KR100595701B1 - 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치 - Google Patents

이중 온도센서를 이용한 온도기록장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치에 있어서, 온도 측정 지점에 설치되어 상기 온도 측정 지점의 온도를 검출하는 제 1 온도센서, 상기 제 1 온도센서의 부근에 설치되는 제 2 온도센서 및 상기 제 1 온도센서와 상기 제 2 온도센서의 출력값에 기초하여 제 1 온도값 및 제 2 온도값을 산출하고, 상기 제 1 온도값과 제 2 온도값의 차가 미리 설정된 허용범위 이내인 경우 상기 제 1 온도값 및 제 2 온도값에 기초하여 현재 온도값을 기록하고 상기 제 1 온도값과 제 2 온도값의 차가 미리 설정된 허용범위를 초과하는 경우 에러 메시지를 표시하는 온도기록계를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 2개의 온도센서에 의해 검출된 온도값의 편차를 산출하여 편차가 허용범위 이내인 경우에만 정상적으로 온도기록이 되도록 함으로써 기록온도 조작이 불가능하도록 하는 효과가 있다.
온도기록계, 온도센서, 저항센서, 냉장, 냉동, 온도편차.

Description

이중 온도센서를 이용한 온도기록장치{A Temperature Recorder Using Dual Temperature Sensors}
도 1은 종래 단일 온도센서를 이용한 온도기록장치의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 2는 종래 가변저항을 이용하여 온도기록계를 조작하는 원리를 도시한 도면이다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 5는 온도기록계의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
<주요 도면부호에 관한 설명>
10 : 온도검출부 11 : 주센서
13 : 보조센서 20 : 온도기록계
100 : 증폭부 110 : 멀티플렉서
120 : DC-DC 변환부 130 : 전원부
140 : 키패드 150 : 저장부
160 : 표시부 170 : 프린터부
180 : 통신포트부 190 : GPS 단말부
200 : 제어부
본 발명은 온도기록장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 식약자재 저장소의 온도를 주센서와 보조센서를 이용하여 동시에 측정하여 온도편차가 허용범위 이내인 경우에만 정상적으로 온도기록이 되도록 함으로써 온도기록계를 조작할 수 없도록 하는 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치에 관한 것이다.
냉장고, 냉동고, 식품 저장소 등의 식약자재를 저장하는 장소 및 운송차량 등에서는 식약자재 및 완제품을 보관 및 처리하는 식품설비 및 관련장소의 온도, 습도 등을 HACCP(Hazard Analysis And Critical Control Points)등의 위생관리 기준에 따라 관리하고 있다.
HACCP은 식품의 원재료 생산에서부터 제조, 가공, 보존, 유통단계를 거쳐 최종 소비자가 섭취하기 전까지의 각 단계에서 발생할 우려가 있는 위해요소를 규명하고, 이를 중점적으로 관리하기 위한 중요관리점을 결정하여 체계적이고 효율적인 관리로 식품의 안전성(safety)을 확보하기 위한 과학적인 위생관리체계이다.
HACCP의 위생관리 기준 중에서 온도의 경우 온도측정센서를 이용하여 식자재 보관장소의 온도를 검출하여 기록하거나 검출된 온도 정보를 기준값과 비교하여 허용범위를 벗어나는 경우 경보를 발생시키거나 압축기를 동작시켜 온도를 허용범위 내로 유지하는 등의 관리가 이루어진다.
도 1은 종래 단일 온도센서를 이용한 온도기록장치의 개략적인 구조를 도시한 도면이고, 도 2는 종래 가변저항을 이용하여 온도기록계를 조작하는 원리를 도시한 도면이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 종래 온도기록장치는 식자재가 보관된 냉장고나 냉동고 내부에 온도센서(11)가 내장된 온도 검출부(10)를 설치하고, 온도센서(11)에 연결된 온도기록계(20)에서 온도센서(11)의 출력값에 기초하여 냉장고나 냉동고 내부 온도를 산출하여 기록하는 방식을 취하고 있다.
온도센서(11)로는 저항측정센서, 열전대센서, 전류/전압측정센서 등이 사용될 수 있으나, 열전대센서의 경우 온도 편차가 심하고 전류/전압측정센서는 온도 교정 및 보정이 어렵고 단가가 높아 정밀도가 높으면서도 단가가 저렴한 저항측정센서가 주로 사용되고 있다.
그러나, 이러한 저항측정센서를 이용한 방식은 도 2에 도시된 바와 같이, 온도 검출부(10)를 떼어내거나 온도 검출부(10)와 병렬로 가변저항(30)을 연결한 후 온도기록계(20)에 기록되는 온도값이 원하는 범위에 있도록 가변저항(30)의 저항값을 변화시키는 방법에 의해 온도기록계(20)에 기록되는 온도가 용이하게 조작될 수 있는 문제점이 있다.
특히, 식약자재를 운반하는 냉장차량 또는 냉동차량의 운전자 중 지입 차량 소유주의 경우 냉장 및 냉동상태의 유지에 소요되는 유류비를 절감시키기 위해 온도 검출부(10)를 떼어내고 가변저항(30)을 온도기록계(20)에 연결하여 사용하는 경우가 빈번하게 발생하고 있으며, 그에 따라 식약자재의 변질 등의 우려가 급증하고 있는 현실이다.
따라서, 이러한 종래 온도기록장치의 문제점을 극복하고 기록온도의 조작이 불가능한 온도기록장치에 대한 요구가 높아지고 있는 실정이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점에 착안하여 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 2개의 온도센서에 의해 검출된 온도값의 편차를 산출하여 편차가 허용범위 이내인 경우에만 정상적으로 온도기록이 되도록 함으로써 기록온도 조작이 어렵도록 하는 온도기록장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 온도센서로서 저항측정센서를 사용하고, 주센서는 정특성, 보조센서는 부특성의 센서를 사용함으로써 기록온도 조작이 사실상 불가능하도록 하는 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일측면에 따르면, 온도 측정 지점에 설치되어 상기 온도 측정 지점의 온도를 검출하는 제 1 온도센서, 상기 제 1 온도센서의 부근에 설치되는 제 2 온도센서 및 상기 제 1 온도센서와 상기 제 2 온도센서의 출력값에 기초하여 제 1 온도값 및 제 2 온도값을 산출하고, 상기 제 1 온도값과 제 2 온도값의 차가 미리 설정된 허용범위 이내인 경우 상기 제 1 온도값 및 제 2 온도값에 기초하여 현재 온도값을 기록하고 상기 제 1 온도값과 제 2 온도값의 차가 미리 설정된 허용범위를 초과하는 경우 에러 메시지를 표시하는 온도기록계를 포함하는 것을 특징으로 하는 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치가 제공된다.
상기 제 1 온도센서는 정특성 저항측정센서이고, 제 2 온도센서는 부특성 저항측정센서인 것이 바람직하다.
또는 상기 제 1 온도센서는 저항측정센서이고, 제 2 온도센서는 저항측정센서, 열전대센서, 전류/전압측정센서 및 반도체센서 중 어느 하나인 것도 가능하다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예를 상세하게 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치는 온도 검출부(10) 내에 주센서(11)와 보조센서(13)가 구비되 고 주센서(11)와 보조센서(13)가 온도기록계(20)에 연결된 구조를 취한다.
주센서(11)와 보조센서(13)의 한 출력라인은 온도측정을 위한 저항값 센서 입력으로서 온도기록계(20)에 연결되고 나머지 한 출력라인은 공통선으로 사용된다.
온도기록계(20)는 주센서(11)를 통해 검출한 저항값에 기초하여 제 1 온도값을 산출하고 이를 실제온도로 기록 및 표시한 후 저장하고, 보조센서(13)를 통해 검출한 저항값에 기초하여 제 2 온도값을 산출한 후 두 온도값의 편차가 허용범위(예를 들면 3℃)이내에 있는지를 판단하여 온도편차가 허용범위 이내인 경우 정상적으로 동작하고, 온도편차가 허용범위를 초과하는 경우 에러 메시지를 표시하도록 하여 온도기록 조작이 불가능하도록 한다.
여기서, 주센서(11) 및 보조센서(13)는 저항측정센서, 열전대센서, 전류/전압측정센서 및 반도체센서 중 어느 하나일 수 있으나, 주센서(11)를 통해 산출된 온도가 실제온도로 기록되므로 주센서(11)는 높은 정밀도를 보장할 수 있도록 저항측정센서를 사용하는 것이 바람직하며, 특히 고정밀도를 갖는 PT100 또는 PT1000 등의 백금계 저항측정센서가 사용되는 것이 바람직하다.
또한, 주센서(11)로 사용되는 백금계 저항측정센서는 온도가 상승할수록 저항값이 상승하는 정특성 센서(PTC : Positive Thermal Coefficient)가 사용되므로 보조센서(13)는 온도가 상승할수록 저항값이 감소하는 부특성 센서(NTC : Negative Thermal Coefficient)를 사용하는 것이 보다 바람직하다. 양 센서(11, 13)의 특성이 반대가 되도록 하면 2개의 가변저항을 온도기록계(20)에 연결하여 동 시에 조작하여 온도기록계(20)에서 산출되는 2개의 온도값의 편차가 허용범위 이내로 되도록 하는 것이 사실상 불가능하게 된다.
본 실시예에서는 주센서(11)로서 백금계 저항측정센서가 사용되고, 보조센서(13)로서 써미스터(Thermistor) 중에서 온도에 대해 부특성을 갖도록 NiO, MgO, MnO 등의 산화물 계통의 세라믹 소자로 형성된 NTC 써미스터 센서가 사용되었다.
상기에서 온도기록계(20)에서 주센서(11)를 통해 산출되는 제 1 온도값을 실제온도로 기록하는 것으로 예시하였으나, 그 외에 주센서(11)와 보조센서(13)의 평균값을 실제온도로 기록하는 등의 여러가지 온도기록 방식이 있을 수 있음은 물론이다.
도 4는 본 발명의 제 2 실시예에 따른 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치의 개략적인 구조를 도시한 도면이다.
제 2 실시예는 주센서(11)와 보조센서(13)의 2 출력라인이 별도로 온도기록계(20)에 연결되도록 한 것으로서 기본적인 동작 원리는 제 1 실시예와 동일하므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.
도 5는 온도기록계(20)의 내부 구성을 도시한 블록도이다.
도 5에 도시된 바와 같이, 온도기록계(20)는 증폭부(100), 멀티플렉서(110), DC-DC 변환부(120), 전원부(130), 키패드(140), 저장부(150), 표시부(160), 프린터부(170), 통신포트부(180), GPS 단말부(190) 및 제어부(200)를 포함하여 구성된다.
주센서(11)와 보조센서(13)을 한쌍이 한 채널을 구성하여 온도를 측정하고자 하는 채널의 수만큼 구비된다.
증폭부(100)는 주센서(11) 및 보조센서(13)에서 출력된 검출 신호를 증폭하는 기능을 수행한다.
멀티플렉서(110)는 2n개의 센서가 입력되면 제어신호에 따라 이들을 선택적으로 출력시킨다. 만일 4개 채널에 8개의 센서(11, 13)가 사용되면 8개의 입력신호를 선택적으로 출력시키기 위해 3개의 제어신호가 필요하게 된다.
DC-DC 변환부(120)는 전원부(130)에서 공급되는 DC 전원 및 멀티플렉서(110)에서 출력되는 센서 검출신호를 제어부(200)의 정격 전압레벨로 변환하여 제어부(200)로 전송한다.
키패드(140)는 전원 온/오프, 측정대상 채널 선택, 온도 설정, 냉장/냉동 가동시간 입력, 프린트 작동 등의 제어신호를 입력받기 위한 것이다.
저장부(150)는 각 채널별 측정 온도값 및 제어부의 동작을 위한 제어 프로그램이 저장된다.
표시부(160)는 현재의 측정 온도를 표시하기 위한 것으로서, LED, CRT, EL, PDP 등의 각종 표시장치가 사용될 수 있으며, 본 실시예에서는 LED가 사용되었다.
프린터부(170)는 키패드(140)를 통해 프린트 명령이 입력되면, 제어부(200)의 제어신호에 따라 현재 측정온도값을 프린트 용지에 출력하는 기능을 수행한다.
통신포트부(180)는 컴퓨터, PDA, 휴대폰 등의 외부 기기와의 통신을 위한 포트로서 저장부(150)에 기록된 각 채널별 측정 온도값 및 GPS 단말부(190)에서 산출 된 현재 위치정보를 외부 기기로 전송하기 위한 것으로서, RS232포트, USB포트, LAN 포트 등이 사용가능하다.
GPS 단말부(190)는 GPS 위성과 위치 산출을 위한 데이터를 송수신하여 현재 위치를 파악하기 위한 것으로서, 3각 측량을 위해 3개 이상의 위성이 필요하며, 3개 이상의 GPS위성으로부터 수신된 데이터의 정확한 시간과 거리를 측정하여 3개의 각각 다른 거리를 삼각 방법에 의하여 현재 위치를 정확히 계산할 수 있다.
제어부(200)는 주센서(11)와 보조센서(13)의 저항값에 기초하여 각 센서별 온도값을 산출하여 양 센서(11, 13)간의 온도편차가 허용범위(예를 들면, 3℃) 이내이면 정상적으로 동작하여 주센서(11)에 의해 측정된 온도를 현재 온도로 인식하여 온도의 기록, 표시 및 저장을 위한 제어신호를 생성하여 프린터부(170), 표시부(160) 및 저장부(150)로 전송하고, 양 센서(11, 13)간의 온도편차가 허용범위(예를 들면, 3℃)를 초과하면 에러 메시지가 표시부(160)에 표시되도록 제어한다.
상기와 같은 본 발명에 따르면, 2개의 온도센서에 의해 검출된 온도값의 편차를 산출하여 편차가 허용범위 이내인 경우에만 정상적으로 온도기록이 되도록 함으로써 기록온도 조작이 어렵도록 하는 온도기록장치를 제공할 수 있다.
또한, 온도센서로서 저항측정센서를 사용하고, 주센서는 정특성, 보조센서는 부특성의 센서를 사용함으로써 기록온도 조작이 사실상 불가능하도록 할 수 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (3)

  1. 삭제
  2. 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치에 있어서,
    온도 측정 지점에 설치되어 상기 온도 측정 지점의 온도를 검출하는 제 1 온도센서;
    상기 제 1 온도센서의 부근에 설치되는 제 2 온도센서; 및
    상기 제 1 온도센서와 상기 제 2 온도센서의 출력값에 기초하여 제 1 온도값 및 제 2 온도값을 산출하고, 상기 제 1 온도값과 제 2 온도값의 차가 미리 설정된 허용범위 이내인 경우 상기 제 1 온도값 및 제 2 온도값에 기초하여 현재 온도값을 기록하고 상기 제 1 온도값과 제 2 온도값의 차가 미리 설정된 허용범위를 초과하는 경우 에러 메시지를 표시하는 온도기록계를 포함하되,
    상기 제 1 온도센서는 정특성 저항측정센서이고, 제 2 온도센서는 부특성 저항측정센서인 것을 특징으로 하는 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치.
  3. 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치에 있어서,
    온도 측정 지점에 설치되어 상기 온도 측정 지점의 온도를 검출하는 제 1 온도센서;
    상기 제 1 온도센서의 부근에 설치되는 제 2 온도센서; 및
    상기 제 1 온도센서와 상기 제 2 온도센서의 출력값에 기초하여 제 1 온도값 및 제 2 온도값을 산출하고, 상기 제 1 온도값과 제 2 온도값의 차가 미리 설정된 허용범위 이내인 경우 상기 제 1 온도값 및 제 2 온도값에 기초하여 현재 온도값을 기록하고 상기 제 1 온도값과 제 2 온도값의 차가 미리 설정된 허용범위를 초과하는 경우 에러 메시지를 표시하는 온도기록계를 포함하되,
    상기 제 1 온도센서는 저항측정센서이고, 제 2 온도센서는 저항측정센서, 열전대센서, 전류/전압측정센서 및 반도체센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 이중 온도센서를 이용한 온도기록장치.
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