KR100993254B1 - 유량계 - Google Patents

Abstract

본 발명은 영구자석 및 자기저항 센서를 사용하는 유량계에 관한 것으로, 본 발명의 유량계는 원통형의 하우징과, 상기 하우징의 내부에 위치하여 다수개의 블레이드를 구비한 로터와, 상기 로터의 회전축 또는 지지대에 부착된 영구자석과, 상기 영구자석이 부착된 회전축에 근접하게 위치하는 자기저항 센서와, 상기 자기저항 센서로부터 상기 전기신호를 수신하여 통과하는 유체의 양을 산출하여 표시하는 지시부를 포함하여 이루어지며, 로터의 회전축 또는 지지대에 영구자석을 위치하여 블레이드의 무게를 가볍게 할 수 있으므로 미소 유량의 측정이 용이하고 보다 정밀한 유량의 측정을 할 수 있다.

유량계, 영구자석, 자기저항 센서, MR 센서

Description

유량계{Flowmeter}

본 발명은 영구자석 및 자기저항 센서를 사용하는 유량계에 관한 것으로, 보다 상세하게는 로터의 회전축 또는 지지대에 영구자석을 위치하여 블레이드의 무게를 가볍게 할 수 있으므로 미소 유량의 측정이 용이하고 보다 정밀한 유량의 측정을 할 수 있는 유량계에 관한 것이다.

일반적으로 유량계는 각 가정이나 기타 사용처에서 사용하는 유체의 사용량을 정확하게 계측하도록 하는 것으로, 이는 배관의 소정 위치에 장착되어 배관을 통과하는 유체의 흐름을 측정하도록 하는 것이다. 종래 관 내부를 흘러가는 물, 기름, 가스 등의 유체의 양을 측정하기 위한 유량계에 관하여 여러 가지 다양한 방법들이 사용되어 왔으며, 유량계는 그 작동 방식에 따라 기계식 또는 전자식으로 구분할 수 있다.

기계식 유량계는 임펠러 또는 로터가 회전함에 따라 이에 연결된 기어들이 회전하면서 그 회전량을 직접 표시하여 사용량을 측정하는 방법과, 임펠러 또는 로 터에 영구자석을 부착하여 임펠러 또는 로터가 회전함에 따라 기계식 기어에 부착된 영구자석이 회전하여 기계식 기어의 회전수를 적산하여 사용량을 측정할 수 있는 방법이 사용되어 왔다.

그러나, 상기와 같은 기계식 유량계는 다수의 기어가 서로 맞물려서 회전하기 때문에 장기간 사용하게 되면 기어가 마모되어 기어의 맞물림이 어긋나게 되고, 또한 기어 사이에 이물질이 끼여 기어의 정확한 회전수를 측정할 수 없어 실제로 사용한 유체의 양과 유량계를 통해 측정한 값 사이에 점차 큰 오차가 생기게 되어 정확한 계량을 할 수 없다는 문제가 있었다.

따라서, 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 전자식 유량계가 많이 사용되고 있다. 전자식 유량계는 임펠러 또는 로터 상에 영구자석을 설치하고, 그 외부에 영구자석 또는 센서 등을 설치하여 자석의 자기력 또는 상호작용에 의하여 회전수를 측정하여 유체의 사용량을 측정하는 방법을 사용하고 있다.

대한민국 등록실용신안 제 364971 호는 입출구부를 갖는 본체 내에 유체 흐름에 따라 회전하는 임펠러의 날개 상에 영구자석을 설치하고, 덮개판에는 한 쌍의 리드스위치를 설치하여 유량을 계측하도록 구성되어 유체의 노폐물에 의한 회전장애를 방지하고, 임펠러의 역류현상에 의한 에러를 검출할 수 있도록 이루어진 것이다.

그러나 이러한 종래 기술에 따르면, 일정 각도를 이격하여 설치한 리드스위치의 신호 입력으로는 연속적인 펄스 신호로 정상류와 역류를 구분하기 어려울 뿐만 아니라, 임펠러가 빠르게 회전하는 경우에는 센서가 임펠러에 부착된 자석을 정 확하게 감지하지 못하여 유량 측정에 오차가 생기게 된다.

또한 도 1a 에 도시된 바와 같이, 본 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허 제 10-400405 호는 배관과 연결되도록 양단부에 접속부(401)가 형성되고, 내경이 배관의 내경과 동일하게 형성된 양단 개구 형상의 유량계 본체(400)와; 외주면에 상기 유체의 유입 방향에 대해 일정한 각도로 경사지게 다수개의 블레이드(411)를 구비하여 상기 유량계 본체(400)의 내부에 배치되는 회전체(410)와; 상기 회전체(410)의 전ㆍ후에 해당되는 상기 유량계 본체(400)의 내부에 배치되어 회전축(440)을 매개로 하여 상기 회전체(410)를 회전 가능하게 지지하는 전ㆍ후 고정체(421)(431)와; 상기 전ㆍ후 고정체(421)(431)의 외주면에 방사상으로 일정한 간격을 두고 다수개 설치되어 상기 유량계 본체(400)의 내면에 고정되는 서포터(422)(432)와; 상기 회전체(410)의 각 블레이드(411)의 단부에 설치되며, 자화가 가능한 재질로된 다수개의 자기유도체(450)와; 상기 블레이드(411)에 대응되는 상기 유량계 본체(400)에 설치되어 상기 자기유도체(450)를 센싱하는 픽업센서(460)와; 상기 유량계 본체(400)의 내부를 흐르는 유체를 상기 픽업센서(460)에서 센싱하여 검출된 신호를 입력받아 연산하는 연산수단 및 상기 연산수단에서 연단된 유량을 가시적으로 표시하는 표시수단(470)으로 구성되어 있다.

상기와 같은 종래기술은 종래 기술은 검출수단으로 픽업센서(460)를 사용하는데, 이 픽업센서(460)는 블레이드(411)의 회전에 의하여 유도기전력이 발생하는 방식이므로 블레이드(411)의 회전 속도가 매우 느리면 유도기전력이 거의 발생하지 않으므로 미소 유량을 감지하는데 한계가 있었다. 또한, 유도기전력을 이용하는 픽 업센서(460)는 센서의 구조상 센서부의 진동이나 충격이 있으면 유도기전력이 발생하여 실제 유량과 관계없이 오작동하는 문제점도 있었다.

또한 도 1b 에 도시된 바와 같이, 상기 자기유도체(450)가 블레이드(411)의 단부에 설치되기 위해서는 블레이드(411)의 두께가 상기 자기유도체(450)보다 두꺼워야만 하였다. 즉, 상기 자기유도체(450)의 감도를 높이기 위해서는 상기 자기유도체(450)의 크기를 크게하거나 무게를 무겁게 하여야만 하는데, 이에 따라 자연스럽게 블레이드(411)의 무게가 무거워지게 된다. 따라서 유량계 내부를 흐르는 유체의 양이 적은 경우에는 블레이드(411)를 회전시키려는 힘이 부족하여 미세한 유량의 측정이 불가능하다는 문제가 있다.

이와 유사하게 도 2a 에 도시된 바와 같이, 본 출원인이 출원하여 등록받은 등록특허 제 10-412335 호는 배관 내부를 흐르는 유체의 유량을 계측하여 검출된 신호를 연산하는 연산수단 및 상기 연산수단에서 연산된 유량을 가시적으로 표시하는 표시수단을 포함하는 유량계에 있어서, 양단부에 접속부(401)가 형성되고, 내경이 상기 배관의 내경과 동일하게 형성된 양단 개구 형상의 유량계 본체(400)와; 외주면에 상기 유체의 유입 방향에 대해 일정한 각도 경사지게 다수개의 블레이드(411)를 구비하여 상기 유량계 본체(400)의 내부에 배치되는 회전체(410)와; 상기 회전체(410)의 전ㆍ후에 해당되는 상기 유량계 본체(400)의 내부에 배치되어 회전축(440)을 매개로 하여 상기 회전체(410)를 회전 가능하게 지지하는 전ㆍ후 고정체(421)(431)와; 상기 전ㆍ후 고정체(421)(431)의 외주면에 방사상으로 일정한 간격을 두고 다수개 설치되어 상기 유량계 본체(400)의 내면에 고정되는 서포 터(422)(432)와; 상기 회전체(410) 각각의 블레이드(411) 양측단부중 유체의 유입 방향에 대응되는 단부에 설치되는 영구자석(451)과; 상기 블레이드(411)에 근접되도록 상기 유량계 본체(400)에 설치되어 상기 영구자석(451)을 센싱하여서 된 신호를 상기 연산수단으로 출력하는 MR센서(461)로 이루어진다.

상기와 같은 종래기술은, 픽업센서(460) 대신 MR센서(461)를 사용하여 느린 회전수에서도 상기 블레이드상(411)에 위치한 영구자석(451)의 회전을 정밀하게 측정할 수 있다는 장점은 있으나, 도 2b 에 도시된 바와 같이, 여전히 상기 회전체 각각의 블레이드(411) 양측 단부중 유체의 유입 방향에 대응되는 단부에 영구자석(451)이 설치되기 때문에 블레이드(411)의 두께가 상기 영구자석(451)의 크기보다 두꺼워야만 하였다. 이는 마찬가지로 유량계 내부를 흐르는 유체의 양이 적은 경우에는 블레이드(411)를 회전시키려는 힘이 부족하여 미세한 유량의 측정이 불가능하다는 문제가 있다.

상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 유량계에 사용되는 영구자석의 크기를 늘려 자기력을 강하게 하거나 또는 영구자석의 자기력을 감지할 수 있는 센서의 수를 늘리거나 또는 사용되는 센서의 감도를 높이는 방법이 있지만, 영구자석의 자기력을 강하게 하기 위해서는 영구자석의 크기가 더욱 커져야 하고 이에 따라 자석과 블레이드의 무게가 무거워지게 되므로 임펠러 또는 로터가 회전함에 있어 저항이 커지게 되고 정확한 계측을 할 수 없는 문제가 있다. 뿐만 아니라, 센서의 수를 늘리거나 센서의 감도를 높이는 방법을 사용하게 되면 유량계를 제작하는 비용이 지나치게 높아지게 되어 실용적으로 사용할 수 없게 된다는 문제점이 있다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은,

유체가 유동할 때 미세한 유량도 측정할 수 있도록 하여 누락되는 유량이 없도록 함과 동시에, 유량계 내부에 친환경적인 합성수지 재질의 보호관을 더 삽입하여 유량계의 부식 방지를 도모하고자 함에 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은,

원통형의 단일 외갑으로 이루어진 하우징, 상기 하우징의 내부로 유입되는 유체의 유입방향에 대해 일정한 각도로 경사진 다수개의 블레이드를 구비한 로터, 상기 로터의 소정의 위치에 부착된 영구자석, 상기 영구자석에 근접하게 위치하여 상기 영구자석의 회전에 따라 유도되는 전기신호를 감지하는 자기저항 센서 및 상기 자기저항 센서로부터 상기 전기신호를 수신하여 통과하는 유체의 양을 산출하여 표시하는 지시부를 포함하여 이루어진다.

상기 영구자석은 상기 로터의 회전축 또는 지지대에 부착될 수 있고, 상기 자기저항 센서는 상기 영구자석의 역회전을 감지하는 역류 감지 기능이 포함되는 것이 바람직하며, 상기 하우징의 내측으로 상기 하우징의 내경에 밀착하도록 삽입되며 합성수지재로 이루어지는 보호관을 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 지시부는 마이크로 프로세서 및 화상출력장치를 포함하여 이루어 지는 것이 바람직하고, 상기 하우징은 자기저항 센서로부터의 전기신호를 무선 송신하는 무선송신부를 더 포함하고, 상기 지시부는 상기 전기신호를 무선 수신하는 무선수신부를 더 포함하며, 상기 지시부는 자기저항 센서로부터 발생하는 전기신호를 무선 통신 방법으로 수신하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 전기신호를 수신하는 무선수신부는 휴대 가능한 무선 통신 장치이거나 차량에 부착 가능한 무선 통신 장치인 것이 바람직하고, 상기 무선 통신 방법으로는 근거리 통신망 방식의 무선망(WLAN), 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 무선망, 위성항법장치(GPS)를 이용한 위성 통신망, 지그비(Zigbee) 방식의 무선망, 적외선 통신(lazer communication)을 이용한 무선망, 블루투스(bluetooth) 방식의 무선망 중에서 선택되어 사용되는 것이 더욱 바람직하다.

상기와 같은 구성을 가지는 본 발명의 효과는,

상기 로터의 블레이드 단부에 자기유도체 또는 영구자석을 설치하지 않고, 회전축 또는 지지대에 영구자석을 부착함으로서, 보다 정확한 유량의 측정이 가능하다. 즉, 상기 블레이드의 단부에 영구자석을 설치할 경우보다 더욱 큰 영구자석을 설치할 수 있고 이를 자기저항 센서로 감지할 수 있으므로, 미세한 유량을 계측할 수 있다.

또한, 상기 영구자석을 상기 블레이드가 아닌 회전축 또는 지지대에 부착하기 때문에 상기 블레이드의 두께를 매우 얇게 제작할 수 있으며, 이에 따라 상기 로터의 회전이 용이해지기 때문에 미세한 유동이 있거나 또는 유속이 매우 낮은 경우라도 로터가 회전할 수 있으므로, 이에 따른 유량을 계측할 수 있어 유량 계측의 오차를 최소화 할 수 있다.

뿐만 아니라, 상기 영구자석을 감지하는 자기저항 센서에 역류 감지 기능을 추가하거나 별도의 역류 감지 센서를 더 설치함으로써 상기 영구자석의 역회전을 감지할 수 있으므로, 장치의 오차에 의하여 역류하거나 또는 사용자가 임의로 유체를 역류하게 하는 경우라도 역류하는 유체의 양을 측정할 수 있기 때문에, 유체의 사용량을 누락하지 않고 보다 정밀하게 측정할 수 있다.

또한, 유체가 흘러가는 하우징의 내측으로 합성수지재로 이루어진 보호관을 더 삽입하여 금속재질로 이루어진 하우징의 부식을 방지할 수 있으며, 상기 유량계 내부를 유동하는 유체에 불순물이 섞이는 것을 방지할 수 있다는 장점이 있다.

또한, 상기 하우징과 지시부 사이에 다양한 방법의 무선 통신 방법을 사용하여 통신할 수 있으므로, 직접 지시부를 계측할 수 없는 위치라도 유량계의 설치가 가능하며, 상기 전기신호를 수신하는 무선수신부를 휴대 가능한 무선 통신 장치로 구성할 수 있기 때문에 측정자가 무선 통신이 가능한 범위 내에서 자유로이 이동하면서 상기 유체의 유동량을 계측할 수 있어 쉽고 빠르게 유량 측정이 가능하다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다.

도 3 은 본 발명에 따른 유량계(10)의 내부 구성을 도시한 단면도이다. 본 발명은 종래의 유량계와 유사하게, 원통형의 하우징(20)과, 상기 하우징(20)의 내부에 위치하여 다수개의 블레이드(31)를 구비한 로터(30)와, 상기 로터(30)의 회전축(33) 또는 지지대(32)에 부착된 영구자석(34)과, 상기 영구자석(34)에 근접하게 위치하는 자기저항 센서(60)와, 상기 자기저항 센서(60)로부터 상기 전기신호를 수신하여 통과하는 유체의 양을 산출하여 표시하는 지시부(70)를 포함하여 이루어진다.

상기 하우징(20)은 양단이 관통된 원통 형상으로 이루어지며, 그 내경은 연결되는 배관의 내경과 동일하게 형성되어 유체의 유속 변동이 일어나지 않게 하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 하우징(20)을 단일 외갑으로 제작하여 상기 하우징(20)을 완전한 원형이 되도록 제작할 수 있기 때문에, 상기 하우징(20)의 내경 및 상기 로터(30)의 중심을 정확하게 설정할 수 있어 유체의 직진도를 매우 향상시킬 수 있으며, 유량계의 무게가 더욱 가벼워질 수 있고 취급이 용이해진다는 장점이 있다.

상기 하우징(20)의 내부에는 고정체(40) 및 서포터(50)가 부착되는데, 상기 고정체(40)는 상기 하우징(20)의 내부 중 상기 로터(30)의 전,후에 배치되어 상기 로터(30)를 회전 가능하도록 지지하는 역할을 한다. 이 때, 상기 로터(30)에 형성된 상기 회전축(33)은 상기 고정체(40)에 미리 형성된 것일 수도 있고, 상기 로터(30)의 양단 중앙에 돌출되게 미리 형성된 것일 수도 있다.

상기 서포터(50)는 상기 하우징(20)의 내부로 유체가 유동할 수 있도록 하기 위하여 상기 고정체(40)의 외주면에 방사상으로 일정한 간격을 두고 설치되어 타단 부가 상기 유량계 하우징(20)의 내면에 고정되는 것이 바람직하다.

도 4 에 도시된 바와 같이, 상기 고정체(40)에 회전 가능하도록 연결되는 상기 로터(30)는 상기 하우징(20)의 내부로 유입되는 유체의 유입방향에 대해 일정한 각도로 경사진 다수개의 블레이드(31), 상기 블레이드(31)가 부착되어 저항을 받을 수 있게 하는 지지대(32), 중심부에 위치하여 상기 로터(30)가 회전할 수 있도록 하는 회전축(33) 및 상기 로터(30)에 삽입되어 있는 영구자석(34)을 포함하여 이루어진다.

유체가 유량계 내부로 유입되면, 상기 로터(30)의 각 블레이드(31)는 상기 유체에 의하여 저항을 받게 되고, 이에 따라 상기 로터(30)가 회전하게 되며, 상기 유체는 각 블레이드(31) 사이를 통해 유량계를 빠져나가 배관으로 흐르게 된다. 이 때, 상기 로터(30)가 회전함에 따라 상기 로터(30)에 삽입된 상기 영구자석(34)이 동시에 회전하게 되며, 이러한 영구자석(34)의 회전을 로터(30) 외부에 위치한 상기 자기저항 센서(60)가 감지하여 유체의 유동량을 계측할 수 있다.

도 1b 및 2b 에 도시된 것과 같은 종래 사용되던 로터에는 자기 유도체 또는 영구자석이 부착되어 상기 로터의 회전을 측정하고, 유량계 내부를 흐르는 유체의 양을 측정할 수 있었다. 다만, 상기 자기 유도체 또는 영구자석이 상기 로터의 블레이드 내에 삽입되는 구조이므로, 상기 자기 유도체 또는 영구자석이 삽입되어 안정적으로 유지되기 위해서는 상기 블레이드의 두께를 일정 두께이상으로 유지하여야만 하였다. 이에 따라 상기 블레이드의 무게를 줄여 적은 양의 유체의 흐름을 계측하기가 용이하지 않았고, 누락되는 유체의 양이 많았다.

즉, 상기 블레이드에 부착되는 영구자석의 크기를 작게 하면 상기 블레이드의 무게는 줄일 수 있지만 상기 영구자석의 감지가 어렵게 되고, 상기 블레이드에 부착되는 영구자석의 크기를 크게 하면 감지는 쉬워지지만 상기 블레이드가 두꺼워져서 회전하기 위하여 필요한 저항력이 커져 미세한 유량의 흐름은 감지할 수 없다는 문제점이 있었다.

본 발명에서는 미세한 유량의 흐름이 있더라도 상기 로터(30)의 회전을 가능하게 하기 위하여 상기 블레이드(31)를 미세한 두께로 제작하여 무게를 최소화하였고, 이에 따라 상기 영구자석(34)을 상기 블레이드(31)가 아닌 회전축(33) 또는 지지대(32)에 위치하도록 제작하는 것을 특징으로 한다.

도 5 에서는 상기 로터(30)의 지지대(32)에 영구자석(34)이 부착된 모습이 도시되어 있고, 도 6 에서는 상기 로터(30)의 회전축(33)에 영구자석(34)이 부착된 모습이 도시되어 있다. 물론, 상기 지지대(32) 또는 회전축(33) 중 어느 하나에만 영구자석(34)이 부착될 수도 있고 양쪽 모두에 부착될 수도 있다.

또한, 상기 영구자석(34)이 회전되는 것을 보다 잘 감지하기 위하여 크기가 보다 큰 영구자석(34)을 사용할 수 있으며, 본 실시예에서는 상기 블레이드(31)에 부착된 영구자석(34)이 1개로 도시되었지만, 상기 로터(30)가 일부만 회전하더라도 회전값을 보다 정확히 측정하기 위하여 상기 회전축(33) 및 지지대(32) 주위로 다수개가 부착되어 있을 수도 있다.

상기 로터(30)의 회전을 감지하기 위한 자기저항 센서(60)로는 주로 MR 센서가 사용되는데, 상기 자기저항 센서(60)가 감지한 로터(30)의 회전에 따라 감지신 호를 발생시키면 이러한 감지신호는 상기 지시부(70)에 포함된 마이크로 프로세서(미도시)에 보내지고, 마이크로 프로세서에서는 전달받은 감지신호에 따라 유체의 사용량을 산출하여 화상출력장치(미도시)로 출력하는 신호를 전달하여 화상출력장치로 유체의 사용량을 출력한다.

상기 자기저항 센서(60)는 영구자석(34)에 코일을 감아 도체에 가까지 가져가면 전압이 발생하는 자기유도작용의 원리를 이용한 것으로, 주로 회전축(33)의 속도나 위치를 확인하는데 사용된다. 즉, 상기 로터(30)에 영구자석(34)을 부착하고 회전하는 로터(30)에 근접하게 자기저항 센서(60)를 위치하면, 자석의 N극과 S극이 서로 엇갈리면서 자계강도의 변화에 따라 저항값이 변화되고 이에 따라 사인파 전압이 반복적으로 발생하게 되며, 이러한 사인파형이 완성되는 시간을 측정하거나 또는 발생하는 주파수를 측정하여 상기 로터(30)의 회전수를 계측할 수 있다. 자기저항 센서(60)는 응답속도가 빠르고, 약한 자계에서 고감도를 가지며, 먼지나 오일 등의 영항을 거의 받지 않으므로, 보다 정확한 유량의 계측이 가능하게 된다.

또한, 상기 자기저항 센서(60)는 상기 영구자석(34)의 역회전을 감지할 수 있는 역류 감지 기능이 포함되는 것이 바람직하며, 역회전을 감지하기 위한 방법으로는 상기 영구자석의 자계강도가 변화함에 따라 반복되는 사인파 전압의 방향이 바뀌게 되는 것을 감지하는 방법을 사용하는 것이 보다 바람직하다. 뿐만 아니라, 상기 자기저항 센서(60)에 근접하게 역류 감지 센서(미도시)를 더 설치하여 독립적으로 상기 로터(30)의 역회전을 감지할 수도 있다. 상기 역류 감지 센서는 cyble 센서와 같은 공지된 역류 감지 센서를 사용할 수 있다.

상기와 같은 방법에 따르면 상기 로터(30)가 역회전하는 횟수까지 정확히 측정할 수 있게 되므로, 장치의 결함으로 인한 역류 또는 사용자의 고의에 의하여 유체가 역류한 양을 측정해낼 수 있으므로 보다 정밀한 유체의 사용량을 계측할 수 있다는 장점이 있다.

도 3 에 도시된 보호관(80)은 상기 하우징(20)의 내측으로 상기 하우징(20)의 내경에 밀착하도록 삽입되는 것이 바람직하며, 상기 보호관(80)은 합성수지재로 이루어지는 것이 더욱 바람직하다. 이에 따라 상기 하우징(20) 내부를 흐르는 유체가 상기 하우징(20)과 완전히 격리되기 때문에 금속재질로 이루어진 상기 하우징(20)의 부식을 방지할 수 있으며, 상기 유량계 내부를 흐르는 유체에 불순물이 섞이는 것을 방지할 수 있다.

상기 보호관(80)에 사용되는 합성수지재로는 폴리에틸렌 테레프탈레이트(polyethylene Terephthalate)(PET), 폴리부틸렌 테레프탈레이트(polybutylene terephthalate)(PBT), 폴리아미드(polyamide), 폴리에틸렌(polyethylen), 폴리프로필렌(polypropylene) 등이 사용될 수 있으며, 이들 재료를 2종류 이상 혼합하여 사용할 수도 있다.

상기 지시부(70)는 자기저항 센서(60)에서 감지한 유도 전기신호를 수신하여 통과하는 유체의 양을 산출하는 마이크로 프로세서 및 상기 마이크로 프로세서로부터 전달받은 출력신호에 따라 이를 측정자가 알아볼 수 있도록 외부에 표시하는 화상출력장치를 포함하여 이루어진다.

상기 마이크로 프로세서는 상기 로터(30)의 회전에 따라 발생하는 사인파 형 태의 유도 전기신호를 수신하여, 상기 전기신호를 미리 저장된 값에 따라 연산하여 상기 로터(30)의 회전수를 산출하고, 상기 로터(30)의 회전수에 따라 유량계 내부로 유체가 통과한 양을 계산하여, 그 결과인 출력신호를 상기 화상출력장치로 전달하여 표시하는 과정 전체를 제어하는 기능을 한다.

상기 화상출력장치로는 LCD 또는 LED 등이 사용될 수 있고, 순시유량과 적산유량을 동시에 표시할 수 있으므로 관측이 용이하며, 적산유량으로는 총적산(Grand Total)과 부분적산(Sub Total)을 선택적으로 전환할 수 있으므로 기록 관리가 매우 용이하다. 또한, 상기 유량계에 사용되는 전지의 남은 잔량을 표시하여주는 배터리 잔량 예측용 인디케이터를 더 부가하여 배터리 교체시기를 확인할 수도 있으므로 유량 측정에 있어 누락되는 양을 최소화 할 수도 있다. 상기와 같은 구성을 가지는 지시부(70)에 전원을 공급하기 위하여 배터리를 사용할 수 있고, 또한 외부 전원에 직접 연결하여 사용할 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 로터(30)의 회전수를 측정한 뒤, 이를 지시부(70)의 마이크로 프로세서에 전달하는 방법으로 유선 또는 무선 전달 방식 모두를 사용할 수도 있다. 즉, 상기 지시부(70)가 상기 하우징(20)에 결합하여 있거나 근접한 거리상에 위치하는 경우에는 유선 전달 방식을 사용하여 신호를 전달할 수도 있고, 상기 하우징(20)에서 멀리 떨어져 있어 유선 연결 방식이 용이하지 않은 경우에는 상기 하우징(20)이 자기저항 센서(60)로부터의 전기신호를 무선 송신하는 무선송신부를 더 포함하고, 상기 지시부(70)가 상기 전기신호를 무선 수신하는 무선수신부를 더 포함하여, 상기 지시부(70)는 자기저항 센서(60)로부터 발생하는 전기신호를 무선 통 신 방법으로 수신할 수도 있다.

이러한 무선 통신 방법으로서, 근거리 통신망 방식의 무선망(WLAN), 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 무선망, 위성항법장치(GPS)를 이용한 위성 통신망, 지그비(Zigbee) 방식의 무선망, 적외선 통신(lazer communication)을 이용한 무선망, 블루투스(bluetooth) 방식의 무선망 등 정보 교환이 가능한 무선망들을 채용할 수 있다. 또한, 상기 무선송신부와 무선수신부와의 통신망에 있어서 정보량의 크기와 신호의 증폭 및 수신 가능 범위를 고려하여 통상의 중계기를 경유하여 통신을 수행할 수도 있다.

또한, 상기 무선송신부로부터 무선 송신된 전기신호를 상기 무선수신부로 수신함에 있어서, 상기 무선수신부를 포함하는 휴대 가능한 무선 통신 장치를 측정자가 직접 휴대할 수 있도록 함으로서, 무선 통신이 가능한 범위 내에서 자유로이 이동하면서 상기 유체의 유동량을 계측할 수 있다.

또한, 상기 무선수신부를 이동 가능한 차량에 부착하여 차량이 이동함에 따라 각각의 유량계에서 송신한 전기신호를 수신할 수 있도록 함으로서, 넓은 범위를 이동하면서 전기신호를 수신하여 상기 유체의 유동량을 계측할 수도 있다.

뿐만 아니라, 상기 지시부(70)에 펄스보정장치(미도시)를 더 부가하여 사용할 수 있다. 펄스보정장치는, 상기 마이크로 프로세서가 상기 로터(30)에서 발생한 유도 전기신호를 수신하여 출력신호로 변환하였을 때, 상기 출력신호가 지시부(70)의 최소 적산단위에 대하여 일치하지 않는 경우 필요한 범위로 펄스를 보정하여 화상출력장치에 표시할 수 있도록 하는 것이므로 사용자의 필요에 따라 용이하게 사 용할 수 있다.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것이 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 명백할 것이다.

도 1a 는 종래 사용되던 유량계의 내부 구성을 도시한 단면도이다.

도 1b 는 종래 사용되던 유량계의 회전체를 도시한 사시도이다.

도 2a 는 종래 사용되던 유량계의 내부 구성을 도시한 단면도이다.

도 2b 는 종래 사용되던 유량계의 회전체를 도시한 사시도이다.

도 3 은 본 발명에 따른 유량계의 내부 구성을 도시한 단면도이다.

도 4 는 본 발명에 따른 유량계의 로터를 도시한 사시도이다.

도 5 는 본 발명에 따른 유량계의 로터를 도시한 평면도이다.

도 6 은 본 발명에 따른 유량계의 로터를 도시한 측면도이다.

< 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 유량계 20 : 하우징

30 : 로터 31 : 블레이드

32 : 지지대 33 : 회전축

34 : 영구자석 40 : 고정체

50 : 서포터 60 : 자기저항 센서

70 : 지시부 80 : 보호관

Claims (12)

1. 삭제
2. 유량계에 있어서,

   상부와 하부가 일체형으로 형성된 단일 외갑으로 이루어져 내경이 일정한 원통형으로 이루어진 하우징(20);

   상기 하우징(20)의 내부로 유입되는 유체의 유입방향에 대해 일정한 각도로 경사진 다수개의 블레이드(31), 외측 둘레를 따라 상기 블레이드(31)의 일측이 일정한 경사를 이루고 부착되며 원통형으로 이루어진 지지대(32), 외측면으로부터 내부를 향하여 하나 이상의 홈이 형성되어 있으며 상기 지지대(32)의 중심부를 관통하도록 위치하여 상기 블레이드(31) 및 지지대(32)가 회전 가능하도록 하는 회전축(33)으로 이루어지는 로터(30);

   상기 회전축(33)에 형성된 홈의 내부에 끼움 결합되어 상기 회전축(33)의 외측 둘레와 평행하도록 이루어지는 영구자석(34);

   상기 로터(30)의 전후에 배치되어 상기 로터(30)가 회전 가능하도록 상기 회전축(33)을 지지하는 고정체(40);

   상기 고정체(40)의 외주면에 방사상으로 일정한 간격을 두고 설치되어 타단부가 상기 유량계 하우징(20)의 내면에 고정되는 서포터(50);

   상기 하우징의 상부로부터 연장되어 상기 지지대(32)의 일측면 및 상기 회전축(33)의 외주면에 밀착하도록 위치하며, 상기 영구자석(34)의 일방향의 회전에 따라 유도되는 정방향의 전기신호를 감지하거나 반대방향의 회전에 따라 유도되는 역방향의 전기신호를 감지하는 자기저항 센서(60);

   상기 자기저항 센서(60)로부터 감지된 상기 전기신호를 수신하여 통과하는 유체의 양을 산출하는 마이크로 프로세서, 상기 마이크로 프로세서로부터 전달받은 출력신호에 따라 이를 측정자가 알아볼 수 있도록 순시유량과 총적산유량 및 부분적산유량을 선택적으로 전환하여 외부에 표시하는 화상출력장치, 측정자의 필요에 따라 상기 출력신호를 보정펄스와 미보정펄스로 선택적으로 변환하여 표시하는 펄스보정장치 및 전원을 공급받는 배터리의 남은 잔량을 표시하는 배터리 잔량 예측용 인디케이터를 포함하는 지시부(70);

   상기 하우징(20)의 내측으로 상기 하우징(20)의 내경에 밀착하도록 삽입되어 상기 하우징(20)과 내부의 유체를 격리시키며, 상기 하우징(20)과 탈착 가능하도록 결합되는 폴리에틸렌(PE) 재질의 보호관(80)을 포함하여 이루어지며,

   상기 하우징(20)은 상기 자기저항 센서(60)로부터 감지된 전기신호를 무선 송신하는 무선송신부를 더 포함하고, 상기 지시부(70)는 전달받은 전기신호를 무선 수신하는 무선수신부를 더 포함하며, 상기 지시부(70)가 상기 자기저항 센서(60)로부터의 전기신호를 수신함에 있어 근거리 통신망 방식의 무선망(WLAN), 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 무선망, 위성항법장치(GPS)를 이용한 위성 통신망, 지그비(Zigbee) 방식의 무선망, 적외선 통신(lazer communication)을 이용한 무선망, 블루투스(bluetooth) 방식의 무선망 중에서 선택되는 무선 통신 방법으로 상기 전기신호를 수신하며,

   상기 무선수신부는 측정자가 휴대 가능하도록 이루어지는 무선 통신 장치이거나 또는 차량에 부착 가능하도록 이루어지는 무선 통신 장치인 것을 특징으로 하는 유량계(10).
3. 유량계에 있어서,

   상부와 하부가 일체형으로 형성된 단일 외갑으로 이루어져 내경이 일정한 원통형으로 이루어진 하우징(20);

   상기 하우징(20)의 내부로 유입되는 유체의 유입방향에 대해 일정한 각도로 경사진 다수개의 블레이드(31), 외측 둘레를 따라 상기 블레이드(31)의 일측이 일정한 경사를 이루고 부착되고 원통형으로 이루어지며 외측면으로부터 내부를 향하여 하나 이상의 홈이 형성되어 있는 지지대(32), 상기 지지대(32)의 중심부를 관통하도록 위치하여 상기 블레이드(31) 및 지지대(32)가 회전 가능하도록 하는 회전축(33)으로 이루어지는 로터(30);

   상기 지지대(32)에 형성된 홈의 내부에 끼움 결합되어 상기 지지대(32)의 일측면과 평행하도록 이루어지는 영구자석(34);

   상기 로터(30)의 전후에 배치되어 상기 로터(30)가 회전 가능하도록 상기 회전축(33)을 지지하는 고정체(40);

   상기 고정체(40)의 외주면에 방사상으로 일정한 간격을 두고 설치되어 타단부가 상기 유량계 하우징(20)의 내면에 고정되는 서포터(50);

   상기 하우징의 상부로부터 연장되어 상기 지지대(32)의 일측면 및 상기 회전축(33)의 외주면에 밀착하도록 위치하며, 상기 영구자석(34)의 일방향의 회전에 따라 유도되는 정방향의 전기신호를 감지하거나 반대방향의 회전에 따라 유도되는 역방향의 전기신호를 감지하는 자기저항 센서(60);

   상기 자기저항 센서(60)로부터 감지된 상기 전기신호를 수신하여 통과하는 유체의 양을 산출하는 마이크로 프로세서, 상기 마이크로 프로세서로부터 전달받은 출력신호에 따라 이를 측정자가 알아볼 수 있도록 순시유량과 총적산유량 및 부분적산유량을 선택적으로 전환하여 외부에 표시하는 화상출력장치, 측정자의 필요에 따라 상기 출력신호를 보정펄스와 미보정펄스로 선택적으로 변환하여 표시하는 펄스보정장치 및 전원을 공급받는 배터리의 남은 잔량을 표시하는 배터리 잔량 예측용 인디케이터를 포함하는 지시부(70);

   상기 하우징(20)의 내측으로 상기 하우징(20)의 내경에 밀착하도록 삽입되어 상기 하우징(20)과 내부의 유체를 격리시키며, 상기 하우징(20)과 탈착 가능하도록 결합되는 폴리에틸렌(PE) 재질의 보호관(80)을 포함하여 이루어지며,

   상기 하우징(20)은 상기 자기저항 센서(60)로부터 감지된 전기신호를 무선 송신하는 무선송신부를 더 포함하고, 상기 지시부(70)는 전달받은 전기신호를 무선 수신하는 무선수신부를 더 포함하며, 상기 지시부(70)가 상기 자기저항 센서(60)로부터의 전기신호를 수신함에 있어 근거리 통신망 방식의 무선망(WLAN), 코드분할다중접속(CDMA) 방식의 무선망, 위성항법장치(GPS)를 이용한 위성 통신망, 지그비(Zigbee) 방식의 무선망, 적외선 통신(lazer communication)을 이용한 무선망, 블루투스(bluetooth) 방식의 무선망 중에서 선택되는 무선 통신 방법으로 상기 전기신호를 수신하며,

   상기 무선수신부는 측정자가 휴대 가능하도록 이루어지는 무선 통신 장치이거나 또는 차량에 부착 가능하도록 이루어지는 무선 통신 장치인 것을 특징으로 하는 유량계(10).
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