KR102476585B1 - 무게센서를 이용한 이동식 유량 측정장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 무게센서를 이용한 이동식 유량 측정장치에 관한 것으로서, 하수관을 통해 유입되는 하수의 유량을 무게센서를 이용하여 측정이 이루어질 수 있도록 하여 유량 측정 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다.
이를 실현하기 위한 본 발명은, 맨홀(100) 내부의 양측에 매설된 하수관(10,20)을 통과하는 하수의 유량을 측정하기 위한 유량 측정장치에 있어서, 양측 하수관(10,20) 사이에는 유량 파이프(30)가 위치되고; 상기 맨홀(100)의 양측 벽면에는 무게센서(60)가 설치되며; 상기 양측 무게센서(60)에는 거치대(40)가 안착 거치되고; 상기 거치대(40)에는 유량 파이프(30)를 지지하기 위한 지지 와이어(50)가 연결 구성되며; 상기 유량 파이프(30) 양측에는 하수의 유입 및 유출을 안내하는 하수 안내수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

Description

무게센서를 이용한 이동식 유량 측정장치{Mobile flow measurement device using weight sensor}

본 발명은 유량 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 유량 측정 수단으로 무게센서를 이용함에 있어 이동 편의성을 향상시킬 수 있도록 개선된 구조를 이루는 무게센서를 이용한 이동식 유량 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 하수관거 내의 하수유량을 측정하는 방식으로는 전자 유량계(Electro-Magnetic Flowmeter)를 사용하는 방식과, 하수관거 내 동일 유동 단면의 한 지점 또는 몇개의 지점에 점 유속을 측정하는 장치들을 사용하여 유량을 산출하는 방식과, 하수관거에 위어(Weir) 및 플륨(Flume)등을 설치하여 유량을 측정하는 방식과. 하수관거에 조리개 기구를 설치하고 여기에서 발생하는 차압을 측정하여 유량을 산출하는 방식과, 초음파 시간차 유속계와 수위센서를 조합하여 유량을 산출하는 방식과, 하수관거 외벽 및 별도의 측정관에 여러개의 초음파 시간차 유량센서들을 설치하여 이들의 유속을 평균하여 유량을 산출하는 초음파 다회선 방식등을 이용한 유량측정 방식들이 사용되었고, 그 중에서 하수관거의 바닥에 초음파 수위계 및 기타수위 측정 방식과 초음파 도플러 유속 측정 센서를 조합하여 하수유량을 측정하는 방식이 가장 많이 사용되었다.

종래에는 하수관거의 비만관 상태의 하수 유량을 측정하기 위한 방법으로 도 1에서와 같이 초음파 공중 전파 방식에 의한 수위의 측정과 하수관거의 하단지점 Yp의 위치 등의 1개소 또는 2개소 이상의 유속측정을 위한 초음파 시간차법 및 초음파 도플러 방식의 유속측정 센서를 설치하여 유속을 측정한 후 이들의 연산을 통하여 유량을 측정하는 방식이 이용되었다.

그러나 상기의 방식은 유속을 측정하는 유속센서가 점 유속 Vp만을 측정하게 됨으로 측정유속의 정도를 높이기 위해서는 2개소 이상의 유속센서를 설치하는 다회선 방식을 이용하여야 하고 유속측정 센서들도 하수관거 외벽에서 설치하거나 별도의 유속측정 센서들이 설치된 측정관을 만들어 하수관거에 설치해야 하는 등의 시공상의 문제가 있었다.

따라서 이렇게 종래의 하수관거에 설치되어 사용되던 초음파 방식의 유량계들은 초음파 시간차법이나 여러개의 센서를 파이프 외벽에 설치하는 초음파 다회선 측정방식 또는 초음파 도플러 유속측정 방식을 사용한 초음파 도플러 유량계의 경우에도 개별 디지털 회로나 게이트 어레이(Gate Array)등의 디지털 논리 회로만으로 유체 유속에 대한 신호를 처리하는 방식이어서 하수관거 내에서 유체 들로부터의 신호를 효율적으로 처리하지 못하였고 이로 인해 유량측정에 오차를 유발하게 되는 문제가 있었다.

대한민국 특허등록 제2325575호(2021.11.08.등록) 대한민국 특허등록 제1635555호(2016.06.27.등록)

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 하수관내를 흐르는 하수의 유량을 측정하기 위한 유량측정 수단으로 무게센서를 이용하는 개선된 구조의 유량측정 장치를 제공함으로써 측정 효율 및 신뢰성을 향상시키도록 하는데 목적이 있다.

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 맨홀내부의 양측에 매설된 하수관을 통과하는 하수의 유량을 측정하기 위한 유량 측정장치에 있어서, 양측 하수관 사이에는 유량 파이프가 위치되고; 상기 맨홀의 양측 벽면에는 무게센서가 설치되며; 상기 양측 무게센서에는 거치대가 안착 거치되고; 상기 거치대에는 유량 파이프를 지지하기 위한 지지 와이어가 연결 구성되며; 상기 유량 파이프 양측에는 하수의 유입 및 유출을 안내하는 하수 안내수단이 구비된 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 하수 안내수단은 유입 하수의 안내를 위한 제1 안내비닐과 유출 하수의 안내를 위한 제2 안내비닐로 이루어지되, 상기 제1 안내비닐은 일측이 고정밴드에 의해 유입측 하수관 내벽면에 고정되고, 상기 제2 안내비닐은 일측이 유량 파이프의 유출측 외주면에 고정밴드에 의해 고정된 것을 특징으로 한다.

이러한 본 발명의 유량 측정장치는, 하수관을 통해 유입되는 하수의 유량을 무게센서를 이용하여 측정이 이루어질 수 있게 되어 측정 신뢰성을 향상시키는 효과를 나타낸다.

특히, 고정밴드를 이용하여 설치가 용이하게 이루어질 수 있는 이동식 조립 구조를 이룸으로써, 측정 장치의 이동 설치가 보다 신속하게 이루어질 수 있는 이점을 나타낸다.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 유량 측정장치 개략 구조도.
도 2는 본 발명에서 하수관 연결 구성도.
도 3은 본 발명에서 하수관 유입 측 상세도.
도 4는 본 발명에서 하수관 유입 측 단면 구조도.
도 5는 본 발명에서 유량 파이프 외관 구조도.
도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 유량 파이프 단면 상세도.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.

따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 무게센서를 이용한 이동식 유량 측정장치 구성을 도 1 내지 도 5를 통해 살펴보면 다음과 같다.

본 실시 예에서의 유량 측정장치는, 맨홀(100) 내부의 양측에 매설된 하수관(10,20)을 통과하는 하수의 유량을 측정하는 기능을 수행하는 것으로, 양측 하수관(10,20) 사이에는 유량 파이프(30)가 위치되고, 상기 맨홀(100)의 양측 벽면 상단부에는 무게센서(60)가 체결볼트에 의해 고정 설치되며, 상기 양측 무게센서(60)에는 거치대(40)가 안착 거치되고, 상기 거치대(40)에는 유량 파이프(30)를 지지하기 위한 지지 와이어(50)가 연결 구성되며, 상기 유량 파이프(30) 양측에는 하수의 유입 및 유출을 안내하는 하수 안내수단이 구비된다.

이때, 유량 파이프(30)는 지지 와이어(50)에 의해 맨홀 바닥면과 소정 높이 이격된 상태를 이루게 된다.

한편, 본 발명에서의 하수 안내수단은 유입 하수의 안내를 위한 제1 안내비닐(31)과 유출 하수의 안내를 위한 제2 안내비닐(32)로 이루어지되, 상기 제1 안내비닐(31)은 일측이 고정밴드(31a)에 의해 유입측 하수관(10) 내벽면에 고정되고, 상기 제2 안내비닐(32)은 일측이 유량 파이프(30)의 유출측 외주면에 고정밴드(32a)에 의해 고정된다.

특히, 제1 안내비닐(31)의 타측은 유량 파이프(30) 내측으로 유입된 상태를 이루고, 제2 안내비닐(32)의 타측은 배출측 하수관(20) 내측으로 유입된 상태를 이루는 것을 확인할 수 있다.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 유량 측정장치의 설치에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.

본 발명의 유량 측정장치는 유량 측정이 필요한 하수관이 설치된 맨홀에 설치가 이루어진 상태에서 무게센서(60)를 이용한 유량 측정작업이 이루어질 수 있게 된다.

즉, 맨홀(100) 내부에 설치된 양측 하수관(10,20) 사이에 유량 파이프(30)를 위치시킨 상태에서 일측에는 제1 안내비닐(31)을 고정밴드(31a)를 이용하여 입수측 하수관(10)에 고정이 이루어지고, 타측에는 제2 안내비닐(32)을 고정밴드(32a)를 이용하여 유량 파이프(30)의 배출 측에 고정 설치가 이루어진다.

이러한 상태에서 하수관(10)을 통한 하수의 유입이 이루어지게 되면, 제1 안내비닐(31)을 통해 안내된 하수는 유량 파이프(30)를 경유한 후 제2 안내비닐(32)을 통해 하수관(20)으로 배출이 이루어지게 된다.

이때, 유량 파이프(30)는 지지 와이어(50)에 의해 지지되는 상태를 이루고 있기 때문에, 유량 파이프(30)를 경유하는 하수 유체의 유량으로 인해 지지 와이어(50)에 당김력이 작용하게 되고, 이러한 당김력은 거치대(40)를 통해 무게센서(60)에 전달되어지게 된다.

이에 따라 무게센서(60)에서 측정된 수치는 관리자 테블릿 또는 관리컴퓨터로 원격 전송이 이루어지게 되어 하수관의 유량 수치 및 유량 변화를 실시간으로 확인할 수 있게 된다.

그리고, 측정 작업이 완료되면 제1 안내비닐(31)의 고정밴드(31a)를 하수관(10)으로 부터 제거한 후, 유량 파이프(30)와 지지 와이어(50), 거치대(40) 및 무게센서(60)를 분리하여 이동이 이루어질 수 있게 된다.

따라서 본 발명의 유량 측정장치는, 하수관을 통해 유입되는 하수의 유량을 무게센서를 이용하여 측정이 이루어질 수 있게 되어 측정 신뢰성을 향상시키는 효과를 나타낸다.

특히, 고정밴드를 이용하여 설치가 용이하게 이루어질 수 있는 이동식 조립 구조를 이룸으로써, 측정 장치의 이동 설치가 보다 신속하게 이루어질 수 있는 이점을 나타낸다.

한편, 도 6은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 구성을 나타낸 것으로서, 유량 파이프(30)는 탄성 스프링(70)에 의해 맨홀(100) 바닥면과 일정 탄성력으로 지지되며, 유량 파이프(30)의 내주면에는 제1 안내비닐(31)과 마찰력 증대를 위한 마찰 브러시(80)가 구비된다.

이와 같은 구성을 이루게 되면, 유량 파이프(30)가 탄성 스프링(70)에 의해 탄성 지지가 이루어짐으로써 하수관(10)을 통한 급격한 하수의 유입으로 인한 충격이 완충 지지될 수 있게 되어, 유량 파이프(30)의 충격을 감소시킬 수 있게 됨과 함께 맨홀(100) 바닥면과의 접촉이 방지될 수 있게 된다.

또한, 마찰 브러시(80)의 구성으로 인해 제1 안내비닐(31)과의 마찰력이 증대되어질 수 있게 되어 유입되는 하수의 와류 현상으로 인하여 제1 안내비닐(31)이 뒤집히거나 이탈되는 현상이 방지될 수 있게 되어 안정적인 하수 유입 안내가 이루어지는 이점을 나타낸다.

그리고, 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 유량 측정장치 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다.

예를 들면, 상기 실시 예에서는 무게센서가 양측에 2개로 구성된 구조가 설명 및 도시되었으나, 무게센서의 설치 개수는 정밀도 향상을 위해 3개 이상으로 구성될 수 있다.

따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.

10,20 : 하수관 30 : 유량 파이프
31 : 제1 안내비닐 31a: 고정밴드
32 : 제2 안내비닐 32a: 고정밴드
40 : 거치대 50 : 지지 와이어
60 : 무게센서 100 : 맨홀

Claims (5)

1. 맨홀(100) 내부의 양측에 매설된 하수관(10,20)을 통과하는 하수의 유량을 측정하기 위한 유량 측정장치에 있어서,
   양측 하수관(10,20) 사이에는 유량 파이프(30)가 위치되고;
   상기 맨홀(100)의 양측 벽면에는 무게센서(60)가 설치되며;
   상기 양측 무게센서(60)에는 거치대(40)가 안착 거치되고;
   상기 유량 파이프(30)는 상기 거치대(40)에 연결된 지지 와이어(50)에 체결되고 지지되어 맨홀 바닥면과 소정 높이 이격된 상태를 이루며,
   상기 유량 파이프(30) 양측에는 하수의 유입 및 유출을 안내하는 하수 안내수단이 구비되며,
   상기 하수 안내수단은 유입 하수의 안내를 위한 제1 안내비닐(31)과 유출 하수의 안내를 위한 제2 안내비닐(32)로 이루어지되, 상기 제1 안내비닐(31)은 일측이 고정밴드(31a)에 의해 유입측 하수관(10) 내벽면에 고정되고, 상기 제2 안내비닐(32)은 일측이 유량 파이프(30)의 유출측 외주면에 고정밴드(32a)에 의해 고정된 것을 특징으로 하는 무게센서를 이용한 이동식 유량 측정장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 제1 안내비닐(31)의 타측은 유량 파이프(30) 내측으로 유입된 상태를 이루고, 제2 안내비닐(32)의 타측은 배출측 하수관(20) 내측으로 유입된 상태를 이루는 것을 특징으로 하는 무게센서를 이용한 이동식 유량 측정장치.
5. 청구항 4에 있어서,
   상기 유량 파이프(30)는 탄성 스프링(70)에 의해 맨홀(100) 바닥면과 일정 탄성력으로 지지되며, 유량 파이프(30)의 내주면에는 제1 안내비닐(31)과 마찰력 증대를 위한 마찰 브러시(80)가 구비된 것을 특징으로 하는 무게센서를 이용한 이동식 유량 측정장치.

Images