KR100781968B1 - Variable light-path gas density sensor - Google Patents

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Abstract

A variable light-path gas density sensor is provided to simply measure a wide range of density by changing the coupling angle of a body and an upper operating unit. A variable light-path gas density sensor includes a body(100), an upper operating unit(200), a light source(300), first to third reflecting plates(110,210,310), and an infrared ray receiving sensor(400). The body has a cavity inside, and the upper part thereof is open. The light source is installed in the body, and emits infrared rays. The infrared ray receiving sensor measures the quantity of infrared ray of specific wavelength which is emitted from the light source and absorbed in specific gas on a light path. The first reflecting plate is installed in the body to reflect the infrared rays emitted from the light source so that the infrared rays reach the infrared ray receiving sensor without leakage or dispersion. The upper operating unit with the second reflecting plate is joined on the body so that the light path of the infrared rays emitted from the light source is changed. The third reflecting plate collects the rays emitted from the light source.

Description

광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치 {Variable Light-Path Gas Density Sensor}Non-dispersive Infrared Gas Density Sensor with Variable Light Path Length {Variable Light-Path Gas Density Sensor}

본 발명은 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치에 관한 것으로, 내부에 공동부가 형성되어 있고 상부가 개방된 형태의 측정 장치 본체(100)와, 상기 측정 장치 본체(100)의 내부에 설치되며, 적외선을 방사하는 광원(300)과, 상기 광원(300)에서 방사되어 광경로 상에서 특정가스에 흡수된 후 도달하는 특정 파장대의 적외선 광량을 측정하는 적외선 수광 센서(400)와, 상기 광원(300)으로부터 방사된 적외선이 외부로 누출되거나 분산하지 않고 상기 적외선 수광 센서(400)에 도달할 수 있도록 반사하며, 상기 측정 장치 본체(100)의 내부에 설치된 제 1 반사판(110)과, 상기 측정 장치 본체(100)의 상부에 체결 방향을 바꾸어 탈착 가능하도록 결합되며, 체결 방향에 따라 상기 광원(300)에서 방사된 적외선방사의 광경로를 단축하도록 바꿀 수 있는 제 2 반사판(210)이 설치된 상부 가동부(200)와, 상기 광원(300)에서 방사된 광선을 효율적으로 모아주는 제 3 반사판(310)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치에에 관한 것이다.The present invention relates to a non-dispersion infrared gas concentration measurement device that can change the optical path length, the cavity is formed therein, the upper portion of the measuring device main body 100 and the measuring device main body 100 of A light source 300 installed in the inside, an infrared light receiving sensor 400 measuring the amount of infrared light emitted from the light source 300 to be absorbed by a specific gas on the optical path, and reaching a specific wavelength band; A first reflecting plate 110 which reflects the infrared rays emitted from the light source 300 to reach the infrared light receiving sensor 400 without leaking or dispersing to the outside, and is installed inside the measuring apparatus main body 100; , Is coupled to the upper part of the measuring device main body 100 so as to be detachable, and to shorten the optical path of the infrared radiation emitted from the light source 300 according to the fastening direction. An upper movable part 200 provided with a second reflecting plate 210, and a third reflecting plate 310 for efficiently collecting light rays emitted from the light source 300, may be configured to change an optical path length. The present invention relates to a non-dispersive infrared gas concentration measuring apparatus.

일반적으로 빛은 광경로 상에서 회절, 반사,굴절 및 흡수에 의하여 광강도가 감소 혹은 증가하게 된다. 입사광이 광경로를 통과할 때 경로 상의 가스에 의해서 흡수되어 광강도는 광경로를 통과 직전에 비하여 감소하게 된다.In general, the light intensity is reduced or increased by diffraction, reflection, refraction and absorption on the optical path. When incident light passes through the light path, it is absorbed by the gas on the path so that the light intensity is reduced compared to just before passing through the light path.

이때 광경로 상의 가스농도(J)가 균일하게 분포하고 있고, 광경로(L)를 통과할 때 최종 광강도(I)는 가스 흡수계수(k), 광경로(L)와 초기 광강도(I0)의 함수인 Beer-Lambert 의 법칙에 의하여 아래의 수학식 1과 같이 설명된다At this time, the gas concentration (J) on the light path is uniformly distributed, and when passing through the light path (L), the final light intensity (I) is the gas absorption coefficient (k), the light path (L) and the initial light intensity (I). It is explained by Equation 1 below by Beer-Lambert's law which is a function of

I=I0*e- kJL I = I 0 * e - kJL

Beer-Lambert의 법칙은 상기 수학식 1과 같이 표현되며, 초기 광강도(I0) 및 측정대상가스의 흡수계수(k)가 일정할 경우 최종 광강도는 광경로상의 가스농도(J)와 광경로(L)의 함수로 표현된다.Beer-Lambert's law is expressed as Equation 1 above, and when the initial light intensity (I 0 ) and the absorption coefficient (k) of the gas to be measured are constant, the final light intensity is the gas concentration (J) and the light path on the light path. It is expressed as a function of L.

상기 수학식 1에서 측정하고자 하는 가스가 존재하지 않는 경우, 즉 J=0 인 경우 아래 수학식 2에서와 같이 최종 광강도와 초기 광강도는 같게 된다.If there is no gas to be measured in Equation 1, that is, J = 0, the final light intensity and the initial light intensity are the same as in Equation 2 below.

I=I0 I = I 0

따라서, 측정대상 가스가 없는 상태와 가스농도가 J 인 경우에 광강도차는 아래의 수학식 3과 같다.Therefore, when there is no gas to be measured and the gas concentration is J, the light intensity difference is expressed by Equation 3 below.

ΔI=I0*(1-e- KJL) ΔI = I 0 * (1-e - KJL )

그러나, 일반적인 적외선센서는 광강도에 비례한 미소전압으로 출력하므로 가스 존재 유무에 따른 수광 센서의 출력은 아래의 수학식 4와 같이 표현된다.However, since the general infrared sensor outputs a small voltage proportional to the light intensity, the output of the light receiving sensor according to the presence or absence of gas is expressed as Equation 4 below.

ΔV=α*ΔI=α*I0*(1-e- KJL) ΔV = α * ΔI = α * I 0 * (1-e - KJL )

이때, 저농도에서 고 농도의 광범위한 측정범위를 갖는 광학적 가스센서를 제작하기 위해서는 첫째, 광경로(L)가 큰 도파구조를 형성하고, 둘째, 적외선을 검출할 수 있는 하한 광강도(Ith) 가 작은 적외선 센서를 사용하며, 셋째, 포화광강도(Isat)가 크나 적외선 광원(300)에서 방사되는 광강도(I0)보다 작은 값을 갖는 적외선 센서를 사용하여야 한다.In this case, in order to manufacture an optical gas sensor having a wide range of measurement at low concentration and high concentration, first, a light wave structure having a large light path L is formed, and second, a lower limit light intensity I th capable of detecting infrared light is using a small infrared sensor, and, third, that shall be to use an infrared sensor having a value smaller than the light intensity (I 0) emitted by the IR source keuna 300 saturation light intensity (I sat).

그러나, 현재 사용되고 있는 적외선검출센서의 경우 상기한 모든 사항을 만족시키는 것은 어려운 상태이므로 검출범위에 따라서 검출가스농도가 높을 경우 광경로길이를 짧게 하고, 검출하고자하는 가스의 농도가 낮을 경우 소형화하면서, 광경로 길이를 길게 할 목적으로 반사구조 등이 요구되고 있다.However, in the case of the infrared detection sensor currently used, it is difficult to satisfy all of the above, so if the detection gas concentration is high depending on the detection range, the optical path length is shortened, and when the concentration of the gas to be detected is low, Reflective structures and the like are required for the purpose of lengthening the optical path length.

검출하고자하는 가스의 농도가 낮으면서 광경로 길이가 짧을 경우 수광 센서에 도달하는 광강도 값은 가스농도변화와 상관없이 수광 센서의 특성 중 항상 포화 광강도 또는 그 이상의 광강도가 될 수 있으므로, 가스농도변화에 따른 정확한 출력값의 변화를 얻을 수 없다는 문제점이 있었다. 반대로 검출하고자 하는 가스의 농도가 높으면서 광경로 길이가 긴 경우 광 흡수량이 많아지게 되므로 수광 센서에 도달하는 광강도가 수광 센서의 특성 중 하한 광강도 또는 그 이하가 될 수 있으므로 검출하고자하는 가스의 농도변화에 따라 수광 센서로부터 정확한 출력값의 변화를 얻을 수 없다는 문제점이 있었다. When the concentration of the gas to be detected is low and the light path length is short, the light intensity value reaching the light receiving sensor may always be saturated light intensity or higher among the characteristics of the light receiving sensor regardless of the gas concentration change. There was a problem that it is not possible to obtain a change in the correct output value according to the concentration change. On the contrary, when the concentration of the gas to be detected is high and the light path length is long, the amount of light absorption increases, so the light intensity reaching the light receiving sensor may be lower than or equal to the lower limit of the light sensor characteristics. According to the change, there was a problem in that the accurate output value change could not be obtained from the light receiving sensor.

따라서, 검출가스의 측정 범위가 광범위할 경우 이러한 문제점을 해소하기 위해서는, 가스 농도 측정 장치가 농도 검출범위에 따라 광경로 길이를 달리하는 별도의 구조물을 가져야하거나, 측정 농도 범위에 따라 고농도용 측정 장치와 저농도용 측정 장치를 별도로 사용하여야 한다는 어려움이 있었다.Therefore, in order to solve this problem when the measuring range of the detection gas is wide, the gas concentration measuring apparatus should have a separate structure that varies the optical path length according to the concentration detecting range, or the measuring device for high concentration according to the measuring concentration range. And low concentration measurement device had to be used separately.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치를 제공하여, 비교적 간단한 구조로 측정 장치 본체와 상부 가동부의 체결 각도를 변경하여 간단하게 가스 농도 측정의 측정 범위를 바꿀 수 있어, 동일한 측정 장치로 광범위한 농도 검출 범위를 측정할 수 있는 가스 농도 측정장치를 구현하는 것이 가능하도록 하는 것을 주목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above problems, by providing a non-dispersion infrared gas concentration measuring device that can change the optical path length, it is simple by changing the fastening angle of the measuring device main body and the upper movable part in a relatively simple structure The measuring range of the gas concentration measurement can be easily changed, so that it is possible to implement a gas concentration measuring apparatus capable of measuring a wide range of concentration detecting ranges with the same measuring apparatus.

상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치는, 내부에 공동부가 형성되어 있고 상부가 개방된 형태의 측정 장치 본체(100)와, 상기 측정 장치 본체(100)의 내부에 설치되며, 적외선을 방사하는 광원(300)과, 상기 광원(300)에서 방사되어 광경로 상에서 특정가스에 흡수된 후 도달하는 특정 파장대의 적외선 광량을 측정하는 적외선 수광 센서(400)와, 상기 광원(300)으로부터 방사된 적외선이 외부로 누출되거나 분산하지 않고 상기 적외선 수광 센서(400)에 도달할 수 있도록 반사하며, 상기 측정 장치 본체(100)의 내부에 설치된 제 1 반사판(110)과, 상기 측정 장치 본체(100)의 상부에 체결 방향을 바꾸어 탈착 가능하도록 결합되며, 체결 방향에 따라 상기 광원(300)에서 방사된 적외선방사의 광경로를 단축하도록 바꿀 수 있는 제 2 반사판(210)이 설치된 상부 가동부(200)와, 상기 광원(300)에서 방사된 광선을 효율적 으로 모아주는 제 3 반사판(310)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, a non-dispersion infrared gas concentration measuring apparatus capable of changing the optical path length of the present invention includes a measuring device main body 100 having a cavity formed therein and an open top, and the measuring device. The infrared light receiving sensor installed inside the main body 100 and measuring the amount of infrared light emitted from the light source 300 and the amount of infrared light emitted from the light source 300 and absorbed by a specific gas on the optical path in a specific wavelength band. 400 and a first light reflected by the infrared light emitted from the light source 300 to reach the infrared light receiving sensor 400 without leaking or dispersing to the outside, and installed inside the measuring apparatus main body 100. It is coupled to the reflector plate 110 and the upper part of the measuring device main body 100 so as to be detachable, and the optical path of the infrared radiation emitted from the light source 300 according to the fastening direction It is characterized in that the upper movable part 200, the second reflection plate 210 to change to celebrate is installed, comprising: a third reflector 310 to effectively collect the emitted light from the light source 300.

또한, 상기 측정 장치 본체(100)의 하면에 평행한 단면의 형상은 정사각형을 포함한 정다각형 또는 원형의 형상을 가지며, 상기 상부 가동부(200)의 형상은 상기 측정 장치 본체(100)의 하면에 평행한 단면의 형상에 대응하여 결합할 수 있도록 정사각형을 포함한 정다각형 또는 원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 한다. In addition, the shape of the cross section parallel to the lower surface of the measuring device main body 100 has a regular polygon or circular shape including a square, the shape of the upper movable portion 200 is parallel to the lower surface of the measuring device main body 100. Characterized in that it has a regular polygonal or circular shape including a square so as to be coupled to correspond to the shape of the cross section.

또한, 상기 측정 장치 본체(100) 또는 상기 상부 가동부(200)에는 검출 대상 가스가 포함된 외부공기유입이 용이하도록 형성된 다수개의 환기구(600)와, 상기 환기구(600)에 설치되며, 외부의 이물질의 유입을 방지하는 필터(610)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the measuring apparatus main body 100 or the upper movable part 200 is provided with a plurality of ventilation holes 600 formed to facilitate the inflow of external air containing the gas to be detected, and are installed in the ventilation holes 600 and external foreign substances. Characterized in that it further comprises a filter 610 to prevent the inflow of.

또한, 상기 상부 가동부(200)이 상기 측정 장치 본체(100)에 결합되는 부분의 하단에 형성된 돌기(500)와, 상기 측정장치 본체(100)가 상기 상부 가동부(200)와 결합하는 상부에, 상기 상부 가동부(200)가 긴 광경로 또는 짧은 광경로를 정확하게 형성할 수 있는 각각의 위치에 형성되어 상기 돌기(500)가 체결되도록 하는 체결 함몰부(510)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the projection 500 formed at the lower end of the portion coupled to the upper movable portion 200 to the measuring device main body 100, and the upper portion of the measuring device main body 100 to the upper movable portion 200, The upper movable part 200 is formed at each position that can accurately form a long light path or a short light path, characterized in that it further comprises a fastening depression 510 for fastening the projection 500 do.

또한, 상기 상부 가동부(200)의 상부에 형성된 지시 표시(520)와, 상기 측정 장치 본체(100)의 측면에, 상기 측정 장치 본체(100)와 상기 상부 가동부(200)의 체결 상태에 따라 긴 광경로 또는 짧은 광경로를 형성하는 경우, 각각의 경우에 상기 지시 표시(520)의 위치에 대응하는 위치에 형성된 고농도 표시(530)와 저농도 표시(540)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the indication display 520 formed on the upper side of the upper movable part 200 and the side of the measuring apparatus main body 100 are elongated according to the fastening state of the measuring apparatus main body 100 and the upper movable part 200. In the case of forming a light path or a short light path, each case further includes a high concentration display 530 and a low concentration display 540 formed at a position corresponding to the position of the indication display 520. .

상술한 바와 같이, 본 발명에 의하면 비교적 간단한 구조로 측정 장치 본체와 상부 가동부의 체결 각도를 변경하여 간단하게 가스 농도 측정의 측정 범위를 바꿀 수 있어, 동일한 측정 장치로 광범위한 농도 검출 범위를 측정할 수 있는 가스 농도 측정장치를 제작할 수 있다는 장점이 있다. As described above, according to the present invention, the measuring range of the gas concentration measurement can be easily changed by changing the fastening angle of the measuring apparatus main body and the upper movable part with a relatively simple structure, and thus, the same measuring apparatus can measure a wide range of concentration detection ranges. There is an advantage that a gas concentration measuring device can be manufactured.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중, 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호로 나타내고 있음에 유의하여야 한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 혹은 구성에 관한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하지 않게 하기 위하여 생략한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a non-dispersion infrared gas concentration measuring apparatus that can change the optical path length according to an embodiment of the present invention will be described in detail. First, in the drawings, the same components or parts are to be noted that as indicated by the same reference numerals as possible. In describing the present invention, detailed descriptions of related well-known functions or configurations are omitted in order not to obscure the subject matter of the present invention.

본 발명은 도 1에 도시한 것과 같이, 크게 측정 장치 본체(100), 제 1 반사판(110), 상부 가동부(200), 제2 반사판(210), 광원(300), 적외선 수광 센서(400)으로 구성된다. 1, the measuring apparatus main body 100, the first reflecting plate 110, the upper movable part 200, the second reflecting plate 210, the light source 300, and the infrared light receiving sensor 400 are largely shown in FIG. 1. It consists of.

먼저, 측정 장치 본체(100)에 관하여 설명한다. 상기 측정 장치 본체(100)는 도 1에 도시한 것과 같이 내부가 비어있는 공동부가 형성되어 있고 상부가 개방된 형태를 가지며, 후술할 제 1 반사판(110), 광원(300) 및 적외선 수광 센서(400)가 설치된다. 상기 측정 장치 본체(100)의 하면에 평행한 단면의 형상은 결합 각도를 변경하여 상기 측정 장치 본체(100)와 후술할 상부 가동부(200)를 결합시키기 위하여, 도 1 또는 도 4에 도시한 것과 같이 정사각형을 포함한 정다각형 또는 원형의 형상을 가지는 것이 바람직하다. First, the measuring apparatus main body 100 is demonstrated. As shown in FIG. 1, the measuring apparatus main body 100 has a hollow portion having an empty inside and an open top, and includes a first reflecting plate 110, a light source 300, and an infrared light receiving sensor (described later). 400) is installed. The shape of the cross section parallel to the lower surface of the measuring device main body 100 may be changed from that shown in FIG. 1 or 4 to change the coupling angle to couple the measuring device main body 100 and the upper movable part 200 to be described later. Likewise, it is preferable to have a regular polygonal or circular shape including a square.

다음으로, 광원(300)에 관하여 설명한다. 상기 광원(300)은 가스 농도를 측정하는데 필요한 광선을 방사 하는 기능을 가지며, 일반적으로 적외선을 방사 한다. 한편, 상기 광원(300)은 측정하고자 하는 가스의 광 흡수 특성에 따라 적합한 파장대의 광선을 방사 하도록 선택되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 광원(300)의 배후에는 도1 및 도 2에 도시한 것과 같이, 상기 광원(300)에서 방사된 광선이 효율적으로 일정한 방향으로 방사되도록 제 3 반사판(310)이 설치된다.Next, the light source 300 will be described. The light source 300 has a function of emitting light necessary for measuring gas concentration, and generally emits infrared rays. On the other hand, the light source 300 is preferably selected to emit a light beam of a suitable wavelength according to the light absorption characteristics of the gas to be measured. Also, as shown in FIGS. 1 and 2, a third reflecting plate 310 is installed at the rear of the light source 300 so that the light rays emitted from the light source 300 are efficiently emitted in a constant direction.

다음으로, 적외선 수광 센서(400)에 관하여 설명한다. 상기 적외선 수광 센서(400)는 도 1 및 도 2에 도시한 것과 같이 상기 측정 장치 본체(100)의 내부에 설치되며, 상기 광원(300)에서 방사된 후 측정 대상 가스에 흡수되지 않은 적외선을 감지하여 전기적인 신호로 바꿔주는 기능을 가진다. 한편, 상기 적외선 수광 센서(400)는 측정하고자 하는 대상이 되는 특정 가스에 반응하는 해당 파장대만 통과 시킬 수 있는 광학 필터가 일반적으로 내장되어 있다. Next, the infrared light receiving sensor 400 will be described. As shown in FIGS. 1 and 2, the infrared light receiving sensor 400 is installed inside the main body of the measuring apparatus 100, and detects infrared rays that are not absorbed by the gas to be measured after being emitted from the light source 300. It has a function to change into an electrical signal. On the other hand, the infrared light-receiving sensor 400 has a built-in optical filter that can pass only the corresponding wavelength band in response to the specific gas to be measured.

다음으로, 제 1 반사판(110)에 관하여 설명한다. 상시 제 1 반사판(110)은 도 1에 도시한 것과 같이 상기 측정 장치 본체(100)의 내부 하면에 설치되며, 도 3에 도시한 것과 같이 낮은 농도의 가스 농도를 측정하는 경우 광원(300)에서 방사된 광선이 긴 광경로를 가지면서 적외선 수광 센서(400)에 수광 될 수 있도록 광원(300)에서 방사된 광선을 반사시키는 기능을 가진다. Next, the first reflecting plate 110 will be described. As shown in FIG. 1, the first reflecting plate 110 is installed on the inner lower surface of the measuring apparatus main body 100, and when measuring a low gas concentration as shown in FIG. It has a function of reflecting the light rays emitted from the light source 300 so that the emitted light rays can be received by the infrared light receiving sensor 400 while having a long optical path.

다음으로, 상부 가동부(200)에 관하여 설명한다. 상기 상부 가동부(200)는 도 1에 도시한 것과 같이 상기 측정 장치 본체(100)의 상면에 체결 방향을 바꾸어 탈착 가능하도록 결합되며, 체결 방향에 따라 상기 광원(300)에서 방사된 적외선방사의 광경로를 도 2에서와 같이 단축하도록 바꿀 수 있는 제 2 반사판(210)이 설치되어 있다. 따라서, 상기 상부 가동부(200)가 상기 측정 장치 본체(100)에 결합되는 각도에 따라, 상기 광원(300)에서 방사된 광선이 상기 적외선 수광 센서(400)에 도달할 때까지 지나가는 광경로가, 도 2에 도시한 것과 같이 높은 가스 농도를 측정하기 위한 짧은 광경로를 형성할 수도 있고, 도 3에 도시한 것과 같이 낮은 가스 농도를 측정하기 위한 긴 광경로를 형성할 수도 있다. 한편, 상기 상부 가동부(200)의 형상은 도 1 또는 도 4에 도시한 것과 같이, 상기 측정 장치 본체(100)의 하면에 평행한 단면의 형상에 대응하여 결합할 수 있도록 정사각형을 포함한 정다각형 또는 원형의 형상을 가지는 것이 바람직하다. 또한, 상기 상부 가동부(200) 가 상기 측정 장치 본체(100)에 결합되는 부분의 하단에는 도 1 또는 도4에 도시한 것과 같이 돌기(500)가 형성되도록 하고, 상기 측정장치 본체(100)가 상기 상부 가동부(200)와 결합하는 상부에는 상기 돌기(500)에 대응하여, 상기 상부 가동부(200)가 긴 광경로 또는 짧은 광경로를 정확하게 형성할 수 있는 각각의 위치에 상기 돌기(500)가 체결되도록 하는 체결 함몰부(510)가 형성되는 것이 바람직하다. Next, the upper movable part 200 is demonstrated. The upper movable part 200 is coupled to the upper surface of the measuring device main body 100 so as to be detachable as shown in FIG. 1, and the infrared radiation scene emitted from the light source 300 according to the fastening direction. A second reflector 210 is provided that can be changed to shorten the furnace as in FIG. Therefore, according to the angle that the upper movable part 200 is coupled to the measuring device main body 100, the optical path passing until the light rays emitted from the light source 300 reaches the infrared light receiving sensor 400, As shown in FIG. 2, a short light path for measuring a high gas concentration may be formed, and as shown in FIG. 3, a long light path for measuring a low gas concentration may be formed. On the other hand, the shape of the upper movable part 200, as shown in Fig. 1 or 4, a regular polygon or circle including a square to be coupled to correspond to the shape of the cross section parallel to the lower surface of the main body 100 of the measuring device It is preferable to have the shape of. In addition, as shown in FIG. 1 or FIG. 4, a protrusion 500 is formed at a lower end of a portion where the upper movable part 200 is coupled to the measuring device main body 100, and the measuring device main body 100 is The protrusion 500 is formed at an upper portion coupled to the upper movable part 200 to correspond to the protrusion 500 so that the upper movable part 200 can accurately form a long light path or a short light path. It is preferable that a fastening depression 510 is formed to be fastened.

한편, 도 1 또는 도 4에 도시한 것과 같이, 상기 상부 가동부(200)의 상부에는 지시 표시(520)가 설치되고, 상기 측정 장치 본체(100)의 측면에는 상기 측정 장치 본체(100)와 상기 상부 가동부(200)의 체결 상태에 따라 긴 광경로 또는 짧은 광경로를 형성하는 경우, 각각의 경우에 상기 지시 표시(520)의 위치에 대응하는 위치에 형성된 고농도 표시(530)와 저농도 표시(540)가 설치되어, 외부에서 상기 측정 장치 본체(100)와 상기 상부 가동부(200)의 체결상태가 고농도의 가스 농도 측정을 위한 짧은 광경로를 가지는 결합상태인지, 저농도의 가스 농도 측정을 위한 긴 광경로를 가지는 결합상태인지를 손쉽게 구분할 수 있도록 하는 것이 바람직하다. On the other hand, as shown in Figure 1 or 4, the indication display 520 is provided on the upper portion of the upper movable portion 200, the measuring device main body 100 and the side of the measuring device main body 100 In the case of forming a long light path or a short light path according to the fastening state of the upper movable part 200, in each case, the high concentration display 530 and the low concentration display 540 formed at positions corresponding to the positions of the indication display 520. Is installed, the coupling state of the measuring device main body 100 and the upper movable part 200 from the outside is a coupled state having a short light path for measuring a high concentration of gas, a long view for measuring a low concentration of gas It is desirable to be able to easily distinguish whether the bonding state having a furnace.

한편, 상기 측정 장치 본체(100)와 상기 상부 가동부(200)의 내부의 면 및 상기 제 1 반사판(110), 제2 반사판(210), 제 3 반사판(310)의 표면은 난반사를 줄이고 반사도를 높일 목적으로 경면 처리 후 높은 반사도를 지진 금,니켈 등으로 벽면을 코팅하여 광의 손실을 최소화하도록 하는 것이 바람직하다. Meanwhile, surfaces of the measuring device main body 100 and the upper movable part 200 and surfaces of the first reflecting plate 110, the second reflecting plate 210, and the third reflecting plate 310 may reduce diffuse reflection and improve reflectivity. It is desirable to minimize the loss of light by coating the wall surface with seismic gold, nickel, etc. after high-mirror treatment for the purpose of increasing.

또한, 검출 대상 가스가 포함된 외부공기유입이 용이하도록 상기 측정 장치 본체(100) 또는 상기 상부 가동부(200)에는 도 1 또는 도 4에 도시한 것과 같이 다수개의 환기구(600)가 형성되는 것이 바람직하며, 외부의 이물질의 유입을 방지하기 위하여 상기 환기구(600)에는 필터(610)가 설치되는 것이 바람직하다. In addition, it is preferable that a plurality of ventilation holes 600 are formed in the measuring apparatus main body 100 or the upper movable part 200 as illustrated in FIG. 1 or FIG. 4 to facilitate the inflow of external air including the gas to be detected. And, it is preferable that the filter 610 is installed in the ventilation hole 600 in order to prevent the inflow of foreign substances.

이하에서는, 본 발명의 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치의 작동에 관하여 설명한다. Hereinafter, the operation of the non-dispersion infrared gas concentration measuring apparatus which can change the optical path length of the present invention will be described.

비분산 적외선 가스 농도 측정장치에서 가스의 농도를 측정하는 경우, 가스의 검출 농도의 범위 내에서 적외선 수광 센서(400)에 도달되는 광강도는 적외선 수광 센서(400)의 특성 중 하한 광강도(Ith)와 포화 광강도(Isat) 범위 안 이어야한다.When the gas concentration is measured by the non-dispersion infrared gas concentration measuring device, the light intensity reaching the infrared light receiving sensor 400 within the range of the detected concentration of the gas is the lower limit light intensity (I) of the characteristics of the infrared light receiving sensor 400. th ) and saturation light intensity (I sat ).

먼저, 농도가 높은 가스검출을 측정하는 경우에는 높은 농도의 가스에 의해 단위 광경로 당 가스 흡수량이 많아지게 되므로, 광원(300)에서 방사된 광선은 짧은 광경로를 통하여 적외선 수광 센서(400)에 수광되어야 적외선 수광 센서(400)의 하한 광강도(Ith)와 포화 광강도(Isat) 범위 내에서 측정될 수 있다. 이러한 경우에는 도 2에 도시한 것과 같이 광원(300)에서 방사된 광선이 제 2 반사판(210)에 반 사되어 적외선 수광 센서(400)에 수광될 수 있도록 측정 장치 본체(100)와 상부 가동부(200)를 체결한 후 측정한다.First, in the case of measuring the gas detection having a high concentration, the gas absorption amount per unit light path is increased by the gas of high concentration, so that the light emitted from the light source 300 is transmitted to the infrared light receiving sensor 400 through the short light path. To be received, it may be measured within the lower limit light intensity I th and the saturated light intensity I sat of the infrared light receiving sensor 400. In this case, as shown in FIG. 2, the measuring apparatus main body 100 and the upper movable part (such that the light emitted from the light source 300 may be reflected by the second reflector 210 to be received by the infrared light receiving sensor 400). Measure after tightening 200).

한편, 농도가 낮은 가스검출을 측정하는 경우에는 낮은 농도의 가스에 의한 단위 광경로 당 가스 흡수량이 적으므로, 광원(300)에서 방사된 광선은 긴 광경로를 통하여 적외선 수광 센서(400)에 수광되어야 적외선 수광 센서(400)의 하한 광강도(Ith)와 포화 광강도(Isat) 범위 내에서 측정될 수 있다. 이러한 경우에는 도 3에 도시한 것과 같이 광원(300)에서 방사된 광선이 제 1 반사판(210)에 반사되어 적외선 수광 센서(400)에 수광될 수 있도록 측정 장치 본체(100)와 상부 가동부(200)의 체결 각도를 바꾸어 체결한 후 측정한다. 이 경우, 제 2 반사판(210)은 도 3에 도시한 것과 같이 주된 광선의 진행 경로에서 벗어난 위치에 위치하게 되므로 간섭을 최소화 할 수 있다. On the other hand, in the case of measuring gas detection with low concentration, since the gas absorption amount per unit optical path by the low concentration gas is small, the light emitted from the light source 300 receives the infrared light receiving sensor 400 through the long optical path. It can be measured within the lower limit of the light intensity I th and the saturated light intensity I sat of the infrared light receiving sensor 400. In this case, as shown in FIG. 3, the measuring apparatus main body 100 and the upper movable part 200 are arranged so that the light rays emitted from the light source 300 are reflected by the first reflecting plate 210 and received by the infrared light receiving sensor 400. Change the tightening angle of) and measure after tightening. In this case, since the second reflector 210 is located at a position away from the propagation path of the main light beam, as shown in FIG. 3, interference can be minimized.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 도 4에 도시한 것과 같이 원통형의 형상을 가지는 경우에는 고농도 측정의 경우와 저농도 측정의 경우, 각각 측정 장치 본체(100)와 상부 가동부(200)를 분리하여 체결각도를 변경하여 결합시킬 필요 없이, 상부 가동부(200)를 회전시켜 측정 장치 본체(100)와의 결합 각도를 변경하는 것도 가능하다. 이 경우, 돌기(500)와 체결 함몰부(510)에 의해 긴 광경로 또는 짧은 광경로를 각각 정확하게 형성할 수 있다. On the other hand, as another embodiment of the present invention as shown in Figure 4 in the case of having a cylindrical shape in the case of high concentration measurement and low concentration measurement, the measuring apparatus main body 100 and the upper movable part 200 is fastened separately It is also possible to change the coupling angle with the measuring apparatus main body 100 by rotating the upper movable part 200 without changing the angle and coupling. In this case, the long light path or the short light path may be accurately formed by the protrusion 500 and the fastening depression 510, respectively.

이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. In the foregoing description, optimal embodiments have been disclosed in the drawings and the specification. Although specific terms have been used herein, they are used only for the purpose of describing the present invention and are not used to limit the scope of the present invention as defined in the meaning or claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

도 1: 본 발명의 일 실시 예에 의한 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치의 사시도1 is a perspective view of a non-dispersion infrared gas concentration measuring apparatus capable of changing the optical path length according to an embodiment of the present invention

도 2: 본 발명의 일 실시 예에 의한 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치의 고농도 측정시의 상면도2 is a top view at the time of high concentration measurement of the non-dispersion infrared gas concentration measuring apparatus which can change the optical path length according to an embodiment of the present invention

도 3: 본 발명의 일 실시 예에 의한 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치의 저농도 측정시의 상면도3 is a top view during low concentration measurement of a non-dispersion infrared gas concentration measuring apparatus capable of changing the optical path length according to an embodiment of the present invention;

도 4: 본 발명의 다른 실시 예에 의한 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치의 사시도4 is a perspective view of a non-dispersion infrared gas concentration measuring apparatus which can change the optical path length according to another embodiment of the present invention

도 5: 본 발명의 다른 실시 예에 의한 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치의 상면도5 is a top view of a non-dispersion infrared gas concentration measuring apparatus capable of changing the optical path length according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명><Description of Symbols Used in Main Parts of Drawing>

100: 측정 장치 본체 110: 제 1 반사판100: measuring device main body 110: first reflecting plate

200: 상부 가동부 210: 제2 반사판200: upper movable portion 210: second reflecting plate

300: 광원 310: 제 3 반사판300: light source 310: third reflector

400: 적외선 수광 센서400: infrared light receiving sensor

500: 돌기 510: 체결 함몰부500: protrusion 510: tightening depression

520: 지시 표시 530: 고농도 표시520: indication display 530: high concentration display

540: 저농도 표시540: low concentration indicator

600: 환기구 610: 필터600: air vent 610: filter

Claims (5)

내부에 공동부가 형성되어 있고 상부가 개방된 형태의 측정 장치 본체(100);A measuring device body 100 having a cavity formed therein and having an open top portion; 상기 측정 장치 본체(100)의 내부에 설치되며, 적외선을 방사하는 광원(300);A light source 300 installed inside the measuring apparatus main body 100 and emitting infrared rays; 상기 광원(300)에서 방사되어 광경로 상에서 특정가스에 흡수된 후 도달하는 특정 파장대의 적외선 광량을 측정하는 적외선 수광 센서(400);An infrared light receiving sensor 400 which measures the amount of infrared light emitted from the light source 300 and absorbed by a specific gas on a light path and then reaches a specific wavelength band; 상기 광원(300)으로부터 방사된 적외선이 외부로 누출되거나 분산하지 않고 상기 적외선 수광 센서(400)에 도달할 수 있도록 반사하며, 상기 측정 장치 본체(100)의 내부에 설치된 제 1 반사판(110);A first reflecting plate 110 reflecting the infrared rays emitted from the light source 300 to reach the infrared light receiving sensor 400 without leaking or dispersing to the outside, and installed inside the measuring apparatus main body 100; 상기 측정 장치 본체(100)의 상부에 체결 방향을 바꾸어 탈착 가능하도록 결합되며, 체결 방향에 따라 상기 광원(300)에서 방사된 적외선방사의 광경로를 단축하도록 바꿀 수 있는 제 2 반사판(210)이 설치된 상부 가동부(200); The second reflecting plate 210 is coupled to the upper part of the measuring device main body 100 so as to be detachable, and is changeable to shorten the optical path of the infrared radiation emitted from the light source 300 according to the fastening direction. An installed upper movable part 200; 상기 광원(300)에서 방사된 광선을 효율적으로 모아주는 제 3 반사판(310); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치.A third reflector 310 which efficiently collects the light rays emitted from the light source 300; Non-dispersion infrared gas concentration measuring device which can change the optical path length, characterized in that configured to include. 청구항 1에 있어서, The method according to claim 1, 상기 측정 장치 본체(100)의 하면에 평행한 단면의 형상은 정사각형을 포함 한 정다각형 또는 원형의 형상을 가지며,The shape of the cross section parallel to the lower surface of the measuring device main body 100 has a regular polygonal or circular shape, including a square, 상기 상부 가동부(200)의 형상은 상기 측정 장치 본체(100)의 하면에 평행한 단면의 형상에 대응하여 결합할 수 있도록 정사각형을 포함한 정다각형 또는 원형의 형상을 가지는 것을 특징으로 하는 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치.The shape of the upper movable part 200 is to change the optical path length, characterized in that it has a polygonal or circular shape including a square so as to correspond to the shape of the cross section parallel to the lower surface of the measuring device main body 100 Non-dispersive infrared gas concentration measuring device. 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 측정 장치 본체(100) 또는 상기 상부 가동부(200)에는 검출 대상 가스가 포함된 외부공기유입이 용이하도록 형성된 다수개의 환기구(600);The measuring apparatus main body 100 or the upper movable part 200 includes a plurality of ventilation holes 600 formed to facilitate the inflow of external air containing a gas to be detected; 상기 환기구(600)에 설치되며, 외부의 이물질의 유입을 방지하는 필터(610); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치.A filter 610 installed at the ventilation hole 600 to prevent inflow of foreign substances; Non-dispersion infrared gas concentration measuring device which can change the optical path length, characterized in that it further comprises. 청구항 3에 있어서, The method according to claim 3, 상기 상부 가동부(200)가 상기 측정 장치 본체(100)에 결합되는 부분의 하단에 형성된 돌기(500);A protrusion 500 formed at a lower end of a portion of the upper movable part 200 coupled to the measuring apparatus main body 100; 상기 측정장치 본체(100)가 상기 상부 가동부(200)와 결합하는 상부에, 상기 상부 가동부(200)가 긴 광경로 또는 짧은 광경로를 정확하게 형성할 수 있는 각각의 위치에 형성되어 상기 돌기(500)가 체결되도록 하는 체결 함몰부(510); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외 선 가스 농도 측정장치.The protrusion 500 is formed at each position where the measuring device main body 100 is coupled to the upper movable part 200 so that the upper movable part 200 can accurately form a long light path or a short light path. Fastening depression 510 to be fastened; Non-dispersion infrared gas concentration measuring device which can change the optical path length, characterized in that it further comprises. 청구항 4에 있어서, The method according to claim 4, 상기 상부 가동부(200)의 상부에 형성된 지시 표시(520);An indication mark 520 formed on an upper portion of the upper movable part 200; 상기 측정 장치 본체(100)의 측면에, 상기 측정 장치 본체(100)와 상기 상부 가동부(200)의 체결 상태에 따라 긴 광경로 또는 짧은 광경로를 형성하는 경우, 각각의 경우에 상기 지시 표시(520)의 위치에 대응하는 위치에 형성된 고농도 표시(530)와 저농도 표시(540); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 광경로 길이를 변경할 수 있는 비분산 적외선 가스 농도 측정장치.In the case where a long light path or a short light path is formed on the side of the measuring device main body 100 according to the fastening state of the measuring device main body 100 and the upper movable part 200, the indication display (in each case) A high concentration display 530 and a low concentration display 540 formed at a position corresponding to the position of 520; Non-dispersion infrared gas concentration measuring device which can change the optical path length, characterized in that it further comprises.
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