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KR101996040B1 - 액체 감지 센서 장치 - Google Patents

액체 감지 센서 장치 Download PDF

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KR101996040B1
KR101996040B1 KR1020170116609A KR20170116609A KR101996040B1 KR 101996040 B1 KR101996040 B1 KR 101996040B1 KR 1020170116609 A KR1020170116609 A KR 1020170116609A KR 20170116609 A KR20170116609 A KR 20170116609A KR 101996040 B1 KR101996040 B1 KR 101996040B1
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KR
South Korea
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liquid
dielectric constant
unit
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KR1020170116609A
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이병훈
김진균
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(주)하이큐브시스템
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Abstract

본 발명은 액체 유입구를 통해 유입된 액체에 대해 정전용량을 측정하는 정전용량 센서부, 상기 정전용량 센서부에 의해 측정된 정전용량을 이용하여 상기 유입된 액체의 유전율을 파악하고, 파악한 유전율을 이용하여 상기 유입된 액체의 유전상수를 파악하는 유전상수 파악부, 검출대상액체의 유전상수를 저장하고 있는 저장부, 상기 유입된 액체의 유전상수와 상기 검출대상액체의 유전상수를 비교하여 검출대생액체인지를 파악하는 대상 파악부, 그리고 상기 대상 파악부에 의해 파악한 상기 유입된 액체가 검출대상액체인 경우에 동작하여 경고 동작을 수행하는 알람부를 포함하는 액체 감지 센서 장치를 제공한다.

Description

액체 감지 센서 장치{LIQUID SENSING SENSOR DEVICE AND METHOD THEREOF}
본 발명은 액체 감지 센서 장치 및 방법에 관한 것으로, 특정 액체를 감지하는 액체 감지 센서 및 장법에 관한 것이다.
액체(유체 포함) 감지 센서 또는 센서 장치가 다양한 분야에서 다양한 용도로 이용되고 있으며, 저항값을 이용하거나 전위차를 이용하거나 반사도를 이용하거나 공진주파수를 이용하는 등 다양한 방법으로 액체를 감지한다.
그런데 종래의 액체 감지 센서는 단순히 액체가 감지되는지의 여부를 감지하여 액체가 감지되는 경우에 경고 동작이 일어나게 한다. 이와 같은 종래의 액체 감지 센서는 액체의 누설을 감지하는 용도로도 이용되고 있는데, 물청소나 물튀김 등으로 인해 물이 감지되는 경우에 액체 감지라고 판단하여 경고 동작을 하는 문제가 있다.
특히, 외부에 설치되어 액체의 누설을 감지하기 위한 용도로 설치된 액체 감지 센서는 비가 오는 날에 빗물에 대하여 반응하여 경고 동작을 하는 문제가 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 설치되는 장소에 구애받지 않고 설정된 특정 액체만을 감지하여 경고 동작을 하는 액체 감지 센서 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수분(물) 이외의 액체를 감지하여 경고 동작을 하는 액체 감지 센서 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제 이외에도 구체적으로 언급되지 않은 다른 과제를 달성하는 데 본 발명에 따른 실시 예가 사용될 수 있다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 실시 예에 따르면 액체 감지 센서 장치가 제공된다. 이 액체 감지 센서 장치는 액체 유입구를 통해 유입된 액체에 대해 정전용량을 측정하는 정전용량 센서부, 상기 정전용량 센서부에 의해 측정된 정전용량을 이용하여 상기 유입된 액체의 유전율을 파악하고, 파악한 유전율을 이용하여 상기 유입된 액체의 유전상수를 파악하는 유전상수 파악부, 검출대상액체의 유전상수를 저장하고 있는 저장부, 상기 유입된 액체의 유전상수와 상기 검출대상액체의 유전상수를 비교하여 검출대생액체인지를 파악하는 대상 파악부, 그리고 상기 대상 파악부에 의해 파악한 상기 유입된 액체가 검출대상액체인 경우에 동작하여 경고 동작을 수행하는 알람부를 포함한다.
상기 정전용량 센서부는 상기 유입된 액체의 정전용량을 측정하는 하나 이상의 센싱 커패시터를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치는 원격지의 장치나 담당자의 모바일과 통신하는 통신부를 더 포함할 수 있다.
상기 감지대상 파악부는 상기 유입된 액체의 유전상수와 상기 검출대상액체의 유전상수 간의 차이가 설정범위 내에 있으면 상기 유입된 액체가 상기 검출대상액체라고 판단한다.
상기 저장부는 서로 다른 복수의 검출대상액체의 표준 유전상수를 저장하고 있으며, 이 경우에 상기 유전상수 파악부는 상기 저장부에 저장된 복수의 검출대상액체의 표준 유전상수 각각과 상기 유전상수 파악부)에서 파악한 유전상수와 비교하는 동작을 수행하여 유입된 액체가 복수의 검출대상액체 중 하나인지를 파악한다.
본 발명의 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치는 센서 장치의 온도를 측정하고 측정한 온도를 상기 감지대상 파악부에 제공하는 환경 센서부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우에 상기 감지대상 파악부는 상기 환경 센서부로부터 수신된 온도를 반영하여 상기 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수를 변경시키고, 변경된 검출대상액체의 유전상수와 상기 유입된 액체의 유전상수를 비교하여 상기 유입된 액체가 상기 검출대상액체인지를 파악한다.
또는, 본 발명의 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치는 센서 장치의 온도 및 대기압을 측정하고 측정한 온도 및 대기압을 상기 감지대상 파악부에 제공하는 환경 센서부를 더 포함할 수 있으며, 이 경우에 상기 감지대상 파악부는 상기 환경 센서부로부터 수신된 온도 및 대기압을 반영하여 상기 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수를 변경시키고, 변경된 검출대상액체의 유전상수와 상기 유입된 액체의 유전상수를 비교하여 상기 유입된 액체가 상기 검출대상액체인지를 파악한다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 실내 및 야외에서도 특정 액체만을 감지할 수 있게 한다. 또한, 본 발명이 실시 예에 따르면, 설정값을 조정하여 감지하는 액체의 종류를 가변할 수 있으며, 수분 이외의 액체 모두를 감지할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치의 설치 예를 보인 도면이다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치의 블록 구성도이다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치의 블록 구성도이다.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 정전용량 센서부의 구성을 보인 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 정전용량 센서부에서 센싱 커패시터의 구조를 보인 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예에 한정되지 않는다. 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며 명세서 전체에서 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 도면부호가 사용되었다. 또한, 널리 알려져 있는 공지기술의 경우 그 구체적인 설명은 생략한다.
본 명세서에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 "…부", "모듈" 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
이하에서는 첨부한 도면을 참조로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치를 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치의 설치 예를 보인 도면이다. 도 1을 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 액체 감지 센서(100)는 (a)와 같이 액체 탱크(10)에 담겨진 액체의 누설을 감지하고자 하는 경우에 액체 탱크(10)에 설치된다. 이때 액체 감지 센서(100)로 액체 탱크(10)에서 누설된 액체가 인입되거나, 빗물이 인입되거나 물청소로 인한 오염된 물 등의 기타 액체가 인입된다. 이와 같이 여러종류의 액체가 인입되어도, 액체 감지 센서(100)는 빗물이나 기타 액체가 인입되더라도 별도의 동작을 하지 않고 액체 탱크(10)의 누설액이 인입되는 경우에 경고나 알람 동작을 하게 된다.
액체 감지 센서(100)는 (b)와 같이 제1 및 제2 액체 탱크(11, 12)가 존재하는 바닥면에 설치될 수 있다. 이때에도 액체 감지 센서(100)로 액체 탱크(10)에서 누설된 액체가 인입되거나, 빗물이 인입되거나 물청소로 인한 오염된 물 등의 기타 액체가 인입되며, 액체 감지 센서(100)는 액체 탱크(11, 12)의 누설액이 인입되는 경우에 경고나 알람 동작을 하게 된다.
물론 액체 감지 센서(100)는 제1 액체 탱크(11)와 제2 액체 탱크(12)에 담겨진 액체가 동일한 액체인 경우에도 해당 액체에 대하여 반응하지만, 제1 액체 탱크(11)와 제2 액체 탱크(12)에 담겨진 액체가 서로 다른 액체이더라도 2개의 액체에 모두 반응하여 경고나 알람 동작을 하게 된다. 더 나아가, 액체 감지 센서(100)에서 반응하는 액체의 종류는 한가지 일 수 있고, 2가지 또는 3가지 등 일 수 있다.
도 2는 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치의 블록 구성도이다. 도 2를 참고하면, 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치(100)는 전원부(110), 정전용량 센서부(120), 유전상수 파악부(130), 대상 파악부(140), 저장부(150), 알람부(160) 및 제어부(180)를 포함한다. 그리고 본 발명의 제1 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치(100)는 원격지와의 통신이 필요한 경우에 통신부(170)를 더 포함할 수 있다.
전원부(110)는 배터리 등으로 구성되며, 센서 장치의 각 구성에게 전원을 공급한다. 정전용량 센서부(120)는 유입된 액체에 대해 정전용량을 측정한다.
유전상수 파악부(130)는 정전용량 센서부(120)에 의해 측정된 정전용량을 이용하여 해당 액체의 유전율을 파악하고, 파악한 유전율을 이용하여 해당 액체의 유전상수를 파악한다.
대상 파악부(140)는 저장부(150)에 저장된 검출대상액체의 유전상수와 유전상수 파악부(130)에 의해 파악한 유전상수를 비교하고, 비교에 의해 측정된 유전상수와 저장된 유전상수가 동일하거나 또는 그 차이가 설정범위 내에 있으면 검출대상액체로 파악하고, 그렇지 않으면 검출대상액체가 아니라고 판단한다. 대상 파악부(140)는 검출대상액체라고 파악하면 제어부(180)로 검출대상임을 알리는 신호를 출력한다.
이상적으로는, 측정환경에 영향을 받지 않는다고 하면, 센서 장치(100)로 유입된 액체가 검출대상액체라면 측정된 유전상수와 저장된 유전상수가 동일해야 한다. 그러나 실제 환경에서는 꼭 그렇지 않는 경우가 잦다. 이런 이유로 대상 파악부(140)는 측정된 유전상수와 저장된 유전상수 비교시에 그 차이를 파악하고 그 차이가 설정범위 내에 있는지를 파악한다. 물론 이때의 설정범위는 가급적 적은 범위로 하는 것이 양호하며, 설정범위가 다른 액체의 유전상수값을 포함하지 않도록 한다.
한편, 산업시설물이나 장치 등에서 누설을 감지하기 위한 액체는 윤활유나 에탄올 등과 같이 물(수분)과 다른 액체들이며, 물은 감지되지 말아야 하는 액체이다. 그리고 물의 유전상수는 낮은 값이다. 이런 점에서 센서 장치(100)는 저장부(150)에 저장된 검출대상액체의 유전상수를 물의 유전상수보다 약간 크게 설정하고, 유입 액체의 유전상수가 물의 유전자보다 높은 경우에 경고 동작이 수행되도록 할 수 있다. 즉, 물 이외의 모든 액체가 검출되는 경우에 경고 동작이 발생되도록 할 수 있다.
저장부(150)는 검출대상액체의 표준 유전상수를 저장하고 있다. 여기서 표준 유전상수는 세계적으로 정해진 기준 유전상수 표값에 따른 유전상수로서, 온도가 25℃이고, 표준기압에서 측정된 유전상수이다. 그리고 저장부(150)는 서로 다른 복수의 검출대상액체의 표준 유전상수를 저장하고 있을 수 있으며, 이 경우에 유전상수 파악부(130)는 저장부(150)에 저장된 복수의 검출대상액체의 표준 유전상수 각각과 유전상수 파악부(130)에서 파악한 유전상수와 비교하는 동작을 수행하여 유입된 액체가 복수의 검출대상액체 중 하나인지를 파악한다.
알람부(160)는 제어부(180)의 제어신호에 따라 동작하여 경고 또는 알림 동작을 수행한다. 경고 동작은 예컨대, LED 램프가 설치된 경우에 LED 램프를 점등시키거나, 경고음을 발생시키거나 또는 통신부(170)를 통해 담당자에게 경고를 하는 동작 등이다.
제어부(180)는 각 구성의 동작을 제어한다.
통신부(170)는 제어부(180)의 제어에 따라 원격지의 장치나 담당자의 모바일과 통신하며, 알림 메시지를 원격지로 전송하거나, 원격지로부터 수신된 신호를 제어부(180)에 제공하여 저장부(150)에 저장된 검출대상액체의 유전상수를 삭제하고 다른 검출대상액체의 유전상수로 변경하거나 검출대상액체의 유전상수값을 변경하는 등의 동작을 가능하게 한다.
도 3은 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치의 블록 구성도이다. 알려진 바와 같이, 액체의 유전상수는 측정 환경에 영향을 받는다. 즉, 액체의 유전상수는 온도와 압력 및 유속이라는 변수에 영향을 받는다. 만약 측정대상액체의 유전상수와 그 외에 센서 장치(100)로 유입될 수 있는 다른 액체의 유전상수간의 차이가 변수에 의한 검출대상액체의 유전상수값의 변화에 무관할 정도로 크다면 별도로 변수를 고려하지 않아도 된다.
그러나 보다 정확한 측정 결과를 얻고 싶거나 변수에 의한 유전상수값의 변화가 측정 오류를 일으킨다면, 저장된 검출대상액체의 유전상수값을 변수에 따라 가변시키는 것이 필요하며, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치(100)는 이러한 동작을 수행한다.
도 3을 참고하면, 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치(100)는 전원부(110), 정전용량 센서부(120), 유전상수 파악부(130), 대상 파악부(140), 저장부(150), 알람부(160), 제어부(180) 및 환경 센서부(190)를 포함한다. 그리고 본 발명의 제2 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치(100)는 원격지와의 통신이 필요한 경우에 통신부(170)를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 제2 실시 예에 따른 액체 감지 센서 장치(100)는 본 발명의 제1 실시 예와 전반적으로 구성이 유사하나, 다만 측정 환경을 파악하기 위한 환경 센서부(190)가 추가되고, 환경 센서부(190)에 의해 측정된 정보를 이용하여 저장된 검출대상액체의 유전상수를 변경하여 변경된 유전상수와 측정된 유전상수를 비교하여 감지대상인지를 파악하는 감지대상 파악부(140)의 동작이 제1 실시 예와 차이가 있다.
제1 실시 예와의 차이를 보다 구체적으로 설명하면, 환경 센서부(190)는 온도 센서를 포함한다. 온도 센서는 센서 장치(100) 내의 온도를 측정하고 측정한 온도를 감지대상 파악부(140)에 제공한다. 환경 센서부(190)는 대기압 센서를 더 포함할 수 있다. 대기압 센서는 센서 장치(100)에 작용하는 대기압을 측정하고 측정한 대기압을 감지대상 파악부(140)에 제공한다.
한편, 센서 장치(100)는 고정 설치되기 때문에 센서 장치(100)에 작용하는 대기압의 변화가 크지 않다. 그러므로 대기압 센서는 생략이 가능하다. 다만, 센서 장치(100)가 설치된 위치의 대기압이 표준대기압과 차이가 있고 대기압 센서가 생략된 경우이면, 저장부(150)에 저장된 검출대상액체의 유전상수가 설치 위치의 대기압을 반영한 유전상수인 것이 양호하다.
환경 센서부(190)는 유속 센서를 더 포함할 수 있다. 유속 센서는 센서 장치(100)에 유입된 액체의 유속을 측정하고 측정한 유속을 감지대상 파악부(140)에 제공한다. 실제 환경에서 유속의 변화는 유전상수값에 큰 변화를 주지 않으므로 유속 센서의 생략이 가능하다.
감지대상 파악부(140)는 환경 센서부(190)로부터 수신되는 센서 신호를 반영하여 저장부(150)에 저장된 검출대상액체의 유전상수값을 가변시켜 비교값(Cx)을 산출한다. 여기서 비교값(Cx)은 측정된 액체의 유전상수와 비교하기 위한 값을 의미한다. 감지대상 파악부(140)는 센서 신호를 반영하여 비교값(Cx)을 생성하기 위해 다음의 수학식 1을 이용한다.
(수학식 1)
Cx = C1 ± A ± B + F
상기에서 Cx는 비교값이고, C1은 저장부(150)에 저장된 검출대상액체의 유전상수이며, A는 환경 센서부(190)에서 측정한 온도에 따른 제1 유전상수 변화값이고, B는 환경 센서부(190)에서 측정한 대기압에 따른 제2 유전상수 변화값이며, F는 환경 센서부(190)에서 측정한 유속에 따른 제2 유전상수 변화값이다.
상기 수학식 1에서, 변수 B 및 F는 환경 센서부(190)에 대기압 센서를 포함하지 않거나 유속 센서를 포함하지 않는 경우이면 생략이 가능하다.
수학식 1에 따른 감지대상 파악부(140)의 동작을 설명한다.
감지대상 파악부(140)는 환경 센서부(190)로부터 검출 온도를 수신하면 검출 온도와 기준온도 25℃ 간의 차이를 파악하고 온도 차이에 대응하는 유전상수 변화값을 산출한다. 온도차에 의한 유전상수 변화값은 차이값이 클수록 커지며, 검출 온도가 25℃ 보다 작으면 음의 값을 가지고, 검출 온도가 25℃ 보다 크면 양의 값을 가진다. 따라서 검출 온도가 25℃ 보다 작으면 비교값(Cx)은 온도차에 의한 유전상수 변화값만큼 작아지고, 검출 온도가 25℃ 보다 크면 온도 차이에 의한 유전상수 변화값만큼 커진다.
그리고 감지대상 파악부(140)는 환경 센서부(190)로부터 검출 대기압를 수신하면 검출 대기압과 표준 대기압간의 차이를 파악하고 대기압 차이에 대응하는 유전상수 변화값을 산출한다. 대기압 차이에 대응하는 유전상수 변화값은 차이값이 클수록 커지며, 검출 대기압이 표준 대기압보다 작으면 음의 값을 가지고, 검출 대기압이 표준 대기압보다 크면 양의 값을 가진다. 따라서 검출 대기압이 표준 대기압보다 작으면 비교값(Cx)은 대기압 차이에 의한 유전상수 변화값만큼 작아지고, 검출 대기압이 표준 대기압보다 크면 대기압 차이에 의한 유전상수 변화값만큼 커진다.
감지대상 파악부(140)는 환경 센서부(190)로부터 검출 유속을 수신하면 검출 유속이 “0”보다 큰지를 파악하고 유속에 대응하는 유전상수 변화값을 산출한다. 유속에 의한 유전상수 변화값은 유속이 빠를수록 큰 값을 가지며, 비교값(Cx)을 크게 한다.
감지대상 파악부(140)는 수학식 1을 통해 비교값(Cx)을 파악하면, 비교값(Cx)과 유전상수 파악부(130)에 의해 파악된 유입 액체의 유전상수와 비교하여 감지 대상인지를 파악한다.
이하에서는 도 4를 참조로 하여 정전용량 센서부(120)의 구성을 설명한다. 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 정전용량 센서부의 구성을 보인 도면이다.
도 4의 (a)를 참고하면, 정전용량 센서부(120)는 센싱 커패시터(121), 전압 입력부(122) 및 센싱값 파악부(123)를 포함한다. 센싱 커패시터(121)는 정전용량 방식으로 유입 액체의 커패시턴스 즉, 정전용량을 발생시킨다. 전압 입력부(122)는 센싱 커패시터로 전압을 인가하여 정전용량이 발생되게 한다. 센싱값 파악부(123)는 센싱 커패시터(121)에서 측정한 정전용량값을 파악하며, 파악한 정전용량값을 유전상수 파악부(130)에 제공한다.
도 4의 (b)를 참고하면 정전용량 센서부(120)는 복수의 센서부를 구성으로 한다. 예컨대 센서부가 제1 및 제2 센서부(120a, 120b)로 2개인 경우에, 제1 및 제2 센서부(120a, 120b)는 각각 센싱 커패시터(121), 전압 입력부(122) 및 센싱값 파악부(123)를 포함하여 구성된다.
정전용량 센서부(120)를 복수의 센서부로 구성하는 것은 각 센서부마다 유입 액체의 정전용량값을 파악함으로써 보다 정확하게 유입 액체를 파악할 수 있기 때문이다. 또한 정전용량 센서부(120)를 복수의 센서부로 구성하는 것은 각 센서부로 유입되는 액체의 유입구를 서로 다른 방향으로 구성하고, 서로 다른 방향의 유입구로 서로 다른 액체가 유입되는 경우에 복수의 서로 다른 액체를 검출할 수 있기 때문이다. 물론 전술한 이유 이외에도 다양한 이유가 있을 수 있다.
이하에서는 도 5를 참조로 하여 본 발명의 실시 예에 따른 정전용량 센서부(120)를 구성하는 센싱 커패시터(121)의 구성을 설명한다. 도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 정전용량 센서부에서 센싱 커패시터의 구조를 보인 도면이다.
도 5를 참고하면, 본 발명의 실시 예에 따른 센싱 커패시터(121)는 상측에 위치한 제1 금속판과, 제1 금속판과 거리(d)만큼 이격되어 대향된 제2 금속판으로 구성되며, 제1 금속판에는 전압 입력부(122)에서 제공하는 입력전압(Vin)이 인가되고, 제2 금속판은 접지된다. 물론 제2 금속판에도 전압 입력부(122)에서 제공하는 전압이 인가되도록 할 수 있다.
그리고 제1 및 제2 금속판 간에 이격된 공간에 연장되어, 일단에 액체 유입구가 위치하고, 타단에 액체 배출구가 위치한다. 즉, 액체 유입구와 액체 배출구 간에는 액체 이동 통로가 형성되고, 액체 이동 통로상에 센싱 커패시터(121)가 형성된다. 이에 따라 액체 유입구를 통해 유입된 액체는 이동하여 센싱 커패시터(121)의 제1 및 제2 금속판 사이를 통과하게 되고, 이때 센싱 커패시터(121)는 유입된 액체의 정전용량을 측정하게 된다. 그리고 센싱 커패시터(121)에 위치한 액체는 계속해서 흘러 액체 배출구를 통해 외부로 배출된다.
이상에서 본 발명의 실시에에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명의 권리범위가 이에 한정되는 것은 아니며 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지로 변형 및 개량한 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속한다.
100 : 액체 감지 센서 장치 10, 11, 12 : 액체 탱크
110 : 전원부 120 : 정전용량 센서부
130 : 유전상수 파악부 140 : 대상 파악부
150 : 저장부 160 : 알람부
170 : 정책 씨드 생성부 170 : 통신부
210 : 사용자 입력부 220 : 키요청부
230 : 암호화키 생성부 240 : 암호화부
250 : 복호화부

Claims (7)

  1. 액체 탱크 외부 바닥면에 설치되어 상기 액체 탱크에 보관된 검출대상액체의 누액 감지를 위한 액체 감지 센서 장치에 있어서,
    상기 액체 탱크로부터 누액되어 유입된 액체에 대해 정전용량을 측정하는 정전용량 센서부,
    상기 정전용량 센서부에 의해 측정된 정전용량을 이용하여 상기 유입된 액체의 유전율을 파악하고, 파악한 유전율을 이용하여 상기 유입된 액체의 유전상수를 파악하는 유전상수 파악부,
    하나 이상의 상기 검출대상액체에 대한 유전상수를 저장하고 있는 저장부,
    상기 유입된 액체의 유전상수와 상기 검출대상액체의 유전상수를 비교하여 검출대상액체인지를 파악하는 대상 파악부, 그리고
    상기 감지대상 파악부에 의해 파악한 상기 유입된 액체가 검출대상액체인 경우에 경고 동작을 수행하는 알람부
    를 포함하는 액체 감지 센서 장치.
  2. 제1항에서,
    상기 정전용량 센서부는 상기 유입된 액체의 정전용량을 측정하는 하나 이상의 센싱 커패시터를 포함하는 액체 감지 센서 장치.
  3. 제1항 또는 제2항에서,
    원격지의 장치나 담당자의 모바일과 통신하는 통신부를 더 포함하는 액체 감지 센서 장치.
  4. 제3항에서,
    상기 감지대상 파악부는 상기 유입된 액체의 유전상수와 상기 검출대상액체의 유전상수 간의 차이가 설정범위 내에 있으면 상기 유입된 액체가 상기 검출대상액체라고 판단하는 액체 감지 센서 장치.
  5. 제3항에서,
    상기 저장부는 서로 다른 복수의 검출대상액체의 표준 유전상수를 저장하고 있으며,
    이 경우에 상기 감지대상 파악부는 상기 저장부에 저장된 복수의 검출대상액체의 표준 유전상수 각각과 상기 유전상수 파악부에서 파악한 유전상수와 비교하는 동작을 수행하여 유입된 액체가 복수의 검출대상액체 중 하나인지를 파악하는 액체 감지 센서 장치.
  6. 제1항에서,
    센서 장치의 온도를 측정하고 측정한 온도를 상기 감지대상 파악부에 제공하는 환경 센서부를 더 포함하며,
    이 경우에 상기 감지대상 파악부는 상기 환경 센서부로부터 수신된 온도를 하기 수학식을 적용하여 상기 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수를 변경시키고, 변경된 검출대상액체의 유전상수와 상기 유입된 액체의 유전상수를 비교하여 상기 유입된 액체가 상기 검출대상액체인지를 파악하는 액체 감지 센서 장치
    Cx = C1 ± A
    상기 Cx는 변경된 검출대상액체의 유전상수, 상기 C1은 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수, 상기 A는 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수에 대응된 온도와 환경 센서부에 의해 측정된 온도간의 차이값.
  7. 제1항에서,
    센서 장치의 온도 및 대기압을 측정하고 측정한 온도 및 대기압을 상기 감지대상 파악부에 제공하는 환경 센서부를 더 포함하며, 이 경우에 상기 감지대상 파악부는 상기 환경 센서부로부터 수신된 온도 및 대기압을 하기 수학식을 적용하여 상기 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수를 변경시키고, 변경된 검출대상액체의 유전상수와 상기 유입된 액체의 유전상수를 비교하여 상기 유입된 액체가 상기 검출대상액체인지를 파악하는 액체 감지 센서 장치
    Cx = C1 ± A ± B
    상기 Cx는 변경된 검출대상액체의 유전상수, 상기 C1은 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수, A는 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수에 대응된 온도와 환경 센서부에 의해 측정된 온도간의 차이값, B는 A는 저장부에 저장된 검출대상액체의 유전상수에 대응된 대기압와 환경 센서부에 의해 측정된 대기압간의 차이값.
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