KR100957957B1 - 근적외선 분석기의 시료공급장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 근적외선 분석기에서 시료를 자동으로 인입하는 장치에 관한 것으로, 에멀죤시료를 원심분리하여 오일층(3), 수분층(7)으로 상하구분된 시험관(5)내로 측정반사부(4)를 갖는 화이버옵틱(2)을 침지시켜 오일의 성분을 측정분석하는 분석기에 있어서, 상부면에 일정깊이의 수용부(11)를 함몰형성한 본체케이스(10);상기 수용부(11)내에 배치되는 이동케이스(16)를 승하강시키는 좌우한쌍의 실린더부재(15); 상기 시험관(5)이 삽입배치되는 장착구(21)를 적어도 2개이상 형성한 시험관장착랙(20); 상기 이동케이스(16)의 상부에 배치된 시험관장착랙(20)을 회전구동시키는 모터부재(25); 상기 측정반사부(4)와 상기 시험관(5)의 상부가 서로 수직하게 대응하도록 상기 화이버옵틱(2)을 고정하는 고정스탠드(30)를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의하면, 오일층과 수분층으로 원심분리된 시험관의 시료에 화이버 옵틱을 침지시켜 정량 및 성분분석을 행하는 적외선분석기의 분석작업시 화이버옵틱의 측정반사부를 오일층의 일정위치에 정확하게 침지시키고, 오일층의 온도변화를 최소화하여 측정분석 정밀도를 높일수 있다.
분석기, 화이버옵틱, 측정반사부, 이동케이스, 시험관장착랙, 수분센서
Description
도 1(a)(b)(c)은 종래 근적외선 분석기를 이용한 시료분석작업을 도시한 작업상태도이다.
도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치를 도시한 전체구성도이다.
도 3은 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치에 채용되는 이동케이스와 시험관장착랙을 도시한 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치에 채용되는 화이버 옵틱을 고정하는 고정수단을 도시한 사시도이다.
도 5는 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치에 채용되는 화이버 옵틱과 이를 시험관에 삽입한 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치를 도시한 사용상태도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *
2 : 화이버옵틱 4 : 측정반사부
10 : 본체케이스 11 : 수용부
15 : 실린더부재 16 : 이동케이스
17 : 안내봉 20 : 시험관장착랙
21 : 장착구 22 : 관통공
24 : 광센서 25 : 모터부재
30 : 고정스탠드 31 : 가이드
32 : 고정링 35 : 클립부
35a : 밴드 35c : 수분센서
본 발명은 근적외선 분석기에서 시료를 공급하는 인입장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 오일층과 수분층으로 원심분리된 시험관의 시료에 화이버 옵틱을 침지시켜 정량 및 성분분석을 행하는 적외선분석기의 분석작업시 화이버옵틱의 측정반사부를 오일층의 일정위치에 정확하게 침지시키고, 오일층의 온도변화를 최소화하여 측정분석 정밀도를 높일수 있도록 개선한 근적외선 분석기의 시료공급장치에 관한 것이다.
일반적으로 근적외선 분석법에서 시료를 측정하는 방법은 셀에 시료를 넣고 빛을 통과시켜 측정하는 투과방법과, 시료에 화이버 옵틱을 침지시킨 후 되돌아 오는 빛의 스펙트럼 정보를 가지고 분석값을 얻는 투과 및 반사 방법이 알려져 있다.
특히 물과 유분(기름)이 혼합된 에멀죤(emulsion)시료중 순수 유분을 채취하여 유분의 분석값을 측정하고자 하는 경우, 에멀죤시료를 시험관에 넣고 원심분리 시킨후 상층부의 유분에 근적외선분석기의 화이버옵틱(fiber optics)을 침지시켜 측정하는 것이 효과적이다.
도 1(a)(b)(c)은 종래 근적외선 분석기를 이용한 시료분석작업을 도시한 작업상태도로서, 도시한 바와같이 근적외선분석기(9)로서 에멀죤시료를 원심분리한 오일층(3)의 오일을 분석측정하고자 하는 경우, 케이스(6)에 원심분리된 오일층(3)과 수분층(7)가 채워진 시험관(5)을 복수개 배치한 다음, 상기 시험관(5)의 상부로 화이버옵틱(2)을 투입하여 그 단부에 장착된 측정반사부(4)가 오일층(3)에 정확히 침지되도록 위치시켜 이를 분석하였다.
그러나, 상기 화이버 옵틱(2)을 오일층(3)에 침지되도록 임의깊이 만큼 침지시켜야 하는데 색이 불투명한 오일의 경우 상기 화이버옵틱(2)이 침지되는 깊이를 작업자의 육안으로 확인하기 어렵기 때문에, 상기 측정반사부(4)를 갖는 화이버옵틱(2)을 도 1(b)(c)에 도시한 바와같이 너무 낮게 침지시키거나 너무 깊게 침지시켜 순수 오일층(3)에 화이버 옵틱(2)의 측정반사부(4)를 정확히 위치시키지 못하는 위치불량이 발생된다.
이러한 경우, 상기 오일층(3)하부에 형성되는 수분층(7)의 수분이나 대기중의 외부공기가 상기 화이버옵틱(102)의 측정반사부(104)내로 혼입되면서 상기 오일층(103)의 오일에 대한 성분분석값의 측정오차를 발생시키고, 측정값에 대한 신뢰성을 저하시키는 문제점이 있었다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서, 그 목적은 원심분리된 에멀죤시료의 상층부에 형성되는 오일층에 외부공기 및 수분의 혼입이 곤란하도록 화이버옵틱의 측정반사부를 정확히 위치시키고, 다수개의 시료에 대한 연속측정이 가능하도록 하며, 측정하고자 하는 시료의 온도변화를 최소한으로 줄여 측정분석값의 오차를 감소시키고, 분석신뢰도를 향상시킬 수 있는 근적외선분석기의 시료공급장치를 제공하고자 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 구성으로써, 본 발명은,
에멀죤시료를 원심분리하여 오일층, 수분층으로 상하구분된 시험관내로 측정반사부를 갖는 화이버옵틱을 침지시켜 오일의 성분을 측정분석하는 분석기에 있어서,
상부면에 일정깊이의 수용부를 함몰형성한 본체케이스;
상기 수용부내에 배치되는 이동케이스를 승하강시키는 좌우한쌍의 실린더부재;
상기 시험관이 삽입배치되는 장착구를 적어도 2개이상 형성한 시험관장착랙;
상기 이동케이스의 상부에 배치된 시험관장착랙을 회전구동시키는 모터부재;
상기 측정반사부와 상기 시험관의 상부가 서로 수직하게 대응하도록 상기 화이버옵틱을 고정하는 고정스탠드를 포함함을 특징으로 하는 근적외선 분석기의 시료공급장치를 마련함에 의한다.
이하, 본 발명에 대하여 보다 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치를 도시한 전체구성도이고, 도 3은 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치에 채용되는 이동 케이스와 시험관장착랙을 도시한 사시도이며, 도 4는 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치에 채용되는 화이버 옵틱을 고정하는 고정수단을 도시한 사시도이고, 도 5는 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치에 채용되는 화이버 옵틱과 이를 시험관에 삽입한 상태도이며, 도 6은 본 발명에 따른 근적외선 분석기의 시료공급장치를 도시한 사용상태도이다.
본 발명의 장치(1)는 도 2 내지 6에 도시한 바와같이, 근적외선 분석기(9)를 이용한 분석작업시 오일층(3)과 수분층(7)으로 상하분리된 에멀존시료가 채워진 시험관(5)의 오일층(3)에 화이버옵틱(2)의 측정반사부(4)를 정확히 침지시키고, 시료분석작업을 연속하여 수행할 수 있는 것으로서, 이러한 장치(1)는 본체케이스(10), 실린더부재(15), 시험관장착랙(20), 모터부재(25)및 고정스탠드(30)로 구성된다.
즉, 상기 본체케이스(10)는 상부면에 일정깊이로 수용부(11)가 함몰형성되는 직육면체상의 케이스부재이며, 그 전면에는 기기조작을 위한 다수개의 버튼부재(12)가 구비되는 한편, 상기 본체케이스(10)의 상부면 일측에는 일정높이의 봉부재인 고정스탠드(30)가 고정설치된다.
또한, 상기 실린더부재(15)는 상기 수용부(11)내에 배치되는 이동케이스(16)를 일정높이로 승강 또는 하강시킬 수 있도록 상기 이동케이스(16)의 하부면에 로드선단이 연결되는 좌우한쌍의 작동부재이며, 상기 실린더부재(15)의 좌우양측에는 상기 이동케이스(16)의 승하강을 원할하게 안내하도록 안내봉(17)이 장착된다.
그리고, 상기 시험관장착랙(20)은 분석하고자 하는 오일층(3)을 포함하는 시료가 채워지는 시험관(5)을 삽입하여 수직하게 배치할 수 있도록 일정깊이의 장착 구(21)를 적어도 2개이상 원주방향으로 형성한다.
그리고, 상기 장착구(21)의 바닥면에는 이에 삽입되는 시험관(5)의 외경보다 작은 외경크기로 관통되는 관통공(22)을 형성하고, 상기 이동케이스(16)의 상부에는 상기 화이버옵틱(2)의 측정반사부(4)와 서로 수직하게 대응할때 상기 관통공(22)을 통해 상기 장착구(21)에 삽입된 시험관(5)을 검지하는 광센서(24)를 갖추어 구성한다.
여기서, 상기 이동케이스(16)의 내부공간에는 상기 장착구에 삽입되어 배치된 시험관의 시료의 온도변화를 최소화시킬 수 있도록 석면, 암면및 유리섬유와 같은 보온재(23)가 채워진다.
또한, 상기 모터부재(25)는 상기 이동케이스(16)의 상부에 배치된 시험관장착랙(20)을 회전구동시킬 수 있도록 상기 이동케이스(16)의 내부공간에 배치되고, 구동축(25a)의 선단에는 상기 시험관장착랙(20)의 중앙하부면에 형성된 안내구(20a)내에 삽입되치되는 어댑터(26)를 갖추고, 상기 어댑터(26)의 상부면에는 상기 안내구(20a)에 형성된 걸림홈(미도시)에 끼워져 걸리도록 복수개의 걸림턱(26a)을 돌출형성한다.
한편, 상기 고정스탠드(30)는 상기 본체케이스(10)의 일측 바닥면에 구비되거나 상기 본체케이스의 상부면 일측에 구비되어 하부단에 측정반사부(4)를 갖는 화이버옵틱(2)를 위치고정하는 고정부재이다.
상기 고정스탠드(30)에는 상기 화이버 옵틱(2)을 단부에 장착한 케이블(2a)이 올려져 배치되는 가이드(31)를 일체로 갖는 고정링(32)이 취부되고, 상기 고정 링(32)에는 상기 고정스탠드(30)에서의 상하위치이동이 가능하도록 고정나사(32a)가 장착되며, 상기 가이드(31)의 하부단에는 상기 화이버옵틱(2)의 하부단이 고정되는 클립부(35)를 갖추어 구성한다.
여기서, 상기 가이드(31)는 원형단면상으로 구성되는 화이버옵틱(2)의 안착이 용이하도록 호형단면상을 형성되어 만곡된 몸체로 구성되는 것이 바람직하다.
그리고, 상기 클립부(35)는 상기 화이버옵틱(2)이 꺼워져 고정되는 밴드(35a), 화이버옵틱(2)을 감아 고정하는 클립(35b)및 상기 시험관(5)내의 수분층(7)을 검지하는 수분센서(35c)로 구성된다. 이에 따라, 상기 수분센서(35c)에 의한 수분감지시 감지신호에 의해서 상기 이동케이스(16)를 상승시키는 실린더부재(15)의 상승작동은 일시 중단된다.
상기한 구성을 갖는 본 발명의 작용에 대해서 설명한다.
도 6에 도시한 바와같이, 근적외선 분석기(9)로부터 연장되는 화이버 옵틱(2)의 케이블(2a)을 본체케이스(10)의 일측상부면에 고정설치된 고정스탠드(30)의 가이드(31)에 걸쳐 배치한 다음, 상기 화이버옵틱(2)의 하부단은 상기 가이드(31)의 하부단에 구성되는 클립부(35)의 밴드(35a), 클립(35b)에 각각 취부되어 확고히 위치고정된다.
이때, 상기 화이버옵틱(2)은 그 하부단에 구비된 측정반사부(4)와 상기 클립부(35)의 수분센서(35c)사이에 일정간격을 형성하도록 고정된다.
그리고, 물과 유뷴인 오일이 혼합되어 있는 에멀죤 시료는 시험관(5)에 넣고 원심분리하면, 상기 시험관(5)에는 오일층(3)과 수분층(7)이 상하로 분리되는 바, 이러한 시험관(5)은 상기 오일층(3)의 오일에 대한 산가(Acid Value)와 검화가(Saponification Value)를 측정하기 위해서 시험관장착랙(20)의 각 장착구(21)마다 삽입되어 수직하게 배치된다.
이러한 상태에서, 작업자는 본체케이스(10)의 전면에 장착된 버튼부재(12)를 조작하여 상기 이동케이스(16)내의 모터부재(25)에 전원을 공급하여 어댑터(26)를 일방향 회전시키면, 이에 연결된 시험관장착랙(20)은 상기 이동케이스(16)의 상부에 일방향으로 회전되기 시작한다.
그리고, 상기 이동케이스(16)에 설치된 광센서(24)는 모터구동시 시험관장착랙(20)과 더불어 회전되는 시험관(5)이 그리는 가상의 원형궤적선에 배치됨과 동시에 상기 고정스탠드(30)에 고정된 화이버옵틱(2)의 측정반사부(4)와 동일한 수직선상에 위치되기 때문에, 상기 광센서(24)가 장착구(21)에 바닥면에 관통형성된 관통공(22)을 통하여 상기 시험관(5)을 검지하게 된다.
이러한 경우, 상기 광센서(24)의 검지신호에 의해 상기 모터부재(25)의 구동은 중단되어 상기 시험관장착랙(20)의 회전도 중단되고, 이때 분석하고자 하는 오일이 담겨진 시험관(5)은 상기 화이버옵틱(2)의 직하부에 위치된다.
그리고, 상기 광센서(24)의 검지신호에 의해 상기 이동케이스(16)에 로드선단이 연결된 실린더부재(15)가 상승작동하면, 상기 이동케이스(16)는 시험관장착랙(20)과 이에 배치된 시험관(5)과 더불어 일정높이로 상승되기 때문에, 상기 화이버 옵틱(2)의 하부단인 측정반사부(4)는 상기 시험관(5)내로 진입되어 시료내에 침지된다. 이때, 상기 모터부재(25)의 구동축선단에 장착된 어댑터(26)는 상기 이동케이스(20)의 하부면 중앙에 형성된 안내구(20a)내에서 승하강된다.
연속하여, 상기 실린더부재(15)의 계속된 상승작동에 의해서 상기 측정반사부(4)와 더불어 시험관(5)내로 삽입되던 수분센서(35c)가 수분층(7)에 접하여 이를 감지하면, 상기 상기 수분센서(35c)의 감지신호에 의해서 상기 실린더부재(15)의 상승작동은 중단된다.
이때, 상기 수분센서(35c)와 일정간격을 형성하거나 접하여 상부에 위치되도록 클립부(35)에 취부된 화이버 옵틱(2)의 측정반사부(4)는 정확하게 오일층(3)에 위치되기 때문에 근적외선 분석기(9)에서는 오일층의 오일에 대하여 산가및 검화가를 측정하여 분석하기 시작한다.
한편, 상기 시험관장착랙(20)에 다수개 배치된 시험관(5)의 오일을 연속하여 측정분석하고자 하는 경우, 실린더부재(11)를 하강복귀하여 이동케이스를 하부로 이동시키고, 상기 모터부재(25)의 재구동에 의해 상기 시험관장착랙(20)을 다시 회전시키며, 인접하는 또다른 시험관(5)가 광센서(24)에서 검지될 때 하강복귀된 실린더부재(15)를 상승시킴으로서 화이버옵틱(2)의 측정반사부(4)를 오일층(3)에 정확히 침지시킨 상태에서 근적외선 분석기(9)를 이용한 오일의 성분분석및 측정작업을 연속적으로 수행하는 것이다.
상술한 바와같은 본 발명에 의하면, 근적외선 분석기에 의한 시료 성분분석및 측정작업시 화이버옵틱의 측정반사부를 순수한 오일만 존재하는 오일층에 정확히 침지시킬 수 있을 뿐만 아니라 오일측정시 시료의 온도변화를 최소한으로 줄일 수 있기 때문에 시료에 대한 측정정확도를 종래에 비하여 현저히 높일수 있다.
또한, 다수개의 시료가 채워진 시험관을 회전시키면서 각 시험관의 시료를 개별적으로 연속하여 성분분석및 측정작업을 수행할 수있기 때문에, 작업자의 작업부하를 경감시키고, 화이버옵틱과 연결된 광케이블을 움직일 필요가 없어 광케이블의 손상을 방지할 수 있는 효과가 얻어진다.
본 발명은 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알수 있음을 밝혀두고자 한다.
Claims (6)
- 에멀죤시료를 원심분리하여 오일층(3), 수분층(7)으로 상하구분된 시험관(5)내로 측정반사부(4)를 갖는 화이버옵틱(2)을 침지시켜 오일의 성분을 측정분석하는 분석기에 있어서,상부면에 일정깊이의 수용부(11)를 함몰형성한 본체케이스(10);상기 수용부(11)내에 배치되는 이동케이스(16)를 승하강시키는 좌우한쌍의 실린더부재(15);상기 시험관(5)이 삽입배치되는 장착구(21)를 적어도 2개이상 형성한 시험관장착랙(20);상기 이동케이스(16)의 상부에 배치된 시험관장착랙(20)을 회전구동시키는 모터부재(25);상기 측정반사부(4)와 상기 시험관(5)의 상부가 서로 수직하게 대응하도록 상기 화이버옵틱(2)을 고정하는 고정스탠드(30)를 포함함을 특징으로 하는 근적외선 분석기의 시료공급장치.
- 제 1항에 있어서,상기 장착구(21)의 바닥면에는 이에 삽입되는 시험관(5)의 외경보다 작은 외경크기로 관통되는 관통공(22)을 형성하고, 상기 이동케이스(16)의 상부에는 상기 화이버옵틱(2)의 측정반사부(4)와 서로 수직하게 대응할때 상기 관통공(22)을 통해 상기 장착구(21)에 삽입된 시험관(5)을 검지하는 센서부재(24)를 갖추어 구성함을 특징으로 하는 근적외선 분석기의 시료공급장치.
- 제 1항에 있어서,상기 이동케이스(16)의 내부공간에는 상기 장착구에 삽입되어 배치된 시험관의 시료의 온도변화를 최소화시킬 수 있도록 보온재(23)가 채워짐을 특징으로 하는 근적외선 분석기의 시료공급장치.
- 제 1항에 있어서,상기 고정스탠드(30)는 화이버옵틱(2)을 안착시키기 위한 가이드(31)가 더 구비되고, 상기 가이드(31)는 원형단면상으로 구성되는 화이버옵틱(2)의 안착이 용이하도록 호형단면상을 형성되어 만곡된 몸체로 구성됨을 특징으로 하는 근적외선 분석기의 시료공급장치.
- 제 1항에 있어서,상기 고정스탠드(30)는 화이버옵틱(2)을 고정하기 위한 클립부(35)가 더 구비되고, 상기 클립부(35)는 상기 화이버옵틱(2)이 꺼워져 고정되는 밴드(35a), 화이버옵틱(2)을 감아 고정하는 클립(35b)및 상기 시험관(5)내의 수분층(7)을 검지하는 수분센서(35c)로 구성됨을 특징으로 하는 근적외선 분석기의 시료공급장치.
- 제 5항에 있어서,상기 화이버옵틱(2)은 그 하부단에 구비된 측정반사부(4)와 상기 클립부(35) 의 수분센서(35c)사이에 일정간격을 형성하도록 상기 클립부(35)에 고정됨을 특징으로 하는 근적외선 분석기의 시료공급장치.
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