KR20240079833A - Oil-water separator with monitoring - Google Patents
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Abstract
본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치는, 가공에 따른 폐절삭유 탱크의 상부층을 흡착하여 폐절삭유를 이송하는 스키머부, 상기 스키머부가 이송한 폐절삭유를 펌핑하여 공급하는 1차펌프부, 상기 1차 펌프부가 공급한 폐절삭유를 보관하고, 재사용 가능한 절삭유를 분리하는 유수분리탱크부, 상기 유슈분리탱크부에서 분리된 재사용 가능한 절삭유가 보관되는 클린탱크부, 상기 유수분리탱크부의 폐절삭유를 펌핑하여 공급하는 2차펌프부, 상기 2차 펌프부가 공급한 폐절삭유를 원심력으로 재사용 가능한 절삭유를 분리하는 사이클론부, 상기 사이클론부가 분리한 재사용 가능한 절삭유를 제외한 폐절삭유를 비중차로 폐액 및 슬러지로 분리하는 침전탱크부 및 상기 클린탱크부에 보관되는 절삭유의 상태를 모니터링하는 모니터링부를 포함할 수 있다.An oil-water separation device capable of monitoring according to an embodiment of the present invention includes a skimmer unit that adsorbs the upper layer of the waste cutting oil tank according to processing and transfers waste cutting oil, and a primary pump that pumps and supplies the waste cutting oil transferred by the skimmer unit. Part, an oil-water separation tank part that stores the waste cutting oil supplied by the primary pump part and separates reusable cutting oil, a clean tank part that stores the reusable cutting oil separated from the waste separation tank part, and a waste water-water separation tank part. A secondary pump unit that pumps and supplies cutting oil, a cyclone unit that separates reusable cutting oil from the waste cutting oil supplied by the secondary pump unit using centrifugal force, and a specific gravity difference that separates waste cutting oil, excluding reusable cutting oil, separated by the cyclone unit into waste liquid and sludge. It may include a precipitation tank section separated into a sediment tank section and a monitoring section that monitors the state of the cutting oil stored in the clean tank section.
Description
본 발명은 모니터링이 가능한 유수 분리 장치에 관한 것으로 상세하게는, 절삭유 이외의 다른 성분 오일들을 분리하고 불순물을 제거하여 절삭유를 재생시키고, 재생 처리된 절삭유의 오염도를 모니터링할 수 있는 모니터링 가능한 유수 분리 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a monitorable oil-water separation device, and more specifically, a monitorable oil-water separation device that separates oil components other than cutting oil, removes impurities, regenerates cutting oil, and monitors the degree of contamination of the regenerated cutting oil. It's about.
압연, 인발, 절삭, 연삭 등의 대부분의 금속 가공작업에서는 작업대상 금속과 공작기계 사이에 매우 높은 마찰력이 작용하게 된다. 그에 따라 작업대상 금속과 공작기계 사이의 윤활성을 높이고, 마찰과정에서 발생하는 고열을 제거하기 위하여 윤활성과 냉각성을 모두 갖춘 절삭유의 사용이 통상적이다. 이와 같은 절삭유는 저장탱크에서 장치에 공급되면 드레인 처리되어 다시 탱크로 순환 저장되면서 반복 사용된다. 가공작업 중 부품 운전을 위하여 사용되거나, 작업대상 금속에 도포된 그리스, 방청유, 기계유, 유압작동유 등과 같은 절삭유와는 다른 성분의 오일이 혼입되기도 하고, 산화 스케일, 금속칩, 먼지 등의 기타 이물질 등의 불순물도 첨가된다. 결국, 가공 중 반복 순환 사용되어야 하는 절삭유에 포함되는 불순물이 절삭유의 사용시 유지되어야 하는 물리, 화학적 특성 성분을 변화시킨다. 그에 따라 절삭유의 성분 변화는 특성 저하로 이어지고, 가공 성능을 저하시키는 한편, 가공 품질에 악영향을 미치게 된다. In most metal processing operations such as rolling, drawing, cutting, and grinding, a very high friction force is applied between the metal being worked on and the machine tool. Accordingly, it is common to use cutting oil that has both lubricating and cooling properties to increase lubricity between the metal being worked and the machine tool and to remove the high heat generated during the friction process. When such cutting oil is supplied to the device from a storage tank, it is drained and stored in circulation back in the tank for repeated use. During machining work, oils with different components from cutting oils such as grease, anti-rust oil, machine oil, hydraulic oil, etc. used to drive parts or applied to the metal being worked on may be mixed in, and other foreign substances such as oxidized scale, metal chips, dust, etc. Impurities are also added. Ultimately, impurities contained in cutting oil, which must be repeatedly used during machining, change the physical and chemical properties that must be maintained when using the cutting oil. Accordingly, changes in the composition of the cutting oil lead to a decrease in properties, lower machining performance, and have a negative impact on machining quality.
따라서, 절삭유 이외의 다른 성분 오일들을 분리하고 불순물을 제거하여 절삭유를 재생시키고, 재생 처리된 절삭유의 오염도를 모니터링할 수 있는 모니터링 가능한 유수 분리 장치에 관한 연구가 요구된다.Therefore, research is required on a monitorable oil-water separation device that can separate oil components other than cutting oil, remove impurities, regenerate the cutting oil, and monitor the degree of contamination of the regenerated cutting oil.
본 발명의 목적은, 절삭유 이외의 다른 성분 오일들을 분리하고 불순물을 제거하여 절삭유를 재생시키는 모니터링이 가능한 유수 분리 장치를 제공하는 것이다.The purpose of the present invention is to provide a monitoring oil-water separation device that separates oil components other than cutting oil and removes impurities to regenerate the cutting oil.
또한, 본 발명의 목적은, 재생 처리된 절삭유의 오염도를 모니터링할 수 있는 모니터링이 가능한 유수 분리 장치를 제공하는 것이다.Additionally, an object of the present invention is to provide an oil-water separation device capable of monitoring the degree of contamination of regenerated cutting oil.
본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치는, 가공에 따른 폐절삭유 탱크의 상부층을 흡착하여 폐절삭유를 이송하는 스키머부, 상기 스키머부가 이송한 폐절삭유를 펌핑하여 공급하는 1차펌프부, 상기 1차 펌프부가 공급한 폐절삭유를 보관하고, 재사용 가능한 절삭유를 분리하는 유수분리탱크부, 상기 유슈분리탱크부에서 분리된 재사용 가능한 절삭유가 보관되는 클린탱크부, 상기 유수분리탱크부의 폐절삭유를 펌핑하여 공급하는 2차펌프부, 상기 2차 펌프부가 공급한 폐절삭유를 원심력으로 재사용 가능한 절삭유를 분리하는 사이클론부, 상기 사이클론부가 분리한 재사용 가능한 절삭유를 제외한 폐절삭유를 비중차로 폐액 및 슬러지로 분리하는 침전탱크부 및 상기 클린탱크부에 보관되는 절삭유의 상태를 모니터링하는 모니터링부를 포함할 수 있다.An oil-water separation device capable of monitoring according to an embodiment of the present invention includes a skimmer unit that adsorbs the upper layer of the waste coolant tank according to processing and transfers waste cutting oil, and a primary pump that pumps and supplies the waste cutting oil transferred by the skimmer unit. Part, an oil-water separation tank part that stores the waste cutting oil supplied by the primary pump part and separates reusable cutting oil, a clean tank part that stores the reusable cutting oil separated from the waste separation tank part, and a waste oil-water separation tank part. A secondary pump unit that pumps and supplies cutting oil, a cyclone unit that separates reusable cutting oil from the waste cutting oil supplied by the secondary pump unit using centrifugal force, and waste cutting oil other than the reusable cutting oil separated by the cyclone unit, which separates waste liquid and sludge by specific gravity difference. It may include a precipitation tank section separated into a sediment tank section and a monitoring section that monitors the state of the cutting oil stored in the clean tank section.
또한, 본 발명의 일 실시례에 따른 상기 사이클론부는, 재사용 가능한 절삭유를 분리하여 상기 유수분리탱크부로 이송하는 사이클론이송부를 포함할 수 있다.Additionally, the cyclone unit according to an embodiment of the present invention may include a cyclone transfer unit that separates reusable cutting oil and transfers it to the oil-water separation tank unit.
또한, 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치는, 상기 침전탱크부에서 분리된 폐액 및 슬러지를 수거하는 슬러지박스를 더 포함할 수 있다.In addition, the oil-water separation device capable of monitoring according to an embodiment of the present invention may further include a sludge box for collecting waste liquid and sludge separated in the sedimentation tank unit.
또한, 본 발명의 일 실시례에 따른 상기 모니터링부는, 상기 절삭유의 오염도를 센싱하는 오염측정센서 및 상기 오염측정센서가 기설정된 측정값에 도달하면 알람을 발생시키는 알람발생부를 포함할 수 있다.In addition, the monitoring unit according to an embodiment of the present invention may include a contamination measurement sensor that senses the contamination level of the cutting oil and an alarm generator that generates an alarm when the contamination measurement sensor reaches a preset measurement value.
또한, 본 발명의 일 실시례에 따른 상기 모니터링부는, 상기 오염측정센서의 데이터를 분석하여 상기 데이터의 신뢰도를 판단하되, 하기 [수학식 1]에 의해 산출되는 평균값(Aerr)이 기설정된 한계값(Serr)보다 큰 경우, 상기 데이터에 오류가 발생한 것으로 판단하는 고장진단부를 더 포함할 수 있다.In addition, the monitoring unit according to an embodiment of the present invention analyzes the data of the pollution measurement sensor to determine the reliability of the data, and the average value (A err ) calculated by [Equation 1] below is a preset limit. If it is greater than the value (S err ), it may further include a failure diagnosis unit that determines that an error has occurred in the data.
[수학식 1][Equation 1]
(여기서, Aerr은 상기 데이터의 평균오차, Taver는 상기 데이터의 전체평균, Paver는 상기 데이터의 일부평균, Tσ는 상기 데이터의 전체표준편차를 의미함)(Here, Aerr is the average error of the data, Taver is the overall average of the data, Paver is the partial average of the data, and Tσ is the overall standard deviation of the data)
본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치는, 절삭유 이외의 다른 성분 오일들을 분리하고 불순물을 제거하여 절삭유를 재생시키는 효과를 가진다.The oil-water separation device capable of monitoring according to an embodiment of the present invention has the effect of regenerating cutting oil by separating oil components other than cutting oil and removing impurities.
또한, 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치는, 재생 처리된 절삭유의 오염도를 모니터링할 수 있는 효과를 가진다.In addition, the oil-water separation device capable of monitoring according to an embodiment of the present invention has the effect of monitoring the degree of contamination of recycled cutting oil.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치를 도시한 회로도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치를 도시한 정면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치를 도시한 평면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시례에 따른 유수 분리 장치를 도시한 측면도이다.Figure 1 is a circuit diagram showing an oil-water separation device capable of monitoring according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a front view showing an oil-water separation device capable of monitoring according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a plan view showing an oil-water separation device capable of monitoring according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a side view showing an oil-water separation device according to an embodiment of the present invention.
이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시례를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 사상은 제시되는 실시례에 제한되지 아니하고, 본 발명의 사상을 이해하는 당업자는 동일한 사상의 범위 내에서 다른 구성요소를 추가, 변경, 삭제 등을 통하여, 퇴보적인 다른 발명이나 본 발명 사상의 범위 내에 포함되는 다른 실시례를 용이하게 제안할 수 있을 것이나, 이 또한 본원 발명 사상 범위 내에 포함된다고 할 것이다. Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. However, the idea of the present invention is not limited to the presented embodiments, and those skilled in the art who understand the idea of the present invention may add, change, or delete other components within the scope of the same idea, or create other degenerative inventions or this invention. Other embodiments that are included within the scope of the invention can be easily proposed, but this will also be said to be included within the scope of the invention of the present application.
이하, 본 발명인 모니터링이 가능한 유수 분리 장치(100)는 첨부된 도 1 내지 도 4를 참고로 상세하게 설명한다. Hereinafter, the oil-water separation device 100 capable of monitoring according to the present invention will be described in detail with reference to the attached FIGS. 1 to 4.
도 1은 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치(100)를 도시한 회로도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치(100)를 도시한 정면도, 도 3은 평면도, 도 4는 측면도이다.Figure 1 is a circuit diagram showing an oil-water separation device 100 capable of monitoring according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a front view showing an oil-water separation device 100 capable of monitoring according to an embodiment of the present invention. 3 is a plan view, and FIG. 4 is a side view.
도 1 내지 도 4를 참고하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치(100)는 스키머부(110), 1차펌프부(120), 유수분리탱크부(130), 클린탱크부(140), 2차펌프부(150), 사이클론부(160), 침전탱크부(170) 및 모니터링부(미도시)를 포함할 수 있다.Referring to FIGS. 1 to 4, the oil-water separation device 100 capable of monitoring according to an embodiment of the present invention includes a skimmer unit 110, a primary pump unit 120, an oil-water separation tank unit 130, and a clean water separation tank unit 130. It may include a tank unit 140, a secondary pump unit 150, a cyclone unit 160, a sedimentation tank unit 170, and a monitoring unit (not shown).
스키머부(110)는 가공에 따른 폐절삭유 탱크의 상부층을 흡착하여 폐절삭유를 이송할 수 있다. 상기 폐절삭유 탱크에는 비중차로 오일이 다수 함유된 절삭유가 상부층으로 위치할 수 있다. 상기 스키머부(110)는 다수 개 설치되어 오일이 다수 함유된 절삭유를 흡착할 수 있다.The skimmer unit 110 can transport waste cutting oil by adsorbing the upper layer of the waste cutting oil tank during processing. In the waste cutting oil tank, cutting oil containing a large amount of oil may be located in the upper layer due to the difference in specific gravity. A plurality of the skimmer units 110 are installed to adsorb cutting oil containing a large amount of oil.
1차펌프부(120)는 상기 스키머부(110)가 이송한 폐절삭유를 펌핑하여 공급할 수 있다.The primary pump unit 120 can pump and supply the spent cutting oil transported by the skimmer unit 110.
유수분리탱크부(130)는 상기 1차 펌프부(120)가 공급한 폐절삭유를 보관하고, 재사용 가능한 절삭유를 분리할 수 있다. 상기 유수분리탱크부(130) 내부에는 일부가 개방된 다수의 격벽이 마련되어 유로를 형성할 수 있다.The oil-water separation tank unit 130 stores waste cutting oil supplied by the primary pump unit 120 and can separate reusable cutting oil. Inside the oil-water separation tank 130, a plurality of partition walls, some of which are open, may be provided to form a flow path.
클린탱크부(140)는 상기 유슈분리탱크부(130)에서 분리된 재사용 가능한 절삭유가 보관될 수 있다.The clean tank unit 140 may store reusable cutting oil separated from the waste separation tank unit 130.
2차펌프부(150)는 상기 유수분리탱크부(130)의 폐절삭유를 펌핑하여 공급할 수 있다.The secondary pump unit 150 can pump and supply waste cutting oil from the oil-water separation tank unit 130.
사이클론부(160)는 상기 2차 펌프부(150)가 공급한 폐절삭유를 원심력으로 재사용 가능한 절삭유를 분리할 수 있다.The cyclone unit 160 can separate the waste cutting oil supplied by the secondary pump unit 150 into reusable cutting oil using centrifugal force.
또한, 상기 사이클론부(160)는 사이클론이송부(161)를 포함할 수 있다.Additionally, the cyclone unit 160 may include a cyclone transfer unit 161.
사이클론이송부(161)는 재사용 가능한 절삭유를 분리하여 상기 유수분리탱크부(130)로 이송할 수 있다.The cyclone transfer unit 161 can separate reusable cutting oil and transfer it to the oil-water separation tank unit 130.
침전탱크부(170)는 상기 사이클론부(160)가 분리한 재사용 가능한 절삭유를 제외한 폐절삭유를 비중차로 폐액 및 슬러지로 분리할 수 있다. 상기 침전탱크부(170)에서는 비중이 큰 폐액 및 슬러지가 침전되어 상기 침전탱크부(170) 바닥에 위치할 수 있다. 또한, 상기 침전탱크부(170)에서 폐액 및 슬러지가 분리된 절삭유는 다시 유수분리탱크부(130)로 이송될 수 있다.The settling tank unit 170 can separate waste cutting oil, excluding reusable cutting oil separated by the cyclone unit 160, into waste liquid and sludge based on the difference in specific gravity. In the settling tank unit 170, waste liquid and sludge with high specific gravity may settle and be located at the bottom of the settling tank unit 170. Additionally, the cutting oil from which the waste liquid and sludge are separated in the sedimentation tank unit 170 may be transferred back to the oil-water separation tank unit 130.
또한, 도 1을 참고하면, 본 발명의 일 실시례에 따른 모니터링이 가능한 유수 분리 장치(100)는 슬러지박스(180)를 더 포함할 수 있다.In addition, referring to FIG. 1, the oil-water separation device 100 capable of monitoring according to an embodiment of the present invention may further include a sludge box 180.
슬러지박스(180)는 상기 침전탱크부(170)에서 분리된 폐액 및 슬러지를 수거할 수 있다.The sludge box 180 can collect the waste liquid and sludge separated from the sedimentation tank unit 170.
모니터링부(미도시)는 상기 클린탱크부(140)에 보관되는 절삭유의 상태를 모니터링할 수 있다.The monitoring unit (not shown) may monitor the state of the cutting oil stored in the clean tank unit 140.
또한, 상기 모니터링부는 오염측정센서(미도시) 및 알람발생부(미도시)를 포함할 수 있다.Additionally, the monitoring unit may include a pollution measurement sensor (not shown) and an alarm generator (not shown).
오염측정센서는 상기 절삭유의 오염도를 센싱할 수 있다. 상기 오염측정센서는, 상기 절삭유의 산성도를 측정하는 ph미터, 상기 절삭유의 오염 입자를 검지하는 광학센서 등으로 마련될 수 있다. The contamination measurement sensor can sense the degree of contamination of the cutting oil. The contamination measurement sensor may be provided as a pH meter that measures the acidity of the cutting oil, an optical sensor that detects contaminated particles in the cutting oil, etc.
알람발생부는 상기 오염측정센서가 기설정된 측정값에 도달하면 알람을 발생시킬 수 있다. 상기 알람발생부가 마련됨으로써, 상기 유수 분리 장치에 오류 발생 시 작업자가 빨리 대처하는 효과를 가질 수 있다.The alarm generator may generate an alarm when the pollution measurement sensor reaches a preset measurement value. By providing the alarm generator, the operator can quickly respond when an error occurs in the oil-water separation device.
또한, 상기 모니터링부는 고장진단부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 상기 고장진단부는 상기 오염측정센서의 데이터를 분석하여 상기 데이터의 신뢰도를 판단하되, 하기 [수학식 1]에 의해 산출되는 평균값(Aerr)이 기설정된 한계값(Serr)보다 큰 경우, 상기 데이터에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.Additionally, the monitoring unit may further include a fault diagnosis unit (not shown). The fault diagnosis unit analyzes the data of the pollution measurement sensor to determine the reliability of the data, and when the average value (A err ) calculated by [Equation 1] below is greater than the preset limit value (S err ), the fault diagnosis unit determines the reliability of the data. It may be determined that an error has occurred in the data.
[수학식 1][Equation 1]
여기서, Aerr은 상기 데이터의 평균오차, Taver는 상기 데이터의 전체평균, Paver는 상기 데이터의 일부평균, Tσ는 상기 데이터의 전체표준편차를 의미한다.Here, Aerr is the average error of the data, Taver is the overall average of the data, Paver is the partial average of the data, and Tσ is the overall standard deviation of the data.
보다 상세하게는, Taver는 상기 데이터의 전체평균이며, 기설정된 기간동안(ex. 한 달) 센싱된 상기 데이터의 전체 평균을 산출한 값을 의미하고, Tσ는 상기 기설정된 기간동안(ex. 한 달) 상기 데이터의 전체표준편차를 산출한 값을 의미한다.More specifically, T aver is the overall average of the data and means a value calculated from the overall average of the data sensed during a preset period (ex. one month), and T σ is the overall average of the data sensed during the preset period (ex. one month). 1 month) refers to the value calculated from the overall standard deviation of the above data.
또한, Paver는 상기 데이터 n개에 대한 일부평균이며, 상기 오염측정센서가 현장 설치되어 사용되는 과정에서 기설정된 수(n개)의 데이터를 실시간으로 입력받고 상기 기설정된 수(n개)의 데이터에 대한 평균을 산출한 것으로서, 일부 데이터의 평균에 해당하므로 일부평균이라 지칭할 수 있다.In addition, P aver is a partial average of the n data, and in the process of installing and using the pollution measurement sensor in the field, a preset number (n) of data is input in real time and the preset number (n) of data is input. The average of the data is calculated, and since it corresponds to the average of some data, it can be referred to as a partial average.
이 때, 일부평균을 이용하여 95%의 신뢰도로 추정평균값을 산출하면, 추정평균값(μ)은 범위를 갖게 된다.At this time, if the estimated average value is calculated with 95% confidence using partial averages, the estimated average value (μ) is It has a range.
따라서, 추정평균값(μ)의 상한 또는 하한과 전체평균(Taver)과의 차이값인 평균오차(Aerr)는, 상기 [수학식 1]과 같이 산출될 수 있다.Therefore, the average error (A err ), which is the difference between the upper or lower limit of the estimated average value (μ) and the overall average (T aver ), can be calculated as in [Equation 1] above.
그러므로, 상기 [수학식 1]에 의해 산출되는 평균오차(Aerr)가 기설정된 한계오차(Serr)보다 크다는 것은 실시간으로 입력받은 기설정된 수(n개)의 데이터가 상기 오염측정센서의 고장으로 잘 못 입력되고 있을 가능성이 매우 높음을 의미하므로, 고장진단부는 상기 조건이 만족되면 상기 오염측정센서가 고장난 것으로 판단할 수 있다.Therefore, if the average error (A err ) calculated by [Equation 1] is greater than the preset limit error (S err ), it means that the preset number (n) of data input in real time is a failure of the pollution measurement sensor. Since it means that there is a very high possibility that it is entered incorrectly, the fault diagnosis unit can determine that the pollution measurement sensor is broken when the above conditions are satisfied.
한편, 고장진단부는 상기 데이터에 오류가 있는지 판단하기 위해 상기 [수학식 1]에 의해 산출되는 평균값(Aerr)과 기설정된 한계값(Serr)을 비교하는 것과 동시에 상기 오염측정센서의 온도를 측정하여 측정된 온도가 기설정된 범위를 벗어나는지 여부, 상기 실시간 데이터가 기설정된 구간크기 내에서 주기적으로 반복되는 패턴을 보이는지 여부, 상기 오염측정센서의 주변의 습도를 측정하여 측정된 습도가 기설정된 범위를 벗어나는지 여부, 센서의 동작시간과 비동작시간의 비율을 분석하여 상기 비율이 기설정된 비율범위를 벗어나는지 여부 등을 판단하여, 상기 조건들이 적어도 하나 이상 만족되는 경우에 상기 데이터에 오류가 발생한 것으로 판단할 수도 있다.Meanwhile, the fault diagnosis unit compares the average value (A err ) calculated by [Equation 1] and the preset limit value (S err ) to determine whether there is an error in the data, and simultaneously measures the temperature of the pollution measurement sensor. Whether the measured temperature is outside the preset range, whether the real-time data shows a periodically repeating pattern within the preset section size, and whether the humidity measured by measuring the humidity around the pollution measurement sensor is within the preset range. Analyzes the ratio of the operating time and non-operating time of the sensor to determine whether the ratio is outside the preset ratio range, etc., and if at least one of the above conditions is satisfied, an error occurs in the data. It may be judged that something has occurred.
이하에서는 상기 오류 판단방법들의 구체적 내용을 상세하게 설명한다.Hereinafter, the specific details of the above error determination methods will be described in detail.
우선, 오염측정센서의 온도를 측정하여 측정된 온도가 기설정된 범위를 벗어나는지 여부를 판단하기 위해서는, 오염측정센서와 기설정된 거리 내에 온도센서를 별도로 마련하고, 상기 온도센서를 통해 오염측정센서의 온도를 실시간 모니터링할 수 있다. 이는, 오염측정센서가 정상동작하는 상황이라면 허용되는 범위(기설정된 발열온도범위) 내에서의 발열 온도를 유지한다는 기술적 원리를 이용하는 것이며, 발열이 지나치다거나 발열이 전혀 없는 경우라면 과부하가 걸렸거나 전혀 동작하지 않는 것으로 추측할 수 있으므로 그 경우는 오염측정센서에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있고, 이는 곧 실시간 데이터에 오류가 발생한 것으로 추정할 수 있다.First, in order to measure the temperature of the pollution measurement sensor and determine whether the measured temperature is outside the preset range, a temperature sensor is separately prepared within a preset distance from the pollution measurement sensor, and the pollution measurement sensor is measured through the temperature sensor. Temperature can be monitored in real time. This uses the technical principle of maintaining the heating temperature within the allowable range (preset heating temperature range) if the pollution measurement sensor is operating normally. If the pollution measurement sensor is generating excessive heat or no heat is generated at all, it is overloaded or not at all. Since it can be assumed that it is not operating, in that case it can be determined that an error has occurred in the pollution measurement sensor, which in turn can be assumed to have caused an error in real-time data.
다음으로, 상기 데이터에 오류가 있는지 판단하기 위해서는, 상기 데이터가 기설정된 구간크기 내에서 주기적으로 반복되는 패턴을 보이는지 여부를 모니터링할 수 있는데, 이는 오염측정센서에 이물질이 유입된 경우, 유입된 이물질에 의해 기설정된 구간크기 내에서 데이터값이 반복적으로 특정 패턴으로 출력될 수 있다는 기술적 원리를 이용한 것이다. 이때, 상기 기설정된 구간크기는, 아래 [수학식 2]에 따라 결정될 수 있다.Next, in order to determine whether there is an error in the data, it is possible to monitor whether the data shows a pattern that is periodically repeated within a preset section size. It uses the technical principle that data values can be repeatedly output in a specific pattern within a preset section size. At this time, the preset section size can be determined according to [Equation 2] below.
[수학식 2][Equation 2]
Arange = {(Taver + Dmax) - (Taver - Dmax)}*0.3A range = {(T aver + D max ) - (T aver - D max )}*0.3
Arange는 기설정된 구간크기이고, Taver는 기설정된 기간동안의 전체 평균이며, Dmax는 기설정된 기간동안의 최대편차를 의미한다.A range is the preset section size, T aver is the overall average during the preset period, and D max means the maximum deviation during the preset period.
일례로, 기설정된 기간동안의 전체 평균이 70이고 최대편차가 20이라면 Arange는 12가 되므로, 최대값과 최소값의 차가 12를 넘지 않는 범위에서 주기적으로 반복되는 값이 출력(ex. 52, 62, 52, 62, 53, 62, 52, 63 등과 같은 유사한 값들이 반복 출력)된다면 이는 오염측정센서에 이물질이 유입되어 데이터에 오류가 발생한 것으로 추정할 수 있다.For example, if the overall average during the preset period is 70 and the maximum deviation is 20, the A range is 12, so periodically repeating values are output in the range where the difference between the maximum and minimum values does not exceed 12 (ex. 52, 62 If similar values such as , 52, 62, 53, 62, 52, 63, etc. are repeatedly output, it can be assumed that an error has occurred in the data due to foreign substances entering the pollution measurement sensor.
다음으로, 오염측정센서의 습도를 측정하여 측정된 습도가 기설정된 값을 초과하였는지 여부를 판단하기 위해서는, 오염측정센서와 기설정된 거리 내에 습도센서를 별도로 마련하고, 상기 습도센서를 통해 오염측정센서의 습도를 실시간 모니터링할 수 있다. 이는, 오염측정센서에 수분이 유입된 경우에는 비정상 동작한다는 기술적 원리를 이용하는 것이며, 습도가 기설정된 값을 초과했다면 상기 오염측정센서에 수분이 유입된 것으로 추측할 수 있다. 따라서 이 경우는 오염측정센서에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있고, 이는 곧 데이터에 오류가 발생한 것으로 추정할 수 있다.Next, in order to measure the humidity of the pollution measurement sensor and determine whether the measured humidity exceeds the preset value, a separate humidity sensor is provided within a preset distance from the pollution measurement sensor, and the pollution measurement sensor is measured through the humidity sensor. Humidity can be monitored in real time. This uses the technical principle that if moisture flows into the pollution measurement sensor, it operates abnormally, and if the humidity exceeds a preset value, it can be assumed that moisture has flowed into the pollution measurement sensor. Therefore, in this case, it can be determined that an error occurred in the pollution measurement sensor, which in turn can be assumed to indicate an error in the data.
마지막으로, 오염측정센서의 동작시간과 비동작시간의 비율을 분석하여 상기 비율이 기설정된 비율범위를 벗어나는지 여부 등을 판단할 수 있으며, 그 결과에 따라 상기 데이터에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있다.Finally, by analyzing the ratio of the operating time and non-operating time of the pollution measurement sensor, it is possible to determine whether the ratio is outside the preset ratio range, and based on the results, it can be determined that an error has occurred in the data. there is.
일례로, 현장에 설치된 오염측정센서가 절전을 위해 매 1초마다 0.1초씩 데이터를 수집하도록 설정되어 있다면, 동작시간과 비동작시간의 비율은 10 : 1이 되나, 실시간 모니터링을 통해 분석한 결과 그 비율이 1 : 10으로 역전되거나 현저히 다른 비율(ex. 30% 이상의 비율변화)로 변화했다면 오염측정센서의 오동작 및 데이터에 오류가 발생한 것으로 판단할 수 있는 것이다.For example, if a pollution measurement sensor installed in the field is set to collect data for 0.1 seconds every second to save power, the ratio of operating time to non-operating time is 10:1, but as a result of analysis through real-time monitoring, If the ratio is reversed to 1:10 or changes to a significantly different ratio (ex. ratio change of more than 30%), it can be determined that the pollution measurement sensor malfunctioned and an error occurred in the data.
상기와 같이, 본 발명의 일실시례에서 고장진단부는 다수의 고장진단방법을 모두 고려하여 상기 데이터에 오류여부를 판단할 수 있으며, 아래 [수학식 3]과 같이 다수의 고장진단방법을 모두 반영한 Stotal 값으로 최종 판단될 수도 있다.As described above, in one embodiment of the present invention, the fault diagnosis unit can determine whether there is an error in the data by considering all the multiple fault diagnosis methods, and reflects all the multiple fault diagnosis methods as shown in [Equation 3] below. The final judgment may be made based on the S total value.
[수학식 3][Equation 3]
Stotal = W1*Raver + W2*Rtem + W3*Rrep + W4*Rhum + W5*Rrat S total = W1*R aver + W2*R tem + W3*R rep + W4*R hum + W5*R rat
여기서, Stotal은 다수의 오류판단값의 합산값, Raver은 [수학식 1]에 의해 산출되는 평균값(Aerr)과 기설정된 한계값(Serr)을 비교하여 도출한 오류판단값(오류 여부에 따라 0과 1중 하나의 값), Rtem은 온도가 기설정된 범위를 벗어나는지 여부에 따라 오류여부를 판단한 값(오류 여부에 따라 0과 1중 하나의 값), Rrep은 반복 패턴이 나타나는지 여부에 따라 오류여부를 판단한 값(오류 여부에 따라 0과 1중 하나의 값), Rhum은 습도가 기설정된 범위를 벗어나는지 여부에 따라 오류여부를 판단한 값(오류 여부에 따라 0과 1중 하나의 값), Rrat은 동작시간과 비동작시간의 비율을 분석하여 오류여부를 판단한 값(오류 여부에 따라 0과 1중 하나의 값), W1은 Raver항목 가중치, W2는 Rtem항목 가중치, W3은 Rrep항목 가중치, W4는 Rhum항목 가중치, W5는 Rrat 항목 가중치를 각각 의미한다.Here, S total is the sum of multiple error judgment values, and R aver is the error judgment value ( error A value between 0 and 1 depending on whether the temperature is outside the preset range), R tem is a value that determines whether there is an error depending on whether the temperature is outside the preset range (a value between 0 and 1 depending on whether there is an error), R rep is a value that determines whether there is an error depending on whether a repeating pattern appears (a value between 0 and 1 depending on whether there is an error), and R hum is a value that determines whether there is an error depending on whether the humidity is outside the preset range (error either 0 or 1 depending on whether R rat is the value determined for error by analyzing the ratio of operating time and non-operating time (either 0 or 1 depending on whether there is an error), W1 is R aver item weight, W2 is R tem item weight, and W3 is R Rep item weight, W4 means R hum item weight, and W5 means R rat item weight, respectively.
예를 들어, Stotal가 4 이상이라면 데이터에 오류가 있는 것으로 사전 설정할 수 있고, 발열온도가 매우 중요한 파라미터인 경우이라면 W2를 3으로 사전 설정하고, W1, W3, W4, W5는 모두 1으로 사전 설정할 수 있다.For example, if S total is 4 or more, the data can be preset as having an error, and if the heating temperature is a very important parameter, W2 can be preset to 3, and W1, W3, W4, and W5 are all preset to 1. You can set it.
이러한 조건에서 상기 다수의 고장진단방법에 따라 오류여부를 모니터링한 결과, Raver는 1, Rtem은 1, Rrep는 0, Rhum은 0, Rrat은 0으로 도출되었다면, Stotal는 4가 되므로, 상기 데이터에는 오류가 있는 것으로 최종 판단할 수 있다.Under these conditions, as a result of monitoring errors according to the above multiple fault diagnosis methods, if R aver is 1, R tem is 1, R rep is 0, R hum is 0, and R rat is 0, then S total is 4. Therefore, it can be finally determined that there is an error in the data.
상기에서 살펴본 바와 같이, 본 발명의 일 실시례에 따르면, 절삭유 이외의 다른 성분 오일들을 분리하고 불순물을 제거하여 절삭유를 재생시키고, 재생 처리된 절삭유의 오염도를 모니터링할 수 있는 효과를 가진다.As discussed above, according to one embodiment of the present invention, it is possible to separate oil components other than cutting oil, remove impurities, regenerate the cutting oil, and monitor the degree of contamination of the regenerated cutting oil.
이상과 같이 본 발명의 일 실시례는 비록 한정된 실시례와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 일 실시례는 상기 설명된 실시례에 한정되는 것은 아니며, 이는 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서 본 발명의 일 실시례는 아래에 기재된 특허청구범위에 의해서만 파악되어야 하고, 이의 균등 또는 등가적 변형 모두는 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.As described above, although one embodiment of the present invention has been described with limited examples and drawings, one embodiment of the present invention is not limited to the above-described embodiment, which is based on common knowledge in the field to which the present invention pertains. Anyone who has the knowledge can make various modifications and variations from this description. Accordingly, an embodiment of the present invention should be understood only by the scope of the claims set forth below, and all equivalent or equivalent modifications thereof shall fall within the scope of the spirit of the present invention.
100: 유수 분리 장치
110: 스키머부
120: 1차펌프부
130: 유수분리탱크부
140: 클린탱크부
150: 2차펌프부
160: 사이클론부
170: 침전탱크부
180: 슬러지박스100: Oil-water separation device
110: Skimmer unit
120: Primary pump unit
130: Oil-water separation tank part
140: Clean tank part
150: Secondary pump unit
160: Cyclone unit
170: Sediment tank part
180: Sludge box
Claims (5)
상기 스키머부(110)가 이송한 폐절삭유를 펌핑하여 공급하는 1차펌프부(120);
상기 1차 펌프부(120)가 공급한 폐절삭유를 보관하고, 재사용 가능한 절삭유를 분리하는 유수분리탱크부(130);
상기 유슈분리탱크부(130)에서 분리된 재사용 가능한 절삭유가 보관되는 클린탱크부(140);
상기 유수분리탱크부(130)의 폐절삭유를 펌핑하여 공급하는 2차펌프부(150);
상기 2차 펌프부(150)가 공급한 폐절삭유를 원심력으로 재사용 가능한 절삭유를 분리하는 사이클론부(160);
상기 사이클론부(160)가 분리한 재사용 가능한 절삭유를 제외한 폐절삭유를 비중차로 폐액 및 슬러지로 분리하는 침전탱크부(170); 및
상기 클린탱크부(140)에 보관되는 절삭유의 상태를 모니터링하는 모니터링부;
를 포함하는 유수 분리 장치.A skimmer unit 110 that transfers waste cutting oil by adsorbing the upper layer of the waste cutting oil tank according to processing;
A primary pump unit 120 that pumps and supplies the waste cutting oil transferred by the skimmer unit 110;
An oil-water separation tank unit 130 that stores waste cutting oil supplied by the primary pump unit 120 and separates reusable cutting oil;
A clean tank unit 140 in which reusable cutting oil separated from the waste separation tank unit 130 is stored;
A secondary pump unit 150 that pumps and supplies the waste cutting oil of the oil-water separation tank unit 130;
A cyclone unit 160 that separates the waste cutting oil supplied by the secondary pump unit 150 into reusable cutting oil using centrifugal force;
A settling tank unit 170 that separates waste cutting oil, excluding reusable cutting oil separated by the cyclone unit 160, into waste liquid and sludge by specific gravity difference; and
A monitoring unit that monitors the state of the cutting oil stored in the clean tank unit 140;
An oil-water separation device comprising a.
상기 사이클론부(160)는,
재사용 가능한 절삭유를 분리하여 상기 유수분리탱크부(130)로 이송하는 사이클론이송부(161);
를 포함하는 유수 분리 장치.According to paragraph 1,
The cyclone unit 160,
A cyclone transfer unit 161 that separates reusable cutting oil and transfers it to the oil-water separation tank unit 130;
An oil-water separation device comprising a.
상기 침전탱크부(170)에서 분리된 폐액 및 슬러지를 수거하는 슬러지박스(180);
를 더 포함하는 유수 분리 장치.According to paragraph 2,
A sludge box 180 that collects the waste liquid and sludge separated from the sedimentation tank 170;
An oil-water separation device further comprising:
상기 모니터링부는,
상기 절삭유의 오염도를 센싱하는 오염측정센서; 및
상기 오염측정센서가 기설정된 측정값에 도달하면 알람을 발생시키는 알람발생부;
를 포함하는 유수 분리 장치.According to paragraph 1,
The monitoring unit,
A contamination measurement sensor that senses the degree of contamination of the cutting oil; and
an alarm generator that generates an alarm when the pollution measurement sensor reaches a preset measurement value;
An oil-water separation device comprising a.
상기 모니터링부는,
상기 오염측정센서의 데이터를 분석하여 상기 데이터의 신뢰도를 판단하되, 하기 [수학식 1]에 의해 산출되는 평균값(Aerr)이 기설정된 한계값(Serr)보다 큰 경우, 상기 데이터에 오류가 발생한 것으로 판단하는 고장진단부;
를 더 포함하는 유수 분리 장치.
[수학식 1]
(여기서, Aerr은 상기 데이터의 평균오차, Taver는 상기 데이터의 전체평균, Paver는 상기 데이터의 일부평균, Tσ는 상기 데이터의 전체표준편차를 의미함)
According to paragraph 4,
The monitoring unit,
The reliability of the data is determined by analyzing the data from the pollution measurement sensor, but if the average value (A err ) calculated by the following [Equation 1] is greater than the preset limit value (S err ), an error is detected in the data. A fault diagnosis unit that determines that a fault has occurred;
An oil-water separation device further comprising:
[Equation 1]
(Here, Aerr is the average error of the data, Taver is the overall average of the data, Paver is the partial average of the data, and Tσ is the overall standard deviation of the data)
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| KR1020220163143A KR20240079833A (en) | 2022-11-29 | 2022-11-29 | Oil-water separator with monitoring |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100839828B1 (en) | 2007-12-31 | 2008-06-19 | 홍성수 | Method for separating oil and water from waste cutting oil |
-
2022
- 2022-11-29 KR KR1020220163143A patent/KR20240079833A/en unknown
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR100839828B1 (en) | 2007-12-31 | 2008-06-19 | 홍성수 | Method for separating oil and water from waste cutting oil |
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