KR20030050893A - 염도 감지장치 - Google Patents

Abstract

염도 감지장치에 관하여 개시된다.

본 발명에 따른 염도 감도장치는 하우징과, 상기 하우징 내에 장착되어 서로 일정한 간격을 유지하며, 해수와 접하여 서로 통전되는 다수의 접점핀과, 상기 접점핀에 연결된 케이블과, 상기 접점핀의 고정을 위해 삽입되는 압착링과, 상기 압착링 상에 부착되어 상기 접점핀을 지지하는 지지블럭과, 상기 하우징 내부에 충진되어 접점핀 및 지지블럭의 고정상태를 견고하게 유지하는 몰딩재로 구성된 센서와, 상기 하우징에 장착된 장착너트와, 상기 다수의 미세공이 형성된 구조로서 하우징의 선단에 부착되어 상기 접점핀 측으로의 이물질 유입을 막는 캡; 상기 센서를 통해 감지된 전류변화를 이용하여 염도를 판별하는 염도판별부를 포함하여 이루어진다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따른 염도 감지장치에 의하면 센서 내부에 발생하는 압력에 영향을 받지 않으며, 센서의 성능에 영향이 없는 오링을 제거함으로써 제조비를 감소시킬 수 있으며, 접점의 노출면적의 변화가 적으므로, 저항값을 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Description

염도 감지장치{Salinity sensing equipment}

본 발명은 염도 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 일정량의 전해질이 용해되어 있는 전해액에서 저항값의 감소로 인해 작동하는 염도 감지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 해수의 염도를 측정하기 위한 염도센서는 측정된 염도를 수치화 하여 나타내기 때문에, 이 같은 염도 측정결과를 활용하기 위해서는 염도센서와 연계하여 사용되는 기기의 작동여부를 사용자가 결정하여야 했다.

즉, 일정 염도이상의 해수에서만 작동되어야 하는 기기의 경우, 미리 염도센서를 통해 기기가 적용되는 해수의 염도를 측정한 다음, 염도가 기기의 작동 가능수준에 도달하는 지를 사용자가 판단하여 기기를 작동시켰다.

그러므로 이러한 종래기술에 의하면 사용자의 판단착오나, 측정 잘못 등의 이유로 측정대상 해수의 염도가 작동 가능수준에 도달하지 않은 상태에서 기기를 사용할 경우, 기기가 불필요한 작동을 행하거나 오작동되는 등의 문제가 발생하게되므로 해수의 염도가 기준치 이상인 경우에만 연계된 해수용 전자기기 등의 작동이 가능토록 하는 염도 감지장치가 개발되었다.

도 1은 종래의 염도 감지장치의 센서구조를 나타내는 단면도이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 센서(2)는 하우징(10)과, 상기 하우징(10) 내에 장착되어 서로 일정한 간격을 유지하는 다수개의 접점핀(12)과, 상기 접점핀(12)에 연결된 케이블(14)과, 상기 하우징(10) 내에서 접점핀(12)을 견고하게 지지하는 지지블록(16)과, 하우징(10)의 선단에 부착된 캡(18)과, 하우징에 장착된 장착너트(20)와, 상기 하우징(10) 내부에 충진되어 접점핀(12) 및 지지블록(16)의 고정상태를 견고하게 유지하는 몰딩재(22)로 이루어진다.

상기 지지블록(16)에는 하우징(10)과의 사이에서 견고한 수밀상태를 이루는 오링(O-ring) 등의 패킹부재(17)가 끼움장착되며, 접점핀(12)에도 지지블록(16)의 내면과의 사이에서 수밀상태를 강화하는 오링 등의 패킹부재(13)가 장착된다.

그러나, 상기와 같은 구조의 염도 감지장치의 패킹부재(13,17)는 조립상의 불편함을 줄 뿐, 염도 감지장치의 성능에 영향을 미치지 않는 불필요한 부품으로써 제작단가만 상승하게할 뿐이다.

또한, 종래의 염도 감지장치는 도면에 나타나듯이, 상기 지지블록(16)상에 압착링(23)을 장착한 다음 압착너트(25)로 고정시키기 때문에, 상기 압착링(23)의 변형에 따라 각 접점의 노출부위의 면적에 차이가 발생하여, 염도측정에 오차가 발생한다.

또한, 상기와 같은 구조의 염도 감지장치는 내부에 압력이 발생하는 경우,접점핀이 밀려나와 접점핀의 노출면적이 변동됨으로써 염도가 부정확하게 측정되는 문제점이 있다.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 측정대상 해수의 염도가 기준치 이상인 경우에만 연계된 해수용 전자기기 등의 작동이 가능토록 하며, 내부에 압력이 발생하더라도 접점핀이 밀려나오지 않는 안정된 구조를 제공함으로써 상기 해수용 전자기기의 작동에 안정성을 향상시키는 염도 감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.

도 1은 종래의 염도 감지장치의 센서구조를 나타내는 단면도이다.

도 2는 본 발명의 실시예에 따른 염도 감지장치의 센서구조를 나타낸 단면도이다.

도 3은 본 발명의 실시예에 따른 염도 감지장치의 센서구조를 나타낸 도 1의 좌측면도이다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 염도 감지장치의 센서구조를 나타낸 도 1의 Ⅲ-Ⅲ선 단면도이다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 염도 감지장치 센서의 고정식 장착구조를 나타낸 상태도이다.

도 6은 본 발명의 실시예에 따른 염도 감지장치 센서의 분리식 장착구조를 나타낸 상태도이다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 염도 감지장치의 염도판별부 구성을 나타낸 회로도이다.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

200: 센서 201: 하우징

203: 접점핀205 : 케이블

207 : 지지블럭209 : 보호캡

211 : 장착너트213 : 몰딩재

217 : 압착링219 : 압착너트

320 : 미세공600 : 염도판별부

400 : 케이스

상기 목적을 달성하기 위하여 제공되는 염도 감지장치는 하우징과, 상기 하우징 내에 장착되어 서로 일정한 간격을 유지하며, 해수와 접하여 서로 통전되는 다수의 접점핀과, 상기 접점핀에 연결된 케이블과, 상기 접점핀의 고정을 위해 삽입되는 압착링과, 상기 압착링 상에 부착되어 상기 접점핀을 지지하는 지지블럭과, 상기 하우징 내부에 충진되어 접점핀 및 지지블럭의 고정상태를 견고하게 유지하는 몰딩재로 구성된 센서와, 상기 하우징에 장착된 장착너트와, 상기 다수의 미세공이 형성된 구조로서 하우징의 선단에 부착되어 상기 접점핀 측으로의 이물질 유입을 막는 캡; 상기 센서를 통해 감지된 전류변화를 이용하여 염도를 판별하는 염도판별부를 포함하여 이루어진다.

이하, 첨부된 도 2 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 염도 감지장치에 관하여 상세히 설명하고자 한다.

본 발명의 실시예에 따른 염도 감지장치는 해수와 접하는 센서와, 상기 센서로부터 전달된 전류를 통해 해수의 염도를 판단하는 염도판별부로 이루어진다.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 센서(200)는 하우징(201)과, 상기 하우징(201) 내에 장착되어 서로 일정한 간격을 유지하는 다수 개의 접점핀(203)과, 상기 접점핀(203)에 연결된 케이블(205)과, 상기 접점핀(203)의 고정을 위한 압착링(217)과, 상기 하우징(201) 내에서 접점핀(203)을 견고하게 지지하며, 압착너트(219)에 의해 고정되는 지지블록(207)과, 하우징(201)의 선단에 부착된 보호캡(209)과, 하우징에 장착된 장착너트(211)와, 상기 하우징(201) 내부에 충진되어 접점핀(203) 및 지지블록(207)의 고정상태를 견고하게 유지하는 몰딩재(213)로 이루어진다.

이때, 상기 접점핀(203)은 지지블럭(207)에 의해 지지되며, 몰딩재(213)에 의해 고정되는 접점핀(203) 측에 압착링(217)을 끼운 다음, 접점블럭(207)을 삽입하여 접점핀(203)을 고정시킨다.

상기와 같이 몰딩재(213)에 의해 고정되는 접점핀(203)에 압착링(217)을 삽입한 다음 지지블럭(207)으로 고정시킴으로써, 센서(200) 내부에 발생되는 압력으로 인해 접점핀(203)이 보호캡(209) 방향으로 밀려나오는 것을 방지한다.

한편, 종래의 센서는 지지블럭을 통해 접점핀을 고정시킨 다음, 압착링을 끼우고 압착너트로 고정시키는 구조이므로, 압착링과 접점핀과의 공간이 해수에 노출될 수 있으므로 염도 측정이 정확하지 않았다.

또한, 종래의 센서에서는 지지블럭(207)과 하우징(201) 사이, 접점핀(203)과지지블럭(207) 사이에 오링(O-ring) 등의 패킹부재를 장착하였으나, 실험결과 센서(200)의 성능에 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀졌다.

그러나, 본 발명에서는 상기 접점핀(203)에 압착링(217)이 끼워진 다음, 지지블럭(207)에 의해 상기 접점핀(203)이 고정되는 구조이므로, 압착링(217)의 변형에 따른 접점핀(203)의 해수에 대한 노출면적의 변화가 없으므로 보다 정확한 염도 측정이 가능하다.

또한, 상기 패킹부재도 실험결과, 센서(200)의 성능에 아무런 영향을 미치지 않는 것으로 밝혀져, 본 발명에서는 조립의 단순화를 위해 상기 패킹부재를 삽입하지 않도록 한다.

한편, 상기 접점핀(203)은 도 3에 도시된 바와 같이, 서로간의 거리 차이에 의한 통전량의 변화가 없도록 서로 일정한 간격을 두고 배치되며, 보호캡(209)은 접점핀(203) 측으로 해수 외의 이물질이 유입되는 것을 막을 수 있도록 다수 개의 미세공(320)이 형성된 구조로 이루어진다.

상기 하우징(201)은 외주면에 소정두께의 걸림턱부(300)가 형성된 구조로 이루어지며, 장착너트(211)는 상기 걸림턱부(300)와 소정의 간격을 두고 하우징(201)의 외주면에 끼움장착된다.

또한, 상기 센서(200)는 각 접점핀(330) 간의 간격이나 접점핀(330)의 개수 및 형태를 조절하여 염도 감지에 따른 감도를 가변설정할 수 있는 구조로 이루어진다.

이러한 센서(200)의 결합구조를 살펴보면, 상기 케이블(205)의 일측에는 접점핀(203)이 연결되고, 타측에는 커넥터에 연결되어, 상기 접점핀에서 측정한 염도를 커넥터를 통해 염도판별부(600)에 제공한다.

이와 같은 센서(200)의 장착구조는 대개 고정식과 분리식으로 구분되는데, 상기 고정식은 센서(200)의 하우징(201)이 염도측정을 필요로 하는 해수용 전자기기의 케이스에 끼움장착되는 방식으로서, 도 4에 나타난 것과 같이 하우징(201)의 앞부분이 걸림턱부(301)를 기준으로 케이스(400)의 외부로 드러나도록 케이스(400)에 끼워진 상태에서 장착너트(211)가 케이스(400)의 내부에서 케이스(400)의 일단을 사이에 두고 하우징(201)에 결속되는 방식으로 이루어진다.

이러한 고정식 장착구조에 의하면 걸림턱부(301)와 장착너트(211)의 압박력에 의해 센서(200)의 장착상태가 견고하게 유지된다.

분리식은 도 5에 도시된 바와 같이, 센서(200)가 케이스(400)에 고정되지 않고 케이스(400)로부터 인출된 케이블(205)에 의해 해수용 전자기기와 연결되는 것으로서, 이러한 분리식에 의하면 센서(200)만을 해수에 접하도록 하기 때문에 해수에 의한 상기 해수용 전자기기의 파손이 방지되며, 본 염도 감지장치의 활용영역이 확대된다.

그리고, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 염도판별부(600)는 상기 센서(200)에서 입력된 전류의 전압을 기준치와 비교하여 염도의 기준치 초과여부를 판단하는 비교기(A1)와, 상기 비교기(A1)의 기준전압을 설정하기 위한 전압설정부(R3, R4)와, 센서(200)에서 전해지는 전압변화를 비교기(A1)로 입력하기 위한 감지전압 입력부(R1, R2, D1)와, 상기 비교기(A1)의 출력에 의해 온/오프되는 스위칭소자(SCR)로 구성된다. 그리고, 상기 스위칭 소자에는, 인가되는 트리거 전압을 조절하여 스위칭 소자의 작동 안정성을 유지하기 위한 트리거 저항(R5, R6)이 연결된다.

이와 같은 염도판별부(600)는 해수용 전자기기의 케이스(400) 내부에 일종의 회로기판과 같은 구조물 형태로서 구비되거나, 해수용 전자기기 회로부의 일부로 구성될 수 있다.

상술한 바와 같이 구성된 염도 감지장치의 작동은 다음과 같다.

먼저, 센서(200)가 해수에 담겨짐으로써 캡(209)의 미세공(300)을 통해 유입된 해수에 접점핀(203)이 접하게 되고, 각 접점핀(203)이 활성화되어 서로 통전되는데, 이러한 통전 상태에서의 전압을 비교기(A1)에서 측정하여 전압이 기준치를 초과할 경우에만 스위칭 소자(SCR)가 온(on)됨으로써 상기 해수용 전자기기가 작동하게 된다.

즉, 해수의 염도가 낮아 전압이 기준치에 미달할 경우에는 해수용 전자기기가 작동되지 않음으로써 불필요한 작동이나, 오작동을 방지하게 된다.

본 실시예에 따른 염도 감지장치에 의하면 센서(200)의 구조상 접점핀(203)의 간격이나 개수를 달리하여 해수 여부판단의 기준이 되는 측정전압을 조절할 수 있기 때문에, 해수용 전자기기를 염도가 다른 여러지역에서 사용할 수 있다.

그리고, 본 발명의 실시예에 따른 염도 감지장치에 의하면 비교기 전압설정부(R3, R4)를 통해 기준치를 변경함으로써 간단한 염도 측정이 가능하게 된다. 즉, 전압설정부(R3, R4)를 측정코자 하는 염도 기준으로 설정한 다음, 본 염도 감지장치를 작동시켜 연계된 해수용 전자기기가 작동되면 측정대상 해수의 염도가 기준치 이상임을 알 수 있으며, 전자기기가 작동되지 않으면 해수의 염도가 기준치 미만인 것으로 판단하게 된다.

이와 같은 염도 측정 기능을 사용하면 해수의 염도 측정 뿐만 아니라, 적절한 염도를 필요로 하는 각종 작업의 효율을 높일 수 있게 된다.

예를 들면, 김치 공장에서의 김치생산 공정 중 배추절임에 필요한 소금물을 만드는 과정에서 본 염도 감지장치의 염도 기준치를 배추절임에 가장 적당한 수준으로 설정한 다음, 염도 기준치에 해당하는 만큼만 물에 소금을 넣으면 가장 적당한 염장수를 만들 수 있게 된다.

한편, 본 실시예에 따른 염도 감지장치를 해수용 전자기기와 별도로 구성하여 사용할 경우에는 염도가 기준치에 도달하였을 경우에 이를 사용자가 알 수 있도록 하는 램프나 부저 등의 경보수단을 구비하여, 상기 경보수단과 본 염도 감지장치가 연계 작동되도록 함이 바람직하다.

본 발명은 도면에 도시된 일실시예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 염도 감지장치에 따르면, 센서내부에 발생하는 압력에 영향을 받지 않으며, 센서의 성능에 영향이 없는 오링을 제거함으로써 제조비를 감소시킬 수 있으며, 접점의 노출면적의 변화가 적으므로, 저항값을 보다 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (1)

1. 하우징과, 상기 하우징 내에 장착되어 서로 일정한 간격을 유지하며, 해수와 접하여 서로 통전되는 다수의 접점핀과, 상기 접점핀에 연결된 케이블과, 상기 접점핀의 고정을 위해 삽입되는 압착링과, 상기 압착링 상에 부착되어 상기 접점핀을 지지하는 지지블럭과, 상기 하우징 내부에 충진되어 접점핀 및 지지블럭의 고정상태를 견고하게 유지하는 몰딩재로 구성된 센서와, 상기 하우징에 장착된 장착너트와, 상기 다수의 미세공이 형성된 구조로서 하우징의 선단에 부착되어 상기 접점핀 측으로의 이물질 유입을 막는 캡; 상기 센서를 통해 감지된 전류변화를 이용하여 염도를 판별하는 염도판별부를 포함하여 이루어지는 염도 감지장치.