KR0163037B1 - 향기농도측정방법 및 장치 - Google Patents

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내용없음.

Description

향기농도측정방법 및 장치

제1도는 향기농도측정장치의 정면도.

제2도는 내부를 표시하는 단면도.

제3도는 측정실의 환기장치 설명도.

제4도는 향기농도측정실 내의 분위기제어를 실행하기 위한 하드웨어를 표시하는 설명도.

제5도는 향기농도측정실내의 분위기제어를 실행하기 위한 플로차트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 측정실 14 : 환기구

12 : 흡기구 18 : 환기팬

20 : 차단문 30 : 센서

40 : 오존발생장치

본 발명은 향기농도측정방법 및 장치에 관하여, 특허 측정실내 분위기가 측정기준이 되는 초기설정치로 복귀할 때까지의 대기시간을 짧게 하고, 더욱 초기설정치로 복귀할 때까지의 측정실내 분위기를 기억장치에 미리 기억시킨 초기설정치로 복귀 테이블에 의하여 관리하도록 한 것이다.

특개소 62-222154호 공보에는, 피측정물에서 발생하는 향기를 정량적으로 평가하는 향기농도의 측정방법이 명시되어 있다.

또, 실개소 62-156871호 공보에는, 피측정물에서 발생하는 향기를 정량적으로 측정할 수 있는 향기농도측정장치가 명시되어 있다.

더욱이, 특개소 61-131214호 공보에는 향기농도를 측정하는 센서가 명시되어 있다.

상기한 공보에 명시되어 있는 방법 및 장치에는, 금속산화물 반도체로 된 센서가 사용되어 있다. 이 센서는 n형 반도체를 감응부로 하고 이것을 가열하기 위한 히터를 구비하고 있다. 히터에 의하여 고온으로 가열된 반도체표면에 향기분자가 흡착하면 향기분자와 반도체사이에서 전자의 교환이 실행되어, 전자농도가 변화한다. 그 결과 반도체의 전기저항이 변화되며, 이것에 따라 향기농도를 정량적으로 측정할 수 있다.

구체적으로는, 측정 전 센서가 정상상태에 있을 때를 초기설정치로 하고, 이 초기설정치로부터의 숫자 등의 변화를 해독함으로서 향기농도를 정량적으로 측정한다.

이와 같이 초기설정치로부터의 변화량을 아는 것으로 향기농도를 정량적으로 측정하기 위해서는 한 번의 측정이 끝난 후, 다음 측정의 개시 전 사이에서 센서를 초기측정치로 복귀시킬 필요가 있으며, 그에 따른 대기시간이 필요하다. 이 시간은 측정 시료에 따라 다르지만, 대략 10분 내지 50분 정도가 필요하게 되므로, 일정시간 내에서의 측정 횟수에는 제한이 있다.

또, 잔존효과가 높은 시료를 측정하였을 경우나 향기의 발생원을 측정장소근처에 보유할 경우는, 측정실내의 분위기가 측정에 의해서 바람직하지 않게 되고, 기초가 되는 초기설정치가 설정되지 않으며 종일 측정작업을 할 수 없다는 과제가 있다.

따라서 본 발명의 목적은, 어느 한 측정에서 다음 측정까지의 대기시간을 단축할 수 있도록 하고, 일정시간 내에 있어서 측정작업의 효율을 올리는 측정방법 및 장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은, 측정실내의 분위기가 나쁜 경우라도 초기설정치를 설정할 수 있도록 하여 측정작업을 가능하게 하는데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 강구한 본 발명의 구성은 다음과 같다.

(a) 향기농도측정방법의 발명에 있어서는, n형 반도체를 감응부로 하는 센서를 사용하여 향기농도를 측정하는데 있어서, 어느 한 측정과 다음 측정과의 사이에서 센서에 오존을 접촉시키는 향기농도측정 방법이다.

(b) 향기농도측정장치의 발명에 있어서는, 측정대상물을 수용하는 측정실과; 그 측정실내의 측정대상물의 향기농도를 감지하는 n형 반도체를 감응부로 하는 센서와; 상기한 측정실 내에 오존을 발생시키는 오존발생장치와; 측정실 내의 환기를 실행하는 환기팬을 구비한 향기농도 측정장치이다.

사용되는 센서로서는, 복수개의 가스센서를 조합시킨 것, 혹은 감응부가 산화주석(SnO₂), 산화아연(ZnO) 등의 n형 반도체 단체로 된 센서를 열거할 수 있다.

이들의 센서는 동일시료에서 그 향기농도의 다소를 검출할 수 있으면 된다.

향기농도의 분리분석을 할 수 있는 것은 특별히 요구되지 않지만, 분리분석 할 수 있도록 하여도 지장은 없다.

또한, 측정실내에 교반팬을 설치하여 측정실내의 분위기를 단시간에 똑같이 할 수도 있다.

센서와 오존을 접촉시키는 방법으로서는, 측정실에 오존발생장치를 설치하여, 측정실 내에서 오존과 접촉시키는 방법을 들 수 있다.

이와는 반대로, 센서를 측정실에서 이탈시켜, 별도로 설치한 접촉실에서 오존과 접촉시킬 수도 있다. 오존발생장치에는 예컨대 자외선 조사램프가 사용된다.

오존발생장치의 동작시간이 길면, 측정실의 분위기가 초기설정치 이하로 지나치게 내려간다. 또, 오존발생장치의 동작시간이 짧으면, 측정실의 분위기가 초기설정치로 될 때까지 지나치게 많은 시간이 걸린다. 그래서 센서를 초기설정치로 복귀시키기 위한 테이블을 설정하고, 이 테이블에 적합하도록 측정실 내의 오존농도를 제어한다.

이 제어는, 오존발생장치와, 측정실내에 외부공기를 도입하는 팬과, 이들의 동작을 제어하는 마이크로 컴퓨터 등을 사용한 제어장치에 의하여 실행된다.

또한, 측정시료에 의하여 향기의 잔존효과가 다르므로, 상기한 테이블은 복수 설정되고, 이것을 측정시료에 의하여 선택할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.

또, 측정실 내의 분위기가 초기설정치의 분위기로 복귀하였을 때는 부저나 램프로 측정 가능하게 된 것을 표시하는 것이 바람직하다.

자외선 조사램프에 전압을 인가하여 오존을 발생시킨다. 이 오존과 센서가 접촉하면 센서가 단시간에 초기설정치로 복귀하지만, 오존의 작용은 불분명하다.

이하에서 본원의 방법과 종래 방법의 비교표를 제시한다.

비교조건은 시료를 측정실 내에 넣고, 4분간 측정한 후 측정실에서 시료를 꺼내고, 초기설정치로 복귀할 때까지의 시간을 측정하였다.

이 표에서도 분명한 것 같이, 초기설정치로 복귀할 때까지의 대기시간은, 종래 방법과 비교하여 3/4-1/6배로 되어있다.

[실시예]

본 발명을 도면에 표시한 실시예에 의거하여 더욱 상세하게 설명한다.

제1도는 향기농도측정장치의 정면도, 제2도는 내부를 표시한 단면도이다.

측정장치(A)는 측정대상물을 수용하는 측정실(10)과 측정실(10)과 외부공기를 차단하는 차단문(20)과 측정실(10) 내의 측정대상물의 향기농도를 감지하는 센서(30) 및 측정실 내에서 오존을 발생시키는 오존발생장치(40)와, 소요의 제어판면(50)을 구비하고 있다.

상기한 센서(30)는 산화주석(SnO)(순도 99.999% 바인더로서 산화알루미늄(AlO)을 사용)으로 된 소결체가 사용된다.

또한, 금속의 소결체 대신에, 금속산화물을 두께 0.6㎜의 세라믹판 상에 진공증착법에 의하여 피복한 것을 사용할 수도 있다.

센서(30)는 도시를 생략한 히터를 구비하여, 주위의 온도나 습기의 영향을 받지 않도록 되어 일정온도를 유지하고 있다. 센서(30) 자체는 향기성분의 식별능력은 없지만, 처리조건이 다른 동일시료에 대해서는 각 시료가 지닌 향기농도의 상대적 변화를 알 수 있다.

본 실시예에서는 오존발생장치(40)에 자외선조사램프(프린스전기 주식회사형식 QGUL-11-65Z)를 사용하고 있다.

측정실(10)의 벽면에는 스테인레스판이 전면(全面)에 점착되어 있다.

측정실(10)의 천장 벽면에는 흡기구(12)가, 또 후부벽면에는 배기구(14)가 형성되어 있다. 상기한 흡기구(12) 가장자리에는 뚜껑을 보유하는 통체(16)가 설치되어 있다. 통체(16)는, 장치상부 외벽에 설치한 공기도입구(13)와 닥트(15)를 거쳐 연이어 통하고 있다. 공기도입구(13)에는 다른 향기나 이전에 측정한 향기를 제거하기 위하여 환기팬(18)을 설치하고 있다. 또한, 통체(16)내에는 필요에 따라서 활성탄 필터(도시 생략)가 수용된다.

다음에 측정실의 환기장치에 대하여 설명한다.

제3도를 참조한다. 흡기구(12) 및 환기구(14)에는, 측정실(10) 안쪽에 각각 흡기밸브(120)와 환기밸브(140)가 설치되어 있다.

흡기밸브(120)의 4구석에서는 안내로드(rod)(122),(123)가 설치되어 있고, 측정실 외부로 돌출되어 있다.

안내로드(123)의 상단에는 부착대(124)가 가설되어 있다.

부착대(124)는 솔레노이드(60)의 가동체(64)에 따라 동작하는 가동핀(62)과 접촉하고 있다.

그리고, 가동핀(62)이 승강하면 부착대(124)도 작동하여 흡기밸브(120)를 개폐한다.

그리고, 125는 흡기밸브(120)의 복귀스프링이다.

한편, 환기밸브(140)의 4구석에서는 안내로드(142),(143)가 설치되어 있고, 측정실외로 돌출되어 있다.

안내로드(143)의 상단에는 인장바아(144)가 가설되어있다. 인장바아(144)에는 와이어(65)의 일단이 부착되어있다.

와이어(65)의 타단은 풀리(66),(67)를 거쳐 상기한 솔레노이드(60)의 가동체(64)에 부착되어 있다.

그리고, 가동체(64)가 강하하면 와이어(65)를 인장시켜 환기밸브(140)를 개방한다.

상승하면 복귀스프링(145)의 탄력에 의하여 환기밸브(140)를 폐쇄한다. 또한, 환기팬(18), 흡기밸브(120) 및 환기밸브(140)의 동작은 연이어 동작하도록 되어 있다.

제어판면(50)에는 센서(30)로 감지한 향기농도를 표시하는 디지탈표시계(51)와, 전원스위치(52) 및 팬 스위치(53)와 센서(30)에 인가하는 전압을 조정하는 전압조정손잡이(54)와, 전압조정손잡이(54)로 조정된 전압을 미세조정하는 미세조정손잡이(55) 및, 센서(30)에 인가하는 전압을 표시하는 전압계(56)와, 향기농도의 피크를 유지하는 피크홀드손잡이(57)를 구비하고 있다.

제4도는 향기농도측정실내의 분위기제어를 실시하기 위한 하드웨어를 표시하는 설명도이다.

센서(30)는 RS-232C를 거쳐 컴퓨터(31)에 접속되어 있다. 오존발생장치(40)와 환기팬(18)은 인터페이스(32)를 거쳐 상기한 컴퓨터(31)와 접속하고 있다.

인터페이스(32)는 릴레이(R1)와 릴레이(R2)를 구비하고 있다. 릴레이(R1)는 오존발생장치(40)와 접속되어 있다.

릴레이(R2)는 환기팬(18)과 접속되어 있다. 릴레이(R1)와 릴레이(R2)는 컴퓨터(31)로부터의 지령신호에 의하여 작동한다.

본 발명이 작용을 설명한다.

센서(30)는 일정온도로 될 때까지의 가열에 요하는 시간이 필요하며, 전원스위치(52)를 넣어서 센서(30)로 흐르는 전류가 안정된 시점을 확인하고 측정을 개시한다.

① 팬 스위치(53)를 넣어서 환기팬(18)을 회전시킨다. 이것에 의하여 외부공기는 측정실(10)내에 청정공기로서 보내져 무취상태를 확보한다. 그후 초기설정치를 설정한다.

② 측정실(10)에 시료를 넣고, 차단문(20)을 닫아서 피측정 시료를 봉입 밀폐한다. 이것과 동시에 시료가 발(發)하는 향기분자가 센서(30)에 접촉하면 즉시 전기저항이 변화하여 회로를 흐르는 전류가 변동한다. 이것을 전압변화로서 취출하여 증폭하고, 디지털 표시계(51) 딴 곳에 의하여 표시한다.

③ 측정이 끝나면 테이블을 선택하고, 컴퓨터(31)에 분위기제어를 실시하기 위한 지령을 입력한다. 이 입력에 의하여 릴레이(R1)가 동작하여, 오존발생장치(40)에 전압이 인가되어서 측정실(10)내에 오존을 발생시킨다.

센서(30)가 오존에 접촉하면, 즉시 전기저항이 변화하여 회로를 흐르는 전류가 변동하여, 초기설정치로 복귀를 개시한다. 컴퓨터(31)에는 미리 초기설정치로 복귀시키기 위한 테이블의 입력되어 있고, 제5도에 표시하듯이, 측정실의 분위기가 그 테이블에 적합하도록 오존발생장치(40)와 환기팬(18)을 작동시킨다.

초기설정치로의 복귀가 테이블에 적합하였을 경우, 혹은 급격하고 초기설정치로 복귀할 경우는 그대로 방치한다. 테이블보다도 초기설정치로 복귀하는 것이 늦을 때는 재차 오존발생장치(40)를 작동시켜서 테이블에 적합하도록 한다.

측정실내의 분위기가 초기설정치보다도 낮게 되었을 때는 환기팬(18)을 작동시켜 측정실내로 외부공기를 도입시켜, 이것에 의하여 초기설정치까지 수치를 올린다.

④ 측정실내의 분위기가 초기설정치 상태로 안정되면 측정실(10)에 시료를 넣고, 상기한 작동을 반복하여 시료를 측정한다.

상기한 ①내지 ④를 반복함에 의하여 어느 한 측정에서 다음측정까지의 대기시간을 단축할 수 있으며, 측정작업의 효율을 올릴 수 있다.

또한, 본 발명은 도시한 실시예에 한정된 것은 아니고, 특허청구의 범위 기재 내에 있어서 여러 가지의 변형이 가능하다.

본 발명은 상기한 구성을 보유하고 어느 한 측정에서 다음측정까지의 대기시간을 단축할 수 있으므로 측정작업의 효율을 올리는 측정방법 및 장치가 제공될 수 있다.

또, 측정실내의 분위기가 나쁜 경우에도 측정실내의 분위기를 초기설정치로 복귀시킬 수 있다.

Claims (5)

1. 향기농도를 측정하는 방법에 있어서, 향기농도에 관한 센서(30)의 저항값 변동을 검출하는 단계와, 초기상태로 복귀시키는 수순이 설정된 테이블로부터 상기한 저항값 변동을 기초로 특정의 수순을 선택하는 단계와, 상기 선택된 특정의 수순에 근거하여 오존발생장치(40) 및 환기팬(18)을 작동시키는 단계를 포함한 것을 특징으로 하는 향기농도측정방법.
2. 제1항에 있어서, 측정실 내에 오존을 발생시켜, 측정실 내의 센서(30)에 오존을 접촉시키는 것을 특징으로 하는 향기농도측정방법.
3. 향기농도를 측정하는 장치에 있어서, 향기농도에 관한 센서(30)의 저항값 변동을 검출하는 수단과, 초기상태로 복귀시키는 수순이 설정된 테이블로부터 상기한 저항값 변동을 기초로 특정의 수순을 선택하는 수단과, 상기한 선택된 특정의 수순에 근거하여 오존발생장치(40) 및 환기팬(18)을 작동시키는 제어수단을 포함한 것을 특징으로 하는 향기농도측정장치.
4. 제3항에 있어서, 오존발생장치가 자외선 조사(照射)램프인 것을 특징으로 하는 향기농도측정장치.
5. 제3항에 있어서, 센서는 감응부가 산화주석(SnO₂), 산화아연(ZnO) 등의 n형 반도체의 단체(單體)로 이루어진 것을 특징으로 하는 향기농도측정장치.

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