KR19980026019U - 수질측정기의 내부 자동 세정 장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 와이퍼를 이용 석영셀 내벽의 오염물질을 세정함과 동시에 수질측정기의 석영셀 하단부에 구비되는 초음파진동자를 진동시켜 바닥에 가라앉은 오염물질까지 세정하는 수질측정기 내부 자동 세정 장치에 관한 것으로, 하부에 구비된 시료의 유입관과 상부에 구비된 시료의 유출관 사이에 석영셀을 구비하고 상기 석영셀의 외측에 오염도 측정용램프를 구비하는 수질측정기 내부 자동세정장치에 있어서, 설정된 세정주기에 따라서 와이퍼구동신호와 초음파발생신호를 발생시키며, 그에 따른 동작여부를 검출하여 세정작업시의 동작상태를 나타내는 신호를 발생시키는 제어부와, 상기 제어부로부터 인가되는 와이퍼구동신호에 따라서 모터를 일정속도로 회전시키는 모터구동부와, 상기 모터구동부에 의하여 전원을 인가받아 회전하는 모터와, 상기 석영셀의 내경과 같은 크기의 원판으로 형성되어 상기 모터의 회전에 따라 상하로 구동하여 석영셀의 내벽을 청소하는 와이퍼와, 상기 와이퍼가 석영셀 내부에서 상승/하강중임을 검출하는 리미트스위치와, 상기 제어부로부터의 초음파 발생신호에 따라 초음파를 발생시키는 초음파발생부와, 상기 초음파발생부로부터 발생된 초음파에 의하여 진동하며 석영셀의 하단부의 유입관에 부착설치되는 초음파진동자와, 상기 초음파발생부의 동작타임을 설정하는 타이머를 구비한다.

Description

수질측정기의 내부 자동 세정 장치

본 고안은 수질의 오염도를 측정하는 수질측정기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 와이퍼를 이용 석영셀 내벽의 오염물질을 세정함과 동시에 수질측정기의 석영셀 하단부에 구비되는 초음파진동자를 진동시켜 바닥에 가라앉은 오염물질까지 제거하는 수질측정기의 내부 자동 세정 장치에 관한 것이다.

제 1도는 종래의 수질측정기 및 세정장치를 개략적으로 보여주는 구성도로써, 11은 와이퍼(15)를 상하로 움직이게 하는 모터이고, 12는 상기 모터(11)의 축에 연설된 캠(CAM)이고, 13은 상기 캠(12)에 연설되며 와이퍼(15)를 지지하는 지지축이며, 14는 수질측정기 내부에 원통으로 이루어지는 석영셀(CELL)이고, 15는 상기 모터(11)의 회전에 의하여 상하로 움직이며 상기 석영셀(14)의 내벽을 세척하는 와이퍼(WIPER)이고, 16은 상기 석영셀(14)의 외측에 부착되는 대물렌즈이고, 17은 상기 대물렌즈(14)를 통해 석영셀(14) 내측을 흐르는 수질의 오염도를 측정하는 램프이고, 18은 석영셀(14) 하단부에 사ㅎ인 오염물질을 나타낸다. 그리고, 19는 상기 수질 측정기로 시료(측정수)를 유입시키기 위한 유입관이며, 20은 검사가 완료된 시료를 배출하는 유출관이다.

상기와 같은 수질측정기는 석영셀(14)내측의 아랫방향에서 윗방향으로 시료(측정수)가 통과하게 되면, 석영셀(14)의 외측에 설치된 램프에 의한 광투과를 시켜, 상기 광투과에 따른 감쇄비를 측정하여 오염도를 검출하는 장치이다. 그런데, 이와 같은 장치는 연속사용을 하면 석영셀(14) 내부의 오염으로 측정기가 오동작하거나, 측정치에 큰 폭의 오차가 발생하는 문제점이 있으므로 주기적으로 와이퍼(15)를 상하로 움직여 석영셀(14) 내측의 오염물질을 제거해 준다.

그런데, 상기와 같은 종래의 세정장치는 와이퍼가 미치지 못하는 부분, 즉, 석영셀의 하단부의 오염물질은 제거되지 않는 문제점이 있으며, 이로 인하여, 석영셀의 하단부에 오염물질이 누적되며, 또한 세정동작시 오염물질의 증가로 유출부위가 막히게 되는 문제점도 있었다.

결과적으로, 종래의 세정장치는 오염물질이 완전하게 제거되지 않음으로 인하여 수질측정기에서 측정오차가 발생하고, 신뢰도가 저하되는 문제점이 있었다.

본 고안은 상기와 같은 종래의 문제점들을 해결하기 위한 것으로써, 그 목적은 주기적으로 와이퍼를 상하구동시켜 셀 내벽의 오염원을 제거함과 동시에 셀하단부에 구비된 초음파진동자를 주기적으로 진동시켜 하단부에 누적되는 오염원도 제거하는 수직측정기의 내부 자동세정장치를 제공하는 것이다.

도 1은 수질측정기 및 자동세정장치의 일반적 구조를 도시한 구성도이다.

도 2는 본 고안에 의한 자동세정장치의 구성을 도시한 블록구성도이다.

도 3a는 본 고안에 의한 자동세정장치를 구비한 수질측정기를 도시한 구성도이다.

도 3b는 초음파진동부의 구조를 보여주는 사시도이다.

도 3c는 초음파진동부와 함께 구비될 수 있는 다른 실시예를 보이는 사시도이다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

21:제어부22:리미트스위치23:모터구동부

24:모터25:초음파발생부26:초음파진동자

27:타이머28:와이퍼(wiper)

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 고안은 하부에 구비된 시료의 유입관과 상부에 구비된 시료의 유출관 사이에 석영셀을 구비하고 상기 석영셀의 외측에 오염도 측정용램프를 구비하는 수질측정기 내부 자동세정장치에 있어서, 설정된 세정주기에 따라서 와이퍼구동신호와 초음파발생신호를 발생시키며, 그에 따른 동작여부를 검출하여 세정작업시의 동작상태를 나타내는 신호를 발생시키는 제어부와, 상기 제어부로부터 인가되는 와이퍼구동신호에 따라서 모터를 일정속도로 회전시키는 모터구동부와, 상기 모터구동부에 의하여 전원을 인가받아 회전하는 모터와, 상기 석영셀의 내경과 같은 크기의 원판으로 형성되어 상기 모터의 회전에 따라 상하로 구동하여 석영셀의 내벽을 청소하는 와이퍼와, 상기 와이퍼가 석영셀 내부에서 상승/하강중임을 검출하는 리미트스위치와, 상기 제어부로부터의 초음파발생신호에 따라 초음파를 발생시키는 초음파발생부와, 상기 초음파발생부로부터 발생된 초음파에 의하여 진동하며 석영셀의 하단부의 유입관에 부착설치되는 초음파진동자와, 상기 초음파발생부의 동작타임을 설정하는 타이머를 구비함에 의한다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 고안의 구성 및 작용을 상세하게 설명한다.

제 2도는 본 고안에 의한 자동세정장치의 구성을 도시한 블록구성도로써, 설정된 자동세정주기에 따라서 모터구동부(23) 및 초음파발생부(25)로 동작신호를 발생시키는 제어부(21)와, 모터(24)의 회전에 의한 와이퍼(28)의 상하운동횟수를 검출하여 제어부(21)로 인가하는 리미트스위치(22)와, 상기 제어부(21)로부터 인가되는 동작 신호에 따라서 모터가 일정속도로 회전하도록 전원을 인가하는 모터구동부(23)와, 상기 모터구동부(23)에 의하여 소정전원을 인가받아 회전구동하는 모터(24)와, 상기 제어부(21)로부터의 동작신호에 따라 초음파진동자를 진동시키는 초음파발생부(25)와, 석영셀의 하단부에 설치되어 상기 초음파발생부(25)에 의하여 진동하여 하단부에 오염물질을 흐트러트리는 초음파진동자(26)와, 상기 초음파발생부(25)의 동작타임을 설정하는 타이머(27)와, 석영셀의 내경과 같은 크기를 갖으며 상기 모터(24)의 회전에 따라서 상하운동하여 석영셀의 내벽을 청소하는 와이퍼(28)를 구비한다.

제 3a도는 본 고안에 의한 세정장치를 구비한 수질측정기를 보이는 단면도로써, 24는 전원을 인가받아 그 축이 회전하는 모터이고, 31은 상기 모터(24)의 회전축에 연설되는 캠(CAM)이고, 32는 상기 캠(32)에 연설되며 와이퍼(28)를 지지하는 지지축이고, 28은 상기 모터(24)의 회전에 의하여 상하로 움직여 석영셀(34)의 내벽에 붙은 오염물질을 제거하는 와이퍼이고, 34는 수직측정기내부의 시료(측정수)가 통과하도록 원통형으로 형성되는 석영셀이며, 35는 시료가 들어가는 수질측정기의 유입관이고, 36은 검사된 시료가 배출되는 수질측정기의 유출관이며, 37은 설영셀(34)의 하단부에 구비되는 초음파진동자이다.

제 3b는 상기 초음파진동자(26)의 설치예를 보이는 사시도로써, 상기 초음파진동자(26)는 석영셀(34) 하단부의 유입관(35) 외벽에 초음파진동자(26)의 크기보다 약간 작은 크기로 구멍을 뚫은 후, 상기 구멍에 물이새는 것을 막을 수 있는 고무패킹(37) 등과 함께 초음파진동자(26)을 부착시킨다.

제 3c도는 본 발명의 다른 예로써, 석영셀(34)의 하단부와 유입관(35)이 교차하는 위치에 스크류형태의 와류발생판(38)을 설치한다.

상기 초음파진동자(26)와 와류발생판(38)을 함께 설치하여도 좋다.

다음은 상술한 구성에 따른 본 고안의 작용을 설명한다.

제 2도 및 제 3a도에서, 제어부(21)는 수질측정기의 검사 및 자동세정타임을 설정하는 호스트부(도시생략)로부터 자동세정동작에 대한 제어명령을 받는다. 즉, 상기 호스트부는 세정명령을 내리면 수직측정기의 검사동작을 일시정지시키고, 상기 제어부(21)로부터 세정완료신호가 인가되어야만 다시 수질측정기의 검사동작을 실행시킨다.

이에 의하여 제어부(21)는 설정된 자동세정타임에 따라서 주기적으로 모타구동부(23)와 초음파발생부(25)에 각각 동작신호를 인가한다. 예를 들어, 자동세정주기를 1시간주기로 설정하면, 상기 모터구동부(23)로 매시정각에 동작신호를 인가하고, 상기초음파발생부(25)로는 상기 모터구동부(23)와는 30분의 간격을 두고 매시 30분에 동작신호를 인가한다. 또한 상기 모터구동부(23)와 초음파발생부(25)에 동시에 동작신호를 인가하도록 할 수도 있다.

그리고, 상기와 같이 제어부(21)로부터 동작신호가 인가되면, 모터구동부(23)는 모터(24)가 일정속도로 회전구동하도록 제어하며, 이에 모터(24)가 회전하여, 상기 모터(24)의 회전축에 캠(제 3도 31)을 통해 연설된 와이퍼(28)는 상하로 움직이게 된다. 상기 와이퍼(28)의 상하 움직임을 리미트스위치(22)가 검출하여 상기 제어부(21)로 인가한다. 즉, 상기 리미트스위치(22)는 와이퍼(28)의 상하운동을 검출할 수 있는 위치에 설치되어 있는 것으로, 예를 들어 상기 리미트스위치(22)는 와이퍼(28)가 근접하면 온되었다가, 다시 와이퍼(28)가 멀어지면 오프동작한다.

그러므로, 제어부(21)는 상기 리미트스위치(22)의 온/오프를 체크하여 와이퍼(28)의 구동을 검출하게 되는데, 상기 리미트스위치(22)가 온되면 와이퍼(28)가 석영셀(34) 내부를 청소중으로 판단하여 상기 호스트측으로 자동세정동작중임을 나타내는 신호를 송출하고, 상기 리미트스위치(22)가 오프상태일때에는 세정동작이 완료된 것으로 판단하여 상기 호스트측으로 세정동작정지를 나타내는 신호를 송출한다. 이에 의하여 호스트측에서는 세정동작중일때는 수질검사가 이루어지지 않도록 제어할 수 있다.

그리고, 상기 제어부(21)로부터 동작신호를 인가받은 초음파발생부(25)는 초음파신호를 발생시키고 이에 석영셀(34)의 하단부에 설치된 초음파진동자(26)가 진동하여 유입관(35)측에 누적된 오염물질을 흐트러트린다. 상기초음파진동자(26)의 진동에 의하여 흐트러져 떠오른 오염물질은 유입관(35)측으로부터 유입되어 유출관(36)으로 배출되는 시료(측정수)에 의하여 밖으로 배출된다. 타이머(27)는 상기 초음파 발생부(25)의 초음파발생시부터 시간을 카운트하여 설정시간이 되면 초음파발생부(25)에 알리고 이에 초음파발생부(25)는 초음파발생을 정지한다. 그리고, 상기 제어부(21)로 동작정지신호를 송출한다. 그러면, 제어부(21)는 상기 초음파발생부(25)의 동작시점에 호스트측에 세정동작중임을 나타내는 신호를 송출하고, 상기 타이머(27)에 의한 설정시간이 지나 초음파 발생부(25)가 동작을 정지하면 세정동작정지를 나타내는 신호를 호스트측에 송출한다.

다음의 표 1은 본 고안의 세정방식에 따라서 매시정각마다 와이퍼(28)를 상하로 1회움직여 석영셀(34)의 내벽을 청소하고, 매시 30분 마다 초음파진동자(26)를 진동시켜, 누적물질을 흐트러트린 후 시료와 함께 배출시키면서 수직측정기를 테스트한 결과와, 종래방식에 따라서 매 시마다 와이퍼(28)를 이용 세정하여 수질측정기를 테스트한 결과를 보인 것이다.

상기 표 1에 보인 데이타에 따르면, 종래의 세정방식으로 수질측정기를 세정하면 약 24시간이후부터는 수질측정기내의 오염도가 높아져 측정치의 신뢰도가 저하되고, 96시간이후에는 완전히 배관과 통로가 누적된 오염물질로 인하여 막히게 되는 반면에 본 고안에 의한 세정방식을 따른 경우, 시간이 지나더라도 수질측정기내의 오염도는 초기와 마찬가지의 값을 유지함을 알 수 있다.

그리고, 본 고안의 다른 실시예로써, 제 3c도에 보인 바와 같이, 석영셀(34)의 하단부에 공회전하거나, 고정된 스크류형상의 와류발생판(38)을 설치하면 유입관(35)을 통해 유입되는 시료(측정수)가 상기 스크류형상의 와류발생판에 부딪쳐 회전하게 된다. 따라서, 석영셀(34)의 하단부에 누적되는 오염물질의 양이 종래와 비교하여 현저하게 줄어들게 되는 것이다.

이와같이, 본 고안은 주기적으로 석영셀의 내벽에 붙은 오염물질을 와이퍼를 이용 제거함과 동시에 주기적으로 초음파진동자를 구동시켜 수질측정기의 하단부에 누적되는 오염물질을 흐트러트리고, 유입되는 시료에 의해 외부로 배출되도록 함으로써 오염물질의 누적을 방지하여 수질측정기의 내부 세정효과를 극대화시키는 효과가 있으며, 이로 인하여 측정치의 신뢰성을 향상시키고, 점검주기를 연장시켜 작업효율을 높히는 우수한 효과가 있는 것이다.

Claims (4)

1. 하부에 구비된 시료의 유입관과 상부에 구비된 시료의 유출관 사이에 석영셀을 구비하고 상기 석영셀의 외측에 오염도 측정용램프를 구비하는 수질측정기 내부 자동 세정장치에 있어서,

   설정된 세정주기에 따라서 와이퍼구동신호와 초음파발생신호를 발생시키며, 그에 따른 동작여부를 검출하여 세정작업시의 동작상태를 나타내는 신호를 발생시키는 제어부와,

   상기 제어부로부터 인가되는 와이퍼구동신호에 따라서 모터를 일정속도로 회전시키는 모터구동부와,

   상기 모터구동부에 의하여 전원을 인가받아 회전하는 모터와,

   상기 석영셀의 내경과 같은 크기의 원판으로 형성되어 상기 모터의 회전에 따라 상하로 구동하여 석영셀의 내벽을 청소하는 와이퍼와,

   상기 와이퍼가 석영셀내부에서 상승/하강중임을 검출하는 리미트스위치와,

   상기 제어부로부터의 초음파발생신호에 따라 초음파를 발생시키는 초음파발생부와,

   상기 초음파발생부로부터 발생된 초음파에 의하여 진동하며 석영셀의 하단부의 유입관에 부착설치되는 초음파진동자와,

   상기 초음파발생부의 동작타임을 설정하는 타이머를 구비함을 특징으로 하는 수질측정기의 내부 자동 세정 장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 제어부는 와이퍼구동신호와 초음파발생신호를 서로 소정시간의 간격을 두고 주기적으로 발생시킴을 특징으로 하는 수질측정기의 내부 자동 세정 장치.
3. 제 1항에 있어서,

   상기 초음파진동자와 함께 석영셀의 하단부에 공회전용 스크류형태의 와류발생판을 구비함을 특징으로 하는 수질측정기의 내부 자동 세정 장치.
4. 제 1항에 있어서, 상기 초음파진동자가 진동함에 의하여 흐트러지는 오염물질은 유입관으로 유입되어 석영셀을 통해 유출관으로 배출되는 시료에 의하여 외부로 배출함을 특징으로 하는 수질측정기의 내부 자동 세정 장치.