KR200186577Y1 - 곡물계량기의 이중화 수분측정장치 - Google Patents

Abstract

1. 청구범위에 기재된 고안이 속하는 기술분야.

곡물계량기에서 곡물 속에 포함된 수분량을 이중화 수분측정장치에 의해 정밀하게 측정하고자 하는 것임.

2. 고안이 해결하고자 하는 기술적 과제.

종래에는 곡물 속에 포함된 수분의 값을 단일 수분계에 의해 측정하였으므로 그 값이 정확하게 측정되었는지를 파악할 방법이 없고, 수분계에서 측정한 값을 외부의 정밀기기에서 재측정하여 보상하는 방법을 취하므로 신뢰성 확보가 어려움.

3. 고안의 해결방법의 요지.

곡물을 계량기의 계량호퍼(B)내부에 정전용량식 수분센서측정장치(전극)(14) (14')를 부착하고, 계량완료후의 배출 호퍼부(3)에 전기저항식 수분센서측정장치(2)를 설치하여 이중으로 수분을 측정함.

4. 고안의 중요한 용도.

곡물 계량기에서 서로 다른 방법의 이중 수분측정(정전용량식, 저항식)을 하여 수분측정의 오차를 줄이고, 수분 측정값을 서로 보정이 용이하므로 수분의 참값을 신속 정밀하게 측정할 수 있음.

Description

곡물계량기의 이중화 수분측정장치{Moisture measurement system of the automatic scale}

본 고안은 벼, 쌀, 보리, 콩등의 곡물을 대량 투입시켜 일정단위씩 연속으로 계량하는데 사용되는 곡물 자동계량기에 있어서 계량호퍼(B)내부에 곡물의 종류 및 수분함량에 따라 전기전하량의 변화를 측정하는 유전률 수분센서측정장치(14,14')를 마주보도록 설치하고, 배출호퍼(3)의 일측에는 시료 분쇄형 전기저항식 수분센서측정장치(2)를 부착하여, 이를 각각 외부에서 제어할 수 있도록 하였으며, 이 두 종류의 수분측정기에 의해 수분을 이중 측정할 수 있도록 하였다. 또한 각 수분계의 측정횟수를 늘려 평균을 취하도록 하고, 전기저항식의 수분평균치에서 일정한 범위를 벗어나면 유전률 수분측정기로 보정하도록 하는 프로그램과 기기 동작을 제어하도록 한 것이다.

주지된 바와 같이 벼나 쌀 등의 곡물은 수분이 얼마나 함유되어 있느냐 하는 것이 곡물의 질이나 무게를 측정하는데 매우 중요한 요소인 것으로써, 통상의 곡물 계량기에는 하나의 수분측정기만 의존하여 곡물의 수분함량을 곡물계량수치에 감안하고 있는 실정이다.

또 정전용량식 수분측정기의 경우는 계량전단에서 곡물을 정선하는 정선기의 질에 따라 곡물류에 포함되는 이물질이 많을수록 오차율이 높아지고, 정확한 수분측정값을 얻을 수 없는 단점이 있다.

또 전기저항식 방식의 수분측정기의 선단에는 수평으로 나란히 돌설된 한 쌍의 곡물유입 스크루가 형성되어 있어서 이를 배출호퍼(3)의 내부로 돌출되도록 설치하고 있는데, 곡물이 배출호퍼 내부에서 아래로 떨어질 때 곡물 유입 스크루를 회전시키면서 한쌍의 스크루 사이에 얹혀지는 곡물이 수분측정기 내부로 유입되어 분쇄되면서 측정하므로 정확도는 높으나 측정하는 횟수가 일정단위씩 매번 측정하는 유전률 수분측정기보다 적고, 샘플링 측정 방법이므로 부분적 오차를 함유하는 단점이 있다.

상기한 문제점에 의해 안출된 본 고안은 수분측정기의 오차를 줄이기 위한 방법으로 계량호퍼(B) 내부에 평판의 유전률 수분센서측정장치(14,14')를 내장하고, 외부에 측정 기기를 부착하는 유전률 측정방식과 배출호퍼 일측에 설치되는 시료분쇄형 전기저항식 수분센서측정장치(2)를 설치한 후 측정기를 외부에 설치하는 전기저항식 수분측정기를 설치하여 이중의 수분측정기에 의해 서로의 수분측정값을 마이콤으로 전송후 기준이 되는 전기저항식의 수분평균값과 유전률의 수분값을 비교하여 평균된 수분측정값을 보정하고, 두 기기의 값을 서로 연산하여 정확한 수분값을 측정하도록 함을 목적으로 개발된 것으로 수분측정을 원활하고도 정밀하게 할 수 있도록 한 것이다.

제 1 도는 본 고안에 의한 곡물계량기의 개략 단면도

제 2 도는 제 1도의 'A' 부분 확대 입체도(저항식 수분센서 측정장치 부착도)

제 3 도는 제 1도의 'B' 부분 확대 단면도(정전용량식 수분센서 측정장치 부착도) 제 4 도는 본 고안에 의한 곡물계량기의 이중화 수분측정 동작의 1주기를 예시한 플로워 챠트

〈도면의 주요부분에 대한 부호의 설명〉

1 : 곡물 계량기 2 : 전기저항식 수분센서측정장치

3 : 배출호퍼 4 : 브라켓

5 : 에어실린더 6 : 로드

7 : 연결구 8 : 연결대

9 : 핀 10 : 고정봉

11 : 가이드커버 12 : 유도호퍼

13 : 곡물 유입스크류 14, 14' : 정전용량식 수분센서측정장치(전극)

15 : 투입호퍼 16 : 투입호퍼의 개폐문

18 : 계량호퍼의 개폐문 19 : 에어실린더

20 : 샘플채취장치 21 : 배출관

22 : 샘플채취용 서랍 23 : 브라켓

24 : 내부 보조 가이드판 25 : 배출가이드 26 : 계량신호 제어부 27 : 계량부 28 ; 수분측정 제어부 29 : 출력부 30, 30' : 통신신호 제어부 31, 31 : 계측부 32, 32' : 데이터 처리부 33, 33' : 통신출력부(초기화 포함)

제 2 도는 전기저항식 수분센서측정장치(2)를 배출호퍼(3)의 브라켓(23)에 설치하고 에어실린더(5)를 설치하고 에어실린더(5)의 로드(6)에는 연결구를 고정시킨 후 여기에 연결대(8)를 핀(9)으로 유설시키며, 연결대(8)의 선단을 배출호퍼(3) 내부로 돌출시킨 후, 고정봉(10)을 연결시키고 고정봉(10)의 끝단에는 일측면이 개방된 유도호퍼(12)를 고정시켜 에어실린더(5)가 완전히 후진하면 유도호퍼(12)의 하단부가 전기저항식 수분센서측정장치(2)의 곡물유입 스크루(13)를 감싸도록 구성하여 곡물이 유입되면 스크루가 회전하도록 하여 저항 저항식 수분센서측정장치(2) 내부로 곡물을 끌고 들어가 시료곡물을 분쇄하여 수분값을 측정하도록 설치되었으며 저항값을 수분값으로 변환하는 장치는 외부에 설치된 전자회로에 선으로 연결하여 구성하였다.

제 3 도는 곡물 자동계량기(1)에 있어서 2개의 정전용량식 수분센서측정장치(전극)(14,14')를 계량호퍼내부(B)에 설치하는 것으로 계량호퍼의 서로 마주보는 일측에 붙이는 형태로 구성한 후 양측 전극판 사이로 곡물의 유입과 배출 및 측정이 이루어지도록 하였다.

또한 전극 도선은 양측의 전극판에 연결하여 외부에 설치된 전자회로에 연결하여 구성하였다. 제 4 도는 곡물계량기의 이중화 수분측정 처리를 예시한 플로워 챠트를 도시한 것으로 이하 제 4 도를 참조하여 본 고안의 작용을 설명한다. 곡물계량기(1)에서 계량신호 제어부(26)의 계량 값 설정에 의해 계량을 수행하고, 계량부(27)에서는 실제 곡물측정치와 설정치를 연속·비교하여 계량이 이루어 질 수 있도록 한다. 이때 정상적인 곡물 계량이 이루어지면 이 신호를 받아 수분측정 제어부(28)에서는 정전용량식 수분센서측정장치(14)와 전기저항식 수분센서측정장치(2)의 동작설정 상태를 확인하고, 각 센서에 대한 통신방식을 선택 후 수분측정 실행 통신명령을 보낸다. 다음에 정전용량식 수분센서측정장치(14)의 통신신호 제어부(30)에서는 통신을 받아 통신명령을 분석한 후 계측부(31)로 측정시작 명령출력 신호를 보내고, 계측부(31)에서는 이 시작명령을 받으면 측정한 정전용량 값을 데이터 처리부(32)로 전달하여 연산 수행에 의해 현재의 수분측정값이 일정한 범위 내에 있는지, 아니면 불량의 범위에 있는지를 분석처리하고, 그에 해당하는 데이터를 통신출력부(33)에서 곡물 계량기(1)측의 수분측정 제어부(28)로의 데이터 전송과 수분측정 대기 상태인 통신신호 제어부(30)의 루틴을 수행한다. 이와 마찬가지로 전기저항식 수분센서측정장치(2)의 통신신호제어부(30')에서도 통신을 받아 통신명령을 분석한 후 계측부(31')로 측정시작 명령출력 신호를 보내고, 계측부(31')에서 시작명령을 받아 약 30초 동안 샘플곡물을 분쇄하여 측정한 저항 값을 데이터 처리부(32')에서 받아 연산수행으로 수분 값을 얻고 수분 측정값이 일정한 범위에 있는지, 아니면 불량의 범위에 있는지를 분석처리하고, 그에 해당하는 데이터를 통신출력부(33')에서 곡물 계량기(1)측의 수분측정 제어부(28)로의 데이터 전송과 수분측정 대기 상태인 통신신호 제어부(30')의 루틴을 수행한다. 상술한 바와 같이 정상적으로 이중 수분측정이 이루어지면 곡물계량기(1)의 수분측정 제어부(28)에서는 두 개의 수분센서측정장치에서 받은 수분 값을 보정과 평균 등의 연산과 판독으로 최종 수분값을 출력부(29)로 보내어 표시한다. 이때 곡물계량기(1)의 출력부(29)에서는 수분측정을 완료 후 측정한 곡물을 배출하고, 설정된 지연시간만큼 지연동작을 한 후 계량신호 제어부(26)로 점프하여 상기의 동작을 계속해서 반복하게 되는 것이다. 이상 설명한 바와 같이, 본 고안의 곡물계량기의 이중화 수분측정장치는 이중장치에 의한 지능적 연산제어에 의해 수분값을 표시하므로 수분값의 정확성과 안정성을 기할 수 있을 것이다.

이상과 같이 본 고안은 일정단위씩 연속으로 계량하는데 사용되는 곡물계량기에 있어서 일정단위씩 계량할 때 수분을 측정하고, 이미 유전율 수분측정기에서 측정한 곡물을 다시 분쇄식 수분측정기로 정밀 측정하여 서로 평균을 취하고, 평균의 일정한 범위를 넘어서는 수분값은 버리는 알고리즘으로 정확한 수분 측정값을 얻을 수 있을 뿐만 아니라, 동일한 시료에 대해 연속적으로 많은 수분측정을 할 수 있으므로 정확하고 안정한 수분값을 얻을 수 있는 효과가 있다.

Claims (2)

1. 곡물 계량기(1)의 곡물수분을 측정하는데 있어서, 계량호퍼(B) 내부 일측에 서로 마주보도록 평판의 유전률 수분센서측정장치(14, 14')를 구성한 유전률 방식의 수분계와 배출호퍼(3) 일측에 시료 분쇄형 전기저항식 수분센서측정장치(2)가 구성된 전기저항식 방식의 수분계를 설치하여 이중화 구성을 특징으로 하는 곡물 계량기(1)의 이중화 수분측정장치.
2. 제 1 항에 있어서, 상기 곡물 계량기(1)의 수분측정장치와 같이 이중화 이상의 수분측정 장치를 이용하여 서로 수분값을 보정하고, 평균하여 보다 정밀한 값을 측정하도록 하는 알고리즘을 특징으로 하는 곡물 계량기(1)의 이중화 수분측정장치.