KR100778237B1 - 중금속 온라인 분석시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극 연마가 가능한 중금속 온라인 분석시스템에 관한 것이다. 본 발명은 측정 대상 샘플 용액이 담겨지는 챔버; 상기 챔버의 하측에 구비되는 모터의 회전축에 결합되어 상기 샘플 용액을 교반하는 교반장치; 상기 샘플 용액에 일부가 잠기도록 상기 챔버의 내측에 구비되는 연마케이싱; 상기 연마케이싱의 일면과 등위면이 형성되도록 상기 연마케이싱을 관통하여 구비되는 작업전극; 상기 연마케이싱을 관통하여 회전이 가능하도록 구비되는 회전로드; 상기 회전로드의 단부에는 상기 연마케이싱의 일면이 연마되도록 상기 연마케이싱의 저면에 밀착되어 구비되는 연마부재; 그리고 상기 회전로드의 단부에 구비되어 상기 연마부재의 상면이 상기 연마케이싱의 저면에 밀착되도록 상기 회전로드를 탄발 지지하는 스프링을 포함하여 이루어지는 중금속 온라인 분석시스템을 제공한다.

중금속 온라인 분석시스템, 작업전극, 연마부재

Description

중금속 온라인 분석시스템{On-line analysis system for heavy metals}

도 1은 종래의 중금속 온라인 분석시스템을 나타낸 단면도.

도 2는 본 발명에 따른 중금속 온라인 분석시스템의 일실시예를 나타낸 사시도.

도 3은 도 2의 A-A선 단면도.

도 4는 본 발명에 따른 중금속 온라인 분석시스템의 일실시예에 따른 일부 확대단면도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>

10 : 하우징 12 : 베이스

20 : 챔버 30 : 작업전극

40 : 보조전극 60 : 연마케이싱

70 : 회전로드 80 : 연마부재

90 : 도선연결봉 100 : 스프링

110 : 서보모터 120 : 교반기

125 : 교반장치 130 : 마그네틱바

140 : 배출통로 160 : 시료 주입라인

170 : 세척수 주입라인

본 발명은 중금속 온라인 분석시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속측정이 가능한 중금속 온라인 분석시스템에 관한 것이다.

일반적으로 샘플 용액에 함유된 미량 금속 및 전기화학적 활성 물질을 정성/정량 분석하기 위하여 벗김분석(stripping analysis)을 이용한 중금속 온라인 분석시스템이 사용되고 있다.

여기서, 상기 벗김분석법은 작업전극에 일정시간 동안 전압을 인가하여 샘플 용액에 존재하는 측정하고자 하는 대상물의 이온을 작업전극에 침전시킨 후, 상기 작업전극에 점차적으로 전압을 반대로 전환하여 인가시키면서 상기 작업전극에 침전된 물질을 벗겨내어 상기 샘플 용액으로 돌려보낸다. 그리고, 상기 작업전극으로부터 침전물질이 벗겨짐에 따른 전류의 변화를 측정하여 전기화학적 활성 물질의 종류를 측정하고, 상기 전류의 크기로 샘플 용액에 존재하는 상기 금속의 농도 측정이 가능한 분석법이다.

도 1을 참조하여 종래의 중금속 온라인 분석시스템의 작동예를 설명하면 다음과 같다.

도 1에서 보는 바와 같이, 분석되어질 용액을 수용하는 챔버(220)와 상기 챔버(220)를 내부에 포함하도록 하우징(210)이 구비된다.

여기서, 상기 하우징(210)의 상부에는 모터(280)가 구비되고 상기 모터(280) 의 회전축과 결합되고 상기 챔버(220)의 내측으로 하방 연장되도록 교반기(270)가 구비된다.

그리고, 상기 교반기(270)의 저면에 대향되고 상기 챔버(220)의 바닥의 일부분을 형성하도록 작업전극(230)이 구비된다. 여기서, 상기 작업전극(230)의 상단면은 수은 필름이 코팅되어 형성되는 작업표면(235)이 구비된다.

또한, 상기 작업표면(235)의 일측으로는 상기 하우징(210)의 외측을 관통하여 보조전극(240)이 구비되고, 상기 작업표면(235)의 타측으로는 상기 하우징(210)의 외측을 관통하여 기준전극(250)이 구비된다.

한편, 상기 챔버(220)의 하부에는 샘플 용액이 방출되도록 상기 하우징(210)을 관통하여 배출구(260)가 형성되고 상기 배출구(260)의 내부 일측으로는 배출버튼(262)이 삽입되고 상기 배출버튼(262)에 의해 상기 배출구(260)가 개폐되어진다.

이에 따라, 상기 챔버(220)의 내부로 샘플 용액이 수용되어지면 상기 작업전극(230), 보조전극(240), 기준전극(250)의 일단면이 상기 샘플 용액에 접촉하게 되고 상기 교반기(270)는 상기 샘플 용액의 내부에 잠기게 된다.

여기서, 상기 모터(280)가 회전함에 따라 상기 교반기(270)가 회전하게 되며, 상기 교반기(270)가 회전함에 따라 상기 샘플 용액은 상기 챔버(220) 내부에서 순환하게 된다.

그리고, 이러한 상기 샘플 용액의 순환은 상기 챔버(220)의 내벽을 따라 이루어지다가 상기 챔버(220)의 바닥을 형성하는 상기 작업표면(235)에 점차적으로 침전하여 침전층을 생성하게 되며, 상기 침전층은 전술한 벗김분석에 의해 측정된 다.

그러나, 상술한 종래의 중금속 온라인 분석시스템은 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 상기 중금속 온라인 분석시스템이 지속적으로 반복사용될 경우 상기 작업표면에 분석물 이외의 오염물질이 부착되어 상기 작업표면이 쉽게 오염되는 문제점이 있었다.

둘째, 상기 중금속 온라인 분석시스템의 작업표면이 쉽게 오염되므로 인해, 연속적인 분석시 측정 재현성이 떨어지는 문제점이 있었다.

셋째, 상기 중금속 온라인 분석시스템의 작업표면은 수은 필름이 코팅되어 구비되므로, 상기 작업표면의 오염을 제거하기 위해서는 상기 작업표면의 수은 필름을 재코팅해야하는 문제점이 있었다.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 전극 연마가 가능한 중금속 온라인 분석시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 측정 대상 샘플 용액이 담겨지는 챔버; 상기 챔버의 하측에 구비되는 모터의 회전축에 결합되어 상기 샘플 용액을 교반하는 교반장치; 상기 샘플 용액에 일부가 잠기도록 상기 챔버의 내측에 구비되는 연마케이싱; 상기 연마케이싱의 일면과 등위면이 형성되도록 상기 연마케이싱을 관통하여 구비되는 작업전극; 상기 연마케이싱을 관통하여 회전이 가능하도록 구비되는 회전로드; 상기 회전로드의 단부에는 상기 연마케이싱의 일면이 연마되도록 상기 연마케이싱의 저면에 밀착되어 구비되는 연마부재; 그리고 상기 회전로드의 단부에 구비되어 상기 연마부재의 상면이 상기 연마케이싱의 저면에 밀착되도록 상기 회전로드를 탄발 지지하는 스프링을 포함하여 이루어지는 중금속 온라인 분석시스템을 제공한다.

여기서, 상기 작업전극은 비스무트화합물 복합재료 고체형 전극 및 수은화합물 복합재료 고체형 전극 중 어느 하나로 이루어짐이 바람직하다. 또한, 상기 작업전극은 비스무트 필름형 전극 및 수은 필름형 전극 중 어느 하나로 이루어지는 것도 바람직하다.

삭제

또한, 상기 연마케이싱의 내측에는 상기 연마케이싱의 일부면과 같이 등위면이 형성되도록 보조전극이 더 구비됨이 바람직하며, 상기 챔버의 상부에는 상기 회전로드가 상기 연마케이싱의 내측에서 회전되도록 상기 회전로드의 일단부가 연결되는 서보모터가 구비됨이 바람직하다.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.

도 2는 본 발명에 따른 중금속 온라인 분석시스템의 일실시예를 나타낸 사시도이고, 도 3은 도 2의 A-A선 단면도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 중금속 온라인 분석시스템의 일부 확대단면도이다.

도 2 내지 도 4에서 보는 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 중금속 온 라인 분석시스템은 챔버(20), 교반장치(125), 연마케이싱(60), 작업전극(30), 회전로드(70) 그리고 연마부재(80)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.

이를 위하여, 본 발명의 일실시예에 따른 상기 중금속 온라인 분석시스템에는 측정 대상 용액이 담겨지도록 상기 챔버(20)가 구비되고, 상기 측정 대상 용액은 상기 교반장치(125)에 의해 교반되어지며, 상기 연마케이싱(60)의 내측에 구비되는 상기 작업전극(30)의 일부면에 접하게 되고 분석되어진다. 또한, 상기 작업전극(30)은 상기 회전로드(70)에 구비되는 상기 연마부재(80)에 의해 상기 연마케이싱(60)과 함께 연마되어짐으로써, 이물질이 제거된 전극면이 얻어지고 이를 통하여 지속적인 반복 사용이 가능해짐과 동시에 안정적인 데이터를 얻을 수 있다.

상세히, 상기 하우징(10)의 내측에는 샘플 대상 용액이 수용되도록 상기 챔버(20)가 형성된다. 상기 챔버(20)는 원통형상으로 형성될 수 있으며 상기 챔버(20)의 하부는 소정의 기울기를 형성하는 바닥이 형성된다. 그리고, 상기 바닥부의 가장 낮은 부분에는 상기 챔버(20) 내측에 담겨지는 샘플 대상 용액이 상기 챔버(20)의 외부로 방출되도록 배수구멍이 형성된다.

이를 통하여, 상기 샘플 대상 용액은 상기 챔버(20)의 내부에 남지 않고 모두 배출될 수 있다.

여기서, 상기 배수구멍은 상기 하우징(10)의 측면을 관통하여 형성되는 배출통로(140)로 연결되며 상기 배출통로(140)의 일단부는 상기 하우징(10)의 외측부에서 확장되고 그의 내부에는 나사산이 형성되는 확장부가 구비될 수 있다.

또한, 상기 확장부의 내측에는 상기 배출통로(140)를 개폐할 수 있도록 스토 퍼(142)가 구비된다. 여기서, 상기 스토퍼(142)의 외측에는 상기 확장부의 나사산에 대응되도록 나사산이 형성될 수 있다.

그리고, 상기 배출통로(140)와 연결되는 상기 확장부의 단부에는 기밀용 가스켓이 구비될 수 있으며, 상기 기밀용 가스켓은 상기 확장부의 내측에 나사체결되는 상기 스토퍼(142)의 단부에 의해 압축됨으로써, 상기 배출통로(140)가 밀폐될 수 있도록 한다.

한편, 외부가 다각형 형상으로 형성될 수 있는 상기 하우징(10)의 일측에는 측정 대상 용액이 상기 챔버(20)의 내부로 유입될 수 있도록 시료 주입라인(160)이 형성된다. 여기서, 상기 시료 주입라인(160)의 일단부는 상기 하우징(10)의 일측을 관통하고 타단부는 상기 챔버(20)의 일측을 관통하도록 형성된다. 그리고, 상기 시료 주입라인(160)은 상기 하우징(10)의 일측을 관통하는 부분이 상기 챔버(20)의 일측을 관통하는 부분보다 높은 곳에 형성됨이 바람직하다.

이를 통하여, 상기 시료 주입라인(160)을 통해 상기 챔버(20)의 내부로 유입되는 측정 대상 용액은 용이하게 흘러들어갈 수 있다.

한편, 상기 하우징(10)의 상측으로부터 상기 하우징(10)의 내측으로는 홈이 형성되고 상기 홈의 단부는 상기 챔버(20)의 내벽면을 관통하여 상기 챔버(20)와 연결된다. 그리고, 상기 홈의 일단부에는 기준전극(50)이 구비된다.

그리고, 상기 챔버(20)의 내벽면이 관통되어지는 상기 홈의 타단부에는 상기 기준전극(50) 내부의 전해질 용액이 누출되지 않도록 다공성의 정션(51)이 구비된다.

또한, 상기 하우징(10)의 상측에는 상기 하우징(10)의 일부를 덮도록 하부커버(14)가 구비된다. 그리고, 상기 하부커버(14)의 하부면에는 상기 챔버(20)의 상측 개방부로 삽입되어 상기 챔버(20)가 기밀되어지도록 챔버커버(22)가 구비된다.

여기서, 상기 챔버커버(22)의 외주면은 상기 챔버(20)의 내부면에 삽입되어 고정되고 상기 챔버커버(22)와 상기 하부커버(14)의 연결부로부터 형성되는 상기 하부커버(14)의 저면은 상기 하우징(10)의 상면에 접하며 고정될 수 있다.

또한, 상기 챔버커버(22)의 하단부에는 연마케이싱(60)이 형성되어 상기 챔버(20)의 내측에 구비된다.

상기 하부커버(14)의 상측에는 상부커버(16)가 결합되고, 상기 상부커버(16)의 상면에는 서보모터(110)가 구비된다. 여기서, 상기 상부커버(16)의 내부에는 공간이 형성되며 상기 서보모터(110)의 하단부는 상기 상부커버(16)의 상부일측을 관통하여 구비될 수 있다.

또한, 상기 서보모터(110)를 보호하도록 상기 상부커버(16)의 상측으로 캡(18)이 구비된다.

그리고, 상기 상부커버(16)의 내측으로 형성된 공간으로 상기 서보모터(110)의 회동축이 구비되고 상기 회동축의 일단부에는 상부커플링(114)이 결합되며 상기 상부커플링(114)의 하단부는 하부커플링(112)의 상단부와 결합된다.

여기서, 상기 상부커플링(114)의 하단부는 수직하방으로 돌출되는 돌출부(118)가 형성될 수 있으며, 상기 하부커플링(112)의 상단부에는 상기 돌출부(118)가 삽입되어 상기 돌출부(118)의 회전력이 전달될 수 있도록 상기 돌출 부(118)의 형상에 대응되도록 삽입부(116)가 형성될 수 있다.

이를 통하여, 상기 돌출부(118)의 회전력은 상기 삽입부(116)로 전달되어 상기 하부커플링(112)이 연동되어진다.

여기서, 상기 삽입부(116)에 삽입되어 결합되는 상기 돌출부(118)의 단부는 상기 삽입부(116)의 바닥과 접하지 않고 소정의 간격을 이루도록 결합되는 것이 바람직하다.

한편, 상기 하부커버(14)의 상단부에서부터 상기 연마케이싱(60)의 하단부를 관통하여 형성되는 관통부의 내측면은 소정의 깊이에 따라 단차를 형성하여 이루어 질 수 있다.

즉, 상기 하부커버(14)의 상단부에 형성되는 관통부는 상기 하부커플링(112)이 삽입되어 회전될 수 있도록 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 하부커플링(112)의 하단부에는 상기 관통부에 위치하여 회전이 가능하도록 회전로드(70)가 구비된다.

여기서, 상기 회전로드(70)와 상기 하부커플링(112)은 일체로 형성되거나, 체결요소에 의해 결합되어질 수 있다.

또한, 상기 회전로드(70)의 단부에는 스프링(100)이 구비된다. 여기서, 상기 스프링(100)의 일단부는 상기 하부커플링(112)의 저면에 밀착되고 타단부는 상기 관통부에 형성되는 단차면에 접하도록 구비된다. 따라서, 상기 스프링(100)은 상기 하부커플링(112)을 상방향으로 탄발 지지하게 된다.

한편, 상기 연마케이싱(60)의 하단부에는 상기 시료 주입라인(160)을 통해 상기 챔버(20)에 수용된 상기 측정 대상 용액에 접하거나 잠기도록 상기 작업전극(30)이 구비된다.

여기서, 상기 작업전극(30)은 상기 연마케이싱(60)의 일부면과 같이 등위면이 형성되도록 구비됨이 바람직하다. 그리고, 상기 작업전극(30)의 단부에는 상기 측정 대상 용액을 분석하는데 필요한 전기가 흐를 수 있도록 도선연결봉(90)이 구비된다.

그리고, 상기 작업전극(30)은 비스무트화합물 또는 수은화합물 복합재료 형태의 고체형 전극으로 이루어짐이 바람직하나, 상기 작업전극(30)의 단부에는 탄소전극 또는 다른 바탕전극이 삽입되어 수은 또는 비스무트와 같은 필름이 코팅되어 질 수도 있다.

또한, 상기 연마케이싱(60)의 내측에는 상기 작업전극(30)이 구비되는 것과 같은 방법으로 보조전극(40)이 더 구비될 수도 있다.

그리고, 상기 연마케이싱(60)의 단부를 관통하여 구비되는 상기 회전로드(70)의 일단부에는 상기 연마케이싱(60)의 저면에 밀착되도록 연마부재(80)가 구비됨이 바람직하다.

이를 통하여, 상기 연마케이싱(60)의 저면과 함께 상기 작업전극(30)과 조보전극(40)의 일부면에 대한 상기 연마부재(80)의 접촉면이 증가되고, 상기 연마부재(80)가 회전시 접촉면의 이격이 발생하지 않으므로써, 효율적인 연마가 이루어질 수 있다.

여기서, 상기 연마부재(80)는 상기 회전로드(70)의 단부를 관통하여 구비되 거나, 상기 회전로드(70)가 상기 연마부재(80)의 일측을 관통하여 구비될 수 있으며, 볼트와 같은 체결요소에 의해 상기 구성부재가 결합되는 것도 가능하다.

특히, 상기 보조전극(40)이 상기 연마케이싱(60)의 중심에 대해 상기 작업전극(30)와 대향되도록 구비되는 경우에는, 상기 연마부재(80)는 상기 작업전극(30)과 상기 보조전극(40)을 포함하도록 상기 회전로드(70)의 중심에 대해 대칭을 이루며 충분한 길이를 갖는 형상으로 형성됨이 바람직하다.

그리고, 상기 연마부재(80)는 회전을 하며 상기 작업전극(30)과 상기 보조전극(40)을 연마하므로, 상기 연마부재(80)의 폭은 다양하게 이루어질 수 있다.

물론, 상기 보조전극(40)이 상기 작업전극(30)의 측면에 구비되는 경우에는, 상기 연마부재(80)가 상기 회전로드(70)를 중심으로 비대칭의 형상으로 이루어질 수도 있다.

한편, 상기 연마부재(80)가 회전되지 않고 정지한 경우, 상기 연마부재(80)는 상기 작업전극(30)과 상기 보조전극(40)을 덮거나 가리지 않는 상태를 유지하도록 하는 것이 바람직하다. 그리고, 이는 상기 서보모터(110)를 통해 회전위치를 제어함으로써 이루어질 수 있다.

또한, 상기 연마부재(80)는 다이아몬드, 세라믹 또는 부직포 등의 재질로 이루어질 수 있다.

이를 통하여, 상기 연마부재(80)가 회전되면 상기 연마케이싱(60), 상기 작업전극(30)과 상기 보조전극(40)의 저면이 연마된다.

즉, 상기 서보모터(110)가 회전함에 따라 상기 서보모터(110)와 연결되어 회 전하는 회전축과 상기 회전축에 연결되는 상기 상부커플링(114)이 연동하게 되고, 상기 상부커플링(114)의 하부에 형성되는 상기 돌출부(118)가 삽입되어 연결되는 상기 삽입부(116)로 회전력이 전달되어 상기 하부커플링(112)이 회전하게 된다.

그리고, 상기 하부커플링(112)이 회전함에 따라 상기 회전로드(70)는 상기 연마케이싱(60)의 내부에서 회전하게 된다.

또한, 상기 하부커플링(112)의 하부면을 상방향으로 탄발 지지하는 상기 스프링(100)에 의한 탄성력과 상기 돌출부(118)와 상기 삽입부(116) 사이에 공간이 형성됨으로인하여 상기 회전로드(70)에는 상방향으로의 힘이 적용된다.

이에 따라, 상기 회전로드(70)의 하단부에 구비되는 상기 연마부재(80)는 상기 연마케이싱(60)의 저면에 밀착하여 회전하게 되고, 상기 연마부재(80)의 상면에 접하게 되는 상기 연마케이싱(60)의 저면과 상기 작업전극(30) 및 상기 보조전극(40)의 저면은 연마되어진다.

여기서, 상기 돌출부(118)와 상기 삽입부(116)가 연결된 상태에서의 상기 돌출부(118)의 단부와 상기 삽입부(116)의 바닥 사이의 간격은 상기 작업전극(30) 및 상기 보조전극(40)의 세로방향 길이보다 길게 이루어짐이 바람직하다.

이를 통하여, 상기 작업전극(30) 및 상기 보조전극(40)이 연마됨과 동시에 상기 연마케이싱(60)의 길이가 줄어 들어라도 상기 스프링(100)에 의해서 상기 회전로드(70)가 지속적으로 상방향으로 탄발 지지되어질 수 있다.

한편, 상기 작업전극(30) 및 상기 보조전극(40)은 상기 챔버(20) 내부에 수용되는 측정 대상 용액에 접하여 질 수 있도록 상기 연마케이싱(60)의 외주면과 등 위면을 형성하며 구비되는 것도 가능하다.

이 경우, 상기 연마부재(80)는 상기 연마케이싱(60)의 외주면에 밀착되도록 구비됨으로써, 상기 작업전극(30)과 상기 보조전극(40)이 연마될 수도 있다.

한편, 상기 하우징(10)의 하단부에는 관통되어지는 중앙부에 모터(150)가 구비될 수 있도록 베이스(12)가 결합되어 진다. 그리고, 상기 베이스(12)의 저면에는 상기 모터(150)를 보호하도록 상기 모터(150)의 하부를 둘러싸며 하부캡(152)이 결합된다.

그리고, 상기 모터(150)에 연결되는 구동축이 상향으로 구비되고 상기 구종축의 단부에는 교반기(120)가 연결된다. 여기서, 상기 모터(150)는 통상의 DC모터도 사용 가능하다.

또한, 상기 교반기(120)는 자석으로 이루어지거나 부분적으로 자석이 구비되어 이루어질 수 있으며, 상기 챔버(20)의 내부에는 마그네틱바(130)가 구비된다.

따라서, 상기 모터(150)가 회전함에 따라 상기 구동축에 결합되는 상기 교반기(120)가 연동하게 되고 상기 교반기(120)와 상기 마그네틱바(130) 사이에 형성되는 자력선에 의해 상기 마그네틱바(130)는 상기 챔버(20) 내부에서 연동하게 된다.

그리고, 상기 마그네틱바(130)의 회전으로 인해 상기 챔버(20)의 내부에 수용되는 측정 대상 용액이 교반되어 진다.

여기서, 상기 교반기(120)가 상기 챔버(20)의 외부에 구비되므로써, 상기 교반기(120)에 연결되는 상기 구동축이 회전시 사용되는 회전윤활유가 측정 대상 샘플에 혼합되어 상기 측정 대상 샘플이 오염되는 것이 방지될 수 있다. 또한, 상기 구동축은 상기 챔버(20)의 일측을 관통하여 구비되지 않으므로, 상기 구성부재의 관통부로 측정 대상 샘플이 유출되는 것이 방지될 수 있다.

한편, 중금속의 정량분석을 위해 표준물질 주입라인(180)을 통해 상기 챔버(20)의 내부로 용액상태의 중금속 표준물질이 유입된다.

여기서, 상기 표준물질이 상기 표준물질 주입라인(180)을 통해 상기 챔버(20)의 내부로 용이하게 유입되도록 하기 위하여, 상기 표준물질 주입라인(180)은 상기 하우징(10)의 일측을 관통하는 부분이 상기 챔버(20)의 일측을 관통하는 부분보다 높은 곳에 형성됨이 바람직하다.

그리고, 전술한 벗김분석법에 의해 상기 측정 대상 용액 내 중금속이 분석된 후 상기 스토퍼(142)가 개방되고, 상기 챔버(20) 내부의 측정 대상 용액은 상기 배출통로(140)를 통해 상기 하우징(10)의 외부로 배출된다.

한편, 상기 측정 대상 용액과 상기 표준물질로 오염된 상기 챔버(20)의 내부를 세척하기 위해 세척수가 상기 세척수 주입라인(170)을 통해 상기 챔버(20)로 유입된다. 여기서, 일상 용수는 세척수로 사용될 수 있다.

그리고, 상기 세척수 주입라인(170)은 상기 하우징(10)의 일측에 형성되는 입구부가 상기 챔버(20)의 일측에 형성되는 출구부보다 높게 형성됨으로써, 상기 세척수가 용이하게 상기 챔버(20)의 내부로 유입될 수 있다.

여기서, 상기 시료 주입라인(160), 상기 세척수 주입라인(170) 및 상기 표준물질 주입라인(180)이 별도로 구비됨으로써, 상기 주입라인을 통해 유입되는 각각의 물질이 서로 섞여서 오염되는 것이 방지될 수 있다.

한편, Z상기 세척수 유입이 완료된 후, 상기 서보모터(110)에 의해 상기 연마부재(80)가 회전하면서 상기 작업전극(30) 및 상기 보조전극(40)과 함께 상기 연마케이싱(60)이 연마되어진다.

그리고, 상기 연마과정을 통해 발생되는 연마 찌꺼기 및 세척 후 남은 잔유물들은 상기 세척수와 함께 상기 배출통로(140)를 통해 상기 하우징(10)의 외부로 방출되어진다.

이와 같이 구성된 본 발명 중금속 온라인 분석시스템의 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 챔버(20)의 내부에 구비되는 상기 작업전극(30)과 상기 보조전극(40)의 일부면에 접촉될 수 있도록, 충분한 샘플 대상 용액이 상기 시료 주입라인(160)를 통해서 상기 챔버(20)의 내부로 유입되어 수용된다.

그리고, 상기 베이스(12)에 구비되는 상기 모터(150)가 회전을 함과 동시에 상기 모터(150)의 일단부에 연결된 상기 교반기(120)가 회전하고, 상기 챔버(20)의 내부에 구비되는 상기 마그네틱바(130)는 상기 교반기(120)와의 사이에 형성되는 자력선에 의해 연동되어지고 상기 샘플 대상 용액이 교반된다.

또한, 교반되어지는 상기 샘플 대상 용액이 지속적으로 상기 작업전극(30)에 접촉되어지며 전술한 벗김분석법에 의해 상기 샘플 대상 용액 내 중금속이 분석된다.

이때, 표준물 첨가법에 의한 중금속의 정량분석을 위해 용액 상태의 중금속 표준물질이 상기 표준물질 주입라인(180)을 통해 상기 챔버(20)의 내부로 주입되 고, 측정이 완료된 상기 대상 샘플 용액은 상기 배출통로(140)를 통해 외부로 배출된다.

한편, 상기 대상 샘플 용액과 상기 중금속 표준물질에 의해 오염된 상기 챔버(20)의 내부를 세척하기 위하여 상기 세척수 주입라인(170)를 통해 세척수가 유입된다.

세척수 유입이 완료된 후 상기 서보모터(110)가 회전하고 상기 서보모터(110)와 연결되는 상기 회전로드(70)가 회전함에 따라 상기 회전로드(70)도 회전하게 된다.

여기서, 상기 회전로드(70)는 상기 하부커플링(112)의 하단면을 상방향으로 탄발지지하는 상기 스프링(100)에 의해 상방향으로 힘을 받게 되며, 이로 인해, 상기 회전로드(70)의 일단부에 구비되는 상기 연마부재(80)는 상기 연마케이싱(60)의 저면에 밀착되어 회전하게 된다.

이 후, 상기 연마부재(80)에 의해 상기 작업전극(30)과 보조전극(40)의 일단면은 상기 연마케이싱(60)과 함께 연마되며, 상기 과정을 통해 발생되는 연마 찌꺼기 및 세척 후 남은 잔유물은 상기 세척수와 함께 상기 배출통로(140)를 통해 중금속 온라인 분석시스템의 외부로 버려진다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.

상기에서 설명한 본 발명에 따른 중금속 온라인 분석시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.

첫째, 상기 중금속 온라인 분석시스템은 측정 대상 용액을 분석하기 위한 작업전극이 연마케이싱의 내측에 구비되고, 상기 작업전극의 전극면이 상기 연마케이싱의 일부면과 동위면으로 형성된다. 여기서, 상기 연마케이싱의 일부면에 밀착하여 구비되는 연마부재가 회전하며 상기 작업전극의 전극면이 연마됨으로써 이물질이 제거된 전극면을 얻을 수 있다.

둘째, 상기 중금속 온라인 분석시스템의 연마케이싱에는 작업전극뿐만 아니라 보조전극도 구비되어 상기 연마부재에 의해 상기 보조전극이 함께 더 연마되므로써, 이물질이 제거된 보조전극을 얻을 수 있으며, 각 전극의 고장 및 수리횟수를 감소시켜 유지보수의 필요성을 현저히 줄일 수 있다.

셋째, 상기 중금속 온라인 분석시스템은 서보모터를 이용하여 연마부재의 회전 제어가 이루어지므로써, 현장 특성과 전극의 특성에 따라 연마주기가 조정이 가능하다. 더욱이, 상기 중금속 온라인 분석시스템을 분해하지 않고도 이물질이 제거된 전극면을 얻을 수 있어, 신속하고 지속적인 반복 사용이 가능하고 안정적인 데이터를 얻을 수 있다.

넷째, 상기 중금속 온라인 분석시스템은 챔버의 외부에 구비되는 교반기와 상기 교반기와의 사이에 형성되는 자력선에 의해 회전하는 마그네틱바가 상기 챔버의 내부에서 회전하며 측정 대상 샘플 용액을 교반하므로써, 상기 교반기가 회전함 에 따라 상기 교반기에 연결된 구동축의 마모로 인해 발생할 수 있는 금속가루나 상기 구동축의 회전을 원활히 하기 위한 윤활유와 같은 오염물질에 의해 상기 측정 대상 샘플 용액이 오염되는 것을 방지할 수 있다.

Claims (6)

1. 측정 대상 샘플 용액이 담겨지는 챔버;

   상기 챔버의 하측에 구비되는 모터의 회전축에 결합되어 상기 샘플 용액을 교반하는 교반장치;

   상기 샘플 용액에 일부가 잠기도록 상기 챔버의 내측에 구비되는 연마케이싱;

   상기 연마케이싱의 일면과 등위면이 형성되도록 상기 연마케이싱을 관통하여 구비되는 작업전극;

   상기 연마케이싱을 관통하여 회전이 가능하도록 구비되는 회전로드;

   상기 회전로드의 단부에는 상기 연마케이싱의 일면이 연마되도록 상기 연마케이싱의 저면에 밀착되어 구비되는 연마부재; 그리고

   상기 회전로드의 단부에 구비되어 상기 연마부재의 상면이 상기 연마케이싱의 저면에 밀착되도록 상기 회전로드를 탄발 지지하는 스프링을 포함하여 이루어지는 중금속 온라인 분석시스템.
2. 삭제
3. 제1항에 있어서,

   상기 작업전극은 비스무트화합물 복합재료 고체형 전극 및 수은화합물 복합재료 고체형 전극 중 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 중금속 온라인 분석시스템.
4. 제1항에 있어서,

   상기 작업전극은 비스무트 필름형 전극 및 수은 필름형 전극 중 어느 하나로 이루어짐을 특징으로 하는 중금속 온라인 분석시스템.
5. 제1항에 있어서,

   상기 연마케이싱의 내측에는 상기 연마케이싱의 일부면과 같이 등위면이 형성되도록 보조전극이 더 구비됨을 특징으로 하는 중금속 온라인 분석시스템.
6. 제1항에 있어서,

   상기 챔버의 상부에는 상기 회전로드가 상기 연마케이싱의 내측에서 회전되도록 상기 회전로드의 일단부가 연결되는 서보모터가 구비됨을 특징을 하는 중금속 온라인 분석시스템.

Images