KR20180001923U - 터빈 펄스 미터 - Google Patents

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Abstract

본 고안의 터빈 펄스 미터(100)는, 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호인 센서출력케이블(7)이 접속되는 격리 배리어 단자부(110)와, 일측에 측정팁(P)이 연결되고, 타측에 접속단자(CT)가 연결되어, 센서출력케이블(7)이 접속된 격리 배리어 단자부(110)에 측정팁(P)을 연결하고, 접속단자(CT)를 입력채널포트(INP)에 접속시키는 측정프로브(120)와, 입력채널포트(INP)에 접속된 접속단자(CT)를 통해 측정팁(P)에 의해 측정된 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호의 파형을 표시해주는 모니터(130)와, 센서출력신호의 파형과 저장부에 기저장된 근접센서(6a)가 정상적으로 동작할 때의 정상센서출력신호의 파형을 비교하는 신호처리부와, 교류전원의 공급 및 차단을 제어하는 메인스위치(210)와 메인스위치(210)가 온되면 교류전원에 의해 모니터(130)와 신호처리부의 전원공급을 제어하는 구동스위치(220)와, 메인스위치(210)와 구동스위치(220)가 온되면, 온시켜 격리 배리어 단자부(110)에 직류전압을 공급하는 배리어 스위치(230)들로 구성된 전원제어스위칭부(200)로 구성된다.

Description

터빈 펄스 미터{turbine pulse meter}
본 고안은 터빈 펄스 미터에 관한 것으로, 특히 터빈 미터의 점검이나 정비시 터빈 미터가 설치된 현장에서 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호의 파형과 근접센서가 정상적일 때의 정상센서출력신호의 파형을 비교하여 근접센서가 정상적으로 동작하지 않으면, 현장에서 즉시 근접센서를 교체하고, 근접센서 교체 후, 터빈 미터의 블레이드를 회전시켜 초기구동시부터 최대회전 일 때의 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호의 파형을 측정하여 근접센서 교체시 근접센서 간극이 정상범위에 있는지를 판단하는 터빈 펄스 미터에 관한 것이다.
터빈 미터(Turbine Meter)는 여러 개의 날개가 달린 터빈휠(turbine wheel) 이 베어링과 회전축에 의해 자유롭게 회전하도록 설계되어 있다. 유제가 유입되어 유체의 속도에 비례하여 회전축이 회전하고, 터빈휠의 블레이드(blade) 끝이 측정점을 통과하면서 회전수가 측정되고, 터빈 미터로부터의 출력신호는 부피유량에 비례하는 주파수 신호이며, 터빈 미터에 의하여 발생한 각 펄스신호는 측정된 액체의 부피에 해당하는 조건을 산출하여 유량을 구할 수 있다.
터빈 미터는 가스의 큰 체적의 유동을 측정하기 위해 천연가스 산업에서 가스 파이프 라인에 통상 설치된다.
터빈 미터와 관련된 선행기술로는 한국 공개특허공보 10-1994-7000665호 "가스 터빈 미터"(공개일자 : 1994.02.23)와, 한국 실용신안공보 제20-1983-0000692호 "터빈 미터"(공고일자 : 1983.05.09)에 개시되어 있다.
도 1은 일반적이 터빈 미터를 나타낸 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 터빈 미터(10)는 양단이 관통된 원통 형상으로 내부에 유로 통로(1)를 형성하는 본체(2)와, 본체(2) 내부 중앙에 위치하며 유체의 유입 방향으로 다수개의 블레이드(3)가 포함되는 터빈휠(4)과, 터빈휠(4)의 회전을 가능하게 지지하는 고정체(5)와, 터빈휠(4) 상부에 위치하며 터빈휠(4)의 회전속도에 비례하는 주파수를 가진 센서출력신호를 발생시키는 근접센서(6a)가 장착된 근접센서 하우징(6)으로 구성된다.
종래의 경우, 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호는 케이블(7)을 통해 터빈 미터(10)로부터 원거리에 위치한 제어실(8) 내에 설치되어 있는 유량계산기(9)의 파형측정기에 연결되어, 파형측정기를 통해 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호를 측정한다.
이와 같이, 원거리에 위치한 파형측정기를 통해 근접센서(6a)의 센서출력신호를 측정하는 경우, 케이블(7)의 길이에 따른 선로 저항에 의해 파형측정기에 의한 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호값은 부정확하고, 이로 인해, 근접센서(6a)의 이상 동작시 정확한 시기에 근접센서(6a)를 교체하지 못하는 문제점이 있다.
또한, 터빈 미터가 설치된 현장에서 근접센서(6a)의 교체시 현장에는 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호를 측정할 수가 없으므로, 작업자는 육안으로 근접센서와 터빈휠 간의 간극을 조정하게 되므로 터빈휠과 근접센서와의 간극을 정확하게 조정하지 못하고, 이로 인해, 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호도 부정확한 값을 갖게 되는 문제점을 가지고 있다.
한국 공개특허공보 10-1994-7000665호 "가스 터빈 미터"(공개일자 : 1994.02.23) 한국 실용신안공보 제20-1983-0000692호 "터빈 미터"(공고일자 : 1983.05.09)
본 고안의 목적은 터빈 미터의 점검이나 정비시 터빈 미터가 설치된 현장에서 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호의 파형과 근접센서가 정상적일 때의 정상센서출력신호의 파형을 비교하여 근접센서가 정상적으로 동작하지 않으면, 현장에서 즉시 근접센서를 교체하고, 근접센서 교체 후, 터빈 미터의 블레이드를 회전시켜 초기구동시부터 최대회전 일 때의 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호의 파형을 측정하여 근접센서 교체시 근접센서 간극이 정상범위에 있는지를 판단하는 터빈 펄스 미터를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 고안의 터빈 펄스 미터는, 터빈 미터의 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호인 센서출력케이블(7)이 접속되는 격리 배리어 단자부; 일측에 측정팁이 연결되고, 타측에 접속단자가 연결되어, 상기 센서출력케이블이 접속된 격리 배리어 단자부에 측정팁을 연결하고, 접속단자를 입력채널포트에 접속시키는 측정프로브; 입력채널포트에 접속된 접속단자를 통해 측정팁에 의해 측정된 터빈 미터의 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호의 파형을 표시해주는 모니터; 상기 센서출력신호의 파형과 저장부에 기저장된 근접센서가 정상적으로 동작할 때의 정상센서출력신호의 파형을 비교하는 신호처리부; 및 교류전원의 공급 및 차단을 제어하는 메인스위치와 상기 메인스위치가 온되면 교류전원에 의해 상기 모니터와 신호처리부의 전원공급을 제어하는 구동스위치와, 상기 메인스위치와 구동스위치가 온되면, 온시켜 상기 격리 배리어 단자부에 직류전압을 공급하는 배리어 스위치들로 구성된 전원제어스위칭부를 구비한 것을 특징으로 한다.
또한, 본 고안의 터빈 펄스 미터는 상기 배리어 스위치가 온되어 상기 격리 배리어 단자부에 직류전압이 공급되면, 상기 격리 배리어 단자부에 공급되는 직류전압이 상기 센서출력케이블을 통해 상기 근접센서로 공급되어 상기 근접센서를 동작시키는 것을 특징으로 한다.
본 고안의 터빈 펄스 미터는 터빈 미터의 점검이나 정비시 터빈 미터가 설치된 현장에서 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호의 파형과 근접센서가 정상적일 때의 정상센서출력신호의 파형을 비교하여 근접센서가 정상적으로 동작하지 않으면, 현장에서 즉시 근접센서를 교체할 수 있어, 실시간으로 터빈 미터를 진단하여 정비시간을 단축시킬 수 있고, 근접센서 교체 후, 터빈 미터의 블레이드를 회전시켜 초기구동시부터 최대회전 일 때의 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호의 파형을 측정하여 근접센서 교체시 터빈휠과 근접센서와의 간극을 정확하게 조정할 수 있다.
도 1은 일반적이 터빈 미터를 나타낸 도면,
도 2는 본 고안의 터빈 펄스 미터를 나타낸 도면,
도 3은 터빈 미터의 근접센서로부터 출력되는 센서출력신호를 측정하기 위한 터빈 미터와 본 고안의 터빈 펄스 미터와의 접속상태를 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 터빈 펄스 미터를 상세히 설명하고자 한다.
도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 터빈 펄스 미터(100)는, 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호인 센서출력케이블(7)이 접속되는 격리 배리어 단자부(110)와, 일측에 측정팁(P)이 연결되고, 타측에 접속단자(CT)가 연결되어, 센서출력케이블(7)이 접속된 격리 배리어 단자부(110)에 측정팁(P)을 연결하고, 접속단자(CT)를 입력채널포트(INP)에 접속시키는 측정프로브(120)와, 입력채널포트(INP)에 접속된 접속단자(CT)를 통해 측정팁(P)에 의해 측정된 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호의 파형을 표시해주는 모니터(130)와, 센서출력신호의 파형과 저장부에 기저장된 근접센서(6a)가 정상적으로 동작할 때의 정상센서출력신호의 파형을 비교하는 신호처리부와, 교류전원의 공급 및 차단을 제어하는 메인스위치(210)와 메인스위치(210)가 온되면 교류전원에 의해 모니터(130)와 신호처리부의 전원공급을 제어하는 구동스위치(220)와, 메인스위치(210)와 구동스위치(220)가 온되면, 온시켜 격리 배리어 단자부(110)에 직류전압을 공급하는 배리어 스위치(230)들로 구성된 전원제어스위칭부(200)로 구성된다.
또한, 배리어 스위치(230)가 온되어 격리 배리어 단자부(110)에 직류전압이 공급되면, 격리 배리어 단자부(110)에 공급되는 직류전압이 센서출력케이블(7)을 통해 근접센서(6a)로 공급되어 근접센서(6a)를 동작시키도록 구성된다.
상기의 구성에 따른 본 고안인 터빈 펄스 미터의 동작은 다음과 같다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 고안의 터빈 펄스 미터(100)는 터빈 미터(10)가 설치된 현장에서 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호인 센서출력케이블(7)을 접속시켜 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호가 정상 상태인지의 유무를 판단한다.
본 고안의 신호처리부는 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호를 실시간으로 받아, 실시간으로 출력되는 센서출력신호의 파형과 저장부에 기저장된 근접센서(6a)가 정상적으로 동작할 때의 정상센서출력신호의 파형을 비교하는 공지의 마이크로프로세서 등으로 구성된다.
이러한 신호처리부는 센서출력신호의 파형을 터치 스크린 등의 모니터(130) 상에 표시해주고, 파형의 비교 분석을 위한 내장된 프로그램을 실행시킨다.
본 고안의 터빈 펄스 미터(100)를 동작시키기 위해 메인스위치(210)를 온시켜 터빈 펄스 미터(100)에 교류전원을 공급하고, 교류전원의 공급에 따라, 내부의 직류전압발생부(미도시)에 의해 24볼트, 5볼트의 직류전압을 출력하도록 한다.
24볼트의 직류전압은 배리어 스위치(230)의 온에 의해 격리 배리어 단자부(110)에 공급되고, 구동스위치(220)의 온에 의해 모니터(130)와 신호처리부에 5볼트의 직류전압이 공급되어 모니터(130)와 신호처리부는 구동되게 된다.
모니터(130)의 구동전압이 5볼트가 높은 직류전압이 요구되는 경우 공지의 방법에 의해 직류전압발생부에 의해서 그에 요구되는 직류전압을 출력시키면 된다.
센서출력케이블(7)을 격리 배리어 단자부(110)에 접속하기 전에, 메인스위치(210)와 구동스위치(220)를 온시켜, 신호처리부와 모니터(130)가 구동되게 하여 파형측정을 위한 내부 프로그램을 실행시키고, 파형을 보기위한 프로그램 세팅을 완료한다.
격리 배리어 단자부(110)와 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호인 센서출력케이블(7)을 접속하고, 배리어 스위치(230)를 온시켜, 격리 배리어 단자부(110)에는 24볼트의 직류전압이 공급되고, 격리 배리어 단자부(110)에 공급되는 직류전압은 센서출력케이블(7)을 통해 근접센서(6a)로 공급되어, 근접센서(6a)는 동작된다.
상기와 같이, 메인스위치(210)와 구동스위치(220)를 온시킨 후에 배리어 스위치(230)가 온되게 하여 근접센서(6a)가 손상되는 것을 방지할 수 있다.
격리 배리어 단자부(110)는 1,2차 코일로 이루어진 트랜스포머 격리 배리어로 구성되어, 다른 신호들 또는 잡음 등에 의해 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호가 영향을 받지 않도록 구성할 수도 있다.
근접센서(6a)가 동작되면, 측정프로브(120)의 접속단자(CT)를 입력채널포트(INP)에 접속시키고, 측정팁(P)을 센서출력케이블(7)이 접속된 격리 배리어 단자부(110)에 접속하여 센서출력케이블(7)을 통해서 출력되는 근접센서(6a)의 센서출력신호는 실시간으로 모니터(130) 상에 표시한다.
신호처리부는 저장부에 저장된 근접센서(6a)가 정상적으로 동작할 때의 정상센서출력신호와, 현장에서 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 실시간으로 출력되는 센서출력신호와 비교하여 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 실시간으로 출력되는 센서출력신호와 기저장부에 저장된 정상센서출력신호와 상이할 경우, 근접센서(6a)이 오동작하는 것으로 판단하여, 작업자는 현장에서 즉시 근접센서(6a)를 교체한다.
상기와 같이, 본 고안은 터빈 미터(10)가 설치된 현장에서, 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)의 센서출력신호와 본 고안의 터빈 펄스 미터(100)를 직결 연결하여 현장에서 정확한 센서출력신호의 출력 파형을 신호처리부와 모니터(130) 상으로 확인할 수 있으며, 근접센서(6a)가 오동작하는 경우 현장에서 즉시 근접센서(6a)를 교체한다.
근접센서(6a)의 교체 후, 터빈 휠과 근접센서(6a)와의 정확한 간극을 유지시켜야 하므로, 터빈 미터(10)의 블레이드(3)에 공급압력 수준으로 블레이드(3)를 회전시켜, 터빈휠의 초기구동시부터 최대 회전일 때의 근접센서(6a)의 센서출력신호를 본 고안의 터빈 펄스 미터(100)로 계속해서 측정하여 각각의 조건에서 사용자에 의해 정해진 센서출력신호의 파형을 출력할 수 있도록 근접센서(6a)의 간극을 조정하여, 터빈휠과 근접세선(6a)의 간극을 최적의 위치로 설정할 수 있다.
3 : 블레이드 4 : 터빈휠
6a : 근접센서 10 : 터빈 미터
100 : 터빈 펄스 미터 110 : 격리 배리어 단자부
120 : 정측정프로브 130 : 모니터
200 : 전원제어스위칭부 210 : 메인스위치
220 : 구동스위치 230 : 배리어 스위치

Claims (2)

  1. 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호인 센서출력케이블(7)이 접속되는 격리 배리어 단자부(110);
    일측에 측정팁(P)이 연결되고, 타측에 접속단자(CT)가 연결되어, 상기 센서출력케이블(7)이 접속된 격리 배리어 단자부(110)에 측정팁(P)을 연결하고, 접속단자(CT)를 입력채널포트(INP)에 접속시키는 측정프로브(120);
    입력채널포트(INP)에 접속된 접속단자(CT)를 통해 측정팁(P)에 의해 측정된 터빈 미터(10)의 근접센서(6a)로부터 출력되는 센서출력신호의 파형을 표시해주는 모니터(130);
    상기 센서출력신호의 파형과 저장부에 기저장된 근접센서(6a)가 정상적으로 동작할 때의 정상센서출력신호의 파형을 비교하는 신호처리부; 및
    교류전원의 공급 및 차단을 제어하는 메인스위치(210)와 상기 메인스위치(210)가 온되면 교류전원에 의해 상기 모니터(130)와 신호처리부의 전원공급을 제어하는 구동스위치(220)와, 상기 메인스위치(210)와 구동스위치(220)가 온되면, 온시켜 상기 격리 배리어 단자부(110)에 직류전압을 공급하는 배리어 스위치(230)들로 구성된 전원제어스위칭부(200)를 구비한 것을 특징으로 하는 터빈 펄스 미터.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 배리어 스위치(230)가 온되어 상기 격리 배리어 단자부(110)에 직류전압이 공급되면, 상기 격리 배리어 단자부(110)에 공급되는 직류전압이 상기 센서출력케이블(7)을 통해 상기 근접센서(6a)로 공급되어 상기 근접센서(6a)를 동작시키는 것을 특징으로 하는 터빈 펄스 미터.
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