KR100768448B1 - Apparatus for measuring a sample and method thereof - Google Patents
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Abstract
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 빛이 입사되는 입사부; 상기 입사부를 통하여 입사된 빛이 샘플의 표면 및 내부에서 확산된 후 외부로 유출되지 않도록 상기 입사부를 중심으로 상기 샘플에 밀착되어 형성되는 홀더; 상기 홀더의 입사부로부터 동일 거리에 적어도 하나 이상 형성되어 상기 확산된 빛이 통과하는 측정 홀; 상기 측정 홀에 배치되어 빛을 측정하는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an incident part to which light is incident; A holder formed in close contact with the sample around the incidence portion so that light incident through the incidence portion is diffused from the surface and the inside of the sample and does not flow out; At least one measurement hole formed at the same distance from the incidence portion of the holder to allow the diffused light to pass; It is characterized in that it comprises an optical sensor disposed in the measuring hole to measure light.
이러한 특성의 샘플 측정 장치의 측정 방법을 살펴보면, 상기 입사부로부터 입사된 빛은 상기 샘플의 표면 및 내부에서 확산된 후 상기 샘플과 밀착됨과 동시에 비광투과성인 상기 홀더에 의하여 외부로 유출되지 못하고 상기 측정 홀을 통과하게 되는데, 이때 상기 측정 홀에 배치되어 있는 광센서에서 검출하여 상기 샘플의 특성을 측정하게 된다.Looking at the measuring method of the sample measuring device of this characteristic, the light incident from the incident portion is diffused on the surface and inside of the sample and is in close contact with the sample and at the same time is not emitted to the outside by the non-transparent holder, the measurement Passing through the hole, at this time is detected by an optical sensor disposed in the measuring hole to measure the characteristics of the sample.
따라서, 본 발명의 샘플 측정 장치 및 방법은 빛의 전도 및 확산 등 빛의 전달 현상을 이용하여 물질의 특성을 측정하여 측정하고자 하는 플라스틱의 성형에 따른 균일도를 측정할 수 있는 효과가 있다.Therefore, the sample measuring apparatus and method of the present invention has the effect of measuring the uniformity according to the molding of the plastic to be measured by measuring the properties of the material using the light transmission phenomenon such as conduction and diffusion of light.
확산, 광전도, 측정, 광센서Diffuse, Photoconductive, Measurement, Light Sensor
Description
도 1은 샘플 측정 상태에 있는 본 발명의 샘플 측정 장치를 나타낸 평면도.1 is a plan view showing a sample measuring device of the present invention in a sample measuring state;
도 2는 도 1의 단면도.2 is a cross-sectional view of FIG.
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 일실시예를 도시한 평면도.
도 4는 도 3의 단면도.Figure 3 is a plan view showing another preferred embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of FIG.
본 발명은 샘플 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 보다 자세하게는 빛의 전도 및 확산을 이용하여 샘플의 성형에 따른 균일도를 얻을 수 있는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for measuring a sample, and more particularly, to an apparatus and method for obtaining uniformity according to molding of a sample by using light conduction and diffusion.
빛은 전자기복사선(electromagnetic radiation)으로 이루어져 있으며, 파동과 파장의 형태로 이러한 특성에 따라 낮은 대역의 라디오파에서부터 마이크로파, 적외선, 가시선, 자외선, X-선 등의 순서로 높아지게 되며, 물질의 성분에 따라 그 대응되는 광의 특성이 다르게 나타나게 된다. 가시선은 우리의 눈으로 볼 수 있는 파장 영역의 광으로서, 대부분의 물질의 색상 특성은 이 파장대역에서 측정이 가능하다. 근적외선은 가시선과 중적외선 사이에 존재하고 있으며, 광원으로부터 조사된 근적외선은 물질의 분자 내 결합의 진동에 관련된 파장의 빛을 흡수하여 해당 파장의 빛의 세기가 감소하게 된다. 이러한 세기의 변화는 시료 내의 특정 물질의 농도와 관련이 있으며, 그 변이는 검출기에 의해 검출되고 측정된 연속파장의 빛의 세기(스펙트럼)는 물질의 정량분석이나 정성분석에 이용되게 된다.Light is made up of electromagnetic radiation, and in the form of waves and wavelengths, these characteristics increase from low band radio waves to microwave, infrared, visible, ultraviolet, X-ray, etc. Accordingly, the characteristics of the corresponding light appear differently. Visible light is light in the wavelength range visible to our eyes, and the color properties of most materials can be measured in this wavelength band. Near-infrared rays exist between visible and mid-infrared rays, and the near-infrared rays irradiated from the light source absorb light of a wavelength related to the vibration of intramolecular bonds of the material, thereby reducing the intensity of light of the wavelength. This change in intensity is related to the concentration of a specific substance in the sample, and the variation is detected by the detector and the intensity (spectrum) of the continuous wavelengths measured is used for quantitative or qualitative analysis of the substance.
플라스틱 판넬은 금형을 이용하는 프레스나 사출성형기 등을 사용하여 제작된다. 플라스틱 판넬의 제작과정은 금형 내에서 폴리머가 용융되어 소정 크기와 소정 형상으로 제작된다. 그러나, 금형 내에서 폴리머들이 녹을 때 각각의 조건에 따라 제품의 특성이 달라진다. 이는 냉각수 온도, 금형온도 등의 조건이 틀려 플라스틱 판넬에 내부응력이 발생하기 때문이다. 이러한 판넬 즉 유리글라스 또는 플라스틱 제품 등의 제품의 결함을 검출하기 위해 종래에는 투과법을 사용한 빛을 이용하여 검사하였다. 그러나 이러한 투과법은 샘플의 두께만큼만의 정보만 얻을 수 있는 단점이 있다.Plastic panels are manufactured using presses or injection molding machines using molds. In the manufacturing process of the plastic panel, the polymer is melted in the mold and manufactured in a predetermined size and a predetermined shape. However, as the polymers melt in the mold, the characteristics of the product vary depending on the conditions. This is because internal stress occurs in the plastic panel due to different conditions such as cooling water temperature and mold temperature. In order to detect defects of such panels, namely glass glass or plastic products, the conventional inspection was performed using light using a transmission method. However, this method has a disadvantage in that only information as much as the thickness of the sample can be obtained.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 광전도 및 확산 등 빛의 산란 현상을 이용하여 물질의 특성을 측정하여 측정하고자 하는 대상의 균일도 및 여러 가지 물리적 특성을 얻을 수 있는 샘플 측정 장치 및 방법을 제공함에 본 발명의 목적이 있다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art, it is possible to obtain the uniformity and various physical properties of the object to be measured by measuring the properties of the material using the light scattering phenomenon, such as photoelectricity and diffusion. It is an object of the present invention to provide a sample measuring apparatus and method.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 빛이 입사되는 입사부; 상기 입사부를 통하여 입사된 빛이 샘플의 표면 및 내부에서 확산된 후 외부로 유출되지 않도록 상기 입사부를 중심으로 상기 샘플에 밀착되어 형성되는 홀더; 상기 홀더에 적어도 하나 이상 형성되어 상기 확산된 빛이 통과하는 측정 홀; 상기 측정 홀에 배치되어 빛을 측정하는 광센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.
이러한 특성의 샘플 측정 장치의 측정 방법을 살펴보면, 상기 입사부로부터 입사된 빛은 상기 샘플의 표면 및 내부에서 확산된 후 상기 샘플과 밀착됨과 동시에 비광투과성인 상기 홀더에 의하여 외부로 유출되지 못하고 상기 측정 홀을 통과하게 되는데, 이때 상기 측정 홀에 배치되어 있는 광센서에서 검출하여 상기 샘플의 특성을 측정하게 된다.In order to achieve the above object, the present invention provides an incident part to which light is incident; A holder formed in close contact with the sample around the incidence portion so that light incident through the incidence portion is diffused from the surface and the inside of the sample and does not flow out; At least one measurement hole formed in the holder and through which the diffused light passes; It is characterized in that it comprises an optical sensor disposed in the measuring hole to measure light.
Looking at the measuring method of the sample measuring device of this characteristic, the light incident from the incident portion is diffused on the surface and inside of the sample and is in close contact with the sample and at the same time is not emitted to the outside by the non-transparent holder, the measurement Passing through the hole, at this time is detected by an optical sensor disposed in the measuring hole to measure the characteristics of the sample.
본발명의 상기 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 바람직한 실시예를 도시하고 있는 도면을 참조한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.Details of the above object and technical configuration of the present invention and the effects thereof according to the present invention will be more clearly understood by the following detailed description with reference to the drawings showing preferred embodiments of the present invention.
먼저, 도 1은 샘플 측정 상태에 있는 본 발명의 샘플 측정 장치를 나타낸 평면도이다.First, FIG. 1 is a plan view showing a sample measuring device of the present invention in a sample measuring state.
도 1을 참조하면, 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 샘플 측정 장치는 빛이 입사되는 입사부(21)와, 상기 입사부(21)를 통하여 입사된 빛이 샘플(11)의 표면 및 내부에서 확산된 후 외부로 유출되지 않도록 상기 입사부(21)를 중심으로 상기 샘플(11)에 밀착되어 형성되는 홀더(12); 상기 홀더(12)에 적어도 하나 이상 형성되어 상기 확산된 빛이 통과하는 측정 홀(22); 상기 측정 홀(22)에 배치되어 빛을 측정하는 광센서(25)로 이루어져 있다.
상기 홀더(12)는 빛이 입사되는 입사부(21), 상기 입사부에서 동일 위치에 형성된 하나 이상의 측정 홀(22) 및 상기 홀에 형성된 광센서(25)로 구성된다. 상기 입사부(21)는 측정하고자 하는 대상물에 빛이 입사되는 부분으로 홀더(12)의 중심에 홀을 형성하여 마련한다. 상기 측정 홀(22)은 상기 입사부(21)에서 동일한 거리에 다수의 홀을 형성하여 마련되며, 상기 측정 홀(22) 각각에는 빛을 감지하는 광센서(25)가 구비된다.
이러한 구성의 샘플 측정 장치를 이용하여 샘플을 측정하는 과정을 살펴보면, 우선 측정하고자 하는 샘플(11)의 상부에 홀더(12)를 준비하여 샘플의 물리적 특성을 측정한다. 측정하고자 하는 상기 샘플(11)은 플라스틱 기판 등으로 매질 내에서 빛이 확산가능한 물질이다. 상기 홀더(12)는 빛이 통과하지 않는 물질(비광투과성)로 측정하고자 하는 상기 샘플(11)에서 확산된 빛이 상기 홀더(12)에 의해서 영향을 받지 않아야 한다.Referring to FIG. 1, a sample measuring apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention includes an
The
Looking at the process of measuring the sample using the sample measuring device of this configuration, first to prepare a
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보다 상세하게 설명하면, 우선 빛이 상기 입사부(21)에 입사되면 측정하고자 하는 샘플(11)의 표면 및 내부에서 빛이 확산된다. 상기 확산된 빛을 각각의 상기 측정 홀(22)에 구비된 상기 광센서(25)에서 검출하여 각각의 빛들을 분석하여 샘플의 성형에 따른 균일도를 분석할 수 있다. 또한 물질 내부의 균일도도 분석가능하다. In more detail, first, when light is incident on the
또한, 일실시예로 상기 측정 홀(22)을 등간격으로 설치하여 각각의 측정 홀(22)에서 검출되는 빛을 분석하여 측정하는 물질이 혼합물일 경우 균일하게 혼합되었는지 검사할 수 있다.In addition, as an example, the
도 2는 도 1의 단면도로서, 본 발명에 따른 샘플 측정 장치를 이용하여 측정하는 경우의 측정 범위를 나타낸 단면도이기도 하다FIG. 2 is a cross-sectional view of FIG. 1, which is a cross-sectional view showing a measurement range when measuring using a sample measuring device according to the present invention.
기존의 샘플 측정 방법인 투과형 측정 방법은 샘플(11)에 빛을 조사하여 조사된 빛이 샘플을 투과하면 투과된 빛을 분석하는 방법이었다. 이러한 방법은 샘플(11)의 두께만큼만의 정보(31)만 얻을 수 있었다. 보다 상세히 설명하면, 입사부를 통하여 입사되는 빛은 샘플을 관통하여 입사부 반대편으로 분출되는데, 이때 상기 분출되는 빛을 광센서(17)를 이용하여 측정함으로써, 샘플의 특성을 분석하게 된다. 측정에 사용되는 빛이 상기 샘플의 두께부분을 관통하였기 때문에 샘플의 두께만큼만의 정보(31)만을 얻을 수 있는 것이다.
하지만 본 발명에 따른 샘플 측정 방법은 샘플(11) 표면 및 내부에서의 빛의 확산을 이용하여 샘플(11)의 표면 및 샘플의 넓이 정보(32)를 얻을 수 있다. 상세히 설명하면, 입사부(21)를 통하여 입사된 빛은 상기 샘플(11)을 관통하거나 확산하게 되는데, 일반적으로 샘플(11)이 놓여지는 바닥은 빛이 통과하지 못하므로 상기 빛은 반사되어 상부 쪽으로 확산된다. 상기 입사부(21) 쪽은 역시 빛이 통과하지 못하는 홀더(12)가 상기 샘플(11)에 밀착되어 배치되어 있으므로 빛은 상기 홀더(12)에서 반사되어 다시 샘플이 놓여진 바닥으로 확산 진행하게 된다. 이와 같은 진행에 의해 빛은 상기 입사부(21)를 중심으로 일정 거리 퍼져나가게 되는데, 그 중 일부가 상기 홀더(12)에 형성되어 있는 측정 홀(22)를 통하여 외부로 분출된다. 이때 분출되는 빛을 상기 측정 홀(22)에 배치되어 있는 광 센서(25)를 통하여 측정함으로써, 본 발명에 따른 샘플 측정 방법은 샘플에 장치되는 홀더(도 2의 이중 빗금 부분, 정확히는 입사부에서 측정 홀까지)의 넓이부분의 샘플의 정보를 얻을 수 있게 된다.
또한, 본 발명의 샘플 측정 장치에 종래의 샘플 측정 방법인 입사부(21) 반대편에 별도의 광센서(17)를 설치하여 샘플(11)의 두께에 따른 물질의 특성도 조사할 수 있다.The conventional sample measuring method, a transmission type measuring method, is a method of analyzing the transmitted light when the irradiated light passes through the sample by irradiating light onto the
However, in the sample measuring method according to the present invention, the surface information of the
In addition, by installing a separate
도 3은 본 발명의 바람직한 다른 일실시예를 도시한 평면도이며, 도 4는 도 3의 단면도로, 홀더(12)에 베어링(41)을 설치하여 측정 가능한 측정 홀(22)과 광센서(25)가 위치한 부분은 회전 가능하도록 하고 상기 홀더(12)의 끝 부분에 홀더(12)를 샘플(11)에 고정할 수 있는 다수의 고정부(42)를 형성하여 홀더(12)를 샘플(11)에 밀착시킨 상태에서 측정부(측정 홀과 광센서가 위치한 부분)를 회전시키면서 샘플(11)의 특성을 검사할 수 있다.상기 샘플(11)에 상기 홀더(12)를 고정시 샘플(11)과 홀더(12)의 기밀을 유지하는 것이 중요하다. 고정부(42)는 예로서 알미늄바 또는 스테인레스바로 구성될 수 있으며 이에 의해 홀더의 가장자리가 샘플에 밀착되며 이로써 홀더 전체가 베어링을 매개로 하여 샘플과 밀착될 수 있다. 상술한 바와 같이 측정부를 회전하면서 측정시 샘플의 균일도 분포를 측정할 수 있다.샘플과 홀더 사이는 충분한 광량을 확보하도록 밀착되나 샘플 특성 측정에 문제가 되지 않을 정도의 아주 작은 간격을 유지하는 상태에서 홀더를 회전시키므로 샘플은 손상되지 아니하며, 상기와 같은 작은 간격하에서 빛은 최대한 조밀하게 샘플의 내부를 투과하게 된다. 대개의 경우 샘플은 플라스틱이므로 홀더회전으로 인한 손상은 없다.3 is a plan view showing another preferred embodiment of the present invention, Figure 4 is a cross-sectional view of Figure 3, the
상세히 설명된 본 발명에 의하여 본 발명의 특징부를 포함하는 변화들 및 변형들이 당해 기술 분야에서 숙련된 보통의 사람들에게 명백히 쉬워질 것임이 자명하다. 본 발명의 그러한 변형들의 범위는 본 발명의 특징부를 포함하는 당해 기술 분야에 숙련된 통상의 지식을 가진 자들의 범위 내에 있으며, 그러한 변형들은 본 발명의 청구항의 범위 내에 있는 것으로 간주된다.It will be apparent that changes and modifications incorporating features of the invention will be readily apparent to those skilled in the art by the invention described in detail. It is intended that the scope of such modifications of the invention be within the scope of those of ordinary skill in the art including the features of the invention, and such modifications are considered to be within the scope of the claims of the invention.
따라서, 본 발명의 샘플 측정 장치 및 방법은 광전도 및 확산 등 빛의 전달 현상을 이용하여 물질을 측정하여 측정하고자 하는 대상의 균일도를 얻을 수 있는 효과가 있다.Therefore, the apparatus and method for measuring a sample of the present invention has an effect of obtaining uniformity of an object to be measured by measuring a material using a light transmission phenomenon such as photoconductivity and diffusion.
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KR20150039455A (en) | 2013-10-02 | 2015-04-10 | 한국기계연구원 | Apparatus measuring photoconductivity of flexible device |
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Publication number | Publication date |
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KR20050074216A (en) | 2005-07-18 |
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