KR102171789B1 - Fluid level detection device and fluid flowing detection system for horizontal pipe - Google Patents

Fluid level detection device and fluid flowing detection system for horizontal pipe Download PDF

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Abstract

수평 배관 내부로 형성되는 유체 경로에서 유체의 수위를 검출하기 위한 수위 검출 장치는, 상기 유체 경로 중 임의의 위치에서 상기 유체 경로의 내면에 설치되어 유체에 접촉 가능하도록 형성되는 양전극과 음전극을 포함하고, 상기 양전극과 상기 음전극에 전원을 연결하여 상기 양전극과 상기 음전극의 사이에서 단선되는 전기 회로를 구성하고, 상기 양전극 및 상기 음전극과 상기 유체의 접촉 여부에 따른 상기 전기 회로의 저항 값을 이용해 유체의 수위를 검출한다.A water level detection device for detecting a level of a fluid in a fluid path formed inside a horizontal pipe includes a positive electrode and a negative electrode installed on an inner surface of the fluid path at an arbitrary position among the fluid paths and formed to be in contact with the fluid, , By connecting a power source to the positive electrode and the negative electrode to form an electric circuit that is disconnected between the positive electrode and the negative electrode, and using a resistance value of the electric circuit according to whether the positive electrode and the negative electrode are in contact with the fluid. Detect the water level.

Description

수평 배관의 수위 검출 장치 및 유체 흐름 검출 시스템{Fluid level detection device and fluid flowing detection system for horizontal pipe} Water level detection device and fluid flowing detection system for horizontal pipe

본 발명은 수평 배관의 수위 검출 장치 및 유체 흐름 검출 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 지면에 대해 수평으로 연장되는 수평 배관의 내부로 형성되는 유체 경로에서 유체의 수위를 검출하기 위한 수위 검출 장치 및 이를 이용하여 수평 배관의 유체 경로의 막힘 여부 등을 확인할 수 있는 유체 흐름 검출 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a water level detection device and a fluid flow detection system of a horizontal pipe, and more particularly, a water level detection device for detecting the level of a fluid in a fluid path formed inside a horizontal pipe extending horizontally to the ground, and It relates to a fluid flow detection system capable of checking whether a fluid path of a horizontal pipe is blocked using this.

기름이나 산업용수와 같은 유체를 장거리 운송하는 산업 배관이나 도시에서 상하수와 같은 유체를 운송하는 생활 배관 등은 일반적으로 지면에 대해 수평으로 연장되는 수평 배관으로 구성된다. Industrial pipes that transport fluids such as oil or industrial water over long distances, or living pipes that transport fluids such as water and sewage in cities are generally composed of horizontal pipes extending horizontally to the ground.

이러한 수평 배관 내에서 운송하는 유체의 흐름을 정확히 파악하여 동절기 유체의 결빙이나 오물 등에 의한 배관 막힘 현상을 방지함으로써 관련 시설의 유지 관리를 원활히 할 필요가 있다. It is necessary to smoothly maintain and manage related facilities by accurately grasping the flow of fluids transported in such horizontal pipes to prevent pipe clogging caused by freezing of fluids or dirt in winter.

수평 배관의 유체의 흐름을 파악하고 제어하기 위해서는 수평 배관의 유체 경로의 유체의 수위를 검출할 필요가 있다. In order to grasp and control the flow of fluid in the horizontal pipe, it is necessary to detect the level of the fluid in the fluid path of the horizontal pipe.

종래의 수위 검출 장치는 대부분 정수조나 탱크와 같이 유체가 고여 있는 용기에서 유체의 수위를 측정하기 위한 것이다(특허문헌 1). Most of the conventional water level detection devices are for measuring the level of fluid in a container in which fluid is accumulated, such as a water purification tank or a tank (Patent Document 1).

특허문헌 1에 따르면, 탱크 중간에 수직으로 삽입되는 전극봉을 이용하여 수위를 검출하고 있다. 이와 같은 전극봉은 탱크와 같이 유체가 고여 있는 경우 적절히 이용될 수 있으나, 유체가 수평으로 빠른 속도로 유동하는 수평 배관에서는 전극봉이 유체와 간섭을 일으켜 파손되거나 흐름을 방해할 수 있어 채용이 어렵다는 문제가 있다. According to Patent Document 1, the water level is detected using an electrode vertically inserted in the middle of the tank. Such an electrode can be appropriately used when fluid is collected, such as a tank, but in a horizontal pipe in which fluid flows horizontally at a high speed, the electrode may interfere with the fluid and break or interfere with the flow, making it difficult to employ. have.

이러한 전극봉 형태 외에 유체의 부력을 이용한 플로우트식이나 초음파식의 수위 검출 장치가 있으나, 이러한 형태 모두 유체가 고여 저장되는 탱크에 적합한 구조이고 설치가 어렵다. In addition to the electrode type, there are float-type or ultrasonic-type water level detection devices using the buoyancy of the fluid, but both of these types have a structure suitable for a tank in which fluid is stored and stored, and installation is difficult.

따라서, 종래에는 수평 배관을 이루는 배관 부재마다 유리 등으로 된 투명한 사이드 글라스(side glass)를 설치하여 수평 배관에서 유체의 수위와 흐름을 감시하고 있다. Therefore, conventionally, a transparent side glass made of glass or the like is installed for each piping member constituting a horizontal piping to monitor the level and flow of fluid in the horizontal piping.

그러나, 사이드 글라스는 유체가 오염되면 오염물에 의해 탁색 또는 변색되어 장기간 사용이 어렵고, 수평 배관이 지하에 매설되는 경우 활용이 쉽지 않다는 문제점이 있다. 또한, 배관 부재에 사이드 글라스를 형성함으로써, 단가가 증가하고, 배관 부재의 강성이 약해질 수 있다. However, when the fluid is contaminated, the side glass has a problem that it is difficult to use for a long period of time due to turbidity or discoloration by contaminants, and it is not easy to use when a horizontal pipe is buried underground. Further, by forming the side glass on the piping member, the unit cost may increase, and the rigidity of the piping member may be weakened.

일본 공개특허 특개평9-133567호Japanese Patent Application Laid-Open No. Hei 9-133567

본 발명은 상술한 종래기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 수평 배관을 흐르는 유체에 저항하지 않아 내구성이 우수하고, 설치가 용이하며, 작동이 간편한 수평 배관에 적합한 수위 검출 장치 및 유체 흐름 검출 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention is to solve the problems of the prior art described above, excellent durability, easy to install, and easy to operate because it does not resist the fluid flowing through the horizontal pipe, a water level detection device and a fluid flow detection system suitable for a horizontal pipe. It aims to provide.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 측면에 따르면, 수평 배관 내부로 형성되는 유체 경로에서 유체의 수위를 검출하기 위한 수위 검출 장치로서, 상기 유체 경로 중 임의의 위치에서 상기 유체 경로의 내면에 설치되어 유체에 접촉 가능하도록 형성되는 양전극과 음전극을 포함하고, 상기 양전극과 상기 음전극에 전원을 연결하여 상기 양전극과 상기 음전극의 사이에서 단선되는 전기 회로를 구성하고, 상기 양전극 및 상기 음전극과 상기 유체의 접촉 여부에 따른 상기 전기 회로의 저항 값을 이용해 유체의 수위를 검출하는 수위 검출 장치가 제공된다. In order to achieve the above object, according to an aspect of the present invention, as a water level detection device for detecting the level of the fluid in a fluid path formed inside a horizontal pipe, the inner surface of the fluid path at an arbitrary position of the fluid path The positive electrode and the negative electrode are installed and formed to be in contact with a fluid, and a power supply is connected to the positive electrode and the negative electrode to form an electric circuit that is disconnected between the positive electrode and the negative electrode, and the positive electrode and the negative electrode and the fluid A water level detection device is provided for detecting the level of a fluid by using a resistance value of the electric circuit according to whether or not it is in contact.

일 실시예에 따르면, 수위 검출 장치는, 복수의 양전극과 복수의 음전극을 포함하고, 상기 복수의 양전극은 서로 다른 높이에 위치하도록 상기 내면의 둘레 방향을 따라 설치되고, 상기 복수의 음전극은 서로 다른 높이에 위치하도록 상기 내면의 둘레 방향을 따라 설치된다. According to an embodiment, the water level detection device includes a plurality of positive electrodes and a plurality of negative electrodes, the plurality of positive electrodes are installed along the circumferential direction of the inner surface to be positioned at different heights, and the plurality of negative electrodes are different from each other. It is installed along the circumferential direction of the inner surface to be positioned at a height.

일 실시예에 따르면, 수위 검출 장치에서 양전극과 음전극이 각각 하나씩 짝을 이루어 동일한 높이에서 서로 마주하도록 상기 내면에 설치된다. According to an embodiment, in the water level detection device, a positive electrode and a negative electrode are formed in pairs, respectively, and installed on the inner surface to face each other at the same height.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양전극은 도선에 의해 서로 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 음전극은 다른 도선에 의해 서로 전기적으로 연결되며, 상기 전기 회로의 저항 값을 이용해 상기 유체의 수위를 상기 양전극과 상기 음전극의 높이에 대응하여 나타낸다. According to an embodiment, the plurality of positive electrodes are electrically connected to each other by a conductive line, the plurality of negative electrodes are electrically connected to each other by different conductive lines, and the level of the fluid is determined using a resistance value of the electric circuit. And corresponding to the height of the negative electrode.

일 실시예에 따르면, 상기 복수의 양전극은 복수의 도선에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 음전극은 복수의 도선에 각각 전기적으로 연결되며, 동일한 높이에서 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 양전극과 음전극이 각각 하나의 단선된 전기 회로를 구성하고, 각각의 전기 회로의 저항 값을 이용해 상기 유체의 수위를 상기 양전극과 상기 음전극의 높이에 대응하여 나타낸다. According to an embodiment, the plurality of positive electrodes are each electrically connected to a plurality of conducting wires, and the plurality of negative electrodes are each electrically connected to a plurality of conducting wires, and a pair of positive and negative electrodes installed facing each other at the same height Each of these electric circuits constitutes a single disconnected electric circuit, and the level of the fluid is indicated in correspondence with the heights of the positive electrode and the negative electrode using the resistance value of each electric circuit.

일 실시예에 따르면, 수위 검출 장치는, 길게 연장되는 양전극과, 길게 연장되는 음전극을 포함하고, 상기 양전극과 상기 음전극은 그 길이 방향이 상기 내면의 둘레 방향으로 연장되도록 설치되고, 상기 유체의 수위에 따른 상기 전기 회로의 저항 값의 변화를 이용해 상기 유체의 수위를 실시간으로 수치화한다. According to an embodiment, the water level detection device includes a positive electrode that extends long and a negative electrode that extends long, and the positive electrode and the negative electrode are installed so that a longitudinal direction thereof extends in a circumferential direction of the inner surface, and the level of the fluid The level of the fluid is quantified in real time using the change in the resistance value of the electric circuit according to.

일 실시예에 따르면, 절연성 및 가요성을 가지는 필름 부재가 상기 내면을 따라 부착되고, 상기 양전극과 상기 음전극은 상기 유체와 접촉 가능하게 노출되도록 상기 필름 부재에 설치된다. According to an embodiment, a film member having insulation and flexibility is attached along the inner surface, and the positive electrode and the negative electrode are installed on the film member so as to be exposed to contact the fluid.

일 실시예에 따르면, 상기 양전극과 상기 음전극 각각에 연결되는 도선은 상기 필름 부재에 내부에 매설된다. According to an embodiment, a conducting wire connected to each of the positive electrode and the negative electrode is buried in the film member.

일 실시예에 따르면, 상기 수평 배관은 복수의 배관 부재가 연결되어 형성되고, 상기 수위 검출 장치는, 두 배관 부재의 이음부에 설치되는 몸체와, 상기 몸체의 중앙에 형성되는 통공을 포함하고, 상기 통공은 상기 배관 부재와 유체 연통되어 상기 유체 경로의 일부를 형성하고, 상기 양전극과 음전극은 상기 통공의 내면에 설치된다. According to an embodiment, the horizontal pipe is formed by connecting a plurality of pipe members, and the water level detection device includes a body installed at a joint portion of the two pipe members, and a through hole formed in the center of the body, The through hole is in fluid communication with the piping member to form a part of the fluid path, and the positive electrode and the negative electrode are installed on the inner surface of the through hole.

본 발명의 다른 측면에 따르면, 수평 배관 내부의 유체 경로를 흐르는 유체의 흐름을 검출하기 위한 유체 흐름 검출 시스템으로서, 상기 유체 경로 중 복수의 위치에 상기 수위 검출 장치가 각각 설치되고, 복수의 위치에 설치된 각각의 수위 검출 장치에서 검출되는 유체의 수위의 차이를 비교하여, 각각의 수위 검출 장치 사이의 유체 경로의 막힘 여부를 검출하는 유체 흐름 검출 시스템이 제공된다. According to another aspect of the present invention, a fluid flow detection system for detecting a flow of a fluid flowing through a fluid path inside a horizontal pipe, wherein the water level detection device is installed at a plurality of locations among the fluid paths, A fluid flow detection system is provided that compares the difference in the level of the fluid detected in each of the installed level detection devices, and detects whether a fluid path between the respective level detection devices is blocked.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수위 검출 장치를 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 도 1의 수위 검출 장치가 설치된 수평 배관의 개략적인 단면도이다.
도 3은 수위 검출 장치에 형성되는 전극 및 도선 배치의 변형예를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 흐름 검출 시스템을 개략적으로 도시한 것이다. 1 schematically illustrates a water level detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic cross-sectional view of a horizontal pipe in which the water level detection device of FIG. 1 is installed.
3 is a diagram showing a modified example of the arrangement of electrodes and conductors formed in the water level detection device.
Figure 4 schematically shows a fluid flow detection system according to an embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용은 제한되지 않는다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. The present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, but this is described as an embodiment, by which the technical idea of the present invention and its core configuration and operation are not limited.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 수위 검출 장치(100)를 개략적으로 도시한 것이다. 1 schematically shows a water level detection apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

수위 검출 장치(100)는 원형의 판 형태인 몸체(110)와, 몸체(110)의 중앙에서 몸체(110)를 전후 방향으로 관통 형성되는 원형의 통공(120)을 포함한다. The water level detection device 100 includes a body 110 in the form of a circular plate, and a circular through hole 120 formed through the body 110 in the front-rear direction at the center of the body 110.

통공(120)의 내면(121)에는 내면(121)의 둘레 방향을 따라 복수의 양전극(130)과 음전극(140)이 설치된다. 양전극(130)과 음전극(140)은 예를 들어 금속판과 같은 도체이다. A plurality of positive electrodes 130 and negative electrodes 140 are installed on the inner surface 121 of the through hole 120 along the circumferential direction of the inner surface 121. The positive electrode 130 and the negative electrode 140 are conductors such as, for example, a metal plate.

본 실시예에 따르면, 5개의 양전극(131 내지 135)과 5개의 음전극(141 내지 145)이 각각 몸체(110)의 상하 방향으로 서로 다른 높이에 위치하도록 통공(120)의 내면(121)의 둘레 방향을 따라 설치된다. According to this embodiment, the circumference of the inner surface 121 of the through hole 120 so that the five positive electrodes 131 to 135 and the five negative electrodes 141 to 145 are positioned at different heights in the vertical direction of the body 110, respectively. It is installed along the direction.

본 실시예에 따르면, 5개의 양전극(131 내지 135)과 5개의 음전극(141 내지 145)이 각각 하나씩 짝을 이루어 동일한 높이에서 서로 마주하도록 내면(121)에 설치된다. According to the present embodiment, five positive electrodes 131 to 135 and five negative electrodes 141 to 145 are formed in pairs, respectively, and installed on the inner surface 121 to face each other at the same height.

양전극(130)과 음전극(140)이 내면(121)에 서로 마주하도록 설치된다는 것은, 몸체(110)를 수직으로 가르는 수직선을 기준으로 좌우에 위치하는 내면(121)의 절반면에 양전극(130)과 음전극(140)이 각각 배치되며, 통공(120)의 관통 방향으로의 위치가 실질적으로 동일하다는 것을 의미한다. That the positive electrode 130 and the negative electrode 140 are installed to face each other on the inner surface 121 means that the positive electrode 130 is located on the half surface of the inner surface 121 located on the left and right based on the vertical line dividing the body 110 vertically. It means that the and negative electrodes 140 are respectively disposed, and the positions of the through holes 120 in the through direction are substantially the same.

5개의 양전극(131 내지 135)은 제1 도선(160)에 의해 서로 전기적으로 연결되고, 5개의 음전극(141 내지 145)은 제2 도선(170)에 의해 서로 전기적으로 연결된다. The five positive electrodes 131 to 135 are electrically connected to each other by the first conductive line 160, and the five negative electrodes 141 to 145 are electrically connected to each other by the second conductive line 170.

본 실시예에 따르면, 양전극(130)과 음전극(140)은 통공(120)을 통과하는 유체와 접촉할 수 있도록 통공(120)에 노출되어 있고, 도선(160, 170)은 유체와 접촉하지 못하도록 배치되어 있다.According to the present embodiment, the positive electrode 130 and the negative electrode 140 are exposed to the through hole 120 so that they can contact the fluid passing through the through hole 120, and the conducting wires 160 and 170 are prevented from contacting the fluid. It is placed.

예를 들어, 전극(130, 140))과 도선(160, 170)을 금형 내부에 고정하고, 합성 수지 등의 절연성을 가지는 재료로 몸체(110)를 몰딩함으로써, 전극(130, 140)의 일면이 통공(120)의 중심으로 노출되고 도선(160, 170)이 몸체(110)의 내부에 매설되는 구조를 형성할 수 있다. 다르게는, 전극(130, 140)을 몸체(110)의 통공(120)의 내면(121)에 부착하고, 절연성 물질로 피복된 도선(160, 170)을 전극(130, 140)에 연결함으로써, 수위 검출 장치(100)를 형성할 수도 있다. For example, by fixing the electrodes 130 and 140 and the conductors 160 and 170 inside the mold and molding the body 110 with an insulating material such as synthetic resin, one surface of the electrodes 130 and 140 It is possible to form a structure in which the through hole 120 is exposed to the center and the conducting wires 160 and 170 are buried in the body 110. Alternatively, by attaching the electrodes 130 and 140 to the inner surface 121 of the through hole 120 of the body 110 and connecting the conductive wires 160 and 170 covered with an insulating material to the electrodes 130 and 140, A water level detection device 100 may be formed.

다만, 전자의 경우 몸체(110)를 형성하는 재료가 비절연성 물질로 한정되어 몸체(110)에 요구되는 강성 및 내구성을 만족하는 재료를 선택하는데 어려움이 있을 수 있고, 몸체(110)의 제조 방법도 제한적일 수 있다. 후자의 경우, 통공(120)을 통과하는 유체의 흐름에 의해 전극(130, 140) 및 도선(160, 170)이 파손되기 쉬워서 수위 검출 장치(100)의 내구성이 저하될 수 있다. However, in the former case, since the material forming the body 110 is limited to a non-insulating material, it may be difficult to select a material that satisfies the rigidity and durability required for the body 110, and the method of manufacturing the body 110 May also be limited. In the latter case, the electrodes 130 and 140 and the conducting wires 160 and 170 are apt to be damaged by the flow of the fluid passing through the through hole 120, so that the durability of the water level detection device 100 may be deteriorated.

따라서, 본 실시예에 따르면, 절연성 및 가요성을 가지는 얇은 필름 부재(150)를 형성하고, 필름 부재(150)에 전극(130, 140) 및 도선(160, 170)이 형성된다. 본 실시예에 따르면, 예를 들어, 전극(130, 140))과 도선(160, 170)을 금형 내부에 고정하고, 합성 수지 등의 절연성을 가지는 재료를 금형에 부어 가요성을 가지는 필름 부재(150)를 성형한다. Accordingly, according to the present embodiment, a thin film member 150 having insulation and flexibility is formed, and electrodes 130 and 140 and conductors 160 and 170 are formed on the film member 150. According to the present embodiment, for example, the electrodes 130 and 140 and the conducting wires 160 and 170 are fixed inside the mold, and an insulating material such as synthetic resin is poured into the mold to provide a flexible film member ( 150) is molded.

도 1에 도시된 바와 같이, 필름 부재(150)는 통공(120)의 내면(121)을 따라 연장되며, 필름 부재(150)의 일면이 접착제 등을 이용해 통공(120)의 내면(121)에 부착된다. 설명의 편의를 위해 도 1에서는 필름 부재(150)의 두께가 과장되어 크게 도시되어 있다는 점이 이해되어야 할 것이다. 1, the film member 150 extends along the inner surface 121 of the through hole 120, and one surface of the film member 150 is attached to the inner surface 121 of the through hole 120 using an adhesive or the like. Attached. For convenience of explanation, it should be understood that in FIG. 1, the thickness of the film member 150 is exaggerated and shown large.

양전극(130)과 음전극(140)은 필름 부재(150)에 박혀 있는 형태로 고정되어 있지만, 양전극(130)과 음전극(140)은 통공(120)을 향해 노출되어 통공(120)을 통해 흐르는 유체와 접촉할 수 있도록 되어 있다. 반면, 제1 도선(160)과 제2 도선(170)은 필름 부재(150)의 내부에 매설되어 유체와 접촉하지 않도록 위치한다. The positive electrode 130 and the negative electrode 140 are fixed in a form embedded in the film member 150, but the positive electrode 130 and the negative electrode 140 are exposed toward the through hole 120 and flow through the through hole 120. It is designed to be able to contact with. On the other hand, the first conductive wire 160 and the second conductive wire 170 are buried in the film member 150 and are positioned so as not to contact a fluid.

본 실시예에 따르면, 필름 부재(150)는 고리형을 이루는 하나에 필름에 양전극(130) 및 음전극(140)이 모두 설치된 구조이지만, 이에 한정되지 않는다. 예를 들어, 양전극(130) 및 음전극(140)이 각각 설치된 두 장의 필름을 통공(120)의 내면(121)의 절반면에 각각 부착하여도 좋다. According to the present embodiment, the film member 150 is a structure in which both the positive electrode 130 and the negative electrode 140 are installed in one annular shape, but is not limited thereto. For example, two films in which the positive electrode 130 and the negative electrode 140 are respectively installed may be attached to each half of the inner surface 121 of the through hole 120.

본 실시예에 따르면, 통공(120)의 내면(121)에 부착되는 필름 부재(150)를 통해 전극(130, 140)과 도선(160, 170)을 고정 유지하므로, 몸체(110)는 필름 부재(150)와 달리 일정한 강성 조건 등을 만족할 수 있는 재료를 선택하고 재료에 맞는 제조 방법을 선택하여 제조될 수 있다. 또한, 필름 부재(150)가 넓은 접촉 면적을 가지고 내면(121)에 고정되며, 전극(130, 140) 및 도선(160, 170)이 통공(120)을 통과하는 유체의 흐름을 간섭하지 않도록 필름 부재(150)의 안쪽에 위치하므로 수위 검출 장치(100)의 내구성 및 수명을 증가시킬 수 있다. According to this embodiment, since the electrodes 130 and 140 and the conductors 160 and 170 are fixed and maintained through the film member 150 attached to the inner surface 121 of the through hole 120, the body 110 is a film member Unlike (150), it can be manufactured by selecting a material that can satisfy certain stiffness conditions, etc., and selecting a manufacturing method suitable for the material. In addition, the film member 150 is fixed to the inner surface 121 with a large contact area, and the electrodes 130 and 140 and the conducting wires 160 and 170 do not interfere with the flow of the fluid passing through the through hole 120. Since it is located inside the member 150, the durability and life of the water level detection device 100 can be increased.

도 1에 도시된 바와 같이, 최상단에 위치하는 제1 양전극(131) 및 제1 음전극(141)으로부터 연장되는 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)의 단부는 몸체(110)의 외부로 연장된다. As shown in FIG. 1, ends of the first and second conductors 160 and 170 extending from the first positive electrode 131 and the first negative electrode 141 positioned at the top end are outside the body 110. Is extended to

몸체(110)에는 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)의 단부가 지나갈 수 있는 경로가 형성되어도 좋다. 이 경우, 상기 경로는 몸체(110)를 관통하는 관통공이거나 몸체(110)의 일면에 형성되는 홈일 수 있다. The body 110 may be provided with a path through which ends of the first and second conductors 160 and 170 can pass. In this case, the path may be a through hole penetrating the body 110 or a groove formed on one surface of the body 110.

몸체(110)의 재료에 따라 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)의 단부는 절연성 재료로 피복되어도 좋고, 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)의 단부와 몸체(110) 사이에는 수밀을 위한 구조가 형성되어도 좋다. Depending on the material of the body 110, the ends of the first conductor 160 and the second conductor 170 may be covered with an insulating material, and the ends of the first conductor 160 and the second conductor 170 and the body 110 A structure for watertightness may be formed between ).

몸체(110)의 외부로 연장된 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)의 단부에는 제어 상자(180)가 연결될 수 있다. 제어 상자(180)는 몸체(110)의 외부의 다른 위치에 설치되는 고정식 장치(도 2 참조)여도 좋고, 작업자가 휴대하여 필요에 따라 외부로 노출된 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)에 연결될 수 있는 휴대식 장치여도 좋다. The control box 180 may be connected to ends of the first and second conductors 160 and 170 extending to the outside of the body 110. The control box 180 may be a fixed device (see FIG. 2) installed at another location outside the body 110, and the first conductor 160 and the second conductor ( 170) may be a portable device.

제어 상자(180)는 전원으로서 예를 들어 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)에 전압을 인가할 수 있는 전압원(181)을 구비한다. 전원이 전압원(181)인 경우 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)을 흐르는 전류를 측정할 수 있는 전류계(183)가 구비된다. The control box 180 is provided with a voltage source 181 capable of applying a voltage to, for example, the first conductor 160 and the second conductor 170 as a power source. When the power source is the voltage source 181, an ammeter 183 capable of measuring the current flowing through the first conductor 160 and the second conductor 170 is provided.

제어 상자(180)는 전원으로서 예를 들어 제1 도선(160)으로 전류를 인가할 수 있는 전류원(184)을 구비할 수도 있고, 이 경우 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)에 인가되는 전압을 측정할 수 있는 전압계(182)가 구비된다. The control box 180 may be provided with a current source 184 capable of applying a current to, for example, the first conductor 160 as a power source. In this case, the first conductor 160 and the second conductor 170 A voltmeter 182 capable of measuring the applied voltage is provided.

본 실시예에 따르면, 이와 같은 제어 상자(180)의 전원이 제1 도선(160) 및 제2 도선(170)에 연결되면, 양전극(130)과 음전극(140)의 사이(최하단의 제5 양전극(135)과 제5 음전극(145)의 사이)에서 단선되는 전기 회로가 구성된다. According to this embodiment, when the power of the control box 180 is connected to the first conductor 160 and the second conductor 170, between the positive electrode 130 and the negative electrode 140 (the fifth positive electrode at the bottom (Between 135 and the fifth negative electrode 145) an electric circuit that is disconnected is formed.

본 실시예에 따르면, 제어 상자(180)는 컴퓨터(185) 및 무선 통신 모듈(186)을 포함한다. 무선 통신 모듈(186)은 반드시 구비된 필요는 없고, 제어 상자(180)는 유선 통신하도록 구성되어도 좋지만, 지하에 매설되는 장거리 수평 배관의 경우 무선 통신 모듈(186)을 이용함으로써, 유지 보수를 용이하게 할 수 있다. According to this embodiment, the control box 180 includes a computer 185 and a wireless communication module 186. The wireless communication module 186 does not necessarily have to be provided, and the control box 180 may be configured for wired communication, but in the case of a long-distance horizontal pipe buried underground, the wireless communication module 186 is used to facilitate maintenance. I can do it.

컴퓨터(185)는 무선 통신 모듈(186)를 통해 전송된 제어 지령을 통해 전원(181 또는 184)이 소정의 전원을 전기 회로에 인가하도록 한다. 또한, 컴퓨터(185)는 전원으로부터 전기 회로에 인가된 전압 또는 전류 값과 측정된 전류 또는 전압 값을 통해 전기 회로의 저항을 계산하고 나아가 수위 검출 값을 출력할 수 있다. The computer 185 causes the power source 181 or 184 to apply a predetermined power to the electric circuit through a control command transmitted through the wireless communication module 186. In addition, the computer 185 may calculate the resistance of the electric circuit through the voltage or current value applied to the electric circuit from the power source and the measured current or voltage value, and further output a water level detection value.

무선 통신 모듈(186)은 외부로부터 전송된 신호를 컴퓨터(185)로 전달하거나, 컴퓨터(185)통해 출력된 결과 값을 외부로 전송한다. The wireless communication module 186 transmits a signal transmitted from the outside to the computer 185 or transmits a result value output through the computer 185 to the outside.

상기한 구성의 수위 검출 장치(100)를 이용한 수위 검출 방법에 대해서는 뒤에서 더 자세히 설명한다. A water level detection method using the water level detection device 100 having the above configuration will be described in more detail later.

본 실시예에 따른 수위 검출 장치(100)는 수평으로 연장되는 수평 배관 내부로 형성되는 유체 경로에서 유체의 수위를 검출하는 장치이다. The water level detection device 100 according to the present embodiment is a device that detects the level of a fluid in a fluid path formed inside a horizontal pipe extending horizontally.

도 2는 수위 검출 장치(100)가 설치된 수평 배관(1)의 개략적인 단면도이다. 2 is a schematic cross-sectional view of the horizontal pipe 1 in which the water level detection device 100 is installed.

수평 배관(1)은 기름이나 물 등의 유체를 수송하기 위한 산업용 배관 또는 상하수 등의 유체를 수송하기 위한 생활용 배관일 수 있다. 수평 배관(1)은 지면을 따라 수평을 연장되며, 지상에 설치되거나 지하에 매설되어 있어도 좋다. The horizontal pipe 1 may be an industrial pipe for transporting a fluid such as oil or water, or a pipe for daily use for transporting a fluid such as water and sewage. The horizontal pipe 1 extends horizontally along the ground, and may be installed on the ground or buried underground.

수평 배관(1)은 복수의 배관 부재(10, 20)가 길게 연장되어 형성된다. 각각의 배관 부재(10, 20)의 단부에는 주몸체의 직경보다 대경인 플랜지(11, 21)가 형성된다. 각각의 플랜지(11, 21)에는 그 둘레 방향을 따라 복수의 볼트 체결공(12, 22)이 관통 형성되어 있다. 두 배관 부재(10, 20)를 일렬로 플랜지(11, 21)를 서로 맞닿게 하고, 볼트 체결공(12, 22)에 볼트(30)를 체결함으로써, 수평 배관(1)이 필요한 길이만큼 연장될 수 있다. The horizontal pipe 1 is formed by extending a plurality of pipe members 10 and 20 long. Flanges 11 and 21 having a larger diameter than the diameter of the main body are formed at the ends of each of the piping members 10 and 20. Each of the flanges 11 and 21 is formed through a plurality of bolt fastening holes 12 and 22 along the circumferential direction thereof. The horizontal pipe (1) is extended by the required length by making the two piping members (10, 20) in line with the flanges (11, 21) and fastening the bolts (30) to the bolt fastening holes (12, 22). Can be.

본 실시예에 따르면, 배관 부재(10, 20)는 직선형 구조를 가지지만, 필요에 따라서 두 배관 부재 중 하나 이상은 중간부가 굴절되어 있을 수도 있다. According to the present embodiment, the piping members 10 and 20 have a linear structure, but at least one of the two piping members may have an intermediate portion bent if necessary.

본 실시예에 따른 수위 검출 장치(1)는 몸체(110)가 두 배관 부재(10, 20)의 이음부 즉, 마주하는 플랜지(11, 21) 사이에 설치된다. In the water level detection device 1 according to this embodiment, the body 110 is installed between the joints of the two piping members 10 and 20, that is, the facing flanges 11 and 21.

본 실시예에 따르면, 수위 검출 장치(1)의 몸체(110)의 외경은 대략 플랜지(11, 21)의 외경과 실질적으로 동일하게 형성된다. According to this embodiment, the outer diameter of the body 110 of the water level detection device 1 is formed substantially the same as the outer diameter of the flanges (11, 21).

몸체(110)에는 플랜지(12, 22)의 볼트 체결공(12, 22)의 위치에 대응하도록 복수의 볼트 체결공(111)(도 1 참조)이 형성된다. The body 110 is formed with a plurality of bolt fastening holes 111 (see FIG. 1) to correspond to the positions of the bolt fastening holes 12 and 22 of the flanges 12 and 22.

두 개의 배관 부재(10, 20)를 이을 때, 배관 부재(10, 20)의 사이에 수위 검출 장치(1)의 몸체(110)를 위치시키고, 볼트 체결공에 볼트(30)를 끼워 고정함으로써, 수위 검출 장치(1)가 수평 배관(1)의 일부로서 설치된다. 이때, 플랜지(12, 22)와 몸체(110) 사이에는 누수를 방지하기 위한 수밀 패드(60)가 끼워져도 좋다. When connecting two piping members (10, 20), by placing the body 110 of the water level detection device (1) between the piping members (10, 20), by inserting the bolt (30) in the bolt fastening hole , The water level detection device 1 is installed as a part of the horizontal pipe 1. At this time, a watertight pad 60 for preventing leakage may be fitted between the flanges 12 and 22 and the body 110.

수위 검출 장치(1)의 통공(120)의 내경(정확하게는, 통공(120)의 내벽(121)에 부착된 필름 부재(150)의 내경)은 배관 부재(10, 20) 내부의 중공의 내경과 실질적으로 동일하다. The inner diameter of the through hole 120 of the water level detection device 1 (to be precise, the inner diameter of the film member 150 attached to the inner wall 121 of the through hole 120) is the inner diameter of the hollow inside the pipe members 10 and 20 Is substantially the same as

수위 검출 장치(100)의 통공(120)은 배관 부재(10, 20)의 내부의 중공과 유체 연통되어, 배관 부재(10, 20)의 내부의 중공과 함께 수평 배관(1)에서 유체가 흐르는 유체 경로(40)를 형성한다. 즉, 수위 검출 장치(100)의 통공(120)은 수평 배관(1)의 내부로 형성되는 유체 경로(40)의 일부가 된다. The through hole 120 of the water level detection device 100 is in fluid communication with the hollow inside the piping members 10 and 20 so that the fluid flows in the horizontal pipe 1 together with the hollow inside the piping members 10 and 20 A fluid path 40 is formed. That is, the through hole 120 of the water level detection device 100 becomes a part of the fluid path 40 formed inside the horizontal pipe 1.

수평 배관(1)의 유체 경로(40)를 흐르는 유체는 그 수위에 따라서 수위 검출 장치(100)의 전극(130, 140)에 접촉하게 된다. The fluid flowing through the fluid path 40 of the horizontal pipe 1 comes into contact with the electrodes 130 and 140 of the water level detection device 100 according to the level.

예를 들어, 수평 배관(1)이 하수관으로, 유체 경로(40)를 흐르는 유체에 오물 등이 섞여 있는 경우에는, 유체의 흐름 방향에서 상류측에 위치한 배관 부재(10)의 내부에는 거름판(50)이 설치되어도 좋다. 거름판(50)에 의해 유체에 섞인 덩어리들이 수위 검출 장치(100)로 최대한 흐르지 않도록 하고, 거름판(50)의 통공(51)을 통해 오물이 최대한 걸러진 유체가 수위 검출 장치(100)에 도달하도록 한다.For example, when the horizontal pipe 1 is a sewage pipe and dirt or the like is mixed with the fluid flowing through the fluid path 40, the inside of the piping member 10 located upstream in the flow direction of the fluid is a filter plate ( 50) may be installed. The filter plate 50 prevents the lumps mixed with the fluid from flowing to the water level detection device 100 as much as possible, and the fluid with which the dirt is filtered as much as possible through the through hole 51 of the filter plate 50 reaches the water level detection device 100 Do it.

다시 도 1을 참조하면, 유체 경로(40)를 흐르는 유체가 일정한 수위에 도달하면, 해당 수위 이하의 높이에 위치하는 양전극(131 내지 135)과 음전극(141 내지 145)이 유체에 접촉하게 된다. Referring back to FIG. 1, when the fluid flowing through the fluid path 40 reaches a certain level, the positive electrodes 131 to 135 and the negative electrodes 141 to 145 positioned at a height equal to or lower than the corresponding level come into contact with the fluid.

도 1에 도시된 바와 같이, 제1 수위(WL1)인 경우, 두 개의 양전극(134, 135)과 두 개의 음전극(144, 145)이 유체와 접촉하게 된다. 제1 수위(WL1) 보다 높은 제2 수위(WL2)인 경우, 세 개의 양전극(133, 134, 135)과 세 개의 음전극(143, 144, 145)이 유체와 접촉하게 된다. As shown in FIG. 1, in the case of the first water level W L1 , the two positive electrodes 134 and 135 and the two negative electrodes 144 and 145 come into contact with the fluid. When the second water level W L2 is higher than the first water level W L1 , the three positive electrodes 133, 134, 135 and the three negative electrodes 143, 144, 145 come into contact with the fluid.

본 실시예에 따르면, 제5 양전극(135)과 제5 음전극(145)은 통공(120)의 최하점과 인접하여 배치되어 실질적으로 수위가 0%인 높이에 배치되고, 제1 양전극(131)과 제1 음전극(141)은 통공(120)의 최정점과 인접하여 배치되어 실질적으로 수위가 100%인 높이에 배치된다. 이와 마찬가지로, 제2 양전극(132)과 제2 음전극(142)은 수위가 75%인 높이에, 제3 양전극(133)과 제3 음전극(143)은 수위가 50%인 높이에, 그리고 제4 양전극(134)과 제4 음전극(144)은 수위가 25%인 높이에 배치된다. According to the present embodiment, the fifth positive electrode 135 and the fifth negative electrode 145 are disposed adjacent to the lowest point of the through hole 120 and are disposed at a height of substantially 0% water level, and the first positive electrode 131 and The first negative electrode 141 is disposed adjacent to the apex of the through hole 120 and is disposed at a height where the water level is substantially 100%. Similarly, the second positive electrode 132 and the second negative electrode 142 are at a height of 75%, the third positive electrode 133 and the third negative electrode 143 are at a height of 50%, and the fourth The positive electrode 134 and the fourth negative electrode 144 are disposed at a height of 25% of the water level.

즉, 유체와 접촉한 양전극과 음전극의 높이를 특정할 수 있다면, 현재의 유체의 수위를 나타낼 수 있게 된다. That is, if the height of the positive electrode and the negative electrode in contact with the fluid can be specified, it is possible to indicate the current level of the fluid.

수위 검출 장치(100)에서 유체가 양전극과 음전극에 동시에 접촉하면, 유체에 의한 전기 흐름이 발생하여, 단선된 전기 회로가 연결된다. When the fluid contacts the positive electrode and the negative electrode at the same time in the water level detection device 100, an electric flow is generated by the fluid, and a disconnected electric circuit is connected.

즉, 유체는 일종의 전기 회로의 저항으로 작용하게 되며, 유체의 수위에 따라 유체와 접촉하는 양전극과 음전극의 수에 따라서 전기 회로의 저항 값은 달라지게 된다. That is, the fluid acts as a kind of resistance of the electric circuit, and the resistance value of the electric circuit varies according to the number of positive and negative electrodes in contact with the fluid according to the level of the fluid.

본 실시예에 따른 수위 검출 장치(100)는 양전극 및 음전극과 유체의 접촉 여부에 따른 전기 회로의 저항 값을 이용하여 유체의 수위를 검출하게 된다. The water level detection apparatus 100 according to the present embodiment detects the level of the fluid by using the resistance value of the electric circuit according to whether the positive electrode and the negative electrode are in contact with the fluid.

제어 상자(180)의 컴퓨터(185)에는 소정 값의 전원을 인가하였을 때, 유체 경로(40)를 통과하는 유체의 종류 및 유체와 접촉하는 양전극과 음전극의 수에 따른 전기 회로의 저항 값이 미리 실험 등을 통해 도출되어 저장되어 있다. When a predetermined value of power is applied to the computer 185 of the control box 180, the resistance value of the electric circuit according to the type of fluid passing through the fluid path 40 and the number of positive and negative electrodes in contact with the fluid is preset. It is derived and stored through experiments.

예를 들어, 전원으로 전류원(181)을 이용하였을 때, 전기 회로에 소정 값의 전류를 흘리면, 전압계(183)를 통해 전압이 측정되고, 컴퓨터(185)는 옴의 법칙(전압 = 전류×저항)에 따라서 전기 회로의 저항 값을 계산할 수 있다. 컴퓨터(185)는 계산된 저항 값과 이미 저장된 저항 값을 비교한다. For example, when using the current source 181 as a power source, when a predetermined value of current is passed through the electric circuit, the voltage is measured through the voltmeter 183, and the computer 185 uses Ohm's Law (voltage = current × resistance ), you can calculate the resistance value of the electrical circuit. The computer 185 compares the calculated resistance value with the previously stored resistance value.

수평 배관(1)을 흐르는 유체의 종류는 이미 알고 있으므로, 컴퓨터(185)는 저항 값 비교를 통해 유체와 접촉한 양전극과 음전극의 개수를 도출할 수 있다. Since the type of fluid flowing through the horizontal pipe 1 is already known, the computer 185 can derive the number of positive and negative electrodes in contact with the fluid through comparison of resistance values.

예를 들어, 유체와 접촉한 양전극과 음전극의 수가 4개이면, 현재 수위는 유체 경로(40)의 25% 수준이고, 유체와 접촉한 양전극과 음전극의 수가 6개이면, 현재 수위는 유체 경로(40)의 50% 수준이다. For example, if the number of positive and negative electrodes in contact with the fluid is 4, the current water level is 25% of the fluid path 40, and if the number of positive and negative electrodes in contact with the fluid is 6, the current water level is the fluid path ( It is at the level of 50% of 40).

다만, 본 명세서 및 청구범위에 기재된 "전기 회로의 저항 값을 이용"한다는 것은 전기 회로의 저항 값을 계산하고 그 값을 직접 이용한다는 것만을 의미하는 개념이 아니다. However, the term "using the resistance value of an electric circuit" described in the specification and claims does not mean that the resistance value of the electric circuit is calculated and the value is directly used.

예를 들어, 전원이 전류원(181)일 때, 컴퓨터(185)에는 소정 값의 전류를 전기 회로에 인가하였을 때, 유체 경로(40)를 통과하는 유체의 종류 및 유체와 접촉하는 양전극과 음전극의 수에 따라 출력되는 전기 회로의 전압 값이 저장되어 있어도 좋다. 이 경우, 컴퓨터(185)는 저항 값의 계산 없이 전압계(183)를 통해 측정되는 전압 값을 미리 저장된 전압 값과 비교해 유체와 접촉한 양전극과 음전극의 수를 도출할 수도 있다. For example, when the power source is the current source 181, when a predetermined value of current is applied to the computer 185, the type of fluid passing through the fluid path 40 and the positive electrode and the negative electrode in contact with the fluid. The voltage value of the electric circuit output according to the number may be stored. In this case, the computer 185 may derive the number of positive and negative electrodes in contact with the fluid by comparing the voltage value measured through the voltmeter 183 with the previously stored voltage value without calculating the resistance value.

마찬가지로, 전원이 전압원(184)일 때, 컴퓨터(185)에는 소정 값의 전류를 전기 회로에 인가하였을 때, 유체 경로(40)를 통과하는 유체의 종류 및 유체와 접촉하는 양전극과 음전극의 수에 따라 출력되는 전기 회로의 전류 값이 저장되어 있어도 좋다. 이 경우, 컴퓨터(185)는 전류계(182)를 통해 측정되는 전류 값을 미리 저장된 전류 값과 비교해 유체와 접촉한 양전극과 음전극의 수를 도출할 수도 있다. Similarly, when the power source is the voltage source 184, when a predetermined value of current is applied to the computer 185, the type of fluid passing through the fluid path 40 and the number of positive and negative electrodes in contact with the fluid Accordingly, the current value of the output electric circuit may be stored. In this case, the computer 185 may compare the current value measured through the ammeter 182 with a pre-stored current value to derive the number of positive and negative electrodes in contact with the fluid.

즉, 본 명세서 및 청구범위에 기재된 "전기 회로의 저항 값을 이용"한다는 것은 인가하는 전원에 대해 옴의 법칙을 통해 도출할 수 있는 전기 회로의 다른 요소 값(예를 들어, 전류를 인가하였을 때, 전압 및/또는 저항 값)을 이용한다는 것을 의미한다는 점이 이해되어야 할 것이다.In other words, "using the resistance value of an electric circuit" described in the specification and claims means the value of other elements of the electric circuit (for example, when a current is applied, which can be derived through Ohm's law) for the applied power source. , Voltage and/or resistance values).

본 실시예에 따르면, 전기 회로의 저항 값을 이용하여 유체의 수위를 양전극과 음전극의 높이에 대응하여 나타낸다(즉, 0, 25, 50, 75, 100%). According to the present embodiment, the level of the fluid is represented in correspondence with the height of the positive electrode and the negative electrode by using the resistance value of the electric circuit (ie, 0, 25, 50, 75, 100%).

도 1을 참조하면, 제1 수위(WL1)는 실제로는 유체 경로(40)의 25% 수준을 넘어서지만, 유체가 더 차올라 제3 양전극(133)과 제3 음전극(143)에 접촉하지 않는 수준에서는 전기 회로의 저항 값은 동일하다. 이 경우, 컴퓨터(185)는 현재 수위를 25%로 판단하고, 해당 결과 값을 무선 통신 모듈(186)을 통해 중앙 제어 장치(미도시)로 전송한다. 중앙 제어 장치는 25%의 결과 값이 전송되는 경우, 현재 수위를 25% 이상 50% 미만의 수준으로 판단할 수 있다. 제2 수위(WL2)의 경우 현재 수위를 50%로 도출하며, 50%의 결과 값의 경우, 현재 수위를 50% 이상 75% 미만으로 판단할 수 있다. 이러한 수위 검출 값은 수평 배관(1)의 유체 수위를 제어하는 자동 제어의 데이터로 이용될 수 있다. Referring to FIG. 1, the first water level W L1 actually exceeds the level of 25% of the fluid path 40, but the fluid rises so that the third positive electrode 133 and the third negative electrode 143 do not contact. At the level, the resistance value of the electrical circuit is the same. In this case, the computer 185 determines the current water level as 25%, and transmits the result value to the central control device (not shown) through the wireless communication module 186. When the result value of 25% is transmitted, the central control device may determine the current water level to be 25% or more and less than 50%. In the case of the second water level (W L2 ), the current water level is derived as 50%, and in the case of a result value of 50%, the current water level can be determined to be 50% or more and less than 75%. Such a water level detection value may be used as data for automatic control that controls the fluid level in the horizontal pipe 1.

수평 배관(1)의 경우 유체가 머물러 있지 않고, 유체 경로(40)를 통해 흐르므로, 일정한 양의 유체를 흘려 보내더라도 유체 경로(40)의 지점에 따라서 수위가 조금씩 계속 변동할 수 있다. 본 실시예에 따르면, 소정의 갭(gap) 이상으로 (예를 들어, 25%에서 50% 수준으로) 변동하는 경우에만, 수위 변화를 인지하도록 함으로써, 상시 전원을 사용하는 경우 컴퓨터(185)의 작동 부담을 방지할 수 있게 되어, 수위 검출 장치(100)의 사용 연한을 증가시킬 수 있다. In the case of the horizontal pipe 1, since the fluid does not stay and flows through the fluid path 40, the water level may continuously fluctuate little by little depending on the point of the fluid path 40 even when a certain amount of fluid is passed. According to the present embodiment, the change in the water level is recognized only when it fluctuates more than a predetermined gap (eg, from 25% to 50% level), so that the computer 185 is Since it is possible to prevent the operating burden, it is possible to increase the service life of the water level detection device 100.

수위 변화를 인지하는 갭을 줄여 정확도를 높이고자 하는 경우에는 수위 검출 장치(100)에 형성되는 전극의 수를 증가시키면 된다. In the case of increasing the accuracy by reducing the gap for recognizing the water level change, the number of electrodes formed in the water level detection device 100 may be increased.

본 실시예에 따른 수위 검출 장치(100)는 예를 들어, 유체 경로(40) 내의 유체의 수위가 의도된 수준을 만족하는지 여부를 파악하여 수평 배관(1)의 경로 중 막힘이 발생하였는지 여부 등을 확인하는데 적절히 이용될 수 있다. The water level detection apparatus 100 according to the present embodiment determines whether the level of the fluid in the fluid path 40 satisfies the intended level, and whether a blockage occurs in the path of the horizontal pipe 1, for example. Can be appropriately used to identify

다만, 이에 한정되지 않으며, 전극의 형태 등을 달리하여 정확한 수위 검출을 할 수도 있다. However, the present invention is not limited thereto, and accurate water level detection may be performed by changing the shape of the electrode.

도 3은 수위 검출 장치(1)에 이용될 수 있는 다른 형태에 따른 전극 및 도선 배치를 도시한 것이다. 도 3에서는 설명의 편의를 위해 필름 부재를 반으로 잘라 나란히 도시하고 있다. 3 shows an arrangement of electrodes and conductors according to another form that may be used in the water level detection device 1. In FIG. 3, for convenience of description, the film members are cut in half and shown side by side.

도 3(a)는 상술한 실시예의 전극 및 도선의 배치를 도시한 것이다. 즉, 복수의 양전극(131 내지 135) 및 음전극(141 내지 145)이 필름 부재(150)를 따라 간격을 가지고 배치되고, 양전극(131 내지 135)은 하나의 제1 도선(160)에 의해 전기적으로 연결되고, 음전극(141 내지 145)은 하나의 제2 도선(170)에 의해 전기적으로 연결된다. 3(a) shows the arrangement of electrodes and conductors in the above-described embodiment. That is, a plurality of positive electrodes 131 to 135 and negative electrodes 141 to 145 are disposed at intervals along the film member 150, and the positive electrodes 131 to 135 are electrically Is connected, and the negative electrodes 141 to 145 are electrically connected by one second conductive line 170.

이와 달리, 도 3(b)에 따르면, 길게 연장되는 하나의 양전극(130)과 하나의 음전극(140)이 필름 부재(150)를 따라 형성된다. 양전극(130)과 음전극(140)은 필름 부재(150)를 따라 구부러질 수 있는 가요성을 가져도 좋다. In contrast, according to FIG. 3B, one positive electrode 130 and one negative electrode 140 extending elongately are formed along the film member 150. The positive electrode 130 and the negative electrode 140 may have flexibility to be bent along the film member 150.

필름 부재(150)를 통공(120)의 내면(121)에 설치함에 따라서, 양전극(130)과 음전극(140)은 그 길이 방향이 내면(121)의 둘레 방향으로 연장되도록 설치된다. As the film member 150 is installed on the inner surface 121 of the through hole 120, the positive electrode 130 and the negative electrode 140 are installed so that the longitudinal direction thereof extends in the circumferential direction of the inner surface 121.

양전극(130)에는 하나의 제1 도선(160)이 전기적으로 연결되고, 음전극(140)에는 하나의 제2 도선(170)이 전기적으로 연결된다. 제1 도선(160)과 제2 도선(170)에 전원을 연결하면, 양전극(130)과 음전극(140)의 단부에서 단선된 전기 회로가 형성된다. One first conductor 160 is electrically connected to the positive electrode 130, and one second conductor 170 is electrically connected to the negative electrode 140. When power is connected to the first conductive line 160 and the second conductive line 170, an electric circuit disconnected from the ends of the positive electrode 130 and the negative electrode 140 is formed.

이와 같은 형태의 양전극(130)과 음전극(140)을 통공(120)의 내면(121)에 설치하는 경우, 유체 경로(40)의 수위에 따라서, 유체가 양전극(130)과 음전극(140)에 접촉하는 면적이 변화하게 된다. 이에 따라서, 전체 전기 회로의 저항 값이 변화한다. 이때, 접촉 면적과 저항 값은 비례하는 특성을 가지게 된다. 실험 등을 통해 유체 종류에 따른 전극과 유체의 접촉 면적과 전기 회로의 저항 값의 비례 상수를 결정할 수 있다. When the positive electrode 130 and the negative electrode 140 of this type are installed on the inner surface 121 of the through hole 120, the fluid is transferred to the positive electrode 130 and the negative electrode 140 according to the level of the fluid path 40. The contact area changes. Accordingly, the resistance value of the entire electric circuit changes. At this time, the contact area and the resistance value have proportional characteristics. Through experiments, it is possible to determine a proportional constant of the contact area between the electrode and the fluid according to the fluid type and the resistance value of the electric circuit.

따라서, 전기 회로에 전원을 인가하여 검출되는 전기 회로의 저항 값을 이용해 전극과 유체의 접촉 면적을 계산할 수 있다. 상술한 바와 같이, 양전극(130)과 음전극(140)은 통공(120)의 내면(121)의 둘레 방향을 따라 연장되므로, 전극과 유체의 접촉 면적을 통해 유체의 수위를 수치화하여 나타낼 수 있다. Accordingly, the contact area between the electrode and the fluid can be calculated using the resistance value of the electric circuit detected by applying power to the electric circuit. As described above, since the positive electrode 130 and the negative electrode 140 extend along the circumferential direction of the inner surface 121 of the through hole 120, the fluid level can be numerically expressed through the contact area between the electrode and the fluid.

유체의 수위가 변함에 따라서 전극과 유체의 접촉 면적도 실질적으로 실시간으로 변화하므로, 본 실시예에 따르면, 전기 회로의 저항 값의 변화를 확인하여 유체의 수위를 실시간으로 수치화하여 나타낼 수 있다.As the fluid level changes, the contact area between the electrode and the fluid substantially changes in real time, and according to the present embodiment, the change in the resistance value of the electric circuit can be checked and the fluid level can be numerically displayed in real time.

본 실시예에 따른 수위 검출 장치(1)는 유체 경로(40) 내의 수위를 정밀하게 제어하고 실시간 감시가 필요한 경우 적절하다. The water level detection device 1 according to the present embodiment is suitable when the water level in the fluid path 40 is precisely controlled and real-time monitoring is required.

도 3(c)는 다른 실시 형태에 따른 수위 검출 장치(1)의 전극 및 도선의 형태를 도시한 것이다. 3(c) shows the shape of the electrode and the conducting wire of the water level detection apparatus 1 according to another embodiment.

본 실시 형태에 따르면, 복수의 양전극(131 내지 135)과 복수의 음전극(141 내지 145)이 간격을 두고 배치된다는 점에서 도 3(a)의 실시예와 동일하지만, 각각의 전극마다 별도로 도선이 전기적으로 연결된다는 점이 다르다. According to the present embodiment, a plurality of positive electrodes 131 to 135 and a plurality of negative electrodes 141 to 145 are arranged at intervals, which is the same as the embodiment of FIG. 3(a), but a conductive wire is separately provided for each electrode. The difference is that it is electrically connected.

즉, 도 3(a) 및 도 3(b)의 경우 하나의 전기 회로가 형성되지만, 본 실시 형태에 따르면, 복수의 양전극은 복수의 도선에 각각 전기적으로 연결되고, 상기 복수의 음전극은 복수의 도선에 각각 전기적으로 연결됨으로써, 동일한 높이에서 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 양전극과 음전극(예를 들어, 제1 양전극(131)과 제1 음전극(141))이 각각 하나의 단선된 전기 회로를 구성함으로써, 복수의 전기 회로가 형성된다. That is, in the case of FIGS. 3(a) and 3(b), one electric circuit is formed, but according to this embodiment, a plurality of positive electrodes are electrically connected to a plurality of conductors, respectively, and the plurality of negative electrodes are By being electrically connected to each of the conducting wires, a pair of positive and negative electrodes (for example, the first positive electrode 131 and the first negative electrode 141) installed facing each other at the same height form a single disconnected electric circuit. By configuring, a plurality of electric circuits are formed.

즉, 도 3(a) 및 도 3(b)의 경우 하나의 전압(V)을 인가 또는 측정하지만, 도 3(c)의 실시 형태에 따르면, 5개의 전압(V1 내지 V5)을 인가 또는 측정할 수 있다. That is, in the case of FIGS. 3(a) and 3(b), one voltage (V) is applied or measured, but according to the embodiment of FIG. 3(c), five voltages (V 1 to V 5 ) are applied. Or you can measure it.

각각의 전기 회로의 저항 값을 확인하면, 유체의 수위를 양전극과 음전극의 높이로 나타낼 수 있다. 예를 들어, 제5 양전극(135)과 제5 음전극(145)에 전압(V5)을 인가하였을 때 소정 값의 전류 값이 출력되고, 제4 양전극(134)과 제4 음전극(144)에 전압(V4)을 인가하였을 때 소정 값의 전류 값이 출력되는데, 나머지 세 개의 전기 회로에서는 전압을 인가하여도 전류 값이 0으로 출력되는 경우, 현재 수위는 25% 수준임을 알 수 있다. By checking the resistance value of each electric circuit, the level of the fluid can be expressed as the height of the positive electrode and the negative electrode. For example, when a voltage V 5 is applied to the fifth positive electrode 135 and the fifth negative electrode 145, a current value of a predetermined value is output, and the fourth positive electrode 134 and the fourth negative electrode 144 are When the voltage (V 4 ) is applied, a current value of a predetermined value is output. If the current value is output as 0 even when the voltage is applied in the remaining three electric circuits, it can be seen that the current water level is at the level of 25%.

도 3(a)의 경우, 전극 간을 연결하는 도선 부분이 단선 되었을 때, 어떤 전극 사이에서 단선이 발생하였는지 알기 어렵지만, 본 실시 형태에 따르면, 단선된 도선을 특정할 수 있다. 따라서, 유지 보수 면에서 유리할 수 있다. In the case of Fig. 3(a), it is difficult to know which electrodes a disconnection occurred when the conductor portion connecting the electrodes is disconnected, but according to the present embodiment, the disconnected conductor can be specified. Therefore, it can be advantageous in terms of maintenance.

상술한 실시예에 따른 수위 검출 장치(100)를 이용하면, 수평 배관(1) 내부의 유체 경로(40)를 흐르는 유체의 흐름을 검출하기 위한 유체 흐름 검출 시스템을 형성할 수 있다. When the water level detection apparatus 100 according to the above-described embodiment is used, a fluid flow detection system for detecting a flow of a fluid flowing through the fluid path 40 inside the horizontal pipe 1 can be formed.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 유체 흐름 검출 시스템을 개략적으로 도시한 것이다. Figure 4 schematically shows a fluid flow detection system according to an embodiment of the present invention.

도 4에 도시된 바와 같이, 수평 배관(1)이 세 개 이상의 배관 부재(2, 3, 4)로 이루진다고 할 때, 두 군데의 이음부 각각에 수위 검출 장치(100)를 설치한다. As shown in FIG. 4, when the horizontal pipe 1 is made of three or more pipe members 2, 3, 4, a water level detection device 100 is installed at each of the two joints.

제1 수위 검출 장치(101)와 제2 수위 검출 장치(102)는 각각 별도의 제어 상자에 연결될 수도 있으나, 본 실시예에 따르면, 제1 수위 검출 장치(101)와 제2 수위 검출 장치(102)는 하나의 제어 상자(190)에 연결되어 전원 공급 등의 제어를 받는다. The first water level detection device 101 and the second water level detection device 102 may be connected to separate control boxes, respectively, but according to this embodiment, the first water level detection device 101 and the second water level detection device 102 ) Is connected to one control box 190 to receive control such as power supply.

중앙 제어 장치에서 수평 배관(1)의 유체 수위를 제어하기 위한 밸브(미도시)를 제어하여 유체 경로(40)의 유체(W)의 수위를 약 50% 수위로 조절하도록 제어한다고 가정한다.It is assumed that the central control device controls a valve (not shown) for controlling the fluid level of the horizontal pipe 1 to control the level of the fluid W in the fluid path 40 to about 50%.

이때, 오물이나 결빙 등에 의해 수평 배관(1)의 일 지점에서 막힘 부위(I)가 발생하면, 막힘 부위(1)의 상류 측의 수위는 비정상적으로 증가하고, 하류 측의 수위는 비정상적으로 감소하는 현상이 발생한다. At this time, if a blockage (I) occurs at one point of the horizontal pipe (1) due to dirt or freezing, the water level on the upstream side of the blockage (1) increases abnormally, and the water level on the downstream side abnormally decreases. A phenomenon occurs.

따라서, 제1 수위 검출 장치(101)에서는 예를 들어, 75% 수준의 수위(WL1)가 검출되고, 하류측에 있는 제2 수위 검출 장치(102)에서는 예를 들어, 0% 수준의 수위(WL2)가 검출된다. Therefore, in the first water level detection device 101, for example, the water level W L1 of 75% level is detected, and in the second water level detection device 102 on the downstream side, for example, the water level of 0% level (W L2 ) is detected.

제어 상자(190)에서는 위와 같이 인접한 두 개의 수위 검출 장치의 수위 검출 값을 비교하고, 두 개의 수위 검출 장치(101) 사이에 위치하는 제2 배관 부재(3)에서 막힘 부위(I)가 발생하였다고 판단하고, 이를 중앙 제어 장치로 통지할 수 있다. In the control box 190, the water level detection values of the two adjacent water level detection devices were compared as above, and a blockage part (I) occurred in the second piping member 3 positioned between the two water level detection devices 101. It can determine and notify this to the central control unit.

이와 같이, 본 실시예에 따른 수위 검출 장치(100)에 따르면, 수평 배관(1)의 유체 경로(40)의 수위를 측정 감시할 수 있을 뿐 아니라, 수평 배관(1) 내의 막힘 여부 및 막힘 부위의 위치를 쉽게 검출하여 유체 경로(40) 내에 유체가 원할하게 흐르고 있는지 여부를 실시간으로 검출할 수 있게 된다.As described above, according to the water level detection apparatus 100 according to the present embodiment, it is possible to measure and monitor the water level of the fluid path 40 of the horizontal pipe 1, as well as whether or not the horizontal pipe 1 It is possible to detect in real time whether the fluid flows smoothly in the fluid path 40 by easily detecting the position of.

본 실시예에 따르면, 수위 검출 장치(100)는 배관 부재의 이음부에 설치되는 몸체(110)를 형성하고, 몸체(110)의 통공(120)의 내면(121)을 따라 전극을 배치하여 구성되지만, 이에 한정되지 않는다. According to the present embodiment, the water level detection device 100 is configured by forming a body 110 installed at the joint of a pipe member, and disposing an electrode along the inner surface 121 of the through hole 120 of the body 110 However, it is not limited thereto.

예를 들어, 배관 부재(10)의 일 단부 부근에서 중공(유체 경로)의 내면에 전극이 구비된 필름 부재(150)를 부착하는 방식으로 수위 검출 장치(100)를 수평 배관(1)에 설치할 수도 있다. 또한, 배관 부재(10)의 일 단부 측의 중공(유체 경로)의 내면에 필름 부재 없이 각각의 전극을 직접 부착하여도 수위 검출 장치(100)를 수평 배관(1)에 설치할 수도 있다. 여기서, 전극이 설치되는 위치는 배관 부재(10)이 일단부 부근이 아니어도 좋으며, 전극은 유체 경로(40) 중 임의의 위치에서 유체 경로(40)의 내면에 설치될 수 있다. For example, the water level detection device 100 is installed on the horizontal pipe 1 by attaching the film member 150 with electrodes to the inner surface of the hollow (fluid path) near one end of the pipe member 10. May be. In addition, even if each electrode is directly attached to the inner surface of the hollow (fluid path) at one end side of the pipe member 10 without a film member, the water level detection device 100 may be installed on the horizontal pipe 1. Here, the position where the electrode is installed may not be near one end of the piping member 10, and the electrode may be installed on the inner surface of the fluid path 40 at any position among the fluid path 40.

이와 유사하게, 하나의 배관 부재(10)에서 예를 들어, 양 단부 부근 등 복수의 위치에 각각 전극이 구비된 필름 부재(150)를 부착하여 복수의 위치에 복수의 수위 검출 장치(100)를 설치함으로써, 하나의 배관 부재(100)에 대해 막힘 발생 여부 및 막힘 부위의 검출을 하는 것이 이해될 것이다. Similarly, in one pipe member 10, for example, by attaching a film member 150 having electrodes at a plurality of positions, such as near both ends, a plurality of water level detection devices 100 are installed at a plurality of positions. By installing, it will be understood that clogging has occurred with respect to one piping member 100 and that the blockage is detected.

다만, 수위 검출 장치(100)가 두 배관 부재의 이음부에 설치될 수 있도록 별도의 몸체(110)를 형성함으로써, 배관 부재에 비해 내구 연한이 짧은 전극 등의 교체를 쉽게 할 수 있다. However, by forming a separate body 110 so that the water level detection device 100 can be installed at the joint of the two piping members, it is possible to easily replace an electrode or the like having a shorter endurance than the piping member.

본 실시예에 따른 수위 검출 장치(100)은 설치 면적이 크지 않아 수평 배관에 적절히 설치 가능하고, 전극을 이용한 정밀도가 우수하다. The water level detection apparatus 100 according to the present embodiment has a small installation area, so it can be properly installed in a horizontal pipe, and has excellent precision using an electrode.

또한, 수위 검출을 위해 처리하는 데이터의 양이 많지 않아 무선 통신 등으로 제어 및 데이터 전송이 용이하므로, 자동 제어 시스템과 인터페이스 연동이 쉽게 이루어질 수 있다.In addition, since the amount of data processed for detecting the water level is not large, control and data transmission is easy through wireless communication, etc., the automatic control system and the interface can be easily linked.

Claims (10)

수평 배관 내부로 형성되는 유체 경로에서 유체의 수위를 검출하기 위한 수위 검출 장치로서,
상기 유체 경로 중 임의의 위치에서 상기 유체 경로의 내면에 설치되어 유체에 접촉 가능하도록 형성되는 복수의 양전극과 음전극을 포함하고,
상기 양전극과 상기 음전극에 전원을 연결하여 상기 양전극과 상기 음전극의 사이에서 단선되는 전기 회로를 구성하고,
상기 양전극 및 상기 음전극과 상기 유체의 접촉 여부에 따른 상기 전기 회로의 저항 값을 이용해 유체의 수위를 검출하되,
상기 복수의 양전극은 서로 다른 높이에 위치하도록 상기 내면의 둘레 방향을 따라 설치되고,
상기 복수의 음전극은 서로 다른 높이에 위치하도록 상기 내면의 둘레 방향을 따라 설치되며,
양전극과 음전극이 각각 하나씩 짝을 이루어 동일한 높이에서 서로 마주하도록 상기 내면에 설치되는 것을 특징으로 하는 수위 검출 장치.A water level detection device for detecting the level of a fluid in a fluid path formed inside a horizontal pipe,
It includes a plurality of positive and negative electrodes installed on the inner surface of the fluid path at any position among the fluid paths and formed to be in contact with the fluid,
A power supply is connected to the positive electrode and the negative electrode to form an electric circuit that is disconnected between the positive electrode and the negative electrode,
A level of fluid is detected using a resistance value of the electric circuit according to whether the positive electrode and the negative electrode are in contact with the fluid,
The plurality of positive electrodes are installed along the circumferential direction of the inner surface to be positioned at different heights,
The plurality of negative electrodes are installed along the circumferential direction of the inner surface to be positioned at different heights,
A water level detection device, characterized in that the positive electrode and the negative electrode are installed on the inner surface so as to form a pair and face each other at the same height. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 복수의 양전극은 도선에 의해 서로 전기적으로 연결되고,
상기 복수의 음전극은 다른 도선에 의해 서로 전기적으로 연결되며,
상기 전기 회로의 저항 값을 이용해 상기 유체의 수위를 상기 양전극과 상기 음전극의 높이에 대응하여 나타내는 것을 특징으로 하는 수위 검출 장치.The method of claim 1,
The plurality of positive electrodes are electrically connected to each other by a conducting wire,
The plurality of negative electrodes are electrically connected to each other by different conductors,
A water level detection device, characterized in that, using a resistance value of the electric circuit, the level of the fluid is indicated in correspondence with the heights of the positive electrode and the negative electrode. 제1항에 있어서,
상기 복수의 양전극은 복수의 도선에 각각 전기적으로 연결되고,
상기 복수의 음전극은 복수의 도선에 각각 전기적으로 연결되며,
동일한 높이에서 서로 마주하여 설치되는 한 쌍의 양전극과 음전극이 각각 하나의 단선된 전기 회로를 구성하고,
각각의 전기 회로의 저항 값을 이용해 상기 유체의 수위를 상기 양전극과 상기 음전극의 높이에 대응하여 나타내는 것을 특징으로 하는 수위 검출 장치.The method of claim 1,
The plurality of positive electrodes are each electrically connected to a plurality of conductors,
The plurality of negative electrodes are each electrically connected to a plurality of conductors,
A pair of positive electrodes and negative electrodes installed facing each other at the same height each constitute one disconnected electric circuit,
A water level detection device, characterized in that the level of the fluid is indicated in correspondence with the heights of the positive electrode and the negative electrode by using resistance values of each electric circuit. 제1항에 있어서,
길게 연장되는 양전극과, 길게 연장되는 음전극을 포함하고,
상기 양전극과 상기 음전극은 그 길이 방향이 상기 내면의 둘레 방향으로 연장되도록 설치되고,
상기 유체의 수위에 따른 상기 전기 회로의 저항 값의 변화를 이용해 상기 유체의 수위를 실시간으로 수치화하는 것을 특징으로 하는 수위 검출 장치.The method of claim 1,
It includes a positive electrode that extends long and a negative electrode that extends long,
The positive electrode and the negative electrode are installed such that a longitudinal direction thereof extends in a circumferential direction of the inner surface,
A water level detection device, characterized in that the level of the fluid is quantified in real time using a change in the resistance value of the electric circuit according to the level of the fluid. 제1항에 있어서,
절연성 및 가요성을 가지는 필름 부재가 상기 내면을 따라 부착되고,
상기 양전극과 상기 음전극은 상기 유체와 접촉 가능하게 노출되도록 상기 필름 부재에 설치되는 것을 특징으로 하는 수위 검출 장치.The method of claim 1,
A film member having insulation and flexibility is attached along the inner surface,
And the positive electrode and the negative electrode are installed on the film member to be exposed to contact the fluid. 제7항에 있어서,
상기 양전극과 상기 음전극 각각에 연결되는 도선은 상기 필름 부재에 내부에 매설되는 것을 특징으로 하는 수위 검출 장치. The method of claim 7,
The water level detection device, characterized in that the conductive wire connected to each of the positive electrode and the negative electrode is buried in the film member. 제1항에 있어서,
상기 수평 배관은 복수의 배관 부재가 연결되어 형성되고,
상기 수위 검출 장치는,
두 배관 부재의 이음부에 설치되는 몸체와,
상기 몸체의 중앙에 형성되는 통공을 포함하고,
상기 통공은 상기 배관 부재와 유체 연통되어 상기 유체 경로의 일부를 형성하고,
상기 양전극과 음전극은 상기 통공의 내면에 설치되는 것을 특징으로 하는 수위 검출 장치. The method of claim 1,
The horizontal pipe is formed by connecting a plurality of pipe members,
The water level detection device,
A body installed at the joint of the two piping members,
It includes a through hole formed in the center of the body,
The through hole is in fluid communication with the piping member to form a part of the fluid path,
The water level detection device, characterized in that the positive electrode and the negative electrode are installed on the inner surface of the through hole. 수평 배관 내부의 유체 경로를 흐르는 유체의 흐름을 검출하기 위한 유체 흐름 검출 시스템으로서,
상기 유체 경로 중 복수의 위치에 제1항 및 제4항 내지 제9항 중 어느 한 항에 따른 수위 검출 장치가 각각 설치되고,
복수의 위치에 설치된 각각의 수위 검출 장치에서 검출되는 유체의 수위의 차이를 비교하여, 각각의 수위 검출 장치 사이의 유체 경로의 막힘 여부를 검출하는 것을 특징으로 하는 유체 흐름 검출 시스템. A fluid flow detection system for detecting the flow of fluid flowing through a fluid path inside a horizontal pipe,
The water level detection device according to any one of claims 1 and 4 to 9 is installed at a plurality of positions in the fluid path, respectively,
A fluid flow detection system, characterized in that the fluid flow detection system detects whether or not a fluid path between the respective level detection devices is blocked by comparing a difference in level of the fluid detected by each level detection device installed at a plurality of locations.
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