KR20100055015A - 디지털 플로우 미터 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 디지털 플로우 미터에 관한 것으로, 외부의 유체 공급밸브의 개방 작동 신호 입력에 따라 유량 변동을 감지한 결과, 유량이 사용자가 설정해 놓은 특정 값 이하 또는 특정 값 이상이거나, 혹은 특정 값부터 또다른 특정 값까지 정해진 범위로 유량이 유지되지 않으면 경보를 유발하거나, 유량 변동 감지 결과를 별도의 유량 표시/기록 장치로 전달하여 표시, 기록하며, 외부의 유체 공급밸브의 닫힘 작동 신호 입력에 따라 유량 변동이 감지되면 유체 공급밸브의 고장을 알리는 경보를 유발한다.
본 발명에 따르면, 사용자가 유체 흐름의 변동 상황을 즉각적으로 확인하고 대처할 수 있으며, 그 결과로 종래와 같이 플로우 미터를 사용하여 제조하는 제품이나 제조 공정 중에 발생하는 불량을 줄이거나 예방할 수 있고, 사용자가 실시간으로 혹은 필요할 때마다 유량 공급 및 유량 변동량을 용이하게 확인하거나 외부의 유체 공급밸브의 고장 상태를 즉각적으로 확인하고 대처할 수 있다.
플로우 미터, 디지털 플로우 미터, 유량 변동
Description
본 발명은 플로우 미터에 관한 것이며, 더욱 상세히는 디지털 플로우 미터에 관한 것이다.
플로우 미터는 기체나 액체 형태로 유입되어 배출되는 유체의 유량을 특정한 값으로 조절하면서 그 유량 변화를 계측하기 위한 기구이며, 주로 반도체 제조 설비에 많이 사용된다.
예컨대, 반도체 제조 설비 중, 웨이퍼 상에 디벨로퍼(Developer)나 DI 워터(Deionized water) 또는 시너(Thinner)를 분사하는 스피너(spinner)의 케미컬(Chemical) 공급라인에 연결되어 스피너로 공급되는 케미컬의 유량을 일정하게 유지하면서 그 유량 변화를 계측하는데 사용되거나, 반도체 상에 가공막을 형성하는 증착(deposition) 공정 중에 고온 상태로 가열된 히터 블록 등을 냉각시키는 냉각장치의 공정냉각수(PCW:Process Chilly Water) 혹은 헬륨(He)이나 질소가스(N2) 또는 HMDS(Hexamethyldisilazane), 프레온(Freon) 가스 등의 냉매 공급라인에 연결되어 냉각장치로 공급되는 냉매의 유량을 일정하게 유지하면서 그 유량 변화를 계 측하는데 사용된다.
도 1은 종래의 플로우 미터(100)를 나타낸 사시도로서, 전면이 개방된 통형으로 된 본체(110)의 내측 하부에 상기 본체(110)의 후방으로 유체 유입구(121)가 형성되어 있는 유체 유입부(120)가 장착되어 있고, 상기 본체(110)의 내측 상부에 상기 본체(110)의 후방으로 유체 배출구(131)가 형성되어 있으면서 상기 본체(110)의 전방으로 유량조절기(132)가 형성되어 있는 유체 배출부(130)가 장착되어 있으며, 상기 유체 유입부(120)와 유체 배출부(130)는 투명하면서 외면에 유량 계측용 눈금자가 형성되어 있고 내부에 유체의 흐름에 따라 부상하는 부표(141)를 포함하고 있는 원통기둥 형상의 유체관(140)에 의해 연결되어 있다.
상기와 같은 종래의 플로우 미터(100)는 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)가 개방되면 사용자가 상기 유량조절기(132)를 조절하여 설정해 놓은 특정 값으로 유체의 흐름을 유지하며, 이때 사용자는 육안으로 상기 유체관(140)의 부표(141)가 가리키는 눈금자의 위치를 확인하여 유체의 흐름을 계측함으로써 자신이 설정한 특정 값으로 유체의 흐름이 유지되고 있는지 여부를 확인하게 된다.
참고로, 상기 유체 공급밸브(200)로는 공압밸브(Air Valve) 또는 솔레노이드밸브(Solenoid Valve)와 같은 전자밸브가 주로 사용된다.
하지만, 상기와 같은 종래의 플로우 미터(100)는 유체 공급라인을 통해 유입되는 유체의 압력이 변하거나 혹은 상기 유체 공급밸브(200)의 개폐 작동이 불량하면 상기 유체관(130)을 통해 흐르는 유체의 흐름, 즉 유량이 사용자가 상기 유량조절기(132)를 조절하여 설정해 놓은 특정 값으로 일정하게 유지되지 않고 변동하는 단점이 있으며, 사용자가 이와 같은 유체 흐름의 변동 상황을 즉각적으로 확인하지 못하고 방치하는 경우, 상기 플로우 미터(100)를 사용하여 제조하는 제품이나 제조 공정 중에 불량을 초래한다.
실제로, 사용자가 상기한 반도체 제조 설비 중, 디벨로퍼(Developer) 도포 공정 중에 스피너로 공급되는 케미컬의 유량 변동 상황을 즉각적으로 확인하지 못하고 방치함에 따라서 스피너로 공급되는 케미컬의 유량이 일정하게 유지되지 않으면 웨이퍼 상에 도포되는 디벨로퍼나 DI 워터 또는 시너가 적정 유량보다 적거나 많아 져서 공정 불량이 발생한다.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 외부의 유체 공급밸브의 개방 작동 신호 입력에 따라서 유량 변동을 감지한 결과, 유량이 사용자가 설정해 놓은 특정 값 이하 또는 특정 값 이상이거나, 혹은 특정 값부터 또다른 특정 값까지 정해진 범위로 유량이 유지되지 않으면 경보를 유발하여 사용자에게 유량 변동 상황을 알리는 디지털 플로우 미터를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 외부의 유체 공급밸브의 개방 작동 신호 입력에 따라서 유량 변동을 감지한 결과를 별도의 유량 표시/기록 장치로 전달하여 표시, 기록하여 사용자에게 알리는 디지털 플로우 미터를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 외부의 유체 공급밸브의 닫힘 작동 신호 입력에 따라서 유량 변동이 감지되면 경보를 유발하여 사용자에게 상기 외부의 유체 공급밸브의 고장을 알리는 디지털 플로우 미터를 제공하는 것이다.
상기한 바와 같은 본 발명의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 디지털 플로우 미터는, 전면이 개방된 통형으로 되어 있고, 좌측면과 우측면에 각각 수직 관통부가 형성되어 있는 PCB 장착 요부가 형성되어 있는 본체와; 상기 본체의 좌측면 PCB 장착 요부에 장착되고, 복수의 발광소자가 수직방향으로 일정 간격으로 배열되어 있는 발광부와 주전원 스위치, 주전원 표시등를 포함하는 제1 PCB; 상기 본체의 우측면 PCB 장착 요부에 장착되고, 상기 발광부의 복수의 발광소자에 대향하는 복수의 수광소자가 배열되어 있는 수광부와, 상기 수광부의 각각의 수광소자의 온/오프 여부에 따라 복수의 발광소자로 구성되는 유량 레벨 표시부의 온/오프를 제어하면서 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브의 개방 작동 신호 입력에 따라서 사용자가 경보 레벨 설정용 터치 스위치를 조작하여 설정한 경보 레벨에 따른 유량 변동이 특정 값이나 특정 범위를 벗어나는 즉시 유량 경보 신호를 출력하는 메인프로세서를 포함하는 제2 PCB; 상기 본체의 바닥면에 장착되어 상기 제1 PCB와 제2 PCB를 전기적으로 연결하고, 주전원 입력 단자, 밸브 작동 신호 입력 단 자, 경보 출력 단자를 포함하는 단자대; 상기 제1 PCB와 제2 PCB를 커버하여 본체에 고정하는 덮개; 상기 본체의 내측 하부에 장착되어 있고, 상기 본체의 후방으로 상기 유체 공급밸브와 연결되는 유체 유입구가 형성되어 있는 유체 유입부; 상기 본체의 내측 상부에 장착되어 있고, 상기 본체의 후방으로 유체 배출구가 형성되어 있으면서 상기 본체의 전방으로 유량조절기가 형성되어 있는 유체 배출부; 및 상기 유체 유입부와 유체 배출부를 연결하여 유체가 흐르게 하며, 투명하면서 외면에 유량 계측용 눈금자가 형성되어 있고 내부에 유체의 흐름에 따라 부상하는 부표를 포함하고 있는 원통기둥 형상의 유체관으로 구성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따르면 유체의 유입 및 배출 과정 중에 유량 변동이 사용자가 설정해 놓은 특정 값이나 특정 범위를 벗어나는 즉시 경보를 유발하므로 사용자가 유체 흐름의 변동 상황을 즉각적으로 확인하고 대처할 수 있으며, 그 결과로 종래와 같이 플로우 미터를 사용하여 제조하는 제품이나 제조 공정 중에 발생하는 불량을 줄이거나 예방할 수 있다.
또한, 유체의 유입 및 배출에 따른 유량 변동을 별도의 유량 표시/기록 장치로 전달하여 표시, 기록하므로 사용자가 실시간으로 혹은 필요할 때마다 유량 공급 및 유량 변동량을 용이하게 확인할 수 있다.
또한, 외부의 유체 공급밸브의 닫힘 작동 신호가 입력된 상태에서 유량 변동이 감지되면 경보를 유발하므로, 사용자가 외부의 유체 공급밸브의 고장 상태를 즉각적으로 확인하고 대처할 수 있으며, 특히 외부의 유체 공급밸브의 고장 감지 장 비 설치 비용을 절감할 수 있다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 더욱 상세하게 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 플로우 미터(100')를 나타낸 사시도이고, 도 3은 상기 디지털 플로우 미터(100')의 분해도이며, 도 4는 상기 디지털 플로우 미터(100')의 평면도이다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 본체(110')는 전면이 개방된 통형으로 되어 있고, 좌측면과 우측면에 각각 수직 관통부(110a,110a')가 형성되어 있는 PCB 장착 요부(111,111')가 형성되어 있다.
제1 PCB(112)는 상기 본체(110')의 좌측면 PCB 장착 요부(111)에 장착되고, 복수의 발광소자가 수직방향으로 일정 간격으로 배열되어 있는 발광부(112a)와 주전원 스위치(112b), 주전원 표시등(112c)를 포함한다.
제2 PCB(112')는 상기 본체(110')의 우측면 PCB 장착 요부(111')에 장착되고, 상기 발광부(112a)의 복수의 발광소자에 대향하는 복수의 수광소자가 배열되어 있는 수광부(112a')와, 상기 수광부(112a')의 각각의 수광소자의 온/오프 여부에 따라 복수의 발광소자로 구성되는 유량 레벨 표시부(112c')의 온/오프를 제어하면서 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 신호 입력에 따라서 사용자가 경보 레벨 설정용 터치 스위치(112d)를 조작하여 설정한 경보 레벨에 따른 유량 변동이 특정 값이나 특정 범위를 벗어나는 즉시 유량 경보 신호를 출력하는 메인프로세서(112e)를 포함한다. 참고로, 상기 유체 공급밸브(200)로는 공압밸 브 또는 솔레노이드밸브(Solenoid Valve)와 같은 전자밸브가 주로 사용된다.
상기 제2 PCB(112')는 상기 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 시 혹은 밸브 고장 경고 시 점등하는 밸브 작동 표시등(112f)을 더 포함한다.
상기 제2 PCB(112')는 상기 메인프로세서(112e)의 내부 제어 프로그램을 변경하거나 디버깅(debuging)하는 외부 장치를 상기 메인프로세서(112e)와 직접 연결하기 위한 프로그램 통신단자(112g)를 더 포함한다.
상기 제2 PCB(112')는 유량 변동에 따른 사용자의 경보 레벨 설정과 하기의 단자대(113)에 포함되는 밸브 작동 신호 입력 단자, 경보 출력 단자, 유량 출력 단자와 상기 메인프로세서(112e) 간의 입출력 연결을 설정하는 기능을 가지는 딥(DIP) 스위치(112h)를 더 포함한다. 본 발명에 따른 실시예에서 사용되는 상기 딥 스위치(112h)는 DSW-1, DSW-2, DSW-3, DSW-4, DSW-5, DSW-6의 온/오프 스위치를 구비한 것으로, DSW1-1은 경보 레벨 설정용 스위치이고, DSW1-2는 여유 입출력 연결 설정을 위한 예비 스위치이며, DSW1-3와 DSW-4는 단자대(113)의 밸브 작동 신호 신호 입력 연결 설정을 위한 스위치이고, DSW1-5와 DSW1-6은 경보 출력 혹은 유량 출력 연결 설정을 위한 스위치이다.
상기 메인프로세서(112e)는 상기 유량 경보 신호를 출력하여 상기 단자대(113)의 경보 출력 단자를 통해 외부로 전달하거나 유량 레벨 표시부(112c')를 온시킨다.
상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 신호가 입력됨에 따라서 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 감지하고, 그 감지 결과에 대응하는 유량을 상기 단자대(113)의 유량 출력 단자를 통해 외부의 유량 표시/기록 장치로 전달하여 해당 유량을 표시, 기록한다.
상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 닫힘 작동 신호가 입력됨에 따라서 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 감지하고, 유량 변동이 감지되면 밸브 경보 신호를 출력하여 상기 단자대(113)의 경보 출력 단자를 통해 외부로 전달하거나 상기 밸브 작동 표시등(112f)을 온시킨다.
상기 발광부(112a)와 수광부(112a')는 상기 본체(110')의 좌우측면에 형성된 수직 관통부(110a,110a')를 통해 발광 및 수광 작동하는 포토 커플러로 구현하는 것이 바람직하며, 상기 발광부(112a)와 수광부(112a') 사이에 위치하고 하기의 유체관(140') 내부에서 승강하는 부표(141')의 움직임에 따른 유량 변동을 감지한다.
단자대(113)는 상기 본체(110')의 바닥면에 장착되어 상기 제1 PCB(112)와 제2 PCB(112')를 전기적으로 연결하고, 주전원 입력 단자, 밸브 작동 신호 입력 단자, 경보 출력 단자, 유량 출력 단자를 포함한다.
덮개(114)는 상기 제1 PCB(112)와 제2 PCB(112')를 커버하여 본체(110')에 고정한다.
유체 유입부(120')는 상기 본체(110')의 내측 하부에 장착되어 있고, 상기 본체(110')의 후방으로 상기 유체 공급밸브(200)와 연결되는 유체 유입구(121')가 형성되어 있다.
유체 배출부(130')는 상기 본체(110')의 내측 상부에 장착되어 있고, 상기 본체(110')의 후방으로 유체 배출구(131')가 형성되어 있으면서 상기 본체(110')의 전방으로 유량조절기(132')가 형성되어 있다.
유체관(140')은 원통기둥 형상으로, 상기 유체 유입부(120')와 유체 배출부(130')를 연결하여 유체가 흐르게 하며, 투명하면서 외면에 유량 계측용 눈금자가 형성되어 있고 내부에 유체의 흐름에 따라 부상하는 부표(141')를 포함하고 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 디지털 플로우 미터(100')는 다음과 같이 작동한다.
상기 디지털 플로우 미터(100')는 종래의 플로우 미터(100)와 마찬가지로 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)가 개방되면 사용자가 상기 유량조절기(132')를 조절하여 설정해 놓은 특정 값으로 유체의 흐름을 유지하면서 필요한 적소에 유체를 공급한다. 예컨대, 반도체 제조 설비 중, 디벨로퍼 도포 공정에 사용되는 스피너에 연결되어 케미컬을 공급하거나, 증착(deposition) 공정 중에 냉매 공급라인에 연결되어 공정냉각수(PCW) 혹은 헬륨(He)이나 질소가스 또는 HMDS, 프레온(Freon) 가스 등의 냉매를 공급한다.
상기와 같이 적소에 공급되는 유체의 유량 변동 상황을 즉각적으로 확인하고 이에 대처하고자 하는 경우, 사용자는 상기 디지털 플로우 미터(100')를 유체 공급 라인 상에 설치하기 전이나 설치 후에 상기 주전원 스위치(112b) 혹은 상기 딥 스위치(112h)와 터치 스위치(112d)를 이용하여 자신이 원하는 유량 경보 레벨을 설정하여, 예컨대 유량이 특정 값 이하 또는 특정 값 이상이거나, 혹은 특정 값부터 또다른 특정 값까지 정해진 범위로 유량이 유지되지 않으면 경보를 유발하게 할 수 있다.
이하에서는 상기 메인프로세서(112e)가 상기 주전원 스위치(112b) 혹은 상기 딥(DIP) 스위치(112h)와 터치 스위치(112d)의 작동과 연계하여 사용자가 원하는 유량 경보 레벨을 설정하는 과정을 구체적으로 예시한다.
먼저, 상기 메인프로세서(112e)가 상기 주전원 스위치(112b)와 터치 스위치(112d)의 작동과 연계하여 사용자가 원하는 유량 경보 레벨을 설정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
최초에, 사용자는 상기 주전원 스위치(112b)를 오프한 후, 상기 터치 스위치(112d)를 손가락을 누른 다음, 상기 주전원 스위치(112b)를 온한다.
이때, 사용자가 미리 설정된 특정 시간(예컨대, 약 2초 정도) 동안 상기 터치 스위치(112d)를 누르고 있으면, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 유량 레벨 표시부(112c')의 모든 발광소자(예컨대, 녹색 LED)와 적색 LED로 된 상기 밸브 작동 표시등(112f)을 특정 시간(예컨대, 약 2초 정도) 동안 전부 온시킨다.
이와 같이 모든 LED가 온하고 있는 동안에 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 누른 손가락을 치우지 않으면 상기 메인프로세서(112e)는 경보 레벨 설정 작동을 중단하고 유량 감지 작동을 개시하며, 모든 LED가 온하고 있는 동안에 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 누른 손가락을 치우면 상기 메인프로세서(112e)는 경보 레벨 설정 작동을 개시한다.
경보 레벨 설정 작동 개시 직후, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 유량 레벨 표시부(112c') 중 이전에 설정되어 있던 경보 레벨에 대응하는 녹색 LED를 온시킨다. 예컨대, 이전 경보 레벨이 도 4의 L1∼L17 중 L10이었다면 L10에 해당하는 녹색 LED를 온시킨다.
이 상태에서, 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 한 번씩 누를 때마다 상기 메인프로세서(112e)는 상기 유량 레벨 표시부(112c')의 경보 레벨을 한단계씩 상승시키며, 도 4의 L17 레벨에 도달하면 다시 도 4의 L1 레벨부터 경보 레벨을 한단계씩 상승시킨다.
만약, 사용자가 특정 경보 레벨을 설정하고 상기 주전원 스위치(112b)를 다시 오프한 후 또 다시 온시키면 상기 메인프로세서(112e)는 경보 레벨 설정 작동을 완료하고, 이후부터 유량 감지 작동을 개시한다.
예컨대, 이전 경보 레벨이 상기한 L10인 상태에서 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 세번 누르면 상기 메인프로세서(112e)는 L13에 해당하는 녹색 LED를 온시키며, 이에 따라 L13 레벨이 새롭게 설정되는 유량 경보 레벨이 된다.
이때, 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 눌러 경보 레벨을 설정하는 방식을 달리하면 특정 값부터 또다른 특정 값까지 정해진 범위로 경보 레벨을 설정할 수 있다.
예컨대, 상기한 L10인 상태에서 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 세번 눌러 L13을 선택한 후 일정 시간(예컨대, 약 2초 이상) 동안 손가락을 치우지 않고 있다가 상기 일정 시간이 지난 후 손가락을 치우고, 또다시 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 세번 눌러 L16을 선택한 후 일정 시간(예컨대, 약 2초 이상) 동안 손가락을 치우지 않고 있다가 상기 일정 시간이 지난 후 손가락을 치운 후에 상기 주전원 스위치(112b)를 다시 오프한 후 또 다시 온시키면 도 4의 L13∼L16 사이의 범위로 경보 레벨을 설정할 수 있으며, 그 방식은 상기 메인프로세서(112e)의 유량 경보 레벨 작동 방식을 다르게 변경함으로써 당업자 수준으로 다양하게 구현할 수 있다.
이와 같이 특정 값으로 설정된 유량 경보 레벨을 기준으로 상기 메인프로세서(112e)는 유량 감시 작동을 개시한 이후 유량이 특정 값 이하 또는 특정 값 이상으로 변동되거나, 혹은 특정 값부터 또다른 특정 값까지 정해진 범위를 벗어나면 즉시 유량 경보 신호를 출력한다. 이때, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 신호가 입력되면 상기 밸브 작동 표시등(112f)을 온시킨 상태에서 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 감지한다.
예컨대, 상기 메인프로세서(112e)는 상기와 같이 설정된 L13 레벨 이하 또는 이상으로 유량이 변동되면 유량 경보 신호를 출력하여 상기 단자대(113)의 경보 출력 단자를 통해 외부로 전달하거나 유량 레벨 표시부(112c')의 모든 LED를 온시킴 으로써 사용자에게 잘못된 유량 변동 상황을 알려준다.
따라서, 사용자는 유체 흐름의 변동 상황을 즉각적으로 확인하고 이에 대처할 수 있으며, 그 결과로 종래와 같이 플로우 미터(100)를 사용하여 제조하는 제품이나 제조 공정 중에 발생하는 불량을 줄이거나 예방할 수 있다.
다음으로, 상기 메인프로세서(112e)가 상기 딥(DIP) 스위치(112h)와 상기 주전원 스위치(112b) 및 터치 스위치(112d)의 작동과 연계하여 사용자가 원하는 유량 경보 레벨을 설정하는 과정을 설명하면 다음과 같다.
최초에, 사용자는 상기 딥(DIP) 스위치(112h)의 DSW-1을 온하고, 연이어서 상기 주전원 스위치(112b)를 오프한 후 다시 온한다.
이때, 상기 메인프로세서(112e)는 경보 레벨 설정 작동을 개시하여 상기 유량 레벨 표시부(112c')의 모든 발광소자(예컨대, 녹색 LED)와 적색 LED로 된 상기 밸브 작동 표시등(112f)을 특정 횟수(예컨대, 6회 정도)만큼 점멸시킨 후, 상기 유량 레벨 표시부(112c') 중 이전에 설정되어 있던 경보 레벨에 대응하는 녹색 LED를 온시킨다. 예컨대, 이전 경보 레벨이 도 4의 L1∼L17 중 L10이었다면 L10에 해당하는 녹색 LED를 온시킨다.
이 상태에서, 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 한 번씩 누를 때마다 상기 메인프로세서(112e)는 상기 유량 레벨 표시부(112c')의 경보 레벨을 한단계씩 상승시키며, 도 4의 L17 레벨에 도달하면 다시 도 4의 L1 레벨부터 경보 레벨을 한단계씩 상승시킨다.
만약, 사용자가 특정 경보 레벨을 설정하고 상기 딥(DIP) 스위치(112h)를 오 프한 다음, 상기 주전원 스위치(112b)를 다시 오프한 후 또 다시 온시키면 상기 메인프로세서(112e)는 경보 레벨 설정 작동을 완료하고, 이후부터 유량 감지 작동을 개시한다.
예컨대, 이전 경보 레벨이 상기한 L10인 상태에서 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 세번 누르면 상기 메인프로세서(112e)는 L13에 해당하는 녹색 LED를 온시키며, 이에 따라 L13 레벨이 새롭게 설정되는 유량 경보 레벨이 된다.
이때, 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 눌러 경보 레벨을 설정하는 방식을 달리하면 특정 값부터 또다른 특정 값까지 정해진 범위로 경보 레벨을 설정할 수 있다.
예컨대, 상기한 L10인 상태에서 사용자가 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 세번 눌러 L13을 선택한 후 일정 시간(예컨대, 약 2초 이상) 동안 손가락을 치우지 않고 있다가 상기 일정 시간이 지난 후 손가락을 치우고, 또다시 상기 터치 스위치(112d)를 손가락으로 세번 눌러 L16을 선택한 후 일정 시간(예컨대, 약 2초 이상) 동안 손가락을 치우지 않고 있다가 상기 일정 시간이 지난 후 손가락을 치운 후에 상기 딥(DIP) 스위치(112h)의 DSW-1을 오프한 다음, 상기 주전원 스위치(112b)를 다시 오프한 후 또 다시 온시키면 도 4의 L13∼L16 사이의 범위로 경보 레벨을 설정할 수 있으며, 그 방식은 상기 메인프로세서(112e)의 유량 경보 레벨 작동 방식을 다르게 변경함으로써 당업자 수준으로 다양하게 구현할 수 있다.
이와 같이 특정 값으로 설정된 유량 경보 레벨을 기준으로 상기 메인프로세 서(112e)는 유량 감시 작동을 개시한 이후 유량이 특정 값 이하 또는 특정 값 이상으로 변동되거나, 혹은 특정 값부터 또다른 특정 값까지 정해진 범위를 벗어나면 즉시 유량 경보 신호를 출력한다. 이때, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 신호가 입력되면 상기 밸브 작동 표시등(112f)을 온시킨 상태에서 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 감지한다.
예컨대, 상기 메인프로세서(112e)는 상기와 같이 설정된 L13 레벨 이하 또는 이상으로 유량이 변동되면 유량 경보 신호를 출력하여 상기 단자대(113)의 경보 출력 단자를 통해 외부로 전달하거나 유량 레벨 표시부(112c')의 모든 LED를 온시킴으로써 사용자에게 잘못된 유량 변동 상황을 알려준다.
따라서, 사용자는 유체 흐름의 변동 상황을 즉각적으로 확인하고 이에 대처할 수 있으며, 그 결과로 종래와 같이 플로우 미터(100)를 사용하여 제조하는 제품이나 제조 공정 중에 발생하는 불량을 줄이거나 예방할 수 있다.
상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 신호가 입력되면, 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 감지한다.
한편, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 신호가 입 력됨에 따라 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 감지하는 동안, 그 감지 결과에 대응하는 유량을 상기 단자대(113)의 유량 출력 단자를 통해 외부의 유량 표시/기록 장치(예컨대, LED나 LCD 등의 표시 기능을 포함하는 데이터 기록 장치, 혹은 사용자 PC나 관리자 PC 등)로 전달하여 해당 유량을 표시, 기록한다.
이에 따라서, 사용자는 실시간으로 혹은 필요할 때마다 유량 공급 및 유량 변동량을 용이하게 확인할 수 있다.
다른 한편, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 닫힘 작동 신호가 입력되면 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 감지한다.
이때 만약, 유량 변동이 감지되면 밸브 경보 신호를 출력하여 상기 단자대(113)의 경보 출력 단자를 통해 외부로 전달하거나 상기 제2 PCB(112')의 밸브 작동 표시등(112f)을 점멸시킴으로써 상기 유체 공급밸브(200)의 고장 상태를 사용자에게 알린다.
이에 따라서, 사용자는 상기 유체 공급밸브(200)의 고장 상태를 즉각적으로 확인하고 이에 대처할 수 있으며, 특히 본 발명에 따른 디지털 플로우 미터(100')를 사용하면 상기 유체 공급밸브(200)의 고장 감지 장비를 별도로 설치할 필요가 없으므로 상기 유체 공급밸브(200)의 고장 감지 장비 설치 비용을 절감할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 디지털 플로우 미터는 상기한 실시예에 한 정되지 않고, 이하의 특허청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양하게 변경하여 실시할 수 있는 범위까지 그 기술적 정신이 있다.
도 1은 종래의 플로우 미터를 나타낸 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 디지털 플로우 미터를 나타낸 사시도.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명에 따른 디지털 플로우 미터의 분해도.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명에 따른 디지털 플로우 미터의 평면도.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100,100': 플로우 미터 110,110': 본체
110a,110a': 수직 관통부 111,111': PCB 장착 요부
112: 제1 PCB 112': 제2 PCB
112a: 발광부 112a': 수광부
112b: 주전원 스위치 112c: 주전원 표시등
112c': 유량 레벨 표시부 112d: 터치 스위치
112e: 메인프로세서 112f: 밸브 작동 표시등
112g: 프로그램 통신단자 112h: 딥(DIP) 스위치
113: 단자대 114: 덮개
120,120': 유체 유입부 121,121': 유체 유입구
130,130': 유체 배출부 131,131': 유체 배출구
132,132': 유량조절기 140,140': 유체관
141,141': 부표 200: 유체 공급밸브
Claims (6)
- 전면이 개방된 통형으로 되어 있고, 좌측면과 우측면에 각각 수직 관통부(110a,110a')가 형성되어 있는 PCB 장착 요부(111,111')가 형성되어 있는 본체(110')와;상기 본체(110')의 좌측면 PCB 장착 요부(111)에 장착되고, 복수의 발광소자가 수직방향으로 일정 간격으로 배열되어 있는 발광부(112a)와 주전원 스위치(112b)를 포함하는 제1 PCB(112);상기 본체(110')의 우측면 PCB 장착 요부(111')에 장착되고, 상기 발광부(112a)의 복수의 발광소자에 대향하는 복수의 수광소자가 배열되어 있는 수광부(112a')와, 상기 수광부(112a')의 각각의 수광소자의 온/오프 여부에 따라 복수의 발광소자로 구성되는 유량 레벨 표시부(112c')의 온/오프를 제어하면서 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 신호 입력에 따라서 사용자가 경보 레벨 설정용 터치 스위치(112d)를 조작하여 설정한 경보 레벨에 따른 유량 변동이 특정 값이나 특정 범위를 벗어나는 즉시 유량 경보 신호를 출력하는 메인프로세서(112e)를 포함하는 제2 PCB(112');상기 본체(110')의 바닥면에 장착되어 상기 제1 PCB(112)와 제2 PCB(112')를 전기적으로 연결하고, 주전원 입력 단자, 밸브 작동 신호 입력 단자, 경보 출력 단자를 포함하는 단자대(113);상기 제1 PCB(112)와 제2 PCB(112')를 커버하여 본체(110')에 고정하는 덮 개(114);상기 본체(110')의 내측 하부에 장착되어 있고, 상기 본체(110')의 후방으로 상기 유체 공급밸브(200)와 연결되는 유체 유입구(121')가 형성되어 있는 유체 유입부(120');상기 본체(110')의 내측 상부에 장착되어 있고, 상기 본체(110')의 후방으로 유체 배출구(131')가 형성되어 있으면서 상기 본체(110')의 전방으로 유량조절기(132')가 형성되어 있는 유체 배출부(130');및상기 유체 유입부(120')와 유체 배출부(130')를 연결하여 유체가 흐르게 하며, 투명하면서 외면에 유량 계측용 눈금자가 형성되어 있고 내부에 유체의 흐름에 따라 부상하는 부표(141')를 포함하고 있는 원통기둥 형상의 유체관(140');으로 구성되는 것을 특징으로 하는 디지털 플로우 미터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제2 PCB(112')는 유량 변동에 따른 사용자의 경보 레벨 설정과 상기 단자대(113)와 상기 메인프로세서(112e) 간의 입출력 연결을 설정하는 기능을 가지는 딥(DIP) 스위치(112h)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 플로우 미터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 유량 경보 신호를 출력 하여 상기 단자대(113)의 경보 출력 단자를 통해 외부로 전달하거나 유량 레벨 표시부(112c')를 온시키는 것을 특징으로 하는 디지털 플로우 미터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 개방 작동 신호가 입력됨에 따라서 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 감지하고, 그 감지 결과에 대응하는 유량을 상기 단자대(113)에 더 형성되는 유량 출력 단자를 통해 외부의 유량 표시/기록 장치로 전달하여 해당 유량을 표시, 기록하는 것을 특징으로 하는 디지털 플로우 미터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 메인프로세서(112e)는 상기 단자대(113)의 밸브 작동 신호 입력 단자를 통해 외부 유체 공급라인 상의 유체 공급밸브(200)의 닫힘 작동 신호가 입력됨에 따라서 상기 유체관(140')을 통해 흐르는 유량 변동을 상기 발광부(112a)와 수광부(112a')의 작동을 통해 감지하고, 유량 변동이 감지되면 밸브 경보 신호를 출력하여 상기 단자대(113)의 경보 출력 단자를 통해 외부로 전달하거나 상기 제2 PCB(112')에 더 형성되는 밸브 작동 표시등(112f)을 온시키는 것을 특징으로 하는 디지털 플로우 미터.
- 제 1 항에 있어서, 상기 제2 PCB(112')는 상기 메인프로세서(112e)의 내부 제어 프로그램을 변경하거나 디버깅(debuging)하는 외부 장치를 상기 메인프로세서(112e)와 직접 연결하기 위한 프로그램 통신단자(112g)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 디지털 플로우 미터.
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