KR100726935B1 - 정전용량형 누수 감지 센서 - Google Patents

정전용량형 누수 감지 센서 Download PDF

Info

Publication number
KR100726935B1
KR100726935B1 KR1020060082771A KR20060082771A KR100726935B1 KR 100726935 B1 KR100726935 B1 KR 100726935B1 KR 1020060082771 A KR1020060082771 A KR 1020060082771A KR 20060082771 A KR20060082771 A KR 20060082771A KR 100726935 B1 KR100726935 B1 KR 100726935B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
electrode
electrode terminal
detection sensor
capacitive
leak detection
Prior art date
Application number
KR1020060082771A
Other languages
English (en)
Inventor
박종구
이응신
Original Assignee
레시너코리아 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 레시너코리아 주식회사 filed Critical 레시너코리아 주식회사
Priority to KR1020060082771A priority Critical patent/KR100726935B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR100726935B1 publication Critical patent/KR100726935B1/ko
Priority to PCT/KR2007/004165 priority patent/WO2008026882A1/en

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F17STORING OR DISTRIBUTING GASES OR LIQUIDS
    • F17DPIPE-LINE SYSTEMS; PIPE-LINES
    • F17D5/00Protection or supervision of installations
    • F17D5/02Preventing, monitoring, or locating loss
    • F17D5/06Preventing, monitoring, or locating loss using electric or acoustic means
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/22Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance by investigating capacitance
    • GPHYSICS
    • G08SIGNALLING
    • G08BSIGNALLING OR CALLING SYSTEMS; ORDER TELEGRAPHS; ALARM SYSTEMS
    • G08B21/00Alarms responsive to a single specified undesired or abnormal condition and not otherwise provided for
    • G08B21/18Status alarms
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC
    • Y10STECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y10S362/00Illumination
    • Y10S362/80Light emitting diode

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Business, Economics & Management (AREA)
  • Emergency Management (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

본 발명은 기존의 정전용량형 센서를 누수 감지센서로 이용하기 위해 센서를 둘러싼 열악한 환경을 이겨내고 원하는 정밀도로 누수가 일어난 화학약품을 정확하게 알아낼 수 있는 정전용량형 누수 감지 센서에 관한 것으로서, 감지 대상물의 누수 여부를 센싱하는 정전용량형 누수 감지 센서에 있어서, 절연기판의 양면에 극성이 서로 다른 제1 전극단자와 제2 전극단자가 구비되고, 상기 제2 전극단자의 외측에 상기 제1 전극단자와 동일 극성의 보조 전극단자가 구비되는 전극 구성부; 상기 전극 구성부의 양 전극 사이에 변환되는 정전용량값에 따라 감지 대상물의 누수를 판단하는 회로부 기판;을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
정전용량형 센서, 누수 감지 센서, 리크 센서, 전극 모양

Description

정전용량형 누수 감지 센서{capacitance type leakage sensor}
도 1의 (a), (b) 및 (c)는 일반적인 정전용량형 센서의 전극 구성도.
도 2는 도 1의 (c)에 도시한 바와 같은 전극 모양을 가지는 정전용량형 센서의 전기장 분포도.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량형 누수 감지 센서를 이용한 물체 감지 방식의 구성도.
도 4의 (a)와 (b)는 도 3에 도시한 정전용량형 누수 감지 센서의 구성예를 나타낸 것으로서, 도 4의 (a)는 다층기판형태이고, 도 4의 (b)는 분리기판형태이다.
도 5는 도 3에 도시한 정전용량형 누수 감지 센서의 전극 구성도.
도 6은 도 5에 도시한 바와 같은 전극 모양을 가지는 정전용량형 누수 감지 센서의 전기장 분포도.
도 7은 도 3에 도시한 정전용량형 누수 감지 센서의 구성요소 중 회로부 기판의 회로 구성을 나타낸 블록도.
도 8a는 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지센서의 설치예를 나타낸 것으로서, 도 8a는 금속형 홀더를 이용한 예이고, 도 8b는 비금속 홀더를 이용한 예이다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전용량형 누수 감지 센서의 전극 구성도.
도 10은 종래의 정전용량형 누수 감지 센서와 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서의 누수에 대한 감도율을 나타낸 그래프.
* 도면 주요부의 간단한 부호 설명
1, 2, 3.. 감지 대상 물체
111, 112, 121, 122, 131, 132.. 전극
20.. 회로부 기판
21.. 고주파 발진회로 22.. 검파회로
23.. 증폭회로 24.. 출력회로부
30.. 하우징 31.. 보호 덮개
40.. 전극 구성부
41.. 제1 전극 42.. 절연 기판
43.. 보조 전극 44.. 제2 전극
50.. 케이블 60.. LED
70.. 보조 링
81.. 파이프 라인 82.. 감지 대상물
83.. 받침대 84.. 누수 감지 센서
85.. 감지영역 90, 91.. 홀더
본 발명은 정전용량형 누수 감지 센서에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 반도체나 LCD 제조설비 등의 제조설비에서 물 및 화학성 액체의 누수를 조기에 감지할 수 있도록 된 정전용량형 누수 감지 센서에 관한 것이다.
액체를 사용하는 산업설비에는 액체를 담는 용기 주위나 액체를 수송하는 파이프의 이음매 아래에 누수 감지센서를 설치하여 물이나 화학약품이 새어나오는 것을 감지한다. 지금까지는 대부분 빛을 이용한 광센서(optical sensor; photosensor) 회로 방식으로 센서 아래에 빛을 반사하는 흡수지를 설치하고 흡수지에 액체가 스며들었을 때 반사되는 빛의 조도 변화를 감지하여 누수를 알아낸다.
종래의 광센서 방식의 누수 감지센서는 액체가 흡수될 때마다 흡수지를 교환해주어야 하고, 센서 설치 후 어느 정도 시간이 지나면 공기 중의 습기나 화학약품의 증기 때문에 흡수지가 변색이 되어 조도 변화가 발생하여 누수가 일어나지 않아도 오동작하는 경우가 많았다. 따라서 종래의 광센서 방식의 누수 감지센서는 균등한 조도를 유지하기 위해 감지 영역에 백색의 흡수성이 좋은 습포지를 항상 깨끗하게 유지해야 하는 번거로움이 있고, 조도의 변화가 적은 화학약품인 경우 누수가 일어나서 흡수가 되어도 감지를 못하는 경우가 많았다.
한편, 유전상수값(dielectric constant)이 큰 액체인 경우 기존의 정전용량 형 센서를 이용하여 액체의 누수를 감지하는 방식을 채택하고 있다. 그런데, 이러한 정전용량형 센서를 응용하여 누수 감지센서로 이용하는 것을 다음과 같은 문제점을 야기시키게 된다.
첫째, 기존의 정전용량형 센서는 근접센서로 광센서와 달리 화학약품의 누수를 감지해야 하는 감지영역을 누수가 일어난 곳에 가깝게 조정해야 하므로 녹이는 성질이 강한 화학약품인 경우 센서의 겉 용기가 녹아 회로를 망가뜨리거나, 회로의 일부분이 합선되어 불꽃이 튄다면 인화성이 강한 약품은 불이 붙을 수 있다.
둘째, 기존의 정전용량형 센서는 도 1a에 도시한 바와 같이 두 전극(electrode)(111, 112) 사이의 감지 대상 물체(1)의 유전율 변화를 감지하는 형식을 취할 수 있으나 전극을 서로 분리시켜 가운데로 화학약품이 들어오는 것을 감지하도록 구성하는 것은 매우 복잡하고, 이는 기존의 센서처럼 간단한 구조를 갖는 산업계의 요구와 거리가 멀다.
셋째, 기존의 정전용량형 센서는 감지 영역이 센서의 앞쪽으로 넓게 형성되는 형식이므로 감지영역으로 들어온 감지 대상 물체의 수직이동에 따른 거리변화나 유전상수값이 높은 물체의 존재 여부를 알아낸다. 그런데, 누수 감지센서는 이런 형식이 아니라 옆에서 흘러들어오는 액체가 센서의 감지영역에 면적변화를 일으키는 정도를 정확하게 알아내야 하므로 원하는 감지영역을 정밀하게 제한시키는 기술이 난제로 남아 있다.
넷째, 기존의 정전용량형 센서는 전극을 분리시켜 전극 가운데의 유전율 변화를 감지하는 것이 아니라 도 1b와 같이 전극(121, 122)을 배치하거나 도 1c와 같 이 전극(131, 132)을 뒤로 돌려 한쪽만 사용하고 있다. 이런 전극 배치의 정전용량형 센서를 누수 감지센서로 적용시키면 감지 영역이 아닌 반대편에 있는 전극 부근에 유전상수값이 큰 물체가 지나가면 오동작을 일으키게 된다.
이는 도 2에 도시한 바와 같이 두 전극 사이의 전기장이 전극 위아래로 넓게 퍼져 있으므로 감지영역으로 들어오는 대상 액체의 선별능력이 약할 뿐만 아니라 반도체 설비처럼 수많은 누수 감지센서가 정전용량형 센서로 이루어져 있을 때 정비를 하거나 감시를 하기 위해 사람이나 장비가 지나가는 부근의 많은 센서들이 오동작 신호를 내보는 오류가 자주 발생하게 된다.
또 전기장이 센서 주위에 넓게 분포되어 있으므로 회로에서 감지하는 성능을 높여 예민하게 조정하는 경우 누수가 일어나지 않아도 공기 중의 습도가 높아지거나 화학약품의 증기가 나왔을 때도 오동작을 일으키게 되는 문제점이 있다.
본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 기존의 정전용량형 센서를 누수 감지센서로 이용하기 위해 센서를 둘러싼 열악한 환경을 이겨내고 원하는 정밀도로 누수가 일어난 화학약품을 정확하게 알아낼 수 있는 정전용량형 누수 감지 센서를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 새로운 전극 구조를 제안함으로써 누수가 일어난 화학약품이 센서의 감지영역에 일정한 면적 이상 들어왔을 때 정밀하게 감지할 수 있는 정전용량형 누수 감지 센서를 제공함에 다른 목적이 있다.
또한, 본 발명은 누수를 감지하기 위한 화학약품에 노출이 되어도 망가지지 않고 안전하게 신뢰성 높은 감지 능력을 발휘할 수 있는 정전용량형 누수 감지 센서를 제공함에 다른 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서는 감지 대상물의 누수 여부를 센싱하는 정전용량형 누수 감지 센서에 있어서, 절연기판의 양면에 극성이 서로 다른 제1 전극단자와 제2 전극단자가 구비되고, 상기 제2 전극단자의 외측에 상기 제1 전극단자와 동일 극성의 보조 전극단자가 구비되는 전극 구성부; 상기 전극 구성부의 양 전극 사이에 변환되는 정전용량값에 따라 감지 대상물의 누수를 판단하는 회로부 기판;을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 전극단자와 보조 전극단자는 등전위면을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 전극 구성부는, 절연기판과 제1 전극단자 및 보조 전극단자의 외측에 전기장 유출을 막기 위한 보조 링;이 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 회로부 기판에는 누수 감지 확인용 LED가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 전극 구성부와 회로부 기판은 하우징과 보호덮개로서 기밀이 유지되게 밀폐 설치되고, 상기 하우징의 내부에는 에폭시가 충진되는 것을 특징으로 한다.
상기 전극 구성부에 의해 형성되는 감지영역은 상기 제2 전극단자와 보조 전극단자의 면적비에 따라 조정되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서에 대해서 상세하게 설명한다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 정전용량형 누수 감지 센서를 이용한 물체 감지 방식의 구성도이고, 도 4a와 도 4b는 도 3에 도시한 정전용량형 누수 감지 센서의 구성예를 나타낸 것으로서, 도 4a는 다층기판형태이고, 도 4b는 분리기판형태이며, 도 5는 도 3에 도시한 정전용량형 누수 감지 센서의 전극 구성도이고, 도 6은 도 5에 도시한 바와 같은 전극 모양을 가지는 정전용량형 누수 감지 센서의 전기장 분포도이고, 도 7은 도 3에 도시한 정전용량형 누수 감지 센서의 구성요소 중 회로부 기판의 회로 구성을 나타낸 블록도이고, 도 8a는 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지센서의 설치예를 나타낸 것으로서, 도 8a는 금속형 홀더를 이용한 예이고, 도 8b는 비금속 홀더를 이용한 예이고, 도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 정전용량형 누수 감지 센서의 전극 구성도이고, 도 10은 종래의 정전용량형 누수 감지 센서와 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서의 누수에 대한 감도율을 나타낸 그래프이다.
통상 누수를 감지하기 위한 정전용량형 센서가 원하는 방향으로 일정하게 전기장을 형성하여 감지영역을 제한하기 위해서는 도 5에 도시한 바와 같은 전극 구성부(40)에 구비되는 전극의 배치가 중요하다.
이러한 전극 구성부(40)의 전극 배치는 도 3에 도시한 바와 같이 화학약품을 수송하는 파이프라인(81)의 이음매 아래나 화학약품을 보관하는 용기의 아래에 누수가 되는 감지 대상물(82)이 떨어져서 받침대(83)에 고여 누수 감지 센서(84) 아래로 흘러들어올 때 누수 감지 센서(84)의 감지영역(85)이 전극의 바로 아래 부분에 국한되도록 이루어지는 것이 바람직하다.
이는 도 1의 (c)와 같은 전극 배치를 가지는 기존의 정전용량형 센서를 사용한다면 도 2에 도시한 바와 같이 전극에 의해 형성되는 전기장이 넓게 분포되게 되므로 감지 대상물(82)이 받침대(83)에 떨어져서 누수 감지 센서(84) 아래로 들어와도 감지영역(85)에 들어오기 전이나 들어온 후에도 정전용량값의 변화가 크지 않아 잘 감지하지 못한다. 이러한 종래의 정전용량형 센서에 있어서의 정전용량값의 변화는 도 10의 (나)에 나타내었다. 도 10의 (나)에 도시한 바와 같이 전극(elctrode)의 아래에 형성되는 감지영역(85)에서도 정전용량값의 변화가 크지 않아서 감지 대상물(82)에 대한 감지 효율이 높지 않게 되는 것이다.
여기서, 누수 감지 센서(84)의 회로를 수정하여 감지 능력을 지나치게 예민하게 하면 감지 대상물(82)의 누수만 감지하는 것이 아니라 습도가 높아지거나 다른 물체가 주위를 지나갈 때에도 누수로 판단하는 오동작을 일으키므로 누수 감지 센서(84)의 감지 능력이 지나치게 높지 않으면서 효과적으로 감지 대상물(82)을 감지하도록 구성하여야 한다.
따라서, 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서는 도 3에 도시한 바와 같이 감지영역(85)을 국한시키기 위해서 전극 구성부(40)의 전극 주위에 형성되는 전기장의 방향이 감지영역(85)으로 집중적으로 모이도록 전극배치가 이루어지게 된다.
즉, 본 발명은 도 5에 도시한 바와 같이 절연 기판(42)의 상부에 제1 전극(41)을 넓게 배치하고, 절연 기판(42)의 하부에 제1 전극(41)과 반대 전극인 제2 전극(44)을 배치하며, 제1 전극(41)과 등전위면을 형성하면서 제2 전극(44)의 주위에 제2 전극(44)을 감싸도록 보조 전극(43)을 배치함으로써 해결할 수 있게 된다. 이때 제1 전극(41)은 접지를 시켜 항상 전위가 0이 되도록 하고 아래의 제2 전극(44)은 고주파 RC회로(미도시)의 교류 전압이 걸리도록 한다. 즉, 제2 전극(44)은 (+)극성을 가지도록 하고, 제1 전극(41)과 보조전극(43)은 접지되도록 구성되게 된다.
그리고, 본 발명은 도 6에 도시한 바와 같은 전기장을 형성시켜 적절한 감지영역(85)을 형성하기 위해 도 5에 도시한 바와 같이 전극 구성부(40)의 제1 전극(41)을 절연기판(42)의 일측에 배치하고, 타측에 배치된 제2 전극(44)과 보조 전극(43)의 넓이 비율을 조정함으로써 전기장이 나가는 방향을 세밀하게 조정할 수 있다. 이때, 절연기판(42)에 작은 구멍을 뚫어 제1 전극(41)과 보조 전극(43)을 연결하여 같은 전위를 이루도록 한다.
한편, 도 9에 도시한 바와 같이 절연기판(42)의 둘레에 금속재인 보조 링(70)을 환 형태로 길게 씌워 전기장이 감지영역을 벗어나는 정도를 조정할 수 있도록 구성 가능하다. 이는 제1 전극(41)과 제2 전극(44)을 둘러싼 보조 전극(43) 및 절연기판(42)을 둘러싼 보조 링(70)을 서로 연결시켜 접지시킴으로써 전극 구성 부(40)의 상부와 바깥이 등전위면으로 형성되도록 하여 외부의 교란이 있더라도 정전용량값의 변화가 거의 없도록 하게 되는 것이다. 따라서 감지영역(85)에 형성되는 전기장은 전위차가 다른 부분 보다 크게 나기 때문에 유전상수값이 큰 액체나 감지 대상 물체가 들어올 때 큰 정전용량값의 변화를 가져옴으로써 감지 대상물(82)에 대한 감지능력이 높아지게 된다.
본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서는 상기한 바와 같이 제1 전극(41)은 절연기판(42)의 위에 오도록 하고 보조 전극(43)과 제2 전극(44)은 절연기판(42)의 아래에 오도록 배치한 다음, 이렇게 구성된 전극 감지부(40)를 도 4의 (b)와 같이 분리형으로 하여 구성하거나 도 4의 (a)와 같이 다층 기판으로 하여 구성할 수 있다.
상기한 절연기판(42)에는 정전용량값의 변화에 따른 전류 변화를 감지하여 변환된 신호를 출력하기 위한 처리 수단들로 구성된 회로부 기판(20)과 감지부 전극과 기판 및 회로부 기판(20)을 보호하기 위한 하우징(30), 회로부 기판(20)과 하우징(30) 사이에 외부에서 일어나는 정전용량값의 교란을 차단하는 보조링(70), 회로부 기판(20)에 전원 공급과 회로부 기판(20)의 출력 신호를 전달하기 위한 케이블(50)이 하우징(30)을 통해 회로부 기판(20)에 연결된다.
도 4의 (a) 또는 (b)에서 누수감지 센서(84)의 동작 상태를 표시하기 위한 발광다이오드(LED)(60)를 회로부 기판(20)에 부착하고, 하우징(30)에 구멍을 뚫어 발광다이오드(60)를 외부에서 볼 수 있도록 하게 된다. 구멍을 뚫는 대신 하우징(30)에 투명창을 만들어 발광다이오드(60)를 외부에서 볼 수 있도록 할 수도 있 다.
상기한 바와 같이 본 발명의 정전용량형 누수 감지센서는 누수 대상물을 감지하기 위한 극판들(41, 43, 44)과 이를 고정시키는 절연기판(42)과 정전용량값의 변화를 검출하기 위한 회로부 기판(20)을 다층으로 구성하고 회로를 구성하는 전자 부품들을 부착하여 소형화할 수 있게 된다.
상기한 회로부 기판(20)은 전극 구성부(40)와 전극들을 고정하는 절연기판(42) 위에 다층기판으로 구성하고 정전용량의 변화를 알아내는 여러 부품들의 조합으로 이루어져 있다. 전체 회로는 도 7에 도시한 바와 같이 고주파 발진회로(21), 검파회로(22), 증폭회로(23), 출력회로부(24) 등으로 이루어져 있다.
그리고, 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서는 도 8a와 도 8b에 도시한 바와 같이 전극 구성부(40)와 회로부 기판(20) 등 여러 전자부품이 하우징(30)에 수납되어 설치되고 보호 덮개(31)로서 기밀이 유지되게 밀폐되게 된다. 이 하우징(30)은 내부의 구성요소들을 화학약품으로부터 격리시키기 위한 것으로 누수 대상물(82)을 정밀하게 감지할 수 있도록 정전용량값이 적고 누수된 물이나 액체나 기체상태의 화학약품에 강한 불소 수지류 테프론(PTFE)을 기본 재질로 하며, PE, PVC, PC, PEEK 등을 사용하여 제작되게 된다.
또한 하우징(30)의 안에는 특수 에폭시(Epoxy)를 충진하여 내부 부품들을 견고하게 고정시킴으로써 흔들림을 막아 진동이나 충격에 대비하고 많은 양의 누수액이 발생해도 자체의 중량으로 누수액 안에서 떠다니는 현상을 방지하게 된다. 또 하우징(30) 내부를 가득 채움으로써 누수액이 하우징(30) 내로 침투하는 것을 방지 하여 내구성을 증가시키도록 구성되게 된다.
이어서, 상기한 바와 같이 에폭시를 채우고 외부로부터 어떤 액체도 내부로 침투할 수 없도록 기밀이 유지되는 상태에서 도 8a, 도 8b와 같이 고정수단인 홀더(90, 91)를 이용하여 검출 대상 액체가 누수가 일어난 후 모일 수 있는 위치에 설치되게 된다. 홀더(90, 91)는 금속이나 테프론(PTEF), PVC 등과 같은 재질로 만들 수 있다.
상기한 바와 같이 구성되는 본 발명은 누수가 일어나는 액체가 원하는 위치에 올 때 정확하게 감지할 수 있다. 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서 주위에 형성되는 전기장은 도 9에 도시한 바와 같이 전극 구성부(40)의 아래에 집중되어 형성되게 되고, 감지 대상물(82)이 누수 감지 센서(84)의 감지영역(85)으로 들어올 때 도 10의 (가)에 도시한 바와 같은 특성 곡선을 가지며 정전용량값의 변화가 일어난다. 기존의 정전용량형 센서에서 변화되는 정전용량값은 도 10의 (나)에 도시한 바와 같은 특성곡선을 가지게 되는 것과 비교하였을 때 전극(electrode) 하부에서 감지 대상물(82)에 의한 정전용량값의 변화가 현저하게 일어나게 되어 감지 능력이 높아지는 것을 확인할 수 있게 된다.
도 10의 (나)와 같은 특성 곡선을 가지는 종래의 정전용량형 누수 감지 센서는 누수 액체가 옆에 있을 때와 감지영역(85) 내로 들어올 때 정전용량값의 변화가 적기 때문에 감지하는 시점을 구분하기 어렵고 전자적으로 회로를 변경하여 감도를 높였을 때 센서 옆에 정전용량값이 큰 물체가 지나가거나 습도가 높아지면 오동작할 수 있다.
반면에 본 발명에 따른 정전용량형 누수 감지 센서에 나타나는 정전용량값은 도 10의 (가)에 도시한 바와 같은 특성곡선을 가지게 되는데, 이는 감지영역(85) 밖에 있을 때는 작은 정전용량값을 유지하다가 감지영역(85) 안으로 액체가 들어올 경우 큰 변화가 일어나므로 감지영역(85)의 몇 퍼센트에 해당하는 면적에 액체가 들어올 때 전체 정전용량값의 몇 퍼센트 변화가 일어나는 시점을 감지 대상물(82)에 대한 감지 시점으로 설정할 것인지를 조정할 수 있다. 이런 조정은 본 발명의 제2 전극(44)과 보조전극(43)의 면적비율에 따라 가능한데, 조보 전극(43)의 안쪽에 있는 제2 전극(44)의 면적을 좁게 하면 누수 감지 센서(84)의 감지 영역(85)이 작아지게 되고, 제2 전극(44)의 면적을 넓게 하면 누수 감지 센서(84)의 감지영역(85)이 커지게 된다.
전술한 바와 같은 본 발명은, 누수를 감지하기 위한 수단과 이를 처리하기 위한 회로수단을 양면 또는 다층기판을 이용하고 작고 납작한 전자부품을 사용함으로써 센서를 소형화시켜 설치가 쉽고, 센서를 보호하는 구성을 갖춤으로써 홀더를 이용하여 설치장소의 제약이 적게 되는 효과가 있다. 따라서 본 발명은 반도체 설비, LCD 설비 등에 유용하게 사용할 수 있게 되고, 기존의 광센서 방식에서 오는 여러 가지 불편함을 해결함으로써 기존의 누수 감지센서를 대체할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 센서용 특수 에폭시를 충진하여 많은 양의 누수가 일어나도 자체 중량으로 인해 부유하는 현상이 없으며 화학약품이 센서 내부에 침투하지 않아 내구성이 높아 반영구적으로 사용할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명은 기존의 산업용으로 사용하고 있는 정전용량형 센서에 적용시키면 거리 감지 능력을 향상시킬 수 있고, 감지영역을 국소화하는 효과를 낼 수 있으므로 감지영역이 아닌 다른 영역에서 정전용량값이 큰 물체가 있을 때에도 오동작을 방지하게 하는 효과가 있다.
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술 사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다.
따라서 본 발명의 기술적 범위는 실시예에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구의 범위 및 그와 균등한 것들에 의하여 정해져야 한다.

Claims (6)

  1. 감지 대상물의 누수 여부를 센싱하는 정전용량형 누수 감지 센서에 있어서,
    절연기판의 양면에 극성이 서로 다른 제1 전극단자와 제2 전극단자가 구비되고, 상기 제2 전극단자의 외측에 상기 제1 전극단자와 동일 극성의 보조 전극단자가 구비되는 전극 구성부;
    상기 전극 구성부의 양 전극 사이에 변환되는 정전용량값에 따라 감지 대상물의 누수를 판단하는 회로부 기판;을 구비하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량형 누수 감지 센서.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 전극단자와 보조 전극단자는 등전위면을 유지하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 누수 감지 센서.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 전극 구성부는,
    절연기판과 제1 전극단자 및 보조 전극단자의 외측에 전기장 유출을 막기 위한 보조 링;이 더 구비되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 정전용량형 누수 감지 센서.
  4. 제 2항에 있어서,
    상기 회로부 기판에는 누수 감지 확인용 LED가 구비되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 누수 감지 센서.
  5. 제 2항에 있어서,
    상기 전극 구성부와 회로부 기판은 하우징과 보호덮개로서 기밀이 유지되게 밀폐 설치되고,
    상기 하우징의 내부에는 에폭시가 충진되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 누수 감지 센서.
  6. 제 2항에 있어서,
    상기 전극 구성부에 의해 형성되는 감지영역은 상기 제2 전극단자와 보조 전극단자의 면적비에 따라 조정되는 것을 특징으로 하는 정전용량형 누수 감지 센서.
KR1020060082771A 2006-08-30 2006-08-30 정전용량형 누수 감지 센서 KR100726935B1 (ko)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060082771A KR100726935B1 (ko) 2006-08-30 2006-08-30 정전용량형 누수 감지 센서
PCT/KR2007/004165 WO2008026882A1 (en) 2006-08-30 2007-08-29 Capacitance type leakage sensor

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020060082771A KR100726935B1 (ko) 2006-08-30 2006-08-30 정전용량형 누수 감지 센서

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR100726935B1 true KR100726935B1 (ko) 2007-06-11

Family

ID=38358968

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020060082771A KR100726935B1 (ko) 2006-08-30 2006-08-30 정전용량형 누수 감지 센서

Country Status (2)

Country Link
KR (1) KR100726935B1 (ko)
WO (1) WO2008026882A1 (ko)

Cited By (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100965307B1 (ko) 2010-03-24 2010-06-22 대한센서 주식회사 경광 누수감지기
KR100965610B1 (ko) * 2010-03-09 2010-06-23 하나이앤지 주식회사 공동주택 누수감지장치
KR101006708B1 (ko) * 2010-03-25 2011-01-10 주식회사 창성에이스산업 누액감지 경보장치, 및 그 경보방법 및 그 시공방법
KR101222832B1 (ko) * 2012-08-14 2013-01-15 전영선 정전용량 방식 누수 감지 장치
KR20190111239A (ko) * 2018-03-22 2019-10-02 성백명 정전용량형 리니어 센서
KR20190111242A (ko) * 2018-03-22 2019-10-02 성백명 반도체 장비용 누설감지센서
KR20210041193A (ko) 2019-10-07 2021-04-15 레시너코리아 주식회사 자동 민감도 조정기능을 구비한 정전용량형 센서 및 그 센서의 민감도 조정방법
KR20210153223A (ko) 2020-06-10 2021-12-17 나광윤 누수 검출 디바이스
KR20230080595A (ko) 2021-11-30 2023-06-07 주식회사 에스씨솔루션글로벌 누수 검출 디바이스

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106802217A (zh) * 2017-02-20 2017-06-06 平顶山市神马万里化工股份有限公司 一种高频振荡波电容法油泄漏检测报警装置

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
EP0657718B1 (en) * 1993-12-07 1998-08-26 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Capacitance sensor and method of manufacturing the same
US5801307A (en) * 1995-07-12 1998-09-01 Netzer; Yishay Differential windshield capacitive moisture sensors
JP2003294527A (ja) * 2002-04-04 2003-10-15 Isao Tatsuno フィルム状の光センサーとそれを用いた光センサー回路
US6943705B1 (en) * 2002-05-03 2005-09-13 Synaptics, Inc. Method and apparatus for providing an integrated membrane switch and capacitive sensor

Cited By (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100965610B1 (ko) * 2010-03-09 2010-06-23 하나이앤지 주식회사 공동주택 누수감지장치
KR100965307B1 (ko) 2010-03-24 2010-06-22 대한센서 주식회사 경광 누수감지기
KR101006708B1 (ko) * 2010-03-25 2011-01-10 주식회사 창성에이스산업 누액감지 경보장치, 및 그 경보방법 및 그 시공방법
KR101222832B1 (ko) * 2012-08-14 2013-01-15 전영선 정전용량 방식 누수 감지 장치
KR20190111239A (ko) * 2018-03-22 2019-10-02 성백명 정전용량형 리니어 센서
KR20190111242A (ko) * 2018-03-22 2019-10-02 성백명 반도체 장비용 누설감지센서
KR102050398B1 (ko) * 2018-03-22 2019-12-02 성백명 반도체 장비용 누설감지센서
KR102072701B1 (ko) * 2018-03-22 2020-02-03 성백명 정전용량형 리니어 센서
KR20210041193A (ko) 2019-10-07 2021-04-15 레시너코리아 주식회사 자동 민감도 조정기능을 구비한 정전용량형 센서 및 그 센서의 민감도 조정방법
KR20210153223A (ko) 2020-06-10 2021-12-17 나광윤 누수 검출 디바이스
KR20230080595A (ko) 2021-11-30 2023-06-07 주식회사 에스씨솔루션글로벌 누수 검출 디바이스

Also Published As

Publication number Publication date
WO2008026882A1 (en) 2008-03-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
KR100726935B1 (ko) 정전용량형 누수 감지 센서
US5187444A (en) Sensor for sensing the presence of electrolyte solution
JP2012190306A (ja) 火災感知器
CN101952861A (zh) 对传感器装置中的两个接收设备的输出信号之间的差信号的分析
KR20060084160A (ko) 정전용량형 누수 감지센서
KR101610053B1 (ko) 누수감지센서
US11300438B2 (en) Electro-optic liquid sensor
KR101497539B1 (ko) 이중 구조의 암실을 갖는 연기 감지기
KR101479520B1 (ko) 누설 탐지 및 보호를 위한 밀폐 커버
CN104169743B (zh) 电容式定位设备
CN112535828A (zh) 灭火系统
KR101328290B1 (ko) 측정 기구
CN108613019A (zh) 双层管道测漏装置
KR101222832B1 (ko) 정전용량 방식 누수 감지 장치
CN220472889U (zh) 一种液体泄漏检测装置
JP2010262329A (ja) 警報器
US11761844B2 (en) Leak detection sensor and leak detection system using same
KR102126902B1 (ko) 사물인터넷을 기반으로 하는 유해화학용액 누설 감지센서
KR101847090B1 (ko) 누설 및 누설위치 감지 센서
KR200397730Y1 (ko) 미세 연기 감지기
KR102527745B1 (ko) 누설 경보 리셋 스위치가 구비된 누설감지센서, 누설 경보 복구 시스템
JP5895235B2 (ja) 機器
KR102622380B1 (ko) 전극패널 탈부착형 전자식 누액감지 포인트센서
KR101535720B1 (ko) 누수 감지 장치 및 그것을 이용한 누수 감지 시스템
JPH09243585A (ja) 液体センサー並びに液体検知器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20130611

Year of fee payment: 7

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20140530

Year of fee payment: 8

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20150625

Year of fee payment: 9

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20160801

Year of fee payment: 10

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20170525

Year of fee payment: 11

FPAY Annual fee payment

Payment date: 20180627

Year of fee payment: 12