KR20030091881A - Fluid Detector Sensor Unit and Fluid Detector Sensor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은, 유체 등의 수위감지장치에 관한 것으로서, 제작이 용이하고 감지할 수위의 변동에 적절히 대응하여 설치가 가능한 수위감지장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a water level sensing device such as a fluid, and more particularly, to a level sensing device which is easy to manufacture and can be installed in response to a change in the level of water to be detected.
통상적으로 수위감지장치는 설치장소와 그 사용 목적에 따라 다양한 메커니즘을 가지도록 구성되고 있다.Typically, the level sensor is configured to have a variety of mechanisms depending on the installation location and its purpose of use.
일반적인 실생활에 쓰이는 세탁기 또는 보일러의 물탱크를 비롯해서 주유소의 지하 기름 탱크, 대형 유조선 탱크, 그리고 독극물 저장소, 기타 탱크에 저장된 액상 물질의 수위측정을 하기 위해서 많은 방법과 장치들이 제안되고 있다.Many methods and devices have been proposed to measure the level of liquids stored in underground oil tanks, large tanker tanks, poison tanks, and other tanks in petrol stations, including water tanks for washing machines or boilers in general real life.
그 일예로서, 저장탱크에 저장된 액상물질의 상부 표면에 압력변환기를 설치하여 내용물의 부피 증감에 따른 압력변화를 측정하여 수위의 변화량을 검출하는 압력 검출방식이 사용되나, 이는 탱크 내부 온도변화 및 압력변화에 영향을 받아 오차가 많이 발생하는 문제가 있으며, 또한 저장된 액상물질의 상부 표면에 부표에 부표를 띄우고 이 부표와 탱크 외부의 균형추를 연결하여 상기 균형추의 변화를 전기적 신호로 변화시켜 검출하는 부표방식이 이용되고 있고, 이러한 부표방식은 부표와 균형추의 연결함에 있어 설치상의 곤란성과 정밀도가 결여되는 문제점이 있었다.As an example, a pressure transducer is installed on the upper surface of the liquid material stored in the storage tank to measure the pressure change according to the increase or decrease of the volume of the contents to detect a change in the water level. There is a problem that a lot of error occurs due to the change, and also buoy on the buoy on the upper surface of the stored liquid material, and this buoy is connected to the counterweight outside the tank to change the counterweight change into an electrical signal to detect the buoy. The method is used, and this buoy method has a problem in that it is difficult to install and lack precision in connecting the buoy and the balance weight.
또한, 저장탱크에 저장된 액상 물질의 상부 표면에 부표를 띄우고 부표의 위치변화를 레이저로 측정하여 수위의 변화량을 검출하는 레이저 방식, 부표에서 발신된 광신호를 검출하는 광전기식등과 같은 방법도 있으나, 이와 같은 방법은 효율은 양호하나 제품의 가격이 매우 높고 구성에 있어 유류탱크와 같은 방폭지역의 설치에 매우 어려운 문제점이 있었다.In addition, there is a method such as a laser method to detect the amount of change in the water level by placing a buoy on the upper surface of the liquid material stored in the storage tank and measuring the position change of the buoy with a laser, and a photoelectric method for detecting the optical signal transmitted from the buoy. However, this method has good efficiency, but the price of the product is very high and there is a problem in the construction of explosion-proof areas such as oil tanks in the construction.
또한 , 마그네트가 내장된 플로터 볼을 탱크의 내부에 유체의 수위에 따라 승강하도록 배치하고, 상기 마그네트의 위치를 감지하는 방법과 감지하고자 하는 수위에 전극을 배치하고 수위가 상승하여 전극이 침수되면 두 전극이 유체를 매개로 전기적으로 연결되도록 함으로써 수위를 감지하는 방법이 있으나, 이와 같은 방법은 수위감지를 위해서 탱크에 설치시 그 탱크의 형상에 따라 설치의 곤란성이 높으며 탱크 내부의 수용된 유체의 종류에 따라 부유물과 같은 성분이 각 장치의 센서의 정확한 측정을 방해하는 문제점이 있었다.In addition, arranging the floater ball with a built-in magnet so as to elevate in accordance with the level of the fluid inside the tank, and how to detect the position of the magnet and the electrode placed in the water level to be detected and the water level rises when the electrode is flooded There is a method of sensing the water level by allowing the electrode to be electrically connected through the fluid, but such a method is difficult to install depending on the shape of the tank when installed in the tank for detecting the water level, depending on the type of fluid contained in the tank Accordingly, there is a problem that components such as suspended solids interfere with accurate measurement of the sensor of each device.
본 발명은 이와 같은 수위감지장치의 문제점을 해결하기 위하여, 수위감지의 정밀도가 뛰어나며 구성의 단순함으로 인해서 탱크의 형상에 관계없이 설치가 용이한 수위감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.The present invention has been made in order to solve the problems of the water level detection device, to provide a level detection device that is easy to install regardless of the shape of the tank due to the excellent precision of the water level detection and the simple configuration.
본 발명의 다른 목적은 정전기 발생을 현저히 줄임으로써 유류탱크와 같은 방폭지역에서도 사용가능한 수위감지장치를 제공함에 그 목적이 있다.Another object of the present invention is to provide a water level sensing device that can be used in explosion-proof areas such as oil tanks by significantly reducing the generation of static electricity.
도 1은 본 발명에 따른 수위감지장치 센서의 구성을 보여주는 절개도1 is a cutaway view showing the configuration of a water level sensor according to the present invention
도 2는 본 발명에 따른 수위감지장치의 구성도2 is a block diagram of a water level detection device according to the present invention
도 3은 본 발명에 따른 실시예로서 수위감지장치 센서의 측면도3 is a side view of the water level sensor as an embodiment according to the present invention
도 4는 본 발명에 따른 실시예의 분해도4 is an exploded view of an embodiment according to the present invention;
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
100 : 수위감지용 센서 200 : 수위감지용 센서 유니트100: level sensor 200: level sensor unit
300 : 전선관 400 : 도선300: conduit 400: conductor
210 : 원통형 보호관 220 : 절연봉210: cylindrical protective tube 220: insulated rod
230 : 봉상도체 240 : 저항230: rod conductor 240: resistance
250 : 수위조절공250: water level regulator
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위해서, 저부는 개방되고 상부는 밀폐된 원통형 보호관과, 상기 보호관의 밀폐상부의 동축선상에 외부에서 연장 결합되며, 결합 부는 보호관 내부로 관통 연결된 전선관과, 상기 보호관의 내부 동축선상에 위치하며, 상기 보호관 저부로 연장 형성된 봉상도체와 상기 전선관의 결합부와 상기 보호관의 내부에서 관통 연장되며, 상기 봉상도체와 보호관을 연결시키는 원통형 절연봉과 상기 봉상도체와, 감지신호를 제어신호로 인식하여 처리하는 제어부를 일정저항을 가지면서 연결시키는 도선으로 구성되어 수위감지용 센서유니트를 제공한다.The present invention, in order to achieve the above object, the bottom portion is open and the upper portion is sealed cylindrical protection tube, the outer side is coupled to extend on the coaxial line of the upper portion of the sealing tube, the coupling portion is a conduit connected through the inside of the protective tube, A cylindrical insulated rod and the rod-shaped conductor positioned on an inner coaxial line of the protective tube and extending through the coupling portion of the conduit and the inner side of the protective tube and connecting the rod-shaped conductor and the protective tube; Consists of a conducting wire that connects the control unit that recognizes the sensing signal as a control signal and processes it with a certain resistance to provide a sensor unit for detecting the water level.
또한, 상기 보호관은 보호관 내측으로 인입되는 수위를 조절하는 수위조절공이 원통외벽에 형성되고, 상기 봉상도체는 상기 수위조절공까지 연장 형성되는 것을 특징으로 하는것이 바람직하다.In addition, the protective tube is preferably characterized in that the water level adjusting hole for adjusting the level of water drawn into the protective tube is formed in the outer wall, the rod-shaped conductor is extended to the water level adjusting hole.
또한, 상기 수위감지용 센서유니트는 2개가 동일 전선관을 가지면서 평행형성되며, 상기 도선은 직렬연결되어 상기 제어부로 연결되어, 수위가 상기 봉상도체에 도달될 때, 도선 양단의 저항변화에 의하여 수위가 감지 되는 것을 특징으로 한다.In addition, the two sensor units for detecting the water level are formed in parallel with the same conduit, and the wires are connected in series and connected to the control unit, and when the water level reaches the rod-shaped conductor, the water level is changed by the resistance change at both ends of the wire. Is detected.
본 발명에 다른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 살펴보면 다음과 같다.Another preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1 은 본 발명에 따른 수위감지장치 센서유니트의 구성을 보여주는 절개도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 수위감지장치 센서의 구성도를 도시한 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 실시예로서 측면도를 도시한 도면이며, 도 4는 실시예의 분해도를 도시한 도면이다.1 is a cutaway view showing the configuration of the water level sensor sensor unit according to the present invention, Figure 2 is a view showing the configuration of the water level sensor sensor according to the present invention, Figure 3 is an embodiment according to the present invention A side view is shown and FIG. 4 is an exploded view of the embodiment.
도 2에 도시된 것과 같이 수위감지용 센서(100)를 복수개로 연결하여 형성시킨 수위감지장치를 탱크내에 설치하면, 원통형 보호관(210)의 수위조절공(250)을 통해 유입되는 탱크내의 유체를 봉상도체(230)가 감지하여 전류의 변화를 가져온다. 변화된 전류는 전선관(300)내의 도선(400)을 통해 수위감지장치의 제어부로 보내게 되며, 이에 검출된 전류의 상태를 분석하여 현재 탱크속 유체물의 수위, 또는수위감지장치의 상태를 알게된다.As shown in FIG. 2, when the water level sensing device formed by connecting a plurality of water level sensing sensors 100 is installed in the tank, the fluid in the tank introduced through the water level adjusting hole 250 of the cylindrical protective tube 210 is installed. The rod-shaped conductor 230 detects a change in current. The changed current is sent to the controller of the water level sensing device through the conductive wire 400 in the conduit 300, and the current level of the fluid in the tank or the state of the water level sensing device is analyzed by analyzing the state of the detected current.
보다 상세히 설명하면, 도 1에 도시된 것과 같이 수위감지용 센서유니트(200)는 크게 탱크내 수위를 감지하기 위해 봉상도체(230)와 유체의 부유물이나 이물질로 인해 상기 봉상도체(230)가 오염되어 부정확한 측정을 방지하기 위한 원통형 보호관(210)으로 구성되며 상기 수위감지용 센서유니트(200) 2조가 하나의 수위감지용 센서(100)를 구성한다.In more detail, as shown in FIG. 1, the sensor unit 200 for level detection is largely contaminated by the rod conductor 230 and the floating conductor or foreign matter of the fluid to detect the water level in the tank. It is composed of a cylindrical protective tube 210 to prevent inaccurate measurement, and two sets of the sensor unit for detecting the water level 200 constitutes one level sensor 100.
상기 원통형 보호관(210)은 저부는 개방되고 상부는 밀폐된 형태로 이루어 짐으로서 유체의 수위가 높아져 수위감지용 센서유니트(200)가 유체속에 잠기게 되더라도 수위조절공(250)으로 인해서 상기 보호관(210)내의 유체는 일정위치인 수위조절공(250)이상으로 높아지지 않는다. 이에 따라서 부유물이나 기타 이물질로 인한 봉상도체(230) 및 절연봉(220)의 오염을 방지할 수 있다. 또한 유조선이나 기타 선박,항공기 등과 같은 기울림이 심한 상황에 있어서도 상기 원통형 보호관(210)으로 인해서 유체의 과다유입을 방지해 오측정되는 것을 방지할 수 있다.The cylindrical protective tube 210 is open at the bottom and the upper portion is formed in a closed form, so that the level of the fluid is increased, even if the sensor unit 200 for level detection is submerged in the fluid. The fluid in 210 does not rise above the level control hole 250 at a predetermined position. Accordingly, it is possible to prevent contamination of the rod-shaped conductor 230 and the insulating rod 220 due to float or other foreign matter. In addition, even in a severe tilting situation such as an oil tanker or other ships, aircraft, and the like due to the cylindrical protective tube 210 can prevent the excessive flow of fluid to prevent the measurement.
어러한 구성에 의하여, 유체위 수위가 상승하여 봉상도체(230)에 접하면, 수위감지장치 센서(100)내의 도선(400)에 흐르는 전류에 변화가 발생하며, 이를 제어부에서 검출하여 수위와 상태 표시를 하게 된다.By such a configuration, when the fluid level rises and contacts the rod-shaped conductor 230, a change occurs in a current flowing through the conductive line 400 in the level sensor 100, and the controller detects this and detects the level and state. Will be marked.
수위감시용장치에서의 감지 상태는 수위감지의 두가지와 수위감지장치의 단락과 쇼트 이렇게 4가지를 표시 할 수 있으며, 수위를 측정하고자 하는 높이나 위치별로 수위감사용 센서(100)를 자유롭게 구성함으로써 각각의 수위별로 상태 표시가 가능하다.The detection status in the water level monitoring device can be displayed in two ways, two of the water level detection and the short and the short of the water level detection device. Each of the water level monitoring sensor 100 can be freely configured by the height or the position to measure the water level. Status can be displayed by level.
상기 4가지의 표시는 첫째, 유체가 감지 되지 않았을때, 둘째, 유체가 감지 되었을때, 셋째, 수위감지장치의 도선(400)이 끓어져 단락이 되었을때, 넷째, 수위감지장치의 도선(400)및 봉상도체(230)또는 기타도체인 부분과 다른 전도성 물질과 접촉하여 쇼트가 일어난 경우 를 표시할 수 있다.The four indications are first, when the fluid is not detected, second, when the fluid is detected, third, when the conductor 400 of the water level sensor is boiled short-circuited, fourth, the conductor 400 of the water level sensor And the case where the short occurs in contact with the rod-like conductor 230 or other conductive portions and other conductive materials.
도 1에서 수위감지장치의 도선(400)에 흐르는 전류를 I, 전압을 V 라 하고, 각각의 수위감지용 센서유니트(200)내의 저항을 R1, R2 라고 하면, 상기 4가지 상태는 다음과 같이 표시할 수 있다.In FIG. 1, when the current flowing through the conductive line 400 of the water level sensing device is I and the voltage is V, and the resistances in the respective water level sensing sensor units 200 are R1 and R2, the four states are as follows. I can display it.
수위감지장치 전체 저항 : Rt ;Overall resistance of the level sensor: Rt;
유체의 저항 : Rw ;Resistance of the fluid: Rw;
라고 하면, 다음과 같다.If we say,
첫째, 유체가 감지 되지 않았을때의 도선(400)에 흐르는 전류I는 ;First, the current I flowing in the conductive line 400 when no fluid is detected is;
수위가 낮아 상기 봉상도체(230)에 도달하지 않은 경우 장치에 흐르는 전류 I는이며과 같다.When the water level is low and does not reach the rod conductor 230, the current I flowing in the device is And Same as
둘째, 유체가 감지 되어 않았을때의 도선(400)에 흐르는 전류I는 ;Second, the current I flowing in the conductive wire 400 when no fluid is detected is;
수위가 높아져 상기 봉상도체(230)에 도달한 경우 장치에 흐르는 전류 I는이며과 같다.When the water level rises and reaches the rod conductor 230, the current I flowing in the device is And Same as
Rw는 유체의 저항이며, 따라서 탱크내 유체의 종류에 따라 일정하게 변화된전류 I를 감지하여 수위감지를 인식한다.Rw is the resistance of the fluid, so it senses the level detection by sensing the current I that is constantly changing according to the type of fluid in the tank.
셋째, 수위감지장치의 도선(400)이 끓어져 단락이 되었을때의 전류I는 ;Third, the current I when the wire 400 of the water level sensor is shorted by boiling;
장치에 흐르는 전류 I는이며 장치 전체저항은 Rt≒∞ 가 되므로 전류I 는 I≒∞ 가 된다.The current I flowing in the device Since the total resistance of the device becomes Rt ≒ ∞, the current I becomes I ≒ ∞.
넷째, 수위감지장치 센서(100)의 도선(400)및 봉상도체(230) 또는 기타도체인 부분과 다른 전도성 물질과 접촉하여 쇼트가 일어난 경우의 전류I는;Fourth, the current I when a short occurs in contact with the conductive wire 400 and the rod-shaped conductor 230 or other conductive portion of the water level sensor 100 and other conductive materials;
장치에 흐르는 전류 I는이며 장치 전체저항은 Rt≒0 가 되므로 전류I 는 I≒0 가 된다.The current I flowing in the device Since the total resistance of the device becomes Rt ≒ 0, the current I becomes I ≒ 0.
상기 위 4가지의 전류이 변화가 도선(400)을 따라 수위감지 장치 제어부가 감지를 하고 각각에 맞는 신호를 보내주어 인식하게 된다.The above four current changes are detected by the water level sensing device control unit along the wire 400 and send a signal corresponding to each of them.
또한, 본 발명의 수위감지용 센서(100)의 재질은 원통형 보호관(210)내의 원통형 절연봉(220)을 제외하고는 탱크내 유체와 접촉되는 부분은 모두 도체로 이루어져 있어 정전기가 발생 되지 않으므로 유조선 유류탱크나 주유소의 기름탱크 등과 같은 방폭지역에서도 사용 가능하도록 구성됨이 바람직 하다.In addition, the material of the water level sensor 100 of the present invention, except for the cylindrical insulating rod 220 in the cylindrical protective tube 210, all the parts in contact with the fluid in the tank is made of a conductor so that no static electricity is generated It is desirable to be configured to be used in explosion-proof areas, such as oil tanks or oil tanks of gas stations.
상기에서는 본 발명에 따른 바람직한 실시예에 한정하여 상술하였으나 이는 단지 예시일 뿐 본 발명은 다양하게 변경 또는 수정이 가능한 바, 이러한 변경 또는 수정은 본 발명의 기술적 사상의 범주를 벗어나지 않는 한 본 발명의 권리범위에 속함은 자명하다 할 것이다.In the above, the present invention is limited to the preferred embodiments of the present invention. However, the present invention is merely illustrative and various changes or modifications are possible. Such changes or modifications may be made without departing from the scope of the technical spirit of the present invention. Belonging to the scope of rights is self-evident
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 전기저항을 이용한 수위감지장치 센서유니트는 원통형 보호관에 의해 유체속의 부유물이나 이물질에 영향을 받지 않고 정확한 측정이 가능한 장점이 있다.As described above, the water level sensor device unit using the electrical resistance of the present invention has the advantage of being capable of accurate measurement without being affected by suspended matter or foreign matter in the fluid by the cylindrical protective tube.
또한, 수위감지장치 센서유니트는 구성이 용이하고 다양한 탱크 형상에도 적절히 대응하여 설치가 가능한 장점 있다.In addition, the water level sensor unit is easy to configure and can be installed in response to various tank shapes as appropriate.
또한, 상기 수위감지장치 센서유니트의 재질 특성상 정전기 발생이 없으므로 유류탱크와 같은 방폭지역에서도 사용이 가능한 장점이 있다.In addition, since there is no static electricity in the material characteristics of the water level sensor device unit has an advantage that can be used in explosion-proof areas such as oil tanks.
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E601 | Decision to refuse application | ||
| E601 | Decision to refuse application |