KR20020037952A - 전자식 유량계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 보자력을 이용한 전자식 유량계에 관한 것이다. 본 발명에 따른 전자식 유량계는 저면에 부착된 리이드 스위치와, 상기 리이드 스위치의 한 단부에 부착된 자석과, 상부면에 부착된 인쇄 회로 기판을 구비하는 상부 하우징과; 유입구와 배출구를 가지며, 상기 유입구와 배출구 사이에 임펠러가 회전 가능하게 배치되어 있는 하부 하우징을 포함한다. 상기 임펠러는 상부면으로부터 돌출하는 원통형 돌기부를 구비하며, 상기 원통형 돌기부의 내측에는 N과 S극을 갖는 원통형 자석이 배치되어 있다.

Description

전자식 유량계{ELECTRONIC FLOWMETER}

본 발명은 전자식 유량계에 관한 것으로, 특히 보자력을 이용한 전자식 유량계에 관한 것이다.

종래 유량계중 대표적인 것은 액체 유로 내에 임펠러를 설치하고, 그 임펠로의 회전수로써 통과한 유량을 측정하는 것이다.

또한, 임펠러와 같은 회전 부재에 기어를 연결하고, 이를 다시 하나 또는 그 이상의 회전 다이얼에 연결하여 유량을 표시하도록 구성된 유량계도 제안되어 있다.

또한, 전기 회로를 이용하여 임펠러의회전을 검출하는 유량계도 제안되어 있다. 이러한 유량계는 임펠러의 회전축에 자기 소자를 접속한 다음, 자기 소자에 인접하여 코일 또는 유도 픽업 회로를 설치하여 자기 소자의 회전으로 인하여 가변되는 자계가 발생되면, 이 자계가 유도 픽업 회로에 접소된 전기 회로에 영향을 미침으로써 회전축의 회전에 대응하는 전기 신호가 발생므로써 이 전기 신호를 증폭시킨 다음 구동 신호로 변환하여 표시장치를 구동케한다.

또, 1982년 12월 22일자로 허여된 미국 특허 제4,306,457호에 개시된 유량계에 따르면, 임펠러의 회전축에 자석을 부착한 다음, 회전하는 자석과 인접하게 강자성 저항 회로로된 자기 센서를 설치하여, 자계가 자기 센서에 전기 신호를 유도하면, 이 전기 신호를 증폭하여 감지된 신호의 개수와 대응하는 유량을 계산하도록 구성된 논리회로를 작동시키며, 논리회로의 출력 신호에 의하여 계산된 유량을 표시하는 표시 장치를 작동시킨다.

또, 1981년 6월 23일자로 허여된 미국 특허 제4,275,291호에 개시된 유량계에 따르면, 회전 가능한 임펠러축에 제1 자석을 부착하고, 제1 자석에 인접하지만 유류실의 외부에 제2 자석을 설치한 다음, 제1 자석의 회전자계로써 검출하여 임펠러축의 회전에 대응하는 전기 신호를 발생시켜서 이 전기 신호로 표시회로를 작동시켜 유량을 판독하게 한다.

또한, 1985년 11월 19일자로 허여된 미국 특허 제4,553,433호에 개시된 유량계에 따르면, 회전자축에 제1 자석을 부착하고, 표시기축에는 제2 자석을 부착하되 제2 자석은 회전 가능하고 제1 자석에 자성 접촉되도록 하여 회전자축이 유량계 하우징을 통해 흐르는 액체에 의해서 회전할 때 표시기축도 대응 회전하도록 함으로써 표시기의 기계적 이동을 회전자축에 대한 자성 연결에 의해 얻는다.

전술한 종래 유량계들, 특히 자석을 사용하여 유량을 측정하는 유량계는 자력을 이용하기 때문에, 회전축, 즉 임펠러축과 표시기축에 로드가 걸려 회전 저항이 발생한다.

또한, 임펠러축과 표시기축의 회전도가 일치하지 않기 때문에, 실제 임펠러의 회전수와 표시기축의 회전수 사이에 오차가 발생하는 문제점이 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 임펠러의 회전량을 정확하게 측정할 수 있는 유량계를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 실제 유체 유량과 임펠러의 회전량 사이에 오차가 발생할 때 그 오차를 보정할 수 있는 유량계를 제공하는 것이다.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 유량계의 평면도이다.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 전자식 유량계의 종단면도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 상부 하우징

20 : 하부 하우징

102 : 리이드 스위치

106 : 인쇄 회로 기판

104 : 임펠러

208 : 영구 자석

상기 및 기타 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일태양에 따르면, 유량을 축의 회전으로 계측하는 전자식 유량계에 있어서, 저면에 부착된 리이드 스위치와, 상기 리이드 스위치의 한 단부에 부착된 자석과, 상부면에 부착된 인쇄 회로 기판을 구비하는 상부 하우징과; 유입구와 배출구를 가지며, 상기 유입구와 배출구 사이에 임펠러가 회전 가능하게 배치되어 있는 하부 하우징을 포함하며, 상기 임펠러는 상부면으로부터 돌출하는 원통형 돌기부를 구비하며, 상기 원통형 돌기부의 내측에는 N과 S극을 갖는 원통형 자석이 배치되어 있다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 양호한 실시예에 따른 전자식 유량계를 보다 구체적으로 설명하기로 한다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 유량계는 상부 하우징(10)과 하부 하우징(20)으로 구성되어 있다.

상부 하우징(10)은 저면에 부착된 리이드 스위치(102)와, 상기 리이드 스위치의 한 단부에 부착된 자석(104)과, 상부면에 부착된 인쇄 회로 기판(106)을 구비한다. 리이드 스위치(102)는 진공관 내부에 스위칭 소자를 구비하는 구조로서, 당업계에 널리 공지되어 있기 때문에 그 구성 및 작동에 대한 세부적인 설명은 생략하기 한다.

상부 하우징(10)의 상단부에 부착된 인쇄 회로 기판(106)은 본 발명과 관련된 전자 부품들을 구비한다. 특히, 인쇄 회로 기판은 리이드 스위치와 전기적으로 접속되어 있다. 또한, 상기 인쇄 회로 기판은 그 상면에 LCD(108)를 구비하며, 이 LCD(108)에는 누적유량, 순간유량 등이 표시된다.

하부 하우징(20)은 유입구와 배출구를 가지며, 상기 유입구와 배출구 사이에 임펠러(204)가 회전 가능하게 배치되어 있다. 임펠러(204)는 하부 하우징(20)의 바닥부에 억지 끼움식으로 고정된 샤프트(206)에 장착되며, 상부면으로부터 돌출하는 원통형 돌기부를 구비한다. 상기 원통형 돌기부 중앙에는 핀(212)이 삽입되어있으며, 상기 핀(212) 둘레에는 N과 S극을 갖는 원통형 자석(208)이 배치되어 있다.

상기 리이드 스위치(102)는 임펠러의 핀(212) 인접 상방에 배치되나. 보다 구체적으로 설명하면, 리이드 스위치(102)의 위치는 그 내부의 스위칭 소자가 자석(208)에 의해서 발생되는 자계의 영향권 내부에 있도록 선정된다.

이에 의하면, 임펠러(204)가 회전하면, 임펠러(204)의 중심부에 제공된 자석(208)도 회전하게 된다. 리이드 스위치(102)의 한 단부에 부착된 자석(104)이 S 극성을 갖는 것으로 가정하면, 임펠러(204)에 제공된 자석(208)의 N 극성이 리이드 스위치(102) 하방에 위치하면, 임펠러의 자석(208)과 리이드 스위치(102)의 자석(104)에 의하여 발생되는 인력에 의하여 스위칭 소자는 상호 접촉하게 된다. 그리고, 임펠러(204) 자석(208)의 N 극성이 리이드 스위치(102)로부터 멀어지면, 임펠러(204) 자석(208)의 S 극성이 리이드 스위치(102)와 근접하게 된다. 이에 의하면, 임펠러의 자석(208)과 리이드 스위치(102)의 자석(104)에 의하여 발생되는 반발력에 의하여 스위칭 소자는 떨어지게 된다.

이러한 리이드 스위치의 접촉과 떨어짐은 임펠러의 일회전시에 각각 한번씩 발생한다. 즉, 리이드 스위치가 한번 접촉하면, 임펠러가 일회전한 것을 볼 수 있다. 그러므로, 유체를 하부 하우징의 유입구로부터 배출구까지 통과시키면서, 임펠러의 회전수와 유체의 체적을 측정하면, 임펠러의 일회전당 통과하는 유체의 유량을 계산할 수 있다.

전술한 구조에 의하면, 임펠러의 회전수를 측정하기 위하여 리이드 스위치를 사용하며, 이 리이드 스위치는 자력에 의하여 작동되기 때문에 별도의 전원을 필요로 하지 않는다. 그러므로, 본 발명의 인쇄 회로 기판은 극히 소량의 전력만을 사용하므로 하나의 배터리만으로도 수년 동안 작동될 수 있다.

또한, 리이드 스위치를 사용하기 때문에, 임펠러의 회전수를 매우 정확하게 계측할 수 있다.

Claims (1)

1. 유량을 축의 회전으로 계측하는 전자식 유량계에 있어서,

   저면에 부착된 리이드 스위치와, 상기 리이드 스위치의 한 단부에 부착된 자석과, 상부면에 부착된 인쇄 회로 기판을 구비하는 상부 하우징과;

   유입구와 배출구를 가지며, 상기 유입구와 배출구 사이에 임펠러가 회전 가능하게 배치되어 있는 하부 하우징을 포함하며,

   상기 임펠러는 상부면으로부터 돌출하는 원통형 돌기부를 구비하며, 상기 원통형 돌기부의 내측에는 N과 S극을 갖는 원통형 자석이 배치되어 있는 것을 특징으로 하는 전자식 유량계.