KR102607667B1 - Method for measurement of turbidity - Google Patents

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KR102607667B1 KR1020230046964A KR20230046964A KR102607667B1 KR 102607667 B1 KR102607667 B1 KR 102607667B1 KR 1020230046964 A KR1020230046964 A KR 1020230046964A KR 20230046964 A KR20230046964 A KR 20230046964A KR 102607667 B1 KR102607667 B1 KR 102607667B1
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이나은
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주식회사 워터비
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Abstract

실시예는 탁도 측정 방법에 관한 것이다.
구체적으로, 이러한 측정 방법은 수돗물의 탁도를 측정하는 방식 중에서 저농도 측정에 적합한 산란광 방식을 기반으로, 탁도 측정장치에서 스트레이 광 특성을 나타내는 저농도 구간의 스트레이 광 보정식을 구하여 탁도를 보정한다.
그래서, 저농도 구간에서 오차를 줄여 정확하게 측정하여, 수돗물의 수질을 정확하게 진단한다.
The examples relate to methods for measuring turbidity.
Specifically, this measurement method is based on a scattered light method suitable for low concentration measurement among the methods of measuring tap water turbidity, and calculates the stray light correction equation for the low concentration section representing stray light characteristics in the turbidity measuring device to correct turbidity.
Therefore, by reducing the error in the low concentration range and measuring accurately, the quality of tap water is accurately diagnosed.

Description

탁도 측정 방법{Method for measurement of turbidity}Turbidity measurement method {Method for measurement of turbidity}

본 명세서에 개시된 내용은 수돗물의 탁도를 측정하여 수질을 진단하는 방법에 관한 것이다.The content disclosed in this specification relates to a method of diagnosing water quality by measuring turbidity of tap water.

본 명세서에서 달리 표시되지 않는 한, 이 섹션에 설명되는 내용들은 이 출원의 청구항들에 대한 종래 기술이 아니며, 이 섹션에 포함된다고 하여 종래 기술이라고 인정되는 것은 아니다.Unless otherwise indicated herein, the material described in this section is not prior art to the claims of this application, and is not admitted to be prior art by inclusion in this section.

일반적으로, 수돗물의 수질을 진단하기 위해 수돗물의 잔류염소나 또는 수돗물의 탁도를 이용한다.Generally, residual chlorine or turbidity of tap water is used to diagnose tap water quality.

이 중에서 수돗물의 탁도는 물의 흐림 정도를 나타내는 것으로, 빛의 통과를 방해하여 빛의 산란과 흡수를 발생시키는 부유물질을 포함하고 있어 혼탁한 입자들에 대한 산란도를 측정하는 네펠로법(Nephelometry)을 많이 이용한다.Among these, turbidity of tap water indicates the degree of cloudiness of the water. It contains suspended substances that interfere with the passage of light and cause scattering and absorption of light. Nephelometry measures the degree of scattering of turbid particles. Use a lot.

이러한 측정 방식에는 산란광 방식과 투과광 방식, 표면 산란광 방식, 투과 산란광 방식이 있다.These measurement methods include scattered light, transmitted light, surface scattered light, and transmitted scattered light.

특히, 산란광 방식은 저탁도를 측정하는데 적합하다고 알려져 있다. 상기 산란광 방식은 적외선 발광소자와 수신소자가 90°각도를 이루도록 설치된다. 그래서, 시료수에 조사한 광이 혼탁 입자에 의해 산란되며, 이 산란광의 세기를 측정하여 탁도를 측정한다.In particular, the scattered light method is known to be suitable for measuring low turbidity. In the scattered light method, the infrared light emitting device and the receiving device are installed at a 90° angle. Therefore, the light irradiated to the sample water is scattered by turbid particles, and the intensity of this scattered light is measured to measure turbidity.

그런데, 측정부 표면의 가공 상태나 오염에 의해 산란광의 측정 오차가 발생하며, 특히 저농도 구간에서 오차를 발생시켜 실제 상수도에서 정확한 측정을 어렵게 한다.However, measurement errors in scattered light occur due to the processing condition or contamination of the surface of the measuring unit, especially in the low concentration range, making accurate measurement difficult in actual water supply.

이러한 배경의 선행기술은 아래의 문헌 정도이다.The prior art in this background is the following literature.

(특허문헌 0001) KR 200315453 B1(Patent Document 0001) KR 200315453 B1

(특허문헌 0002) KR 100572370 B1(Patent Document 0002) KR 100572370 B1

상기 문헌 1은 레이저다이오드를 광원으로 사용하여 산란광의 세기를 통해 탁도를 측정한다. 그리고, 문헌 2는 광원의 광량과 2지점에서 산란광의 세기를 동시에 측정하여 저농도의 탁도를 측정한다.Document 1 above uses a laser diode as a light source to measure turbidity through the intensity of scattered light. Additionally, Document 2 measures low-concentration turbidity by simultaneously measuring the amount of light from the light source and the intensity of scattered light at two points.

개시된 내용은, 수돗물의 탁도를 측정하는 방식 중에서 저농도 측정에 적합한 산란광 방식을 기반으로, 저농도 구간에서 오차를 줄여 정확하게 측정하는 탁도 측정 방법을 제공하고자 한다.The disclosed content is intended to provide a turbidity measurement method that accurately measures tap water turbidity by reducing errors in the low concentration range based on a scattered light method suitable for low concentration measurement.

실시예에 따른 탁도 측정 방법은,The turbidity measurement method according to the example is,

먼저 기존 산란광 방식을 사용하여. 수질이 진단될 수돗물에 광원을 통해 광을 조사하고, 상기 광원에 대해 설정된 거리 이내에서 90도 각도로 부착된 검출기로 산란광의 세기를 검출하여 탁도를 측정한다.First, using the existing scattered light method. Light is irradiated through a light source to tap water whose water quality is to be diagnosed, and turbidity is measured by detecting the intensity of scattered light with a detector attached at a 90-degree angle within a set distance from the light source.

이러한 경우, 측정부 표면의 가공 상태나 오염에 의해 스트레이 광(Stray light)이 발생하여 오차를 일으키며, 저농도 구간에서 주로 발생한다.In this case, stray light is generated due to the processing condition or contamination of the surface of the measuring part, causing errors, and it mainly occurs in low concentration areas.

그래서, 실시예에서는 이러한 스트레이 광 특성을 나타내는 저농도 구간을 탁도 측정 장치별로 각각 설정하여, 설정된 저농도 구간의 스트레이 광 보정식을 통해 각 저농도 구간별로 탁도를 보정하여 정확하게 측정하는 것을 특징으로 한다.Therefore, in the embodiment, a low concentration section showing these stray light characteristics is set for each turbidity measurement device, and the turbidity is corrected and accurately measured for each low concentration section through a stray light correction equation for the set low concentration section.

실시예들에 의하면, 수돗물의 탁도를 측정하는 방식 중에서 저농도 측정에 적합한 산란광 방식을 기반으로, 저농도 구간에서 오차를 줄여 정확하게 측정하여, 수돗물의 수질을 정확하게 진단한다.According to embodiments, among the methods of measuring tap water turbidity, based on a scattered light method suitable for low concentration measurement, errors are reduced in the low concentration section and accurately measured, thereby accurately diagnosing the quality of tap water.

도 1과 도 2는 일실시예에 따른 탁도 측정 방법을 개념적으로 설명하기 위한 도면
도 3과 도 4는 일실시예에 따른 탁도 측정 방법에 적용한 탁도 측정과 스트레이 광 보정을 설명하기 위한 도면
도 5는 일실시예에 따른 탁도 측정 방법에 적용한 시스템을 전체적으로 도시한 도면
도 6은 일실시예에 따른 탁도 측정 방법에 적용한 제어장치의 구성을 도시한 블록도
도 7는 일실시예에 따른 탁도 측정 방법을 순서대로 도시한 플로우 차트
도 8은 일실시예에 따른 탁도 측정 방법에 적용한 조작키 및 화면을 보여주는 도면
1 and 2 are diagrams for conceptually explaining a turbidity measurement method according to an embodiment.
Figures 3 and 4 are diagrams for explaining turbidity measurement and stray light correction applied to the turbidity measurement method according to an embodiment.
Figure 5 is a diagram showing the overall system applied to the turbidity measurement method according to one embodiment.
Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a control device applied to the turbidity measurement method according to an embodiment.
Figure 7 is a flow chart sequentially showing a turbidity measurement method according to an embodiment.
Figure 8 is a diagram showing the operation keys and screen applied to the turbidity measurement method according to an embodiment

도 1과 도 2는 일실시예에 따른 탁도 측정 방법을 개념적으로 설명하기 위한 도면이다.1 and 2 are diagrams for conceptually explaining a turbidity measurement method according to an embodiment.

구체적으로, 도 1은 이러한 측정 방법에 적용한 복합 측정장비를 통해 탁도 측정 동작을 설명하기 위한 도면이다. 참고로, 이 복합 측정장비는 잔류염소 및 탁도를 측정하는 것이며, 도 2는 이러한 장비를 통해 잔류염소 측정 동작을 설명하기 위한 도면이다.Specifically, Figure 1 is a diagram for explaining the operation of measuring turbidity through complex measurement equipment applied to this measurement method. For reference, this complex measuring equipment measures residual chlorine and turbidity, and Figure 2 is a diagram to explain the operation of measuring residual chlorine using this equipment.

도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 탁도 측정 방법은 수돗물의 탁도를 측정하는 방식 중에서 저농도 측정에 적합한 산란광 방식을 기반으로 한다. 그래서, 수질이 진단될 수돗물에 광원을 통해 광을 조사하고, 상기 광원에 대해 설정된 거리 이내에서 90도 각도로 부착된 검출기로 산란광의 세기를 검출하여, 이에 비례하여 탁도를 측정한다.As shown in Figures 1 and 2, the turbidity measurement method according to one embodiment is based on a scattered light method suitable for low concentration measurement among the methods of measuring tap water turbidity. Therefore, light is irradiated through a light source to the tap water whose water quality is to be diagnosed, the intensity of the scattered light is detected with a detector attached at a 90 degree angle within a set distance with respect to the light source, and the turbidity is measured in proportion to this.

이러한 경우, 측정부 표면의 가공 상태나 오염에 의해 스트레이 광(Stray light)이 발생하여 오차를 일으키며, 저농도 구간에서 주로 발생한다.In this case, stray light is generated due to the processing condition or contamination of the surface of the measuring part, causing errors, and it mainly occurs in low concentration areas.

그래서, 일실시예에서는 이러한 스트레이 광 특성을 나타내는 저농도 구간을 탁도 측정 장치별로 각각 설정하여, 설정된 저농도 구간의 스트레이 광 보정식을 통해 각 저농도 구간별로 탁도를 보정하여 정확하게 측정한다.Therefore, in one embodiment, a low concentration section showing these stray light characteristics is set for each turbidity measurement device, and the turbidity is corrected and accurately measured for each low concentration section through the stray light correction equation for the set low concentration section.

참고로, 탁도는 물의 흐림 정도로, 빛의 통과를 방해하여 빛의 산란과 흡수를 발생시키는 부유물질을 포함하고 있어 혼탁한 입자들에 대한 산란도를 측정한다. 예컨대, 종래의 네펠로법을 이용한다.For reference, turbidity is the degree of cloudiness of water and measures the degree of scattering of turbid particles as it contains suspended substances that interfere with the passage of light and cause scattering and absorption of light. For example, the conventional nephelo method is used.

따라서, 일실시예는 수돗물의 탁도를 측정하는 방식 중에서 저농도 측정에 적합한 산란광 방식을 기반으로, 저농도 구간에서 오차를 줄여 정확하게 측정하여, 수돗물의 수질을 정확하게 진단한다.Accordingly, one embodiment accurately diagnoses the quality of tap water by reducing errors in the low concentration range based on a scattered light method suitable for low concentration measurement among the methods of measuring tap water turbidity.

한편, 이러한 측정 방법에 적용한 복합 측정장비를 상세하게 설명한다.Meanwhile, the complex measurement equipment applied to this measurement method is explained in detail.

상기 복합 측정장비는 크게 탁도 측정장치와 잔류염소 측정장치 및 제어장치를 포함한다.The complex measurement equipment largely includes a turbidity measurement device, a residual chlorine measurement device, and a control device.

상기 탁도 측정장치는 수질이 진단될 수돗물에 광원을 통해 광을 조사하고, 상기 광원에 대해 설정된 거리 이내에서 90도 각도로 부착된 검출기로 산란광의 세기를 검출하여, 이에 비례하여 탁도를 측정한다. 이러한 상태에서, 탁도 측정장치별로 스트레이 광 특성을 나타내는 탁도 저농도 구간의 스트레이 광 보정식을 통해 탁도를 보정하여 정확하게 측정한다.The turbidity measuring device irradiates light through a light source to tap water whose water quality is to be diagnosed, detects the intensity of scattered light with a detector attached at a 90-degree angle within a set distance with respect to the light source, and measures turbidity in proportion to this. In this state, the turbidity is corrected and accurately measured through the stray light correction equation for the low turbidity concentration section that represents the stray light characteristics for each turbidity measurement device.

상기 제어장치는 상기 잔류염소 측정장치 또는 상기 탁도 측정장치에 개별적으로 연결 설치하여 측정 동작을 제어하여, 각 잔류염소 농도 또는 탁도를 표시한다.The control device is individually connected to the residual chlorine measuring device or the turbidity measuring device to control the measurement operation and display each residual chlorine concentration or turbidity.

상기 잔류염소 측정장치는 회전전극 방식을 기반으로 하며, 수질이 진단될 수돗물이 pH 6~8 사이에서 pH 미보상으로 기준 전극과 회전하는 구동 전극의 사이에 위치된다. 그래서, 상기 회전 시의 기준 전극과 구동 전극의 전위차에 따른 확산 전류량으로 잔류염소 농도를 측정한다.The residual chlorine measuring device is based on a rotating electrode method, and tap water whose water quality is to be diagnosed is positioned between a reference electrode and a rotating driving electrode with no pH compensation between pH 6 and 8. Therefore, the residual chlorine concentration is measured by the amount of diffusion current according to the potential difference between the reference electrode and the driving electrode during rotation.

구체적으로는, 반영구적 모터를 통해 상기 구동 전극을 구동하여 미리 설정된 회전수를 유지하고, 상기 구동 전극과 상기 기준 전극의 사이에 전압을 인가한다. 그래서, 상기 구동 전극의 환원 반응과 상기 기준 전극의 산화 반응을 통해 발생한 확산 전류량을 검출해서, 이에 비례하여 잔류염소 농도를 측정한다.Specifically, the driving electrode is driven through a semi-permanent motor to maintain a preset rotation speed, and a voltage is applied between the driving electrode and the reference electrode. Therefore, the amount of diffusion current generated through the reduction reaction of the driving electrode and the oxidation reaction of the reference electrode is detected, and the residual chlorine concentration is measured in proportion to this amount.

특히, pH 7~8 구간에서 pH 센서의 오차나 반응속도 성능저하가 발생하게 되면 잔류염소 측정에 큰 영향을 주기 때문에, pH 미보상으로 독립적인 운영을 하여 HOCl와 OCl를 동시 측정하여 잔류염소 반응속도 및 측정정확도를 높인다. 이 경우, 회전전극 방식으로 기포 및 유량의 영향을 최소화하여 높은 신뢰도의 측정값을 제공한다.In particular, if an error in the pH sensor or a decrease in reaction speed performance occurs in the pH range of 7 to 8, it will greatly affect the measurement of residual chlorine. Therefore, it is operated independently without pH compensation and measures HOCl and OCl simultaneously to measure residual chlorine response. Increase speed and measurement accuracy. In this case, the rotating electrode method minimizes the effects of air bubbles and flow rate, providing highly reliable measurement values.

따라서, 실시예는 수돗물의 잔류염소 농도를 회전전극 방식 기반으로 pH 미보상으로 잔류염소의 반응속도를 높여 정확하게 측정하여, 수돗물의 수질을 정확하게 진단한다.Therefore, in the embodiment, the concentration of residual chlorine in tap water is accurately measured by increasing the reaction rate of residual chlorine without pH compensation based on the rotating electrode method, and the quality of tap water is accurately diagnosed.

참고로, 이러한 잔류염소 농도에 대한 배경은 아래와 같다.For reference, the background to this residual chlorine concentration is as follows.

일반적으로, 수돗물의 정수처리와 하수처리에서 병원성 세균 등의 미생물을 처리하기 위하여 염소가 활용되고 있다.Generally, chlorine is used to treat microorganisms such as pathogenic bacteria in tap water purification and sewage treatment.

수중의 염소는 페놀 또는 다른 유기물과 반응하여 특정 냄새를 일으키고, 강한 산화력으로 관련장치 및 공급관로의 부식을 일으켜서, 목적에 맞도록 적정 농도의 잔류염소를 유지하는 것은 중요하고, 지속적인 모니터링과 유지관리가 필요하다.Chlorine in water reacts with phenol or other organic substances, causing a specific odor, and its strong oxidizing power causes corrosion of related devices and supply pipes, so it is important to maintain an appropriate concentration of residual chlorine to suit the purpose, and continuous monitoring and maintenance are required. is needed.

특히 안전한 수돗물을 제공하기 위해 염소주입과정부터 수용가까지 잔류염소 농도를 일정하게 유지할 필요가 있는데, 종래에는 정수장에서 관리자가 잔류염소 농도를 측정하는 계측장비가 설치된 장소로 이동하여 매일 수회 이상 확인하였다.In particular, in order to provide safe tap water, it is necessary to maintain a constant residual chlorine concentration from the chlorine injection process to the consumer. Conventionally, managers at water purification plants moved to a location where measuring equipment to measure residual chlorine concentration was installed and checked it several times or more every day.

하지만, 이러한 장비를 지속적으로 사용함으로 인해 센서 성능이 저하되어 측정 정확도가 낮아지고, 실시간으로 수질확인이 상당히 어려운 점 등이 있다.However, continuous use of such equipment deteriorates sensor performance, lowering measurement accuracy, and making it quite difficult to check water quality in real time.

그래서, 본 출원인은 이러한 점을 해결하기 위해, '비교측정 및 셀프교정 기능을 구비한 잔류염소 측정장치'에 대한 출원을 한 바가 있었다.So, in order to solve this problem, the present applicant has filed an application for a 'residual chlorine measuring device with comparative measurement and self-calibration functions.'

이를 통해, 잔류염소 농도를 지속적으로 측정하고 시약비용을 절감하며, 무시약식 잔류염소 측정기의 전극표면에 생길 수 있는 오염을 최소화하면서 수돗물 샘플의 외부인자의 영향을 상당히 줄였다.Through this, the residual chlorine concentration is continuously measured, reagent costs are reduced, contamination that may occur on the electrode surface of the reagent-free residual chlorine meter is minimized, and the influence of external factors on tap water samples is significantly reduced.

본 출원인은 이에 더하여, pH 보상 없이 정확하게 잔류염소를 측정하고자 한다. 즉, pH 7~8 구간에서 pH 센서의 오차나 반응속도 성능저하가 발생하게 되면 잔류염소 측정에 큰 영향을 주므로, pH 보상 없이 정확한 잔류염소 측정을 한다.In addition, the present applicant seeks to accurately measure residual chlorine without pH compensation. In other words, if an error in the pH sensor or a decrease in reaction speed performance occurs in the pH range of 7 to 8, it will have a significant impact on the residual chlorine measurement, so accurate residual chlorine measurement is performed without pH compensation.

도 3과 도 4는 일실시예에 따른 탁도 측정방법에 적용한 탁도 측정과 스트레이 광 보정을 설명하기 위한 도면이다.Figures 3 and 4 are diagrams for explaining turbidity measurement and stray light correction applied to the turbidity measurement method according to an embodiment.

도 3과 도 4에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 탁도 측정은 먼저, 수돗물에 특정 광원을 통해 광을 조사하여, 상기 광원에 대해 설정된 거리 이내에서 90도 각도로 부착된 검출기로 산란광의 세기를 검출하여 수돗물의 탁도를 측정한다.As shown in Figures 3 and 4, turbidity measurement according to one embodiment first radiates light to tap water through a specific light source, and detects the scattered light with a detector attached at a 90-degree angle within a set distance from the light source. The turbidity of tap water is measured by detecting the intensity.

이러한 경우, 광원은 텅스텐램프로 400~600nm 사이의 파장 영역을 가지고, 산란도를 측정하는 포토다이오드로 구성된 센서는 특정 저항으로부터 검출되는 전류 및 전압 정도를 증폭하여 탁도의 농도를 산출한다.In this case, the light source is a tungsten lamp with a wavelength range between 400 and 600 nm, and the sensor composed of a photodiode that measures scattering calculates the concentration of turbidity by amplifying the level of current and voltage detected from a specific resistance.

구체적으로는, 상기 제어장치는 먼저 광원의 하부에 시준기를 고정하여 암실 측정부에 조사한다. 참고로, 시준기는 분광기와 같은 광학 기기에서, 대물렌즈의 초점에 슬릿을 놓아 좁은 틈으로 들어오는 광선을 평행 광선으로 만드는 장치이다.Specifically, the control device first fixes a collimator to the lower part of the light source and irradiates the darkroom measurement part. For reference, a collimator is a device in an optical device such as a spectroscope that places a slit at the focus of the objective lens to transform light entering through a narrow gap into parallel light.

그리고, 조사된 광원에 의해 시료 중의 입자에 의해 부딪혀 발생한 산란광의 세기를 상기 센서로 검출한다.Then, the intensity of scattered light generated when particles in the sample are struck by the irradiated light source is detected by the sensor.

하지만, 이러한 경우에 측정부 표면의 가공 상태나 오염에 의해 산란광의 측정 오차가 발생하며 이를 스트레이 광이라 한다. 스트레이 광은 저농도 구간에서 오차를 발생시켜 실제 상수도에서 정확한 측정을 어렵게 한다.However, in this case, measurement errors in scattered light occur due to the processing condition or contamination of the surface of the measurement unit, which is called stray light. Stray light causes errors in low concentration areas, making accurate measurements in actual water supplies difficult.

이를 해결하기 위해, 일실시예는 스트레이 광 보정을 수행한다. 즉, 탁도 측정장치의 내부에 스트레이 광 보정식을 탑재하고 제로교정과 스팬교정을 통해 스트레이 광의 오차를 최소화하여 저농도에서 정확한 측정을 한다.To solve this, one embodiment performs stray light correction. In other words, a stray light correction method is installed inside the turbidity measurement device, and errors in stray light are minimized through zero calibration and span calibration to achieve accurate measurement at low concentrations.

먼저, 탁도 측정장치별로 각각 스트레이 광 특성을 나타내는 탁도 저농도 구간을 설정하여, 설정된 각 탁도 저농도 구간별로 특정 스트레이 광 보정식을 설정 등록한다.First, a turbidity low-concentration section representing stray light characteristics is set for each turbidity measurement device, and a specific stray light correction formula is set and registered for each set turbidity low-concentration section.

다음, 탁도 측정장치에서 측정된 탁도가 상기 등록된 해당 탁도 측정장치의 탁도 저농도 구간 내인지 여부를 판별한다.Next, it is determined whether the turbidity measured by the turbidity measuring device is within the turbidity low concentration range of the registered turbidity measuring device.

상기 판별 결과, 판별된 탁도가 해당 탁도 측정장치의 탁도 저농도 구간 내인 경우 해당 스트레이 광 보정식으로 보정하여 표시하고, 해당 탁도 측정장치의 탁도 저농도 구간 외인 경우 측정 정보를 그대로 표시한다.As a result of the above determination, if the determined turbidity is within the turbidity low concentration section of the corresponding turbidity measuring device, it is corrected and displayed using the relevant stray light correction formula, and if it is outside the turbidity low concentration section of the corresponding turbidity measuring device, the measurement information is displayed as is.

그래서, 이러한 보정으로 저농도 구간에서 오차를 보상하여 정확하게 측정한다.Therefore, this correction compensates for errors in the low concentration range and ensures accurate measurement.

이 경우, 산란광의 세기는 입자의 평균분자량과 크기에 비례함으로 산란광 세기의 측정을 통해 용액 내 함유된 물질의 농도를 산출한다.In this case, the intensity of the scattered light is proportional to the average molecular weight and size of the particles, so the concentration of the substance contained in the solution is calculated by measuring the intensity of the scattered light.

추가적으로, 상기 스트레이 광 보정식은 예를 들어, 도 4와 같은 탁도 측정장치인 경우에 0.015 ~ 0.3 NTU의 저농도 구간에서 만들어진다.Additionally, the stray light correction equation is created in a low concentration range of 0.015 to 0.3 NTU, for example, in the case of a turbidity measuring device as shown in FIG. 4.

여기에서, 스트레이 광 보정 전에는 0.085 NTU(Nethelometric Paultity Unit)로, 실제 탁도 농도인 0.015와 비교해 보면 오차가 있음을 알 수 있다. Here, before stray light correction, it is 0.085 NTU (Nethelometric Paultity Unit), and when compared to the actual turbidity concentration of 0.015, it can be seen that there is an error.

상기 스트레이 광 보정식은 0.015 ~ 0.3 NTU에서 탁도 농도에 대해 비선형 특성을 나타내는 비선형 함수를 구해서, 관련 근사다항함수로 선형 피팅을 수행하여 선형화 함수로서 만들어진다. 상기 탁도 농도는 검출기의 출력인 산란광의 세기를 나타낸다.The stray light correction equation is created as a linearization function by obtaining a nonlinear function representing nonlinear characteristics for turbidity concentration at 0.015 to 0.3 NTU and performing linear fitting with the relevant approximate polynomial function. The turbidity concentration represents the intensity of scattered light that is the output of the detector.

상기 선형화 함수는 상기 검출기에서 측정부의 재질과 두께, 크기, 성능 등의 특성과 상태를 감안하여, 이 출력에 대한 비선형 특성에서 오차를 줄이는 선형 피팅 계수를 구하여 적용한다.The linearization function calculates and applies a linear fitting coefficient that reduces errors in the nonlinear characteristics of the output, taking into account the characteristics and status of the measurement part in the detector, such as material, thickness, size, and performance.

특히, 일차함수 형식인 y = ax + b로 만들어지며, 여기서, y는 보정 후 탁도 농도, a는 선형 피팅 계수, x는 보정 전 탁도 농도, b는 보정 상수이다.In particular, it is made in the linear function form y = ax + b, where y is the turbidity concentration after correction, a is the linear fitting coefficient, x is the turbidity concentration before correction, and b is the correction constant.

이 경우, 상기 선형 피팅 계수와 보정 상수는 탁도 측정장치별로 각각 스트레이 광 특성을 나타내는 저농도 구간을 설정하여, 각 저농도 구간별로 맞게 만들어진다.In this case, the linear fitting coefficient and correction constant are created to fit each low concentration section by setting a low concentration section representing stray light characteristics for each turbidity measurement device.

상기 탁도 측정장치는 크게 현장용과 휴대용으로 구분하며, 현장용인 경우에 상대적으로 선형 피팅 계수가 동일한 상황에서 휴대용보다 더 낮은 값으로 정해진다. 실질적인 값은 현장용 탁도 측정장치의 출력 비선형 특성에 따라 정해진다.The turbidity measuring device is largely divided into field use and portable use, and in the case of field use, the linear fitting coefficient is set to a lower value than that of portable use in the same situation. The actual value depends on the output nonlinear characteristics of the field turbidity measurement device.

이러한 현장용 탁도 측정장치는 다시 기능별로 수영장이나 정수장 등에 따라 상세하게 구분한다. 수영장인 경우에 다른 기능보다 상대적으로 동일한 상황에서 더욱 더 낮은 값이 정해질 것이다. 참고로, 휴대용도 동일하게 적용한다.These on-site turbidity measuring devices are further classified by function, such as swimming pools or water purification plants. In the case of a swimming pool, a lower value will be set in relatively the same situation than for other functions. For reference, the same applies to portable devices.

예컨대, 도 4와 같은 현장용으로 정수장에서 사용하는 탁도 측정장치인 경우에 선형 피팅 계수는 0.05 ~ 3.05의 값으로 정해지며, 보정 상수는 0.05 ~ 2.05의 값이다. 바람직하게는, 스트레이 광 보정식은 y=1.0182x-0.0689이다.For example, in the case of a turbidity measuring device used in a water purification plant for field use as shown in FIG. 4, the linear fitting coefficient is set to a value of 0.05 to 3.05, and the correction constant is set to a value of 0.05 to 2.05. Preferably, the stray light correction equation is y=1.0182x-0.0689.

이를 통해, 도 4와 같이 스트레이 광 보정 전에는 0.085 NTU였는데, 보정 후에는 0.015로 실제 탁도 농도와 같아진 효과를 얻을 수 있었다. 이러한 효과는 0.120과 0.260, 0.310, 0.360, 0.560 등에서 모두 동일하게 얻어진다.Through this, as shown in Figure 4, before stray light correction, the concentration was 0.085 NTU, but after correction, it was 0.015, which was the same as the actual turbidity concentration. This effect is equally obtained at 0.120, 0.260, 0.310, 0.360, and 0.560.

한편, 이러한 보정은 교정동작에도 동일하게 적용하여 정확한 교정을 수행한다. 상기 교정동작은 탁도 측정의 측정 오차를 줄이기 위한 것이다.Meanwhile, this correction is equally applied to the calibration operation to perform accurate calibration. The calibration operation is intended to reduce measurement error in turbidity measurement.

먼저, 증류수 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 제 1안정화시간 동안 대기하고, 제 1안정화시간을 경과한 경우에 광원 하부에 시준기를 고정하여 암실 측정부에 조사한다. 그리고, 조사된 광원에 의해 시료 중의 입자에 부딪혀 발생한 산란광의 세기를 검출기로 검출한다.First, 20 L of distilled water is injected at a rate of 200 mL/min and waited for the first stabilization time. When the first stabilization time has elapsed, a collimator is fixed to the bottom of the light source and irradiated to the dark room measurement unit. Then, the intensity of the scattered light generated by the irradiated light source hitting the particles in the sample is detected by a detector.

다음, 검출된 산란광의 세기가 제로인지의 여부를 판별해서 제로교정 여부를 결정한다.Next, it is determined whether the intensity of the detected scattered light is zero and whether or not to perform zero correction is determined.

상기 판별 결과, 해당 산란광의 세기가 제로인 경우에 설정된 스팬교정을 개시하고, 다른 값이 나올 경우에는 제로일 경우까지 반복적으로 제로교정을 수행한다.As a result of the determination, if the intensity of the scattered light is zero, the set span correction is initiated, and if a different value is obtained, zero correction is repeatedly performed until the intensity is zero.

상기 스팬교정에 따라 증류수 20L에 희석된 탁도 포마진 용액을 9 NTU 상태까지 주입하여 스팬용액을 만들고, 해당 스팬용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 제 2안정화시간 동안 대기한다.According to the above span correction, a turbid formazine solution diluted in 20 L of distilled water is injected to a level of 9 NTU to create a span solution, and 20 L of the span solution is injected at a rate of 200 mL/min and waited for the second stabilization time.

제 2안정화시간을 경과한 경우에 다시 광원 하부에 시준기를 고정하여 암실 측정부에 조사한다. 그리고, 조사된 광원에 의해 시료 중의 입자에 부딪혀 발생한 산란광의 세기를 검출기로 검출한다.When the second stabilization time has elapsed, fix the collimator to the bottom of the light source again and irradiate it to the darkroom measurement section. Then, the intensity of the scattered light generated by the irradiated light source hitting the particles in the sample is detected by a detector.

다음, 산란광의 세기에 해당하는 탁도가 해당 탁도측정 장치의 저농도 구간 내인지 여부를 판별한다.Next, it is determined whether the turbidity corresponding to the intensity of the scattered light is within the low concentration section of the corresponding turbidity measuring device.

상기 판별 결과, 판별된 탁도가 해당 탁도측정 장치의 저농도 구간 내인 경우에 한해 해당 스트레이 광 보정식으로 보정한다.As a result of the above determination, only if the determined turbidity is within the low concentration range of the corresponding turbidity measuring device, it is corrected using the corresponding stray light correction formula.

아울러 보정된 탁도에 해당하는 산란광의 세기가 미리 설정된 시간 동안 스팬에 해당하는지의 여부를 판별한다.In addition, it is determined whether the intensity of scattered light corresponding to the corrected turbidity corresponds to the span for a preset time.

상기 판별 결과, 해당 산란광의 세기가 스팬에 해당하는 경우에 정도시험을 진행하고, 다른 상태인 경우에는 스팬에 해당할 경우까지 스팬교정을 수행한다.As a result of the above determination, if the intensity of the scattered light corresponds to the span, an accuracy test is performed. In other cases, span correction is performed until the intensity of the scattered light corresponds to the span.

추가적으로, 실시예는 이 정도시험에 따라 측정 동작을 수행한 경우에 이상 여부를 확인하여 관리자에게 알려 준다.Additionally, the embodiment checks whether there is an abnormality when a measurement operation is performed according to this quality test and informs the manager.

먼저, 해당 측정 동작을 개시한 경우, 상기 탁도 측정장치에서 측정된 탁도가 해당 탁도장치의 탁도 저농도 구간 내인지 여부를 판별한다.First, when the measurement operation is started, it is determined whether the turbidity measured by the turbidity measuring device is within the low turbidity concentration range of the turbidity device.

상기 판별 결과, 판별된 탁도가 해당 탁도 측정장치의 저농도 구간 내인 경우에 한해 해당 스트레이 광 보정식으로 보정한다.As a result of the above determination, only if the determined turbidity is within the low concentration range of the corresponding turbidity measuring device, it is corrected using the corresponding stray light correction formula.

그리고, 보정된 탁도를 설정된 기준값과 비교하여, 또는 저농도 구간 외인 경우에 해당 탁도를 상기 기준값과 비교하여, 기준값보다 이상인 경우에 이상 상태로 판별해서, 관리자에게 경보를 알림한다. 예컨대, 경보 정보를 표시하거나 경보음을 출력한다.Then, the corrected turbidity is compared with a set reference value, or if it is outside the low concentration range, the corresponding turbidity is compared with the reference value, and if it is higher than the reference value, it is determined to be in an abnormal state and an alarm is notified to the manager. For example, alarm information is displayed or an alarm sound is output.

참고로, 전술한 정도시험은 아래와 같다.For reference, the above-mentioned accuracy test is as follows.

1) 반복성 및 반응속도1) Repeatability and reaction speed

① 제로교정 및 스팬교정을 수행한다.① Perform zero calibration and span calibration.

② 제로용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.② Inject 20L of zero solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

③ 안정화 시간 5분 후 측정값을 기록한다.③ Record the measured value after 5 minutes of stabilization time.

④ 스팬용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.④ Inject 20L of span solution at a rate of 200mL/min and allow 10 minutes to stabilize.

⑤ 안정화 시간 5분 후 측정값을 기록한다.⑤ Record the measured value after 5 minutes of stabilization time.

⑥ ②~⑤을 4번 반복하여 측정한다.⑥ Repeat measurements ②~⑤ 4 times.

⑦ 반응속도는 스팬주입 후 측정값이 변화 시작하면 시간을 측정한다.⑦ The reaction speed is measured when the measured value begins to change after span injection.

⑧ 반응속도 측정 시작 후 측정값의 90%에 도달하는 시간을 기록한다.⑧ After starting the reaction speed measurement, record the time to reach 90% of the measured value.

* 시료를 순환하는 경우 10분 동안 외부 배출 후 순환한다.* When circulating the sample, discharge it to the outside for 10 minutes and then circulate it.

2) 직선성2) Linearity

① 제로교정 및 스팬교정을 수행한다.① Perform zero calibration and span calibration.

② 제로용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.② Inject 20L of zero solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

③ 30% 스팬용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.③ Inject 20L of 30% Span solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

④ 안정화 시간 후 5분 간격으로 측정값을 기록한다(15, 20, 25분).④ After the stabilization time, record the measured values at 5-minute intervals (15, 20, 25 minutes).

⑤ 제로용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.⑤ Inject 20L of zero solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

⑥ 50% 스팬용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다. ⑥ Inject 20L of 50% Span solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

⑦ 안정화 시간 후 5분 간격으로 측정값을 기록한다(15, 20, 25분).⑦ After the stabilization time, record the measured values at 5-minute intervals (15, 20, 25 minutes).

⑧ 제로용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.⑧ Inject 20L of zero solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

⑨ 80% 스팬용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다. ⑨ Inject 20L of 80% Span solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

⑩ 안정화 시간 후 5분 간격으로 측정값을 기록한다(15, 20, 25분).⑩ After the stabilization time, record the measured values at 5-minute intervals (15, 20, 25 minutes).

3) 제로/스팬 드리프트3) Zero/span drift

① 제로교정 및 스팬교정을 수행한다.① Perform zero calibration and span calibration.

② 제로용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.② Inject 20L of zero solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

③ 안정화 시간 5분 후 측정값을 기록한다.③ Record the measured value after 5 minutes of stabilization time.

④ 스팬용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.④ Inject 20L of span solution at a rate of 200mL/min and allow 10 minutes to stabilize.

⑤ 안정화 시간 5분 후 측정값을 기록한다.⑤ Record the measured value after 5 minutes of stabilization time.

⑥ 제로용액을 2hr 이상 순환하여 준다.⑥ Circulate the zero solution for more than 2 hours.

⑦ 스팬용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.⑦ Inject 20L of span solution at a rate of 200mL/min and allow 10 minutes to stabilize.

⑧ 안정화 시간 5분 후 측정값을 기록한다.⑧ Record the measured value after 5 minutes of stabilization time.

⑨ 제로용액 20L를 200mL/min 속도로 주입하여 10분간 안정화 시간을 준다.⑨ Inject 20L of zero solution at a rate of 200mL/min and allow stabilization time for 10 minutes.

⑩ 안정화 시간 5분 후 측정값을 기록한다.⑩ Record the measured value after 5 minutes of stabilization time.

* 시료를 순환하는 경우 10분 동안 외부 배출 후 순환한다.* When circulating the sample, discharge it to the outside for 10 minutes and then circulate it.

도 5는 일실시예에 따른 탁도 측정 방법에 적용한 시스템을 전체적으로 도시한 도면이다.Figure 5 is a diagram showing the overall system applied to the turbidity measurement method according to one embodiment.

도 5에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 시스템은 복합 측정장비(100)가 예를 들어, 정수장(A)으로부터 수용가로 이어지는 공급관로 주요지점에 고정형으로 설치되어, 수돗물의 잔류염소 농도와 탁도를 상시 실시간 측정한다.As shown in FIG. 5, in the system according to one embodiment, complex measuring equipment 100 is fixedly installed at key points along the supply pipe leading from the water purification plant (A) to the customer, and measures the residual chlorine concentration and residual chlorine concentration of tap water. Turbidity is measured in real time at all times.

그리고, 관리 정보처리장치(200)는 이러한 복합 측정장비(100)에서 잔류염소 농도와 탁도 정보를 받아 감시 관리하며, 관리자 단말기(300)는 이 정보를 관리 정보처리장치(200)에서 받아 현장에서 신속하게 조치한다.In addition, the management information processing device 200 receives the residual chlorine concentration and turbidity information from the complex measurement equipment 100 and monitors and manages it, and the manager terminal 300 receives this information from the management information processing device 200 and performs on-site monitoring. Take action quickly.

부가적으로, 복합 측정장비(100)는 아래의 특징을 가진다.Additionally, the complex measurement equipment 100 has the following features.

먼저 상기 구동 전극 및 상기 기준 전극의 표면 오염방지 및 자동세정을 통해 항시 전극을 일정한 상태로 유지하여 별도의 유지관리 없이 운영한다.First, the electrodes are maintained in a constant state at all times through surface contamination prevention and automatic cleaning of the driving electrode and the reference electrode and are operated without separate maintenance.

또한, 측정 수조의 유입부와 연결하여 시료를 주입하고 유출부를 통해 측정된 시료를 배출하며, 드레인부는 측정 수조의 세정을 위해 자동 또는 수동으로 내부 시료를 배출하여 세정한다. 그래서, 소량의 시료 채취에 사용하며, 별도의 소모품 교체 없이 장기간 정밀한 측정을 제공한다.In addition, it is connected to the inlet part of the measurement tank to inject the sample and discharge the measured sample through the outlet part, and the drain part discharges and cleans the internal sample automatically or manually to clean the measurement tank. Therefore, it is used for collecting small amounts of samples and provides precise measurements over a long period of time without replacement of consumables.

참고로, 복합 측정장비(100)는 1) 먹는물, 정수처리공정, 생활용수 2) 상수관망, 마을상수도, 소규모 급수시설 등의 다양한 곳에 사용한다.For reference, the complex measuring equipment 100 is used in various places such as 1) drinking water, water purification process, domestic water, 2) water pipe network, village water supply, and small-scale water supply facilities.

도 6은 일실시예에 따른 수돗물의 탁도 측정 방법에 적용한 제어장치의 구성을 도시한 블록도이다.Figure 6 is a block diagram showing the configuration of a control device applied to a method for measuring turbidity of tap water according to an embodiment.

도 6에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 제어장치(110)는 키신호 입력부(111)와 전원부(112), 측정장치 연결부(113), 아날로그 출력부(114), 통신부(115), 외부입력부(116), 릴레이출력부(117), 표시부(118) 및 제어부(119)를 포함한다.As shown in FIG. 6, the control device 110 according to one embodiment includes a key signal input unit 111, a power supply unit 112, a measuring device connection unit 113, an analog output unit 114, a communication unit 115, It includes an external input unit 116, a relay output unit 117, a display unit 118, and a control unit 119.

상기 키신호 입력부(111)는 일실시예에 따른 잔류염소와 탁도의 측정을 위한 각종 사용자 설정정보를 각기 입력받는다. 예컨대, 측정대상 정보, 교정정보이다.The key signal input unit 111 receives various user setting information for measuring residual chlorine and turbidity according to an embodiment. For example, measurement target information and calibration information.

상기 전원부(112)는 각 부에 전원을 공급하기 위한 것이다.The power unit 112 is used to supply power to each unit.

상기 측정장치 연결부(113)는 잔류염소 측정장치 또는 탁도 측정장치와 개별적으로 연결하여 잔류염소 농도와 탁도 정보를 각각 입력받는다.The measuring device connection portion 113 is individually connected to a residual chlorine measuring device or a turbidity measuring device to receive residual chlorine concentration and turbidity information, respectively.

상기 아날로그 출력부(114)는 다수의 채널을 가지며, 제 1채널로는 잔류염소 정보 또는 탁도 정보를 주변의 등록 제어용 설비기기에 전송하고, 제 2채널로는 수온정보를 동일한 방식으로 전송한다.The analog output unit 114 has a plurality of channels. The first channel transmits residual chlorine information or turbidity information to surrounding registration control equipment, and the second channel transmits water temperature information in the same manner.

상기 통신부(115)는 상기 잔류염소 측정장치에 의해 측정된 잔류염소 농도정보와 수온정보를 원격지의 등록 관리 정보처리장치(200)로 전송하거나, 상기 탁도 측정장치에 의한 탁도 정보를 원격지의 관리자 측에 전송한다.The communication unit 115 transmits the residual chlorine concentration information and water temperature information measured by the residual chlorine measurement device to the registration management information processing device 200 at a remote location, or transmits the turbidity information by the turbidity measurement device to the remote administrator. send to

상기 외부입력부(116)는 외부의 각종 감지장치 등과 연결한다.The external input unit 116 is connected to various external sensing devices, etc.

상기 릴레이출력부(117)는 상기 드레인부의 세정용 제 1릴레이와 상기 잔류염소 측정장치 또는 탁도 측정장치의 각 측정값에 이상이 발생한 경우에 경보하기 위한 제 2릴레이 및 상기 제 1릴레이와 제 2릴레이의 선택용 제 3릴레이를 구비한 것이다. 이러한 경우, 수동 세정과 경보 해제를 위한 수동용 릴레이를 더 포함한다. 그래서, 제어부(119)는 잔류염소 농도값을 미리 설정된 값과 비교하여 이상인 경우에 상기 제 2릴레이를 통해 경보를 출력한다. 또한, 제어부(119)는 측정 수조의 세정을 위해 미리 설정된 세정 주기정보 또는 미리 설정된 세정 시간정보에 따라 상기 드레인부의 배출 동작을 제어한다. 이러한 동작은 탁도에도 동일하게 사용한다.The relay output unit 117 includes a first relay for cleaning the drain unit, a second relay for alarming when an abnormality occurs in each measurement value of the residual chlorine measuring device or the turbidity measuring device, and the first relay and the second relay. It is equipped with a third relay for relay selection. In this case, a manual relay for manual cleaning and alarm release is further included. Therefore, the control unit 119 compares the residual chlorine concentration value with a preset value and outputs an alarm through the second relay if it is abnormal. Additionally, the control unit 119 controls the discharge operation of the drain unit according to preset cleaning cycle information or preset cleaning time information for cleaning the measurement tank. This operation is also used for turbidity.

상기 표시부(118)는 상기 제어부(119)의 제어에 의해 측정된 잔류염소 농도정보와 탁도 정보를 표시한다.The display unit 118 displays residual chlorine concentration information and turbidity information measured under the control of the control unit 119.

상기 제어부(119)는 상기 전원부(112)와 측정장치 연결부(113), 아날로그 출력부(114), 통신부(115), 릴레이출력부(117)를 제어하여 잔류염소 농도와 탁도를 정확하게 측정한다. 그리고, 산출된 잔류염소 농도값 또는 탁도 농도값에 따라 상기 아날로그 출력부(114)와 통신부(115)의 전송 동작을 각각 제어한다.The control unit 119 controls the power unit 112, the measuring device connection unit 113, the analog output unit 114, the communication unit 115, and the relay output unit 117 to accurately measure the residual chlorine concentration and turbidity. And, the transmission operations of the analog output unit 114 and the communication unit 115 are controlled respectively according to the calculated residual chlorine concentration value or turbidity concentration value.

도 7은 일실시예에 따른 탁도 측정 방법을 순서대로 도시한 플로우 차트이다.Figure 7 is a flow chart sequentially showing a turbidity measurement method according to an embodiment.

도 7에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 탁도 측정 방법은 먼저 탁도 측정장치를 제어장치에 연결하여 수돗물의 탁도를 측정한다.As shown in FIG. 7, the turbidity measurement method according to one embodiment first connects a turbidity measuring device to a control device to measure the turbidity of tap water.

상기 수돗물에 광원을 통해 광을 조사하고(S701), 상기 광원에 대해 설정된 거리 이내에서 90도 각도로 부착된 검출기로 산란광의 세기를 검출하여(S702), 이에 비례하여 탁도를 측정한다(S703).Light is irradiated to the tap water through a light source (S701), the intensity of scattered light is detected with a detector attached at a 90-degree angle within a set distance from the light source (S702), and turbidity is measured in proportion (S703). .

이러한 경우, 탁도 측정장치별로 각각 스트레이 광 특성을 나타내는 탁도 저농도 구간을 설정하여, 설정된 각 탁도 저농도 구간별로 스트레이 광 보정식을 등록한다.In this case, a turbidity low-concentration section representing stray light characteristics is set for each turbidity measuring device, and a stray light correction formula is registered for each set turbidity low-concentration section.

다음, 탁도 측정장치에서 측정된 탁도가 상기 등록된 해당 탁도 측정장치의 저농도 구간 내인지 여부를 판별한다.Next, it is determined whether the turbidity measured by the turbidity measuring device is within the low concentration range of the registered turbidity measuring device.

상기 판별 결과, 판별된 탁도가 해당 탁도 측정장치의 저농도 구간 내인 경우 해당 스트레이 광 보정식으로 보정하여 정확하게 측정한다(S704). 그리고, 측정 결과를 관리자에게 표시하고, 반면에 해당 탁도가 해당 탁도 측정장치의 저농도 구간 외인 경우 측정 정보를 그대로 표시한다(S705).As a result of the above determination, if the determined turbidity is within the low concentration range of the corresponding turbidity measuring device, it is corrected using the corresponding stray light correction formula and measured accurately (S704). Then, the measurement results are displayed to the manager, and on the other hand, if the turbidity is outside the low concentration range of the turbidity measurement device, the measurement information is displayed as is (S705).

다음, 잔류염소 농도를 측정하기 위해, 잔류염소 측정장치에서 기준 전극을 고정하고, 일정 거리에 위치한 구동 전극과의 사이에 수질이 측정될 수돗물이 위치된다. 그래서, 상기 제어장치를 통해 pH 6~8 사이에서 회전전극 방식을 이용하여 측정한다.Next, to measure the residual chlorine concentration, a reference electrode is fixed in the residual chlorine measuring device, and tap water whose water quality is to be measured is placed between the driving electrode located at a certain distance. Therefore, pH is measured between 6 and 8 using the rotating electrode method through the above control device.

먼저 상기한 반영구적 모터를 통해 구동 전극을 구동하여 미리 설정된 회전수를 유지한다(S711).First, the driving electrode is driven through the semi-permanent motor described above to maintain a preset rotation speed (S711).

그리고, 상기 구동 전극과 상기 기준 전극의 사이에 미리 설정된 전압을 인가한다(S712).Then, a preset voltage is applied between the driving electrode and the reference electrode (S712).

다음, 설정된 전압에 의한 상기 구동 전극의 환원 반응과 상기 기준 전극의 산화 반응을 통해 발생한 확산 전류량을 검출한다(S713).Next, the amount of diffusion current generated through the reduction reaction of the driving electrode and the oxidation reaction of the reference electrode by the set voltage is detected (S713).

그래서, 상기 확산 전류량에 비례하는 잔류염소를 산출하여(S714), 산출된 잔류염소 농도를 표시한다(S715).Therefore, residual chlorine proportional to the diffusion current amount is calculated (S714), and the calculated residual chlorine concentration is displayed (S715).

특히, 이러한 잔류염소를 측정할 경우마다, pH 6~8 사이에서, HOCl와 OCl를 일괄 측정한다.In particular, whenever this residual chlorine is measured, HOCl and OCl are measured collectively between pH 6 and 8.

이상과 같이, 일실시예는 수돗물의 탁도를 측정하는 방식 중에서 저농도 측정에 적합한 산란광 방식을 기반으로, 저농도 구간에서 오차를 줄여 정확하게 측정하여, 수돗물의 수질을 정확하게 진단한다.As described above, one embodiment accurately diagnoses the quality of tap water by reducing errors in the low concentration range based on a scattered light method suitable for low concentration measurement among the methods of measuring tap water turbidity.

부가적으로, 수돗물의 잔류염소 농도를 회전전극 방식 기반으로 pH 미보상으로 잔류염소의 반응속도를 높여 정확하게 측정하여, 수돗물의 수질을 정확하게 진단한다.Additionally, the concentration of residual chlorine in tap water is accurately measured by increasing the reaction rate of residual chlorine without pH compensation based on the rotating electrode method, thereby accurately diagnosing the quality of tap water.

도 8은 일실시예에 따른 탁도 측정 방법에 적용한 조작키와 적용화면을 각기 보여주는 도면이다.Figure 8 is a diagram showing operation keys and application screens applied to the turbidity measurement method according to an embodiment, respectively.

도 8에 도시된 바와 같이, 일실시예에 따른 조작키와 적용화면은 전술한 바와 같이, 탁도 측정장치를 통해 산란광의 세기를 측정한 경우, 스트레이 광 보정을 수행하여 저농도 구간에서 오차를 보정한다. 그리고, 이에 비례하여 탁도 농도를 산출해서 알람한다. 이 동작은 잔류염소에도 동일하게 적용한다. 참고로, 이를 위한 조작키에는 각종 설정정보를 입력한다. 예를 들어, 측정대상과 측정정보, 교정정보 등이다. 그리고, 드레인부 등의 조작을 위한 정보를 입력한다.As shown in FIG. 8, the operation keys and application screen according to one embodiment correct the error in the low concentration section by performing stray light correction when the intensity of scattered light is measured through the turbidity measuring device, as described above. . Then, the turbidity concentration is calculated in proportion to this and an alarm is issued. This operation also applies to residual chlorine. For reference, various setting information is entered into the operation keys for this purpose. For example, measurement object, measurement information, calibration information, etc. Then, information for operating the drain section, etc. is input.

100 : 복합 측정장비(잔류염소 측정장치 + 제어장치)
200 : 관리 정보처리장치
300 : 관리자 단말기
100: Complex measuring equipment (residual chlorine measuring device + control device)
200: Management information processing device
300: Administrator terminal

Claims (3)

산란광 방식을 이용한 탁도 측정장치 및 제어장치; 상기 제어장치가 상기 탁도 측정장치를 제어하여 탁도를 측정하는 방법에 있어서,
상기 탁도 측정장치에서 스트레이 광 특성을 나타내는 저농도 구간의 스트레이 광 보정식을 설정 등록하는 제 1단계;
상기 탁도 측정장치에서 측정된 시료수의 산란광 세기로 탁도 농도를 산출하는 제 2단계;
상기 제 1단계에서 등록된 저농도 구간과 상기 제 2단계에서 산출된 탁도 농도를 비교하는 제 3단계;
상기 제 3단계에서, 상기 제 1단계의 저농도 구간 내에 상기 제 2단계의 탁도 농도가 속하는 경우 해당 스트레이 광 보정식으로 탁도 농도를 보정하는 제 4단계;
상기 제 4단계에서 보정된 탁도 농도를 표시하거나 상기 제 1단계의 저농도 구간 외에 상기 제 2단계의 탁도 농도가 속하는 경우 해당 탁도 농도를 표시하는 제 5단계; 및
상기 탁도 측정장치에 대해 제로교정과 스팬교정 및 정도시험을 순서대로 수행하는 제 6단계;

상기 제 6단계는
상기 탁도 측정장치에서 스팬용액에 조사한 광의 산란광 세기를 측정하여 탁도 농도를 산출하는 제 6-1단계;
상기 제 1단계에서 등록된 저농도 구간과 상기 제 6-1단계에서 산출된 탁도 농도를 비교하는 제 6-2단계;
상기 제 6-2단계에서, 상기 제 1단계의 저농도 구간 내에 상기 제 6-1단계의 탁도 농도가 속하는 경우 해당 스트레이 광 보정식으로 탁도 농도를 보정하는 제 6-3단계;
상기 제 6-3단계에서 보정된 탁도 농도에 해당하는 산란광의 세기의 스팬 여부를 판별하거나 상기 제 1단계의 저농도 구간 외에 상기 제 6-1단계의 탁도 농도가 속하는 경우 해당 탁도 농도에 해당하는 산란광의 세기의 스팬 여부를 판별하는 제 6-4단계; 및
상기 제 6-4단계에서, 탁도 농도에 해당하는 산란광의 세기가 스팬인 경우에 정도시험을 개시하는 제 6-5단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탁도 측정 방법.
Turbidity measuring device and control device using scattered light method; In the method of measuring turbidity by the control device controlling the turbidity measuring device,
A first step of setting and registering a stray light correction equation for a low concentration section representing stray light characteristics in the turbidity measuring device;
A second step of calculating the turbidity concentration using the intensity of scattered light of the sample water measured by the turbidity measuring device;
A third step of comparing the low concentration section registered in the first step with the turbidity concentration calculated in the second step;
In the third step, if the turbidity concentration of the second step falls within the low concentration range of the first step, a fourth step of correcting the turbidity concentration using the corresponding stray light correction method;
a fifth step of displaying the turbidity concentration corrected in the fourth step, or displaying the corresponding turbidity concentration if the turbidity concentration of the second step falls outside the low concentration section of the first step; and
A sixth step of sequentially performing zero calibration, span calibration, and accuracy testing on the turbidity measuring device;

The sixth step is
Step 6-1 of calculating the turbidity concentration by measuring the scattered light intensity of the light irradiated to the span solution by the turbidity measuring device;
A 6-2 step of comparing the low concentration section registered in the first step with the turbidity concentration calculated in the 6-1 step;
In step 6-2, if the turbidity concentration of step 6-1 falls within the low concentration range of step 1, a step 6-3 of correcting the turbidity concentration using the corresponding stray light correction formula;
Determine whether the intensity of the scattered light corresponding to the turbidity concentration corrected in step 6-3 spans, or if the turbidity concentration of step 6-1 falls outside the low concentration section of step 1, scattered light corresponding to the corresponding turbidity concentration Step 6-4 of determining whether the intensity spans; and
In step 6-4, a 6-5 step of starting the accuracy test when the intensity of the scattered light corresponding to the turbidity concentration is the span; a turbidity measurement method comprising a.
삭제delete 청구항 1에 있어서,
상기 스트레이 광 보정식은
y = ax + b로, y는 보정 후 탁도 농도, a는 선형 피팅 계수, x는 보정 전 탁도 농도, b는 상수이고, 상기 a는 0.05 ~ 3.05의 값이며, 상기 b는 0.05 ~ 2.05의 값인 것을 특징으로 하는 탁도 측정 방법.
In claim 1,
The stray light correction formula is
y = ax + b, where y is the turbidity concentration after correction, a is the linear fitting coefficient, A turbidity measurement method characterized in that.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040080607A (en) * 2003-03-12 2004-09-20 김병기 Tubidity measuring device and its measuring method
JP2006153738A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Dkk Toa Corp Integrating sphere type turbidimeter
KR20160031783A (en) * 2014-09-15 2016-03-23 한국수자원공사 Turbidity detecting method and Electronic device supporting the same
KR20160051953A (en) * 2014-10-30 2016-05-12 이손이엔엘 (주) Apparatus for doing quality control of water quality measuring apparatus
KR20230027307A (en) * 2021-07-28 2023-02-27 후지 덴키 가부시키가이샤 water quality analyzer

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20040080607A (en) * 2003-03-12 2004-09-20 김병기 Tubidity measuring device and its measuring method
JP2006153738A (en) * 2004-11-30 2006-06-15 Dkk Toa Corp Integrating sphere type turbidimeter
KR20160031783A (en) * 2014-09-15 2016-03-23 한국수자원공사 Turbidity detecting method and Electronic device supporting the same
KR20160051953A (en) * 2014-10-30 2016-05-12 이손이엔엘 (주) Apparatus for doing quality control of water quality measuring apparatus
KR20230027307A (en) * 2021-07-28 2023-02-27 후지 덴키 가부시키가이샤 water quality analyzer

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