KR102881137B1 - 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치 - Google Patents

초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치

Info

Publication number
KR102881137B1
KR102881137B1 KR1020220008562A KR20220008562A KR102881137B1 KR 102881137 B1 KR102881137 B1 KR 102881137B1 KR 1020220008562 A KR1020220008562 A KR 1020220008562A KR 20220008562 A KR20220008562 A KR 20220008562A KR 102881137 B1 KR102881137 B1 KR 102881137B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
ultrasonic
sensor
turbidity
receives
reception
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
KR1020220008562A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20230112377A (ko
Inventor
양강석
Original Assignee
양강석
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 양강석 filed Critical 양강석
Priority to KR1020220008562A priority Critical patent/KR102881137B1/ko
Publication of KR20230112377A publication Critical patent/KR20230112377A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102881137B1 publication Critical patent/KR102881137B1/ko
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02Analysing fluids
    • G01N29/032Analysing fluids by measuring attenuation of acoustic waves
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01FMEASURING VOLUME, VOLUME FLOW, MASS FLOW OR LIQUID LEVEL; METERING BY VOLUME
    • G01F1/00Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow
    • G01F1/66Measuring the volume flow or mass flow of fluid or fluent solid material wherein the fluid passes through a meter in a continuous flow by measuring frequency, phase shift or propagation time of electromagnetic or other waves, e.g. using ultrasonic flowmeters
    • G01F1/667Arrangements of transducers for ultrasonic flowmeters; Circuits for operating ultrasonic flowmeters
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/22Details, e.g. general constructional or apparatus details
    • G01N29/222Constructional or flow details for analysing fluids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/44Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor
    • G01N29/4409Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison
    • G01N29/4436Processing the detected response signal, e.g. electronic circuits specially adapted therefor by comparison with a reference signal
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08CTRANSMISSION SYSTEMS FOR MEASURED VALUES, CONTROL OR SIMILAR SIGNALS
    • G08C17/00Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link
    • G08C17/02Arrangements for transmitting signals characterised by the use of a wireless electrical link using a radio link
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/015Attenuation, scattering
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/02Indexing codes associated with the analysed material
    • G01N2291/024Mixtures
    • G01N2291/02416Solids in liquids
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10Number of transducers
    • G01N2291/102Number of transducers one emitter, one receiver

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치는, 유수(running water) 이송관에 설치되어 초음파 직송수신 방식에 의해 초음파를 송/수신하는 초음파 송/수신 센서를 이용하여 유수의 탁도 측정을 위한 신호를 센싱하는 센서부; 및 센서부로부터의 센싱 신호를 수신하여 유수의 탁도를 측정하는 제어부를 포함하며, 제어부는 초음파 송신 센서로부터 송출되어 초음파 수신 센서에 의해 수신되는 초음파 신호의 시간 지연(time delay)값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 탁도를 측정하거나, 탁도가 낮을 때 초음파 파형과 탁도가 높을 때 초음파 파형을 비교한 후 탁도를 측정한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 초음파 직송수신 방식 유량 측정 장치를 기반으로 초음파 송신 센서로부터 송출된 초음파 신호를 초음파 수신 센서에 의해 수신하여 초음파 신호의 시간 지연값을 미리 설정된 기준값과 비교 또는 탁도가 낮을 때와 높을 때의 각 초음파 파형을 비교함으로써 유수의 탁도를 측정할 수 있는 장점이 있다.

Description

초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치{Apparatus for measuring the turbidity of running water using ultrasonic sensor}
본 발명은 유수의 탁도 측정 장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 초음파 직송수신 방식 유량 측정 장치를 기반으로 초음파 센서를 이용하여 유수의 탁도를 측정할 수 있는 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치에 관한 것이다.
종래 수도 미터의 경우 대부분 접선류 회전차 방식의 기계식 유량계를 활용하고 있으나, 기계식 유량계의 경우 측정원리상 유량에 따라 측정성능 및 정밀도가 지속적으로 동일하게 유지되기 어렵다는 단점이 있다.
또한, 기계식 유량계의 경우 임펠러 또는 구동축 등의 내부 가동부의 지속적인 마모 등으로 인해 내구 수명이 길지 않으며, 특히 가동기간이 길어질수록 저유량 상태에서의 측정 정확도도 저하되는 단점이 있다. 예를 들어, 기계식 유량계의 최대 유량에서 연속으로 1,000시간 동안 유량을 측정하게 한 후, 최소유량을 공급하면서 측정을 진행한 경우 실제 공급량과 측정결과의 오차가 최대 약 -23%까지 발생하는 것으로 나타났다.
이상과 같은 기계식 유량계에 대한 대책의 일환으로 초음파 유량계가 개발되었다. 초음파 유량계의 측정 방식은 초음파 트랜스듀서에서 발생하는 초음파의 송수신 경로에 따라 Z-방식, V-방식이 널리 사용되고 있으며, V-방식의 경우 Z-방식에 비해 시간차를 확보하기 쉽다는 장점이 있으나, 배관 내부에 부식이 심한 경우 난반사로 인해 정확성이 떨어지는 단점이 있다.
한편, 최근에는 배관 내부에 흐르는 유체의 양을 측정하는 것 뿐만 아니라, 흐르는 유체에 잔존하는 특정 성분(예를 들면, 수돗물의 경우 염소)의 양을 측정하는 것에도 점차 관심이 높아지고 있다. 또한, 흐르는 유체의 온도나 탁도 등을 측정하는 것에도 관심이 증대되고 있다. 이는 유량 측정과 함께 특정 성분 잔존량이나 유체의 온도나 탁도를 측정함으로써 다양한 산업 분야에 더욱 폭넓게 활용될 수 있기 때문이다.
한편, 한국 등록특허공보 제10-1622566호(특허문헌 1)에는 "초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터"가 개시되어 있는 바, 이에 따른 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터는, 양쪽이 수도관과 각각 이어지는 수평관로; 상기 각 수평관로의 아래쪽에서 수평관로와 단차를 형성하면서 각 수평관로 사이를 곡선연결하되, 상기 각 수평관로 내경의 20∼40%로 형성된 수평측정관로; 상기 수평측정관로의 양쪽에 각각 설치되어 서로를 향해 초음파를 발사하는 각각의 초음파 센서로 이루어진 센서부; 및 상기 센서부의 초음파 발사에 의해 수평관로를 흐르는 유속에 따라 측정된 초음파 시간차를 토대로 수돗물의 양을 산출하여 표시하는 통합관리수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이상과 같은 특허문헌 1의 경우, 양쪽의 수평관로에 의해 수평으로 이어지는 수도관과 용이하게 연결할 수 있고, 공칭직경(DN)25 이하의 수평측정관로에 의해 수돗물의 유량을 측정할 수 있으며, 저전력 설계를 통해 배터리부에 내장된 배터리만으로 수도미터 사용 연한 동안 추가적인 배터리 교체 없이 수돗물의 양을 계량할 수 있는 장점이 있기는 하나, 이는 오직 수돗물의 유량을 측정하는 것으로만 설계되어 있어, 수돗물(유수)의 탁도는 측정할 수 없는 단점이 있다.
한국 등록특허공보 제10-1622566호(2016.05.20. 공고)
본 발명은 상기와 같은 사항을 종합적으로 감안하여 창출된 것으로서, 초음파 직송수신 방식 유량 측정 장치를 기반으로 초음파 센서를 이용하여 유수의 탁도를 측정할 수 있는 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치는,
유수(running water) 이송관에 설치되어 초음파 직송수신 방식에 의해 초음파를 송/수신하는 초음파 송/수신 센서를 이용하여 유수의 탁도 측정을 위한 신호를 센싱하는 센서부; 및
상기 센서부로부터의 센싱 신호를 수신하여 유수의 탁도를 측정하는 제어부를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 센서부는 초음파를 생성하여 송출하는 초음파 송신 센서와, 상기 초음파 송신 센서로부터 송출된 초음파를 수신하는 초음파 수신 센서를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 제어부가 탁도를 측정함에 있어서, 상기 초음파 송신 센서로부터 송출되어 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신되는 초음파 신호의 시간 지연(time delay)값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 탁도를 측정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 탁도가 낮을 때 초음파 파형과 탁도가 높을 때 초음파 파형을 비교한 후 탁도를 측정할 수 있다.
또한, 상기 제어부는,
제어부를 구성하는 다수의 구성요소들의 상태 체크 및 동작을 제어하고, 상기 초음파 송신 센서로 초음파 발생 명령 신호를 전송하며, 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신된 초음파 신호를 전송받아 상기 이송관 내부를 흐르는 유수의 탁도를 산출하는 MCU(Main Controller Unit)와;
상기 MCU로부터 초음파 발생 명령 신호를 전달받아 상기 초음파 송신 센서로 초음파 발생 명령 신호를 전송하고, 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신된 초음파 신호를 전송받아 상기 MCU로 전달하는 인터페이스 모듈과;
상기 MCU에 의해 산출된 유수의 탁도를 화면에 표시하고, 디스플레이 장치의 다른 기능의 동작을 위한 회로가 마련되어 있는 디스플레이 장치 및 PCB와;
상기 MCU에 의해 산출된 유수의 탁도 데이터를 유/무선 통신을 통해 외부의 원격검침 시스템으로 전송하고, 외부의 원격검침 시스템으로부터 대응하는 신호를 수신하는 통신 모듈과;
상기 초음파 송신 센서에서 발생하는 초음파의 주파수 설정값, 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신된 초음파 수신값, 상기 MCU에 의한 탁도 산출을 위한 특정 앱(application), 시스템의 구성요소들을 제어하기 위한 제어 프로그램을 저장하는 메모리; 및
상기 MCU, 인터페이스 모듈, 디스플레이 장치 및 PCB, 통신 모듈 및 메모리에 구동 전원을 공급하는 전원 공급 모듈을 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 유수 이송관에 설치되는 것으로, 그 몸체의 중심부에는 상기 유수 이송관이 삽입될 수 있는 메인 관통홀이 형성되고, 상기 메인 관통홀을 소정의 경사 각도로 가로지르는 경사선 상에는 상기 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서의 삽입을 위한 홀이 상기 메인 관통홀을 중심으로 그 양편에 메인 관통홀과 연통하도록 각각 형성되어 있는 스풀(spool)을 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서에 각각 결합되는 것으로, 상기 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서를 상기 스풀에 형성되어 있는 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서 삽입용 홀에 각각 삽입 및 삽입 해제를 용이하게 하기 위한 센서 하우징을 더 포함할 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, 초음파 직송수신 방식 유량 측정 장치를 기반으로 초음파 송신 센서로부터 송출된 초음파 신호를 초음파 수신 센서에 의해 수신하여 초음파 신호의 시간 지연(time delay)값을 미리 설정된 기준값과 비교 또는 탁도가 낮을 때와 높을 때의 각 초음파 파형을 비교함으로써 유수의 탁도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치의 내부 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 2는 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서의 삽입 및 삽입 해제를 용이하게 하기 위한 센서 하우징을 나타낸 도면이다.
도 3은 메인 관통홀에 한 쌍의 센서 삽입용 홀이 서로 반대방향으로 경사지게 형성되어 있는 스풀을 나타낸 도면이다.
도 4는 스풀에 센서 조립체가 결합된 스풀조립체를 나타낸 도면이다.
도 5는 제어부의 디스플레이 장치 및 PCB를 나타낸 도면이다.
도 6은 스풀조립체와 외부 케이스의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치의 조립 완성된 상태의 외관 및 케이스 내부에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어 해석되지 말아야 하며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "…기", "모듈", "장치" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치의 내부 시스템 구성을 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치(100)는 센서부(110) 및 제어부(120)를 포함하여 구성된다.
센서부(110)는 유수(running water) 이송관에 설치되어 초음파 직송수신 방식에 의해 초음파를 송/수신하는 초음파 송/수신 센서(111a)(111b)를 이용하여 유수의 탁도 측정을 위한 신호를 센싱한다. 여기서, 이와 같은 센서부(110)는 초음파를 생성하여 송출하는 초음파 송신 센서(111a)와, 상기 초음파 송신 센서(111a)로부터 송출된 초음파를 수신하는 초음파 수신 센서(111b)를 포함하여 구성될 수 있다.
제어부(120)는 상기 센서부(110)로부터의 센싱 신호를 수신하여 유수의 탁도를 측정한다. 여기서, 이와 같은 제어부(120)가 탁도를 측정함에 있어서, 상기 초음파 송신 센서(111a)로부터 송출되어 상기 초음파 수신 센서(111b)에 의해 수신되는 초음파 신호의 시간 지연(time delay)값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 탁도를 측정할 수 있다. 또한, 제어부(120)는 탁도가 낮을 때 초음파 파형과 탁도가 높을 때 초음파 파형을 비교한 후 탁도를 측정할 수 있다. 여기서, 또한 이와 같은 제어부(120)는 상기 초음파 수신 센서(111b)에 의해 수신되는 초음파 신호를 이용하여 탁도뿐만 아니라 유량이나 유속을 측정할 수도 있다.
여기서, 또한 상기 제어부(120)는, 제어부를 구성하는 다수의 구성요소들의 상태 체크 및 동작을 제어하고, 상기 초음파 송신 센서(111a)로 초음파 발생 명령 신호를 전송하며, 상기 초음파 수신 센서(111b)에 의해 수신된 초음파 신호를 전송받아 상기 이송관 내부를 흐르는 유수의 탁도를 산출하는 MCU(Main Controller Unit)(121)와; MCU(121)로부터 초음파 발생 명령 신호를 전달받아 상기 초음파 송신 센서(111a)로 초음파 발생 명령 신호를 전송하고, 상기 초음파 수신 센서(111b)에 의해 수신된 초음파 신호를 전송받아 상기 MCU(121)로 전달하는 인터페이스 모듈(126)과; 상기 MCU(121)에 의해 산출된 유수의 탁도를 화면에 표시하고, 디스플레이 장치의 다른 기능의 동작을 위한 회로가 마련되어 있는 디스플레이 장치 및 PCB(122)와; 상기 MCU(121)에 의해 산출된 유수의 탁도 데이터를 유/무선 통신을 통해 외부의 원격검침 시스템으로 전송하고, 외부의 원격검침 시스템으로부터 대응하는 신호를 수신하는 통신 모듈(123)과; 상기 초음파 송신 센서(111a)에서 발생하는 초음파의 주파수 설정값, 상기 초음파 수신 센서(111b)에 의해 수신된 초음파 수신값, 상기 MCU(121)에 의한 탁도 산출을 위한 특정 앱(application), 시스템의 구성요소들을 제어하기 위한 제어 프로그램을 저장하는 메모리(124); 및 상기 MCU(121), 인터페이스 모듈 (126), 디스플레이 장치 및 PCB(122), 통신 모듈(123) 및 메모리(124)에 구동 전원을 공급하는 전원 공급 모듈(125)을 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 이상과 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치(100)는, 도 3에 도시된 바와 같이, 유수 이송관에 설치되는 것으로, 그 몸체의 중심부에는 상기 유수 이송관이 삽입될 수 있는 메인 관통홀이 형성되고, 상기 메인 관통홀을 소정의 경사 각도로 가로지르는 경사선 상에는 상기 초음파 송신 센서(111a) 및 초음파 수신 센서(111b)의 삽입을 위한 홀(310h)이 상기 메인 관통홀을 중심으로 그 양편에 메인 관통홀과 연통하도록 각각 형성되어 있는 스풀(spool)(310)을 더 포함할 수 있다. 도 3에서 (a)는 평면도, (b)는 정면도를 각각 나타낸다.
또한, 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 초음파 송신 센서(111a) 및 초음파 수신 센서(111b)에 각각 결합되는 것으로, 상기 초음파 송신 센서(111a) 및 초음파 수신 센서(111b)를 상기 스풀(310)에 형성되어 있는 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서 삽입용 홀(310h)에 각각 삽입 및 삽입 해제를 용이하게 하기 위한 센서 하우징(210)을 더 포함할 수 있다. 도 2에서 (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 우측면도, (d)는 센서 하우징(210)에 삽입되는 초음파 송신 센서(111a) 및 초음파 수신 센서(111b)를 나타낸 것이다.
도 4는 스풀에 센서 조립체가 결합된 스풀조립체를 나타낸 도면이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 스풀(310)의 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서 삽입용 홀(310h)에 센서 조립체(410)가 각각 결합되어 유수의 탁도를 측정하게 된다.
도 5는 제어부의 디스플레이 장치 및 PCB를 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 디스플레이 장치 및 PCB(122)는 상기 MCU(121)에 의해 산출된 유수의 탁도를 화면에 표시하는 디스플레이 장치(122d)와, 디스플레이 장치(122d)의 다른 기능의 동작을 위한 회로가 마련되어 있는 디스플레이 PCB(122p)를 포함하여 구성될 수 있다. 도 5에서 (a)는 평면도, (b)는 정면도이다.
도 6은 스풀조립체와 외부 케이스의 결합 상태를 나타낸 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 스풀(310)에 센서 조립체(410)가 결합된 스풀조립체에는 외부 케이스가 결합되어 외부의 환경으로부터 스풀조립체를 보호하게 된다. 도 6에서 (a)는 평면도, (b)는 정면도, (c)는 저면도이다.
도 7은 본 발명의 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치의 조립 완성된 상태의 외관 및 케이스 내부에 설치된 상태를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, (a)는 본 발명의 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치(100)의 조립 완성된 상태의 외관을 보여주는 것이고, (b)는 그 장치(100)가 케이스 내부에 설치된 상태를 나타낸 것이다. 참조 부호 100h는 하우징, 100c는 외부 케이스를 각각 나타낸다.
이상의 설명과 같이, 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치는 초음파 직송수신 방식 유량 측정 장치를 기반으로 초음파 송신 센서로부터 송출된 초음파 신호를 초음파 수신 센서에 의해 수신하여 초음파 신호의 시간 지연(time delay)값을 미리 설정된 기준값과 비교 또는 탁도가 낮을 때와 높을 때의 각 초음파 파형을 비교함으로써 유수의 탁도를 측정할 수 있는 장점이 있다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당해 기술분야의 통상의 기술자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치
100h: 하우징 100c: 외부 케이스
110: 센서부 111: 초음파 센서
111a: 초음파 송신 센서 111b: 초음파 수신 센서
120: 제어부 121: MCU
122: 디스플레이 장치 및 PCB
122d: 디스플레이 장치 122p: PCB
123: 통신 모듈 124: 메모리
125: 전원 공급 모듈 126: 인터페이스 모듈
210: 센서 하우징 310: 스풀
310h: 센서 삽입용 홀 410: 센서 조립체

Claims (7)

  1. 유수(running water) 이송관에 설치되어 초음파 직송수신 방식에 의해 초음파를 송/수신하는 초음파 송/수신 센서를 이용하여 유수의 탁도 측정을 위한 신호를 센싱하는 센서부; 및
    상기 센서부로부터의 센싱 신호를 수신하여 유수의 탁도를 측정하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부가 탁도를 측정함에 있어서, 상기 초음파 송신 센서로부터 송출되어 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신되는 초음파 신호의 시간 지연(time delay)값을 미리 설정된 기준값과 비교하여 탁도를 측정하며,
    상기 제어부는 탁도가 낮을 때 초음파 파형과 탁도가 높을 때 초음파 파형을 비교한 후 탁도를 측정하고,
    상기 제어부는 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신되는 초음파 신호를 이용하여 탁도뿐만 아니라 유량이나 유속을 측정하는 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는 초음파를 생성하여 송출하는 초음파 송신 센서와, 상기 초음파 송신 센서로부터 송출된 초음파를 수신하는 초음파 수신 센서를 포함하여 구성된 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    제어부를 구성하는 다수의 구성요소들의 상태 체크 및 동작을 제어하고, 상기 초음파 송신 센서로 초음파 발생 명령 신호를 전송하며, 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신된 초음파 신호를 전송받아 상기 이송관 내부를 흐르는 유수의 탁도를 산출하는 MCU(Main Controller Unit)와;
    상기 MCU로부터 초음파 발생 명령 신호를 전달받아 상기 초음파 송신 센서로 초음파 발생 명령 신호를 전송하고, 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신된 초음파 신호를 전송받아 상기 MCU로 전달하는 인터페이스 모듈과;
    상기 MCU에 의해 산출된 유수의 탁도를 화면에 표시하고, 디스플레이 장치의 다른 기능의 동작을 위한 회로가 마련되어 있는 디스플레이 장치 및 PCB와;
    상기 MCU에 의해 산출된 유수의 탁도 데이터를 유/무선 통신을 통해 외부의 원격검침 시스템으로 전송하고, 외부의 원격검침 시스템으로부터 대응하는 신호를 수신하는 통신 모듈과;
    상기 초음파 송신 센서에서 발생하는 초음파의 주파수 설정값, 상기 초음파 수신 센서에 의해 수신된 초음파 수신값, 상기 MCU에 의한 탁도 산출을 위한 특정 앱(application), 시스템의 구성요소들을 제어하기 위한 제어 프로그램을 저장하는 메모리; 및
    상기 MCU, 인터페이스 모듈, 디스플레이 장치 및 PCB, 통신 모듈 및 메모리에 구동 전원을 공급하는 전원 공급 모듈을 포함하여 구성된 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 유수 이송관에 설치되는 것으로, 그 몸체의 중심부에는 상기 유수 이송관이 삽입될 수 있는 메인 관통홀이 형성되고, 상기 메인 관통홀을 소정의 경사 각도로 가로지르는 경사선 상에는 상기 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서의 삽입을 위한 홀이 상기 메인 관통홀을 중심으로 그 양편에 메인 관통홀과 연통하도록 각각 형성되어 있는 스풀(spool)을 더 포함하는 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서에 각각 결합되는 것으로, 상기 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서를 상기 스풀에 형성되어 있는 초음파 송신 센서 및 초음파 수신 센서 삽입용 홀에 각각 삽입 및 삽입 해제를 용이하게 하기 위한 센서 하우징을 더 포함하는 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치.
KR1020220008562A 2022-01-20 2022-01-20 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치 Active KR102881137B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220008562A KR102881137B1 (ko) 2022-01-20 2022-01-20 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220008562A KR102881137B1 (ko) 2022-01-20 2022-01-20 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230112377A KR20230112377A (ko) 2023-07-27
KR102881137B1 true KR102881137B1 (ko) 2025-11-04

Family

ID=87433215

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020220008562A Active KR102881137B1 (ko) 2022-01-20 2022-01-20 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102881137B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2025135376A1 (ko) * 2023-12-20 2025-06-26 주식회사 더웨이브톡 탁도 모니터링 장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190285587A1 (en) * 2015-07-03 2019-09-19 Kamstrup A/S Turbidity sensor based on ultrasound measurements

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102217681B1 (ko) * 2014-11-24 2021-02-22 한국전자통신연구원 지하 매질 변화 감지 장치
KR101622566B1 (ko) 2015-02-02 2016-05-20 인천대학교 산학협력단 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터
KR102254962B1 (ko) * 2019-10-25 2021-05-21 양강석 초음파를 이용한 직송수신에 의한 유량 측정장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20190285587A1 (en) * 2015-07-03 2019-09-19 Kamstrup A/S Turbidity sensor based on ultrasound measurements

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230112377A (ko) 2023-07-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US8525560B2 (en) Driver circuit for a measuring transducer as well as measuring system formed therewith
US9372105B2 (en) Ultrasonic flow rate measurement device
RU2342639C2 (ru) Система для изготовления имеющего модульную конструкцию устройства для определения физической величины в технологическом процессе и унифицированные компоненты
KR102881137B1 (ko) 초음파 센서를 이용한 유수의 탁도 측정 장치
CN108138981B (zh) 具有无线功率的集成内部流量、压力和/或温度测量的组合隔离阀和止回阀
KR101899409B1 (ko) 온도보상 알고리즘이 적용된 융복합 초음파 수도미터
EP0754293A1 (en) System and method for measuring and controlling bidirectional multi-phase fluid flow in a conduit
US11614352B2 (en) Consumption meter with ultrasonic flow measurement
HUT68387A (en) An electronic fluid flow meter
CN1192270A (zh) 用简化过程提供表示经差压发生器的流量信号的变送器
EP2283324B1 (en) Multivariable process fluid flow device with energy flow calculation
US9423283B2 (en) Customizable duct mount pitot tube primary element
US20070028632A1 (en) Chiller control system and method
KR20170075451A (ko) 버터플라이 밸브의 개폐율과 연동하는 유량측정시스템
KR101622566B1 (ko) 초음파 시간차 유량측정 방식을 이용한 초음파 수도미터
US10627271B2 (en) Hydraulic system for ultrasonic flow measurement using reflective acoustic path approach
KR20170075452A (ko) 누수관로 검출시스템
KR20230112788A (ko) 나노튜브 센서를 이용한 유수의 염소 잔류량 및 온도 측정 장치
KR102254962B1 (ko) 초음파를 이용한 직송수신에 의한 유량 측정장치
CN106941778A (zh) 超声液位传感系统
CN217504887U (zh) 超声波水表管道和超声波水表
KR20250008920A (ko) 초음파 캐비테이션 센서
US11774275B2 (en) Method of proving multiple Coriolis flow meters integrated on a common platform
KR100464278B1 (ko) 초음파센서를 이용한 액체 레벨측정장치 및 그 방법
CN223691820U (zh) 一种超声波一体流量计

Legal Events

Date Code Title Description
PA0109 Patent application

St.27 status event code: A-0-1-A10-A12-nap-PA0109

PA0201 Request for examination

St.27 status event code: A-1-2-D10-D11-exm-PA0201

D13-X000 Search requested

St.27 status event code: A-1-2-D10-D13-srh-X000

D14-X000 Search report completed

St.27 status event code: A-1-2-D10-D14-srh-X000

PG1501 Laying open of application

St.27 status event code: A-1-1-Q10-Q12-nap-PG1501

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

P13-X000 Application amended

St.27 status event code: A-2-2-P10-P13-nap-X000

R18-X000 Changes to party contact information recorded

St.27 status event code: A-3-3-R10-R18-oth-X000

E902 Notification of reason for refusal
PE0902 Notice of grounds for rejection

St.27 status event code: A-1-2-D10-D21-exm-PE0902

E13-X000 Pre-grant limitation requested

St.27 status event code: A-2-3-E10-E13-lim-X000

P11-X000 Amendment of application requested

St.27 status event code: A-2-2-P10-P11-nap-X000

D22 Grant of ip right intended

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-1-2-D10-D22-EXM-PE0701 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

PE0701 Decision of registration

St.27 status event code: A-1-2-D10-D22-exm-PE0701

F11 Ip right granted following substantive examination

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-2-4-F10-F11-EXM-PR0701 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

PR0701 Registration of establishment

St.27 status event code: A-2-4-F10-F11-exm-PR0701

PR1002 Payment of registration fee

St.27 status event code: A-2-2-U10-U11-oth-PR1002

Fee payment year number: 1

U11 Full renewal or maintenance fee paid

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-2-2-U10-U11-OTH-PR1002 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)

Year of fee payment: 1

PG1601 Publication of registration

St.27 status event code: A-4-4-Q10-Q13-nap-PG1601

Q13 Ip right document published

Free format text: ST27 STATUS EVENT CODE: A-4-4-Q10-Q13-NAP-PG1601 (AS PROVIDED BY THE NATIONAL OFFICE)