KR20210153984A - Method of measuring the multi-layered sludge blanket level - Google Patents

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KR20210153984A
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권남원
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Abstract

The present invention relates to a method for measuring a multi-layered sludge interface, which is able to measure an interface between a high-concentration sludge and a low-concentration sludge by an apparatus for measuring a sludge interface including an ultrasonic sensor, and which can comprise: (a) a step of transmitting a high-concentration frequency using the ultrasonic sensor to the interface; (b) a step of receiving the high-concentration frequency return signal reflected in and returned from the interface, and calculating a first reception time information; (c) a step of calculating a height (S1) of the high-concentration sludge interface by using the high-concentration frequency return signal and the first reception time information; (d) a step of transmitting a low-concentration frequency using the ultrasonic sensor to the interface; (e) a step of receiving a low-concentration frequency return signal reflected in and returned from the interface, and calculating a second reception time information; (f) a step of calculating a height (S2) of the low-concentration sludge interface by using the low-concentration frequency return signal and the second reception time information; and (g) a step of calculating a border level (S3) between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge by using the difference between the height (S1) of the high-concentration sludge interface and the height (S2) of the low-concentration sludge interface. The present invention aims to provide a method for measuring a multi-layered sludge interface, which is capable of improving reliability of the measurement.

Description

다층식 슬러지 계면 측정 방법{Method of measuring the multi-layered sludge blanket level}Method of measuring the multi-layered sludge blanket level

본 발명은 고농도 슬러지층과 저농도 슬러지층의 경계 레벨을 구분하여 측정할 수 있는 다층식 슬러지 계면 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-layered sludge interface measuring method capable of separately measuring the boundary level between a high-concentration sludge layer and a low-concentration sludge layer.

국내의 상하수도 및 폐수 처리장에서 슬러지 계면을 측정하기 위한 장치는 슬러지를 배출하기 위한 시설물(침전, 조정 및 농축)에 주로 설치되어 있으며, 현재까지 다양한 형태의 제품들이 출시되어 있다. The device for measuring the sludge interface in domestic water supply and sewage and wastewater treatment plants is mainly installed in facilities for discharging sludge (sedimentation, adjustment and concentration), and various types of products have been released so far.

운전자가 수동조작으로 현장의 퇴적 슬러지 량을 측정할 수 있는 간이 계면 측정 장치인 슬러지저지는 아크릴로 만들어져 내구성이 떨어지고 측정의 정확도가 부정확하다는 단점이 있다. 이러한 부정확함과 불편함을 해결하기 위해 최근에는 온라인 계면 측정장치가 주로 도입되고 있는데, 계면 측정장치는 초음파식과 광학식으로 분류된다.The sludge jersey, which is a simple interface measuring device that allows the operator to manually measure the amount of sludge deposited on the site, is made of acrylic, so its durability is poor and the measurement accuracy is inaccurate. In order to solve these inaccuracies and inconveniences, online interface measuring devices have been mainly introduced in recent years, and the interface measuring devices are classified into ultrasonic type and optical type.

초음파 방식은 반사파가 돌아오는 시간을 측정하여 깊이를 측정하는 방식으로 자동화된 장치로써 측정 작업의 부담이 없고, 슬러지와는 비접촉되는 부유식이어서 센서의 오염이 적은 장점이 있다. 그러나 사용 환경에 따라 센서의 감도 및 세기를 조절해야 하고 유체 내에 존재하는 오염물의 양과 종류, 버블의 유무 등에 따라 오차가 급격히 증가하는 등의 문제가 있다.The ultrasonic method is an automated device that measures the return time of the reflected wave to measure the depth. As an automated device, there is no burden on the measurement work, and since it is a floating type that does not come into contact with sludge, it has the advantage of less contamination of the sensor. However, there is a problem that the sensitivity and intensity of the sensor must be adjusted according to the usage environment, and the error rapidly increases depending on the amount and type of contaminants present in the fluid, the presence or absence of bubbles, and the like.

광학식 계면계는 슬러지와의 접촉식 센서이므로 발광부와 수광부의 렌즈를 항시 청결하게 관리해 주어야만 한다.Since the optical interface is a contact sensor with sludge, the lenses of the light emitting part and the light receiving part must be kept clean at all times.

무엇보다도, 종래의 슬러지 계면 측정 장치는 슬러지 계면이라는 단지 한 개의 항목만을 측정하나, 장치의 신뢰성 부족 및 불안정성으로 처리조의 슬러지가 넘쳐서 하천을 오염시키는 사례가 발생하는 등 현장 운영에 대한 어려움이 있다.Above all, the conventional sludge interface measuring device measures only one item, the sludge interface, but there is a difficulty in field operation, such as cases where the sludge in the treatment tank overflows and contaminates the river due to the lack of reliability and instability of the device.

결국, 신뢰성 없는 측정장치에 의한 슬러지 계면 정보는 슬러지 계면 상승에 따른 슬러지 처리시설의 용량 부족 및 월류되는 상징수의 수질 악화를 초래하고 있으며, 저농도 슬러지 인발에 따른 탈수 효율의 감소로 배출수 처리 공정의 운영 효율성이 저하되는 악순환을 초래하고 있다.In the end, the sludge interface information by the unreliable measuring device causes insufficient capacity of the sludge treatment facility due to the rise of the sludge interface and the deterioration of the water quality of the overflowing symbol water. This leads to a vicious cycle of reduced operational efficiency.

한국등록특허 제10-1923165호(발명의 명칭: 슬러지 계면형상을 컬러화상으로 표시하고 색상에 따른 슬러지 계면의 농도값을 산출하는 디지털 필터방식의 초음파 슬러지 계면측정장치)Korean Patent No. 10-1923165 (Title of the invention: Ultrasonic sludge interface measuring device of digital filter method that displays the shape of the sludge interface as a color image and calculates the concentration value of the sludge interface according to the color)

전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명은, 초음파 센서를 이용하여 더욱 정확한 슬러지의 높이를 측정할 수 있고, 고농도와 저농도 슬러지가 혼재되어 있는 슬러지 경계 레벨을 산출하여 다층식 슬러지에 대한 정확한 계면 관리가 이루어지도록 하는 다층식 슬러지 계면 측정 방법을 제공함에 그 목적이 있다.The present invention for solving the above problems can measure the height of the sludge more accurately using an ultrasonic sensor, and calculate the sludge boundary level in which high and low concentration sludge are mixed, so that accurate interface management for multi-layered sludge is possible An object of the present invention is to provide a multi-layered sludge interface measurement method to be achieved.

다만, 본 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.However, the technical task to be achieved by the present embodiment is not limited to the technical task as described above, and other technical tasks may exist.

전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 방법은, 초음파 센서를 포함하는 슬러지 계면 측정장치에 의해 고농도 슬러지와 저농도 슬러지 간의 계면을 측정하는 다층식 슬러지 계면 측정 방법에 있어서, (a) 상기 초음파 센서를 이용한 고농도 주파수를 상기 계면으로 송신하는 단계; (b) 상기 계면에서 반사되어 반송되는 고농도 주파수 반송 신호를 수신하고, 제1 수신 시간 정보를 산출하는 단계; (c) 상기 고농도 주파수 반송 신호와 상기 제1 수신 시간 정보를 이용하여 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)를 산출하는 단계; (d) 상기 초음파 센서를 이용한 저농도 주파수를 상기 계면으로 송신하는 단계; (e) 상기 계면에서 반사되어 반송되는 저농도 주파수 반송 신호를 수신하고, 제2 수신 시간 정보를 산출하는 단계; (f) 상기 저농도 주파수 반송 신호와 상기 제2 수신 시간 정보를 이용하여 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)를 산출하는 단계; 및 (g) 상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)와 상기 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)의 차이값을 이용하여 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)을 산출하는 단계를 포함할 수 있다. The multi-layered sludge interface measuring method according to an embodiment of the present invention for achieving the above-described technical problem is a multi-layered sludge interface measuring method for measuring the interface between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge by a sludge interface measuring device including an ultrasonic sensor In the method, (a) transmitting a high-concentration frequency using the ultrasonic sensor to the interface; (b) receiving a high-concentration frequency carrier signal reflected and carried from the interface, and calculating first reception time information; (c) calculating the height (S1) of the high-concentration sludge interface using the high-concentration frequency carrier signal and the first reception time information; (d) transmitting a low-concentration frequency using the ultrasonic sensor to the interface; (e) receiving a low-concentration frequency carrier signal reflected and carried from the interface, and calculating second reception time information; (f) calculating the height (S2) of the low-concentration sludge interface using the low-concentration frequency carrier signal and the second reception time information; and (g) calculating the boundary level (S3) between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge using the difference between the height (S1) of the high-concentration sludge interface and the height (S2) of the low-concentration sludge interface. have.

상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)와 상기 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)를 하기 수학식을 이용하여 산출할 수 있다.The height (S1) of the interface of the high concentration sludge and the height (S2) of the interface of the low concentration sludge can be calculated using the following equation.

Figure pat00001
Figure pat00001

위 수학식에서, D는 초음파 센서와 슬러지 층간 거리, T는 초음파 반송 신호의 수신 시간, C는 공정수 음속, E는 저장조의 깊이 혹은 높이, L은 슬러지 계면의 높이를 나타낸다.In the above equation, D is the distance between the ultrasonic sensor and the sludge layer, T is the reception time of the ultrasonic carrier signal, C is the sound velocity of the process water, E is the depth or height of the storage tank, and L is the height of the sludge interface.

상기 고농도 슬러지 계면의 높이와 저농도 슬러지 계면의 높이의 차이(S2-S1)를 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)로 산출할 수 있다.The difference (S2-S1) between the height of the high-concentration sludge interface and the height of the low-concentration sludge interface may be calculated as the boundary level (S3) between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge.

상기 (g) 단계에서 상기 슬러지 계면 측정장치는, 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지가 구분되도록 디스플레이하되, 파형 밀도 또는 색상 차를 두어 구분 표시되도록 디스플레이 할 수 있다.In the step (g), the sludge interface measuring device may display the high-concentration sludge and the low-concentration sludge to be distinguished, but to be displayed separately by placing a difference in wave density or color.

상기 (g) 단계에서 상기 슬러지 계면 장치는, 사용자의 선택에 따라 상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1), 상기 저농도 슬러지 계면의 높이(S2) 및 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)의 표시 출력을 설정할 수 있다. In the step (g), the sludge interface device, according to the user's selection, the height of the high-concentration sludge interface (S1), the height of the low-concentration sludge interface (S2), and the boundary level between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge (S3) display output can be set.

한편, 전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 방법은, 초음파 센서를 포함하는 슬러지 계면 측정장치에 의해 고농도 슬러지와 저농도 슬러지 간의 계면을 측정하는 다층식 슬러지 계면 측정 방법에 있어서, (a) 상기 초음파 센서를 이용한 제1 주파수를 상기 계면으로 송신하고, 상기 계면에서 반사되어 반송되는 제1 주파수 반송 신호를 수신하여 제1 수신 시간 정보를 산출하는 단계; (b) 상기 제1 주파수 반송 신호와 상기 제1 수신 시간 정보를 이용하여 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)를 산출하는 단계; (c) 상기 초음파 센서를 이용한 제2 주파수를 상기 계면으로 송신하고, 상기 계면에서 반사되어 반송되는 제2 주파수 반송 신호를 수신하여 제2 수신 시간 정보를 산출하는 단계;및 (d) 상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)를 기준으로 상기 저농도 슬러지의 구간을 산출하되, 문턱 전압을 기준으로 측정 알고리즘을 통한 상기 저농도 슬러지의 구간의 범위를 일정 횟수로 산출하고, 상기 일정 횟수의 저농도 슬러지의 구간 범위에 대한 평균값이 기준 값을 만족하면 저상기 저농도 슬러지의 구간 범위를 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)로 산출하는 단계를 포함할 수 있다.On the other hand, the multi-layered sludge interface measuring method according to another embodiment of the present invention for achieving the above object is a multi-layered sludge interface for measuring the interface between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge by a sludge interface measuring device including an ultrasonic sensor. A measuring method, comprising the steps of: (a) transmitting a first frequency using the ultrasonic sensor to the interface, and calculating first reception time information by receiving a first frequency carrier signal reflected and returned from the interface; (b) calculating the height (S1) of the interface of the high concentration sludge using the first frequency carrier signal and the first reception time information; (c) transmitting a second frequency using the ultrasonic sensor to the interface, and calculating second reception time information by receiving a second frequency carrier signal reflected and returned from the interface; and (d) the high concentration sludge Calculating the section of the low concentration sludge based on the height of the interface (S1), but calculating the range of the section of the low concentration sludge through a measurement algorithm based on the threshold voltage a certain number of times, and the range of the low concentration sludge of the predetermined number of times If the average value for , satisfies the reference value, calculating the range of the low-concentration sludge as the boundary level S3 between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge.

상기 (d) 단계에서 상기 슬러지 계면 측정장치는, 상기 고농도 슬러지, 상기 저농도 슬러지 및 상기 경계 레벨이 구분되도록 디스플레이하되, 파형 밀도 또는 색상 차를 두어 구분 표시되도록 디스플레이 할 수 있다.In step (d), the sludge interface measuring device may display the high-concentration sludge, the low-concentration sludge, and the boundary level to be distinguished, but to be displayed separately by placing a difference in wave density or color.

상기 (d) 단계에서 상기 슬러지 계면 장치는, 사용자의 선택에 따라 상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1), 상기 저농도 슬러지 계면의 높이(S2) 및 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)의 표시 출력을 설정할 수 있다.In the step (d), the sludge interface device, according to the user's selection, the height of the high-concentration sludge interface (S1), the height of the low-concentration sludge interface (S2), and the boundary level between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge (S3) display output can be set.

상기 (d) 단계에서 상기 측정 알고리즘은, 측정 폭(Measure Width)을 1/3 log 저농도 슬러지(Empty)로 하고, 거리(Distance)를 저농도 슬러지 레벨(Empty Sludge level)로 하며, 거리 측정 폭(Distance Measure Width)에서 거리(Distance)를 차감(Distance Measure Width - Distance)하여 측정 범위(Measure Range)를 산출하고, 상기 측정 폭(Measure Width)을 측정 횟수로 나누어 측정 범위를 평균한 측정 포인트(Measure Point)를 산출할 수 있다. In the step (d), the measurement algorithm sets the measurement width (Measure Width) to 1/3 log low concentration sludge (Empty), and the distance (Distance) to the low concentration sludge level (Empty Sludge level), and the distance measurement width ( The measurement range is calculated by subtracting the distance from the Distance Measure Width (Distance Measure Width - Distance), and the measurement range is averaged by dividing the measurement width (Measure Width) by the number of measurements. point) can be calculated.

상기 (d) 단계에서 상기 측정 알고리즘은, 상기 측정 횟수의 데이터를 합산하고, 데이터 합산을 N차 수행하여 평균값을 산출하고, 산출된 평균값이 기준 값(Reference Value)을 만족하는 경우에 저농도 슬러지 계면으로 인식할 수 있다.In step (d), the measurement algorithm sums the data of the number of measurements, calculates an average value by performing the data summation N times, and when the calculated average value satisfies a reference value, the low-concentration sludge interface can be recognized as

본 발명에 의하면, 초음파 센서를 이용하여 고농도 슬러지 계면층 뿐만 아니라 고농도 슬러지에 비해 상대적으로 얇은 층의 저농도 슬러지가 존재하는 저농도 슬러지 계면층을 구분할 수 있다. 따라서 고농도 및 저농도 간의 계면 측정에 대한 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 그로 인해 다층식 슬러지에 대해 보다 정확하고 신뢰성 있는 계면 관리가 이루어지도록 할 수 있다.According to the present invention, by using an ultrasonic sensor, it is possible to distinguish not only the high-concentration sludge interfacial layer but also the low-concentration sludge interfacial layer in which a relatively thin layer of low-concentration sludge exists compared to the high-concentration sludge. Therefore, it is possible to improve the reliability of the measurement of the interface between the high and low concentrations, thereby making it possible to achieve more accurate and reliable interface management for multi-layered sludge.

또한, 초음파 센서를 이용하여 고농도 슬러지 및 저농도 슬러지에 대하여 각 슬러지의 더욱 정확한 높이를 측정할 수 있다.In addition, it is possible to measure the height of each sludge more accurately with respect to the high-concentration sludge and the low-concentration sludge by using the ultrasonic sensor.

그리고, 본 발명은 하수 처리장의 초침 및 종침에 적용할 수 있을 뿐만 아니라, 정수장 농축조 및 침전조, 발전소 석회 슬러지 저장, 제련소 침전 슬러지, 제철소 고로 배출 침전 슬러지, 제지/반도체 폐수 침전 공정에 적용할 수 있다.And, the present invention can be applied not only to the first and last needles in sewage treatment plants, but also to the thickening and sedimentation tanks in water purification plants, lime sludge storage in power plants, smelter sedimentation sludge, ironworks blast furnace sedimentation sludge, and paper/semiconductor wastewater sedimentation process. .

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 장치의 구성을 설명하는 도면이다.
도 2는 도 1의 초음파 센서와 제어장치를 설명하는 블록도이다.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 방법을 설명하는 순서도이다.
도 4는 도 3에 의한 고농도 슬러지 계면 높이, 저농도 슬러지 계면 높이, 슬러지 경계 레벨을 설명하는 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 방법을 설명하는 순서도이다.
도 6은 본 발명의 제1 초음파 반송 신호를 이용한 저농도 슬러지의 특성을 설명하는 도면이다.
도 7은 도 5에 의한 의해 검출된 슬러지 경계 레벨을 설명하는 도면이다.
도 8은 본 발명에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 장치에서 실행된 N차 계면을 색상으로 구분하여 디스플레이하는 컬러 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
1 is a view for explaining the configuration of a multi-layer sludge interface measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram illustrating an ultrasonic sensor and a control device of FIG. 1 .
3 is a flowchart illustrating a method for measuring a multi-layered sludge interface according to an embodiment of the present invention.
4 is a view for explaining the high-concentration sludge interface height, the low-concentration sludge interface height, and the sludge boundary level according to FIG. 3 .
5 is a flowchart illustrating a multi-layered sludge interface measurement method according to another embodiment of the present invention.
6 is a view for explaining the characteristics of the low-concentration sludge using the first ultrasonic carrier signal of the present invention.
FIG. 7 is a view for explaining the sludge boundary level detected by FIG. 5 .
8 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a color display device for displaying the N-th interface executed in the multi-layered sludge interface measuring device according to the present invention by color.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those of ordinary skill in the art can easily implement them. However, the present invention may be embodied in several different forms and is not limited to the embodiments described herein. And in order to clearly explain the present invention in the drawings, parts irrelevant to the description are omitted, and similar reference numerals are attached to similar parts throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Throughout the specification, when a part is "connected" with another part, this includes not only the case of being "directly connected" but also the case of being "electrically connected" with another element interposed therebetween. . In addition, when a part "includes" a certain component, it means that other components may be further included, rather than excluding other components, unless otherwise stated, and one or more other features However, it is to be understood that the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded in advance.

이하의 실시 예는 본 발명의 이해를 돕기 위한 하나의 실시 예에 따른 상세한 설명이며, 본 발명의 권리 범위를 제한하는 것이 아니다. 따라서 본 발명과 동일한 기능을 수행하는 동일 범위의 발명 역시 본 발명의 권리 범위에 속할 것이다.The following examples are detailed descriptions according to one embodiment to help the understanding of the present invention, and do not limit the scope of the present invention. Accordingly, an invention of the same scope performing the same function as the present invention will also fall within the scope of the present invention.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 장치의 구성을 설명하는 도면이고, 도 2는 도 1의 초음파 센서와 제어장치를 설명하는 블록도이다. 1 is a diagram for explaining the configuration of a multi-layered sludge interface measuring apparatus according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a block diagram for explaining the ultrasonic sensor and control device of FIG. 1 .

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 슬러지 계면 측정 장치는 각종 저장탱크(초침, 종침 등)(1) 내에 침전되고 있는 슬러지의 높이를 실시간 측정하는 계측 장비로서, 실시간으로 슬러지 계면 높이를 통제하여 스크래퍼, 밸브, 펌프 등을 제어할 수 있다. 이러한 다층식 슬러지의 계면 측정 장치는 하수처리장(초침, 종침, 농축조), 정수장 (침전조, 농축조, 저류조), 발전소, 제철소 침전슬러지(고로배출수, 제강시크너), 각종플랜트 수처리공정(제지, 식음료, 석유화학, 반도체 등)에 적용될 수 있다. 1 and 2, the sludge interface measuring device is a measuring device that measures the height of the sludge being deposited in various storage tanks (second hand, bell needle, etc.) 1 in real time, and controls the sludge interface height in real time to control scrapers, valves, pumps, etc. Such multi-layered sludge interface measuring devices are sewage treatment plants (second hand, bell needle, thickener), water purification plant (sedimentation tank, thickener, storage tank), power plant, ironworks sedimentation sludge (blast furnace discharge water, steelmaking thickener), and various plant water treatment processes (paper, food and beverage) , petrochemicals, semiconductors, etc.).

다층식 슬러지 계면 측정 장치는 일반적인 현장에서 사용되는 S1G, 부식성, 내화학성 및 고온용으로 사용되는 초음파 센서(11) 및 초음파 센서(11)를 구동하고, 신호를 분석 및 측정값을 출력하는 제어장치(20)를 포함한다. 초음파 센서(11)는 초음파 신호를 송출하되, 고농도 감지용 주파수 및 저농도 감지용 주파수를 송출하고 그에 따른 반송 신호를 수신하는 센서가 될 수 있다. The multi-layer sludge interface measuring device drives the ultrasonic sensor 11 and the ultrasonic sensor 11 used for S1G, corrosion, chemical resistance, and high temperature used in general fields, and analyzes the signal and outputs the measured value. (20). The ultrasonic sensor 11 may be a sensor that transmits an ultrasonic signal, transmits a high-concentration detection frequency and a low-concentration detection frequency, and receives a carrier signal corresponding thereto.

또한, 다층식 슬러지 계면 측정 장치는 센서 세정 장치, 센서 보호 장치 및 침전조 상부에 떠오르는 부유 슬러지를 제거하기 위한 구조물 등을 더 포함할 수 있다. In addition, the multi-layer sludge interface measuring device may further include a sensor cleaning device, a sensor protection device, and a structure for removing floating sludge floating on the top of the settling tank.

센서 세정 장치는 수중에 작동하는 초음파 센서(11)의 표면에 달라붙는 현장의 각종 부유물(스컴, 머리카락 등)을 제거하기 위해 사용되고, 초음파 센서(11)의 내부에는 세정노즐이 부착되어 센서 세정 장치로부터 공기를 공급받을 수 있어 초음파 센서(11)의 표면을 자동으로 세정할 수 있다. The sensor cleaning device is used to remove various floating substances (scum, hair, etc.) in the field adhering to the surface of the ultrasonic sensor 11 operating in water, and a cleaning nozzle is attached to the inside of the ultrasonic sensor 11, so that the sensor cleaning device Since air can be supplied from the ultrasonic sensor 11 , the surface of the ultrasonic sensor 11 can be automatically cleaned.

일반적으로 하수 처리장의 초침, 종침 및 농축조에는 물 표면의 부유물을 제거하기 위한 스컴 스키머 등의 구조물들을 운용한다. In general, structures such as a scum skimmer for removing suspended matter on the water surface are operated in the second hand, the bell needle and the thickener of the sewage treatment plant.

센서 보호 장치는 회전하는 스키머로부터 초음파 센서(11)를 보호하고 연속적인 측정을 가능하게 한다.The sensor protection device protects the ultrasonic sensor 11 from the rotating skimmer and enables continuous measurement.

다층식 슬러지 계면 측정 장치는 고농도 슬러지와 저농도 슬러지 간의 계면을 측정할 때, 초음파 센서(11)를 이용한 고농도 주파수를 계면으로 송신하고, 계면에서 반사되어 반송되는 고농도 주파수 반송 신호를 수신하여 제1 수신 시간 정보를 산출하며, 고농도 주파수 반송 신호와 제1 수신 시간 정보를 이용하여 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)를 산출한다.When measuring the interface between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge, the multi-layer sludge interface measuring device transmits a high-concentration frequency using the ultrasonic sensor 11 to the interface, and receives a high-concentration frequency carrier signal that is reflected and returned from the interface to receive the first reception Time information is calculated, and the height S1 of the interface of the high concentration sludge is calculated using the high concentration frequency carrier signal and the first reception time information.

이어, 다층식 슬러지 계면 측정 장치는 초음파 센서를 이용한 저농도 주파수를 계면으로 송신하고, 계면에서 반사되어 반송되는 저농도 주파수 반송 신호를 수신하여 제2 수신 시간 정보를 산출하고, 저농도 주파수 반송 신호와 제2 수신 시간 정보를 이용하여 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)를 산출한다.Next, the multilayer sludge interface measuring device transmits a low concentration frequency using an ultrasonic sensor to the interface, receives a low concentration frequency carrier signal reflected and returned from the interface, calculates second reception time information, and the low concentration frequency carrier signal and the second The height S2 of the low-concentration sludge interface is calculated using the reception time information.

이어, 다층식 슬러지 계면 측정 장치는 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)와 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)의 차이값을 이용하여 고농도 슬러지와 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)을 산출한다.Next, the multi-layer sludge interface measuring device calculates the boundary level (S3) between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge by using the difference value between the height (S1) of the high-concentration sludge interface and the height (S2) of the low-concentration sludge interface.

도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 방법을 설명하는 순서도이고, 도 4는 도 3에 의한 고농도 슬러지 계면 높이, 저농도 슬러지 계면 높이, 슬러지 경계 레벨을 설명하는 도면이다. 3 is a flowchart illustrating a multi-layered sludge interface measurement method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a diagram illustrating a high-concentration sludge interface height, a low-concentration sludge interface height, and a sludge boundary level according to FIG. 3 .

도 3을 참조하면, 제어 장치(20)는 초음파 센서(11)를 이용한 제1 초음파 주파수를 제1 시간 간격으로 계면으로 송신하고(S11), 제1 시간 간격과 교차되도록 제2 시간 간격으로 초음파 센서(11)를 이용한 제2 초음파 주파수를 계면으로 송신한다(S12).Referring to FIG. 3 , the control device 20 transmits a first ultrasonic frequency using the ultrasonic sensor 11 to the interface at a first time interval ( S11 ), and transmits the ultrasonic wave at a second time interval to intersect the first time interval ( S11 ). The second ultrasonic frequency using the sensor 11 is transmitted to the interface (S12).

제어 장치(20)는 송신된 제1 초음파 주파수가 계면에 반사되어 반송되는 제1 초음파 반송 신호를 연속적으로 수신하고, 제1 초음파 반송 신호의 수신 시간 정보를 추출한다(S13).The control device 20 continuously receives the first ultrasonic carrier signal in which the transmitted first ultrasonic frequency is reflected by the interface, and extracts reception time information of the first ultrasonic carrier signal (S13).

제어 장치(20)는 송신된 제2 초음파 주파수가 계면에 반사되어 반송되는 제2 초음파 반송 신호를 연속적으로 수신하고, 제2 초음파 반송 신호의 수신 시간 정보를 추출한다(S14).The control device 20 continuously receives the second ultrasonic carrier signal in which the transmitted second ultrasonic frequency is reflected by the interface and is carried, and extracts reception time information of the second ultrasonic carrier signal (S14).

제어 장치(20)는 제1 초음파 반송 신호와 수신 시간 정보를 이용하여 고농도 슬러지 계면 높이를 산출하고(S15), 제2 초음파 반송 신호와 수신 시간 정보를 이용하여 저농도 슬러지 계면 높이를 산출한다(S16).The control device 20 calculates the interface height of the high concentration sludge using the first ultrasonic transport signal and the reception time information (S15), and calculates the interface height of the low concentration sludge by using the second ultrasonic transport signal and the reception time information (S16) ).

제어 장치(20)는 아래 수학식 1과 같이, 송신된 초음파 반송 신호가 계면(슬러지와 상등수가 나누어지는 경계면)에 맞고 되돌아오는 시간(T)을 측정하고, 이를 음속(C)에 곱하여 초음파 센서(11)부터 계면까지의 거리(상등수)를 산출한다. 그리고 제어 장치(20)는 미리 입력된 바닥까지의 거리에서 측정된 상등수 값을 제하면 슬러지 계면의 높이(L)를 실시간으로 측정할 수 있다. As shown in Equation 1 below, the control device 20 measures the time (T) at which the transmitted ultrasonic carrier signal hits the interface (the interface where the sludge and the supernatant are divided) and returns, and multiplies this by the speed of sound (C) to the ultrasonic sensor Calculate the distance (equal number) from (11) to the interface. And the control device 20 can measure the height (L) of the sludge interface in real time by subtracting the measured supernatant value from the previously input distance to the floor.

Figure pat00002
Figure pat00002

수학식 1에서, D는 초음파 센서와 슬러지 층간 거리, T는 초음파 반송 신호의 수신 시간, C는 공정수 음속, E는 저장조의 깊이 혹은 높이, L은 슬러지 계면의 높이를 각각 나타낸다.In Equation 1, D is the distance between the ultrasonic sensor and the sludge layer, T is the reception time of the ultrasonic carrier signal, C is the sound velocity of the process water, E is the depth or height of the storage tank, and L is the height of the sludge interface, respectively.

제어 장치(20)는 도 4에 도시된 바와 같이, 수학식 1을 이용하여 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)와 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)를 구한 후에 제1 초음파 반송 신호와 제2 초음파 반송 신호의 차이값을 이용하여 고농도 슬러지와 저농도의 슬러지 경계 레벨(S3)을 산출한다(S17). As shown in FIG. 4 , the control device 20 obtains the height S1 of the high-concentration sludge interface and the height S2 of the low-concentration sludge interface using Equation 1, and then returns the first ultrasonic transport signal and the second ultrasonic wave. Using the difference value of the signal, the boundary level of the high-concentration sludge and the low-concentration sludge (S3) is calculated (S17).

즉, 다층식 슬러지 계면 측정 장치는, 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)와 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)의 차이값(S2-S1)을 이용하여 고농도 슬러지와 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)의 높이(L)를 산출하는 것이다.That is, the multilayer sludge interface measuring device uses the difference value (S2-S1) between the height (S1) of the high-concentration sludge interface and the height (S2) of the low-concentration sludge interface to determine the boundary level (S3) between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge. To calculate the height (L).

이때, 다층식 슬러지 계면 측정장치는, 고농도 슬러지와 저농도 슬러지가 구분되도록 디스플레이하되, 파형 밀도 또는 색상 차를 두어 구분 표시되도록 디스플레이 할 수 있다.In this case, the multi-layer sludge interface measuring device may display the high-concentration sludge and the low-concentration sludge to be distinguished, but to be displayed separately by placing a difference in wave density or color.

또한, 다층식 슬러지 계면 측정장치는, 사용자의 선택에 따라 고농도 슬러지 계면의 높이(S1), 저농도 슬러지 계면의 높이(S2) 및 고농도 슬러지와 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)의 표시 출력을 설정할 수 있다.In addition, the multi-layer sludge interface measuring device can set the display output of the high concentration sludge interface height (S1), the low concentration sludge interface height (S2), and the boundary level between high concentration sludge and low concentration sludge (S3) according to the user's selection. have.

도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 방법을 설명하는 순서도이고, 도 6은 본 발명의 제1 초음파 반송 신호를 이용한 저농도 슬러지의 특성을 설명하는 도면이고, 도 7은 도 5에 의한 의해 검출된 슬러지 경계 레벨을 설명하는 도면이다. 5 is a flowchart illustrating a multi-layered sludge interface measurement method according to another embodiment of the present invention, FIG. 6 is a diagram illustrating the characteristics of low-concentration sludge using the first ultrasonic carrier signal of the present invention, and FIG. 7 is FIG. It is a figure explaining the sludge boundary level detected by 5.

도 5 내지 도 7을 참고하면, 다층식 슬러지 계면 측정 방법은, 초음파 센서(11)의 제1 주파수 신호와 제2 주파수 신호의 빔폭이 서로 중첩되도록 설정하고(S21), 초음파 센서를 이용한 제1 초음파 주파수(S1)를 계면으로 송신하며(S22), 초음파 센서를 이용한 제2 초음파 주파수를 계면으로 송신한다(S23).5 to 7, in the multilayer sludge interface measurement method, the beam width of the first frequency signal and the second frequency signal of the ultrasonic sensor 11 is set to overlap each other (S21), and the first using the ultrasonic sensor The ultrasonic frequency S1 is transmitted to the interface (S22), and a second ultrasonic frequency using the ultrasonic sensor is transmitted to the interface (S23).

제어 장치(20)는 송신된 제1 초음파 주파수가 계면에 반사되어 반송되는 제1 초음파 반송 신호를 수신하고, 제1 초음파 반송 신호의 수신 시간 정보를 추출한다(S24). The control device 20 receives the first ultrasonic carrier signal in which the transmitted first ultrasonic frequency is reflected by the interface and is carried, and extracts reception time information of the first ultrasonic carrier signal (S24).

또한, 제어 장치(20)는 송신된 제2 초음파 주파수가 계면에 반사되어 반송되는 제2 초음파 반송 신호를 실시간으로 수신하고, 제2 초음파 반송 신호의 수신 시간 정보를 추출한다(S25). Also, the control device 20 receives in real time the second ultrasonic carrier signal in which the transmitted second ultrasonic frequency is reflected by the interface and is carried, and extracts reception time information of the second ultrasonic carrier signal ( S25 ).

제어 장치(20)는 수학식 1을 이용하여 제1 초음파 반송 신호와 수신 시간 정보를 이용하여 고농도 슬러지 계면 높이(S1)를 산출하고, 제2 초음파 반송 신호와 수신 시간 정보를 이용하여 저농도 슬러지 계면 높이(S2)를 산출한다(S26).The control device 20 calculates the high-concentration sludge interface height S1 using the first ultrasonic transport signal and the reception time information using Equation 1, and the low-concentration sludge interface by using the second ultrasonic transport signal and the reception time information. The height S2 is calculated (S26).

제어 장치(20)는 제1 초음파 반송 신호와 상기 제2 초음파 반송 신호의 신호 레벨 차이를 기준으로 하여 문턱 전압(Vt)을 설정하고(S27), 제1 초음파 반송 신호에 제2 초음파 반송 신호를 중첩 처리하여 유효 빔 폭 영역이 형성된 초음파 중첩 신호를 생성한다(S28). The control device 20 sets a threshold voltage Vt based on a signal level difference between the first ultrasonic carrier signal and the second ultrasonic carrier signal (S27), and applies the second ultrasonic carrier signal to the first ultrasonic carrier signal. An ultrasonic superimposition signal in which an effective beam width region is formed by overlapping processing is generated (S28).

이후, 제어 장치(20)는 초음파 중첩 신호 중 저농도 슬러지 체크 시간 범위로 설정된 설정 측정 시간(T0) 이내에 문턱 전압(Vt) 이상인 신호 레벨이 기설정된 비율(P1)로 나타나는 구간을 저농도 슬러지와 고농도 슬러지의 경계 레벨(S3)로 산출한다(S29). Thereafter, the control device 20 controls a section in which the signal level equal to or greater than the threshold voltage (Vt) appears at a preset ratio (P1) within the set measurement time T0 set as the low-concentration sludge check time range among the ultrasonic superimposition signals, the low-concentration sludge and the high-concentration sludge is calculated as the boundary level (S3) of (S29).

도 5에 도시된 바와 같이, 고농도 슬러지 계면층은 얇은 층의 슬러지가 존재하는 저농도 슬러지 계면층에 비해 슬러지의 침전이 안정적으로 이루어져 있다. 그러나, 저농도 슬러지 계면층은 슬러지의 침전이 불안정하고, 부유물이 떠있는 불안전한 상태이다. 따라서, 실시간 수신되는 제2 초음파 반송 신호를 살펴보면, 슬러지 경계 레벨에서 저농도 슬러지 층에서 편차가 심화되는 특성을 나타낸다. As shown in FIG. 5, the high-concentration sludge interfacial layer has stable sludge sedimentation compared to the low-concentration sludge interfacial layer in which a thin layer of sludge exists. However, in the low-concentration sludge interfacial layer, sludge sedimentation is unstable and suspended matter is in an unstable state. Therefore, looking at the second ultrasonic carrier signal received in real time, it exhibits a characteristic that the deviation in the low-concentration sludge layer is deepened at the sludge boundary level.

이러한 신호 특성을 이용하여, 제어 장치(20)는 제1 초음파 반송 신호를 통해 안정적으로 측정되는 고농도 슬러지 계면층을 기준점으로 하여, 주파수 대역별 제2 초음파 반송 신호를 제1 초음파 반송 신호에 중첩시킨 초음파 중첩 신호를 T0 시간 동안 문턱 전압을 초과하는 신호 레벨(또는 샘플링된 신호값)의 총 횟수(N1)가 P1(N1/T1×100) 이내로 만족할 경우 슬러지 경계 레벨(S3)로 판단한다. Using these signal characteristics, the control device 20 superimposes the second ultrasonic carrier signal for each frequency band on the first ultrasonic carrier signal using the high-concentration sludge interface layer stably measured through the first ultrasonic carrier signal as a reference point. If the total number of times (N1) of the signal level (or sampled signal value) exceeding the threshold voltage for the ultrasonic overlap signal for time T0 is within P1 (N1/T1×100), it is determined as the sludge boundary level (S3).

본 발명에 따른 다층식 슬러지 계면 측정장치는, 고농도 슬러지, 저농도 슬러지 및 경계 레벨이 구분되도록 디스플레이하되, 파형 밀도 또는 색상 차를 두어 구분 표시되도록 디스플레이 할 수 있다. The multi-layered sludge interface measuring device according to the present invention may display high-concentration sludge, low-concentration sludge and boundary levels to be distinguished, but to be displayed separately by placing a difference in wave density or color.

또한, 다층식 슬러지 계면 장치는, 사용자의 선택에 따라 고농도 슬러지 계면의 높이(S1), 및 고농도 슬러지와 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)의 표시 출력을 설정할 수 있다. In addition, the multilayer sludge interface device can set the display output of the height S1 of the high-concentration sludge interface and the boundary level S3 between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge according to the user's selection.

본 발명에 따른 측정 알고리즘은, 다음 수학식 2와 같이, 측정 폭(Measure Width)을 1/3 log 저농도 슬러지(Empty)로 하고, 거리(Distance)를 저농도 슬러지 레벨(Empty Sludge level)로 하며, 거리 측정 폭(Distance Measure Width)에서 거리(Distance)를 차감(Distance Measure Width - Distance)하여 측정 범위(Measure Range)를 산출하고, 측정 폭(Measure Width)을 측정 횟수로 나누어 측정 범위를 평균한 측정 포인트(Measure Point)를 산출할 수 있다. The measurement algorithm according to the present invention, as shown in Equation 2 below, the measurement width (Measure Width) is 1/3 log low concentration sludge (Empty), and the distance (Distance) is low concentration sludge level (Empty Sludge level), The measurement range is calculated by subtracting the Distance from the Distance Measure Width (Distance Measure Width - Distance), and the measurement range is averaged by dividing the measurement width by the number of measurements. Point (Measure Point) can be calculated.

Figure pat00003
Figure pat00003

또한, 측정 알고리즘은, 다음 수학식 3과 같이, 측정 횟수의 데이터를 합산하고, 데이터 합산을 N차 수행하여 평균값을 산출하고, 산출된 평균값이 기준 값(Reference Value)을 만족하는 경우에 저농도 슬러지 계면(2차 계면)으로 인식할 수 있다. In addition, the measurement algorithm, as in the following Equation 3, sums the data of the number of measurements, calculates an average value by performing the data summation N times, and when the calculated average value satisfies the reference value (Reference Value), low-concentration sludge It can be recognized as an interface (secondary interface).

Figure pat00004
Figure pat00004

수학식 3에서, n은 Measure Point 개수를 나타내고 고정이며, p는 Measure Sum 개수를 나타내며 측정 환경에 맞춰 설정이 가능하고 측정 변동성이 클수록 p 값을 높여서 설정할 수 있다. 측정 알고리즘은 불안정한 신호 상태일수록 데이터 합산을 N차 수행하여 안정된 평균값을 산출한다. In Equation 3, n represents the number of Measure Points and is fixed, and p represents the number of Measure Sums and can be set according to the measurement environment, and can be set by increasing the p value as the measurement variability increases. The measurement algorithm calculates a stable average value by performing data summation N times in an unstable signal state.

측정 알고리즘은, 상기 과정을 반복하여 만족하는 값이 산출되면 N차 계면으로 인식한다. 이때, 측정 알고리즘은 최대 상등수(데드존) 수준까지 계속 반복하며 N차 저농도 구간을 측정할 수 있다.The measurement algorithm repeats the above process and when a satisfactory value is calculated, it is recognized as an Nth-order interface. At this time, the measurement algorithm can measure the Nth low-concentration section by repeating continuously up to the maximum high-order number (dead zone) level.

또한, 측정 알고리즘은, 기준을 만족하면 최대 Dead zone 까지 범위가 Shift 되어 측정이 가능하며, 최종 Layer를 기준으로 저농도 계면 위치를 산출한다. 옵션 사항으로 컬러 디스플레이 장치를 통해 N차 계면을 색상으로 구분하여 표시하되, Layer 별 색상을 구분하여 표시할 수 있다. In addition, the measurement algorithm, if the criterion is satisfied, the range is shifted to the maximum dead zone and measurement is possible, and the low concentration interface position is calculated based on the final layer. As an option, the N-th interface may be displayed by color through the color display device, but the colors may be displayed separately for each layer.

한편, 본 발명의 실시 예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 방법은, 상기한 다른 실시 예를 활용하여 산출된 슬러지의 계면 높이 및 슬러지 경계 레벨을 보정할 수 있다.On the other hand, the multi-layered sludge interface measuring method according to an embodiment of the present invention can correct the interface height and sludge boundary level of the sludge calculated using the other embodiments described above.

즉, 제어 장치(20)는 제1 초음파 반송 신호에 제2 초음파 반송 신호를 중첩 처리하여 유효 빔 폭 영역이 형성된 초음파 중첩 신호를 생성한 후에, 초음파 중첩 신호 중 설정 측정 시간(T0) 이내에 문턱 전압(Vt) 이상인 신호 레벨이 기설정된 비율(P1)로 나타나는 구간을 보정 구간으로 산출한다. That is, the control device 20 superimposes the second ultrasonic carrier signal on the first ultrasonic carrier signal to generate an ultrasonic superimposed signal in which an effective beam width region is formed, and then, among the ultrasonic superimposed signals, the threshold voltage within the set measurement time T0. A section in which a signal level equal to or greater than (Vt) appears at a preset ratio P1 is calculated as a correction section.

그리고, 제1 초음파 반송 신호와 제2 초음파 반송 신호의 신호 차이값을 이용하여 산출된 슬러지 경계 레벨을 보정 구간에 기초하여 보정하고, 보정된 슬러지 경계 레벨을 기준으로 하여 저농도 슬러지의 계면 높이와 고농도 슬러지의 계면 높이를 보정할 수 있다. Then, the sludge boundary level calculated by using the signal difference value between the first ultrasonic carrier signal and the second ultrasonic carrier signal is corrected based on the correction section, and the interface height and high concentration of low-concentration sludge based on the corrected sludge boundary level. The interface height of the sludge can be corrected.

이때, 제어 장치(20)는 상기한 수학식 1 이외에도 초음파 센서를 이용하여 거리를 측정하는 다양한 방식에 의해 센서와 계면 간의 거리를 산출할 수 있다. 도 3 및 도 5에서 초음파 신호를 측정하는 방식은 안정적인 계측을 위해, 수신신호의 시간 축 정보 이외에도 신호의 높이, 넓이 및 기타 다양한 정보를 활용하여 계면에서 반사된 유효신호를 정확히 검출해 내는 범용성 있는 초음파를 이용한 계면 측정방법(등록특허 제10-0781092)에서 사용된 신호 측정 알고리즘을 사용할 수 있다. In this case, the control device 20 may calculate the distance between the sensor and the interface by various methods of measuring the distance using the ultrasonic sensor in addition to Equation 1 above. The method of measuring the ultrasonic signal in FIGS. 3 and 5 is a versatile method that accurately detects the effective signal reflected from the interface by using the height, width, and other various information of the signal in addition to the time axis information of the received signal for stable measurement. The signal measurement algorithm used in the interface measurement method using ultrasonic waves (Registration Patent No. 10-0781092) can be used.

한편, 본 발명에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 장치는 측정 알고리즘을 실행하여 컬러 디스플레이 장치를 통해 N차 계면을 색상으로 구분하여 Layer 별 색상을 구분하여 표시할 수 있는데, 컬러 디스플레이 장치는 다음 도 8에 도시된 바와 같은 구조를 갖는다. 도 8은 본 발명에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 장치에서 실행된 N차 계면을 색상으로 구분하여 디스플레이하는 컬러 디스플레이 장치의 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.On the other hand, the multilayer sludge interface measuring device according to the present invention can display the color by layer by classifying the N-th interface by color through the color display device by executing the measurement algorithm, the color display device is shown in FIG. It has a structure as shown. 8 is a configuration diagram schematically showing the configuration of a color display device for displaying the N-th interface executed in the multi-layered sludge interface measuring device according to the present invention by color.

도 8을 참조하면, 본 발명이 적용되는 컬러 디스플레이 장치는, 유기전계 발광표시장치로 구현되며, 기판(100) 상에 게이트 전극 및 신호배선을 포함하는 게이트 금속층(113)이 형성되어 있다. 여기서, 기판(100)은 유기전계 발광표시장치가 종이처럼 휘어져도 표시 성능을 그대로 유지할 수 있도록 유연한 특성을 갖는 플렉서블(flexible) 플라스틱 재질로 이루어질 수 있다. Referring to FIG. 8 , the color display device to which the present invention is applied is implemented as an organic light emitting display device, and a gate metal layer 113 including a gate electrode and signal wiring is formed on a substrate 100 . Here, the substrate 100 may be made of a flexible plastic material having a flexible characteristic so that the display performance can be maintained even when the organic light emitting display device is bent like paper.

또한, 게이트 금속층(113)은 저저항 특성을 갖는 제1 금속물질, 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo) 및 몰리티타늄(MoTi) 중 어느 하나로 이루어지는 단일층 구조이거나 또는 둘 이상의 제1 금속물질들로 이루어짐으로써 이중층 또는 삼중층 구조로 형성될 수도 있다. 이러한 게이트 금속층(113)은 캐패시터(C1)의 하부전극을 이루고, 연장되어 구동 박막트랜지스터(DRT)의 게이트 전극(1131)을 이루게 된다. In addition, the gate metal layer 113 may include a first metal material having a low resistance characteristic, for example, aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), and molybdenum (MoTi). It may be formed in a single-layer structure made of any one of these, or a double-layer or triple-layer structure by being made of two or more first metal materials. The gate metal layer 113 forms the lower electrode of the capacitor C1 and extends to form the gate electrode 1131 of the driving thin film transistor DRT.

그리고, 게이트 금속층(113)을 포함한 기판의 표시영역 전면에는 절연물질, 예를 들어 무기절연물질인 산화실리콘(SiO2) 또는 질화 실리콘(SiNx)으로 이루어진 게이트 절연막(115) 및 식각 정지막(116)이 형성된다. In addition, the gate insulating layer 115 and the etch stop layer 116 made of an insulating material, for example, silicon oxide (SiO 2 ) or silicon nitride (SiNx), which are inorganic insulating materials, are formed on the entire surface of the display area of the substrate including the gate metal layer 113 . ) is formed.

게이트 절연막(115)의 상부 및 식각 정지막(116) 사이에는, 각 박막트랜지스터(SWT, SST, DRT)에 대응하여 비정질 실리콘, 폴리실리콘 또는 반도체 산화물 중, 선택되는 어느 하나로 이루어지는 반도체층(121)이 형성된다. 이러한 반도체층(121)은 식각 정지막(116)상에 형성되는 콘택홀을 통해 일부 영역이 노출되며, 콘택홀을 포함하는 절연막(115) 및 식각 정지막(116) 상부에는 구동 박막트랜지스터(DRT)의 소스 및 드레인전극(1221), 데이터신호(Vdata) 인가배선(1222), 전원전압(ELVDD)인가배선(1223)을 포함하는 제1 소스 및 드레인 금속층(122)이 형성된다. Between the upper portion of the gate insulating layer 115 and the etch stop layer 116, a semiconductor layer 121 made of any one selected from amorphous silicon, polysilicon, and semiconductor oxide corresponding to each of the thin film transistors SWT, SST, and DRT. this is formed A portion of the semiconductor layer 121 is exposed through a contact hole formed on the etch stop layer 116 , and a driving thin film transistor (DRT) is formed on the insulating layer 115 including the contact hole and the etch stop layer 116 . ), the first source and drain metal layer 122 including the source and drain electrodes 1221 , the data signal (Vdata) applying wiring 1222 , and the power supply voltage (ELVDD) applying wiring 1223 are formed.

여기서, 제1 소스 및 드레인 금속층(122)은 예를 들어 알루미늄(Al), 알루미늄 합금(AlNd), 구리(Cu), 구리 합금, 몰리브덴(Mo), 몰리 티타늄(MoTi), 크롬(Cr) 및 티타늄(Ti) 중 어느 하나 또는 둘 이상의 물질조합으로 이루어질 수 있다. Here, the first source and drain metal layers 122 are, for example, aluminum (Al), aluminum alloy (AlNd), copper (Cu), copper alloy, molybdenum (Mo), moly titanium (MoTi), chromium (Cr) and It may be made of any one of titanium (Ti) or a combination of two or more materials.

특히, 구동 박막트랜지스터(DRT)에는 서로 이격하며 콘택홀을 통해 노출된 반도체층(121)과 각각 접촉하며 상기 금속물질로 이루어진 소스전극 및 드레인 전극(1221)이 형성되어 있다. 이에 따라, 게이트 전극(1131), 게이트 절연막(115), 반도체층(121) 및 소스 및 드레인 전극(1221)은 하나의 구동 박막트랜지스터(DRT)를 이루게 된다. 또한, 구동 박막트랜지스터(DRT) 이외에 스위칭 박막트랜지스터(SWT) 및 센싱 박막트랜지스터(SST)도 동일 적층구조로 형성된다. In particular, a source electrode and a drain electrode 1221 made of the metal material are formed in the driving thin film transistor DRT, which are spaced apart from each other and contact the semiconductor layer 121 exposed through the contact hole, respectively. Accordingly, the gate electrode 1131 , the gate insulating layer 115 , the semiconductor layer 121 , and the source and drain electrodes 1221 form one driving thin film transistor DRT. In addition, in addition to the driving thin film transistor (DRT), the switching thin film transistor (SWT) and the sensing thin film transistor (SST) are also formed in the same stacked structure.

여기서, 스위칭 박막트랜지스터(SWT)의 게이트 전극 및 드레인 전극은 각각 스캔배선 및 데이터 배선과 연결되어 있으며, 스위칭 박막트랜지스터(SWT)의 소스전극은 구동 박막트랜지스터(DRT)의 게이트 전극과 전기적으로 연결되어 있고, 센싱 박막트랜지스터(SST) 및 구동 박막트랜지스터(DRT)의 소스 전극은 서로 연결되어 있다. Here, the gate electrode and the drain electrode of the switching thin film transistor (SWT) are connected to the scan line and the data line, respectively, and the source electrode of the switching thin film transistor (SWT) is electrically connected to the gate electrode of the driving thin film transistor (DRT). and source electrodes of the sensing thin film transistor SST and the driving thin film transistor DRT are connected to each other.

또한, 제1 소스 및 드레인 금속층(122)에서 데이터신호 인가배선(1222)은 캐패시터(C1)의 상부 전극을 이루게 된다.In addition, in the first source and drain metal layer 122 , the data signal applying wiring 1222 forms the upper electrode of the capacitor C1 .

한편, 도면에서는 제1 소스 및 드레인 금속층(122)은 모두 단일층 구조를 갖는 것을 일례로 나타내고 있지만, 이는 두 금속물질의 조합에 의한 이중층 또는 삼중층 구조를 이룰 수도 있다.Meanwhile, in the drawings, both the first source and drain metal layers 122 have a single-layer structure as an example, but a double-layer or triple-layer structure may be formed by a combination of two metal materials.

그리고, 제1 소스 및 드레인 금속층(122)의 상부로는 구동 박막트랜지스터(DRT)를 덮으며, 제1 소스 및 드레인 금속층(122)의 일부를 노출시키는 패시베이션 막(125)이 형성된다. 특히, 페시베이션 막(125)의 일부영역은 식각되어 하부의 제1 소스 및 드레인 금속층(122)의 전원전압 인가배선(1223)을 노출시키며, 상부의 제2 소스 및 드레인 금속층(127)과 접촉되도록 한다.In addition, a passivation layer 125 is formed on the first source and drain metal layer 122 to cover the driving thin film transistor DRT and to expose a portion of the first source and drain metal layer 122 . In particular, a partial region of the passivation layer 125 is etched to expose the power supply voltage application wiring 1223 of the lower first source and drain metal layer 122 , and is in contact with the upper second source and drain metal layer 127 . make it possible

패시페이션 막(125)의 상부로는 제2 소스 및 드레인 금속층(127)이 형성된다. 이러한 제2 소스 및 드레인 금속층(127)은 상기의 제1 소스 및 드레인 금속층(122)과 동일한 물질로 형성될 수 있으며, 특히 구동 박막트랜지스터(DRT)의 상부로 패터닝되어 게이트 전극(1131)과 동일한 전압이 인가됨으로서 듀얼 게이트(dual gate)구조를 이루게 되는 보조 게이트 전극(1271)을 포함한다.A second source and drain metal layer 127 is formed on the passivation layer 125 . The second source and drain metal layers 127 may be formed of the same material as the first source and drain metal layers 122 . In particular, the second source and drain metal layers 127 are patterned on the upper portion of the driving thin film transistor DRT to form the same material as the gate electrode 1131 . It includes an auxiliary gate electrode 1271 that forms a dual gate structure when a voltage is applied thereto.

이러한 제2 소스 및 드레인 금속층(127)은 제1 소스 및 드레인 금속층(122)의 전원전압 인가배선(1223)이 노출된 영역까지 연장되어 접촉됨에 따라, 그로부터 공급되는 신호가 애노드 금속층(143)까지 인가되도록 한다.As the second source and drain metal layer 127 extends to a region where the power supply voltage application wiring 1223 of the first source and drain metal layer 122 is exposed and comes into contact, a signal supplied therefrom is transmitted to the anode metal layer 143 . to be authorized

그리고, 제2 소스 및 드레인 금속층(127)의 상부로는 층간 절연막(131)이 형성된다. 이러한, 층간 절연막(131)의 일부영역에는 하부의 제2 소스 및 드레인 금속층(127)을 노출시키는 제1 콘택홀(141)이 형성되어 있으며, 제1 콘택홀(141)을 포함하여 층간 절연막(131) 상부로는 각 화소별로 분리된 형태를 가지는 애노드 금속층(143)이 형성되어 있다.In addition, an interlayer insulating layer 131 is formed on the second source and drain metal layer 127 . A first contact hole 141 exposing the lower second source and drain metal layer 127 is formed in a partial region of the interlayer insulating film 131 , and the interlayer insulating film ( 131) An anode metal layer 143 having a shape separated for each pixel is formed on the upper portion.

여기서, 제1 콘택홀(141)에 의해 노출되는 영역은 하부로 게이트 금속층(113)과 제1 소스 및 드레인 금속층(122)의 데이터신호 인가배선(1222)이 이루는 캐패시터(C1)와 중첩되며, 제2 소스 및 드레인 금속층(127)과 애노드 금속층(142)이 접촉되는 제1 영역으로 정의된다.Here, the region exposed by the first contact hole 141 overlaps the capacitor C1 formed by the data signal applying wiring 1222 of the gate metal layer 113 and the first source and drain metal layer 122 downward, It is defined as a first region in which the second source and drain metal layer 127 and the anode metal layer 142 contact each other.

상기 제1 영역에서는 제1 소스 및 드레인 금속층(122)의 데이터신호 인가배선(1222)과 제2 소스 및 드레인 금속층(127)이 패시베이션막(125)에 의해 서로 절연되어 있다. In the first region, the data signal applying wiring 1222 of the first source and drain metal layer 122 and the second source and drain metal layer 127 are insulated from each other by the passivation layer 125 .

애노드 금속층(143)은 유기발광 다이오드의 애노드 전극을 이루는 것으로, 도시되어 있지는 않지만, 애노드 금속층(143)의 상부로는 각각 적, 녹 및 청색을 발광하는 유기발광 패턴(미도시)으로 구성된 유기발광층 및 캐소드 전극(미도시)이 형성되어 있다. 이에 따라, 애노드 금속층(143) 및 캐소드 전극과, 두 전극사이에 개재된 유기발광층은 유기발광 다이오드를 이루게 된다. The anode metal layer 143 constitutes the anode electrode of the organic light emitting diode, and although not shown, an organic light emitting layer composed of an organic light emitting pattern (not shown) that emits red, green and blue light respectively on the upper portion of the anode metal layer 143 . and a cathode electrode (not shown) are formed. Accordingly, the anode metal layer 143 and the cathode electrode and the organic light emitting layer interposed between the two electrodes form an organic light emitting diode.

여기서, 유기 발광층은 유기 발광물질로 이루어진 단일층으로 구성될 수도 있으며, 또는 발광 효율을 높이기 위해 정공주입층(hole injection layer), 정공수송층(hole transporting layer), 발광 물질층(emitting material layer), 전자 수송층(electron transporting layer) 및 전자 주입층(electron injection layer)의 다중층으로 구성될 수도 있다.Here, the organic light emitting layer may be composed of a single layer made of an organic light emitting material, or a hole injection layer, a hole transporting layer, a light emitting material layer, to increase luminous efficiency. It may be composed of multiple layers of an electron transporting layer and an electron injection layer.

특히, 본 발명의 애노드 금속층(143)은 일 방향으로 연장되어 제1 콘택홀(141)이 아닌, 패시베이션 막(125)과 중첩되지 않는 제2 소스 및 드레인 금속층(127)이 노출되는 층간 절연막(131)의 제2 콘택홀(142)까지 연장되어 제2 소스 및 드레인 금속층(127)과 이중으로 접촉되는 것을 특징으로 한다. In particular, the anode metal layer 143 of the present invention extends in one direction to expose the second source and drain metal layers 127 that do not overlap with the passivation layer 125, not the first contact hole 141 ( It extends to the second contact hole 142 of the 131 , and is in double contact with the second source and drain metal layers 127 .

즉, 하나의 화소에 포함된 층간 절연막(131)에는 패시베이션막(125)와 중첩되는 영역에 형성되는 제1 콘택홀(141) 뿐만 아니라, 패시베이션 막(125)이 식각되어 제1 소스 및 드레인금속층(122)의 전원전압 인가배선(1223) 및 제2 소스 및 드레인 금속층(127)이 접촉되는 영역에 대응하여 제2 콘택홀(142)이 더 형성되고, 제2 콘택홀(142)까지 애노드 금속층(143)이 연장되어 이중(redundancy)으로 제2 소스 및 드레인 금속층(127)과 애노드 금속층(143)이 접촉되게 된다.That is, in the interlayer insulating film 131 included in one pixel, not only the first contact hole 141 formed in the region overlapping the passivation film 125 but also the passivation film 125 are etched to form the first source and drain metal layers. A second contact hole 142 is further formed to correspond to a region in which the power supply voltage applying wiring 1223 of 122 and the second source and drain metal layers 127 are in contact, and the anode metal layer up to the second contact hole 142 is formed. 143 extends so that the second source and drain metal layer 127 and the anode metal layer 143 come into contact with each other in redundancy.

여기서, 제2 콘택홀(142)에 의해 노출되는 영역은 게이트 금속층(113), 제1 소스 및 드레인 금속층(122)의 전원전압 인가배선(1223), 제2 소스 및 드레인 금속층(127)과, 애노드 금속층(142)이 순차적으로 형성되어 서로 직접 접촉되는 제2 영역으로 정의된다.Here, the region exposed by the second contact hole 142 includes the gate metal layer 113, the power supply voltage application wiring 1223 of the first source and drain metal layer 122, the second source and drain metal layer 127, The anode metal layer 142 is sequentially formed and is defined as a second region in direct contact with each other.

이러한 구조에 따라, 제2 소스 및 드레인 금속층(127)의 식각공정에서 패시베이션 막(125)의 단차에 의해 제2 소스 및 드레인 금속층(127)의 단선(open)불량이 발생하게 되어도, 애노드 금속층(143) 및 제2 소스 및 드레인 금속층(127)간의 전기적 연결에는 변함이 없게 된다. 이러한 애노드 금속층(143)으로 공급되는 신호는 구동 박막트랜지스터(DRT)를 통해 인가되는 전원전압(ELVDD) 이다. According to this structure, even if an open failure of the second source and drain metal layer 127 occurs due to the step difference of the passivation film 125 in the etching process of the second source and drain metal layer 127, the anode metal layer ( 143) and the electrical connection between the second source and drain metal layers 127 remain unchanged. The signal supplied to the anode metal layer 143 is the power supply voltage ELVDD applied through the driving thin film transistor DRT.

한편, 애노드 금속층(143)의 상부로는 상기 유기발광층으로의 수분침투를 방지하기 위한 적어도 하나의 패시베이션막, 유기막 및 보호필름 등이 더 구비되어 하나의 유기전계 발광표시장치를 이루게 된다.On the other hand, at least one passivation film, an organic film, and a protective film are further provided on the upper portion of the anode metal layer 143 to prevent moisture penetration into the organic light emitting layer, thereby forming one organic light emitting display device.

전술한 바와 같이, 본 발명은 초음파 센서를 이용하여 더욱 정확한 슬러지의 높이를 측정할 수 있고, 고농도와 저농도 슬러지가 혼재되어 있는 슬러지 경계 레벨을 산출하여 다층식 슬러지에 대한 정확한 계면 관리가 이루어지도록 하는 다층식 슬러지 계면 측정 방법을 실현할 수 있다.As described above, the present invention can measure the height of the sludge more accurately by using an ultrasonic sensor, and calculates the sludge boundary level in which the high and low concentration sludge are mixed so that the accurate interface management for the multi-layered sludge is made. A multi-layered sludge interface measurement method can be realized.

이상에서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 다층식 슬러지 계면 측정 방법은, 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행 가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 이러한 기록 매체는 컴퓨터 판독 가능 매체를 포함하며, 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한, 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체를 포함하며, 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다.The multi-layered sludge interface measuring method according to the embodiment of the present invention described above may be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer, such as a program module executed by a computer. Such recording media includes computer-readable media, and computer-readable media can be any available media that can be accessed by a computer, and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. Computer readable media also includes computer storage media, which include volatile and nonvolatile embodied in any method or technology for storage of information, such as computer readable instructions, data structures, program modules, or other data. , including both removable and non-removable media.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustration, and those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains can understand that it can be easily modified into other specific forms without changing the technical spirit or essential features of the present invention. will be. Therefore, it should be understood that the embodiments described above are illustrative in all respects and not restrictive. For example, each component described as a single type may be implemented in a dispersed form, and likewise components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above detailed description, and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents should be interpreted as being included in the scope of the present invention. do.

11 : 초음파 센서 20 : 제어 장치 11: ultrasonic sensor 20: control device

Claims (10)

초음파 센서를 포함하는 슬러지 계면 측정장치에 의해 고농도 슬러지와 저농도 슬러지 간의 계면을 측정하는 다층식 슬러지 계면 측정 방법에 있어서,
(a) 상기 초음파 센서를 이용한 고농도 주파수를 상기 계면으로 송신하는 단계;
(b) 상기 계면에서 반사되어 반송되는 고농도 주파수 반송 신호를 수신하고, 제1 수신 시간 정보를 산출하는 단계;
(c) 상기 고농도 주파수 반송 신호와 상기 제1 수신 시간 정보를 이용하여 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)를 산출하는 단계;
(d) 상기 초음파 센서를 이용한 저농도 주파수를 상기 계면으로 송신하는 단계;
(e) 상기 계면에서 반사되어 반송되는 저농도 주파수 반송 신호를 수신하고, 제2 수신 시간 정보를 산출하는 단계;
(f) 상기 저농도 주파수 반송 신호와 상기 제2 수신 시간 정보를 이용하여 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)를 산출하는 단계; 및
(g) 상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)와 상기 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)의 차이값을 이용하여 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)을 산출하는 단계;
를 포함하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
In the multi-layered sludge interface measuring method for measuring the interface between high-concentration sludge and low-concentration sludge by a sludge interface measuring device including an ultrasonic sensor,
(a) transmitting a high-concentration frequency using the ultrasonic sensor to the interface;
(b) receiving a high-concentration frequency carrier signal reflected and carried from the interface, and calculating first reception time information;
(c) calculating the height (S1) of the high-concentration sludge interface using the high-concentration frequency carrier signal and the first reception time information;
(d) transmitting a low-concentration frequency using the ultrasonic sensor to the interface;
(e) receiving a low-concentration frequency carrier signal reflected and carried from the interface, and calculating second reception time information;
(f) calculating the height (S2) of the low-concentration sludge interface using the low-concentration frequency carrier signal and the second reception time information; and
(g) calculating the boundary level (S3) of the high-concentration sludge and the low-concentration sludge using the difference between the height (S1) of the high-concentration sludge interface and the height (S2) of the low-concentration sludge interface;
Including, a multi-layered sludge interface measurement method.
제 1 항에 있어서,
상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)와 상기 저농도 슬러지 계면의 높이(S2)를 하기 수학식 1을 이용하여 산출하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
[수학식 1]
Figure pat00005

D: 초음파 센서와 슬러지 층간 거리
T: 초음파 반송 신호의 수신 시간,
C: 공정수 음속
E: 저장조의 깊이 혹은 높이
L: 슬러지 계면의 높이
The method of claim 1,
A multi-layered sludge interface measuring method for calculating the height (S1) of the high-concentration sludge interface and the height (S2) of the low-concentration sludge interface using Equation 1 below.
[Equation 1]
Figure pat00005

D: Distance between ultrasonic sensor and sludge layer
T: the reception time of the ultrasonic carrier signal,
C: Process water speed of sound
E: depth or height of the reservoir
L: the height of the sludge interface
제 2 항에 있어서,
상기 고농도 슬러지 계면의 높이와 저농도 슬러지 계면의 높이의 차이(S2-S1)를 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)로 산출하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
3. The method of claim 2,
A multi-layered sludge interface measuring method for calculating the difference (S2-S1) between the height of the high-concentration sludge interface and the height of the low-concentration sludge interface as the boundary level (S3) between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge.
제 1 항에 있어서,
상기 (g) 단계에서 상기 슬러지 계면 측정 장치는, 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지가 구분되도록 디스플레이하되, 파형 밀도 또는 색상 차를 두어 구분 표시되도록 디스플레이하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
The method of claim 1,
In the step (g), the sludge interface measuring device, but the high-concentration sludge and the low-concentration sludge are displayed so as to be distinguished, the multi-layered sludge interface measuring method is displayed by placing a difference in wave density or color.
제 1 항에 있어서,
상기 (g) 단계에서 상기 슬러지 계면 측정 장치는, 사용자의 선택에 따라 상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1), 상기 저농도 슬러지 계면의 높이(S2) 및 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)의 표시 출력을 설정하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
The method of claim 1,
In step (g), the sludge interface measuring device is, according to the user's selection, the height of the high-concentration sludge interface (S1), the height of the low-concentration sludge interface (S2), and the boundary level between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge (S3). ), a multi-layered sludge interface measurement method to set the display output.
초음파 센서를 포함하는 슬러지 계면 측정장치에 의해 고농도 슬러지와 저농도 슬러지 간의 계면을 측정하는 다층식 슬러지 계면 측정 방법에 있어서,
(a) 상기 초음파 센서를 이용한 제1 주파수를 상기 계면으로 송신하고, 상기 계면에서 반사되어 반송되는 제1 주파수 반송 신호를 수신하여 제1 수신 시간 정보를 산출하는 단계;
(b) 상기 제1 주파수 반송 신호와 상기 제1 수신 시간 정보를 이용하여 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)를 산출하는 단계;
(c) 상기 초음파 센서를 이용한 제2 주파수를 상기 계면으로 송신하고, 상기 계면에서 반사되어 반송되는 제2 주파수 반송 신호를 수신하여 제2 수신 시간 정보를 산출하는 단계; 및
(d) 상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1)를 기준으로 상기 저농도 슬러지의 구간을 산출하되, 문턱 전압을 기준으로 측정 알고리즘을 통한 상기 저농도 슬러지의 구간의 범위를 일정 횟수로 산출하고, 상기 일정 횟수의 저농도 슬러지의 구간 범위에 대한 평균값이 기준 값을 만족하면 상기 저농도 슬러지의 구간 범위를 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)로 산출하는 단계;
를 포함하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
In the multi-layered sludge interface measuring method for measuring the interface between high-concentration sludge and low-concentration sludge by a sludge interface measuring device including an ultrasonic sensor,
(a) transmitting a first frequency using the ultrasonic sensor to the interface, and calculating a first reception time information by receiving a first frequency carrier signal reflected and returned from the interface;
(b) calculating the height (S1) of the interface of the high concentration sludge using the first frequency carrier signal and the first reception time information;
(c) transmitting a second frequency using the ultrasonic sensor to the interface, and calculating second reception time information by receiving a second frequency carrier signal reflected and returned from the interface; and
(d) calculating the section of the low concentration sludge based on the height (S1) of the interface of the high concentration sludge, but calculating the range of the section of the low concentration sludge through the measurement algorithm based on the threshold voltage a certain number of times, and the predetermined number of times Calculating the range of the low-concentration sludge as the boundary level (S3) between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge when the average value for the range of the low-concentration sludge of the low-concentration sludge satisfies the reference value;
Including, a multi-layered sludge interface measurement method.
제 6 항에 있어서,
상기 (g) 단계에서 상기 슬러지 계면 측정장치는, 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지가 구분되도록 디스플레이하되, 파형 밀도 또는 색상 차를 두어 구분 표시되도록 디스플레이하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
7. The method of claim 6,
In the step (g), the sludge interface measuring device, but the high-concentration sludge and the low-concentration sludge are displayed so as to be distinguished, the multi-layered sludge interface measuring method is displayed by placing a difference in wave density or color.
제 6 항에 있어서,
상기 (g) 단계에서 상기 슬러지 계면 장치는, 사용자의 선택에 따라 상기 고농도 슬러지 계면의 높이(S1), 상기 저농도 슬러지 계면의 높이(S2) 및 상기 고농도 슬러지와 상기 저농도 슬러지의 경계 레벨(S3)의 표시 출력을 설정하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
7. The method of claim 6,
In step (g), the sludge interface device, according to the user's selection, the height of the high-concentration sludge interface (S1), the height of the low-concentration sludge interface (S2), and the boundary level between the high-concentration sludge and the low-concentration sludge (S3) A multi-layered sludge interface measurement method to set the display output of.
제 6 항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 슬러지 계면 측정장치는, 측정 폭(Measure Width)을 1/3 log 저농도 슬러지(Empty)로 하고, 거리(Distance)를 저농도 슬러지 레벨(Empty Sludge level)로 하며, 거리 측정 폭(Distance Measure Width)에서 거리(Distance)를 차감(Distance Measure Width - Distance)하여 측정 범위(Measure Range)를 산출하고, 상기 측정 폭(Measure Width)을 측정 횟수로 나누어 측정 범위를 평균한 측정 포인트(Measure Point)를 산출하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
7. The method of claim 6,
In the step (d), the sludge interface measuring device sets the measurement width (Measure Width) to 1/3 log low concentration sludge (Empty), and the distance (Distance) to the low concentration sludge level (Empty Sludge level), measuring the distance Measure range is calculated by subtracting Distance from Distance Measure Width (Distance), and the measurement range is averaged by dividing the measurement width by the number of measurements. (Measure Point), a multi-layered sludge interface measurement method.
제 9 항에 있어서,
상기 (d) 단계에서 상기 슬러지 계면 측정장치는, 상기 측정 횟수의 데이터를 합산하고, 데이터 합산을 N차 수행하여 평균값을 산출하고, 산출된 평균값이 기준 값(Reference Value)을 만족하는 경우에 저농도 슬러지 계면으로 인식하는, 다층식 슬러지 계면 측정 방법.
10. The method of claim 9,
In step (d), the sludge interface measuring device adds up the data of the number of measurements, calculates an average value by performing the data summation N times, and the calculated average value satisfies a reference value. A multi-layered sludge interface measurement method that is recognized as a sludge interface.
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