KR20120070699A - Apparatus for measuring water level - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A water level measuring device is provided to measure a pneumatic pressure change inside an air path pipe using a pneumatic pressure measuring sensor because a check valve blocks air flow towards a regulator in the air path pipe. CONSTITUTION: A water level measuring device comprises a pipe(10), an air path pipe(20), an air feeding unit(30), a pneumatic pressure measuring sensor(40), and a control unit(50). A container(1) filled with water is installed inside the pipe. The air path pipe is connected so that the upper part of the pipe and one side of the air path pipe are communicated. The air feeding unit is connected to the other side of the air path pipe, thereby feeding air to the air path pipe. The pneumatic pressure measuring sensor is connected to the air path pipe, thereby measuring pneumatic pressure inside the air path pipe. The control unit measures the level of fluid inside the container by using a pneumatic pressure value input by the pneumatic pressure measuring sensor.

Description

수위 측정 장치{apparatus for measuring water level}Apparatus for measuring water level

본 발명은 수위 측정 장치에 관한 것으로, 특히 액체가 수용되는 용기 내의 수위를 기존의 수위 센서를 이용하여 측정하지 않고, 용기 내에 설치되는 배관 내의 공기압의 변화를 이용하여 측정함으로써, 기존 수위 센서의 부식 및 고장으로 인한 수위 측정 부정확성의 문제점을 해결할 수 있는 수위 측정 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a water level measuring device, in particular, by measuring the water level in the container in which the liquid is accommodated by using a change in the air pressure in the pipe installed in the container, rather than using the existing water level sensor, the corrosion of the existing water level sensor And it relates to a water level measurement device that can solve the problem of water level measurement inaccuracy due to a failure.

통상적으로 수위감지장치는 설치장소와 그 사용 목적에 따라 다양한 메커니즘을 가지도록 구성되고 있다. 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.Typically, the level sensor is configured to have a variety of mechanisms depending on the installation location and its purpose of use. 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 일 예로서, 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 pressure change, and also buoy on the buoy on the upper surface of the stored liquid material and connected to the buoy and the counterweight outside the tank to detect the change of the counterweight by an electrical signal The buoy method is used, and this buoy method has a problem in that it is difficult to install and lacks accuracy 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, the floater ball with a magnet is arranged to elevate the inside of the tank according to the level of the fluid, and the method of detecting the position of the magnet and the electrode placed in the water level to be detected and the water level rises and the electrode is submerged 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 the accurate measurement of the sensor of each device.

이상에서 설명한 수위 측정 센서는 유체에 노출되어 있거나, 유체의 높이에 따라 이동하거나, 외부에 노출되어 있어서 부식 또는 파손될 염려가 있다. 이와 같이 수위 측정 센서가 부식 또는 파손되는 경우, 더 이상 수위 측정을 정확하게 감지할 수 없고, 더 나아가 수위 측정을 할 수 없게 되는 문제점을 안고 있다. 따라서, 기존의 수위 측정 센서의 문제점을 해결할 새로운 개념의 수위 측정 장치가 요청되고 있는 실정이다.
The water level sensor described above may be exposed to the fluid, move along the height of the fluid, or may be exposed to the outside, causing corrosion or breakage. As such, when the water level sensor is corroded or broken, there is a problem in that it is no longer possible to accurately detect the water level measurement, and furthermore, the water level cannot be measured. Therefore, there is a demand for a new level of water level measuring device to solve the problem of the existing water level sensor.

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 액체가 수용되는 용기 내의 수위를 기존의 수위 센서를 이용하여 측정하지 않고, 용기 내에 설치되는 배관 내의 공기압의 변화를 이용하여 측정함으로써, 기존 수위 센서의 부식 및 고장으로 인한 수위 측정 부정확성의 문제점을 해결할 수 있는 수위 측정 장치에 관한 것이다.
The present invention was devised to solve the above problems of the prior art, and is measured by using a change in air pressure in a pipe installed in the container, without measuring the water level in the container in which the liquid is accommodated using a conventional level sensor. By doing so, the present invention relates to a water level measurement device that can solve the problem of water level measurement inaccuracy due to corrosion and failure of the existing water level sensor.

상기와 같은 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명인 수위 측정 장치를 이루는 구성수단은, 수위 측정 장치에 있어서, 액체가 채워지는 용기 내에 설치되는 배관, 상기 배관의 상단과 일측이 연통되도록 연결되는 기로관, 상기 기로관 타측에 연결되어 상기 기로관으로 공기를 주입시키는 공기 공급 수단, 상기 기로관에 연결되어 상기 기로관 내의 공압을 측정하는 공압 측정센서, 상기 공압 측정센서로부터 입력되는 공압값을 이용하여 상기 용기 내의 액체 수위를 측정하는 제어수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.In order to solve the above problems, the constituent means constituting the water level measuring device of the present invention is a water level measuring device, a pipe installed in a container filled with liquid, a cross-section pipe connected so that one side and the upper end of the pipe is in communication An air supply means connected to the other side of the cross-pipe to inject air into the cross-pipe, a pneumatic measuring sensor connected to the cross-pipe to measure air pressure in the cross-pipe, and a pneumatic value input from the pneumatic measuring sensor And control means for measuring the liquid level in the vessel.

여기서, 상기 공기 공급 수단은, 공기를 공급하는 공압 펌프와, 상기 제어수단의 제어에 의해 상기 공압 펌프에서 공급되는 공기의 압력을 조절하여 내보내는 레귤레이터와, 상기 기로관의 타측과 연결되어 상기 레귤레이터를 통해 공급되는 공기를 상기 기로관으로 주입시키고 공기의 역류를 방지하는 체크밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.Here, the air supply means, a pneumatic pump for supplying air, a regulator for controlling the pressure of the air supplied from the pneumatic pump by the control of the control means and connected to the other side of the air flow pipe connected to the regulator It is characterized in that it comprises a check valve for injecting the air supplied through the cross-pipe and prevent the back flow of air.

여기서, 상기 제어 수단은 상기 레귤레이터에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서에서 측정된 상기 기로관 내의 공압값을 이용하여 상기 용기 내의 액체 수위를 계산하는 것을 특징으로 한다.Here, the control means is characterized in that for calculating the liquid level in the container by using the pneumatic value of the air adjusted and discharged from the regulator and the pneumatic value in the air flow pipe measured by the pneumatic measurement sensor.

여기서, 상기 제어 수단은 상기 레귤레이터에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서에서 측정된 상기 기로관 내의 공압값을 변수로 하여 상기 액체 수위를 계산하는 함수 또는 상기 레귤레이터에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서에서 측정된 상기 기로관 내의 공압값 및 상기 액체 수위가 매칭되어 저장되는 매칭 테이블을 이용하여 상기 용기 내의 액체 수위를 측정하는 것을 특징으로 한다.Here, the control means is a function of calculating the liquid level by using the pneumatic value of the air controlled and discharged from the regulator and the pneumatic value in the cross-pipe measured by the pneumatic measurement sensor as a variable or of the air controlled and discharged from the regulator The liquid level in the container is measured by using a matching table in which the pneumatic value and the pneumatic value in the air pipe measured by the pneumatic sensor and the liquid level are matched and stored.

여기서, 상기 제어 수단은 주기적으로 상기 레귤레이터에서 조절되어 내보내는 공기의 공기압이 일정 범위 내에서 오실레이션되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
Here, the control means is characterized in that the control to periodically oscillate within a predetermined range the air pressure of the air adjusted and discharged from the regulator.

상기와 같은 과제 및 해결 수단을 가지는 본 발명인 수위 측정 장치에 의하면, 액체가 수용되는 용기 내의 수위를 기존의 수위 센서를 이용하여 측정하지 않고, 용기 내에 설치되는 배관 내의 공기압의 변화를 이용하여 측정하기 때문에, 기존 수위 센서의 부식 및 고장으로 인한 수위 측정 부정확성의 문제점을 해결할 수 있는 장점이 있다.
According to the water level measuring device according to the present invention having the above-described problems and solving means, it is possible to measure the water level in the container in which the liquid is accommodated by using the change in the air pressure in the pipe installed in the container, without using the existing water level sensor. Therefore, there is an advantage that can solve the problem of water level measurement inaccuracy due to corrosion and failure of the existing water level sensor.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수위 측정 장치의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 적용되는 매칭 테이블의 예시도이다.
도 3은 본 발명에 따라 수위 측정 절차를 설명하기 위한 예시도이다.1 is a block diagram of a water level measuring device according to an embodiment of the present invention.
2 is an exemplary diagram of a matching table applied to an embodiment of the present invention.
3 is an exemplary view for explaining a water level measurement procedure according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기와 같은 과제, 해결 수단 및 효과를 가지는 본 발명인 수위 측정 장치에 관한 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail a preferred embodiment of the water level measuring apparatus of the present invention having the above problems, solving means and effects.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 수위 측정 장치의 구성도이다. 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 수위 측정 장치에 관한 구성 및 작동 상의 특징을 설명하면 다음과 같다.1 is a block diagram of a water level measuring device according to an embodiment of the present invention. Referring to Figure 1 described the configuration and operation of the water level measurement apparatus according to the invention as follows.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 수위 측정 장치(100)는 용기(1) 내에 설치되는 배관(10), 상기 배관(10)의 상부와 연통되도록 연결되는 기로관(20), 상기 기로관(20)에 공기를 주입시키는 공기 공급 수단(30), 상기 기로관(20) 내의 공압을 측정하는 공압 측정센서(40) 및 상기 공압 측정센서(40)에서 측정된 상기 기로관(20) 내의 공압값을 이용하여 상기 용기(10) 내의 액체 수위를 측정하는 제어수단(50)을 포함하여 이루어진다.As shown in FIG. 1, the water level measuring apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention includes a pipe 10 installed in the container 1 and a cross-pipe 20 connected to communicate with an upper portion of the pipe 10. ), The air supply means 30 for injecting air into the air flow pipe 20, the air pressure measuring sensor 40 for measuring the air pressure in the air flow pipe 20 and the air flow measured by the air pressure measuring sensor 40 And control means 50 for measuring the liquid level in the vessel 10 using the pneumatic value in the tube 20.

상기 수위 측정 장치(100)는 기본적으로 기존의 수위 측정 센서를 이용한 것이 아니라, 수위가 높고 낮음에 따라 상기 배관(10) 내의 공압의 변화를 측정하여 상기 용기(1) 내의 액체 수위를 측정하는 방법이다. The water level measuring apparatus 100 does not basically use a conventional water level sensor, but a method of measuring a liquid level in the container 1 by measuring a change in air pressure in the pipe 10 as the water level is high and low. to be.

상기 수위 측정 장치(100)를 구성하는 상기 배관(10)은 상기 액체가 채워지는 상기 용기(1) 내에 설치된다. 상기 배관(10)은 상기 용기(1) 내에서 비스듬하게 설치될 수도 있지만, 도 1에 도시된 바와 같이, 수직으로 세워진 상태로 설치되는 것이 바람직하다.The pipe 10 constituting the water level measuring device 100 is installed in the container 1 filled with the liquid. The pipe 10 may be installed obliquely in the container 1, but as shown in FIG. 1, the pipe 10 may be installed vertically.

상기 배관(10)의 하단은 상기 용기(10)의 바닥면에서 소정 간격 이격된 상태로 설치되고, 상기 배관(10)의 상단은 상기 기로관(20)과 연통되도록 연결되어 있다. 상기 배관(10)의 하단이 상기 용기(10)의 바닥면에 이격되어 설치되기 때문에, 상기 배관(10)은 별도의 고정 수단(미도시)에 의하여 상기 용기(1) 내에 설치되는 것은 당연하다.The lower end of the pipe 10 is installed in a state spaced apart from the bottom surface of the container 10, the upper end of the pipe 10 is connected to communicate with the cross-pipe 20. Since the lower end of the pipe 10 is installed spaced apart from the bottom surface of the container 10, the pipe 10 is naturally installed in the container 1 by a separate fixing means (not shown). .

상기와 같이 상기 배관(10)이 상기 용기(1) 내에 설치되기 때문에, 상기 용기(1) 내로 액체가 수용되면, 상기 배관(10)의 하단을 통해 상기 액체가 상기 배관(10) 내로 차오르게 된다. 그러면, 상기 배관(10) 내의 공압 변화가 발생하게 된다. 이에 대해서는 후술하겠다.Since the pipe 10 is installed in the container 1 as described above, when the liquid is contained in the container 1, the liquid is filled into the pipe 10 through the lower end of the pipe 10. do. Then, the pneumatic change in the pipe 10 is generated. This will be described later.

상기 배관(10)의 상단에는 상기 기로관(20)이 연통되도록 연결된다. 즉, 상기 기로관(20)은 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 배관(10)의 상단과 일측이 연통되도록 연결된다.The top of the pipe 10 is connected so that the cross-pipe 20 is in communication. That is, as shown in FIG. 1, the cross pipe 20 is connected to communicate with one end of the upper end of the pipe 10.

상기 기로관(20)은 유연성이 있는 호스와 같은 수단으로 형성될 수 있고, 상기 배관(10)과 연통되도록 연결되기 때문에, 상기 공기 공급 수단(30)에서 공급되는 소정 압력의 공기를 상기 배관(10)으로 전달할 수 있고, 또한 상기 배관(10) 내로 액체가 차오름에 따라, 내부 공기 압력이 변화되기도 한다.The cross-pipe 20 may be formed by means such as a flexible hose, and is connected to communicate with the pipe 10, the air of a predetermined pressure supplied from the air supply means 30 to the pipe ( 10), and as the liquid fills the pipe 10, the internal air pressure may change.

상기 기로관(20)의 일측은 상기 배관(10)의 상단과 연통되도록 연결되고, 타측은 상기 공기 공급 수단(30)에 연결된다. 따라서, 상기 공기 공급 수단(30)에서 공급하는 소정 압력의 공기를 상기 배관(20) 내로 안내할 수 있다.One side of the cross-pipe 20 is connected to communicate with the upper end of the pipe 10, the other side is connected to the air supply means (30). Therefore, the air of a predetermined pressure supplied from the air supply means 30 may be guided into the pipe 20.

상기 기로관(20)의 타측과 연결되는 상기 공기 공급 수단(30)은 상기 기로관(20)으로 소정 압력의 공기를 주입시킨다. 이러한, 공기 공급 수단(30)에서 공급하는 공기의 압력은 후술할 제어 수단(50)의 제어에 따라 결정된다.The air supply means 30 which is connected to the other side of the cross section pipe 20 injects air of a predetermined pressure into the cross section pipe 20. The pressure of the air supplied from the air supply means 30 is determined according to the control of the control means 50 to be described later.

상기 공기 공급 수단(30)은 도 1에 도시된 바와 같이, 공압 펌프(31), 레귤레이터(33) 및 체크 밸브(35)를 포함하여 구성된다. As shown in FIG. 1, the air supply means 30 includes a pneumatic pump 31, a regulator 33, and a check valve 35.

상기 공압 펌프(31)는 상기 기로관(20) 및 배관(10)에 공급할 소정 압력의 공기를 생성하여 공급하는 구성요소이다. 공급하는 공기의 압력은 상기 제어 수단(50)의 제어된다.The pneumatic pump 31 is a component for generating and supplying air having a predetermined pressure to be supplied to the crossroad pipe 20 and the pipe 10. The pressure of the air to be supplied is controlled by the control means 50.

상기 공압 펌프(31)에서 발생되어 공급되는 공기는 상기 레귤레이터(33)로 전달된다. 그러면, 상기 레귤레이터(33)는 상기 제어 수단(50)의 제어에 따라 소정 압력으로 상기 공기의 공압을 조절하여 내보낸다. 즉, 상기 레귤레이터(33)는 상기 제어 수단(50)의 제어에 의해 상기 공압 펌프(31)에서 공급되는 공기의 압력을 조절하여 내보낸다.Air generated and supplied by the pneumatic pump 31 is delivered to the regulator 33. Then, the regulator 33 regulates and discharges the pneumatic pressure of the air at a predetermined pressure under the control of the control means 50. That is, the regulator 33 sends out by adjusting the pressure of the air supplied from the pneumatic pump 31 by the control of the control means 50.

상기 레귤레이터(33)에서 조절되어 내보내지는 공기의 압력은 특정 공압으로 고정될 수도 있고, 소정의 압력 범위에서 오실레이션되도록 내보내질 수 있다. 물론 이와 같은 공압의 특정 또는 소정의 공압 범위에서 오실레이션은 상기 제어 수단(50)의 제어에 따라 조절된다.The pressure of air regulated and discharged from the regulator 33 may be fixed at a specific pneumatic pressure, or may be emitted to oscillate in a predetermined pressure range. Of course, the oscillation in a specific or predetermined pneumatic range of such pneumatics is adjusted according to the control of the control means 50.

상기 레귤레이터(33)에서 소정 공압으로 조절되어 출력되는 공기는 상기 체크 밸브(35)를 통해 상기 기로관(20)으로 주입된다. 상기 체크 밸브(35)는 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 기로관(20)의 타측과 연결되어 상기 레귤레이터(33)를 통해 공급되는 공기를 상기 기로관(20)으로 주입시킨다.Air regulated and output by the regulator 33 to the predetermined pneumatic pressure is injected into the cross-pipe 20 through the check valve (35). As shown in FIG. 1, the check valve 35 is connected to the other side of the cross-pipe 20 to inject air supplied through the regulator 33 into the cross-pipe 20.

또한, 상기 체크 밸브(35)는 상기 레귤레이터(33)에서 상기 기로관(20)으로 공기가 주입되도록 하고, 반대로 상기 기로관(20)에서 상기 레귤레이터(33) 방향으로 공기가 흐르지 못하도록 한다. 즉, 상기 체크 밸브(35)는 공기의 역류를 방지하는 역할을 수행한다.In addition, the check valve 35 allows the air to be injected from the regulator 33 to the cross-section tube 20, and conversely prevents air from flowing from the cross-section tube 20 toward the regulator 33. That is, the check valve 35 serves to prevent backflow of air.

이와 같이 상기 체크 밸브(35)가 상기 기로관(20)에서 상기 레귤레이터(33) 방향으로 공기의 흐름을 막기때문에, 상기 기로관(20) 내의 공압 변화를 후술할 공압 측정센서(40)가 정확하게 측정할 수 있다.In this way, since the check valve 35 prevents the flow of air from the cross pipe 20 in the direction of the regulator 33, the pneumatic measurement sensor 40 to be described later to change the air pressure in the cross pipe 20 It can be measured.

상술한 공압 펌프(31), 레귤레이터(33) 및 체크 밸브(35)로 구성되는 상기 공기 공급 수단(30)은 상기 기로관(20)으로 소정의 공압으로 공기를 주입시킴과 동시에, 상기 기로관(20) 내의 공기가 역류해서 들어오는 것을 방지하는 역할을 수행한다.The air supply means 30 composed of the pneumatic pump 31, the regulator 33, and the check valve 35 described above injects air at a predetermined pneumatic pressure into the air supply pipe 20, and at the same time, the air supply pipe It serves to prevent the air in the back flows into (20).

상기 기로관(20) 내의 공압 측정은 상기 공압 측정센서(40)에 의하여 이루어진다. 즉, 상기 공압 측정센서(40)는 상기 기로관(20)의 소정 부분에 연결되어 상기 기로관(20) 내의 공압을 측정하여 상기 제어 수단(50)에 전달한다.Pneumatic measurement in the cross-pipe 20 is made by the pneumatic measurement sensor 40. That is, the pneumatic measurement sensor 40 is connected to a predetermined portion of the cross pipe 20 to measure the air pressure in the cross pipe 20 and transmits to the control means 50.

상기 공압 측정 센서(40)가 측정하는 상기 기로관(20) 내의 공압은 상기 배관(10) 내로 액체가 차오르거나 또는 하강할 때 변화되는 상기 기로관(20) 내의 공압이다. The pneumatic pressure in the cross-pipe 20 measured by the pneumatic measurement sensor 40 is the pneumatic pressure in the cross-pipe 20 that changes when the liquid rises or falls into the pipe 10.

구체적으로, 특정 시점에서 상기 공압 측정센서(40)가 상기 기로관(20) 내의 공압을 측정한 후, 상기 용기(1) 내로 액체가 더 채워짐에 따라 상기 배관(20) 내의 액체는 더 상승할 것이고, 이때, 상기 공압 측정센서(40)가 상기 기로관(20) 내의 공압을 측정한 값은 상기 특정 시점에서 측정한 상기 기로관(20) 내의 공압보다 더 높은 공압값이 될 것이다. 반대로, 특정 시점 후, 상기 용기(1) 내의 액체가 줄어들게 되면, 상기 배관(20) 내의 액체는 하강할 것이고, 이때, 상기 공압 측정센서(40)가 상기 기로관(20) 내의 공압을 측정한 값은 상기 특정 시점에서 측정한 상기 기로관(20) 내의 공압보다 더 낮은 공압값이 될 것이다.Specifically, after the pneumatic measurement sensor 40 measures the air pressure in the cross-pipe 20 at a specific point in time, the liquid in the pipe 20 will rise further as more liquid is filled into the vessel 1. In this case, the value measured by the pneumatic measurement sensor 40 to measure the air pressure in the cross-pipe 20 will be higher than the pneumatic pressure in the cross-pipe 20 measured at the specific time point. On the contrary, after a certain time point, if the liquid in the container 1 is reduced, the liquid in the pipe 20 will drop, and at this time, the pneumatic measuring sensor 40 measures the air pressure in the cross-pipe 20. The value will be a lower pneumatic value than the pneumatic pressure in the cross-pipe 20 measured at that particular time point.

상기 공압 측정 센서(40)는 측정된 상기 기로관(20) 내의 공압값을 상기 제어 수단(50)에 전달한다. 그러면, 상기 제어 수단(50)은 상기 공압 측정센서(40)로부터 입력되는 공압값을 이용하여 상기 용기(1) 내의 액체 수위를 측정한다.The pneumatic measurement sensor 40 transmits the measured pneumatic value in the cross-pipe 20 to the control means 50. Then, the control means 50 measures the liquid level in the container 1 by using the pneumatic value input from the pneumatic measurement sensor 40.

구체적으로, 상기 제어 수단(50)은 상기 레귤레이터(33)에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서(40)에서 측정된 상기 기로관(20) 내의 공압값을 이용하여 상기 용기(1) 내의 액체 수위를 계산한다.Specifically, the control means 50 is the container (1) by using the pneumatic value of the air adjusted and discharged from the regulator 33 and the pneumatic value in the cross-pipe 20 measured by the pneumatic pressure sensor 40 Calculate the liquid level in

상기 제어 수단(50)은 상기 레귤레이터(33)를 제어하여 상기 레귤레이터(33)가 내보내는 공기의 공압을 결정한다. 따라서, 상기 레귤레이터(33)에서 출력되는 공기의 공압을 알고 있고, 상기 공압 측정센서(40)로부터 상기 기로관(20) 내의 공압을 입력받기 때문에, 상기 기로관(20) 내의 공압 역시 알수 있다.The control means 50 controls the regulator 33 to determine the air pressure of the air discharged from the regulator 33. Therefore, since the air pressure of the air output from the regulator 33 is known, and the air pressure in the cross pipe 20 is input from the air pressure measuring sensor 40, the air pressure in the cross pipe 20 can also be known.

결과적으로 상기 제어 수단(50)은 상기 레귤레이터(33)에서 조절되어 출력되는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서(40)로부터 입력되는 상기 기로관(20) 내의 공압값을 입력값으로 하되, 사전에 결정된 수식 또는 매칭 테이블을 이용하여 상기 용기(1) 내의 액체 수위를 계산할 수 있다.As a result, the control means 50 sets the pneumatic value of the air adjusted and output from the regulator 33 and the pneumatic value in the air pipe 20 input from the pneumatic measurement sensor 40 as input values. The liquid level in the container 1 can be calculated using the equation or the matching table determined in the table.

구체적으로, 상기 제어 수단(50)은 상기 레귤레이터(33)에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서(40)에서 측정된 상기 기로관(20) 내의 공압값을 변수로 하여 상기 액체 수위를 계산하는 함수 또는 상기 레귤레이터(33)에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서(40)에서 측정된 상기 기로관(20) 내의 공압값 및 상기 액체 수위가 매칭되어 저장되는 매칭 테이블을 이용하여 상기 용기 내의 액체 수위를 측정할 수 있다.Specifically, the control means 50 is a liquid level by using the pneumatic value of the air adjusted and discharged from the regulator 33 and the pneumatic value in the air pipe 20 measured by the pneumatic pressure sensor 40 as a variable. Or a matching table in which the pneumatic value of the air adjusted and discharged from the regulator 33 and the pneumatic value and the liquid level in the air flow pipe 20 measured by the pneumatic measurement sensor 40 are matched and stored. Can be used to measure the liquid level in the vessel.

상기 레귤레이터(33)에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서(40)에서 측정된 상기 기로관(20) 내의 공압값을 변수로 하여 상기 액체 수위를 계산하는 함수는 사전에 이루어진 실험을 통하여 결정될 수 있는 함수이다.The function of calculating the liquid level by using the pneumatic value of the air regulated and discharged from the regulator 33 and the pneumatic value in the air pipe 20 measured by the pneumatic measurement sensor 40 as a variable is performed in advance. This function can be determined through

한편, 상기 레귤레이터(33)에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서(40)에서 측정된 상기 기로관(20) 내의 공압값 및 상기 액체 수위가 매칭되어 저장되는 매칭 테이블 역시 사전에 수많은 실험을 통하여 얻어진다.On the other hand, a matching table in which the pneumatic value of the air regulated and discharged from the regulator 33 and the pneumatic value and the liquid level in the air passage tube 20 measured by the pneumatic pressure sensor 40 are matched and stored in advance is also numerous. Obtained through experiment.

도 2는 상기 매칭 테이블의 일 예를 보여주는 예시도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 매칭 테이블은 레귤레이터(33)의 출력 공압값과 상기 공압 측정센서(40)의 감지 공압값 및 상기 용기(1) 내의 액체 수위값이 매칭된 테이블이다.2 is an exemplary view showing an example of the matching table. As shown in FIG. 2, the matching table is a table in which the output pneumatic value of the regulator 33 and the sensed pneumatic value of the pneumatic measurement sensor 40 and the liquid level in the container 1 are matched.

상기 제어 수단(50)이 상기 레귤레이터(33)를 제어하여 출력되는 공기의 공압값이 "1"이 되도록 제어했다고 가정하자. 이 상태에서, 상기 공압 측정센서(40)로부터 입력되는 상기 기로관(20)의 공압값이 "1"인 경우에, 상기 제어 수단(50)은 상기 용기(1) 내의 액체 수위가 1cm인 것으로 결정하고, 상기 공압 측정센서(40)로부터 입력되는 상기 기로관(20)의 공압값이 "2"인 경우에, 상기 제어 수단(50)은 상기 용기(1) 내의 액체 수위가 3cm인 것으로 결정한다.Assume that the control means 50 controls the regulator 33 so that the pneumatic value of the output air is "1". In this state, when the pneumatic value of the cross-pipe 20 input from the pneumatic measuring sensor 40 is "1", the control means 50 determines that the liquid level in the container 1 is 1 cm. And when the pneumatic value of the cross pipe 20 input from the pneumatic measuring sensor 40 is "2", the control means 50 determines that the liquid level in the container 1 is 3 cm. do.

한편, 상기 액체 수위값은 상기 레귤레이터(33)에서 출력되는 공기의 공압값의 변경에 따라 다른 매칭 테이블을 통해 결정된다. 즉, 상기 제어 수단(50)이 상기 레귤레이터(33)를 제어하여 출력되는 공기의 공압값이 "2"가 되도록 제어했다고 가정하자. 이 상태에서, 상기 공압 측정센서(40)로부터 입력되는 상기 기로관(20)의 공압값이 "2"인 경우에, 상기 제어 수단(50)은 상기 용기(1) 내의 액체 수위가 1cm인 것으로 결정하고, 상기 공압 측정센서(40)로부터 입력되는 상기 기로관(20)의 공압값이 "3"인 경우에, 상기 제어 수단(50)은 상기 용기(1) 내의 액체 수위가 1.5cm인 것으로 결정한다Meanwhile, the liquid level value is determined through another matching table according to a change in the pneumatic value of the air output from the regulator 33. In other words, it is assumed that the control means 50 controls the regulator 33 so that the pneumatic value of the output air is "2". In this state, when the pneumatic value of the air flow tube 20 input from the pneumatic measurement sensor 40 is "2", the control means 50 indicates that the liquid level in the container 1 is 1 cm. If the pneumatic value of the cross-pipe 20 input from the pneumatic measuring sensor 40 is "3", the control means 50 is determined that the liquid level in the container (1) is 1.5 cm Decide

상기 제어 수단(50)은 상기와 같은 다양하게 구성되는 매칭 테이블을 이용하여 용기(1) 내의 액체 수위를 결정하거나, 사전에 결정된 함수를 이용하여 액체 수위를 결정할 수 있다.The control means 50 may determine the liquid level in the container 1 using various matching tables as described above, or may determine the liquid level using a predetermined function.

한편, 상기 제어 수단(50)은 주기적으로 상기 레귤레이터(33)에서 조절되어 내보내는 공기의 공기압이 일정 범위 내에서 오실레이션되도록 제어한다. 이와 같이 상기 제어수단(50)의 제어에 따라 상기 레귤레이터(33)가 일정 범위에서 공압값을 변경하여 오실레이션되도록 출력하기 때문에, 상기 기로관(20)을 통하여 상기 배관(10)으로 들어오는 공기의 공압값은 일정 범위에서 오실레이션된다. 결과적으로, 상기 배관(10) 내에 차올라 있는 액체는 상하 방향으로 요동을 치게 된다.On the other hand, the control means 50 is controlled to periodically oscillate within a predetermined range of the air pressure of the air adjusted and discharged from the regulator 33. As such, the regulator 33 outputs the oscillation value by changing the pneumatic value in a predetermined range according to the control of the control means 50, so that the air entering the pipe 10 through the cross-pipe 20 is Pneumatic values are oscillated over a range. As a result, the liquid filled up in the pipe 10 is shaken in the vertical direction.

상기와 같이, 상기 배관(10) 내에 차올라 있는 액체가 상하 방향으로 요동을 치기 때문에, 장기간 동안 일정량의 액체가 상기 용기 내에 존재하는 경우에도 상기 배관(10) 내벽에 찌꺼기들이 고착되지 않는다. As described above, since the liquid filled in the pipe 10 oscillates in the vertical direction, debris does not adhere to the inner wall of the pipe 10 even when a certain amount of liquid exists in the container for a long time.

상기 제어 수단(50)에 의한 상기 레귤레이터(33)의 출력 공압값의 오실레이션 제어는 주기적으로 일정 시간 동안 진행되게 하거나, 조작자가 원하는 경우에만 발생되도록 할 수 있다.The oscillation control of the output pneumatic value of the regulator 33 by the control means 50 can be performed periodically for a predetermined time or can be generated only when the operator desires.

이상에서 설명한 수위 측정 장치(100)를 이용하여 액체 수위를 측정하는 절차에 대하여 구체적으로 설명하면 다음과 같다.Referring to the procedure for measuring the liquid level using the water level measuring device 100 described above in detail as follows.

먼저, 용기(1) 내에 일정량의 액체가 채워져 있다고 가정하자. 즉, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 용기(1) 내에 일정량의 액체가 채워져 있고, 상기 용기(1) 내에 설치되는 배관(10) 내로 상기 액체가 차올라 있다고 가정한다.First, suppose that the container 1 is filled with a certain amount of liquid. That is, it is assumed that a certain amount of liquid is filled in the container 1, and the liquid fills up into the pipe 10 installed in the container 1, as shown in FIG.

상기 배관(10) 내에는 소정의 공기가 채워져 있고, 이 공기는 소정의 공압값으로 상기 액체를 누르고 있다. 즉, 상기 제어수단(50)은 상기 공압 펌프(31)를 제어하여 공기를 공급하도록 제어하고, 상기 레귤레이터(33)를 제어하여 특정한 공압값을 가지는 공기가 상기 기로관(20)을 통해 상기 배관(10)에 주입되도록 제어한다.Predetermined air is filled in the pipe 10, and the air is pressed against the liquid at a predetermined pneumatic value. That is, the control means 50 controls the pneumatic pump 31 to supply air, and controls the regulator 33 so that air having a specific pneumatic value is passed through the gas pipe 20. Control to be injected into (10).

이 상황에서 상기 배관(10) 내에서는 특정 공기압(레귤레이터(33)에서 출력되는 공기의 공기압으로서 "1"이라 가정함)이 상기 배관(10) 내의 액체를 누르고 있기 때문에, 상기 용기(1) 내로 액체가 수용되는 경우, 상기 배관(10) 내로 차오르는 액체의 수위는 상기 용기(1) 내의 액체의 수위보다 낮을 것이다.In this situation, since the specific air pressure (assuming "1" as the air pressure of the air output from the regulator 33) is depressing the liquid in the pipe 10 in the pipe 10, the air flows into the container 1. If liquid is contained, the level of liquid filling into the tubing 10 will be lower than the level of liquid in the vessel 1.

이 상태에서, 상기 용기(1) 내로 액체가 더 채워지게 되면, 도 3의 (b)와 같은 상태가 된다. 즉, 상기 용기(1) 내의 액체의 수위는 도 3의 (a)보다 더 올라가고, 상기 배관(10) 내의 액체 수위도 도 3의 (a)보다 더 올라간다. 즉, 상기 용기(1) 내로 더 채워지는 액체의 압력에 의하여 상기 배관(10) 내의 액체 수위는 좀 더 올라간다.In this state, when the liquid is further filled into the container 1, it becomes a state as shown in FIG. That is, the liquid level in the container 1 rises higher than that of FIG. 3 (a), and the liquid level in the pipe 10 also rises higher than that of FIG. 3 (a). That is, the liquid level in the pipe 10 rises further by the pressure of the liquid further filled into the container 1.

결국, 상기 배관(10) 및 상기 기로관(20) 내의 공기의 압력은 도 3의 (a) 상태에서의 공기의 압력보다 더 높아진다. 예를 들면, 도 3의 (a) 상태에서 상기 기로관(20)에 연결된 상기 공압 측정센서(40)가 감지한 상기 기로관(20) 내의 공압값이 "1"이었다면, 상기 도 3의 (b) 상태에서의 상기 기로관(20) 내의 공기의 공압값은 상기 "1"보다 더 큰 "2"가 될 것이다.As a result, the pressure of the air in the pipe 10 and the cross-pipe 20 is higher than the pressure of the air in the state of FIG. For example, if the pneumatic value in the airway tube 20 detected by the air pressure measuring sensor 40 connected to the airway tube 20 in the state (a) of FIG. 3 is "1", The pneumatic value of the air in the cross-pipe 20 in the b) state will be "2" greater than "1".

상기 제어수단(50)은 도 2에 도시된 매칭 테이블을 이용하여 상기 액체 수위를 결정하는 경우, 도 3의 (a) 상태에서의 액체 수위는 1cm이고, 도 3의 (b)의 상태에서는 액체 수위가 더 높아져서 3cm인 것으로 측정한다.When the control means 50 determines the liquid level using the matching table shown in FIG. 2, the liquid level in the state of FIG. 3A is 1 cm, and the liquid in the state of FIG. 3B is liquid. The water level is higher and is measured to be 3 cm.

이와 같은 방법으로 상기 제어 수단(50)은 상기 액체 수위를 결정할 수 있고, 상기 용기(1) 내로 액체가 더욱 채워지게 되면, 상기 매칭 테이블을 통해 점점 더 높은 액체 수위값을 상기 제어 수단(50)은 결정할 수 있다.In this way, the control means 50 can determine the liquid level, and when the liquid is further filled into the container 1, the control means 50 sets higher and higher liquid level values through the matching table. Can be determined.

한편, 상기 용기(1) 내로 액체가 점점 증가하면서 채워지는 경우, 상기 배관(10) 내의 액체의 수위도 점점 올라가게 되고, 결과적으로 상기 배관(10) 및 상기 기로관(20) 내의 공기의 공압값 역시 점점 올라가게 될 것이다.On the other hand, when the liquid is gradually filled into the container 1, the level of the liquid in the pipe 10 also rises, and consequently the pneumatic pressure of the air in the pipe 10 and the cross-pipe 20 The price will also increase.

상기 배관(10) 및 상기 기로관(20)은 서로 연통되어 있기 때문에, 동일한 공기의 압력값을 가지고, 상기 기로관(20)의 타측에는 체크 밸브(35)가 연결되어 있어, 공기의 역류가 발생하지 않기 때문에, 상기 배관(10) 내로 액체가 차오름에 따라 상기 배관(10) 및 상기 기로관(20)의 공압값의 변화값을 정확하게 측정할 수 있다.Since the pipe 10 and the cross pipe 20 communicate with each other, they have the same air pressure value, and the check valve 35 is connected to the other side of the cross pipe 20 so that the reverse flow of air Since it does not generate | occur | produce, the change value of the pneumatic value of the said piping 10 and the said steam pipe 20 can be measured correctly as a liquid fills up into the said piping 10. FIG.

이와 같은 방법을 통하여 상기 제어 수단(50)은 상기 레귤레이터(33)에서 출력되는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서(40)에서 측정된 상기 기로관(20)의 내의 공압값을 인지하고, 상술한 매칭 테이블 또는 함수를 이용하여 상기 용기(1) 내의 액체의 수위값을 결정할 수 있다.Through such a method, the control means 50 recognizes the pneumatic value of the air output from the regulator 33 and the pneumatic value in the air passage 20 measured by the pneumatic pressure sensor 40, One matching table or function can be used to determine the level of liquid in the vessel 1.

한편, 상기 제어 수단(50)은 조작자의 조작 또는 사전에 세팅된 주기마다 상기 레귤레이터(33)에서 출력되는 공기의 공압값이 일정 범위 내에서 오실레이션되도록 제어하여, 상기 배관(10) 내의 액체가 상하 유동되도록 함으로써, 상기 배관(10) 내벽에 이물질 또는 찌꺼기들이 달라붙는 것을 방지할 수 있다.On the other hand, the control means 50 controls such that the pneumatic value of the air output from the regulator 33 is oscillated within a predetermined range at every operator's operation or a predetermined period, so that the liquid in the pipe 10 By allowing it to flow up and down, it is possible to prevent foreign matter or debris from sticking to the inner wall of the pipe 10.

한편, 상기 액체는 일반적인 물이 될 수도 있지만, 산성액이 될 수도 있다. 따라서, 상기 배관(10)은 산화 또는 부식이 발생할 수도 있다. 결과적으로, 상기 배관(10)은 산화 또는 부식이 되지 않도록 내벽 및 외벽을 포함한 모든 면에 내산성의 코팅층이 형성되는 것이 바람직하다.Meanwhile, the liquid may be general water, but may also be an acidic liquid. Therefore, the pipe 10 may be oxidized or corroded. As a result, the pipe 10 is preferably an acid resistant coating layer is formed on all surfaces including the inner wall and the outer wall so as not to be oxidized or corroded.

구체적으로, 상기 배관(10)의 노출된 모든 면에는 패럴린 고분자막에 의한 코팅이 수행되는 것이 바람직하다. 이와 같은 패럴린 코팅막은 내산성 및 내부식성의 성질을 가지고 있기 때문에, 상기 액체가 산성액인 경우에도 장기간 동안 이용할 수 있는 장점이 있다.
Specifically, the exposed surface of the pipe 10 is preferably coated with a paraline polymer film. Since the paraline coating film has properties of acid resistance and corrosion resistance, it can be used for a long time even when the liquid is an acidic liquid.

1: 용기 10 : 배관
20 : 기로관 30 : 공기 공급 수단
31 : 공압 펌프 33 : 레귤레이터
35 : 체크 밸브 40 : 공압 측정센서
50 : 제어수단 100 : 수위 측정 장치1: container 10: piping
20: crossroad pipe 30: air supply means
31: pneumatic pump 33: regulator
35 check valve 40 pneumatic measuring sensor
50: control means 100: water level measurement device

Claims (5)

수위 측정 장치에 있어서,
액체가 채워지는 용기 내에 설치되는 배관;
상기 배관의 상단과 일측이 연통되도록 연결되는 기로관;
상기 기로관 타측에 연결되어 상기 기로관으로 공기를 주입시키는 공기 공급 수단;
상기 기로관에 연결되어 상기 기로관 내의 공압을 측정하는 공압 측정센서;
상기 공압 측정센서로부터 입력되는 공압값을 이용하여 상기 용기 내의 액체 수위를 측정하는 제어수단을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수위 측정 장치.
In the water level measuring device,
Piping installed in the container filled with liquid;
A cross-section pipe connected to communicate with one end of the pipe;
Air supply means connected to the other side of the gas pipe to inject air into the gas pipe;
A pneumatic measurement sensor connected to the cross pipe to measure air pressure in the cross pipe;
And a control means for measuring the liquid level in the container using the pneumatic value input from the pneumatic measurement sensor.
청구항 1에 있어서, 상기 공기 공급 수단은,
공기를 공급하는 공압 펌프와, 상기 제어수단의 제어에 의해 상기 공압 펌프에서 공급되는 공기의 압력을 조절하여 내보내는 레귤레이터와, 상기 기로관의 타측과 연결되어 상기 레귤레이터를 통해 공급되는 공기를 상기 기로관으로 주입시키고 공기의 역류를 방지하는 체크밸브를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 수위 측정 장치.
The method according to claim 1, wherein the air supply means,
A pneumatic pump for supplying air, a regulator for controlling the pressure of the air supplied from the pneumatic pump by the control of the control means and discharged, the air connected to the other side of the air supply pipe and the air supplied through the regulator Level measurement device comprising a check valve for injecting and preventing the backflow of air.
청구항 2에 있어서,
상기 제어 수단은 상기 레귤레이터에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서에서 측정된 상기 기로관 내의 공압값을 이용하여 상기 용기 내의 액체 수위를 계산하는 것을 특징으로 하는 수위 측정 장치.
The method according to claim 2,
And the control means calculates the liquid level in the vessel using the pneumatic value of the air regulated and discharged from the regulator and the pneumatic value in the air passage pipe measured by the pneumatic measurement sensor.
청구항 3에 있어서,
상기 제어 수단은 상기 레귤레이터에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서에서 측정된 상기 기로관 내의 공압값을 변수로 하여 상기 액체 수위를 계산하는 함수 또는 상기 레귤레이터에서 조절되어 내보내는 공기의 공압값과 상기 공압 측정센서에서 측정된 상기 기로관 내의 공압값 및 상기 액체 수위가 매칭되어 저장되는 매칭 테이블을 이용하여 상기 용기 내의 액체 수위를 측정하는 것을 특징으로 하는 수위 측정 장치.
The method according to claim 3,
The control means is a function of calculating the liquid level by using the pneumatic value of the air controlled and discharged from the regulator and the pneumatic value in the air pipe measured by the pneumatic measurement sensor as variables, or the pneumatic value of the air controlled and discharged from the regulator. And measuring a liquid level in the container using a matching table in which the pneumatic value in the cross pipe measured by the pneumatic sensor and the liquid level are matched and stored.
청구항 2에 있어서,
상기 제어 수단은 주기적으로 상기 레귤레이터에서 조절되어 내보내는 공기의 공기압이 일정 범위 내에서 오실레이션되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 수위 측정 장치.The method according to claim 2,
And the control means periodically controls such that the air pressure of the air that is regulated and discharged from the regulator is oscillated within a predetermined range.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101390359B1 (en) * 2012-09-27 2014-04-29 삼성중공업 주식회사 Apparatus and method for measuring amount of oil
CN109682441A (en) * 2019-01-23 2019-04-26 广州驰扬电气机械有限公司 A kind of liquid level emasuring device and scent diffusion equipment

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