KR102599777B1 - 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치 및 이를 이용한 전류 측정 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치는 수처리장 여과지 같은 1 내지 n 포인트에 설치되는 1 내지 n개의 밸브를 각각 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기의 각 전원부에 전류를 측정하고 측정된 1 내지 n개의 전류 정보를 디바이스 박스부로 전송하는 후크 메타부와, 후크 메타로부터 측정된 각 밸브 관련 전동기에 흐르는 1 내지 n의 전류 정보를 n개의 포트부를 통하여 수신하고 표시부를 통하여 제공하며 1 내지 n 개의 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 흐르는 1 내지 n개의 전류정보를 관리 서버로 전송하며 저장된 정보를 외부로 전송하는 USB 포트가 구비되는 디바이스 박스부와, 디바이스 박스부로부터 유무선으로 1 내지 n개의 전류정보 실시간으로 수신하여 저장하고, 저장된 정보를 시간에 따라 추적하여 설정된 진단 기준과 비교하여 밸브부의 이상 여부를 판단하고 제공하는 관리 서버로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
Description
본 발명은 정수장과 같은 수처리장에는 여과지, 정수지, 침전지 등에 다수의 밸브가 구성되어 있고 이러한 정수장 기술 진단 시에 필요한 각종 밸브류의 토오크(전류)측정에 관한 것이다. 현재는 각 밸브의 전류를 각 밸브가 설치된 포인트 별로 전류를 측정하고 수기로 기록하여 관리하므로 시간과 수공이 많이 필요한 것이다.
본 발명과 관련된 종래 기술은 대한민국 등록특허 제10-1589127(2016. 02. 18. 공고)에 개시되어 있는 것이다. 도 1은 상기 체크 밸브 개폐특성 모니터링 및 진단을 수행하는 장치 구성도이다. 상기도 1에서 체크 밸브 개폐특성 모니터링 및 진단을 수행하는 장치는 관로의 일단에 설치되는 펌프(217)로부터 공급되는 용수의 개폐에 대응하는 개폐정보를 전송하도록 체크밸브(211)에 장착된 개도 발신기와, 상기 체크밸브(211)의 입수 압력을 측정하는 제1 압력센서(215), 상기 체크밸브(211)의 출수 압력을 측정하는 제2 압력센서(213)와, 상기 제1 압력센서(215), 제2 압력센서(213) 및 체크밸브(211)의 계측정보를 수집하는 데이터 로거(201)와, 상기 데이터 로거(201)와 유무선 통신을 수행하며, 상기 제1 압력센서(215), 제2 압력센서(213)의 측정값과 상기 체크밸브(211)의 개도량의 상관관계를 기반으로 체크밸브(211)의 개폐특성을 판단하는 분석진단 장치(203)로 구성된다. 여기서, 상기 분석진단 장치(203)는 데이터 로거(201)와 유무선 통신을 수행하며, 평상시에 상기 펌프(217)의 기동/정지/가동에 따른 상기 체크밸브(211)의 개폐정보를 수집 관리하고, 비상시 발생하는 상기 펌프(217)의 정전/트립 시 상기 체크밸브(211)의 순간적 폐쇄특성 및 상기 각 압력센서(215, 213)의 압력변화 값을 수집/저장한다. 즉, 상기 체크밸브(211)의 개폐특성은 펌프 트립 또는 정전시 발생하는 수충격에 의한 순간적인 압력 변화 값과 상기 체크밸브의 개도 변화 값을 저장, 표현 함으로써 당초 체크밸브 설계시의 성능 대비 실제 성능과 폐쇄특성을 비교, 판단할 수 있고, 차이점 또는 문제점이 발견되면 이를 근거로 체크밸브의 유압장치를 조정하거나 보수하여 수충격에 의한 사고를 사전에 예방함으로써 펌프장의 안정성을 확보할 수 있을 것이다. 따라서, 본 실시 예는 상기 데이터 로거(201)로부터 수집되는 데이터 분석을 기반으로, 펌프(217)의 동작에 대응하는 상기 체크밸브(211)의 개폐 특성을 분석함으로써, 체크밸브(211)의 성능 및 펌프장 수충격에 대한 안정성을 진단할 수 있게 된다. 상기 체크밸브(211)는 펌프의 기동/정지에 의해 자력으로 개폐제어가 이루어지며, 체크밸브(211)의 개폐제어에 따른 개폐 특성 예컨대, 평상시 펌프 기동/정지에 따른 체크밸브(211)의 개도량, 수압에 대응하는 개폐 시간, 수충격 발생 시의 개폐 시간 등의 정보를 상기 분석진단 장치(203)로 제공하는 것이다.
상기와 같이 구성된 종래 기술은 밸브 시스템에 가해지는 수충격과 같은 이벤트 시에 밸브의 on, off 시 특성을 진단할 수 있으나 정수장 여과지와 같이 다수의 밸브가 구성된 장소에서는 밸브 마다 특성을 판단하고 고장 유무를 진단하는데 시간이 많이 소요되는 문제점이 있는 것이다. 또한 상기와 같은 종래 기술은 진단 오류가 증가하는 문제가 있는 것이다. 따라서 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 밸브의 정상 비정상 여부를 정확히 판단하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 구성이 간단하여 구축 비용이 저렴한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치를 제공하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 동시에 다수 포인트 밸브의 전류 변화를 추적하여 밸브의 상태를 판단하여 진단하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치는 정수장 여과지 같은 1 내지 n 포인트에 설치되는 1 내지 n개의 밸브를 각각 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기의 각 전원부에 전류를 측정하고 측정된 1 내지 n개의 전류 정보를 디바이스 박스부로 전송하는 후크 메타부와, 후크 메타부로부터 측정된 각 밸브 관련 전동기에 흐르는 1 내지 n의 전류 정보를 n개의 포트부를 통하여 수신하고 표시부를 통하여 제공하며 1 내지 n 개의 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 흐르는 1 내지 n개의 전류정보를 관리 서버로 전송하며 저장된 정보를 외부로 전송하는 USB 포트가 구비되는 디바이스 박스부와, 디바이스 박스부로부터 유무선으로 1 내지 n개의 전류정보 실시간으로 수신하여 저장하고, 저장된 정보를 시간에 따라 추적하여 설정된 진단 기준과 비교하여 밸브부의 이상 여부를 판단하고 제공하는 관리 서버로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.
상기와 같이 구성된 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치는 구성이 간단하여 구축 비용이 저렴한 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 여과지와 같은 다수 포인트에 설치된 밸브에 대하여 동시에 측정이 가능하므로 기술 진단 시에 작업자의 시간이 단축될 수 있는 효과가 있는 것이고, 밸브의 이상 여부를 추적관리할 수 있으며 이상여부 판단도 용이하게 할 수 있는 효과가 있는 것이다.
도 1은 종래의 모터 구동밸브의 실시간 성능 진단 시스템 구성도,
도 2는 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치 구성도,
도 3은 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법에 대한 제어 흐름도,
도 4는 본 발명에 적용되는 후크 메타가 전송하는 밸브 n의 측정 전류 값의 예시도,
도 5는 본 발명에 적용되는 측정 전류 값의 확대도,
도 6은 본 발명에 적용되는 기술진단 보고서 샘플도이다.
도 2는 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치 구성도,
도 3은 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법에 대한 제어 흐름도,
도 4는 본 발명에 적용되는 후크 메타가 전송하는 밸브 n의 측정 전류 값의 예시도,
도 5는 본 발명에 적용되는 측정 전류 값의 확대도,
도 6은 본 발명에 적용되는 기술진단 보고서 샘플도이다.
상기와 같은 목적을 가진 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치 및 이를 이용한 전류 측정 방법을 도 2 내지 도 6을 기초로 하여 설명하면 다음과 같다.
도 2는 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치 구성도이다. 상기도 2에서 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치는 정수장 여과지와 같은 1 내지 n 포인트에 설치되는 1 내지 n개의 밸브를 각각 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기의 각 전원부에 전류를 측정하고 측정된 1 내지 n개의 전류 정보를 디바이스 박스부로 전송하는 후크 메타부(100)와, 후크 메타부로부터 측정된 각 밸브 관련 전동기에 흐르는 1 내지 n의 전류 정보를 n개의 포트부를 통하여 수신하고 표시부를 통하여 제공하며 1 내지 n 개의 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 흐르는 1 내지 n개의 전류정보를 관리 서버로 전송하며 저장된 정보를 외부로 전송하거나 USB에 저장된 정보를 업로드할 수 있는 USB 포트가 구비되는 디바이스 박스부(200)와, 기술 진단서 form을 저장하고 있는 것으로 디바이스 박스부로부터 유무선으로 1 내지 n개의 전류정보 실시간으로 수신하여 저장하고, 저장된 정보를 시간에 따라 추적하여 설정된 진단 기준과 비교하여 각 밸브부의 이상 여부를 판단하고 표시부로 제공하며 어느 밸브부 이상 시에, 이상 정보를 기술 진단서 form에 입력하여 해당 밸브에 대한 기술 진단 보고서를 생성하고 생성된 기술 진단 보고서를 관리자 단말기로 전송하는 관리 서버(300) 및 관리 서버로부터 기술 진단 보고서를 수신하여 표시부로 제공할 수 있는 관리자 단말기(400) 및 디바이스 박스부, 관리 서버 및 관리자 단말기를 네트워크로 연결하는 인터넷망 또는 무선통신망(500)으로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 여기서 n은 자연수임.
도 3은 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법에 대한 제어 흐름도이다. 상기도 3에서 본 발명 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법은 기술진단 폼(form)을 관리 서버에 저장 등록하는 단계(S11)와, 관리자가 정수장의 여과지와 같은 밸브 설치가 필요한 1 내지 n 포인트에 설치된 각 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 대하여 고유 정보를 설정하여 디바이스 박스부에 등록 저장하는 단계(S12)와, 고유 정보가 설정된 각 1 내지 n개의 전동기의 전원부에 각각 매칭하는 1 내지 n 개의 후크 메타를 각 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 전동기의 전원부 설치하여 전류를 측정하도록 하는 단계(S13)와, 1 내지 n개의 후크 메타가 각각 매칭하는 고유 정보에 해당하는 각 전동기에 흐르는 전류 정보를 측정하고 측정된 전류 정보를 디바이스 박스부로 전송하는 단계(S14)와, 디바이스 박스부가 각 전동기의 고유 정보에 매칭하는 각 후크 메타가 전송하는 전류 정보를 기초로 각 밸브의 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 흐르는 전류 정보 DB를 생성하는 단계(S15)와, 디바이스 박스부가 각 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 흐르는 전류정보 DB를 관리 서버로 전송하는 단계(S16)와, 관리 서버가 각 전동기에 흐르는 전류 정보와 기저장된 각 전동기의 밸브 구동시의 정상 전류 정보를 비교하여 해당 각 밸브의 이상 여부를 판단하는 단계(S17)와, 어느 밸브의 이상 시에,관리 서버가 해당 밸브에 대하여 기저장된 기술진단 보고서 양식을 기초로 기술 진단 보고서를 생성하는 단계(S18)와, 관리 서버가 생성된 기술 진단 보고서를 관리자 단말로 전송하여 조치하도록 하는 단계(S19)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 각 전동기 전원부의 고유 정보에 매칭하는 1 내지 n의 후크 메타는 예를 들어, 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 전동기의 전원부 고유 정보를 a, b, c, d로 부여되는 경우에는 각 고유 정보에 매칭하는 a 고유 정보에 대하여는 후크메타 1을 b 고유 정보에 대하여는 후크 메타 b를 c 고유 정보에 대하여는 후크 메타 3을 d 고유 정보에 대하여는 후크 메타 4를 설정하고 고유 정보와 매칭하는 후크 메타를 각 전동기의 전원부에 설치하고 디바이스 박스부에서는 미리 각 전동기의 전원부 고유 정보와 후크 메타의 고유 정보를 매칭하여 전류 정보 DB를 구축하고 후크 메타가 각 전동기 전원부의 전류를 측정하고 측정된 전류 정보를 전송하면 전류 정보 DB에 저장하여 관리하고 상기 전류 정보 DB를 관리 서버로 전송하면 관리 서버는 상기 전류 정보 DB를 기초로 각 전동기 전원부에 실제 흐르는 전류와 기 저장된 각 밸브 구동 시 액튜에이터를 제어하는 각 전동기의 전원부에 흐르는 정상 전류 범위와 비교하여 이상 여부를 판단할 수 있는 것이고, 1 내지 n 개의 밸브 중에서 어느 밸브가 이상으로 판단되는 경우, 기 저장된 기술 진단 폼에 해당 밸브의 이상 정보를 입력하여 기술 진단 보고서를 생성하며, 생성된 기술 진단 보고서를 표시부를 통하여 제공하여 관리자 단말기로 전송할 수 있는 것이다. 또한 상기 S17 단계에서 이상이 없는 경우, S18 단계이후에 종료하는 것을 특징으로 하는 것으로 기술진단 보고서를 관리자 단말기로 전송할 필요가 없는 것이다.
도 4는 본 발명에 적용되는 후크 메타가 전송하는 밸브 n의 측정 전류 값의 예시도이다. 상기도 4는 후크 메타가 전송하는 전류 측정 값을 그래프로 표시한 것으로 어느 한 밸브의 on, off가 반복되는 상태를 나타내고, 구동 시간과 밸브 구동 시에 전동기의 전원부에 흐르는 전류 값을 그래프로 나타내고 있는 것임을 알 수 있는 것이다.
도 5는 본 발명에 적용되는 측정 전류 값의 확대도이다. 상기도 5는 1 내지 n 개의 밸브 중에서 어느 한 개의 밸브가 구동한 경우의 전류 값을 나타내는 것으로 상기 전류 값이 밸브가 정상적으로 구동할 때의 전류 값과 비교하여 지나치게 크면 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 전동기에 관부하가 걸린 것으로 밸브의 작동이 불량한 것을 나타낼 수 있는 것이고, 지나치게 작으면 전동기에 부하가 걸리지 않은 것으로 전원부 이상으로 판단할 수 있는 것이다. 상기도 5에서 밸브 구동시 전동기에 흐르는 기준 정상 전류 값은 밸브의 종류에 따라서 상이할 수 있으며 또한 on, off 시의 구동 전류도 상이할 수 있는 것으로 정상 전류 선정시에 이를 참고하여야 할 것이다.
도 6은 본 발명에 적용되는 기술진단 폼 샘플도이다. 상기도 6에서 기술 진단 보고서 폼은 해당 장소, 위치, 밸브 설치 위치, 진단일시, 진단자, 이상 유무 등을 포함하여 구성될 수 있으며 진단 대상물, 기기 등에 따라 변경하여 적용할 수 있는 것임을 나타내고 있는 것이다.
100 ; 후크 메타부, 200 : 디바이스 박스부,
300 : 관리 서버, 400 : 관리자 단말기,
500 : 인터넷망 또는 무선통신망
300 : 관리 서버, 400 : 관리자 단말기,
500 : 인터넷망 또는 무선통신망
Claims (5)
- 수처리장의 여과지와 같은 다수 포인트에 설치된 밸브에 대하여 기술 진단 시에 작업자의 시간이 단축하기 위한 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장의 다포인트 밸브의 전류 측정 장치에 있어서,
상기 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치는,
수처리장 여과지와 같은 1 내지 n 포인트에 설치되는 1 내지 n개의 밸브를 각각 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기의 각 전원부에 전류를 측정하고 측정된 1 내지 n개의 전류 정보를 디바이스 박스부로 전송하는 후크 메타부(100)와;
후크 메타부로부터 측정된 각 밸브 관련 전동기에 흐르는 1 내지 n의 전류 정보를 n개의 포트부를 통하여 수신하고 표시부를 통하여 제공하며 1 내지 n 개의 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 흐르는 1 내지 n개의 전류정보를 관리 서버로 전송하며 저장된 정보를 외부로 전송하는 USB 포트가 구비되는 디바이스 박스부(200)와;
기술 진단서 양식을 저장하고 있는 것으로 디바이스 박스부로부터 유무선으로 1 내지 n개의 전류정보 실시간으로 수신하여 저장하고, 저장된 정보를 시간에 따라 추적하여 설정된 진단 기준과 비교하여 각 밸브부의 이상 여부를 판단하고 표시부로 제공하며 어느 밸브부 이상 시에, 이상 정보를 기술 진단서 양식에 입력하여 해당 밸브에 대한 기술 진단 보고서를 생성하고 생성된 기술 진단 보고서를 관리자 단말기로 전송하는 관리 서버(300)와;
관리 서버로부터 기술 진단 보고서를 수신하여 표시부로 제공할 수 있는 관리자 단말기(400);
및 디바이스 박스부, 관리 서버 및 관리자 단말기를 네트워크로 연결하는 인터넷망 또는 무선통신망(500)으로 구성된 것을 특징으로 하는 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장의 다포인트 밸브의 전류 측정 장치.
- 제1항에 있어서,
상기 디바이스 박스부(200)는,
저장된 정보를 외부로 전송하거나 USB에 저장된 정보를 업로드할 수 있는 USB 포트를 더 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장의 다포인트 밸브의 전류 측정 장치.
- 수처리장의 여과지와 같은 다수 포인트에 설치된 밸브에 대하여 기술 진단 시에 작업자의 시간이 단축하기 위한 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법에 있어서,
상기 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법은,
기술진단 양식을 관리 서버에 저장 등록하는 단계(S11)와;
관리자가 수처리장의 여과지와 같은 밸브 설치가 필요한 1 내지 n 포인트에 설치된 각 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 대하여 고유 정보를 설정하여 디바이스 박스부에 등록 저장하는 단계(S12)와;
고유 정보가 설정된 각 1 내지 n개의 전동기의 전원부에 각각 매칭하는 1 내지 n 개의 후크 메타를 각 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 전동기의 전원부 설치하여 전류를 측정하도록 하는 단계(S13)와;
1 내지 n개의 후크 메타가 각각 매칭하는 고유 정보에 해당하는 각 전동기에 흐르는 전류 정보를 측정하고 측정된 전류 정보를 디바이스 박스부로 전송하는 단계(S14)와;
디바이스 박스부가 각 전동기의 고유 정보에 매칭하는 각 후크 메타가 전송하는 전류 정보를 기초로 각 밸브의 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 흐르는 전류 정보 DB를 생성하는 단계(S15)와;
디바이스 박스부가 각 밸브를 구동하는 액튜에이터를 제어하는 각 전동기에 흐르는 전류정보 DB를 관리 서버로 전송하는 단계(S16)와;
관리 서버가 각 전동기에 흐르는 전류 정보와 기저장된 각 전동기의 밸브 구동시의 정상 전류 정보를 비교하여 해당 각 밸브의 이상 여부를 판단하는 단계(S17)와;
어느 밸브의 이상 시에,관리 서버가 해당 밸브에 대하여 기저장된 기술진단 보고서 양식을 기초로 기술 진단 보고서를 생성하는 단계(S18);
및 관리 서버가 생성된 기술 진단 보고서를 관리자 단말로 전송하여 조치하도록 하는 단계(S19)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법.
- 제3항에 있어서,
상기 S17 단계에서,
이상이 없는 경우에는 S18 단계후에 종료하는 것을 특징으로 하는 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법.
- 제3항에 있어서,
상기 디바이스 박스부는,
저장된 정보를 외부로 전송하거나 USB에 저장된 정보를 업로드할 수 있는 USB 포트를 구비하는 것을 특징으로 하는 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 수처리장 다포인트 밸브의 전류 측정 방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230090740A KR102599777B1 (ko) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치 및 이를 이용한 전류 측정 방법 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020230090740A KR102599777B1 (ko) | 2023-07-12 | 2023-07-12 | 기술 진단을 위한 후크 메타를 이용한 정수장 다포인트 밸브의 전류 측정 장치 및 이를 이용한 전류 측정 방법 |
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|---|---|
| KR102599777B1 true KR102599777B1 (ko) | 2023-11-09 |
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ID=88747940
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| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR102599777B1 (ko) |
Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR20100071443A (ko) * | 2008-12-19 | 2010-06-29 | 주식회사 포스코 | 유압 제어에 사용되는 밸브의 동작 전류를 검출하여 밸브의고장을 감지하는 밸브 고장 감지 시스템 |
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-
2023
- 2023-07-12 KR KR1020230090740A patent/KR102599777B1/ko active IP Right Grant
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