KR102354614B1 - Cross-duct type complex measuring device with ultrasonic flow meter - Google Patents

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KR102354614B1
KR102354614B1 KR1020210132811A KR20210132811A KR102354614B1 KR 102354614 B1 KR102354614 B1 KR 102354614B1 KR 1020210132811 A KR1020210132811 A KR 1020210132811A KR 20210132811 A KR20210132811 A KR 20210132811A KR 102354614 B1 KR102354614 B1 KR 102354614B1
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연규철
윤충재
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동우옵트론 주식회사
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Abstract

The present invention relates to a cross-duct composite measurement device including an ultrasonic flow meter. An objective of the present invention is to construct a probe in which a gas phase measurement device, a dust phase measurement device, and an ultrasonic flow meter are integrated and to unify air purge systems for probe contamination prevention. To achieve the objective, the cross-duct composite measurement device including an ultrasonic flow meter comprises: an integrated probe for transmission installed on one sidewall in a duct and transceiving a laser signal for optical axis alignment with an integrated probe for reception, a plurality of optical signals for gas or dust measurement, and an ultrasonic signal for flow measurement; a transmission part unit connected to the integrated probe for transmission to transmit a laser signal for optical axis alignment with an integrated probe for reception and a plurality of optical signals for gas or dust measurement and generate or signal-process an ultrasonic signal for flow measurement; an integrated probe for reception opposed and installed on the other sidewall in the duct to be optically axially aligned with the integrated probe for transmission, and transceiving a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission, a plurality of optical signals for gas or dust measurement, and an ultrasonic signal for flow measurement; and a reception part signal processing unit connected to the integrated probe for reception to transmit a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission and a plurality of optical signals for gas or dust measurement and generate or signal-process an ultrasonic signal for flow measurement. The installation time and costs of a plurality of individual measurement devices are reduced, and a concentration dilution problem of gas to be measured by compressed air for purge can be resolved.

Description

초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기{Cross-duct type complex measuring device with ultrasonic flow meter}Cross-duct type complex measuring device with ultrasonic flow meter

본 발명은 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 가스 상(狀) 측정기와 먼지 상(狀) 측정기, 초음파 유속계, 및 여분의 센싱부 등을 포함하는 통합화된 프로브를 구현함으로써 복수의 개별적인 측정기 설치에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있으며, 통합화된 프로브 내 복수 개의 광 송수신을 위한 광 프로브 및 초음파 송수신을 위한 초음파 송수파기 등의 오염예방을 위한 에어 퍼지 시스템을 하나의 에어 퍼지 시스템으로 구현하고 아울러 그 에어 분사구조를 에어 나이프 구조로 하여 에어 퍼지 시스템에서 분사되는 압축공기에 의한 덕트 내 피측정가스의 농도 희석 문제를 해결할 수 있도록 함으로써 측정기의 정밀도를 향상시킬 수 있는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter, and more particularly, an integrated probe including a gas phase measuring instrument, a dust measuring instrument, an ultrasonic velocity measuring instrument, and an extra sensing unit. By implementing it, it is possible to reduce the time and cost required to install a plurality of individual measuring instruments, and an air purge system for preventing contamination such as an optical probe for transmitting and receiving a plurality of light within the integrated probe and an ultrasonic transceiver for transmitting and receiving ultrasound is integrated into one. Ultrasonic capable of improving the precision of the measuring instrument by implementing an air purge system and making the air injection structure an air knife structure to solve the problem of dilution of the concentration of the gas to be measured in the duct by the compressed air injected from the air purge system It relates to a cross-duct type complex measuring instrument including a flow meter.

일반적으로 덕트(duct) 내 유량 또는 배출가스를 측정하기 위해서는 도 1에 예시된 바와 같이 덕트(10)의 벽과 벽 사이에 가스 상(狀) 측정기(11), TDLS(Tunable Diode Laser absorption Spectroscopy) 방식 측정기(12), 먼지상 측정기(13), 초음파 유속계(14), 온도 측정을 위한 온도센서(15), 산소 측정을 위한 산소 측정기(16) 등을 설치하여, 덕트 내 유량 또는 배출가스의 성분 등을 측정하게 된다.In general, in order to measure the flow rate or exhaust gas in the duct, as illustrated in FIG. 1 , a gas phase measuring device 11, TDLS (Tunable Diode Laser absorption Spectroscopy) between the wall and the wall of the duct 10 Anti-corrosion meter (12), dust phase meter (13), ultrasonic velocity meter (14), temperature sensor (15) for temperature measurement, oxygen meter (16) for oxygen measurement, etc. are installed to measure the flow rate or exhaust gas in the duct. ingredients, etc.

이들 측정기는 덕트의 벽과 벽 사이를 가로 지르는 크로스 덕트형(cross-duet type)으로 설치되며, 측정 시료의 평균적 산출 방법으로 타 측정 방식보다 유량 측정의 대표성을 지니고 있다.These measuring instruments are installed as a cross-duet type that crosses between the walls of the duct, and as an average calculation method of the measurement sample, they have a representative flow rate measurement than other measurement methods.

가스 상(狀) 측정기(11) 및 TDLS 방식 측정기(12)는 비어 램버트(BEER-LAMBERT)의 원리에 따라 적외선, 자외선을 이용하여 NH3, SO2, CO, NO 등을 측정하는 기기로서, 도 2의 (a)에 예시된 바와 같이 쌍을 이루는 광 송신부(11a,12a)와 광 수신부(11b,12b)가 광축이 정렬되게 덕트의 벽과 벽 사이에 설치되어 덕트 내에 광을 송신하고 수신하도록 구성되며, 광 송신부(11a)(12a)에서 송출되는 초기 광원의 세기

Figure 112021114888692-pat00001
, 광의 파장
Figure 112021114888692-pat00002
, 가스별 흡광계수
Figure 112021114888692-pat00003
, 광 송신부(11a,12a)와 광 수신부(11b,12b) 간의 도달거리 L, 가스 농도 C에 대하여 광 수신부(11b,12b)에서 측정되는 유해가스를 통과한 광의 세기
Figure 112021114888692-pat00004
는, 아래의 수학식 1로 정의될 수 있다.The gas phase measuring device 11 and the TDLS type measuring device 12 are devices that measure NH 3 , SO 2 , CO, NO, etc. using infrared and ultraviolet rays according to the principle of BEER-LAMBERT, As illustrated in (a) of FIG. 2, the paired light transmitting units 11a, 12a and light receiving units 11b, 12b are installed between the wall and the wall of the duct so that the optical axis is aligned to transmit and receive light in the duct. and the intensity of the initial light source transmitted from the light transmitters 11a and 12a
Figure 112021114888692-pat00001
, the wavelength of light
Figure 112021114888692-pat00002
, extinction coefficient for each gas
Figure 112021114888692-pat00003
, the intensity of light passing through the harmful gas measured by the light receiving units 11b and 12b with respect to the reaching distance L between the light transmitting units 11a and 12a and the light receiving units 11b and 12b and the gas concentration C
Figure 112021114888692-pat00004
may be defined by Equation 1 below.

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112021114888692-pat00005
Figure 112021114888692-pat00005

위 수학식 1에서 알 수 있는 바와 같이 가스 상(狀) 측정기(11) 및 TDLS 방식 측정기(12)는 광 송신부(11a,12a)와 광 수신부(11b,12b) 간의 도달거리(L)와 가스 농도(C)에 의한 광의 세기 변화를 측정하는 기기로서, 즉 광 수신부(11b,12b)에서 측정되는 유해가스를 통과한 광의 세기 변화는 광 송/수신부 간의 도달거리(L)에 의존하므로 도달거리(L)를 변화시켜 측정 정도를 개선할 수 있게 된다.As can be seen from Equation 1 above, the gas phase measuring device 11 and the TDLS type measuring device 12 have the reaching distance L between the light transmitting units 11a and 12a and the light receiving units 11b and 12b and the gas As a device for measuring the change in intensity of light due to the concentration (C), that is, the change in intensity of light passing through the harmful gas measured in the light receivers 11b and 12b depends on the reach distance (L) between the light transmitter/receiver, so the reach distance By changing (L), it becomes possible to improve the measurement accuracy.

먼지상 측정기(13)는 가스 상 측정기(11) 또는 TDLS 방식 측정기(12)와 동일한 원리이지만 단일 파장의 광을 사용하여 먼지 등을 측정하는 기기로서, 도 2의 (b)에 예시된 바와 같이 쌍을 이루는 광 송신부(13a)와 광 수신부(13b)가 광축이 정렬되게 덕트의 벽과 벽 사이에 설치되어 덕트 내에 광을 송신하고 수신하도록 구성되며, 광 송신부(13a)에서 송출되는 초기 광원의 세기

Figure 112021114888692-pat00006
, 소멸상수 K, 광 송신부(13a)와 광 수신부(13b) 간의 도달거리 L, 먼지 농도 C에 대하여 광 수신부(13b)에서 측정되는 먼지를 통과한 광의 세기
Figure 112021114888692-pat00007
는, 아래의 수학식 2로 정의될 수 있다.The dust phase measuring device 13 is a device for measuring dust, etc. using the same principle as the gas phase measuring device 11 or the TDLS type measuring device 12, but using light of a single wavelength, as illustrated in FIG. A pair of light transmitting unit 13a and light receiving unit 13b is installed between the wall and the wall of the duct so that the optical axis is aligned, and is configured to transmit and receive light in the duct, the initial light source transmitted from the light transmitting unit 13a century
Figure 112021114888692-pat00006
, the extinction constant K, the reaching distance L between the light transmitting unit 13a and the light receiving unit 13b, and the intensity of light passing through the dust measured by the light receiving unit 13b with respect to the dust concentration C
Figure 112021114888692-pat00007
may be defined by Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

Figure 112021114888692-pat00008
Figure 112021114888692-pat00008

위 수학식 2에서 알 수 있는 바와 같이 먼지상 측정기(13)는 가스 상(狀) 측정기(11) 또는 TDLS 방식 측정기(12)와 동일하게 광의 세기 변화는 광 송/수신부 간의 도달거리(L)에 의존하므로 도달거리(L)를 변화시켜 측정 정도를 개선할 수 있다.As can be seen from Equation 2 above, the dust phase measuring device 13 is the same as the gas phase measuring device 11 or the TDLS type measuring device 12, and the change in the intensity of the light is the reaching distance (L) between the optical transmitter/receiver. Therefore, the measurement accuracy can be improved by changing the reach (L).

초음파 유속계(14)는 도 2의 (c)에 예시된 바와 같이 쌍을 이루는 상향 초음파 송수파부(14a)와 하향 초음파 송수파부(14b)가 초음파 송수파축이 정렬되게 덕트의 벽과 벽 사이에 서로 대향하여 설치되되 유체의 흐름방향으로 경사각(α)을 갖게 설치되어 덕트 내에서 초음파를 각각 방사하고 수신하도록 구성되며, 덕트 내 유체의 속도 v, 초음파 속도 C, 초음파 송수파부(14a,14b)의 이격거리 L에 대하여 상향 초음파 송수파부(14a)에서 측정되는 상향 방향의 초음파 도달시간

Figure 112021114888692-pat00009
, 하향 초음파 송수파부(14b)에서 측정되는 하향 방향의 초음파 도달시간
Figure 112021114888692-pat00010
은 아래의 수학식 3으로 정의될 수 있다.As illustrated in FIG. 2( c ), the ultrasonic anemometer 14 is a pair of upward ultrasonic transmitter and receiver 14a and downward ultrasonic transmitter and receiver 14b arranged between the wall and the wall of the duct so that the ultrasonic transceiver axis is aligned. Installed opposite to each other and installed to have an inclination angle (α) in the flow direction of the fluid, respectively, to radiate and receive ultrasonic waves in the duct, the velocity v of the fluid in the duct, the ultrasonic velocity C, and the ultrasonic wave transceiver (14a, 14b) of the The ultrasonic arrival time in the upward direction measured by the upward ultrasonic wave transceiver 14a with respect to the separation distance L
Figure 112021114888692-pat00009
, the ultrasonic arrival time in the downward direction measured by the downward ultrasonic transceiver 14b
Figure 112021114888692-pat00010
may be defined by Equation 3 below.

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112021114888692-pat00011
,
Figure 112021114888692-pat00012
Figure 112021114888692-pat00011
,
Figure 112021114888692-pat00012

이로부터 유체의 유속 v는,From this, the flow velocity v of the fluid is,

Figure 112021114888692-pat00013
Figure 112021114888692-pat00013

로 정의될 수 있다.can be defined as

그러나 상기와 같은 종래의 측정기기는 측정요소(가스 상, 먼지, 유속 등)를 측정하기 위해서는 모두 개별적 측정기기 설치를 위해 덕트 양쪽의 벽에 각각 구멍을 내고 각각 설치해야 하고, 또한 가스와 먼지상 측정기의 프로브 및 초음파 유속계의 송수파기는 굴뚝 또는 덕트의 유해가스 흐름에 직접 노출되어야 하므로, 이를 방지하고 오염에 대한 신호세기(잡음)를 유지하기 위해 각각의 측정기기는 에어퍼지(air purge) 장치를 각각 개별적 보유하도록 구성되어 있다.However, in order to measure the measuring elements (gas phase, dust, flow velocity, etc.) in the conventional measuring devices as described above, each hole must be made in the walls of both sides of the duct for individual measuring devices to be installed, and also the gas and dust phases The probe of the measuring instrument and the transducer of the ultrasonic velocity meter must be directly exposed to the harmful gas flow in the chimney or duct. Each is configured to be kept individually.

또한 상기와 같은 크로스 덕트형 측정기기의 송신부와 수신부는 상호 광축이 유지되어야 하며, 유속계의 초음파 방식 또한 간섭 신호를 최대한 줄이기 위해서는 측정기기 쌍의 광축이 정렬되어 설치되어야 하므로, 설치 시간과 비용의 상승, 고장에 따른 유지 관리 비용 등이 상승하게 되는 원인이 되었다. In addition, the optical axis of the transmitter and the receiver of the cross duct type measuring device as described above must be maintained, and the ultrasonic method of the velocity meter also needs to be installed in alignment with the optical axis of the pair of measuring devices in order to reduce the interference signal as much as possible, so the installation time and cost increase , which caused the maintenance cost to rise due to failure.

KRKR 10-2152226 10-2152226 B1B1 2020.08.31.2020.08.31. 공고Announcement

따라서 본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는, 가스 상(狀) 측정기와 먼지 상(狀) 측정기(이하에서는 ' 가스, 먼지 측정기'로 통칭하기로 함), 초음파 유속계, 및 여분의 센싱부를 포함하는 통합화된 프로브를 구현함으로써 복수의 개별적인 측정기 설치에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기를 제공하고자 하는 것이다.Therefore, the present invention is to solve the above problems, and the technical problem to be solved by the present invention is a gas phase measuring device and a dust measuring device (hereinafter, collectively referred to as 'gas and dust measuring device') ), an ultrasonic velocity meter, and a cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter that can reduce the time and cost required to install a plurality of individual measuring instruments by implementing an integrated probe including an extra sensing unit.

또한 본 발명이 해결하고자 하는 다른 기술적 과제는, 통합화된 프로브 내 복수 개의 광 송/수신부, 초음파 송/수신부 등의 오염예방을 위한 에어 퍼지 시스템을 하나의 에어 퍼지 시스템으로 구현하고 아울러 그 에어 분사구조를 에어 나이프 구조로 형성함으로써 에어 퍼지 시스템에서 분사되는 퍼지용 압축공기에 의한 덕트 내 피측정가스의 농도 희석 문제를 해결할 수 있도록 하여 측정기기의 정밀도를 향상시킬 수 있는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기를 제공하고자 하는 것이다.In addition, another technical problem to be solved by the present invention is to implement an air purge system for preventing contamination such as a plurality of optical transmitting/receiving units and ultrasonic transmitting/receiving units in an integrated probe as one air purge system, and the air injection structure A cross-duct type complex including an ultrasonic velocimeter that can improve the precision of measuring equipment by solving the problem of dilution of the concentration of the gas to be measured in the duct by the compressed air for purge sprayed from the air purge system by forming an air knife structure. It is intended to provide a measuring instrument.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시 형태는, 덕트 내의 일측벽에 하나의 플랜지로 고정되어 설치되되 덕트 내부를 통과하는 유체의 흐름 방향에 대하여 경사각을 갖도록 설치되며, 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 상(狀) 또는 먼지 상(狀) 측정을 위한 복수 광신호의 송신을 각각 안내하는 가이드부와 윈도우, 및 유속 측정을 위한 제1초음파신호의 송출 또는 제2초음파신호의 수신을 위한 초음파 프로브를 일체로 구비하는 송신용 통합 프로브; 송신용 통합 프로브의 후단부에 연결되어 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 방출하고 가스 또는 먼지 측정을 위한 복수 광신호를 발생시켜 송출하고 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 발생시키거나 제2초음파신호를 신호처리하는 송신부 유닛; 덕트 내의 타측벽에 하나의 플랜지로 고정되어 설치되되 송신용 통합 프로브와 동일한 광축 상에 위치하도록 송신용 통합 프로브에 대향하게 설치되며, 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호, 가스 또는 먼지 측정을 위한 복수 광신호의 수신을 각각 안내하는 가이드부와 윈도우, 및 유속 측정을 위한 제2초음파신호의 송출 또는 제1초음파신호의 수신을 위한 초음파 프로브를 일체로 구비하는 수신용 통합 프로브; 및, 수신용 통합 프로브의 후단부에 연결되어 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 수신하고 가스 또는 먼지 측정을 위한 복수 광신호를 수신하여 신호처리하고 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 발생시키거나 제1초음파신호를 신호처리하는 수신부 신호처리유닛;를 포함하는, 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기이다.One embodiment of the present invention for achieving the above object is installed so as to have an inclination angle with respect to the flow direction of the fluid passing through the duct is fixed to one side wall in the duct with a single flange, and with the integrated probe for reception A guide part and a window for guiding the transmission of a laser signal for optical axis alignment and a plurality of optical signals for gas phase or dust phase measurement, respectively, and transmission of a first ultrasonic signal or a second ultrasonic wave for flow velocity measurement an integrated probe for transmission integrally provided with an ultrasonic probe for reception of a signal; It is connected to the rear end of the integrated probe for transmission and emits a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception, generates and transmits multiple optical signals for gas or dust measurement, and generates a first ultrasonic signal for flow velocity measurement. or a transmitter unit for signal processing a second ultrasonic signal; It is fixed to the other side wall of the duct with one flange and is installed opposite the integrated probe for transmission so as to be located on the same optical axis as the integrated probe for transmission. Laser signal, gas or dust for optical axis alignment with the integrated probe for transmission A reception integrated probe integrally provided with a guide unit and a window for guiding reception of a plurality of optical signals for measurement, and an ultrasound probe for transmitting or receiving a second ultrasound signal for flow velocity measurement; And, it is connected to the rear end of the integrated probe for reception to receive a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission, receive and process a plurality of optical signals for gas or dust measurement, and a second ultrasonic signal for flow velocity measurement It is a cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter;

상기 본 발명의 일 실시 형태에 따른 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기는, 송신용 통합 프로브의 일측에 설치되며 오염예방을 위한 압축공기를 에어 퍼지관을 통해 압송하고 노즐을 통해 송신용 통합 프로브의 윈도우 및 제1초음파 송수파부의 프로브에 수평 분사하는 송신부 에어 퍼지; 및, 수신용 통합 프로브의 일측에 설치되며 오염예방을 위한 압축공기를 에어 퍼지관을 통해 압송하고 노즐을 통해 수신용 통합 프로브의 윈도우 및 제2초음파 송수파부의 프로브에 수평 분사하는 수신부 에어 퍼지;를 더 포함하여 바람직한 실시 형태로 구현될 수도 있다.The cross duct type composite measuring device including an ultrasonic velocity meter according to an embodiment of the present invention is installed on one side of the integrated probe for transmission, and compressed air for contamination prevention is sent through an air purge pipe and the integrated probe for transmission through a nozzle Transmitter air purge that horizontally sprays on the window and the probe of the first ultrasonic wave transceiver; And, the receiving unit air purge installed on one side of the receiving integrated probe, compressed air for contamination prevention through an air purge pipe, and horizontally spraying the window of the receiving integrated probe and the probe of the second ultrasonic wave transceiver through the nozzle; It may be implemented in a preferred embodiment by further including.

본 발명에 의하면, 가스상 측정기와 먼지상 측정기, 초음파 유속계, 및 여분의 센싱부를 포함하는 통합화된 프로브를 구현함으로써 복수의 개별적인 측정기 설치에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 이점을 제공한다.According to the present invention, it is possible to reduce the time and cost required for installing a plurality of individual measuring instruments by implementing an integrated probe including a gas phase measuring instrument, a dust measuring instrument, an ultrasonic velocity meter, and an extra sensing unit.

또한 본 발명에 의하면, 통합화된 프로브 내 복수 개의 광 송/수신부, 초음파 송/수신부 등의 오염예방을 위한 에어 퍼지 시스템을 하나의 에어 퍼지 시스템으로 구현하고 아울러 그 에어 분사구조를 에어 나이프 구조로 형성함으로써 에어 퍼지 시스템에서 분사되는 퍼지용 압축공기에 의한 피측정가스의 농도 희석 문제를 해결할 수 있게 되므로 측정기의 정밀도 향상에 기여할 수 있는 이점을 제공한다.In addition, according to the present invention, an air purge system for preventing contamination of a plurality of optical transmitting/receiving units and ultrasonic transmitting/receiving units in an integrated probe is implemented as a single air purge system, and the air spray structure is formed as an air knife structure. By doing so, it is possible to solve the problem of dilution of the concentration of the gas to be measured by the compressed air for purge sprayed from the air purge system, thereby providing the advantage of contributing to the improvement of the precision of the measuring instrument.

도 1은 종래의 크로스 덕트형 측정기기 설치 예를 도시한 개략도이다.
도 2의 (a) 내지 (c)는 일반적인 측정기기의 동작 원리를 설명하기 위하여 예시한 개략도이다.
도 3은 본 발명에 따른 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기의 설치 예를 도시한 개략도이다.
도 4는 도 3의 송신용 통합 프로브의 윈도우가 통합 윈도우로 구성된 예를 도시한 단면도이다.
도 5의 (a)와 (b)는 도 3의 송신용 통합 프로브와 수신용 통합 프로브의 단부를 각각 발췌하여 예시한 상세도이다.
도 6은 도 3의 송신용 통합 프로브의 윈도우가 통합 윈도우 없이 구성된 예를 도시한 단면도이다.
도 7의 (a)와 (b)는 송신부 유닛과 수신부 신호처리유닛의 내부 구성을 예시한 블록도이다.
도 8의 (a)와 (b)는 본 발명에 의한 송신용 또는 수신용 통합 프로브에 설치되는 송신부 또는 수신부 에어 퍼지의 에어나이프 구조를 발췌하여 예시한 부분 단면도 및 송신부 또는 수신부 에어 퍼지에 세정제 투입구가 형성된 예를 도시한 부분 단면도이다.
1 is a schematic diagram showing an example of a conventional cross duct type measuring device installation.
2 (a) to (c) are schematic diagrams exemplified to explain the principle of operation of a general measuring device.
3 is a schematic diagram illustrating an installation example of a cross-duct type complex measuring instrument including an ultrasonic velocimeter according to the present invention.
4 is a cross-sectional view illustrating an example in which the window of the integrated probe for transmission of FIG. 3 is configured as an integrated window.
5(a) and 5(b) are detailed views illustrating excerpts from the ends of the integrated probe for transmission and the integrated probe for reception of FIG. 3, respectively.
6 is a cross-sectional view illustrating an example in which the window of the integrated probe for transmission of FIG. 3 is configured without the integrated window.
7A and 7B are block diagrams illustrating internal configurations of a transmitter unit and a receiver signal processing unit.
8 (a) and (b) is a partial cross-sectional view illustrating an excerpt of the air knife structure of the air purge of the transmitter or receiver installed in the integrated probe for transmission or reception according to the present invention, and the cleaning agent inlet to the transmitter or receiver air purge It is a partial cross-sectional view showing an example in which is formed.

이하, 본 발명의 바람직한 실시 형태에 따른 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기의 구성과 동작 및 그에 의한 작용 효과를 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of a cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocimeter according to a preferred embodiment of the present invention and the effect thereof will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정 해석되지 아니하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서, 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.The terms or words used in the present specification and claims are not to be construed as limited in their ordinary or dictionary meanings, and on the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to best describe his invention. It should be interpreted as meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention. Therefore, since the embodiments described in this specification and the configurations shown in the drawings are only the most preferred embodiment of the present invention, it is understood that there may be various equivalents and modifications that can be substituted for them at the time of the present application. shall.

도 3은 본 발명에 따른 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기의 설치 예를 도시한 개략도이고, 도 4는 도 3의 송신용 통합 프로브의 윈도우가 통합 윈도우로 구성된 예를 도시한 단면도이며, 도 5의 (a)와 (b)는 도 3의 송신용 통합 프로브와 수신용 통합 프로브의 단부를 각각 발췌하여 예시한 상세도이고, 도 6은 도 3의 송신용 통합 프로브의 윈도우가 통합 윈도우 없이 구성된 예를 도시한 단면도이며, 도 7의 (a)와 (b)는 송신부 유닛과 수신부 신호처리유닛의 내부 구성을 예시한 블록도이고, 도 8의 (a)와 (b)는 본 발명에 의한 송신용 또는 수신용 통합 프로브에 설치되는 송신부 또는 수신부 에어 퍼지의 에어나이프 구조를 발췌하여 예시한 부분 단면도 및 송신부 또는 수신부 에어 퍼지에 세정제 투입구가 형성된 예를 도시한 부분 단면도로서, 본 발명에 따른 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기는 도 3에 예시된 바와 같이 덕트의 일측벽에 설치되는 송신용 통합 프로브(110)와 송신부 유닛(120), 덕트의 타측벽에 설치되는 수신용 통합 프로브(130)와 수신부 신호처리유닛(140)를 포함하여 일 실시 형태로 구현될 수 있으며, 이러한 본 발명의 일 실시 형태에 따른 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기는 송신부 에어 퍼지(150), 수신부 에어 퍼지(160)를 더 포함하여 바람직한 실시 형태로 구현될 수도 있다.3 is a schematic diagram illustrating an installation example of a cross-duct type complex measuring instrument including an ultrasonic velocity meter according to the present invention, and FIG. 4 is a cross-sectional view showing an example in which the window of the integrated probe for transmission of FIG. 3 is configured as an integrated window, FIG. 5 (a) and (b) are detailed views illustrating each excerpted end of the integrated probe for transmission and the integrated probe for reception of FIG. 3, and FIG. 6 is a window of the integrated probe for transmission of FIG. 3 without an integrated window It is a cross-sectional view showing a configuration example, and FIGS. 7 (a) and (b) are block diagrams illustrating the internal configuration of a transmitter unit and a receiver signal processing unit, and FIGS. 8 (a) and (b) are in the present invention As a partial cross-sectional view illustrating an example of extracting and exemplifying the air knife structure of the air purge of the transmitter or receiver installed in the integrated probe for transmission or reception by the The cross duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter includes an integrated probe for transmission 110 and a transmitter unit 120 installed on one wall of the duct, as illustrated in FIG. 3, and an integrated probe for reception installed on the other wall of the duct ( 130) and the receiver signal processing unit 140 may be implemented in one embodiment, and the cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter according to an embodiment of the present invention is a transmitter air purge 150, receiver air It may be implemented in a preferred embodiment by further including a purge 160 .

송신용 통합 프로브(110)는 도 3에 예시된 바와 같이 덕트(10) 내의 일측벽에 하나의 플랜지(미도시)로 고정되어 설치되되 덕트 내부를 통과하는 유체의 흐름 방향에 대하여 경사각을 갖도록 설치된다. 이러한 송신용 통합 프로브(110)는 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 상(狀) 또는 먼지 상(狀) 측정을 위한 복수 광신호의 송신을 위하여 도 4와 도 5의 (a)에 예시된 바와 같이 프로브의 중심부에 형성되는 레이저 가이드부(111), 레이저 가이드부(111)의 둘레에 형성되는 복수 개의 광 가이드부(112a,112b)와 제1초음파 송수파부(114), 및 통합 윈도우(113)를 일체로 구비하여 구성된다.The integrated probe 110 for transmission is installed to be fixed to one side wall of the duct 10 by a single flange (not shown) as illustrated in FIG. 3 , and installed to have an inclination angle with respect to the flow direction of the fluid passing through the duct do. The integrated probe 110 for transmission is shown in FIGS. 4 and 5 ( As illustrated in a), a laser guide unit 111 formed in the center of the probe, a plurality of light guide units 112a and 112b formed around the laser guide unit 111 and a first ultrasonic wave transceiver unit 114 , and the integrated window 113 is integrally configured.

레이저 가이드부(111)는 송신용 통합 프로브(110)의 중심부에 형성되며, 송신부 유닛에서 방출되는 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저 신호의 송신을 안내한다.The laser guide unit 111 is formed in the center of the integrated probe 110 for transmission, and guides the transmission of a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception emitted from the transmission unit.

복수 개의 광 가이드부(112a,112b)는 레이저 가이드부(111)의 둘레에 형성되며, 가스 측정을 위한 광신호 및 먼지 측정을 위한 광신호의 송신을 각각 안내한다.The plurality of light guide units 112a and 112b are formed around the laser guide unit 111 to guide transmission of an optical signal for gas measurement and an optical signal for dust measurement, respectively.

통합 윈도우(113)는 레이저 가이드부(111)와 복수 개의 광가이드부(112a,112b)의 선단부에 형성되며, 레이저 가이드부(111)와 복수 개의 광가이드부(112a,112b)의 단면부를 통합 커버링하여 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 또는 먼지 측정을 위한 복수 광신호를 투과시킨다.The integrated window 113 is formed at the tip of the laser guide unit 111 and the plurality of light guide units 112a and 112b, and integrates the cross-sections of the laser guide unit 111 and the plurality of light guide units 112a and 112b. By covering, the laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception and multiple optical signals for gas or dust measurement are transmitted.

제1초음파 송수파부(114)는 레이저 가이드부(111)의 둘레에 형성되며, 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 송출하고 수신용 통합 프로브에서 송출되는 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 수신하여 신호처리한다. 이러한 제1초음파 송수파부(114)는 도 4에 예시된 바와 같이 진동자(114a)를 중심으로 그 전후단에 정합층(114b)과 제동자(114c)가 설치되고, 진동자 구동용 전기선(114d)이 진동자(114a)의 일측에 연결되어 구성될 수 있다.The first ultrasonic transmitter/receiver unit 114 is formed around the laser guide unit 111, transmits a first ultrasonic signal for measuring the flow rate, and receives a second ultrasonic signal for measuring the flow rate transmitted from the integrated probe for reception. signal processing. As illustrated in FIG. 4, the first ultrasonic wave transmitting/receiving unit 114 has a matching layer 114b and a damper 114c installed at the front and rear ends of the vibrator 114a as the center, and an electric wire 114d for driving the vibrator. It may be configured to be connected to one side of the vibrator 114a.

또한 이러한 송신용 통합 프로브(110)는 다른 실시 형태로서 도 6에 예시된 바와 같이 중앙부에 레이저 가이드부(111)가 형성되고 레이저 가이드부(111)를 중심으로 그 둘레에 가스 또는 먼지 측정기의 개별 광학 프로브(116a,116b)를 직접 끼워 넣을 수 있는 다수 개의 광학 프로브 삽입홀(115a,115b), 제1초음파 송수파부(114)의 초음파 프로브를 직접 끼워 넣을 수 있는 초음파 프로브 삽입홀(115c)이 형성되어 질 수도 있다. 즉, 이 경우 가스 또는 먼지 측정기의 개별 광학 프로브에는 개별 윈도우(117a,117b)가 각각 구비된 형태로 광학 프로브 삽입홀(115a,115b)에 삽입될 수 있고 제1초음파 송수파부(114)의 초음파 프로브는 초음파 프로브 삽입홀(115c)에 삽입될 수 있으며, 레이저 가이드부(111)의 선단부에는 레이저 가이드부(111)만을 커버링하는 레이저 가이드부 윈도우(118)가 구비되어 통합 윈도우를 대체하도록 형성된다. 이로써 송신용 통합 프로브(110)는 중심부의 레이저 가이드부(111), 레이저 가이드부(111) 둘레에 형성되는 복수 개의 광학 프로브 삽입홀(115a,115b) 및 초음파 프로브 삽입홀(115c), 레이저 가이드부만을 커버링하는 레이저 가이드부 윈도우(118), 제1초음파 송수파부(114), 및 가스 또는 먼지 측정기의 개별 광학 프로브(116a,116b)를 포함하는 형태로도 구현될 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 6 as another embodiment, the integrated probe 110 for transmission is A plurality of optical probe insertion holes 115a in which a laser guide part 111 is formed in the central part and the individual optical probes 116a and 116b of a gas or dust meter can be directly inserted around the laser guide part 111 as a center. , 115b), an ultrasonic probe insertion hole 115c into which the ultrasonic probe of the first ultrasonic wave transceiver 114 can be directly inserted may be formed. That is, in this case, the individual optical probes of the gas or dust measuring instrument may be inserted into the optical probe insertion holes 115a and 115b in a form in which individual windows 117a and 117b are provided, respectively, and the ultrasonic wave of the first ultrasonic wave transceiver 114 . The probe may be inserted into the ultrasonic probe insertion hole 115c, and a laser guide part window 118 covering only the laser guide part 111 is provided at the tip of the laser guide part 111 to replace the integrated window. . Accordingly, the integrated probe 110 for transmission includes a laser guide part 111 in the center, a plurality of optical probe insertion holes 115a and 115b and an ultrasonic probe insertion hole 115c formed around the laser guide part 111 , and a laser guide. It may also be implemented in a form including a laser guide part window 118 covering only the part, a first ultrasonic wave transceiver 114, and individual optical probes 116a and 116b of a gas or dust meter.

송신부 유닛(120)은 도 3에 예시된 바와 같이 송신용 통합 프로브(110)의 후단부에 연결되며, 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 방출하고 가스 또는 먼지 측정을 위한 복수 광신호를 발생시켜 송출하며 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 발생시키거나 제2초음파신호를 수신하여 신호처리한다. 이를 위하여 송신부 유닛(120)은 도 7의 (a)에 예시된 바와 같이 레이저 광원(121), 복수 개의 광원(122a,122b), 및 제1초음파 송수파부 조절기(123)를 일체로 구비하여 구성될 수 있다.The transmitter unit 120 is connected to the rear end of the integrated probe 110 for transmission as illustrated in FIG. 3 , and emits a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception and multiple light for gas or dust measurement It generates and transmits a signal, generates a first ultrasonic signal for flow velocity measurement, or receives and processes a second ultrasonic signal. To this end, the transmitter unit 120 includes a laser light source 121, a plurality of light sources 122a and 122b, and a first ultrasonic transmitter/receiver controller 123, as illustrated in (a) of FIG. can be

레이저 광원(121)은 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 발생시켜 송신용 통합 프로브(110)의 레이저 가이드부(111)로 송출한다.The laser light source 121 generates a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception and transmits it to the laser guide unit 111 of the integrated probe 110 for transmission.

복수 개의 광원(122a,122b)은 가스 상(狀) 측정을 위한 광신호 및 먼지 상(狀) 측정을 위한 광신호를 각각 발생시켜 송신용 통합 프로브(110)의 각 광 가이드부(112a,112b)로 송출한다.The plurality of light sources 122a and 122b generate an optical signal for gas phase measurement and an optical signal for dust phase measurement, respectively, and each light guide part 112a and 112b of the integrated probe 110 for transmission. ) is sent to

제1초음파 송수파부 조절기(123)는 유속 측정을 위한 제1초음파신호의 발생시켜 송신용 통합 프로브(110)의 제1초음파 송수파부(114)로 송출하거나 제1초음파 송수파부(114)를 통해 수신되는 제2초음파신호를 신호처리한다.The first ultrasonic transmitter/receiver controller 123 generates a first ultrasonic signal for measuring the flow rate and transmits it to the first ultrasonic transmitter/receiver 114 of the integrated probe 110 for transmission or through the first ultrasonic transmitter/receiver 114 The received second ultrasonic signal is signal-processed.

수신용 통합 프로브(130)는 도 3에 예시된 바와 같이 덕트(10) 내의 타측벽에 하나의 플랜지(미도시)로 고정되어 설치되되 송신용 통합 프로브(110)와 동일한 광축 상에 위치하도록 송신용 통합 프로브(110)에 대향하게 설치된다. 이러한 수신용 통합 프로브(130)는 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 또는 먼지 측정을 위한 복수 광신호의 수신을 위하여 도 5의 (b)에 예시된 바와 같이 프로브의 중심부에 형성되는 레이저 가이드부(131), 레이저 가이드부(131)의 둘레에 형성되는 복수 개의 광 가이드부(132a,132b)와 제2초음파 송수파부(134), 및 통합 윈도우(133)를 일체로 구비하여 구성된다.The integrated probe 130 for reception is fixed to the other side wall in the duct 10 with one flange (not shown), as illustrated in FIG. 3 , and is installed so as to be located on the same optical axis as the integrated probe 110 for transmission. It is installed opposite to the credit integration probe (110). The integrated probe 130 for reception is located at the center of the probe as illustrated in (b) of FIG. 5 for receiving a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission and a plurality of optical signals for gas or dust measurement The formed laser guide unit 131 , the plurality of light guide units 132a and 132b formed around the laser guide unit 131 , the second ultrasonic wave transceiver 134 , and the integrated window 133 are integrally provided. is composed by

레이저 가이드부(131)는 수신용 통합 프로브(130)의 중심부에 형성되며, 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저 신호의 수신을 안내한다.The laser guide unit 131 is formed in the center of the integrated probe 130 for reception, and guides reception of a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission.

복수 개의 광 가이드부(132a,132b)는 레이저 가이드부(131)의 둘레에 형성되며, 가스 상(狀) 측정을 위한 광신호 및 먼지 상(狀) 측정을 위한 광신호의 수신을 각각 안내한다.The plurality of light guide portions 132a and 132b are formed around the laser guide portion 131 and guide reception of an optical signal for gas phase measurement and an optical signal for dust phase measurement, respectively. .

통합 윈도우(133)는 레이저 가이드부(131)와 복수 개의 광 가이드부(132a,132b)의 선단부에 형성되며, 레이저 가이드부(131)와 복수 개의 광 가이드부(132a,132b)의 단면부를 통합 커버링하여 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 또는 먼지 측정을 위한 복수 광신호를 투과시킨다. The integrated window 133 is formed at the tip of the laser guide 131 and the plurality of light guides 132a and 132b, and integrates the cross-sections of the laser guide 131 and the plurality of light guides 132a and 132b. By covering, the laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission and multiple optical signals for gas or dust measurement are transmitted.

제2초음파 송수파부(134)는 레이저 가이드부(131)의 둘레에 형성되며, 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 송출하고 송신용 통합 프로브에서 송출되는 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 수신하여 신호처리한다. 이러한 제2초음파 송수파부(134)도 제1초음파 송수파부와 마찬가지로 진동자를 중심으로 그 전후단에 정합층과 제동자가 설치되고, 진동자 구동용 전기선이 진동자의 일측에 연결되어 구성될 수 있다.The second ultrasonic transmitter/receiver unit 134 is formed around the laser guide unit 131, transmits a second ultrasonic signal for measuring the flow rate, and receives the first ultrasonic signal for measuring the flow rate transmitted from the integrated probe for transmission. signal processing. Similar to the first ultrasonic wave transmitting/receiving unit 134, matching layers and dampers are installed at front and rear ends of the vibrator as the center, and an electric wire for driving the vibrator is connected to one side of the vibrator.

또한 이러한 수신용 통합 프로브(130)도 다른 실시 형태로서 도 6에 예시된 바와 같은 송신용 통합 프로브와 마찬가지로 중앙부에 레이저 가이드부(131)가 형성되고 레이저 가이드부(131)를 중심으로 그 둘레에 가스 또는 먼지 측정기의 개별 광학 프로브를 직접 끼워 넣을 수 있는 다수 개의 광학 프로브 삽입홀이 가공되어 질 수도 있다. 즉, 이 경우도 가스 또는 먼지 측정기의 개별 광학 프로브에는 개별 윈도우가 각각 구비된 형태로 광학 프로브 삽입홀에 삽입될 수 있으며, 레이저 가이드부의 선단부에는 레이저 가이드부만을 커버링하는 레이저 가이드부 윈도우가 구비되어 통합 윈도우를 대체하도록 형성될 수 있다.In addition, such an integrated probe 130 for reception as another embodiment, like the integrated probe for transmission as illustrated in FIG. 6 , a laser guide part 131 is formed in the central part, and the laser guide part 131 is formed around the laser guide part 131 as a center. A plurality of optical probe insertion holes into which individual optical probes of the gas or dust meter can be directly inserted may be machined. That is, in this case as well, individual optical probes of the gas or dust measuring instrument may be inserted into the optical probe insertion hole in a form provided with individual windows, and a laser guide unit window covering only the laser guide unit is provided at the tip of the laser guide unit. It can be formed to replace the integrated window.

수신부 신호처리유닛(140)은 도 3에 예시된 바와 같이 수신용 통합 프로브(130)의 후단부에 연결되며, 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 수신하여 신호처리하고 가스 또는 먼지 측정을 위한 복수 광신호를 수신하여 신호처리하며 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 발생시키거나 제1초음파신호를 수신하여 신호처리한다. 이를 위하여 수신부 신호처리유닛(140)은 도 7의 (b)에 예시된 바와 같이 중심부의 레이저 신호처리부(141), 복수 개의 광신호 처리부(142a,142b), 및 제2초음파 송수파부 조절기(143)를 일체로 구비하여 구성될 수 있다.The signal processing unit 140 of the receiver is connected to the rear end of the integrated probe 130 for reception as illustrated in FIG. 3 , and receives and processes a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission and gas or dust A plurality of optical signals for measurement are received and signal-processed, and a second ultrasonic signal for flow velocity measurement is generated or a first ultrasonic signal is received and signal-processed. To this end, the receiver signal processing unit 140 includes a laser signal processing unit 141 in the center, a plurality of optical signal processing units 142a and 142b, and a second ultrasonic transceiver controller 143 as illustrated in FIG. 7(b). ) may be provided integrally.

중심부의 레이저 신호처리부(141)는 수신용 통합 프로브(130)의 레이저 가이드부(131)를 통과하는 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 수신하여 신호처리한다.The laser signal processing unit 141 in the center receives and processes the laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission passing through the laser guide unit 131 of the integrated probe 130 for reception.

복수 개의 광신호 처리부(142a,142b)는 수신용 통합 프로브(130)의 복수 개의 광 가이드부(132a,132b)을 통해 수신되는 가스 측정을 위한 광신호 및 먼지 측정을 위한 광신호를 각각 수신하여 신호처리한다.The plurality of optical signal processing units 142a and 142b receive an optical signal for gas measurement and an optical signal for dust measurement received through the plurality of light guide units 132a and 132b of the integrated probe 130 for reception, respectively. signal processing.

제2초음파 송수파부 조절기(143)는 유속 측정을 위한 제2초음파신호의 발생시켜 수신용 통합 프로브(130)의 제2초음파 송수파부(134)로 송출하거나 제2초음파 송수파부(134)를 통해 수신되는 제1초음파신호를 수신하여 신호처리한다.The second ultrasonic transmitter/receiver controller 143 generates a second ultrasonic signal for measuring the flow rate and transmits it to the second ultrasonic transmitter/receiver 134 of the integrated probe 130 for reception or through the second ultrasonic transmitter/receiver 134 The received first ultrasound signal is received and signal-processed.

송신부 에어 퍼지(150)는 송신용 통합 프로브(110)의 일측에 설치되며 오염예방을 위한 고압의 압축공기를 에어 퍼지관(151)을 통해 압송하고 노즐(152)을 통해 송신용 통합 프로브(110)의 윈도우(예를 들면 통합 윈도우(113), 또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 수평 분사한다. 이를 위하여 송신용 통합 프로브(110)의 노즐(152)에는 통합 윈도우(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 압축공기를 수평하게 분사하는 에어 나이프 구조의 분사구(152a)를 형성한다. 여기서 에어 나이프 구조의 분사구(152a)은 도 8의 (a)에 예시된 바와 같이 송신용 통합 프로브(110)의 통합 윈도우(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 수평하게 이격 배치되되 압축공기의 분산각도(a1,a2) 및 분사압력을 조절할 수 있도록 송신용 통합 프로브(110)의 바깥측(도면 상의 윗방향)이나 중심부 측(도면상의 아래방향)으로 위치변동 가능하게 설치된다. 이를 위하여 송신용 통합 프로브(110)의 노즐(150) 일측에는 도 5의 (a)에 예시된 바와 같이 노즐(152)의 분사구(152a) 위치를 상,하 조절하여 분사구(152a)에서의 압축공기 분산각도 및 분사압력을 조절할 수 있는 위치조절 스위치(154)가 적어도 하나 구비될 수 있다. 또한 아울러 송신용 통합 프로브(110)의 노즐(150) 분사구(152a)는 덕트 내의 유체 또는 배출가스 흐름 방향을 향하도록 배치하여 노즐(152)에서 분사되는 퍼지용 압축공기가 덕트 내의 피측정가스와 혼합되지 않도록 구성한다. 또한 이러한 송신부 에어 퍼지(150)에는 도 8의 (b)에 예시된 바와 같이 에어 퍼지관(151)의 일측에 세정제 투입구(153)가 형성될 수 있다. 이러한 세정제 투입구(153)에는 송신용 통합 프로브(110)의 통합 윈도우(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)를 고압으로 세척하기 위한 세정제(예를 들면 물 또는 물과 세정제가 혼합된 혼합물 등)를 투입시킬 수 있으며, 이를 위해서 세정제 투입구(153)에는 일방향성 유체 흐름을 단속하는 체크 밸브 등을 부가적으로 더 설치하여 에어 퍼지관(151)의 외부에서 내부로 세정제를 일방향 투입하면서 에어 퍼지관(151) 내 압축공기의 외부 유출을 차단하도록 구성되는 것이 바람직하다.The transmitter air purge 150 is installed on one side of the integrated probe 110 for transmission, and pressurizes high-pressure compressed air for contamination prevention through the air purge pipe 151 and the integrated probe 110 for transmission through the nozzle 152 . ) (eg, the integrated window 113, or each window of the individual optical probe of the gas and dust meter and the individual probe of the ultrasonic transducer). To this end, the nozzle 152 of the integrated probe 110 for transmission has an air knife structure that horizontally sprays compressed air into the integrated window (or each window of the individual optical probe of the gas and dust measuring instrument and the individual probe of the ultrasonic transceiver). The injection hole 152a is formed. Here, the injection hole 152a of the air knife structure is an integrated window of the integrated probe 110 for transmission (or each window of an individual optical probe of a gas and dust measuring instrument and an individual ultrasonic transmitter/receiver unit, as illustrated in FIG. 8A ). Probe), the outer side (upward direction in the drawing) or the central side (downward direction in the drawing) of the integrated probe 110 for transmission so that the dispersion angles (a1, a2) and injection pressure of the compressed air can be adjusted. installed so that the position can be changed. To this end, on one side of the nozzle 150 of the integrated probe 110 for transmission, as illustrated in FIG. At least one position control switch 154 capable of adjusting the air dispersion angle and the injection pressure may be provided. In addition, the nozzle 150 injection port 152a of the integrated probe 110 for transmission is disposed to face the flow direction of the fluid or exhaust gas in the duct, so that the compressed air for purge sprayed from the nozzle 152 is combined with the gas to be measured in the duct. Make sure not to mix. In addition, the cleaning agent inlet 153 may be formed on one side of the air purge pipe 151 as illustrated in FIG. 8(b) in the air purge 150 of the transmitter. In the cleaning agent inlet 153, a cleaning agent (eg, water) for cleaning the integrated window of the integrated probe 110 for transmission (or each window of the individual optical probe of the gas and dust meter and the individual probe of the ultrasonic transducer) at high pressure. or a mixture of water and detergent) may be introduced, and for this purpose, a check valve for intermittent flow of unidirectional fluid is additionally installed in the detergent inlet 153 to be installed from the outside of the air purge pipe 151 . It is preferable to block the external outflow of the compressed air in the air purge pipe 151 while injecting the cleaning agent in one direction.

수신부 에어 퍼지(160)는 수신용 통합 프로브(130)의 일측에 설치되며 오염예방을 위한 고압의 압축공기를 에어 퍼지관(161)을 통해 압송하고 노즐(162)을 통해 수신용 통합 프로브(130)의 윈도우(예를 들면 통합 윈도우(133) 또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 수평 분사한다. 이를 위하여 수신용 통합 프로브(130)의 노즐(162)에도 통합 윈도우(133)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 압축공기를 수평하게 분사하는 에어 나이프 구조의 분사구(162a)를 형성한다. 여기서 에어 나이프 구조의 분사구(162a)도 도 8의 (a)에 예시된 송신용 통합 프로브(110)와 마찬가지로 수신용 통합 프로브의 윈도우(통합 윈도우(133) 또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 수평하게 이격 배치되되 압축공기의 분산각도 및 분사압력을 조절할 수 있도록 수신용 통합 프로브의 바깥측이나 중심부 측으로 위치변동 가능하게 설치된다. 이를 위하여 수신용 통합 프로브(130)의 노즐(160)에도 도 5의 (b)에 예시된 바와 같이 노즐(162)의 분사구(162a) 위치를 상,하 조절하여 분사구(162a)에서의 압축공기 분산각도 및 분사압력을 조절할 수 있는 위치조절 스위치(164)가 적어도 하나 구비될 수 있다. 또한 아울러 수신용 통합 프로브(130)의 노즐(160) 분사구(162a)도 송신부 에어 퍼지(150)의 노즐(152)과 마찬가지로 덕트 내의 유체 또는 배출가스 흐름 방향을 향하도록 배치되어 노즐(162)에서 분사되는 퍼지용 압축공기가 덕트 내의 피측정가스와 혼합되지 않도록 구성한다. 또한 이러한 수신부 에어 퍼지(160)도 송신부 에어 퍼지(150)와 마찬가지로 에어 퍼지관(161)의 일측에 세정제 투입구(163)가 형성될 수 있다. 이러한 세정제 투입구(163)에는 수신용 통합 프로브(130)의 통합 윈도우(133)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)를 고압으로 세척하기 위한 세정제(예를 들면 물 또는 물과 세정제가 혼합된 혼합물 등)를 투입시킬 수 있으며, 이를 위해서 세정제 투입구(163)에도 일방향성 유체 흐름을 단속하는 체크 밸브 등을 부가적으로 더 설치하여 에어 퍼지관(161)의 외부에서 내부로 세정제를 일방향 투입하면서 에어 퍼지관(161) 내 압축공기의 외부 유출을 차단하도록 구성되는 것이 바람직하다.The receiving unit air purge 160 is installed on one side of the receiving integrated probe 130 , and pressurized high-pressure compressed air for contamination prevention through the air purge pipe 161 , and the receiving integrated probe 130 through the nozzle 162 . ) of the window (eg, the integrated window 133 or each window of the individual optical probe of the gas and dust meter and the individual probe of the ultrasonic transducer). To this end, air that horizontally injects compressed air into the integrated window 133 (or each window of the individual optical probe of the gas and dust measuring instrument and the individual probe of the ultrasonic transceiver) also in the nozzle 162 of the integrated probe 130 for reception. The injection port 162a of the knife structure is formed. Here, the injection hole 162a of the air knife structure is also the window of the integrated probe for reception (the integrated window 133 or the individual optical probe of the gas, dust measuring instrument) similar to the integrated probe 110 for transmission illustrated in FIG. It is horizontally spaced apart from each window and each probe of the ultrasonic transmitter/receiver), but it is installed so as to be able to change the position to the outside or the center side of the integrated receiving probe so that the dispersion angle and injection pressure of compressed air can be adjusted. To this end, the nozzle 160 of the receiving integrated probe 130 also adjusts the position of the injection hole 162a of the nozzle 162 up and down as illustrated in FIG. At least one position control switch 164 capable of adjusting the dispersion angle and the injection pressure may be provided. In addition, the nozzle 160 injection port 162a of the integrated probe 130 for reception is also disposed to face the fluid or exhaust gas flow direction in the duct, similar to the nozzle 152 of the transmitter air purge 150, in the nozzle 162. It is configured so that the compressed air for purge sprayed does not mix with the gas to be measured in the duct. Also, in the receiver air purge 160 , similar to the transmitter air purge 150 , a detergent inlet 163 may be formed on one side of the air purge pipe 161 . The cleaning agent for cleaning the integrated window 133 of the receiving integrated probe 130 (or each window of the individual optical probe of the gas and dust measuring instrument and the individual probe of the ultrasonic transceiver unit) of the receiving integrated probe 130 is at high pressure in the cleaning agent inlet 163 , for example. For example, water or a mixture of water and detergent) can be introduced, and for this purpose, a check valve for controlling the unidirectional fluid flow is additionally installed in the detergent inlet 163 to further install an air purge pipe 161 Preferably, it is configured to block the outflow of the compressed air in the air purge pipe 161 while injecting the cleaning agent from the outside to the inside in one direction.

이상과 같이 구성되는 본 발명의 바람직한 실시 형태에 의한 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기의 동작 및 그 작용 효과를 설명하면 다음과 같다. The operation of the cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic anemometer according to a preferred embodiment of the present invention configured as described above and its effect will be described as follows.

먼저, 송신용 통합 프로브(110)는 그 내부에 중심부의 레이저 가이드부(111), 레이저 가이드부(111) 둘레의 복수 개의 광 가이드부(112a,112b) 및 제1초음파 송수파부(114)를 일체로 형성하고, 송신용 통합 프로브(110)의 선단부에는 도 4 및 도 5의 (a)에 예시된 바와 같이 레이저 가이드부(111) 및 복수 개의 광 가이드부(112a,112b)의 단면부를 통합하여 커버링할 수 있는 통합 윈도우(113)를 형성하여 광축 정렬을 위한 레이저 신호와 가스 또는 먼지 측정용 광신호가 통합 윈도우(113)를 통해 각각 투과될 수 있게 하고, 제1초음파 송수파부(114)를 통해 제1초음파신호를 송출하거나 수신용 통합 프로브에서 송출되는 제2초음파신호를 수신할 수 있게 한다.First, the integrated probe 110 for transmission includes a laser guide unit 111 in the center thereof, a plurality of light guide units 112a and 112b around the laser guide unit 111 and a first ultrasonic wave transceiver 114 therein. Formed integrally, the cross-section of the laser guide unit 111 and the plurality of light guide units 112a and 112b are integrated at the front end of the integrated probe 110 for transmission as illustrated in FIGS. 4 and 5 (a). to form an integrated window 113 that can cover It transmits the first ultrasound signal through the receiver or enables the reception of the second ultrasound signal transmitted from the integrated probe for reception.

또는 송신용 통합 프로브(110)는 다른 실시 형태로서 도 6에 예시된 바와 같이 그 내부의 중심부에 레이저 가이드부(111)를 형성하고 단부에 레이저 가이드부(111)만을 커버링하기 위한 레이저 가이드부 윈도우(1112)를 별도로 설치하고, 레이저 가이드부(111) 둘레에 다수 개의 광학 프로브 삽입홀(115a,115b) 및 초음파 프로브 삽입홀(115c)을 가공하여 개별 윈도우(117a,117b)를 각각 구비한 가스 또는 먼지 측정기의 개별 광학 프로브(116a,116b) 및 제1초음파 송수파부(114)의 개별 프로브를 각각 끼워 넣을 수 있게 한 후, 가스 또는 먼지 측정기의 개별 광학 프로브(116a,116b) 및 제1초음파 송수파부(114)의 개별 프로브를 각 광학 프로브 삽입홀(115a-115c)에 각각 삽입함으로써 송신용 통합 프로브(110)의 통합 윈도우를 대체하는 윈도우를 구성하여, 광축 정렬을 위한 레이저 신호는 레이저 가이드부 윈도우(118)를 통과할 수 있게 하고, 가스 또는 먼지 측정용 광신호는 각각의 개별 윈도우(117a,117b)를 통해 각각 투과될 수 있게 하며, 제1초음파 송수파부(114)를 통해 제1초음파신호를 송출하거나 수신용 통합 프로브에서 송출되는 제2초음파신호를 수신할 수 있게 할 수 있게 한다.Alternatively, the integrated probe 110 for transmission is another embodiment, as illustrated in FIG. 6 , a laser guide part window for forming a laser guide part 111 in the central portion thereof and covering only the laser guide part 111 at an end thereof. Gas having separate windows 117a and 117b by separately installing 1112 and processing a plurality of optical probe insertion holes 115a and 115b and ultrasonic probe insertion holes 115c around the laser guide unit 111 , respectively. Alternatively, after the individual optical probes 116a and 116b of the dust meter and the individual probes of the first ultrasonic wave transceiver 114 can be inserted, respectively, the individual optical probes 116a and 116b of the gas or dust meter and the first ultrasonic wave By inserting individual probes of the transceiver unit 114 into each optical probe insertion hole 115a-115c, respectively, a window is configured to replace the integrated window of the integrated probe 110 for transmission, and the laser signal for optical axis alignment is a laser guide. to pass through the sub-window 118 , and an optical signal for gas or dust measurement to be transmitted through each of the individual windows 117a and 117b, respectively, and to pass through the first ultrasonic wave transceiver 114 . It makes it possible to transmit an ultrasound signal or receive a second ultrasound signal transmitted from an integrated probe for reception.

아울러 이러한 송신용 통합 프로브(110)의 일측에는 에어 퍼지관(151)을 통해 압축공기가 압송되는 송신부 에어 퍼지(150)를 설치하고 에어 퍼지관(151)의 종단부에 에어나이프 구조의 분사구(152a)를 갖는 노즐(152)을 설치하되 노즐(152)의 분사구(152a)가 송신용 통합 프로브(110) 종단의 통합 윈도우(113)(또는 가스상, 먼지상 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 압축공기를 수평 분사할 수 있게 설치한다. In addition, on one side of the integrated probe 110 for transmission, a transmitter air purge 150 through which compressed air is compressed through an air purge tube 151 is installed, and an air knife structure injection hole ( Install a nozzle 152 having a 152a), wherein the nozzle 152a has an integrated window 113 at the end of the integrated probe 110 for transmission (or each window of the individual optical probe of the gas phase, dust phase meter, and It is installed so that compressed air can be horizontally sprayed to the individual probes of the ultrasonic transmitter and receiver).

상기와 같이 설치가 완료된 송신용 통합 프로브(110)의 후단부에는 중심부의 레이저 광원(121), 복수 개의 광원(122a,122b), 및 제1초음파 송수파부 조절기(123)를 일체로 구비한 송신부 유닛(120)을 연결하여, 광축 정렬을 위한 레이저 신호와 가스 또는 먼지 측정용 광신호와 유속 측정용 제1초음파 신호가 송신용 통합 프로브(110)의 레이저 가이드부(111), 복수 개의 광 가이드부(112a,112b) 및 제1초음파 송수파부(114)를 통해 송출될 수 있게 하거나 유속 측정용 제2초음파 신호가 수신될 수 있게 한다.At the rear end of the integrated probe 110 for transmission that is installed as described above, a laser light source 121 in the center, a plurality of light sources 122a and 122b, and a first ultrasonic transmitter/receiver controller 123 are integrally provided with a transmitter By connecting the unit 120, a laser signal for optical axis alignment, an optical signal for measuring gas or dust, and a first ultrasonic signal for measuring a flow rate are transmitted through the laser guide unit 111 of the integrated probe 110, a plurality of light guides The units 112a and 112b and the first ultrasonic wave transmitting/receiving unit 114 enable it to be transmitted or receive a second ultrasonic wave signal for measuring the flow rate.

다음으로 수신용 통합 프로브(130)는 중심부의 레이저 가이드부(131), 레이저 가이드부(131) 둘레의 복수 개의 광 가이드부(132a,132b) 및 제2초음파 송수파부(134)를 내부에 일체로 구성하고, 이러한 수신용 통합 프로브(130)의 선단부에도 레이저 가이드부(131) 및 복수 개의 광 가이드부(132a,132b)의 단면부를 통합하여 커버링할 수 있는 통합 윈도우(133)를 설치하여 광축 정렬을 위한 레이저 신호와 가스상 또는 먼지상 측정용 광신호가 통합 윈도우(133)를 통해 각각 투과될 수 있게 하고, 제2초음파 송수파부(134)를 통해 제2초음파신호를 송출하거나 송신용 통합 프로브에서 송출되는 제1초음파신호를 수신할 수 있게 한다.Next, the integrated probe 130 for reception integrates a laser guide part 131 in the center, a plurality of light guide parts 132a and 132b around the laser guide part 131 and a second ultrasonic wave transceiver 134 inside. The optical axis by installing an integrated window 133 capable of integrating and covering the cross-sections of the laser guide unit 131 and the plurality of light guide units 132a and 132b at the tip of the integrated probe 130 for reception as well. A laser signal for alignment and an optical signal for gas phase or dust phase measurement can be transmitted through the integrated window 133, respectively, and transmit a second ultrasound signal through the second ultrasound transceiver 134 or from the integrated probe for transmission It enables reception of the transmitted first ultrasound signal.

아울러 이러한 수신용 통합 프로브(130)의 일측에는 에어 퍼지관(161)을 통해 압축공기가 압송되는 수신부 에어 퍼지(160)을 설치하고 에어 퍼지관(161)의 종단부에 에어나이프 구조의 분사구(162a)를 갖는 노즐(162)을 설치하되 노즐(162)의 분사구(162a)가 수신용 통합 프로브(130) 종단의 통합 윈도우(133)(또는 가스상, 먼지상 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 압축공기를 수평 분사할 수 있게 설치한다. In addition, on one side of the integrated probe 130 for reception, a receiving unit air purge 160 through which compressed air is compressed through an air purge pipe 161 is installed, and an air knife structure injection hole ( Install the nozzle 162 having a 162a), but the nozzle 162a of the nozzle 162 is the integrated window 133 (or each window of the individual optical probe of the gas phase, dust phase meter) at the end of the integrated probe 130 for reception and It is installed so that compressed air can be horizontally sprayed to the individual probes of the ultrasonic transmitter and receiver).

상기와 같이 설치가 완료된 수신용 통합 프로브(130)의 후단부에는 중심부의 레이저 신호처리부(141), 복수 개의 광신호 처리부(142a,142b), 및 제2초음파 송수파부 조절기(143)를 일체로 구비한 수신부 신호처리유닛(140)을 연결하여, 수신용 통합 프로브(130)의 레이저 가이드부(131), 복수 개의 광 가이드부(132a,132b) 및 제2초음파 송수파부(134)를 통해 각각 수신된 광축 정렬을 위한 레이저 신호와 가스 또는 먼지 측정용 광신호와 유속 측정용 제1초음파 신호가 신호처리될 수 있게 하거나 유속 측정용 제2초음파 신호가 송출될 수 있게 한다.At the rear end of the integrated receiving probe 130 for which the installation is completed as described above, a laser signal processing unit 141 in the center, a plurality of optical signal processing units 142a and 142b, and a second ultrasonic transmitter/receiver controller 143 are integrated. By connecting the signal processing unit 140 provided with the receiving unit, the laser guide unit 131 of the integrated probe 130 for reception, the plurality of light guide units 132a and 132b and the second ultrasonic wave transmitting/receiving unit 134, respectively, are connected. The received laser signal for optical axis alignment, the optical signal for gas or dust measurement, and the first ultrasonic signal for flow velocity measurement may be signal-processed, or a second ultrasonic signal for flow velocity measurement may be transmitted.

이어서 도 3에 예시된 바와 같이 덕트(10) 내의 일측벽에 하나의 플랜지를 이용하여 송신용 통합 프로브(110)를 설치하되 덕트 내부를 통과하는 유체 또는 배출가스(또는 피측정가스)의 흐름 방향에 대하여 경사각을 갖도록 설치하고, 덕트(10) 내의 타측벽에 또 다른 플랜지를 이용하여 수신용 통합 프로브(130)를 고정하여 설치하되 송신용 통합 프로브(110)와 동일한 광축 상에 위치하도록 광축을 정렬하여 송신용 통합 프로브(110)에 대향하게 설치한다. 물론 이때 수신용 통합 프로브(130)도 덕트 내부를 통과하는 유체의 흐름 반대 방향에 대하여 동일한 경사각을 갖도록 설치한다.Next, as illustrated in FIG. 3 , the integrated probe 110 for transmission is installed using one flange on one side wall of the duct 10, but the flow direction of the fluid or exhaust gas (or gas to be measured) passing through the duct Installed to have an inclination angle with respect to the duct 10, using another flange on the other side wall to fix the integrated probe 130 for reception and install the optical axis so as to be located on the same optical axis as the integrated probe 110 for transmission. Align and install to face the integrated probe 110 for transmission. Of course, at this time, the integrated probe 130 is also installed to have the same inclination angle with respect to the opposite direction of the flow of the fluid passing through the duct.

이와 같이 설치가 완료된 상태에서 송신부 유닛(120)의 레이저 광원(121)에서 광축 정렬을 위한 레이저신호를 방출하게 되면, 방출된 레이저 신호는 송신용 통합 프로브(110)의 레이저 가이드부(111)를 통해 안내되어 덕트(10) 내의 피측정가스 배출공간을 통해 수신용 통합 프로브(130)의 레이저 가이드부(131)로 전달될 수 있게 되며, 수신용 통합 프로브(130)의 후단부에 연결된 수신부 신호처리유닛(140)의 레이저 신호처리부(141)가 이를 신호처리하여 송신용 통합 프로브(110)와 수신용 통합 프로브(130) 간의 광축 정렬을 수행할 수 있게 한다.When the laser light source 121 of the transmitter unit 120 emits a laser signal for optical axis alignment in the state in which the installation is completed in this way, the emitted laser signal is the laser guide part 111 of the integrated probe 110 for transmission. Guided through the duct 10 through the measurement target gas discharge space to be able to be delivered to the laser guide unit 131 of the integrated probe 130 for reception, the reception unit signal connected to the rear end of the integrated probe 130 for reception The laser signal processing unit 141 of the processing unit 140 processes the signal to perform optical axis alignment between the integrated probe 110 for transmission and the integrated probe 130 for reception.

상기와 같은 송신용 통합 프로브(110)와 수신용 통합 프로브(130) 간의 광축 정렬이 이루어진 상태에서, 송신부 유닛(120)의 복수 광원(122a,122b)에서 가스 상 측정 또는 먼지 측정을 위한 광신호를 방출하게 되면, 방출된 광신호는 송신용 통합 프로브(110)의 각 광 가이드부(112a,112b)를 통해 안내되고 덕트(10) 내의 피측정가스 배출공간을 통해 수신용 통합 프로브(130)의 각 광 가이드부(132a,132b)로 전달될 수 있게 되며, 수신용 통합 프로브(130)의 후단부에 연결된 수신부 신호처리유닛(140)의 각 광신호 처리부(142a,142b)가 이를 신호처리하여 덕트(10) 내의 피측정가스 배출공간을 흐르는 가스 측정값 또는 먼지 측정값을 얻을 수 있게 된다.In the state in which the optical axis alignment between the integrated probe 110 for transmission and the integrated probe 130 for reception as described above is made, the optical signal for gas phase measurement or dust measurement from the plurality of light sources 122a and 122b of the transmitter unit 120 . When emitted, the emitted optical signal is guided through each light guide portion 112a, 112b of the integrated probe 110 for transmission, and the integrated probe 130 for reception through the measurement target gas discharge space in the duct 10. can be transmitted to the respective light guide units 132a and 132b of Thus, it is possible to obtain a gas measurement value or a dust measurement value flowing through the gas discharge space to be measured in the duct 10 .

또한 상기와 같은 송신용 통합 프로브(110)와 수신용 통합 프로브(130) 간의 광축 정렬이 이루어진 상태에서, 송신부 유닛(120)의 제1초음파 송수파부 조절기(123)의 제어에 의해 송신용 통합 프로브(110)의 제1초음파 송수파부(114)에서 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 방출하거나 수신부 신호처리유닛(140)의 제2초음파 송수파부 조절기(143)의 제어에 의해 수신용 통합 프로브(130)의 제2초음파 송수파부(134)에서 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 방출하게 되면, 제1초음파신호는 덕트(10) 내의 피측정가스 배출공간을 통해 수신용 통합 프로브(130)의 제2초음파 송수파부(134)로 전달되어 수신부 신호처리유닛(140)의 제2초음파 송수파부 조절기(143)에서 신호처리되고, 제2초음파신호는 덕트(10) 내의 피측정가스 배출공간을 통해 송신용 통합 프로브(110)의 제1초음파 송수파부(114)로 전달되어 송신부 유닛(120)의 제1초음파 송수파부 조절기(123)에서 신호처리되어 덕트(10) 내의 피측정가스 배출공간을 흐르는 유체의 속도 측정값을 얻을 수 있게 한다. In addition, in the state in which the optical axis alignment between the integrated probe 110 for transmission and the integrated probe 130 for reception as described above is made, the integrated probe for transmission is controlled by the first ultrasonic transceiver controller 123 of the transmitter unit 120 . The integrated probe for reception by emitting a first ultrasonic signal for measuring the flow rate from the first ultrasonic transceiver 114 of 110 or by the control of the second ultrasonic transceiver controller 143 of the receiver signal processing unit 140 ( When the second ultrasonic wave transmitter 134 of 130) emits a second ultrasonic signal for measuring the flow rate, the first ultrasonic signal is transmitted through the gas discharge space to be measured in the duct 10 of the integrated probe 130 for reception. The second ultrasonic wave transmitting/receiving unit 134 is transmitted to the signal processing unit 143 of the receiving unit signal processing unit 140 for signal processing, and the second ultrasonic wave signal is transmitted through the gas discharge space to be measured in the duct 10. It is transmitted to the first ultrasonic wave transceiver 114 of the integrated probe 110 for transmission, is signal-processed by the first ultrasonic wave transceiver controller 123 of the transmitter unit 120, and flows through the gas discharge space to be measured in the duct 10 Allows you to obtain a measurement of the velocity of the fluid.

한편, 상기와 같이 덕트(10) 내 설치된 송신용 통합 프로브(110)의 통합 윈도우(113)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 흡착물질 또는 먼지 등의 이물질이 부착되어 오염이 발생하게 되면, 측정기기의 정확도가 저하될 수 있으므로, 송신부 에어 퍼지(150)를 구동하여 고압의 압축공기를 에어 퍼지관(151)을 통해 압송하고 노즐(152)의 에어나이프 구조의 분사구(152a)를 통해 송신용 통합 프로브(110)의 통합 윈도우(113)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 고압으로 수평 분사함으로써 송신용 통합 프로브(110)의 통합 윈도우(113)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 부착된 흡착물질 또는 먼지 등의 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있게 된다. 이때 송신부 에어 퍼지(150)의 노즐(152) 분사구(152a)가 덕트 내의 유체 또는 배출가스 흐름 방향을 향하도록 배치되므로, 노즐(152)의 분사구(152a)에서 분사되는 퍼지용 압축공기가 덕트 내의 피측정가스와 혼합되지 않게 되어 측정기기의 정밀도 저하를 방지할 수 있게 된다.On the other hand, as described above, in the integrated window 113 of the integrated probe 110 for transmission installed in the duct 10 (or each window of the individual optical probe of the gas and dust meter and the individual probe of the ultrasonic transceiver), there is no adsorbent or dust. When contamination occurs due to the attachment of foreign substances such as foreign substances, the accuracy of the measuring device may be lowered. Therefore, the transmitter air purge 150 is driven to pump high-pressure compressed air through the air purge pipe 151 and the nozzle 152 Horizontal injection at high pressure into the integrated window 113 of the integrated probe 110 for transmission (or each window of the individual optical probe of the gas and dust meter and the individual probe of the ultrasonic transducer) through the injection hole 152a of the air knife structure of By doing so, foreign substances such as adsorbents or dust adhering to the integrated window 113 of the integrated probe 110 for transmission (or each window of the individual optical probe of the gas and dust measuring instrument and the individual probe of the ultrasonic transceiver) can be cleanly removed. there will be At this time, since the nozzle 152 injection port 152a of the transmitter air purge 150 is disposed to face the flow direction of the fluid or exhaust gas in the duct, the compressed air for purge sprayed from the injection port 152a of the nozzle 152 is in the duct. Since it does not mix with the gas to be measured, it is possible to prevent a decrease in the precision of the measuring device.

또한 수신용 통합 프로브(130)의 통합 윈도우(133)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 흡착물질 또는 먼지 등의 이물질이 부착되어 오염이 발생하게 되면, 측정기기의 정확도가 저하될 수 있으므로, 이때에도 수신부 에어 퍼지(160)를 구동하여 고압의 압축공기를 에어 퍼지관(161)을 통해 압송하고 노즐(162)을 통해 수신용 통합 프로브(130)의 통합 윈도우(133)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 수평 분사함으로써 수신용 통합 프로브(130)의 통합 윈도우(133)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 부착된 흡착물질 또는 먼지 등의 이물질을 깨끗하게 제거할 수 있게 된다. 이때에도 수신부 에어 퍼지(160)의 노즐(162) 분사구(162a)가 덕트 내의 유체 또는 배출가스 흐름 방향을 향하도록 배치되므로, 노즐(162)의 분사구(162a)에서 분사되는 퍼지용 압축공기가 덕트 내의 피측정가스와 혼합되지 않게 되어 측정기기의 정밀도 저하를 방지할 수 있게 된다.In addition, foreign substances such as adsorbents or dust are attached to the integrated window 133 of the receiving integrated probe 130 (or each window of the individual optical probe of the gas and dust measuring instrument and the individual probe of the ultrasonic transmitter/receiver) to cause contamination. Then, since the accuracy of the measuring device may be lowered, even at this time, the receiving unit air purge 160 is driven to pump high-pressure compressed air through the air purge pipe 161 and the integrated probe 130 for reception through the nozzle 162 . ) of the integrated window 133 (or each window of the individual optical probe of the gas and dust meter and the individual probe of the ultrasonic wave transceiver) of the integrated window 133 (or gas, dust) of the integrated probe 130 for reception by horizontal spraying. It is possible to cleanly remove foreign substances such as adsorbents or dust attached to each window of the individual optical probe of the measuring instrument and the individual probe of the ultrasonic transceiver. Even at this time, since the nozzle 162 injection port 162a of the receiver air purge 160 is disposed to face the fluid or exhaust gas flow direction in the duct, the compressed air for purge sprayed from the injection port 162a of the nozzle 162 is the duct It is not mixed with the gas to be measured in the inside, so it is possible to prevent a decrease in the precision of the measuring device.

또한 이러한 송신부 에어 퍼지(150) 및 수신부 에어 퍼지(160)에는 에어 퍼지관(151,161)의 일측에 세정제 투입구(153,163)가 각각 형성되어 필요시 물 또는 물과 세정제가 혼합된 혼합물 등의 세정제를 고압의 압축공기과 함께 고압으로 투입시킬 수 있게 되므로, 송신용 통합 프로브(110)의 통합 윈도우(113) 또는 수신용 통합 프로브(130)의 통합 윈도우(133)(또는 가스, 먼지 측정기의 개별 광학 프로브의 각 윈도우 및 초음파 송수파부의 개별 프로브)에 보다 강력하게 부착된 흡착물질 또는 먼지 등의 이물질들도 깨끗하게 제거할 수 있게 된다. In addition, in the transmitter air purge 150 and the receiver air purge 160, detergent inlets 153 and 163 are formed on one side of the air purge pipes 151 and 161, respectively. Since it is possible to input at high pressure together with the compressed air of It is also possible to cleanly remove foreign substances such as adsorbents or dust that are more strongly attached to each window and individual probes of the ultrasonic transmitter and receiver).

이상의 본 발명에 의하면, 가스상 측정기와 먼지상 측정기, 초음파 유속계, 및 여분의 센싱부를 포함하는 통합화된 프로브를 구현함으로써 복수의 개별적인 측정기 설치에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있는 이점을 제공할 수 있게 된다.According to the present invention as described above, it is possible to provide the advantage of reducing the time and cost required for installing a plurality of individual measuring instruments by implementing an integrated probe including a gas phase measuring instrument, a dust measuring instrument, an ultrasonic velocity meter, and an extra sensing unit. there will be

또한 본 발명에 의하면, 통합화된 프로브 내 복수 개의 광 송/수신부, 초음파 송/수신부 등의 오염예방을 위한 에어 퍼지 시스템을 하나의 에어 퍼지 시스템으로 구현하고 아울러 그 에어 분사구조를 에어 나이프 구조로 형성하여 에어 퍼지 시스템에서 덕트 내 유체의 흐름 방향으로 평면 분사되는 압축공기가 덕트 내 피측정가스와 혼합되지 않도록 함으로써 압축공기에 의한 피측정가스의 농도 희석 문제를 해결할 수 있게 되어 측정기기의 정밀도 향상에 기여하는 이점을 제공할 수 있게 된다.In addition, according to the present invention, an air purge system for preventing contamination of a plurality of optical transmitting/receiving units and ultrasonic transmitting/receiving units in an integrated probe is implemented as a single air purge system, and the air spray structure is formed as an air knife structure. In the air purge system, it is possible to solve the problem of dilution of the concentration of the gas to be measured by compressed air by preventing the compressed air that is sprayed flat in the direction of the flow of the fluid in the duct from mixing with the gas to be measured in the duct, thereby improving the precision of the measuring device. Contributing benefits can be provided.

이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 아래에 기재된 특허 청구 범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although the present invention has been described with reference to limited embodiments and drawings, the present invention is not limited to the above-described embodiments, which are various modifications and variations from these descriptions by those skilled in the art to which the present invention pertains. Transformation is possible. Accordingly, the spirit of the present invention should be understood only by the claims set forth below, and all equivalents or equivalent modifications thereof will fall within the scope of the spirit of the present invention.

10 : 덕트 110 : 송신부 통합 프로브
111,131 : 레이저 가이드부 112a,112b,132a,132b : 광 가이드부
113,133 : 통합 윈도우 114 : 제1초음파 송수파부
114a : 진동자 114b : 정합층
114c : 제동자 114d : 진동자 구동용 전기선
115a,115b : 광학 프로브 삽입홀 115c: 초음파 프로브 삽입홀
116a,116b : 가스, 먼지 측정기의 광학 프로브
117a,117b : 가스, 먼지 측정기의 개별 윈도우
118 : 레이저 가이드부 윈도우 120 : 송신부 유닛
121 : 레이저 광원 122a,122b : 광원
123 : 제1초음파 송수파부 조절기 130 : 수신부 통합 프로브
134 : 제2초음파 송수파부 140 : 수신부 신호처리유닛
141 : 레이저 신호 처리부 142a,142b : 광신호 처리부
143 : 제2초음파 송수파부 조절기 150 : 송신부 에어퍼지
151,161 : 에어 퍼지관 152,162: 노즐
152a,162a : 분사구 153,163 : 세정제 투입구
154,164 : 위치조절 스위치 160 : 수신부 에어퍼지
10: duct 110: transmitter integrated probe
111,131: laser guide part 112a, 112b, 132a, 132b: light guide part
113,133: integrated window 114: first ultrasonic transceiver
114a: vibrator 114b: matching layer
114c: brake 114d: electric wire for driving the vibrator
115a, 115b: optical probe insertion hole 115c: ultrasonic probe insertion hole
116a, 116b: Optical probes for gas and dust meters
117a, 117b: individual windows of gas and dust meters
118: laser guide unit window 120: transmitter unit
121: laser light source 122a, 122b: light source
123: first ultrasonic transmitter and receiver controller 130: receiver integrated probe
134: second ultrasonic wave transceiver 140: receiver signal processing unit
141: laser signal processing unit 142a, 142b: optical signal processing unit
143: second ultrasonic wave transmitter and receiver controller 150: transmitter air purge
151,161: air purge pipe 152,162: nozzle
152a, 162a: injection port 153,163: detergent inlet
154,164: position control switch 160: receiver air purge

Claims (10)

덕트 내의 일측벽에 하나의 플랜지로 고정되어 설치되되 덕트 내부를 통과하는 유체의 흐름 방향에 대하여 경사각을 갖도록 설치되며, 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 상(狀) 또는 먼지 상(狀) 측정을 위한 복수 광신호의 송신을 각각 안내하는 가이드부와 윈도우, 및 유속 측정을 위한 제1초음파신호의 송출 또는 제2초음파신호의 수신을 위한 초음파 프로브를 일체로 구비하는 송신용 통합 프로브(110);
상기 송신용 통합 프로브(110)의 후단부에 연결되어 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 방출하고 가스 상(狀) 또는 먼지 상(狀) 측정을 위한 복수 광신호를 발생시켜 송출하고 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 발생시키거나 제2초음파신호를 신호처리하는 송신부 유닛(120);
덕트 내의 타측벽에 하나의 플랜지로 고정되어 설치되되 상기 송신용 통합 프로브(110)와 동일한 광축 상에 위치하도록 상기 송신용 통합 프로브(110)에 대향하게 설치되며, 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 상(狀) 또는 먼지 상(狀) 측정을 위한 복수 광신호의 수신을 각각 안내하는 가이드부와 윈도우, 및 유속 측정을 위한 제2초음파신호의 송출 또는 제1초음파신호의 수신을 위한 초음파 프로브를 일체로 구비하는 수신용 통합 프로브(130); 및
상기 수신용 통합 프로브(130)의 후단부에 연결되어 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 수신하고 가스 상(狀) 또는 먼지 상(狀) 측정을 위한 복수 광신호를 수신하여 신호처리하고 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 발생시키거나 제1초음파신호를 신호처리하는 수신부 신호처리유닛(140);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
It is fixed to one side wall of the duct with a single flange and installed to have an inclination angle with respect to the flow direction of the fluid passing through the duct. For transmission including a guide unit and a window for guiding the transmission of a plurality of optical signals for phase measurement, respectively, and an ultrasonic probe for transmitting a first ultrasonic signal or receiving a second ultrasonic signal for flow velocity measurement integrated probe 110;
It is connected to the rear end of the integrated probe 110 for transmission and emits a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception and generates and transmits a plurality of optical signals for gas phase or dust phase measurement and a transmitter unit 120 for generating a first ultrasonic signal for measuring the flow rate or for signal processing a second ultrasonic signal;
It is fixed to the other side wall of the duct by a single flange and installed opposite to the integrated probe 110 for transmission so as to be positioned on the same optical axis as the integrated probe 110 for transmission, and optical axis alignment with the integrated probe for transmission A guide part and a window for guiding the reception of a laser signal and a plurality of optical signals for gas phase or dust phase measurement, respectively, and transmission of a second ultrasonic signal for flow velocity measurement or a first ultrasonic signal an integrated probe 130 for reception integrally provided with an ultrasound probe for reception; and
It is connected to the rear end of the integrated probe 130 for reception and receives a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission and receives a plurality of optical signals for gas phase or dust phase measurement. A cross-duct type complex measuring instrument including an ultrasonic velocity meter, characterized in that it comprises; a signal processing unit 140 for processing and generating a second ultrasonic signal for flow velocity measurement or signal processing for a first ultrasonic signal.
제1항에 있어서,
상기 송신용 통합 프로브(110)의 일측에 설치되며 오염예방을 위한 압축공기를 에어 퍼지관(151)을 통해 압송하고 노즐(152)을 통해 송신용 통합 프로브(110)의 윈도우 및 제1초음파 송수파부의 프로브에 수평 분사하는 송신부 에어 퍼지(150); 및
상기 수신용 통합 프로브(130)의 일측에 설치되며 오염예방을 위한 압축공기를 에어 퍼지관(161)을 통해 압송하고 노즐(162)을 통해 수신용 통합 프로브(130)의 윈도우 및 제2초음파 송수파부의 프로브에 수평 분사하는 수신부 에어 퍼지(160);를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
According to claim 1,
It is installed on one side of the integrated probe 110 for transmission and pressurizes compressed air for contamination prevention through the air purge pipe 151, and the window of the integrated probe 110 for transmission and the first ultrasonic transmission through the nozzle 152. Transmitting unit air purge 150 for horizontally spraying the wave probe; and
It is installed on one side of the integrated probe 130 for reception and pressurizes compressed air for contamination prevention through the air purge pipe 161, and the window of the integrated probe 130 for reception and the second ultrasound transmission through the nozzle 162. Cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter, characterized in that it further comprises;
제1항에 있어서, 상기 송신용 통합 프로브(110)는,
송신용 통합 프로브(110)의 중심부에 형성되어 송신부 유닛에서 방출되는 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저 신호의 송신을 안내하는 중심부의 레이저 가이드부(111);
레이저 가이드부(111)의 둘레에 형성되며 송신부 유닛에서 방출되는 가스 상(狀) 측정을 위한 광신호 및 먼지 상(狀) 측정을 위한 광신호의 송신을 각각 안내하는 복수 개의 광 가이드부(112a,112b);
상기 레이저 가이드부(111)와 복수 개의 광 가이드부(112a,112b)의 선단부에 형성되되 레이저 가이드부(111)와 복수 개의 광 가이드부(112a,112b)의 단면부를 통합 커버링하여 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 상(狀) 또는 먼지 상(狀) 측정을 위한 복수 광신호를 투과시키는 통합 윈도우(113); 및
레이저 가이드부(111)의 둘레에 형성되며 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 송출하고 수신용 통합 프로브에서 송출되는 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 수신하는 제1초음파 송수파부(114);를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
According to claim 1, wherein the integrated probe for transmission (110),
a laser guide unit 111 formed in the center of the integrated probe for transmission 110 to guide the transmission of a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception emitted from the transmitting unit;
A plurality of light guide units 112a formed around the laser guide unit 111 to guide transmission of an optical signal for measuring a gas phase and an optical signal for measuring a dust phase emitted from the transmitter unit, respectively. , 112b);
The laser guide part 111 and the plurality of light guide parts (112a, 112b) is formed at the front end of the integrated covering the cross-section of the laser guide part 111 and the plurality of light guide parts (112a, 112b) integrated probe for reception an integrated window 113 for transmitting a laser signal for optical axis alignment with and a plurality of optical signals for gas phase or dust phase measurement; and
A first ultrasonic wave transceiver 114 that is formed around the laser guide unit 111 and transmits a first ultrasonic signal for measuring the flow rate and receives a second ultrasonic signal for measuring the flow rate transmitted from the integrated probe for reception; Cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocimeter, characterized in that it is integrally provided.
제1항에 있어서, 상기 송신용 통합 프로브(110)는,
송신용 통합 프로브(110)의 중심부에 형성되어 송신부 유닛에서 방출되는 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저 신호의 송신을 안내하는 중심부의 레이저 가이드부(111);
레이저 가이드부(111)의 둘레에 형성되며 송신부 유닛에 설치되는 가스 상(狀) 측정기의 개별 광학 프로브(116a)와 먼지 상(狀) 측정기의 개별 광학 프로브(116b)의 삽입 및 제1초음파 송수파부(114)의 초음파 프로브 삽입을 각각 안내하는 복수 개의 광학 프로브 삽입홀(115a,115b) 및 초음파 프로브 삽입홀(115c);
레이저 가이드부(111)의 선단부에 형성되며 레이저 가이드부(111)만을 커버링하여 수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 투과시키는 레이저 가이드부 윈도우(118);
상기 초음파 프로브 삽입홀(115c)에 삽입되어 설치되며 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 송출하고 수신용 통합 프로브에서 송출되는 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 수신하는 제1초음파 송수파부(114); 및
상기 복수 개의 광학 프로브 삽입홀(115a,115b)에 각각 삽입되어 설치되며 가스 상(狀) 측정을 위한 광신호 및 먼지 상(狀) 측정을 위한 광신호를 각각 송출하는 가스 또는 먼지 측정기의 개별 광학 프로브(116a,116b);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
According to claim 1, wherein the integrated probe for transmission (110),
a laser guide unit 111 formed in the center of the integrated probe for transmission 110 to guide the transmission of a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception emitted from the transmitting unit;
Insertion of the individual optical probe 116a of the gas phase measuring instrument and the individual optical probe 116b of the dust measuring instrument formed on the periphery of the laser guide unit 111 and installed in the transmitter unit and first ultrasonic transmission and reception a plurality of optical probe insertion holes 115a and 115b and an ultrasound probe insertion hole 115c for guiding the insertion of the ultrasound probe into the wave part 114, respectively;
a laser guide part window 118 formed at the tip of the laser guide part 111 and transmitting a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception by covering only the laser guide part 111;
A first ultrasonic wave transceiver 114 that is inserted into and installed in the ultrasonic probe insertion hole 115c and transmits a first ultrasonic signal for measuring the flow rate and receives a second ultrasonic signal for measuring the flow rate transmitted from the integrated probe for reception. ; and
Individual optics of a gas or dust measuring instrument that are respectively inserted into and installed into the plurality of optical probe insertion holes 115a and 115b and transmit an optical signal for gas phase measurement and an optical signal for dust phase measurement, respectively Probes (116a, 116b); Cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter, characterized in that it is configured to include.
제1항에 있어서, 상기 송신부 유닛(120)은,
수신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 발생시켜 송신용 통합 프로브로 송출하는 레이저 광원(121);
가스 상(狀) 측정을 위한 광신호 및 먼지 상(狀) 측정을 위한 광신호를 각각 발생시켜 송신용 통합 프로브로 송출하는 복수 개의 광원(122a,122b); 및
유속 측정을 위한 제1초음파신호의 발생시켜 송신용 통합 프로브로 송출하거나 송신용 통합 프로브를 통해 수신되는 제2초음파신호를 신호처리하는 제1초음파 송수파부 조절기(123);를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
According to claim 1, wherein the transmitter unit 120,
A laser light source 121 that generates a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for reception and transmits it to the integrated probe for transmission;
a plurality of light sources (122a, 122b) for generating an optical signal for measuring a gas phase and an optical signal for measuring a dust phase, respectively, and transmitting them to an integrated probe for transmission; and
A first ultrasonic transmitter/receiver controller 123 for generating a first ultrasonic signal for measuring the flow rate and transmitting it to the integrated probe for transmission or signal processing a second ultrasonic signal received through the integrated probe for transmission; A cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter.
제1항에 있어서, 상기 수신용 통합 프로브(130)는,
수신용 통합 프로브(130)의 중심부에 형성되어 상기 송신용 통합 프로브(110)와의 광축 정렬을 위한 레이저 신호의 수신을 안내하는 중심부의 레이저 가이드부(131);
레이저 가이드부(131)의 둘레에 형성되며 가스 상(狀) 측정을 위한 광신호 및 먼지 상(狀) 측정을 위한 광신호의 수신을 각각 안내하는 복수 개의 광 가이드부(132a,132b);
상기 레이저 가이드부(131)와 복수 개의 광 가이드부(132a,132b)의 선단부에 형성되되 레이저 가이드부(131)와 복수 개의 광 가이드부(132a,132b)의 단면부를 통합 커버링하여 송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호 및 가스 상(狀) 또는 먼지 상 측정을 위한 복수 광신호를 투과시키는 통합 윈도우(133); 및
레이저 가이드부(131)의 둘레에 설치되며 유속 측정을 위한 제2초음파신호를 송출하고 송신용 통합 프로브에서 송출되는 유속 측정을 위한 제1초음파신호를 수신하는 제2초음파 송수파부(134);를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
According to claim 1, wherein the integrated probe 130 for reception,
a laser guide unit 131 formed in the center of the integrated probe 130 for reception to guide reception of a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe 110 for transmission;
a plurality of light guide portions 132a and 132b formed around the laser guide portion 131 to guide reception of an optical signal for gas phase measurement and an optical signal for dust phase measurement, respectively;
The laser guide unit 131 and the plurality of light guide units (132a, 132b) formed at the front end of the integrated covering the cross-section of the laser guide unit 131 and the plurality of light guide units (132a, 132b) integrated probe for transmission an integrated window 133 for transmitting a laser signal for optical axis alignment with and a plurality of optical signals for gas phase or dust phase measurement; and
A second ultrasonic wave transceiver 134 that is installed around the laser guide unit 131 and transmits a second ultrasonic signal for measuring the flow rate and receives the first ultrasonic signal for measuring the flow rate transmitted from the integrated probe for transmission; Cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocimeter, characterized in that it is integrally provided.
제1항에 있어서, 상기 수신부 신호처리유닛(140)은,
송신용 통합 프로브와의 광축 정렬을 위한 레이저신호를 수신용 통합 프로브를 통해 수신하여 신호처리하는 중심부의 레이저 신호처리부(141);
가스 상(狀) 측정을 위한 광신호 및 먼지 상(狀) 측정을 위한 광신호를 수신용 통합 프로브를 통해 각각 수신하여 신호처리하는 복수 개의 광신호 처리부(142a,142b); 및
유속 측정을 위한 제2초음파신호의 발생시켜 수신용 통합 프로브로 송출하거나 수신용 통합 프로브를 통해 수신되는 제1초음파신호를 신호처리하는 제2초음파 송수파부 조절기(143);를 일체로 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
According to claim 1, wherein the receiving unit signal processing unit 140,
a laser signal processing unit 141 in the center for receiving and processing a laser signal for optical axis alignment with the integrated probe for transmission through the integrated probe for reception;
a plurality of optical signal processing units 142a and 142b for receiving and signal processing an optical signal for gas phase measurement and an optical signal for dust phase measurement through an integrated probe for reception; and
A second ultrasonic wave transmitter/receiver controller 143 for generating a second ultrasonic signal for measuring the flow rate and transmitting it to the integrated probe for reception or signal processing the first ultrasonic signal received through the integrated probe for reception; A cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter.
제2항에 있어서, 상기 송신부 에어 퍼지(150) 또는 수신부 에어 퍼지(160)는,
에어 퍼지관의 일측에 설치되며 세정제를 에어 퍼지관의 외부에서 내부로 일방향 투입하면서 에어 퍼지관 내 압축공기의 외부 유출을 차단하는 세정제 투입구;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
According to claim 2, The transmitter air purge 150 or the receiver air purge 160,
A cross including an ultrasonic velocimeter, characterized in that it includes; a cleaning agent inlet installed on one side of the air purge tube and blocking the outflow of compressed air in the air purge tube while injecting the cleaning agent in one direction from the outside to the inside of the air purge tube Duct type composite measuring instrument.
제2항 또는 제8항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 송신부 에어 퍼지(150) 또는 수신부 에어 퍼지(160)의 각 노즐은,
송신용 통합 프로브(110) 또는 수신용 통합 프로브(130)의 각 윈도우에 수평하게 이격 배치되되 압축공기의 분산각도 및 분사압력을 조절할 수 있도록 송신용 통합 프로브(110) 또는 수신용 통합 프로브(130)의 중심부 측이나 바깥측으로 위치변동 가능하게 설치되며 윈도우에 압축공기를 수평 분사하는 에어 나이프 구조의 분사구를 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
The method according to any one of claims 2 or 8, wherein each nozzle of the air purge unit 150 or the air purge unit 160 is,
The integrated probe 110 for transmission or the integrated probe 130 for transmission is horizontally spaced apart from each window of the integrated probe 110 for transmission or the integrated probe 130 for transmission so that the dispersion angle and injection pressure of compressed air can be adjusted. ), a cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocimeter, characterized in that it is installed so as to be able to change its position to the center side or the outside of the window, and has an air knife structure injection port that horizontally sprays compressed air on the window.
제9항에 있어서, 상기 송신부 에어 퍼지(150) 또는 수신부 에어 퍼지(160)의 각 노즐은,
덕트 내의 유체 또는 배출가스 흐름 방향을 향하도록 분사구가 배치되어 각 노즐의 분사구에서 분사되는 퍼지용 압축공기가 덕트 내의 피측정가스와 혼합되지 않도록 한 것을 특징으로 하는 초음파 유속계를 포함한 크로스 덕트형 복합 측정기.
The method of claim 9, wherein each nozzle of the air purge unit 150 or the air purge unit 160 is,
Cross-duct type composite measuring instrument including an ultrasonic velocity meter, characterized in that the injection port is arranged to face the flow direction of the fluid or exhaust gas in the duct, so that the compressed air for purge sprayed from the injection port of each nozzle does not mix with the gas to be measured in the duct .
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