KR20140076306A

KR20140076306A - 액화가스 잔량 측정 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR20140076306A
Application number: KR1020120144696A
Authority: KR
Inventors: 김종원; 김정현; 서영석; 조길환
Original assignee: 원텍 주식회사
Priority date: 2012-12-12
Filing date: 2012-12-12
Publication date: 2014-06-20

Abstract

본 발명은 액화가스량 측정 장치 및 그 방법의 한 예는 액화가스통을 장착하며, 내부면에 복수의 온도센서를 구비하는 센서부를 포함하여 상기 액화가스통 장착 시 상기 액화가스통의 표면 온도를 측정하는 장착부, 상기 센서부와 연결되어 상기 센서부가 감지한 온도 정보를 전달받아 상기 온도 정보를 통해 상기 액화가스통의 잔량을 계산하는 제어부, 그리고 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 액화가스통의 잔량을 표시하는 표시부를 포함한다.

Description

액화가스 잔량 측정 장치 및 그 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MEASURING LIQUEFIED GAS VOLUME}

본 발명은 액화가스 잔량 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

의료용 레이저(lazer) 기기들 중 고출력 의료용 레이저는 출력 에너지(energy)에 의해서 환자에게 고통을 준다. 그래서 DCD(Dynamic Cooling Device)방식으로 치료 부위에 피부에 무해한 가스(gas)를 주사하여 피부 온도를 낮춤으로써 환자에게 레이저 출력 에너지에 의해서 고통 받는 것을 경감할 수 있다.

시술 중에 가스가 부족하여 가스가 주사되지 않을 경우 환자에 고통을 주고 시술 중에 가스통을 교체해야 하는 불편함이 있다. 이를 해결하기 위해서 가스통의 액화가스 잔량을 확인하여 사용자에게 액화가스 잔량을 알려줌으로써 가스통을 갈아줘야 하는 적절한 시간에 가스통을 교환할 수 있도록 한다.

기존에는 액화가스통의 액화가스 잔량을 확인하기 위한 방법으로 가스통 내부에 부재를 사용하여 잔량을 확인 하는 방법을 사용하였다.

종래의 가스 잔량 측정 장치는 용기 내측의 상방에 마련되고 수직 방향으로 관통공이 형성된 지지부재와, 관통공에 슬라이딩(sliding) 가능하게 끼워지는 가이드(guide)부재와, 용기에 담긴 액체의 부력에 의해 띄워지며 가이드부재의 하단에 결합되는 부유체와, 부유체의 위치 변화를 감지하여 액체의 레벨을 측정하는 위치센서(sensor)를 포함함으로써 용기에 담긴 액체 잔량레벨 변화를 연속적으로 측정하고자 한 시도된 바 있다.

또 다른 종래의 가스 잔량 측정 장치는 용기와 밸브(valve)의 사이에 장착되는 중간 부재와, 이 중간부재 사이에 장착된 감지부와 전송선로가 삽입된 고정부와, 용기의 압력 누설을 방지하게 실링이 끼워진 연결부재가 장착된 중간부재와 감지부에서 감지된 신호를 받아 용기내의 각 위치점의 점등과 최 하위 점에 경보를 발하도록 장착된 경보장치를 포함함으로써 용기 내의 액화가스 잔량을 감지하고자 한 시도도 있다.

그러나 이와 같은 시도들은 모두 용기 내부에 유량을 측정하기 위한 별도의 부재를 사용하고, 이러한 부재의 변화를 감지할 수 있는 센서를 구비하고 있어서 측정하는데 매우 번거롭고 충전된 액화소화가스나 액체가 누설될 가능성이 매우 높아지게 되는 문제점을 갖는다.

또한 최근에는 가스통의 내부를 볼 수 있는 구조로 하여 액화가스 잔량을 확인 하는 기술도 있으나 이 또한 내부를 확인 할 수 없는 밀폐된 공간에 있는 가스통의 액화가스 잔량을 확인하기 위해서는 밀폐된 공간을 열어서 확인해야 하는 불편함이 있다.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 내부를 확인하기 어려운 액화가스통의 잔량을 측정하여 사용자가 액화가스통의 교체 시기를 알 수 있도록 하기 위한 것이다.

본 발명의 한 특징에 따른 액화가스 잔량 측정 장치는 액화가스통을 장착하며, 내부면에 복수의 온도센서를 구비하는 센서부를 포함하여 상기 액화가스통 장착 시 상기 액화가스통의 표면 온도를 측정하는 장착부, 상기 센서부와 연결되어 상기 센서부가 감지한 온도 정보를 전달받아 상기 온도 정보를 통해 상기 액화가스통의 잔량을 계산하는 제어부, 그리고 상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 액화가스통의 잔량을 표시하는 표시부를 포함한다.

상기 온도센서는 가스통의 한 점에서 측정하거나, 띠 형태로 이루어져서 둘레에서 측정한다.

상기 온도센서는 서로 다른 상기 온도센서와 일정 간격을 두고 위치한다.

상기 제어부는 상기 온도센서 중 최 하단에 위치하는 제1온도센서로부터 전달받은 제1온도센서의 온도값과 다른 상기 온도센서로부터 전달받은 각 온도센서의 온도값과의 온도차를 비교하여 액화가스 잔량을 판단한다.

상기 제어부는 서로 인접한 상기 온도센서의 온도차를 비교하여 오차범위를 벗어나는 온도차를 갖는 온도센서의 사이에 액화가스통에 담겨진 액상가스의 수면이 있다고 판단하여 액화가스 잔량을 측정한다.

상기 제어부는 상기 액화가스통 최 하단에 맞닿아 위치하는 상기 온도센서를 기준으로 다른 온도센서들과의 온도차를 측정하여 오차범위를 벗어나는 온도차를 갖는 온도센서의 하단에 액화가스통에 담긴 액상가스의 수면이 있다고 판단하여 액화가스 잔량을 측정한다.

본 발명의 한 특징에 따른 액화가스 잔량 측정 방법은 제어부가 센서부로부터 액화가스통에 맞닿은 온도센서 중 최 하단에 위치한 제1 온도센서의 온도값, 상기 제1온도센서와 인접하게 위치하는 제2 온도센서의 온도값, 상기 제2 온도센서의 상부에 인접하게 위치하는 제3 온도센서의 온도값, 그리고 액화가스통에 맞닿은 온도센서 중 최 상단에 위치하고 상기 제3 온도센서와 인접한 제4 온도센서의 온도값을 전달받는 단계, 상기 제1 온도센서의 온도값과 상기 제2 온도센서의 온도값 간의 온도차를 계산하는 단계, 상기 제2 온도센서의 온도값과 상기 제3 온도센서의 온도값 간의 온도차를 계산하는 단계, 상기 제3 온도센서의 온도값과 상기 제4 온도센서의 온도값 간의 온도차를 계산하는 단계, 계산된 상기 온도차 중에서 상기 오차범위를 벗어나는 온도차를 판별하는 단계, 상기 오차범위를 벗어난 상기 온도차를 갖는 상기 온도센서 간에 액화가스통의 액화가스 수면이 있다고 판단하는 단계, 상기 오차범위를 벗어나는 온도차를 판별하는 단계에서 오차범위를 벗어나는 온도차가 없는 경우, 상기 제1 온도센서의 온도값과 다른 온도센서의 온도값 간의 온도차를 계산하여 상기 오차범위를 벗어나는 온도차에 해당하는 온도센서의 하단에 액화가스통의 액화가스 수면이 있다고 판단하는 단계, 그리고 상기 판단된 액화가스통의 액화가스 수면 위치를 액화가스 잔량으로써 표시부로 전달하는 단계를 포함한다.

이러한 특징에 따르면, 액화가스통의 잔량을 측정하여 사용자가 액화가스통의 교체시기를 알 수 있게 되어, 액화가스통 내부에 부재를 장착해서 오는 가스 누출 등의 위험성을 방지할 수 있다.

도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 액화가스 잔량 측정 장치의 액화가스통을장착한 장착부와 액화가스통 표면 온도를 측정하는 센서부를 나타낸 단면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 액화가스 잔량 측정 장치의 액화가스 잔량을 측정하는 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 액화가스 잔량 측정을 위한 센서부와 제어부의 측정을 나타낸 순서도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.

그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 액화가스(gas)(520) 잔량 측정 장치 및 그 방법에 대하여 설명한다.

먼저, 도 1 및 도2를 참고로 하면 본 발명의 한 실시예에 따른 액화가스(520) 잔량 측정 장치는 액화가스통(500)을 장착하는 장착부(100), 장착부(100) 내부면에 위치하며 복수의 온도센서(sensor)(210, 220, 230, 240)를 구비하는 센서부(200), 센서부(200)가 측정한 액화가스통의 표면 온도를 전달받아 액화가스통(500)의 액화가스(520) 잔량을 판단하는 제어부(300), 그리고 제어부(300)와 연결되어 제어부(300)가 판단한 액화가스(520) 잔량을 사용자가 확인하도록 표시해주는 표시부(400)를 포함한다.

장착부(100)는 내부면에 센서부(200)를 구비하여 액화가스통(500)이 장착되었을 때 액화가스통(500)을 고정시켜주고, 센서부(200)와 액화가스통(500)이 맞닿도록 구성된다.

이때, 액화가스통(500)은 가스 노즐(gas nozzle, 510)이 장착부(100)의 하단으로 들어가게 장착되어 액화가스통(500) 내부의 액화가스(520)가 가스 노즐(510) 쪽으로 모이게 된다.

센서부(200)는 장착부(100)의 내부면에 구비되는 복수의 온도센서(210, 220, 230, 240)로 이루어진다.

본 실시예의 센서부(200)는 4개의 온도센서(210, 220, 230, 240)를 가지며, 각 온도센서(210, 220, 230, 240)는 인접한 온도센서(210, 220, 230, 240)와 일정 간격으로 위치한다.

이때, 액화가스통(500)과 맞닿은 온도센서(210, 220, 230, 240) 들 중에서 가장 하단에 위치하는 온도센서를 제1 온도센서(210)라 하고, 가장 상단에 위치하는 온도센서를 제4 온도센서(240)라 하며, 그 사이에 일정 간격으로 위치하는 온도센서를 하단부터 각각 제2 온도센서(220), 제3 온도센서(230)라 한다.

제어부(300)는 센서부(200)의 각 온도센서(210, 220, 230, 240)가 측정한 액화가스통(500)의 표면 온도값(a, b, c, d)을 전달받아 액화가스통(500)의 액화가스(520) 잔량을 판단한다.

위에서 설명한 센서부(200)와 제어부(300)의 동작은 이하에서 액화가스(520) 잔량측정 방법을 설명할 때 상세히 설명하도록 한다.

표시부(400)는 제어부(300)에서 판단된 액화가스통(500)의 액화가스(520) 잔량을 전달받아 표시한다.

이러한 표시부(400)는 화면을 갖는 디스플레이(display)로 이루어져 잔량을 매번 또는 사용자 요청 시 마다 이미지(image) 또는 수치로 표시하여 사용자에게 알려주는 것이 가능하며, 발광다이오드(LED, light emitting diode)와 같은 빛 출력 장치로 이루어지거나, 스피커(speaker)와 같은 소리 출력 장치로 이루어져서 액화가스통(500)의 액화가스(520) 잔량이 설정해둔 수치 이하로 떨어질 경우에 표시하여 교체 시기를 알려주도록 구성하는 것이 가능하다.

도 3을 참고로 하면, 장착부(100)에 액화가스통(500)이 장착된 상태에서 제어부(300)가 센서부(200)를 이용하여 액화가스통(500)의 액화가스(520) 잔량을 측정하는 방법은 다음과 같다.

먼저, 센서부(200)의 각 제1 내지 제4 온도센서(210, 220, 230, 240)를 가동시켜서 제1 내지 제4 온도센서(210, 220, 230, 240)의 각 온도값(a, b, c, d)을 측정한다.

센서부(200)에서 온도값(a, b, c, d)을 측정하면 해당하는 제1 내지 제4 온도센서(210, 220, 230, 240) 별로 제어부(300)에 온도값(a, b, c, d)을 전달한다(S100).

그 후, 제어부(300)에서 각 온도센서(210, 220, 230, 240) 별로 인접한 온도센서(210, 220, 230, 240)와의 온도차(|a-b|, |b-c|, |c-d|)를 계산한다(S200). 이때, 온도차(|a-b|, |b-c|, |c-d|)가 오차범위를 벗어난 값을 갖는 온도센서(210, 220, 230, 240)가 어떤 온도센서(210, 220, 230, 240)인지 판별한다(S300).

본 실시예에서 액화가스통(500)의 액화가스(520) 잔량이 50%라고 가정하면, 제1 온도센서(210)의 온도값(a)과 제2 온도센서(220)의 온도값(b)을 이용하여 계산된 온도차(|a-b|)는 오차범위 내에 해당하는 값을 갖는다. 또한, 제3 온도센서(230)의 온도값(c)과 제4 온도센서(240)의 온도값(d)을 이용하여 계산된 온도차(|c-d|)도 오차범위 내에 해당하는 값을 갖는다.

그러나 제2 온도센서(220)의 온도값(b)과 제3 온도센서(230)의 온도값(c)을 이용하여 계산된 온도차(|b-c|)는 오차범위를 벗어난 값을 갖는다. 이는 액화가스(520)가 있는 공간과 액화가스(520) 없이 비어있는 공간의 온도차가 있기 때문이다.

그래서 해당 액화가스통(500)은 제2 온도센서(220)와 제3 온도센서(230)의 사이에 액화가스의 수면이 존재한다고 판단한다(S310).

그러나, 상기와 같이 서로 인접한 온도센서(210, 220, 230, 240) 간의 온도차(|a-b|, |b-c|, |c-d|)가 모두 오차범위 내에 존재할 경우, 액화가스통(500)과 맞닿은 센서부(200) 중에서 최 하단에 위치하는 제1 온도센서(210)의 온도값(a)를 기준으로 다른 온도센서(220, 230, 240)와의 온도차(|a-b|, |a-c|, |a-d|)를 계산한다(S320). 이때, 제1 온도센서(210)의 온도값(a)과 제2 온도센서(220)의 온도값(b)를 이용하여 계산하는 온도차(|a-b|)는 이미 계산하여 비교하였으므로 제외된다.

본 실시예에서 액화가스통(500)의 액화가스(520) 잔량이 80%로 가정하면, 위에서 설명한 것처럼 센서부(200)의 인접한 온도센서(210, 220, 230, 240) 간의 온도차(|a-b|, |b-c|, |c-d|)는 모두 오차범위 내로 값을 갖게 된다.

그러면, 제1 온도센서(210)의 온도값(a)과 제3 온도센서(230)의 온도값(c)을 이용하여 계산한 온도차(|a-c|)가 오차범위 내에 해당하는 값을 갖는다.

그러나 제1 온도센서(210)의 온도값(a)과 제4 온도센서(240)의 온도값(d)을 이용하여 계산한 온도차(|a-d|)는 오차범위를 벗어난 값을 가지므로(S330) 제4 온도센서(240)의 하단에 액화가스(520)의 수면이 있다고 판단한다.

이는 액화가스통(500)의 최 상단에 위치하는 제4 온도센서(240)와 맞닿은 부분은 비어있으나 제3 온도센서(230)의 경우 근접하여 오차범위 내의 온도차를 가질 수 있기 때문이다.

이러한 상황을 대비하여 정밀하게 판단하기 위해 액화가스통(500)의 최 하단에 위치하는 제1 온도센서(210)을 기준으로 다른 온도센서(220, 230, 240)와의 온도차(|a-b|, |a-c|, |a-d|)를 계산하는 것이다.

단, 여기에서도 오차범위를 벗어나는 오차값(|a-c|, |a-d|)이 없는 경우, 제1 내지 제4 온도센서(210, 220, 230, 240)의 온도값(a, b, c, d)을 받아 온도의 평균값을 계산한다(S350).

사용하지 않아서 액화가스(520)가 가득 차있는 액화가스통(500)의 온도를 초기에 설정해 둔 후, 위에서 계산된 온도의 평균값과 가득 찬 액화가스통(500)의 온도의 설정값을 비교한 온도차가 오차범위 내에 해당하는지 판단한다(S60).

위에서 비교한 온도차가 오차범위 내에 해당하는 경우, 액화가스통(500)의 액화가스(520)가 가득 차 있는 상태라고 판단하고(S370), 그렇지 않은 경우는 액화가스통(500)의 액화가스(520)가 비어있는 상태라고 판단한다(S380).

센서부(200)에서 측정한 온도값(a, b, c, d) 간의 온도차(|a-b|, |b-c|, |c-d|, |a-c|, |a-d|) 계산이 종료되어 액화가스(520)의 수면 위치를 판단하여 액화가스(520)의 잔량이 판정되면 제어부(300)는 계산된 액화가스통(500)의 잔량을 표시부(400)로 전달한다(S400).

액화가스(520)의 잔량 정보를 전달받은 표시부(400)는 액화가스(520)의 잔량을 사용자가 확인할 수 있도록 표시부(400)에 표시하여 액화가스통(500)의 잔량을 확인하고 교체시기를 파악할 수 있게 한다.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.

100: 장착부 200: 센서부
210: 제1 온도센서 220: 제2 온도센서
230: 제3 온도센서 240: 제4 온도센서
a: 제1 온도센서의 온도값 b: 제2 온도센서의 온도값
c: 제3 온도센서의 온도값 d: 제4 온도센서의 온도값
300: 제어부 400: 표시부
500: 액화가스통 510: 가스노즐
520: 액화가스

Claims

액화가스(gas)통을 장착하며, 내부면에 복수의 온도센서(sensor)를 구비하는 센서부를 포함하여 상기 액화가스통 장착 시 상기 액화가스통의 표면 온도를 측정하는 장착부,
상기 센서부와 연결되어 상기 센서부가 감지한 온도 정보를 전달받아 상기 온도 정보를 통해 상기 액화가스통의 잔량을 계산하는 제어부, 그리고
상기 제어부와 연결되고, 상기 제어부로부터 전달받은 상기 액화가스통의 잔량을 표시하는 표시부
를 포함하는
액화가스 잔량 측정 장치.
제1항에서,
상기 온도센서는 가스통의 한 점에서 측정하거나, 띠 형태로 이루어져서 둘레에서 측정하는 액화가스 잔량 측정 장치.
제1항에서,
상기 온도센서는 서로 다른 상기 온도센서와 일정 간격을 두고 위치하는 액화가스 잔량 측정 장치.
제1항에서,
상기 제어부는 상기 온도센서 중 최 하단에 위치하는 제1온도센서로부터 전달받은 제1온도센서의 온도값과 다른 상기 온도센서로부터 전달받은 각 온도센서의 온도값과의 온도차를 비교하여 액화가스 잔량을 판단하는 액화가스 잔량 측정 장치.
제1항에서,
상기 제어부는 서로 인접한 상기 온도센서의 온도차를 비교하여 오차범위를 벗어나는 온도차를 갖는 온도센서의 사이에 액화가스통에 담긴 액상가스의 수면이 있다고 판단하여 액화가스 잔량을 측정하는 액화가스 잔량 측정 장치.
제1항에서,
상기 제어부는 상기 액화가스통 최 하단에 맞닿아 위치하는 상기 온도센서를 기준으로 다른 온도센서들과의 온도차를 측정하여 오차범위를 벗어나는 온도차를 갖는 온도센서의 하단에 액화가스통에 담겨진 액상가스의 수면이 있다고 판단하여 액화가스 잔량을 측정하는 액화가스 잔량 측정 장치.
제어부가 센서부로부터 액화가스통에 맞닿은 온도센서 중 최 하단에 위치한 제1 온도센서의 온도값, 상기 제1온도센서와 인접하게 위치하는 제2 온도센서의 온도값, 상기 제2 온도센서의 상부에 인접하게 위치하는 제3 온도센서의 온도값, 그리고 액화가스통에 맞닿은 온도센서중 최 상단에 위치하고 상기 제3 온도센서와 인접한 제4 온도센서의 온도값을 전달받는 단계,
상기 제1 온도센서의 온도값과 상기 제2 온도센서의 온도값 간의 온도차를 계산하는 단계,
상기 제2 온도센서의 온도값과 상기 제3 온도센서의 온도값 간의 온도차를 계산하는 단계,
상기 제3 온도센서의 온도값과 상기 제4 온도센서의 온도값 간의 온도차를 계산하는 단계,
계산된 상기 온도차 중에서 상기 오차범위를 벗어나는 온도차를 판별하는 단계,
상기 오차범위를 벗어난 상기 온도차를 갖는 상기 온도센서 간에 액화가스통의 액화가스 수면이 있다고 판단하는 단계,
상기 오차범위를 벗어나는 온도차를 판별하는 단계에서 오차범위를 벗어나는 온도차가 없는 경우, 상기 제1 온도센서의 온도값과 다른 온도센서의 온도값 간의 온도차를 계산하여 상기 오차범위를 벗어나는 온도차에 해당하는 온도센서의 하단에 액화가스통의 액화가스 수면이 있다고 판단하는 단계, 그리고
상기 판단된 액화가스통의 액화가스 수면 위치를 액화가스 잔량으로써 표시부로 전달하는 단계
를 포함하는
액화가스 잔량 측정 방법.