KR20150071750A - Measuring device for pipe sediment and measuring method of pipe flux using thereof - Google Patents

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KR20150071750A
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    • F17D5/02—Preventing, monitoring, or locating loss

Abstract

Disclosed are a measuring device for pipe sediments and a measuring method of a pipe flux using the same. According to an embodiment of the present invention, the measuring device for pipe sediments comprises: a connection flange installed on a pipe flange or a ball value flange and having a through-hole; a laser distance sensor provided on one side of the connection flange to irradiate a laser to the inside of a pipe through the through-hole in order to measure a distance; and a laser transmission window provided in the through-hole of the connection flange to allow the laser irradiated by the laser distance sensor to be transmitted. Therefore, the laser irradiated by the laser distance sensor allows a measurement of a distance to sediments inside a pipe.

Description

배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법{MEASURING DEVICE FOR PIPE SEDIMENT AND MEASURING METHOD OF PIPE FLUX USING THEREOF}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a measurement device for a sediment of a pipeline, and a pipeline flow rate correction method using the same.

본 발명은 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저거리센서를 이용하여 배관의 침전물의 누적높이를 측정하고 이를 이용하여 배관의 변화된 단면적을 계산하여 실제 배관의 유량을 용이하게 파악할 수 있는 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring a sediment of a pipeline and a method for calibrating a flow rate of a pipeline using the same, and more particularly, to a method for measuring a cumulative height of a sediment of a pipeline by using a laser distance sensor, And a piping flow rate correction method using the same.

일반적으로 제철소의 부생가스는 고로에서 생성되는 BFG(Blust Furance Gas), 제강의 취련 과정에서 생성되는 LDG(Linz-Donawitz Gas), 코크스 제조과정에서 생성되는 COG(Coke Oven Gas), 파이넥스에서 생성되는 FOG(Finex Off Gas)등이 있으며, 이러한 부생가스는 배관을 통해 제철소 내의 각종 설비로 공급되어 설비의 연료가스로서 이용된다.Generally, the by-product gas of steelworks is produced by blast furance gas (BFG) generated in blast furnace, Linz-Donawitz gas produced in the process of steelmaking, COG (Coke Oven Gas) generated in coke manufacturing process, And FOG (Finex Off Gas). These byproduct gases are supplied to various facilities in the steelworks through pipelines and used as fuel gas for the facility.

부생가스는 일산화탄소 성분을 많이 함유하여 배관을 통해 공급되는 과정에서 배관 내부에 타르에 의한 침전물이 누적되는 현상이 발생한다. 타르에 의한 침전물은 배관의 부식을 가속화하고, 배관의 단면적을 변화시켜 부생가스의 흐름을 방해할 뿐만 아니라, 배관의 유량을 변화시켜 부생가스의 공급유량에 영향을 미치는 문제점이 존재한다.The by-product gas contains a large amount of carbon monoxide, and accumulation of tar by the tar accumulates inside the pipe during the process of supplying the carbon monoxide through the pipe. The sediment caused by tar accelerates the corrosion of the piping and changes the sectional area of the piping so as to interfere with the flow of the by-product gas, and there is a problem that the flow rate of the piping is changed to affect the supply flow rate of the by-product gas.

한편 배관의 유량을 측정하는 방법으로는 조리개를 이용하는 차압식 유량계 또는 초음파 센서를 이용하는 초음파 유량계 등이 널리 이용되나, 차압식 유량계 및 초음파 유량계는 청결한 상태의 배관의 내경을 기준으로 배관유량을 측정하므로, 앞서 설명한 바와 같이 배관 내에 타르에 의한 침전물이 누적될 경우 배관유량의 정확한 값을 측정할 수 없으므로 부생가스의 공급유량 측정에 오차가 발생하는 문제점이 존재하였다. On the other hand, as a method of measuring the flow rate of a pipe, a differential pressure type flow meter using an iris or an ultrasonic flow meter using an ultrasonic sensor is widely used. However, the differential pressure type flow meter and the ultrasonic flow meter measure the flow rate of the pipe based on the inner diameter of the clean state pipe , As described above, when sediments due to tar accumulate in the piping, it is impossible to measure the accurate value of the piping flow rate, so that there is a problem that an error occurs in measuring the supply flow rate of the by-product gas.

상기와 같은 문제점을 방지하기 위해 배관의 청소 또는 교체 주기를 선정하거나 배관의 유량 측정에 오차를 줄이기 위해서 배관 내부의 침전물 높이를 계측하는 작업이 필수적으로 요구된다. In order to prevent the above-described problems, it is essential to select the period of cleaning or replacement of the piping or to measure the height of the sediment inside the piping in order to reduce errors in the measurement of the flow rate of the piping.

이에 종래에는 방사능 센서를 이용하여 침전물 높이를 측정하는 방법, 배관 내부로 고온의 증기를 공급한 후 열화상 카메라를 이용하여 온도 차이를 감지하여 침전물 높이를 측정하는 방법, 또는 작업자가 직접 망치로 가격하여 인간의 청각을 이용하여 침전물 높이를 측정하는 방법 등이 이용되었으나, 이들은 각각 방사선 센서를 설치하는 과정에서 안전사고가 발생할 위험이 존재하고, 고온의 증기를 공급하는 때에는 설비를 정지시켜야 하며, 배관의 유량 측정값의 정확성이 떨어져 오차를 유발한다는 문제점이 존재한다.Conventionally, there are a method of measuring the height of precipitate using a radiation sensor, a method of measuring the height of sediment by detecting a temperature difference using a thermal camera after supplying a high temperature steam to the inside of the pipe, And a method of measuring the height of sediment using human auditory sense. However, there is a risk that a safety accident occurs in the process of installing the radiation sensor, and when the high temperature steam is supplied, the facility should be stopped. There is a problem that the accuracy of the flow rate measurement value is reduced and an error is caused.

대한민국 공개특허공보 제10-2013-0061896호(2013. 06. 12. 공고)Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2013-0061896 (published on Mar. 12, 2013)

본 발명의 실시 예는 배관 내부의 침전물의 누적높이를 용이하게 측정하여 배관의 유량을 효과적으로 파악할 수 있는 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a sediment measuring apparatus for a pipeline capable of easily measuring a cumulative height of sediments inside a pipeline and effectively detecting a flow rate of the pipeline, and a pipeline flow rate correction method using the same.

본 발명의 실시 예는 불필요한 노동력을 절감하고, 안전사고의 발생을 미연에 방지할 수 있는 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a sediment measuring apparatus for piping that can reduce unnecessary labor and prevent occurrence of a safety accident, and a piping flow rate correcting method using the same.

본 발명의 실시 예는 배관을 통한 부생가스의 공급을 유지하면서 배관 내부의 침전물의 누적높이를 측정할 수 있는 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a sediment measuring apparatus for measuring the accumulated height of sediments inside a piping while maintaining the supply of by-product gas through the piping, and a piping flow rate correcting method using the same.

본 발명의 실시 예는 배관 내부의 침전물의 누적높이 측정에 따른 배관의 유량을 정확히 계측하여 설비로 공급되는 부생가스의 공급량을 정확히 파악할 수 있는 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법을 제공하고자 한다.The embodiment of the present invention provides a sludge measuring apparatus of a pipe capable of accurately measuring the flow rate of piping according to the cumulative height measurement of the sediment in the piping and accurately measuring the supply amount of the byproduct gas supplied to the facility, I want to.

본 발명의 실시 예는 배관 내부의 침전물의 누적높이를 정확하게 측정하여 배관의 유량 측정값의 오차를 감소시킬 수 있는 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법을 제공하고자 한다.An embodiment of the present invention is to provide a sediment measuring apparatus of a pipeline capable of accurately measuring an accumulated height of sediments inside a piping and reducing an error of a flow measurement value of the piping, and a piping flow rate correction method using the same.

본 발명의 일 측면에 따르면, 배관의 플랜지 또는 볼 밸브의 플랜지에 설치되고 관통 형성된 관통구를 구비하는 접속플랜지와, 상기 접속플랜지의 일면에 마련되어 상기 관통구를 통과하여 배관의 내부로 레이저를 조사하여 거리를 측정하는 레이저거리센서와, 상기 접속플랜지의 관통구에 마련되어 상기 레이저거리센서에 의해 조사된 레이저를 투과시키는 레이저투과창을 포함하고, 상기 레이저거리센서에 의해 조사된 레이저에 의해 배관 내부의 침전물까지의 거리를 측정하도록 마련될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a method of manufacturing a fuel injection valve comprising a connection flange provided on a flange of a pipe or a flange of a ball valve and having a through hole formed therethrough, And a laser transmission window provided in a through hole of the connection flange for transmitting a laser beam irradiated by the laser distance sensor, wherein a laser beam emitted by the laser distance sensor To the sediment of the water.

상기 접속플랜지는 하면이 배관의 플랜지 또는 볼 밸브의 플랜지에 고정 설치되는 하부 접속플랜지와, 상기 하부 접속플랜지의 상면에 고정 설치되고, 상기 레이저거리센서가 마련되는 상부 접속플랜지를 포함하고, 상기 레이저투과창은 상기 하부 접속플랜지와 상기 상부 접속플랜지 사이에 삽입되어 마련될 수 있다.Wherein the connection flange includes a lower connection flange whose lower surface is fixed to a flange of a pipe or a flange of a ball valve and an upper connection flange fixedly mounted on an upper surface of the lower connection flange and provided with the laser distance sensor, The transmission window may be inserted between the lower connection flange and the upper connection flange.

상기 레이저거리센서가 상기 상부 접속플랜지의 타면 상에서 안정적으로 고정 설치되도록 상기 상부 접속플랜지와 상기 레이저거리센서 사이에 마련되는 고정베이스를 더 포함하여 마련될 수 있다.And a fixing base provided between the upper connection flange and the laser distance sensor such that the laser distance sensor is stably fixed on the other surface of the upper connection flange.

배관에 대한 정보를 입력하는 입력부와, 상기 입력부에 의해 입력된 정보에 근거하여 상기 레이저거리센서에 의해 레이저를 조사하여 침전물의 높이를 계측하는 연산부와, 상기 연산부에 의해 계측된 정보를 출력하는 표시부를 포함하는 단말기를 더 포함하여 마련될 수 있다.A calculation unit for measuring the height of the precipitate by irradiating the laser with the laser distance sensor based on the information input by the input unit, and a display unit for outputting the information measured by the calculation unit, The terminal may further include a terminal.

상기 상부 접속플랜지와 상기 하부 접속플랜지 사이에는 배관을 통과하는 내용물의 누출을 방지하는 실링부재가 마련될 수 있다.A sealing member may be provided between the upper connection flange and the lower connection flange to prevent leakage of contents passing through the pipe.

상기 레이저투과창은 무반사내열유리로 이루어질 수 있다.The laser transmission window may be made of a non-reflective heat-resistant glass.

배관에 대한 정보를 입력하는 단계, 상기 레이저거리센서를 이용하여 배관 내부의 침전물까지의 거리를 측정하는 단계, 측정된 정보에 근거하여 침전물의 높이를 계측하여 배관의 단면적에서 침전물이 차지하는 단면적을 제외한 내용물이 통과 가능한 배관의 실제 단면적을 계산하는 단계를 포함하여 마련될 수 있다.Measuring the distance to the sediment inside the pipe using the laser distance sensor, measuring the height of the sediment based on the measured information, and excluding the cross-sectional area occupied by the sediment in the cross-sectional area of the pipe Calculating the actual cross-sectional area of the pipe through which the contents can pass.

계산된 배관의 실제 단면적에 근거하여 배관의 실제 유량을 보정하는 단계를 더 포함하여 마련될 수 있다.And correcting the actual flow rate of the pipe based on the calculated actual cross-sectional area of the pipe.

본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법은 배관 내부의 침전물의 누적높이를 용이하게 측정할 수 있으므로 작업효율이 향상되고, 배관유량을 효과적으로 파악할 수 있는 효과를 가진다.The apparatus for measuring sediment of piping according to the embodiment of the present invention and the method for calibrating the flow rate of piping using the same can easily measure the cumulative height of the sediment in the piping, thereby improving the working efficiency and effectively grasping the piping flow rate .

본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법은 레이저거리센서를 이용하여 배관 내부의 침전물의 누적높이를 측정하므로 불필요한 노동력을 절감하고, 안전사고 발생의 위험을 최소화할 수 있는 효과를 가진다.The apparatus for measuring sediment of piping according to the embodiment of the present invention and the method for calibrating the flow rate of piping using the same measure the cumulative height of the sediment inside the piping by using the laser distance sensor, thereby reducing unnecessary labor and minimizing the risk of safety accidents It has the effect of being able to.

본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법은 배관을 통한 부생가스의 공급을 유지하면서 배관 내부의 침전물 높이를 측정할 수 있으므로 설비의 생산성이 유지되는 효과를 가진다.The apparatus for measuring sediment of piping according to the embodiment of the present invention and the method for calibrating the flow rate of piping using the same can maintain the productivity of the facility because the height of sediment inside the piping can be measured while maintaining the supply of byproduct gas through the piping.

본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치 및 이를 이용한 배관유량 보정방법은 배관 내부의 침전물의 누적높이 측정에 따른 배관의 유량을 정확히 계측할 수 있으므로 배관을 통해 설비로 공급되는 부생가스의 공급량을 정확히 파악하여 부생가스 및 설비의 관리를 수월하게 할 수 있는 효과를 가진다.The apparatus for measuring sediment of piping according to the embodiment of the present invention and the method for calibrating the flow rate of piping using the same can accurately measure the flow rate of the piping according to the cumulative height measurement of the sediment inside the piping, So that it is possible to facilitate the management of by-product gas and equipment.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치가 배관에 설치된 상태를 나타내는 단면도이다.
도 2는 도 1의 확대도로서, 본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치에 포함되는 단말기를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 배관유량 보정방법의 배관유량 계측을 위한 기호가 도시된 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 배관유량 보정방법의 흐름도이다.1 is a cross-sectional view showing a state in which a sediment measuring apparatus of a pipe according to an embodiment of the present invention is installed in a pipe.
Fig. 2 is an enlarged view of Fig. 1, and is a cross-sectional view showing a sediment measuring apparatus for piping according to an embodiment of the present invention.
3 is a view showing a terminal included in the apparatus for measuring sediment of piping according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a diagram showing symbols for measuring pipe flow in the pipe flow rate correction method according to the embodiment of the present invention. FIG.
5 is a flowchart of a pipe flow rate correction method according to an embodiment of the present invention.

이하에서는 본 발명의 실시 예들을 첨부 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 이하에 소개되는 실시 예들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 본 발명을 명확하게 설명하기 위하여 설명과 관계없는 부분은 도면에서 생략하였으며 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The embodiments described below are provided by way of example so that those skilled in the art will be able to fully understand the spirit of the present invention. The present invention is not limited to the embodiments described below, but may be embodied in other forms. In order to clearly explain the present invention, parts not related to the description are omitted from the drawings, and the width, length, thickness, etc. of the components may be exaggerated for convenience. Like reference numerals designate like elements throughout the specification.

도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치(100)가 배관(1)에 설치된 상태를 나타내는 단면도이며, 도 2는 도 1의 확대도로서 본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치(100)를 나타내는 단면도이다.Fig. 1 is a cross-sectional view showing a state in which a sediment measuring apparatus 100 for a pipe according to an embodiment of the present invention is installed in a pipe 1. Fig. 2 is an enlarged view of Fig. Sectional view showing the measuring apparatus 100. Fig.

본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치(100)는 도 1 및 도 2를 참조하면, 배관(1)에 마련되는 볼 밸브(10)의 플랜지(15)에 설치되는 접속플랜지(110), 레이저를 조사하여 거리를 측정하는 레이저거리센서(120), 레이저거리센서(120)에 의해 조사된 레이저의 굴절 또는 확산을 방지하는 레이저투과창(130), 레이저거리센서(120)를 접속플랜지(110) 상에 안정적으로 고정 설치하는 고정베이스(140), 각종 정보를 입력하고 침전물의 높이 및 배관의 단면적 등을 계측 및 출력하는 단말기(150)를 포함한다.1 and 2, a sediment measuring apparatus 100 for a pipe according to an embodiment of the present invention includes a connection flange 110 installed on a flange 15 of a ball valve 10 provided in a pipe 1, A laser distance sensor 120 for measuring the distance by irradiating a laser, a laser transmission window 130 for preventing refraction or diffusion of the laser irradiated by the laser distance sensor 120, A stationary base 140 that stably fixes and installs on the substrate 110, and a terminal 150 that inputs various information and measures and outputs the height of the precipitate and the cross-sectional area of the pipe.

접속플랜지(110)는 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 배관(1)을 통과하는 내용물의 누출을 방지하고, 안전사고의 위험을 최소화하기 위해 배관(1)의 개폐를 조절하는 볼 밸브(10)의 플랜지(15)에 설치될 수 있다. 접속플랜지(110)는 후술하는 레이저거리센서(120)가 조사하는 레이저가 통과할 수 있도록 접속플랜지(110)가 설치되는 면과 수직하는 방향으로 관통 형성되는 관통구(115)를 구비할 수 있다. 접속플랜지(110)는 배관(1)의 내부를 통과하는 내용물의 누출을 방지하기 위해 볼 밸브(10)의 플랜지(15)와 고정볼트 등의 고정수단(20)에 의해 결속 및 고정되어 설치된다. 도 1 및 도 2에서는 접속플랜지(110)가 볼 밸브(10)의 플랜지(15)에 설치된 경우에 접목하여 도시되어 있으나 배관(1)의 플랜지(5)에 직접 설치되는 경우에도 동일하게 이해되어야 한다.1 and 2, the connection flange 110 is provided with a ball valve (not shown) for controlling the opening and closing of the pipe 1 in order to prevent the leakage of the contents passing through the pipe 1 and to minimize the risk of a safety accident. (15) of the housing (10). The connection flange 110 may include a through hole 115 penetratingly formed in a direction perpendicular to a surface on which the connection flange 110 is provided so that a laser beam irradiated by the laser distance sensor 120, which will be described later, . The connection flange 110 is fixed and fixed by the flange 15 of the ball valve 10 and fixing means 20 such as a fixing bolt in order to prevent leakage of the contents passing through the inside of the pipe 1 . Although the connection flange 110 is shown in Figures 1 and 2 as being fitted to the flange 15 of the ball valve 10, it should be understood that the connection flange 110 is directly mounted on the flange 5 of the pipe 1 do.

접속플랜지(110)는 하면이 배관(1)의 플랜지(5) 또는 볼 밸브(10)의 플랜지(15)에 고정 설치되는 하부 접속플랜지(111)와, 하부 접속플랜지(111)의 상면에 고정 설치되고 하부 접속플랜지(111)와 접하는 면의 반대측 면에 레이저거리센서(120)가 마련되는 상부 접속플랜지(112)를 포함할 수 있다. 상부 접속플랜지(112)와 하부 접속플랜지(111) 사이에는 레이저투과창(130)가 삽입되어 마련될 수 있으며, 상부 접속플랜지(112)와 하부 접속플랜지(111)가 레이저투과창(130)와 접하는 면에는 레이저투과창(130)의 외면 형상에 대응되는 홈(113)이 각각 마련되어 레이저투과창(130)가 상부 접속플랜지(112)의 하면과 하부 접속플랜지(111)의 상면에 소정의 두께만큼 삽입되어 설치될 수 있으며, 상부 접속플랜지(112)와 하부 접속플랜지(111)는 고정볼트 등의 고정수단(20)에 의해 결속된다. 상부 접속플랜지(112)와 하부 접속플랜지(111)가 서로 마주보며 접하는 면에는 실링부재(116)가 마련되어 배관을 통과하는 내용물의 누출을 방지할 수 있으며, 하부 접속플랜지(111)가 배관(1)의 플랜지(5) 또는 볼 밸브(10)의 플랜지(15)와 서로 마주보며 접하는 면에도 실링부재(116)가 마련되어 내용물의 누출을 방지할 수 있다.The connection flange 110 has a lower connection flange 111 fixed to the flange 5 of the pipe 1 or the flange 15 of the ball valve 10 and a lower connection flange 111 fixed to the upper surface of the lower connection flange 111 And an upper connection flange 112 provided with a laser distance sensor 120 on the side opposite to the side contacting the lower connection flange 111. A laser transmission window 130 may be inserted between the upper connection flange 112 and the lower connection flange 111 and the upper connection flange 112 and the lower connection flange 111 may be provided between the laser transmission window 130 Grooves 113 corresponding to the outer shape of the laser transmission window 130 are provided on the contact surface so that the laser transmission window 130 is formed on the lower surface of the upper connection flange 112 and the upper surface of the lower connection flange 111, And the upper connection flange 112 and the lower connection flange 111 are connected by a fixing means 20 such as a fixing bolt. A seal member 116 is provided on a surface of the upper connection flange 112 and the lower connection flange 111 facing each other so as to prevent leakage of contents passing through the pipe and a lower connection flange 111 is provided in the pipe 1 The seal member 116 is also provided on the flange 5 of the ball valve 10 or on the flange 15 of the ball valve 10 facing each other to prevent the leakage of the contents.

접속플랜지(110)를 상부 접속플랜지(112)와 하부 접속플랜지(111)로 구성하고, 그 사이에 레이저투과창(130)가 삽입되도록 마련함으로써 레이저투과창(130)가 안정적으로 접속플랜지(110)에 고정될 수 있도록 하고, 레이저투과창(130)의 교체 또는 보수하고자 하는 경우, 상부 접속플랜지(112)와 하부 접속플랜지(111)를 분리하여 용이하게 교체 할 수 있다. The connection flange 110 is composed of the upper connection flange 112 and the lower connection flange 111 and the laser transmission window 130 is inserted therebetween so that the laser transmission window 130 is stably connected to the connection flange 110 The upper connection flange 112 and the lower connection flange 111 can be separated and replaced easily when the laser transmission window 130 is to be replaced or repaired.

레이저거리센서(120)는 상부 접속플랜지(112)의 상면에 설치된다. 레이저거리센서(120)는 레이저펄스(이하 레이저라 함)를 접속플랜지(110)의 관통구(115)를 통과하여 조사시키고, 배관 내부의 침전물의 표면에 반사되어 돌아오는 레이저를 감지하여 배관 내부의 침전물 높이를 측정한다. 레이저거리센서(120)는 측정 기준점의 미세한 변동이 발생하더라도 거리 측정의 큰 오차가 발생할 수 있으므로 접속플랜지(110) 상에 안정적으로 고정 설치될 필요가 있다. 이에 레이저거리센서(120)와 상부 접속플랜지(112) 사이에는 고정베이스(140)가 추가로 마련되어 레이저거리센서(120)가 고정베이스(140)에 마련된 고정홀더(미도시) 등에 의해 고정베이스(140)에 고정 설치되어 레이저거리센서(120)의 측정 기준점의 변동을 방지할 수 있다. The laser distance sensor 120 is installed on the upper surface of the upper connection flange 112. The laser distance sensor 120 irradiates a laser pulse (hereinafter referred to as a laser) through the through hole 115 of the connection flange 110, detects a laser returning to the surface of the precipitate inside the pipe, The height of the sediment is measured. The laser distance sensor 120 needs to be stably fixed on the connection flange 110 because a large error of the distance measurement may occur even if minute variation of the measurement reference point occurs. A fixing base 140 is further provided between the laser distance sensor 120 and the upper connection flange 112 so that the laser distance sensor 120 is fixed to the fixing base 140 by a fixing holder 140 so as to prevent fluctuation of the measurement reference point of the laser distance sensor 120.

레이저투과창(130)는 상부 접속플랜지(112)와 하부 접속플랜지(111)의 사이에 삽입되어 마련된다. 레이저투과창(130)는 레이저거리센서(120)로부터 조사된 레이저의 반사를 감소시켜 확산 또는 굴절을 방지하여 침전물 높이 측정의 정확성을 높이며, 배관을 통과하는 부생가스의 고열로부터 내구성을 확보하기 위해 내열성이 강한 무반사내열유리로 이루어질 수 있다. 레이저투과창(130)는 상부 접속플랜지(112)와 하부 접속플랜지(111) 사이에서 안정적으로 삽입될 수 있도록 고정볼트 등의 고정수단(20)에 의해 고정될 수 있다.The laser transmission window 130 is inserted between the upper connection flange 112 and the lower connection flange 111 and is provided. The laser transmission window 130 reduces the reflection of the laser irradiated from the laser distance sensor 120 to prevent diffusion or refraction so as to increase the accuracy of the height measurement of the precipitate and to secure durability from the high heat of the by- Heat-resistant glass having high heat resistance. The laser transmission window 130 can be fixed by a fixing means 20 such as a fixing bolt so as to be stably inserted between the upper connection flange 112 and the lower connection flange 111. [

도 3은 본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치(100)에 포함되는 단말기(150)를 나타내는 도면으로서, 도 3을 참조하면, 단말기(150)는 배관의 직경크기 또는 레이저거리센서(120)와 배관의 단면적과의 거리 등 침전물의 높이를 측정하는 데 있어서, 반영해야 할 정보를 입력하는 입력부(151)와, 입력부(151)에 의해 입력된 정보에 근거하여 침전물의 높이를 계측하는 연산부(152)와, 연산부(152)에 의해 계측된 정보를 디스플레이 등을 통해 출력하는 표시부(153)를 포함할 수 있으며, 이러한 단말기(150)는 유선 또는 무선으로 작동 가능하게 마련될 수 있다. 3, the terminal 150 includes a pipe diameter measuring unit 150 for measuring the diameter of the pipe or a laser distance sensor (not shown) 120) and the cross-sectional area of the pipe, a height of the sediment is measured based on the information input by the input unit 151 An operation unit 152 and a display unit 153 for outputting information measured by the operation unit 152 through a display or the like. The terminal 150 may be provided to be operable in a wired or wireless manner.

단말기(150)는 앞서 설명한 바와 같이, 입력부(151)와 연산부(152) 및 표시부(153)가 각각의 영역으로 나뉘어서 구성될 수도 있으나, 도 3에 도시된 바와 같이 터치로 작동 가능한 터치스크린에 의해 작동 가능하게 마련될 수 있다. 또한, 본 실시 예에서는 단말기(150)가 별도의 구성으로 휴대 가능하게 마련되는 경우에 접목하여 설시하나, 별도의 구성으로 이루어지지 않고 작업자가 사용하는 컴퓨터에 내장되어 정보의 입력, 계측 및 출력이 이루어지도록 마련되는 경우에도 동일하게 이해되어야 한다. As described above, the terminal 150 may be configured by dividing the input unit 151, the operation unit 152, and the display unit 153 into respective areas. However, as shown in FIG. 3, Can be provided. In the present embodiment, the terminal 150 may be combined with a separate structure so as to be portable. However, the terminal 150 may not be constructed as a separate unit, but may be incorporated in a computer used by an operator to input, The same is to be understood.

이하에서는 본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치(100)를 이용한 배관유량 보정방법에 대해 설시한다.Hereinafter, a pipeline flow rate correction method using the pipette sediment measurement apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described.

도 4는 본 발명의 실시 예에 의한 배관유량 보정방법의 배관유량 계측을 위한 기호가 도시된 도면이며, 도 5는 본 발명의 실시 예에 의한 배관유량 보정방법의 흐름도이다. FIG. 4 is a diagram illustrating a pipeline flow rate measurement method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is a flowchart of a pipeline flow rate correction method according to an embodiment of the present invention.

도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 실시 예에 의한 배관의 침전물 계측장치(100)를 배관(1)의 플랜지(5) 또는 볼 밸브(10)의 플랜지(15)에 설치하는 단계와 단말기(150)에 배관의 직경크기(D) 및 레이저거리센서(120)와 배관의 단면적과의 거리(L')를 입력하는 단계를 거친다. 4 and 5, a step of installing a sediment measuring apparatus 100 for a pipe according to an embodiment of the present invention in a flange 5 of a pipe 1 or a flange 15 of a ball valve 10 The diameter D of the pipe to the terminal 150 and the distance L 'between the laser distance sensor 120 and the cross-sectional area of the pipe are inputted.

측정이 개시되면, 레이저거리센서(120)가 레이저를 조사하고 반사되는 레이저를 감지하여 배관 내부의 침전물까지의 거리(L)를 측정하는 단계가 이루어진다.When the measurement is started, the laser distance sensor 120 irradiates the laser and senses the reflected laser to measure the distance L to the precipitate inside the pipe.

침전물까지의 거리(L)를 측정한 후, 단말기(150)의 연산부(152)는 측정된 정보에 근거하여 침전물의 높이(H = L' + D - L)를 계산하고, 이를 통해 배관의 중심(O)에서 침전물의 상면까지의 거리(X = D - H)를 계산한다.The calculator 152 of the terminal 150 calculates the height of the sediment (H = L '+ D - L) based on the measured information, (X = D - H) from the surface (O) of the precipitate to the top surface of the precipitate.

이후 배관의 중심(O)에서 침전물 상면까지의 거리(X)와 배관의 반지름(R = D / 2)를 이용하여 배관의 중심(O)에서 침전물의 상면 가장자리까지의 각도(θ)를 계산하여 원호(OCC')의 넓이를 계산한 후, 원호(OCC')의 넓이에서 이등변삼각형(△OCC' = R * X * sinθ)를 뺌으로써 침전물의 단면적 넓이(S)를 측정하여, 배관의 단면적(A = R^2 * π)으로부터, 침전물에 의해 제외되는 단면적을 제외한 배관의 실제 단면적(A' = A - S)을 측정하는 단계가 이루어진다.The angle θ from the center O of the pipe to the top edge of the deposit is calculated using the distance X from the center O of the pipe to the top surface of the precipitate and the radius of the pipe R = D / 2 After calculating the width of the arc (OCC '), the cross sectional area (S) of the precipitate is measured by subtracting the isosceles triangle (ΔOCC' = R * X * sin θ) from the width of the arc (OCC ' (A '= A - S) of the pipe except for the cross-sectional area excluded by the sediment is obtained from the equation (A = R ^ 2 *?).

배관의 실제 단면적(A')을 계산한 후, 배관의 유량을 측정하는 방법으로 조리개를 이용하는 차압식 유압계인 경우에는, 조리개의 직경(d)와 배관의 직경(D)을 반영하여 설계계수(β = d / D)를 고려하게 되는데, 이 때 배관의 직경(D)은 내부에 누적된 침전물에 의해 단면적이 감소한 것을 고려하여, 배관의 침전물 계측장치(100)에 의해 측정된 침전물에 의해 단면적이 감소된 배관의 직경(H')을 설계계수(β = d / H')에 대입하여 고려 및 보정하므로 배관의 유량 측정이 더욱 정확해 진다.In the case of a differential pressure type hydraulic system using a diaphragm as a method of measuring the flow rate of a pipe after calculating the actual sectional area A 'of the pipe, the design coefficient (d) is calculated by reflecting the diameter d of the diaphragm and the diameter D of the pipe the diameter D of the pipe at this time is taken into consideration by considering the fact that the sectional area is reduced by the sediment accumulated in the inside of the pipe, This reduced pipe diameter (H ') is substituted into the design factor (? = D / H') to account for and correct the pipe flow measurement.

이와는 달리 배관의 유량을 측정하는 방법으로 초음파 센서를 이용하는 초음파 유량계의 경우에는 배관의 단면적(A)과 배관 내부를 통과하는 유속(V)의 관계로부터 유량(Q = A * V)를 측정하므로, 배관의 침전물 계측장치(100)에 의해 측정된 침전물에 의해 감소된 배관의 실제 단면적 (A')을 통해 배관의 실제 유량(Q' = A' * V)으로 보정함으로써 배관의 유량 측정이 더욱 정확해 진다.In the case of an ultrasonic flowmeter using an ultrasonic sensor, the flow rate (Q = A * V) is measured from the relationship between the cross-sectional area (A) of the pipe and the flow velocity (V) By correcting the actual flow rate (Q '= A' * V) of the pipe through the actual cross-sectional area A 'of the pipe reduced by the sediment measured by the sediment measuring device 100 of the pipe, It becomes.

상기와 같은 구성을 갖는 배관의 침전물 계측장치(100)는 종래 방사능 센서를 이용하여 침전물을 계측하는 장치에 비해 안전사고가 발생할 위험이 현저히 감소하고, 열화상 카메라를 이용하여 침전물을 계측하는 장치와는 달리 배관을 통해 부생가스 등의 내용물을 설비로 계속적으로 공급하면서 침전물을 계측할 수 있으므로 설비의 생산성에 영향을 미치지 않는 효과를 가진다. The apparatus for measuring sediments of pipelines having the above-described structure significantly reduces the risk of occurrence of a safety accident as compared with the apparatus for measuring sediments using a conventional radiation sensor, and has a device for measuring sediments using a thermal imaging camera Is capable of measuring the sediment while continuing to supply the contents such as by-product gas to the facility through piping, thus not affecting the productivity of the facility.

또한 작업자가 망치로 배관을 가격하여 작업자의 오감에 의해 침전물을 계측하는 방법에 비해 정확성이 높으며 불필요한 노동력을 절감하고 작업의 효율을 높일 수 있는 효과를 가진다.In addition, the operator has a higher accuracy than the method of measuring the sediment by the operator's five senses by charging the pipe with the hammer, and it has the effect of reducing the unnecessary labor and increasing the efficiency of the work.

뿐만 아니라 이러한 배관의 침전물 계측장치(100)를 이용하여 배관을 통과하는 부생가스 등의 실제 공급유량을 보정하여 파악할 수 있으므로, 배관을 통과하는 부생가스 등의 내용물 및 부생가스를 공급받는 설비의 유지 및 관리가 용이해지는 효과를 가진다.In addition, since the actual supply flow rate of the by-product gas passing through the piping can be corrected and grasped by using the sediment measuring apparatus 100 of the piping, the contents such as by-product gas passing through the piping and the maintenance And the management is facilitated.

본 발명은 첨부된 도면에 도시된 일 실시 예를 참고로 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 범위는 첨부된 청구 범위에 의해서만 정해져야 할 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is clearly understood that the same is by way of illustration and example only and is not to be taken by way of limitation, You will understand. Accordingly, the true scope of the invention should be determined only by the appended claims.

1: 배관 5, 15: 플랜지
10: 볼 밸브 100: 배관의 침전물 계측장치
110: 접속플랜지 111: 하부 접속플랜지
112: 상부 접속플랜지 115: 관통구
116: 실링부재 120: 레이저거리센서
130: 무반사내열유리 140: 고정베이스
150: 단말기1: piping 5, 15: flange
10: Ball valve 100: Sediment measurement device of pipe
110: connection flange 111: lower connection flange
112: upper connection flange 115: through hole
116: sealing member 120: laser distance sensor
130: Non-reflective heat-resistant glass 140: Fixed base
150:

Claims (8)

배관의 플랜지 또는 볼 밸브의 플랜지에 설치되고 관통 형성된 관통구를 구비하는 접속플랜지;
상기 접속플랜지의 일면에 마련되어 상기 관통구를 통과하여 배관의 내부로 레이저를 조사하여 거리를 측정하는 레이저거리센서;
상기 접속플랜지의 관통구에 마련되어 상기 레이저거리센서에 의해 조사된 레이저를 투과시키는 레이저투과창;을 포함하고,
상기 레이저거리센서에 의해 조사된 레이저에 의해 배관 내부의 침전물까지의 거리를 측정하는 배관의 침전물 계측장치.A connection flange having a through-hole formed in a flange of the pipe or a flange of the ball valve;
A laser distance sensor provided on one surface of the connection flange and measuring distance by irradiating a laser beam into the pipe through the through hole;
And a laser-transmissive window provided in a through-hole of the connection flange for transmitting a laser irradiated by the laser distance sensor,
And a distance to the precipitate inside the pipe is measured by the laser irradiated by the laser distance sensor. 제1항에 있어서,
상기 접속플랜지는
하면이 배관의 플랜지 또는 볼 밸브의 플랜지에 고정 설치되는 하부 접속플랜지와,
상기 하부 접속플랜지의 상면에 고정 설치되고, 상기 레이저거리센서가 마련되는 상부 접속플랜지를 포함하고,
상기 레이저투과창은 상기 하부 접속플랜지와 상기 상부 접속플랜지 사이에 삽입되는 배관의 침전물 계측장치.The method according to claim 1,
The connection flange
A lower connection flange fixed to the flange of the pipe or the flange of the ball valve,
And an upper connection flange fixed to the upper surface of the lower connection flange and provided with the laser distance sensor,
And the laser transmission window is inserted between the lower connection flange and the upper connection flange. 제2항에 있어서,
상기 레이저거리센서가 상기 상부 접속플랜지의 타면 상에서 안정적으로 고정 설치되도록 상기 상부 접속플랜지와 상기 레이저거리센서 사이에 마련되는 고정베이스를 더 포함하는 배관의 침전물 계측장치.3. The method of claim 2,
Further comprising a fixed base provided between the upper connection flange and the laser distance sensor such that the laser distance sensor is stably fixed on the other surface of the upper connection flange. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서,
배관에 대한 정보를 입력하는 입력부와,
상기 입력부에 의해 입력된 정보에 근거하여 상기 레이저거리센서에 의해 레이저를 조사하여 침전물의 높이를 계측하는 연산부와,
상기 연산부에 의해 계측된 정보를 출력하는 표시부를 포함하는 단말기를 더 포함하는 배관의 침전물 계측장치.4. The method according to any one of claims 1 to 3,
An input unit for inputting information on the piping,
An arithmetic unit for irradiating the laser with the laser distance sensor based on the information input by the input unit to measure the height of the precipitate;
And a display unit for outputting the information measured by the calculation unit. 제2항에 있어서,
상기 상부 접속플랜지와 상기 하부 접속플랜지 사이에는 배관을 통과하는 내용물의 누출을 방지하는 실링부재가 마련되는 배관의 침전물 계측장치. 3. The method of claim 2,
And a sealing member is provided between the upper connection flange and the lower connection flange to prevent leakage of contents passing through the piping. 제1항에 있어서,
상기 레이저투과창은
무반사내열유리로 이루어지는 배관의 침전물 계측장치.The method according to claim 1,
The laser-
A precipitate measuring device for piping comprising non-reflective heat-resistant glass. 배관에 대한 정보를 입력하는 단계;
상기 레이저거리센서를 이용하여 배관 내부의 침전물까지의 거리를 측정하는 단계;
측정된 정보에 근거하여 침전물의 높이를 계측하여 배관의 단면적에서 침전물이 차지하는 단면적을 제외한 내용물이 통과 가능한 배관의 실제 단면적을 계산하는 단계;를 포함하는 배관의 침전물 계측장치를 이용한 배관유량 보정방법.Inputting information on the piping;
Measuring a distance to the precipitate inside the pipe using the laser distance sensor;
Measuring the height of the sediment based on the measured information, and calculating the actual cross-sectional area of the pipe through which the contents can pass, excluding the cross-sectional area occupied by the sediment in the cross-sectional area of the pipe. 제7항에 있어서,
계산된 배관의 실제 단면적에 근거하여 배관의 실제 유량을 보정하는 단계;를 더 포함하는 배관의 침전물 계측장치를 이용한 배관유량 보정방법.8. The method of claim 7,
And correcting the actual flow rate of the pipe based on the calculated actual cross-sectional area of the pipe.
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