KR20020011201A - 유량신호 검출장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 용적식 유량계에서 누유됨이 없이 회전량을 검출할 수 있도록 하는 용적식 유량계의 유량신호 검출장치에 관한 것으로, 종래의 유량계는 외부로 인출되는 축에 오일씰이 설치되어 장시간 사용시 오일씰이 마모되면서 유류가 밖으로 누출된다거나 오일씰에 의한 마찰력 때문에 축이 부드럽게 회전하지 못하는 관계로 적은 유량에서는 측정오차가 발생되는 문제점이 있었는 바, 본 발명은 유량계의 내부에 내부자석유니트(10)가 인출축(18)에 고정되어 인출축(18)과 같이 회전가능하게 설치되고, 압력차단판(20)을 사이에 두고 외부자석유니트(28)가 내부자석유니트(10)와 마주 보게 설치됨과 아울러 다른 일단에는 유량검출용 슬릿판(30)이 고정되며, 상기 슬릿축(22)은 2개의 베어링(32)에 의해 지지되는 한편 베어링(32)을 고정하는 베어링브라켓(34)은 인쇄회로기판(36)에 조립되며, 상기 인쇄회로기판(36)에는 슬릿검출용 인터럽터(38)가 고정되어 이루어진 유량신호 검출장치.

Description

유량신호 검출장치{Flow Meter}

본 발명은 용적식 유량계의 유량신호 검출장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 용적식 유량계에서 누유됨이 없이 내부 회전량을 검출할 수 있도록 하는 용적식 유량계의 유량신호 검출장치에 관한 것이다.

종래 용적식 유량계에서의 유량측정은 유류의 흐름량에 따라 회전하는 기계적인 회전축을 설치하고 이 회전체의 한 축을 유량계 외부로 인출하여 이 축에 펄스발생장치등을 연결함으로써 상기 축의 회전량에 비례한 전기신호로 변환하여 전자적인 계수를 하거나 또는 인출된 축에 기계적인 계수기의 장착을 통해 유류의 흐름량을 검출하였다.

즉, 일반적인 용적식 유량계의 일례가 도 1에 도시되어 있는 바, 도면에 도시된 바와 같은 2개의 타원형 치차(2)(4)가 그림과 같이 서로 맞물려 교차하면서 유류의 흐름에 따라 회전하게 되고 본체(6)와 치차(2 또는 4)간의 간격에 피측정유류(8)가 유입되어지는데, 유입구측에 가득찬 피측정유류(8)는 치차(2)(4)의 회전에 의해 반대방향으로 토출되어진다.

이러한 피측정유류(8)가 흐르는 것을 기계적인 신호나 전기적인 신호로 변환하기 위하여 2개의 치차중 1개의 치차에서 회전축을 외부로 인출하여 이 회전축에 유량을 측정할 수 있는 신호 검출장치를 장착함으로써 유류가 치차에 의거 반대방향으로 토출될 때 치차의 회전을 통해 토출유량을 검출하게 된다.

그러나 이러한 종래의 유량계는 외부로 인출되는 축과 본체와의 접촉면에서 유류가 누출되는 것을 방지하기 위하여 그 접촉면에 오일씰을 끼워 사용하였는데, 유량계 내부에 높은 압력이 걸리므로 오랜 시간을 운전하였을 때 유량계 축의 인출부분에 내부와 외부를 차단시켜주는 오일씰 등이 마모되면서 유류가 밖으로 누출되는 문제점이 있었으며 또, 오일씰에 의한 마찰력 때문에 축이 부드럽게 회전을 하지 못하는 관계로 적은 유량에서는 측정 정도의 차이가 나는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위하여 발명한 것으로, 유량계 내부와 외부를 완전히 분리하여 오일씰에 의한 마찰저항을 없앴을 뿐만 아니라 오일씰의 마모에 의하여 유류가 밖으로 누출되는 현상을 근원적으로 제거한 유량신호 검출장치를 제공하고자 함에 발명의 목적이 있다.

도 1은 일반적인 용적식 유량계의 작동일례를 설명하기 위한 도면,

도 2는 본 발명의 구성도 및 그의 요부확대도,

도 3은 본 발명에 따른 내부자석유니트의 분해사시도,

도 4은 본 발명에 따른 유량검출용 슬릿판을 설명하기 위한 도면,

도 5는 본 발명에 따른 인터럽터의 개요도,

도 6a, 유량계 내측과 외측의 구분도, 도 6b는 자력차단판을 설치한 경우의 자력선흐름도, 6c는 자력차단판을 설치하지 않은 경우의 자력선흐름도를 각각 나타낸다.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

2,4 : 치차 6 : 유량계 본체

8 : 피측정 유류 10 : 내부자석 유니트

11 : 인출축 12 : 자력 차단판

14 : 내부자석 브라켓 16 : 내부영구자석

20 : 압력 차단판 22 : 슬릿축

24 : 외부자석 브라켓 26 : 외부영구자석

28 : 외부자석 유니트 30 : 슬릿판

32 : 베어링 34 : 베어링 브라켓

36 : 인쇄회로기판 38 : 포토 인터럽터

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 유량계의 내부에 자력차단판(12)과 내부자석브라켓(14) 및 2개의 영구자석(16)이 고정된 내부자석유니트(10)가 인출축(18)에 고정되어 인출축(18)과 같이 회전가능하게 설치되고, 압력차단판(20)을 사이에 두고 상기 인출축(18)과 대향되게 그 외부에 설치되는 슬릿축(22)의 일단에는 외부자석 브라켓(24)과 2개의 외부영구자석(26)이 고정되어 이루어진 외부자석유니트(28)가 내부영구자석(16)과 마주 보게 설치됨과 아울러 다른 일단에는 유량검출용 슬릿판(30)이 고정되며, 또한 상기 슬릿축(22)은 2개의 베어링(32)에 의해 지지되는 한편 베어링(32)을 고정하는 베어링브라켓(34)은 인쇄회로기판(36)에 조립되며, 상기 인쇄회로기판(36)에는 슬릿검출용 인터럽터(38)가 고정된 구조로 되어 있다.

이하 본 발명의 바람직한 일실시예의 작용을 예시도면에 의거하여 상세히 설명한다.

도 2는 본 발명을 설명하기 위한 단면도와 그의 요부확대도를 도시한 것이다.

유량계에서 유류의 흐름에 따라 회전하게 되는 치차(2 또는 4)의 중심축으로부터 연장되어 외부로 인출되는 인출축(18)의 끝단에는 자력차단판(12)에 2개의 영구자석(16)과 내부자석브라켓(14)이 고정되어 이루어진 내부자석유니트(10)가 고정되어 인출축(18)과 함께 회전이 가능하도록 설치되어 있다.

상기 내부자석유니트(10) 및 인출축(18)은 유량계 하우징(1)에 스크류 체결되는 압력차단판(20)에 의거 밀폐된다. 이러한 압력차단판(20)을 사이에 두고 상기 내부자석유니트(10)와 대향되는 곳에는 슬릿축(22)의 일단에 외부자석 브라켓(24)과 2개의 외부영구자석(26)이 고정되어 이루어진 외부자석유니트(28)가 인접된 곳에서 마주 보게 설치된다.

또한 상기 슬릿축(22)은 2개의 베어링(32)에 의해 베어링브라켓(34)에 지지되어 있고 베어링브라켓(34)은 인쇄회로기판(36)에 조립되어 있으며, 상기 슬릿축(22)의 다른 일단에는 유량검출용 슬릿판(30)이 고정되어 있다. 유량검출용 슬릿판(30)은 도 4에 도시된 바와 같이 원판의 원주에 인접된 곳에 일정 간격으로 슬릿이 형성되어 이루어진 것으로서, 상기 슬릿의 전면과 후면 인접된 곳에는 도 5에 도시된 바와 같이 발광수단과 수광수단을 구비하고 있는 슬릿검출용 인터럽터(38)가 인쇄회로기판(36)에 고정된 상태로 설치되어 있다.

도 6a는 유량계 내측과 외측의 구분도이고, 도 6b는 자력차단판을 설치한 경우의 자력선흐름도이며, 6c는 자력차단판을 설치하지 않은 경우의 자력선흐름도를 각각 나타낸다.

본 발명에서는 유량계의 내측에 영구자석(16)을 이용하므로 유류속의 미세한 금속분말 등이 영구자석(16)에 달라붙는 것을 줄이기 위하여 자력차단판(12)을 설치하여 도 6b에 도시된 바와 같이 자력선이 유량계의 내측방향으로 작용하는 것을 억제하여 자력선이 내부로 영향을 미치지 않도록 하였다. 만일 도 6c에 도시된 바와 같이 자력차단판(12)을 설치하지 않았을 경우 자력선이 유량계의 내측방향으로 작용하게 되고 이와 같은 상태에서 장기간 사용시 유류속의 미세한 금속분말 등이 영구자석(16)에 달라붙어 장애를 일으킬 수 있다.

이와 같이 이루어진 본 발명의 작용에 대해 설명한다.

유량계 하우징(1) 내측으로 유체가 통과하게 되면 치차(2,4)가 회전하게 되고, 치차(2)의 중심축으로부터 연장된 인출축(11)에 고정된 내부자석유니트(10)가 치차(2)와 함께 회전하게 된다. 이에 따라 유량계 외부에 슬릿축(22)의 한쪽 끝에 고정된 외부영구자석(26)이 내부영구자석(16)의 자력선에 의해 같이 회전하면서 슬릿축(22)의 다른 한쪽 끝에 고정된 유량검출용 슬릿판(30)을 회전시켜 인쇄회로기판(36)에 고정된 인터럽터(38)가 회전하는 슬릿판(30)의 슬릿을 검출하여 전기신호를 발생케 된다. 상기 인터럽터(38)에서 발생되는 검출신호를 통상의 카운트 수단을 이용하여 계수하게 되면 치차(2 또는 4)의 회전량을 산출할 수 있게 되어 결국 유량계를 통과하는 유체의 양을 검출할 수 있게 된다.

상기한 바와 같이 본 발명은 유량계의 내측과 외측을 비자성 차단막으로 분리하여 내측을 밀폐시킨후 내측과 외측에 자석유니트를 각각 설치하여 유량계 내측의 회전을 자력으로 외측으로 전달하도록 함으로써 유량계 내측의 유체가 외부로 누유되지 않게 되는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 유량계의 내부에 내부자석브라켓(14) 및 2개의 영구자석(16)이 고정된 내부자석유니트(10)가 인출축(18)에 고정되어 인출축(18)과 같이 회전가능하게 설치되고, 압력차단판(20)을 사이에 두고 상기 인출축(18)과 대향되게 그 외부에 설치되는 슬릿축(22)의 일단에는 외부자석 브라켓(24)과 2개의 외부영구자석(26)이 고정되어 이루어진 외부자석유니트(28)가 내부영구자석(16)과 마주 보게 설치됨과 아울러 다른 일단에는 유량검출용 슬릿판(30)이 고정되며, 또한 상기 슬릿축(22)은 2개의 베어링(32)에 의해 지지되는 한편 베어링(32)을 고정하는 베어링브라켓(34)은 인쇄회로기판(36)에 조립되며, 상기 인쇄회로기판(36)에는 슬릿검출용 인터럽터(38)가 고정되어 이루어진 유량신호 검출장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 내부자석유니트(10)에는 유량계 내측방향으로 자력차단판(12)이 설치되어 유류속의 금속입자가 자석에 쉽게 달라붙지 않도록 이루어진 것을 특징으로 하는 유량신호 검출장치.