KR20010074139A - Automated Hydrometer Calibration System - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 부액계 자동 교정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 부액계의 교정 이론에 근거하여 스텝 모터에 의해 항온조가 상승함에 따라 부액계가 기준 용액에 잠기게 되고 이때 부액계의 질량을 측정한 정밀 전자 저울의 신호를 받아 스텝모터를 제어, 항온조의 상승 높이와 상승 속도를 조절할 수 있게 함으로써, 부액계가 기준 용액에 원하는 눈금까지 정확하고 쉽게 잠기도록 하여 정확한 밀도 측정이 이루어지도록 한 부액계 자동 교정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a liquid-liquid automatic calibration device, and more particularly, based on the calibration theory of the liquid-liquid meter, as the thermostat is raised by the stepper motor, the liquid-liquid meter is submerged in the reference solution, and the mass of the liquid-liquid meter is measured. Receiving an electronic balance signal to control the step motor to adjust the rising height and the rising speed of the thermostat.The liquid meter automatic calibration device allows accurate measurement of density by allowing the liquid meter to be accurately and easily submerged in the reference solution to the desired scale. It is about.
일반적으로 액체의 밀도, 비중 또는 농도를 측정하는 위하여 가장 널리 사용되고 있는 것이 바로 부액계(hydrometer)이다.In general, the most widely used to measure the density, specific gravity or concentration of the liquid is a hydrometer (hydrometer).
이러한 부액계(200)는 첨부도면 도 7에서 도시한 바와 같이, 유리 진공관(glass bulb) 형태로 이루어진 보디부(210), 이 보디부(210)의 상부에 튜브형상의 밀폐된 형태로 이루어진 스템(stem)부(220)로 이루어져 있다. 특히, 상기 보디부(210)는 부액계(200)가 상단이 고정된 상태에서 수직으로 세워지도록 내부의 아래쪽에 수은 또는 납 등과 같은 산탄이 적재된 밸러스트(ballast)(211)가 구성되어 있으며, 상기 스템부(220)에는 액체의 밀도나 비중 등을 읽을 수 있도록 스케일(221)이 형성되어 있다.As shown in FIG. 7, the liquid-liquid meter 200 includes a body part 210 having a glass bulb shape, and a stem having a tubular hermetic shape formed on the body part 210. stem) 220. In particular, the body portion 210 has a ballast (211) loaded with pellets such as mercury or lead in the lower part of the inside of the liquid-liquid system 200 to stand vertically in a state where the upper end is fixed, The stem portion 220 has a scale 221 is formed to read the density, specific gravity, and the like of the liquid.
상기 부액계(200)는 기본적으로 액체의 밀도를 측정하기 위한 것이나, 스케일(221)에 밀도 이외에도 비중 및 이 비중과 일정한 관계가 있는 물성치, 예를 들어, 중보우메도, 경보우메도, API도, 우유도 등의 눈금을 매겨 사용할 수 있으며, 또한 액체 농도에 관련하여 질량 백분율, 부피 백분율 등의 눈금을 매겨 널리 사용하고 있다.The liquid-liquid meter 200 is basically for measuring the density of the liquid, but in addition to the density on the scale 221, specific gravity and physical properties, such as, for example, heavy meumeo, alarm umedo, API , Milk can also be used for graduation, and also related to the liquid concentration, it is widely used for grading such as mass percentage and volume percentage.
이와 같이 이루어진 부액계(200)는 액체의 밀도, 비중, 당도, 황산도, 초산도, 주정도 등을 측정하는데 사용하게 되는데 부액계가 얼마나 정확하게 제작되었느냐에 따라 용액의 정확한 물성치를 알 수 있게 된다. 이에 따라 첨부도면 도 8에서 도시한 바와 같은 부액계 교정 장치를 이용하여 부액계가 물성치에 맞게 정확하게 제작되었는지를 측정하고 교정 작업을 하게 된다.The liquid-liquid meter 200 formed as described above is used to measure the density, specific gravity, sugar content, sulfuric acid degree, acetic acid, alcohol content, etc. of the liquid, and the exact physical properties of the solution can be known depending on how accurately the liquid-liquid meter is manufactured. Accordingly, by using the liquid crystal calibration device as shown in Figure 8 attached to the liquid measurement is measured and corrected whether or not the liquid gauge is manufactured according to the physical properties.
상기 기존의 부액계 교정 장치(100)는 전면의 여닫이 문(111)이 구비된 하우징(110)과, 이 하우징(110)의 상부 중앙에 장착되어 부액계(200)의 겉보기 질량을 측정하기 위한 정밀 전자 저울(120)과, 기준용액(131)이 일정량만큼 채워져서 상기 하우징(100) 내부에 위치하는 항온조(130)와, 이 항온조(130)를 상하로 승하강시켜 주는 서포팅 장치(140)로 구성되어 있다.The conventional liquid-liquid measuring device 100 is a housing 110 having a front door 111, and is mounted on the upper center of the housing 110 to measure the apparent mass of the liquid-liquid meter 200 The precision electronic balance 120, the reference solution 131 is filled by a predetermined amount, the thermostat 130 positioned inside the housing 100, and the support device 140 for raising and lowering the thermostat 130 up and down. Consists of
여기서 상기 항온조(130)에는 기준용액의 온도를 검출하기 위한 온도계(132)와 항상 설정된 온도를 유지할 수 있도록 온도조절장치(133)를 구비하고 있다.Here, the thermostat 130 is provided with a thermometer 132 for detecting the temperature of the reference solution and a temperature control device 133 to maintain the set temperature at all times.
상기 정밀 전자 저울(120)에는 하우징 상부(정반)를 관통하는 와이어가 매달려 있으며 이 와이어의 고리에 부액계(200)를 걸어 고정시키게 된다. 이렇게 걸린 부액계(200)는 항온조(130)의 중앙부에 위치하게 된다. 이때의 부액계(200)는 상기 와이어(121)의 하단에 고정된 부액계 홀더(122)에 의해 걸리게 된다.The precision electronic scale 120 is suspended from a wire passing through the upper portion of the housing (platen), and the lipmeter 200 is fixed to the hook of the wire. The pleated liquid system 200 is thus positioned at the center of the thermostat 130. At this time, the liquid-liquid meter 200 is caught by the liquid-liquid holder 122 fixed to the lower end of the wire 121.
상기 부액계 홀더(122)는, 첨부도면 도 9에서 도시한 바와 같이, 와이어(121)의 단부에 걸려지는 고리(123)와, 이 고리(123)에 끼워져 있으면서 그 아래로 부액계(200)를 삽입할 수 있도록 고리 형태로 이루어진 튜브(124)와, 이 튜브(124)를 감싸주고 나사 등으로 부액계(200)를 고정시켜 주는 링(125)으로 구성되어 있다.As shown in FIG. 9, the liquid-liquid holder 122 includes a ring 123 hooked to an end of the wire 121, and the liquid-liquid meter 200 below the hook-type 123. It consists of a tube 124 made of an annular shape so as to insert a, and a ring 125 to surround the tube 124 and to fix the lip system 200 with a screw or the like.
이와 같이 이루어진 기존의 부액계 교정 장치(100)는 다음과 같은 교정 순서를 통해 부액계를 교정하게 된다.Existing liquid-liquid measuring device 100 made as described above is to calibrate the liquid-liquid meter through the following calibration sequence.
1) 교정을 위한 환경 조건(실내 온도(t1), 실내 습도, 실내 기압), 기준용액의 밀도와 표면장력, 교정할 부액계의 눈금부 직경 등 필요한 사항을 기록한다.1) Record the necessary conditions such as the environmental conditions for calibration (room temperature (t1), room humidity, indoor air pressure), the density and surface tension of the reference solution, and the diameter of the scale of the liquid meter to be calibrated.
2) 기준용액이 일정량만큼 채워진 항온조를 하우징 내부에 위치한 서포팅 장치 위에 올려놓는다. 이때, 온도계를 통해 온도를 검출하고 필요하면 가열 수단을 작동시켜 일정한 온도를 유지하게 된다.2) Place the thermostatic bath filled with a certain amount of reference solution on the supporting device located inside the housing. At this time, the temperature is detected through a thermometer and, if necessary, the heating means is operated to maintain a constant temperature.
3) 먼저 와이어와 부액계 홀더를 정밀 전자 저울에 걸고 저울눈금을 "0"으로 셋팅하고 다시 부액계를 홀더를 이용하여 와이어에 건 다음, 부액계의 겉보기질량(M1)을 측정하게 된다.3) First, attach the wire and the liquid level holder to the precision electronic balance, set the scale scale to "0", and then attach the liquid level meter to the wire using the holder, and then measure the apparent mass (M1) of the liquid level meter.
4) 서포팅 장치를 이용하여 항온조를 승강시켜 상기 부액계가 기준용액에 잠기도록 한다. 이때 상기 부액계의 측정눈금을 기준용액의 수평면과 일치하도록 항온조를 승강시키되, 수면이 흔들리지 않고 수평을 유지하고 있는 상태로 승강시키게 된다.4) Lift the thermostat using the supporting device to submerge the liquid immersion system in the reference solution. At this time, while raising the thermostat so that the measurement scale of the liquid-liquid meter is matched with the horizontal plane of the reference solution, the water level is raised and lowered to maintain the level.
5) 교정할 측정눈금까지 부액계가 기준 용액에 잠기게 되면 이때의 겉보기 질량(M2)과 기준용액의 온도(t2)를 측정한다.5) When the liquid meter is submerged in the reference solution until the measurement scale to be calibrated, measure the apparent mass (M2) and the temperature (t2) of the reference solution at this time.
6) 상술한 4)∼5)단계를 반복하되, 상기 서포팅 장치를 이용하여 항온조를 계속 승강시키면서 스케일이 중간 그리고 상부까지 잠기도록 모두 3번에 걸쳐 승강 높이를 조절하고, 각각의 경우에 대해 상기 5)에서와 같이 필요한 물성치를 측정하게 된다.6) Repeat the above steps 4) to 5), while using the supporting device to continuously raise and lower the thermostat, the elevating height is adjusted three times so that the scale is locked to the middle and upper portions, and for each case, The required physical properties are measured as in 5).
7) 이와 같이 스케일의 하부, 중간, 그리고 상부에서 각각 측정된 질량과 부액계의 물성치로부터 계산된 질량을 비교해 봄으로써 부액계의 정확도를 측정하고 교정하게 된다. 여기에 사용되는 기본원리는 다음과 같다.7) Thus, the accuracy of the liquidus meter is measured and calibrated by comparing the mass measured at the lower, middle, and upper parts of the scale with the mass calculated from the properties of the liquidus. The basic principle used here is as follows.
상기의 스케일의 한 위치(n, 눈금)에 기준 용액의 표면과 일치하게 항온조를 놓으면 정밀 전자 저울에는 겉보기 질량(M2)를 측정할 수 있게 되고, 수학식1로부터 d0(계산상의 밀도값)를 계산할 수 있게 된다. 그래서 부액계에서 읽은 실제 밀도 n값과 차이가 발생하게 된다. 바로 d0 - n이 부액계의 오차이자 보정값이 된다.If the thermostat is placed at one position (n, scale) of the scale in accordance with the surface of the reference solution, the apparent electronic mass (M2) can be measured on the precision electronic balance, and d0 (calculated density value) is calculated from Equation (1). You can calculate. This results in a difference from the actual density, n, read from the buoy system. D0-n is the error and correction value of the liquid meter.
그러나, 종래의 부액계 교정 장치는 서포팅 장치를 작동시켜 항온조를 위아래로 승하강시키는 경우 부액계의 스케일을 읽어가면서 승하강시켜야 하기 때문에 정확하게 눈금에 맞추기가 힘들며, 떨림이나 흔들림이 많이 발생하게 되어 기준 용액의 표면이 출렁거리는 현상이 발생하게 되었다. 이는 부액계의 정확한 눈금을 읽을 수 없기 때문에 측정값에 대한 오차가 발생하게 되고, 게다가 부액계 또한 기준용액과 함께 움직이게 되므로 더더욱 정확한 눈금을 맞추기가 힘들어지는 문제가 발생하게 되었다.However, the conventional liquid-liquid calibration device is difficult to accurately match the scale, because it is required to move up and down while reading the scale of the liquid-liquid meter when operating the support device to move up and down the thermostat, it is a lot of shaking or shaking The surface of the solution fluttered. This causes an error in the measured value because the accurate scale of the liquid meter cannot be read, and the liquid meter also moves with the reference solution, which makes it more difficult to set the accurate scale.
그리고 측정 위치까지 항온조를 위로 올린 다음에도 이러한 출렁거림이 없어질 때까지 기다렸다가 측정을 해야 하기 때문에 작업시간이 길어질 뿐만 아니라 조금이라도 출렁거리는 경우 측정을 하게 되면 측정값에 대한 신뢰도가 떨어지게 되었다.And after raising the thermostat to the measurement position, it is necessary to wait until the slack disappears before making the measurement, which not only increases the working time but also makes the measurement less reliable.
또한, 부액계를 고정시켜 주는 부액계 홀더도 불편하고 복잡하게 되어 있어 이에 대한 개선이 필요하게 되었다.In addition, the liquid-liquid holder for fixing the liquid-liquid system is also inconvenient and complicated, so there is a need for improvement.
본 발명은 이러한 점을 감안하여 안출한 것으로, 기준 용액이 채워진 항온조를 스텝모터와 볼스크류로 구성된 정밀 이송장치를 이용하여 수직 이동시킴으로써정숙한 상태에서 위아래로 정밀하게 높이 조절이 가능하도록 구성하여 이루어진 것이다. 또한, 측정자가 부액계의 눈금을 읽어가며 이송시켜야 할 것을 상기의 부액계 측정 이론을 이용하여 정밀 전자 저울에서 측정된 값을 피드백(Feedback)하여 스텝모터를 구동하되 선형제어 이론을 도입하여 기준 용액의 출렁거림과 정밀 전자 저울의 응답 특성을 고려하여 충분히 짧은 시간에 입력된 밀도값에 도달하게 한 것이다. 뿐만 아니라, 교정할 소정의 3점의 측정눈금에 기준용액의 수평면이 자동으로 도달되어 측정되도록 구성한 것이다.The present invention has been made in view of this point, by moving the thermostatic chamber filled with the reference solution vertically by using a precision transfer device consisting of a step motor and a ball screw made up so that the height can be precisely adjusted up and down in a quiet state will be. In addition, the measurer should drive the step motor by feeding back the value measured in the precision electronic balance by using the above liquid level measurement theory. Considering the fluctuation of and the response characteristics of the precision electronic balance, the density value entered is reached in a short enough time. In addition, the horizontal plane of the reference solution is automatically reached to measure the predetermined three points of measurement to be calibrated.
도 1은 본 발명에 따르는 부액계 자동 교정 장치의 구성을 나타내는 사시도,1 is a perspective view showing the configuration of a liquid-liquid meter automatic calibration device according to the present invention,
도 2a 내지 도 2c는 본 발명에 따르는 부액계 홀더의 실시 예를 나타내는 사시도,2a to 2c is a perspective view showing an embodiment of a liquid-liquid holder according to the present invention,
도 3은 본 발명에 따르는 부액계 홀더를 부액계에 장착한 상태를 보여주는 사시도,3 is a perspective view showing a state in which the liquid-liquid holder according to the present invention is mounted on the liquid-liquid system;
도 4는 본 발명에 따르는 수직 이송 장치의 구성을 나타내는 일부 분해 사시도,4 is a partially exploded perspective view showing the configuration of the vertical conveying apparatus according to the present invention;
도 5는 본 발명에 따르는 제어수단을 나타내는 블럭도,5 is a block diagram showing the control means according to the invention,
도 6은 본 발명에 따르는 슬라이딩 장치의 구성을 나타내는 사시도,6 is a perspective view showing the configuration of a sliding device according to the present invention;
도 7은 일반적인 부액계를 나타내는 사시도,7 is a perspective view showing a general liquid-liquid meter,
도 8은 종래의 부액계 교정 장치의 구성을 나타내는 단면도,8 is a cross-sectional view showing the structure of a conventional liquid-liquid calibrator;
도 9는 종래의 부액계 홀더의 사용 상태를 나타내는 사시도.9 is a perspective view showing a state of use of a conventional liquid-liquid holder.
[도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명][Description of Symbols for Main Parts of Drawing]
10 : 수직 이송 장치 11 : 베이스 플레이트10 vertical feeder 11 base plate
12 : 안내 바 13 : 승강판12: guide bar 13: lifting plate
14 : 볼 스크류 15 : 가이드 롤러14 ball screw 15 guide roller
16 : 스텝 모터 16a : 타이밍 벨트16 step motor 16a timing belt
16b : 장력 조절기 17 : 눈금자16b: tension regulator 17: ruler
18 : 수평계 19 : 마그네틱 리미트 센서18: level 19: magnetic limit sensor
20 : 슬라이딩 장치 21 : 가이드 레일20: sliding device 21: guide rail
22 : 고정기구 23 : 제한 브라켓22: fixing mechanism 23: limiting bracket
24 : 가이드홈 25 : 고정 바24: guide groove 25: fixed bar
26 : 고정 조절 나사 30 : 부액계 홀더26: fixed adjustment screw 30: liquid meter holder
31 : 수나사부 32 : 암나사부31: male thread portion 32: female thread portion
33 : 수나사 34 : 고리33: external thread 34: ring
35 : 삽입구멍 36 : 절개부35: insertion hole 36: incision
40 : 제어기 41 : 컴퓨터40 controller 41 computer
43 : 컨트롤러 44 : CCD 카메라 컨트롤 보드43: controller 44: CCD camera control board
50 : CCD 카메라 51 : 지지대50: CCD camera 51: support
52 : 볼 스크류 53 : 이송 손잡이52: ball screw 53: feed handle
100 : 부액계 자동 교정 장치 110 : 하우징100: liquid meter automatic calibration device 110: housing
111 : 전면 여닫이 문 120 : 정밀 전자 저울121 : 와이어111: front swing door 120: precision electronic balance 121: wire
122 : 부액계 홀더 123 : 고리122: liquid-liquid holder 123: ring
124 : 튜브 125 : 링124: tube 125: ring
130 : 항온조 131 : 기준 용액130: thermostat 131: reference solution
132 : 온도계 133 : 가열수단132: thermometer 133: heating means
134 : 주입구 135 : 토출구134: injection hole 135: discharge port
140 : 서포팅 장치(supporting device)140: supporting device
200 : 부액계 210 : 보디부200: lipmeter 210: body part
211 : 밸러스트(ballast)부 220 : 스템(stem)부211: ballast part 220: stem part
221 : 스케일(눈금)221 scale (scale)
이를 실현하기 위한 본 발명은 부액계 자동 교정 장치를 지지해 주는 하우징과, 하우징의 상부에 설치되는 정밀 전자 저울과, 내부에 기준 용액이 채워지는 항온조와, 일단이 상기 정밀 전자 저울에 장착되고 타단이 하우징 내부에서 부액계를 고정시켜 주는 와이어 및 부액계 홀더와, 상기 하우징 내에 구비되어 항온조를 수직 승하강시켜 주는 이송 장치를 포함하는 부액계 자동 교정 장치에 있어서, 상기 이송 장치는 하부의 각 모서리에 가이드 롤러가 구비된 베이스 플레이트와, 이 베이스 플레이트의 상면 각 모서리 부분에 각각 수직으로 나란하게 장착되는 4개의 안내 바와, 이 안내 바의 길이방향으로 슬라이딩 안내되는 승강판과, 스텝모터와 타이밍 벨트로 연결되어 상기 승강판에 상하 이송력을 전달해 주는 한 쌍의 스크류 바와, 상기 승강판에 장착되어 기준 용액의 수평면에서 부액계의 눈금을 촬상하는 CCD 카메라와, 상기 각 센서와 전자 저울 그리고 CCD 카메라로부터 입력된 신호를받아 스텝모터를 제어하는 제어기로 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for realizing this, a housing for supporting a liquid-liquid automatic calibration device, a precision electronic balance installed on the upper portion of the housing, a thermostat filled with a reference solution therein, and one end is mounted on the precision electronic balance and the other end A liquid-liquid meter automatic calibration device comprising a wire and a liquid-liquid holder for fixing the liquid-liquid meter inside the housing, and a transfer device provided in the housing for vertically raising and lowering the thermostat. A base plate provided with a guide roller, four guide bars mounted vertically on each corner of the upper surface of the base plate, and a lifting plate slidingly guided in the longitudinal direction of the guide bar, a step motor and a timing belt. A pair of screw bars connected to each other to transfer the vertical conveying force to the lifting plate, and to the lifting plate It is equipped with a CCD camera that is mounted and photographs the scale of the liquid-liquid meter in the horizontal plane of the reference solution, and a controller for controlling the step motor by receiving signals from the respective sensors, electronic scales and CCD camera.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 부액계 홀더(30)는 상부에 고리가 형성되고 밑면 중앙에 부액계를 삽입할 수 있도록 구성되고 외주면에는 적어도 2곳 이상 길이방향으로 하단까지 절개된 수나사부와, 이 수나사부에 체결됨에 따라 상기 수나사부의 외주면을 가압하여 부액계를 고정시켜 주는 암나사부로 이루어진 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the liquid-liquid holder 30 is formed so that the ring is formed at the top and the liquid-liquid system can be inserted in the center of the bottom and the outer threaded surface of the male screw portion cut to the bottom in the longitudinal direction at least two places; And, as it is fastened to the male screw portion is characterized in that consisting of a female screw portion for fixing the lip fluid system by pressing the outer peripheral surface of the male screw portion.
또한, 상기 부액계 자동 교정 장치는 하우징의 바닥면에 안쪽으로 나란하게 설치되어 가이드 롤러를 안내하는 한쌍의 가이드 레일과, 상기 베이스 플레이트의 양쪽에 각각 2개씩 설치되어 이 베이스 플레이트를 고정시켜 주는 클램프 수단으로 이루어진 슬라이딩 장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the liquid-liquid measuring device is a pair of guide rails to guide the guide rollers are installed side by side in the inner side of the housing and two clamps are provided on each side of the base plate to fix the base plate It further comprises a sliding device made of means.
또한, 상기 클램프 수단은 일단이 베이스플레이트에 고정되고 타단이 자유단 형태로 밀폐 하우징의 바닥면에 겹쳐지도록 설치된 고정바와, 상기 가이드 롤러를 지지해 주는 롤러 브라켓에 볼트체결되어 이 고정바를 선택적으로 가압해 주는 가압 손잡이로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the clamp means is bolted to a fixed bar installed so that one end is fixed to the base plate and the other end overlaps the bottom surface of the sealed housing in the form of a free end, and the roller bracket for supporting the guide roller to selectively pressurize the fixed bar. It is characterized by consisting of a pressing knob.
또한, 상기 제어기는 입출력수단이 구비되고 각종 센서들과 전자 저울로부터 신호를 입력받아 처리하는 컴퓨터와, 이 컴퓨터에 연결되어 연결되어 스텝모터를 제어하는 컨트롤러와, CCD 카메라로부터 촬상된 데이타를 컴퓨터에 제공하는 CCD 카메라 컨트롤 보드로 이루어진 것을 특징으로 한다.In addition, the controller is provided with an input and output means and a computer for receiving signals from various sensors and electronic scales, a controller connected to the computer to control the step motor, and the data captured from the CCD camera to the computer It is characterized by consisting of a CCD camera control board to provide.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 구성 및 작용에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the configuration and operation of the present invention with reference to the accompanying drawings.
첨부도면 도 1은 본 발명에 따르는 정밀 부액계 자동 교정 장치의 구성을 나타내는 사시도로, 종래의 구성과 동일한 구성에 대해서는 동일 부호를 그대로 사용한다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a perspective view showing the configuration of a precision liquid-liquid analyzer automatically calibrating apparatus according to the present invention. The same reference numerals are used for the same configurations as the conventional configurations.
본 발명은 하우징(110)의 내부에 기준 용액(131)이 채워진 항온조(130)를 수직 이송 장치(10)에 올려놓고, 정밀 전자 저울(120)에 연결된 와이어(121)의 단부에 부액계(200)를 설치한 다음, 상기 수직 이송 장치(10)의 이동을 컴퓨터(41)를 포함하는 제어기(40)로 미세하게 조절하여 이 부액계(200)가 설정된 3곳의 눈금(210)(스템부의 하부와 중간 그리고 상부)에 각각 잠겨지도록 항온조(130)의 수직 승강 높이를 조절하고 각 눈금에 대하여 부력을 측정하고 이 값을 통해 밀도를 측정할 수 있도록 한 부액계 자동 교정 장치에 관한 것으로, 특히 상기 항온조(130)가 안정적이면서 정확하게 상하로 움직일 수 있도록 스텝모터로 구동되는 볼 스크류를 이용한 수직 이송 장치(10)에 관한 것이다. 또한, 본 발명은 상기 부액계 자동 교정 장치에서, 상기 항온조(130)가 놓여진 수직 이송 장치(10)를 하우징(110)으로부터 용이하게 집어넣거나 빼낼 수 있도록 해 주는 슬라이딩 장치(20)를 더 부가하여 이루어진 부액계 자동 교정 장치에 관한 것이다.According to the present invention, the thermostat 130 filled with the reference solution 131 in the housing 110 is placed on the vertical transfer device 10, and the liquid level meter (end) is disposed at the end of the wire 121 connected to the precision electronic scale 120. 200, and then finely control the movement of the vertical conveying device 10 with the controller 40 including the computer 41 to set up the three graduations 210 (stems) in which the liquid-liquid meter 200 is set. It relates to a liquid-liquid meter automatic calibration device that adjusts the vertical lift height of the thermostat 130 so as to be submerged in the lower part, the middle part and the upper part of the part, and measure the buoyancy for each scale and the density through this value. In particular, the thermostat 130 relates to a vertical transfer device 10 using a ball screw driven by a step motor so that it can move up and down stably and accurately. In addition, the present invention further comprises a sliding device 20 in the liquid-liquid automatic calibration device, which allows the vertical transfer device 10 on which the thermostat 130 is placed to be easily inserted into or removed from the housing 110. It relates to a liquid-liquid measuring device automatic calibration.
여기서, 상기 정밀 전자 저울(120)은 하우징(110)의 윗면에 고정되고, 상기 와이어(121)는 일단이 정밀 전자 저울(120)에 고정되고 타단이 이 정밀 전자 저울(120)과 하우징(110)의 윗면을 관통하여 그 안쪽까지 연장되어 있다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 와이어(121)는 하우징(110)의 중앙 상부에 위치하고, 그 단부에 부액계 홀더(30)에 의해 고정된 부액계(200)가 항온조(110)의 상부정중앙에 위치하도록 설치하는 것이 바람직하다.Here, the precision electronic balance 120 is fixed to the upper surface of the housing 110, the wire 121 is fixed to the precision electronic balance 120, one end is the precision electronic balance 120 and the housing 110 Penetrates through the top of the In a preferred embodiment of the present invention, the wire 121 is located in the upper center of the housing 110, the liquid crystal system 200 is fixed to the liquid crystal holder 30 at the end of the upper positive center of the thermostat 110 It is preferable to install so as to be located at.
또한, 상기 하우징(110)은 일면에 전면 여닫이 문(111)이 구비되어 있으며, 이 전면 여닫이 문(111)을 개구시킨 다음 밀폐 하우징(110)의 내부로 수납하거나 반대로 인출시키는데 사용하게 된다. 이는 기준 용액이 채워지는 항온조(130)의 전체 중량이 무거운 경우 상기 수직 이송 장치(10)를 하우징(110)의 외부로 꺼낸 다음 승강판(13)위에 항온조(130)를 쉽고 안정적으로 올로 놓기 위한 것이다. 본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 하우징(110)에는 내부의 대기 상태를 확인하기 위하여 온도계와 습도계 그리고 기압계를 구비하고, 여기서 측정된 값들은 후술하는 제어기(40)에 입력값으로 제공하여 기준 용액(131)의 물성치를 파악하는데 이용하게 된다. 여기서, 상기 온도계와 습도계 그리고 기압계는 디지털 타입으로 컴퓨터(41)에 직접 연결하여 검출된 신호를 수신하게 된다.In addition, the housing 110 is provided with a front casement door 111 on one surface, and used to open the front casement door 111 and then store it in the interior of the sealed housing 110 or vice versa. This is to take out the vertical transfer device 10 to the outside of the housing 110 when the total weight of the thermostat 130 is filled with a reference solution and then to easily and stably put the thermostat 130 on the lifting plate 13 will be. In a preferred embodiment of the present invention, the housing 110 is provided with a thermometer, a hygrometer and a barometer to check the atmosphere inside, wherein the measured values are provided as input values to the controller 40 to be described later, the reference solution It is used to grasp the physical property value of (131). Here, the thermometer, hygrometer and barometer are digitally connected directly to the computer 41 to receive the detected signal.
상기 부액계 홀더(30)는, 첨부도면 도 2a 내지 도 2c에서 도시한 바와 같이 다양한 형태와 크기로 제작하여 사용하게 되며, 외주면에 수나사(33)가 형성된 수나사부(31)와, 이 수나사부(31)의 외주면에 나사체결되는 암나사부(32)로 구성되어 있다. 특히, 상기 수나사부(31)는 상부에 고리(34)가 형성되어 있으며 밑면에는 부액계(200)를 끼울 수 있도록 삽입구멍(35)이 형성되고, 외주면에는 적어도 2곳 이상이 삽입구멍(35)의 하단까지 관통 절개되어 길이방향으로 절개부(36)가 형성되어 있다.The liquid-liquid holder 30 is manufactured and used in various shapes and sizes as shown in the accompanying drawings, FIGS. 2A to 2C, and a male screw part 31 having a male screw 33 formed on an outer circumferential surface thereof, and the male screw part. It consists of the female screw part 32 screwed on the outer peripheral surface of (31). In particular, the male screw portion 31 has a ring 34 formed on the upper portion, and an insertion hole 35 is formed at the bottom thereof so as to fit the lip fluid 200, and at least two or more positions are inserted into the outer circumferential surface 35 Through the cut to the bottom of the) is formed a cutout portion 36 in the longitudinal direction.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 수나사(33)는 하부가 볼록한 형태로 이루어져 있으며, 이는 상기 암나사부(32)를 체결함에 따라 절개부(36)가 중심쪽으로 모여지게 하여 이 절개부(36)가 부액계(200)의 외주면을 가압하여 고정시켜 주고, 특히 부액계(200)의 크기가 어느 정도 다르더라도 이를 수용할 수 있게 하기 위함이다.In a preferred embodiment of the present invention, the male screw 33 has a convex shape at the bottom, which causes the incision 36 to be gathered toward the center as the female screw 32 is fastened to the incision 36. Is to press and fix the outer circumferential surface of the liquid-liquid system 200, in particular to accommodate this even if the size of the liquid-liquid system 200 is somewhat different.
이와 같이 이루어진 부액계 홀더(30)는 첨부도면 도 3에서 도시한 바와 같이, 부액계(200)를 먼저 고정시킨 다음 상기 고리(34)를 와이어(121)에 걸어 사용하게 되는데, 그 과정은 먼저 교정하고자 하는 부액계(200)의 직경에 적당한(직경보다 조금 큰) 부액계 홀더(30)를 고른 다음, 암나사부(32)를 이완시키고 나서 부액계(200)를 삽입구멍(35)에 끼우고 다시 암나사부(32)를 체결하여 고정시키게 된다. 이때 상기 수나사부(31)는 암나사부(32)의 체결에 의해 절개부(36)가 중심쪽을 향해 모이면서 부액계(200)를 눌러 고정시켜 주게 된다. 이렇게 부액계(200)가 고정된 부액계 홀더(30)는 상술한 바와 같이 고리(34)를 와이어(121)의 하단에 걸어 사용하게 된다.As shown in FIG. 3, the liquid-liquid holder 30 formed as described above is fixed to the liquid-liquid system 200 first, and then the hook 34 is used to hang on the wire 121. After selecting the liquid-liquid holder 30 suitable for the diameter of the liquid-liquid meter 200 to be calibrated (slightly larger than the diameter), the female screw part 32 is relaxed, and then the liquid-liquid meter 200 is inserted into the insertion hole 35. The female screw 32 is tightened again to be fixed. At this time, the male screw portion 31 is fixed by pressing the lipmeter 200 while the incision portion 36 is collected toward the center by the fastening of the female screw portion 32. As described above, the liquid-liquid holder 30 to which the liquid-liquid system 200 is fixed is used by hooking the ring 34 to the lower end of the wire 121.
상기 수직 이송 장치(10)는 승강판(13)의 상부에 항온조(130)를 안착시켜 놓고 기준 용액(131)이 수평을 유지하면서 출렁 거림이 없이 상하로 이동하면서 높이를 조절할 수 있도록 구성된 것으로, 상기 부액계(200)가 정해진 눈금만큼 정확하게 기준 액체(131)에 잠겨지도록 항온조(130)의 높이를 조절하는데 사용하게 된다.The vertical conveying apparatus 10 is configured to set the thermostat 130 on the upper portion of the elevating plate 13 and to adjust the height while moving up and down without shaking, while keeping the reference solution 131 horizontal. The sub-liquid meter 200 is used to adjust the height of the thermostat 130 so as to be accurately immersed in the reference liquid 131 by a predetermined scale.
이러한 수직 이송 장치는, 첨부도면 도 1과 도 4에서 도시한 바와 같이, 전후로 움직일 수 있도록 가이드 롤러(15)가 구비된 베이스 플레이트(11)와, 이 베이스 플레이트(11)의 각 모서리 부분에 수직으로 장착된 4개의 안내 바(12)와, 이 안내 바의 슬라이딩 안내를 받는 승강판(13)과, 스텝모터(16)의 구동으로 이 승강판을 상하로 이동시켜 주는 볼 스크류(14)와, 이 스텝모터(16)를 제어해 주는 제어기(40)로 구성되어 있다.This vertical conveying device is, as shown in the accompanying drawings, Figures 1 and 4, the base plate 11 is provided with a guide roller 15 to move back and forth, and perpendicular to each corner portion of the base plate 11 Four guide bars 12 attached to each other, an elevating plate 13 receiving sliding guides of the guide bars, and a ball screw 14 for moving the elevating plate up and down by driving the step motor 16; And a controller 40 for controlling the step motor 16.
여기서, 상기 베이스 플레이트(11)에는 측부에 스텝모터(16)가 설치되며, 이 스텝모터(16)는 구동축이 상부에서 하부까지 관통설치된 지지브라켓을 베이스 플레이트(11)의 후부에 체결하여 장착하게 되며, 이 베이스 플레이트(11)의 아래로 돌출된 한 쌍의 볼 스크류(14)에 타이밍 벨트(16a)로 연결된다. 또한, 상기 베이스 플레이트(11)의 하면에는 상기 벨트(16a)에 항상 일정한 장력이 유지되도록 장력 조절기(16b)가 구비되어 있으며, 측면에는 상기 승강판(13)이 어느 정도 상승 또는 하강하였는지를 알 수 있도록 눈금자(17)가 구비되어 있다.Here, the base plate 11 is provided with a step motor 16 at the side, and the step motor 16 is fastened to the rear of the base plate 11 by mounting a support bracket with a drive shaft penetrated from the top to the bottom. And a pair of ball screws 14 protruding downward of the base plate 11 with a timing belt 16a. In addition, the lower surface of the base plate 11 is provided with a tension regulator 16b to maintain a constant tension on the belt (16a) at all times, it can be seen how much the lifting plate 13 is raised or lowered on the side. Ruler 17 is provided.
또한, 상기 승강판(13)에는 그 상면에 수평계(18)가 구비되어 있으며, 이 수평계(18)를 통해 승강판(13)의 수평 상태, 즉 상기 항온조(130)에 채워진 기준 용액(131)의 수평 유지 상태를 파악하게 된다.In addition, the elevating plate 13 is provided with a level gauge 18 on an upper surface thereof, and the reference solution 131 filled in the horizontal state of the elevating plate 13, ie, the thermostat 130, through the level gauge 18. This will determine the level of horizontal maintenance.
본 발명의 바람직한 구현예에서, 상기 승강판(13)에는 상하 높이 조절이 가능하도록 CCD 카메라(50)가 구비되어 있으며, 이 CCD 카메라(50)는 상기 항온조(130)에 채워진 기준 용액(131)의 수면과 수평한 위치에서 이 기준 용액(131)에 잠긴 부액계의 눈금 부분을 촬상하게 된다. 이러한 CCD 카메라(50)는 승강판(13)에 수직으로 고정된 지지대(51)에 구성된 볼 스크류(52)에 의해 상하로 움직이게 되며, 이 볼 스크류(52)는 상기 지지대(51)의 측부에 장착된 이송 손잡이(52)에 의해 기준 용액(131)의 높이에 따라 상하로 위치 조절이 가능하도록 구성되어 있다. 물론, 상기 볼 스크류(52)와 이송 손잡이(53)는 첨부도면에서는 도시되어 있지 않지만 베벨 기어와 타이밍 벨트로 연결되어 있다. 이와 같이 설치된 CCD 카메라(50)로부터 촬상된 영상은 후술하게 될 제어기(40)에 입력신호로 제공된다.In a preferred embodiment of the present invention, the lifting plate 13 is provided with a CCD camera 50 to enable the vertical height adjustment, the CCD camera 50 is a reference solution 131 filled in the thermostat 130 At the position parallel to the surface of the water, the graduation of the liquid immersion system submerged in the reference solution 131 is imaged. The CCD camera 50 is moved up and down by a ball screw 52 constituted by a support 51 fixed perpendicularly to the lifting plate 13, and the ball screw 52 is moved to the side of the support 51. It is configured to be able to adjust the position up and down in accordance with the height of the reference solution 131 by the transfer handle 52 mounted. Of course, the ball screw 52 and the transfer handle 53 are connected to the bevel gear and the timing belt although not shown in the accompanying drawings. The image captured from the CCD camera 50 installed as described above is provided as an input signal to the controller 40 which will be described later.
상기 제어기(40)는 스텝모터(16)를 제어하여 정역방향으로 회전시켜 벨트(16a)를 통해 스크류 바(14)를 회전시켜 여기에 치합된 승강판(13)을 상승 하강시켜 상하 높이를 조절해 주게 되며, 특히 상기 스텝모터(14)가 정역방향 회전시 스크류 바(또는 안내 바)의 길이 내에서 움직일 수 있도록 최대 그리고 최저 이송 높이를 제한해 주게 된다. 이러한 이송 높이 제한은 상기 스크류 바(또는 안내바)(14 또는 12)의 양단에 각각 리미트 스위치(19)를 설치하고, 이 리미트 스위치(19)로부터 신호가 전송되면 스텝모터(14)의 구동을 멈추게 하여 최대 그리고 최저 높이를 제한하게 된다.The controller 40 controls the step motor 16 to rotate in the forward and reverse direction to rotate the screw bar 14 through the belt 16a to raise and lower the lifting plate 13 engaged therewith to adjust the vertical height. In particular, it limits the maximum and minimum feed height so that the step motor 14 can move within the length of the screw bar (or guide bar) during forward and reverse rotation. This transfer height limitation is provided by limit switches 19 at both ends of the screw bar (or guide bar) 14 or 12, respectively, and when a signal is transmitted from the limit switch 19, driving of the step motor 14 is stopped. Stopping will limit the maximum and minimum heights.
이러한 목적을 달성하기 위한 상기 제어기(40)는, 첨부도면 도 5에서 도시한 바와 같이, 키보드나 마우스 등의 일반적인 입력수단이 구비되고 상기 각 센서들로부터 검출된 검출 신호를 입력 받는 컴퓨터(41)와, 상기 컴퓨터(41)의 제어에 따라 스텝모터(16)를 구동시켜 주는 컨트롤러(43)와, 상기 CCD 카메라(50)로부터 촬상된 영상을 처리하여 컴퓨터(41)에 제공하는 CCD 카메라 컨트롤 보드(44)로 구성되어 있다.The controller 40 for achieving this purpose, as shown in Figure 5, the computer 41 is provided with a general input means such as a keyboard or a mouse and receives the detection signal detected from each of the sensors And a controller 43 for driving the step motor 16 under the control of the computer 41, and a CCD camera control board for processing the image captured by the CCD camera 50 and providing it to the computer 41. It consists of 44.
여기서, 상기 컴퓨터(41)는 실내의 대기 상태, 예를 들어, 상기 하우징(110) 내부에 장착된 디지털 타입의 온도계와 습도계 그리고 기압계로부터 검출된 실내 환경에 대한 디지털 신호와 정밀 전자 저울(120)로부터 측정된 부액계(200)의 겉보기 질량에 대한 신호를 입력받게 된다.Here, the computer 41 is a digital signal and the precision electronic scale 120 for the indoor environment detected from the atmospheric state of the room, for example, a digital thermometer and hygrometer and a barometer mounted inside the housing 110. The signal for the apparent mass of the liquid gage 200 measured from the received.
또한, 상기 컴퓨터(41)는 LabVIEW(National Instruments Co.)로 작성된 프로그램이 탑재되어 있다. 이러한 컴퓨터(41)는 기준 용액(131)에 따라 미리 입력된 밀도값을 통해 겉보기 질량(M2)을 계산하고, 상기 컨트롤러(43)를 통해 정밀 전자 저울(120)이 미리 계산된 겉보기 질량(M2)에 도달할 때까지 스텝모터(16)를 구동시켜 주게 된다. 여기서, 상기 컴퓨터(41)는 스텝모터의 속도를 천천히 증가시켰다가 겉보기 질량(M2)이 어느 정도(약 80%)이상이 되면 스텝모터(16)를 감속시키면서 계산된 겉보기 질량값에 맞추게 된다. 그래서 기준 용액이 출렁거리지 않고 정확하고 짧은 시간에 M2에 도달하도록 한다.The computer 41 is also equipped with a program written in LabVIEW (National Instruments Co.). The computer 41 calculates the apparent mass M2 based on the density value inputted in advance according to the reference solution 131, and the apparent mass M2 calculated by the precision electronic scale 120 in advance by the controller 43. The step motor 16 is driven until it reaches. Here, the computer 41 slowly increases the speed of the step motor, and when the apparent mass M2 becomes a certain degree (about 80%) or more, the computer 41 adjusts the apparent mass value while decelerating the step motor 16. This ensures that the reference solution does not rumble and reaches M2 in a precise and short time.
특히, 상기 컴퓨터(41)는 이와 같이 기준 용액에 맞춰 높이 조절이 이루어지고, 후술하는 CCD 카메라(50)를 통해 촬상된 영상으로부터 부액계가 설정된 눈금까지 도달했는지 판단하게 되며, 제 1눈금에 도달했다고 판단되어 정밀 전자 저울(120)로부터 첫 번째 눈금에 대한 질량값을 입력받게 되면 다시 자동으로 두 번째 눈금 측정 위치 그리고 세 번째 눈금 측정 위치까지 자동으로 움직일 수 있도록 스텝 모터(16)를 제어할 수 있게 된다.In particular, the height of the computer 41 is adjusted according to the reference solution, and it is determined whether the lipmeter reaches the set scale from the image captured by the CCD camera 50 to be described later. When it is determined that the mass value for the first scale is input from the precision electronic balance 120, the step motor 16 can be controlled to automatically move to the second scale and the third scale. do.
상기 CCD 카메라(50)는 상술한 컴퓨터(41)에 의해 계산된 겉보기 질량과 스텝모터(16)의 수직 상승 높이의 조절에 의해 조절된 겉보기 질량이 같다고 하는 신호를 입력 받게 되면 이때의 부액계 눈금을 촬상하게 된다. 이렇게 촬상된 화상은 CCD 카메라 컨트롤 보드(44)를 통해 컴퓨터(41)에 입력되고, CCD 카메라 컨트롤 프로그램 상에서 눈금을 읽을 수 있게 되어, 계산된 밀도값과의 차이를 통해 보정값을 얻는데 사용하게 된다.When the CCD camera 50 receives a signal indicating that the apparent mass calculated by the computer 41 described above and the apparent mass adjusted by the adjustment of the vertical rising height of the step motor 16 are equal to each other, the calcification scale at this time is measured. Will be taken. The captured image is input to the computer 41 through the CCD camera control board 44, and the scale can be read on the CCD camera control program, and used to obtain a correction value through a difference from the calculated density value. .
또한, 상기 CCD 카메라 컨트롤 보드(44)는, 첨부도면 도 5에서 내장형 보드를 사용하는 것으로 도시되어 있으나, 외장형으로도 사용하는 것이 가능하다.In addition, although the CCD camera control board 44 is illustrated as using an embedded board in FIG. 5, it may be used as an external type.
한편, 상기 슬라이딩 장치(20)는, 첨부도면 도 6에서 도시한 바와 같이, 하우징(110)의 바닥면에 안쪽으로 나란하게 설치되어 가이드 롤러(15)를 안내하는 한 쌍의 가이드 레일(21)과, 부액계의 부력 측정 중에 상기 베이스 플레이트(11)가 움직이지 않도록 위치를 고정시켜 주는 클램프 수단(22)으로 구성되어 있다.On the other hand, the sliding device 20 is, as shown in Figure 6, a pair of guide rails 21 installed in parallel to the bottom surface of the housing 110 to guide the guide roller 15 inward. And the clamp means 22 which fixes the position so that the said base plate 11 does not move during the buoyancy measurement of a liquid-liquid meter.
상기 가이드 레일(21)은 그 단면이 사각 블럭 형태로 이루어져 있으며, 그 양단에는 승강 장치가 전후 이동시 이탈을 방지하기 위해 각각 탈부착식으로 제한브라켓(23)이 고정설치되어 있다. 또한, 상기 각 가이드 레일(21)에는 바깥쪽 측면에 길이 방향을 따라 가이드홈(24)이 형성되어 있으며, 이 가이드홈(24)에는 후술하는 클램프 수단(22)이 장착되게 된다.The guide rail 21 has a cross-section in the form of a square block, and both ends thereof are provided with a restrictive bracket 23 fixedly detachably in order to prevent the lifting device from moving back and forth. In addition, each of the guide rails 21 is formed with a guide groove 24 along the longitudinal direction on the outer side, the guide groove 24 is mounted with a clamp means 22 to be described later.
여기서, 상기 클램프 수단(22)은 일단이 베이스플레이트(11)에 고정되고 타단이 자유단 형태로 하우징(110)의 바닥면에 겹쳐지도록 설치된 고정바(25)와, 상기 가이드 롤러(15)를 지지해 주는 롤러 브라켓에 볼트체결되어 이 고정바(25)를 선택적으로 가압해 주는 가압 손잡이(26)로 이루어져 있다.Here, the clamp means 22 is fixed to the base plate 11 and the other end fixed bar 25 is installed so as to overlap the bottom surface of the housing 110 in the form of a free end, and the guide roller 15 Bolted to the supporting roller bracket is composed of a pressing handle 26 for selectively pressing the fixing bar 25.
따라서, 상기 베이스 플레이트(11)는 가이드 레일(21)을 따라 슬라이딩 가능할 뿐만 아니라 일정 위치에서 클램프 수단(22)에 의해 위치 고정이 가능하게 되며, 그 상부에 설치되어 항온조(130)를 지지해 주는 승강판(13)을 상하로 높이 조절 해 주게 된다.Therefore, the base plate 11 is not only slidable along the guide rail 21 but also can be fixed by the clamp means 22 at a predetermined position, and installed on the upper part to support the thermostat 130. The height of the lifting plate 13 is adjusted up and down.
이하, 본 발명에 따르는 부액계 교정장치의 작동에 대해 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the operation of the liquid-liquid calibrator according to the present invention will be described.
먼저 스테핑 모터 제어기를 초기화시키고 제어기의 상하스위치를 이용하여 항온조와 하우징 상단부에 충분히 거리가 멀어지게 하여 부액계를 설치할 공간을 확보한다. 그리고 컴퓨터 프로그램을 구동시키면 컴퓨터는 항온조에 설치된 정밀 전자 온도계와 실내(교정 장치가 설치된 곳)에 설치된 온·습도계, 그리고 기압계로부터 각각의 값을 읽게 된다. 먼저 와이어와 홀더를 정밀 전자 저울에 달고 정밀 전자 저울을 0으로 셋팅한다. 그리고 다시 홀더에 부액계를 달고 부액계의 겉보기 질량 M1을 측정하게 된다. 물론 이때 부액계는 기준용액에 잠겨 있지 않은 상태이다. 그러므로 이 때 측정된 M1의 값은 컴퓨터에 전송되어 지고 또 측정하고자 하는 밀도값(d0)를 입력해 주면 수학식(1)로부터 M2를 계산하여 정밀 전자 저울이 M2에 도달할 때까지 스테핑 모터를 구동하여 올리게 되는데 최대 이송 속도는 1.25mm/sec이다. 이때 비례제어 이론을 사용하기 때문에 천천히 움직이기 시작해서 최대 속도로 움직이게 되고 목표 밀도값의 80%정도에 도달하게 되면 감속하기 시작하여 약간의 오버쇼트(overshoot)를 가지고 응답하게 된다. 그래서 거의 기준 용액의 출렁거림이 없으며, 부력에 의한 응답 시간과 정밀 전자 저울의 응답 시간을 충분히 고려하여 응답을 하게 되며 최단 시간 동안에 응답하도록 되어 있다.First, initialize the stepping motor controller and use the up and down switch of the controller to allow enough distance from the upper part of the thermostat and the housing to secure the space for installing the subdivision system. When the computer program is run, the computer reads each value from the precision electronic thermometer installed in the thermostat, the temperature and hygrometer installed in the room (where the calibration device is installed), and the barometer. First attach the wire and holder to the precision electronic balance and set the precision electronic balance to zero. In addition, the holder is attached to the liquid solution and the apparent mass M1 of the liquid solution is measured. Of course, the lipmeter is not immersed in the reference solution. Therefore, the value of M1 measured at this time is transmitted to the computer and the density value (d0) to be measured is inputted, and M2 is calculated from Equation (1) until the precision electronic balance reaches M2. It is driven up and the maximum feed speed is 1.25mm / sec. At this time, because the proportional control theory is used, it starts to move slowly and moves at maximum speed, and when it reaches about 80% of the target density value, it starts to decelerate and responds with a slight overshoot. Therefore, there is almost no fluctuation of the reference solution, and it responds in consideration of the response time by the buoyancy and the response time of the precision electronic balance, and responds in the shortest time.
기준 용액의 수평면과 일치하게 CCD 카메라(이 시스템은 상용화된 시스템을 사용함)를 설치하여 눈금의 오차 정도를 모니터를 사용해서 읽을 수 있게 된다. 그래서 컴퓨터 상에서 보정값(dc = d0 - n)을 바로 산출할 수 있게 된다. 여기서 d0는 계산된 밀도값이며 n은 부액계에서 읽은 값이다.The CCD camera (which uses a commercially available system) can be installed to match the horizontal plane of the reference solution so that the degree of error in the scale can be read using the monitor. Therefore, the correction value (dc = d0-n) can be calculated directly on the computer. Where d0 is the calculated density and n is the value read from the liquid quantifier.
부액계 홀더는 부액계를 고정하는 데 부수적인 도구를 사용하지 않고 용이하게 설치 및 제거할 수 있고, 기존의 부액계보다 보다 안정적으로 고정할 수 있도록 되어 있다.The liquid-liquid holder can be easily installed and removed without using ancillary tools to fix the liquid-liquid system and can be more stably fixed than a conventional liquid-liquid system.
이상에서 본 바와 본 발명은 스텝모터의 구동력을 볼 스크류에 전달하고, 이 회전력이 기준 용액이 채워진 항온조를 지지해 주는 승강판을 수직으로 이동시켜 줄 수 있도록 수직 이송 장치를 구성하고, 또한 이 수직 이송 장치가 슬라이딩 장치에 의해 하우징 외부로 수납/인출가능하도록 구성할 뿐만 아니라 부액계 홀더를 설치/제거를 용이하게 설계함으로써 다음과 같은 효과를 얻게 된다.As described above, the present invention constitutes a vertical conveying apparatus so as to transfer the driving force of the step motor to the ball screw, and to allow the rotational force to vertically move the lifting plate supporting the thermostatic chamber filled with the reference solution. Not only is the conveying device configured to be able to be stored / extracted out of the housing by the sliding device, but also to easily install / remove the liquid-liquid holder to obtain the following effects.
1) 스텝모터의 회전 속도를 컴퓨터를 이용하여 미세하게 조절하여 승강판(즉, 그 상면에 놓여지는 항온조)을 수직으로 이동시키더라도 항상 기준용액이 수평 상태에서 출렁임이 없이 이동시킬 수 있게 되어 한번에 원하는 위치까지 이송시킬 수 있으며, 특히 기준용액의 수면에서 출렁임이 가라앉을 때까지 기다려야 하는 시간을 없앨 수 있게 되어 작업 시간을 현저하게 줄일 수 있게 된다.1) By adjusting the rotation speed of the step motor finely with a computer, even if the lifting plate (ie, the thermostat placed on the upper surface) is moved vertically, the reference solution can always be moved in a horizontal state without slumping. It can be transported to the desired position, and in particular, it is possible to eliminate the time to wait for the slump to sink in the surface of the reference solution can significantly reduce the working time.
2) 승강판이 상술한 바와 같이 정숙하고 평행하게 유지되기 때문에 부액계의 눈금을 보다 정확하고 신속하게 읽을 수 있게 되어 측정값의 신뢰성을 높일 수 있게 된다.2) Since the lifting plate is kept quiet and parallel as described above, it is possible to read the scale of the liquor meter more accurately and quickly, thereby increasing the reliability of the measured value.
3) 사람이 눈금을 읽으면서 기준 용액을 올려서 겉보기 질량(M2)을 읽는 것이 아니라 이론에 근거한 수학적 계산과 정밀 전자 저울을 이용한 제어를 하여 이송을 시키므로 정확성과 신뢰성을 한층 증대시킬 수 있게 된다.3) It is possible to increase accuracy and reliability by moving the reference solution by reading the scale and not by reading the apparent mass (M2), but by the mathematical calculation based on the theory and the control by precision electronic balance.
4) 기준 용액의 수평면과 일치하게 설치된 CCD 카메라를 이용하여 컴퓨터 상에서 부액계의 눈금을 읽게 되므로 보다 더 정확하게 눈금을 읽어 보정값(dc = d0 - n)을 더욱 정확하게 산출할 수 있게 된다.4) Reading the scale of the subdivision system on the computer using the CCD camera installed in line with the horizontal plane of the reference solution, so that the calibration value (dc = d0-n) can be calculated more accurately.
5) 본 발명에 따르는 부액계 홀더를 사용함으로 번잡스러운 부액계 고정을 단순·용이하게 작업할 수 있게 된다.5) By using the liquid-liquid holder according to the present invention, it becomes possible to simply and easily work the troublesome liquid-liquid fixation.
6) 상기 1)∼5)에 근거하여 부액계의 교정 시간을 대폭 단축할 수 있으며, 뿐만 아니라 정확도와 신뢰성을 한층 높일 수 있게 된다.6) Based on the above 1) to 5), the calibration time of the liquid-liquid meter can be significantly shortened, and the accuracy and reliability can be further improved.
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