KR20180027796A

KR20180027796A - An Ultrasound Apparatus for Measuring an Interface Surface and a Method for Same

Info

Publication number: KR20180027796A
Application number: KR1020160114892A
Authority: KR
Inventors: 유명규
Original assignee: (주)엠에스플로우
Priority date: 2016-09-07
Filing date: 2016-09-07
Publication date: 2018-03-15

Abstract

The present invention relates to an ultrasonic interface measurement apparatus, and an interface measurement method thereby, and more specifically, to the ultrasonic interface measurement apparatus capable of measuring an interface formed in water like activated carbon placed on filter paper, and to the interface measurement method thereby. An apparatus for measuring an interface of a foreign substance, which is formed on the inside of a liquid, comprises: a plurality of ultrasonic units (121 to 12N) of a first ultrasonic group disposed at preset different heights of a first linear member (11); a plurality of ultrasonic units (221 to 22M) of a second ultrasonic group disposed at preset different heights of a second linear member (21); and a processing unit (13) for controlling ultrasonic transmission of the ultrasonic units (121 to 12N) of the first ultrasonic group or the ultrasonic units (221 to 22M) of the second ultrasonic group, or processing a reception signal. An ultrasonic signal transmitted from each of the ultrasonic units (121 to 12N) of the first ultrasonic group is received in accordance with a position of an interface by the ultrasonic units (221 to 22M) of the second ultrasonic group, or reception sensitivity thereof is changed.

Description

TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to an ultrasonic interface measuring apparatus and an ultrasonic interface measuring method using the same.

본 발명은 초음파 계면 측정 장치 및 그에 의한 계면 측정 방법에 관한 것이고, 구체적으로 여과지에 배치된 활성탄과 같이 수중에 형성된 계면의 측정이 가능한 초음파 계면 측정 장치 및 그에 의한 계면 측정 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an ultrasonic interface measuring apparatus and an interface measuring method therefor, and more particularly, to an ultrasonic interface measuring apparatus capable of measuring an interface formed in water, such as activated carbon placed on a filter paper, and an interface measuring method therefor.

상수도 물의 공급을 위한 정수장은 상수원수의 취수를 위한 취수장, 물과 정수 약품을 혼합시키는 혼화지, 응집 과정을 통하여 이물질을 침전시켜 제거하는 침전지, 침전수를 모래층의 여과 막 사이를 통과시키면서 불순물을 제거하는 여과지 및 불순물이 제거된 정수를 저장하는 정수지로 이루어질 수 있다. 이와 같은 정수 시설 중 여과지에서 불순물은 활성탄에 의하여 제거될 수 있고, 활성탄은 일정 기간 동안 사용되면 재사용을 위하여 활성탄 자체에 축적된 이물질이 제거되어야 한다. 활성탄의 불순물 제거를 위하여 정수 과정에서 물의 흐름과 반대되는 방향으로 물을 강제로 투입하여 역세척이 이루어져야 한다. 그리고 이와 같은 역세척의 과정에서 활성탄은 팽창을 하고, 활성탄의 팽창 수준이 탐지되어 역세척의 과정이 적절하게 조절될 필요가 있다. 이와 같은 여과지의 역세척의 과정에 대한 다양한 기술이 이 분야에 공지되어 있다. The water purification plant for the supply of water is composed of a water intake point for the water supply of the water source, a mixed soil for mixing the water and the water purification agent, a sedimentation tank for precipitating and removing the foreign matter through the agglomeration process, A filtering paper to be removed, and a fixing paper for storing purified water from which impurities have been removed. Impurities in the filtering paper can be removed by the activated carbon, and if the activated carbon is used for a certain period of time, the foreign substances accumulated in the activated carbon itself must be removed for reuse. In order to remove impurities from the activated carbon, water must be backwashed by forcibly injecting water in the direction opposite to the flow of water in the purification process. During the backwashing process, the activated carbon expands, and the level of expansion of the activated carbon is detected, so that the backwashing process needs to be appropriately controlled. Various techniques for the process of backwashing such filter paper are known in the art.

특허공개번호 제10-2009-0026693호는 정수처리시스템에서 여과지의 팽창률을 측정하는 측정 장치에 관한 것으로, 여과지 일 측부에 고정형으로 설치되거나 탈부착이 가능한 일정한 길이의 지지관; 상기 지지관의 하단부에 장착되며, 여과지의 역세척시 모래 또는 활성탄으로부터 탈리된 탁질의 농도를 측정할 수 있는 센서부; 상기 센서부의 출력에 응답하고, 상기 센서부의 출력 위치와 상기 지지관의 기준점 위치를 비교하여 여과지의 팽창률을 계산하여 저장하고 디스플레이하는 화면연산부; 상기 지지관의 상단부에 장착되며, 상기 계산된 팽창률 및 상기 센서부의 출력을 외부로 출력하는 데이터 전달부; 및 상기 지지관의 중앙에 장착되며 상기 지지관의 기준점을 여재의 표면에 고정할 수 있도록 상기 지지관의 길이를 조절하는 길이 조절부로 이루어진 여과지 팽창률 측정장치에 대하여 개시한다. Patent Publication No. 10-2009-0026693 relates to a measuring apparatus for measuring the expansion rate of a filter paper in a water treatment system, comprising: a support tube fixedly installed on one side of a filter paper or detachable; A sensor unit mounted on a lower end of the support tube and capable of measuring the concentration of the desorbed sediment from the sand or activated carbon upon backwashing of the filter paper; A screen operation unit for responding to the output of the sensor unit and calculating and storing the expansion rate of the filter paper by comparing the output position of the sensor unit with the reference point position of the support pipe; A data transfer unit mounted on an upper end of the support tube and outputting the calculated expansion rate and the output of the sensor unit to the outside; And a length adjuster mounted at the center of the support tube and adjusting the length of the support tube so as to fix the reference point of the support tube to the surface of the filter media.

특허공개번호 제2001-0006614호는 외부의 모래여과지나 오존접촉지 등의 전처리를 거쳐 유입되는 처리수에 포함된 오염물질을 흡착하도록 그 내부에 활성탄층이 형성된 활성탄흡착지; 상기 활성탄 흡착지의 출구 측에 장착되어 배출되는 처리수의 입도를 측정하며, 입도 분석을 통해 상기 활성탄 흡착지로부터 누출되는 미생물과 미세 활성탄 및 현탁 물질을 감지하는 제 1 입도 측정 수단; 및 상기 제 1 입도 측정 수단으로부터 측정된 입도 데이터를 입력받아 역세척 시점을 결정하고 제어 신호를 출력하는 제어 수단을 포함하는 활성탄 공정의 자동 역세척 장치에 대하여 개시한다. Patent Publication No. 2001-0006614 discloses an activated carbon adsorption paper in which an activated carbon layer is formed to adsorb contaminants contained in treated water flowing through a pretreatment such as an outer sand filter or an ozone contact paper; First particle size measurement means for measuring the particle size of the process water loaded on the outlet side of the activated carbon adsorption paper and detecting microorganisms leaking from the activated carbon adsorption paper through the particle size analysis, micro activated carbon and suspended matter; And control means for receiving the particle size data measured by the first particle size measurement means to determine a backwash point and outputting a control signal.

상기 선행기술에서 개시된 농도 측정에 의한 팽창률의 산출은 역세척 과정에서 동일 높이에서 위치에 따라 서로 다른 농도를 나타낼 수 있고, 이로 인하여 실질적으로 개략적인 팽창률 또는 팽창 계면의 측정도 어렵다는 단점을 가진다. 계면 측정은 수중에 형성되거나 배치되는 모래층, 활성탄 층 또는 침전 층의 높이 측정을 위하여 요구되고, 정지 계면 또는 이동 계면의 양쪽이 모두 측정이 가능한 것이 유리하다. 그러나 상기 선행기술은 이와 같은 수중에 형성된 이물질 층의 정지 계면 또는 이동 계면의 높이를 측정할 수 있는 장치 또는 방법에 대하여 개시하지 않는다. The calculation of the expansion rate by the concentration measurement disclosed in the prior art can exhibit different concentrations depending on the positions at the same height in the backwashing process and thus has a disadvantage that it is difficult to measure the expansion ratio or the expansion interface substantially at the approximate scale. Interfacial measurements are required for measuring the height of a sand bed, an activated carbon bed, or a sediment bed formed or disposed in water, and it is advantageous that both the stationary interface and the moving interface can be measured. However, the prior art does not disclose an apparatus or a method for measuring the height of a stationary interface or a moving interface of a foreign matter layer formed in such a water.

본 발명은 선행기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로 아래와 같은 목적을 가진다. The present invention has been made to solve the problems of the prior art and has the following purpose.

선행기술 1: 특허공개번호 제10-2009-0026693호(한국건설기술연구원, 2009년03월13일 공개) 정수처리공정 내 모래여과지 팽창률 실시간 측정 장치 및 측정 방법Prior Art 1: Patent Publication No. 10-2009-0026693 (Korea Institute of Construction Technology, published on Mar. 13, 2009) Real time measurement device and measurement method of sand filter paper expansion rate in water treatment process 선행기술 2: 특허공개번호 제2001-0006614호(한국건설기술연구원, 2001년01월26일 공개) 활성탄공정의 자동역세척 장치 및 방법Prior Art 2: Patent Publication No. 2001-0006614 (published by Korea Institute of Construction Technology, Jan. 26, 2001) Automatic backwashing apparatus and method of activated carbon process

본 발명의 목적은 액체 내부에 형성되는 이물질의 계면의 측정이 가능하도록 하는 초음파 계면 측정 장치 및 그에 의한 초음파 계면 측정 방법을 제공하는 것이다. An object of the present invention is to provide an ultrasonic interface measuring apparatus and a method of measuring an ultrasonic interface therefrom, which enable the measurement of the interface of a foreign matter formed in a liquid.

본 발명의 다른 목적은 여과지의 역세척 과정에서 활성탄의 팽창률의 측정이 가능하도록 하는 초음파 계면 측정 장치 및 그에 의한 초음파 계면 측정 방법을 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an ultrasonic interface measuring apparatus and an ultrasonic interface measuring method for enabling the measurement of the expansion rate of activated carbon in backwashing of filter paper.

본 발명의 적절한 실시 형태에 따르면, 초음파 계면 측정 장치 및 그에 의한 초음파 계면 측정 방법은 액체 내부에 형성되는 이물질의 계면 측정을 위한 장치에 있어서, 1 선형 부재의 미리 설정된 서로 다른 높이에 배치된 1 초음파 그룹의 다수 개의 초음파 유닛; 2 선형 부재의 미리 설정된 서로 다른 높이에 배치된 2 초음파 그룹의 다수 개의 초음파 유닛; 및 1 초음파 그룹의 초음파 유닛 또는 2 초음파 그룹의 초음파 유닛의 초음파의 송신을 제어하거나, 수신 신호를 처리하는 처리 유닛을 포함하고, 상기 1 초음파 그룹의 각각의 초음파 유닛에서 송신되는 초음파 신호는 2 초음파 그룹의 초음파 유닛에 의하여 계면의 위치에 따라 수신되거나 또는 수신 감도가 변한다.According to a preferred embodiment of the present invention, an ultrasonic interface measuring apparatus and an ultrasonic interface measuring method therefor according to the present invention is an apparatus for measuring an interface of a foreign object formed in a liquid, comprising: a first linear member A plurality of ultrasonic units of the group; A plurality of ultrasonic units of two ultrasonic groups arranged at predetermined predetermined heights of two linear members; And a processing unit for controlling the transmission of ultrasonic waves of the ultrasonic unit of the first ultrasonic group or the ultrasonic unit of the second ultrasonic group, or a processing unit for processing the received signal, wherein the ultrasonic signals transmitted by the respective ultrasonic units of the first ultrasonic group are two ultrasonic waves The receiving sensitivity or the reception sensitivity is changed according to the position of the interface by the ultrasonic unit of the group.

본 발명의 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 상기 이물질은 정수지의 내부에 배치된 활성탄이 되고, 1, 2 초음파 그룹의 다수 개의 초음파 유닛은 정수지의 수중에 배치된다.According to another preferred embodiment of the present invention, the foreign matter is activated carbon disposed inside the settlement paper, and the plurality of ultrasonic units in the first and second ultrasonic wave groups are disposed in the water of the settlement paper.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 1, 2 선형 부재는 속이 빈 튜브 구조를 가진다.According to another preferred embodiment of the present invention, the one or two linear members have a hollow tube structure.

본 발명의 또 다른 적절한 실시 형태에 따르면, 수중의 서로 다른 높이에서 서로 다른 시각에 초음파를 송신하는 단계; 상기 서로 다른 높이의 초음파 신호의 수신 여부를 탐지하는 단계; 초음파 신호가 수신되는 한계 높이를 결정하는 단계; 및 상기 한계 높이에 기초하여 상기 수중에 형성된 계면 또는 수중에서 변하는 계면의 높이를 결정하는 단계를 포함한다.According to another preferred embodiment of the present invention, there is provided a method of transmitting ultrasonic waves, comprising the steps of: transmitting ultrasonic waves at different heights at different times in water; Detecting whether the ultrasonic signals of different heights are received; Determining a threshold height at which an ultrasonic signal is received; And determining a height of an interface or an interface that varies in the water formed in the water based on the limit height.

본 발명에 따른 초음파 계면 측정 장치는 초음파 탐지 유닛에 의하여 여과지의 활성탄의 수준 또는 역세척의 과정에서 팽창률의 정확한 측정이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 계면 측정 장치는 역세척 과정에서 활성탄의 수위 또는 팽창률의 미리 결정된 범위에 도달했는지 여부를 정확하게 판단하는 것에 의하여 활성탄의 유실이 방지되도록 한다. 본 발명에 따른 계면 측정 장치는 레이저, 마이크로웨이브 또는 다른 전자기파에 의하여 측정되기 어려운 수중에 형성된 다양한 침전물의 계면 측정이 가능하도록 한다. The ultrasonic interface measuring apparatus according to the present invention enables the ultrasonic wave detecting unit to accurately measure the level of activated carbon in the filter paper or the expansion rate in the course of backwashing. The interfacial measuring apparatus according to the present invention precisely determines whether the level or the expansion rate of activated carbon has reached a predetermined range in the backwashing process, thereby preventing the loss of activated carbon. The interface measuring apparatus according to the present invention makes it possible to perform interfacial measurement of various precipitates formed in water which are difficult to be measured by laser, microwave or other electromagnetic waves.

도 1은 본 발명의 따른 초음파 계면 측정 장치의 실시 예를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 초음파 계면 측정 장치가 여과지의 역세척 과정에 적용된 실시 예를 도시한 것이다.
도 3은 발명에 따른 초음파 계면 장치가 여과지에 설치된 실시 예를 도시한 것이다.
도 4는 본 발명에 따른 초음파 계면 측정 방법의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows an embodiment of an ultrasonic interface measuring apparatus according to the present invention.
FIG. 2 shows an embodiment in which the ultrasonic interface measuring apparatus according to the present invention is applied to a backwashing process of filter paper.
FIG. 3 illustrates an embodiment in which the ultrasonic interface apparatus according to the present invention is installed on a filter paper.
4 shows an embodiment of the ultrasonic interface measuring method according to the present invention.

아래에서 본 발명은 첨부된 도면에 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되지만 실시 예는 본 발명의 명확한 이해를 위한 것으로 본 발명은 이에 제한되지 않는다. 아래의 설명에서 서로 다른 도면에서 동일한 도면 부호를 가지는 구성요소는 유사한 기능을 가지므로 발명의 이해를 위하여 필요하지 않는다면 반복하여 설명이 되지 않으며 공지의 구성요소는 간략하게 설명이 되거나 생략이 되지만 본 발명의 실시 예에서 제외되는 것으로 이해되지 않아야 한다. DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the embodiments shown in the accompanying drawings, but the present invention is not limited thereto. In the following description, components having the same reference numerals in different drawings have similar functions, so that they will not be described repeatedly unless necessary for an understanding of the invention, and the known components will be briefly described or omitted. However, It should not be understood as being excluded from the embodiment of Fig.

도 1은 본 발명의 따른 초음파 계면 측정 장치의 실시 예를 도시한 것이다. 1 shows an embodiment of an ultrasonic interface measuring apparatus according to the present invention.

도 1을 참조하면, 초음파 계면 측정 장치는 액체 내부에 형성되는 이물질의 계면 측정에 적용될 수 있고, 1 선형 부재(11)의 미리 설정된 서로 다른 높이에 배치된 다수 개의 1 초음파 탐지 유닛(121 내지 12N); 2 선형 부재(21)의 미리 설정된 서로 다른 높이에 배치된 다수 개의 2 초음파 탐지 유닛(221 내지 22M); 및 1 초음파 탐지 유닛(121 내지 12N) 또는 2 초음파 탐지 유닛(221 내지 22M)의 초음파의 송신을 제어하거나, 수신 신호를 처리하는 처리 유닛(13)을 포함하고, 상기 1 초음파 그룹의 각각의 초음파 유닛(121 내지 12N)에서 송신되는 초음파 신호는 2 초음파 그룹의 각각의 초음파 유닛(221 내지 22M)에 의하여 계면의 위치에 따라 수신되거나 또는 수신 감도가 변할 수 있다. 1, the ultrasonic interfacial measuring apparatus can be applied to the interface measurement of foreign matter formed in the liquid, and includes a plurality of one ultrasonic detecting units 121 to 12N ); A plurality of second ultrasonic detection units 221 to 22M arranged at predetermined predetermined heights of the two linear members 21; And a processing unit (13) for controlling the transmission of ultrasonic waves or processing the received signals of the ultrasonic wave detection units (121 to 12N) or the two ultrasonic wave detection units (221 to 22M) The ultrasonic signals transmitted from the units 121 to 12N may be received by the respective ultrasonic units 221 to 22M of the two ultrasonic groups or may vary in reception sensitivity.

본 발명에 따른 계면 측정 장치는 액체 내부에 인위적 또는 자연적으로 형성되는 고체 형태의 여과 층 또는 침전 층과 같은 이물질 층의 높이 측정에 적용될 수 있다. 이물질 층은 물과 같은 액체 내부에서 높이를 가지는 층을 형성하면서 액체와 계면을 형성하게 된다. 이물질은 유동성을 가질 수 있고, 이물질의 유동에 의하여 계면이 변하게 된다. 이와 같이 이물질 층에 의하여 형성되는 계면은 정지 계면이 되거나 이동 계면이 될 수 있고, 초음파 계면 측정 장치는 정지 계면 또는 이동 계면의 측정에 적용될 수 있고, 특히 변동성이 큰 계면의 높이 측정이 가능하다는 장점을 가진다. The interfacial measuring apparatus according to the present invention can be applied to a height measurement of a foreign matter layer such as a filtration layer or a sediment layer in the form of a solid formed artificially or naturally in a liquid. The foreign matter layer forms an interface with the liquid while forming a layer having a height inside the liquid such as water. The foreign matter may have fluidity, and the interface may be changed by the flow of the foreign matter. As described above, the interface formed by the foreign matter layer can be a stop interface or a moving interface, and the ultrasonic interface measuring apparatus can be applied to the measurement of the stop interface or the moving interface. Especially, .

물과 같은 액체는 여과지와 같은 저장 용기(R)의 내부에 저장 수위(WL)를 형성하면서 저장될 수 있다. 그리고 액체 내부에 여과지의 물을 여과하여 배출 유닛(16)으로 배출하기 위한 활성탄과 같은 이물질이 배치되어 계면(CL)을 형성할 수 있다. 계면(CL)은 다양한 형상으로 만들어질 수 있고, 예를 들어 경사진 형상이 되거나 또는 물결 형상으로 만들어질 수 있다. 또한 계면은 다양한 원인에 의하여 유동성 또는 이동성을 가질 수 있다. 1 초음파 모듈(10)은 적어도 일부가 속이 빈 튜브 형상이 되면서 선형으로 연장되는 1 선형 부재(11) 및 1 선형 부재(11)의 아래쪽 부분에 서로 분리되어 배치된 1 초음파 그룹의 다수 개의 초음파 유닛(121 내지 12N)을 포함할 수 있다. 1 선형 부재(11)는 저장 용기(R)의 바닥면(BL)으로부터 수직 방향으로 연장되는 구조를 가질 수 있고, 1 초음파 그룹의 다수 개의 초음파 유닛(121 내지 12N)은 1 선형 부재(11)의 아래쪽으로부터 미리 결정된 높이에 배치될 수 있다. 예를 들어 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)은 활성탄 층의 아래쪽으로부터 계면(CL)의 위쪽으로 저장 수위(WL)에 이르도록 일정 간격으로 배치될 수 있다. 그리고 각각의 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)에 의하여 정해진 방향으로 초음파가 송신되거나 또는 일정한 위치에서 송신된 초음파 신호가 수신될 수 있다. The liquid such as water can be stored while forming the storage level WL inside the storage container R such as filter paper. An interface (CL) can be formed by disposing a foreign material such as activated carbon for filtering the water of the filter paper into the liquid and discharging it to the discharge unit (16). The interface CL can be made in a variety of shapes, for example, be inclined or wavy. The interface can also have fluidity or mobility due to various causes. 1 ultrasonic module 10 includes a linear member 11 extending linearly at least partially in the shape of a hollow tube and a plurality of ultrasonic units 11 arranged in a lower portion of one linear member 11, (121-12N). 1 linear member 11 may have a structure extending in the vertical direction from the bottom surface BL of the storage container R and the plurality of ultrasonic units 121 to 12N of the one ultrasonic group may be structured so as to extend in a direction perpendicular to the one linear member 11, At a predetermined height from below. For example, the ultrasonic units 121 to 12N of the first ultrasonic group may be arranged at regular intervals from the bottom of the activated carbon layer to the storage level WL above the interface CL. Ultrasonic waves may be transmitted in a predetermined direction by the ultrasonic units 121 to 12N of the first ultrasonic wave group, or ultrasound signals transmitted at certain positions may be received.

1 초음파 모듈(10)에서 송신된 초음파 신호를 수신할 수 있는 위치에 2 초음파 모듈(20)이 배치될 수 있다. 예를 들어 여과지의 한쪽 벽면에 1 초음파 모듈(10)이 배치되고, 마주보는 벽면에 2 초음파 모듈(20)이 배치될 수 있다. 그리고 1 초음파 모듈(10)에서 송신되는 초음파 신호는 액체를 통과하여 2 초음파 모듈(20)에 의하여 수신될 수 있다. 또한 2 초음파 모듈(20)에서 송신되는 초음파 신호는 1 초음파 모듈(10)에 의하여 수신될 수 있다. 이와 같이 2 초음파 모듈(20)은 1 초음파 모듈(10)과 동일 또는 유사한 구조로 만들어질 수 있다. 구체적으로 2 초음파 모듈(20)은 속이 빈 튜브 구조로 선형으로 연장되는 2 선형 부재(21); 및 2 선형 부재(21)의 아래쪽으로부터 일정 간격으로 배치되는 2 초음파 그룹의 다수 개의 초음파 유닛(221 내지 22M)을 포함할 수 있다. 1 초음파 그룹의 각각의 초음파 유닛(121 내지 12N)과 2 초음파 그룹의 각각의 초음파 유닛(221 내지 22M)은 동일한 높이에 배치될 수 있지만 저장 용기(R) 또는 계면(CL)의 성질에 따라 다양한 위치에 다양한 개수로 배치될 수 있다. 2 ultrasonic module 20 may be disposed at a position capable of receiving the ultrasonic signal transmitted from the ultrasonic module 10. For example, one ultrasonic module 10 may be disposed on one wall surface of the filter paper, and a second ultrasonic module 20 may be disposed on the opposite wall surface. The ultrasonic signal transmitted from the first ultrasonic module 10 may be received by the second ultrasonic module 20 through the liquid. The ultrasonic signal transmitted from the second ultrasonic module 20 may be received by the first ultrasonic module 10. In this way, the two ultrasonic module 20 can be made to have the same or similar structure as the one ultrasonic module 10. Specifically, the two-ultrasonic module (20) includes a two-linear member (21) extending linearly into a hollow tube structure; And a plurality of ultrasonic units 221 to 22M of two ultrasonic wave groups arranged at regular intervals from the lower side of the two linear members 21. [ The ultrasonic units 121 to 12N of the first ultrasonic group and the ultrasonic units 221 to 22M of the second ultrasonic group can be arranged at the same height but can be arranged in various ways depending on the properties of the storage container R or the interface CL And can be arranged in various numbers in the position.

계면(CL)의 높이에 따라 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N) 각각으로부터 송신되는 초음파 신호는 2 초음파 그룹의 각각의 초음파 유닛(221 내지 22M)에 의하여 수신되지 않을 수 있다. 예를 들어 계면(CL)의 아래쪽에 위치하는 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)에 의하여 전송되는 초음파 신호는 2 초음파 그룹의 초음파 유닛(221 내지 22M)에 의하여 수신되지 않는다. 이에 비하여 계면(CL)의 위쪽에 위치하는 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)에 의하여 송신되는 초음파 신호는 계면(CL)의 위쪽에 위치하는 2 초음파 그룹의 초음파 유닛(221 내지 22M)에 의하여 수신될 수 있다. 또는 이물질의 특성에 따라 이물질을 통과하는 초음파와 이물질을 통과하지 않는 초음파 수신 감도가 서로 다를 수 있다. 또한 이물질의 존재하는 양에 따라 초음파 신호의 감도가 서로 달라질 수 있다. 예를 들어 역세척을 위하여 세척수가 유입구(15)로 유입될 수 있고, 이에 따라 활성탄이 팽창될 수 있다. 이로 인하여 계면(CL)이 이동될 수 있고, 계면(CL)은 다양한 형상으로 만들어질 수 있다. 만약 계면(CL)의 아래쪽에 위치하는 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)에 의하여 송신되는 초음파 신호는 2 초음파 그룹의 초음파 유닛(221 내지 22M)에 의하여 수신되지 않거나 수신 감도가 약해질 수 있다. 그리고 계면(CL)의 변화에 따라 초음파 신호가 수신되지 않는 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)의 수 또는 높이가 달라질 수 있다. 이와 같이 서로 다른 높이에서 송신되는 초음파 신호가 서로 다른 높이에서 수신되는 형태의 변화에 따라 계면의 높이 변화가 탐지될 수 있다. The ultrasonic signals transmitted from the ultrasonic units 121 to 12N of one ultrasonic group may not be received by the respective ultrasonic units 221 to 22M of the two ultrasonic groups according to the height of the interface CL. For example, the ultrasonic signals transmitted by the ultrasonic units 121 to 12N of the first ultrasonic group located below the interface CL are not received by the ultrasonic units 221 to 22M of the second ultrasonic group. On the other hand, the ultrasonic signals transmitted by the ultrasonic units 121 to 12N of the one ultrasonic group located above the interface CL are transmitted to the ultrasonic units 221 to 22M of the two ultrasonic groups located above the interface CL Lt; / RTI > The ultrasonic wave passing through the foreign substance may differ from the ultrasonic wave receiving sensitivity not passing through the foreign substance depending on the characteristics of the foreign substance. In addition, the sensitivity of the ultrasonic signal may be different depending on the amount of foreign matter present. For example, washing water may be introduced into the inlet 15 for backwashing, whereby the activated carbon can be expanded. Thereby, the interface CL can be moved, and the interface CL can be made in various shapes. If the ultrasonic signals transmitted by the ultrasonic units 121 to 12N of the first ultrasonic group located below the interface CL are not received by the ultrasonic units 221 to 22M of the two ultrasonic groups or the reception sensitivity is weakened have. The number or height of the ultrasonic units 121 to 12N of the first ultrasonic wave group in which the ultrasonic signals are not received may vary depending on the change of the interface CL. As described above, the change in the height of the interface can be detected according to the change in the form in which the ultrasonic signals transmitted at different heights are received at different heights.

1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)의 각각 및 2 초음파 그룹의 초음파 유닛(221 내지 22M)의 각각은 1, 2 선형 부재(11, 21)의 내부에 배치되는 전송 케이블(CA)을 통하여 처리 유닛(13)에 연결될 수 있고, 처리 유닛(13)은 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N) 또는 2 초음파 그룹의 초음파 유닛(221 내지 22M)의 초음파의 송신을 제어하거나, 수신 신호를 처리할 수 있다. 예를 들어 처리 유닛(13)은 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)의 아래쪽으로부터 차례대로 초음파 신호를 전송하고, 2 초음파 그룹의 초음파 유닛(221 내지 22M)의 대응되는 높이에서 초음파 신호의 수신 여부를 확인할 수 있다. 또한 각각의 초음파 신호의 수신 감도를 확인할 수 있다. 그리고 1 초음파 그룹의 초음파 유닛(121 내지 12N)에 의하여 송신되는 초음파 신호가 수신되는 높이, 수신이 되지 않는 최초 높이 또는 수신이 되지 않는 높이의 변화를 확인하여 계면 결정 유닛(14)으로 전송할 수 있다. 이후 계면 결정 유닛(14)은 처리 유닛(13)에서 처리된 결과에 따라 계면의 높이의 변화, 높이의 변화율 또는 활성탄의 팽창률을 결정할 수 있다. 처리 유닛(13) 및 계면 결정 유닛(14)은 저장 용기(R)의 외부에 배치될 수 있고, 다양한 형태의 중앙 처리 유닛 또는 작동 프로그램을 포함할 수 있다. Each of the ultrasonic units 121 to 12N of the one ultrasonic group and the ultrasonic units 221 to 22M of the two ultrasonic groups are connected to each other through a transmission cable CA disposed inside the linear members 11 and 21 And the processing unit 13 may be connected to the processing unit 13. The processing unit 13 may control the transmission of ultrasonic waves of the ultrasonic units 121 to 12N of one ultrasonic group or the ultrasonic units 221 to 22M of the two ultrasonic groups, Can be processed. For example, the processing unit 13 transmits ultrasonic signals in order from the lower side of the ultrasonic units 121 to 12N of one ultrasonic group, and transmits the ultrasonic signals at the corresponding heights of the ultrasonic units 221 to 22M of the two ultrasonic groups It can confirm whether or not it is received. In addition, the reception sensitivity of each ultrasonic signal can be confirmed. Then, a change in the height at which the ultrasonic signal transmitted by the ultrasonic wave units 121 to 12N of the first ultrasonic wave group is received, the initial height at which the ultrasonic wave is not received, or the height at which the ultrasonic wave can not be received can be confirmed and transmitted to the interface determination unit 14 . Thereafter, the interface determining unit 14 can determine the change in the height of the interface, the rate of change in height, or the rate of expansion of the activated carbon depending on the result processed in the processing unit 13. [ The processing unit 13 and the interface determination unit 14 may be disposed outside the storage container R and may include various types of central processing units or operating programs.

본 발명에 따른 초음파 계면 측정 장치는 다양한 액체 저장 용기에 설치되어 정지 계면 또는 이동 계면의 높이 또는 높이 변화를 측정할 수 있다.The ultrasonic interface measuring apparatus according to the present invention may be installed in various liquid storage containers to measure the height or height change of the stop interface or the moving interface.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 계면 측정 장치가 여과지의 역세척 과정에 적용된 실시 예를 도시한 것이다. FIG. 2 shows an embodiment in which the ultrasonic interface measuring apparatus according to the present invention is applied to a backwashing process of filter paper.

도 2를 참조하면, 초음파 계면 측정 장치의 작동을 제어하는 처리 유닛(13)은 초음파 유닛의 작동을 제어하는 제어 유닛(21a); 초음파 신호가 발생되는 초음파 유닛의 높이를 결정하는 높이 설정 유닛(22); 높이 설정 유닛(22)에 의하여 결정된 초음파 유닛에서 초음파 신호가 발생되도록 조절하는 송신 조절 유닛(23); 서로 다른 높이에 배치된 초음파 유닛에서 송신되는 초음파 신호의 수신을 위한 초음파 유닛을 결정하는 수신 탐지 유닛(24); 수신 탐지 유닛(24)에 의하여 신호가 수신되는지 여부 또는 수신되는 신호의 감도를 결정하는 수신 감도 결정 유닛(25); 및 서로 인접하는 높이에 배치된 초음파 유닛에서 송신된 신호 중 하나의 초음파 신호가 수신되고, 나머지 하나의 초음파 신호가 수신되지 않는 경우 해당 초음파 유닛을 다시 작동시켜 확인하는 확인 유닛(26)을 포함할 수 있다. 그리고 처리 유닛(13)에서 수신되어 처리된 결과가 계면 결정 유닛(14)으로 전송될 수 있다. 2, the processing unit 13 for controlling the operation of the ultrasonic interface measuring apparatus includes a control unit 21a for controlling the operation of the ultrasonic unit; A height setting unit (22) for determining the height of the ultrasonic unit from which the ultrasonic signal is generated; A transmission adjusting unit 23 for adjusting the ultrasonic signal to be generated in the ultrasonic unit determined by the height setting unit 22; A reception detection unit (24) for determining an ultrasonic unit for reception of an ultrasonic signal transmitted from an ultrasonic unit disposed at different heights; A reception sensitivity determination unit 25 for determining whether a signal is received by the reception detection unit 24 or the sensitivity of the received signal; And a confirmation unit (26) for confirming the operation of the ultrasonic unit when the ultrasonic signal of one of the signals transmitted from the ultrasonic unit disposed at the adjacent heights is received and the other ultrasonic signal is not received . And the result received and processed by the processing unit 13 may be transmitted to the interface determination unit 14. [

계면 결정 유닛(14)은 처리 유닛(13)에서 처리된 결과에 따라 수신 높이를 결정하는 수신 높이 산출 유닛(27) 및 수신 높이 산출 유닛(27)에서 산출된 높이에 따라 다양한 위치에서 계면을 결정하는 계면 산출 유닛(28)을 포함할 수 있다. The interface determination unit 14 determines an interface at various positions according to the height calculated by the reception height calculation unit 27 and the reception height calculation unit 27 that determine the reception height in accordance with the processing result in the processing unit 13 And an interfacial calculation unit 28 that performs interfacial calculation.

여과지의 역세척 과정에서 활성탄의 계면이 이동될 수 있고, 계면은 수면의 서로 다른 위치에서 서로 다른 높이를 가질 수 있다. 그러므로 서로 다른 높이에 배치된 초음파 유닛으로부터 주기적으로 초음파 신호가 발생될 수 있고, 주기적으로 초음파를 전송하는 초음파 유닛이 주기 설정 유닛(211)에 의하여 결정될 수 있다. 주기 설정 유닛(211)에 의하여 초음파 유닛의 초음파 발생 주기가 결정되면 높이 설정 유닛(22)에 의하여 초음파를 송신하는 초음파 유닛의 높이가 결정될 수 있다. 예를 들어 계면의 아래쪽에 배치된 초음파 유닛에서 초음파가 발생되지 않도록 할 수 있다. 또한 최초로 초음파가 수신되는 초음파 유닛의 위쪽에 배치된 초음파 유닛에서 초음파가 송신되지 않도록 할 수 있다. 이와 같이 높이 설정 유닛(22)에 의하여 초음파를 발생시켜야 하는 초음파 유닛이 결정되면, 송신 조절 유닛(23)에 의하여 초음파를 발생시켜야 하는 초음파 유닛에 대한 연결 및 연결 주기가 결정될 수 있다. 수신 탐지 유닛(24)은 초음파가 송신되는 높이에 해당되는 위치에 배치된 초음파 유닛에서 초음파가 수신되는지 여부를 확인할 수 있다. 역세척 과정에서 활성탄의 계면은 일정한 형상을 가지지 않으며 계면의 높이는 평면의 서로 다른 위치에서 서로 다를 수 있다. 그러므로 활성탄이 팽창되지 않는 상태에서 수신된 초음파의 감도와 활성탄이 팽창된 상태에서 특정 높이에서 수신되는 초음파의 수신 감도가 비교될 필요가 있다. 특정 위치에서 수신 수신되는 초음파 신호의 수신 감도가 변하는 경우 확인 유닛(26)에 의하여 인접하는 높이에 배치된 초음파 유닛에서 초음파 신호가 송신되어 계면의 높이 또는 계면의 높이 변화가 확인될 수 있다. 그리고 이러한 초음파 신호의 수신 여부 또는 수신 감도의 변화에 기초하여 수신 높이가 수신 높이 산출 유닛(27)에 의하여 산출될 수 있다. 그리고 다양한 평면 위치에서 계면이 계면 산출 유닛(28)에 의하여 산출될 수 있다. During the backwashing of the filter paper, the interface of the activated carbon can be moved, and the interface can have different heights at different positions of the water surface. Therefore, an ultrasonic signal can be periodically generated from the ultrasonic units disposed at different heights, and the ultrasonic unit for periodically transmitting the ultrasonic waves can be determined by the period setting unit 211. The height setting unit 22 may determine the height of the ultrasonic unit that transmits the ultrasonic wave. For example, it is possible to prevent ultrasonic waves from being generated in the ultrasonic wave unit disposed below the interface. Also, it is possible to prevent ultrasonic waves from being transmitted from the ultrasonic unit disposed above the ultrasonic unit for the first time to receive ultrasonic waves. If the ultrasonic wave generating unit 22 determines that the ultrasonic wave generating unit should generate the ultrasonic wave, the connection and connection period of the ultrasonic wave generating unit, which should generate the ultrasonic wave by the transmission adjusting unit 23, can be determined. The reception detection unit 24 can confirm whether or not the ultrasonic wave is received in the ultrasonic unit disposed at a position corresponding to the height at which the ultrasonic wave is transmitted. In the backwashing process, the interface of activated carbon does not have a constant shape and the height of the interface may be different at different positions of the plane. Therefore, it is necessary to compare the sensitivity of the ultrasonic wave received in the state that the activated carbon is not inflated and the receiving sensitivity of the ultrasonic wave received at the specific height in the state that the activated carbon is expanded. When the reception sensitivity of the ultrasonic signal received and received at a specific position changes, an ultrasonic signal is transmitted by the ultrasonic unit arranged at the adjacent height by the confirmation unit 26, so that the height of the interface or the height change of the interface can be confirmed. The receiving height can be calculated by the receiving height calculating unit 27 based on whether the ultrasonic signal is received or the receiving sensitivity is changed. And the interface can be calculated by the interface calculation unit 28 at various plane positions.

아래에서 이와 같은 계면 산출 과정이 설명된다. This interface calculation process is described below.

도 3은 발명에 따른 초음파 계면 장치가 여과지에 설치된 실시 예를 도시한 것이다. FIG. 3 illustrates an embodiment in which the ultrasonic interface apparatus according to the present invention is installed on a filter paper.

도 3을 참조하면, 아래쪽 부분에 초음파 유닛(121, 122, 123)이 배치된 1 초음파 모듈(10)이 여과지(31)의 벽면에 배치될 수 있다. 또한 2 초음파 모듈이 1 초음파 모듈(10)의 서로 다른 높이에 배치된 초음파 유닛(121, 122, 123)으로 송신된 초음파 신호가 수신 가능한 위치에 배치될 수 있고, 예를 들어 여과지(31)의 다른 벽면에 배치될 수 있다. 여과지(31)의 내부에 다수 개의 트러프(32a, 32b, 32c)가 배치될 수 있고, 여과지(31)의 바닥 면에 활성탄이 배치될 수 있다. 일정 기간 동안 여과지(31)에서 정수가 된 이후 활성탄에 축적된 불순물의 제거를 위하여 활성탄이 역세척에 의하여 세척되어야 한다. 역세척을 위하여 여과지의 아래쪽으로부터 세척수가 역류될 수 있다. 이에 따라 활성탄이 팽창이 되면서 계면이 변할 수 있다. 활성탄은 여과지의 내에서 수중에 위치하고, 여과지의 규모로 인하여 팽창하는 활성탄의 계면이 외부에서 관찰되지 않는다. 만약 역세척 과정에서 활성탄의 계면이 미리 결정된 수준을 벗어나면 세척수의 배수를 위한 트러프(32a, 32b, 32c)를 통하여 활성탄이 유실될 수 있다. 이를 방지하기 위하여 활성탄의 팽창률이 탐지될 필요가 있다. 본 발명에 따른 초음파 계면 측정 장치는 역세척 과정에서 활성탄의 팽창률의 탐지가 가능하고, 이에 따라 역세척 과정이 조절될 수 있도록 한다. Referring to FIG. 3, one ultrasonic module 10 in which ultrasonic units 121, 122, and 123 are disposed in a lower portion may be disposed on the wall surface of the filter paper 31. The two ultrasonic modules can be disposed at positions where the ultrasonic signals transmitted to the ultrasonic units 121, 122 and 123 disposed at different heights of the ultrasonic module 10 can be received. For example, It may be disposed on another wall surface. A plurality of troughs 32a, 32b and 32c can be arranged in the filter paper 31 and activated carbon can be arranged on the bottom surface of the filter paper 31. [ After being purified in the filter paper 31 for a certain period of time, the activated carbon should be washed backwashing to remove impurities accumulated in the activated carbon. For backwashing, the wash water may flow backward from the bottom of the filter paper. As a result, the activated carbon may expand and the interface may change. Activated carbon is located in the water in the filter paper, and the interface of the expanding activated carbon is not observed from the outside due to the scale of the filter paper. If the interface of the activated carbon is out of the predetermined level in the backwashing process, the activated carbon may be lost through the troughs 32a, 32b, and 32c for draining the washing water. In order to prevent this, the expansion rate of activated carbon needs to be detected. The ultrasonic interface measuring apparatus according to the present invention can detect the expansion rate of the activated carbon in the backwashing process, and thus the backwashing process can be controlled.

도 4는 본 발명에 따른 초음파 계면 측정 방법의 실시 예를 도시한 것이다. 4 shows an embodiment of the ultrasonic interface measuring method according to the present invention.

도 4를 참조하면, 초음파 계면 측정 방법은 수중의 서로 다른 높이에서 서로 다른 시각에 초음파를 송신하는 단계(P41); 상기 서로 다른 높이의 초음파 신호의 수신 여부를 탐지하는 단계(P42); 초음파 신호가 수신되는 한계 높이를 결정하는 단계(P43); 및 상기 한계 높이에 기초하여 상기 수중에 형성된 계면 또는 수중에서 변하는 계면의 높이를 결정하는 단계(P44)를 포함한다. Referring to FIG. 4, the ultrasonic interface measuring method includes: (P41) transmitting ultrasonic waves at different times at different heights of water; Detecting whether the ultrasonic signals of different heights are received (P42); Determining a limit height at which the ultrasonic signal is received (P43); And a step (P44) of determining a height of an interface which changes in the water or the water formed in the water based on the limit height.

본 발명에 따른 초음파 계면 측정 방법은 액체 내부에 배치되어 유동성을 가지면서 액체의 내부의 서로 다른 높이에서 계면을 형성하는 유동성 소재의 계면을 측정하는 기능을 가질 수 있다. 예를 들어 정수장의 여과지에 불순물의 방지를 위한 활성탄 또는 입상 활성탄이 바닥면으로부터 미리 결정된 높이로 배치될 수 있다. 여과지에 배치된 활성탄은 미세 오염 물질을 제거하는 기능을 가지고 예를 들어 1주일 단위 또는 1개월 단위의 주기로 역세척이 될 필요가 있다. 역세척은 공기와 물로 행해질 수 있고, 역세척의 과정에서 활성탄이 팽창된다. 활성탄의 팽창은 예를 들어 20 내지 70 %로 유지될 필요가 있다. 만약 역세척의 과정에서 팽창률이 미리 결정된 수준을 벗어나게 되면 역세척수의 배수를 위하여 설치된 트러프(trough)를 통하여 유실될 수 있다. 그러므로 역세척의 과정에서 활성탄의 팽창률 또는 활성탄의 계면이 정확하게 탐지되고 이에 의하여 역세척 공정이 제어될 필요가 있다. 본 발명에 따른 초음파 계면 측정 방법은 이와 같이 여과지에 배치된 활성탄의 계면 측정에 적용되지만 이에 제한되지 않는다. The ultrasonic interface measuring method according to the present invention may have a function of measuring the interface of the fluid material disposed inside the liquid and having fluidity and forming an interface at different heights of the inside of the liquid. For example, activated carbon or granular activated carbon for preventing impurities may be arranged at a predetermined height from the bottom surface of a filtering paper of a water treatment plant. Activated carbon placed on the filter paper has the function of removing fine contaminants and needs to be backwashed, for example, on a weekly or monthly basis. Backwashing can be done with air and water, and the activated carbon expands during backwashing. The expansion of the activated carbon needs to be maintained at 20 to 70%, for example. If the expansion rate deviates from a predetermined level during backwashing, it may be lost through a trough installed for drainage of backwash water. Therefore, in the course of backwashing, the expansion rate of the activated carbon or the interface of the activated carbon must be accurately detected, and thus the backwashing process needs to be controlled. The ultrasonic interface measurement method according to the present invention is applied to the interface measurement of the activated carbon disposed on the filter paper, but is not limited thereto.

본 발명에 따른 계면 측정 방법은 액체 내부에 형성된 다양한 고체 또는 고체 유사한 물질의 계면 측정에 적용될 수 있다. 그러므로 본 발명은 활성탄의 팽창률을 비롯하여 액체 내부에 형성되는 다양한 계면 측정에 적용될 수 있고, 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The interface measuring method according to the present invention can be applied to the interface measurement of various solid or solid similar materials formed in a liquid. Therefore, the present invention can be applied to various interface measurements formed inside a liquid, including the expansion rate of activated carbon, and is not limited to the embodiments shown.

다수 개의 초음파 유닛이 계면의 아래쪽으로부터 미리 결정된 높이에 배치될 수 있고, 예를 들어 위에서 설명된 선형 부재를 이용하여 다수 개의 초음파 유닛이 배치될 수 있다. 그리고 각각의 초음파 유닛으로부터 순차적으로 일정 시간 간격으로 초음파가 수중으로 송신될 수 있다(P41). 서로 다른 시각에 서로 다른 높이의 초음파 유닛에서 송신된 초음파 신호는 다른 위치에 배치된 수신 초음파 유닛에 의하여 수신될 수 있다(P42). 수신 초음파 유닛은 송신 초음파 유닛의 높이에 대응되도록 배치될 수 있고, 송신 초음파 유닛은 액체를 경유하여 미리 결정된 높이에 배치된 수신 초음파 유닛에서 수신 여부가 탐지될 수 있다(P42). 1 높이에 배치된 송신 초음파 유닛에서 발생된 초음파 신호가 1 높이에 배치된 수신 초음파 유닛에 의하여 수신된다면 계면은 1 높이의 아래쪽에 위치하는 것으로 예측될 수 있다. 이에 비하여 1 높이에 배치된 수신 초음파 유닛에 의하여 초음파 신호가 수신되지 않는다면 또는 매우 미약하게 수신된다면 계면은 적어도 1 높이에 비하여 높은 위치에 있는 것으로 추정될 수 있다. A plurality of ultrasonic units may be arranged at a predetermined height from below the interface, and a plurality of ultrasonic units may be arranged using, for example, the linear member described above. Ultrasonic waves can be transmitted in water from the respective ultrasonic units sequentially at predetermined time intervals (P41). The ultrasonic signals transmitted from the ultrasonic units at different heights at different times can be received by the receiving ultrasonic units arranged at different positions (P42). The receiving ultrasonic wave unit can be arranged to correspond to the height of the transmitting ultrasonic wave unit, and the transmitting ultrasonic wave unit can be detected whether or not the transmitting ultrasonic wave wave is received by the receiving ultrasonic wave unit disposed at a predetermined height via the liquid (P42). If the ultrasonic signal generated by the transmitting ultrasonic wave unit arranged at the 1-height is received by the receiving ultrasonic wave unit arranged at 1-height, the interface can be predicted to be located below the 1-height. On the other hand, if the ultrasonic signal is not received by the receiving ultrasonic wave unit disposed at the first height, or if the ultrasonic signal is received very weakly, the interface may be estimated to be higher than at least one height.

송신 초음파 유닛 및 수신 초음파 유닛은 각각 최초 활성탄의 계면으로부터 활성탄 팽창률이 10 %, 20 %, 30 %, 40 %, 50 %, 60 %, 70 %, 80 % 및 90 %가 되는 대응되는 높이에 배치될 수 있다. 그리고 각각의 위치에서 초음파 신호가 서로 다른 시각에 송신되고(P41), 각각의 높이에 대응되는 위치에 배치된 수신 초음파 유닛에서 수신 여부가 탐지될 수 있다(P42). 이와 같은 방법으로 초음파 신호가 수신되는 높이와 수신되지 않는 높이가 결정되면 계면은 그 사이에 위치하는 것으로 추정될 수 있다. 그러므로 계면의 범위를 결정하기 위하여 초음파가 수신되는 한계 높이가 결정될 수 있다(P43). 한계 높이가 결정되면 그에 따라 활성탄의 현재 시점에서 계면 높이가 결정될 수 있다(P44). The transmitting ultrasonic wave unit and the receiving ultrasonic wave unit are arranged at the corresponding heights of the activated carbon from the interface of the initial activated carbon so that the activated carbon expansion rates are 10%, 20%, 30%, 40%, 50%, 60%, 70%, 80% . At each position, the ultrasonic signals are transmitted at different times (P41), and the reception ultrasonic units disposed at positions corresponding to the respective heights can be detected (P42). If the height at which the ultrasonic signal is received and the height at which the ultrasonic signal is not received are determined in this way, it can be assumed that the interface is located therebetween. Therefore, the limit height at which ultrasonic waves are received can be determined to determine the range of the interface (P43). When the limit height is determined, the interface height at the current point of the activated carbon can be determined accordingly (P44).

역세척 과정에서 계면 높이는 계속 변하게 되고, 서로 다른 송신 초음파 유닛에서 주기적으로 초음파 신호가 송신될 수 있다. 인접하는 높이에 배치된 초음파 신호의 수신 여부에 따라 계면의 높이가 결정될 수 있고, 이와 같은 높이가 시간의 변화에 따라 측정되어 분석될 수 있다. 분석 결과에 따라 세척수의 투입 속도가 결정될 수 있고, 이에 의하여 역세척 과정이 적절하게 조절될 수 있다.During the backwashing process, the interface height continuously changes, and ultrasound signals can be periodically transmitted from different transmission ultrasonic units. The height of the interface can be determined according to whether ultrasonic signals arranged at adjacent heights are received or not, and such height can be measured and analyzed according to the change of time. Depending on the results of the analysis, the rate of introduction of the wash water can be determined, and thus the backwashing process can be appropriately controlled.

본 발명에 따른 초음파 계면 측정 방법은 다양한 액체 내부의 정지 계면 또는 이동 계면의 측정에 적용될 수 있고 본 발명은 제시된 실시 예에 제한되지 않는다. The ultrasonic interface measurement method according to the present invention can be applied to measurement of a stationary interface or a moving interface in various liquids, and the present invention is not limited to the embodiments shown.

본 발명에 따른 초음파 계면 측정 장치는 초음파 탐지 유닛에 의하여 여과지의 활성탄의 수준 또는 역세척의 과정에서 팽창률의 정확한 측정이 가능하도록 한다. 본 발명에 따른 계면 측정 장치는 역세척 과정에서 활성탄의 수위 또는 팽창률이 미리 결정된 범위에 도달했는지의 여부를 정확하게 판단하는 것에 의하여 활성탄의 유실이 방지되도록 한다. 본 발명에 따른 계면 측정 장치는 레이저, 마이크로웨이브 또는 다른 전자기파에 의하여 측정되기 어려운 수중에 형성된 다양한 침전물의 계면 측정이 가능하도록 한다. The ultrasonic interface measuring apparatus according to the present invention enables the ultrasonic wave detecting unit to accurately measure the level of activated carbon in the filter paper or the expansion rate in the course of backwashing. The interfacial measuring apparatus according to the present invention accurately detects whether the level or the expansion rate of the activated carbon has reached a predetermined range in the backwashing process, thereby preventing the loss of activated carbon. The interface measuring apparatus according to the present invention makes it possible to perform interfacial measurement of various precipitates formed in water which are difficult to be measured by laser, microwave or other electromagnetic waves.

위에서 본 발명은 제시된 실시 예를 참조하여 상세하게 설명이 되었지만 이 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 제시된 실시 예를 참조하여 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위에서 다양한 변형 및 수정 발명을 만들 수 있을 것이다. 본 발명은 이와 같은 변형 및 수정 발명에 의하여 제한되지 않으며 다만 아래에 첨부된 청구범위에 의하여 제한된다. While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it will be understood by those of ordinary skill in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention . The invention is not limited by these variations and modifications, but is limited only by the claims appended hereto.

10: 1 초음파 모듈 11: 1 선형 부재
13: 처리 유닛 14: 계면 결정 유닛
15: 유입구 16: 배출 유닛
20: 2 초음파 모듈 21: 2 선형 부재
21a: 제어 유닛 22: 높이 설정 유닛
23: 송신 조절 유닛 24: 수신 탐지 유닛
25: 수신 감도 결정 유닛 26: 확인 유닛
27: 수신 높이 산출 유닛 28: 계면 산출 유닛
31: 여과지 32a, 32b, 32c: 트러프
121, 122, 123: 초음파 유닛
121 내지 12N: 1 초음파 탐지 유닛, 1 초음파 그룹의 초음파 유닛
211: 주기 설정 유닛
221 내지 22M: 2 초음파 탐지 유닛, 2 초음파 그룹의 초음파 유닛
BL: 바닥면 CA: 전송 케이블
CL: 계면 R: 저장 용기
WL: 저장 수위10: 1 ultrasonic module 11: 1 linear member
13: processing unit 14: interface determination unit
15: inlet 16: exhaust unit
20: 2 ultrasonic module 21: 2 linear member
21a: control unit 22: height setting unit
23: transmission control unit 24: reception detection unit
25: reception sensitivity determination unit 26: confirmation unit
27: reception height calculating unit 28: interface calculation unit
31: filter paper 32a, 32b, 32c:
121, 122, 123: Ultrasonic unit
121 to 12N: 1 ultrasonic detecting unit, 1 ultrasonic group ultrasonic unit
211: Period setting unit
221 to 22M: two ultrasonic detecting units, two ultrasonic wave group ultrasonic units
BL: Floor surface CA: Transmission cable
CL: Interface R: Storage container
WL: Storage level

Claims

An apparatus for measuring an interface of a foreign matter formed in a liquid,
A plurality of ultrasonic units (121 to 12N) of one ultrasonic wave group arranged at predetermined predetermined heights of one linear member (11);
A plurality of ultrasonic units 221 to 22M of two ultrasonic groups arranged at predetermined predetermined heights of the two linear members 21; And
And a processing unit (13) for controlling transmission of ultrasonic waves of the ultrasonic units (121 to 12N) of one ultrasonic group or ultrasonic units (221 to 22M) of the two ultrasonic groups,
The ultrasonic signals transmitted from the ultrasonic units 121 to 12N of the first ultrasonic wave group are received by the positions of the interfaces by the ultrasonic wave units 221 to 22M of the two ultrasonic wave groups or the reception sensitivity is changed. Interface measuring device.

The ultrasound system according to claim 1, wherein the foreign matter is activated carbon disposed inside the settlement paper, and the plurality of ultrasonic units (121 to 12N, 221 to 22M) in the first and second ultrasonic wave groups are disposed in the water of the settlement paper Measuring device.

The ultrasonic interface measuring apparatus according to claim 1, wherein the one or two linear members (11, 21) have a hollow tube structure.

Transmitting ultrasound waves at different times from different heights in the water;
Detecting whether the ultrasonic signals of different heights are received;
Determining a threshold height at which an ultrasonic signal is received; And
And determining a height of an interface that changes in the water or water formed in the water based on the limit height.