KR200377152Y1 - Liquid quantity sensing device - Google Patents

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KR200377152Y1
KR200377152Y1 KR20-2004-0034952U KR20040034952U KR200377152Y1 KR 200377152 Y1 KR200377152 Y1 KR 200377152Y1 KR 20040034952 U KR20040034952 U KR 20040034952U KR 200377152 Y1 KR200377152 Y1 KR 200377152Y1
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liquid
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KR20-2004-0034952U
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주이-양 로
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주이-양 로
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Abstract

본 고안은 콘테이너에 저장된 액량을 용이하고 정확하게 측정할 수 있는 액량 감지 장치를 개시하고 있다. 상기 액량 감지 장치는 측정 튜브에 배치된 부표와 연관된 적외선 또는 초음파 감지 요소, 및 측정된 결과를 게이지 상에 표시하기 위한 전기 회로를 사용한다. 감지 요소에 의해 검출된 부표의 위치에 관한 정보는 리턴 신호로서 전기 회로판에 입력되고, 분석 및 해독된 후 게이지에 의해 표시될 액량 값으로 변환된다. 상기 장치는 튜브의 길이를 조절하는 것만으로 다양한 크기의 콘테이너에 적용될 수 있다. 액위의 상한 및 하한이 설정될 수 있고, 액위가 어느 하나의 한계를 초과하면 경고 신호가 얻어질 수 있다. The present invention discloses a liquid level sensing device capable of easily and accurately measuring the amount of liquid stored in a container. The liquid level sensing device uses an infrared or ultrasonic sensing element associated with a buoy placed in a measuring tube, and an electrical circuit for displaying the measured result on the gauge. Information regarding the position of the buoy detected by the sensing element is input to the electrical circuit board as a return signal, analyzed and decoded and then converted into a liquid value to be displayed by the gauge. The device can be applied to containers of various sizes simply by adjusting the length of the tube. Upper and lower limits of the liquid level can be set, and a warning signal can be obtained if the liquid level exceeds either limit.

Description

액량 감지 장치{LIQUID QUANTITY SENSING DEVICE}LIQUID QUANTITY SENSING DEVICE}

본 고안은 액량(liquid quantity) 감지 장치에 관한 것으로, 특히 우수한 내구성, 고정밀도, 간단한 구조 및 낮은 제조 비용의 장점을 갖는 무접점 무마찰의 액량 감지 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a liquid quantity sensing device, and more particularly to a contactless frictionless liquid amount sensing device having the advantages of excellent durability, high precision, simple structure and low manufacturing cost.

도 1은 본 고안의 고안자에 의해 2001년 9월 18일자로 특허된 액량 감지 장치(미국 특허 제6,289,731호)의 개략 도시도이다. 이 액량 감지 장치는 내측 튜브(inner tube)(11), 코일(12), 외측 튜브(outer tube)(13), 자화된 부표(magnetized float)(14), 베이스(15), 및 캡(16)을 포함한다. 코일(12)은 내측 튜브(11) 주위를 감으며, 자화된 부표(14)는 내측 튜브(11)에 수용되며, 내측 튜브(11)는 외측 튜브(13)내에 삽입되어 있다. 캡(16)은 내측 튜브 상에 나사삽입되며, 베이스(15)는 내측 튜브(11)의 저부에 결합되어 있다. 상기 베이스에는 복수의 침투 미세구멍(pore)(151)이 제공됨으로써 액체가 내측 튜브(11)로 도입될 수 있다. 외측 튜브(13)의 상하 단부는 점착제로 밀봉되어, 내측 튜브(11)의 주위에 감긴 코일(12)을 보호한다. 이상의 구성에 의하면, 액량은 액위(液位; liquid level)의 변화에 대응하는 내측 튜브(11) 중의 부표(14)의 위치에 대한 코일(12) 인덕턴스의 변화에 의해 측정될 수 있으며, 인덕턴스의 변화 양은 전기 회로에 의해 대응하는 액량으로 변환되고, 이는 감지 장치의 외부에 접속된 계기(17)에 표시된다. 본 고안자는 이전 고안이 후술하는 결점을 갖는다는 것을 알아냈다:1 is a schematic illustration of a liquid level sensing device (US Pat. No. 6,289,731), issued September 18, 2001 by the inventor of the present invention. The liquid level sensing device includes an inner tube 11, a coil 12, an outer tube 13, a magnetized float 14, a base 15, and a cap 16. ). The coil 12 is wound around the inner tube 11, the magnetized buoy 14 is received in the inner tube 11, and the inner tube 11 is inserted in the outer tube 13. The cap 16 is screwed onto the inner tube and the base 15 is coupled to the bottom of the inner tube 11. The base may be provided with a plurality of penetrating micropores 151 such that liquid may be introduced into the inner tube 11. The upper and lower ends of the outer tube 13 are sealed with an adhesive to protect the coil 12 wound around the inner tube 11. According to the above structure, the liquid amount can be measured by the change of the coil 12 inductance with respect to the position of the buoy 14 in the inner tube 11 corresponding to the change of the liquid level, The amount of change is converted by the electrical circuit into a corresponding amount of liquid, which is displayed on the instrument 17 connected to the outside of the sensing device. The inventors have found that the previous designs have the following drawbacks:

1. 이 감지 장치는 너무 많은 필수 구성요소들로 이루어져 있어서 결과적으로 전체 구성이 복잡하고 생산비용이 높아진다. 1. This sensing device is made up of so many essential components that, as a result, the overall configuration is complicated and production costs are high.

2. 코일을 내측 튜브 주위에 감아붙이는 작업이 지루하며, 내측 튜브가 긴 경우에는 더 그렇다. 2. The coiling around the inner tube is boring, especially if the inner tube is long.

3. 정확한 측정 결과를 얻기 위해, 자화된 부표와 내측 튜브 사이의 간극을 정확하게 유지하기가 어렵다. 3. To obtain accurate measurement results, it is difficult to accurately maintain the gap between the magnetized buoy and the inner tube.

본 고안자의 이전 고안에서 발견될 수 있는 이러한 결점들에 대해서, 개선이 매우 요망된다. For these drawbacks that can be found in the inventor's previous designs, improvements are highly desired.

본 고안자는 이들 결점을 연구 개선하기 위해 한번 더 헌신적인 상당한 노력을 기울였으며, 전술한 결점들이 제거되도록 본 고안에서 개시되는 개선된 액량 감지 장치에 도달하였다. The inventor has made considerable dedication once more to study and improve these shortcomings, and has arrived at the improved liquid volume sensing device disclosed in the present invention so that the aforementioned shortcomings are eliminated.

본 고안의 주 목적은, 부표와 연관된 적외선 또는 초음파 감지 요소와 전기 회로판을 사용하여, 측정된 데이터를 전기 회로판으로부터 출력된 신호에 따라 게이지 상에 표시함으로써, 액체 콘테이너내의 액량을 정확히 측정할 수 있는 액량 감지 장치를 제공하는 것이다. The main purpose of the present invention is to accurately measure the amount of liquid in a liquid container by using an infrared or ultrasonic sensing element associated with a buoy and an electrical circuit board to display measured data on a gauge according to the signal output from the electrical circuit board. It is to provide a liquid level detection device.

본 고안의 다른 목적은, 그 측정 튜브의 길이를 조정함으로써, 임의 사이즈의 액체 콘테이너에 적용될 수 있는 액량 감지 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a liquid level sensing device that can be applied to a liquid container of any size by adjusting the length of the measuring tube.

본 고안의 또 다른 목적은, 저비용의 제조 및 조립이 용이하도록 너무 많은 구성 부품을 포함하지 않고 간단하게 구성되는 액량 측정 장치를 제공하는 것이다. Another object of the present invention is to provide a liquid amount measuring device which is simply configured without including too many component parts to facilitate low cost manufacturing and assembly.

상기 목적들을 달성하기 위해, 본 고안에 의해 제공되는 액량 감지 장치는, 튜브, 부표, 베이스, 뚜껑을 갖는 케이스, 및 전기 회로판으로 구성된다. 튜브는 튜브 내외의 액체 높이를 균형시키기 위해 그 상부에 다수의 기공(pore)을 갖는다. 부표는 튜브 내의 액체 표면상에 부유하고 있다. 베이스는 튜브의 바닥에 결합되며, 액체 진입구를 갖는다. 케이스는 튜브의 상부에 후크로 커버 고정되고, 그 바닥 플랜지 에지 주위에 제공되는 다수의 나사 볼트 및 태핑 구멍에 의해 액체 콘테이너에 나사고정된다. 전기 회로판과 그 아래에 설치된 감지 요소는 케이스의 내부 공간에 수납되며, 상기 감지 요소(적외선 또는 초음파)는 케이스의 저면의 중심에 개설된 센서 구멍으로부터 노출된다. 케이스 상에 뚜껑이 밀착 커버되어, 액량 감지 장치의 구성이 완료된다. 액체 콘테이너 내의 액량 측정시에, 센서 요소로부터의 적외선 또는 초음파 방사선에 반응하여 튜브내 액위의 정보가 부표에 의해 리턴 신호로서 공급된다. 리턴 신호는 특별히 설계된 전기 회로에 의해 수신, 분석 및 해독되고, 게이지에 표시될 액량 데이터로 변환된다. 반면에, 액위의 상한 및 하한은 튜브상에 표기될 수 있고, 액위가 상기 상, 하한의 어느 하나를 초과하면 빛, 부저 소리, 음성 형태의 경고 신호가 얻어질 수 있다. To achieve the above objects, the liquid level sensing device provided by the present invention is composed of a tube, a buoy, a base, a case having a lid, and an electric circuit board. The tube has a number of pores on its top to balance the liquid height in and out of the tube. The buoy is suspended on the liquid surface in the tube. The base is coupled to the bottom of the tube and has a liquid entry port. The case is covered with a hook on top of the tube and screwed into the liquid container by a number of threaded bolts and tapping holes provided around its bottom flange edge. The electrical circuit board and the sensing element installed below it are housed in the inner space of the case, and the sensing element (infrared or ultrasonic) is exposed from the sensor hole opened in the center of the bottom of the case. A lid is tightly covered on the case to complete the configuration of the liquid level detecting device. In measuring the amount of liquid in the liquid container, information of the liquid level in the tube is supplied by the buoy as a return signal in response to infrared or ultrasonic radiation from the sensor element. The return signal is received, analyzed and decoded by specially designed electrical circuits and converted into liquid data to be displayed on the gauge. On the other hand, the upper and lower limits of the liquid level may be indicated on the tube, and when the liquid level exceeds any one of the upper and lower limits, a warning signal in the form of light, buzzer sound, or voice may be obtained.

실시예Example

이제, 첨부도면을 참조한 바람직한 실시예에 대한 후술하는 상세한 설명으로부터 본 고안의 다양한 특징 및 장점들이 완전하게 이해 및 인식될 것이다. The various features and advantages of the present invention will now be fully understood and appreciated from the following detailed description of the preferred embodiments with reference to the accompanying drawings.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 고안에 따른 액량 감지 장치는 튜브(21), 부표(22), 베이스(23), 케이스(24), 전기 회로판(25), 및 뚜껑(26)을 포함한다. 2 and 3, the liquid level sensing device according to the present invention includes a tube 21, a buoy 22, a base 23, a case 24, an electric circuit board 25, and a lid 26. do.

상기 튜브(21)는 그 상부 에지를 따라서 하나 이상의 후크 수용부(hook eyes)(211)가 형성되어 있는 중공 튜브이며, 상기 후크 수용부(211)의 아래에는 튜브(21)의 내외의 액위를 균형잡기 위한 기공(212)이 후크 수용부와 동수로 개설되어 있다. 튜브(21)의 길이는 그 액량이 측정될 액체 콘테이너의 깊이에 매치되도록 조정될 수 있다. The tube 21 is a hollow tube having one or more hook eyes 211 formed along an upper edge thereof, and below the hook receiver 211, a liquid level inside and outside the tube 21 is formed. A pore 212 for balancing is established in equal numbers with the hook receptacle. The length of the tube 21 can be adjusted so that the liquid amount matches the depth of the liquid container to be measured.

부표(22)는 보통의 재료로 수직 방향으로 얇게 형성되고, 튜브(21) 내의 액체 표면상에 떠올라 있다. The buoy 22 is formed thin in the vertical direction of ordinary material and floats on the liquid surface in the tube 21.

외부 액체를 튜브(21)내로 도입하기 위한 액체 진입구(231)가 그 중앙에 구비된 베이스(23)가 튜브(21)의 저부에 결합된다. A base 23 provided at the center thereof with a liquid inlet 231 for introducing external liquid into the tube 21 is coupled to the bottom of the tube 21.

케이스(24)는 액체 콘테이너에 나사 결합되기 위해 그 저부의 플랜지 에지 주위에 복수의 나사 구멍(241)을 가지며, 그 오목한 수납 공동(242)에는 센서 구멍(243)이 개설되어 있다. 또한, 케이스(24)를 튜브(21)상에 후크결합시키기 위해, 튜브(21)의 후크 수용부(211)와 동수의 후크(244)가 케이스(24)의 저부 에지 주위에 형성된다. The case 24 has a plurality of screw holes 241 around the flange edge of the bottom thereof for screwing into the liquid container, and the sensor holes 243 are formed in the concave receiving cavity 242. Also, in order to hook the case 24 onto the tube 21, an equal number of hooks 244 with the hook receiving portion 211 of the tube 21 is formed around the bottom edge of the case 24.

전기 회로판(25) 및 그 저부에 부착되는 적외선 센서 요소, 초음파 센서 요소 등(251)은, 센서 요소(251)가 센서 구멍(243)으로부터 나오는 방식으로 케이스(24)의 수납 공동(242)에 배치되어 있다. The infrared sensor element, ultrasonic sensor element, etc. 251 attached to the electrical circuit board 25 and the bottom thereof are connected to the receiving cavity 242 of the case 24 in such a manner that the sensor element 251 emerges from the sensor hole 243. It is arranged.

뚜껑(26)은 케이스(24)를 덮어서, 그 수납 공동(242)을 밀폐 상태로 유지한다. 또한, 뚜껑(26)은 외부 신호선에 연결된 그 단자에 의해 입력 신호와 연통하도록 단자 블록을 구비할 수도 있다. The lid 26 covers the case 24 and keeps the storage cavity 242 closed. The lid 26 may also have a terminal block to communicate with the input signal by its terminal connected to an external signal line.

본 고안의 액량 감지 장치는 전술한 바와 같이 구성된다. The liquid level sensing device of the present invention is configured as described above.

본 고안의 액량 감지 장치의 작동 방법에 대해서는, 도 4를 참조하기 바란다. 감지 장치가 사용될 수 있도록 적절히 설치되면, 액체 콘테이너 내의 액체는 베이스(23)에 형성된 액체 진입구(231)를 통해서 튜브(21)에 진입하고, 부표(22)는 액위의 변화에 대해 튜브(21)내의 그 위치가 변화된다. 센서 요소(251)로부터의 방사선이 조사되면, 이에 응답하여 부표(22)는 액량의 변화에 대해 알려주는 리턴 신호를 송출하며, 이 리턴 신호는 특수 설계된 전기 회로판(25)에서 분석 및 해독되고, 이후 액량을 나타내는 값으로 변환되어 외부 게이지(3)에 의해 표시된다. 뿐만 아니라, 전기 회로판(25)의 연산 및 분석을 통해서 콘테이너의 크기에 따라 설정된 상한 액위 및 하한 액위가 튜브(21)에 표기될 수 있다(도시되지 않음). 액위가 상한이나 하한 중 어느 것을 초과하면 빛, 부저 소리, 음성 형태의 경고 신호가 게이지(3)의 표시에 따라 얻어질 수 있다. For a method of operating the liquid level sensing device of the present invention, see FIG. 4. When properly installed so that the sensing device can be used, the liquid in the liquid container enters the tube 21 through a liquid inlet 231 formed in the base 23, and the buoy 22 is used to change the tube 21 for a change in liquid level. Its position within is changed. When radiation from the sensor element 251 is irradiated, in response, the buoy 22 sends a return signal indicating the change in liquid volume, which is analyzed and decoded in a specially designed electrical circuit board 25, It is then converted to a value representing the liquid level and displayed by the external gauge 3. In addition, the upper and lower liquid levels set according to the size of the container through calculation and analysis of the electric circuit board 25 may be indicated on the tube 21 (not shown). If the liquid level exceeds either the upper limit or the lower limit, a warning signal in the form of light, buzzer sound or voice can be obtained according to the indication of the gauge 3.

상기 내용에 의하면, 본 고안의 액량 감지 장치는 전술한 인용 고안에 비해 몇가지 주목할 만한 장점을 갖는다. 즉, According to the above, the liquid level sensing device of the present invention has several notable advantages over the above-mentioned cited design. In other words,

1. 적외선 또는 초음파 센서 요소와 부표의 협동 작용에 의해, 액량을 정밀하게 측정할 수 있다. 1. By the cooperative action of the infrared or ultrasonic sensor element and the buoy, the liquid volume can be measured precisely.

2. 부표로부터의 응답 신호는, 특수하게 설계된 전기 회로를 통해서 편리하게 게이지상에 표시되는 액량 측정값으로 변환될 수 있다. 2. The response signal from the buoy can be converted into a liquid level measurement which is conveniently displayed on the gauge through a specially designed electrical circuit.

3. 본 감지 장치는 튜브 길이를 조절하는 것만으로, 다양한 크기의 콘테이너에 저장된 액체의 양을 측정할 수 있다. 3. The sensor can measure the amount of liquid stored in containers of various sizes by simply adjusting the tube length.

4. 액위의 상한 및 하한을 설정하여 튜브에 표기할 수 있고, 액위가 어느 하나의 한계를 초과하면 빛, 부저 소리 또는 음성 형태의 경고 신호가 얻어질 수 있다. 4. The upper and lower limits of the liquid level can be set and marked on the tube. If the liquid level exceeds any of the limits, a warning signal in the form of light, buzzer or voice can be obtained.

5. 본 감지 장치의 구조는 충격에 견딜 수 있고, 구조가 간단하며, 저비용으로 제조 및 조립된다. 5. The structure of this sensing device is shock resistant, simple in structure, and manufactured and assembled at low cost.

본 고안의 범위를 벗어나지 않고, 상기 실시예들에 대한 여러가지 변형예 및 수정예가 물론 실시될 수 있다. 따라서, 과학 및 유용한 기술에 있어서의 진보를 촉진하기 위해, 본 고안은 청구범위에 의해서만 한정되도록 개시 및 의도된 것이다. Various modifications and variations of the above embodiments can of course be practiced without departing from the scope of the present invention. Thus, to facilitate advances in science and useful technology, the present invention is disclosed and intended to be limited only by the claims.

도 1은 인용 고안의 개략도.1 is a schematic representation of a cited design.

도 2는 본 고안의 3차원 분해도. Figure 2 is a three-dimensional exploded view of the present invention.

도 3은 본 고안의 조립도. 3 is an assembly view of the present invention.

도 4는 본 고안의 작동 방법을 도시하는 도면. 4 is a view showing a method of operation of the present invention.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명※ Explanation of codes for main parts of drawing

11: 내측 튜브 12: 코일11: inner tube 12: coil

13: 외측 튜브 14: 부표13: outer tube 14: buoy

15: 베이스 151: 미세구멍15: base 151: micropores

16: 캡 17: 계기16: cap 17: gauge

21: 튜브 211: 후크 수용부21: tube 211: hook receptacle

212: 기공 22: 부표212: Groundbreaking 22: Buoy

23: 베이스 231: 진입구멍23: base 231: entry hole

24: 케이스 241: 나사구멍24: case 241: screw hole

242: 수납 공동 243: 센서 구멍242: storage cavity 243: sensor hole

244: 후크 25: 전기 회로판244: hook 25: electrical circuit board

251: 센서 요소 26: 뚜껑251 sensor element 26 lid

3: 게이지3: gauge

Claims (8)

그 상부 에지를 따라서 형성되는 하나 이상의 후크 수용부를 구비하고, 상기 후크 수용부의 아래에는 동수의 기공이 개설되어 있는 중공 튜브와, A hollow tube having at least one hook receiving portion formed along an upper edge thereof, the hollow tube having an equal number of pores under the hook receiving portion; 상기 튜브 내의 액체 상에서 부유하고, 액위의 변화에 따라서 상하 이동하는 부표와, A buoy floating on the liquid in the tube and vertically moving in accordance with the change of the liquid level, 중앙 액체 진입구를 가지며, 상기 튜브의 바닥에 결합되는 베이스와, A base having a central liquid entry port and coupled to the bottom of the tube; 그 플랜지 에지 주위의 복수의 나사 구멍과, 오목한 수납 공동을 갖는 케이스로서, 상기 수납 공동의 저부 중심에는 센서 구멍이 개설되고, 상기 케이스의 저부 에지 주위에는 상기 튜브상의 후크 수용부와 동수의 후크가 설치되어 있는, 케이스와, A case having a plurality of screw holes around its flange edge and a concave storage cavity, wherein a sensor hole is formed in the center of the bottom of the storage cavity, and hooks equal to the tube-shaped hook receiving portion are formed around the bottom edge of the case. Installed case, 센서 요소가 상기 구멍으로부터 노출되도록 상기 케이스의 수납 공동에 안치되고, 그 저부 아래에 센서 요소가 부착되는 전기 회로판, 및An electrical circuit board placed in the receiving cavity of the case so that the sensor element is exposed from the opening, and to which the sensor element is attached below the bottom thereof; and 상기 케이스를 커버하여 상기 수납 공동을 밀폐 상태로 유지하는 뚜껑을 포함하여 구성되는 액량 감지 장치. And a lid covering the case to maintain the storage cavity in a sealed state. 제1항에 있어서, 상기 튜브의 길이는 그 저장된 액체 양을 측정하기 위해 콘테이너의 깊이와 매치되도록 조절될 수 있는 액량 감지 장치. The liquid level sensing device of claim 1, wherein the length of the tube can be adjusted to match the depth of the container to measure the amount of liquid stored therein. 제1항에 있어서, 상기 케이스는 상기 관에 후크 결합에 의해 견고하게 결합되는 액량 감지 장치. The liquid level sensing device of claim 1, wherein the case is firmly coupled to the pipe by hook coupling. 제1항에 있어서, 상기 센서 요소는 적외선 감지 요소인 액량 감지 장치. The liquid level sensing device of claim 1, wherein the sensor element is an infrared sensing element. 제1항에 있어서, 상기 센서 소자는 초음파 감지 요소인 액량 감지 장치. The apparatus of claim 1, wherein the sensor element is an ultrasonic sensing element. 제1항에 있어서, 상기 뚜껑은 외부 신호선과 접속된 그 단자에 의해 입력 신호와 연통하기 위한 단자 블록을 구비하는 액량 감지 장치. The liquid level sensing device according to claim 1, wherein the lid has a terminal block for communicating with an input signal by a terminal thereof connected to an external signal line. 제1항에 있어서, 상기 전기 회로판에 의해 이루어진 연산 및 해석을 통해서 설정된 상한 액위와 하한 액위가 튜브에 표기되며, 액위가 어느 하나의 설정된 한계를 초과하면 경고 장치로부터 다양한 형태의 경고 신호가 얻어질 수 있는 액량 감지 장치. The upper and lower liquid levels set by the calculation and analysis made by the electrical circuit board are marked on the tube, and various types of warning signals may be obtained from the warning device when the liquid level exceeds any one set limit. Liquid level sensing device. 제7항에 있어서, 상기 상한 액위 및 하한 액위는 콘테이너의 크기에 따라 설정되는 액량 감지 장치. 8. The liquid level sensing device according to claim 7, wherein the upper limit liquid level and the lower limit liquid level are set according to the size of the container.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101489084B1 (en) 2013-07-29 2015-02-04 박성현 ultra-sonic sensors circuit
KR101991639B1 (en) * 2018-12-26 2019-06-20 부산대학교 산학협력단 Automatic Water Circulation System for Smart Aquarium Fish Tank based on Sensor
KR20220116707A (en) * 2021-02-15 2022-08-23 신성대학교 산학협력단 Alarm device for excessive drinking

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