KR20220040703A - 유량 자동제어 장치 및 이의 제어방법 - Google Patents

유량 자동제어 장치 및 이의 제어방법 Download PDF

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KR20220040703A
KR20220040703A KR1020200123721A KR20200123721A KR20220040703A KR 20220040703 A KR20220040703 A KR 20220040703A KR 1020200123721 A KR1020200123721 A KR 1020200123721A KR 20200123721 A KR20200123721 A KR 20200123721A KR 20220040703 A KR20220040703 A KR 20220040703A
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이영호
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주식회사 엘지화학
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Abstract

본 발명은 유량 자동제어 장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 저울과 펌프를 이용하여 액체의 이송 유량을 자동으로 제어하는 유동 자동제어 장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.

Description

유량 자동제어 장치 및 이의 제어방법{AUTOMATIC FLOW RATE CONTROL DEVICE AND METHOD THEREFORE}
본 발명은 유량 자동제어 장치 및 이의 제어방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 저울과 펌프를 이용하여 액체의 이송 유량을 자동으로 제어하는 유동 자동제어 장치 및 이의 제어방법에 관한 것이다.
도 1은 종래 유량제어시스템의 구성도를 도시한 도면이다. 도 1을 참고하면, 유량제어시스템은 목적유량의 전달(또는 공급) 및 유량의 변경을 위해 마련되는 시스템으로서, 일반적으로 유량계, 유량제어밸브 및 이들의 동작을 제어하는 제어수단을 포함한다.
유량제어시스템의 동작은, 제어수단이 유량계에 의해 감지된 유량과 목적유량을 비교하여 유량제어밸브의 개도를 제어하는 방법으로 이루어진다.
유량제어시스템은, 자동차, 반도체, 플랜트, 화학, 바이오 분야 등 산업 전반에 걸쳐 사용되고 있는데, 산업의 고도화에 따라 요구되는 유량 제어의 정밀도가 계속 높아지고 있다.
이러한 이유로, 유량제어시스템을 구성하는 유량계, 유량제어밸브 및 제어수단 각각에 대해 여러 연구가 꾸준히 이어져 오고 있으나, 정밀도가 증가할수록 시스템 가격의 증가로 이어져 산업 전반에 큰 부담으로 작용하고 있다.
그러나, 종래에는 작은 규모 또는 낮은 유량범위에서 유기용매, 용액 등의 유량을 제어하기 위해 유량계를 설치하는 것은 과도한 비용이 발생하는 문제가 있었다. 아울러, 종래 유량계가 없는 유량제어시스템은 사용자가 지속적으로 상주하여 실험 조건 및 펌프의 기계적 변화에 따른 이송 유량 변화에 따라 펌프의 설정값을 바꿔줘야 하는 문제가 있었다.
따라서, 작은 규모 또는 낮은 유량범위에서 사용가능하고, 유량제어시스템이 자동으로 펌프의 설정값을 변경하여 상주 인력 감소로 인한 연구생산성이 증가될 수 있는 유량제어시스템을 개선하는 방안이 필요한 실정이다.
한국등록특허 제10-1028154호 한국등록특허 제10-1021984호
본 발명은 상술된 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은, 유량계를 사용하지 않고 펌프의 유량 제어 정밀도, 저울의 측정 정밀도 및 유량 측정 경과 시간 등을 통해 액체의 이송 유량을 자동으로 제어하는 유량 자동제어 장치 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.
또한, 본 발명의 목적은, 유량제어를 위해 상주하는 인력이 감소되어 생산성이 증가되는 유량 자동제어 장치 및 이의 제어방법을 제공하는 것이다.
본 발명에 따른 선형의 유량 자동제어 장치는 액체 원료를 저장하는 저장부; 상기 저장부에 저장된 액체 원료의 무게 및 유량 측정경과 시간(△t=tn-t0)을 측정하는 측정부; 상기 액체 원료의 무게를 측정하는 시간 간격(tstep) 및 초기 펌프 유량 설정값을 입력하는 입력부; 및 상기 저장부, 측정부 및 입력부에서 데이터를 전달받아 펌프 유량 설정값(Qset,new)을 변경하여 펌프 제어신호를 발생시키는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 하기 수학식 1 및 2에 따라 유량 변동폭 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 1]
Figure pat00001
[수학식 2]
Figure pat00002
여기서, Tol: 유량 변동폭(시간 경과에 따라 점차 감소), RF: 실제 측정 유량과 목표 유량의 비율(Fmes/Fset), Resp: 펌프 유량 제어 정밀도(ml/min), Fset: 목표 유량(g/min), Resb: 저울 측정 정밀도(g), d: 액체 원료의 밀도(g/ml), α,β,γ: Tol계산식 적용 계수(0<α<10, 0<β<50, 0<γ<10), C: Tol 계산식 적용 계수(0<C<1000), tn: 유량 측정 시간, 이때, n은 1이상의 정수
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 유량 측정 시간 동안 상기 액체 원료의 무게 변화에 따라 유량을 산출하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 3]
Figure pat00003
여기서, Fmes: 측정 유량(g/min), △t: 유량 측정 시간 범위(유량 측정 누적 시간, tn-t0, 여기서 n는 1이상의 정수) △m: △t동안의 저울 무게 변화((tn시간에서의 저울값, mn)-(t0시간에서의 저울값, m0))
일 실시예에서, 제어부는, 상기 수학식 2가 유량 변동폭보다 크면 상기 펌프 유량 설정값을 변경하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 제어부는, 하기 수학식 4에 따라 상기 펌프 유량 설정값을 변경하여 상기 펌프 제어신호를 변경하는 것을 특징으로 한다.
[수학식 4]
Figure pat00004
여기서, Qset,new: 펌프 유량 설정값(ml/min), Qset,old: Qset,new 이전에 설정된 펌프 유량 설정값(ml/min), RF: 실제 측정 유량과 목표 유량의 비율(Fmes/Fset), ω: 가중치(0<ω<1), n: 1이상의 정수
일 실시예에서, 상기 제어부는, 상기 수학식 2가 유량 변동폭보다 작으면 상기 유량 측정 시간 동안 상기 저장부의 무게 변화에 따라 유량을 산출하여 상기 유량을 유지하도록 상기 펌프를 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 선형의 유량 자동제어 방법은 입력부에 초기 입력값을 설정하고, 상기 입력값에 따라 펌프가 작동하는 단계; 측정부는 상기 입력값에 부합하는 조건에서 저장부의 액체 원료가 감소되기 시작한 누적 시간 및 상기 액체 원료의 무게를 측정하는 단계; 제어부는 상기 측정부에서 측정된 데이터를 전송받아 상기 누적 시간 동안 상기 액체 원료의 무게 변화의 비를 통해 유량을 산출하는 단계; 상기 제어부는 상기 입력값과 상기 유량에 따라 유량 변동폭 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하는 단계; 및 상기 제어부는 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값과 상기 유량 변동폭의 크기에 따라 상기 입력값을 변경하거나 상기 펌프를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 초기 입력값은, 투입 목표 유량, 액체 원료의 밀도, 펌프 유량 제어 정밀도, 액체 원료의 무게를 측정하는 시간 간격 및 평균 유량측정 시간 범위 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 입력값을 변경하거나 상기 펌프를 제어하는 단계는, 상기 제어부는 상기 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 상기 유량 변동폭 보다 크면 상기 입력값을 변경하는 단계; 및 상기 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 상기 유량 변동폭 보다 작으면 상기 제어부에서 계산된 상기 유량을 유지하도록 상기 펌프를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 펌프를 제어하는 단계는, 상기 제어부가 상기 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값 및 상기 유량 변동폭을 산출하는 측정 시간 범위가 임의로 설정된 평균 유량측정 시간 범위(tavg)에 도달하기 전까지 상기 펌프 유량 설정값을 유지하는 것을 특징으로 한다.
일 실시예에서, 상기 평균 유량측정 시간 범위는, 1분 내지 30분인 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 유량계를 사용하지 않고 펌프의 유량 제어 정밀도, 저울의 측정 정밀도 및 유량 측정 경과 시간 등을 통해 액체의 이송 유량을 자동으로 제어하여 비교적 저렴한 비용으로 액체의 유량을 정확하게 제어할 수 있는 효과가 발생하게 된다.
또한, 유량제어를 위해 상주하는 인력이 감소되어 생산성이 증가되는 효과가 발생하게 된다.
도 1은 종래 유량제어시스템의 구성도를 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 자동제어 장치의 구성을 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 유량을 제어하는 수순을 도시한 흐름도이다.
본 발명에 대한 상세한 설명은 당 업계의 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 완전하게 설명하기 위한 것이다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 하거나, 어떤 구조와 형상을 “특징”으로 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하거나 다른 구조와 형상을 배제한다는 것이 아니라, 다른 구성요소, 구조 및 형상을 포함할 수 있는 것을 의미한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 제시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 실시예의 의한 발명의 내용을 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 유량 자동제어 장치(100)의 구성을 도시한 도면이다.
유량 자동제어 장치(100)는 저장부(10), 측정부(20), 입력부(30) 및 제어부(40)를 포함한다.
저장부(10)는 액체 원료를 저장하는 원료 저장용기이다. 저장부(10)는 펌프에 액체 원료를 공급하는 원료 공급관이 포함될 수 있다.
측정부(20)는 저장부(10)에 저장된 액체 원료의 무게 및 시간을 측정한다. 따라서, 측정부(20)는 상측에 저장부(10)가 위치될 수 있다.
측정부(20)는 저장부(10)의 무게와 저장부(10)의 무게의 측정 경과 시간(△t)을 나타내는 액정(display)과 무게와 시간을 초기화 하는 초기화 버튼이 포함될 수 있다.
측정부(20)는 펌프가 작동을 시작했을 때부터 시간을 측정하여 후술되는 입력부(30)에 입력된 액체 원료의 무게를 측정하는 시간 간격만큼 시간이 흐른 후의 누적 시간을 계산할 수 있다. 그리고, 측정부(20)는 액체 원료의 무게 측정 경과 시간 동안 액체 원료의 무게 변화를 계산할 수 있다.
입력부(30)는 후술되는 유량 변동폭 산출을 위한 초기 설정값을 입력하는 구성이다. 예를 들어, 초기 설정값은 초기 펌프 유량 설정값, 액체 원료의 밀도(d), 유량 측정값(Fmes) 및 유량 변동폭(Tol)을 산출하기 위해 액체 원료의 무게를 측정하는 시간 간격(tstep) 등을 포함할 수 있다.
제어부(40)는 저장부(10), 측정부(20), 입력부(30) 및 펌프와 전기적으로 연결되어, 유량 측정을 위해 저장부(10), 측정부(20) 및 입력부(30)로부터 데이터를 전달받는 구성이다.
나아가, 제어부(40)는 저장부(10), 측정부(20) 및 입력부(30)로부터 전달받은 액체 원료 무게 변화, 경과 시간, 펌프의 유량 제어 정밀도, 저울의 측정 정밀도 등을 통해 펌프 유량 설정값(Qset,new), 유량 변동폭(Tol) 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출할 수 있다.
유량 변동폭(Tol)을 산출하려면, 제어부(40)가 하기의 수학식에 기초하여 유량 변동폭(Tol)을 산출하도록 구성되어 있으면 된다.
[수학식 1]
Figure pat00005
여기서, Tol: 유량 변동폭(시간 경과에 따라 점차 감소), RF: 실제 측정 유량과 목표 유량의 비율(Fmes/Fset), Resp: 펌프 유량 제어 정밀도(ml/min), Fset: 목표 유량(g/min), Resb: 저울 측정 정밀도(g), d: 액체 원료의 밀도(g/ml), α,β,γ: Tol계산식 적용 계수(0<α<10, 0<β<50, 0<γ<10), C: Tol 계산식 적용 계수(0<C<1000), tn: 유량 측정 시간, 이때, n은 1이상의 정수
그리고, 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하려면, 제어부(40)가 하기의 수학식에 기초하여 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하도록 구성되어 있으면 된다.
[수학식 2]
Figure pat00006
여기서, RF: 실제 측정 유량과 목표 유량의 비율(Fmes/Fset)
그리고, 유량을 산출하려면, 제어부(40)가 하기의 수학식에 기초하여 유량을 산출하도록 구성되어 있으면 된다.
[수학식 3]
Figure pat00007
여기서, Fmes: 측정 유량(g/min), △t: 유량 측정 시간 범위(유량 측정 누적 시간, tn-t0, 여기서 n는 1이상의 정수) △m: △t동안의 저울 무게 변화((tn시간에서의 저울값, mn)-(t0시간에서의 저울값, m0))
즉, 유량은 유량 측정 시간 동안 액체 원료의 무게 변화에 따라 산출될 수 있다.
유량 변동폭(Tol)은 제어부(40)가 펌프를 제어하기 위한 기준이 될 수 있다. 일 실시예에 있어서, 제어부(40)는 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 유량 변동폭보다 크면 입력부(30)에 입력된 초기 펌프 유량 설정값을 변경할 수 있다.
이때, 펌프 유량 설정값을 산출하려면, 제어부(40)가 하기의 수학식에 기초하여 펌프 유량 설정값을 산출하도록 구성되어 있으면 된다.
[수학식 4]
Figure pat00008
여기서, Qset,new: 펌프 유량 설정값(ml/min), Qset,old: Qset,new 이전에 설정된 펌프 유량 설정값(ml/min), RF: 실제 측정 유량과 목표 유량의 비율(Fmes/Fset), ω: 가중치(0<ω<1), n: 1이상의 정수, Q0: 초기 펌프 유량 설정값
그리고, 제어부(40)는 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 유량 변동폭보다 작으면 유량 측정 시간 동안 저장부(40)의 액체 원료의 무게 변화에 따라 유량을 산출하여 유량을 유지하도록 펌프를 제어할 수 있다.
즉, 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 유량 변동폭보다 크다는 것은 측정 유량이 목표 유량보다 크다는 것을 의미할 수 있다. 따라서, 제어부(40)는 측정 유량이 목표 유량보다 크면 측정 유량이 목표 유량에 수렴할 수 있게 펌프 유량 설정값을 변경할 수 있다.
그리고, 유량 변동폭에 관한 관계식은 펌프 유량 제어 정밀도 및 저울 측정 정밀도를 변수로 포함하고 있어, 펌프 및 저울의 사양에 맞게 유량 변동폭이 자동으로 설정될 수 있다. 즉, 본 발명에 따른 유량 자동제어 장치(100)는 펌프 및 저울 사양에 따라 펌프를 제어하는 기준이 자동으로 제어될 수 있다.
도 3은 본 발명에 따른 유량을 제어하는 수순을 도시한 흐름도이다.
유량 자동제어 방법은 펌프가 작동하는 단계(S100), 시간 및 무게를 측정하는 단계(S200), 유량을 산출하는 단계(S300), 유량 변동폭 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하는 단계(S400) 및 입력값을 변경하거나 펌프를 제어하는 단계(S500)를 포함한다.
펌프가 작동하는 단계(S100)는 입력부에 초기 입력값을 설정하고, 입력값에 따라 펌프를 구동시키는 단계이다. 이때, 입력값은 펌프를 제어하는 기준이 되는 유량 변동폭(Tol)을 산출하기 위한 변수일 수 있다.
입력값은 투입 목표 유량(Fset), 액체 원료의 밀도(d), 펌프 유량 제어 정밀도(Resp), 저울 측정 정밀도(Resb), 액체 원료의 무게를 측정하는 시간 간격(tstep) 및 평균 유량측정 시간 범위(tavg)중 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.
그리고, 펌프가 작동하는 단계(S100)는 제어부에 투입 목표 유량 및 액체 원료의 밀도에 대한 데이터를 전송하여 초기 펌프 유량 설정값을 산출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
나아가, 펌프가 작동하는 단계(S100)는 측정부를 초기화시키는 단계를 포함할 수 있다.
시간 및 무게를 측정하는 단계(S200)는 측정부가 입력값에 부합하는 조건에서 저장부의 액체 원료가 감소되기 시작한 누적 시간 및 액체 원료의 무게 변화를 측정하는 단계이다.
즉, 시간 및 무게를 측정하는 단계(S200)는 입력부에 입력된 액체 원료의 무게를 측정하는 시간 간격 동안 누적 시간 및 무게를 계산할 수 있다.
유량을 산출하는 단계(S300)는 제어부가 측정부에서 측정된 데이터를 전송받아 설정된 시간 동안의 유량을 산출하는 단계이다. 좀 더 상세하게는, 측정부에서 계산된 유량 측정 누적 시간(△t) 및 무게 변화(△m)는 제어부로 전송되고, 제어부는 유량 측정 누적 시간(△t) 및 무게 변화(△m)를 통해 유량을 산출될 수 있다.
유량 변동폭 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하는 단계(S400)는 제어부가 입력값과 유량에 따라 유량 변동폭 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하는 단계이다.
이때, 유량 변동폭은 펌프를 제어하는 기준으로 펌프가 작동하는 단계(S100)에서 입력된 입력값에 기초하여 산출될 수 있다. 그리고, 유량 변동폭은 측정부에서 측정되는 누적 시간에 따라 변동될 수 있다.
입력값을 변경하거나 펌프를 제어하는 단계(S500)는 제어부에서 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값과 유량 변동폭의 크기에 따라 입력값을 변경하거나 상기 펌프를 제어하는 단계이다.
좀 더 상세하게는, 입력값을 변경하거나 펌프를 제어하는 단계(S500)는 제어부에서 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 유량 변동폭 보다 크면 입력값을 변경하는 단계(S510) 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 유량 변동폭 보다 작으면 제어부에서 계산된 유량을 유지하도록 펌프를 제어하는 단계(S520)를 포함할 수 있다.
따라서, 펌프가 작동하는 단계(S100)에서 산출되는 초기 펌프 유량 설정값을 작게 설정하여 유량 변동폭을 크게 설정할 수 있다. 즉, 펌프가 작동하는 단계(S100)에서 입력되는 투입 목표 유량을 작게 입력할 수 있다.
유량 측정 초기에 맥동 또는 저울 정밀도에 의해 유량이 정확하게 측정되지 않을 수 있고 일정 시간이 지나면 그 영향이 감소하게 되고, 유량 변동폭은 입력값을 변경하는 시점으로부터 시간 경과에 따라 점차 감소하게 된다.
다시 말해, 유량 변동폭은 시간이 경과됨에 따라 유량 변동폭의 목표값에 수렴될 수 있다.
입력값 변경 초기에 유량 변동폭을 크게 하고 시간 경과에 따라 감소하게 함으로써, 입력값 변경 초기의 정확하지 않은 유량 측정에 의한 불필요한 입력값 변경을 방지하는 효과가 있다.
이때, 제어부는 임의의 평균 유량측정 시간 범위(tavg)를 설정할 수 있다. 운전 초기에는 펌프 맥동 및 저울 측정 정밀도(Resh) 등의 영향으로 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 실제보다 크게 나타날 수 있기 때문에 수학식 1에 따라 유량 변동폭이 시간 경과에 따라 서서히 감소하도록 한다. 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 유량 변동폭 보다 작을 경우, 유량 자동제어 장치는 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하기까지의 측정 시간 범위(△t)가 임의로 설정된 평균 유량측정 시간 범위에 도달하기 전까지 펌프 유량 설정값을 유지할 수 있다.
여기서, 임의의 평균 유량측정 시간 범위는 1분이상 30분이하이다.
그리고, 유량 자동제어 장치는 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하기까지의 측정 시간 범위(△t)가 임의로 설정된 평균 유량측정 시간 범위를 초과하면, 최근 평균 유량측정 시간 범위 동안의 유량을 계산하여 유량 설정값을 유지할 수 있다.
상기 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 당 업계의 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
100: 유량 자동제어 장치
10: 저장부
20: 측정부
30: 입력부
40: 제어부

Claims (10)

  1. 액체 원료를 저장하는 저장부;
    상기 저장부에 저장된 액체 원료의 무게 및 유량 측정경과 시간(△t=tn-t0)을 측정하는 측정부;
    상기 액체 원료의 무게를 측정하는 시간 간격(tstep) 및 초기 펌프 유량 설정값을 입력하는 입력부; 및
    상기 저장부, 측정부 및 입력부에서 데이터를 전달받아 펌프 유량 설정값(Qset,new)을 변경하여 펌프 제어신호를 발생시키는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는 하기 수학식 1 및 2에 따라 유량 변동폭 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하는 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 장치.
    [수학식 1]
    Figure pat00009

    [수학식 2]
    Figure pat00010

    여기서, Tol: 유량 변동폭(시간 경과에 따라 점차 감소), RF: 실제 측정 유량과 목표 유량의 비율(Fmes/Fset), Resp: 펌프 유량 제어 정밀도(ml/min), Fset: 목표 유량(g/min), Resb: 저울 측정 정밀도(g), d: 액체 원료의 밀도(g/ml), α,β,γ: Tol계산식 적용 계수(0<α<10, 0<β<50, 0<γ<10), C: Tol 계산식 적용 계수(0<C<1000), tn: 유량 측정 시간, 이때, n은 1이상의 정수
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 유량 측정 시간 동안 상기 액체 원료의 무게 변화에 따라 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 장치.
    [수학식 3]
    Figure pat00011

    여기서, Fmes: 측정 유량(g/min), △t: 유량 측정 시간 범위(유량 측정 누적 시간, tn-t0, 여기서, n은 1이상의 정수) △m: △t동안의 저울 무게 변화((tn시간에서의 저울값, mn)-(t0시간에서의 저울값, m0))
  3. 제1항에 있어서,
    제어부는,
    상기 수학식 2가 유량 변동폭보다 크면 상기 펌프 유량 설정값을 변경하는 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    제어부는,
    하기 수학식 4에 따라 상기 펌프 유량 설정값을 변경하여 상기 펌프 제어신호를 변경하는 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 장치.
    [수학식 4]
    Figure pat00012

    여기서, Qset,new: 펌프 유량 설정값(ml/min), Qset,old: Qset,new 이전에 설정된 펌프 유량 설정값(ml/min), RF: 실제 측정 유량과 목표 유량의 비율(Fmes/Fset), ω: 가중치(0<ω<1), n: 1이상의 정수
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 수학식 2가 유량 변동폭보다 작으면 상기 유량 측정 시간 동안 상기 저장부의 무게 변화에 따라 유량을 산출하여 상기 유량을 유지하도록 상기 펌프를 제어하는 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 장치.
  6. 입력부에 초기 입력값을 설정하고, 상기 입력값에 따라 펌프가 작동하는 단계;
    측정부는 상기 입력값에 부합하는 조건에서 저장부의 액체 원료가 감소되기 시작한 누적 시간 및 상기 액체 원료의 무게를 측정하는 단계;
    제어부는 상기 측정부에서 측정된 데이터를 전송받아 상기 누적 시간 동안 상기 액체 원료의 무게 변화의 비를 통해 유량을 산출하는 단계;
    상기 제어부는 상기 입력값과 상기 유량에 따라 유량 변동폭 및 측정 유량과 목표 유량의 관계식을 산출하는 단계; 및
    상기 제어부는 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값과 상기 유량 변동폭의 크기에 따라 상기 입력값을 변경하거나 상기 펌프를 제어하는 단계;를 포함하는,
    유량 자동제어 방법.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초기 입력값은,
    투입 목표 유량, 액체 원료의 밀도, 펌프 유량 제어 정밀도, 저울 측정 정밀도, 액체 원료의 무게를 측정하는 시간 간격 및 평균 유량측정 시간 범위 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 방법.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 입력값을 변경하거나 상기 펌프를 제어하는 단계는,
    상기 제어부는 상기 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 상기 유량 변동폭 보다 크면 상기 입력값을 변경하는 단계; 및
    상기 측정 유량과 목표 유량의 관계식의 절대값이 상기 유량 변동폭 보다 작으면 상기 제어부에서 계산된 상기 유량을 유지하도록 상기 펌프를 제어하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 방법.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 펌프를 제어하는 단계는,
    상기 측정 유량과 상기 목표 유량의 관계식을 산출하기까지의 측정 시간 범위(△t)가 임의로 설정된 평균 유량측정 시간 범위(tavg)에 도달하기 전까지 펌프 유량 설정값을 유지하는 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 평균 유량측정 시간 범위는,
    1분 내지 30분인 것을 특징으로 하는, 유량 자동제어 방법.
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