KR20120101964A - 수위 감지기 - Google Patents

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KR20120101964A
KR20120101964A KR1020110044286A KR20110044286A KR20120101964A KR 20120101964 A KR20120101964 A KR 20120101964A KR 1020110044286 A KR1020110044286 A KR 1020110044286A KR 20110044286 A KR20110044286 A KR 20110044286A KR 20120101964 A KR20120101964 A KR 20120101964A
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KR1020110044286A
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유병견
박증언
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박증언
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Abstract

본 발명은 각종 탱크, 용기, 수조 등의 내부에 채워지는 물, 유류, 오일 등 액체의 수위를 감지, 조절하는 기기에 관한 것으로서, 일반적으로 정수조, 상하수조, 유류탱크 등은 일정한 수위를 유지하거나 특정한 수위에 이르게 하기 위하여 수위조절의 수단이 필요하다.
이를 위하여 본 발명의 수위 감지기는,
온도에 따라 저항값이 변하는 저항부재 복수 및 상기 저항부재를 외부로부터 보호하는 차폐부재를 포함하여서, 상기 저항부재 중 적어도 하나가 기준 감지부로 정해져 항상 대기 중에 배치되고 그 나머지는 수위 감지부로 정해져 수위 변동에 따라 차례로 액체에 잠길 수 있도록 배치되는 감지부;
상기 감지부에 전원을 공급하고 상기 기준 감지부의 저항값과 상기 수위 감지부의 저항값을 비교하여 저항차가 있는 경우 설정된 출력이 이루어지는 제어부;를 포함하여 이루어진다.

Description

수위 감지기{A Water Detector}
본 발명은 각종 탱크, 용기, 수조 등의 내부에 채워지는 물, 유류, 오일 등 액체의 수위를 감지, 조절하는 기기에 관한 것으로서, 일반적으로 정수조, 상하수조, 유류탱크 등은 일정한 수위를 유지하거나 특정한 수위에 이르게 하기 위하여 수위조절의 수단이 필요하다.
상기 수위조절을 가하는 기기에 있어서는 정해진 위치의 수위를 감지하는 레벨스위치 또는 연속적인 레벨을 읽을수 있는 수위계 등으로 분류된다.
본원 발명과 관련하여 기존에는,
오뚜기식 레벨스위치가 있고, 상기 오뚜기식 레벨스위치는 수위에 따라 부력으로 오뚜기가 올라가면 동작하는 것으로, 저가로 공급할 수 있고; 손쉽게 제어반에 연결할 수 있고; 컨트롤러(제어부)를 생략할 수 있는; 장점이 있다. 그러나 오뚜기 연결선의 꺽임 부분에 접힘스트레스로 인한 단선이 발생되어 부동작 가능성이 있고; 오뚜기 스위치 내부 접점이 유접점으로 스트레스시 오부동작발생이 가능하고; 오수에 사용시 동그란 모양 때문에 이물질이 오뚜기에 붙어 부동작발생의 우려가 있는; 단점이 있다.
또한 초음파 수위계가 있는 바, 센서부와 컨트롤러(제어부)가 세트로 구성되어 센서에서 초음파를 발생해 반사파를 측정하는 것으로, 동작부위가 없고; 물에 비접촉식이고; 연속적인 레벨을 읽을수 있어서 다양한 높이의 측정이 가능한; 장점이 있다. 하지만, 매우 고가의 장비이고; 센서 하단부에 수증기가 응축할 경우 오동작의 가능성이 있고; 센서부분에 절연이 나쁠 경우에 오동작하는; 단점이 있다.
또한 정전용량식 수위계가 있는 바, 상기 정전용량식 수위계는 두 줄의 와이어가 물에 잠겨 와이어간의 정전용량값으로 수위측정을 하는 것이다.
이 외에도, 파이프에 플로트가 오르내리면서 수위를 측정하는 플로트식 수위계; 물에 뜨는 부표가 오르내리면 와이어가 감기면서 수위측정을 하는 기어식 수위계; 초음파와 같은 방식이나 정밀하고 매우고가인 레이더식 수위계; 압력계를 물에 담궈 압력값으로 수위측정을 하는 압력식 수위계; 전극봉에 물이 닿으면 위치감지 floatless 레벨스위치; 등이 있다.
그리고 기존의 문헌으로는,
공개특허 제35070호(2007.03.29)가 있으며, 상기 공개특허는 제1 및 제2 필드 효과 센서가 용기 또는 빌지 벽 내부에 수납 또는 밀봉되고, 수직 배열로 정렬되며, 각각은 루프 또는 아치형 전기장을 생성하기 위해 집적회로를 따라서 인쇄 회로 보드(PCB) 상에 배치된 전극 또는 도전성 자취의 실질적으로 평면형 패턴을 포함한다. 빌지 내 액체가 필드 효과 센서의 근접부 또는 수위까지 상승하면 아치형 전기장 내의 변화가 감지되고 빌지 펌프가 자동적으로 작동되어 빌지 외부로 액체를 펌핑한다. 더하여 온오프 타이밍의 제어를 허용하고 출렁임에 의한 영향을 방지하기 위해 펌프 제어는 마이크로프로세서를 사용하여 프로그램될 수 있는 유체 수위 센서 장치이다.
공개특허 제113157호(2008.12.29)가 있는 바, 물을 수용하는 용기내 물온도와 수위를 동시에 조절하는 장치에서 조절부에 각각 연결되는 온도센서와 수위센서를 한개의 4가닥 케이블에 연결하고 수위센서를 온도센서와 일체로 캡이나 케이블에 고정하는 방법에 관한 것이다.
등록실용신안 제340501호(2004.01.24)가 있는바, 전기저항과 원통형 보호관에 의해 유체속의 부유물이나 이물질에 영향을 받지 않고 정확한 측정이 가능하도록 원통형 보호관에 의해 보호되며 감지신호를 인식하는 봉상도체로 이루어진 센서 유니트 2개를 동일 전선관으로 구성하는 수위감지장치로서 제작이 용이하고 다양한 탱크 형상에도 적절히 대응하여 설치가 가능한 것으로 되어 있다.
등록실용신안 제402808호(2005.11.30)가 있는 바, 봉형상으로 이루어지며 하단이 폐쇄되고 상단이 개구되는 수용홈이 형성되어 외경 하단에 형성된 제1끼움홈에 C형 제1스냅링이 삽결되고, 이 제1끼움홈으로부터 상부로 소정거리 이격된 위치의 외경면에 형성된 제2끼움홈에 C형 제2스냅링이 삽결되며, 상부 외경에는 나사부가 형성된 가이드봉과; 상기 제1스냅링과 제2스냅링 사이의 가이드봉 외경에 통공이 외삽되어 승하강하며, 상단과 하단 내경면에 형성된 안착턱에 안착된 마그네틱이 안착턱에 결합고정되도록 상단 외주면을 따라 연계되도록 걸림턱이 형성된 홀더가 내경에 끼워지는 부유체와; 상기 가이드봉의 수용홈 바닥면에 근접배치되는 수온감지센서와, 이 수온감지센서에 연결된 (-) 리드선에 전기적으로 연결 인출되어 제2스냅링과 인접한 수용홈 소정위치에 배치되는 리드스위치와; 상기 수온감지센서와 리드스위치가 수용홈내의 설정된 위치에 고정되도록 수용홈에 충진되는 에폭시를 포함하는 수위센서겸용 수온센서이다.
전술한 바와 같이 기존기술은 제반의 문제점을 노출하고 있다. 특히, 현재 사용중인 수위감지 기기들은 열악한 환경 가령, 오폐수 및 슬러지가 많이 끼는 오폐수조 등 에서는 설치 및 관리가 더욱 어렵고; 오동작이 잦으며 때로는 부동작이 발생하여; 필요이상의 비용이 투자되고 있는 실정이다. 또 수위계로 인해 전체 제어전원이 정전되는 사태도 발생한다.
본 발명은 전술한 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서, 부력을 이용하여 동작하는 수위감지장치의 단점을 해소하기 위하여 동작부의 움직임이 없는 일정한 레벨을 검출할 수 있는 다단 레벨로 구분되는 수위감지 기기를 제공하되,
제작비를 극소화 하여 생산단가를 낮추고; 감지 및 작동의 오류를 극소화 하여 수위감지의 신뢰가 높으며; 고장 가능성을 최소화 하여 내구성을 증가시키고; 설치 및 관리가 매우 용이한; 수위감지 기기를 제공하고자 한다.
전술한 과제를 달성하기 위한 본 발명의 해결 수단을 알아보기로 한다.
일반적으로 물체는 온도의 증감에 따라 저항값에 변화를 보이게 된다. 본 발명은 기체 및 액체가 비록 함께 대기 중에 놓여 있을지라도 양자는 상호 비열차이로 인하여 온도의 차이가 발생하는 사실을 이용한다. 상기 온도차는 저항부재의 저항값의 차이를 가져오므로 이를 감지, 비교하여서 수위감지를 실시하고자 하는 것이다.
그리고 액체인 물과 기체인 공기를 예로 들면 양자의 온도가 동일한 경우에도 물의 비열(4.18J/g°C)은 공기의 비열(정압, 0.24cal/g°C)에 비해 매우 크므로 양자에 정온선과 같은 열원을 통하여 열을 가하는 경우 물과 공기 양자가 흡수하는 열량에 차이가 발생하고 따라서 부하가 달라져서 전기적 저항차가 발생한다. 결국 수온과 공기의 온도가 같아도 수위를 감지할 수 있는 것이다.
이렇게 저항차가 발생하면 양자를 흐르는 전류 혹은 전압에 차이를 보이므로 그 전류, 전압의 차이를 비교해서 수위를 감지할 수 있는 것이다.
본 발명의 수위 감지기는 이와 같은 원리를 활용하도록 구성되는 바,
온도에 따라 저항값이 변하는 저항부재 복수 및 상기 저항부재를 외부로부터 보호하는 차폐부재를 포함하여서, 상기 저항부재 중 적어도 하나가 기준 감지부로 정해져 항상 대기 중에 배치되고 그 나머지는 수위 감지부로 정해져 수위 변동에 따라 차례로 액체에 잠길 수 있도록 배치되는 감지부;
상기 감지부에 전원을 공급하고 상기 기준 감지부의 저항값과 상기 수위 감지부의 저항값을 비교하여 저항차가 있는 경우 설정된 출력이 이루어지는 제어부;
를 포함하여 이루어진다.
본 발명에 따르면 동작부가 없어서 단선 염려가 없는 수위감지 기기를 제공하면서도,
여타의 비 동작식 수위 감지기 보다 저렴한 제작비로도 높은 신뢰도의 수위감지 및 높은 내구성을 확보한다. 특히, 슬러지 등으로 인하여 열악한 환경을 제공하는 맨홀, 오폐수조 등 에서도 오동작 및 부동작을 극소화 한다.
그리고 설치 및 관리가 용이하고 그 비용을 줄이며, 제어부의 표시 및 결선이 간단하므로 누구나 쉽게 설치 및 시운전이 가능하다.
또 수위 감지부 각각을 개별식으로 만든 분리형 감지부의 경우 원하는 레벨 위치에 각 수위 감지부를 다단 설치하여 필요한 레벨을 읽거나 사용할 수 있다.
더하여, 중앙통제에 접점으로 인한 스파크 오동작을 줄일 수 있다.
도 1 일체형 감지부의 A 사시도; B 설치도
도 2 분리형 감지부를 포함하는 전체의 구성도
도 3 전체 배선도
도 4 A 분리형 감지부의 구성도; B 일체형 감지부의 구성도
도 5 감지용 정온선을 이용한 감지부의 A 구성도; B 배선 예시도; C 전체 배선도
도 6 A 저항값을 전류의 변화로 읽기 위한 예시도; B 저항값을 전압 변화를 통해 읽기 위한 예시도
도 7 A 감지부와 제어부의 연결을 보인 전체 구성도; B 비교회로를 이용한 비교부의 비교, 검출 예시도
도 8 제어부의 처리에 있어서 컴퓨터 프로세싱을 이용하는 예시도
이하, 수위를 감지하여 설정된 값을 출력하는 본 발명의 수위 감지기를 첨부된 도면과 함께 개시하기로 한다 다만, 기체는 대기 중의 공기를 그리고 액체는 물을 대상으로 예시한다.
본원 발명의 수위 감지기는 감지부(200)를 포함한다.
도 1 내지 도 4에서 상기 감지부(200)는,
온도에 따라 저항값이 변하는 2 이상 복수의 저항부재(210), 상기 저항부재(210)를 제어부에 연결하는 배선(220) 및 상기 저항부재(210)를 외부로부터 보호하는 차폐부재(230)를 포함하여서, 상기 저항부재(210) 중 적어도 하나가 항상 대기 중에 배치되어 기준 감지부(210x)로 정해지고 그 나머지는 수조(10)의 수위(20) 변동에 따라 차례로 물에 잠길 수 있도록 배치되어 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)로 정해진다.
도 4는 온도센서(211)를 사용하여 저항부재(210)를 구성한 예시로서, 일반적으로 온도센서는 온도에 따라 저항값이 달라진다. 그리고 상기 저항값은 전류 또는 전압의 변화로 읽혀서 상기 배선(220)을 통하여 제어부에 전달된다.
그런데, 대기 중의 공기와 물의 온도가 동일한 경우 상기 기준 감지부(210x)와 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)의 저항값 또한 동일해져서 수위 감지의 실시가 용이하지 않다. 또 극심한 기온차를 보이는 계절에 따라 온도폭을 검출하는데 어려움이 있다.
그러므로 항상 공기와 물의 온도차를 유지시킬 수단이 있다면 더욱 정확한 수위 감지를 실시 할 수 있다. 이와 관련하여 도 4의 도시를 보면 상기 수단으로 전원이 인가되면 일정한 온도를 유지하는 열원을 가진 정온선을 상기 기준 감지부(210x) 및 상기 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)에 구비하는 구성이 예시되어 있는 바 이를 가열용 정온선(240)이라 한다.
상기 가열용 정온선은 온도센서를 사용하는 상기 기준 감지부(210x) 및 상기 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d) 각각에 동일한 열을 공급하는데 만일 상기 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d) 중 어느 하나가 비열이 큰 물과 같은 액체(liquid)에 잠긴다면 그 수위 감지부는 대기 중에 놓여 있는 기준 감지부(210x)와는 빼앗기는 열이 다르므로 온도가 틀려진다. 따라서 온도센서의 온도차를 이용한 감지부의 정상적인 작동을 담보할 수 있는 것이다. 다만, 온도센서에 더하여 가열용 정온선도 함께 구성하여야 하므로 상대적으로 다소 복잡하다. 상기 가열용 정온선은 별도의 가열용 배선(220`)을 통하여 필요 전원을 공급받을 수 있다.
다만, 감지부를 구성하는 저항부재(210)로 상기 온도센서를 이용하는 경우 특히, 온도센서가 저가인 경우 제작 비용을 줄일 수 있으나 온도폭 감지의 폭이 넓고 반응 시간이 늦어서 저항값 검출 및 시간차를 극복하기 어렵다. 반면, 고가의 온도센서는 제작 비용이 크다.
도 5의 도시와 같이 감지부의 저항부재(210)로 정온선 자체를 이용할 수 있으며 이 경우 감지용 정온선(212)이라 한다.
제어부로부터 배선(220)을 통하여 도 5 B의 도시와 같이 정온선에 발열을 위한 전원, 가령 상용 전원(AC 220v), 을 가하면 상기 감지용 정온선이 접촉하는 대상이 공기인가 물인가에 따라 비열차에 의해 흡수되는 열에 차이가 있어서 감지용 정온선의 저항값에 변화가 발생한다. 상기 저항값은 예컨대, 도 5 B의 도시에서 두 위치(y, z) 사이의 전압/전류의 값을 읽어서 알 수 있다. 그리고 기준 감지부(210x) 저항값에 대하여 각 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)의 저항값의 차이(xa, xb, xc, xd)를 비교하여 수위(20)를 판단할 수 있는 것이다.
감지용 정온선만을 사용한 감지부는 그 구성에 있어서도 매우 간단하고 작동이 확실하므로 더욱 높은 내구성, 감지 신뢰도를 보장한다. 또 정온선은 상대적으로 저가이므로 저비용으로 수위 감지부를 제작할 수 있다.
그리고 상기 감지용 정온선은 스스로 발열하므로 설령 공기의 온도와 물의 온도가 동일하더라도 비열차이로 인하여 저항값이 틀려져서 바로 제어부에서 바로 읽을 수 있다. 따라서 상기 온도센서에 비해 비교적 반응이 신속하며, 대기의 온도와 물의 온도에 차이가 있건 없건 그 영향을 받지 않고 계절 환경의 극심한 온도차에도 영향을 덜 받아서 높은 신뢰도 높은 감지능력을 발휘한다.
도 2 내지 도 4의 도시에서 상기 감지부의 배치는 최상부에 배치되는 하나가 기준 감지부(210x)로 채택되어서 항상 대기 중의 공기와 접촉한다. 그리고 도4 A의 예시와 같이 등간격(ds) 또는 다른 간격(ds`)으로 이격되어 상하로 다단 배치되는 4개가 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)로 정해져 자리한다. 도 2의 예시는 아래로부터 두 번째의 수위 감지부(210b)까지 물에 잠기어 있는 상황을 보인다. 상기 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d) 수와 간격은 수조(10)의 깊이 및 요구되는 감지 인터벌 등에 따라 달리 할 수 있다.
상기 감지부의 형태에 있어서는 기준 감지부(210x) 및 각 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d) 각각을 분리하여 개별화 시킨 분리형과 모두를 하나로 일체화 시킨 일체형이 가능하다.
도 2, 도 3 및 도 4 A는 상기 분리형의 감지부를 예시하고 있는 바, 기준 감지부(210x) 또는 각 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)를 원하는 위치에 필요한 개수를 제한 없이 설치할 수 있어서 낭비 또는 부족함이 발생하지 않으며, 감지부 내의 배선(220) 회로가 분리되므로 배선(220)의 접점으로 인한 스파크 등이 일어나서 발생할 수 있는 오동작의 확률이 낮다.
반면에 도 1 및 도 4 B는 상기 일체형의 감지부를 도시하고 있는 바, 전체가 하나의 몸체로 이루어져 보관, 설치 및 관리가 용이하고 외부로부터 전체를 동시에 절연할 수 있다.
그리고 감지부의 배선(220), 회로에 있어서 분리형인가 일체형인가에 따라서 형태는 약간 상이할 수 있겠지만 그 기본적인 원리는 사실상 같다.
상기 차폐부재(230)는, 도 1, 도 2, 도 4 및 5 A의 도시에서, 감지부가 외부 환경 특히 물에 노출되지 않도록 차폐하는 역할을 하도록 하는 것으로서, 기준 감지부(210x) 및 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)를 절연물질로 코팅거나 도 1의 예시처럼 절연코드 또는 호스와 같은 것의 내부에 은폐시킬 수 있다. 물론 상기 배선(220)도 차폐부재(230)로 보호하는 것이 바람직하다. 상기 차폐부재(230)의 재료, 제공의 형태에 있어서 본원 발명의 배경기술에서 상기 기존기술에 사용되는 것들을 인용할 수 있다. 특히, 감지부에 누수되어 물이 들어가면 오동작 및 누전고장이 발생되므로 감지부와 배선(220)의 케이블을 일체형으로 사용하고 일정부위까지 통 코팅을 해서 방수에 대비하는 것이 바람직하다.
감지부를 차폐하는 수단에 관하여 상기 배경기술에서 기존에 사용하던 방법을 참조하여 인용할 수 있다.
상기 감지부는 그 설치를 용이하도록 그 상단에는 고정구(f)를 구비하고 설치된 후 물의 부력에 감지부가 부양되어 각 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)가 설정 위치를 벗어나는 것을 방지하기 위해 그 하단에는 무게추(w)를 구비할 수 있다. 이와 관련하여 도 1은 상기 고정구가 걸고리의 형태를 취해서 수조(10)의 테두리에 걸칠 수 있도록 하고, 상기 무게추 상단에 홈(h)이 패여서 상기 감지부의 하단을 그 곳에 끼워 고정할 수 있는 것을 예시한다.
본원 발명의 수위 감지기는 제어부를 포함한다.
먼저, 통상적인 수위 감지기의 제어부를 살펴보면,
제어반 또는 콘트롤러(Controller)라고도 불리우며, 간단한 회로로 구성되거나 보다 세밀하고 복잡한 기능이 요구되는 경우 컴퓨터 등이 동원될 수 있다
그리고 감지부와는 전선으로 배선되어 있는 바, 상기 배선은 현장의 필요에 따라 무선의 방식이 가능하도록 전파, 자기장, 음파, 광선 등의 통신방법으로 대체될 수 있는데 이 경우 상기 감지부는 별도의 전원부를 구비하는 것이 보통이다.
한편, 상기 감지부와 제어부가 동체로 구성되는 경우에 있어서도 상기 배선은 외부에 노출만 되지 않을 뿐이지 사실은 수위 감지기 구성의 내부에 존재한다. 감지부와 제어부의 연결이 필요하기 때문이다.
역할에 있어서는 감지부로부터 필요한 정보를 받아서 수위 감지의 판단을 담당하고 이에 따라 필요한 조치를 취한다. 가령 표시부에 표시하고 출력 접점을 출력해서 기동반 또는 제어기기에 연결하는 것이다.
그리고 감지부에 제어가 필요한 경우 제어를 가할 수 있으며 필요시에 교류 또는 직류의 전원을 공급할 수도 있다.
제어부 및 감지부를 동작할 전원에 있어서는 상용 전원를 외부로부터 공급받아 교류, 직류, 전압, 전류 등이 필요한 형태로 전환하여 사용하는 것이 보통이지만 필요시에는 별도로 구비되는 전원설비로부터 전원을 공급받을 수도 있다. 가령, 배터리 또는 발전기 등이 그것이다.
그리고 비교부에서 수행된 결과에 따라 외부에 경고하거나, 화면 또는 엘이디(LED Lamp)를 통하여 결과를 표시하거나, 또 상기 결과에 따라 밸브를 개폐하거나 모터펌프를 구동하여 수조(10)에 공급할 수량(水量, 물의 양)을 제어할 출력을 가할 출력부를 구비하는 것이 보통이다.
본 발명 제어부의 실시에 있어서도 전술한 바와 같이 기존에 공지된 것을 인용하여 세세한 사항을 달성할 수 있다.
상기 제어부(100)와 관련하여 도 2, 도 3 및 도 7의 예시에서, 제어부에 필요한 전원을 공급받고 필요에 따라 전원을 변환하여 감지부에 인가할 전원부(110); 감지부와 검출 신호를 주고 받을 비교부(120); 상기 비교부에 필요한 제어를 가할 컨트롤러(130); 상기 전원부의 전원 상태를 표시하고, 상기 비교부 및 컨트롤러에서 수행된 결과를 엘이디(140a, 140b, 140c, 140d) 또는 화면에 출력하여 표시할 수 있는 표시부(140); 또 상기 결과에 따라 외부에 경고를 전달하거나, 제어기기를 조작하여 밸브를 개폐하거나 모터펌프를 구동하여 수조(10)에 공급할 수량을 제어할 출력을 가할 출력부(150);를 포함하는 구성이 예시되어 있다.
여기서 상기 구성 요소들은 수위 감지에 극히 필요한 것들만 선택하여 구성할 수 있으며 반드시 모두 함께 구성되어야 하는 것은 아니다. 가령, 수량을 수동으로 조작하는 경우에 있어서 출력부의 구성은 생략될 수도 있으며. 표시부에 있어서도 구성에 포함되는 것이 바람직하겠지만 자동 제어 등이 수행되어 특별히 표시부를 관찰할 필요가 없거나 별도의 표시수단이 있다면 이를 생략할 수도 있다.
한편, 수위 감지부, 제어부의 제어회로는 복권트랜스를 사용해서 수위 감지기의 누전 등으로 인해 전원 시스템 전체가 다운되거나 전원 공급 상태의 불량 등으로 인해 수위 감지기 전체에 미치는 악영향을 줄이도록, 전원이 직접 감지부로 연결되지 않게 하는 것이 바람직하다. 도 3에는 상기 전원부의 입력 전원을 차폐복권변압기나 에스엠피에스(111)를 사용하여 절연하는 것이 예시되어 있다.
상기 제어부 특히 비교부는 상기 기준 감지부(210x)의 저항값과 상기 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)의 저항값을 비교하여 그 비교값인 저항차를 이용하여 수위(20)를 판별한다. 물론, 상기 비교값은 어느 정도 허용치를 주어 설정할 수 있다. 그리고 판별된 수위(20)에 따라 출력부에 제어신호를 보내거나 표시부에 수위(20)를 표시하는 등의 설정된 출력을 수행한다.
도 6 A에서, i=v/r (v 일정)에 의하면 기준 감지부(210x) 및 각 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)에 동일한 전압이 걸리지만 저항값이 변하면 각 감지부의 단자에 흐르는 전류의 값(x, a, b, c, d) 또한 변한다.
그리고 도 6 B에서, v=ir (i 일정)에 의하면, 기준 감지부(210x) 및 각 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)에 동일한 전류가 흐르지만 저항값이 변하면 각 감지부 단자의 전압의 값(x, a, b, c, d)이 변한다.
도 3의 예시에서는 상기 저항차를 읽어내어 그 수위 감지부의 출력이 이루어지도록, 상기 각 감지부로부터 저항값을 받아서 상기 기준 감지부(210x)와 직렬 연결된 저항(r)의 양단전압과 상기 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)와 직렬연결된 각 저항(r`)의 양단전압을 각각 단독 비교하도록 되어 있다.
도 7 B의 도시는 오피엠프(OP-amp) 혹은 비교회로를 이용하여 수위(20)를 비교, 검출 하는 예시이다. 입력되는 기준 감지부(210x)의 값(x) 가령, 전압 같은 것에 대한 각 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)의 값(a, b, c, d)을 각각 비교하도록 되어 있고 그 결과가 비교회로의 저항값의 차이(xa, xb, xc, xd)로 나타난다. 그 중 비교된 값에 차이가 있는 단자에서 나가는 신호가 표시부의 엘이디를 점등시키도록 설정되어서 외부에 수위(20) 상태를 알리거나, 출력부에 신호를 보내서 수위(20) 제어 등에 필요한 출력이 이루어진다. 여기서 상기 비교를 위하여 필요한 형태로 전원은 공급되어야 할 것이다.
이 때 비교부의 출력을 릴레이로 수행하도록 하여서 미세한 기동동작을 반고정 저항으로 조정가능하게 하여 동작하는 것이 바람직하다. 이 경우1차 컨트롤러와 2차 컨트롤러를 구분하여 릴레이를 구비 할 수 있다.
한편, 상기 제어부의 작동은 통상 컴퓨터의 프로그램에 의한 프로세싱으로 달성할 수 있다. 도 8의 예시에서 입력되는 감지부(200)의 각 정보는 디지털화 되어 제어부(200) 역할을 하는 프로세서에서 수위 감지기를 작동하기 위한 프로그램에 따라 프로세싱될 수 있는 것이 다. 가령, 도 8 B에서 감지부의 각 값이 입력되면 기준 감지부(210x)의 값(x)에 대한 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d)의 각 값(a, b, c, d)에 대한 비교, 판단이 이루어져 기준 감지부(210x)의 값보다 큰 경우 그에 대한 출력이 이루어진다. 예컨대 도 2에서 아래서 두 번째 수위 감지부(210)가 물에 잠기는 경우 도 8 B에서 b > x으로 판단되어 정지수위의 1단계 출력이 이루어지는 것이다. 저수위 출력보다 더 수위가 낮아지는 경우 그에 대한 설정이 있다면 그 값을 출력(w)하도록 한다.
제어부(100); 전원부(110); 비교부(120); 컨트롤러(130); 표시부(140); 출력부(150);
감지부(200); 저항부재(210); 배선(220); 차폐부재(230); 기준 감지부(210x); 수위 감지부(210a, 210b, 210c, 210d);

Claims (7)

  1. 액체의 수위를 감지하여 설정된 값을 출력하는 수위 감지기에 있어서,
    온도에 따라 저항값이 변하는 복수의 저항부재, 상기 저항부재의 배선 및 상기 저항부재를 외부로부터 보호하는 차폐부재를 포함하여서, 상기 저항부재 중 적어도 하나가 항상 대기 중에 배치되어 기준 감지부가 되고 그 나머지는 수위 변동에 따라 차례로 액체에 잠길 수 있도록 배치되어 수위 감지부가 되는 감지부;
    상기 기준 감지부의 저항값과 상기 수위 감지부의 각 저항값을 비교하여 저항차가 있는 경우 상기 출력이 이루어지는 제어부;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수위 감지기
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부에서 상기 저항차를 읽어내어 그 수위 감지부의 출력이 이루어지되,
    상기 감지부로부터 각 저항값을 받아 상기 기준 감지부와 직렬연결된 저항의 양단전압과 상기 수위 감지부와 직렬연결된 저항의 양단전압을 비교하는 것을 특징으로 하는 수위 감지기
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 감지부의 저항부재는 발열하는 감지용 정온선인 것을 특징으로 하는 수위 감지기
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 감지부의 저항부재는 온도에 따라 저항값이 변하는 온도센서인 것을 특징으로 하는 수위 감지기
  5. 제4항에 있어서,
    상기 온도센서에는 발열하는 가열용 정온선이 구비되는 것을 특징으로 하는 수위 감지기
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 수위 감지기에 구비되는 전원부의 전원을 차폐복권변압기나 에스엠피에스(SMPS)를 사용하여 절연하는 것을 특징으로 하는 수위 감지기
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 감지부에 사용되는 저항부재는 상하로 다단 배치되되 그 중 최상부의 것이 기준 감지부로 정해지는 것을 특징으로 하는 수위 감지기
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Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102928047A (zh) * 2012-11-23 2013-02-13 水利部南京水利水文自动化研究所 电阻式柔性电子水尺
WO2014142555A1 (ko) * 2013-03-12 2014-09-18 임희섭 전열선이 삽입된 온수관의 구조
GB2525142A (en) * 2013-11-19 2015-10-21 Radio Data Networks Ltd A method & apparatus for detecting and measuring the level of liquid within a channel
WO2015191074A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 Halliburton Energy Services, Inc. Determination of substance presence, identity and/or level in vessels
KR102038687B1 (ko) * 2019-05-14 2019-10-31 주식회사 리콘 하수관거 슬러지 모니터링 시스템
KR102143316B1 (ko) * 2020-03-09 2020-08-10 도창교 할로겐등 수면계 및 이를 포함하는 보일러
KR102318377B1 (ko) * 2021-02-26 2021-10-29 (주)지오엘리먼트 캐니스터에 저장된 전구체의 레벨을 측정하는 방법 및 장치
KR102318374B1 (ko) * 2021-02-26 2021-10-29 (주)지오엘리먼트 캐니스터에 저장된 전구체의 레벨을 측정하는 방법 및 장치
KR102416671B1 (ko) * 2021-03-11 2022-07-06 주식회사 도우인시스 강화로 내 질산칼륨 수위 감지 센싱 모듈
KR20220122916A (ko) * 2021-02-26 2022-09-05 (주)지오엘리먼트 전구체의 레벨 측정 기능을 구비한 기화기 시스템
JP7161808B1 (ja) 2022-04-25 2022-10-27 Wota株式会社 水位センサ、貯水タンク、手洗い装置、循環型水処理装置
KR20230111418A (ko) 2022-01-18 2023-07-25 한전케이피에스 주식회사 배수조 펌프 구동 제어용 레벨 컨트롤러의 테스터

Cited By (20)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN102928047A (zh) * 2012-11-23 2013-02-13 水利部南京水利水文自动化研究所 电阻式柔性电子水尺
WO2014142555A1 (ko) * 2013-03-12 2014-09-18 임희섭 전열선이 삽입된 온수관의 구조
GB2525142B (en) * 2013-11-19 2018-04-18 Radio Data Networks Ltd A method & apparatus for detecting and measuring the level of liquid within a channel
GB2525142A (en) * 2013-11-19 2015-10-21 Radio Data Networks Ltd A method & apparatus for detecting and measuring the level of liquid within a channel
GB2544878B (en) * 2014-06-12 2021-03-10 Halliburton Energy Services Inc Determination of substance presence, identity and/or level in vessels
US20170160754A1 (en) * 2014-06-12 2017-06-08 Halliburton Energy Services, Inc. Determination of substance presence, identity and/or level in vessels
GB2544878A (en) * 2014-06-12 2017-05-31 Halliburton Energy Services Inc Determination of substance presence, identity and/or level in vessels
US10599164B2 (en) 2014-06-12 2020-03-24 Halliburton Energy Services, Inc. Determination of substance presence, identity and/or level in vessels
WO2015191074A1 (en) * 2014-06-12 2015-12-17 Halliburton Energy Services, Inc. Determination of substance presence, identity and/or level in vessels
KR102038687B1 (ko) * 2019-05-14 2019-10-31 주식회사 리콘 하수관거 슬러지 모니터링 시스템
KR102143316B1 (ko) * 2020-03-09 2020-08-10 도창교 할로겐등 수면계 및 이를 포함하는 보일러
KR102318377B1 (ko) * 2021-02-26 2021-10-29 (주)지오엘리먼트 캐니스터에 저장된 전구체의 레벨을 측정하는 방법 및 장치
KR102318374B1 (ko) * 2021-02-26 2021-10-29 (주)지오엘리먼트 캐니스터에 저장된 전구체의 레벨을 측정하는 방법 및 장치
KR20220122916A (ko) * 2021-02-26 2022-09-05 (주)지오엘리먼트 전구체의 레벨 측정 기능을 구비한 기화기 시스템
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KR102416671B1 (ko) * 2021-03-11 2022-07-06 주식회사 도우인시스 강화로 내 질산칼륨 수위 감지 센싱 모듈
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