KR20240049985A - 필름 유기용제 센서의 누액위치 감지장치 및 방법 - Google Patents
필름 유기용제 센서의 누액위치 감지장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름형 유기용제 센서에 유기용제 누액이 발생되면 인가되는 직류전압에 의해 센싱라인(202) 중 감지라인이 단선 또는 단선에 가깝도록 저항 값을 변화시켜 누액을 감지하도록 하고, 누액이 감지되면 단선된 필름형 유기용제 센서에 스위칭을 이용하여 교류전압을 인가하여 단선(누액 ?? 본 명세서에서 단선과 누액은 동일한 의미임-) 위치까지의 정전용량을 측정하며, 측정된 정전용량값을 이용하여 단선(누액) 거리까지의 거리정보를 산출하여 누액 발생 위치를 검출할 수 있는 장치기술이다
이때 필름형 유기용제 센서(103)의 길이는 정전용량 분포도 중 거리에 따라 정전용량이 증가되는 선형영역 내의 길이로 형성함으로써(도 3b 참조) 필름형 유기용제 센서에 누액(단선)이 발생하면, 누액 발생 위치(누액위치)까지 형성된 정전용량에 의해 그 위치를 정확하게 검출할 수 있다. 특히, 필름형 유기용제 센서(103) 양측에서 각각 슬레이브 제어기에 의해 정전용량 측정이 순차적으로 이루어져서 필름형 유기용제 센서의 설치 유효길이를 선형영역의 2배로 증가시킬 수 있는 장치기술이다(도 10a 및 도 10b 참조).
이때 필름형 유기용제 센서(103)의 길이는 정전용량 분포도 중 거리에 따라 정전용량이 증가되는 선형영역 내의 길이로 형성함으로써(도 3b 참조) 필름형 유기용제 센서에 누액(단선)이 발생하면, 누액 발생 위치(누액위치)까지 형성된 정전용량에 의해 그 위치를 정확하게 검출할 수 있다. 특히, 필름형 유기용제 센서(103) 양측에서 각각 슬레이브 제어기에 의해 정전용량 측정이 순차적으로 이루어져서 필름형 유기용제 센서의 설치 유효길이를 선형영역의 2배로 증가시킬 수 있는 장치기술이다(도 10a 및 도 10b 참조).
Description
본 발명은 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 필름형 유기용제 센서에 유기용제 누액이 발생되면 인가되는 직류전압에 의해 센싱라인(202) 중 감지라인이 단선 또는 단선에 가깝도록 저항 값을 변화시켜 누액을 감지하도록 하고, 누액이 감지되면 단선된 필름형 유기용제 센서에 스위칭을 이용하여 교류전압을 인가하여 단선(누액 - 본 명세서에서 단선과 누액은 동일한 의미임-) 위치까지의 정전용량을 측정하며, 측정된 정전용량값을 이용하여 단선(누액) 거리까지의 거리정보를 산출하여 누액 발생 위치를 검출할 수 있는 장치기술이다
이때 필름형 유기용제 센서(103)의 길이는 정전용량 분포도 중 거리에 따라 정전용량이 증가되는 선형영역 내의 길이로 형성함으로써(도 3b 참조) 필름형 유기용제 센서에 누액(단선)이 발생하면, 누액 발생 위치(누액위치)까지 형성된 정전용량에 의해 그 위치를 정확하게 검출할 수 있다. 특히, 필름형 유기용제 센서(103) 양측에서 각각 슬레이브 제어기에 의해 정전용량 측정이 순차적으로 이루어져서 필름형 유기용제 센서의 설치 유효길이를 선형영역의 2배로 증가시킬 수 있는 장치기술이다(도 10a 및 도 10b 참조).
누액 감지장치는 위험물인 화합물 액체를 처리하는 공정이나 전산실 또는 화합물 액체 및 유기용제를 긴 파이프라인을 통하여 공급하는 장치 또는 급수 처리장의 배관 등의 산업현장에서, 누수·누유 발생 시 초래되는 화재, 환경오염, 장비 손상 및 자원 낭비를 사전에 방지하기 위해 널리 사용되고 있다.
종래의 누액 감지장치는 복수의 와이어로 구성된 누액감지 케이블을 이용하여 케이블에 포함되어 있는 인접 와이어간의 누액에 의한 저항성분의 변화를 감지하여 누액 여부만을 판단하였으나, 케이블형 누액 감지장치는 설치비용이 고가이고, 케이블의 설치 길이가 정해져 있어 사용이 제한적이며, 설치가 어렵고 재사용이 불가능하여 유지보수가 어려운 문제점이 있었다.
상기 케이블형 누액 감지장치의 단점을 보완하기 위하여 누수감지 센서, 화학물질 누액감지 센서, 유기용제 및 오일 감지 센서 등과 같이 필름형 유기용제 센서들을 이용하는 누액 감지장치가 개발되었다. 그런데, 종래 필름형 유기용제 센서들을 이용하는 누액 감지장치는 설치 길이 확장을 위하여 센서를 병렬 연결형 구조를 사용하는데, 이로 인하여 설치되는 제어기의 개수 증가와 설치 구조가 복잡하게 되어 설치 비용이 증가하는 문제점이 있었다. 그리고, 필름형 유기용제 센서 내의 어느 지점에서 누액이 발생되었는지에 대한 누액위치를 검출할 수 없어 현장에서 누액 보수를 위해 필름형 유기용제 센서가 설치된 구간을 전부 점검하는 불편함이 있었다(종래 유기용제 센서의 설치길이는 물과 유기용제에 의한 오동작 문제로 제어기의 한 채널당 10m 전후로 제한을 하고 있다. 따라서 수십∼수백 미터를 설치할 경우에는 수십 개의 제어기를 이용하여 10m 길이의 센서를 병렬로 연결해 설치한다).
따라서 필름형 유기용제 센서의 사용 길이를 연장시키면서 설치비용을 절감시키고, 누액여부에 대한 감지는 물론, 필름형 유기용제 센서 내에서 누액 발생 위치를 정확하게 파악하여 정보를 제공할 수 있는 새로운 감지장치에 대한 필요성이 대두되었다.
상기 문제를 해결하기 위하여, 본 발명은 누액 여부 감지 및 누액 발생 위치를 정확하게 산출할 수 있는 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치 및 방법 제공을 목적으로 한다.
하나 이상의 필름형 유기용제 센서, 하나 이상의 슬레이브 제어기 및 마스터 제어기를 포함하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법에 있어서,
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 직류전원을 인가하여, 상기 연결된 필름형 유기용제 센서의 저항값을 측정하는 1 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기 또는 마스터 제어기는 측정된 저항값을 바탕으로 상기 연결된 필름형 유기용제의 단선(누액) 여부를 판단하는 2 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 교류전원을 인가하여 상기 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 측정하는 3 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 교류전원을 인가하여 상기 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 측정하는 4 단계;
상기 마스터 제어기는 상기 측정된 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압과 상기 측정된 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 바탕으로 필름형 유기용제 센성의 누액위치를 검출하는 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법
상기 5 단계에서 상기 누액위치 검출은 'Lo = (Co/C T )L T '로 누액위치를 산츨하거나, 기 저장된 필름형 유기용제 센서의 길이별 정전용량값 룩업(LookUp) 테이블을 바탕으로 단선(누액)위치에 대한 구간 값을 추정하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법
■Co : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서가 단선(누액)이 되었을 때 측정된 정전용량값
■CT : 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2에서 최대 정전용량값, CT≤CMAX
■CMAX : 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값
■Lo : 슬레이브 제어기에서 단선(누액) 발생지점까지의 길이(측정 슬레이브 제어기로부터 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 발생지점까지의 거리)
■LT : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2, LT ≤LR
■LR : 센서 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 필름형 유기용제 센서의 최대길이
하나 이상의 필름형 유기용제 센서, 하나 이상의 슬레이브 제어기 및 마스터 제어기를 포함하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법 2에 있어서,
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 교류전원을 인가하여 상기 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 측정하는 1 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 교류전원을 인가하여 상기 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 측정하는 2 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 상기 1 단계 또는 상기 2 단계에서 측정된 정전전압이 정상범위를 벗어나면, 상기 연결된 필름형 유기용제의 단선(누액)으로 판단하는 3 단계;
상기 3 단계에서 단선(누액)으로 판단하면, 상기 1 단계 및 2 단계에서 측정된 정전전압값을 마스터 제어기로 전달하는 4 단계;
상기 마스터 제어기는 상기 측정된 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압과 상기 측정된 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 바탕으로 필름형 유기용제 센성의 누액위치를 검출하는 5 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법 2
상기 5 단계에서 상기 누액위치 검출은 'Lo = (Co/C T )L T '로 누액위치를 산츨하거나, 필름형 유기용제 센서의 길이별 정전용량값 룩업(LookUp) 테이블을 바탕으로 단선(누액)위치에 대한 구간 값을 추정하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법 2
하나 이상의 필름형 유기용제 센서, 하나 이상의 슬레이브 제어기 및 마스터 제어기를 포함하는 누액위치 감지장치에 있어서,
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는
연결된 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 여부를 판단하기 위한 저항 측정 시에 사용되는 직류전압을 공급하는 직류전압발생기와;
연결된 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 위치를 검출하기 위한 정전전압 측정 시에 사용되는 교류전압을 공급하는 교류전압발생기와;
상기 직류전압발생기와 상기 교류전압발생기를 스위칭하는 DC-AC 스위치와;
왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서와 오른쪽 연결된 필름형 유기용제 센서에 대하여 정전전압을 선택적으로 측정하기 위한 스위치를 포함하고
상기 마스터 제어기는 상기 하나 이상의 슬레이브 제어기에서 측정한 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 대한 정전전압과 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 대한 정전전압을 바탕으로 누액위치를 검출하며,
이때, 상기 마스터 제어기에서 상기 누액위치 검출은 'Lo = (Co/C T )L T '로 누액위치를 산츨하거나, 필름형 유기용제 센서의 길이별 정전용량값 룩업(LookUp) 테이블을 바탕으로 단선(누액)위치에 대한 구간 값을 추정하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치
본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치 및 방법은 필름형 유기용제 센서(103) 양측에 장착된 슬레이브 제어기(102) 각각에서 필름형 유기용제 센서로 양방향(외쪽 및 오른쪽)으로 교류전압을 인가하여 누액 여부 및 누액위치를 검출함으로써, 필름형 유기용제 센서(103)의 설치 유효길이를 선형영역의 2배로 증가시키는 효과가 있다.
본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치 및 방법은 필름형 유기용제 센서와 슬레이브 제어기(102)가 단순 직렬연결 구조로 설치되고, 누액발생 위치를 정확하게 검출할 수 있으므로 설치 및 유지보수 시간과 비용을 절감시키는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치이다.
도 2는 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서의 단면도이다.
도 3a는 직류전압 인가 시, 필름형 유기용제 센서에 대한 측정 저항값의 변화를 나타낸 것이고, 도 3b는 교류전압 인가 시, 단선된 필름형 유기용제 센서의 길이에 따른 정전용량값의 변화를 나타낸 것이며, 도 3c는 측정된 정전용량값(c1, c2, ... cn)에 따른 필름형 유기용제 센서에서 단선위치(x1, x2, ... xn)를 나타낸 것이다.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에서 측정된 저항값과 정전용량값을 이용한 누액여부 및 누액위치 검출절차 예시를 나타낸 것이고, 도 4c는 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에서 측정된 정전용량값만을 이용한 누액여부 및 누액위치 검출절차 예시를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 양방향 커패시턴스 측정을 위한 슬레이브 제어기의 개념 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에서, 직류전압 인가 시 필름형 유기용제 센서의 저항값 측정을 위한 슬레이브 제어기의 구성을 나타낸 것이다.
도 7a, 도 8a는 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에서, 슬레이브 제어기 사이에 설치된 센서에 누액발생 후, 필름형 유기용제 센서의 양단에 설치된 슬레이브 제어기에서 교류인가 스위치 모듈의 동작을 나타내는 것이고, 도 7b, 도 8b는 필름형 유기용제 센서의 왼쪽과 오른쪽 각각에서 누액발생 시, 센서 양단에서 측정한 정전용량 분포도를 나타낸 것이다.
도 9는 주파수 100Hz와 주파수 200Hz 인가 시, 필름형 유기용제 센서에 단선발생(누액) 후 단선된 센서길이에 대한 측정된 커패시턴스 분포도이다.
도 10a는 필름형 유기용제 센서의 길이를 선형영역(LR)의 2배로 설정한 경우와, 도 10b는 필름형 유기용제 센서의 길이를 선형영역(LR)의 2배보다 짧게 설정한 경우의 정전용량값 C1, C2, CT를 도시한 것이다(도 3b는 교류전압 인가 시, 단선된 필름형 유기용제 센서의 길이에 따른 정전용량값의 변화를 나타낸 것인데, 선형영역(LR)에서만 유기용제 센서의 정전용량값의 변화가 있음).
도면에 도시한 기호의 의미를 정리하면 다음과 같다. 단, 슬레이브 제어기 각각에 연결된 필름형 유기용제 센서의 길이는 동일하지 않을 수 있으므로 설치 후, 운영되는 실제 값은 필름형 유기용제 센서의 특성과 길이에 따라 상이하다.
(■LR = 센서(필름형 유기용제 센서) 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 센서의 최대길이
■L, LT = 슬레이브 제어기에 연결된 센서 총길이의 1/2, L(LT)≤LR
■Lo : 슬레이브 제어기에서 단선(누액) 발생지점까지의 길이(측정 슬레이브 제어기로부터 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 발생지점까지의 거리)
■LRS1 = 슬레이브 제어기 1에서 누액 발생지점까지 거리
■LRS2 = LR-LRS1
■LRE1 = 슬레이브 제어기 2에서 누액 발생지점까지 거리
■LRE2 = LR-LRE1
■C0 = 슬레이브 제어기에서 센서에 대해 측정한 누액지점까지의 정전용량값
■C1 = 슬레이브 제어기에서 오른쪽 센서에 대해 측정한 정전용량값 변화곡선
■C2 = 슬레이브 제어기에서 왼쪽 센서에 대해 측정한 정전용량값 변화곡선
■CT = 센서길이 L(슬레이브 제어기에 연결된 센서길이의 1/2)에서 최대 정전용량값, CT≤CMAX
■CMAX = 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값)
도 2는 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서의 단면도이다.
도 3a는 직류전압 인가 시, 필름형 유기용제 센서에 대한 측정 저항값의 변화를 나타낸 것이고, 도 3b는 교류전압 인가 시, 단선된 필름형 유기용제 센서의 길이에 따른 정전용량값의 변화를 나타낸 것이며, 도 3c는 측정된 정전용량값(c1, c2, ... cn)에 따른 필름형 유기용제 센서에서 단선위치(x1, x2, ... xn)를 나타낸 것이다.
도 4a 및 4b는 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에서 측정된 저항값과 정전용량값을 이용한 누액여부 및 누액위치 검출절차 예시를 나타낸 것이고, 도 4c는 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에서 측정된 정전용량값만을 이용한 누액여부 및 누액위치 검출절차 예시를 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명에 따른 양방향 커패시턴스 측정을 위한 슬레이브 제어기의 개념 블록도이다.
도 6은 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에서, 직류전압 인가 시 필름형 유기용제 센서의 저항값 측정을 위한 슬레이브 제어기의 구성을 나타낸 것이다.
도 7a, 도 8a는 본 발명에 따른 필름형 유기용제 센서를 이용한 누액위치 감지장치에서, 슬레이브 제어기 사이에 설치된 센서에 누액발생 후, 필름형 유기용제 센서의 양단에 설치된 슬레이브 제어기에서 교류인가 스위치 모듈의 동작을 나타내는 것이고, 도 7b, 도 8b는 필름형 유기용제 센서의 왼쪽과 오른쪽 각각에서 누액발생 시, 센서 양단에서 측정한 정전용량 분포도를 나타낸 것이다.
도 9는 주파수 100Hz와 주파수 200Hz 인가 시, 필름형 유기용제 센서에 단선발생(누액) 후 단선된 센서길이에 대한 측정된 커패시턴스 분포도이다.
도 10a는 필름형 유기용제 센서의 길이를 선형영역(LR)의 2배로 설정한 경우와, 도 10b는 필름형 유기용제 센서의 길이를 선형영역(LR)의 2배보다 짧게 설정한 경우의 정전용량값 C1, C2, CT를 도시한 것이다(도 3b는 교류전압 인가 시, 단선된 필름형 유기용제 센서의 길이에 따른 정전용량값의 변화를 나타낸 것인데, 선형영역(LR)에서만 유기용제 센서의 정전용량값의 변화가 있음).
도면에 도시한 기호의 의미를 정리하면 다음과 같다. 단, 슬레이브 제어기 각각에 연결된 필름형 유기용제 센서의 길이는 동일하지 않을 수 있으므로 설치 후, 운영되는 실제 값은 필름형 유기용제 센서의 특성과 길이에 따라 상이하다.
(■LR = 센서(필름형 유기용제 센서) 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 센서의 최대길이
■L, LT = 슬레이브 제어기에 연결된 센서 총길이의 1/2, L(LT)≤LR
■Lo : 슬레이브 제어기에서 단선(누액) 발생지점까지의 길이(측정 슬레이브 제어기로부터 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 발생지점까지의 거리)
■LRS1 = 슬레이브 제어기 1에서 누액 발생지점까지 거리
■LRS2 = LR-LRS1
■LRE1 = 슬레이브 제어기 2에서 누액 발생지점까지 거리
■LRE2 = LR-LRE1
■C0 = 슬레이브 제어기에서 센서에 대해 측정한 누액지점까지의 정전용량값
■C1 = 슬레이브 제어기에서 오른쪽 센서에 대해 측정한 정전용량값 변화곡선
■C2 = 슬레이브 제어기에서 왼쪽 센서에 대해 측정한 정전용량값 변화곡선
■CT = 센서길이 L(슬레이브 제어기에 연결된 센서길이의 1/2)에서 최대 정전용량값, CT≤CMAX
■CMAX = 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값)
1. 누액위치 감지장치(100)
도 1, 2에 도시한 바와 같이, 본 발명의 필름형 유기용제 센서(103)를 이용한 누액위치 감지장치(100)는 마스터 제어기(101)와 통신라인과 하나 이상의 슬레이브 제어기(102)와 하나 이상의 필름형 유기용제 센서(103)(5선 유기용제 센서)를 포함하고, 필름형 유기용제 센서(103)은 전원라인(201), 센싱라인(202), 통신라인(203)을 포함하며, 센싱라인(202)는 회로라인(202-1)과 전도성 고분자화합물 감지라인(202-2)로 구성된다.
마스터 제어기(101)와 적어도 하나의 슬레이브 제어기(102)는 통신라인 및 전원라인에 의해 연결되고, 하나 이상의 슬레이브 제어기(102)들은 필름형 유기용제 센서(103)에 의해 직렬로 연결된다.
마스터 제어기(101)는 ① 하나 이상의 슬레이브 제어기(102)에 전원을 공급하고, ② 상기 슬레이브 제어기(102)가 누액감지모드와 누액위치검출모드로 동작하도록 제어한다. ③ 누액감지모드에서는 슬레이브 제어기(102)들로부터 제공받은 저항값을 바탕으로 누액 여부를 판단하고(도 3a 참조), ④ 누액위치파악모드에서는 슬레이브 제어기들로부터 제공받은 정전용량값을 바탕으로 누액위치를 검출한다(도 3b 참조).
누액위치 감지장치는 누액감지와 누액위치검출을 구분하여 모드를 유지하지 않고, 통합모드로도 운영할 수 있다. 통합모드로 운영되는 경우에 슬레이브 제어기에서는 저항값을 측정하지 않고, 정전용량값만 측정하여 제공하는데, 마스터 제어기는 슬레이브에서 제공한 정전용량값이 정상범위를 벗어난 경우에 누액(단선)이 있다고 판단하고, 누액위치 검출은 상기 누액위치검출모드에서의 방법과 동일하게 정전용량값을 바탕으로 누액위치를 검출한다.
슬레이브 제어기(102)는 직류 전압발생기, 교류 전압발생기, DC-AC 스위칭 모듈 및 통신라인을 포함한다. 상기 슬레이브 제어기는 ① 마스터 제어기(101)의 제어에 따라 누액감지모드와 누액위치검출모드로 동작하는데, ② 누액감지모드에서는 DC-AC 스위치 모듈의 선택에 의해 직류 전압발생기가 유기용제 센서로 직류전원을 공급하고, 유기용제 센서의 저항값을 측정하여 마스터 제어기(101)로 상기 측정된 저항값을 전달하고, ③ 누액위치검출모드에서는 DC-AC 스위치 모듈의 선택에 의해 교류 전압발생기가 유기용제 센서로 교류전원을 공급하고, 유기용제 센서의 감지라인과 회로라인 사이에 생성된 정전용량값을 측정하여 마스터 제어기(101)로 상기 측정된 정전용량값을 전달한다.
앞서 살펴본 바와 같이, 누액위치 감지장치에서 누액감지모드와 누액위치검출모드를 구분하지 않고, 통합모드로도 운영되는 경우에 슬레이브 제어기는 ① 직류 전압발생기, DC-AC 스위칭 모듈이 필요가 없고, ② 교류 전압발생기기가 유기용제 센서로 교류전원을 공급하고, 유기용제 센서의 감지라인과 회로라인 사이에 생성된 정전용량값을 측정하여 마스터 제어기(101)로 상기 측정된 정전용량값을 전달한다(유기용제 센서에 대한 저항값을 측정하지 않음).
필름형 유기용제 센서(103)는 베이스필름과 다수의 라인층과 센싱홀이 형성된 보호필름층을 순차적으로 적층하여 띠 형태로 형성되는데, 상기 베이스필름과 보호필름층은 내측 라인층이 외부로 표출되는 것을 방지하면서 파손 없이 라인형성을 유지하게 하고, 외부와의 접촉은 필름형 유기용제 센서 양단부측이나 보호필름층의 센싱홀을 통해 이루어진다.
도 2에 도시한 바와 같이, 필름형 유기용제 센서(103)는 전원라인(201), 센싱라인(202), 통신라인(203)을 포함하며, 센싱라인(202)는 회로라인(202-1)과 전도성 고분자화합물 감지라인(202-2)로 구성된다.
| 필름형 유기용제 센서의 소재, 필름형 유기용제 센서의 허용길이 |
| 1. 필름형 유기용제 센서의 소재 ■필름형 유기용제 센서는 전도성 카본과 알키드수지가 포함한 고분자화합물을 이용하여 형성할 수 있는데, 상기 전도성 카본은 인가된 전원을 통전시키는 것이고, 바인더로서 알키드수지가 포함된다. 바람직하게는 전도성 카본 50~90중량%에 알키드수지 5~30중량%, 기타 고분자화합물로서 POSS(Polyhedral Oligomeric Silsequioxane) 5~20 중량%를 혼합하여 라인을 형성할 수 있다. 2. 필름형 유기용제 센서의 동작원리 ■누액 발생시 누액은 센싱홀을 통해 센싱라인(202)과 접촉되는데, 센싱라인과 누액이 접촉되면 알키드수지가 분해되면서 팽창되어 부풀림(swell)이 이루어져 저항 값을 단시간에 단선 또는 단전에 가깝도록 증가시키는 단선현상이 이루어진다. 본 발명은 상기 단선현상을 이용하여 누액을 감지하고, 정전용량을 통해 센서 내의 단선 위치 확인이 가능하다. 즉, 필름형 유기용제 센서의 감지라인은 전도성 카본, 알키드 수진 등 전도성물질로 만들어졌기 때문에 유출된 오일이나 유기용제가 접촉되면 알키드수지가 팽창 및 부품림(Swell) 등의 현상이 발생되어 도 3a와 같은 필름형 유기용제 센서의 저항변화와 도 3b와 같은 정전용량값의 변화를 이용하여 누액여부 및 누액위치를 검출한다. |
| 3. 필름형 유기용제 센서의 허용길이 ■슬레이브 제어기는 유기용제 센서의 누액 발생된 지점까지 정전용량값(C0)을 측정하고, 측정된 정전용량값은 필름형 유기용제 센서 거리에 대한 정전용량값(CT)과 대비하여 누액위치에 대한 거리(L0)를 산출할 수 있다. 예컨대 도 3b처럼 정전용량값은 길이에 따라 선형영역(LR : Linear Region)과 포화영역(SR : Saturation Region)으로 구분되어 나타난다. 선형영역에서의 정전용량값은 센서 길이(거리)에 따라서 선형적으로 증가하고, 포화영역에서의 정전용량값은 센서 길이(거리)에 따라 값의 변화가 없다. 그러므로 선형영역에서는 정전용량값에 의해 거리를 측정할 수 있으나, 포화영역에서는 모든 거리에서의 정전용량값이 거의 같아서 거리에 따른 정전용량값의 변화를 알 수 없다. 따라서 필름형 유기용제 센서의 길이를 선형영역의 범위 내에서 설정한 다음 정전용량값을 측정하여 대비하면 정전용량값에 의해 단전부분까지의 길이를 산출할 수 있으므로 누액위치를 정확하게 알 수 있다. 또한, 필름형 유기용제 센서(103) 양측 단부에 연결된 슬레이브 제어기 양측에서 교류전압을 인가할 경우 필름형 유기용제 센서의 총 설치길이는 선형영역의 2배(2LR) 이내의 범위(2L)로 설정할 수 있다. ■센서전압에 인가하는 전압이 높으면 센서의 커패시턴스는 증가하고, 가해주는 주파수나 초기 저항 값이 높으면 센서의 길이에 대한 커패시턴스 분포에서 선형영역이 감소되어 각 슬레이브 제어기 사이에 설치되는 센서 설치길이가 감소되는 문제점이 있다. 주파수가 너무 낮으면 센서의 반응속도가 너무 늦어지며 초기저항 값이 너무 낮으면 센서의 감지특성이 저하되는 문제점이 있다. 따라서 수요자의 요구를 만족하는 적절한 전압, 주파수 및 초기 DC 저항 값을 선정하는 것이 바람직하다. ■전압 AC 1V, 주파수는 100~200Hz, 1m 센서의 초기 DC저항 값은 75 KΩ를 적용하여 실제 측정한 결과, 주파수에 따라서 24~35m 사이의 센서의 정전용량 선형영역이 관찰되었으므로 필름형 유기용제 센서 양측의 슬레이브 제어기에 각각 교류전압 발생기를 구비하여 교류전압 인가가 이루어질 경우에는 선형 필름형 유기용제 센서 길이 LR의 2배인 필름형 유기용제 센서 길이 2LR의 50~70m로 설치하여 누액위치를 감지할 수 있음을 확인하였다. |
| 4. 유기용제 센서의 정전용량값의 측정 ■유기용제 센서에 대한 정전용량값에 대한 측정은 도 2에 도시한 감지라인과 회로라인 사이에 발생된 정전용량을 측정하는데, 슬레이브 제어기에 포함된 패시브필터, 신호증폭기, 아나로그 디지털 변환기 및 디지털 신호처리기를 거쳐서 유효한 정전용량값을 도출한다. |
2. 누액위치 검출 방법
마스터 제어기에서 슬레이브 제어기에서 전달한 정전용량값을 바탕으로 누액위치를 계산하는 방법은 두가지가 있다.
첫 번째, 누액위치 검출은 'Lo = (Co/C T )L T ' 수식을 바탕으로 추정할 수 있다.
| ■Co : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서가 단선(누액)이 되었을 때 측정된 정전용량값 ■CT : 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2에서 최대 정전용량값, CT≤CMAX ■CMAX : 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값 ■Lo : 슬레이브 제어기에서 단선(누액) 발생지점까지의 길이(측정 슬레이브 제어기로부터 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 발생지점까지의 거리) ■LT : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2, LT ≤LR ■LR : 센서 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 필름형 유기용제 센서의 최대길이 |
| 측정된 정전용량값 | 단선(누액) 위치 |
| c1 | x1 |
| c2 | x2 |
| ... | x3 |
| cn | xn |
두 번째(또 다른 누액위치 검출)은 도 3c에 도시한 바와 같이 필름형 유기용제 센서의 길이별 정전용량값 룩업(LookUp) 테이블을 바탕으로 단선(누액)위치에 대한 구간 값을 추정할 수 있다. 즉, 슬라이브 제어기가 연결된 유기용제 센서에 대해 측정한 정전용량값이 y라고 가정할 때, y<c1인 경우에, 단선(누액) 위치는 슬레이브 제어기로부터 0~x1 구간으로 추정하고, c1<y<c2 경우에, 단선(누액) 위치는 슬레이브 제어기로부터 x1~x2 구간으로 추정하며, cn<y인 경우에, 단선(누액) 위치는 슬레이브 제어기로부터 xn~L 구간으로 추정할 수 있으며, c1, c2, ... cn인 경우에는 각각 x1, x2, x3, xn으로 그 위치를 추정할 수 있다.
3. 누액여부 및 누액위치 검출을 위한 마스터 제어기와 슬레이블 제어기의 동작 절차
도 4a는 본 발명의 실시예에 따른 유기용제 센서를 이용하여 누액여부와 누액위치를 검출절차를 도시한다(다만, 누액여부를 판단하는 기준 저항값과 누액위치를 검출하기 위한 슬레이브 제어기1, 슬레이브 제어기2, ... 슬레이브 제어기 n에 각각 연결된 유기용제 센서별 최대 정전 용량값(CT)의 초기값 설정과정은 생략하였다. 이때, 슬레이브 제어기에 연결된 유기용제 센서의 길이는 동일하게 설정할 수 있고, 각각의 슬레이브 제어기마다 다른 길이의 필름형 유기용제 센서를 연결할 수도 있다. 슬레이브 제어기마다 다른 길이의 필름형 유기용제 센서가 연결되었을 때는, 마스터 제어기에서 슬레이브 제어기 1, 2 ...n에 적용되는 누액위치 검출 계산을 위한 C T 와 L T 가 각각 달리 적용되어야 한다.).
가. 누액 여부 판단
1) 단계 1. 누액감지모드 동작단계 : 마스터 제어기에서 누액감지모드 동작명령을 슬레이브 제어기 1~n으로 전달한다.
2) 단계 2. 센서저항 측정단계 : 상기 동작명령을 전달받은 슬레이브 제어기들은 도 6에 도시한 바와 같이, 유기용제 센서에 직류전압을 인가하고(단계 2-1),
유기용제 센서의 센서저항(603)을 측정하며(단계 2-2), 측정된 저항값을 마스터 제어기로 전달한다(단계 2-3). 이 때, 슬레이브 제어기에는 양쪽(왼쪽 및/또는 오른쪽) 유기용제 센서를 모두 측정하지 않고, 오른쪽에 대해서만 센서저항을 측정한다.
3) 단계 3. 누액여부 판단단계 : 마스터 제어기는 슬레이브 제어기 1~n에서 전달한 센서저항값의 변화를 통하여 누액여부를 판단한다(도 3a 참조).
| ※ 마스터 제어기가 아닌, 슬레이브 제어기에서 누액 여부 판단 절차 수행 CASE |
| 누액 여부 판단을 슬레이브 제어기에서 수행할 수도 있는데, 이 경우에는 단계 1과 단계 2-3은 생략되고, 단계 3에서 마스터 제어기가 아닌 슬레이브 제어기에서 누액여부를 판단한다. |
나. 유기용제 센서에서 정전용량값 측정
4) 단계 4. 누액위치검출모드 명령단계 : 상기 누액여부 판단단계에서 마스터 제어기가 누액으로 판단하면, 누액위치검출모드 동작명령을 슬레이브 제어기 1~n으로 전달한다.
5) 단계 5. 교류전압 인가 및 정전용량값 측정단계 :
슬레이브 제어기는 직류전압 발생기에서 교류전압 발생기로 스위칭하여 교류전압을 유기용제 센서로 인가시키고, 정전용량값을 측정하는데, 도 7a에 도시한 바와 같이, 슬레이브 제어기의 오른쪽 유기용제 센서 교류전압 인가 및 정전용량 측정하는 단계(단계 5-1. 오른쪽 센서의 정전용량 측정단계)와 도 8a에서 도시한 바와 같이, 슬레이브 제어기의 왼쪽 유기용제 센서 교류전압 인가 및 정전용량 측정하는 단계(단계 5-2. 왼쪽 센서의 정전용량 측정단계)로 세분화 된다.
(가) 단계 5-1. 오른쪽 센서의 정전용량 측정단계
도 7a에 도시한 바와 같이, 슬레이브 제어기는 교류스위치를 오른쪽 유기용제 센서로 인가하고, 정전용량값을 측정한다. 이때, 유기용제 센서에서 누액이 발생하면 도 7b에 도시한 바와 같이 정전용량값이 측정된다.
(나) 단계 5-2. 왼쪽 센서의 정전용량 측정단계
도 8a에 도시한 바와 같이, 슬레이브 제어기는 교류스위치를 왼쪽 유기용제 센서로 인가하고, 정전용량값을 측정한다. 이때, 유기용제 센서에서 누액이 발생하면 도 8b에 도시한 바와 같이 정전용량값이 측정된다.
6) 단계 6. 정전용량값 보고단계 :
각 슬레이브 제어기는 오른쪽 및 왼쪽에서 측정한 정전용량값을 마스터 제어기로 전달한다.
다. 누액위치 검출
7) 단계 7. 누액위치 검출단계 : 마스터 제어기는 각 슬레이브 제어기로부터 전달받은 정전용량값을 바탕으로 누액위치 검출한다.
누액위치 검출방법은 앞서 살펴본 'Lo = (Co/C T )L T ' 수식에 의한 방법과 룩업 테이블을 이용한 위치검출법이 있다.
4. 누액여부 및 누액위치 검출을 위한 마스터 제어기와 슬레이블 제어기의 동작 절차 2
누액위치 감지장치는 누액감지와 누액위치검출을 구분하여 모드를 유지하지 않고, 통합모드로도 운영할 수 있다. 통합모드로 운영되는 경우에 슬레이브 제어기에서는 저항값을 측정하지 않고, 정전용량값만 측정하여 제공하는데, 마스터 제어기는 슬레이브에서 제공한 정전용량값이 정상범위를 벗어난 경우에 누액(단선)이 있다고 판단하고, 누액위치 검출은 상기 누액위치검출모드의 방법과 동일하다.
도 4c는 통합모드로 운영되는 경우에 누액위치 감지장치의 동작 절차를 나타낸다.
1) 유기용제 센서에 대한 교류전압 인가 및 정전용량값 측정단계 :
슬레이브 제어기는 교류전압을 유기용제 센서로 인가시키고, 정전용량값을 측정하는데, 도 7a에 도시한 바와 같이, 슬레이브 제어기의 오른쪽 유기용제 센서 교류전압 인가 및 정전용량 측정하는 단계(단계 5-1. 오른쪽 센서의 정전용량 측정단계)와 도 8a에서 도시한 바와 같이, 슬레이브 제어기의 왼쪽 유기용제 센서 교류전압 인가 및 정전용량 측정하는 단계(단계 5-2. 왼쪽 센서의 정전용량 측정단계)로 세분화 된다.
(가) 오른쪽 센서의 정전용량 측정단계
도 7a에 도시한 바와 같이, 슬레이브 제어기는 교류스위치를 오른쪽 유기용제 센서로 인가하고, 정전용량값을 측정한다. 이때, 유기용제 센서에서 누액이 발생하면 도 7b에 도시한 바와 같이 정전용량값이 측정된다.
(나) 왼쪽 센서의 정전용량 측정단계
도 8a에 도시한 바와 같이, 슬레이브 제어기는 교류스위치를 왼쪽 유기용제 센서로 인가하고, 정전용량값을 측정한다. 이때, 유기용제 센서에서 누액이 발생하면 도 8b에 도시한 바와 같이 정전용량값이 측정된다.
2) 정전용량값 보고단계
각 슬레이브 제어기는 오른쪽 및 왼쪽에서 측정한 정전용량값을 마스터 제어기로 전달한다.
3) 누액위치 검출단계
마스터 제어기는 각 슬레이브 제어기로부터 전달받은 정전용량값을 바탕으로 누액위치 검출한다. 누액위치 검출방법은 앞서 살펴본 'Lo = (Co/C T )L T ' 수식에 의한 방법과 룩업 테이블을 이용한 위치검출법이 있다.
101: 마스터 제어기
102: 슬레이브 제어기
103: 필름형 유기용제 센서
201 : 전원라인
202 : 센싱라인
202-1 : 회로라인
202-2 : 전도성고분자화합물 감지라인
203 : 통신라인
601 : 직류전원 스위칭 (MUX), 602 : 직류전원, 603 : 센서 저항
LR = 센서 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 센서의 최대길이
L(LT) = 센서 총길이의 1/2, L≤LR
702, 704 : 스위치 (MUX) - 1단계 : (슬레이브 제어기 1, 2 Right Switching) 오른쪽 유기용제 센서로 교류전압 인가- - 2단계 : (슬레이브 제어기 1, 2 Left Switching) 왼쪽 유기용제 센서로 교류전압 인가
706 : LRS1 = 슬레이브 제어기 1에서 누액 발생지점까지 거리
707 : LRS2 = LR-LRS1
802, 804 : 스위치 (MUX)
- 1단계 : (슬레이브 제어기 Right Switching) 오른쪽 유기용제 센서로 교류전압 인가
- 2단계 : (슬레이브 제어기 Left Switching) 왼쪽 유기용제 센서로 교류전압 인가
806 : LRE1 = 슬레이브 제어기 2에서 누액 발생지점까지 거리
807 : LRE2 = LR-LRE1
C0 = 슬레이브 제어기 1, 2에서 센서에 대해 측정한 누액지점까지의 정전용량값
705 : C1 = 슬레이브 제어기 1에서 오른쪽 센서에 대해 측정한 정전용량값 변화곡선
805 : C2 = 슬레이브 제어기 2에서 왼쪽 센서에 대해 측정한 정전용량값 변화곡선
CT = 센서길이 L(센서 총길이의 1/2)에서 최대 정전용량값
CMAX = 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값
901 : 주파수 100 Hz 인기 시 커패시턴스 분포도
902 : 주파수 200 Hz 인기 시 커패시턴스 분포도
102: 슬레이브 제어기
103: 필름형 유기용제 센서
201 : 전원라인
202 : 센싱라인
202-1 : 회로라인
202-2 : 전도성고분자화합물 감지라인
203 : 통신라인
601 : 직류전원 스위칭 (MUX), 602 : 직류전원, 603 : 센서 저항
LR = 센서 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 센서의 최대길이
L(LT) = 센서 총길이의 1/2, L≤LR
702, 704 : 스위치 (MUX) - 1단계 : (슬레이브 제어기 1, 2 Right Switching) 오른쪽 유기용제 센서로 교류전압 인가- - 2단계 : (슬레이브 제어기 1, 2 Left Switching) 왼쪽 유기용제 센서로 교류전압 인가
706 : LRS1 = 슬레이브 제어기 1에서 누액 발생지점까지 거리
707 : LRS2 = LR-LRS1
802, 804 : 스위치 (MUX)
- 1단계 : (슬레이브 제어기 Right Switching) 오른쪽 유기용제 센서로 교류전압 인가
- 2단계 : (슬레이브 제어기 Left Switching) 왼쪽 유기용제 센서로 교류전압 인가
806 : LRE1 = 슬레이브 제어기 2에서 누액 발생지점까지 거리
807 : LRE2 = LR-LRE1
C0 = 슬레이브 제어기 1, 2에서 센서에 대해 측정한 누액지점까지의 정전용량값
705 : C1 = 슬레이브 제어기 1에서 오른쪽 센서에 대해 측정한 정전용량값 변화곡선
805 : C2 = 슬레이브 제어기 2에서 왼쪽 센서에 대해 측정한 정전용량값 변화곡선
CT = 센서길이 L(센서 총길이의 1/2)에서 최대 정전용량값
CMAX = 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값
901 : 주파수 100 Hz 인기 시 커패시턴스 분포도
902 : 주파수 200 Hz 인기 시 커패시턴스 분포도
Claims (9)
- 하나 이상의 필름형 유기용제 센서, 하나 이상의 슬레이브 제어기 및 마스터 제어기를 포함하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법에 있어서,
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 직류전원을 인가하여, 상기 연결된 필름형 유기용제 센서의 저항값을 측정하는 1 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기 또는 마스터 제어기는 측정된 저항값을 바탕으로 상기 연결된 필름형 유기용제의 단선(누액) 여부를 판단하는 2 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 교류전원을 인가하여 상기 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 측정하는 3 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 교류전원을 인가하여 상기 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 측정하는 4 단계;
상기 마스터 제어기는 상기 측정된 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압과 상기 측정된 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 바탕으로 필름형 유기용제 센성의 누액위치를 검출하는 5 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법
- 제 1 항에 있어서,
상기 5 단계에서 상기 누액위치 검출은 'Lo = (Co/C T )L T '로 누액위치를 산츨하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법.
(■Co : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서가 단선(누액)이 되었을 때 측정된 정전용량값
■CT : 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2에서 최대 정전용량값, CT≤CMAX
■CMAX : 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값
■Lo : 슬레이브 제어기에서 단선(누액) 발생지점까지의 길이(측정 슬레이브 제어기로부터 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 발생지점까지의 거리)
■LT : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2, LT ≤LR
■LR : 센서 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 필름형 유기용제 센서의 최대길이)
- 제 1 항에 있어서,
상기 5 단계에서 상기 누액위치 검출은 마스터 제어기에 기 저장된 필름형 유기용제 센서의 길이별 정전용량값 룩업 테이블을 바탕으로 단선(누액) 위치에 대한 구간 값을 추정하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법
- 하나 이상의 필름형 유기용제 센서, 하나 이상의 슬레이브 제어기 및 마스터 제어기를 포함하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법에 있어서,
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 교류전원을 인가하여 상기 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 측정하는 1 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 각각 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 교류전원을 인가하여 상기 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 측정하는 2 단계;
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는 상기 1 단계 또는 상기 2 단계에서 측정된 정전전압이 정상범위를 벗어나면, 상기 연결된 필름형 유기용제의 단선(누액)으로 판단하는 3 단계;
상기 3 단계에서 단선(누액)으로 판단하면, 상기 1 단계 및 2 단계에서 측정된 정전전압값을 마스터 제어기로 전달하는 4 단계;
상기 마스터 제어기는 상기 측정된 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압과 상기 측정된 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서의 정전전압을 바탕으로 필름형 유기용제 센성의 누액위치를 검출하는 5 단계를
포함하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법
- 제 4 항에 있어서,
상기 5 단계에서 상기 누액위치 검출은 'Lo = (Co/C T )L T '로 누액위치를 산츨하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법.
(■Co : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서가 단선(누액)이 되었을 때 측정된 정전용량값
■CT : 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2에서 최대 정전용량값, CT≤CMAX
■CMAX : 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값
■Lo : 슬레이브 제어기에서 단선(누액) 발생지점까지의 길이(측정 슬레이브 제어기로부터 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 발생지점까지의 거리)
■LT : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2, LT ≤LR
■LR : 센서 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 필름형 유기용제 센서의 최대길이)
- 제 4 항에 있어서,
상기 5 단계에서 상기 누액위치 검출은 마스터 제어기에 기 저장된 필름형 유기용제 센서의 길이별 정전용량값 룩업 테이블을 바탕으로 단선(누액) 위치에 대한 구간 값을 추정하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치에 의한 누액위치 검출 방법
- 하나 이상의 필름형 유기용제 센서, 하나 이상의 슬레이브 제어기 및 마스터 제어기를 포함하는 누액위치 감지장치에 있어서,
상기 하나 이상의 슬레이브 제어기는
연결된 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 여부를 판단하기 위한 저항 측정 시에 사용되는 직류전압을 공급하는 직류전압발생기와;
연결된 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 위치를 검출하기 위한 정전전압 측정 시에 사용되는 교류전압을 공급하는 교류전압발생기와;
상기 직류전압발생기와 상기 교류전압발생기를 스위칭하는 DC-AC 스위치와;
왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서와 오른쪽 연결된 필름형 유기용제 센서에 대하여 정전전압을 선택적으로 측정하기 위한 스위치를 포함하고
상기 마스터 제어기는 상기 하나 이상의 슬레이브 제어기에서 측정한 왼쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 대한 정전전압과 오른쪽에 연결된 필름형 유기용제 센서에 대한 정전전압을 바탕으로 누액위치를 검출하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치
- 제 7 항에 있어서,
상기 마스터 제어기에서 상기 누액위치 검출은 'Lo = (Co/C T )L T '로 누액위치를 산츨하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치.
(■Co : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서가 단선(누액)이 되었을 때 측정된 정전용량값
■CT : 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2에서 최대 정전용량값, CT≤CMAX
■CMAX : 센서의 정전용량값 특성 곡선에서 선형영역(LR)의 최대 정전용량값
■Lo : 슬레이브 제어기에서 단선(누액) 발생지점까지의 길이(측정 슬레이브 제어기로부터 필름형 유기용제 센서의 단선(누액) 발생지점까지의 거리)
■LT : 슬레이브 제어기에 연결된 필름형 유기용제 센서 길이의 1/2, LT ≤LR
■LR : 센서 정정용량값 특성에서 선형영역구간의 필름형 유기용제 센서의 최대길이) - 제 7 항에 있어서,
상기 마스터 제어기에서 상기 누액위치 검출은 필름형 유기용제 센서의 길이별 정전용량값 룩업(LookUp) 테이블을 바탕으로 단선(누액)위치에 대한 구간 값을 추정하는 것을 특징으로 하는 누액위치 감지장치
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220129567A KR102680255B1 (ko) | 2022-10-11 | 2022-10-11 | 필름 유기용제 센서의 누액위치 감지장치 및 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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| KR1020220129567A KR102680255B1 (ko) | 2022-10-11 | 2022-10-11 | 필름 유기용제 센서의 누액위치 감지장치 및 방법 |
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ID=90844581
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| KR1020220129567A KR102680255B1 (ko) | 2022-10-11 | 2022-10-11 | 필름 유기용제 센서의 누액위치 감지장치 및 방법 |
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| KR (1) | KR102680255B1 (ko) |
Citations (4)
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| KR101470308B1 (ko) * | 2013-10-29 | 2014-12-08 | (주)유민에쓰티 | 리크 감지 장치 및 이를 이용한 원격 모니터링 시스템 |
| KR101719523B1 (ko) | 2015-01-12 | 2017-03-24 | (주)유민에쓰티 | 유기 용제 누설 감지 장치 |
| KR101932892B1 (ko) | 2018-08-10 | 2019-03-20 | (주)유민에쓰티 | 다중 리크 및 화재 감지 장치 |
| KR20210023595A (ko) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 지아이에프코리아 주식회사 | 이중 감지를 이용한 누액 감지 장치 및 그 감지 방법 |
-
2022
- 2022-10-11 KR KR1020220129567A patent/KR102680255B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101470308B1 (ko) * | 2013-10-29 | 2014-12-08 | (주)유민에쓰티 | 리크 감지 장치 및 이를 이용한 원격 모니터링 시스템 |
| KR101719523B1 (ko) | 2015-01-12 | 2017-03-24 | (주)유민에쓰티 | 유기 용제 누설 감지 장치 |
| KR101932892B1 (ko) | 2018-08-10 | 2019-03-20 | (주)유민에쓰티 | 다중 리크 및 화재 감지 장치 |
| KR20210023595A (ko) * | 2019-08-23 | 2021-03-04 | 지아이에프코리아 주식회사 | 이중 감지를 이용한 누액 감지 장치 및 그 감지 방법 |
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| KR102680255B1 (ko) | 2024-07-01 |
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