고정식 부력을 이용한 염도 및 수위 측정 방식에 대한 연구

Salinity and water level measuring device using fixed type buoyancy

염전의 자동화 시스템 구성을 위해서는 증발지의 염도 및 수위 측정이 필요하다. 이를 위해 본 논문에서는 2개의 고정된 부력체의 부력을 측정하여 함수의 염도 및 수위를 동시에 측정할 수 있는 방법을 제안하였다. 제안된 측정방식은 측정 장치가 함수에 잠기게 될 때 주부력체와 비교부력체의 부력을 측정하고, 두 부력의 합과 차를 통해 염도와 수위를 동시에 측정하는 것이다. 부력의 측정에 기계적인 움직임이 없어서 뻘이 포함된 염전의 환경에서 측정 오류와 유지보수가 필요성을 줄일 수 있다. 제안된 방법을 적용하여 염전의 증발지에서 원격으로 염도 및 수위를 동시에 측정할 수는 있는 시스템을 개발하였다. 여러 수준의 염도를 갖는 기준함수를 사용한 측정 실험을 통하여 염도 오차 0%, 수위 오차 2mm의 결과를 얻고, 제안된 염도 및 수위 측정 장치의 유효성을 확인하였다. 개발된 염도 및 수위 측정 장치를 활용하여 자동화 시스템을 구성할 경우 노동력 절감 및 작업 환경 개선과 생산성 증진이 기대된다.

To make an automated system for a salt field, it is necessary to measure the salinity and water level of the evaporation site. In this paper, a method to simultaneously measure the salinity and water level by measuring the buoyancy forces of two fixed buoyancy bodies is proposed. The proposed measurement method measures the buoyancy of the main part and reference part when the measuring device is immersed in the salty water, and simultaneously measures the salinity and water level through the sum and difference of the two buoyancy forces. Since there is no mechanical movement in the measurement of buoyancy, measurement errors and maintenance needs can be reduced in the mudy environment of salt field. By applying the proposed method, we developed a system that can simultaneously measure salinity and water level remotely at the evaporation site of a salt field. Through a measurement experiment using a reference salty water having various levels of salinity, the results of a salinity error of 0% and a water level error of 2mm were obtained, and the effectiveness of the proposed salinity and water level measuring device was verified. When an automated system is constructed using the developed salinity and water level measuring device, labor reduction, work environment improvement, and productivity improvement are expected.