KR100898366B1 - Infrared gas detector having a pyrex mirror - Google Patents

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Abstract

본 발명은 측정가스에 적외선을 투과시켜 상기 측정가스의 성분 및 농도를 검출하는 적외선 가스 검출장치에 관한 것으로, 4개의 판넬로 이루어져 중공부를 지니며, 대향되는 양판넬에는 적외선 입사홀과 적외선 방출홀이 각각 형성되고, 상기 적외선 입사홀과 적외선 방출홀의 내측 위치에는 각각 적외선을 직각으로 반사시키는 반사경이 설치되며, 양종단부에 개구부를 지닌 사각기둥형 흡수셀과; 상기 흡수셀의 양종단 개구부를 폐쇄하는 홀더와, 상기 홀더의 재질과 동일한 재질로 구성되고 상기 홀더 상에 상기 적외선이 반사되는 반사곡면이 상기 중공부 내측을 향하여 형성되고 상기 홀더와 반사곡면이 일체로 형성된 반사미러를 포함하여 고온상태에서 가스성분 측정이 가능한 것을 특징으로 한다.The present invention relates to an infrared gas detection device for transmitting the infrared rays through the measurement gas to detect the components and concentration of the measurement gas, consisting of four panels having a hollow portion, the opposite panel has an infrared incident hole and an infrared emission hole And a reflector for reflecting infrared rays at right angles, respectively, in the inner positions of the infrared incidence hole and the infrared emission hole, respectively; and a square column type absorption cell having openings at both ends thereof; A holder for closing both ends of the absorbent cell, and a reflective curved surface formed of the same material as the material of the holder and reflecting the infrared rays on the holder are formed toward the inside of the hollow portion, and the holder and the reflective curved surface are integrated. Including a reflective mirror formed by the gas component can be measured in a high temperature state.

이상에서와 같이, 본 발명에 따른 적외선 가스 검출장치는 홀더와 반사곡면의 재질 차에 의해 발생되었던 열팽창 계수 차이에 의한 적외선 빔 정렬의 흐트러짐을 최소화할 수 있으며, 100℃ 이상의 고온에서도 작동되는 것이 가능하며 수분을 포함하는 가스를 증기화하여 측정하는 것이 가능한 효과가 있다.As described above, the infrared gas detection apparatus according to the present invention can minimize the disturbance of the infrared beam alignment due to the difference in thermal expansion coefficient generated by the material difference between the holder and the reflective curved surface, and can be operated at a high temperature of 100 ° C. or higher. And it is possible to measure by vaporizing a gas containing water.

측정가스, 적외선, 검출장치, 파이렉스, 반사미러 Measuring Gas, Infrared, Detector, Pyrex, Reflecting Mirror

Description

파이렉스 미러가 구비된 적외선 가스 검출장치{Infrared gas detector having a pyrex mirror}Infrared gas detector having a pyrex mirror

도 1은 통상의 가스 검출장치의 구성을 나타내는 블록도이며,1 is a block diagram showing the configuration of a conventional gas detection apparatus.

도 2는 본 발명에 따른 흡수셀 및 반사미러가 일부 분해된 상태를 나타내는 분해사시도이며,Figure 2 is an exploded perspective view showing a state in which the absorption cell and the reflecting mirror partially disassembled in accordance with the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 흡수셀의 내부로 입사된 적외선이 반사미러에 의해 반사되어 방출되는 경로를 간략화한 모식도이다.3 is a schematic diagram illustrating a path in which infrared rays incident into the absorption cell according to the present invention are reflected by the reflection mirror and are emitted.

※ 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 ※ Explanation of codes for main parts of drawing

100: 흡수셀 110: 상단판넬100: absorption cell 110: top panel

111: 가스홀 120: 하단판넬111: gas hole 120: lower panel

130: 좌단판넬 140: 우단판넬130: left panel 140: right panel

131: 적외선 입사홀 141: 적외선 방출홀131: infrared ray incident hole 141: infrared ray emitting hole

132,142: 가이드턱 150: 개구부132 and 142: guide jaw 150: opening

160(a,b): 반사경 200(a,b): 반사미러160 (a, b): Reflector 200 (a, b): Reflector

210: 홀더 220: 반사곡면210: holder 220: reflective surface

본 발명은 측정가스에 적외선을 투과하여 상기 측정가스의 성분 및 농도를 검출하는 적외선 가스 검출장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 양종단부에 개구부가 형성된 흡수셀과, 상기 개구부에 설치되는 홀더 및 적외선을 반사하는 반사곡면이 일체형의 고온 강화유리로 형성된 반사미러를 포함함으로써, 고온에서도 동작이 가능하여 수분을 포함하는 측정가스를 측정할 수 있는 적외선 가스 검출장치에 관한 것이다. The present invention relates to an infrared gas detection device for transmitting the infrared rays through the measurement gas to detect the components and concentration of the measurement gas, and more particularly, an absorption cell having openings formed at both ends, a holder and infrared rays installed at the openings. Since the reflective curved surface reflecting the reflection mirror formed of an integral high-temperature tempered glass, the present invention relates to an infrared gas detection apparatus capable of operating at a high temperature to measure a measurement gas containing moisture.

일반적으로 분자는 적외선의 조사를 받으면 그 고유의 진동 및 회전 스펙트럼에 상당하는 고유 파장대의 전파에 의해 여기 되어 그에 대응한 스펙트럼선의 흡수를 일으킨다. 적외선 분석법은 이와 같이 적외선 흡수대를 갖는 기체에 적외선을 투과하여 그 분자 고유의 적외선 흡수 에너지를 검출함으로서 기체의 농도를 측정하는 방법이다. 이때, 통상적으로 사용되는 파장의 범위는 1~12㎛ 영역이다. 각 기체농도에 따른 적외선 흡수 정도는 램버트-비어의 법칙(Lambert Beer`s law)을 만족하며 농도와 적외선 통과거리의 곱 및 그 기체 고유의 흡수계수에 의해 결정되고 적외선 흡수 에너지에 대해 지수 함수적으로 변화한다. In general, when a molecule is irradiated with infrared rays, the molecule is excited by the propagation of an intrinsic wavelength band corresponding to its inherent vibration and rotation spectrum, causing absorption of a corresponding spectral line. Infrared analysis is a method of measuring the concentration of a gas by transmitting infrared rays through a gas having an infrared absorption band and detecting the infrared absorption energy inherent in the molecule. At this time, the range of the wavelength normally used is 1-12 micrometers area. The degree of infrared absorption at each gas concentration satisfies Lambert-Beer's law and is determined by the product of the concentration and the infrared transmission distance and its gas-specific absorption coefficient and is exponential for infrared absorption energy. To change.

적외선 흡수도는 흡수셀의 길이와 가스농도에 비례하게 되므로 흡수계수가 충분히 크고 단색광을 측정가스에 통과시켜 투과된 빛의 세기를 측정하면 다른 가스의 방해없이 측정대상 가스만의 농도를 계산해 낼 수 있다.Since the infrared absorption is proportional to the length of the absorption cell and the gas concentration, the absorption coefficient is large enough and the monochromatic light is passed through the measuring gas to measure the intensity of the transmitted light. have.

도 1은 상기 적외선 흡수법을 이용한 통상의 가스 검출장치의 구성을 나타내는 블록도를 보인 것이다.1 is a block diagram showing the configuration of a conventional gas detection apparatus using the infrared absorption method.

상기 도면에서와 같이, 통상의 적외선 가스 검출장치는 적외선(IR)을 출력하는 광원(10)과, 상기 광원(10)으로부터 출력된 적외선(IR)을 입력받아 특정 파장의 대역을 필터링하는 필터부(20)와, 상기 필터링된 적외선(IR)이 입사되고 측정가스(Gas)가 유입되어 내부에서 상호 흡수반응을 일으키는 흡수셀(30)과, 상기 흡수셀(30)로부터 방출된 적외선(IR)의 흡수파장 스펙트럼을 검출하는 검출기(40)로 구성된다.As shown in the figure, a conventional infrared gas detection device includes a light source 10 for outputting infrared (IR), and a filter unit for receiving the infrared (IR) output from the light source 10 to filter a band of a specific wavelength 20, an absorption cell 30 to which the filtered infrared ray is incident and a measurement gas (Gas) is introduced to generate a mutual absorption reaction therein, and an infrared ray (IR) emitted from the absorption cell 30 And a detector 40 for detecting the absorption wavelength spectrum.

이 중, 흡수셀(30)의 내측에는 상기 적외선(IR)을 반사시키는 한 쌍의 반사미러(미도시)가 설치된다. 구체적으로, 반사미러는 일반적인 유리로 제조되며, 흡수셀(30)의 내부에 설치된 홀더(미도시)에 접착된다. 일반적으로 상기 홀더는 알루미늄 합금을 이용하여 제조된다. 반사미러는 흡수셀(30)의 내부로 유입된 상기 측정가스와 더욱 용이하게 흡수반응을 일으킬 수 있도록 흡수셀(30) 내부로 입사되는 적외선(IR)을 흡수셀(30)의 내부에서 반복 반사시켜 다중 광경로를 가짐으로써 흡수셀 내의 광경로의 총길이를 증가시키는 역할을 한다. 이러한 반사미러는 흡수셀(30)의 내부에 입사된 적외선(IR)을 반사곡률에 의해 정확하게 반복 반사하여 외부로 방출시켜야 하기 때문에 매우 정밀한 가공이 필요한 부품이다.Among these, a pair of reflection mirrors (not shown) are provided inside the absorption cell 30 to reflect the infrared rays IR. Specifically, the reflective mirror is made of a common glass, and is bonded to a holder (not shown) installed inside the absorption cell 30. In general, the holder is manufactured using an aluminum alloy. The reflection mirror repeatedly reflects infrared rays (IR) incident into the absorption cell 30 to the inside of the absorption cell 30 so that the measurement gas introduced into the absorption cell 30 can be more easily absorbed. It has a role of increasing the total length of the optical path in the absorption cell by having multiple optical paths. Such a reflection mirror is a part that requires very precise processing because the infrared (IR) incident inside the absorption cell 30 must be accurately and repeatedly reflected by the reflection curvature and emitted to the outside.

이상에서와 같은, 적외선 가스 검출장치는 일반적으로 소각로나 굴뚝과 같이 오염물질을 포함하는 가스가 다량으로 배출되는 장소에 설치되어 널리 사용되고 있 다.As described above, the infrared gas detection device is generally installed in a place where a large amount of gas containing pollutants, such as incinerators or chimneys are discharged, is widely used.

그러나, 종래의 적외선 가스 검출장치는 홀더와 반사미러가 서로 다른 재질로 제조되기 때문에, 상기와 같이 흡수셀의 내부 온도가 고온으로 상승되면 홀더와 반사미러의 재질에 따른 열팽창 계수의 차이에 의한 적외선의 빔 정렬 상태가 흐트러지는 문제가 있었다. However, in the conventional infrared gas detection apparatus, since the holder and the reflecting mirror are made of different materials, when the internal temperature of the absorption cell is raised to a high temperature as described above, the infrared ray is detected by the difference in the coefficient of thermal expansion according to the material of the holder and the reflecting mirror. There was a problem in that the beam alignment state is disturbed.

또한, 종래의 적외선 가스 검출장치는 홀더에 반사미러를 접착하여 사용함으로 인해, 흡수셀 내부의 온도가 고온으로 상승되거나 내부에 수분을 포함하는 가스가 유입될 경우에는 상기 홀더와 반사미러의 접착력이 약화되어 반사미러가 쉽게 탈거되는 문제가 발생되었다. 따라서, 저온상태에서 수분이 포함된 가스의 성분을 분석하기 위하여 사전에 습기를 제거하는 작업을 거쳐 분산된 물방울을 제거한 후 측정을 수행해야 했으므로 그에 따른 오차 발생이 문제시 되었다.In addition, the conventional infrared gas detection apparatus is used by attaching a reflection mirror to the holder, when the temperature inside the absorption cell is raised to a high temperature or when gas containing water flows into the holder, the adhesion between the holder and the reflection mirror is reduced. Weakening caused a problem that the reflective mirror was easily removed. Therefore, in order to analyze the components of the gas containing moisture in a low temperature state it was necessary to remove the dispersed water droplets after the operation to remove moisture in advance, so that the occurrence of the error was a problem.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로서, 흡수셀의 양종단부 개구부를 폐쇄하는 홀더와 상기 홀더 상에 상기 적외선이 반사되는 반사곡면이 상기 중공부 내측을 향하여 일체형으로 형성되도록 반사미러를 제조함으로써, 열팽창 계수 차이에 의한 적외선 빔 정렬의 흐트러짐을 최소화할 수 있는 적외선 가스 검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Therefore, the present invention has been proposed to solve the above problems, so that the holder for closing the opening of both ends of the absorption cell and the reflective curved surface reflected by the infrared rays on the holder is formed integrally toward the inside of the hollow portion. It is an object of the present invention to provide an infrared gas detection apparatus capable of minimizing disturbance of infrared beam alignment due to a difference in thermal expansion coefficient by manufacturing a reflection mirror.

또한, 본 발명은 상기 반사미러를 파이렉스 유리와 같은 고온 강화유리로 제 조함으로써, 고온에서도 동작이 가능하며 수분을 포함하는 측정가스를 증기화하여 측정하는 것이 가능한 적외선 가스 검출장치를 제공하는데 또 다른 목적이 있다. In addition, the present invention provides an infrared gas detection apparatus that can be operated even at high temperatures by making the reflecting mirror made of a high temperature tempered glass such as Pyrex glass, it is possible to vaporize the measurement gas containing moisture to measure by measuring another There is a purpose.

이와 같은 목적을 구현하기 위하여 본 발명은 측정가스에 적외선을 투과시켜 상기 측정가스의 성분 및 농도를 검출하는 적외선 가스 검출장치에 있어서, 4개의 판넬로 이루어져 중공부를 지니며, 대향되는 양판넬에는 적외선 입사홀과 적외선 방출홀이 각각 형성되고, 상기 적외선 입사홀과 적외선 방출홀의 내측 위치에는 각각 적외선을 직각으로 반사시키는 반사경이 설치되며, 양종단부에 개구부를 지닌 사각기둥형 흡수셀과; 상기 흡수셀의 양종단 개구부를 폐쇄하는 홀더와, 상기 홀더 상에 상기 적외선이 반사되는 반사곡면이 상기 중공부 내측을 향하여 형성된 반사미러를 포함하여 고온상태에서 가스성분 측정이 가능한 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the present invention is an infrared gas detector for transmitting the infrared rays through the measurement gas to detect the components and concentration of the measurement gas, comprising four panels having a hollow portion, the opposite panel is infrared An incidence hole and an infrared emission hole are formed, respectively, and reflecting mirrors reflecting infrared rays at right angles are installed at inner positions of the infrared incidence hole and the infrared emission hole, respectively; It characterized in that the gas component can be measured in a high temperature state, including a holder for closing the opening of both ends of the absorption cell, and a reflective mirror formed by the infrared reflecting on the holder toward the inside of the hollow portion.

여기서, 상기 흡수셀의 적어도 하나의 판넬 상에는 상기 측정가스가 유입/유출되는 가스홀이 형성되는 것이 바람직하다.Here, it is preferable that a gas hole through which the measurement gas flows in / out is formed on at least one panel of the absorption cell.

또한, 상기 반사미러는 고온 강화유리로서 일체로 가공되는 것이 바람직하다. In addition, the reflective mirror is preferably processed integrally as a high temperature tempered glass.

이때, 상기 고온 강화유리는 파이렉스 유리를 사용할 수 있다.In this case, the high temperature tempered glass may use Pyrex glass.

이에 더하여, 상기 한 쌍의 반사미러는 상기 흡수셀의 중심으로 하는 구에 대응되는 곡률을 갖도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, the pair of reflecting mirrors may be formed to have a curvature corresponding to a sphere serving as the center of the absorbing cell.

아래에서는 본 발명의 이해를 돕기 위하여 바람직한 실시예를 제공한다. 하기의 실시예는 본 발명을 보다 쉽게 이해하기 위하여 제공하는 것이고, 본 실시예에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니다.The following provides a preferred embodiment to help the understanding of the present invention. The following examples are provided to more easily understand the present invention, and the present invention is not limited by these examples.

본 발명은 적외선 가스 검출장치의 구성 요소인 흡수셀과 그에 설치되는 반사미러에 기술적 특징을 갖는다. 따라서, 이하에서는 반사미러를 중심으로 그 특징적 기술 내용을 설명하는 바이며, 언급되지 않는 구성에 대한 기술은 당업자가 용이하게 실시할 수 있는 기술로 대처할 수 있다.The present invention has technical features in an absorption cell which is a component of an infrared gas detection device and a reflection mirror installed therein. Therefore, hereinafter, description will be given of the characteristic technical contents of the reflective mirror, and description of a configuration that is not mentioned can be coped with by a technique that can be easily implemented by those skilled in the art.

이하에서는 첨부된 도면을 참고하여 본 발명에 대해서 상세하게 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described in detail with respect to the present invention.

도 2는 본 발명에 따른 흡수셀과 반사미러가 분해된 상태를 나타내는 분해사시도이며, 도 3은 본 발명에 따른 흡수셀의 내부로 입사된 적외선이 반사미러에 의해 반사되어 방출되는 경로를 간략화한 모식도이다. 2 is an exploded perspective view showing a state in which an absorption cell and a reflection mirror are decomposed according to the present invention, and FIG. 3 is a simplified view of a path in which infrared rays incident into the absorption cell are reflected and emitted by the reflection mirror. It is a schematic diagram.

도 2에 보인 것과 같이, 본 발명에 따른 적외선 가스 검출장치는 내부에 중공부를 지니며 양종단부에 개구부(150)가 형성된 사각기둥형의 흡수셀(100)과, 상기 흡수셀(100)의 양 개구부(150)를 폐쇄하도록 각각 설치되는 한 쌍의 반사미러(200)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the infrared gas detection device according to the present invention has a rectangular column-shaped absorbing cell 100 having a hollow portion and an opening 150 formed at both ends thereof, and the amount of the absorbing cell 100. It includes a pair of reflecting mirrors 200 which are respectively installed to close the opening 150.

흡수셀(100)은 내부에 측정가스가 유입되면 광원(10)으로부터 입력된 적외 선(IR)을 다중 경로로 진행하여 상기 측정가스와 흡수 반응된 적외선(IR)을 검출기로 제공하는 역할을 한다. 이와 같은 흡수셀(100)은 그 내부 온도를 고온으로 유지할 수 있도록 가공성 및 내화학성이 우수하며 열전도성이 좋은 알루미늄 함금으로 제조되는 것이 바람직하다. 참고로, 본 발명에서 언급되는 “고온”이란 물이 증기로 기화될 수 있는 100℃ 이상의 온도를 나타내는 것이며, 보다 구체적으로는 약 180℃ 정도의 온도를 나타낸다.When the measurement gas is introduced into the absorption cell 100, the absorption cell 100 performs an infrared ray IR input from the light source 10 in a multipath to provide an infrared ray IR absorbed and reacted with the measurement gas to the detector. . The absorption cell 100 is preferably made of aluminum alloy having excellent workability and chemical resistance and good thermal conductivity to maintain the internal temperature at a high temperature. For reference, the term “high temperature” referred to in the present invention refers to a temperature of 100 ° C. or higher at which water may vaporize into steam, and more specifically, a temperature of about 180 ° C.

흡수셀(100)은 양측에 개구부(150)가 형성되도록 상단판넬(110), 하단판넬(120), 좌단판넬(130) 및 우단 판넬(140)이 결합되어 내측에 중공부를 갖는 사각기둥 형상으로 구성된다. 구체적으로, 흡수셀(100)은 하단판넬(120)의 양측면에 좌단판넬(130) 및 우단판넬(140)의 하단이 결합되고, 좌단판넬(130) 및 우단판넬(140)의 상단 내측으로 상단판넬(110)이 상기 하단판넬(120)과 평행하게 결합된다. 여기서, 좌단판넬(130) 및 우단판넬(140)의 마주하는 내측벽에는 상단판넬(110) 및 하단판넬(120)의 결합을 안내하는 가이드벽(132, 142)이 돌출 형성될 수 있다. Absorption cell 100 has a rectangular column shape having a hollow in the upper panel 110, the lower panel 120, the left end panel 130 and the right end panel 140 is combined so that the opening 150 is formed on both sides It is composed. Specifically, the absorption cell 100 is coupled to the lower end of the left end panel 130 and the right end panel 140 on both sides of the lower panel 120, the upper end of the upper end of the left end panel 130 and the right end panel 140 The panel 110 is coupled in parallel with the lower panel 120. Here, guide walls 132 and 142 for guiding the coupling of the upper panel 110 and the lower panel 120 may protrude from the inner side walls of the left end panel 130 and the right end panel 140.

상기 상,하,좌,우단 판넬들(110,120,130,140)은 상기 도면에 보인 것과 같이 상호 대응되는 위치에 결합공(N)이 형성되어 볼트와 같은 체결부재(B)에 의해 상호 결합된다. 이때, 좌단판넬(130)과 우단판넬(140)의 전후방 상하부에는 하기에서 설명할 반사미러(200)와 결합하기 위한 미러결합공(MN)이 더 형성된다.The upper, lower, left and right end panels 110, 120, 130 and 140 are coupled to each other by a fastening member B such as a bolt is formed in the coupling hole (N) in the corresponding position as shown in the figure. In this case, mirror coupling holes MN are further formed on the front and rear sides of the left end panel 130 and the right end panel 140 to be coupled to the reflective mirror 200 to be described below.

흡수셀(100)에는 측정가스가 유입/유출되는 가스홀(111)과 광원으로부터 출력된 적외선(IR)이 흡수셀(100)의 내부로 입사/방출되는 적외선 입사홀(131) 및 적 외선 방출홀(141)이 형성된다.The absorption cell 100 has a gas hole 111 through which measurement gas flows in and out and an infrared ray IR output from a light source is incident / emitted into the absorption cell 100 and infrared radiation is emitted. The hole 141 is formed.

구체적으로, 가스홀(111)은 상단판넬(110)의 상면에 2개가 형성되어 측정가스가 흡수셀(100)의 내부로 유입/유출될 수 있도록 한다. Specifically, two gas holes 111 are formed on the upper surface of the upper panel 110 to allow the measurement gas to flow into / out of the absorption cell 100.

또한, 적외선 입사홀(131) 및 적외선 방출홀(141)은 적외선(IR)이 좌단판넬(130) 및 우단판넬(140)을 통해 흡수셀(100) 내부로 입사되거나 흡수셀(100) 외부로 방출되도록 좌,우단 판넬(130, 140)에 각각 하나씩 형성된다. 이때, 좌,우단 판넬(130,140)에 형성된 적외선 입사홀(131) 및 적외선 방출홀(141)은 상호 대향되는 위치에 형성되는 것이 바람직하다.In addition, infrared (IR) is incident into the absorption cell 100 through the left end panel 130 and the right end panel 140 in the infrared incident hole 131 and the infrared emission hole 141 or to the outside of the absorption cell 100. It is formed in the left and right panels 130, 140, respectively, so as to be discharged. In this case, the infrared incident holes 131 and the infrared emission holes 141 formed in the left and right end panels 130 and 140 may be formed at positions facing each other.

이와 같은 흡수셀(100)의 내부에는 상기 적외선(IR)을 직각으로 반사시키는 반사경(160)이 설치된다. 구체적으로 흡수셀(100)의 하단판넬(120) 상면에는 제1,2반사경(160a,160b)이 설치되어지되, 제1반사경(160a)은 좌단판넬(130)에 형성된 적외선 입사홀(131)의 내측 위치에 설치되며, 제2반사경(160b)은 우단판넬(140)에 형성된 적외선 방출홀(141)의 내측 위치에 설치된다. 따라서, 제1,2반사경(160a, 160b)의 일측은 흡수셀(100)의 내부로 입사되는 적외선(IR)을 반사미러(200)로 반사시키고, 타측은 반사미러(200)에서 반복 반사되어 측정가스의 흡수 과정을 거친 적외선(IR)을 흡수셀(100)의 외부로 방출시키도록 반사시킨다.Inside the absorption cell 100, a reflector 160 for reflecting the infrared rays IR at right angles is installed. Specifically, the first and second reflecting mirrors 160a and 160b are installed on the upper surface of the lower panel 120 of the absorption cell 100, but the first reflecting mirror 160a is an infrared incident hole 131 formed in the left end panel 130. It is installed at the inner position of the second reflector 160b is installed at the inner position of the infrared emission hole 141 formed in the right end panel 140. Accordingly, one side of the first and second reflectors 160a and 160b reflects the infrared light IR incident into the absorption cell 100 to the reflection mirror 200, and the other side is repeatedly reflected by the reflection mirror 200. The infrared ray (IR), which has been absorbed by the measurement gas, is reflected to be emitted to the outside of the absorption cell 100.

반사미러(200)는 흡수셀(100)의 양종단부 개구부(150)의 위치에 각각 설치된다. 이러한 반사미러(200)는 광원(10)으로부터 입력된 적외선(IR)이 흡수셀(100)을 통과하여 검출기(40)까지 도달할 수 있도록 흡수셀(100)의 양종단부에 마주하도록 설치되어 입사된 적외선(IR)을 정확한 다중 광경로에 따라 반사시킨다. The reflection mirrors 200 are respectively installed at positions of the both ends of the absorption cell 100. The reflection mirror 200 is installed to face both ends of the absorption cell 100 so that infrared (IR) input from the light source 10 can pass through the absorption cell 100 and reach the detector 40. Infrared rays (IR) are reflected according to an accurate multiple light path.

이와 같은 반사미러(200)는 상기 흡수셀(100)의 양종단부 개구부(150)를 폐쇄하는 홀더(210)와, 상기 홀더(210)의 일측면에 가공 형성되는 반사곡면(220)으로 이루어진다. 이때, 상기 홀더(210)와 반사곡면(220)은 일체형으로 형성되는 것이 바람직하다. The reflective mirror 200 includes a holder 210 for closing both end openings 150 of the absorption cell 100, and a reflective curved surface 220 formed on one side of the holder 210. At this time, the holder 210 and the reflective curved surface 220 is preferably formed integrally.

홀더(210)에는 반사미러(200)가 흡수셀(100)의 양종단부에 설치되도록 모서리 영역에 다수의 판넬결합공(PN)이 형성된다. 이러한 판넬결합공(PN)은 좌단판넬(130) 및 우단판넬(140)에 형성된 상기 미러결합공(MN)과 나란히 배열되어 볼트와 같은 체결부재(B)에 의해 결합된다. 이와 같은 홀더(210)의 일측면에는 반사곡면(220)이 가공 형성된다. 구체적으로, 반사곡면(220)은 흡수셀(100)의 내부로 입사된 적외선(IR)이 반복 반사되어 흡수셀(100) 외부로 방출되도록 적외선(IR)의 경로를 형성한다. The holder 210 has a plurality of panel coupling holes (PN) formed in the corner region so that the reflective mirror 200 is installed at both ends of the absorption cell (100). The panel coupling hole (PN) is arranged side by side with the mirror coupling hole (MN) formed in the left end panel 130 and the right end panel 140 is coupled by a fastening member (B) such as a bolt. The reflective curved surface 220 is formed on one side of the holder 210 as described above. In detail, the reflective curved surface 220 forms a path of the infrared light IR so that the infrared light IR incident to the inside of the absorption cell 100 is repeatedly reflected and emitted to the outside of the absorption cell 100.

이와 같은 반사곡면(220)은 마주하는 한 쌍의 반사미러(200)에 동일한 곡률반경을 갖도록 형성하는 것이 바람직하다. 구체적으로, 상기 한 쌍의 반사곡면(220)은 흡수셀(100)의 중심을 기준으로 양 반사미러의 위치를 잇는 직경을 갖는 구를 형성하였을 때, 그 구에 대응되는 곡률반경을 가진다. The reflective curved surface 220 is preferably formed to have the same radius of curvature in the pair of reflective mirrors 200 facing each other. Specifically, the pair of reflective curved surfaces 220 has a radius of curvature corresponding to the sphere when a sphere having a diameter connecting the positions of both reflective mirrors with respect to the center of the absorption cell 100 is formed.

반사미러(200)는 고온에 잘 견딜 수 있도록 고온 강화유리로 제조되며, 바람직하게는 파이렉스(Pyrex) 유리로 제조된다. 이처럼 반사미러(200)의 홀더(210) 및 반사곡면(220)을 일체형으로 형성하고 파이렉스를 이용하여 제조하면 흡수셀(100) 의 내부가 고온으로 상승하더라도 동작이 가능하여 수분을 포함하는 배출가스를 고온 상태에서 증기화된 상태로 측정하는 것이 가능하며, 열팽창 계수 차이에 의한 적외선(IR) 빔 정렬의 흐트러짐을 최소화하는 것이 가능하다. The reflective mirror 200 is made of high temperature tempered glass to withstand high temperatures, and preferably made of Pyrex glass. As such, when the holder 210 and the reflective curved surface 220 of the reflective mirror 200 are integrally formed and manufactured using Pyrex, the absorber 100 may operate even if the inside of the absorption cell 100 rises to a high temperature so that the exhaust gas contains moisture. Can be measured from a high temperature state to a vaporized state, and it is possible to minimize the disturbance of the infrared (IR) beam alignment due to the difference in coefficient of thermal expansion.

도 3은 본 발명에 따른 흡수셀(100)의 내부로 입사된 적외선(IR)이 반사미러(200)에 의해 반사되어 방출되는 경로를 모식적으로 보인 것이다. 상기 도면에서와 같이, 광원(10)으로부터 입력된 적외선(IR)은 좌단판넬(130)에 형성된 적외선 입사홀(131)을 통과하여 흡수셀(100)의 내부로 입사된다. 이때, 흡수셀(100) 내부에 입사된 적외선(IR)은 제1반사경(160a)에 의해 직각으로 반사되어 제2반사미러(200b)를 향한다. 제2반사미러(200b)에 도달한 적외선(IR)은 상기 제2반사미러(200b)에 형성된 반사곡면(220)에 의해 제1반사미러(200a)를 향해 반사되고, 제1반사미러(200a)에 형성된 반사곡면(220)에 의해 다시 제2반사미러(200b)로 반사된다. 이와 같이, 흡수셀(100)의 내부에 입사된 적외선(IR)은 반사곡면(220)에 의해 제1반사미러(200a)와 제2반사미러(200b) 사이에서 반복 반사된다. 이러한 과정 중에 흡수셀(100)의 내부에 측정가스가 가스홀(111)을 통과하여 유입되면, 상기 적외선(IR)은 특정 파장에 대하여 흡수가 일어난다. 이렇게 다중 광경로 상에서 특정 파장의 흡수가 일어난 적외선(IR)은 제2반사경(160b)에 반사되어 우단판넬(140)에 형성된 적외선 방출홀(141)을 통과하여 흡수셀(100)의 외부로 제공되어 검출기(40)에 의하여 그 흡수 파장 스텍트럼을 검출하여 측정가스의 성분을 검사하는데 사용된다.FIG. 3 schematically shows a path in which infrared rays (IR) incident into the absorption cell 100 according to the present invention are reflected by the reflection mirror 200 and are emitted. As shown in the figure, the infrared light IR input from the light source 10 passes through the infrared incident hole 131 formed in the left end panel 130 and is incident into the absorption cell 100. At this time, the infrared ray (IR) incident inside the absorption cell 100 is reflected at right angles by the first reflecting mirror 160a to face the second reflecting mirror 200b. The infrared rays IR reaching the second reflecting mirror 200b are reflected toward the first reflecting mirror 200a by the reflection curved surface 220 formed on the second reflecting mirror 200b and the first reflecting mirror 200a. ) Is reflected back to the second reflection mirror 200b by the reflective curved surface 220 formed on the back side. As such, the infrared ray IR incident into the absorption cell 100 is repeatedly reflected between the first reflection mirror 200a and the second reflection mirror 200b by the reflection curved surface 220. If the measurement gas is introduced into the absorption cell 100 through the gas hole 111 during this process, the infrared ray IR is absorbed at a specific wavelength. In this way, the infrared ray (IR), which has absorbed a specific wavelength on the multiple light paths, is reflected by the second reflector 160b and passes through the infrared emission hole 141 formed in the right end panel 140 to be provided to the outside of the absorption cell 100. The detector 40 detects the absorption wavelength spectrum and examines the components of the measurement gas.

전술한 바와 같이, 상기와 같은 구성을 갖는 본 발명의 가스 측정장치는 고온 상태에서 흡수셀 내부에 발생된 수분을 증기화하여 측정함으로써, 종래에 수분을 사전에 제거한 후 측정해야만 했던 문제가 해결되었다.As described above, the gas measuring apparatus of the present invention having the above-described configuration vaporizes the moisture generated in the absorption cell in a high temperature state, thereby solving the problem that the conventional measurement had to be performed after removing the moisture in advance. .

한편, 본 발명은 전술한 전형적인 바람직한 실시예에만 한정되는 것이 아니라 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지로 개량, 변경, 대체 또는 부가하여 실시할 수 있는 것임은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체 또는 부가에 의한 실시가 이하의 첨부된 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것으로 보아야 한다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described typical preferred embodiment, but can be carried out in various ways without departing from the gist of the present invention, various modifications, alterations, substitutions or additions in the art Anyone who has this can easily understand it. If the implementation by such improvement, change, replacement or addition falls within the scope of the appended claims, the technical idea should also be regarded as belonging to the present invention.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 적외선 가스 검출장치는 양종단부에 개구부가 형성된 흡수셀과, 상기 개구부를 폐쇄하는 홀더와 반사곡면이 일체형으로 형성된 반사미러를 포함함으로써, 홀더와 반사곡면의 재질 차에 의해 발생되었던 열팽창 계수 차이에 의한 적외선 빔 정렬의 흐트러짐을 최소화할 수 있는 이점이 있다. As described above, the infrared gas detection apparatus according to the present invention includes an absorbing cell having openings formed at both ends, and a reflecting mirror in which the holder and the reflective curved surface which integrally close the opening are integrally formed. There is an advantage in that the disturbance of the infrared beam alignment due to the difference in coefficient of thermal expansion caused by the difference can be minimized.

또한, 본 발명에 따른 적외선 가스 검출장치는 상기 반사미러를 파이렉스와 같은 고온 강화유리로 제조함으로써, 100℃ 이상의 고온에서도 작동되는 것이 가능 하며 수분을 포함하는 가스를 증기화하여 측정하는 것이 가능한 효과가 있다.In addition, the infrared gas detection apparatus according to the present invention can be operated at a high temperature of more than 100 ℃ by manufacturing the reflection mirror made of a high temperature tempered glass such as Pyrex, it is possible to vaporize the gas containing water to measure the effect have.

Claims (5)

측정가스에 적외선을 투과시켜 상기 측정가스의 성분 및 농도를 검출하는 적외선 가스 검출장치에 있어서,In the infrared gas detection device for transmitting the infrared rays through the measurement gas to detect the components and concentration of the measurement gas, 4개의 판넬로 이루어져 중공부를 지니며, 대향되는 양판넬에는 적외선 입사홀과 적외선 방출홀이 각각 형성되고, 상기 적외선 입사홀과 적외선 방출홀의 내측 위치에는 각각 적외선을 직각으로 반사시키는 반사경이 설치되며, 양종단부에 개구부를 지닌 사각기둥형 흡수셀과;It consists of four panels and has a hollow part, and opposite opposing panels are formed with an infrared incidence hole and an infrared emission hole, respectively, and the reflecting mirrors reflecting the infrared rays at right angles are installed at the inner positions of the infrared incidence hole and the infrared emission hole, respectively. A square pillar absorption cell having openings at both ends; 상기 흡수셀의 양종단 개구부를 폐쇄하는 홀더와, 상기 홀더의 재질과 동일한 재질로 구성되고 상기 홀더 상에 상기 적외선이 반사되는 반사곡면이 상기 중공부 내측을 향하여 형성되고 상기 홀더와 반사곡면이 일체로 형성된 반사미러를 포함하여 고온상태에서 가스성분 측정이 가능한 것을 특징으로 하는 적외선 가스 검출장치.A holder for closing both ends of the absorbent cell, and a reflective curved surface formed of the same material as the material of the holder and reflecting the infrared rays on the holder are formed toward the inside of the hollow portion, and the holder and the reflective curved surface are integrated. Infrared gas detection device, characterized in that the gas component can be measured in a high temperature state including a reflection mirror formed by. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 흡수셀의 적어도 하나의 판넬 상에는 상기 측정가스가 유입/유출되는 가스홀이 형성되는 것을 특징으로 하는 적외선 가스 검출장치.Infrared gas detection device, characterized in that the gas hole is formed on the at least one panel of the absorption cell flows into / out of the measurement gas. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,The method according to claim 1 or 2, 상기 반사미러는 고온 강화유리로 가공된 것을 특징으로 하는 적외선 가스 검출장치.The reflection mirror is an infrared gas detection device, characterized in that the processed high-temperature tempered glass. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 고온 강화유리는 파이렉스 유리인 것을 특징으로 하는 적외선 가스 검출장치.The high temperature tempered glass is infrared gas detection apparatus, characterized in that the Pyrex glass. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 한 쌍의 반사미러는 상기 흡수셀을 중심으로 하는 구에 대응되는 곡률을 갖는 것을 특징으로 하는 적외선 가스 검출장치.And the pair of reflective mirrors have a curvature corresponding to a sphere centered on the absorption cell.
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