KR20120061526A - 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치 및 방법에 관한 것으로, 전자기유도를 이용한 비접촉 방식을 이용하여 수조의 수위를 판별하여 수위 판별 장치의 내구성 및 수위 판별 방법의 신뢰성을 향상시키기 위한 것이다. 본 발명에 따르면, 자석을 구비하는 부표는 수조의 하부와 연결되어 상부로 뻗어 있는 수위 안내관 내에 삽입되며, 수위 안내관 내의 유체에 떠서 수위의 변동에 따라 이동한다. 코일은 일정 위치의 수위 안내관 부분의 외부 둘레에 복수회 감겨 있다. 그리고 제어기는 코일의 양단에 연결되며, 수위 안내관의 수위의 변화에 따라 이동하는 부표가 코일 내부로 이동함에 따라 전자기유도에 의해 코일에 발생되는 유도 기전력을 검출하여 수조의 수위를 판별한다. 이때 제어기는 수조의 수위를 판별한 후 수조로의 유체 공급 및 차단 여부를 결정할 수 있다.

Description

전자기유도를 이용한 수위 판별 장치 및 방법{Water level detecting apparatus and method using electromagnetic induction}

본 발명은 수위 판별 장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 수조의 수위의 변동에 따라 자석을 구비하는 부표의 코일 내에서의 이동에 따라 전자기유도에 의해 코일에서 발생되는 유도 기전력을 이용하여 수위를 판별하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치 및 방법에 관한 것이다.

수조에 채워진 물과 같은 유체의 수위를 판별하기 위한 수위 판별 장치가 수조에 설치된다. 수위 판별 장치는 일정 수준 이상으로 수위가 올라가거나, 일정 수순 이하로 수위가 떨어지는 지의 유무를 판별한다.

통상적으로 수조에 수위를 체크할 수 있는 수위 안내관이 연결되고, 수위 안내관 내의 수위에 따라 이동하는 부표가 수위 안내관 내에 삽입되어 있다. 부표는 수조의 수위의 변화에 연동하여 상하로 이동한다. 수위 안내관 내부의 일정 높이에는 부표가 접촉하는 접촉식 스위치가 설치되어 있다.

따라서 수위 안내관 내의 수위의 변화에 따라 상하로 이동하는 부표가 접촉식 스위치에 접촉하게 되면, 접촉식 스위치는 수조의 수위를 판별한다. 이때 접촉식 스위치가 수조의 수위를 판별함에 따라, 수조 내로의 유체의 공급을 차단할 수도 있고, 수조 내로 유체의 공급을 시작할 수 있다. 예컨대 접촉식 스위치가 수조 내로 공급 가능한 최고 수위를 판별하는 스위치인 경우, 해당 접촉식 스위치에 부표가 접촉하면, 수조 내로의 유체의 공급을 차단한다. 그리고 접촉식 스위치가 수조 내로 최저 수위를 판별하는 스위치인 경우, 해당 접촉식 스위치에 부표가 접촉하면, 수조 내로 유체로 공급하거나 유체 공급을 사용자에게 요청할 수 있다.

그런데 이러한 종래의 수위 판별 장치는 부표와 접촉식 스위치의 접촉 방식으로 수조의 수위를 판별하기 때문에, 장기간 사용할 경우 부표와 접촉식 스위치의 잦은 접촉으로 인해 부표와 접촉식 스위치의 내구성 및 판별 신뢰성에 있어 문제가 발생할 수 있다.

따라서 본 발명의 목적은 장기간 사용하더라도 내구성 및 판별 신뢰성을 유지할 수 있는 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 비접촉 방식으로 수위를 판별할 수 있는 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 부표, 코일 및 제어기를 포함하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치를 제공한다. 상기 부표는 수조의 하부와 연결되어 상부로 뻗어 있는 수위 안내관 내에 삽입되어 있으며, 상기 수위 안내관 내의 유체에 떠서 수위의 변동에 따라 이동하는 자석을 구비한다. 상기 코일은 일정 위치의 상기 수위 안내관 부분의 외부 둘레에 복수회 감겨 있다. 그리고 상기 제어기는 상기 코일의 양단에 연결되며, 상기 수위 안내관의 수위의 변화에 따라 이동하는 상기 부표가 상기 코일 내부로 이동함에 따라 전자기유도에 의해 상기 코일에 발생되는 유도 기전력을 검출하여 상기 수조의 수위를 판별한다.

본 발명에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치는, 상기 제어기의 제어 신호에 따라 상기 수조로 유체를 공급하거나 차단하는 유체 공급부를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 유체 공급부에 의해 유체가 상기 수조에 공급 중인 상태에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기는 상기 유도 공급부의 유체 공급을 차단할 수 있다. 또한 상기 유체 공급부에 의한 유체 공급이 중단된 상태에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기는 상기 유체 공급부를 통하여 유체를 상기 수조에 공급할 수 있다.

본 발명에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치에 있어서, 상기 코일은, 상기 수조의 최저 임계수위에 대응하는 상기 수위 안내관의 하부에 감긴 제1 코일과, 상기 수조의 최고 임계수위에 대응되는 상기 수위 안내관의 상부에 감긴 제2 코일을 포함할 수 있다. 이때 상기 제어기는 제1 또는 제2 코일에서 유도되는 유도 기전력을 검출하여 상기 수조가 최저 수위 인지 최고 수위인지를 판별할 수 있다.

본 발명에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치는, 상기 제어기의 제어 신호에 따라 상기 수조로 유체를 공급하거나 차단하는 유체 공급부를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 제1 코일에서 유도되는 유도 기전력을 검출하면, 상기 제어기는 상기 유체 공급부를 통한 상기 수조로의 유체 공급을 개시할 수 있다. 또한 상기 제2 코일에서 유도되는 유도 기전력을 검출하면, 상기 제어기는 상기 유체 공급부를 통한 상기 수조로의 유체 공급을 차단할 수 있다.

본 발명은 또한, 제어기가 수조의 하부와 연결되어 상부로 뻗어 있는 수위 안내관의 수위의 변화에 따라 이동하는 자석이 내장된 부표가 상기 수위 안내관의 일정 위치에 복수회 감긴 코일 내부로 이동함에 따라 전자기유도에 의해 상기 코일에서 유도 기전력이 발생하는 지의 여부를 검출하는 단계와, 상기 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기가 상기 수조의 수위를 판별하는 단계를 포함하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법을 제공한다.

본 발명에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법은 상기 수조의 수위를 판별하는 단계 이후에 수행되는, 유체 공급부에 의해 유체가 상기 수조에 공급 중인 상태에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기는 상기 유도 공급부의 유체 공급을 차단하는 단계, 또는 상기 유체 공급부에 의한 유체 공급이 중단된 상태에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기는 상기 유도 공급부를 통하여 유체를 공급하는 단계 중에 적어도 하나의 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법에 있어서, 상기 코일은 상기 수조의 최소 임계수위에 대응하는 상기 수위 안내관의 하부에 감긴 제1 코일을 포함할 수 있다. 이때 상기 제1 코일에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기가 상기 수조로의 유체 공급을 유체 공급부에 지시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

그리고 본 발명에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법에 있어서, 상기 코일은 상기 수조의 최대 임계수위에 대응되는 상기 수위 안내관의 상부에 감긴 제2 코일을 포함할 수 있다. 이때 상기 제2 코일에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기가 상기 수조로의 유체 공급 차단을 유체 공급부에 지시하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 구조를 따르면, 수조의 수위의 변동에 따라 자석을 구비하는 부표의 코일 내에서의 이동에 따라 전자기유도에 의해 발생되는 유도 기전력을 이용하여 비접촉 방식으로 수위를 판별하기 때문에, 수위 판별 장치를 장기간 사용하더라도 내구성 및 판별 신뢰성을 유지할 수 있다. 즉 본 발명에 따른 수위 판별 장치는 코일이 부표가 이동하는 수위 안내관의 외부 둘레에 감긴 형태로 설치되며, 수위 안내관을 따라 이동하는 부표가 코일 안으로 이동함으로 인해 코일에 발생되는 유도 기전력을 제어기가 검출하여 수조의 수위를 판별하는 비접촉 방식의 수위 파별 방식을 사용하기 때문에, 접촉식에 비해서 장기간 사용하더라도 내구성 및 판별 신뢰성을 유지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치를 보여주는 도면이다.
도 2는 도 1의 코일 내부로 부표가 이동한 상태를 보여주는 도면이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치를 보여주는 도면이다.
도 4는 도 3의 코일 내부로 부표가 이동한 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치를 보여주는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법에 따른 흐름도이다.

하기의 설명에서는 본 발명의 실시예를 이해하는데 필요한 부분만이 설명되며, 그 이외 부분의 설명은 본 발명의 요지를 흩트리지 않도록 생략될 것이라는 것을 유의하여야 한다.

이하에서 설명되는 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념으로 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.

제1 실시예

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치(100)를 보여주는 도면이다. 도 2는 도 1의 코일(40) 내부로 부표(30)가 이동한 상태를 보여주는 도면이다.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 수조(10)에 설치되는 수위 판별 장치(100)는 부표(30), 코일(40) 및 제어기(50)를 포함하며, 그 외 유체 공급부(20)를 더 포함할 수 있다.

수조(10)는 물과 같은 유체(60)를 담을 수 있는 저장 공간을 갖는다. 수위 안내관(11)은 수조(10)의 하부와 연결되어 상부로 뻗어 있다. 수조(10)에 유체(60)가 일정량 채워지면, 서로 연결된 수조(10)와 수위 안내관(11)은 동일한 수위를 갖는다. 이때 제1 실시예에 개시된 수조(10)는 상부가 개방되고, 수위 안내관(11)은 수조(11)의 바닥면에 연결되어 수조(10)가 설치된 상부의 수직 방향으로 설치된 구조를 갖는다. 수위 안내관(11)은 수조(10)의 상단에 대응되는 높이를 가질 수 있다. 수위 안내관(11)의 소재로는 자석(33)에 붙지 않는 소재, 예컨대 비금속, 세라믹, 수지류 등이 사용될 수 있다. 수조(10)의 일측 하부에는 배출관(13)이 연결되어 있으며, 배출관(13)에는 배출 밸브(15)가 설치되어 있다. 배출 밸브(15)는 수조(10) 내의 유체(60)의 배출관(13)을 통한 배출을 개폐하거나 조절하며, 수동으로 동작하거나 제어기(50)의 제어 신호에 따라 자동으로 동작할 수 있다.

유체 공급부(20)는 수조(10)로의 유체(60)의 공급 및 차단을 수행한다. 유체 공급부(20)는 유체 공급원(21), 공급관(23) 및 공급 밸브(25)를 포함한다. 유체 공급원(21)은 수조(10)로 보낼 유체(60)를 공급하며, 예컨대 유체 공급 탱크가 될 수 있다. 공급관(23)은 유체 공급원(21)과 수조(10)를 연결한다. 그리고 공급 밸브(25)는 공급관(23)을 통한 수조(10)로의 유체(60) 공급을 개폐하거나 조절하며, 수동으로 동작하거나 제어기(50)의 제어 신호에 따라 자동으로 동작할 수 있다.

부표(30)는 자석(33)을 구비하고 있으며, 수조(10)의 하부와 연결되어 상부로 뻗어 있는 수위 안내관(11) 내에 삽입되며, 수위 안내관(11) 내의 유체(60)에 떠서 수위의 변동에 따라 이동한다. 이때 부표(30)는 유체(60)에 뜨는 소재의 부표 몸체(31)와, 부표 몸체(31)에 내장된 자석(33)을 포함한다. 제1 실시예에서는 부표 몸체(31)의 내부에 자석(33)이 내장된 구조를 개시하였지만, 자석(33)의 일부가 부표 몸체(31)의 표면 밖으로 노출될 수 있다.

코일(40)은 일정 위치의 수위 안내관(11) 부분의 외부 둘레에 복수회 감긴 형태로 설치되며, 양단은 제어기(50)에 연결된다. 수위 안내관(11) 내부의 부표(30)가 코일(40) 안으로 이동하면, 코일(40)은 유도 기전력을 발생시킨다. 제1 실시예에서는 수조(10)의 최저 임계수위를 검출할 수 있는 수위 안내관(11) 부분에 코일(40)이 설치된 예를 개시하였다. 이때 코일(40)과 부표(30) 사이에는 기계적인 접촉이 전혀 발생하지 않기 때문에, 부표(30) 또는 코일(40)의 손상은 전혀 발생하지 않는다.

그리고 제어기(50)는 수위 판별 장치(100)의 전체적인 제어 동작을 수행한다. 제어기(50)는 코일(40)의 양단에 연결되며, 수위 안내관(11)의 수위의 변화에 따라 이동하는 부표(30)가 코일(40) 내부로 이동함에 따라 전자기유도에 의해 코일(40)에 발생되는 유도 기전력을 검출하여 수조(10)의 수위를 판별한다. 그리고 제어기(50)는 수조(10)의 수위를 판별한 후 유체 공급부(20)를 통한 수조(10)로의 유체(60) 공급 및 차단 여부를 결정한다. 또한 제어기(50)는 배출 및 공급 밸브(15,25)의 개폐량 조절을 통하여 유체(60)의 배출량, 공급량 및 수위를 조절할 수 있다. 예컨대 수조(10)의 수위 상승은 유체(60)의 배출량보다 공급량이 많은 경우에 발생된다. 반대로 수조(10)의 수위 하강은 유체(60)의 배출량이 공급량 보다 많은 경우에 발생된다. 이때 제어기(50)는 유도 기전력을 검출하는 검류부를 포함하는 마이크로프로세서일 수 있다.

제1 실시예의 경우, 수조(10)의 배출관(13)을 통하여 유체(60)가 배출되어 수위가 최저 임계수위로 떨어지면, 도 2에 도시된 바와 같이, 수위 안내관(11) 내의 부표(30)도 아래로 떨어져 코일(40) 안으로 이동하게 된다. 즉 부표(30)의 자석(33)이 코일(40) 안으로 이동함으로 인해 유도 기전력이 코일(40)에 발생되고, 제어기(50)는 발생된 유도 기전력을 검출하여 수조(10)의 수위가 최저 임계수위로 떨어진 것으로 판별한다. 그리고 제어기(50)는 유체 공급부(20)를 통하여 유체(60)를 수조(10)를 공급할 수 있다. 이때 배출관(13)을 통하여 유체(60)가 배출되고 있는 상태인 경우, 제어기(50)는 배출관(13)을 통한 유체(60)의 배출을 차단하고 유체 공급부(20)를 통하여 수조(10)로 유체(60)를 공급할 수도 있다. 또는 배출관(13)을 통하여 유체(60)가 배출되고 있는 상태인 경우, 제어기(50)는 배출되는 유량보다는 적어도 많은 유량의 유체(60)를 수조(10)로 공급할 수 있도록 유체 공급부(20)를 제어할 수 있다.

한편 제1 실시예에서는 제어기(50)가 검류 기능을 수행하는 예를 개시하였지만, 이것에 한정되는 것은 아니다. 검류 기능을 수행하는 검류계를 제어기(50)와 별도로 구성할 수 있다. 검류계는 유도 기전력을 검출하여 제어기(50)로 해당하는 검출 신호를 전송할 수 있다. 검류계로부터 검출 신호를 수신하면, 제어기(50)는 수조(10)의 수위를 판별한 후 유체(60)의 공급 및 차단 여부를 결정할 수 있다.

이와 같이 제1 실시예에 따른 수위 판별 장치(100)는 수조(10)의 수위의 변동에 따라 자석(33)을 구비하는 부표(30)의 코일(40) 내에서의 이동에 따라 전자기유도에 의해 코일(40)에 발생되는 유도 기전력을 이용하여 비접촉 방식으로 수위를 판별하기 때문에, 수위 판별 장치(100)를 장기간 사용하더라도 내구성 및 판별 신뢰성을 유지할 수 있다. 즉 제1 실시예에 따른 수위 판별 장치(100)는 코일(40)이 부표(30)가 이동하는 수위 안내관(11)의 외부 둘레에 감긴 형태로 설치되며, 수위 안내관(11)을 따라 이동하는 부표(30)가 코일(40) 안으로 이동함으로 인해 코일(40)에 발생되는 유도 기전력을 제어기(50)가 검출하여 수조(10)의 수위를 판별하는 비접촉 방식의 수위 파별 방식을 사용하기 때문에, 접촉식에 비해서 장기간 사용하더라도 내구성 및 판별 신뢰성을 유지할 수 있다.

제2 실시예

한편 제1 실시예에 따른 수위 판별 장치(100)는 최저 임계수위를 판별하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 제2 실시예에 따른 수위 판별 장치(200)는 최고 임계수위를 판별할 수 있다. 여기서 도 3은 본 발명의 제2 실시예에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치(200)를 보여주는 도면이다. 도 4는 도 3의 코일(40) 내부로 부표(30)가 이동한 상태를 보여주는 도면이다.

도 3 및 도 4를 참조하면, 제2 실시예에 따른 수위 판별 장치(200)는 부표(30), 코일(40) 및 제어기(50)를 포함하며, 그 외 유체 공급부(20)를 더 포함할 수 있다.

특히 코일(40)은 수조(10)의 최고 임계수위를 검출할 수 있는 수위 안내관(11) 부분의 외부 둘레에 설치된다.

그리고 제어기(50)는 코일(40)의 양단에 연결되며, 수위 안내관(11)의 수위의 변화에 따라 이동하는 부표(30)가 코일(40) 내부로 이동함에 따라 전자기유도에 의해 코일(40)에 발생되는 유도 기전력을 검출하여 수조(10)의 수위를 판별한다. 그리고 제어기(50)는 수조(10)의 수위를 판별한 후 유체 공급부(20)를 통한 수조(10)로의 유체의 공급을 제어할 수 있다.

예컨대 제2 실시예의 경우, 도 3에 도시된 바와 같이, 부표(30)가 코일(40) 아래에 위치한 상태에서, 유체 공급부(20)를 통하여 유체(60)가 수조(10)로 공급되면 수위가 상승하여 부표(30)가 코일(40) 쪽으로 상승하게 된다. 그리고 도 4에 도시된 바와 같이, 수위가 더욱 상승하여 부표(30)가 코일(40) 안으로 이동하게 되면, 유도 기전력이 코일(40)에 발생되고, 제어기(50)는 발생된 유도 기전력을 검출하여 수조(10)의 수위가 최고 임계수위로 상승한 것으로 판별한다. 그리고 제어기(50)는 유체 공급부(20)를 통한 유체(60)의 수조(10)로의 공급을 차단할 수 있다. 또는 배출관(13)을 통하여 유체(60)가 배출되고 있는 상태인 경우, 제어기(50)는 배출되는 유량보다는 적은 유량의 유체(60)를 수조(10)로 공급할 수 있도록 유체 공급부(20)를 제어할 수도 있다.

이때 제1 및 제2 실시예에 따른 수위 판별 장치(100,200)에 있어서, 수위 안내관(11)에서 코일(40)이 설치되는 위치만 상이하고 나머지 구성이 동일한 경우, 제1 및 제2 실시예에 따른 수위 판별 장치(100,200)의 코일(40)에 유도되는 유도 기전력은 서로 반대 방향이다. 즉 제1 실시예의 경우 코일(40) 위에 위치하는 부표(30)가 아래로 이동하여 유도 기전력이 발생되고, 제2 실시예의 경우 코일(40) 아래에 위치하는 부표(30)가 위로 이동하여 유도 기전력이 발생되기 때문에, 서로 반대 방향의 유도 기전력이 발생된다.

그 외 제2 실시예에 따른 수위 판별 장치(200)는 제1 실시예에 따라 수위 판별 장치(도 1의 100)와 동일한 구성을 갖기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

그리고 제2 실시예에 따른 수위 판별 장치(200)는 비접촉 방식으로 최고 임계수위를 판별한다는 점에서 제1 실시예에 따른 수위 판별 장치(100)와 차이가 있을 뿐 동일한 구조를 갖기 때문에, 제1 실시예에 따른 수위 판별 장치(100)의 구성으로 발생되는 효과, 즉 접촉식에 비해서 장기간 사용하더라도 내구성 및 판별 신뢰성을 유지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

제3 실시예

한편 제1 실시예에 따른 수위 판별 장치(100)는 최저 임계수위를 판별하는 예를 개시하였고, 제2 실시예에 따른 수위 판별 장치(200)는 최고 임계수위를 판별하는 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같기, 제3 실시예에 따른 수위 판별 장치(300)는 최저 및 최고 임계수위를 함께 판별할 수 있다. 여기서 도 5는 본 발명의 제3 실시예에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치(300)를 보여주는 도면이다.

도 5를 참조하면, 제3 실시예에 따른 수위 판별 장치(300)는 부표(30), 코일(40) 및 제어기(50)를 포함하며, 그 외 유체 공급부(20)를 더 포함할 수 있다.

특히 코일(30)은 수조(10)의 최저 및 최고 임계수위를 각각 검출할 수 있는 수위 안내관(11) 부분의 외부 둘레에 설치된다. 즉 코일(40)은 수조(10)의 최저 임계수위에 대응하는 수위 안내관(11) 부분에 감긴 제1 코일(41)과, 수조(10)의 최고 임계수위에 대응되는 수위 안내관(11)의 부분에 감긴 제2 코일(43)을 포함한다. 물론 제1 코일(41)이 제2 코일(43) 보다는 상대적으로 아래쪽에 설치된다.

그리고 제어기(50)는 제1 또는 제2 코일(41,43)에서 유도되는 유도 기전력을 검출하여 수조(10)가 최저 임계수위 인지 최고 임계수위인지를 판별한다. 또한 제어기(50)는 수조(10)의 수위를 판별한 후 유체 공급부(20)를 통한 수조(10)로의 유체(60)의 공급 및 차단 여부를 결정한다. 이때 제1 및 제2 코일(41,43)에 유도되는 유도 기전력의 방향이 상반되기 때문에, 제어기(50)는 검출한 유도 기전력을 방향을 확인하여 어느 코일(40)에서 유도된 유도 기전력인지를 판별할 수 있다. 그리고 이를 통하여 제어기(50)는 수조(10)가 최저 임계수위 인지 최고 임계수위인지를 판별한다.

예컨대 제1 코일(41)을 통하여 발생된 유도 기전력을 검출하면, 제어기(50)는 제1 실시예에 개시된 바와 같이 유체 공급부(20)를 통하여 유체(60)를 수조(10)로 공급할 수 있다. 제2 코일(43)을 통하여 발생된 유도 기전력을 검출하면, 제어기(50)는 제2 실시예에 개시된 바와 같이 유체 공급부(20)를 통한 수조(10)로의 유체(60) 공급을 차단할 수 있다.

그 외 제3 실시예에 따른 수위 판별 장치(300)는 제1 실시예에 따른 수위 판별 장치(도 1의 100)와 동일한 구성을 갖기 때문에, 상세한 설명은 생략한다.

그리고 제3 실시예에 따른 수위 판별 장치(300)는 비접촉 방식으로 최저 및 최고 임계수위를 판별한다는 점에서 제1 및 제2 실시예에 따른 수위 판별 장치(100, 200)와 차이가 있을 뿐 동일한 구조를 갖기 때문에, 제1 실시예에 따른 수위 판별 장치(100)의 구성으로 발생되는 효과, 즉 접촉식에 비해서 장기간 사용하더라도 내구성 및 판별 신뢰성을 유지할 수 있는 효과를 기대할 수 있다.

한편 제1 내지 제3 실시예에 따른 수위 판별 장치(100,200,300)는 최저 또는 최고 임계수위를 검출할 수 있는 위치에 코일(40)을 설치한 예를 개시하였지만 이것에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 수조(10)의 수위 검출이 필요한 부분에 코일(40)을 설치할 수 있음은 물론이다.

이와 같은 본 실시예에 따른 수위 판별 장치(100,200,300) 중, 제3 실시예에 따른 수위 판별 장치(300)를 이용하여 수위를 판별하는 방법을 도 5 및 도 6을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 여기서 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법에 따른 흐름도이다.

먼저 S71 단계에서 제어기(50)는 수위 안내관(11)의 수위 변화에 따라 자석(33)이 내장된 부표(30)가 코일(40) 내부로 이동함에 따라 코일(40)에 발생되는 유도 기전력을 검출한다. 즉 제어기(50)는 수위 안내관(11)의 수위 변화에 따라 부표(30)가 코일(40) 내부로 이동하여 유도 기전력이 발생되는 지의 여부를 체크한다. 체크 결과 유도 기전력이 발생되면, 제어기(50)는 이를 검출한다.

다음으로 S73 단계에서 제어기(50)는 검출된 유도 기전력으로 수조(10)의 수위를 판별한다. 즉 도 5에 도시된 바와 같이, 제1 코일(41)을 통하여 발생된 유도 기전력을 검출하면, 제어기(50)는 수위가 최저 임계수위에 도달한 것으로 판별한다. 반면에 제2 코일(43)을 통하여 발생된 유도 기전력을 검출하면, 제어기(50)는 수위가 최고 임계수위에 도달한 것으로 판별한다.

그리고 S75 단계에서 제어기(50)는 판단한 수조(10)의 수위에 따라 수조(10)로의 유체 공급 및 차단 여부를 결정한다. 예컨대 제1 코일(41)을 통하여 발생된 유도 기전력을 검출하면, 제어기(50)는 유체 공급부(20)를 통하여 유체(60)를 수조(10)로 공급할 수 있다. 반면에 제2 코일(43)을 통하여 발생된 유도 기전력을 검출하면, 제어기(50)는 유체 공급부(20)를 통한 수조(10)로의 유체(60) 공급을 차단할 수 있다.

한편, 본 명세서와 도면에 개시된 본 발명의 실시예들은 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예들 이외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.

10 : 수조
11 : 수위 안내관
13 : 배출관
15 : 배출 밸브
20 : 유체 공급부
21 : 유체 공급원
23 : 공급관
25 : 공급 밸브
30 : 부표
31 : 부표 몸체
33 : 자석
40 : 코일
41 : 제1 코일
43 : 제2 코일
50 : 제어기
60 : 유체
100 : 수위 판별 장치

Claims (8)

1. 수조의 하부와 연결되어 상부로 뻗어 있는 수위 안내관 내에 삽입되어 있으며, 상기 수위 안내관 내의 유체에 떠서 수위의 변동에 따라 이동하는 자석을 구비하는 부표;
   일정 위치의 상기 수위 안내관 부분의 외부 둘레에 복수회 감긴 코일;
   상기 코일의 양단에 연결되며, 상기 수위 안내관의 수위의 변화에 따라 이동하는 상기 부표가 상기 코일 내부로 이동함에 따라 전자기유도에 의해 상기 코일에 발생되는 유도 기전력을 검출하여 상기 수조의 수위를 판별하는 제어기;
   를 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제어기의 제어 신호에 따라 상기 수조로 유체를 공급하거나 차단하는 유체 공급부;를 더 포함하며,
   상기 유체 공급부에 의해 유체가 상기 수조에 공급 중인 상태에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기는 상기 유도 공급부의 유체 공급을 차단하고,
   상기 유체 공급부에 의한 유체 공급이 중단된 상태에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기는 상기 유체 공급부를 통하여 유체를 상기 수조에 공급하는 것을 특징으로 하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치.
3. 제1항에 있어서, 상기 코일은,
   상기 수조의 최저 임계수위에 대응하는 상기 수위 안내관의 하부에 감긴 제1 코일;
   상기 수조의 최고 임계수위에 대응되는 상기 수위 안내관의 상부에 감긴 제2 코일;을 포함하며,
   상기 제어기는 제1 또는 제2 코일에서 유도되는 유도 기전력을 검출하여 상기 수조가 최저 수위 인지 최고 수위인지를 판별하는 것을 특징으로 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치.
4. 제3항에 있어서,
   상기 제어기의 제어 신호에 따라 상기 수조로 유체를 공급하거나 차단하는 유체 공급부;를 더 포함하며,
   상기 제1 코일에서 유도되는 유도 기전력을 검출하면, 상기 제어기는 상기 유체 공급부를 통한 상기 수조로의 유체 공급을 개시하고,
   상기 제2 코일에서 유도되는 유도 기전력을 검출하면, 상기 제어기는 상기 유체 공급부를 통한 상기 수조로의 유체 공급을 차단하는 것을 특징으로 하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 장치.
5. 제어기가 수조의 하부와 연결되어 상부로 뻗어 있는 수위 안내관의 수위의 변화에 따라 이동하는 자석이 내장된 부표가 상기 수위 안내관의 일정 위치에 복수회 감긴 코일 내부로 이동함에 따라 전자기유도에 의해 상기 코일에서 유도 기전력이 발생하는 지의 여부를 검출하는 단계;
   상기 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기가 상기 수조의 수위를 판별하는 단계;
   를 포함하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 수조의 수위를 판별하는 단계 이후에 수행되는,
   유체 공급부에 의해 유체가 상기 수조에 공급 중인 상태에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기는 상기 유도 공급부의 유체 공급을 차단하는 단계; 또는
   상기 유체 공급부에 의한 유체 공급이 중단된 상태에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기는 상기 유도 공급부를 통하여 유체를 공급하는 단계;
   중에 적어도 하나의 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법.
7. 제5항에 있어서,
   상기 코일은 상기 수조의 최소 임계수위에 대응하는 상기 수위 안내관의 하부에 감긴 제1 코일을 포함하며,
   상기 제1 코일에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기가 상기 수조로의 유체 공급을 유체 공급부에 지시하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법.
8. 제5항 또는 제7항에 있어서,
   상기 코일은 상기 수조의 최대 임계수위에 대응되는 상기 수위 안내관의 상부에 감긴 제2 코일을 포함하며,
   상기 제2 코일에서 유도 기전력이 검출되면, 상기 제어기가 상기 수조로의 유체 공급 차단을 유체 공급부에 지시하는 단계;
   를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 전자기유도를 이용한 수위 판별 방법.

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