KR20090044755A - Pressure difference type wind gauge - Google Patents
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Abstract
본 발명은 차압방식 풍속센서에 관한 것으로, 내부에 유로(20)가 형성되고 양측에 입구(21)와 출구(22)가 형성되어 공기가 통과되는 통기관(2)과; 상기 통기관(2)의 입구측에 인접된 외주면에 통하도록 수직되게 설치된 제 1유로관(41)과, 상기 제 1유로관(41)과 이격되며 출구측에 인접된 외주면에 통하도록 수직되게 설치된 제 2유로관(42)과, 상기 제 1 및 제 2유로관(41,42)의 하부를 통하도록 연결시키는 수평관(43)으로 구성된 측정수단(4)과; 상기 측정수단(4)의 수평관(43) 내에 설치된 차압감지소자(6)로 구성된다.The present invention relates to a differential pressure type wind speed sensor, the flow path 20 is formed therein and the inlet 21 and the outlet 22 are formed on both sides through the air pipe (2) through which air passes; A first flow passage 41 vertically installed to communicate with an outer circumferential surface adjacent to the inlet side of the vent pipe 2, and a vertical flow path spaced apart from the first flow passage 41 and connected to an outer circumferential surface adjacent to the outlet side Measuring means (4) comprising a second flow pipe (42) and a horizontal pipe (43) for connecting through the lower portions of the first and second flow pipes (41, 42); It consists of a differential pressure sensing element (6) installed in the horizontal tube (43) of the measuring means (4).
본 발명에 따르면, 고온 생성을 위한 히터가 필요없으므로 전력소모가 적은 잇점이 있다.According to the present invention, there is no need for a heater for high temperature generation, there is an advantage of low power consumption.
또한, 본 발명은 히터 및 열감지 저항체 등의 주요 전기적인 감지소자 부분이 공기 표면에 노출되어 있지 않아, 전자기장의 영향이 크고 먼지, 눈, 비, 이슬 등의 환경이 열악한 곳에서도 사용 가능한 잇점이 있다.In addition, the present invention is that the main electrical sensing element parts such as heaters and heat-sensitive resistors are not exposed on the surface of the air, and thus the advantages of the present invention can be used even in places where the influence of electromagnetic fields is large and the environment such as dust, snow, rain, and dew is poor. have.
차압, 풍속, 풍향, 감지, 센서 Differential pressure, wind speed, wind direction, detection, sensor
Description
본 발명은 차압방식 풍속센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 오리피스에 의한 차압을 감지하여 풍속을 측정할 수 있도록 한 차압방식 풍속센서에 관한 것이다.The present invention relates to a differential pressure type wind speed sensor, and more particularly, to a differential pressure type wind speed sensor capable of measuring a wind speed by detecting a differential pressure caused by an orifice.
일반적으로 풍속센서는 풍속을 감지하여 연산한 후 숫자로 표출시킴으로써 판독이 용이하도록 한 장치를 지칭한다.In general, a wind speed sensor refers to a device that detects wind speed, calculates it, and expresses it in numbers to make reading easier.
종래에는 열감지방식의 풍속센서가 주로 사용되어 왔는데, 그 선행기술로서 대한민국 등록특허 10-0728314호 [열식 공기유량센서, 이에 사용되는 검출소자 및 내연기관용 제어 시스템]이 개시되어 있다.Conventionally, a wind speed sensor of a thermal sensing method has been mainly used, and as a prior art, Korean Patent No. 10-0728314 discloses a thermal air flow sensor, a detection element and a control system for an internal combustion engine.
첨부된 도 1 및 도 2는 상기 선행 기술에 대한 도면이다.1 and 2 are diagrams of the prior art.
도 1 및 도 2를 참조하면, 종래 열감지방식의 풍속센서는 중앙에 열을 생성하는 히터(5)가 설치되고, 상기 히터의 좌우에 온도에 따라 저항이 변화하는 열감지 저항체(4b,4a)가 각기 설치되어 구성된다. 1 and 2, in the conventional heat sensing type wind speed sensor, a heater 5 generating heat is installed at the center thereof, and heat sensing resistors 4b and 4a in which resistance varies depending on temperature on the left and right sides of the heater. ) Are installed and configured respectively.
따라서, 풍속이 없는 상태에서 히터 주변의 온도분포는 히터를 중심으로 좌우대칭을 이루어 열감지 저항체의 크기가 같게 되나, 풍속이 왼쪽에서 오른쪽으로 있는 경우 히터 온도보다 차가운 주위의 공기가 먼저 왼쪽 열감지 저항체의 주위 열을 큰 온도차이에 의해 많이 냉각시키게 된다. Therefore, in the absence of wind speed, the temperature distribution around the heater is symmetrical around the heater so that the size of the heat-resisting resistor is the same.However, if the wind speed is from left to right, the ambient air that is colder than the heater temperature is left first. The ambient heat of the resistor is cooled by a large temperature difference.
이렇게 공기가 왼쪽의 열감지 저항체 부분 및 히터 중앙부분을 지나면서 덥혀진 상태에서 오른쪽 열감지 저항체부분을 통과하게 되므로 왼쪽의 경우보다 상대적으로 온도차이가 작은 상태에서 통과하게 되어 왼쪽 열감지 저항체와 오른쪽 열감지 저항체에서 온도차이가 발생된다.The air passes through the right heat-resistance resistor while the air is heated while passing through the heat-resistance resistor on the left side and the center of the heater on the left side. A temperature difference occurs in the heat sense resistor.
이러한 온도차이가 풍속에 따라 변하게 되는데, 이 온도차이를 풍속과 대응시켜 풍속을 측정하게 된다. This temperature difference is changed according to the wind speed, and the temperature difference is correlated with the wind speed to measure the wind speed.
그러나 종래 열감지 방식의 풍속센서는 풍속에 따른 대류현상에 의한 온도차이를 감지하여 풍속을 측정하는 방식이므로 반드시 고온 생성을 위한 히터가 필요하게 되어 전력소모가 많은 문제점이 있었다.However, the conventional thermal sensor wind speed sensor is a method of measuring the wind speed by detecting the temperature difference due to the convection phenomenon according to the wind speed, so that a heater for generating a high temperature is necessary, there is a lot of power consumption.
또한, 히터 및 열감지 저항체 등의 주요 전기적인 감지소자 부분이 공기 표면에 노출되어 있어, 전자기장의 영향이 크고 먼지, 눈, 비, 이슬 등의 환경이 열악한 곳에서 사용하기 어려운 문제점이 있었다.In addition, since the main electrical sensing elements such as heaters and heat-sensitive resistors are exposed to the air surface, there is a problem that it is difficult to use in places where the influence of the electromagnetic field is large and the environment such as dust, snow, rain, and dew is poor.
본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로, 일정 길이를 갖는 통기관 내에 오리피스를 설치하고, 상기 오리피스 내에 차압감지장치를 설치하여 상기 통기관 내의 풍압변동을 감지하여 풍속을 측정할 수 있도록 함으로써, 차압감지소자 및 전기회로부 등은 외부에 노출시키지 않아 전자기장의 영향을 줄일 수 있고, 환경이 열악한 곳에서도 사용이 가능하도록 한 차압방식 풍속센서를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems of the prior art, by installing an orifice in the vent pipe having a certain length, by installing a differential pressure sensing device in the orifice can detect the wind pressure fluctuations in the vent pipe to measure the wind speed It is an object of the present invention to provide a differential pressure type wind speed sensor that is capable of reducing the influence of electromagnetic fields by not exposing the differential pressure sensing element and the electric circuit part to the outside and enabling the use even in a harsh environment.
상기 본 발명의 목적은, The object of the present invention,
내부에 유로가 형성되고 양측에 입구와 출구가 형성되어 공기가 통과되는 통기관과;A vent pipe through which air is formed and inlets and outlets are formed at both sides to allow air to pass therethrough;
상기 통기관의 입구측에 인접된 외주면에 통하도록 수직되게 설치된 제 1유로관과, 상기 제 1유로관과 이격되며 출구측에 인접된 외주면에 통하도록 수직되게 설치된 제 2유로관과, 상기 제 1 및 제 2유로관의 하부를 통하도록 연결시키는 수평관으로 구성된 측정수단과;A first flow path pipe installed vertically to communicate with an outer circumferential surface adjacent to the inlet side of the vent pipe, a second flow path pipe spaced apart from the first flow path and vertically installed to communicate with an outer circumferential surface adjacent to the outlet side; And measuring means consisting of a horizontal pipe for connecting to pass through the lower portion of the second flow pipe;
상기 측정수단의 수평관 내에 설치된 차압감지소자Differential pressure sensing element installed in the horizontal tube of the measuring means
로 구성된 차압방식 풍속센서에 의해 달성된다.It is achieved by differential pressure type wind speed sensor.
본 발명에 따르면, 종래 열방식 풍속센서의 경우처럼 고온 생성을 위한 히터 가 필요없으므로 전력소모가 적은 잇점이 있다.According to the present invention, since there is no need for a heater for generating a high temperature as in the case of the conventional thermal wind speed sensor has the advantage of low power consumption.
또한, 본 발명은 히터 및 열감지 저항체 등의 주요 전기적인 감지소자 부분이 공기 표면에 노출되어 있지 않아, 전자기장의 영향이 크고 먼지, 눈, 비, 이슬 등의 환경이 열악한 곳에서도 사용 가능한 잇점이 있다.In addition, the present invention is that the main electrical sensing element parts such as heaters and heat-sensitive resistors are not exposed on the surface of the air, and thus the advantages of the present invention can be used even in places where the influence of electromagnetic fields is large and the environment such as dust, snow, rain, and dew is poor. have.
또한, 본 발명은 관로의 오리피스에 의한 차압을 감지하므로 습기나 주위 온도의 영향이 적은 잇점이 있다.In addition, the present invention senses the differential pressure caused by the orifice of the pipe line has the advantage of less influence of moisture or ambient temperature.
또한, 본 발명은 관로를 2축 직교 또는 3축 직교 형태로 배치함으로써 2차원 평면상 또는 3차원 공간상에서 풍향 풍속의 측정이 용이하게 되는 잇점이 있다.In addition, the present invention has the advantage that it is easy to measure the wind direction wind speed on a two-dimensional plane or three-dimensional space by arranging the pipe in a two-axis orthogonal or three-axis orthogonal form.
상기 본 발명의 목적은, The object of the present invention,
내부에 유로가 형성되고 양측에 입구와 출구가 형성되어 공기가 통과되는 통기관과; 상기 통기관의 입구측에 인접된 외주면에 통하도록 수직되게 설치된 제 1유로관과, 상기 제 1유로관과 이격되며 출구측에 인접된 외주면에 통하도록 수직되게 설치된 제 2유로관과, 상기 제 1 및 제 2유로관의 하부를 통하도록 연결시키는 수평관으로 구성된 측정수단과; 상기 측정수단의 수평관 내에 설치된 차압감지소자를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 차압방식 풍속센서에 의해 달성된다.A vent pipe through which air is formed and inlets and outlets are formed at both sides to allow air to pass therethrough; A first flow path pipe installed vertically to communicate with an outer circumferential surface adjacent to the inlet side of the vent pipe, a second flow path pipe spaced apart from the first flow path and vertically installed to communicate with an outer circumferential surface adjacent to the outlet side; And measuring means consisting of a horizontal pipe for connecting to pass through the lower portion of the second flow pipe; It is achieved by a differential pressure type wind speed sensor, characterized in that it comprises a differential pressure sensing element installed in the horizontal tube of the measuring means.
상기 통기관의 중심부에는 관경이 작아지는 협소관로가 형성되며, 상기 협소관로의 양측에 제 1 및 제 2유로관이 각기 형성된 것을 특징으로 한다.A narrow conduit is formed in the central portion of the exhaust pipe is small, characterized in that the first and second flow paths are formed on both sides of the narrow conduit, respectively.
상기 통기관은 X-축과 평행하게 설치된 것을 특징으로 한다.The vent pipe is characterized in that it is installed parallel to the X-axis.
상기 통기관은 Y-축과 평행하게 설치된 것을 특징으로 한다.The vent pipe is characterized in that it is installed parallel to the Y-axis.
상기 통기관은 Z-축과 평행하게 설치된 것을 특징으로 한다.The vent pipe is characterized in that it is installed parallel to the Z-axis.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 토대로 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
첨부된 도 1은 본 발명에 따른 차압방식 풍속센서에 대한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a differential pressure type wind speed sensor according to the present invention.
도 1에 나타낸 바와 같이, 본 발명에 따른 차압방식 풍속센서(A)는, As shown in Figure 1, the differential pressure type wind speed sensor (A) according to the present invention,
내부에 유로(20)가 형성되고 양측에 입구(21)와 출구(22)가 형성되어 공기가 통과되는 통기관(2)과;An
상기 통기관(2)의 입구측에 인접된 외주면에 통하도록 수직되게 설치된 제 1유로관(41)과, 상기 제 1유로관(41)과 이격되며 출구측에 인접된 외주면에 통하도록 수직되게 설치된 제 2유로관(42)과, 상기 제 1 및 제 2유로관(41,42)의 하부를 통하도록 연결시키는 수평관(43)으로 구성된 측정수단(4)과;A
상기 측정수단(4)의 수평관(43) 내에 설치된 차압감지소자(6)Differential
로 구성된다.It consists of.
상기 통기관(2)은 바람이 통과될 수 있도록 내부에 유로(20)가 형성되고, 양단부의 입구(21)와 출구(22)가 개방된 파이프형상이다.The
특히, 상기 통기관(2)의 중심부에는 관경이 작아지는 협소관로(26)가 형성되며, 상기 협소관로(26)의 양측에 제 1 및 제 2유로관(41,42)이 각기 형성된다.In particular, a
상기 측정수단(4)은, 상기 통기관(2)의 제 1유로관(41)이 입구측에 설치되고, 제 2유로관(42)이 출구측에 설치되고, 상기 수평관(43)은 제 1 및 제 2유로 관(41,42)을 연결하도록 설치되어 구성된 것이며, 그 내부에 차압감지소자(6)가 설치된다.The
바람직하게는 상기 협소관로(26)를 사이에 두고 그 양측으로 제 1 및 제 2유로관(41,42)이 각기 설치된다.Preferably, the first and
따라서, 입구(21)측으로 유입된 바람이 상기 협소관로(26)에 도달하면 통기관(2) 내에 체류하게 되며, 아울러 제 1유로관(41)으로 유입된 후 수평관(43)을 거쳐 제 2유로관(42)으로 배출된다.Therefore, when the wind flowing into the
이때, 통기관(2)의 입구(21)측에는 양력이 걸리게 되고, 출구(22)측에는 음력이 걸리게 되며 이때의 압력차이를 상기 차압감지소자(6)가 감지하게 된다.At this time, the lift force is applied to the
상기 차압감지소자(6)는 압력변동을 감지하는 장치로써 공지의 기술이므로 이에 대한 상세한 설명은 생략토록 한다.Since the differential
이하 본 발명의 작동관계를 설명하기로 한다.Hereinafter will be described the operating relationship of the present invention.
첨부된 도 2는 본 발명에 따른 차압방식 풍속센서의 압력분포를 개략적으로 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명에서 압력-풍속변화의 상관관계를 나타낸 그래프이다.2 is a view schematically showing the pressure distribution of the differential pressure type wind speed sensor according to the present invention, and FIG. 3 is a graph showing a correlation between pressure-wind speed change in the present invention.
도 2를 참조하면, 바람이 통기관(2)의 입구(21)를 통해 유입되면 출구(22)를 통해 배출된다.Referring to FIG. 2, when wind is introduced through the
그러나, 중앙에 설치된 협소관로(26)에 의해 유입된 풍량의 80~90%가량은 내부에서 체류하다가 제 1유로관(41)으로 유입되고, 수평관(43)을 거쳐 제 2유로 관(42)으로 배출된 후 출구(22)를 통해 배출된다.However, about 80 to 90% of the amount of air introduced by the
따라서, 상기 협소관로(26)에 의해 입구(21)에는 양력이 걸리게 되고, 이 입구(21)쪽의 양압(도 2에서 '적색'으로 표시됨.)은 제 1유로관(41)을 통해 등압으로 차압감지소자(6)의 제 2유로관(42)으로 전달된다.Therefore, the
아울러, 출구(22)쪽에는 음력이 걸리게 되는데, 이 출구(22)쪽의 음압(도 2에서 '황색'으로 표시됨)은 제 2유로관(42)을 통해 등압으로 차압감지소자(6)의 오른쪽편으로 전달되게 되는데, 이때의 양압과 음압의 두 압력차이를 차압감지소자(6)가 감지하게 된다.In addition, a sound force is applied to the
차압감지소자(6)가 감지하는 압력차이는 도 3에 나타낸 바와 같이, 풍속에 연계된 변화를 보이는데 이러한 풍속과 압력차이의 상관관계를 이용하여 압력차이를 측정함으로써 풍속을 측정하게 된다.As shown in FIG. 3, the pressure difference sensed by the differential
한편, 첨부된 도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차압방식 풍속센서의 실시예를 나타낸 도면이다.On the other hand, Figures 4 and 5 attached is a view showing an embodiment of a differential pressure type wind speed sensor according to the present invention.
도 4에 나타낸 바와 같이, 통기관(2)을 수평의 X축 및 Y축으로 설치함으로써 2차원 배열에 의해 임의 풍향을 가진 풍속이 벡터 분해되게 측정하여 2차원 평면상에서의 풍향 및 풍속을 측정할 수 있도록 한다.As shown in Fig. 4, by installing the
한편, 도 5에 나타낸 바와 같이, 통기관(2)을 수직의 Z축으로 설치함으로써 3차원 배열에 의해 임의 풍향을 가진 풍속이 벡터 분해되게 측정하여 3차원 공간상에서의 풍향 및 풍속을 측정할 수 있도록 한다.On the other hand, as shown in Figure 5, by installing the vent pipe (2) in the vertical Z-axis to measure the wind velocity with an arbitrary wind direction by the three-dimensional array to vector-decomposed to measure the wind direction and wind speed in the three-dimensional space do.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 청구의 범위에 속함은 자명하다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, it will be readily apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made without departing from the spirit and scope of the invention, all such modifications and modifications being attached It is obvious that the claims belong to the claims.
도 1은 본 발명에 따른 차압방식 풍속센서에 대한 단면도이다.1 is a cross-sectional view of a differential pressure type wind speed sensor according to the present invention.
도 2는 본 발명에 따른 차압방식 풍속센서의 압력분포를 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a view schematically showing the pressure distribution of the differential pressure type wind speed sensor according to the present invention.
도 3은 본 발명에서 압력-풍속변화의 상관관계를 나타낸 그래프이다.Figure 3 is a graph showing the correlation of pressure-wind speed change in the present invention.
도 4 및 도 5는 본 발명에 따른 차압방식 풍속센서의 실시예를 나타낸 도면이다.4 and 5 is a view showing an embodiment of a differential pressure type wind speed sensor according to the present invention.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ><Description of Symbols for Main Parts of Drawings>
2 : 유로 4 : 측정수단2: Euro 4: measuring means
6 : 차압감지센서 21 : 입구6: differential pressure sensor 21: inlet
22 : 출구 26 : 협소관로22: exit 26: narrow pipe
41 : 제 1유로관 42 : 제 2유로관41: first euro tube 42: second euro tube
43 : 수평관 43: horizontal tube
Claims (5)
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---|---|---|---|
KR1020070110994A KR20090044755A (en) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Pressure difference type wind gauge |
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KR1020070110994A KR20090044755A (en) | 2007-11-01 | 2007-11-01 | Pressure difference type wind gauge |
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ID=40855278
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KR (1) | KR20090044755A (en) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20180096852A (en) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 단국대학교 산학협력단 | Wind data collecting system using unmanned aerial vehicle and wind data collecting method |
-
2007
- 2007-11-01 KR KR1020070110994A patent/KR20090044755A/en not_active Application Discontinuation
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR20180096852A (en) * | 2017-02-20 | 2018-08-30 | 단국대학교 산학협력단 | Wind data collecting system using unmanned aerial vehicle and wind data collecting method |
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