KR20200048726A - 발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법 - Google Patents

발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 막걸리와 같은 발효주의 알콜농도를 비중계를 측정할 때 초음파센서를 활용하여 자동적으로 측정하여 외부단말기로 모니터링할 수 있어서 정확한 알콜농도를 가진 발효주를 손쉽게 생산할 수 있도록 하는 발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법에 의하면 발효주 탱크 내부에 전자적으로 알코올 농도를 측정할 수 있어서 정확할 뿐만 아니라 실시간으로 데이터를 얻을 수 있고, 발효주탱크 내부에 직접 설치하기 때문에 시료를 채취할 필요가 없어서 편리하며, 간단한 센서구조여서 설치 및 조립이 간단하여 청소가 용이하며, 반영구적으로 사용할 수 있는 등의 효과가 발생한다.

Description

발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법{FERMENTED WINE ALCOHOL CONCENTRATION MEASUREMENT DEVICE USING ULTRA SONIC WAVE }
본 발명은 발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 막걸리와 같은 발효주의 알콜농도를 비중계를 측정할 때 초음파센서를 활용하여 자동적으로 측정하여 외부단말기로 모니터링할 수 있어서 정확한 알콜농도를 가진 발효주를 손쉽게 생산할 수 있도록 하는 발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법에 관한 것이다.
발효주란 발효된 술이라는 뜻으로, 양조주라고도 불리는데 막걸리(탁주), 청주, 맥주, 와인 등이 여기에 속한다.
상기 발효주는 기원전 6000년경부터 제작되었다고 알려져 있고, 기록상으로는 수메르의 문헌에서 양조방법이 발견된 것이 가장 오래되었다.
상기 발효주 중에 가장 대표적인 것이 막걸리 인데, 막걸리는 발효를 통해 품질 또는 맛이 결정된다. 즉, 막걸리의 유산균 및 효모는 발효 당시 미생물 생육조건을 결정하는 온도, pH, 산도 등의 발효환경 인자에 영향을 받으며, 막걸리의 주성분인 알코올 함량, 당도 및 유기산 함량의 조화로운 배합은 품질을 결정하게 된다.
따라서 고품질 막걸리 생산을 위해서는 재료 및 발효공정 동안 중점 관리대상인 품질인자를 선정하고 제품화될 때까지 정확한 모니터링을 통한 품질 관리가 이루어져야 한다.
종래의 발효주의 생산에 관한 기술은 대한민국 특허청 등록특허공보 제1605995호, 제1608626호 등에 개시된 바 있다.
그러나, 종래의 발효주를 생산함에 있어서 발효주의 알콜농도를 측정하는데에는 다음과 같은 문제점이 있었다.
(1) 비중계를 이용하여 사람이 직접 눈으로 눈금을 읽어서 측정하기 때문에 정확성이 떨어지고 실시간으로 데이터를 얻을 수 없다.
(2) 시료를 채취하여 이를 전자식센서에 넣어서 측정하여야 하므로 즉각적인 알콜농도의 측정이 어렵다.
상기한 문제점을 해결하기 위해서, 본 발명은 비중계가 포함된 몸체의 상단에 측정센서가 내장되는 커버가 형성되는 장치가 발효주 상부에서 삽입되는 상태에서,
몸체의 내부로 유입되는 발효주수면의 높이를 초음파로 측정하여 A높이를 산출하는 수면높이측정단계와;
상기 비중계의 상부에 형성된 인디케이터의 높이를 초음파로 측정하여 B높이를 산출하는 비중계높이측정단계와;
상기 비중계높이측정단계 후에 대기 온도값을 대입하여 초음파의 속도를 보정한 후 A높이와 B높이의 차를 이용하여 알콜농도를 계산하는 농도계산단계와;
상기 농도계산단계에서 계산된 농도를 시간별로 저장하는 저장단계로 구성된다.
본 발명의 발효주 초음파 알콜농도 측정장치는 발효주탱크에 거치할 수 있도록 형성되는 거치대와;
상기 거치대의 끝단에 고정될 수 있도록 하는 장치로 구성되되,
상기 장치는 내부에 초음파센서, 제어회로가 형성되는 커버와;
상기 커버의 하단에 형성되고, 하단에 유동홀이 형성되는 몸체와;
상기 몸체의 내부에서 부유할 수 있도록 내부에 기체가 포함되고, 하단에 중량부가 형성되며, 상단에 지주가 형성되고, 상기 지주의 끝단에는 인디케이터가 형성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법에 의하면 다음과 같은 효과가 발생한다.
(1) 발효주 탱크 내부에 전자적으로 알코올 농도를 측정할 수 있어서 정확할 뿐만 아니라 실시간으로 데이터를 얻을 수 있다.
(2) 발효주탱크 내부에 직접 설치하기 때문에 시료를 채취할 필요가 없어서 편리하다.
(3) 간단한 센서구조여서 설치 및 조립이 간단하여 청소가 용이하며, 반영구적으로 사용할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 발효주 초음파 알콜농도 측정장방법의 순서도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 발효주 초음파 알콜농도 측정장치의 사시도.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 발효주 초음파 알콜농도 측정장치의 장치 부분의 사시도.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 발효주 초음파 알콜농도 측정장치의 설치상태 사시도.
본 발명은 비중계(110)가 포함된 몸체(100)의 상단에 측정센서가 내장되는 커버(130)가 형성되는 장치(50)가 발효주 상부에서 삽입되는 상태에서,
몸체(100)의 내부로 유입되는 발효주수면의 높이를 초음파로 측정하여 A높이를 산출하는 수면높이측정단계(1)와;
상기 비중계(110)의 상부에 형성된 인디케이터(115)의 높이를 초음파로 측정하여 B높이를 산출하는 비중계높이측정단계(2)와;
상기 비중계높이측정단계(2) 후에 대기 온도값을 대입하여 초음파의 속도를 보정한 후 A높이와 B높이의 차를 이용하여 알콜농도를 계산하는 농도계산단계(3)와;
상기 농도계산단계(3)에서 계산된 농도를 시간별로 저장하는 저장단계(4)로 구성된다.
상기 수면높이측정단계(1)는 발효주탱크(10)에 장치(50)를 삽입하고, 수면이 어느정도 안정되었을 때 측정하는데, 이는 초음파센서가 감지하여 측정한다.
상기 수면높이측정단계(1)는 수초내에 여러번 측정을 수행한 후에 평균값으로 A높이를 산출한다.
상기 비중계높이측정단계(20)는 상기 수면높이측정단계(1)와 거의 동시에 이루어질 수 있는데, 흔들리는 것을 감안하여 여러번 측정을 수행한 후에 평균값으로 B높이를 산출한다.
상기 A높이와 B높이는 모두 뚜껑에서부터의 높이이고, 이둘의 차를 이용해서 비중계(110)가 얼마나 떠올랐는지 확인하여 비중을 측정하고 농도값으로 계산한다.
상기 장치(50)를 발효주탱크에 설치하기 위해서 거치대(200)가 형성되는데, 상기 거치대(200)에는 커버(130)와 연결되어 전원을 공급하거나, 신호를 무선신호로 대체하여 보낼 수 있는 기판이 외부에 별도로 컨트롤패널(210)로 구성될 수 있다.
상기와 같이 자동저장된 농도데이터는 가장 적합한 발효시점을 알려줄 수 있고, 자동으로 연동된 장치에 의해서 발효환경을 조절할 수 있을 뿐만 아니라, 적합한 농도가 되었을 때에는 자동기계장치로 분배실로 이송하여 제품을 완성할 수 있도록 하는 효과가 발생한다.
또한, 농도데이터를 측정하는 인력이 필요하지 않으므로, 인건비 절감의 효과도 발생한다.
본 발명의 발효주 초음파 알콜농도 측정장치는 발효주탱크(10)에 거치할 수 있도록 형성되는 거치대(200)와;
상기 거치대(200)의 끝단에 고정될 수 있도록 하는 장치(50)로 구성되되,
상기 장치(50)는 내부에 초음파센서, 제어회로가 형성되는 커버(130)와;
상기 커버(130)의 하단에 형성되고, 하단에 유동홀(102)이 형성되는 몸체(100)와;
상기 몸체(100)의 내부에서 부유할 수 있도록 내부에 기체가 포함되고, 하단에 중량부가 형성되며, 상단에 지주가 형성되고, 상기 지주의 끝단에는 인디케이터(115)가 형성된다.
상기 거치대(200)는 발효주탱크(10)의 상단주연부에 걸릴 수 있도록 형성되는데, 클립식으로 형성되거나, 'ㄷ'자, 'ㄱ'자 형상으로 꺾여서 형성된다.
상기 거치대(200)의 외부쪽에는 컨트롤패널(210)이 형성되어, 전원공급, 무선통신장치 및 저장메모리 등이 내부에 형성될 수 있다.
상기 장치(50)는 커버(130)와 몸체(100) 및 내부에 부유되는 비중계(110)로 구성되는데, 상기 커버(130)의 내부에는 초음파측정센서, 저장장치 등이 형성된다.
상기 몸체(100)의 하단에는 발효주가 유입되도록 유동홀(102)이 형성되고, 설치할 때 내부로 발효주가 유입된다.
상기 몸체(100)의 내부에는 비중계(110)가 형성되는데, 상기 비중계(110)는 종래의 액체비중계로 내부에 기체가 포함되고, 하단에 중량부가 형성되며, 상부에 지주가 형성된다(통상적으로는 지주에 눈금이 형성되나, 본 발명에서는 눈금이 형성되지 않아도 된다).
상기 지주의 최상단에는 인디케이터(115)가 형성되는데, 이는 초음파센서로부터 조사되는 초음파를 반사하여 거리를 알려줄 수 있도록 형성되는 금속박판으로 형성된다.
상기한 것과 같이, 거치대(200)를 들어서 몸체(100)와 비중계(110)를 꺼낸 후에 이를 커버(130)와 분리하여 간단하게 세척이 가능하여 매우 위생적이고, 간편하다.
본 발명의 바람직한 실시예로 형성된 발효주 초음파 알콜농도 측정장치 및 그 측정방법에 의하면 발효주 탱크 내부에 전자적으로 알코올 농도를 측정할 수 있어서 정확할 뿐만 아니라 실시간으로 데이터를 얻을 수 있고, 발효주탱크 내부에 직접 설치하기 때문에 시료를 채취할 필요가 없어서 편리하며, 간단한 센서구조여서 설치 및 조립이 간단하여 청소가 용이하며, 반영구적으로 사용할 수 있는 등의 효과가 발생한다.
본 발명은 첨부된 도면을 참조하여 바람직한 실시 예를 중심으로 기술되었지만 당업자라면 이러한 기재로부터 후술하는 특허청구범위에 의해 포괄되는 본 발명의 범주를 벗어남이 없이 다양한 변형이 가능하다는 것은 명백하다.
10 : 발효주탱크 50 : 장치
102 : 유동홀 110 : 비중계
115 : 인디케이터 130 : 커버
200 : 지지대 210 : 컨트롤패널

Claims (3)

  1. 비중계가 포함된 몸체의 상단에 측정센서가 내장되는 커버가 형성되는 장치가 발효주 상부에서 삽입되는 상태에서,
    몸체의 내부로 유입되는 발효주수면의 높이를 초음파로 측정하여 A높이를 산출하는 수면높이측정단계와;
    상기 비중계의 상부에 형성된 인디케이터의 높이를 초음파로 측정하여 B높이를 산출하는 비중계높이측정단계와;
    상기 비중계높이측정단계 후에 대기 온도값을 대입하여 초음파의 속도를 보정한 후 A높이와 B높이의 차를 이용하여 알콜농도를 계산하는 농도계산단계와;
    상기 농도계산단계에서 계산된 농도를 시간별로 저장하는 저장단계로 구성되는 것을 특징으로 하는 발효주 초음파 알콜농도 측정방법.
  2. 내부에 초음파센서, 제어회로가 형성되는 커버와;
    상기 커버의 하단에 형성되고, 하단에 유동홀이 형성되는 몸체와;
    상기 몸체의 내부에서 부유할 수 있도록 내부에 기체가 포함되고, 하단에 중량부가 형성되며, 상단에 지주가 형성되고, 상기 지주의 끝단에는 인디케이터가 형성되는 것을 특징으로 하는 발효주 초음파 알콜농도 측정방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 장치를 거치할 수 있도록 거치대가 형성되되, 상기 거치대는 발효주탱크의 상단주연부에 걸릴 수 있도록 형성되는데, 클립식, 'ㄷ'자 또는 'ㄱ'자 형상으로 꺾여서 형성되는 것을 특징으로 하는 발효주 초음파 알콜농도 측정방법.
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