)이 형성되되, The connection pipe 40 is formed so as to communicate from the inside of the underground liquid tank 10 to the measurement location,
측정장소에 설치된 연결관의 말단부에는 U자형의 굴곡부를 갖는 측정관(50)이 형성되어 연결되고, 굴곡부에는 상기 연결관의 내부에 채워진 액체보다 비중이 높고 연결관 내부에 채워진 액체의 압력변화에 의해 측정관 내에서 이동될 수 있는 유동액체(55)가 채워져, 유동액체의 이동거리에 의해 액체탱크의 액체 높이를 측정함으로써, 발명은 측정장소보다 낮은 위치에 측정장소로부터 이격되어 설치된 지하 액체탱크의 액체 높이를 지하 액체탱크에 직접 접근하지 않고서도 관리실과 같은 측정장소에서 측정할 수 있다는 효과가 있다.A measuring tube 50 having a U-shaped bent portion is formed at the end of the connecting pipe installed at the measuring site and connected, and the bent portion has a higher specific gravity than the liquid filled inside the connecting pipe, and the pressure change of the liquid filled inside the connecting pipe By measuring the liquid height of the liquid tank according to the moving distance of the liquid liquid by filling the liquid liquid 55 that can be moved in the measuring tube, the invention is an underground liquid tank installed at a position lower than the measuring place and separated from the measuring place. There is an effect that the height of the liquid can be measured at a measurement location such as a management room without directly accessing the underground liquid tank.
그러나 이러한 종래기술은 탱크의 크기에 따라 다양한 길이를 가지는 연결관이 필요하며, 측정관이 액체탱크보다 상측에 배치되어야 하므로, 액체탱크가 높은 위치에 배치될 경우 측정이 어려운 문제 등이 있었다. 즉, 종래의 기술은 범용성이 좋지 못하며 측정관의 높이 또한 사람이 직접 측정해야 하므로 액체의 높이를 정밀하게 측정하지 못한다는 문제점이 있었다.However, in this prior art, a connection pipe having various lengths according to the size of the tank is required, and since the measuring pipe must be disposed above the liquid tank, measurement is difficult when the liquid tank is disposed at a high position. That is, the conventional technology has a problem in that versatility is not good, and since the height of the measuring tube must also be directly measured by a person, the height of the liquid cannot be accurately measured.
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 설치 및 사용이 간편하여 범용성이 우수하고, 액체의 높이를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 연속 레벨 측정 장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention was conceived to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a continuous level measuring device and a method for manufacturing the same, which is easy to install and use, has excellent versatility, and can more accurately measure the height of a liquid. .
또한 본 발명은 제조가 용이한 연속 레벨 측정 장치 및 이의 제조방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a continuous level measuring apparatus and a manufacturing method thereof that are easy to manufacture.
상기 과제의 해결을 목적으로 하는 본 발명은 다음의 구성 및 특징을 갖는다.The present invention for the purpose of solving the above problems has the following configurations and features.
하단에서 둘레를 따라 간격을 두고 상측으로 패인 다수의 유입홈 및, 상측에 형성되고 내측과 외측을 관통하는 공기배출공을 포함하는 파이프부, 상기 파이프부의 하단에 구비되어 초음파를 발생시키고, 상기 초음파의 반사파를 감지하여 계측신호를 생성하는 센서부 및 상기 파이프부의 상측에서 외측으로 돌출 구비되고, 외주에 나사산이 형성된 고정부를 포함한다.A pipe portion including a plurality of inlet grooves recessed upward at intervals from the bottom to the circumference, and air outlet holes formed on the upper side and passing through the inside and outside, and is provided at the bottom of the pipe portion to generate ultrasonic waves, and the ultrasonic wave And a sensor unit for generating a measurement signal by detecting the reflected wave of the pipe unit, and a fixing unit protruding outward from the upper side of the pipe unit and having a screw thread formed on the outer circumference thereof.
또한 본 발명은 연속 레벨 측정 장치의 제조방법에 있어서, 하 측에 개구된 입구가 형성된 상기 센서부의 하우징을 상기 파이프부에 설치하는 단계, 상기 하우징의 수용공간에 소정의 에폭시를 채워 에폭시상층을 형성하는 단계, 상기 수용공간에 삽입되는 지그의 삽입부 상단에 압전소자를 장착하는 단계, 상기 압전소자가 상기 수용공간에 삽입되도록 상기 삽입부를 상기 수용공간에 삽입하고, 상기 에폭시상층을 경화시키는 단계 및 상기 지그와 상기 압전소자를 분리하고, 상기 수용공간에 에폭시를 채워 에폭시하층을 형성하고 경화시키는 단계를 포함한다.In addition, the present invention provides a method for manufacturing a continuous level measuring device, comprising: installing the housing of the sensor unit having an opening at the lower side thereof on the pipe unit, and forming an epoxy upper layer by filling a predetermined epoxy in the receiving space of the housing. The step of, mounting a piezoelectric element on the top of the inserting portion of the jig inserted into the receiving space, inserting the inserting portion into the receiving space so that the piezoelectric element is inserted into the receiving space, and curing the epoxy upper layer, and And separating the jig from the piezoelectric element, and forming and curing an epoxy underlayer by filling the receiving space with epoxy.
또한 상기 지그는, 상기 삽입부의 하부에 구비되고, 상기 삽입부보다 큰 직경을 가지는 몸체부, 상기 삽입부의 상단에서 상향 돌출 구비되되, 상기 삽입부보다 작은 직경을 가지며, 상기 압전소자의 통공에 상응하는 직경을 가지는 끼움돌부 및 상기 하우징의 상측에 형성되는 관통공에 끼움 되도록 상기 끼움돌부의 상단에서 상향 돌출되는 삽입돌부를 포함하고, 상기 몸체부는 상하 방향을 따라 내측으로 패인 수용부분을 포함할 수 있다.In addition, the jig is provided under the insertion portion, a body portion having a larger diameter than the insertion portion, and protruding upward from an upper end of the insertion portion, but having a diameter smaller than the insertion portion, corresponding to the through hole of the piezoelectric element And an insertion protrusion protruding upward from an upper end of the fitting protrusion so as to be inserted into a through hole formed on an upper side of the housing, and the body portion may include a receiving portion recessed inward in an up-down direction. have.
상기 구성 및 특징을 갖는 본 발명은 파이프부 하단에 구비되어 초음파를 발생시키고 초음파의 반사파를 감지하여 계측신호를 생성하는 센서부를 포함함으로써, 설치 및 사용이 간편하여 범용성이 우수하고, 액체의 높이(레벨)를 보다 정밀하게 계측할 수 있다는 효과를 갖는다.The present invention having the above configuration and features includes a sensor unit provided at the bottom of the pipe unit to generate ultrasonic waves and to detect the reflected waves of the ultrasonic waves to generate measurement signals, so that installation and use are easy, and thus versatility is excellent, and the height of the liquid ( Level) can be measured more precisely.
또한 본 발명은 파이프부가 액체가 유입되는 유입홈과 상측에 형성되는 공기배출공을 포함함으로써, 파이프부의 내측공간의 기압을 감소시켜 상기 내측공간으로의 액체 유입을 유도할 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of inducing liquid inflow into the inner space by reducing the air pressure in the inner space of the pipe part by including the inlet groove through which the liquid is introduced and the air discharge hole formed on the upper side.
또한 본 발명은 고정부를 포함함으로써, 설치가 간편하고 특히 센서부가 액체가 장입되지 않을 정도로 액체의 높이가 낮은 경우에도 액체의 높이를 측정할 수 있다. 또한 파이프부를 위치를 고정하여 액체의 높이를 보다 정확하게 측정할 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, since the present invention includes a fixing portion, installation is easy, and in particular, even when the height of the liquid is so low that the sensor portion is not charged with the liquid, the height of the liquid can be measured. In addition, it has the effect that the height of the liquid can be more accurately measured by fixing the position of the pipe part.
또한 본 발명은 압전소자가 설치되는 센서부의 하우징의 수용공간에 에폭시를 채우는 에폭시상층 형성 단계, 에폭시상층 경화 단계 및 밀폐 단계를 포함함으로써, 기포 발생을 억제하여 액체 높이를 보다 정확하게 측정할 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, the present invention includes an epoxy upper layer forming step, an epoxy upper layer curing step, and a sealing step of filling an epoxy in the receiving space of the housing of the sensor unit in which the piezoelectric element is installed, thereby suppressing the generation of bubbles and measuring the liquid height more accurately. Has.
또한 본 발명은 삽입돌부 및 끼움돌부를 포함하는 지그를 통해 압전소자를 하우징의 수용공간에 삽입하는 압전소자 지그 장착 단계 및 압전소자 삽입 단계와 에폭시상층을 경화시키는 에폭시상층 경화 단계를 포함함으로써, 압전소자를 하우징 내부에 보다 정밀하게 설치할 수 있다는 효과를 갖는다.In addition, the present invention includes a piezoelectric element jig mounting step of inserting a piezoelectric element into an accommodation space of a housing through a jig including an insertion protrusion and a fitting protrusion, and a piezoelectric element insertion step and an epoxy upper layer curing step of curing the epoxy upper layer. It has the effect that the device can be installed more precisely inside the housing.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 레벨 측정 장치를 도시한 도면이다.
도 2는 컨트롤러와 연결된 연속 레벨 측정 장치의 사용 상태도이다.
도 3은 튜브에 연결된 센서부의 하우징을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 하우징에서 경화되는 에폭시상층 상에 압전소자가 설치된 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 밀폐된 하우징을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 연속 레벨 측정 장치의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다.
도 7은 지그에 장착된 압전소자를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 지그에 의해 압전소자가 하우징에 삽입되는 것을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 추가 실시예를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram showing a continuous level measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a state diagram of a continuous level measuring device connected to a controller in use.
3 is a diagram illustrating a housing of a sensor unit connected to a tube.
4 is a view for explaining that a piezoelectric element is installed on an epoxy upper layer cured in a housing.
5 is a view for explaining a sealed housing.
6 is a schematic block diagram illustrating a method of manufacturing a continuous level measuring device.
7 is a diagram for explaining a piezoelectric element mounted on a jig.
8 is a view for explaining that a piezoelectric element is inserted into a housing by a jig.
9 is a view for explaining a further embodiment of the present invention.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The present invention will be described in detail in the text of the bar, implementation (態樣, aspect) (or embodiment) that can apply various changes and can have various forms. However, this is not intended to limit the present invention to a specific form of disclosure, and it should be understood that all changes, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention are included.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the present specification are only used to describe specific embodiments (sun, 態樣, aspect) (or examples), and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In the present application, terms such as ~include~ or ~consist~ are intended to designate the presence of features, numbers, steps, actions, components, parts, or a combination thereof described in the specification, but one or more other features It is to be understood that the presence or addition of elements or numbers, steps, actions, components, parts, or combinations thereof, does not preclude in advance the possibility of being added.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the present invention belongs. Terms as defined in a commonly used dictionary should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related technology, and should not be interpreted as an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in this application. Does not.
본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.The ~1~, ~2~, etc. described in the present specification will only be referred to to distinguish different constituent elements, and are not limited to the order of manufacture, and the names in the detailed description and claims of the invention It may not match.
본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결(결합)" 또는 "전기적으로 연결(결합)"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "간접적으로 연결(결합)" 또는 "간접적으로 연결(결합)"되어 있는 경우도 포함한다.Throughout the present specification, when a part is said to be "connected (coupled)" with another part, it is not only the case that "directly connected (coupled)" or "electrically connected (coupled)" It also includes the case of being "indirectly connected (coupled)" or "indirectly connected (coupled)" between elements.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 레벨 측정 장치를 도시한 도면이고, 도 2는 컨트롤러와 연결된 연속 레벨 측정 장치의 사용 상태도이다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 레벨 측정 장치는 액체의 높이(레벨)를 측정(계측)하기 위한 것으로 이하에서는 본 발명의 일 실시예에 따른 연속 레벨 측정 장치(CL)를 설명의 편의상 '본 장치'라 칭하기로 한다.1 is a diagram showing a continuous level measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a state diagram of use of a continuous level measuring apparatus connected to a controller. The continuous level measurement apparatus according to an embodiment of the present invention is for measuring (measurement) the height (level) of a liquid. Hereinafter, the continuous level measurement apparatus CL according to an embodiment of the present invention will be described as'this. It will be referred to as'device'.
본 장치(연속 레벨 측정 장치(CL))는 파이프부(1), 센서부(2) 및 고정부(3)를 포함한다.This apparatus (continuous level measuring apparatus CL) includes a
파이프부(1)는 상하 방향의 길이를 가지는 것일 수 있는데, 하단에서 둘레를 따라 간격을 두고 상측으로 패인 다수의 유입홈(11) 및, 상측에 형성되고 내측과 외측을 관통하는 공기배출공(12)을 포함한다.The
파이프부(1) 내측에 기체 및 액체가 수용 및 이동하는 내측공간이 형성된 도관(Pipe)일 수 있다. 상기한 상하 방향이란 도 1을 기준으로 상하 방향을 의미할 수 있으며, 내측은 파이프부(1)에서 상기 내측공간을 향하는 방향을 의미하고, 외측은 내측공간의 상하 방향과 평행한 중심선에서 외측 반경 방향을 의미할 수 있는데, 이하의 설명에서 동일하게 적용하기로 한다.It may be a pipe in which an inner space in which gas and liquid are accommodated and moved inside the
파이프부(1)는 하단에서 둘레를 따라 상측으로 패인 다수의 유입홈(11)을 포함하여, 후술하는 센서부(2)가 파이프부(1)에 하단에 구비되어도 상기 유입홈(11)을 통해 액체가 파이프부(1)의 상기 내측공간에 유입될 수 있다. 여기에서 둘레란 파이프부(1)를 하측에서 봤을 때 하단의 단면 둘레를 의미할 수 있다.The
공기배출공(12)은 유입홈(11)을 통해 액체가 파이프부(1)의 내측공간에 유입될 때, 파이프부(1)의 내측공간의 기체를 배출시키기 위한 것이다. 용기 등에서 액체의 높이(레벨)와 파이프부(1)의 상기 내측공간에서 액체의 높이가 동일해지도록 상기 내측공간에서 기체는 공기배출공(12)을 통해 배출될 수 있다.The
이때 유입홈(11)이 파이프부(1)의 둘레를 따라 다수 구비됨으로써 다방향에서 액체가 상기 내측공간으로 유입되도록 할 수 있다. 또한 유입홈(11)이 파이프부(1)의 하단에서 둘레를 따라 다수 구되기 때문에 이웃하는 유입홈(11) 사이에 구비되는 다리부분(11a)이 다수 구비되어 센서부(2)와의 결합력을 유지할 수 있다. 후술하는 설명에서 보다 자세히 설명하겠지만 파이프부(1)와 센서부(2)는 끼움 결합, 용접 결합 등으로 상호 결합될 수 있다.At this time, a plurality of
상술하였듯이 유입홈(11)을 통해 파이프부(1)의 상기 내측공간으로 액체가 유입된다고 하였는데, 파이프부(1)는 후술하는 센서부(2)에 의해 발생되는 초음파와 상기 초음파의 반사파를 상기 내측공간에서 가이드하는 역할을 수행할 수 있다. As described above, it was said that liquid flows into the inner space of the
마찬가지로 다리부(11a)는 액체를 상기 내측공간으로 유입 또는 배출시키는 유입홈(11)을 형성할 뿐만 아니라 상기한 파이프부(1)와 같이 상기 내측공간에서 상기 초음파와 반사파를 가이드하는 역할을 수행하여, 초음파 및 반사파의 동심도를 유지토록 하고 파장을 일정하게 유지토록 하기 때문에 본 장치가 액체의 높이를 보다 정확하게 측정할 수 있도록 한다.Likewise, the
도 3은 튜브에 연결된 센서부의 하우징을 설명하기 위한 도면이고, 도 4는 하우징에서 경화되는 에폭시상층 상에 압전소자가 설치된 것을 설명하기 위한 도면이며, 도 5는 밀폐된 하우징을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 5를 참조하면, 센서부(2)는 파이프부(1)의 하단에 구비되어 초음파를 발생시키고, 상기 초음파의 반사파를 감지하여 계측신호를 생성한다.3 is a view for explaining a housing of a sensor unit connected to a tube, FIG. 4 is a view for explaining that a piezoelectric element is installed on an epoxy upper layer cured in the housing, and FIG. 5 is a view for explaining a sealed housing . 1 to 5, the
보다 구체적으로 설명하면, 센서부(2)는 파이프부(1)의 하단에 연결(결합)되는 하우징(21)을 포함할 수 있다. 하우징(21)은 센서부(2)의 압전소자(22)가 내측 수용공간(211)에 삽입 설치되도록 하측에 개구된 입구를 포함할 수 있다. 상기 수용공간(211)은 상기 개구된 입구에 반대되는 방향의 상측면과 상측면의 테두리를 따라 하향 연장되는 측벽에 의해 형성되는 공간일 수 있다.More specifically, the
상기 하우징(21)은 예시적으로 원통 형상일 수 있으며, 수용공간(211)에 삽입 설치되는 압전소자(22)는 링 형상체일 수 있다. 압전소자(22)는 전선을 매개로 컨트롤러(CT)와 전기적으로 연결될 수 있다. 이때 상기 하우징(21)의 상측(상측면)에는 상기 압전소자(22)와 연결된 전선이 컨트롤러(CT)와 연결가능 하도록 상측으로 배출되기 위해 관통공(212)이 형성될 수 있다.The
컨트롤러(CT)는 전선을 매개로 압전소자(22)와 연결되어 압전소자(22)에 전압을 인가할 수 있는데, 압전소자(22)는 컨트롤러(CT)가 인가하는 전압에 의해 진동을 발생시키고 이러한 진동에 의해 초음파를 발생시킬 수 있다.The controller CT is connected to the
상기 초음파는 어느 하나 매질(예시적으로 액체)에서 진행하다 다른 하나의 매질(예시적으로 기체)과 상기 어느 하나의 매질과의 경계면에서 매질 간의 밀도 차이 등으로 인해 반사되어 반사파를 형성할 수 있다.The ultrasonic wave may proceed in one medium (e.g., liquid) and be reflected at the interface between the other medium (e.g., gas) and the one medium due to a difference in density, etc., to form a reflected wave. .
상기 반사파는 다시 압전소자(22)에 접촉하여 압전소자(22)를 다시금 진동케 하여 전압을 발생할 수 있고, 반사파에 의해 형성된 전압은 컨트롤러(CT)로 전송될 수 있다. 상기 계측신호는 상기 컨트롤러(CT)가 전압을 인가하여 압전소자(22)가 초음파를 발생한 시간에서 압전소자(22)가 상기 반사파를 수신하여 전압을 발생시킨 시간의 차이(이하 왕복 주행 시간)와, 산기 반사파에 의해 압전소자(22)가 발생하는 전압의 세기를 의미할 수 있다. 전압의 세기는 반사파의 속도를 의미할 수 있다.The reflected wave may contact the
상기 컨트롤러(CT)는 센서부(2)로부터 계측신호를 수신하여 반사파의 속도와 왕복 주행 시간을 통해 액체의 높이(레벨)를 연산하여 표시할 수 있다.The controller CT may receive a measurement signal from the
이와 같이, 본 발명은 파이프부(1) 하단에 구비되어 초음파를 발생시키고 초음파의 반사파를 감지하여 계측신호를 생성하는 센서부(2)를 포함함으로써, 액체의 높이(레벨)를 보다 정밀하게 계측할 수 있다는 이점이 있다.As described above, the present invention includes a
만약, 액체의 높이가 낮거나 액체가 수용되는 탱크의 부피가 커 파이프부(1)의 하단에 구비되는 센서부(2)가 액체에 장입되지 않을 경우에는, 센서부(2)가 기체에 초음파를 발생시키고, 센서부(2)는 기체와 액체의 경계면에서 반사되는 상기 초음파의 반사파를 수신하여 계측신호를 발생시킬 수 있다.If the height of the liquid is low or the volume of the tank in which the liquid is accommodated is so large that the
상기 과정은 센서부(2)가 액체에서 초음파를 발생시키는 상술한 과정과 상응하므로 보다 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Since the above process corresponds to the above-described process in which the
이와 같이, 본 발명은 액체의 높이가 낮거나 액체가 수용되는 용기의 크기가 큰 경우에도 액체의 높이를 정밀하게 측정할 수 있어 설치 및 사용이 편리하여 범용성이 우수하다는 이점이 있다.As described above, the present invention has an advantage in that the height of the liquid can be accurately measured even when the height of the liquid is low or the size of the container in which the liquid is accommodated is large, so that it is convenient to install and use, and thus has excellent versatility.
한편, 후술하는 튜브(4)는 센서부(2)의 상측면 중앙에서 상측으로 연장되도록 센서부(2)와 결합(하우징(21) 상측면의 관통공(212)과 연통되도록 결합)될 수 있다. 이때 상기 센서부(2)(하우징(21)의 상측면 및 압전소자(22)의 상측면)와 파이프부(1)의 하단(다리부(11a)의 하단)은 각각 수평 방향에 대하여 평행하고, 상기 센서부(2)의 상측면(하우징(21)의 상측면)은 상기 파이프부(1)의 하단이 삽입되어 끼워지도록 패인 끼움홈(미도시)을 포함할 수 있다. 여기에서 수평 방향은 지면에 평행한 방향으로서 도 2를 기준으로 좌측-우측 방향을 의미하는데, 이하의 설명에서 동일하게 적용하기로 한다.On the other hand, the
이러한 끼움홈(미도시)은 상기 센서부(2)의 상측면 중앙을 중심으로 하여 외측 반경 방향을 따라 형성될 수 있다. 예시적으로, 파이프부(1)는 원 기둥 형상체로 하단 단면이 원형일 수 있고, 상기 끼움홈(미도시)은 상측에서 봤을 때 센서부(1)의 상측면에서 상측면 중앙을 중심으로 하는 원형일 수 있다.Such a fitting groove (not shown) may be formed along an outer radial direction centered on the upper side of the
이와 같이, 센서부(2)는 파이프부(1)의 하단이 끼워지는 끼움홈(미도시)을 포함함으로써, 어느 높이에서도(상하 방향 중 어느 한 지점에서도) 상기 내측공간을 형성하는 파이프부(1)의 내측벽 둘레와 튜브(4) 둘레의 이격 거리가 같아질 수 있고, 파이프부(1)에서 초음파 및 반사파의 이동 경로인 내측공간의 길이 방향에 수직한 상기 수평 방향과 센서부(2)(압전소자(22)의 상측면)가 평행하도록 유지(센서부(2)가 파이프부(1)에 대하여 기울어짐을 방지)할 수 있기 때문에 액체의 높이를 보다 정확하고 정밀하게 측정할 수 있다는 이점이 있다.In this way, the
도 1 및 도 2를 참조하면, 고정부(3)는 파이프부(1)의 상측에서 외측으로 돌출 구비되고, 외주에 나사산이 형성된다. 고정부(3)는 예시적으로 액체가 수용되는 용기의 상측에 구비되는 고정부재(미도시)와 탈착 가능하게 결합될 수 있는데, 예를 들어 고정부(3)의 외주에는 수나사산이 형성되고, 상기 고정부재(미도시)는 고정부(3)가 관통 삽입되고 내주에 암나사산이 형성되어 고정부(3)와 고정부재(미도시)는 나사산 결합될 수 있다.1 and 2, the fixing
이와 같이, 본 장치는 고정부(3)를 포함함으로써, 센서부(2)가 연결되는 파이프부(1)의 위치를 고정하여 액체의 높이를 보다 정확하고 정밀하게 측정할 수 있다. 또한 고정부(3)에 의해 본 장치가 고정된 상태에서 액체가 수용되는 용기에서의 센서부(2)의 기준 높이를 설정(캘리브레이션)할 수 있다는 이점이 있다. 즉, 컨트롤러(CT)는 상기 기준 높이를 참고하여 계측신호를 수신한 후에 액체의 높이를 연산하여 표시할 수 있다.As described above, since the present apparatus includes the fixing
파이프부(1)가 관통 삽입되는 상기 용기의 구멍이 고정부(3)의 외경보다 작을 경우 고정부(3)는 파이프부(1)의 외주에서 외측으로 돌출 구비되기 때문에, 용기가 고정부재(미도시)를 구비하고 있지 않아도, 고정부(3)가 용기의 상단에 고정될 수 있음은 물론이다.When the hole of the container through which the
한편, 도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 장치는 파이프부(1)의 내측공간에 삽입되어 수용되는 튜브(4)를 포함할 수 있다. 상기 튜브(4)는 상기 압전소자(22)와 연결되는 전선의 일부를 내측에 수용하는 것으로, 압전소자(22)에 연결된 전선이 컨트롤러(CT)와 연결되도록 상측으로 유도 배출하기 위한 것이다.Meanwhile, referring to FIGS. 1 to 5, the apparatus may include a
상기 튜브(4)는 파이프부(1)와 같이 도관일 수 있으며, 튜브(4)에 하단에는 센서부(2)와 용접 등의 방식으로 결합되고, 튜브(4)는 파이프부(1)와 용접 등의 방식으로 상호 결합될 수 있다.The
한편, 이하에서는 본원의 일 실시예에 따른 연속 레벨 측정 장치의 제조방법(이하 본 방법)에 대해 설명한다. 다만, 본 방법은 상술한 본 장치의 제조방법으로서, 본 장치와 동일하거나 상응하는 기술적 특징을 포함하므로, 앞서 살핀 구성과 동일하거나 유사한 구성에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용하고, 중복되는 설명은 간략히 하거나 생략하기로 한다.Meanwhile, hereinafter, a method of manufacturing a continuous level measuring apparatus according to an embodiment of the present application (hereinafter, the present method) will be described. However, since this method is a manufacturing method of the present device described above, and includes the same or corresponding technical features as the present device, the same reference numerals are used for configurations that are the same or similar to those of the previous salpin configuration, and the overlapping description is simplified I will omit it.
도 6은 연속 레벨 측정 장치의 제조방법을 설명하기 위한 개략적인 블록도이다. 도 1 내지 도 6을 참조하면, 본 방법은 설치 단계(S1), 에폭시상층 형성 단계(S2), 압전소자 지그 장착 단계(S3), 압전소자 삽입 및 경화 단계(S4) 및 밀폐 단계(S5)를 포함한다.6 is a schematic block diagram illustrating a method of manufacturing a continuous level measuring device. 1 to 6, the method includes an installation step (S1), an epoxy upper layer formation step (S2), a piezoelectric device jig mounting step (S3), a piezoelectric device insertion and curing step (S4), and a sealing step (S5). Includes.
설치 단계(S1)는 하측에 개구되어 입구가 형성된 센서부(2)의 하우징(21)을 파이프부(1)에 설치하는 단계이다. 하우징(21)은 상측(상측면)에 압전소자(22)와 연결된 전선이 관통하는 관통공(212)이 튜브(4)의 중공과 연통되도록, 튜브(4)와 용접 등의 방식으로 상호 결합될 수 있다.The installation step (S1) is a step of installing the
이후에 튜브(4)가 파이프부(1)의 내측공간에 삽입되어 수용된 상태에서 파이프부(1)의 하단과 센서부(2) 하우징(21)의 상측(상측면)을 끼움 결합, 용접 결합 등의 방식으로 상호 결합시킬 수 있다. 파이프부(1)와 튜브(4)는 상호 용접되어 결합될 수 있다.Thereafter, the lower end of the
설치 단계(S1)에서 파이프부(1)를 고정부(3)에 관통하여 삽입 시키고, 상호 용접하여 결합시킬 수 있다. 이때 고정부(3)가 손상되지 않도록 개스킷(Gasket)을 끼울 수 있다.In the installation step (S1), the
에폭시상층 형성 단계(S2)는 상기 하우징(21)의 수용공간(211)에 소정의 에폭시를 채워 에폭시상층을 형성하는 단계이다. 에폭시상층 형성 단계(S2)에서 에폭시는 하우징(21)의 수용공간(211)이 에폭시에 의해 완전히 채워지지 않을 정도로 채울 수 있다.The epoxy upper layer forming step (S2) is a step of forming an epoxy upper layer by filling a predetermined epoxy in the receiving
도 7은 지그에 장착된 압전소자를 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 7을 참조하면, 압전소자 지그 장착 단계(S3)는 수용공간(211)에 삽입되는 지그(J)의 삽입부(J1) 상단에 압전소자(22)를 장착하는 단계이다. 삽입부(J1)의 형상 및 크기는 수용공간(211)의 형상 및 크기에 상응하도록 형성되는 것이 바람직하다.7 is a diagram for explaining a piezoelectric element mounted on a jig. 1 to 7, the piezoelectric element jig mounting step S3 is a step of mounting the
도 8은 지그에 의해 압전소자가 하우징에 삽입되는 것을 설명하기 위한 도면이다. 도 1 내지 도 8을 참조하면, 압전소자 삽입 및 경화 단계(S4)는 압전소자(22)가 수용공간(211)에 삽입되도록 삽입부(J1)를 수용공간(211)에 삽입(압전소자 삽입 단계(S41))하고, 에폭시상층을 경화(에폭시상층 경화 단계(S42))시키는 단계이다.8 is a view for explaining that a piezoelectric element is inserted into a housing by a jig. 1 to 8, in the piezoelectric element insertion and curing step (S4), the insertion portion J1 is inserted into the receiving
도 7 및 도 8을 참조하여, 지그(J)를 보다 구체적으로 설명하면, 지그(J)는 삽입부(J1)의 하부(또는 하단)에 구비되고, 상기 삽입부(J1)보다 큰 직경을 가지는 몸체부(J2)를 포함할 수 있다. Referring to FIGS. 7 and 8, when the jig J is described in more detail, the jig J is provided at the lower portion (or lower end) of the insertion portion J1, and has a larger diameter than the insertion portion J1. The branch may include a body portion (J2).
또한 지그(J)는 삽입부(J1)의 상단에서 상향 돌출 구비되되, 상기 삽입부(J1)보다 작은 직경을 가지며, 압전소자(22) 통공에 상응하는 직경을 가지는 끼움돌부(J3)를 포함할 수 있다.In addition, the jig (J) is provided with an upward protrusion from the top of the insertion portion (J1), has a diameter smaller than the insertion portion (J1), and includes a fitting protrusion (J3) having a diameter corresponding to the through hole of the
상술한 바와 같이, 압전소자(22)는 링 형상체일 수 있다고 하였는데, 내측에 상면 및 하면이 관통하는 통공이 형성될 수 있다. 끼움돌부(J3)는 압전소자(22)의 통공에 상응하도록 형성되어 끼움돌부(J3)가 압전소자(22)의 통공에 관통 삽입되고, 끼움돌부(J3)의 직경보다 큰 삽입부(J1)가 압전소자(22)를 지탱하여 압전소자(22)가 지그(J)에 장착될 수 있다. 여기에서 삽입부(J1)의 직경은 압전소자(22)의 외경에 상응하도록 형성되는 것이 바람직하다.As described above, it was said that the
압전소자 삽입 단계(S41) 및 에폭시상층 경화 단계(S42)에서 압전소자(22) 끼움돌부(J3)에 끼워진 상태로 삽입부(J1)와 에폭시상층 사이에 개재되고, 에폭시상층이 경화됨에 따라 압전소자(22)는 에폭시에 의해 하우징(21)에 고정될 수 있다.In the piezoelectric element insertion step (S41) and the epoxy upper layer curing step (S42), the
또한 지그(J)는 하우징(21)의 상측에 형성되는 관통공(212)에 끼움 되도록 상기 끼움돌부(J3)의 상단에서 상향 돌출되는 삽입돌부(J4)를 포함할 수 있다. 삽입돌부(J4)는 튜브(4)의 중공에 삽입되어 끼워질 수 있다. 삽입돌부(J4)의 직경은 관통공(212)의 직경과 튜브(4)의 중공에 상응하도록 형성될 수 있다.In addition, the jig J may include an insertion protrusion J4 protruding upward from the upper end of the fitting protrusion J3 so as to be fitted into the through
이와 같이, 본 방법에서 지그(J)는 삽입부(J1)와 끼움돌부(J3)를 포함하여 압전소자(22)를 끼워진 상태에서 지탱하기 때문에 압전소자(22)를 보다 용이하게 장착할 수 있다.As described above, in this method, since the jig J includes the insertion portion J1 and the fitting protrusion J3 and supports the
또한, 본 방법에서 지그(J)가 삽입부(J1)와 삽입돌부(J4)를 포함하기 때문에, 압전소자 삽입 및 경화 단계(S4) 지그(J)가 상하 방향을 중심축으로 기울어지는 것을 억제하여 에폭시상측의 경화 과정에서 지그(J)의 위치를 고정하여 압전소자(22)를 하우징(21)에 용이하게 설치할 수 있다. In addition, in this method, since the jig (J) includes the insertion portion (J1) and the insertion protrusion (J4), the piezoelectric element insertion and curing step (S4) suppresses the jig (J) from tilting toward the central axis in the vertical direction. Thus, the
특히 에폭시상층은 경화되기 전에 젤(gel) 상태로 지그(J)가 기울어진다면 압전소자(22)의 높이가 달라져 액체의 높이를 정확하게 측정할 수 없게 된다는 문제점이 있다. 이때 지그(J)에서 삽입돌부(J4)가 관통공(212) 및 튜브(4)의 중공에 끼워지기 때문에 겔 상태의 에폭시상측이 경화되기 까지 압전소자(22)를 보다 안정적으로 배치할 수 있다.In particular, there is a problem in that the height of the
또한 몸체부(J2)를 포함하는데, 본 장치의 상단과 몸체부(J2)의 하단을 지면에 평행하게 한다면, 본 장치의 상단과 몸체부(J2)의 하단을 가압하여 압전소자(22)가 둘레를 따라 높이가 일정하도록 하우징(21)에 설치할 수 있다.In addition, it includes a body part (J2). If the upper end of the device and the lower end of the body part (J2) are parallel to the ground, the
한편, 몸체부(J2)는 상하 방향을 따라 내측으로 패인 수용부분(J21)을 포함할 수 있다. 여기에서 내측은 본 장치에서 내측과 같이 상하 방향과 평행한 중심선을 향하는 측이다. 상술한 바와 같이 압전소자(22)는 전선이 결합되는데, 몸체부(J2)가 수용부분(J21)을 포함함으로써, 압전소자 지그 장착 단계(S3) 및 압전소자 삽입 및 경화 단계(S4)에서 압전소자(22)와 결합된 전선이 수용부분(J21)에 삽입 및 수용시켜 전선을 보다 용이하게 관리할 수 있다.On the other hand, the body portion (J2) may include a receiving portion (J21) recessed inward in the vertical direction. Here, the inner side is the side facing the center line parallel to the vertical direction like the inner side of the device. As described above, the
도 1 내지 도 8을 참조하면, 밀폐 단계(S5)는 지그(J)와 압전소자(22)를 분리(지그 제거 단계(S51))하고, 수용공간(211)에 에폭시를 채워 에폭시하층을 형성하고 경화(에폭시하층 경화 단계(S52))시키는 단계이다.1 to 8, in the sealing step (S5), the jig (J) and the
에폭시상층 경화 단계(S42) 이후에 에폭시상층이 경화되면, 에폭시상층은 하우징(21)의 수용공간(211)에 고정되는 동시에 에폭시상층 상에 배치된 압전소자(22) 또한 고정되어, 압전소자(22)는 하우징(21)의 수용공간(211)에 설치된다.When the epoxy upper layer is cured after the epoxy upper layer curing step (S42), the epoxy upper layer is fixed to the
이때 삽입돌부(J4)에 의해 형성되고, 관통공(212) 및 튜브(4)의 중공과 연통하는 구멍에 압전소자(22)에 연결된 전선을 삽입하고, 상기 전선을 관통공(212)과 튜브(4)의 중공을 통해 본 장치의 상측으로 빼내어 상기한 컨트롤러(CT)와 연결되도록 할 수 있다.At this time, the wire connected to the
밀폐 단계(S5)는 지그(J)와 압전소자(22)를 분리하고, 수용공간(211)에 에폭시를 가득 채워 에폭시하층을 형성할 수 있다. 밀폐 단계(S5)에서 에폭시를 채울 때 코르크를 함께 채울 수 있다.In the sealing step (S5), the jig J and the
밀폐 단계(S5)는 에폭시하층이 경화된 이후에 하우징(21)의 입구를 커버(23)를 통해 덮은 상태에서, 커버(23)와 하우징(21)을 용접하여 수용공간(211)을 밀폐할 수 있다.The sealing step (S5) is a state in which the entrance of the
이와 같이, 본 방법을 통해 센서부(2)의 압전소자(22)가 설치되는 하우징(21)의 수용공간(211)에 에폭시를 채워 경화시키기 때문에 기포 발생을 억제(예시적으로 수용공간(211)의 기포 발생을 억제)하여 액체의 높이를 보다 정확하고 정밀하게 측정(계측)할 수 있다는 이점이 있다.In this way, since the receiving
한편, 본 장치는 액체가 수용되는 다양한 형상 및 크기를 가지는 다양한 용기에 설치 및 설치 해제가 반복적으로 수행되는 것으로, 설치 및 설치 해제를 반복하여 수행함에 따라 용기 등에 부딪혀 스크래치 등이 발생할 우려가 있다.On the other hand, in the present apparatus, installation and uninstallation are repeatedly performed in various containers having various shapes and sizes in which liquid is accommodated, and as the installation and installation are repeatedly performed, there is a risk of hitting the container and the like and causing scratches.
따라서 본 장치의 파이프부(1)는 스크래치 등의 손상을 억제하고 내구성을 향상시키기 위해 금속재질로 형성될 수 있는데, 본 장치는 액체의 높이(레벨)를 측정(계측)하기 위한 것으로 사용 특성상 액체, 수분, 수증기 등과 항시 접촉하기 때문에 부식이 발생할 우려가 있다.Therefore, the pipe part (1) of this device can be formed of a metal material to suppress damage such as scratches and improve durability.This device is for measuring (measurement) the height (level) of the liquid. , There is a risk of corrosion because it always comes in contact with moisture, water vapor, etc.
파이프부(1)는 외면에 스크래치 등의 손상이 발생되는 경우 틈부식이 발생하여 부식이 촉진될 수 있다. 또한 파이프부(1)의 외면에 부식이 발생되는 경우 응력이 집중되어 응력부식균열이 발생할 수 있기 때문에 균열 및 파손이 촉진된다는 문제점이 있다.When damage such as scratches occurs on the outer surface of the
도 1, 도 2 및 도 9를 참조하면, 파이프부(1)는 상기 문제의 해결을 위한 수단으로서 외면에 구비되는 코팅막(G)을 포함할 수 있다. 코팅막(G)은 상기 파이프부(1)의 외면에 접하되 제1온도 범위에서 연화되는 접착층(G1), 상기 접착층(G1) 상부에 구비된 발열층(G2), 상기 발열층(G2) 상부에 구비되되 상기 제1온도 범위보다 높은 제2온도 범위에서 연화되는 중간층(G3) 및 상기 중간층(G3)의 상부에 구비되되 상기 제2온도 범위보다 높은 제3온도 이상에서 연화되는 보호층(G4)을 포함할 수 있다.1, 2 and 9, the
이러한 코팅막(G)은 보호층(G4)을 포함함으로써, 표면이 경도가 높아 내마모성이 우수하여 파이프부(1)에 스크래치 등이 발생되는 것이 억제되며, 발수성을 구비하여 파이프부(1)가 부식되는 것을 억제할 수 있다. 특히 코팅막(G)은 표면의 보호층(G4)과 달리 보다 낮은 온도인 제1온도 범위 및 제2온도 범위에서 각각 연화되는 접착층(G1)과 중간층(G3)을 포함함으로써, 코팅막(G) 표면에 구비되는 보호층(G4)의 물리, 화학적인 특성을 유지하면서도 열팽창, 굽힘 등의 외부 환경에 따른 코팅막(G)의 잔류 응력을 보다 효과적으로 제거하여 벗겨짐 등의 파손을 억제할 수 있어 사용수명을 연장할 수 있기 때문에 보다 오랜 시간 동안 파이프부(1)를 외부 환경으로부터 보호할 수 있다.This coating film (G) includes a protective layer (G4), so that the surface is high in hardness and abrasion resistance is excellent, thereby suppressing the occurrence of scratches on the pipe part (1), and having water repellency, so that the pipe part (1) is corroded. It can be suppressed from becoming. In particular, the coating film (G) includes an adhesive layer (G1) and an intermediate layer (G3) that are softened at a lower temperature in the first temperature range and the second temperature range, respectively, unlike the protective layer G4 on the surface, so that the surface of the coating film (G) While maintaining the physical and chemical properties of the protective layer (G4) provided on the surface, it is possible to more effectively remove the residual stress of the coating film (G) due to external environments such as thermal expansion and bending, thereby suppressing damage such as peeling, thereby reducing the service life. Because it can be extended, the
구체적인 실시예로, 접착층(G1)은 폴리부틸아크릴레이트(PBA, Polybutylacrylate) 및 폴리메틸메타아크릴레이트(PMMA, Polymethyl methacrylate)를 포함할 수 있다. 접착층(G1)의 두께가 두꺼울 경우 후술하는 발열층(G2)과 파이프부(1)의 외면에 접촉하는 부분의 온도 구배가 생겨 접착층(G1)에서 파이프부(1)의 외면에 접촉하는 부분의 연화가 원활히 이루어지지 않을 수 있기 때문에 두께는 0.020mm 내지 0.150mm 인 것이 바람직하다.In a specific embodiment, the adhesive layer G1 may include polybutylacrylate (PBA) and polymethyl methacrylate (PMMA). When the thickness of the adhesive layer G1 is thick, a temperature gradient between the heat-generating layer G2 and the outer surface of the
예시적으로 접착층(G1)은 폴리부틸아크릴레이트와 폴리메틸메타아크릴레이트가 열합침된 것일 수 있다. 상기 접착층(G1)의 연화 온도는 90℃ 내지 100℃로서 상기한 제1온도 범위에 해당된다.Exemplarily, the adhesive layer G1 may be formed by heat-coating polybutyl acrylate and polymethyl methacrylate. The softening temperature of the adhesive layer G1 is 90°C to 100°C, corresponding to the first temperature range.
이와 같이, 코팅막(G)에서 접착층(G1)은 제일 낮은 온도인 제1온도 범위에서 연화되므로 파이프부(1)의 외면과 접착력이 우수하여 박리가 억제된다.As described above, since the adhesive layer G1 in the coating film G is softened in the first temperature range, which is the lowest temperature, peeling is suppressed due to excellent adhesion to the outer surface of the
발열층(G2)은 상기 접착층(G1)의 상부에 구비되는 것으로, 폴리아세틸렌 및 요오드를 포함한다. 폴리아세틸렌은 공액 이중 결합 상태에서 전자가 흐르는 틈새가 없지만, 요오드와 같이 이종의 저분자를 혼입함으로써 틈새를 넓힐 수 있기 때문에 전자가 흐름으로써, 전기를 인가하는 경우 전기저항에 의해 발열되는 것이다.The heating layer G2 is provided on the adhesive layer G1 and includes polyacetylene and iodine. Polyacetylene does not have a gap through which electrons flow in the conjugated double bond state, but since the gap can be widened by incorporating heterogeneous low molecules such as iodine, electrons flow, and when electricity is applied, heat is generated by electrical resistance.
이와 같이, 발열층(G2)을 포함함으로써, 상기한 접착층(G1)과 후술하는 중간층(G3)을 연화시키기 위해 큰 전압을 인가할 필요가 없기 때문에 보다 경제적으로 코팅막(G)의 사용 수명을 연장시킬 수 있다는 이점이 있다.In this way, by including the heating layer (G2), since there is no need to apply a large voltage to soften the adhesive layer (G1) and the intermediate layer (G3) to be described later, the service life of the coating film (G) is more economically extended. There is an advantage that you can do it.
중간층(G3)은 상기 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 100 중량부 및 카르복실레이트 아크릴 공중합체 200 중량부를 포함할 수 있다. 상기한 중량비를 벗어나는 경우 접착층(G1) 및 보호층(G4)간의 접착력이 부족하게 되어 사용 중 피막박리가 일어나게 되는 문제점이 발생할 수 있다. 상기 중간층(G3)의 연화 온도는 150℃ ~ 160℃로서 상기 제2온도 범위에 해당된다.The intermediate layer G3 may include 100 parts by weight of the cellulose acetate butyrate and 200 parts by weight of the carboxylate acrylic copolymer. If the weight ratio is out of the above, the adhesive strength between the adhesive layer G1 and the protective layer G4 may be insufficient, and thus, film peeling may occur during use. The softening temperature of the intermediate layer G3 is 150° C. to 160° C., corresponding to the second temperature range.
상기 보호층(G4)은 톨루엔중의 폴리메틸페닐실록산이 50 중량부, 실리콘-함유 섬유 50 중량부, 실리콘카바이드 50 중량부, 망간옥사이드 6 중량부, 오르가노실리콘-티탄화합물 18 중량부를 포함할 수 있다.The protective layer (G4) may include 50 parts by weight of polymethylphenylsiloxane in toluene, 50 parts by weight of silicon-containing fibers, 50 parts by weight of silicon carbide, 6 parts by weight of manganese oxide, and 18 parts by weight of an organosilicon-titanium compound. have.
폴리메틸페닐실로산이 50 중량부 미만일 경우 연화 온도가 감소하여, 상기 제2온도 범위와의 차이가 적어지며 경도가 감소되고, 50 중량부를 초과할 경우 경제적이지 않다. 실리콘-함유 섬유가 50 중량부 미만일 경우 발수성이 떨어지며 50 중량부를 초과하는 경우 발수성이 향상되는 경향이 크지 않기 때문에 경제적이지 않다. 실리콘카바이드가 50 중량부 미만일 경우 내마모성이 감소되며 50 중량부를 초과할 경우 내마모성이 향상되는 경향이 크지 않아 경제적이지 않다. 오르가노실리콘-티탄화합물가 18 중량부 미만일 경우 표면 경도 및 내마모성이 감소되고 18 중량부를 초과할 경우 경화 정도가 뚜렷하지 않아 경제적이지 않다.When the amount of polymethylphenylsiloxane is less than 50 parts by weight, the softening temperature decreases, the difference from the second temperature range decreases, the hardness decreases, and when it exceeds 50 parts by weight, it is not economical. When the content of the silicone-containing fiber is less than 50 parts by weight, the water repellency is deteriorated, and when it exceeds 50 parts by weight, the water repellency is not significantly improved, so it is not economical. If silicon carbide is less than 50 parts by weight, the abrasion resistance is reduced, and if it exceeds 50 parts by weight, the abrasion resistance is not significantly improved, so it is not economical. If the organosilicon-titanium compound is less than 18 parts by weight, surface hardness and abrasion resistance are reduced, and if it exceeds 18 parts by weight, the degree of hardening is not clear, which is not economical.
이와 같은, 보호층(G4)의 연화 온도는 650℃(상기 제3온도)로서 상기 제2온도 범위보다 높은 온도인 제3온도 미만의 온도에서도 경도를 유지하여 내마모성을 유지하고, 발수성을 유지하므로 파이프부(1)를 외부 환경으로부터 효과적으로 보호할 수 있다.As such, the softening temperature of the protective layer G4 is 650° C. (the third temperature), which maintains hardness even at a temperature lower than the third temperature, which is higher than the second temperature range, to maintain abrasion resistance and water repellency. The
상술한 바와 같이, 코팅막(G)은 파이프부(1)의 외면에 구비되어, 파이프부(1)와의 열팽창 계수의 차이, 형상과 외력에 의한 굽힘 등에 의해 압축 응력, 인장 응력과 같은 잔류 응력이 발생될 수 있고, 이러한 잔류 응력 발생되는 경우, 코팅막(G)은 크레이징(crazing)이라 불리는 미세실금, 크랙, 힐록(hillock), 주름(wrinkling), 파괴 등이 발생할 수 있다.As described above, the coating film G is provided on the outer surface of the
따라서 접착층(G1) 및 중간층(G3)이 각각 제1온도 범위와 제2온도 범위에 도달하도록 발열층(G2)에 전기를 인가함으로써, 접착층(G1)과 중간층(G3) 각각에 잔류 응력을 제거하여 잔류 응력에 의한 파괴 등이 발생되는 것을 억제하는 것이다.Therefore, by applying electricity to the heating layer G2 so that the adhesive layer G1 and the intermediate layer G3 reach the first temperature range and the second temperature range, respectively, residual stress is removed in each of the adhesive layer G1 and the intermediate layer G3. Thus, it is to suppress the occurrence of fracture or the like due to residual stress.
이때 보호층(G4)이 연화되지 않도록 발열층(G2)은 제3온도 미만으로 발열되는 것이 중요하며, 따라서 접착층(G1), 중간층(G3)이 각각 제1온도 범위 및 제2온도 범위에 도달하여 연화하는 과정 중에서도 보호층(G4)은 연화되지 않아 우수한 경도, 내마모성, 발수성 등의 특성을 유지할 수 있다.At this time, it is important that the heating layer G2 generates heat below the third temperature so that the protective layer G4 does not soften, so the adhesive layer G1 and the intermediate layer G3 reach the first temperature range and the second temperature range, respectively. Thus, even during the softening process, the protective layer G4 is not softened, and thus properties such as excellent hardness, abrasion resistance, and water repellency can be maintained.
특히 발열층(G2)이 제2온도 범위에서 제1온도 범위와 인접한 온도(예시적으로 150℃)로 발열되는 경우, 중간층(G3)의 연화 정도는 접착층(G1)보다 적게 되어 중간층(G3)이 접착층(G1)과 보호층(G4)의 완충 역할을 하게 되기 때문에 접착층(G1)과 보호층(G4)의 가교 역할을 할 수 있는 것이다.In particular, when the heating layer G2 generates heat at a temperature adjacent to the first temperature range (e.g., 150°C) in the second temperature range, the softening degree of the intermediate layer G3 is less than that of the adhesive layer G1, and the intermediate layer G3 Since it serves as a buffer between the adhesive layer G1 and the protective layer G4, it can serve as a bridge between the adhesive layer G1 and the protective layer G4.
즉, 보호층(G4)의 물리, 화학적인 특성을 유지하면서 코팅막(G)의 잔류 응력을 효과적으로 분산 완화할 수 있기 때문에, 파이프부(1)를 스크래치, 부식 등의 외부 환경으로부터 지속적으로 보호할 수 있다는 이점이 있다.In other words, since the residual stress of the coating film (G) can be effectively dispersed and relaxed while maintaining the physical and chemical properties of the protective layer (G4), it is possible to continuously protect the pipe part (1) from external environments such as scratches and corrosion. There is an advantage that you can.
이상에서 첨부된 도면을 참조하여 설명한 본 발명은 통상의 기술자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The present invention described above with reference to the accompanying drawings can be variously modified and changed by a person skilled in the art, and such modifications and changes should be construed as being included in the scope of the present invention.
연속 레벨 측정 장치: CL
파이프부: 1 유입홈: 11
공기배출공: 12 센서부: 2
하우징: 21 수용공간: 211
압전소자: 22 커버: 23
소정부: 3 튜브: 4
컨트롤러: CT 지그: J
삽입부: J1 몸체부: J2
수용부분: J21 끼움돌부: J3
삽입돌부: J4Continuous level measuring device: CL
Pipe part: 1 Inlet groove: 11
Air outlet hole: 12 Sensor part: 2
Housing: 21 Accommodating space: 211
Piezoelectric element: 22 Cover: 23
Part: 3 Tube: 4
Controller: CT Jig: J
Insertion: J1 Body: J2
Receiving part: J21 Fitting protrusion: J3
Insertion protrusion: J4
Claims (4)
상기 파이프부의 하단에 구비되어 초음파를 발생시키고, 상기 초음파의 반사파를 감지하여 계측신호를 생성하는 센서부; 및
상기 파이프부의 상측에서 외측으로 돌출 구비되고, 외주에 나사산이 형성된 고정부;
를 포함하고,
상기 파이프부는 외면에 구비되는 코팅막을 포함하되, 상기 코팅막은 상기 파이프부의 외면에 접하되 제1온도 범위에서 연화되는 접착층, 상기 접착층 상부에 구비된 발열층, 상기 발열층 상부에 구비되되 상기 제1온도 범위보다 높은 제2온도 범위에서 연화되는 중간층 및 상기 중간층의 상부에 구비되되 상기 제2온도 범위보다 높은 제3온도 이상에서 연화되는 보호층을 포함하고,
상기 접착층은 폴리부틸아크릴레이트 및 폴리메틸메타아크릴레이트를 포함하되, 두께는 0.020mm 내지 0.150mm 이고,
상기 발열층은 폴리아세틸렌 및 요오드를 포함하고,
상기 중간층은 셀룰로오스 아세테이트 부틸레이트 100 중량부 및 카르복실레이트 아크릴 공중합체 200 중량부를 포함하고,
상기 보호층은 톨루엔중의 폴리메틸페닐실록산이 50 중량부, 실리콘-함유 섬유 50 중량부, 실리콘카바이드 50 중량부, 망간옥사이드 6 중량부, 오르가노실리콘-티탄화합물 18 중량부를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 레벨 측정 장치.A pipe portion including a plurality of inlet grooves recessed upward at intervals along the circumference at the lower end, and air outlet holes formed on the upper side and passing through the inner and outer sides;
A sensor unit provided at the lower end of the pipe unit to generate an ultrasonic wave and detect a reflected wave of the ultrasonic wave to generate a measurement signal; And
A fixing part protruding outwardly from the upper side of the pipe part and having a thread formed on the outer circumference thereof;
Including,
The pipe portion includes a coating film provided on an outer surface thereof, wherein the coating film contacts the outer surface of the pipe portion and is softened in a first temperature range, a heating layer provided on the adhesive layer, and provided on the heating layer, the first An intermediate layer softened in a second temperature range higher than a temperature range, and a protective layer provided on an upper portion of the intermediate layer and softened at a third temperature or higher than the second temperature range,
The adhesive layer includes polybutyl acrylate and polymethyl methacrylate, but has a thickness of 0.020 mm to 0.150 mm,
The heating layer includes polyacetylene and iodine,
The intermediate layer includes 100 parts by weight of cellulose acetate butyrate and 200 parts by weight of carboxylate acrylic copolymer,
The protective layer comprises 50 parts by weight of polymethylphenylsiloxane in toluene, 50 parts by weight of silicon-containing fibers, 50 parts by weight of silicon carbide, 6 parts by weight of manganese oxide, and 18 parts by weight of an organosilicon-titanium compound. Continuous level measurement device.
상기 파이프부의 하단에 구비되어 초음파를 발생시키고, 상기 초음파의 반사파를 감지하여 계측신호를 생성하는 센서부; 및
상기 파이프부의 상측에서 외측으로 돌출 구비되고, 외주에 나사산이 형성된 고정부를 포함하는 연속 레벨 측정 장치의 제조방법에 있어서,
하 측에 개구된 입구가 형성된 상기 센서부의 하우징을 상기 파이프부에 설치하는 단계;
상기 하우징의 수용공간에 소정의 에폭시를 채워 에폭시상층을 형성하는 단계;
상기 수용공간에 삽입되는 지그의 삽입부 상단에 압전소자를 장착하는 단계;
상기 압전소자가 상기 수용공간에 삽입되도록 상기 삽입부를 상기 수용공간에 삽입하고, 상기 에폭시상층을 경화시키는 단계; 및
상기 지그와 상기 압전소자를 분리하고, 상기 수용공간에 에폭시를 채워 에폭시하층을 형성하고 경화시키는 단계;
를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 레벨 측정 장치의 제조방법.A pipe portion including a plurality of inlet grooves recessed upward at intervals along the circumference at the lower end, and air outlet holes formed on the upper side and passing through the inner and outer sides;
A sensor unit provided at the lower end of the pipe unit to generate an ultrasonic wave and detect a reflected wave of the ultrasonic wave to generate a measurement signal; And
In the manufacturing method of the continuous level measuring apparatus comprising a fixing portion provided to protrude outward from the upper side of the pipe portion, the outer periphery threaded,
Installing the housing of the sensor unit with an inlet open at the lower side of the pipe unit;
Forming an epoxy upper layer by filling a predetermined epoxy in the receiving space of the housing;
Mounting a piezoelectric element on an upper end of the insertion portion of the jig inserted into the accommodation space;
Inserting the insertion part into the receiving space so that the piezoelectric element is inserted into the receiving space, and curing the epoxy upper layer; And
Separating the jig from the piezoelectric element and filling the receiving space with epoxy to form an epoxy underlayer and curing;
Method for manufacturing a continuous level measuring device comprising a.
상기 지그는,
상기 삽입부의 하부에 구비되고, 상기 삽입부보다 큰 직경을 가지는 몸체부;
상기 삽입부의 상단에서 상향 돌출 구비되되, 상기 삽입부보다 작은 직경을 가지며, 상기 압전소자의 통공에 상응하는 직경을 가지는 끼움돌부; 및
상기 하우징의 상측에 형성되는 관통공에 끼움 되도록 상기 끼움돌부의 상단에서 상향 돌출되는 삽입돌부;
를 포함하고,
상기 몸체부는 상하 방향을 따라 내측으로 패인 수용부분을 포함하는 것을 특징으로 하는 연속 레벨 측정 장치의 제조방법.The method of claim 3,
The jig,
A body portion provided below the insertion portion and having a larger diameter than the insertion portion;
A fitting protrusion provided upwardly protruding from an upper end of the insertion portion, having a diameter smaller than that of the insertion portion, and having a diameter corresponding to the through hole of the piezoelectric element; And
An insertion protrusion protruding upward from an upper end of the fitting protrusion so as to be inserted into a through hole formed on the upper side of the housing;
Including,
The method of manufacturing a continuous level measuring device, characterized in that the body portion comprises a receiving portion recessed inward along the vertical direction.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200042840A KR102168821B1 (en) | 2020-04-08 | 2020-04-08 | Liquid level measuring device and method of manufacturing the same |
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Citations (2)
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---|---|---|---|---|
US7421895B1 (en) * | 2005-04-21 | 2008-09-09 | Caldwell Joseph W | Fluid level measuring system |
KR20160024190A (en) * | 2014-08-25 | 2016-03-04 | 주식회사 코아비스 | Apparatus for sensing fuel level |
-
2020
- 2020-04-08 KR KR1020200042840A patent/KR102168821B1/en active IP Right Grant
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