KR100734551B1 - 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기 - Google Patents
적외선을 이용한 가연성 가스 감지기 Download PDFInfo
- Publication number
- KR100734551B1 KR100734551B1 KR1020060112439A KR20060112439A KR100734551B1 KR 100734551 B1 KR100734551 B1 KR 100734551B1 KR 1020060112439 A KR1020060112439 A KR 1020060112439A KR 20060112439 A KR20060112439 A KR 20060112439A KR 100734551 B1 KR100734551 B1 KR 100734551B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- gas
- sensor
- unit
- housing body
- infrared
- Prior art date
Links
- 239000007789 gas Substances 0.000 title abstract description 168
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims abstract description 16
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims abstract description 16
- 238000004891 communication Methods 0.000 claims abstract description 14
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 32
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 12
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 claims description 6
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 claims description 6
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 claims description 6
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims description 5
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims description 5
- 230000005855 radiation Effects 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 14
- 238000007789 sealing Methods 0.000 abstract description 6
- 238000004880 explosion Methods 0.000 abstract description 5
- CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N Carbon dioxide Chemical compound O=C=O CURLTUGMZLYLDI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 32
- 239000001569 carbon dioxide Substances 0.000 description 16
- 229910002092 carbon dioxide Inorganic materials 0.000 description 16
- VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N methane Chemical compound C VNWKTOKETHGBQD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 10
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N Carbon monoxide Chemical compound [O+]#[C-] UGFAIRIUMAVXCW-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910002091 carbon monoxide Inorganic materials 0.000 description 5
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 4
- 239000003915 liquefied petroleum gas Substances 0.000 description 4
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 description 3
- 238000002485 combustion reaction Methods 0.000 description 3
- 239000003345 natural gas Substances 0.000 description 3
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 3
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N Propane Chemical compound CCC ATUOYWHBWRKTHZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000008859 change Effects 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N Ethane Chemical compound CC OTMSDBZUPAUEDD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N Hydrogen Chemical compound [H][H] UFHFLCQGNIYNRP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 230000002159 abnormal effect Effects 0.000 description 1
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 1
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000009792 diffusion process Methods 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 239000002803 fossil fuel Substances 0.000 description 1
- 239000000446 fuel Substances 0.000 description 1
- 210000004907 gland Anatomy 0.000 description 1
- 239000001257 hydrogen Substances 0.000 description 1
- 229910052739 hydrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004973 liquid crystal related substance Substances 0.000 description 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 1
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000002093 peripheral effect Effects 0.000 description 1
- 239000003208 petroleum Substances 0.000 description 1
- 239000001294 propane Substances 0.000 description 1
- 239000011819 refractory material Substances 0.000 description 1
- 239000004065 semiconductor Substances 0.000 description 1
- 230000007480 spreading Effects 0.000 description 1
- 230000001131 transforming effect Effects 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/35—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light
- G01N21/3504—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using infrared light for analysing gases, e.g. multi-gas analysis
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/59—Transmissivity
- G01N21/5907—Densitometers
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기는, 내부에 전자회로 및 각종 케이블을 설치할 수 있는 공간을 가진 하우징 바디(2), 상기 하우징 바디(2)의 상단부에 결합되어 상기 하우징 바디(2)의 내부를 밀폐하며 중앙에 투시창(3c)이 마련된 커버(3), 상기 하우징 바디(2)의 측면에 형성된 케이블 통과관(5), 상기 하우징 바디(2)의 측면에 형성된 센서 결합관(6), 상기 센서 결합관(6)에 결합되어 설치되며, 그 내부에 가연성 가스의 감지를 위한 적외선 광원램프(41)와 상기 적외선 광원램프(41)로부터 발생한 빛을 수광하는 센서들을 내장한 센서 어셈블리(4), 상기 광원램프(41)를 구동하는 램프구동부(61), 상기 센서들의 출력신호를 증폭하는 증폭부(62), 상기 증폭부(62)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(63), 가스감지기의 각 부를 제어하며 상기 A/D변환부(63)로부터 전달받은 신호에 의해 가스 농도를 계산하는 제어부(38), 상기 제어부(38) 및 가스감지기의 각 부에 정전압 직류전원을 공급하는 전원공급부, 상기 제어부(38)의 제어모드, 가스감지기의 작동상태 및 감지된 가스의 농도를 문자로 표시하는 표시부(10), 상기 제어부(38)와 연결되며 사용자가 제어모드 등에 관한 설정값을 입력할 수 있는 키입력부(20'), 및 상기 제어부(38)와 외부의 제어반을 연결하는 통신수단을 포함한다. 본 발명의 가연성 가스 감지기는 특정의 가연성 가스들이 적외선의 특정 대역 파장을 흡수하는 성질을 이용하여 적외선 센서에 의해 가연성 가스의 존재여부 및 농도를 정확히 측정하며, 완전한 내압 방폭형으로 설계되어 안전성을 높였으며, 전류출력 및 RS-485 통신방식으로 중앙 제어반에 의해 원격 관리될 수 있는 장점이 있다.
가연성 가스, 가스감지기, 가스, 센서, 적외선, 기준센서, 표준센서, 검출센서, 방폭, 탄화수소, 이산화탄소
Description
도1은 본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기(1)의 사시도이다.
도2는 본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기(1)의 커버(3)를 분리한 상태의 사시도이며, 도3은 가스감지기(1)의 평면도와 커버(2)의 측면도이다.
도4는 도1의 가스 감지기(1)의 커버(3)를 일부 분해한 상태의 평면도이다.
도5는 본 발명의 가스감지기(1)의 조작부 기판(20a)을 분리한 상태를 도시하며, 도6은 하우징 바디(2) 안쪽에 설치된 주 인쇄회로기판(30)위에 설치된 단자들을 보이는 평면도이다.
도7은 본 발명에 따른 가스감지기에 있어서 마그네틱 봉(100)에 의해 키입력부의 스위치들이 작동되는 상태를 도시한 측단면도이다.
도8은 본 발명에 따른 가스감지기(1)가 제어반(200)에 연결된 상태를 도시한다.
도9는 본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기의 내부 구성의 블록도이다.
도10은 본 발명의 가연성 가스 감지기의 적외선 센서 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시한다.
도11은 도10의 적외선 센서 어셈블리의 기준센서(43) 및 검출센서(42)가 광원램프의 작동에 따라 반응하는 상태를 도시하며, 도12는 적외선 센서들(42,43)의 출력들이 공기 중 가연성 가스의 존재 여부에 따라 달라짐으로써 가연성 가스를 검출하는 원리를 도시한다.
도13은 본 발명의 가스감지기에 있어서 표시부(10)에 나타나는 제어모드들 중 '프로그램 모드'를 선택하여 가스의 종류, 단위, 척도 등을 조정하고 가스감지기의 고유 어드레스를 설정하는 과정을 도시한다.
도14는 본 발명의 가스감지기에 있어서 표시부(10)에 나타나는 도13의 제어모드들 중 '알람 설정 모드'를 선택하여 알람동작에 관한 상태들을 설정하는 과정을 도시하며, 도15는 '측정 모드'를 선택하여 감지기의 영점 조정 및 측정범위를 설정하는 과정을 도시한다.
*도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명*
1: 가스 감지기 2: 감지기 하우징 바디
2a: 결합공 2b: 외부접지단자
3: 감지기 커버 3a: 볼트
3b: 볼트 결합공 3c: 투시창
3e: 씰링 링 3d: 방폭 밀폐부재
4: 센서 어셈블리 4a: 센서 커버
5, 5': 케이블 통과관 5a: 케이블 글랜드(gland)
6: 센서 결합관 6a: 센서 헤드 고정 스크류
10: 표시부 11: 표시부 인쇄회로기판
20: 조작부 20': 키입력부
20a: 조작부 기판 21: 기능스위치
22: 리셋스위치 23: 업 스위치
24: 다운 스위치 25: 결합스크류
26a: 전원 표시램프 26b: 고장 표시램프
27a: 알람1 표시램프 27b: 알람2 표시램프
29: 관통공 30: 주 인쇄회로기판
31: 전원인입 및 감지신호출력단자부
31a: 전원인입단자 31b: 신호출력단자
31c: 접지단자 32: 알람신호출력단자부
32a: 고장신호출력단자 32b: 알람1신호출력단자
32c: 알람2신호출력단자 33: RS-485 통신단자부
34: 지지봉 35: 센서 커넥터
35a: 센서 케이블 36: 조작부 커넥터
36a: 커넥팅 케이블 37: 케이블 커넥터
38: 제어부 41: 적외선 광원
42: 검출센서 42a: 검출센서 필터
43: 기준센서 43a: 기준센서 필터
44: 온도센서 45: 도파관
50: 전선케이블 61: 램프구동부
62: 증폭부 63: A/D 변환부
64: 전원부 65: 변압부
100: 마그네틱 봉 101: 마그네틱 스위치
200: 콘트롤 박스 MG: 측정가스
IRW: 적외선 파장
본 발명은 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기에 관한 것으로서, 특히 적외선 센서에 의해 가연성 가스와 이산화탄소의 농도를 측정하며 그 측정결과를 액정 표시부에 시각적으로 표시함과 아울러 전류신호 및 RS485 통신 방식으로 제어반으로 전달하고 가스누설시 알람신호를 발생함으로써, 가연성 가스와 이산화탄소를 취급하는 공장, 가스저장소 등 각종 산업현장에서의 가연성 가스 누설로 인한 안전사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 가연성 가스 감지기에 관한 것이다.
현대 사회는 석유, 천연가스(LNG), 액화석유가스(LPG) 등 화석연료를 주된 에너지원으로 사용하고 있으며, 이 중 천연가스와 액화석유가스는 자동차의 연료, 가정의 난방 및 취사연료 및 각종 산업현장에서의 동력원으로 널리 사용되고 있다. 천연가스와 액화석유가스 등을 비롯한 각종 가연성 가스들은 공통적으로 탄화수소(hydrocarbon)계열의 분자구조를 가져 탄소(C)와 수소(H)의 결합으로 구성되며, 메탄, 에탄, 프로판, 부탄 가스 등이 이러한 가연성 가스의 범주에 포함된다.
최근에는 가연성 가스를 취급하는 공장이나 산업현장이 더욱 많아지고 있어서 가연성 가스의 취급에 따른 누설의 위험 또한 크게 증가하고 있는 상황이다. 가연성 가스가 누설되었을 경우 폭발과 화재로 인해 막대한 손해를 입을 수 있기 때문에, 일반적으로 가연성 가스를 생산, 관리하는 산업현장에서는 가스의 누설여부를 조기에 감지할 수 있는 가스감지기를 설치하여 가스가 누설되었을 시 신속히 필요한 조치를 취하도록 하고 있다.
그러나, 종래의 가연성 가스 감지기는 넓은 지역에 개별적으로 설치되어 작동할 뿐이어서 중앙에서 각 가스감지기들을 집중적으로 통제 관리하기 어려운 단점이 있었다. 또한 종래의 가스감지기는 주로 반도체식 혹은 접촉연소식으로서 가스의 존재여부 측정은 가능하나 그 농도까지는 정확히 검출할 수 없다는 문제점이 있었다.
한편, 가스 감지기 내에 쇼트나 기타 충격으로 인해 전자회로가 연소되는 일이 발생할 수도 있는데, 종래의 가연성 가스감지기들은 그 내부의 연소 불꽃이 외부로 번지지 못하도록 하는 방폭기능이 완벽하지 못하다는 단점이 지적되었다.
본 발명은 상기 문제점들을 해결하기 위하여 특정의 가연성 가스들에 적외선의 특정 대역 파장이 흡수되는 성질을 이용해 적외선 센서에 의해 가연성 가스의 존재여부 및 농도를 정확히 측정함으로써 종래의 가연성 가스감지기들에 비해 측정의 정밀도를 월등히 높이고, 가스감지기 내부를 완전히 밀폐시켜 방폭성능을 향상시키며, 전류출력 및 RS485 통신방식으로 중앙 제어반과 연결하여 넓은 장소에 설치된 다수의 가스감지기들의 원격 관리 및 제어가 가능하게끔 한 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 비접촉식 마그네틱 스위치들을 입력수단으로 채용함으로써, 전자회로 등 구성품들이 하우징 안에 완전하게 밀폐되어 방폭 처리된 상태에서도, 마그네틱 봉을 가스감지기의 투시창 위의 소정 위치에 갖다 대기만 하면 키입력이 가능하여 제어모드 및 각종 동작상태를 손쉽게 설정 및 변경할 수 있도록 한 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 의해 제공된 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기는, 내부에 전자회로 및 각종 케이블을 설치할 수 있는 공간을 가진 하우징 바디(2); 상기 하우징 바디(2)의 상단부에 결합되어 상기 하우징 바디(2)의 내부를 밀폐하며 중앙에 투시창(3c)이 마련된 커버(3); 상기 하우징 바디(2)의 측면에 형성된 케이블 통과관(5); 상기 하우징 바디(2)의 측면에 형성된 센서 결합관(6); 상기 센서 결합관(6)에 결합되어 설치되며, 그 내부에 가연성 가스의 감지를 위한 적외선 광원램프(41)와 상기 적외선 광원램프(41)로부터 발생한 빛을 수광하는 센서들을 내장한 센서 어셈블리(4); 상기 광원램프(41)를 구동하는 램프구동부(61); 상기 센서들의 출력신호를 증폭하는 증폭부(62); 상기 증폭부(62)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(63); 가스감지기의 각 부를 제어하며 상기 A/D변환부(63)로부터 전달받은 신호에 의해 가스 농도를 계산하는 제어부(38); 상기 제어부(38) 및 가스감지기의 각 부에 정전압 직류전원을 공급하는 전원공급부; 상기 제어부(38)의 제어모드, 가스감지기의 작동상태 및 감지된 가스의 농도를 문자로 표시하는 표시부(10); 상기 제어부(38)와 연결되며 사용자가 제어모드 등에 관한 설정값을 입력할 수 있는 키입력부(20'); 및 상기 제어부(38)와 외부의 제어반을 연결하는 통신수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
이하, 첨부한 도면들을 참고하여 본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기의 구조 및 작용효과를 상세히 설명한다.
도1은 본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기(1)의 사시도이다.
도1을 참고하면, 본 발명에 따른 가연성 가스감지기(1)는 전체적으로 원통형의 하우징 바디(2)와 상기 하우징 바디(2)의 상부에 나사체결식으로 회전하여 결합되는 커버(3)로 구성된다. 상기 하우징 바디(2)의 측면에는 1개 혹은 2개의 케이블 통과관(5)이 형성되며, 상기 케이블 통과관(5)에는 외부로부터 전원을 공급받고 센서의 출력신호를 제어반(미도시)으로 전송하기 위한 전선케이블(50)이 연결된다.
상기 하우징 바디(2)와 커버(3)는 모두 알루미늄 합금 재질로 제작되는 것이 바람직하며 그 내부의 전자회로와 센서 등 구성품들이 외부로부터 완전히 격리되게끔 방폭형으로 제작된다. 가연성 가스 감지기(1)는 가연성 가스가 누출될 위험이 있는 곳에 설치하는 것이므로, 만의 하나라도 하우징 내부의 전자회로나 배선이 쇼 트, 과열 기타 사고로 인하여 연소되는 일이 발생하더라도 그러한 연소는 하우징 내부에 머물러야 하며, 연소불꽃이 하우징 외부로 누출되어 가연성 가스에 의한 폭발이나 화재를 유발해서는 안된다. 따라서, 상기 하우징 바디(2)와 커버(3)는 가연성 가스의 폭발 위험으로부터 견딜 수 있는 내화성 재질로 제작된다.
상기 커버(3)의 중앙에는 투명한 재질의 투시창(3c)이 설치되어 사용자가 그 내부의 표시부(10)에 표시되는 내용을 볼 수 있다.
본 발명의 가연성 가스감지기(1)는 가스 누설의 위험이 있는 산업현장 곳곳에 설치되는 것이므로, 특정의 위치에 고정될 필요가 있다. 이를 위하여 하우징 바디(2)의 아래쪽에는 볼트 등의 결합을 위한 결합공들(2a)이 형성된다. 그리고, 감전을 방지하기 위해 하우징 바디(2)의 일부에 외부접지단자(2b)를 형성하고, 상기 외부접지단자(2b)에 전선을 연결하여 지상으로 통하는 기둥 등의 도체에 연결함으로써 접지시킨다.
상기 하우징 바디(2)의 측면에 돌출 형성된 센서 결합관(6)에는 센서 어셈블리(4) 및 센서커버(4a)가 결합된다. 상기 센서 어셈블리(4)는 그 안에 적외선을 이용해 가연성 가스 및 이산화탄소의 대기 중 농도를 측정하는 센서장치가 내장되어 있다. 본 발명의 가스감지기에서 사용하는 적외선 센서는 대기확산형(diffusion)으로서, 가연성 가스가 섞인 공기가 센서 어셈블리 안으로 확산되어 들어와 적외선 광원과 센서 사이에 위치할 때 적외선 광원에서 방출된 적외선 중 특정 대역의 파장만이 가연성 가스 또는 이산화탄소에 의해 흡수되는 것을 검출함으로써 가연성 가스 및 이산화탄소의 대기 중 농도를 측정하는 방식이다.
도2는 본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기(1)의 커버(3)를 분리한 상태의 사시도이며, 도3은 가스감지기(1)의 평면도와 커버(3)의 측면도이고, 도4는 도1의 가스 감지기(1)의 커버(3)를 일부 분해한 상태의 평면도이다.
도2 내지 도4를 참고하면, 커버(3)의 측면에 형성된 볼트결합공(3b)에 결합된 볼트(3a)를 제거한 다음 커버(3)를 회전시키면 하우징 바디(2)로부터 분리할 수 있다. 상기 하우징 바디(2)안에는 판넬 형태의 조작부(20)가 위치하며, 상기 조작부(20)의 중앙에는 사각형의 통공(29)이 뚫려있어 그 아래의 표시부 인쇄회로기판(11)에 설치된 표시부(10)가 위에서 보이도록 되어 있다(도7 참조).
상기 조작부(20)에는 자석을 갖다 대면 스위치가 작동하는 마그네틱 스위치들이 표시되어 있다. 조작부(20)의 표면에 표시된 기능 스위치(21), 리셋 스위치(22), 업(up) 스위치(23) 및 다운(down) 스위치(24)는 도7에 도시된 마그네틱 봉(100)을 근처에 위치시키면 온(on)으로 작동하는 스위치들이다. 가스감지기는 방폭형으로 제작되므로 한번 밀폐되면 열지 않아야 하며, 커버를 열지 않은 상태에서 그 안의 스위치(키)를 작동시키기 위해서는 마그네틱 스위치로 구성하는 것이 바람직하다. 본 발명의 가스감지기는 이러한 마그네틱 스위치들을 구비함으로써, 하우징 바디(2)에 커버(3)가 결합되어 단단히 밀폐된 상태에서도 커버(3)를 열지 않고 그 안의 스위치들(21,22,23,24)을 작동시킬 수 있는 것이다.
도2에서 미설명 부호 5'는 하우징 바디(2)의 측면에 형성된 케이블 통과관으로서, 외부의 제어반(미도시)과 연결된 전선케이블은 하우징 바디(2)의 양쪽에 형성된 케이블 통과관들(5,5') 중 어느 쪽을 사용하여 연결하여도 무방하다. 사용하 지 않는 케이블 통과관은 마개를 채워 밀폐시키면 된다. 또한, 미설명부호 3e는 하우징 바디(2)와 커버(3)의 사이의 밀봉을 위한 씰링 링(sealing ring)이다.
그리고, 센서커버(4a)는 센서 어셈블리(4)로부터 분리가능하며, 미설명부호 25는 조작부 기판(20a)을 그 아래의 표시부 인쇄회로기판(11)과 결합시키기 위한 결합스크류이고, 6a는 센서 어셈블리(4)를 센서 결합관(6)에 고정시키는 센서헤드 고정스크류이다.
상기 표시부(20)의 표면에는 가스감지기의 작동상태를 나타내는 램프들이 설치된다. 전원 표시램프(26a)가 점등되면 가스감지기(1)에 전원이 공급되어 작동되고 있는 것을 표시하며, 고장 표시램프(26b)가 점등되면 고장 또는 이상 상태가 발생하였음을 표시한다. 또한, 알람1 표시램프(27a)와 알람2 표시램프(27b)는 가연성 가스 또는 이산화탄소가 미리 설정된 수치 이상으로 검출될 때 점등된다. 본 발명의 가스감지기는 가스가 소정 레벨 이상으로 검출되었을 때에 알람신호를 발동하는데, 가스의 농도에 따라 알람1과 알람2를 단계적으로 발동할 수 있다. 예를 들어 가스농도가 2%를 넘었을 때에 알람1 표시램프(27a)를 점등하고, 가스농도가 4%를 넘었을 때에 알람2 표시램프(27b)를 점등하는 것과 같이, 가스가 약간 누출되었을 때와 가스가 위험 수준으로 누출되었을 때를 구분하여 알려줄 수 있는 것이다.
도5는 본 발명의 가스감지기(1)의 조작부 기판(20a)을 분리한 상태를 도시하며, 도6은 하우징 바디(2) 안쪽에 설치된 주 인쇄회로기판(30)위에 설치된 단자들을 보이는 평면도이다.
도5 및 도6에 보이는 주 인쇄회로기판(30)위에 가스감지기의 각 부를 제어하 는 주요 구성품들이 장착되어 있다. 상기 조작부(20) 및 표시부(10)는 커넥팅 케이블(36a)에 의해 주 인쇄회로기판(30) 상의 조작부 커넥터(36)와 연결되며, 센서 어셈블리(4)안의 센서장치들은 센서 케이블(35a)에 의해 센서 커넥터(35)에 연결된다. 주 인쇄회로기판(30)을 수직으로 관통하여 설치된 지지봉들(34)은 상기 표시부 인쇄회로기판(11)의 구멍을 관통하여 조작부 기판(20a)에 결합된다(도7 참조).
도5에서 미설명부호 4b는 센서커버(4a)를 센서 어셈블리(4)에 고정하기 위한 커버 고정 스크류이다.
도5 및 도6에 도시된 주 인쇄회로기판(30)에는 제어기능을 수행하는 제어부(38) 및 상기 제어부(38)와 연결된 주변 회로들이 설치된다. 그리고, 상기 제어부(38)는 마이크로 프로세서로서 구성되며, 제어부(38)에서 계산된 가스농도는 전원인입 및 감지신호 출력단자부(31), 알람신호 출력단자부(32) 및 RS-485 통신 단자부(33)를 통해 외부의 제어반(미도시)로 전달된다. 제어반은 복수 개의 가스 감지기들과 연결되므로, 제어반에서는 현장에 설치된 여러 개의 가스 감지기들의 작동상태 및 측정한 가스농도를 종합적으로 파악할 수 있다.
상기 전원인입 및 감지신호 출력단자부(31)는 커넥터를 결합할 수 있도록 구성하는 것이 바람직하며, 제어반으로부터 24V의 정전압전원을 공급받는 전원인입단자(31a), 계산된 가스농도에 따라 4~20mA의 전류신호를 출력하는 감지신호출력단자(31b) 및 접지를 위한 접지단자(31c)로 구성된다.
상기 알람신호 출력단자부(32)는 고장신호를 출력하기 위한 고장신호 출력단자(32a), 계산된 가스농도가 1단계의 알람수준에 도달하였을 때에 알람1의 신호를 출력하기 위한 알람1 신호출력단자(32b) 및 2단계의 알람수준에 도달하였을 때에 알람2의 신호를 출력하기 위한 알람2 신호출력단자(32c)로 구성된다.
도6에서 미설명부호 37은 외부의 제어반과 연결된 신호케이블이 결합되는 커넥터이다.
도7은 본 발명에 따른 가스감지기에 있어서 마그네틱 봉(100)에 의해 키입력부의 스위치들이 작동되는 상태를 도시한 측단면도이다.
도7에 도시된 바와 같이, 하우징 바디(2)와 커버(3)가 결합되어 가스감지기의 내부가 완전히 밀봉된 상태에서 사용자가 마그네틱 봉(100)을 커버(3)의 투시창(3c)위에 갖다 대면 마그네틱 봉(100)의 단부 주변에 자기장이 형성되며, 이 자기장에 의해 조작부 기판(20a)의 아래에 위치한 마그네틱 스위치(101)가 온 상태로 절환된다. 따라서, 가스감지기의 입력키들, 즉 기능 스위치(21), 리셋 스위치(22), 업 스위치(23) 및 다운 스위치(24)는 마그네틱 봉(100)을 이용하여 작동시킬 수 있다.
도7에서 미설명부호 3d는 커버(3)의 안쪽에 링 형태로 설치된 방폭 밀폐부재이다.
도8은 본 발명에 따른 가스감지기(1)가 제어반(200)에 연결된 상태를 도시한다. 도8에 도시된 바와 같이, 가스감지기(1)의 전원선(24V), 감지신호출력선(4~30mA) 및 접지선(GND)은 외부의 장소에 설치된 제어반(200)의 한 채널에 연결된다. 상기 제어반(200)은 산업현장에 설치된 가스감지기의 개수에 따라 필요한 만큼의 채널들을 가지도록 만들 수 있으므로, 본 발명은 상기 제어반(200)에 연결되 는 가스감지기의 개수를 제한하지 않는다.
도9는 본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기의 내부 구성의 블록도이다.
도9를 참고하면, 본 발명의 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기는, 내부에 가연성 가스의 감지를 위한 적외선 광원램프(41)와 상기 적외선 광원램프(41)로부터 발생한 빛을 수광하는 센서들을 내장한 센서 어셈블리(4), 상기 광원램프(41)를 구동하는 램프구동부(61), 상기 센서들의 출력신호를 증폭하는 증폭부(62), 상기 증폭부(62)로부터 출력된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 A/D 변환부(63), 가스감지기의 각 부를 제어하며 상기 A/D변환부(63)로부터 전달받은 신호에 의해 가스 농도를 계산하는 제어부(38), 상기 제어부(38) 및 가스감지기의 각 부에 정전압 직류전원을 공급하는 전원공급부(66), 상기 제어부(38)의 제어모드와 가스감지기의 작동상태 및 감지된 가스의 농도를 문자로 표시하는 표시부(10), 상기 제어부(38)와 연결되며 사용자가 제어모드 등에 관한 설정값을 입력할 수 있는 키입력부(20'), 상기 제어부(38)와 외부의 제어반을 연결하는 전류신호출력부(310b) 및 RS-485 통신부(330), 그리고 알람신호를 출력하는 알람 릴레이 출력부(320)를 구비한다.
상기 센서 어셈블리(4)안의 적외선 광원 램프(41)는 램프 구동부(41)로부터 공급된 전원에 의해 소정의 주기로 점등과 소등을 반복하며(도11 참조), 상기 적외선 광원램프(41)와 2개의 센서들(42,43)의 사이에는 확산되어 들어온 공기가 존재한다. 공기 중에 존재하는 가연성 가스 및 이산화탄소는 적외선 광원 램프(41)로부 터 발생된 적외선 광(光) 중 특정 대역의 파장만을 흡수하므로, 가연성 가스 및 이산화탄소가 존재할 때의 센서 출력은 가연성 가스 및 이산화탄소가 존재하지 않을 때의 센서출력과 다르게 된다.
2개의 센서들 중 1개는 가연성 가스 및 이산화탄소의 존재에 영향을 받지 않는 기준센서(42)이며, 나머지 1개는 가연성 가스 및 이산화탄소의 존재에 영향을 받는 검출센서(43)이다. 상기 2개의 센서들(42,43)의 출력신호는 증폭부(62)에서 증폭된 다음 A/D변환부(63)에서 디지털 신호로 변환되고 이어 제어부(38)로 전달된다.
상기 제어부(38)는 센서들의 출력신호의 차(差)를 연산함으로써 현재의 가스농도를 실시간으로 계산하며, 이에 따라 표시부(10)에 가스농도를 표시하고, 전류신호출력부(310b) 및 RS-485통신부(330)로 출력신호를 인가한다. 또한, 계산된 가스농도가 소정의 알람값 이상에 도달한 경우 알람 릴레이 출력부(320)에 온(on) 신호를 인가하고, 표시부(10)의 알람1 표시램프(27a) 또는 알람2 표시램프(27b)를 점등한다(도3 내지 도5 참조).
한편, 도9에서 상기 센서 어셈블리(4)안에 존재하는 온도센서(44)는 온도의 변화에 따른 센서출력신호의 오차를 보정하기 위하여 설치된 것으로서, 상기 온도센서(44)의 출력은 A/D 변환부(63)를 거쳐 제어부(38)로 전달된다.
상기 전원공급부(66)는 제어반으로부터 전달된 24V 전압을 받아들이는 전원부(64) 및 DC-DC 변압에 의해 5V로 강하시키는 변압부(65)로 구성된다. 변압부(65)에서 생성된 5V의 전압은 제어부(38), 센서 장치 및 증폭부(62) 등 5V 전원을 필요 로 하는 곳에 공급되며, 도면에 도시되지는 않았지만 24V 전압이 필요한 곳은 전원부(64)로부터 직접 전원을 공급받는다.
도10은 본 발명의 가연성 가스 감지기의 적외선 센서 어셈블리의 구조를 개략적으로 도시하며, 도11은 도10의 적외선 센서 어셈블리의 기준센서(43) 및 검출센서(42)가 광원램프의 작동에 따라 반응하는 상태를 도시하고, 도12는 적외선 센서들(42,43)의 출력들이 공기 중 가연성 가스의 존재 여부에 따라 달라짐으로써 가연성 가스를 검출하는 원리를 도시한다.
도9의 램프구동부(61)에 의해 구동되는 적외선 광원램프(41)는 도11의 맨 아래에 도시된 패턴으로 0.5초당 한번씩 점등과 소등을 반복한다. 도10에 도시된 바와 같이, 적외선 광원램프(41)로부터 발생한 적외선 광은 도파관(45)안의 측정가스(MG)가 포함된 공기를 지나 기준센서(43) 및 검출센서(42)에 도달하는데, 상기 기준센서(43) 및 검출센서(42)의 수광부 표면에는 각각 특정 대역의 파장만을 선택적으로 통과시키는 기준센서 필터(43a)와 검출센서 필터(42a)가 부착되어 있다.
적외선이란 에너지파의 일종인 전파로서 파장대가 0.76~1000㎛ 범위에 있는 빛을 말하는데, 파장에 따라 0.76~1.5㎛를 근적외선, 1.5~5.6㎛를 중적외선이라 하고, 5.6~1000㎛를 원적외선이라고 부른다.
본 발명의 가스감지기에서 가스 감지에 이용하는 파장대는 3-5㎛의 중적외선 대역이며, 기체분자들이 각기 고유의 진동에너지 레벨에 해당하는 에너지만을 선택적으로 흡수하는 성질을 갖는 것을 이용하여 가스의 농도를 측정할 수 있다.
본 발명에서는 빛을 분산시키지 않고 통과시키는 비분산 적외선 흡수법(non- dispersive infrared, NDIR)의 원리를 이용하여 가연성 가스 등의 농도를 측정한다. 이 방법은 측정가스에 대한 적외선 흡수율을 전류나 전압으로 환산하여 가스농도를 측정하는 방식이다.
탄화수소 계열의 가연성 가스(엘피지, 엘엔지 등)가 흡수하는 적외선의 파장 대역은 3.3㎛이며, 이산화탄소의 흡수 파장대역은 4.26㎛이고, 일산화탄소의 흡수 파장대역은 4.6㎛이다. 한편, 기준센서 필터(43a)를 통과하는 파장의 대역은 4.0㎛이므로, 가연성 가스들 및 일산화탄소, 이산화탄소의 파장 대역과 겹치지 않는다.
따라서, 기준센서(43)와 검출센서(42)는 그 수광부 앞에 설치된 필터들(43a,42a)의 광투과 특성에 의해 서로 다른 대역의 파장의 광을 받아들이도록 설계되어 있다. 즉, 상기 기준센서 필터(43a)는 4.0㎛의 파장만을 통과시키는 필터를 사용하며, 예를 들어 탄화수소 계열의 가연성 가스를 검출하기 위한 가스감지기의 경우 상기 검출센서 필터(42a)는 3.3㎛의 파장만을 통과시키는 필터를 사용하고, 일산화탄소를 검출하는 가스감지기의 경우에는 4.6㎛의 파장만을 통과시키는 필터를 검출센서의 필터로 사용하며, 이산화탄소를 검출하는 가스감지기의 경우에는 4.26㎛의 파장만을 통과시키는 필터를 검출센서의 필터로 사용한다.
따라서, 가연성 가스, 일산화탄소 및 이산화탄소가 있던 없던 상관없이 적외선 광원램프(41)로부터 발생된 적외선 광 중 4.0㎛의 파장대역에 속한 광은 전부 기준센서필터(43a)를 통과하여 기준센서(43)에 수광되어 도12의 (a),(b),(c)에 도시된 것과 같은 출력신호를 발생한다.
반면, 상기 검출센서(42)는 그 검출하려는 가스(MG)의 농도에 따라 출력신호 의 크기가 다르게 나타난다. 즉, 탄화수소 계열의 가연성 가스를 감지하는 가스감지기는 검출센서 필터(42a)에서 3.3㎛의 파장만을 통과시키므로, 가연성 가스가 존재하지 않을 경우에는 기준센서(43)와 검출센서(42)의 출력신호 레벨이 모두 동일하게 되지만(도12의 (a) 참조), 가연성 가스가 존재할 경우에는 3.3㎛의 파장을 가진 적외선 광 성분이 도파관 안의 가연성 가스(MG)에 흡수되어 검출센서(42)에 적게 수광되므로 그 출력신호의 레벨 역시 작게 나타난다(도12의 (b) 참조).
일산화탄소와 이산화탄소의 경우에도 그 고유의 파장에 맞게 검출센서의 필터가 정해지며, 기준센서와 검출센서의 출력신호의 차이에 의하여 가스의 농도를 측정할 수 있다.
도12의 (c)는 검출센서가 고장난 경우를 나타낸다. 이때에는 기준센서의 출력이 풀(full) 상태인데 반해, 검출센서의 출력이 전혀 나타나지 않은 것에 의해 검출센서가 고장났음을 알 수 있다.
그리고, 도12의 (d)는 적외선 광원램프(41)가 고장난 경우를 나타낸다. 이때에는 검출센서와 기준센서가 모두 출력신호를 발생하지 않는 것에 의해 광원램프 자체가 고장났음을 인식할 수 있다.
도13은 본 발명의 가스감지기에 있어서 표시부(10)에 나타나는 제어모드들 중 '프로그램 모드'를 선택하여 가스의 종류, 단위, 척도 등을 조정하고 가스감지기의 고유 어드레스를 설정하는 과정을 도시한다.
상술한 바와 같이, 본 발명의 가스감지기는 마그네틱 봉(100, 도7 참조)을 이용하여 커버(3)의 투시창(3c)위에 갖다 대면, 그 아래에 있는 기능 스위치, 리셋 스위치, 업 스위치 및 다운 스위치를 작동시킬 수 있다.
본 발명의 가스감지기가 작동하고 있을 때에는 검출하려고 하는 가스의 농도가 표시되지만, 키 조작을 통하여 설정상태를 변경할 수 있다.
제어부(38, 도9 참조)안에는 각 부의 제어를 위한 프로그램이 내장되어 있어서, 기능 스위치(21)를 누르면 각 모드를 설정할 수 있는 상태가 된다(도13의 왼쪽 참조). 즉, 프로그램 모드(S1), 알람 모드(S2), 측정모드(S3), 테스트 모드(S4) 및 적외선 센서 데이터 모드(S5)가 표시부(10)에 문자로 나타나며, 상기 각 모드 간의 이동은 업 스위치(23) 또는 다운 스위치(24)를 사용하여 이루어진다.
도13에 도시된 바와 같이, 프로그램 모드(S1)에서 기능 스위치를 누르면 표시부에 "TYPE OF GAS SEL"(S11)가 표시되는데 이는 가스의 명칭을 설정하는 모드이다. 도13의 S11에는 현재 메탄(CH4)가 가스의 명칭으로 표시되어 있는데, 업 스위치 또는 다운 스위치를 접촉할 때마다 가스의 명칭이 변경되어 나타난다. 원하는 가스의 명칭이 표시되었을 때에 기능 스위치를 접촉하면 가스의 명칭이 설정되고 다음 프로그램 항목으로 진입한다. 그리고, 리셋 스위치를 접촉하면 프로그램 모드로 복귀한다.
도13에 표시된 다음의 프로그램 모드는 "UNIT & TAG SEL"(S12)인데, 이는 가스의 측정단위를 설정하는 모드이다. 역시 업 스위치나 다운 스위치를 접촉할 때마다 가스의 측정단위가 변경되어 나타나며, 원하는 가스의 측정 단위가 표시될 때 기능 스위치를 접촉하면 가스의 측정단위가 설정되고 다음의 프로그램 항목으로 진 입한다. 이때도 역시 리셋 스위치를 접촉하면 프로그램 모드로 복귀한다.
다음에 나타나는 프로그램 모드는 "DECIMAL POINT"(S13)로서, 소수점 위치를 설정하는 모드이고, 그 다음의 프로그램 모드는 "HIGH SCALE ADJ"(S14)로서 풀 레인지(full range)일 때 표시되어야 할 최고의 측정값 스케일(scale)을 설정하는 모드이다. 그리고, 그 다음의 "ADDRESS NO."모드(S15)는 가스감지기가 제어반과 RS-485 방식으로 통신할 때 필요한 가스감지기의 어드레스를 설정하는 모드이다. 이상의 모든 프로그램 모드에서 각 설정값의 이동은 업 스위치 또는 다운 스위치의 접촉에 의해 이루어지며 기능 스위치를 접촉하면 그 때의 값이 설정된다.
도14는 본 발명의 가스감지기에 있어서 표시부(10)에 나타나는 도13의 제어모드들 중 '알람 설정 모드'를 선택하여 알람동작에 관한 상태들을 설정하는 과정을 도시한다.
도13의 알람 프로그램 모드(S2)에서 마그네틱 봉으로 기능 스위치를 접촉하면 "알람 동작 오토"(S21) 상태로 진입한다. 이때 업 스위치 또는 다운 스위치를 접촉하면 "알람 동작 수동"(S22) 상태로 변경된다. "알람 동작 오토"모드(S21)는 자동으로 알람이 리셋되는 기능이고, "알람 동작 수동"모드(S22)는 리셋 스위치를 눌러주어야만 알람이 리셋되는 기능이다.
기능 스위치를 접촉하면 "ALARM1 LEVEL ADJ"모드(S23)가 나타나며, 이는 알람1의 레벨값을 설정하는 모드이다. 업 스위치나 다운 스위치를 접촉할 때마다 알람1의 값이 증가 또는 감소되는데, 원하는 알람1의 값이 표시될 때 기능 스위치를 접촉하면 알람1값이 설정되고 다음 알람 프로그램 항목으로 진입한다.
"ALARM1 TYPE SEL"모드(S24,S25)는 알람1이 동작되는 방향을 설정하는 모드이고, 업 스위치 또는 다운 스위치의 조작에 의해 증가 또는 감소를 표시할 수 있다. 이어서, "ALARM DEAD BAND"모드(S26)는 알람1이 동작하는 데드밴드(dead band)를 설정하는 모드이다.
마찬가지로, ALARM2의 레벨 설정 및 타입과 데드밴드에 대해서는 S27 내지 S30으로 표시된 바와 같이 설정작업을 진행할 수 있다.
도15는 본 발명의 가스감지기에 있어서 표시부(10)에 나타나는 도13의 제어모드들 중 '측정 모드'를 선택하여 감지기의 영점 조정 및 측정범위를 설정하는 과정을 도시한다.
도13의 측정 모드(S3)에서 기능 스위치를 조작하면 "CALIBRATION ZERO"모드(S31)로 진입한다. 이때 업 스위치나 다운 스위치를 작동할 때마다 "ZERO"(S31), "SPAN"(S38)및 "SENSOR OUTPUT"의 항목들이 표시된다. "CALIBRATION ZERO"(S31)이 표시되었을 때 기능 스위치를 작동하면 "ZERO CALIBRATION"모드를 선택할 수 있는 상태(S32,S33)로 되며, "YES" 일 때에 기능 스위치를 접촉하면 "ZERO CALIBRATION"모드(S34)로 진입한다. "ZERO CALIBRATION"모드(S34)는 영점 조정을 수행하는 모드이고, 영점 조정을 해야 할 측정값이 둘째 라인에 표시된다. 이때, 교정기구를 사용하여 깨끗한 공기 또는 100% 질소를 1000㎖/min의 유량으로 1분 정도 센서 어셈블리에 주입하며, 가스를 주입한 후 측정값이 안정되었을 때 기능스위치를 접촉하면 영점 조정을 자동으로 수행하고, 성공하면 표시부에 "ZERO CALIBRATION SUCCESS"(S35)라고 표시되고, 교정된 값이 표시된다(S36). 또한, 실패하였을 때에 는 "ZERO CALIBRATION FAIL"(S37)이라고 표시된다.
한편, "CALIBRATION SPAN"모드(S38)에서는 상술한 S31 내지 S37의 과정과 동일한 과정을 거쳐 측정 감도 교정이 이루어진다. 다만, S41에서 현재의 감도가 표시된 이후에는 표준가스를 주입하여 감도를 교정한다는 점에서 차이가 있다. 즉, 교정기구를 이용하여 표준가스를 센서 어셈블리에 1000㎖/min의 유량으로 1분 정도 주입한 후, 측정값이 안정되었을 때에 기능 스위치를 접촉하여 성공을 확인한다(S43 내지 S45).
본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기는 특정의 가연성 가스들에 적외선의 특정 대역 파장이 흡수되는 성질을 이용해 적외선 센서에 의해 가연성 가스의 존재여부 및 농도를 정확히 측정함으로써 종래의 가연성 가스감지기들에 비해 측정의 정밀도를 월등히 높이고, 가스감지기 내부를 완전히 밀폐시켜 방폭성능을 향상시키며, 전류출력 및 RS-485 통신방식으로 중앙 제어반과 연결하여 넓은 장소에 설치된 다수의 가스감지기들의 원격 관리 및 제어가 가능한 장점이 있다.
또한, 본 발명에 따른 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기는 마그네틱 스위치들을 입력수단으로 채용함으로써, 전자회로 등 구성품들이 하우징 안에 완전하게 밀폐되어 방폭 처리된 상태에서도, 마그네틱 봉을 가스감지기의 투시창 위의 소정 위치에 갖다 대기만 하면 키입력이 가능하여 제어모드 및 각종 동작상태를 손쉽게 설정 및 변경할 수 있는 장점이 있다.
Claims (8)
- 건물, 공장 등 가스누출의 위험이 있는 곳에 설치하여 가스의 누출여부를 감지하는 적외선을 이용한 가연성 가스감지기에 있어서,내부에 전자회로 및 각종 케이블을 설치할 수 있는 공간을 가진 하우징 바디(2);상기 하우징 바디(2)의 상단부에 결합되어 상기 하우징 바디(2)의 내부를 밀폐하며 중앙에 투시창(3c)이 마련된 커버(3);상기 하우징 바디(2)의 측면에 형성된 케이블 통과관(5);상기 하우징 바디(2)의 측면에 형성된 센서 결합관(6);상기 센서 결합관(6)에 결합되어 설치되며, 그 내부에 가연성 가스의 감지를 위한 적외선 광원램프(41)와 상기 적외선 광원램프(41)로부터 발생한 빛을 수광하는 기준센서(43) 및 검출센서(42), 그리고 온도를 측정하는 온도센서(44)를 내장한 센서 어셈블리(4);상기 광원램프(41)를 구동하는 램프구동부(61);상기 기준센서(43), 검출센서(42) 및 온도센서(44)의 출력신호들을 각각 증폭하는 증폭부(62);상기 증폭부(62)로부터 출력된 아날로그 신호들을 디지털 신호들로 변환하는 A/D 변환부(63);가스감지기의 각 부를 제어하며 상기 A/D변환부(63)로부터 전달받은 신호들에 의해 가스 농도를 계산하는 제어부(38);상기 제어부(38) 및 가스감지기의 각 부에 정전압 직류전원을 공급하는 전원공급부;상기 제어부(38)의 제어모드, 가스감지기의 작동상태 및 감지된 가스의 농도를 문자로 표시하는 표시부(10);상기 제어부(38)와 연결되며 사용자가 제어모드 등에 관한 설정값을 입력할 수 있고, 상기 제어부(38)에 저장된 제어 프로그램에 의해 제공되는 제어기능들을 선택할 수 있는 기능스위치(21), 제어기능들을 리셋시키는 리셋 스위치(22), 및 상기 제어 프로그램에서 제공되는 사항들 간을 이동할 수 있는 업(up) 스위치(23)와 다운(down) 스위치(24)를 포함하는 키입력부(20');상기 제어부(38)와 외부의 제어반을 연결하는 통신수단; 및상기 제어부(38)에서 계산된 가스농도가 소정의 알람 범위에 도달하였을 경우 알람신호를 발생하도록 하는 알람신호 출력부;를 포함하며,상기 기준센서(43)의 수광부 표면에는 탄화수소 계열의 가연성 가스에 흡수되지 않는 4.0㎛를 중심으로 한 파장 대역의 광만을 선택적으로 통과시키는 기준센서 필터(43a)가 설치되고, 상기 검출센서(42)의 수광부 표면에는 탄화수소 계열의 가연성 가스에 흡수되는 3.3㎛를 중심으로 한 파장 대역의 광만을 선택적으로 통과시키는 검출센서 필터(42a)가 설치되고,상기 통신수단은, 상기 제어부(38)와 외부의 제어반 사이를 RS485 통신방식으로 연결하는 RS485통신부, 및 상기 제어부(38)에서 계산된 가스농도를 소정 범위의 전류신호로 출력하는 전류신호 출력부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 알람 범위가 적어도 2개 이상의 범위들로 세분되어, 상기 제어부(38)에서 계산된 가스농도가 상기 세분된 범위들에 각각 도달하였을 때에 상기 알람신호 출력부가 서로 다른 알람신호를 발생하도록 하는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기.
- 삭제
- 제1항에 있어서, 상기 키입력부(20')의 각 스위치들은 자기장의 영향에 의해 작동되는 마그네틱 스위치들로 구성되는 것을 특징으로 하는 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060112439A KR100734551B1 (ko) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020060112439A KR100734551B1 (ko) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR100734551B1 true KR100734551B1 (ko) | 2007-07-02 |
Family
ID=38502946
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020060112439A KR100734551B1 (ko) | 2006-11-14 | 2006-11-14 | 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR100734551B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100895648B1 (ko) | 2007-07-18 | 2009-05-07 | 주식회사 가스트론 | 흡입식 적외선 가스센서 모듈 |
| KR20170010945A (ko) * | 2015-07-20 | 2017-02-02 | 주식회사 가스트론 | 방폭 공기 흡입형 센서 카트리지 방식 가스 감지 장치 |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990077161A (ko) * | 1996-01-10 | 1999-10-25 | 존 알. 피터스 | 수동 적외선 분석 가스 센서 및 그 복수 채널검출기 어셈블리 |
| KR20000019693U (ko) * | 1999-04-19 | 2000-11-25 | 송찬영 | 가스 누설 감지장치 |
-
2006
- 2006-11-14 KR KR1020060112439A patent/KR100734551B1/ko active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR19990077161A (ko) * | 1996-01-10 | 1999-10-25 | 존 알. 피터스 | 수동 적외선 분석 가스 센서 및 그 복수 채널검출기 어셈블리 |
| KR20000019693U (ko) * | 1999-04-19 | 2000-11-25 | 송찬영 | 가스 누설 감지장치 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100895648B1 (ko) | 2007-07-18 | 2009-05-07 | 주식회사 가스트론 | 흡입식 적외선 가스센서 모듈 |
| KR20170010945A (ko) * | 2015-07-20 | 2017-02-02 | 주식회사 가스트론 | 방폭 공기 흡입형 센서 카트리지 방식 가스 감지 장치 |
| KR101716705B1 (ko) | 2015-07-20 | 2017-03-16 | 주식회사 가스트론 | 방폭 공기 흡입형 센서 카트리지 방식 가스 감지 장치 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Li et al. | Development and measurement of a near-infrared CH4 detection system using 1.654 μm wavelength-modulated diode laser and open reflective gas sensing probe | |
| CN101595375B (zh) | 泄漏检测系统和方法 | |
| He et al. | A near-infrared acetylene detection system based on a 1.534 μm tunable diode laser and a miniature gas chamber | |
| CA2846373C (en) | Sensor assembly and method for sensing status condition of electrical equipment | |
| KR100734551B1 (ko) | 적외선을 이용한 가연성 가스 감지기 | |
| EP3198261A1 (en) | Optical gas sensing apparatus with explosion-proof enclosure | |
| KR100895648B1 (ko) | 흡입식 적외선 가스센서 모듈 | |
| CN112578075B (zh) | 具有一氧化碳和甲烷双重测量的燃烧分析仪 | |
| KR100888403B1 (ko) | 확산식 적외선 가스센서 모듈 | |
| US7132659B2 (en) | Sensor having a communication device, sensor communication system and method of communicating information from a sensor | |
| CN107389780A (zh) | 一种便携式挥发性污染物检测仪 | |
| KR20170010946A (ko) | 방폭 공기 흡입형 적외선 센서 방식 가스 감지 장치 | |
| CN112393820B (zh) | 一种本质安全防爆的氢气浓度和温度检测系统及检测方法 | |
| CN104089918A (zh) | 一种基于非分光红外法的油气在线检测装置 | |
| CN205593920U (zh) | 一种气体检测装置 | |
| KR102412399B1 (ko) | 이동식 복합가스 감지장치 | |
| KR200378065Y1 (ko) | 초고압변압기용 디지털 가스 검출기 | |
| CN113075164A (zh) | 激光探测式气体检测仪器 | |
| RU2792322C1 (ru) | Газоанализатор | |
| GB2438724A (en) | Gas monitoring system | |
| GB2401679A (en) | Infrared gas detector | |
| CN117214136A (zh) | 基于tdlas防灭火的煤矿自然发火束管激光监测系统 | |
| CN108709870A (zh) | 一种高精度高稳定性的煤矿用甲烷检测报警器 | |
| KR101785549B1 (ko) | 센서와 제어기 일체형 화염 검출기 | |
| WO2005015176A1 (en) | Gas detector |
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 | ||
| G170 | Publication of correction | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20130430 Year of fee payment: 7 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20140430 Year of fee payment: 8 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20150430 Year of fee payment: 9 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20160516 Year of fee payment: 10 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20170420 Year of fee payment: 11 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20180425 Year of fee payment: 12 |
|
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190423 Year of fee payment: 13 |