KR20190037213A - System of automated precipitation sampler and operating method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명의 실시예들은 자동강수샘플러 시스템 및 그 작동방법에 관한 것이다.Embodiments of the present invention relate to automatic precipitation sampler systems and methods of operation thereof.
인공증설이나 인공강우 실험의 효과를 검증하는 방법은, 레이더, 라디오미터, 광학우적계, 적설계 등 지상관측과 PCASP, CCNC, 2DP, FSSP, CIP 등 항공관측에 의한 물리적인 연구, 두 지역의 온도, 바람, 구름수함량 등이 동일한 조건일 때 랜덤으로 한 지역을 선택하며 다른 지역은 비시딩지역이 되는 랜덤시딩 실험연구, 수치모의를 통한 시딩 물질의 확산과 시딩효과(시딩모드의 비시딩모드에서의 강수량, 구름미세물리 변수 변화)를 검증하는 모델링 연구가 있다.Methods to verify the effects of artificial expansion and artificial rainfall experiments include ground observation, such as radar, radio meter, optics, and redesign, physical studies by PCASP, CCNC, 2DP, FSSP, CIP, The random seeding experiment which selects the region randomly when the temperature, the wind, and the cloudy water content are the same, and the other region, the random seeding experiment which becomes the biding area, the diffusion and the seeding effect of the seeding material through the numerical simulation And the changes in precipitation and cloud microphysical parameters in the ding mode).
또한, 실험 후 증가된 강수가 자연적인 변동에 의한 것인지 실험에 의한 것인지에 대해 관측을 통해 명확하게 구분하는 것은 어렵기 때문에 목표 지역에서 실험 전후의 강수 내 화학 성분분석에 대한 연구도 수행되고 있다.In addition, since it is difficult to clearly distinguish whether the increased precipitation after the experiment is caused by natural fluctuations or by experiments, it is difficult to clearly distinguish the precipitation by observations.
우리나라에서도 실험의 평가를 위하여 강수 중 배경 은 농도(silver background concentration) 분포 특성을 조사한 경우가 있다. 폴리에틸렌 재질의 내경 28.8㎝, 높이 34.0㎝의 원통형 채수기를 자체 제작하여 지면에서 1.2m 지점에 설치하였으며 당일 09시부터 익일 09시까지를 당일 시료로 분석하였다.In Korea, for the evaluation of the experiment, the characteristics of the distribution of the silver background concentration during the precipitation have been investigated. A cylindrical water sampler with an inner diameter of 28.8 cm and a height of 34.0 cm made of polyethylene was installed on the ground at a distance of 1.2 m and analyzed from that day to 09:00 on the same day.
또한, 지포리 등(Zipori et al.)은 시딩물질이 목표지역에 도달하는지와 구름 안에서 시딩 물질인 요오드화은(AgI)의 강수형성과정에 대한 기여 여부를 알아보기 위해 직경 25㎝의 플라스틱 깔대기에 50㎖ 폴리프로필렌 튜브를 연결하여 강수를 채수한 경우도 있다. 채수 방법은 튜브에 강수가 가득 차거나 30분 또는 1시간에 1회 수동으로 튜브를 교체하였다.Zipori et al. Also investigated whether the seeding material reached the target area and whether it contributed to the precipitation process of silver iodide (AgI), which is a seeding material in the cloud, in a plastic funnel with a diameter of 25 cm Polypropylene tubes may be connected to collect precipitation. The method of sampling was to replace the tube manually either full of precipitation or once every 30 minutes or 1 hour.
또한, 아이다호 전력회사(Idaho Power Company, IPC)는 미국 아이다호 남서부의 파예트강 유역의 적설 내 화학분석을 위해 Boise 주립대학, Curtain 대학과 함께 수년 동안 적설샘플링 연구를 수행하였다. Boise 주립대학의 경우, 수십 미터의 눈이 쌓인 곳에서 구멍을 파낸 후 직경 3㎝ 샘플튜브를 아래 방향으로 차례로 꽂아 적설 샘플링을 하였다. Curtain 대학은 1㎝ 두께의 얇은 판을 눈이 쌓인 곳에 꽂아 넣고 다시 잡아당기는 방식으로 적설 샘플링을 하였다.Idaho Power Company (IPC) has also conducted snowfall sampling studies with Boise State University and Curtain College for several years for chemical analysis of snow in the Faet River basin in southwest Idaho, USA. In Boise State University, after drilling a hole in a snow-covered area of several tens of meters, a 3 cm diameter sample tube was inserted in the downward direction in order to sample snow. Curtain College sampled snow by inserting a 1-cm-thick slab into the snow-covered area and pulling it back.
위에서 소개된 방법들은 하루 동안 강수이거나, 눈이 많이 쌓여 있는 곳에서만 가능하며 또한 사람이 직접 해야 하는 제약이 있다.The methods described above are limited to day-to-day precipitation, or where there is a lot of snow, and there are also limitations that must be made by man.
이에 본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 도출된 것으로서, 본 발명의 목적은 상술한 종래 기술에서의 제약을 최소화하고 시간에 따른 시딩효과를 효율적으로 알아볼 수 있는 자동강수샘플러 시스템 및 그 작동방법을 제공하는데 있다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide an automatic precipitation sampler system capable of minimizing constraints in the prior art and efficiently detecting a seeding effect over time, And to provide a method of operation.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 자동강수샘플러 시스템(이하, 간략히 '자동강수샘플러'라고 한다)은, 메인 바디; 메인 바디 내에 배치되는 구동부; 메인 바디 내에 배치되고 구동부에 의해 회전하는 원형테이블; 원형테이블에 의해 중심부로부터 이격된 복수의 방사 방향에 위치하는 복수의 샘플용기들; 및 복수의 샘플용기들 각각의 상부에 배치되는 깔대기들을 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an automatic precipitation sampler (hereinafter, simply referred to as 'automatic precipitation sampler') comprising: a main body; A driving unit disposed in the main body; A circular table disposed in the main body and rotated by a driving unit; A plurality of sample containers located in a plurality of radial directions spaced from the center by a circular table; And funnels disposed on top of each of the plurality of sample vessels.
일실시예에서, 구동부에 연결되고 구동부의 동작을 제어하는 컨트롤박스를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the control unit may further include a control box connected to the driving unit and controlling the operation of the driving unit.
일실시예에서, 자동강수샘플러는 시작 버튼을 누르면 처음에 덮개가 자동으로 열리면서 회전판(용기 설치판)이 돌아갈 수 있다. 강수 채수 시간은 설정 타이머로 조절가능하다. 1시간을 설정하면 1시간 동안 채수되며 덮개는 열린 채 회전판이 회전하여 다음 용기로 돌아가고, 설치된 용기에 정해진 시간까지 강수 받음을 반복하고, 용기 개수대로 다 받으면 덮개가 닫히고 자동으로 종료될 수 있다.In one embodiment, the automatic precipitation sampler can automatically return to the turntable (container mounting plate) by first opening the lid by pressing the start button. The precipitation watering time can be adjusted by the setting timer. If 1 hour is set, it is drained for 1 hour. The cover is opened and the rotating plate is rotated, returning to the next container, repeating the precipitation to the set time, and closing the cover and ending automatically.
일실시예에서, 자동강수샘플러는 9개의 채수용기가 설치되며 채수시간을 1시간으로 설정하면 9시간동안 샘플링이 가능하다. 수수구의 직경은 19㎝로 현업으로 사용하고 있는 우량계의 지름과 유사할 수 있다. 외부요인에 의한 오염을 최소화하기 위해 강수 채집을 위한 깔대기와 용기는 한 시간이 지나면 다른 깔대기와 용기로 이동하여 채집할 수 있다.In one embodiment, the automatic precipitation sampler has nine water samplers installed, and sampling is possible for nine hours if the sampling time is set to one hour. The diameter of the water inlet is 19 cm, which may be similar to the diameter of the rain gauge used in the industry. To minimize contamination by external factors, the funnel and vessel for precipitation can be collected and transported to other funnels and containers after one hour.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 다른 측면에 따른 자동강수샘플러 시스템은, 상부에 수수구를 구비하는 메인 바디; 메인 바디 내에 배치되는 구동부; 메인 바디 내에 배치되고 구동부에 의해 회전하는 원형테이블; 및 원형테이블의 복수의 방사 방향들 상에 원형테이블의 중심으로부터 일정 거리 이격된 위치들에 등간격으로 배열되는 복수의 샘플용기들; 및 복수의 샘플용기들 각각의 상부에 배치되며 어느 하나가 상기 수수구와 정렬되는 깔대기들을 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided an automatic precipitation sampler system including: a main body having a water inlet at an upper portion thereof; A driving unit disposed in the main body; A circular table disposed in the main body and rotated by a driving unit; And a plurality of sample containers arranged at equal intervals on the plurality of radiation directions of the circular table at positions spaced apart from the center of the circular table at a constant distance; And funnels disposed on top of each of the plurality of sample vessels, one of which is aligned with the water inlet.
일실시예에서, 상기 복수의 샘플용기들은 원형으로 배열되고, 상기 구동부에 의해 회전하는 원형테이블 상에서 회전하며 순차적으로 상기 수수구 하부에 정렬될 수 있다.In one embodiment, the plurality of sample vessels are arranged in a circular shape, and can be rotated on a circular table rotated by the driving unit and sequentially aligned below the water receiving unit.
일실시예에서, 상기 원형테이블은 상기 복수의 샘플용기들을 고정하거나 지지하는 용기홀더들을 구비할 수 있다.In one embodiment, the circular table may include container holders for holding or supporting the plurality of sample containers.
일실시예에서, 자동강수샘플러 시스템은, 상기 메인 바디의 외부에 결합하고 상기 메인바디의 커버 장치에 연결되고 상기 구동부에 연결되며 상기 커버 장치 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 컨트롤박스를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the automatic precipitation sampler system further includes a control box coupled to the outside of the main body and connected to the cover unit of the main body, the control box being connected to the drive unit and controlling the operation of the cover unit and the drive unit .
일실시예에서, 상기 컨트롤박스의 컨트롤러는, 입력 신호 또는 기설정된 명령에 따라 상기 커버 장치를 제어하여 상기 메인바디의 상부바디에 설치된 수수구의 덮개를 개폐하고, 상기 입력 신호 또는 기설정된 명령에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 원형테이블을 기설정 시간에 일정 각도씩 회전시킬 수 있다.In one embodiment, the controller of the control box controls the cover device according to an input signal or a predetermined command to open / close the cover of the water outlet provided in the upper body of the main body, And controls the driving unit to rotate the circular table at predetermined angles at predetermined times.
상기 기술적 과제를 해결하기 위해 본 발명의 또 다른 측면에 따른 자동강수샘플러 시스템의 작동방법은, 메인 바디, 구동부, 원형테이블 및 컨트롤박스를 포함하는 자동강수샘플러 시스템의 작동방법으로서, 상기 메인 바디의 상부 바디의 수수구의 덮개를 여는 단계; 상기 상부 바디 내부의 원형테이블에 원형으로 배열되는 복수의 샘플용기들 중 하나를 상기 수수구 하부에 정렬시키는 단계; 및 상기 컨트롤박스의 메모리에 저장된 기설정 작동 조건에 따라 상기 컨트롤박스의 컨트롤러가 상기 구동부를 제어하여 상기 원형테이블을 회전시키고 상기 복수의 샘플용기들을 기설정 시간마다 순차적으로 회전시키는 단계를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of operating an automatic precipitation sampler system including a main body, a driving unit, a circular table, and a control box, Opening the cover of the water inlet of the upper body; Aligning one of a plurality of sample containers arranged in a circle on a circular table inside the upper body under the water inlet; And a controller of the control box controls the driving unit to rotate the circular table according to preset operating conditions stored in the memory of the control box and sequentially rotate the plurality of sample containers at predetermined time intervals.
일실시예에서, 자동강수샘플러 시스템의 작동방법은, 상기 회전시키는 단계 후에 상기 복수의 샘플용기들에 강수 채집이 완료되거나 상기 기설정 작동 조건에 따라 상기 수수구를 덮는 단계를 더 포함할 수 있다. 상기 컨트롤박스의 터치스크린에는 상기 단계들에서의 시스템 상태나 작동 조건이 표시될 수 있다.In one embodiment, the method of operation of an automatic precipitation sampler system may further comprise the step of, after said rotating, collecting precipitation in said plurality of sample containers or covering said water receiving port in accordance with said preset operating condition . The touch screen of the control box may display system conditions or operating conditions in the above steps.
위와 같은 본 발명의 자동강수샘플러 시스템 및 그 작동방법을 이용하는 경우에는, 인공증설이나 인공강우에서 실험 효과를 검증할 때 사람이 직접 작업해야 하는 제약을 대부분 제거할 수 있다.In the case of using the automatic precipitation sampler system and the operation method of the present invention as described above, it is possible to remove most of the constraints that need to be directly performed by a person when verifying the experimental effect on artificial expansion or artificial rainfall.
또한, 본 발명에 의하면, 시간에 따른 시딩효과를 효율적으로 알아볼 수 있는 장점이 있다.In addition, according to the present invention, there is an advantage that the seeding effect with time can be efficiently recognized.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동강수샘플러 시스템(이하, 간략히 자동강수샘플러라고 한다)에 대한 부분투시 정면도이다.
도 2는 도 1의 자동강수샘플러의 평면도이다.
도 3는 도 2의 자동강수샘플러에서 상부 커버와 자동 커버 장치를 제거한 구조에 대한 평면도이다.
도 4는 도 1의 자동강수샘플러의 원형테이블을 설명하기 위한 정면도이다.
도 5는 도 1의 자동강수샘플러에 채용할 수 있는 구동부의 예시도이다.
도 6은 도 1의 자동강수샘플러에 채용할 수 있는 컨트롤박스의 예시도이다.1 is a partial perspective front view of an automatic precipitation sampler system (hereinafter briefly referred to as an automatic precipitation sampler) according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a top view of the automatic precipitation sampler of Figure 1;
FIG. 3 is a top view of the structure of the automatic precipitation sampler of FIG. 2 with the top cover and the automatic cover removed. FIG.
FIG. 4 is a front view for explaining a circular table of the automatic precipitation sampler of FIG. 1; FIG.
FIG. 5 is an exemplary view of a driving part employable in the automatic precipitation sampler of FIG. 1; FIG.
Figure 6 is an illustration of a control box that can be employed in the automatic precipitation sampler of Figure 1;
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. While the invention is susceptible to various modifications and alternative forms, specific embodiments thereof are shown by way of example in the drawings and will herein be described in detail. It is to be understood, however, that the invention is not to be limited to the specific embodiments, but includes all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. Like reference numerals are used for like elements in describing each drawing.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함한다", "가진다" 등과 관련된 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terminology used herein is for the purpose of describing particular embodiments only and is not intended to be limiting of the invention. The singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms related to "comprising "," having ", and the like are intended to specify the presence of stated features, integers, steps, operations, elements, parts, or combinations thereof, But do not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, elements, components, or combinations thereof.
본 명세서에서 다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 포함한다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 의미와 일치하는 의미로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined herein, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted in a manner consistent with the contextual meaning of the related art, and are not to be construed as ideal or overly formal, unless explicitly defined herein.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 자동강수샘플러 시스템(이하, 간략히 자동강수샘플러라고 한다)에 대한 부분투시 정면도이다. 도 2는 도 1의 자동강수샘플러의 평면도이다.1 is a partial perspective front view of an automatic precipitation sampler system (hereinafter briefly referred to as an automatic precipitation sampler) according to an embodiment of the present invention. Figure 2 is a top view of the automatic precipitation sampler of Figure 1;
도 1을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동강수샘플러(100)는, 메인 바디(10), 구동부(20), 원형테이블(30) 및 컨트롤박스(40)를 포함한다. 도 1에서 깔대기 일부, 깔대기 감지 센서(51), 용기 감지 센서(52), 수수구(16)의 일부, 커버 장치(18) 및 구동부(20)의 지지프레임 하단 부분은 메인 바디(10)의 상부 바디(13)의 전면에 투시되어 도시되어 있다.Referring to FIG. 1, the
메인 바디(10)는 시스템의 구성요소들을 수납하고 보호하고 적어도 하나 이상의 구성요소가 특정 높이나 위치에 위치하도록 기능할 수 있다. 메인 바디(10)에 의해 한정되거나 형성되는 영역 내에는 구동부(20)가 배치될 수 있다. 또한, 메인 바디(10)에 의해 한정되거나 형성되는 영역 내에는 원형테이블(30)이 배치될 수 있다. 원형테이블(30)은 구동부(20)에 의해 적어도 부분적으로 회전될 수 있다.The
원형테이블(30) 상에는 복수의 샘플용기들(32a 포함)이 배열될 수 있다. 복수의 샘플용기들은 원형테이블(30)의 중심부로부터 소정 간격 이격된 다수의 방사 방향들 상에 서로 등간격으로 배치될 수 있다. 그리고 복수의 샘플용기들 각각의 상부에는 깔대기들(34a 포함)이 배열될 수 있다. 깔대기들 중 적어도 하나는 대응 샘플용기에 결합할 수 있다. 또한, 깔대기들 중 적어도 하나는 대응 샘플용기와 결합관계를 유지한 상태에서 원형테이블(30)에 고정될 수 있다.A plurality of sample containers (including 32a) may be arranged on the circular table 30. [ The plurality of sample containers may be disposed at equal intervals from one another on a plurality of radial directions spaced apart from the center of the circular table 30 by a predetermined distance. And funnels (including 34a) may be arranged on top of each of the plurality of sample containers. At least one of the funnels can be coupled to a corresponding sample vessel. Also, at least one of the funnels may be secured to the circular table 30 while maintaining a mating relationship with the corresponding sample vessel.
메인 바디(10)의 외부에는 컨트롤박스(40)가 배치될 수 있다. 컨트롤박스(40)는 구동부(20)에 연결되고 구동부(20)의 동작을 제어할 수 있다. 또한, 컨트롤박스(40)는 메인 바디(10)의 상부측에 구비되거나 결합하는 커버 장치(16)의 액추에이터(18)의 동작을 제어할 수 있다.The
메인 바디(10)를 좀더 구체적으로 설명하면, 다음과 같다.The
메인 바디(10)는 컨트롤박스(40)를 제외하고 박스형태를 구비할 수 있다(도 2 및 도 4 참조). 박스형태는 가로, 세로 및 높이에서 약 970㎜, 약 970㎜ 및 1,200㎜의 사이즈를 포함할 수 있다. 메인 바디(10)는 하부 프레임(12)과 상부 바디(13)로 구성될 수 있다.The
하부 프레임(12)은 가로 프레임과 세로 프레임을 구비할 수 있고, 각 프레임은 사각 파이프로 준비될 수 있다. 또한, 하부 프레임(12)의 하부에는 조절자(11)가 구비될 수 있으며, 그 경우, 조절자(11)를 통해 바닥 베이스에 앵커 볼트로 장비 또는 시스템을 고정시킬 수 있다.The
상부 바디(13)는 사각박스 형태의 바디 일면(전면)과 타면(후면)에 배치되는 도어(14)할 수 있다. 도어(14)는 중앙부에 윈도우(14w)를 구비할 수 있다. 윈도우(14w)는 작업자가 외부에서 상부 바디(13)의 내부를 볼 수 있도록 기능할 수 있다. 도어(14)는 한쪽 방향으로 여닫을 수 있는 구조를 구비할 수 있다.The
상부 바디(13)의 내부에는 20℃ 유지를 위한 소형 히터가 설치될 수 있다. 또한, 상부 바디(13) 안쪽에는 보온을 위한 단열재가 배치될 수 있다. 단열재로는 폼패널 등을 사용할 수 있고, 단열재의 두께는 약 5㎜일 수 있다.A small heater for maintaining the temperature of 20 ° C may be installed inside the
상부 바디(13)는 그 상부 전체가 여닫을 수 있는 구조를 구비할 수 있다. 이를 위해 상부 바디(13)의 상부 커버(15)의 일측에는 상부 커버(15)와 상부 메인 바디를 힌지결합하는 힌지부(15h)를 구비할 수 있다.The
또한, 상부 바디의 상부 커버(15)는 경사지게 형성될 수 있다. 상부 커버(15)는 일단에서 타단까지 해수면에 대응하는 수평면이나 이에 포함되는 수평선을 기준으로 약 6도의 경사를 갖도록 설치될 수 있다. 이러한 상부 커버(15)의 구조나 배치에 의하면, 상부 커버(15) 위로 떨어지는 눈이나 빗물 등은 중력에 의해 상부 커버(15) 상에서 상부 바디(13) 아래쪽으로 떨어질 수 있다. In addition, the
상부 바디(13)는 상부 커버(15)의 중심으로부터 일정 간격 떨어진 곳이나 상부 커버(15)의 한쪽 영역에 배치되는 수수구(16)를 구비할 수 있다. 수수구(16)는 상부 커버(15) 위로 돌출될 수 있으며, 이에 따라 상부 커버(15)는 수수구(16)가 위치하는 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)으로 구분될 수 있고, 제1 영역(A1)과 제2 영역(A2)의 경계에는 단차부(15a)가 배치될 수 있다(도 2 참조).The
상부 커버(15)의 중심에서 수수구(16)의 중심까지의 거리는 약 300㎜일 수 있고, 수수구(16)의 직경은 약 190㎜일 수 있다. 수수구(16)는 상부 바디(13) 또는 상부 커버(15)에 결합하는 커버 장치(18)에 의해 열고 닫힐 수 있다.The distance from the center of the
커버 장치(18)는 별도 구동 유닛으로 작동되는 자동 커버 장치를 포함할 수 있다. 커버 장치(18)는 여닫이 형식으로 수수구의 덮개(17)를 열림, 닫힘 작동할 수 있다. 이를 위해, 커버 장치(18)는 덮개(17)에 결합하는 홀더(19)를 구비하고, 홀더(19)를 연장 혹은 수축하거나, 시계방향 혹은 반시계방향으로 회전시킬 수 있다. 또한, 상부 커버(15)에는 적설 제거를 위한 열선이 부착될 수 있다.The
또한, 상부 바디(13)는 그 하부에 배수관(14d)을 구비할 수 있다. 배수관(14d)은 상부 바디(13)의 내부 바닥에서 바디 바닥면을 관통하여 상부 바디(13)의 외부 하부측으로 연장될 수 있다. 배수관(14d)은 수수구(16)를 통해 상부 바디(13) 내부로 들어온 강수 중 샘플용기(32a)에 담기지 않는 물을 상부 바디(13) 외부로 배출할 수 있다.Further, the
다음은 원형테이블(30), 구동부(20) 및 컨트롤박스(40)에 대하여는 도 3 내지 도 6을 참조하여 설명하기로 한다.Next, the circular table 30, the driving
도 3은 도 2의 자동강수샘플러에서 상부 커버와 자동 커버 장치를 제거한 구조에 대한 평면도이다. 도 4는 도 1의 자동강수샘플러의 원형테이블을 설명하기 위한 정면도이다.3 is a top view of the structure of the automatic precipitation sampler of FIG. 2 with the top cover and automatic cover device removed. FIG. 4 is a front view for explaining a circular table of the automatic precipitation sampler of FIG. 1; FIG.
도 3 및 도 4를 참조하면, 본 실시예에 따른 자동강수샘플러(100)에 있어서, 원형테이블(30)은 상부 바디(13) 내부에서 구동부에 의해 회전가능하도록 배치된다.Referring to FIGS. 3 and 4, in the
원형테이블(30)은 원반 형태의 구동판(31)과, 구동판(31)에 일단이 결합하여 구동판(31)으로부터 방사 형태로 배치되는 복수의 용기홀더지지부들(32)과, 각 용기홀더지지부(32)의 타단에 배치되는 샘플용기(33a)를 구비할 수 있다.The circular table 30 includes a disk-shaped
샘플용기(33a)의 지지 혹은 고정을 위해 각 용기홀더지지부(32)의 타단에는 용기홀더(32a)가 배치될 수 있다. 각 샘플용기(33a)의 일정 부분은 대응 용기홀더(32a)에 삽입될 수 있다. 용기홀더(32a)는 샘플용기(33a)를 원형테이블(30) 상에 안착시킨다. 용기홀더(32a)는 하부 브라켓 홀더(lower bracket holder)로 지칭될 수 있다.The
또한, 원형테이블(30)은 원형 형태의 구동판(31)에 일단이 결합하여 구동판(31)으로부터 방사 형태로 배치되는 복수의 깔때기지지부들(35)을 구비할 수 있다. 각 깔대기지지부(35)는 링 형태를 구비하고 플라스틱 일회용 깔때기를 원형테이블 상에 안착시킬 수 있다.The circular table 30 may also have a plurality of funnel supports 35 one end of which is connected to the
깔대기들(34a 내지 34i)은 각각의 대응 깔대기지지부(35)에 삽입되어 깔대기 상단부가 깔대기지지부(35)에 접촉하고 그 하단부가 매달리는 형태로 배치될 수 있다. 각 깔대기의 하단부는 대응 샘플용기의 상단 개구부 속에 일정 깊이로 삽입될 수 있다.The
각 샘플용기(33a)와 대응 깔대기의 쌍들은 원형테이블(30)의 중심으로부터 소정 거리에 위치하는 방사상의 위치들에 서로 등간격으로 이격되어 배치될 수 있다. 여기서, 소정 거리를 원형테이블 직경의 절반에 대응하며, 약 300㎜ 내지 약 320㎜일 수 있다.The pairs of
각 샘플용기와 대응 깔대기의 적층 배열을 위해 각 용기홀더지지부(32)는 구동판(31)에 연결되는 일단과 용기홀더(32)가 배치되는 타단과의 사이에 단차부(32d)를 구비할 수 있다. 적층 배열은 적어도 하나의 샘플용기 상에 깔때기를 배치하는 것을 포함한다. 깔대기는 플라스틱 일회용 재질로 만들어질 수 있다. 깔대기들(34a 내지 34i) 중 하나는 수수구(16)와 일방향에서 동축 형태로 배열될 수 있다. 수수구(16)의 직경은 19㎝로 현업으로 사용하고 있는 우량계의 지름과 유사할 수 있다.Each of the container
원형테이블(30)은 직경 750㎜ 내지 860㎜의 알루미늄 소재로 만들어질 수 있다. 본 실시예에서는 원형테이블(30)은 그 중심에 위치하는 구동판(31)의 축 (또는 중심축)을 기준으로 9단(Step) 분할 회전할 수 있다. 구동판(31)은 구동부에 의해 회전하는 구동축(23)에 결합하여 구동축(23)의 회전에 따라 회전할 수 있다.The circular table 30 can be made of an aluminum material having a diameter of 750 mm to 860 mm. In the present embodiment, the circular table 30 can be rotated in nine steps based on the axis (or the central axis) of the
한편, 원형테이블(30)은 9개의 샘플용기를 사용하는 구성으로 한정되지 않고, 8개, 10개 등의 샘플용기를 사용하도록 구성될 수 있다. 짝수개의 샘플용기들을 사용하는 경우, 원형테이블(30)의 횡단면에서 샘플용기들은 대칭 형태를 나타낼 수 있다(도 4 참조).On the other hand, the circular table 30 is not limited to the configuration using nine sample vessels, and can be configured to use eight, ten, etc. sample vessels. When using an even number of sample vessels, the sample vessels in the cross-section of the circular table 30 may exhibit a symmetrical shape (see FIG. 4).
본 실시예에 의하면, 자동강수샘플러는 9개의 채수용기 즉 샘플용기가 설치될 수 있고, 채수시간을 1시간으로 설정하면 9시간 동안 채수 샘플링이 가능하다. 외부요인에 의한 오염을 최소화하기 위해 강수 채집을 위한 깔대기와 용기는 한 시간이 지나면 다른 깔대기와 용기로 이동 대체될 수 있다.According to the present embodiment, the automatic precipitation sampler can accommodate nine sampling vessels, that is, a sample vessel. If the sampling time is set to one hour, sampling can be performed for nine hours. To minimize contamination by external factors, funnels and vessels for precipitation can be replaced with other funnels and containers after one hour.
도 5는 도 1의 자동강수샘플러에 채용할 수 있는 구동부의 예시도이다.FIG. 5 is an exemplary view of a driving part employable in the automatic precipitation sampler of FIG. 1; FIG.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 자동강수샘플러에 있어서, 구동부(20)는 모터(21), 타이밍 폴리(21a, 23a), 벨트(22), 및 구동축(23)을 구비한다. 구동부(20)는 모터(21)의 회전력으로 구동축(23)에 연결되는 원형테이블의 구동판(31)을 회전시킬 수 있다.Referring to FIG. 5, in the automatic precipitation sampler according to the present embodiment, the
모터(21)은 스텝핑 모터를 적용하여 구동판(31) 또는 원형테이블을 9분할 인덱스 동작(/1회전당)시킬 수 있다. 모터(21)는 지지프레임(24)에 의해 수직으로 설치되며, 모터(21)의 회전력은 제1 타이밍 폴리(21a)와 벨트(22)를 통해 제2 타이밍 폴리(23a)로 전달되고 제2 타이밍 폴리(23a)에 연결된 구동축(23)의 회전에 따라 구동축(23)에 직결로 연결된 원형테이블을 회전시킬 수 있다. 구동축(23)은 지지프레임(24)의 일측에 수직배열된 베어링으로 지지될 수 있다.The
한편, 본 발명의 실시예에 따른 자동강수샘플러는 구동부의 감시와 제어를 위한 센서를 포함할 수 있다. 센서는 깔대기나 샘플용기가 특정 위치에 존재하는지를 감지하는 적어도 하나의 센서를 포함한다(도 1의 51, 52 참조). 센서는 적외선 센서, 광센서, 비전센서 등이 사용될 수 있다. 센서에 의해 특정 위치에 깔때기 및 샘플용기 중 어느 하나가 위치하지 않는 것으로 감지되면, 컨트롤박스 내 컨트롤러는 원형테이블의 현재 스텝(step)을 패스시켜 다음 스텝으로 진행할 수 있다.Meanwhile, the automatic precipitation sampler according to the embodiment of the present invention may include a sensor for monitoring and controlling the driving unit. The sensor includes at least one sensor for sensing whether the funnel or sample vessel is in a specific position (see 51 and 52 in FIG. 1). The sensor may be an infrared sensor, a light sensor, a vision sensor, or the like. If it is detected by the sensor that either the funnel or the sample container is not located at a particular location, the controller in the control box can pass the current step of the circular table and proceed to the next step.
또한, 센서는 원점 센서를 포함할 수 있다. 원점 센서는 원형테이블의 동작 초기 위치를 설정하는데 이용될 수 있다. 센서 신호를 통해 원형테이블이 정 위치가 아닌 곳에서 작동/기동한 것으로 감지되면, 컨트롤러는 오버스텝 또는 백스텝을 진행하여 원형테이블을 정 위치시킬 수 있다.In addition, the sensor may include an origin sensor. The origin sensor can be used to set the initial position of the operation of the circular table. If the sensor detects that the circular table has been activated / started at a non-stationary position, the controller can either overstep or backstep to locate the circular table.
도 6은 도 1의 자동강수샘플러에 채용할 수 있는 컨트롤박스의 예시도이다.Figure 6 is an illustration of a control box that can be employed in the automatic precipitation sampler of Figure 1;
도 6을 참조하면, 본 실시예에 따른 자동강수샘플러에 있어서, 컨트롤박스(40)는 메인바디의 상부바디 측면에 부착될 수 있다. 컨트롤박스(40)는 실외 설치시 빗물 등이 스며들거나 쉽게 녹이 스는 것을 방지하기 위해 방수 처리되거나 녹방지 코팅될 수 있다.Referring to FIG. 6, in the automatic precipitation sampler according to the present embodiment, the
컨트롤박스(40)는 그 상부에 알람 램프(41)를 구비할 수 있다. 또한, 컨트롤박스(40)는 그 전면에 5인치 터치스크린(42)과 전원버튼(43), 비상정지 버튼, 수동/자동 조정기(slector), 원점 램프, 리셋 램프, 온도 조절기(44) 등을 구비할 수 있다.The
터치스크린(42)에는 장비 작동에 필요한 정보 등이 표시되거나 장비의 작동 조건 등을 설정할 수 있다. 일례로, 표시 정보나 설정 정보는 수동 동작, 작동 시간 조정, 자동운전 동작/정지, 작동 시간 정보 및 남은 작동 시간, 원형테이블 스텝운전, 상부 수수구 커버 열림/닫힘 등을 포함할 수 있다.The
컨트롤박스(40)의 내부에는 프로세서와 메모리가 구비될 수 있다. 또한, 컨트롤박스(40)는 외부의 상용전원이나 배터리 전원으로부터 전력을 공급받을 수 있다. 컨트롤박스(40)에 공급되는 전원은 단상 220V, 60㎐일 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다. 컨트롤박스(40)는 메인바디, 구동부 등 구성요소들에 공급되는 전력을 제어할 수 있다.The
전술한 실시예들에 따른 자동강수샘플러의 작동방법을 예시하면 다음과 같다.An operation method of the automatic precipitation sampler according to the above-described embodiments will be described as follows.
자동강수샘플러의 컨트롤박스(40)의 전면 제어판에서 시작 버튼을 누르면 처음에 덮개가 자동으로 열리면서 구동판이 움직여서 초기 위치에 정렬될 수 있다. 총 9개의 플라스틱 일회용 깔데기와 샘플용기를 비치하여 한 시간에 한 샘플용기씩 강수를 채집하도록 설정할 수 있다.When the start button is pressed on the front control panel of the automatic precipitation
강수 채수 시간은 설정 타이머로 조절가능하다. 1시간을 설정하면 1시간 동안 채수되며 덮개는 열린 채 구동판을 포함하는 원형테이블이 1스텝 회전하여 다음 샘플용기가 수수구 아래로 이동하여 정렬하고, 정렬된 샘플용기에 정해진 시간까지 강수를 받게 되며, 설정된 시간이나 샘플용기의 개수만큼 강수 받음을 반복한 후, 지정된 모든 샘플용기에 강수를 다 받으면 덮개가 닫히고 자동으로 강수 채수가 종료될 수 있다.The precipitation watering time can be adjusted by the setting timer. If 1 hour is set, the sample is collected for 1 hour. The circular table with the cover open and the drive plate is rotated one step, the next sample container is moved under the water catcher and aligned, and the aligned sample container is subjected to precipitation for a predetermined time After repeating the precipitation for the set time or the number of sample vessels, if all the specified sample vessels receive the precipitation, the cover will be closed and the precipitation can be automatically terminated.
전술한 실시예의 자동강수샘플러를 채용하는 경우에는, 구름물리 연구와 기상조절 효과를 과학적이고 지속적으로 검증하기 위해서 인공증우(증설) 실험 전후에 내리는 비와 눈을 채집하여 그 효과를 효율적으로 분석할 수 있다.In the case of adopting the automatic precipitation sampler of the above-described embodiment, in order to scientifically and continuously verify the cloud physics research and the weather adjustment effect, rain and snow falling before and after the artificial rain increase (expansion) experiment are collected and the effect thereof is efficiently analyzed .
또한, 컨트롤박스에 설치된 터치스크린을 통해 장비(자동강수샘플러) 작동에 필요한 정보를 표출하고 컨트롤함으로써 사용자 편의성을 크게 향상시킬 수 있다.In addition, the touch screen installed in the control box can greatly enhance the user's convenience by displaying and controlling the information required to operate the equipment (automatic precipitation sampler).
또한, 장비 상부와 내부에는 온도 유지를 위한 히터와 열선이 배치되어 강설에도 자동으로 강수를 샘플링하도록 작동할 수 있는 장점이 있다.In addition, there is an advantage that a heater and a hot wire are arranged on the top and inside of the equipment to maintain the temperature, and can automatically operate to sample precipitation even in snowfall.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the present invention as defined by the following claims It can be understood that
Claims (1)
상기 메인 바디 내에 배치되는 구동부;
상기 메인 바디 내에 배치되고 상기 구동부에 의해 회전하는 원형테이블;
상기 원형테이블의 복수의 방사 방향들상에 상기 원형테이블의 중심으로부터 일정 거리 이격된 위치들에 등간격으로 배열되는 복수의 샘플용기들;
상기 메인 바디의 외부에 결합하고 상기 메인 바디의 커버 장치에 연결되고 상기 구동부에 연결되며 상기 커버 장치 및 상기 구동부의 동작을 제어하는 컨트롤박스; 및
상기 복수의 샘플용기들 각각의 상부에 배치되며 어느 하나가 상기 수수구와 정렬되는 깔대기들을 포함하며,
상기 메인 바디는 상부 바디와, 상기 상부 바디를 지지하는 하부 프레임으로 이루어지고, 상기 하부 프레임 하부에는 조절자가 구비되어 조절자를 통해 바닥 베이스에 고정되며, 상기 상부 바디는, 사각박스 형태의 바디 전면 또는 후면에 배치되는 도어를 설치하고, 상기 도어는 내부가 보이는 윈도우를 구비하며,
상기 상부 바디는 상부 전체를 여닫을 수 있도록 상부 커버를 구비하고, 상부 커버의 일측에는 상부 커버와 상부 바디를 힌지결합하는 힌지부를 구비하며, 상부 커버는 수평선을 기준으로 경사를 갖도록 설치되며,
상기 원형 테이블은 원판 형태의 구동판과, 상기 구동판에 일단이 결합하여 상기 구동판으로부터 방사 형태로 배치되는 복수의 깔때기지지부들과, 상기 구동판으로부터 방사 형태로 배치되면서 상기 복수의 깔대기지지부들의 하부에 배치되는 복수의 용기홀더지지부들과, 상기 복수의 용기홀더지지부들 각각의 타단에 배치되는 용기홀더들을 구비하고, 여기서 상기 복수의 용기홀더지지부들 각각은 상기 구동판에 연결되는 일단과 상기 복수의 용기홀더지지부들 각각에 대응하는 각 용기홀드가 배치되는 타단과의 사이에 단차부를 구비하며,
상기 복수의 샘플용기들은 하부 브라켓 홀더인 상기 용기홀드들에 안착되고,
상기 깔대기들 각각은 상기 복수의 깔대기지지부들 중 대응 깔대기지지부에 삽입되어 깔대기 상단부가 깔대기지지부에 접촉하고 그 하단부가 매달리는 형태로 상기 복수의 샘플용기들 각각의 상단 개구부 속에 일정 깊이로 삽입되며,
상기 컨트롤박스의 컨트롤러는, 입력 신호 또는 기설정된 명령에 따라 상기 커버 장치를 제어하여 상기 메인 바디의 상부 바디에 설치된 상기 수수구의 덮개를 개폐하고, 상기 입력 신호 또는 기설정된 명령에 따라 상기 구동부를 제어하여 상기 원형테이블을 기설정 시간에 일정 각도씩 회전시키며,
상기 복수의 샘플용기들은 상기 구동부에 의해 회전하는 상기 원형 테이블 상에서 회전하며 순차적으로 상기 수수구 하부에 정렬되며,
상기 복수의 샘플용기들 각각에는 일정 시간마다 함께 교체되는 깔대기를 통해 외부요인에 의한 오염이 적은 강수가 채집되며, 여기서 상기 복수의 샘플용기들에 채집된 강수는 인공증우나 인공증설 실험 전후의 효과나 시간에 따른 시딩효과를 분석하는데 이용되는 것을 특징으로 하는 자동강수샘플러 시스템.A main body having a water inlet at an upper portion thereof;
A driving unit disposed in the main body;
A circular table disposed in the main body and rotated by the driving unit;
A plurality of sample containers arranged at equal intervals on the plurality of radiation directions of the circular table at positions spaced apart from the center of the circular table by a predetermined distance;
A control box coupled to the outside of the main body and connected to the cover unit of the main body, the control box being connected to the driving unit and controlling the operation of the cover unit and the driving unit; And
A funnel in each of which a plurality of sample containers are arranged, and one of which is aligned with the water receiving port,
The main body includes an upper body and a lower frame supporting the upper body. An adjuster is provided under the lower frame and is fixed to the floor base through an adjuster. The upper body includes a rectangular box- A door disposed on the rear side is installed, the door has a window for viewing the inside,
The upper cover is provided with an upper cover for opening and closing the upper part of the upper cover, and a hinge for hinging the upper cover and the upper body at one side of the upper cover. The upper cover is installed to have a slope with respect to the horizontal line,
Wherein the circular table comprises a disk-shaped drive plate, a plurality of funnel supports coupled at one end to the drive plate and disposed radially from the drive plate, and a plurality of funnel supports disposed radially from the drive plate, A plurality of container holder supporting portions disposed at a lower portion of the plurality of container holder supporting portions, and a container holder disposed at the other end of each of the plurality of container holder supporting portions, wherein each of the plurality of container holder supporting portions includes: And a stepped portion between the other of the plurality of container holder supporting portions and the other end of each container holder corresponding to each of the plurality of container holder supporting portions,
Wherein the plurality of sample containers are seated in the container holders which are the lower bracket holders,
Each of the funnels is inserted into a corresponding funnel-supporting portion of the plurality of funnel supporting portions so that the upper end of the funnel contacts the funnel supporting portion and is suspended at a lower end thereof into the upper opening of each of the plurality of sample containers,
The controller of the control box controls the cover device according to an input signal or a predetermined command to open / close the cover of the water outlet provided on the upper body of the main body, And the circular table is rotated at predetermined angles at predetermined times,
Wherein the plurality of sample containers are rotated on the circular table rotated by the driving unit and are sequentially arranged below the water receiving port,
Wherein the plurality of sample vessels are collected with precipitation with little contamination due to external factors through a funnel which is exchanged every predetermined time, wherein the precipitation water collected in the plurality of sample vessels is subjected to artificial evaporation or effect Wherein the automatic precipitation sampler system is used to analyze the seeding effect over time.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
A107 | Divisional application of patent | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
AMND | Amendment | ||
E601 | Decision to refuse application | ||
AMND | Amendment | ||
X701 | Decision to grant (after re-examination) | ||
GRNT | Written decision to grant |