KR100928526B1 - Light wavelength measuring equipment for environmental composition of target gas - Google Patents
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Abstract
본 발명은 빛 파장 측정장비에 관한 것으로, 상기 빛 파장 측정장비 내에 목표가 되는 가스를 임의의 비율로 버퍼가스와 혼합하여 내부의 환경을 조절하는 챔버에 관한 것이다. The present invention relates to a light wavelength measuring device, and relates to a chamber for controlling an internal environment by mixing a target gas in the light wavelength measuring device with a buffer gas at an arbitrary ratio.
상기 챔버 이용시 가스센서에 사용되는 필름 및 폴리머판 형태의 염료시료의 색 변화에 대한 파장의 변화를 통해 가스센서의 반응성과 민감도를 정확하게 측정할 수 있도록 목표 환경을 조성하는 빛 파장 측정장비에 관한 것이다.The present invention relates to a light wavelength measuring device that creates a target environment to accurately measure the responsiveness and sensitivity of a gas sensor through a change in wavelength of color changes of a dye sample in the form of a film and a polymer plate used in the gas sensor when the chamber is used. .
Description
본 발명은 빛 파장 측정장비에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 상기 빛 파장 측정장비 내에 목표가 되는 가스를 임의의 비율로 버퍼가스와 혼합하여 내부의 환경을 조절하는 챔버에 관한 것이다. The present invention relates to a light wavelength measuring device, and more particularly, to a chamber for controlling an internal environment by mixing a target gas in the light wavelength measuring device with a buffer gas at an arbitrary ratio.
상기 챔버 이용시 가스센서에 이용되는 필름 및 폴리머판 형태의 염료시료의 색 변화에 대한 파장의 변화를 통해 가스센서의 반응성과 민감도를 정확하게 측정할 수 있는 빛 파장 측정장비에 관한 것이다.The present invention relates to a light wavelength measuring device capable of accurately measuring the responsiveness and sensitivity of a gas sensor by changing a wavelength of a color change of a dye sample in the form of a film and a polymer plate used in the gas sensor when the chamber is used.
일반적으로 자외선 측정장치 내의 한 종의 가스 분위기 조성 장비는 현재 기성품의 추가 장치로서 판매되는 상황이고 또한 두 종 이상의 혼합 가스를 혼합하는 장치는 반도체 장비 제조설비의 가스 공급장치 및 여러 산업에 적용되는 부분이다.In general, one type of gas atmosphere forming equipment in the UV measuring device is currently sold as an additional device of ready-made products, and a device for mixing two or more kinds of mixed gases is applied to a gas supply device of semiconductor equipment manufacturing facilities and various industries. to be.
기존의 상기 가스 센싱 테스트 장치는 공기 중에 노출되어 있어 자외선 및 가시광선의 노출이 빈번하여 샘플의 관찰을 방해하고, 시간이나 장소에 따른 환경의 변화에 따라 가스 센싱의 정밀도 및 민감도 값이 상이하여 정확한 결과값을 얻 기가 힘들었다.Existing gas sensing test apparatus is exposed to air, which is often exposed to ultraviolet rays and visible light, thereby obstructing the observation of the sample, and the accuracy and sensitivity values of gas sensing differ according to the change of environment according to time or place. It was hard to get a price.
또한, 내부 환경의 변경 또는 조정이 쉽지 않아 다양한 가스 센싱 물질의 테스트가 이루어지지 못했다. In addition, various gas-sensing materials were not tested because the internal environment was not easy to change or adjust.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 단점과 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 상기 빛 파장 측정장비 내에 목표가 되는 가스를 임의의 비율로 버퍼가스와 혼합하여 내부의 환경을 조절하는 챔버에 관한 것이다. Accordingly, the present invention is to solve the above disadvantages and problems of the prior art, and relates to a chamber for controlling the internal environment by mixing the target gas in the light wavelength measuring equipment with the buffer gas at any ratio. .
상기 챔버 이용시 가스센서에 사용되는 필름 및 폴리머판 형태의 염료시료의 색 변화에 대한 파장의 변화를 감지하여 가스센서의 반응성과 민감도를 빛 파장 측정장비로 정확하게 측정이 가능하다.When the chamber is used, it is possible to accurately measure the responsiveness and sensitivity of the gas sensor by using a light wavelength measuring device by detecting a change in the wavelength of the color change of the dye sample in the form of a film and a polymer plate used in the gas sensor.
상기 기술한 바와 같이, 다양한 가스를 혼합하여 다양하게 측정할 수 있고 가스센서의 개발 및 검증용으로 사용할 수 있게 되어 센서의 능력을 검증할 수 있다.As described above, various gases can be mixed to measure variously and can be used for the development and verification of gas sensors to verify the capability of the sensors.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시 예에 따른 빛 파장 측정장비는 외부로부터 내부가 밀폐된 시료 챔버; 상기 시료 챔버 내부에 측정 물질을 고정할 수 있는 시료 고정대; 상기 시료 고정대에 대응되며 상기 챔버의 마주보는 두 측벽의 일정영역에 구비된 윈도우; 상기 시료 챔버에 목표가스 및 버퍼가스를 공급하는 가스공급부; 상기 시료 챔버로부터 목표가스 및 버퍼가스를 배출하는 가스배출부; 상기 윈도우를 지나 시료를 통과하는 빛을 조사하는 빛 조사장치; 및 상기 빛 조사장치에서 조사된 빛을 감지하는 빛 센서장치;를 포함하는 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.Light wavelength measuring apparatus according to an embodiment of the present invention for achieving the above object is a sample chamber sealed inside from the outside; A sample holder for fixing a measurement material in the sample chamber; A window corresponding to the sample holder and provided in a predetermined region of two side walls facing the chamber; A gas supply unit supplying a target gas and a buffer gas to the sample chamber; A gas discharge unit configured to discharge a target gas and a buffer gas from the sample chamber; A light irradiation device for irradiating the light passing through the sample through the window; And a light sensor device for detecting the light emitted from the light irradiation device.
바람직한 실시 예에 있어서, 상기 빛은 자외선 또는 가시광선인 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.In a preferred embodiment, the light is achieved by light wavelength measuring equipment, characterized in that the ultraviolet light or visible light.
바람직한 실시 예에 있어서, 상기 시료 챔버는 금속 또는 폴리머로 형성되며 상기 본체와 상폴리머판 사이에 구비된 폴리머판은 폴리머로 형성되는 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.In a preferred embodiment, the sample chamber is formed of a metal or a polymer and the polymer plate provided between the body and the upper polymer plate is achieved by a light wavelength measuring equipment, characterized in that formed of a polymer.
바람직한 실시 예에 있어서, 상기 가스공급부는 상기 시료 챔버 외부로부터 목표가스 및 버퍼가스를 공급하는 가스공급장치가 연결되어 있는 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.In a preferred embodiment, the gas supply unit is achieved by the light wavelength measuring equipment, characterized in that the gas supply device for supplying the target gas and the buffer gas from the outside of the sample chamber is connected.
바람직한 실시 예에 있어서, 상기 가스공급부는 적어도 2개 이상이며, 상기 가스 배출구는 적어도 하나 이상인 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.In a preferred embodiment, the gas supply unit is at least two, the gas outlet is achieved by the light wavelength measuring equipment, characterized in that at least one or more.
바람직한 실시 예에 있어서, 상기 가스공급장치에는 상기 목표가스 및 버퍼가스의 흐름을 조절하는 조절장치와 상기 목표가스 및 버퍼가스의 흐름을 감지하는 흐름 센서가 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.In a preferred embodiment, the gas supply device is a light wavelength measuring device, characterized in that the control device for adjusting the flow of the target gas and buffer gas and a flow sensor for detecting the flow of the target gas and buffer gas Is achieved by.
바람직한 실시 예에 있어서, 상기 목표가스는 이산화탄소이고 상기 버퍼가스는 질소인 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.In a preferred embodiment, the target gas is carbon dioxide and the buffer gas is achieved by the light wavelength measuring equipment, characterized in that the nitrogen.
바람직한 실시 예에 있어서, 상기 목표가스 및 버퍼가스는 상기 시료 챔버 상단부의 상기 가스공급부에 연결된 U자 관을 통하여 샤워식으로 혼합되는 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.In a preferred embodiment, the target gas and the buffer gas is achieved by the light wavelength measuring equipment, characterized in that the mixing in the shower through the U-tube connected to the gas supply of the upper end of the sample chamber.
바람직한 실시 예에 있어서, 상기 자외선 센서장치가 감지한 데이터는 마이컴에 입력되어 빛 파장 측정장비의 외부에 구비되는 디스플레이부에 상기 데이터 값이 표시되는 것을 특징으로 하는 빛 파장 측정장비에 의해 달성된다.In a preferred embodiment, the data sensed by the ultraviolet sensor device is achieved by the light wavelength measuring equipment, characterized in that the data value is displayed on the display unit provided to the microcomputer external to the light wavelength measuring equipment.
본 발명의 상기 빛 파장 측정장비 내에 목표가스 및 버퍼가스를 임의의 비율로 혼합하여 내부의 환경을 조절하는 챔버에 관한 것이다. The present invention relates to a chamber for controlling an internal environment by mixing a target gas and a buffer gas in an arbitrary ratio in the light wavelength measuring apparatus of the present invention.
상기 챔버 이용시 가스센서에 따라 반응하는 필름 및 폴리머판 형태의 염료시료의 흡수파장의 변화를 시간에 따라 측정이 가능하여 가스센싱 물질의 민감도 및 반응성을 더욱 정확하게 측정할 수 있다.When using the chamber, the change in absorption wavelength of the dye sample in the form of film and polymer plate reacting according to the gas sensor can be measured with time, so that the sensitivity and reactivity of the gas sensing material can be measured more accurately.
본 발명은 빛 파장 측정장비 내에 목표가 되는 가스를 임의의 비율로 버퍼가스와 혼합하여 내부의 환경을 조절하는 챔버가 구비되어 가스센서에 이용되는 필름 및 폴리머판 형태의 염료시료의 색 변화에 대한 파장의 변화를 통해 가스센서의 반응성과 민감도를 측정하는 빛 파장 측정장비에 관한 것이다.The present invention is provided with a chamber for controlling the internal environment by mixing a target gas with a buffer gas at an arbitrary ratio in the light wavelength measuring equipment, the wavelength for the color change of the dye sample in the form of film and polymer plate used in the gas sensor It relates to a light wavelength measuring device for measuring the reactivity and sensitivity of the gas sensor through the change of.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다,Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention;
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 빛 파장 측정장비의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a light wavelength measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하여 설명하면, 상기 빛 파장 측정장비(100)는 목표가스 및 버퍼가스가 혼합하여 내부 가스 환경을 조절하는 챔버(110)가 구비되어 있다.Referring to FIG. 1, the light
그리고 상기 빛 파장 측정장비(100)에서 조사된 빛에 따른 상기 챔버(110) 내부에 고정된 염료시료의 색 변화에 대한 빛 파장 데이터를 빛 센서장치가 감지하고 빛 파장 측정장비 내의 마이컴(미도시)에 입력한다.In addition, the light sensor device detects the light wavelength data of the color change of the dye sample fixed inside the
이때 상기 빛은 자외선 또는 가시광선을 사용한다.In this case, the light uses ultraviolet rays or visible light.
또한 상기 데이터는 상기 빛 파장 측정장비 외부에 구비된 디스플레이부(미도시)에 가스 센서의 반응성과 민감성에 대한 빛 파장 데이터 값이 표시된다.In addition, the data is displayed on the display unit (not shown) provided to the outside of the light wavelength measuring device, the light wavelength data value for the reactivity and sensitivity of the gas sensor.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 빛 파장 측정장비 내에 구비되는 챔버의 개략적인 구성도이다.Figure 2 is a schematic configuration diagram of a chamber provided in the light wavelength measuring equipment according to an embodiment of the present invention.
도 2를 참조하여 설명하면, 본 발명의 실시 예에 따른 챔버(110)는 외부로부터 내부가 밀폐된 시료 챔버(110), 상기 시료 챔버(110) 내부에 측정 물질을 고정할 수 있는 시료 고정대(120), 상기 시료 고정대(120)에 대응되며 상기 챔버(110)의 마주보는 두 측벽 일정영역에 구비된 윈도우(130), 상기 시료 챔버(110)에 목표가스 및 버퍼가스를 공급하는 가스공급부(140a,140b), 상기 시료 챔버(110)로부터 목표가스 및 버퍼가스를 배출하는 가스배출부(150)를 포함하고 있다.Referring to Figure 2, the
상기 빛 파장 측정장비(100) 내에 구비되는 시료 챔버(110)는 본체챔버(113)와 개폐되는 상판(117)으로 이루어져 있고 상기 시료 챔버(110)는 진공에도 견딜 수 있는 강도가 우수한 금속 또는 폴리머로 형성되어 있다.The
그리고 상기 시료 챔버 본체(113)와 개폐되는 상판(117)과의 사이에 구비된 폴리머판은(119) 가스의 유출입을 막기 위하여 유연성 있는 폴리머를 사용하여 완전히 밀폐시키므로 더욱 정확한 결과를 측정할 수 있다.In addition, the polymer plate provided between the
또한, 상기 챔버(110)는 빛 파장 측정장비(100) 내에 구비하기 위해서 상기 시료 챔버(110) 외부에는 돌출부위가 없어야 하므로 상판(117) 전체를 다수개의 볼트(115)로 고정시킨다.In addition, since the
상기 시료 챔버(110) 내부에 필름 및 판 형태의 염료시료(127)를 고정할 수 있는 시료고정대(120)는 상기 시료 챔버(110) 내부에 고정되지 않고 분리되어 꺼낼 수 있으며, 상기 시료 고정대(120)는 O 내지 5mm의 두께의 필름 및 폴리머판 형태의 염료시료(127)와 기준시료를 고정하여 사용할 수 있다.The
그리고 상기 염료시료(127)의 최종 고정은 상기 시료 고정대(120)의 좌우에 2개씩 구비되는 수동식 조임 나사(123)로 유동적으로 고정할 수 있다.And the final fixing of the
이때, 상기 수동식 조임 나사(123)는 폴리프로필렌(PP) 재질로 머리 부분에 너링 작업이 되어 내구성이 강하고 증기나 액체 투과성이 낮다.At this time, the
상기 원형 모양의 윈도우(130)는 상기 시료 챔버(110)의 마주보는 두 측벽의 일정영역 및 상기 시료 고정대(120)와 평행한 위치에 구비되어 상기 시료 챔버(110)의 시료를 측정하는 빛이 상기 시료 챔버(110)를 투과할 때 파장에 대한 영향이 적다.The
이때, 상기 윈도우(130)는 직경 25 내지 30mm로 석영(quartz)로 구비되는 것이 바람직하다.In this case, the
그리고 상기 시료 챔버(110) 외부에는 구비된 빛 조사장치(160)에서 조사된 빛은 상기 윈도우(130)를 지나 상기 시료 고정대(120)에 고정된 필름 및 폴리머판 형태의 염료시료를 통과하여 상기 빛 조사장치(160)에서 조사된 빛에 따른 염료시료의 색 변화에 대한 빛 파장 데이터를 빛 센서장치(170)가 감지하게 된다.The light emitted from the
이때, 상기 빛은 자외선 또는 가시광선을 사용한다.In this case, the light uses ultraviolet rays or visible light.
상기 시료 챔버(110) 외부로부터 목표가스 및 버퍼가스를 공급하는 가스공급부(140a,140b)와 상기 시료 챔버(110) 외부로 목표가스 및 버퍼가스를 배출하는 가스배출부(150)를 구비하고 있다.And a
그리고 상기 가스공급부(140a,140b)는 상기 시료 챔버(110) 상단부 및 하단부에 적어도 2개 이상 구비되며, 상기 가스 배출구(150)는 상기 시료 챔버(110) 상단부에 적어도 하나 이상을 구비한다.In addition, at least two
또한, 상기 목표가스(182)는 상기 시료 챔버(110) 상단부의 상기 가스공급부(140a)에 연결된 U자 관(147)을 통하여 샤워식으로 고루 혼합될 수 있도록 한다.In addition, the
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시료 챔버 외부로부터 목표가스 및 버퍼가스를 공급하는 가스공급장치의 개략적인 배관도이며 도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 가스 공급장치의 가스공급부에 연결된 U자 관의 구성도이다.3 is a schematic piping diagram of a gas supply device for supplying a target gas and a buffer gas from the outside of the sample chamber according to an embodiment of the present invention, Figure 4 is U connected to the gas supply unit of the gas supply device according to an embodiment of the present invention It is a schematic diagram of the tube.
도 3을 참조하여 설명하면, 상기 시료 챔버(110) 외부로부터 목표가스 및 버퍼가스를 공급하는 상기 가스공급장치(180)는 상기 시료 챔버(110) 상단부 및 하단부에 가스공급부(140a,140b)가 구비된다.Referring to FIG. 3, the
상기 가스공급부(140a,140b)에는 목표가스(182) 및 버퍼가스(184)의 흐름을 조절하는 조절장치(186)와 상기 목표가스(182) 및 버퍼가스(184)의 흐름을 감지하는 흐름센서(188)가 구비되어 있어 가스의 유량 조절이 가능하여 다양한 데이터를 얻을 수 있다.The gas supply unit (140a, 140b) in the control device for adjusting the flow of the
상기 실시 예의 상기 목표가스(182)는 이산화탄소 그리고 상기 버퍼가 스(184)는 질소를 사용하였다.In the embodiment, the
그리고 상기 목표가스(182) 및 버퍼가스(184)는 각각 상기 시료 챔버(110)에 호스로 연결되어 있으며 상기 목표가스(182)는 상기 시료 챔버(110) 상단부의 상기 가스공급부(140a)에 연결된 U자 관(147)을 통하여 샤워식으로 고루 혼합될 수 있도록 한다.The
또한, 상기 목표가스(182) 및 버퍼가스(184)는 일정비율로 계속 상기 시료 챔버(110)를 흐르며 공급된 상기 가스(182,184)는 혼합된 후 가스배출장치(미도시)의 관으로 배출되고, 상기 관에는 개폐를 할 수 있는 수동식 밸브(미도시)가 구비되어 있다.In addition, the
도 4를 참조하여 설명하면, 상기 가스공급부(140a,140b) 중 상기 시료 챔버(110) 상단부에 구비된 가스공급부(140a)는 상기 가스공급부(140a)에 연결된 U자 관(147)을 통해 상기 목표가스(182)가 샤워식으로 고루 혼합될 수 있도록 한다.Referring to FIG. 4, the
이때, 상기 가스공급부(140a)의 상기 U자 관(147)은 석영(quartz)으로 구비되는 것이 바람직하다.At this time, the U-shaped
도 5는 본 발명의 실시 예에 따른 자외선 조사장치로부터 조사된 자외선이 자외선센서장치에서 감지되고 마이컴에 데이터가 입력되어 상기 빛 파장 측정장비 외부에 구비된 디스플레이부로 출력되는 상기 파장 데이터의 개략적인 흐름도이다.FIG. 5 is a schematic flowchart of the wavelength data output from the ultraviolet light emitted from the ultraviolet irradiation device according to an embodiment of the present invention is detected by the ultraviolet sensor device, the data is input to the microcomputer and output to the display unit provided outside the light wavelength measuring device; to be.
도 5를 참조하여 설명하면, 상기 윈도우(130)를 지나 상기 시료 고정대(120)에 고정된 필름 및 판 형태의 염료시료를 통과하는 빛을 조사하는 자외선 조사장치(160)에서 조사된 빛에 따른 염료시료의 색 변화에 대한 파장 데이터를 빛 센서 장치(170)가 감지하여 상기 빛 파장 측정 장비의 마이컴(200)에 입력된다.Referring to Figure 5, according to the light irradiated from the
또한, 상기 마이컴(200)에 입력된 파장 데이터는 빛 파장 측정장비(100) 상기 빛 파장 측정장비 외부에 구비된 디스플레이부(210)에 상기 데이터 값이 표시된다.In addition, the data of the wavelength data input to the
따라서 본 발명의 상기 빛 파장 측정장비는 목표가스 및 버퍼가스를 임의의 비율로 혼합하여 내부의 환경을 조절하는 염료 시료 챔버가 구비되어 가스센서에 따라 반응하는 필름 및 판 형태의 염료시료의 흡수파장의 변화를 시간에 따라 측정이 가능하여 가스센싱 물질의 민감도 및 반응성을 더욱 정확하게 측정할 수 있다.Therefore, the light wavelength measuring device of the present invention is provided with a dye sample chamber for controlling the environment inside by mixing the target gas and the buffer gas in an arbitrary ratio, so that the absorption wavelength of the film and plate-shaped dye samples reacting according to the gas sensor Can be measured over time to more accurately measure the sensitivity and reactivity of the gas-sensing material.
도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 빛 파장 측정장비의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic configuration diagram of a light wavelength measuring apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 빛 파장 측정장비 내에 구비되는 챔버의 개략적인 구성도이다.Figure 2 is a schematic configuration diagram of a chamber provided in the light wavelength measuring equipment according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 시료 챔버 외부로부터 목표가스 및 버퍼가스를 공급하는 가스공급장치의 개략적인 배관도이다.3 is a schematic piping diagram of a gas supply device for supplying a target gas and a buffer gas from the outside of the sample chamber according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시 예에 따른 상기 가스 공급장치의 가스공급부에 연결된 U자 관의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a U-shaped tube connected to the gas supply unit of the gas supply apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 5은 본 발명의 실시 예에 따른 빛 조사장치로부터 조사된 빛이 빛 센서장치에서 감지되고 마이컴에 데이터가 입력되어 디스플레이부로 출력되는 상기 파장 데이터의 개략적인 흐름도이다.FIG. 5 is a schematic flowchart of the wavelength data in which light emitted from a light irradiation apparatus according to an embodiment of the present invention is sensed by a light sensor device, data is input to a microcomputer, and output to a display unit.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100 : 빛 파장 측정장비 110 : 챔버100: light wavelength measuring instrument 110: chamber
113 : 본체 챔버 115 : 볼트113: main body chamber 115: bolt
117 : 상판 119 : 폴리머판117: top plate 119: polymer plate
120 : 시료고정대 123 : 조임나사120: sample holder 123: tightening screw
127 : 염료시료 130 : 원도우127: dye sample 130: window
140a, 140b : 가스공급부 147 : U자 관140a, 140b: gas supply unit 147: U-shaped tube
150 : 가스배출부 160 : 빛 조사장치 170 : 빛 센서장치 180 : 가스공급장치 182 : 목표가스 184 : 버퍼가스 186 : 조절장치 188 : 흐름센서 200 : 마이컴 210 : 디스플레이부150: gas discharge unit 160: light irradiation device 170: light sensor device 180: gas supply device 182: target gas 184: buffer gas 186: regulator 188: flow sensor 200: microcomputer 210: display unit
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JPH10197444A (en) * | 1997-01-14 | 1998-07-31 | Otsuka Pharmaceut Co Ltd | Spectrometric method for isotopic gas |
KR20020094096A (en) * | 2001-06-07 | 2002-12-18 | 재단법인 한국인삼연초연구원 | Method and device for measuring the level of Nitrogen Oxide's in the environmental air or exhausted gas by colorimetry |
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