KR102311921B1 - 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서 - Google Patents

전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR102311921B1
KR102311921B1 KR1020210051776A KR20210051776A KR102311921B1 KR 102311921 B1 KR102311921 B1 KR 102311921B1 KR 1020210051776 A KR1020210051776 A KR 1020210051776A KR 20210051776 A KR20210051776 A KR 20210051776A KR 102311921 B1 KR102311921 B1 KR 102311921B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
sensor
groundwater
sensor module
conductivity
longitudinal direction
Prior art date
Application number
KR1020210051776A
Other languages
English (en)
Inventor
이준정
Original Assignee
주식회사 인포월드
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 인포월드 filed Critical 주식회사 인포월드
Priority to KR1020210051776A priority Critical patent/KR102311921B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102311921B1 publication Critical patent/KR102311921B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/04—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance
    • G01N27/06—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating resistance of a liquid
    • G01N27/07—Construction of measuring vessels; Electrodes therefor
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01F—MEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F23/00—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
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00—Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02—Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/18—Water

Landscapes

  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Measurement Of Levels Of Liquids Or Fluent Solid Materials (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)

Abstract

본 발명은 지하수의 전도도, 수위, 온도 또는 pH 등의 정보를 획득하기 위한 각각의 센서모듈이 봉 형태를 이루게 하면서 조립식으로 구성하여 생산성과 보수성을 향상함과 동시에 센서모듈들을 포함하는 각종 전기적 구성요소를 지하수로부터 보호하고, 나아가 전극봉이 지하수와 직접 접촉을 이루는 부위에서 공기의 배출이 원활하게 이루어지도록 하여 해당부위에서 기포의 형성을 차단해 센싱 효율을 높일 수 있도록 한 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서에 관한 것으로, 본 발명의 구성은, 지하수와 접촉하여 전기적 신호를 입력하는 전극봉; 및 상기 전극봉이 분리 가능하게 조립되고, 길이방향 일측 단부로 갈수록 단면적이 좁아지도록 경사면이 형성되어 상기 경사면의 일측에 상기 전극봉이 위치하는 센서바디;를 포함하여 이루어진다.

Description

전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서{Conductivity sensor module and groundwater monitoring sensor equipped with the same}
본 발명은 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서에 관한 것으로, 구체적으로는 지하수의 전도도, 수위, 온도 또는 pH(수소이온농도) 등의 정보를 획득하기 위한 각각의 센서모듈이 봉 형태를 이루게 하면서 조립식으로 구성하여 생산성과 보수성을 향상함과 동시에 센서모듈들을 포함하는 각종 전기적 구성요소를 지하수로부터 보호하고, 나아가 전극봉이 지하수와 직접 접촉을 이루는 부위에서 공기의 배출이 원활하게 이루어지도록 하여 해당부위에서 기포의 형성을 차단해 센싱 효율을 높일 수 있도록 한 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서에 관한 것이다.
일반적으로 지하수는 강수의 일부가 지표에서 지층의 틈새로 침투하여 고이는 물로서, 지층으로부터 소정의 깊이에 위치하는 불특정한 지반과 지반 사이에 많이 수용되어 있다.
이러한 지하수의 수질은 통상적으로 맑고 깨끗하지만, 생활이 발달하고 산업이 발전하면서 점진적으로 수질이 오염되고 있고, 특히 공장지대 등의 산업지역에서는 지하수의 오염이 급속하게 진행되어 수질이 심각하게 나빠지고 있는 실정이다.
따라서, 사람들은 오염되지 않은 지하수를 찾기 위해 지하수 관정을 무분별하게 시추하게 되고, 그로 인해 지하수의 오염이 가중되고 있는 실정이며, 결과적으로 지하수를 지속적으로 관리하는 것이 절실히 요구되고 있다.
이렇게 지하수를 관리하기 위한 방법으로서, 오염이 의심되는 지역에 여러개의 지하수 관정을 선정하여 운영자가 직접 지하수를 관찰 및 관리하는 방법이 있는데, 이와 같이 지하수를 관찰 및 관리하기 위해서는 지라수의 수질 즉, 전도도나 수온이나 pH 또는 수위 등을 주기적으로 측정하여 그 상태를 충분히 파악하여야 한다.
이와 관련된 종래기술로서, 특허문헌 1에는 원통형의 몸체를 가지는 전기전도도 측정센서에 있어서, 출력전극 및 입력전극을 구비하고, 상기 출력전극 및 입력전극을 전기전도도 측정대상 유체에 접촉하여 전기전도도 측정용 신호를 획득하는 제1센서부와 상기 전기전도도 측정대상 유체의 온도를 측정하는 제2센서부를 포함하고, 상기 출력전극 및 입력전극은 상기 원통형의 몸체의 측면에 배치되어 상기 원통형의 몸체의 외부 표면과 동일한 높이를 가지는 링 형인 신호 입출력 수단을 포함하며, 상기 제2센서부는 상기 원통형 몸체의 일단에 배치된 평판 형인 신호 입력수단을 포함하고, 상기 출력전극은 서로 이력되어 배치되며, 교류신호를 출력하는 제1링형 출력전극 및 제2링형 출력전극을 포함하고 상기 입력전극은 상기 제1링형 출력전극 및 상기 제2링형 출력전극 사이에 서로 이격되어 배치되는 제1링형 입력전극 및 제2링형 입력전극을 포함하며, 출력전극과 입력전극이 몸체의 둘레부에 노출되도록 제조되는 전기전도도 측정센서 및 이를 이용한 전기전도도 측정시스템을 게시하고 있다.
그리고, 특허문헌 2에는 물속의 전기전도도를 측정하는 전기전도도 측정장치에 있어서, 전지적 신호를 생성하는 신호생성부; 상기 신호생성부가 생성한 전기적 신호를 입력받아 출력하는 출력전극; 상기 출력전극으로부터 전기적 신호를 수신하는 입력전극; 및 상기 입력전극이 수신한 전기적 신호에 기초하여 전기전도도를 결정하고, 결정된 전기전도도가 어느 범위에 속하는지 판단하며, 결정된 전기전도도가 제1범위에 속하는 것으로 판단되면 상기 전기적 신호의 크기를 제1크기로 생성하도록 상기 신호생성부를 제어하고, 결정된 전기전도도가 제2범위에 속하는 것으로 판단되면 상기 전기적 신호의 크기를 제2크기로 생성하도록 상기 신호생성부를 제어하는 제어부;를 포함하는 그래파이트를 이용한 다이나믹 전기전도도 측정장치를 게시하고 있다.
그러나, 상술한 특허문헌 1 및 2와 같은 종래의 전기전도도 측정센서 또는 측정장치는 제조가 매우 복잡하고, 수리가 어려워 입력전극과 출력전극만의 교체가 필요한 경우, 측정센서나 측정장치 전체를 교체해야 하는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허공보 제10-1766766호(2017.08.10. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0865639호(2008.10.31. 공고)
본 발명의 목적은 전극봉이 지하수와 직접 접촉을 이루는 부위에서 공기의 배출이 원활하게 이루어지도록 하여 해당부위에서 기포의 형성을 차단해 센싱 효율을 높일 수 있도록 하는 전도도센서모듈 제공함에 있다.
더불어, 지하수의 전도도, 수위, 온도 또는 pH의 정보를 획득하기 위한 각각의 센서모듈이 봉 형태를 이루게 하면서 조립식으로 구성하여 생산성과 보수성을 향상함과 동시에 센서모듈들을 포함하는 각종 전기적 구성요소를 지하수로부터 보호할 수 있도록 하는 지하수 모니터링 센서를 제공하는 것에도 목적이 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 전도도센서모듈은, 지하수와 접촉하여 전기적 신호를 입력하는 전극봉; 및 상기 전극봉이 분리 가능하게 조립되고, 길이방향 일측 단부로 갈수록 단면적이 좁아지도록 경사면이 형성되어 상기 경사면의 일측에 상기 전극봉이 위치하는 센서바디;를 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 경사면은 상기 센서바디의 길이방향 일측 단부에서 폭 방향 양측에 상호 대칭을 이루도록 형성될 수 있다.
상기 센서바디는, 상기 전극봉을 감싸는 형상을 이루도록 상기 경사면에서 길이방향 일측으로 연장된 보호커버부를 더 포함하여 이루어지고, 상기 보호커버부의 형성에 의한 상기 경사면에 대응하는 위치에서 공기가 빠져나가 기포의 형성을 차단하는 배출홀이 형성될 수 있다.
한편, 상술한 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서는, 지하수의 전도도를 측정하는 상기 전도도센서모듈, 지하수의 수위를 측정하는 수위센서모듈 및 지하수의 온도를 측정하는 온도센서모듈을 구비한 센서부와; 상기 센서부에 의해 센싱된 지하수의 정보를 처리하는 소자가 실장된 기판부와; 상기 기판부에 의해 처리된 정보를 전송하는 전송부와; 상기 전송부와 연결되어 지하수의 정보를 모니터링 본체로 전송하는 케이블;을 포함하되, 상기 센서부, 기판부, 전송부 및 케이블은 상호 분리 가능한 조립을 이룰 수 있다.
상기 센서부는, 관 형상으로 길이방향 일측 단부에 상기 센서바디가 장착되는 센서케이스와; 상기 센서바디의 길이방향 일측에서 상기 센서케이스의 일측 단부에 분리 가능한 조립을 이루는 센서캡;을 포함하여 이루어지고, 상기 센서캡은 길이방향 타측이 개방되어 내측에 상기 센서바디의 길이방향 일측 단부가 수용되고, 외주면에 공기가 배출되도록 개방된 가이드홀이 형성되며, 내주면 둘레를 따라 복수개의 지지돌기가 돌출 형성되어 상기 지지돌기의 길이방향 타측면이 상기 센서바디의 길이방향 일측면과 면접촉을 이룰 수 있다.
상기 전도도센서모듈, 수위센서모듈 및 온도센서모듈은 상기 센서케이스 내측에 삽입되어 상호 분리 가능한 연결을 이루되, 상기 센서케이스의 길이방향 일측에서 타측으로 순차적인 연결을 이룰 수 있다.
상기 센서케이스는 상기 수위센서모듈의 삽입 위치에 대응하는 외주면에 수위측정홀이 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 구성에 의하면, 센서바디의 길이방향 일측 단부에 경사면이 형성되어 전극봉이 지하수와 직접 접촉을 이루는 부위에서 공기의 배출이 원활하게 이루어지도록 하여 해당부위에서 기포의 형성을 차단해 센싱 효율을 높일 수 있게 된다.
더불어, 센서부, 기판부, 전송부 및 케이블은 상호 분리 가능한 조립을 이루게 됨과 동시에 센서케이스 내측에 순차적으로 삽입되는 지하수의 전도도, 수위, 온도 또는 pH의 정보를 획득하기 위한 각각의 센서모듈이 봉 형태와 함께 상호 분리 가능한 연결을 이루게 됨으로써, 지하수 모니터링 센서의 생산성과 보수성을 향상함과 함께 센서모듈들을 포함하는 각종 전기적 구성요소를 지하수로부터 보호할 수 있게 된다.
특히, 센서케이스에 삽입 수용되는 센서바디의 길이방향 일측면 또는 보호커버부의 일측면이 센서케이스의 길이방향 일측 단부에 조립되는 센서캡의 지지돌기 타측면과 면접촉을 이루게 됨으로써, 사용과정에서 전도도센서모듈이 이탈할 수 있는 우려를 억제할 수 있게 된다.
도 1은 본 발명에 따른 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서의 조립상태를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서를 개략적으로 나타낸 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 전도도센서모듈을 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서의 전도도센서모듈과 센서캡의 연결관계를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 상술한 본 발명의 목적을 구현하기 위한 바람직한 실시 구성과 이들 구성에 따른 작용관계에 대하여 설명하겠으며, 종래와 동일 내지 동일 범주에 있는 기술구성에 대한 상세한 설명은 생략하기로 한다.
본 발명은 지하수의 전도도, 수위, 온도 또는 pH(수소이온농도) 등의 정보를 획득하기 위한 각각의 센서모듈이 봉 형태를 이루게 하면서 조립식으로 구성하여 생산성과 보수성을 향상함과 동시에 센서모듈들을 포함하는 각종 전기적 구성요소를 지하수로부터 보호하고, 나아가 전극봉이 지하수와 직접 접촉을 이루는 부위에서 공기의 배출이 원활하게 이루어지도록 하여 해당부위에서 기포의 형성을 차단해 센싱 효율을 높일 수 있도록 한 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서에 관한 것이다.
이를 위한 본 발명의 구성은, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 전도도센서모듈(110)이 전극봉(111) 및 센서바디(112)를 포함하여 이루어질 수 있다.
여기에서, 전극봉(111)은 지하수와 접촉하여 측정 및 전기적 신호를 입력하는 것으로, 전도도 측정 효율의 향상을 위하여 표면이 도금 처리되며, 예컨대 구리를 재질로 하는 봉을 몸체로 하여 도금될 수 있다.
더불어, 전극봉(111)은 후술하는 센서바디(112)에 내장된 접속커넥터와 결합을 이룰 수 있고, 이러한 접속커넥터는 상기 전극봉(111)의 길이방향 반대편에 센서바디(112)의 길이방향 타측으로 노출되도록 결합을 이루는 연결핀(111a)을 구비함이 바람직하다.
이러한 연결핀(111a)은 상기 전극봉(111)과 상기 접속커넥터를 통한 전기적 연결을 이루어 상기 전극봉(111a)으로부터 입력된 전기적 신호를 출력하는 것으로, 상기 전극봉(111)과 같이 표면이 도금 처리되며, 구리를 재질로 하는 봉을 몸체로 하여 도금될 수 있다.
그리고, 센서바디(112)는 원기둥과 유사한 형상으로 이루어질 수 있고, 상기 전극봉(111)이 분리 가능하게 조립될 수 있다.
이때, 전극봉(111)은 상기 센서바디(112)의 길이방향 일측 단부에 조립되어 지하수와 접촉될 수 있도록 센서바디(112)의 길이방향 일측에 노출되고, 상기 연결핀(111a)은 기판과의 연결을 이룰 수 있도록 센서바디(112)의 길이방향 타측에 노출되게 된다.
아울러, 센서바디(112)는 길이방향 일측 단부로 갈수록 단면적이 좁아지도록 경사면(112a)이 형성되어 이 경사면(112a)의 일측단에 상기 전극봉(111)이 위치하게 되는데, 이러한 경사면(112a)의 형성에 의해, 전극봉(111)이 지하수와 직접 접촉을 이루는 부위에서 공기의 배출이 원활하게 이루어짐으로써, 해당부위에서 기포의 형성을 차단해 센싱 효율을 높일 수 있게 된다.
더하여, 상술한 경사면(112a)을 타고 지하수가 빠르게 흐를 수 있게 됨으로써, 지하수와 함께 빠르게 흐르는 이물질들이 전극봉(111)에 접촉되는 것을 차단할 수 있게 되고, 이를 통해 전도도 센싱 값의 오류가 억제됨은 물론 전극봉의 오염이나 부식 등을 방지할 수 있게 된다.
이때, 상술한 경사면(112a)은 상기 센서바디(112)의 길이방향 일측 단부에서 폭 방향 양측에 상호 대칭을 이루도록 형성될 수 있고, 이에 의해 본 발명에 따른 전도도센서모듈에서 배출되는 공기의 배출 효율이 높아질 수 있음과 더불어 이를 통한 기포의 발생 억제 효과는 배가될 수 있게 된다.
또한, 센서바디(112)는 상기 전극봉(111)을 감싸는 형상을 이루도록 경사면(112a)에서 길이방향 일측으로 연장된 보호커버부(112b)를 더 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 보호커버부(112a)의 형성에 의한 상기 경사면(112b)에 대응하는 위치에서 공기가 빠져나가 기포의 형성을 차단하는 배출홀(113)이 형성될 수 있다.
이러한 배출홀(113)은 상술한 전극봉(111)에 접촉하게 되는 지하수가 유출입하게 되는 지하수 유출입홀의 역할도 수행할 수 있다.
여기에서, 배출홀(113)은 상기 보호커버부(112b)가 구비된 센서바디(112)의 길이방향 일측 단부에 형성되는데, 센서바디(112)의 내측으로 갈수록 간격이 좁아지게 파여진 형상으로 상기 센서바디(112)의 폭 방향 양측 외주면에 형성되는 것에 특징이 있다.
즉, 배출홀(113)을 이루는 상기 센서바디(112)의 외주면은 길이방향으로 상호 대칭을 이루도록 종단면이 'V'자 형상으로 이루어지는데, 이렇게 경사를 이루는 배출홀(113)에 의해 전극봉(111)이 지하수와 직접 접촉을 이루는 부위에서 공기의 배출이 원활하게 이루어짐으로써, 해당부위에서 기포의 형성을 차단해 센싱 효율을 높일 수 있게 되는 것이다.
더하여, 상술한 배출홀(113)을 통해 지하수가 센서바디(112)의 일측 단부를 빠르게 통과하게 되어 지하수와 함께 센서바디(112)를 빠르게 통과하는 이물질들이 전극봉(111)에 접촉되는 것을 차단함으로써, 전도도 센싱 값의 오류가 억제됨은 물론 전극봉(111)의 오염이나 부식 등을 방지할 수 있게 된다.
나아가, 배출홀(113)의 형성에 의한 상기 센서바디(112)의 경사면(112a) 길이방향 일측단부 위치에서의 외주면으로부터 센서바디(112)의 일측면까지를 이루는 보호커버부(112b)는 전극봉(111)을 감싸는 형상으로 이루어짐으로써, 이물질들과의 접촉에 따른 전극봉(111)의 파손도 예방할 수 있게 된다.
한편, 본 발명에 따른 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서는, 도 1 내지 도 4에 도시한 바와 같이, 상술한 본 발명의 전도도센서모듈(110)을 구비한 센서부(100), 기판부(200), 전송부(300) 및 케이블(C)을 포함하여 이루어지는데, 특히 센서부(100)와 기판부(200) 사이, 기판부(200)와 전송부(300) 사이, 전송부(300)와 케이블(C)의 연결부에서 수밀성을 확보할 수 있도록 함이 바람직하다.
여기에서, 상기 센서부(100)는, 도 1 및 도 2와 같이, 지하수의 전도도를 측정하는 전도도센서모듈(110), 지하수의 수위를 측정하는 수위센서모듈(120) 및 지하수의 온도를 측정하는 온도센서모듈(130)을 구비하여 이루어질 수 있다.
이때, 센서부(100)는, 관 형상으로 길이방향 일측 단부에 상기 전도도센서모듈(110)이 장착되는 센서케이스(140)가 길이방향 양측이 개방된 상태로 구비되고, 이러한 센서케이스(140)에는 상술한 본 발명의 전도도센서모듈(110), 수위센서모듈(120), 온도센서모듈(130) 및 pH센서모듈이 내측에 삽입되어 상호 분리 가능한 연결을 이루게 되는데, 상기 센서케이스(140)의 길이방향 일측에서 타측으로 순차적인 연결을 이루게 된다.
더하여, 센서케이스(140)에는 상기 전도도센서모듈(110), 수위센서모듈(120), 온도센서모듈(130) 및 pH센서모듈과 함께 후술하는 기판부(200)도 삽입 장착된다.
아울러, 전도도센서모듈(110)은 길이방향 일측이 개방되어 상기 센서바디(112)가 삽입 장착되는 전도도센서케이스(114)를 더 포함하여 이루어질 수 있고, 이러한 전도도센서케이스(114)는 길이방향 타측 단부에 연결핀(111a)과 후술하는 기판(210)을 연결하는 전선을 수용하는 관통홀이 형성된 원통 형상으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 전도도센서케이스(114)는 외주면에 하나 이상의 오링 삽입홈(H)을 형성하여 오링(R)을 통해 센서케이스(140) 내주면에 수밀하게 삽입 장착될 수 있고, 이와 마찬가지로 센서바디(112) 또한 하나 이상의 오링 삽입홈(H)을 그 외주면에 형성하여 오링(R)을 통한 전도도센서케이스(114) 내부의 삽입 장착시 수밀성을 확보할 수 있게 된다.
그리고, 센서바디(112)에는 별도의 전도도센서커넥터(115)가 선택적으로 구비되어 결합을 이룰 수 있고, 이 경우 상기 전도도센서커텍터(115)가 상술한 연결핀(111a)과 결합을 이루게 됨은 물론 후술하는 기판(210)과 전기적인 접속을 이루게 된다.
또한, 수위센서모듈(120)은 전도도센서케이스(114)의 길이방향 타측에 위치하도록 상기 센서케이스(140) 내부에 삽입 장착될 수 있고, 수위센서(121)와 관 형상의 수위센서케이스(122)를 포함하여 이루어질 수 있다.
이때, 수위센서케이스(122)는 외주면에 하나 이상의 오링 삽입홈(H)을 형성하여 오링(R)을 통해 센서케이스(140) 내주면에 수밀하게 삽입 장착될 수 있고, 수위센서(121) 또한 하나 이상의 오링 삽입홈(H)을 그 외주면에 형성하여 오링(R)을 통한 수위센서케이스(122) 내부의 삽입 장착시 수밀성을 확보할 수 있게 된다.
아울러, 센서케이스(140)는 상기 수위센서모듈(120)의 삽입 위치에 대응하는 외주면에 수위측정홀(142)이 형성될 수 있고, 상기 수위센서케이스(122) 또한 외주면에 상기 수위측정홀(142)과 통하도록 연결홀을 형성하여 수위센서(121)로 지하수의 수위가 전달되도록 함이 바람직하다.
더불어, 수위센서케이스(122)는 상기 전도도센서케이스(114) 타측 단부에 형성되어 전선을 수용하는 관통홀과 통하도록 연장홀을 형성할 수 있고, 상기 연결핀(111a) 또는 전도도센서커넥터(115)가 후술하는 기판(210)과 전기적인 접속을 이루도록 하는 전선이 상기 연장홀에 수용되어 기판부(200)로 연장되며, 상기 수위센서(121)도 후술하는 기판(210)과 전선을 통한 전기적인 접속을 이룰 수 있다.
게다가, 온도센서모듈(130)은 상기 수위센서케이스(122)의 길이방향 타측에 위치하도록 센서케이스(140) 내부에 장착될 수 있고, 온도센서(131)와 이 온도센서(131)가 상기 센서케이스(140) 내부에 장착될 수 있도록 하는 온도센서브라켓(132)이 센서케이스(140) 내주면에 분리 가능하게 장착될 수 있고, 온도센서(131) 또한 후술하는 기판(210)과 전기적인 접속을 이루게 된다.
이와 함께, pH센서모듈은 지하수의 수소이온농도를 측정하는 것으로, 상술한 바와 같이, 상기 센서케이스(140) 내부에 분리 가능한 장착을 이루고, 상기 전도도센서모듈(110), 수위센서모듈(120) 및 온도센서모듈(130)과 상기 센서케이스(140) 내부에서 길이방향 일측에서 타측으로 순차적인 연결을 이룰 수 있고, 센싱효율 또는 지하수의 컨디션 등에 따라 그 장착 위치는 선택적으로 연결을 이룸이 바람직하며, 이러한 pH센서모듈 또한 후술하는 기판(210)과 전기적인 접속을 이루게 된다.
나아가, 센서케이스(140)는 후술하는 전송부(30)와의 연결을 이루도록 길이방향 타측 단부에 커넥터(141)가 조립되는데, 이때 상기 센서케이스(140)의 타측 단부는 그 타측으로 갈수록 내경이 커지는 테이퍼 단면의 커넥터 조립부를 형성하여 상기 커넥터(141)의 일측 단부가 조립되고, 상기 커넥터(141)의 타측 단부는 후술하는 케이블하우징(310)에 조립을 이루게 된다.
그리고, 이들 간의 조립부분에는 상기 센서케이스(140)와 케이블하우징(310) 간의 사이를 통해 지하수가 침투하지 못하도록 오링(R)이 결합될 수 있다.
아울러, 본 발명에서 지하수 모니터링 센서를 이루는 구성들의 수밀성을 확보하기 위해 다수의 오링(R)이 각각의 구성에 선택적 결합을 이루게 되는데, 이때 다수의 오링(R)은 각각 대응하는 오링 삽입홈(H)에 밀착되는 내경으로 이루어지면서 오링 삽입홈(H)이 형성된 구성을 수용하게 되는 대상 구성의 내경보다 큰 외경으로 이루어져, 각각의 구성을 그 수용체 내부에 삽입할 때 탄성 변형되면서 그들 간의 사이를 수밀하게 조성할 수 있도록 함이 바람직하다.
이와 함께, 본 발명의 센서부(100)는 상기 전도도센서모듈(110)의 길이방향 일측에서 센서케이스(140)의 일측 단부에 분리 가능한 조립을 이루는 센서캡(150)을 구비하여 이루어지는 것에 특징이 있고, 이때 센서케이스(140)의 길이방향 일측 단부 내주면과 상기 센서캡(150)의 타측 단부 외주면에는 상호 대응하는 나사산(S)이 형성되어 센서케이스(140)와 센서캡(150)이 체결을 이루게 된다.
여기에서, 센서캡(150)은 길이방향 타측이 개방되어 내측에 상기 센서바디(112)의 길이방향 일측 단부가 수용되고, 외주면에 공기가 배출될 수 있도록 개방된 가이드홀(151)이 형성되며, 내주면 둘레를 따라 복수개의 지지돌기(152)가 돌출 형성되어 상기 지지돌기(152)의 길이방향 타측면이 상기 센서바디(112)의 길이방향 일측면과 면접촉을 이루도록 함으로써, 사용과정에서 상기 센서바디(112)가 이탈할 수 있는 우려를 억제할 수 있다.
이때, 도 4와 같이, 상술한 보호커버부(112b)가 구비된 상기 센서바디(112)의 길이방향 일측 단부가 상기 센서캡(150)에 수용될 경우, 상기 가이드홀(151)은 상기 배출홀(113)과 통하도록 센서캡(150)의 폭 방향 양측 외주면에 형성됨이 바람직하다.
그리고, 복수개의 지지돌기(152) 또한, 그 길이방향 타측면이 상기 보호커버부(112b)가 구비된 센서바디(112), 즉 상기 보호커버부(112b)의 길이방향 일측면과 면접촉을 이루게 됨으로써, 사용과정에서 전도도센서모듈의 이탈을 억제하는 것이 가능하다.
한편, 본 발명의 기판부(200)는, 도 2와 같이, 상술한 센서부(100)에 의해 센싱된 지하수의 정보를 처리하는 소자가 실장된 것으로, 상기 연결핀(111a) 또는 전도도센서커넥터(115)의 출력전극에 전기적 신호를 공급하고 입력전극에서 수신한 전기적 신호를 처리하는 소자들이 실장된 기판(210)과 이 기판(210)에 연결되는 기판커넥터(220)로 이루어진다.
여기에서, 기판(210)은 상기 연결핀(111a) 또는 전도도센서커넥터(115), 수위센서(121), 온도센서(131) 및 pH센서와 전선 등을 통해 연결되고, 상기 기판커넥터(220)는 기판(210)에 끼움방식으로 조립되며, 이때 기판커넥터(220)는 후술하는 전송부(300)의 케이블커넥터(320)와 접속되어 기판(210)의 처리정보를 케이블커넥터(320)에 전송한다.
아울러, 본 발명에서 지하수의 전도도, 수위, 온도 또는 pH를 측정하기 위한 구성은, 예컨대 전기적 신호를 생성하는 신호발생부, 신호발생부에서 생성한 전기적 신호를 정전류로 출력전극에 공급하는 정전류회로부, 입력전극에서 수신한 전도도, 수위 또는 온도 값에 따른 전류값을 검출하여 전압으로 변환하는 전류검출부, 신호발생부에서 생성한 전기적 신호와 전류검출부에서 변환한 전기적 신호의 위상을 맞추는 위상검출 제어부, 위상검출 제어부에서 제어한 신호를 평활하여 DC전압으로 변환하는 평활회로부, 평활회로부에서 변환된 신호를 필터링하는 필터부로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 전송부(300)는, 도 1 및 도 2와 같이, 상술한 기판부(200)에 의해 처리된 정보를 전송하는 것으로, 케이블하우징(310), 케이블커넥터(320), 케이블캡(330) 및 케이블소켓(340)으로 이루어질 수 있다.
여기에서, 케이블하우징(310)은 원통 형상으로 상기 커넥터(141)에 직접 조립되거나 커넥터(141)에 조립되는 케이블캡(330)을 통행 간접 조립될 수 있고, 내측에 케이블(C)과 케이블커넥터(320)가 연결되는 공간, 케이블커넥터(320)와 기판커넥터(220)가 연결되는 공간을 제공한다.
이때, 케이블하우징(310)은 외주면의 길이방향 일측에 이탈방지턱(311)이 형성되고, 상기 이탈방지턱(311)은 케이블캡(330)의 이탈을 방지하기 위한 것이다.
그리고, 케이블하우징(310)은 내측에 케이블(C)과 케이블커넥터(320)의 여유로운 연결이 가능한 공간을 확보하면서도 케이블(C)이 흔들리지 않도록 케이블(C)의 둘레부를 지지하는 하나 이상의 케이블지지부(312)를 포함하여 이루어질 수 있고, 상기 케이블지지부(312)는 케이블하우징(310)의 내주면에 링 형태로 형성되어 케이블(C)이 끼워지도록 할 수 있다.
예컨대, 상기 케이블하우징(310)이 탄성력을 갖는 재질로 이루어질 경우, 케이블지지부(312)가 탄성력을 갖게 되어 케이블(c)의 외주면에 밀착됨으로써, 수밀성을 확보할 수 있고, 케이블소켓(340)측에 지하수가 침투하는 것을 차단할 수 있게 된다.
더하여, 케이블(C)의 피복이 탄성력을 갖고 있기 때문에, 만약 케이블 지지부(312)가 탄성력이 없게 되더라고 케이블지지부(312)와 케이블(C)이 밀착되어 수밀성을 확보할 수도 있게 된다.
또한, 케이블커넥터(320)는 케이블하우징(310)에 결합 고정되고, 상기 기판커넥터(220)와 전기적으로 접속됨과 함께 케이블(C)이 연결되어 상기 기판커넥터(220)와 케이블(C)이 접속을 이루도록 한다.
더불어, 케이블캡(330)은 상기 케이블하우징(310)의 둘레부에 연결되면서 상기 커넥터(141)에 끼움 결합되어 상기 기판커넥터(220)와 케이블커넥터(320)의 연결부를 보호한다.
게다가, 케이블캡(330)은 상기 케이블하우징(310)의 둘레부에 슬라이딩 가능하게 연결될 수 있으며, 그 내주면에 상기 케이블하우징(310)의 이탈방지턱(311)에 걸리는 걸림턱(331)이 형성될 수 있다.
그리고, 케이블소켓(340)은 내측에 케이블(C)이 관통하는 홀이 구비되며, 상기 케이블하우징(310) 내측에 삽입되는 삽입부(341)를 포함하고, 상기 케이블하우징(310) 외측에서 케이블(C)을 지지하는 케이블지지구간이 형성된 구성으로 이루어질 수 있다.
한편, 본 발명의 케이블(C)은 길이방향 일측이 상기 케이블소켓(340)을 통과하여 상기 케이블하우징(310) 내측에 배선되며, 피복이 벗겨진 도선이 상기 케이블커넥터(320)에 연결을 이루고, 길이방향 타측이 지상에서 운용되는 모니터링 본체와 연결되어 지하수의 정보를 전송할 수 있게 된다.
이와 같이, 본 발명의 센서부(100), 기판부(200), 전송부(300) 및 케이블(C)이 상호 분리 가능한 조립을 이루게 됨과 동시에 센서케이스(140) 내측에 순차적으로 삽입되는 지하수의 전도도, 수위, 온도 또는 pH의 정보를 획득하기 위한 각각의 센서모듈(110,120,130)이 봉 형태와 함께 상호 분리 가능한 연결을 이루게 됨으로써, 지하수 모니터링 센서의 생산성과 보수성을 향상함과 함께 센서모듈들을 포함하는 각종 전기적 구성요소를 지하수로부터 보호할 수 있게 되는 것이다.
본 발명에서 상기 실시 형태는 하나의 예시로서 본 발명이 여기에 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술적 사상과 실질적으로 동일한 구성을 갖고 동일한 작용효과를 이루는 것은 어떠한 것이라도 본 발명의 기술적 범위에 포함된다.
100 : 센서부 110 : 전도도센서모듈
111 : 전극봉 111a : 연결핀
112 : 센서바디 112a : 경사면
112b : 보호커버부 113 : 배출홀
114 : 전도도센서케이스 115 : 전도도센서커넥터
120 : 수위센서모듈 121 : 수위센서
122 : 수위센서케이스 130 : 온도센서모듈
131 : 온도센서 132 : 온도센서브라켓
140 : 센서케이스 141 : 커넥터
142 : 수위측정홀 150 : 센서캡
151 : 가이드홀 152 : 지지돌기
200 : 기판부 210 : 기판
220 : 기판커넥터 300 : 전송부
310 : 케이블하우징 311 : 이탈방지턱
312 : 케이블지지부 320 : 케이블커넥터
330 : 케이블캡 331 : 걸림턱
340 : 케이블소켓 351 : 삽입부
C : 케이블 H : 오링 삽입홈
R : 오링 S : 나사산

Claims (7)

  1. 지하수와 접촉하여 전기적 신호를 입력하는 전극봉; 및 상기 전극봉이 분리 가능하게 조립되고, 길이방향 일측 단부로 갈수록 단면적이 좁아지도록 경사면이 형성되어 상기 경사면의 일측에 상기 전극봉이 위치하는 센서바디;를 포함하는 전도도센서모듈, 지하수의 수위를 측정하는 수위센서모듈 및 지하수의 온도를 측정하는 온도센서모듈을 구비한 센서부와; 상기 센서부에 의해 센싱된 지하수의 정보를 처리하는 소자가 실장된 기판부와; 상기 기판부에 의해 처리된 정보를 전송하는 전송부와; 상기 전송부와 연결되어 지하수의 정보를 모니터링 본체로 전송하는 케이블;을 포함하되,
    상기 센서부, 기판부, 전송부 및 케이블은 상호 분리 가능한 조립을 이루고,
    상기 센서부는, 관 형상으로 길이방향 일측 단부에 상기 센서바디가 장착되는 센서케이스와; 상기 센서바디의 길이방향 일측에서 상기 센서케이스의 일측 단부에 분리 가능한 조립을 이루는 센서캡;을 포함하며,
    상기 센서캡은 길이방향 타측이 개방되어 내측에 상기 센서바디의 길이방향 일측 단부가 수용되고, 외주면에 공기가 배출되도록 개방된 가이드홀이 형성되며, 내주면 둘레를 따라 복수개의 지지돌기가 돌출 형성되어 상기 지지돌기의 길이방향 타측면이 상기 센서바디의 길이방향 일측면과 면접촉을 이룸을 특징으로 하는 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 경사면은 상기 센서바디의 길이방향 일측 단부에서 폭 방향 양측에 상호 대칭을 이루도록 형성됨을 특징으로 하는 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 센서바디는, 상기 전극봉을 감싸는 형상을 이루도록 상기 경사면에서 길이방향 일측으로 연장된 보호커버부를 더 포함하고,
    상기 보호커버부의 형성에 의한 상기 경사면에 대응하는 위치에서 공기가 빠져나가 기포의 형성을 차단하는 배출홀이 형성됨을 특징으로 하는 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서.
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 전도도센서모듈, 수위센서모듈 및 온도센서모듈은 상기 센서케이스 내측에 삽입되어 상호 분리 가능한 연결을 이루되,
    상기 센서케이스의 길이방향 일측에서 타측으로 순차적인 연결을 이룸을 특징으로 하는 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 센서케이스는 상기 수위센서모듈의 삽입 위치에 대응하는 외주면에 수위측정홀이 형성됨을 특징으로 하는 전도도센서모듈을 구비한 지하수 모니터링 센서.
KR1020210051776A 2021-04-21 2021-04-21 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서 KR102311921B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210051776A KR102311921B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210051776A KR102311921B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102311921B1 true KR102311921B1 (ko) 2021-10-13

Family

ID=78150727

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210051776A KR102311921B1 (ko) 2021-04-21 2021-04-21 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102311921B1 (ko)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220099612A1 (en) * 2019-03-07 2022-03-31 Kyungdong Navien Co., Ltd. Electrode terminal assembly for liquid quality meter apparatus and liquid quality meter apparatus comprising same
KR102623982B1 (ko) * 2023-02-01 2024-01-11 주식회사 에모닉 눈물 전도도 센서 및 이의 제조 방법
WO2024076090A1 (ko) * 2022-10-07 2024-04-11 한온시스템 주식회사 차량의 실내온도 감지센서

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100810116B1 (ko) * 2007-01-03 2008-03-06 씨앤에치아이앤씨(주) 수위감지기 및 이를 이용한 지하수 계측장치
KR100865639B1 (ko) 2008-04-01 2008-10-31 주식회사 하이드로넷 그래파이트를 이용한 다이나믹 전기전도도 측정장치
KR100970306B1 (ko) * 2010-02-18 2010-07-15 정성봉 샘플링 홀더 구조를 가지는 잔류염소 센서
KR101766766B1 (ko) 2016-04-28 2017-08-10 한국산업기술대학교산학협력단 전기전도도 측정 센서 및 이를 이용한 전기전도도 측정 시스템
KR101792671B1 (ko) * 2017-04-24 2017-11-01 한국지질자원연구원 맨홀형 지하수 및 지질환경 모니터링 시스템
KR101971992B1 (ko) * 2018-10-30 2019-04-24 주식회사 인포월드 분해와 조립이 용이한 지하수 모니터링 센서
KR20190077958A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 한국단자공업 주식회사 레벨센서

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100810116B1 (ko) * 2007-01-03 2008-03-06 씨앤에치아이앤씨(주) 수위감지기 및 이를 이용한 지하수 계측장치
KR100865639B1 (ko) 2008-04-01 2008-10-31 주식회사 하이드로넷 그래파이트를 이용한 다이나믹 전기전도도 측정장치
KR100970306B1 (ko) * 2010-02-18 2010-07-15 정성봉 샘플링 홀더 구조를 가지는 잔류염소 센서
KR101766766B1 (ko) 2016-04-28 2017-08-10 한국산업기술대학교산학협력단 전기전도도 측정 센서 및 이를 이용한 전기전도도 측정 시스템
KR101792671B1 (ko) * 2017-04-24 2017-11-01 한국지질자원연구원 맨홀형 지하수 및 지질환경 모니터링 시스템
KR20190077958A (ko) * 2017-12-26 2019-07-04 한국단자공업 주식회사 레벨센서
KR101971992B1 (ko) * 2018-10-30 2019-04-24 주식회사 인포월드 분해와 조립이 용이한 지하수 모니터링 센서

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20220099612A1 (en) * 2019-03-07 2022-03-31 Kyungdong Navien Co., Ltd. Electrode terminal assembly for liquid quality meter apparatus and liquid quality meter apparatus comprising same
US11852601B2 (en) * 2019-03-07 2023-12-26 Kyungdong Navien Co., Ltd. Electrode terminal assembly for liquid quality meter apparatus and liquid quality meter apparatus comprising same
WO2024076090A1 (ko) * 2022-10-07 2024-04-11 한온시스템 주식회사 차량의 실내온도 감지센서
KR102623982B1 (ko) * 2023-02-01 2024-01-11 주식회사 에모닉 눈물 전도도 센서 및 이의 제조 방법

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR102311921B1 (ko) 전도도센서모듈 및 이를 구비한 지하수 모니터링 센서
US10481117B2 (en) Amperometric sensor system
US20210123875A1 (en) Multi-functional water quality sensor
KR101971992B1 (ko) 분해와 조립이 용이한 지하수 모니터링 센서
AU2006307719B2 (en) Probe or sonde for investigating fluids
US9170132B2 (en) Replaceable probe head having an operational amplifier
US9200929B2 (en) Replaceable probe head
KR101232494B1 (ko) 단일체 구조 및 전도성 폴리머 전극을 구비한 자기 유량계
US20060181288A1 (en) Direct resistance measurement corrosion probe
US8616275B2 (en) Groundwater evaluation tools and methods of groundwater evaluation
US20060196263A1 (en) Fluid level sensor
BR112019002736B1 (pt) Sistema, uso do sistema, método para realizar uma medição de condutividade de um fluido, sensor para determinar a condutividade de um fluido, e, uso do sensor
US7671994B2 (en) Method for measuring chemical levels using pH shift
US7639361B2 (en) Apparatus for measuring chemical levels using pH shift
TWI826468B (zh) 物理量測定裝置
US8022707B2 (en) Methods and apparatus for determining a presence of a non-conductive coating on electrodes in downhole fluid resistivity measurement devices
CN215565905U (zh) 便携式电子井深仪
KR102495836B1 (ko) 센서용 케이블을 구비한 지하수 모니터링 센서
US20050030036A1 (en) Side entry leak protection for sondes
RU2153184C1 (ru) Устройство для исследования вод в скважинах
CN113482601A (zh) 便携式电子井深仪
JP3834722B2 (ja) 導電率及び／又は比抵抗センサー
KR100579205B1 (ko) 수중센서용 기판 하우징
KR20160121738A (ko) 방수 기능이 강화된 수질 측정 센서 장치
CN114878060A (zh) 潜水型差压远传变送器和测量系统

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant