• 한국정밀공학회:학술대회논문집
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• 한국정밀공학회 2002년도 추계학술대회 논문집
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• pp.471-474
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• 2002

A fuel tank contains water at the bottom under the fuel. The water comes from humidity by temperature change of inside and outside of tank. So it is necessary to measure both level to check precise amount of oil. But measuring instrument for level of water and fuel is not available yet. Since the fuel is inflammable, the sensor system must not include any electric circuits in the fuel tank. Optical cable sensor can satisfy this non-explosive condition. The displacement of a float changing by water level makes bending curvature of optical cable different. As the float rise up, the optical cable is bent more and the light signal in the cable decreases. The reduction of light signal is detected and it is converted into the change of water level. The output signal from a photo diode shows the proportional relation of water level. The increase of sensor voltage as a unit of ㎷ follows the level position of the float that is located between water and gasoline in the tank.

• 한국인터넷방송통신학회논문지
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• 제18권4호
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• pp.143-147
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• 2018

수위는 하수장, 정수장, 하천, 댐, 공장의 저장탱크 등 다양한 분야에서 측정된다. 수위측정을 위한 초음파 기기가 판매중이나 산업용으로 실험에서 사용하기는 가격이 너무 비싸다. 전자 기술의 급속한 진보로 인해 다양한 종류의 측정, 모니터링 및 제어 기능이 저렴하게 구축하는 것이 가능해졌다. 저렴한 가격으로 초음파 수위 측정시스템을 만들기 위하여 본 연구가 시작되었다. 실험용으로 사용하기 위하여 아두이노, 초음파 센서 및 온도 센서로 시스템을 구성하였다. 초음파 센서는 센서에서 수위 표면까지의 시간을 측정한다. 온도 센서는 대기 온도를 측정하며 온도 변화로 인한 소리의 속도를 보정하여 초음파 거리 측정의 정확성을 높인다. 아두이노는 측정 전반을 관리하고 수위를 계산한다. 시스템의 모든 구성 요소는 장치거치대에 조립되었다. 제안된 시스템을 가지고 실험한 결과 수위가 실측치와 매우 가까웠다. 이 시스템은 또한 저렴하며 설치 및 유지하기가 쉬워 실험용으로 적절하다.

• 반도체디스플레이기술학회지
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• 제20권3호
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• pp.103-107
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• 2021

In this paper, a capacitive water level sensor for boilers was developed. In order to accurately monitor the water level in a high-temperature boiler that generates a lot of precipitates, the occurrence of precipitates on the surface of the water level sensor should be small, and a sensor capable of measuring even if the sensor surface is somewhat contaminated is required. The capacitive water level sensor has a structure in which one of the two electrodes is insulated with Teflon coating, and the stainless steel package of the water level sensor is brought into contact with the water tank so that the entire water tank becomes another electrode of the water level sensor. A C-V converter that converts the capacitance change of the capacitive water level sensor into a voltage change was developed and integrated with the water level sensor to minimize noise. The performance of the developed capacitive water level sensor was evaluated through measurement.

• 융합신호처리학회논문지
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• 제21권1호
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• pp.1-6
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• 2020

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.

• 한국가시화정보학회:학술대회논문집
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• 한국가시화정보학회 2006년도 추계학술대회 논문집
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• pp.73-77
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• 2006

Flow rate measurement is one of the difficult problems in the industrial applications. Especially, flow rate in a partially filled pipeline is affected by many parameters such as water level, channel slop, etc. In the present study, prior to the development of a flowmeter, the flow characteristics has been investigated by particle image velocimetry (PIV) measurements. Three-dimensional velocity distributions were obtained from sectional measurements of velocity profiles according to the water level. As a result, it is found that there is no similarity in the velocity profile when the lateral position is changed. In addition, the maximum velocity does not always occur on the free surface. It depends on the water level. In the aspect of flow rate measurement, the previous calculus based upon point measurement techniques is proved to be inaccurate because of the lack of whole flow information.

• 한국수자원학회논문집
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• 제43권9호
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• pp.781-787
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• 2010

본 논문에서는 목자판과 수면이 포함되도록 촬영된 두 장 이상의 연속적인 영상으로부터 수면의 연속적인 움직임에 의해 픽셀의 농도변화가 발생하는 지점을 수면으로 인식하여 수위를 계측하는 방법을 개발하였다. 이 방법의 성능을 검증하기 위하여 목자판이 오염된 경우와 물이 투명하여 물속이 투시되는 경우에 대하여 실내 및 현장 실험을 실시하였다. 두 경우의 실험결과에서 모두 기존 수면인식방법에서는 오염된 부분과 물속 투시된 부분을 수면으로 잘못 인식하였으나, 새로운 방법에서는 수면을 정확하게 인식하여 올바른 수위를 측정할 수 있었다. 따라서 새로운 수면인식방법을 이용하면 기존 영상수위계의 수면인식 정확도를 향상시킬 수 있을 것으로 기대된다.

• 제어로봇시스템학회논문지
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• 제13권10호
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• pp.1012-1017
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• 2007

Rain data and water-level data are importantly used for dam operation at flood period. Because dams are directly controlled by the water-level data, the characteristic of the water-level gauges is necessary to be managed. Thus, we developed the standard test facility and method for testing the water-level gauges which are a float type, a supersonic type and a radar type. And we calculated the uncertainty of the standard test facility to maintain the accuracy of water-level gauges. Through development of this facility, we could obtain the characteristics and the calibration factor of the water-level gauges. And, this study showed that the standard test facility can be widely used for dam operation and basin management.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
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• 제37권7호
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• pp.778-783
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• 2013

Measurement of liquid level in storage and processing vessels, tanks, wells, reservoirs and hoppers is commonly needed. The several different ways to measure the liquid level of oil or water tank have been provided such as an electrostatic capacity, a supersonic waves and an optical science etc. In the study, we have constructed the stable and efficient measurement system to measure the level of liquid at real-time and to get accurate measurement of the maximum and minimum level of the tank. For this purpose, we suggest double sensing methods by adopting both capacitive and optical sensing. The experimental results, presented in this paper, illustrate the effectiveness of the proposed method under different sensing methods.

• Smart Structures and Systems
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• 제24권6호
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• pp.793-802
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• 2019

The centrifuge model test is usually used for two-dimensional deformation and instability study of the soil slopes. As a typical loose slope, the municipal solid waste (MSW) landfill is easy to slide with large deformation, under high water levels or large earthquakes. A series of centrifuge model tests of landfill slide induced by rising water level and earthquake were carried out. The particle image velocimetry (PIV), laser displacement transducer (LDT) and marker tracer (MT) methods were used to measure the deformation of the landfill under different centrifugal accelerations, water levels and earthquake magnitudes. The PIV method realized the observation of continuous deformation of the landfill model, and its results were consistent with those by LDT, which had higher precision than the MT method. The deformation of the landfill was mainly vertically downward and increased linearly with the rising centrifugal acceleration. When the water level rose, the horizontal deformation of the landfill developed gradually due to the seepage, and a global slide surface formed when the critical water level was reached. The seismic deformation of the landfill was mainly vertical at a low water level, but significant horizontal deformation occurred under a high water level. The results of the tests and analyses verified the applicability of PIV in the two-dimensional deformation measurement in the centrifuge model tests of the MSW landfill, and provide an important basis for revealing the instability mechanism of landfills under extreme hydraulic and seismic conditions.

• 한국정보통신학회논문지
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• 제23권6호
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• pp.733-739
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• 2019

수위측정은 스마트 공장(Smart Factory), 스마트 농장(Smart Farm), 스마트 양식장(Smart Fish Farm) 등 IoT 모니터링 분야에서 활용도가 높다. 그러나 기존의 수위측정 방식은 복잡한 알고리즘과 고가의 센서 위주로 상품성과 산업현장 적용성이 떨어진다. 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하고자 비접촉식 스마트센서인 적외선 거리 센서와 홀센서 기반 수위측정 방법을 각각 제안하였다. 센서의 고감도로 인해 발생하는 데이터 오류는 간단한 구조도입을 통해 해결함으로써 범용성을 높였다. 구현된 수위측정 방법은 성능평가 실험을 통해 그 유효성이 검증되었다. 본 연구를 통해 개발된 센서는 IoT 기술 기반 범용성 수위측정 모니터링 시스템으로 확장될 수 있을 것으로 기대한다.