KR102237445B1 - Measurement System of Pressure Difference in Tank - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 유체저장탱크에 저장된 유체의 수위를 측정하기 위한 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a system for measuring the level of fluid stored in a fluid storage tank.
현재 선박 또는 해양 플랜트에 구비되는 유체저장탱크 내의 저장된 유체의 수위는 측심관(sounding pipe)을 설치한 후 줄자나 봉을 집어 넣어 측정하고 있다.Currently, the level of the fluid stored in a fluid storage tank provided in a ship or offshore plant is measured by inserting a tape measure or rod after installing a sounding pipe.
그리고, 선박 또는 해양 플랜트의 흘수(draft, 吃水), 트림(trim)은 소형선을 이용하여 육안으로 파악하고 있으며, 정밀한 측정을 위해서는 선박 또는 해양 플랜트에 접근하여 수동 게이지를 이용하여 계측하고 있다.In addition, the draft (draft, water) and trim of the ship or offshore plant are visually recognized using a small ship, and for precise measurement, the ship or offshore plant is approached and measured using a manual gauge.
종래의 유체의 레벨을 측정하는 장치에는 초음파 수위계, 압력 수위계, 정전용량 센서를 이용한 것 등이 있으나, 초음파 수위계나 압력 수위계는 유체가 탱크 내에 있지 않은 경우에는 설치가 불가능하고, 정전용량 센서를 이용한 것은 응답속도가 느리고 무게가 무거우며 고가인 단점이 있었는 바, 전기적인 안정성과 소자의 신뢰성이 보장되는 광섬유를 이용한 방식에 대한 연구가 이루어지고 있으나, 수시로 변화하는 수위에 대한 응답성 및 정확도에서 한계가 있다.Conventional devices for measuring the level of fluid include those using an ultrasonic level meter, a pressure level meter, and a capacitance sensor, but an ultrasonic level meter or a pressure level meter cannot be installed when the fluid is not in the tank. As the response speed was slow, the weight was heavy, and the disadvantage was that it was expensive, research on a method using optical fibers that guarantees electrical stability and reliability of the device is being conducted, but the responsiveness and accuracy to the water level that changes from time to time is limited. There is.
본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 수시로 변화하는 수위 변화에 대해 대응하며, 유체탱크의 전후 좌우 기울어짐에 대해서도 모두 적용이 가능도록 차압을 이용해 유체의 수위를 측정하기 위한 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was conceived to solve the above-described problems, and responds to changes in water level that change from time to time, and provides a system for measuring the level of fluid using differential pressure so that it can be applied to both the front and rear, left and right inclinations of the fluid tank. It has its purpose.
탱크; 탱크 내 액체의 저면으로부터 외부로 연결되는 하부액체라인; 탱크 내 기체 충진부로부터 외부로 연결되는 상부기체라인; 상부기체라인 및 하부액체라인으로부터 차압을 측정하는 탱크차압측정 시스템에 있어서, 탱크의 길이방향의 대칭선을 중심으로 양측 단부가 개방된 평면상 S자 형상을 이루는 액체입출관; 액체입출관은 S자형상의 중심의 상부로부터 상부기체라인과 연결되는 유체저장 탱크의 차압측정 시스템을 특징으로 한다.Tank; A lower liquid line connected to the outside from the bottom of the liquid in the tank; An upper gas line connected to the outside from the gas filling part in the tank; A tank differential pressure measurement system for measuring differential pressure from an upper gas line and a lower liquid line, comprising: a liquid inlet and outlet pipe having an S shape in a plane with both ends of which are opened around a symmetry line in a longitudinal direction of the tank; The liquid inlet and outlet pipe is characterized by a differential pressure measurement system of a fluid storage tank connected to the upper gas line from the upper part of the S-shaped center.
또한, 액체입출관의 S자 형상은 센터라인; 센터라인에 대해 탱크의 폭방향으로 평행인 제1라인 및 제2라인; 센터라인과 제1라인 및 센터라인과 제2라인은 절곡되어 연통되는 것을 특징으로 한다.In addition, the S-shape of the liquid inlet and outlet pipe is a center line; A first line and a second line parallel to the center line in the width direction of the tank; The center line and the first line, and the center line and the second line are bent to communicate with each other.
또한, 상부기체라인은 센터라인과 탱크의 높이방향으로 평행하도록 센터라인의 중심으로부터 탱크의 상부로 절곡되어 연통되는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper gas line is bent from the center of the center line to the top of the tank so as to be parallel to the center line in the height direction of the tank to communicate with each other.
또한, 제1라인 및 제2라인의 양측 단부는 탱크의 상부를 향해 상향절곡된 것을 특징으로 한다.In addition, both ends of the first line and the second line are bent upward toward the top of the tank.
또한, 제1라인 및 제2라인은 센터라인과 평행하되, 센터라인으로부터의 거리가 다른 구간이 존재하며, 제1라인 및 제2라인의 센터라인으로부터의 거리는 제1거리 및 제2거리만큼 이격된 것을 특징으로 한다.In addition, the first line and the second line are parallel to the center line, but there is a section with a different distance from the center line, and the distance from the center line of the first line and the second line is separated by the first distance and the second distance. It is characterized by being.
본 발명은 효과는 유체가 채워진 탱크가 외부의 진동 및 흔들림에 의해 양측의 제1라인 및 제2라인 배관 중 어느 한쪽으로 유입된 액체가 센터라인으로 유입되지 않고, 제1라인 또는 제2라인에만 머물러도 차압측정이 가능하다.The effect of the present invention is that the liquid flowing into either of the first line and the second line pipe on both sides of the tank filled with the fluid does not flow into the center line, but only in the first line or the second line due to external vibration and shaking. Even if you stay, you can measure the differential pressure.
본 발명의 또다른 효과는 탱크가 원래 상태로 돌아가면 제1라인 및 제2라인 배관 중 어느 한쪽으로 유입된 액체가 다시 원래대로 복원가능한 구조이다.Another effect of the present invention is that when the tank returns to its original state, the liquid flowing into one of the first line and the second line pipe can be restored to its original state.
도1은 기존의 유체가 채워진 탱크의 차압측정 시스템이다.
도2는 본 발명에서 유체가 채워진 탱크의 차압측정 시스템이다.
도3은 본 발명을 평면 및 측면에서 본 도면이다.
도4는 유체가 채워진 탱크가 외부의 진동 및 흔들림에 의해 기울어진 상태이다.1 is a system for measuring differential pressure in a tank filled with a conventional fluid.
2 is a system for measuring differential pressure in a tank filled with a fluid in the present invention.
3 is a plan view and a side view of the present invention.
4 is a state in which a tank filled with fluid is inclined due to external vibration and shaking.
본 발명은 유체가 채워진 탱크의 수위를 측정하는데 있어서, 외부의 진동이나 흔들림으로 인해 측정이 부정확하다는 단점을 해결하고자 하는 것이다. The present invention is to solve the disadvantage of inaccurate measurement due to external vibration or shaking in measuring the water level of a tank filled with fluid.
도1에서 보듯이 유체가 채워진 탱크는 액체에 의한 수위와 나머지 공간을 채우는 기체로 구분된다. 유체가 채워진 탱크의 저면으로부터 하부 액체라인을 통해 압력이 측정되고, 유체 수위의 위쪽 탱크의 기체가 채워진 상부에서 상부기체라인을 통해 압력이 측정된다. 이들 2개 위치로부터의 압력의 차이, 즉 차압은 액체의 수위에 의해 정해진다. As shown in Fig. 1, a tank filled with a fluid is divided into a water level by a liquid and a gas filling the remaining space. The pressure is measured through the lower liquid line from the bottom of the tank filled with the fluid, and the pressure is measured through the upper gas line at the top of the tank filled with the gas above the fluid level. The difference in pressure from these two locations, i.e. the differential pressure, is determined by the level of the liquid.
그러나, 외부의 진동이나 흔들림으로 인해 수위가 달라지거나 변동되면서, 상부 기체라인이 수위보다 낮은 경우 혹은 높은 경우가 발생하면 차압 측정이 부정확해진다.However, when the water level changes or fluctuates due to external vibrations or shakes, when the upper gas line is lower or higher than the water level, the differential pressure measurement becomes inaccurate.
따라서, 탱크가 기울어져도 차압측정을 정확히 측정하기 위해서는 상부 기체라인의 단부가 비록 수위보다 낮아 유체에 잠기더라도, 상부기체라인에 의해 압력이 측정되는 위치에는 기체의 압력이 측정되는 구조가 필요하다. Therefore, in order to accurately measure the differential pressure measurement even when the tank is inclined, a structure in which the pressure of the gas is measured at the position where the pressure is measured by the upper gas line is required even though the end of the upper gas line is lower than the water level and submerged in the fluid.
또한, 상부 기체라인의 단부가 비록 수위보다 높아 기울어진 유체의 수면에 미치지 못하더라도, 상부기체라인에 의해 압력이 측정되는 위치에는 기체의 압력이 측정되는 구조가 필요하다. In addition, even though the end of the upper gas line is higher than the water level and does not reach the water surface of the inclined fluid, a structure in which the pressure of the gas is measured is required at a position where the pressure is measured by the upper gas line.
이를 위해 도2는 진동이나 흔들림이 없는 안정된 상태에서 수위에 평행한S자형상의 액체입출관 구조의 측면을 보여준다. 상부기체라인은 S자형상의 액체입출관의 중앙부에 연결되고, 중앙부에는 액체에 의한 수위변화로부터 영향을 받지않도록 S자 형상의 구조를 형성함으로서 기체의 압력을 측정할 수 있다. S자 형상의 액체입출관의 중앙부 위쪽으로 상부기체라인이 연결된 구조이다.To this end, Figure 2 shows the side of the S-shaped liquid inlet and outlet pipe structure parallel to the water level in a stable state without vibration or shaking. The upper gas line is connected to the central portion of the S-shaped liquid inlet and outlet pipe, and the pressure of the gas can be measured by forming an S-shaped structure in the central portion so as not to be affected by the change in water level caused by the liquid. It is a structure in which the upper gas line is connected above the center of the S-shaped liquid inlet and outlet pipe.
즉, 상부 기체라인의 단부가 비록 수위보다 낮아 유체에 잠기는 경우를 비롯해, 그반대로 상부 기체라인의 단부가 비록 수위보다 높아 기울어진 유체의 수면에 미치지 못하더라도, S자로 양단부 중 어느 한쪽이라도 수위보다 낮으면 상부 기체라인에서 기체의 압력이 측정될 수 있는 구조이다. 이를 위해 센터라인을 중심으로 서로 대칭되도록 형성된 S자형 제1라인 및 제2라인이 위치한다.In other words, even if the end of the upper gas line is lower than the water level and is submerged in the fluid, on the contrary, even if the end of the upper gas line is higher than the water level and does not reach the water level of the inclined fluid, either end of the S-curve is higher than the water level. If it is low, the pressure of the gas in the upper gas line can be measured. For this, S-shaped first lines and second lines formed to be symmetrical to each other around the center line are positioned.
도 3은 탱크의 위에서 내려다본 S자의 액체입출관의 형상이다. 액체입출관의 탱크 내 위치는 탱크의 높이방향으로 한정되지는 않으며, 다만 길이방향으로는 중심선에 좌우 대칭이 되도록 위치한다. 제1라인 및 제2라인이 센터라인의 좌우에 위치하는 구조로서, 제1라인 및 제2라인은 센터라인과 절곡관에 의해 연통됨으로서 전체적으로 S자 형상을 갖는다. 바람직하게는 S의 변형된 형상으로 서로 평행인 제1라인(10), 제2라인(20), 센터라인이 절곡관에 의해 연결된 구조이다. 3 is a shape of an S-shaped liquid inlet and outlet pipe viewed from the top of the tank. The position of the liquid in/out pipe in the tank is not limited to the height direction of the tank, but is positioned so as to be symmetrical to the center line in the longitudinal direction. As a structure in which the first line and the second line are located on the left and right of the center line, the first line and the second line are communicated by the center line and the bent tube to have an S shape as a whole. Preferably, the
도면번호 50은 센터라인(미도시)으로부터 상부기체라인에 연결되는 라인을 표시하며, 센터라인과는 평면도 상에서는 겹쳐보여 구분되지 않으나 도 3의 측면도에서는 센터라인으로부터 일정거리 이격되어 위치해 구별된다.
또한, 제1라인(10)과 제2라인(20)은 측면에서 볼 때 양단부가 일정각도 기울어져 형성될 수 있다. 그 각도를 한정하지는 않으며, 수면으로부터 멀어지도록 일정각도 상향됨으로서, 약한 정도의 출렁거림에 의한 진동이나 흔들림에 의해서는 액체입출관으로의 액체유입을 방지하기 위함이다.In addition, when viewed from the side, the
도 4는 제1라인(10) 및 제2라인(20)이 센터라인을 따라 일정길이 만큼은 평행을 유지하는 제1평행구간, 제2평행구간(40)이 있으며, 제1평행구간과 제2평행구간의 사이에는 경사구간이 형성되어 있다. 즉, 절곡관의 단부로부터 시작해 일정길이 제1평행구간, 경사구간, 제2평행구간의 순서이며, 제1평행구간과 센터라인의 거리보다 제2평행구간과 센터라인의 거리가 더 멀도록 형성된다. 4 shows a first parallel section and a second
이는 탱크 상부에 장착될 수 있는 구조물과의 간섭을 피하기 위한 구조이다. 또한, 제1라인 및 제2라인의 제1평행구간 및 경사구간은 동일평면 상에 위치하며, 제1라인 및 제2라인의 제2평행구간은 상기 동일평면으로부터 선형적으로 일정각도 수위를 향해 하향되도록 형성될 수 있다. This is a structure to avoid interference with structures that can be mounted on the top of the tank. In addition, the first parallel section and the inclined section of the first line and the second line are located on the same plane, and the second parallel section of the first line and the second line is linearly directed toward the water level at a certain angle from the same plane. It can be formed to be downward.
본 발명의 구체적인 실시예는 탱크; 탱크 내 액체의 저면으로부터 외부로 연결되는 하부액체라인; 탱크 내 기체 충진부로부터 외부로 연결되는 상부기체라인; 상부기체라인 및 하부액체라인으로부터 차압을 측정하는 탱크차압측정 시스템에 있어서, 탱크의 길이방향의 대칭선을 중심으로 양측 단부가 개방된 평면상 S자 형상을 이루는 액체입출관; 액체입출관은 S자형상의 중심의 상부로부터 상부기체라인과 연결된다.A specific embodiment of the present invention is a tank; A lower liquid line connected to the outside from the bottom of the liquid in the tank; An upper gas line connected to the outside from the gas filling part in the tank; A tank differential pressure measurement system for measuring differential pressure from an upper gas line and a lower liquid line, comprising: a liquid inlet and outlet pipe having an S shape in a plane with both ends of which are opened around a symmetry line in a longitudinal direction of the tank; The liquid inlet and outlet pipe is connected to the upper gas line from the upper part of the S-shaped center.
액체입출관의 S자 형상은 센터라인; 센터라인에 대해 탱크의 폭방향으로 평행인 제1라인 및 제2라인; 센터라인과 제1라인 및 센터라인과 제2라인은 절곡되어 연통될 수 있다.The S-shape of the liquid inlet and outlet pipe is a center line; A first line and a second line parallel to the center line in the width direction of the tank; The center line and the first line, and the center line and the second line may be bent to communicate with each other.
상부기체라인은 센터라인과 탱크의 높이방향으로 평행하도록 센터라인의 중심으로부터 탱크의 상부로 절곡되어 연통될 수 있다.The upper gas line may be bent from the center of the center line to the upper portion of the tank so as to be parallel to the center line in the height direction of the tank to communicate with the center line.
제1라인 및 제2라인의 양측 단부는 탱크의 상부를 향해 상향절곡될 수 있다. 제1라인 및 제2라인은 센터라인과 평행하되, 센터라인으로부터의 거리가 다른 구간이 존재할 수 있다.Both ends of the first line and the second line may be bent upward toward the top of the tank. The first line and the second line are parallel to the center line, but there may be sections having different distances from the center line.
제1라인 및 제2라인의 센터라인으로부터의 거리는 제1거리 및 제2거리만큼 이격될 수 있다.The distances of the first line and the second line from the center line may be spaced apart by the first distance and the second distance.
또 다른 실시예로는 탱크; 탱크 내 액체의 저면으로부터 외부로 연결되는 하부액체라인; 탱크 내 기체 충진부로부터 외부로 연결되는 상부기체라인; 상부기체라인 및 하부액체라인으로부터 차압을 측정하는 탱크차압측정 시스템에 있어서,탱크의 길이방향의 대칭선을 중심으로 양측 단부가 개방된 평면상 S자 형상을 이루는 액체입출관; 액체입출관은 S자형상의 중심의 상부로부터 상부기체라인과 연결된다. In another embodiment, a tank; A lower liquid line connected to the outside from the bottom of the liquid in the tank; An upper gas line connected to the outside from the gas filling part in the tank; A tank differential pressure measurement system for measuring differential pressure from an upper gas line and a lower liquid line, comprising: a liquid inlet and outlet pipe having an S-shape in a plane with both ends of which are opened around a symmetry line in a longitudinal direction of the tank; The liquid inlet and outlet pipe is connected to the upper gas line from the upper part of the S-shaped center.
10 제1라인
20 제2라인10 Line 1
20 second line
Claims (7)
상기 탱크 내 액체의 저면으로부터 외부로 연결되는 하부액체라인;
상기 탱크 내 기체 충진부로부터 외부로 연결되는 상부기체라인;
상기 상부기체라인 및 하부액체라인으로부터 차압을 측정하는 탱크차압측정 시스템에 있어서,
상기 탱크의 길이방향의 대칭선을 중심으로 양측 단부가 개방된 평면상 S자 형상을 이루는 액체입출관;
상기 액체입출관은 상기 S자형상의 중심의 상부로부터 상기 상부기체라인과 연결되고,
상기 액체입출관의 S자 형상은
센터라인;
상기 센터라인에 대해 상기 탱크의 폭방향으로 평행인 제1라인 및 제2라인;
상기 센터라인과 제1라인 및 상기 센터라인과 제2라인은 절곡되어 연통되며,
상기 상부기체라인은 상기 센터라인과 상기 탱크의 높이방향으로 평행하도록 상기 센터라인의 중심으로부터 상기 탱크의 상부로 절곡되어 연통되며,
상기 제1라인 및 상기 제2라인의 양측 단부는 상기 탱크의 상부를 향해 상향절곡된 것을 특징으로 하는 탱크차압측정 시스템.Tank;
A lower liquid line connected to the outside from the bottom of the liquid in the tank;
An upper gas line connected to the outside from the gas filling part in the tank;
In the tank differential pressure measurement system for measuring the differential pressure from the upper gas line and the lower liquid line,
A liquid inlet and outlet pipe having an S-shape in a plane with both ends of the tank being opened around a line of symmetry in the longitudinal direction of the tank;
The liquid inlet and outlet pipe is connected to the upper gas line from the upper portion of the S-shaped center,
The S-shape of the liquid inlet and outlet pipe is
Center line;
First and second lines parallel to the center line in the width direction of the tank;
The center line and the first line, and the center line and the second line are bent to communicate with each other,
The upper gas line is bent from the center of the center line to the upper portion of the tank so as to be parallel to the center line in the height direction of the tank to communicate with each other,
The tank differential pressure measurement system, wherein both ends of the first line and the second line are bent upward toward an upper portion of the tank.
상기 제1라인 및 제2라인은 상기 센터라인과 평행하되, 상기 센터라인으로부터의 거리가 다른 구간이 존재하는 것을 특징으로 하는 탱크차압측정 시스템.The method of claim 1,
The first line and the second line are parallel to the center line, but the tank differential pressure measurement system, characterized in that there exists a section with a different distance from the center line.
상기 제1라인 및 제2라인의 상기 센터라인으로부터의 거리는 제1거리 및 제2거리만큼 이격된 것을 특징으로 하는 탱크차압측정 시스템.The method of claim 5,
The tank differential pressure measurement system, wherein a distance of the first line and the second line from the center line is separated by a first distance and a second distance.
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