KR20200138879A - Ultrasonic level sensor device having condensation removal means - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an ultrasonic level sensor device having a condensation removal means. According to one embodiment of the present invention, the ultrasonic level sensor device comprises: a housing whose one surface has an exposed surface; a vibrator sensor placed in the housing to radiate an ultrasonic wave to a reflection surface facing the exposed surface through the exposed surface, and to receive an echo ultrasonic wave reflected from the reflection surface through the exposed surface; and a condensation removal unit which has a wiper which removes water drops formed on the exposed surface by rotating at a preset rotation angle. According to the present invention, there are effects to remove water drops formed on a surface of the vibrator sensor by the condensation removal means on a regular basis, and to reduce or prevent the fall of ultrasonic wave radiation efficiency of the vibration sensor, the maloperation, and the error of measurement values by the dew condensation.

Description

결로 제거 수단이 구비된 초음파 레벨 센서 장치{ULTRASONIC LEVEL SENSOR DEVICE HAVING CONDENSATION REMOVAL MEANS}Ultrasonic level sensor device equipped with condensation removal means TECHNICAL FIELD [ULTRASONIC LEVEL SENSOR DEVICE HAVING CONDENSATION REMOVAL MEANS}

본 발명은 결로 제거 수단이 구비된 초음파 레벨 센서 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 결로현상에 의해 초음파 레벨 센서 장치의 진동자 센서에 맺히는 물방울을 제거하기 위한 결로 제거 수단이 구비된 초음파 레벨 센서 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic level sensor device having a condensation removing means, and more particularly, to an ultrasonic level sensor device having a condensation removing means for removing water droplets formed on the vibrator sensor of the ultrasonic level sensor device due to condensation. About.

초음파란 사람이 들을 수 있는 가청 주파수 이상의 고주파(20KHz ~ 300MHz)의 음파를 말하며, 전파 속도가 물질의 특성에 따라 다르고, 전파 중에 이물질이나 불특정한 매질의 경계면과 저촉할 경우 반사되는 특징을 갖고 있어 각종 계측 센서 및 비파괴 검사, 의료 영상 진단 등에 활용된다.Ultrasound refers to a sound wave of high frequency (20KHz ~ 300MHz) above the audible frequency that humans can hear, and its propagation speed varies depending on the properties of the material, and it has a characteristic of being reflected when it encounters the interface of a foreign object or an unspecified medium during propagation. It is used for various measurement sensors, non-destructive tests, and medical image diagnosis.

한편, 초음파 레벨 센서 장치란 이와 같은 초음파를 이용하여 물체의 위치나 거리를 감지하는 장치로, 진동자 센서에 전압을 가하면 초음파가 발생하고, 발생된 초음파가 물체에 부딪혀 반사되어 되돌아오는 에코 초음파를 진동자 센서가 다시 감지함으로써, 초음파가 되돌아오기까지의 전파 시간을 측정하여 거리를 측정하는 장치이다.On the other hand, the ultrasonic level sensor device is a device that detects the position or distance of an object using such ultrasonic waves. When a voltage is applied to the vibrator sensor, ultrasonic waves are generated, and the generated ultrasonic waves hit the object and return echo ultrasonic waves to the vibrator. It is a device that measures the distance by measuring the propagation time until the ultrasonic wave returns by sensing again by the sensor.

이러한 초음파 레벨 센서 장치가 실내 또는 밀폐된 공간에 설치되는 경우, 외부와의 온도차에 의해 공기 중의 물방울이 표면에 맺히는 결로현상이 발생될 수 있는데, 진동자 센서의 표면에 물방울이 맺히면 진동자 센서의 초음파 방사효율이 저하되고, 측정값에 오차가 발생된다는 문제가 존재한다.When such an ultrasonic level sensor device is installed indoors or in an enclosed space, condensation may occur in which water droplets in the air form on the surface due to a temperature difference with the outside.If water droplets form on the surface of the vibrator sensor, the ultrasonic wave of the vibrator sensor There is a problem that the radiation efficiency decreases and an error occurs in the measured value.

대한민국 등록실용신안 제20-0440512호 (2008.06.10)Republic of Korea Utility Model Registration No. 20-0440512 (2008.06.10)

본 발명은 위에서 언급한 종래 기술이 가지는 문제점을 해결하기 위한 것으로 본 발명이 이루고자 하는 목적은 결로현상에 의해 진동자 센서의 표면에 맺힌 물방울을 결로 제거 수단을 통해 자동으로 제거하여, 결로현상에 의한 진동자 센서의 초음파 방사효율 저하와 측정값의 오차발생을 방지할 수 있는 초음파 레벨 센서 장치를 제공하는 것이다.The present invention is to solve the problems of the prior art mentioned above, and an object of the present invention is to automatically remove water droplets formed on the surface of a vibrator sensor by condensation through a condensation removing means, It is to provide an ultrasonic level sensor device capable of preventing a decrease in ultrasonic radiation efficiency of a sensor and an error in a measured value.

본 발명이 이루고자 하는 다른 목적은 동작하지 않는 초기 상태에서 진동자 센서의 노출면을 가리지 않아 진동자 센서의 초음파 방사효율 저하와 측정값의 오차발생을 방지하되, 최대화된 작용면적을 갖는 형상 및 결합관계를 갖는 결로 제거 수단이 구비된 초음파 레벨 센서 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to prevent the reduction of the ultrasonic radiation efficiency of the vibrator sensor and the occurrence of errors in measured values by not covering the exposed surface of the vibrator sensor in the initial state of inactivity, but to achieve the shape and coupling relationship with the maximized working area. It is to provide an ultrasonic level sensor device having a dew condensation removing means.

본 발명이 이루고자 하는 또 다른 목적은 결로 제거 수단의 동작 여부와 오작동을 감지하여 결로 제거 수단의 동작과 결로 제거 수단의 오작동에 의한 초음파 방사효율 저하와 측정값의 오차발생을 방지할 수 있는 초음파 레벨 센서 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is an ultrasonic level capable of preventing the occurrence of errors in measured values and lowering the ultrasonic radiation efficiency due to the operation of the condensation removing means and malfunction of the condensation removing means by detecting the operation and malfunction of the condensation removing means. It is to provide a sensor device.

본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치는 일면에 노출면이 형성되어 있는 하우징과 하우징의 내부에 배치되며, 노출면에 대향하는 반사면으로 노출면을 통해 초음파를 방사하고 반사면에 반사되는 에코 초음파를 노출면을 통해 수신하는 진동자 센서 그리고 노출면에 맺힌 물방울을 설정된 회전 각도로 회전하며 제거하는 와이퍼를 구비하는 결로 제거부를 포함한다.The ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention is disposed in a housing having an exposed surface formed on one surface and an interior of the housing, and radiates ultrasonic waves through the exposed surface as a reflective surface opposite to the exposed surface. It includes a condensation removing unit including a vibrator sensor that receives reflected echo ultrasonic waves through the exposed surface, and a wiper that rotates and removes water droplets formed on the exposed surface at a set rotation angle.

이때, 결로 제거부는 막대 형태로 몸체를 이루는 와이퍼와 와이퍼의 일단이 하우징의 일면에 결합되도록 하는 구동축과 하우징의 내부에 배치되며, 와이퍼가 설정된 회전 각도로 회전하도록 와이퍼에 구동력을 제공하는 구동 수단 그리고 일면이 와이퍼의 일면에 부착되고, 타면이 하우징의 일면에 밀착되는 블레이드를 포함할 수 있다.At this time, the dew condensation removing unit is disposed inside the housing and a drive shaft that allows the wiper forming the body in a rod shape and one end of the wiper to be coupled to one surface of the housing, and a drive means for providing a driving force to the wiper so that the wiper rotates at a set rotation angle; and One surface may include a blade attached to one surface of the wiper and the other surface in close contact with one surface of the housing.

또한, 와이퍼는 막대 형태인 제1 암 그리고 제1 암의 일단의 측면으로부터 돌출되어 형성되는 제2 암으로 구성되어 'L'자 형상을 이루고, 구동축은 제2 암에 결합될 수 있다.In addition, the wiper is composed of a first arm in the form of a rod and a second arm protruding from the side of one end of the first arm to form an'L' shape, and the drive shaft may be coupled to the second arm.

또한, 블레이드는 고무 또는 스펀지 재질일 수 있다.In addition, the blade may be made of rubber or sponge.

또한, 초음파 레벨 센서 장치는 하우징의 일면에 배치되고 자성체의 접촉을 감지하는 홀센서를 더 포함하고, 와이퍼는 초기 상태 상태에서 홀센서에 접하되 노출면과 중첩되지 않고, 초기 상태에서 홀센서와 접하는 위치에 자성체가 마련되며, 진동자 센서는 자성체의 접촉이 감지된 경우에만 동작할 수 있다.In addition, the ultrasonic level sensor device further includes a Hall sensor disposed on one surface of the housing and sensing contact of a magnetic material, and the wiper contacts the Hall sensor in an initial state, but does not overlap the exposed surface, and in the initial state A magnetic material is provided in a contact position, and the vibrator sensor can operate only when a contact of the magnetic material is detected.

또한, 결로 제거부는 기설정된 시간마다 동작하되, 초음파가 방사되면, 에코 초음파가 수신된 후 동작할 수 있다.In addition, the condensation removing unit operates at a predetermined time, but when the ultrasonic waves are radiated, it may operate after receiving the echo ultrasonic waves.

본 발명에 의하면, 결로 제거부에 의해 주기적으로 진동자 센서의 표면에 맺힌 물방울을 제거할 수 있어, 결로현상에 의한 진동자 센서의 초음파 방사효율 저하, 오작동 및 측정값의 오차발생이 저감 또는 방지되도록 하는 효과가 있다.According to the present invention, water droplets condensed on the surface of the vibrator sensor can be periodically removed by the condensation removing unit, so that the ultrasonic radiation efficiency of the vibrator sensor due to condensation is reduced, malfunctions, and errors in measurement values are reduced or prevented. It works.

또한, 결로 제거부의 형상 및 결합관계에 의해 초기 상태에서는 결로 제거부가 진동자 센서의 노출면을 가리지 않아 진동자 센서의 초음파 방사효율 저하와 측정값의 오차발생을 방지하되, 결로 제거부의 작용면적이 최대화되어 결로 제거부가 노출면의 모든 면적에 맺힌 물방울이 제거할 수 있다.In addition, due to the shape and coupling relationship of the condensation removing unit, in the initial state, the condensation removing unit does not cover the exposed surface of the vibrator sensor, thus preventing the decrease in the ultrasonic radiation efficiency of the vibrator sensor and the occurrence of errors in the measured value. It is maximized so that the dew condensation removal part can remove water droplets formed on all areas of the exposed surface.

또한, 결로 제거부의 동작 여부와 오작동을 감지할 수 있어, 결로 제거부의 동작과 오작동에 의한 초음파 방사효율 저하와 측정값이 오차발생을 방지하는 효과가 있다.In addition, it is possible to detect whether the condensation removal unit is operating or not, and thus, there is an effect of preventing the occurrence of errors in ultrasonic radiation efficiency and measurement values due to the operation and malfunction of the condensation removal unit.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치가 사용되는 예를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치의 결로 제거부가 동작하는 모습을 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치의 결로 제거부의 분해사시도이다.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치의 결로 제거부가 하우징에 결합된 상태의 정면도이다.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치의 구동축의 결합 위치에 따른 결로 제거부의 작용면적을 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치의 구동축의 결합 위치에 따른 결로 제거부의 작용면적을 더욱 상세하게 설명하기 위해 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치의 암의 형상에 따른 진동자 센서에 대한 결로 제거부의 간섭을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치의 결로 제거부의 동작특성을 도시한 흐름도이다.1 is a diagram showing an example in which an ultrasonic level sensor device according to a first embodiment of the present invention is used.
2 is a perspective view of an ultrasonic level sensor device according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a state in which the dew condensation removing unit of the ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention operates.
4 is an exploded perspective view of a condensation removing unit of the ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention.
5 is a front view of a condensation removing unit of the ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention coupled to a housing.
6 is a view illustrating an operating area of a condensation removing unit according to a coupling position of a drive shaft of the ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention.
7 is a view illustrating in more detail an action area of a condensation removing unit according to a coupling position of a drive shaft of the ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention.
FIG. 8 is a diagram illustrating interference of a condensation removing unit with a vibrator sensor according to a shape of an arm of the ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention.
9 is a flowchart illustrating an operation characteristic of a condensation removing unit of the ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First of all, in adding reference numerals to elements of each drawing, it should be noted that the same elements have the same numerals as possible even if they are indicated on different drawings. In addition, in describing the present invention, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function may obscure the subject matter of the present invention, a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치(10)가 사용되는 예를 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치(10)의 사시도이며, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 결로 제거부(300)가 동작하는 모습을 도시한 도면이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 결로 제거부(300)의 분해사시도이며, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 결로 제거부(300)가 하우징(100)에 결합된 상태의 정면도이다.1 is a view showing an example in which the ultrasonic level sensor device 10 according to the first embodiment of the present invention is used, and FIG. 2 is a perspective view of the ultrasonic level sensor device 10 according to the first embodiment of the present invention 3 is a view showing the operation of the condensation removing unit 300 according to the first embodiment of the present invention, and Fig. 4 is an exploded view of the condensation removing unit 300 according to the first embodiment of the present invention It is a perspective view, and FIG. 5 is a front view of a state in which the condensation removing unit 300 according to the first embodiment of the present invention is coupled to the housing 100.

초음파 레벨 센서 장치는 물체와의 거리 및 방향 또는 수위를 측정하기 위해 물체의 반사면을 향해 초음파를 방사하고 반사면에 반사되는 에코 초음파를 수신하여, 초음파를 방사한 시간으로부터 에코 초음파가 되돌아오기까지의 전파 시간을 측정하고, 이를 이용하여 반사면까지의 거리를 측정하는 장치이다.The ultrasonic level sensor device emits ultrasonic waves toward the reflective surface of the object and receives echo ultrasonic waves reflected on the reflective surface in order to measure the distance and direction or water level with the object, from the time the ultrasonic waves are emitted until the echo ultrasonic waves return. It is a device that measures the propagation time of and uses it to measure the distance to the reflective surface.

도 1 내지 5를 참조하면, 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치는 도 1에 도시된 바와 같이 물탱크(T)에 상측에 설치되고 물탱크에 수용된 액체(W)의 수면을 반사면으로 하여 수위를 측정하기 위해 사용될 수 있다.1 to 5, the ultrasonic level sensor device according to the first embodiment of the present invention is installed on the upper side of the water tank T as shown in FIG. 1 and measures the water surface of the liquid W accommodated in the water tank. It can be used as a reflective surface to measure the water level.

본 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치(10)는 하우징(100), 진동자 센서(200) 및 결로 제거부(300)를 포함할 수 있다.The ultrasonic level sensor device 10 according to the present embodiment may include a housing 100, a vibrator sensor 200, and a condensation removing unit 300.

하우징(100)은 원통형의 형상으로 초음파 레벨 센서 장치(10)의 몸체를 이루며, 반사면을 향하는 일면에 초음파가 방사되도록 하는 노출면(110)이 마련될 수 있다.The housing 100 has a cylindrical shape and forms the body of the ultrasonic level sensor device 10, and an exposed surface 110 for radiating ultrasonic waves may be provided on one surface facing the reflective surface.

노출면(110)은 하우징의 하면과 동일한 연장선상에 놓여, 결로 제거부(300)가 동작할 때, 노출면(110)과 하우징(100)의 하면 간의 높이 차에 의한 걸림이 없도록 할 수 있다. 진동자 센서(200)는 초음파를 생성하여 노출면(110)에 대향하는 반사면으로 노출면(110)을 통해 초음파를 방사하고, 반사면에 반사되는 에코 초음파를 수신하기 위해, 하우징(100)의 내부에 배치되되, 노출면(110)과 근접하게 배치될 수 있다.The exposed surface 110 is placed on the same extension line as the lower surface of the housing, so that when the condensation removing unit 300 is operated, there is no jamming due to a height difference between the exposed surface 110 and the lower surface of the housing 100. . The vibrator sensor 200 generates ultrasonic waves, radiates ultrasonic waves through the exposed surface 110 to a reflective surface facing the exposed surface 110, and receives echo ultrasonic waves reflected on the reflective surface. Doedoe disposed inside, it may be disposed close to the exposed surface (110).

결로 제거부(300)는 하우징(100)의 하면에 결합되고, 설정된 회전 각도로 회전하여 노출면(110)에 맺힌 물방울을 제거하기 위해 마련되며, 이를 위해 와이퍼(310), 구동축(330), 블레이드(350) 및 자성체(370)를 포함할 수 있다.The condensation removal unit 300 is coupled to the lower surface of the housing 100 and is provided to remove water droplets formed on the exposed surface 110 by rotating at a set rotation angle. To this end, the wiper 310, the drive shaft 330, A blade 350 and a magnetic material 370 may be included.

와이퍼(310)는 결로 제거부(300)의 몸체를 이루되, 제1 암(311) 및 제2 암(313)으로 구성될 수 있다. 제1 암(311)은 막대 형태로 길이를 갖도록 형성되고, 제2 암(313)은 제1 암(311)의 일단의 측면으로부터 돌출되어 형성되며, 도 4에 도시된 바와 같이, 제1 암(311)과 제2 암(313)으로 구성되어 형성되는 와이퍼(310)는 'L'자 형상을 이룰 수 있다.The wiper 310 constitutes the body of the condensation removing unit 300, and may be composed of a first arm 311 and a second arm 313. The first arm 311 is formed to have a length in the form of a rod, and the second arm 313 is formed to protrude from the side of one end of the first arm 311, and as shown in FIG. 4, the first arm The wiper 310 formed by consisting of 311 and the second arm 313 may form an'L' shape.

그리고 제1 암(311)에는 블레이드(350)가 부착되는 부착홈이 형성될 수 있으며, 부착홈은 블레이드(350)의 부착 방식에 따라 변형되거나 생략될 수 있다.In addition, an attachment groove to which the blade 350 is attached may be formed in the first arm 311, and the attachment groove may be modified or omitted according to an attachment method of the blade 350.

또한, 제2 암(313)은 구동축(330)이 결합되는 홈(313a)이 형성되어 구동축(330)이 제2 암(313)에 결합되도록 할 수 있으며, 와이퍼(310)의 형상과 구동축(330)의 결합 위치에 관한 더욱 상세한 설명은 도 6 내지 8을 참조하여 후술하기로 한다. In addition, the second arm 313 may have a groove 313a to which the driving shaft 330 is coupled so that the driving shaft 330 may be coupled to the second arm 313, and the shape of the wiper 310 and the driving shaft ( A more detailed description of the coupling position of 330) will be described later with reference to FIGS. 6 to 8.

구동축(330)은 홈(313a)을 관통하여 하우징(100)의 하면에 결합함으로써 와이퍼(310)의 일단이 하우징(100)의 하면에 결합되도록 할 수 있다.The drive shaft 330 penetrates the groove 313a and is coupled to the lower surface of the housing 100 so that one end of the wiper 310 may be coupled to the lower surface of the housing 100.

이때, 결로 제거부(300)는 하우징의 내부에 배치되며, 와이퍼(310)가 설정된 회전 각도로 회전하도록 와이퍼(310)에 구동력을 제공하는 구동 수단(미도시)가 마련될 수 있는데, 구동 수단(미도시)는 구동축(330)과 연결되어 구동축(330)을 통해 와이퍼에 구동력이 제공되도록 할 수 있다.At this time, the condensation removing unit 300 is disposed inside the housing, and a driving means (not shown) for providing a driving force to the wiper 310 so that the wiper 310 rotates at a set rotation angle may be provided. (Not shown) may be connected to the drive shaft 330 to provide a driving force to the wiper through the drive shaft 330.

또한, 구동 수단(미도시)이 직접 와이퍼(310)에 구동력을 제공하도록 마련되는 경우, 제2 암(313)에 하우징의 일면에 매립되도록 배치되고 상기 구동 수단(미도시)와 연결되는 톱니바퀴가 마련될 수 있다.In addition, when a driving means (not shown) is provided to directly provide a driving force to the wiper 310, a cogwheel disposed to be buried in one surface of the housing in the second arm 313 and connected to the driving means (not shown) Can be provided.

블레이드(350)는 일면이 제1 암(311)의 일면에 부착되고, 타면이 하우징(100)의 일면에 밀착되어, 와이퍼(310)가 노출면(110) 위를 회전하면, 노출면을 포함한 하우징(100)의 일면과 밀착된 상태로 함께 회전하여 노출면에 맺힌 물방울을 제거하게 된다.When one side of the blade 350 is attached to one side of the first arm 311 and the other side is in close contact with one side of the housing 100, the wiper 310 rotates on the exposed surface 110, including the exposed surface. Water droplets formed on the exposed surface are removed by rotating together in a state in close contact with the one surface of the housing 100.

이때, 노출면(110)은 하우징의 일면과 동일한 연장선상에 놓여, 블레이드(350)가 회전하여 물방울을 제거할 때, 노출면(110)과 하우징의 일면 간의 높이 차에 의한 걸림이 없도록 할 수 있다.At this time, the exposed surface 110 is placed on the same extension line as one surface of the housing, so that when the blade 350 rotates to remove water droplets, there is no jamming due to the height difference between the exposed surface 110 and one surface of the housing. have.

그리고 블레이드(350)는 고무와 같은 재질로 마련되어 회전 과정에서 노출면에 맺힌 물방울을 밀어냄으로써 노출면의 물방울을 제거하도록 할 수 있고, 스펀지와 같이 물을 흡수하는 재질로 마련되어 왕복 운동 과정에서 노출면에 맺힌 물방울을 흡수함으로써 노출면의 물방울을 제거하도록 할 수도 있다.In addition, the blade 350 is made of a material such as rubber and can remove water droplets from the exposed surface by pushing the water droplets formed on the exposed surface during the rotation process, and provided with a material absorbing water such as a sponge, the exposed surface It is also possible to remove water droplets from the exposed surface by absorbing water droplets formed on the surface.

자성체(370)는 결로 제거부(300)가 동작하기 전 또는 동작이 종료된 후의 초기 상태에서 홀센서(400)가 자성을 감지하여 결로 제거부(300)가 초기 상태임을 판단하도록 하기 위해, 제1 암(311)의 내부에 위치되되, 초기 상태일 때 홀센서(400)와 접하거나 근접한 위치에 배치될 수 있다.The magnetic body 370 detects the magnetism in the initial state before the condensation removal unit 300 operates or after the operation is finished, so that the condensation removal unit 300 is in the initial state. 1 Doedoe located inside the arm 311, it may be disposed in contact with or close to the Hall sensor 400 in the initial state.

홀센서(400)는 결로 제거부(300)가 초기 상태인지 판단하기 위해 마련된다. 이를 위해, 홀센서(400)는 하우징(100)의 하면에 배치되되, 결로 제거부(300)가 동작하는 방향의 반대 방향에서 초기 상태의 결로 제거부(300)와 접하는 위치에 배치되고, 자성체(370)의 접촉을 감지함으로써 결로 제거부(300)의 초기 상태 여부를 판단할 수 있다.The Hall sensor 400 is provided to determine whether the condensation removing unit 300 is in an initial state. To this end, the Hall sensor 400 is disposed on the lower surface of the housing 100, and is disposed at a position in contact with the condensation removing unit 300 in the initial state in a direction opposite to the direction in which the condensation removing unit 300 operates, and a magnetic substance By sensing the contact of the 370, it is possible to determine whether the condensation removing unit 300 is in an initial state.

이때, 결로 제거부(300)는 초기 상태에서 노출면(110)을 가려 진동자 센서(200)가 초음파를 방사하거나 수신할 때, 방사효율 저하, 오작동 및 측정값의 오차가 발생되는 것을 방지하기 위해서, 초기 상태에서 노출면(110)과 중첩되지 않도록 배치될 수 있다.At this time, the condensation removal unit 300 covers the exposed surface 110 in the initial state to prevent the occurrence of a decrease in radiation efficiency, a malfunction, and an error in the measured value when the vibrator sensor 200 emits or receives ultrasonic waves. , It may be disposed not to overlap with the exposed surface 110 in the initial state.

그리고 자성체(370)가 별도로 마련되어 제1 암(310)에 배치될 수 있지만, 제1 암(310)은 전체 또는 초기 상태에서 홀센서(400)와 접하는 일부가 자성체로 이루어져 결로 제거부(300)가 초기 상태일 때 홀센서(400)가 자성체의 접촉을 감지하도록 할 수 있다.In addition, the magnetic body 370 may be separately provided and disposed on the first arm 310, but the first arm 310 is formed entirely of a magnetic material or a part in contact with the hall sensor 400 in the initial state, so that the condensation removal unit 300 When is in the initial state, the Hall sensor 400 may detect the contact of the magnetic material.

또한, 진동자 센서(200)는 홀센서(400)가 자성체(370)의 접촉을 감지한 경우에만 동작하도록 마련되어, 결로 제거부(300)가 동작 중 이거나 결로 제거부(300)의 오작동으로 인하여 결로 제거부(300)가 노출면(110)을 가리고 있을 때에 초음파를 방사하는 것을 방지함으로써, 초음파의 방사효율 저하, 오작동 및 측정값의 오차 발생을 방지할 수 있다.In addition, the vibrator sensor 200 is provided to operate only when the Hall sensor 400 senses the contact of the magnetic body 370, and the condensation removal unit 300 is in operation or due to a malfunction of the condensation removal unit 300 By preventing the emission of ultrasonic waves when the removal unit 300 covers the exposed surface 110, it is possible to prevent the occurrence of a decrease in radiation efficiency of the ultrasonic waves, a malfunction, and an error in a measured value.

홀센서(400)에는 빛 또는 소리를 방출하는 알림수단이 더 마련되고, 알림수단은 기설정된 시간 동안 홀센서(400)에 자성체(370)의 접촉이 감지되지 않으면, 관리자에게 빛 또는 소리를 방출함으로써, 결로 제거부(300)의 오작동에 대한 신속한 대응이 가능하도록 할 수 있다.The hall sensor 400 is further provided with a notification means for emitting light or sound, and the notification means emit light or sound to the manager when the contact of the magnetic body 370 with the Hall sensor 400 is not detected for a predetermined time. By doing so, it is possible to enable a quick response to a malfunction of the condensation removing unit 300.

도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동축(330)의 결합 위치에 따른 결로 제거부(300)의 작용면적을 설명하기 위해 도시한 도면이고, 도 7a는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동축(330)이 제2 암(313)과 결합되었을 때의 작용면적을 도시한 도면이고, 도 7b는 본 발명의 제1 실시예에 따른 구동축(330)이 제1 암(311)과 결합되었을 때의 작용면적을 도시한 도면이다. 그리고 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 와이퍼(310)가 제1 암(311)으로만 구성되었을 때의 진동자 센서(200)에 대한 결로 제거부(300)의 간섭을 설명하기 위해 도시한 도면이다.6 is a view showing to explain the operating area of the condensation removal unit 300 according to the coupling position of the drive shaft 330 according to the first embodiment of the present invention, Figure 7a is a first embodiment of the present invention Is a view showing an operating area when the driving shaft 330 is coupled to the second arm 313, and FIG. 7B is a drive shaft 330 according to the first embodiment of the present invention is coupled to the first arm 311 It is a drawing showing the working area when And FIG. 8 is a diagram for explaining the interference of the condensation removal unit 300 with the vibrator sensor 200 when the wiper 310 according to the first embodiment of the present invention is composed of only the first arm 311 It is a drawing.

도 6 내지 8을 참조하면, 상술한 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 와이퍼(310)는 막대 형태인 제1와이퍼(310)과, 제1 암(311)의 일단의 측면으로부터 돌출되어 형성되는 제2 암(313)으로 구성되어 'L'자 형상을 이루며, 구동축(330)은 제2 암(313)에 결합되는데, 이는 결로 작용면적을 넓히고, 초기 상태에서의 결로 제거부(300)가 노출면(110)과 중첩되지 않도록 하기 위함이다.6 to 8, as described above, the wiper 310 according to the first embodiment of the present invention protrudes from the side of the first wiper 310 in the form of a rod and one end of the first arm 311 It is composed of a second arm 313 that is formed and forms an'L' shape, and the drive shaft 330 is coupled to the second arm 313, which increases the condensation action area and removes the condensation in the initial state ( This is to prevent the 300) from overlapping with the exposed surface 110.

여기서, 작용면적이란 결로 제거부(300)가 물방울을 제거할 수 있는 면적으로, 결로 제거부(300)가 설정된 회전 각도로 회전할 때 블레이드(350)가 노출면(110)을 포함하는 하우징(100)의 일면과 접하는 면적을 의미한다.Here, the working area is an area in which the condensation removing unit 300 can remove water droplets, and when the condensation removing unit 300 rotates at a set rotation angle, the blade 350 includes the exposed surface 110 ( It means the area in contact with one side of 100).

도 6에 도시된 바와 같이, 구동축(330)이 제1 암(311)에 결합되는 경우에는 블레이드(350)의 상측 끝단(P0)으로부터 구동축이 위치된 지점(P1)까지의 거리인 L1이 작용면적을 이루는 부채꼴의 반지름이 되고, 구동축(330)이 제2 암(313)에 결합되는 경우에는 블레이드(350)의 상측 끝단(P0)으로부터 구동축이 위치된 지점(P2)까지의 거리인 L2가 부채꼴 형상의 작용면적을 이루는 부채꼴의 반지름이 된다. 그리고 L2의 길이가 L1의 길이 보다 길어 구동축(330)이 제2 암(313)을 관통하도록 배치되었을 때가 구동축(330)이 제1 암(311)을 관통하도록 배치되었을 때 보다 더 큰 작용면적을 얻을 수 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 6, when the drive shaft 330 is coupled to the first arm 311, L1, which is the distance from the upper end P0 of the blade 350 to the point P1 where the drive shaft is located, acts. It becomes the radius of a sector forming the area, and when the drive shaft 330 is coupled to the second arm 313, L2, which is the distance from the upper end P0 of the blade 350 to the point P2 where the drive shaft is located, is It becomes the radius of the fan shape that forms the operating area of the fan shape. And when the length of L2 is longer than the length of L1, when the drive shaft 330 is disposed to pass through the second arm 313, the operating area is greater than when the drive shaft 330 is disposed to pass through the first arm 311. You can see that you can get it.

도 7a을 살펴보면, 구동축(330)이 제2 암(313)에 결합되어 결로 제거부(300)가 동작하는 경우에는 L2를 반지름으로 하는 부채꼴 형상의 작용면적 S1이 형성되고 S1은 노출면(110)을 모두 덮는다. 즉, 이때의 결로 제거부(300)는 노출면(110)의 모든 면적에 맺힌 물방울을 제거 가능하다.Referring to FIG. 7A, when the driving shaft 330 is coupled to the second arm 313 to operate the condensation removing unit 300, a sector-shaped working area S1 having L2 as a radius is formed, and S1 is the exposed surface 110 ) Covers all. That is, the condensation removing unit 300 at this time can remove water droplets formed on all areas of the exposed surface 110.

하지만, 도 7b를 살펴보면, 구동축(330)이 제1 암(311)에 결합되어 결로 제거부(300)가 동작하는 경우에는 L1을 반지름으로 하는 부채꼴 형상의 작용면적 S2가 형성되고, S2는 진동자 센서의 노출면의 일부 면적(S3)을 덮지 못하게 된다. 즉, 이때의 결로 제거부는 노출면의 일부 면적(S3)에 맺힌 물방울을 제거할 수 없게 되며, 이는, 와이퍼(310)가 제1 암(311)으로만 구성되고, 구동축(330)이 하우징(100)에 결합되는 위치가 도 7b와 같은 위치인 경우에도 동일하다.However, referring to FIG. 7B, when the driving shaft 330 is coupled to the first arm 311 and the condensation removing unit 300 is operated, a sector-shaped operating area S2 having L1 as a radius is formed, and S2 is a vibrator. A partial area S3 of the exposed surface of the sensor cannot be covered. That is, the dew condensation removal unit at this time cannot remove the water droplets formed on the partial area S3 of the exposed surface, which means that the wiper 310 is composed of only the first arm 311, and the drive shaft 330 is the housing ( It is the same even when the position coupled to 100) is the same position as in FIG. 7B.

만약, 도 8에 도시된 바와 같이, 구동축(330)이 하우징(100)에 결합되는 위치가 도 7a와 같은 위치인 경우에는, L1을 반지름으로 하지만 중심이 노출면(110)이 위치된 방향으로 이동된 부채꼴 형상의 작용면적 S4가 형성되고 S4는 중심의 이동으로 인해 노출면(110)을 모두 덮게 되지만, 이 경우 결로 제거부(300)가 초기상태에서 진동자 센서의 노출면의 일부 면적(S5)에 중첩되어 진동자 센서(200)를 가리게 됨으로 초음파의 방사효율 저하, 오작동 및 측정값의 오차 발생 등의 문제가 발생할 수 있다.If, as shown in FIG. 8, when the position where the drive shaft 330 is coupled to the housing 100 is the same as in FIG. 7A, L1 is the radius, but the center is in the direction in which the exposed surface 110 is located. The moved sector-shaped working area S4 is formed, and S4 covers all the exposed surfaces 110 due to the movement of the center, but in this case, the condensation removing unit 300 is part of the exposed surface of the vibrator sensor in the initial state (S5 ) Overlapping and covering the vibrator sensor 200 may cause problems such as a decrease in the radiation efficiency of ultrasonic waves, a malfunction, and an error in a measured value.

정리하면, 본 실시예에서의 와이퍼(310)는 도 7a에 도시된 바와 같이, 길이를 갖는 제1 암(311)과 제1 암(311)의 일단의 측면으로부터 돌출되어 형성되는 제2 암(313)으로 구성되어 'L'자 형상을 이루고, 구동축(330)은 제2 암(313)에 결합됨으로써, 초기 상태의 결로 제거부가 노출면(110)과 중첩되지 않고, 작용 면적이 넓어져 노출면(110) 전체에 맺힌 물방울을 제거할 수 있다.In summary, the wiper 310 in this embodiment is a first arm 311 having a length and a second arm 311 protruding from the side surface of one end of the first arm 311 as shown in FIG. 7A ( 313) to form an'L' shape, and the drive shaft 330 is coupled to the second arm 313, so that the condensation removal part in the initial state does not overlap with the exposed surface 110, and the working area is widened and exposed. Water droplets formed on the entire surface 110 can be removed.

도 9는 본 발명의 제1 실시예에 따른 결로 제거부(300)의 동작특성을 도시한 흐름도이다.9 is a flowchart showing the operating characteristics of the condensation removing unit 300 according to the first embodiment of the present invention.

겨울철과 같이 기온의 낮은 때에는 노출면(110)에 맺힌 물방울이 결빙되어 결로 제거부(300)가 동작함에도 불구하고 결빙된 물방울이 제거되지 않는 경우가 발생할 수 있다.When the temperature is low, such as in winter, water droplets condensed on the exposed surface 110 may freeze and the frozen water droplets may not be removed despite the operation of the condensation removal unit 300.

도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 결로 제거부(300)는, 겨울철에 노출면(110)에 물방울이 맺히고, 맺힌 물방울이 결빙되어, 초음파를 방사 전에 결로 제거부(300)가 동작하여도 결빙된 물방울이 제거되지 않는 것을 방지하기 위해 기설정된 시간마다 동작하도록 마련될 수 있다.Referring to FIG. 9, in the condensation removing unit 300 according to the present embodiment, water droplets are formed on the exposed surface 110 in winter, and the condensed water droplets are frozen, so that the condensation removal unit 300 operates before radiating ultrasonic waves. Also, in order to prevent the frozen water droplets from being removed, it may be provided to operate at a predetermined time.

이때, 진동자 센서가 초음파를 방사하였으나, 반사되는 에코 초음파가 다시 수신되기 전에 기설정된 시간이 도래하여, 동작되는 결로 제거부(300)에 의해 에코 초음파의 수신율이 떨어지고 오차가 발생하는 것을 방지하기 위해 본 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치(10)는 도 9의 흐름도와 같은 동작 특성을 갖을 수 있다.At this time, although the vibrator sensor emits ultrasonic waves, a predetermined time has arrived before the reflected echo ultrasonic waves are received again, so that the reception rate of the echo ultrasonic waves decreases and an error occurs by the operated condensation removal unit 300. The ultrasonic level sensor device 10 according to the present embodiment may have operation characteristics such as the flowchart of FIG. 9.

우선, 본 실시예에 따른 초음파 레벨 센서 장치(10)는 기설정된 시간에 도달되었는지를 판단하고(S910), 기설정된 시간에 도달한 경우(S910-Y), 진동자 센서(200)로부터 초음파가 방사되었는지를 판단할 수 있다(S920).First, the ultrasonic level sensor device 10 according to the present embodiment determines whether a preset time has been reached (S910), and when the preset time has been reached (S910-Y), ultrasonic waves are radiated from the vibrator sensor 200 It can be determined whether or not (S920).

만약 초음파가 방사되지 않았다면(S920-N), 결로 제거부(300)가 동작하도록 하고(S940), 초음파가 방사되었다면(S920-Y), 에코 초음파가 수신되었는지 판단 후(S930), 에코 초음파가 수신된 경우에만(S930-Y), 결로 제거부(300)가 동작하도록 하되(S940), 에코 초음파가 수신되지 않은 경우에는(S930-N), 에코 초음파가 수신될 때까지 대기하도록 할 수 있다.If the ultrasonic waves are not radiated (S920-N), the condensation removal unit 300 is operated (S940), and if the ultrasonic waves are radiated (S920-Y), after determining whether the echo ultrasound has been received (S930), the echo ultrasound is Only when it is received (S930-Y), the condensation removal unit 300 is operated (S940), but when the echo ultrasound is not received (S930-N), it is possible to wait until the echo ultrasound is received. .

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains will be able to make various modifications and variations without departing from the essential characteristics of the present invention. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention are not intended to limit the technical idea of the present invention, but to explain the technical idea, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by these embodiments. The scope of protection of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the scope equivalent thereto should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10: 초음파 레벨 센서 장치
100: 하우징
110: 노출면
200: 진동자 센서
300: 결로 제거부
310: 와이퍼
311: 제1 암
313: 제2 암
330: 구동축
350: 블레이드
370: 자성체
400: 홀센서10: ultrasonic level sensor device
100: housing
110: exposed surface
200: vibrator sensor
300: condensation removal unit
310: wiper
311: first arm
313: second arm
330: drive shaft
350: blade
370: magnetic body
400: Hall sensor

Claims (7)

일면에 노출면이 형성되어 있는 하우징;
상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 노출면에 대향하는 반사면으로 상기 노출면을 통해 초음파를 방사하고 상기 반사면에 반사되는 에코 초음파를 상기 노출면을 통해 수신하는 초음파 레벨 센서; 및
상기 노출면에 맺힌 물방울을 설정된 회전 각도로 회전하며 제거하는 와이퍼를 구비하는 결로 제거부를 포함하는 초음파 레벨 센서 장치.
A housing having an exposed surface formed on one surface;
An ultrasonic level sensor disposed inside the housing, emitting ultrasonic waves through the exposed surface to a reflective surface facing the exposed surface, and receiving echo ultrasonic waves reflected on the reflective surface through the exposed surface; And
An ultrasonic level sensor device comprising a dew condensation removal unit including a wiper for rotating and removing water droplets formed on the exposed surface at a set rotation angle.
 제1항에 있어서, 상기 결로 제거부는
막대 형태로 몸체를 이루는 와이퍼;
상기 와이퍼의 일단이 상기 하우징의 일면에 결합되도록 하는 구동축;
상기 하우징의 내부에 배치되며, 상기 와이퍼가 설정된 회전 각도로 회전하도록 상기 와이퍼에 구동력을 제공하는 구동 수단; 및
일면이 상기 와이퍼의 일면에 부착되고, 타면이 상기 하우징의 일면에 밀착되는 블레이드를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 센서 장치.
The method of claim 1, wherein the condensation removing unit
A wiper forming a body in the form of a rod;
A drive shaft for coupling one end of the wiper to one surface of the housing;
A driving means disposed inside the housing and providing a driving force to the wiper so that the wiper rotates at a set rotation angle; And
An ultrasonic level sensor device comprising a blade having one side attached to one side of the wiper and the other side contacting one side of the housing.
 제2항에 있어서,
상기 와이퍼는 막대 형태인 제1 암 및 상기 제1 암의 일단의 측면으로부터 돌출되어 형성되는 제2 암으로 구성되어 'L'자 형상을 이루고,
상기 구동축은 상기 제2 암에 결합되는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 센서 장치.
The method of claim 2,
The wiper is composed of a first arm in the form of a rod and a second arm protruding from the side of one end of the first arm to form an'L' shape,
The driving shaft is an ultrasonic level sensor device, characterized in that coupled to the second arm.
 제2항에 있어서,
상기 블레이드는 고무 또는 스펀지 재질인 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 센서 장치.
The method of claim 2,
The blade is an ultrasonic level sensor device, characterized in that the rubber or sponge material.
 제1항에 있어서,
상기 초음파 레벨 센서 장치는 상기 하우징의 일면에 배치되고 자성체의 접촉을 감지하는 홀센서를 더 포함하고,
상기 결로 제거부는 초기 상태에서 상기 홀센서에 접하되 상기 노출면과 중첩되지 않고, 상기 초기 상태에서 상기 홀센서와 접하는 위치에 자성체가 마련되며,
상기 진동자 센서는 상기 자성체의 접촉이 감지된 경우에만 동작하는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 센서 장치.
The method of claim 1,
The ultrasonic level sensor device further includes a Hall sensor disposed on one surface of the housing and sensing contact of a magnetic material,
The condensation removing part is in contact with the Hall sensor in an initial state, but does not overlap with the exposed surface, and a magnetic material is provided at a position in contact with the Hall sensor in the initial state,
The ultrasonic level sensor device, characterized in that the vibrator sensor operates only when a contact of the magnetic material is detected.
 제1항에 있어서,
상기 결로 제거부는 기설정된 시간마다 동작하되, 상기 초음파가 방사되면, 상기 에코 초음파가 수신된 후 동작하는 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 센서 장치.
The method of claim 1,
The condensation removal unit is operated at every predetermined time, and when the ultrasonic waves are radiated, the ultrasonic level sensor device is operated after receiving the echo ultrasonic waves.
 제1항 내지 제6항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 초음파 레벨 센서는 진동자 센서인 것을 특징으로 하는 초음파 레벨 센서 장치.The method according to any one of claims 1 to 6,
The ultrasonic level sensor device, characterized in that the vibrator sensor.
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