KR101245354B1 - A Protection Cap for Complex Probe - Google Patents

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KR101245354B1 KR1020100136979A KR20100136979A KR101245354B1 KR 101245354 B1 KR101245354 B1 KR 101245354B1 KR 1020100136979 A KR1020100136979 A KR 1020100136979A KR 20100136979 A KR20100136979 A KR 20100136979A KR 101245354 B1 KR101245354 B1 KR 101245354B1
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Abstract

본 발명은 프로브용 종이캡에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용강 등 고온 용융체 의 온도 등 측정을 위하여 시료채취기와 침지형 센서를 갖는 프로브에 있어서, 시료의 오염을 줄이고, 센서에 의해 측정되는 측정값의 신뢰도를 높일 수 있도록 고안된 프로브용 종이캡에 관한 것이다.
본 발명인 프로브용 종이캡은, 용융금속의 온도 및 성분 등의 측정을 위해 침지되는 프로브의 센싱부를 보호하기 위한 금속캡과 금속캡을 덮는 종이캡으로 된 프로브의 보호캡에 있어서, 상기 종이캡은 다공층 구조로 된 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 프로브용 보호캡 중 금속캡 외부의 종이캡은 용강 등의 상단에 위치하는 슬래그가 금속캡에 코팅됨을 방지할 수 있다. 또한 용강이 일정 깊이까지 침지되어 센서가 작동하기까지의 시간 즉, 침지 중 지속시간을 적절히 유지할 수 있다. 또한 종이로 인한 용강의 성분오염을 효과적으로 방지할 수 있으며, 또한 센서에 의해 측정되는 측정값의 신뢰도를 현저히 높일 수 있다.The present invention relates to a paper cap for a probe, and more particularly, in a probe having a sampler and an immersion sensor for measuring a temperature of a hot melt such as molten steel, reducing the contamination of a sample and measuring the measured value measured by the sensor. It relates to a paper cap for a probe designed to increase the reliability.
The paper cap for the probe of the present invention, the protective cap of the probe made of a metal cap and a paper cap covering the metal cap for protecting the sensing portion of the probe to be immersed for the measurement of the temperature and composition of the molten metal, the paper cap is It is characterized by having a porous layer structure.
According to the present invention, the paper cap outside the metal cap of the protective cap for the probe can prevent the slag located at the top of the molten steel, etc. is coated on the metal cap. In addition, the molten steel can be immersed to a certain depth to properly maintain the time until the sensor is operated, that is, the duration during immersion. In addition, it is possible to effectively prevent component contamination of molten steel due to paper, and also to significantly increase the reliability of the measured value measured by the sensor.

Description

프로브용 종이캡{A Protection Cap for Complex Probe}Paper cap for probes {A Protection Cap for Complex Probe}

본 발명은 프로브용 종이캡에 관한 것으로, 보다 상세하게는 용강 등 고온 용융체 의 온도, 성분 등의 측정을 위하여 시료채취기와 침지형 센서를 갖는 프로브에 있어서, 시료의 오염을 줄이고, 센서에 의해 측정되는 측정값의 신뢰도를 높일 수 있도록 고안된 프로브용 종이캡에 관한 것이다.The present invention relates to a paper cap for a probe, and more particularly, in a probe having a sampler and an immersion type sensor for measuring the temperature, components, etc. of a hot melt such as molten steel, the contamination of the sample is reduced and measured by the sensor It relates to a paper cap for a probe designed to increase the reliability of the measured value.

일반적으로 프로브의 센싱부는 용강의 온도를 측정할 수 있는 백금, 백금 합금 등으로 이루어진 열전대 및 열전대를 수용하고 있는 석영관을 포함하는 온도센서와, 전기화학적인 농도 차로 용강 중 일부 선택된 성분의 활동도를 측정할 수 있는 성분센서, 그리고 용강의 양을 추정하기 위해 사용되는 준위(레벨)센서 등이 설치될 수 있고, 또한, 용강성분을 대표할 수 있는 시료를 채취하는 시료채취기 인입구가 설치된다.In general, the sensing part of the probe includes a temperature sensor including a thermocouple made of platinum, a platinum alloy, and the like to measure the temperature of the molten steel, and a quartz tube accommodating the thermocouple, and the activity of selected components of the molten steel due to the electrochemical concentration difference. A component sensor capable of measuring the temperature, and a level (level) sensor used for estimating the amount of molten steel may be installed, and a sampler inlet for collecting a sample representative of the molten steel may be installed.

상기 프로브의 보호캡은 외부충격에 견딜 수 있도록 금속캡 특히, 스틸이나 구리 등을 사용하게 되며, 용강의 상단에 위치하는 슬래그가 상기 금속캡에 코팅되어 보호캡이 용해되지 않는 현상을 방지하기 위해 통상적으로 금속캡을 덮는 형태의 종이캡이 사용되고 있다.The protective cap of the probe is to use a metal cap, in particular, steel or copper to withstand external shocks, and to prevent the protective cap from dissolving because the slag is located on top of the molten steel is coated on the metal cap Typically, a paper cap of a type covering a metal cap is used.

도 1은 종래기술에 의한 복합프로브의 선단부 단면도이다. 도시된 바와 같이, 프로브에는 세라믹 슬리브(6)의 선단 내주연에 세라믹 블록(4)이 고정되고, 이 세라믹 블록의 상단면 중앙에서 외측으로 편향되어 일정길이와 일정방향으로 돌출되어 고정되는 측정소자(3a)와 이 소자를 고정하는 세라믹 하우징(3b) 및 플러그(3c)로 이루어진 일체형의 측정센서(3)가 설치된다. 1 is a cross-sectional view of the distal end of the composite probe according to the prior art. As shown, the measuring element is fixed to the probe at the inner periphery of the front end of the ceramic sleeve 6, and is deflected outward from the center of the top surface of the ceramic block to protrude in a predetermined length and in a predetermined direction. An integrated measuring sensor 3 consisting of 3a, a ceramic housing 3b for fixing the element, and a plug 3c is provided.

또한, 상기 복합프로브에는 샘플링 케이스(11)가 구비되며, 상기 측정센서(3)와 시료채취기를 공통으로 보호하는 금속캡(10)이 부착되며, 이 금속캡(10)의 외부에는 금속캡(10)과 함께 용탕에 노출되어 녹을 수 있도록 한 종이캡(17)이 부착된다.In addition, the composite probe is provided with a sampling case 11, the metal cap 10 is attached to protect the measuring sensor 3 and the sampler in common, the metal cap (10) outside the metal cap ( 10) is attached to the melted paper cap 17 is exposed to the molten metal.

상기 종이캡은 프로브가 용강의 일정 깊이로 침지되어 안정적인 시료와 센서측정 정보를 얻기 위한 개방 지연의 역할도 수행하게 되는데, 종이캡의 두께가 두꺼울수록 지연효과가 크다. 하지만, 두꺼운 종이캡은 용강의 성분을 오염시키는 불순물을 제공하여, 채취되는 시료의 대표성을 상실하게 한다.The paper cap also serves as an opening delay for obtaining a stable sample and sensor measurement information by immersing the probe to a certain depth of molten steel, the thicker the paper cap, the greater the delay effect. However, thick paper caps provide impurities that contaminate the components of the molten steel, resulting in loss of representativeness of the sample taken.

반면, 금속캡은 종이캡에 비해 용융 지연효과는 낮지만 성분오염도가 미미하다. 때문에, 종래에는 성분 오염을 방지하고 지연효과를 낮추는 방법을 사용하기도 하였다. 그러나 충분한 침지 깊이가 확보 되기 전 개방된 센서의 측정값은 격렬한 환경 조건의 용강표면의 영향, 즉 용강과 슬래그 층 계면에서의 활발한 산화-환원 반응과 이로 인한 온도변화와 상층부의 저온에 의한 온도변화 등 매우 액티브한 환경 등의 영향으로, 지속적으로 오차를 발생시키는 문제점이 있었다.On the other hand, metal caps have a lower melting retardation effect than paper caps, but have a minimal contamination. Therefore, conventionally, a method of preventing component contamination and lowering the delay effect has been used. However, the measured value of the sensor opened before sufficient immersion depth is obtained is influenced by the molten steel surface under intense environmental conditions, that is, the active redox reaction at the interface between the molten steel and the slag layer and the resulting temperature change and the temperature change due to the low temperature of the upper layer. There is a problem in that errors are continuously generated due to the influence of a very active environment.

구체적으로, 지나치게 얇은 종이캡은 용강 상부와 슬래그 층을 통과하기까지 연소가 완료되는 시간이 충분하지 않아 종이캡과 금속캡이 모두 용융되고, 슬래그 층에서 노출된 센싱부가 정확한 용강의 상태를 측정하지 못하고, 슬래그 혹은 슬래그-용강 계면의 온도와 성분 및 용강시료를 측정하거나 채취하게 된다. In particular, an excessively thin paper cap does not have enough time to complete combustion until it passes through the upper part of the molten steel and the slag layer, so that both the paper cap and the metal cap are melted, and the sensing part exposed from the slag layer does not accurately measure the state of the molten steel. In this case, the temperature and composition of the slag or slag-molten steel interface and the molten steel sample are measured or taken.

반면, 지나치게 두꺼운 종이캡은 센싱부가 노출되는 지연효과는 충분하지만, 종이의 대부분의 성분인 카본이 시료 채취기 인입구에 유입되어 성분 분석값이 용강의 성분을 대표하지 못하게 되어 프로브로써의 역할을 상실하게 된다. 따라서 종래의 방법에 있어서는 적절한 두께로 종이캡의 설계를 최적화하여야 하나 이 기술적 모순의 한계를 극복하기에는 많은 어려움이 있었다. On the other hand, a paper cap that is too thick has a sufficient delay effect of exposing the sensing part, but carbon, which is a major component of the paper, flows into the sampler inlet, so that the component analysis value does not represent the component of molten steel, and thus loses its role as a probe. do. Therefore, in the conventional method, the design of the paper cap should be optimized to an appropriate thickness, but it was difficult to overcome the limitations of this technical contradiction.

상기 도 1과 같이 기존의 프로브용 보호캡 중에도 종이캡(17)이 사용된 바 있으나, 이는 단순히 적층형 구조만으로 되어있는 것으로, 상기한 바와 같은 종래기술의 여러 문제점들을 그대로 노정하여 온 것이 현실이며, 따라서 보다 발전된 형태의 종이캡을 개발 할 필요성은 제기되어 왔지만 뚜렷한 해결책이 없는 문제점이 있었다.Although the paper cap 17 has been used among the existing protection caps for the probe as shown in FIG. 1, it is merely a stacked structure, and the present invention has been exposed to the problems as described above. Therefore, the necessity of developing a more advanced paper cap has been raised, but there is a problem that there is no clear solution.

본 발명은 용강 등 고온 용융체의 온도 등 측정을 위하여 선단 유입형 시료채취기와 선단에 설치되는 한 개 이상의 침지형 센서를 갖는 프로브에 있어서, 용융금속에 침지되는 프로브의 센싱부를 보호하기 위하여 종이캡을 사용하면서도, 시료의 오염을 줄이고, 센서에 의해 측정되는 측정값의 신뢰도를 높일 수 있는 프로브용 종이캡을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention uses a paper cap to protect the sensing part of the probe immersed in the molten metal in the probe having a tip inlet sampler and at least one immersion type sensor installed at the tip for measuring the temperature of the hot melt, such as molten steel In addition, it is an object of the present invention to provide a paper cap for a probe that can reduce contamination of a sample and increase the reliability of a measured value measured by a sensor.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명인 프로브용 종이캡은, 용융금속의 온도 및 성분 등의 측정을 위해 침지되는 프로브의 센싱부를 보호하기 위한 금속캡과 금속캡을 덮는 종이캡으로 된 프로브의 보호캡에 있어서, 상기 종이캡은 다공층 구조로 된 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the probe paper cap of the present invention, the protection of the probe made of a metal cap and a paper cap covering the metal cap for protecting the sensing portion of the probe to be immersed for the measurement of the temperature and composition of the molten metal, etc. In the cap, the paper cap is characterized in that the porous layer structure.

또한 본 발명에서, 상기 종이캡은 하부는 적층형 구조이고, 상부는 다공층 구조의 2중 구조로 된 것을 특징으로 하고, 또한 상기 다공층 구조의 종이캡은 주름진 형태의 골판 구조로 형성된 것을 특징으로 하며, 또한 상기 다공층 구조의 종이캡은 펄프몰드로 제조된 것을 특징으로 한다. In the present invention, the paper cap is characterized in that the lower portion is a laminated structure, the upper portion is a double structure of the porous layer structure, and the paper cap of the porous layer structure is formed of a corrugated corrugated structure In addition, the porous paper cap of the structure is characterized in that the pulp mold made.

본 발명에 따르면, 프로브용 보호캡 중 금속캡 외부의 종이캡은 용강 등의 상단에 위치하는 슬래그가 금속캡에 코팅됨을 방지할 수 있다. 또한 용강이 일정 깊이까지 침지되어 센서가 작동하기까지의 시간 즉, 침지 중 지속시간을 적절히 유지할 수 있다. 또한 종이로 인한 용강의 성분오염을 효과적으로 방지할 수 있으며, 또한 센서에 의해 측정되는 측정값의 신뢰도를 현저히 높일 수 있다. According to the present invention, the paper cap outside the metal cap of the protective cap for the probe can prevent the slag located at the top of the molten steel, etc. is coated on the metal cap. In addition, the molten steel can be immersed to a certain depth to properly maintain the time until the sensor is operated, that is, the duration during immersion. In addition, it is possible to effectively prevent component contamination of molten steel due to paper, and also to significantly increase the reliability of the measured value measured by the sensor.

도 1은 종래기술에 의한 복합프로브의 선단부 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 프로브의 선단부 단면 개념도 및 종이캡의 사시 개념도이다.
도 3은 본 발명에 의한 도 2의 종이캡의 A-A선 단면 개념도이다.1 is a cross-sectional view of the distal end of the composite probe according to the prior art.
2 is a conceptual diagram of a cross section of a distal end of a probe according to the present invention and a perspective conceptual view of a paper cap.
3 is a cross-sectional view taken along line AA of the paper cap of Figure 2 according to the present invention.

본 발명의 요지는, 용융금속의 온도 및 성분 등의 측정을 위해 침지되는 프로브의 센싱부를 보호하기 위한 금속캡과 금속캡을 덮는 종이캡으로 된 프로브의 보호캡에 있어서, 프로브를 용융금속 내부로 침지할 때 보호캡에 의한 개방지연의 긍정적인 효과는 유지하면서, 용강의 성분 오염을 줄일 수 있는 다공층을 갖는 종이캡을 사용하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION In accordance with an aspect of the present invention, a protective cap of a probe including a metal cap and a paper cap covering a metal cap for protecting a sensing part of a probe to be immersed for measurement of a temperature and a component of a molten metal, etc. It is to use a paper cap having a porous layer that can reduce the component contamination of the molten steel while maintaining the positive effect of the opening delay by the protective cap when immersing.

다공층을 갖는 종이층은 낮은 질량을 갖기 때문에 일부 시료채취기 인입구에 용강과 함께 혼입된다 하더라도, 전체 성분 값에 미치는 영향이 미미하여 시료의 용강대표성을 유지할 수 있게 된다. 또한, 종래의 적층 종이캡에 비해 큰 부피를 유지할 수 있어, 프로브가 용강상단의 슬래그 층을 투과하여 용강의 일정 측정위치에 도달하기까지 충분한 시간을 두고 센싱부를 보호할 수 있게 된다.Since the paper layer having a porous layer has a low mass, even if it is mixed with molten steel in some sampler inlets, the influence on the total component value is minimal and thus the molten steel representative of the sample can be maintained. In addition, it is possible to maintain a large volume compared to the conventional laminated paper cap, it is possible to protect the sensing unit for a sufficient time until the probe penetrates the slag layer on the top of the molten steel to reach a certain measurement position of the molten steel.

이하 첨부된 도면을 참조하면서 구체적인 본 발명의 일 실시예를 보다 상세하게 설명한다. 도 2는 본 발명에 의한 프로브에 있어서 선단부 만을 단면으로 하여 보여주는 개념도이며, 별도로 종이캡의 형상을 함께 보여주고 있다. 도 3은 본 발명에 의한 도 2의 종이캡의 A-A선 단면 개념도이다. Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Figure 2 is a conceptual view showing only the front end portion as a cross section in the probe according to the present invention, and shows the shape of the paper cap separately. 3 is a cross-sectional view taken along line A-A of the paper cap of FIG. 2 according to the present invention.

도 2를 참조하면, 본 발명의 종이캡(20)은 프로브의 금속캡(10) 상부 전체를 감싸는 구조로 금속캡(10)과 결합된다. 금속캡(10)과의 결합 방법은 금속캡의 하단부, 즉 도면상 프로브 길이 방향으로 볼 때 금속캡의 오른 쪽 끝부분의 원주면에 형성된 홈과 종이캡(20)의 내부 끝부분의 원주면에 형성된 돌출부가 후크 결합되거나, 또는 필요에 따라 접착 보조재료가 사용되어 결합될 수 있다.2, the paper cap 20 of the present invention is coupled to the metal cap 10 in a structure surrounding the entire upper metal cap 10 of the probe. The coupling method with the metal cap 10 is a lower end of the metal cap, that is, a groove formed in the circumferential surface of the right end of the metal cap in the longitudinal direction of the probe in the drawing and the circumferential surface of the inner end of the paper cap 20. Projections formed in the hook may be hooked, or an adhesive auxiliary material may be used and bonded as necessary.

도 3은 도 2에 나타나 있는 종이캡(20)의 A-A선 단면의 모습을 설명의 편의상 사시도 형식으로 표현하여 보여주고 있다. 본 발명은 용융금속의 온도 및 성분 등의 측정을 위해 침지되는 프로브의 센싱부를 보호하기 위한 금속캡과 금속캡을 덮는 종이캡으로 된 프로브의 보호캡에 있어서, 동 종이캡(20)을 다공층을 갖는 구조로 하는 것이다. 상기 다공층 구조(22)의 종이캡(20)은 주름진 형태의 골판 구조로 형성될 수 있다.3 is a perspective view of a cross-sectional view taken along the line A-A of the paper cap 20 shown in Figure 2 for convenience of explanation. The present invention is a protective cap of a probe made of a metal cap and a paper cap covering the metal cap for protecting the sensing portion of the probe to be immersed for the measurement of the temperature and the composition of the molten metal, the paper layer 20 is a porous layer It is to have a structure having. The paper cap 20 of the porous layer structure 22 may be formed of a corrugated cardboard structure.

본 발명의 다공층 구조(22)을 갖는 종이캡은 펄프몰드 소재를 사용하여 제조하는 것이 바람직하다. 펄프몰드란 금형을 제작하여, 천연펄프, 폐지, 신문지 등의 원료를 물 중량 대비 5~0.5%정도로 고해시킨 펄프 용액을 진공 탈수성형 및 고열 압착건조로 흡착하여 성형, 탈수, 건조시켜서 만드는 펄프 포장재 및 완충재 등의 성형품을 의미한다. 제품의 용도에 따라 천연펄프, 폐 골판지, 폐 신문지 또는 폐지 서류를 주 원료로 하여 제조할 수 있으며, 필요 시는 지력 증강용 첨가제를 사용하여 강도 조절이 가능하다. 즉, 펄프몰드는 재활용 제품으로서 친환경 소재이기도 하다.The paper cap having the porous layer structure 22 of the present invention is preferably manufactured using a pulp mold material. Pulp packaging material made by making pulp molds and adsorbing the pulp solution that natural materials such as natural pulp, waste paper, and newspaper paper by 5 ~ 0.5% of the weight of water by vacuum dewatering molding and high temperature compression drying. And molded articles such as shock absorbers. Depending on the purpose of the product, natural pulp, waste cardboard, waste newspaper, or waste paper can be manufactured as a main raw material, and strength can be adjusted by using an additive for enhancing strength if necessary. In other words, pulp mold is also an environmentally friendly material as a recycled product.

펄프몰드는 소프트 몰드방식(Hot oven type)으로 열풍 습식방법의 로터리 혹은 버티컬 타입과, 하드 몰드방식(Hot press type)으로 가압 열 건조 방법의 프레스 타입 또는, 텍스 방식으로 프레스식 강압 탈수성형(혹은 진공 탈수성형) 방법이 있다. 본 발명에서는 모든 방식으로 제작이 가능하지만, 통기성이 우수하고, 2~3mm의 두께 성형이 가능한 소프트 몰드방식으로 펄프몰드 종이캡을 제작하였다. 소프트 몰드방식은 표면상태가 미려하지 못한 단점이 있으나, 본 발명의 프로브용 종이캡은 표면상태가 제품특성에 미치는 영향이 적으므로 종이캡의 표면상태를 고려할 필요는 없다.The pulp mold is a soft mold type (hot oven type) rotary or vertical type of hot air wet method, and a hard mold type (hot press type) press type heat press method or press type press-type dewatering dehydration (or Vacuum dehydration) method. In the present invention can be produced in any manner, but the pulp mold paper cap was produced by a soft mold method that is excellent in breathability and capable of forming a thickness of 2-3mm. The soft mold method has a disadvantage in that the surface state is not beautiful, but the paper cap for the probe of the present invention does not need to consider the surface state of the paper cap since the surface state has little influence on the product characteristics.

본 발명의 다른 예로써, 측정환경에 따라 상기 펄프몰드로 제작된 다공층 구조(22)를 갖는 종이캡과 종래의 적층형 구조(21)의 종이캡을 이중으로 사용함이 유리할 수 있다. 도 3을 참조하면, 본 발명의 종이캡(20)의 상부는 다공층 구조(22)이고, 하부는 적층형 구조(21)로 형성되어 있는 것을 확인할 수 있다. As another example of the present invention, it may be advantageous to use a paper cap having the porous layer structure 22 made of the pulp mold and a paper cap of the conventional laminated structure 21 according to the measurement environment. Referring to FIG. 3, it can be seen that the upper portion of the paper cap 20 of the present invention is a porous layer structure 22 and the lower portion is formed of a laminated structure 21.

상기와 같이 종이캡(20) 상단에 다공층 구조(22)와 하단에 적층형 구조(21)를 둔 2중 구조의 종이캡을 사용함으로써, 측정 환경에 따라서는 종이캡에 의한 상기한 지연효과를 보다 더 극대화 할 수 있게 된다. By using a paper cap having a double structure having a porous layer structure 22 at the top of the paper cap 20 and a laminated structure 21 at the bottom as described above, depending on the measurement environment, the above-described delay effect by the paper cap may be achieved. You can maximize more.

3 : 측정센서 10 : 금속캡 11 : 샘플링 케이스
17 : 종이캡 20 : 종이캡 21 : 적층형 구조
22 : 다공층 구조3: measuring sensor 10: metal cap 11: sampling case
17: paper cap 20: paper cap 21: laminated structure
22: porous layer structure

Claims (4)

용융금속의 온도 및 성분 등의 측정을 위해 침지되는 프로브의 센싱부를 보호하기 위한 금속캡과 상기 금속캡의 상부 전체를 감싸는 구조로 상기 금속캡과 결합되는 종이캡으로 된 프로브의 보호캡에 있어서,
상기 종이캡은 하부는 적층형 구조이고, 상부는 다공층 구조의 2중 구조로 된 것을 특징으로 하는 프로브용 종이캡In the protective cap of the probe consisting of a metal cap for protecting the sensing portion of the probe to be immersed for the measurement of the temperature and composition of the molten metal and the paper cap coupled to the metal cap in a structure surrounding the entire upper portion of the metal cap,
The paper cap has a laminated structure at the bottom, the upper paper cap for the probe, characterized in that the double structure of the porous layer structure 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 종이캡의 다공층 구조는 주름진 형태의 골판 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 프로브용 종이캡The method of claim 1,
The porous layer structure of the paper cap is a probe paper cap, characterized in that formed in the corrugated cardboard structure 제1항에 있어서,
상기 종이캡은 펄프몰드로 제조된 것을 특징으로 하는 프로브용 종이캡The method of claim 1,
The paper cap is a probe paper cap, characterized in that made of pulp mold
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KR100668079B1 (en) * 2004-12-28 2007-01-11 주식회사 포스코 Hybrid single combination probe

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