KR0152493B1 - 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 원적위선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치에 관한 것으로 특히, 써머파일 및 초전 검출기로 이루어진 원적외선 검출수단(1), 신호여과 및 초단 증폭부(2), 온도보상부(3), 2단증폭부(4), A/D변환기(11), 방사율 표시부(19), 방사율 연산부(18), 방사량 표시부(21), 방사량 연산부(20), 감도조정부(5), 레벨판별부(6), 정품 및 불량품 표시부(8,9), 출력 구동부(7), 히터(22), 온도센서(23), 인터페이스부(24), 그래픽 데이터 변환부(25) 및 모니터(26)를 상호 연결 구성하여 소정의 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선의 방사율 및 방사량을 수치 및 그래프로 나타내 주므로서, 기준에 미달되는 방사율 및 방사량을 갖는 소정의 원적외선 방사재료를 손쉽게 찾아낼 수 있을 뿐만 아니라 측정을 실시한 원적외선 방사재료에서 방사되는 원적외선 방사율 및 방사량의 수치 및 그래프를 정확히 확인할 수 있어 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있음과 동시에 원적외선 방사재료의 측정 및 시험장비로 널리 이용할 수 있는 것이다.
Description
제1도는 본 발명 측정장치의 일 실시예를 나타낸 블럭 구성도.
제2도는 본 발명 측정장치의 다른 실시예를 나타낸 블럭 구성도.
제3도는 제1도중 항온 냉각장치의 사시도.
제4도는 원적외선 검출수단으로 사용된 써모파일의 확대도.
제5도는 원적외선 방사재료의 온도변화에 따른 방사량의 변화상태를 나타낸 그래프.
제6도는 원적외선 방사재료의 온도변화에 따른 방사율의 변화상태를 나타낸 그래프.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 원적외선 검출수단 2 : 신호여과 및 초단증폭부
3 : 온도보상부 4 : 2단증폭부
5 : 감도조정부 6 : 레벨판별부
7 : 출력구동부 8,9 : 정품 및 불량품 표시부
10 : 전원 공급부 11 : A/D변환기
14 : 플레이트 15 : 원적외선 방사재료
16 : 차단판 17 : 회전검출 레버
18 : 방사율 연산부 19 : 방사율 표시부
20 : 방사량 연산부 21 : 방사량 표시부
22 : 히터 23 : 온도센서
24 : 인터페이스부 25 : 그래픽 데이터 변환부
26 : 모니터 30 : 항온냉각장치
31 : 사각관체 32 : 방열핀
33 : 송풍팬 34 : PTC 소자
35 : 고정구 SW1 : 전원스위치
SW2 : 마이크로 스위치 M : 모터
본 발명은 식품보관용기 및 정수기 또는 각종 가전제품등에서 원적외선을 조사시키고자할 시 시료로 사용되는 소정크기의 원적외선 방사재료에서 각각 얼마만큼의 원적외선이 방사되는지를 측정할 수 있음과 동시에 원하는 제품에 적절한 원적외선을 방사하고 있는지 여부를 판별할 수 있도록 한 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로 원적외선 방사재료는 그 크기 및 형상등에 따라 서로 다른 파장의 원적외선을 방사하기 때문에 일정한 기능을 갖는 제품을 다량으로 생산해내기 위해서는 거의 동일한 파장의 원적외선이 방사되는 원적외선 방사재료만을 검출해 내어 각각의 제품에 적용시켜야 된다.
그런데, 종래에 있어서 원적외선 방사율 측정장치로 기 개발되어 사용되고 있는 장비들은, 그 구성이 매우 복잡하고 조작이 어려울 뿐만 아니라 부피가 크고 고가이어서 일반 소비자의 사용은 거의 불가능하므로 전문적으로 방사재료를 제조하여 판매하는 업체에서도 거의 사용되지 못하고 있는 설정이다.
따라서, 원적외선 방사재료를 구입하여 사용하는 사람들은 그 제품에 표기되어 있는 물품의 품격 및 규격등만을 믿고 그대로 사용해야만 되었다.
본 발명의 목적은, 그 구조가 매우 간단하고 조작이 쉬운 원적외선 측정장치를 통해 각종 원적외선 방사재료에서 방사되는 원적외선 방사량 및 방사율등을 정확히 검출해 낼 수 있음과 동시에 원하는 파장의 원적외선이 방사되지 않는 방사재료를 시각을 통해 손쉽게 식별해 낼 수 있는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은, 주변의 잡음신호에 구애를 받지 않고 소정 방사재료에서 방사되는 원적외선 방사량 및 방사율을 정확히 검출하여 이를 숫자 또는 그래프로서 확인할 수 있는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치를 제공하는 데 있다.
이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.
제1도는 본 발명의 방사율 및 방사량 측정장치에 대한 일 실시예를 나타낸 블럭 구성도로서, 플레이트(14)의 통공(141) 상부에 올려지는 원적외선 방사재료(15)로부터 방출되는 원적외선을 검출하여 미세한 전기신호로 변환시켜 주는 원적외선 검출수단(1)와; 상기 원적외선 검출수단(1)에서 출력되는 신호중 타잡음성분과 구별되는 뚜렷한 파장영역의 원적외선만을 통과시켜 줌과 동시에 소정레벨로 일차 증폭시켜 주는 신호여과 및 초단증폭부(2)와; 상기 원적외선 검출수단(1)에서 출력되는 신호가 주위의 온도에 영향을 받지 않도록 하는 온도보상부(3)와; 상기 초단증폭기(2)의 출력신호와 온도보상부(3) 출력신호의 차신호를 소정레벨로 증폭시켜 주는 2단증폭부(4)와; 상기 2단증폭기(4)에서 출력되는 아날로그의 원적외선 검출신호를 디지털신호로 변환시켜주는 A/D변환기(11)와; 상기 A/D변환기(11)의 출력신호를 이용하여 시험중인 원적외선 방사재료의 원적외선 방사율을 산출하여 방사율 표시부(19)에 백분율로 나타내주는 방사율 연산부(18)와; 상기 A/D변환기(11)의 출력신호를 이용하여 시험중인 원적외선 방사재료에서 방사되는 원적외선의 량을 산출하여 방사량 표시부(21)에 숫자로 나타내 주는 방사량 연산부(20)와; 전원스위치(SW1)가 온되면 교류전압을 저전압의 직류전압으로 변화시켜 각부에 인가시켜 주는 전원공급부(10)를 구비한 것을 기본적인 특징으로 한다.
상기 2단증폭부(4)의 후단부에는 재료로 사용코자 하는 원적외선 방사재료(15)에서 기본적으로 방사되어야 하는 원적외선 방사율을 설정하는 감도조정부(5)와; 상기 2단증폭부(4)의 출력신호와 감도조정부(5)의 출력전압을 상호 비교하여 현재 측정중인 원적외선 방사재료(15)의 방사율이 기준레벨 이상인지를 판별하는 레벨판별부(6)와; 상기 레벨판별부(6)의 출력신호를 입력받아 정품 및 불량품 표시부(8,9)를 선택적으로 구동시켜 주는 출력 구동부(7)를 부가시켜 재료가 불량품인지를 시각적으로 판별할 수 있다.
또, 상기 플레이트(14)의 상부에는 원적외선 방사재료(15)를 직접 가열하기 위한 히터(22)를 설치하여 온도변화에 따른 원적외선 방사량 및 방사율의 변화를 검출할 수 있게 하고, 상기 원적외선 방사재료(15)가 직접적으로 놓여지는 플레이트(14) 상면에는 온도센서(23)를 설치하여 원적외선 방사재료(15)의 온도변화를 전기적인 신호로 검출할 수 있게 하며, 상기 방사율 연산부(18)와 방사량 연산부(20) 및 온도센서(23)의 출력단은 인터페이스부(24)를 통해 그래픽 데이터 변환부(25)에 연결시켜 측정중인 원적외선 방사재료(15)가 온도의 변화에 대해 어떠한 방사율 및 방사량을 나타내는지 그래프 데이터로 변환시켜 주도록 하며, 상기 그래픽 데이터 변환부(25)는 모니터(26)에 연결시켜 측정중인 원적외선 방사재료(15)의 온도대비 상사율 및 방사량이 그래프로 나타내지도록 한다.
또한, 제1도는 상기 원적외선 검출수단(1)을 열형의 적외선 센서인 써머파일을 사용한 경우로써, 상기 써모파일은 중앙에 열흡수가 좋은 흑체의 수광부가 설치되고, 이 수광부의 주위에는 수십개가 직렬로 연결된 열전쌍을 설치한 구성을 가진 것이므로 수광부의 온도변화를 열전쌍에서 열기전력의 합계로 나타내게 된다.
또, 상기와 같이 원적외선 검출수단(1)이 써모파일인 경우는 시료의 온도와 써모파일의 온도가 서로 달라야만 시료에서 방사되는 원적외선을 검출할 수 있는 것이므로, 상기 써모파일은 항온냉각장치(30)를 필요로 한다.
이때, 상기 항온냉각장치(30)는 제3도에 나타낸 바와 같이, 그 내부에 수개의 방열핀(32)이 일체로 돌출 형성된 사각관체(32)의 일측 개구부에 송풍팬(33)을 설치하고, 상기 사각관체(32)의 상면에는 정온특성을 갖는 PTC 소자(34)를 설치하여 냉기가 발산되도록 하며, 상기 PTC 소자(34) 상면에는 상기 원적외선 검출수단(1)이 고정되는 고정구(35)를 설치하여서 된 것이다.
한편, 제2도는 본 발명 중 상기 원적외선 검출수단(1)을 초전도 적외선 센서로 사용한 다른 실시예를 나타낸 것으로써, 상기 플레이트(14)의 통공(141)하부에는 반원형의 형상을 갖고 축상에 고정된 차단판(16)을 회동시켜 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선이 중화되는 것을 방지해 주는 모터(M)와; 상기 모터(M)에 인가되는 전원전압을 제어하는 전원스위치(SW1)와 병렬 연결되어 모터(M)의 축상에 설치된 회전검출 레버(17)에 의해 선택적으로 오프되는 마이크로 스위치(SW2)를 설치하여서 된 것이다.
이와 같이 구성된 본 발명의 작용효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저, 소정의 방사율을 갖는 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선 방사율을 측정할 시 인체에서 방사되는 원적외선 및 햇빛등에 영향을 받지않고 실시하기 위해서는 인체의 손등이 가까이 가지 않는 소정의 플레이트(14)에 시료를 올려 놓고 실시하는 것이 좋다.
따라서, 본 발명에서는 플레이트(14) 상에 소정 크기의 통공(141)을 천공하여 그 시료에서 방사되는 원적외선이 상기 통공(141)으로만 집중될 수 있도록 하고, 상기 통공(141)의 저부에는 원적외선 검출수단(1)을 설치하여 주므로서 시료인 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선에 주변의 각종 잡음신호가 유입되는 것을 어느정도 방지할 수 있다.
이때, 상기 원적외선 검출수단(1)은 원적외선 방사재료(15)에서 방출되는 방사에너지를 소정의 전기신호로 변환시켜 주는 것으로, 열형의 적외선 센서인 써머파일과 초전도 적외선 센서 중 그 어느 것을 사용하여도 무관하다.
본 발명의 일 실시예에서는 상기 원적외선 검출수단(1)을 써모파일로 사용한 것으로써, 상기 써모파일은 제4도에 나타낸 바와 같이 중앙부에 소정의 지름을 갖고 열흡력이 매우 양호한 흑체의 수광부가 설치되고, 이 수광부의 주위에는 수십개가 직렬로 연결된 일정각도를 갖도록 설치한 것이다.
즉, 상기 써모파일은 열형의 적외선 센서로써 열형은 입사 에너지를 흡수하여 변화하는 수광부의 온도변화를 검출하는 것이며, 수광부는 흑체로 되어 있으므로 검출감도에 파장(파장특성은 사용하는 필터에 의해 정해짐)의 의존성이 없어 초전도 적외선 센서와 같이 초퍼가 없이도 안정된 출력전압을 얻을 수 있는 것이다.
따라서, 상기 원적외선 검출수단(1)으로써 써모파일을 사용하면 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선에 의한 흑체의 온도변화를 열전쌍에서 열기전력의 합계로 나타내게 되므로 상기 써모파일의 본딩패드인 출력단자에서는 원적외선 방사재료(15)에서 발생되는 원적외선의 방사량에 대응되는 소정전압이 출력되는 것이다.
이때, 상기 써모파일은 원적외선 방사재료와 동일한 온도를 가지면 시료에서 방사되는 원적외선을 정확히 검출할 수 없는 것이므로, 시료의 온도와 써모파일의 온도를 서로 달리하기 위하여 상기 원적외선 검출수단(1)으로써의 써모파일은 항상 소정온도이하를 유지하도록 항온냉각장치(30)에 설치하는 것이 좋다.
상기 항온냉각장치(30)는 제3도에 나타낸 바와 같이, 소정크기의 사각관체(32) 내부에 수개의 방열핀(31)이 일정간격을 두고 돌출 형성하고, 이 사각판체(32)의 일측 개구부에는 방열핀(31) 측으로의 강제 송풍을 위한 송풍팬(33)을 설치하되, 상기 사각관체(32)의 상면에는 정온특성을 갖는 PTC 소자(34)를 설치하고 이 PTC 소자(34)의 상면에는 상기 원적외선 검출수단(1)을 고정 설치할 수 있는 고정구(35)를 설치하되, 상기 PTC 소자(34)는 냉기가 발생되도록 전압을 공급시켜 주므로써, 상기 써모파일이 항상 일정온도 이하를 유지할 수 있는 것이다.
한편, 상기 원적외선 검출수단(1)을 통해 미세한 전기신호로 변환된 소정 시료에 대한 원적외선 검출신호는 타잡음신호와 함께 신호여과 및 초단증폭부(2)로 입력되는데, 이때 상기 신호여과 및 초단증폭부(2)에서는 상기 원적외선 검출수단(1)의 출력신호에 포함된 타잡음 성분은 차단시키고 이와 구별되는 뚜렷한 파장영역을 갖는 원적외선만을 소정레벨로 증폭시켜 출력한다.
또한, 상기 원적외선 방사재료(15)에서 방출되는 원적외선의 방사율은 주변의 온도변화에 민감하게 변화되므로 그에 따른 온도보상을 실시해주지 않으면 정확한 측정이 이루어질 수 없다.
따라서, 본 발명에서는 이를 방지키 위해 상기 원적외선 검출수단(1)의 출력단과 제2단증폭부(4)의 입력단 사이에 온도보상 범위를 결정하기 위한 저항 및 가변저항과 온도의 변화에 따라 임피던스가 변화되는 더미스터등으로 이루어진 온도보상부(3)를 설치하여 주므로서 상기 원적외선 검출수단(1)의 출력신호를 주변온도의 변화에 부응하여 변화시킬 수 있어 소정시료에 대한 원적외선 방사율 및 방사량을 주위의 온도변화에 무관하게 정확히 측정할 수 있는 것이다.
또, 상기 신호여과 및 초단증폭기(2)의 출력신호와 온도보상부(3)의 출력신호의 차신호는 2단증폭부(4)를 통해 검출되어 레벨판정부(6)와 A/D변환기(11)에서 처리하기 용이한 레벨로 재차 증폭된다.
이때, 상기 레벨판별부(6)는 상호 별렬 연결된 2개의 비교기 및 상기 비교기의 출력을 논리합시켜 주는 오아게이트등을 구비한 것으로서, 일측 비교기의 비반전 입력단자 및 타측 비교기의 반전 입력단자에는 두 개의 고정저항과 한 개의 가변저항을 직렬 연결시킨 구성을 갖는 감도조정부(5)에 의해 소정의 기준 전압이 각각 입력되고 반대롤 반전 입력단자 및 비반전 입력단자는 상기 2단 증폭부(4)의 출력전압이 공통 입력된다.
따라서, 측정자는 소정시료에 대한 측정에 앞서 그 원적외선 방사재료(15)에서 기본적으로 방사되어야할 기준 방사율을 상기 감도조정부(5)내의 가변저항을 통해 기준전압으로 설정한 후 측정에 임하면 된다.
여기서, 상기 레벨판별부(6)내의 두 비교기에 공통으로 입력되는 증폭된 신호는 상기 원적외선 검출수단(1)이 2개의 초전검출기를 역극성으로 직렬 연결시킨 상태이므로 주변잡음 신호와 같은 정적인 신호에 대해서는 상호 소거되어 제로값을 갖고, 시료에서 방사되는 원적외선 신호는 차단판(16)에 의해 단속적으로 감지되므로 상기 역극성의 초전도 적외선센서를 통해 감지된 후 여과, 보상 및 증폭과정을 거쳐 레벨판별부(6)로 입력되는 원적외선 신호는 정 또는 부극성을 갖고 입력된다.
이때, 상기 레벨판별부(6)내 비교기는 정 또는 부극성의 신호중 어떤 신호가 입력되더라도 감도조정부(5)에 의해 결정된 기준전압 보다 높으면(즉, 측정중인 원적외선 방사재료(15)의 방사율이 기준방사율을 넘는 양품인 경우) '하이'신호가 발생된다.
따라서, 출력구동부(7)에 '하이'를 출력하게 되므로 녹색의 발광다이오드가 설치된 정품 표시부(8)가 구동되어 측정자는 이 정품 표시부(8)의 구동상태를 통해 측정한 시료가 원하는 원적외선 방사율을 갖는 것임을 쉽게 인식할 수 있다.
그러나, 측정중인 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선 방사율이 기준치 이하 이어서 2단증폭부(4)의 출력전압이 감도조정부(5)에 의해 설정된 기준전압 보다 낮으면, 레벨판별부(6)의 출력이 '로우'가 되므로 출력구동부(7)의 출력신호도 '로우'가 되어 적색 발광다이오드가 설치된 불량품 표시부(9)가 구동된다.
따라서, 측정자는 이 불량품 표시부(9)의 구동상태를 보고 현재 측정한 원적외선 방사재료(15)의 방사율이 기준에 못미침을 쉽게 인식하고 가치없는 상품임을 빠른시간내에 측정할 수 있는 것이다.
한편, 상기 2단증폭부(4)에서 출력되는 아날로그의 원적외선 검출전압은 상기 레벨판별부(6)와 별도로 A/D변환기(11)로 입력되어 소정의 디지털신호로 변환된 다음 방사율 연산부(18)와 방사량 연산부(20)로 입력된다.
이에 따라 상기 방사율 연산부(18)에서는 이 디지털신호와 소정의 연산프로그램을 이용하여 시험중인 원적외선 방사재료(15)에서 방사되고 있는 원적외선의 방사율을 산출하고 이를 방사율 표시부(19)에 백분율로 나타내 주게 되므로 시험자는 상기 방사율 표시부(19)에 나타나는 숫자를 보고 현재 시험중인 시료에 대한 원적외선 방사율을 백분율로써 손쉽게 인식할 수 있는 것이다.
또한, 상기 A/D변환기(11)로부터 소정의 출력신호(디지탈신호)를 입력받은 방사량 연산부(20)에서는 상기 데이터와 소정의 방사량 연산프로그램을 이용하여 시험중인 원적외선 방사시료에서 방사되는 원적외선 량을 산출하여 방사량 표시부(21)에 숫자로 나타내 주게 되므로 시험자는 상기 방사율 표시부(19)에 나타나는 숫자를 통해 현재 시험중인 시료에 대한 원적외선 방사량 또한 손쉽게 인식할 수 있는 것이다.
즉, 상기의 정품 및 불량품 표시부(8,9)와 함께 상기 방사율 표시부(19) 및 방사량 표시부(21)에서 측정중인 원적외선 방사재료(15)에 대한 방사율 및 방사량이 소정의 숫자로 표시되면 정품중에서도 어느 정도 양호한 것인지 또는 비록 불량품이라 할지라도 어느 정도의 수준미달인지등을 정확히 알 수 있는 것이다.
이같이 소정의 원적외선 방사재료(15)에 대한 방사율 및 방사량이 숫자로 표시되면 그 시료에 대한 방사율 측정장치로 사용하는 것보다는 시험실등에서 원적외선 방사 데이터의 측정등에 더욱 유용하게 사용할 수 있다.
또한, 상기 원적외선 방사재료(15)를 측정할시에는 그 재료가 온도의 변화에 대해 어떠한 방사율 및 방사량을 나타내는지를 확인하기 위해 가열장치로써의 히터(22)를 필요로 하게 된다.
이때, 상기 히터(22)는 원적외선 방사재료(15)의 형상 및 두께등에 따라 그 위치가 서로 달라야 하므로 상기 플레이트(14)의 상면에서 이동 가능하게 설치하여 측정시 원적외선 방사재료(15)에 직접 접촉시킬 수 있도록 한다.
즉, 소정의 원적외선 방사재료(15)에 대한 방사율 및 방사량을 측정할 시 원적외선 방사재료를 상기 히터(22)로 가열시켜 주므로써 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선의 방사율 및 방사량을 온도의 변화로써 변화시켜 줄수 있는 것이다.
또한, 상기 원적외선 방사재료(15)를 히터(22)로 가열시킬시 그 온도가 얼만큼 변화되는지를 검출하기 위한 온도센서(23)는 상기 원적외선 방사재료(15)가 직접적으로 놓여지는 플레이트(14) 상면에 설치하여 주므로써 상기 원적외선 방사재료(15)의 온도변화를 정확히 검지할 수 있는 것이다.
상기 온도센서(23)에서 검출된 원적외선 방사재료(15)의 온도값을 포함하여, 상기 방사율 연산부(18) 및 방사량 연산부(20)에서 각각 출력되는 방사율 및 방사량 데이터는 인터페이스부(24)를 통해 그래픽 데이터 변환부(25)에 원활히 입력된다.
따라서, 상기 그래픽 데이터 변환부(25)에서는 이들의 출력데이타를 이용하여 측정중인 원적외선 방사재료(15)가 어떤온도에서 얼마만큼의 방사율 및 방사량을 나타내는지를 연산한 후 소정의 그래프 데이터로 변환시켜 모니터(26)로 출력시켜 주게 되므로, 상기 모니터(26)상에는 제5도 및 제6도와 같은 그래프가 나타나게 된다.
즉, 상기 정품 및 불량품 표시부(8,9), 방사율 표시부(19) 및 방사량 표시부(21)와 더불어 상기 모니터(26)를 통해 나타나는 측정중인 원적외선 방사재료(15)에 대한 방사율 및 방사량의 그래프를 보고 정품, 불량품의 판별, 방사율 및 방사량의 수치확인 및 따른 온도별 방사율 및 방사량의 변화곡선을 한눈에 알아 볼 수 있는 것이다.
상기에서 제5도는 기준이 되는 가상 흑체에 대한 이론치로 결정된 기준방사량 대비 두 시료(즉, 원적외선 방사재료)의 온도변화대 방사량 변화를 나타낸 그래프이고, 제6도는 두 시료의 온도변화에 따른 방사율의 변화를 그래프로 나타낸 것이다.
한편, 제2도는 상기 원적외선 검출수단(1)을 감도가 좋고 방사에너지를 포착하는데 최적으로 사용될 수 있는 열적변환기인 초전검출기(DEC)를 사용한 것을 나타낸 것이다.
이때, 상기 원적외선 검출수단(1)으로 사용된 초전검출기는 임피던스가 매우 높으므로 임피던스 변환용 트랜지스터(FET)를 구비함과 동시에 발진방지용 바이패스 콘덴서를 구비하고 있으며 신호의 추출은 일반적인 소오스 플로워식인 초전검출기를 역극성으로 하여 2개를 직렬 접속 구성한다.
즉, 2개의 초전검출기를 역극성으로 상호 직렬 연결하면 2개의 초전검출기중 일측의 초전검출기에서는 주위의 잡음신호들을 온도의 변화로 감지하고 타측의 초전검출기에서는 시료인 원적외선 방사재료(16)에서 방사되는 원적외선을 포함한 주위의 잡음신호를 감지하게 되어 상호 역극성으로 직렬 연결된 2개의 초전검출기에서 각각 출력되는 소정신호중 잡음신호에 해당되는 출력신호는 서로 역극성이면서 동일한 크기의 전압이 되므로 상호 상쇄되고 방사재료(15)에서 방사되는 순수한 원적외선만 검출되는 것이다.
그런데, 상기 초전검출기는 과도적인 온도변화만을 검출하는 것이므로 그 내부의 초전체판의 온도가 이미 변화된 후 안정상태에 들어가면 현재 측정중인 원적외선 방사재료(16)에서 방출되는 원적외선에 중화되어 출력신호가 전혀 발생되지 않는 특징을 갖는 것임에 따라, 온도계등으로써 허용되는 경우에는 입사 적외선을 단속시켜 그 내부의 초전체판에 온도변화를 주는 것이 필요하고, 다만 최초의 온도변화를 검출하는 장치에서만 원적외선을 단속할 필요가 없는 것이므로 본 발명과 같이 측정시간이 비교적 길게 걸리는 장치에서는 중화현상을 방지키 위해 원적외선의 단속을 필요로 한다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에서는 플레이트(14)의 내부에 모터(M)를 설치하되, 그 모터(M)의 축상에는 반원형의 차단판(16)을 설치하여 모터(M)의 회동에 따라 상기 차단판(16)이 플레이트(14)의 통공(141)을 통해 방사되어 원적외선 방사재료(15)의 원적외선을 단속시킬 수 있는 것이다.
즉, 상기 플레이트(14)의 통공(141) 상면에 측정코자 하는 원적외선 방사재료(15)를 올려 놓고 전원스위치(SW1)를 '온'시키면 모터(M)와 함께 그 축에 고정 설치된 반원형 차단판(16)이 회동되므로 상기 통공(141)이 모터(M)의 1회전시마다 한번씩 막혔다 다시 트여지게 되는 과정을 반복하게 되어 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선이 단속되는 것이다.
따라서, 초전도검출기의 원적외선 검출수단(1)에는 단속적인 원적외선이 입력되므로 그의 출력은 모터(M)가 구동되고 있는 시간내에는 항상 '하이'가 되어 초전검출기의 중화현상에 의한 소정의 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선 방사율의 측정불능현상을 미연에 방지시킬 수 있는 것이다.
이때, 상기 모터(M)의 회전은 측정자에 의해 선택적으로 조작되는 전원스위치(SW1)에 의해 주로 제어를 받으나, 상기 모터(M)의 축상에는 회전검출 레버(17)를 설치하고 이 회전검출 레버(17)의 회전반경내에는 항시 폐쇄접점을 사용하는 마이크로 스위치(SW2)를 설치하되 상기 전원스위치(SW1)와 병렬 연결시켜 주므로서, 전원스위치(SW1)가 '오프'된 후에도 차단판(16) 및 상기 회전검출 레버(17)가 원상태에 돌아오지 않았으면 마이크로 스위치(SW2)를 통해 공급되는 전원전압에 의해 모터(M)의 회동이 계속 이루어지다가 원위치까지 회전되어 상기 회전검출 레버(17)에 의해 마이크로 스위치(SW2)가 '오프'되면 모터(M)의 회동은 자동 정지된다.
한편, 상기 원적외선 검출수단(1)로써의 초전도검출기를 통해 미세한 전기신호로 변환된 소정시료에 대한 원적외선 검출신호는 전술한 일 실시예에서와 같이 신호여과 및 초단증폭부(2)를 통해 타잡음 성분이 차단되고 이와 구별되는 뚜렷한 파장영역을 갖는 원적외선만이 소정레벨로 증폭되어 출력되는데, 이후의 각부 동작은 상기에서 설명한 것과 동일하므로 중복된 설명을 피하기 위해 그 작동 관계의 설명을 생략한다.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 그 구조가 매우 간단하고 조작이 쉬운 측정장치를 통해 기준에 미달되는 방사율을 갖는 소정의 원적외선 방사재료를 손쉽게 찾아낼 수 있을 뿐만 아니라, 측정을 실시한 원적외선 방사재료에서 방사되는 원적외선의 방사율 및 방사량을 수치 및 그래프로써 정확히 확인할 수 있어 제품의 신뢰도를 향상시킬 수 있고, 또 원적외선 방사재료의 측정 및 시험장비로 널리 이용할 수 있는 것이다.
Claims (8)
- 원적외선 방사재료(15)로부터 방출되는 원적외선을 검출하여 미세한 전기 신호로 변환시켜 주는 원적외선 검출수단(1)과; 상기 원적외선 검출수단(1)에서 출력되는 신호중 타잡음성분과 구별되는 뚜렷한 파장영역의 원적외선만을 통과시켜 줌과 동시에 소정레벨로 일차 증폭시켜 주는 신호여과 및 초단증폭부(2)와; 상기 원적외선 검출수단(1)에서 출력되는 신호가 주위의 온도에 영향을 받지 않도록 하는 온도보상부(3)와; 상기 신호여과 및 초단증폭기(2)의 출력신호와 온도보상부(3)의 출력신호의 차신호를 소정레벨로 증폭시켜 주는 2단증폭부(4)와; 상기 2단증폭기(4)에서 출력되는 아날로그의 원적외선 검출신호를 디지털신호로 변횐시켜 주는 A/D변환기(11)와; 상기 A/D변환기(11)의 출력신호를 이용하여 시험중인 원적외선 방사시료의 원적외선 방사율을 산출하여 방사율 표시부(19)에 백분율로 나타내 주는 방사율 연산부(18)와; 상기 A/D변환기(11)의 출력신호를 이용하여 시험중인 원적외선 방사시료에서 방사되는 원적외선의 량을 산출하여 방사량 표시부(21)에 숫자로 나타내 주는 방사량 연산부(20)와; 전원스위치(SW1)가 온되면 교류전압을 저전압의 직류전압으로 변화시켜 각부에 인가시켜 주는 전원공급부(10)를 구비한 것을 특징으로 하는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 2단증폭부(4)의 후단부에는 시료로 사용코자 하는 원적외선 방사재료(15)에서 기본적으로 방사되어야 하는 원적외선 방사율을 설정하는 감도조정부(5)와; 상기 2단증폭부(4)의 출력신호와 감도조정부(5)의 출력전압을 상호 비교하여 현재 측정중인 원적외선 방사재료(15)의 방사율이 기준레벨 이상인지를 판별하는 레벨판별부(6)와; 상기 레벨판별부(6)의 출력신호를 입력받아 정품 및 불량품 표시부(8,9)를 선택적으로 구동시켜 주는 출력 구동부(7)가 순차적으로 설치된 것을 특징으로 하는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 플레이트(14)의 상부에는 원적외선 방사재료(15)를 직접 가열하기 위한 히터(22)를 설치하여 온도변화에 따른 원적외선 방사량 및 방사율의 변화를 검출할 수 있게 하고, 상기 원적외선 방사재료(15)가 직접적으로 놓여지는 플레이트(14) 상면에는 원적외선 방사재료(15)의 온도 변화를 전기적인 신호로 검출하는 온도센서(23)를 설치하며, 상기 방사율 연산부(18)와 방사량 연산부(20) 및 온도센서(23)를 설치하며, 상기 방사율 연산부(18)와 방사량 연산부(20) 및 온도센서(23)의 출력단은 인터페이스부(24)를 통해 그래픽 데이터 변환부(25)에 연결시켜 측정중인 원적외선 방사재료(15)가 온도의 변화에 대해 어떠한 방사율 및 방사량을 나타내는지 그래프 데이터로 변환시켜 주도록 하며, 상기 그래픽 데이터 변환부(25)의 출력단은 모니터(26)에 연결시켜 측정중인 원적외선 방사재료(15)의 온도대비 방사율 및 방사량이 상기 모니터(26)에 그래프로 나타나도록 한 것을 특징으로 하는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 원적외선 검출수단(1)은 중앙에 열흡수가 좋은 흑체의 수광부가 설치되고, 이 수광부의 주위에는 수십개가 직렬로 연결된 열전쌍을 설치한 구성을 갖는 열형 적외선 센서의 써머파일을 포함함을 특징으로 하는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치.
- 제1항에 있어서, 상기 원적외선 검출수단(1)은 임피던스 변환용 트랜지스터(FET)와 발진용 바이패스 콘덴서를 구비한 초전도 적외선 센서를 포함함을 특징으로 하는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치.
- 제1항 또는 제4항에 있어서, 상기 원적외선 검출수단(1)의 일측부에는 내부에 수개의 방열핀(31)이 일체로 돌출 형성된 사각관체(32)와, 상기 사각관체의 일측 개구부에 설치되어 강제적인 송풍기능을 수행하는 송풍팬(33)와, 상기 사각관체(32)의 상면에 설치되어 냉기를 발생시키는 정온특성의 PTC 소자(34)와, 상기 PTC 소자(34)의 상면에 설치되어 상기 원적외선 검출수단(1)으로써의 써머파일이 고정되는 고정구(35)로 이루어지는 항온냉각장치(30)가 설치된 것을 특징으로 하는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치.
- 제1항 또는 제5항에 있어서, 상기 플레이트(14) 내에는 원적외선 방사재료(15)에서 방사되는 원적외선을 소정시간 간격으로 단속시켜 원적외선 검출수단(1)으로써의 초전검출기가 중화되는 것을 방지하는 반원형 차단판(16)이 축상에 고정되어 있는 모터(M)가 설치된 것을 특징으로 하는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치.
- 제7항에 있어서, 상기 모터(M)의 축상에서 직각방향으로는 회전검출 레버(17)를 설치하되 그 회전검출 레버(17)의 회전반경내에는 측정자에 의해 선택적으로 조작되는 전원스위치(SW1)와 벙렬 연결시킨 마이크로 스위치(SW2)를 설치하여 상기 모터(M)의 구동이 상기 전원스위치(SW1)와 마이크로 스위치(SW2)에 의해 선택적으로 제어되도록 한 것을 특징으로 하는 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치.
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR19940012917 | 1994-06-09 | ||
| KR94-12917 | 1994-06-09 |
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|---|---|
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
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| KR1019950015261A KR0152493B1 (ko) | 1994-06-09 | 1995-06-09 | 원적외선 방사재료의 방사율 및 방사량 측정장치 |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100461201B1 (ko) * | 2002-08-05 | 2004-12-13 | 제이알램스킨(주) | 휴대용 원적외선 측정장치 |
-
1995
- 1995-06-09 KR KR1019950015261A patent/KR0152493B1/ko not_active IP Right Cessation
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100461201B1 (ko) * | 2002-08-05 | 2004-12-13 | 제이알램스킨(주) | 휴대용 원적외선 측정장치 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR960001731A (ko) | 1996-01-25 |
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