KR0128163Y1 - 근접센서를 사용한 유량감지장치 - Google Patents

Abstract

유체의 흐름에 따라 회전하는 임펠러와 자력에 의해 회전하는 회전판의 회전수르 자력감지용 센서로 감지된 펄스파를 감지 계수하여 유량을 산출하도록 한 근접센서를 사용한 유량감지장치이다.

Description

근접센서를 사용한 유량감지장치

제1도는 본 고안에 따른 유량감지장치의 분해사시도.

제2도는 본 고안에 따른 유량감지장치의 조립상태를 보인 단면도.

제3도는 유량감지 펄스파로서, (a)는 본 고안에 따른 유량감지장치에서 근접센서에 의해 발생되는 펄스파형도이고, (b)도는 종래의 유도코일에 의해 발생되는 펄스파형도임.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 하우징 2 : 임펠러

3 : 기동자석 4 : 차단판

5 : 회전판 6 : 연동자석

7 : 감지용자석 8 : 덮개

9 : 근접센서 10 : 전선

11 : 펄스신호 12 : 파이프

본 고안은 유체의 유량감지하도록 하는 유량감지장치에 관한 것으로서, 특히 유체가 흐를 때 회전되도록 한 회전판에 감지용 자석을 부착하여 감지용자석의 회전수를 근접센서에 의해 계수하여 유량을 측정할 수 있도록 하는 유량감지장치에 관한 것이다.

통상적으로 유량계는 유체의 흐름의 량을 알기 위해 유체의 흐름에 따라 회전하는 임펠러의 회전수를 계수하여 유량을 측정한다.

종래의 유량계 또는 유량감지장치는 임펠러의 회전수를 계수하기 위한 방법으로서 기어를 조합하여 기계식으로 구성된 유량계의 지침눈금으로 유량을 파악하도록 하거나 또는 발전기 원리를 이용한 것으로서 유체의 흐름에 따라 회전하는 임펠러에 자석을 부착설치하고 자석의 인접부에 유도코일을 장착하여 임펠러의 회전에 따라 구동되는 자석에 의해 유도발생되는 기전력 이용하는 방법이 알려져 있다.

그러나 이와같은 종래의 유량감지장치는 다음과 같은 문제가 단점으로 지적되었다. 전자와 같이 기계식인 경우에는 사용기간이 오래될수록 마모되면서 측정값이 정확해지지 못하게 되고 구조가 복자하여 제조원가가 상승되는 문제가 있었으며, 또한 후자의 경우에는 제3도의 (b)도에 도시된 바와 같이 발생되는 펄스파를 검파하여야 하는등의 별도의 조치를 취할 수 있도록 장치를 구비하여야 했으므로 구조와 검출과정이 복잡해지는 문제가 있고 그로 인하여 제조원가가 상승되는 등의 문제점이 있었다.

본 고안은 이와같은 종래의 문제점을 개선하기 위한 유량감지장치를 제공하려는 것이다.

본 고안은 유체의 흐름에 따라 임펠러와 함께 회전하는 회전판에 자석을 부설하고 자석에서 발생되는 자장을 자력감지용 근접센서로 감지할 수 있도록 하며, 근접센서에 의해 얻어지는 펄스파를 이용하여 유량을 산출할 수 있도록 하는 유량감지장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

본 고안의 또 다른 목적은 구조와 검출과정을 간결화시킬 수 있도록 하여 제조원가를 절감시키고 유량을 정확하게 측정할 수 있도록 된 유량감지장치를 제공하는데 있다.

본 고안의 상기 및 기타목적은, 양측에 파이프(12)가 일체로 형성된 하우징(1)의 내부를 차단판(4)으로 밀폐되게 분할하고 상기 차단판(4)의 상하측에 임펠러(2)와 회전판(5)을 회전가능하게 안치시키되 임펠러(2)의 상면중앙과 회전판(5)의 저면중앙에는 기동자석(3)과 연동자석(6)을 대향되게 고정시키고 회전판(5)의 상면의 외측부에 감지용자석(7)을 고정시키며, 하우징(1)의 상단에는 근접센서(9)가 내부저면의 가장자리에 고정된 덮개(8)를 씌워서 된 근접센서를 사용한 유량감지장치에 의해 달성된다.

본 고안은 상기와 같이 되어 있으므로 파이프(12)를 통하여 유체가 통과되면 임펠러(2)가 회전하게 되고 임펠러(2)가 회전하면 기동자석(3)과 연동자석(6)간의 자력에 의해 회전판(5)도 회전하게 되며, 회전판(5)이 일회전하게 될 때마다 감지용자석(7)이 근접센서(9)를 통과하게 되고 근접센서(9)는 감지용자석(7)이 통과할 때마다 ON상태로 되어 펄스신호를 소정의 장치에 출력시켜서 유량을 산출할 수 있도록 하여주게 되는 것이다.

본 고안의 상기 및 기타목적과 특징은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명에 의해 더욱 명확하게 이해할 수 있다.

첨부도면 제1도 및 제2도는 본 고안에 따른 구체적인 실현예, 즉 근접센서를 사용한 유량감지장치를 보인 예시도로서, 제1도는 분해사시도이고, 제2도는 결합단면도이다.

하우징(1)의 양측에는 파이프(12)를 일체형으로 형성하며, 상기 파이프(12)에는 유체를 이송시키도록 하는 이동파이프(구체적으로 도시하지 아니함)가 밀폐되어 삽입고정된다.

하우징(2)의 내부에는 임펠러(2)와 차단판(4) 및 회전판(5)이 순차적으로 내장되는데 차단판(4)은 하우징(1)과 밀폐상태로 고정되어 유체가 하우징(1)을 통과할 때 누수(누유)되지 않도록 하게 된다. 상기 차단판(4)의 상측에는 임펠러(2)와 회전판(5)이 회전가능하도록 굴대설치하였는데 회전을 할 때 회전마찰을 최소화 할 수 있도록 하기 위해 회전축을 첨예의 삼각원뿔형으로 형성하고, 임펠러(2)의 상면과 회전판(5)의 저면중앙부에 기동자석(3)과 연동자석(6)을 서로 대향되게 고정하였으며, 특히 회전판(5)의 상면가장자리에는 감지용자석(1)을 고정하였다.

또한 상기 하우징(1)의 상단에는 덮개(8)를 씌워주는데 덮개(8)의 내부 가장자리에는 근접센서(9)를 고정하였다. 상기 근접센서(9)는 전선(10)을 통하여 구체적으로 도시하지는 아니하였으나 펄스(11)를 받아 유체의 통과량을 산출하도록 하는 장치와 연결된다.

이하 작동관계를 설명한다.

유체가 일측의 파이프(1)를 통하여 하우징(1)을 통과할 때 임펠러(2)는 유체에 의해 회전하게 된다.

임펠러(2)가 회전하게 되면 기동자석(3)이 회전하게 되고 연동자석(6)이 기동자석(3)의 자력에 의해 회전하게 되므로 연동자석(6)과 일체형으로 된 회전판(5)도 회전하게 된다.

유체가 하우징(1)을 통과하면서 임펠러(2)를 회전시킬 때 차단판(4)은 통과되는 유체가 차단판(4)의 상측 즉 회전판(5)이 회전되는 하우징(1)의 상측으로 유입되지 못하도록 차단시키게 되므로, 유체가 하우징(1)을 통과하더라도 회전판(5)은 유체의 간섭을 받지 않게되고 또한 덮개(8)에 의하여 외부의 간섭도 받지 않게 되므로 회전판(5)은 임펠러(2)의 회전력 그대로를 유지한채 오차없이 회전하게 된다.

이와같이 임펠러(2)와 함께 회전판(5)이 회전하게 되면 감지용자석(7)은 공전하게 되고 감지용자석(7)이 고정되어 있는 근접센서(9)의 하측을 통과할 때 근접센서(9)는 ON되어서 펄스가 출력되도록 하여 준다. 즉, 감지용자석(7)이 일회전할 때(공전주기)마다 근접센서(9)는 ON되어서 제3도의 (a)도에 도시된 바와같이 펄스(11)가 주기적이고 단속적으로 출력되도록 하여 준다.

근접센서(9)에 의해 펄스(11)가 출력되면 임의의 장치(구체적으로 도시하지 아니함)는 출력된 펄스(11)를 받아 유체의 통과량을 산출하게 된다.

본 고안의 상기 실시예에서 유체의 통과량이 많아지게되면(즉, 유체의 속도가 빨라지게 되면) 임펠러(2)는 빠른 속도로 회전하여 감지용자석(7)의 공전주기를 단축(짧게)시켜 근접센서(9)를 더욱 빈번하게 ON/OFF시켜 주게되므로 펄스(11)의 발생주기는 더욱 짧아지게 된다. 반면에 유체의 유속이 느리게되면(유체의 통과량이 적게되면) 임펠러의 회전속도도 느려지게 되고 감지용자석(7)의 공전주기도 길어지게되므로 근접센서(9)는 간헐적으로 ON/OFF되어져서 펄스(11)의 발생주기는 길어지게 된다.

또한 본 고안에서 회전판(5)에 설치되는 감지용자석(7)을 제1도 및 제2도에 도시된 바와같이 단독형할 수 있고, 구체적으로 도시하지는 아니하였으나 복수개의 감지용자석(7)을 등간격(등각)으로 배제할 수 있는데, 감지용자석(7)이 단독형으로 설치되는 경우에는 감지용자석(5)의 1주기 때마다 1개의 펄스(11)가 발생하게되고 복수개에 예컨대 2개의 감지용자석(7)을 부착하였을 경우에는 감지용자석(5)의 1주기때마다 2개의 펄스(11)가 발생하게 된다.

이와같이 감지용자석(5)을 하나 설치하는 것보다 복수개 설치하는 경우에는 유체의 유량을 더욱 정밀하게 산출할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 고안에 따르면 감지용자석의 매주기마다 발생되는 펄스를 센싱하여 유체의 량을 산출하게되므로 유량은 더욱 정밀하게 산출할 수 있고, 구조를 간단히 하면서 검출과정도 간결화시킬 수 있으며, 장기간 사용하더라도 오차가 발생할 염려가 전혀 없게 된다는 것이다.

Claims (1)

1. 양측에 파이프(12)가 일체로 형성된 하우징(1)의 내부를 차단판(4)으로 밀폐되게 분할하고 상기 차단판(4)의 상하측에 임펠러(2)와 회전판(5)을 회전가능하게 안치시키되 임펠러(2)의 상면중앙과 회전판(5)의 저면중앙에는 기동자석(3)과 연동자석(6)을 대향되게 고정시키고 회전판(5)의 상면의 외측부에 감지용자석(7)을 고정시키며, 하우징(1)의 상단에는 근접센서(9)가, 내부저면의 가장자리에는 고정된 덮개(8)를 씌워서 된 근접센서를 사용한 유량감지장치.