KR101372487B1 - 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기 - Google Patents

자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따르면, 내부가 밀폐된 제1내부공간에 일정 순도의 기준가스가 충진되며, 일측면으로 상기 제1내부공간과 연통된 제1통공이 형성된 제1챔버; 내부에 형성된 제2내부공간과 연통되어 혼합기체가 상기 제2내부공간으로 입출되는 한 쌍의 주입구와 배출구가 형성되고, 일측면으로 상기 제1통공과 대응하는 제2통공이 형성되며, 상기 제1챔버와 병렬배치되어 일체로 결합되는 제2챔버; 상기 제1통공과 상기 제2통공 사이에 배치되어 상기 제1, 2내부공간을 서로 분리시키는 박막; 상기 제1챔버와 상기 제2챔버의 제1, 2내부공간에 각각 설치되어 제1, 2내부공간 상의 가스 순도를 각각 측정하는 초음파 발수신기; 및 각 초음파 발수신기와 연결되어 측정된 상기 제1챔버와 상기 제2챔버의 가스 순도를 비교분석하기 위한 가스 분석기;를 포함하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기가 제공된다.
이에 의하면, 온도, 압력 및 이동 등에 따른 환경변화요인을 자가보정하여 각종 센서의 설치가 불필요한 간단한 구조의 장치를 제공할 수 있으며, 혼합기체의 순도 측정에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.

Description

자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기 {Self-calibrating ultrasonic gas component measurement device}
본 발명은 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기에 관한 것이다.
일반적으로 초음파 가스순도 측정기는 초음파 트랜스듀서(Ultrasonic transducer)를 사용하여 기체성분의 농도를 측정하는 방법으로서 매질의 밀도에 따라 소리의 전달속도가 다른 점에 기초한다.
즉, 혼합기체 내에서 일정한 거리를 둔 초음파 트랜스듀서(Ultrasonic transducer)들 사이의 전달되는 음파(Wave)를 분석하고, 미리 정해진 데이터 베이스(Database) 혹은 수식과 비교하여 혼합기체의 밀도를 추정함으로써 분자량이 주어진 성분이 기체에서 차지하는 비율을 구하는 것이다.
이러한 초음파 가스순도 측정기는 기계의 내부에 장착되거나 휴대형 기기에 사용되는 경우에 작동환경이 수시로 변하고, 이 변화들은 음파의 전달에 영향을 미친다. 이 때문에 초음파 센서(Ultrasonic sensor)의 정확도는 다른 종류의 센서(Galvanic, Zirconium, Infrared, Paramagnetic)들에 비해 보편적으로는 현저히 떨어지므로 센서값의 보정이 매우 중요한 요소이다.
특히, 측정대상인 기체의 밀도는 온도의 변화에 민감하다. 따라서, 현재까지는 혼합기체가 흐르는 챔버(Chamber) 양단에 두 개의 초음파 트랜스듀서(Ultrasonic transducer)로 음속을 측정하고, 온도센서(Temperature sensor)를 이용하여 온도보정을 하는 것이 보편적인 공지기술이다.
그러나 이제까지 공지된 발명들은 에이징(aging) 혹은 시간경과에 따른 센서신호의 이동(Drift)나, 온도 이력(Temperature history)에 따라 초음파 트랜스듀서(Ultrasonic transducer)나 온도센서의 특성변화 및 환경변화(압력, 이동 등)에 따른 노이즈의 영향으로 초기 설정 파라미터(Parameter) 값들이나 보정이 장기간 지속적으로 유지시키기 어려운 문제가 있다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 온도, 압력 및 이동 등에 따른 환경변화요인을 자가보정할 수 있는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위해 본 발명의 일 측면에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기는,
내부가 밀폐된 제1내부공간(110a)에 일정 순도의 기준가스가 충진되며, 일측면으로 상기 제1내부공간(110a)과 연통된 제1통공(110b)이 형성된 제1챔버(110);
내부에 형성된 제2내부공간(120a)과 연통되어 혼합기체가 상기 제2내부공간(120a)으로 입출되는 한 쌍의 주입구(120c)와 배출구(120d)가 형성되고, 일측면으로 상기 제1통공(110b)과 대응하는 제2통공(120b)이 형성되며, 상기 제1챔버(110)와 병렬배치되어 일체로 결합되는 제2챔버(120);
상기 제1통공(110b)과 상기 제2통공(120b) 사이에 배치되어 상기 제1, 2내부공간(110a)(120a)을 서로 분리시키는 박막(130);
상기 제1챔버(110)와 상기 제2챔버(120)의 제1, 2내부공간(110a)(120a)에 각각 설치되어 제1, 2내부공간(110a)(120a) 상의 가스 순도를 각각 측정하는 초음파 발수신기(140); 및
각 초음파 발수신기(140)와 연결되어 측정된 상기 제1챔버(110)와 상기 제2챔버(120)의 가스 순도를 비교분석하기 위한 가스 분석기(150);
를 포함하여 구성된다.
상기 초음파 발수신기(140)는,
상기 제1내부공간(110a)과 상기 제2내부공간(120a)의 일단에 각각 설치되는 트랜스듀서(141)와, 상기 제1내부공간(110a)과 상기 제2내부공간(120a)의 타단에 각각 설치되어 상기 트랜스듀서(141)의 발신 신호를 반사하는 리플렉터(142)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 다른 측면에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기는,
내부에 U자 형태의 상하 단일 유로를 형성하는 제1내부공간(210a)에 일정 순도의 기준가스가 충진되며, 일측면으로 상기 제1내부공간(210a)과 연통된 제1통공(210b)이 형성된 제1챔버(210);
내부에 U자 형태의 상하 단일 유로를 형성하는 제2내부공간(220a)과 연통되어 혼합기체가 상기 제2내부공간(220a)의 상·하부 중 어느 한 곳으로 인입되어 다른 한 곳으로 인출되는 한 쌍의 주입구(220c)와 배출구(220d)가 형성되고, 일측면으로 상기 제1통공(210b)과 대응하는 제2통공(220b)이 형성되며, 상기 제1챔버(210)와 병렬배치되어 일체로 결합되는 제2챔버(220);
상기 제1통공(210b)과 상기 제2통공(220b) 사이에 배치되어 상기 제1, 2내부공간(210a)(220a)을 서로 분리시키는 박막(230);
상기 제1, 2챔버(210)(220) 상·하부의 내부공간(210a)(220b)에 각각 설치되어 제1, 2내부공간(210a)(220a) 상의 가스 순도를 각각 측정하는 한 쌍의 초음파 발수신기(240); 및
상기 초음파 발수신기(240)와 연결되어 측정된 상기 제1챔버(210)와 상기 제2챔버(220)의 가스 순도를 비교분석하기 위한 가스 분석기(250);
를 포함하여 구성된다.
상기 초음파 발수신기(240)는,
상기 제1내부공간(210a)과 상기 제2내부공간(220a)의 상부측 개구부(210e)(220e)에 각각 설치되는 초음파 발신기(241)와, 상기 제1내부공간(210a)과 상기 제2내부공간(220a)의 하부측 개구부(210e)(220e)에 각각 설치되는 수신기(242)로 구성되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막(130)(230)의 테두리에는,
일정 두께의 오링(131)(231)이 일체로 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1통공(110b)(210b)과 상기 제2통공(120b)(220b)의 인접부위(외곽)에는,
상기 박막(130)(230)의 오링(131)(231)이 안착되는 장착홈(110b-1)(120b-1)(210b-1)(220b-1)이 각각 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제1챔버(210)에는,
상기 제1내부공간(210a)을 상하 구획시키는 제1구획판(215)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 제2챔버(220)에는,
상기 제2내부공간(220a)을 상하 구획시키는 제2구획판(225)이 설치되는 것을 특징으로 한다.
상기 박막(230)에는,
양측 판면(내측) 방향으로 연장되어 상기 제1구획판(215) 및 상기 제2구획판(225)과 기밀하게 접촉하는 오링연장부(232)가 설치되는 것을 특징으로 한다.
전술한 바와 같이 본 발명에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기에 의하면, 온도, 압력 및 이동 등에 따른 환경변화요인을 자가보정하여 각종 센서의 설치가 불필요한 간단한 구조의 장치를 제공할 수 있으며, 혼합기체의 순도 측정에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기의 평면도,
도 2는 도 1의 분해도,
도 3은 도 1의 좌측면도,
도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도,
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기의 사시도,
도 6은 도 5의 분해도,
도 7은 도 5의 평면도,
도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도,
도 9는 도 5의 좌측면도 및
도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선 단면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 일 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기에 대해 상세하게 살펴본다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기의 평면도, 도 2는 도 1의 분해도, 도 3은 도 1의 좌측면도 및 도 4는 도 3의 Ⅳ-Ⅳ선 단면도이다.
도 1 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기는 제1챔버(110), 제2챔버(120), 박막(130), 초음파 발수신기(140) 및 가스 분석기(150)를 포함한다.
여기서, 상기 제1챔버(110)는 상기 제2챔버(120)와 결합시 내부가 밀폐되게 형성되는 제1내부공간(110a)에 일정 순도의 기준가스가 충진되며, 일측면으로 상기 제1내부공간(110a)과 연통된 제1통공(110b)이 형성된 구조이다. 또한, 상기 제1챔버(110)는 대략 사각 형태로 형성되어 상기 제1내부공간(110a)이 직선형태로 형성되고, 일단(우측 단부)으로 개구된 개구부(110e)가 형성되며, 타단(좌측 단부)은 폐쇄되게 형성된다. 또한, 상기 제1챔버(110)의 외부 상하 타측면에는 상기 제2챔버(120)와 결합을 위한 체결돌기부(111)가 일정간격으로 한 쌍씩 설치된다.
또한, 상기 제2챔버(120)는 내부에 형성된 제2내부공간(120a)과 연통되어 순도 측정을 위한 혼합기체가 상기 제2내부공간(120a)으로 입출되는 한 쌍의 주입구(120c)와 배출구(120d)가 형성되고, 일측면으로 상기 제1통공(110b)과 대응하는 제2통공(120b, 도 4 참조)이 형성된다. 또한, 상기 제2챔버(120) 역시 대략 사각 형태로 형성되어 상기 제2내부공간(110a)이 직선형태로 형성되고, 일단(우측 단부)으로 개구된 개구부(120e)가 형성되며, 타단(좌측 단부)은 폐쇄되게 형성된다. 또한, 상기 제2챔버(120)는 상기 제1챔버(110)와 병렬배치되어 일체로 결합되도록 그 외부 상하 타측면으로 상기 제1챔버(110)의 체결돌기부(111)와 대응하는 돌기홈(121)이 일정간격으로 한 쌍씩 설치됨이 바람직하다. 이와 같은 상기 제1챔버(110)와 상기 제2챔버(120)이 결합구조는 상기한 실시예에 한정되지 않으며, 다양한 변형실시가 가능함은 물론이다.
상기 박막(130)은 상기 제1통공(110b)과 상기 제2통공(120b) 사이에 배치되어 상기 제1, 2내부공간(110a)(120a)을 서로 분리시키도록 설치되는바, 그 테두리에는 상기 제1, 2내부공간(110a)(120a)의 분리상태를 기밀하게 할 수 있도록 일정 두께의 오링(131)이 일체로 설치될 수 있다.
따라서, 상기 제1통공(110b)과 상기 제2통공(120b)의 인접부위(외곽)에는 도 4에 도시된 바와 같이 상기 박막(130)의 오링(131) 부분이 안착되는 장착홈(110b-1)(120b-1)이 각각 대응되게 설치된다.
상기한 초음파 발수신기(140)는 상기 제1챔버(110)와 상기 제2챔버(120)의 제1, 2내부공간(110a)(120a)에 각각 설치되어 제1, 2내부공간(110a)(120a) 상의 가스 순도를 각각 측정하도록 설치된다. 본 실시예에서 상기 초음파 발수신기(140)는 상기 제1내부공간(110a)과 상기 제2내부공간(120a)의 일단에 각각 설치되는 트랜스듀서(141, Transducer)와, 상기 제1내부공간(110a)과 상기 제2내부공간(120a)의 타단에 각각 설치되어 상기 트랜스듀서(141)의 발신 신호를 반사하는 리플렉터(142, Reflector)와, 각 트랜스듀서(141)의 한 쌍의 단자(141-1)가 관통되며 가스 누설이 없도록 제1, 2내부공간(110a)(120a)들을 밀폐시키는 실부재(143)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 각 트랜스듀서(141)의 단자(141-1)들은 PCB(Printed Circuit Board)와 전기적으로 연결되게 각각의 디핑홀(H)을 관통하여 납땜되며, 상기 PCB는 스크류(S)에 의해 각 제1, 2챔버(110)(120)에 2점 고정된다.
아울러, 상기 가스 분석기(150)는 PCB를 통해 각 초음파 발수신기(140)와 연결되어 측정된 상기 제1챔버(110)와 상기 제2챔버(120)의 가스 순도를 비교 분석하게 된다.
이하, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기의 조립 및 작용에 대해 살펴본다.
우선, 각각의 트랜스듀서(141)를 제1챔버(110)의 개구부(110e)와 제2챔버(120)의 개구부(120e)를 통해 제1, 2내부공간(110a)(120a)으로 각각 삽입하고, 실부재(143)를 각 트랜스듀서(141)의 단자(141-1)에 결합하여 제1, 2내부공간(110a)(120a)들을 밀폐시킨다. 또한, 리플렉터(142)를 트랜스듀서(141)의 반대편인 각 챔버(110)(120)의 내부에 삽입 설치한다.
아울러, 미리 순도 설정된 기준가스로 충진된 밀폐된 작업장에서 박막(130)의 오링(131)을 각 챔버(110)(120)에 마련된 장착홈(110b-1)(120b-1)에 끼워 병렬로 배치시키고, 제1챔버(110)의 체결돌기부(111)를 제2챔버(120)의 돌기홈(121)에 맞추어 두 개의 챔버(110)(120)를 결합한다.
결합된 제1, 2챔버(110)(120)에 대해 누진검사를 거친 후, 트랜스듀서(141)의 각 단자(141-1)를 PCB의 디핑홀(6-1)을 관통하도록 조립하여 납땜하고, PCB를 각 제1, 2챔버(110)(120)에 스크류(S) 고정시킨다.
이후, 순도 측정을 위한 혼합기체를 제2챔버(120)의 제2내부공간(120a)으로 입출시키게 되면, 두 개의 챔버(110)(120) 사이의 박막(130)을 통하여 두 개의 챔버(110)(120)의 온도와 압력은 동일하게 조성된다.
이때, 제1, 2챔버(110)(120)에 각각 설치된 트랜스듀서(141)를 번갈아 작동시킴으로써 기준가스의 신호와 대비되는 혼합기체의 음파를 얻을 수 있다.
가스 분석기(150)는 측정된 음파를 비교하여 기준가스와 혼합기체의 농도차이를 구하여 가스 순도를 비교 분석하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기에 대해 도면을 참조하여 살펴하면 다음과 같다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기의 사시도, 도 6은 도 5의 분해도, 도 7은 도 5의 평면도, 도 8은 도 7의 Ⅷ-Ⅷ선 단면도, 도 9는 도 5의 좌측면도 및 도 10은 도 9의 Ⅹ-Ⅹ선 단면도이다.
도 5 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 제1챔버(210), 제2챔버(220), 박막(230), 초음파 발수신기(240) 및 가스 분석기(250)를 포함한다.
먼저, 상기 제1챔버(210)는 내부에 제1구획판(215)이 설치되어 U자 형태의 단일 유로를 형성하는 제1내부공간(210a)에 일정 순도의 기준가스가 충진되며, 일측면으로 상기 제1내부공간(210a)과 연통된 제1통공(210b)이 형성된다. 이때, 상기 제1구획판(215)에 의해 상기 제1내부공간(210a)은 상하로 구획된다. 또한, 상기 제1챔버(210)는 일단(우측 단부)으로 상기 제1내부공간(210a)의 상하부가 개구된 한 쌍의 개구부(210e)가 형성되며, 타단(좌측 단부)은 폐쇄되게 형성된다. 또한, 상기 제1챔버(210)의 외부 상하 타측면에는 상기 제2챔버(220)와 결합을 위한 체결돌기부(211)가 일정간격으로 한 쌍씩 설치된다.
상기 제2챔버(220)는 내부에 제2구획판(225)이 설치되어 U자 형태의 단일 유로를 형성하는 제2내부공간(220a)과 연통되어 혼합기체가 상기 제2내부공간(220a)의 상·하부 중 어느 한 곳으로 인입되어 다른 한 곳으로 인출되는 한 쌍의 주입구(220c)와 배출구(220d)가 형성되고, 일측면으로 상기 제1통공(210b)과 대응하는 제2통공(220b)이 형성된다. 또한, 상기 제2챔버(220) 역시 일단(우측 단부)으로 상기 제2내부공간(220a)의 상하부가 개구된 한 쌍의 개구부(220e)가 형성되며, 타단(좌측 단부)은 폐쇄되게 형성된다. 또한, 상기 제2챔버(220)는 상기 제1챔버(210)와 병렬배치되어 일체로 결합되도록 그 외부 상하 타측면으로 상기 제1챔버(210)의 체결돌기부(211)와 대응하는 돌기홈(221)이 일정간격으로 한 쌍씩 설치됨이 바람직하다.
상기 박막(230)은 도 9 및 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 제1통공(210b)과 상기 제2통공(220b) 사이에 배치되어 상기 제1, 2내부공간(210a)(220a)을 서로 분리시킨다. 이를 위해 상기 박막(230)의 테두리에는 상기 제1, 2내부공간(210a)(220a)의 분리상태를 기밀하게 할 수 있도록 일정 두께의 오링(231)이 일체로 설치되고, 상기 제1통공(210b)과 상기 제2통공(220b)의 인접부위(외곽)에는 상기 박막(230)의 오링(231)이 안착되는 장착홈(210b-1)(220b-1)이 각각 대응되게 설치된다. 또한, 상기 박막(230)에는 상기 오링(231)의 일측에서 양측 판면(내측) 방향으로 일체로 연장되어 상기 제1구획판(215) 및 상기 제2구획판(225)과 기밀하게 접촉하는 오링연장부(232)가 더 설치될 수 있다.
상기 초음파 발수신기(240)는 상기 제1, 2챔버(210)(220) 상·하부의 내부공간(210a)(220b)에 각각 한 쌍씩 설치되어 제1, 2내부공간(210a)(220a) 상의 가스 순도를 각각 측정하도록 설치된다. 구체적으로 상기 초음파 발수신기(240)는 상기 제1내부공간(210a)과 상기 제2내부공간(220a)의 상부측 개구부(210e)(220e)에 각각 설치되는 초음파 발신기(241, Ultrasonic transmitter)와, 상기 제1내부공간(210a)과 상기 제2내부공간(220a)의 하부측 개구부(210e)(220e)에 각각 설치되는 수신기(242, Receiver)와, 각 초음파 발신기(241)의 단자(241-1)와 수신기(242)의 단자(242-1)가 관통되며 가스 누설이 없도록 제1, 2내부공간(210a)(220a)들을 밀폐시키는 복수의 실부재(243)를 포함하여 구성된다. 여기서, 상기 제1챔버(210)와 상기 제2챔버(220)의 내부에 U자 형태의 단일 유로가 형성됨으로써 내부의 유로가 길어지는 효과를 기대할 수 있으며, 일 실시예와 같이 각 챔버(210)(220)의 하부측에 리플렉터(142)를 대체하여 수신기(242)를 각각 설치한다.
이때, 상기 각 단자(241-1)(242-1)들은 PCB(Printed Circuit Board)와 전기적으로 연결되게 각각의 디핑홀(H)을 관통하여 납땜되며, 상기 PCB는 스크류(S)에 의해 각 제1, 2챔버(210)(220)에 2점 고정된다.
아울러, 상기 가스 분석기(250)는 PCB를 통해 각 초음파 발수신기(240)와 연결되어 측정된 상기 제1챔버(210)와 상기 제2챔버(220)의 가스 순도를 비교 분석하게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기의 작용은 다음과 같다.
다만, 조립과정은 상술한 일 실시예와 동일유사하므로 위 기술내용을 참조하며, 이하에서는 생략한다.
순도 측정을 위한 혼합기체를 제2챔버(220)의 제2내부공간(220a)으로 입출시키게 되면, 두 개의 챔버(210)(220) 사이의 박막(230)을 통하여 두 개의 챔버(210)(220)의 온도와 압력은 동일하게 조성된다.
이때, 제1, 2챔버(210)(220)에 각각 설치된 초음파 발수신기(240)를 번갈아 작동시킴으로써 기준가스의 신호와 대비되는 혼합기체의 음파를 얻을 수 있다. 즉, 각각의 제1, 2챔버(210)(220)내에 설치된 초음파 발신기(241)의 발신 신호는 수신기(242)에서 각각 수신되며, 가스 분석기(250)는 이렇게 측정된 음파를 비교하여 기준가스와 혼합기체의 농도차이를 구하여 가스 순도를 비교 분석하게 된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시예 및 다른 실시예에 따른 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기에 의하면, 온도, 압력 및 이동 등에 따른 환경변화요인을 자가보정하여 각종 센서의 설치가 불필요한 간단한 구조의 장치를 제공할 수 있으며, 혼합기체의 순도 측정에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 장점이 있다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나 이에 한정되지 않으며, 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.

Claims (9)

  1. 내부가 밀폐된 제1내부공간(110a)에 일정 순도의 기준가스가 충진되며, 일측면으로 상기 제1내부공간(110a)과 연통된 제1통공(110b)이 형성된 제1챔버(110);
    내부에 형성된 제2내부공간(120a)과 연통되어 혼합기체가 상기 제2내부공간(120a)으로 입출되는 한 쌍의 주입구(120c)와 배출구(120d)가 형성되고, 일측면으로 상기 제1통공(110b)과 대응하는 제2통공(120b)이 형성되며, 상기 제1챔버(110)와 병렬배치되어 일체로 결합되는 제2챔버(120);
    상기 제1통공(110b)과 상기 제2통공(120b) 사이에 배치되어 상기 제1, 2내부공간(110a)(120a)을 서로 분리시키는 박막(130);
    상기 제1챔버(110)와 상기 제2챔버(120)의 제1, 2내부공간(110a)(120a)에 각각 설치되어 제1, 2내부공간(110a)(120a) 상의 가스 순도를 각각 측정하는 초음파 발수신기(140); 및
    각 초음파 발수신기(140)와 연결되어 측정된 상기 제1챔버(110)와 상기 제2챔버(120)의 가스 순도를 비교분석하기 위한 가스 분석기(150);
    를 포함하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기(100).
  2. 제 1항에 있어서, 상기 초음파 발수신기(140)는,
    상기 제1내부공간(110a)과 상기 제2내부공간(120a)의 일단에 각각 설치되는 트랜스듀서(141)와, 상기 제1내부공간(110a)과 상기 제2내부공간(120a)의 타단에 각각 설치되어 상기 트랜스듀서(141)의 발신 신호를 반사하는 리플렉터(142)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기(100).
  3. 내부에 U자 형태의 상하 단일 유로를 형성하는 제1내부공간(210a)에 일정 순도의 기준가스가 충진되며, 일측면으로 상기 제1내부공간(210a)과 연통된 제1통공(210b)이 형성된 제1챔버(210);
    내부에 U자 형태의 상하 단일 유로를 형성하는 제2내부공간(220a)과 연통되어 혼합기체가 상기 제2내부공간(220a)의 상·하부 중 어느 한 곳으로 인입되어 다른 한 곳으로 인출되는 한 쌍의 주입구(220c)와 배출구(220d)가 형성되고, 일측면으로 상기 제1통공(210b)과 대응하는 제2통공(220b)이 형성되며, 상기 제1챔버(210)와 병렬배치되어 일체로 결합되는 제2챔버(220);
    상기 제1통공(210b)과 상기 제2통공(220b) 사이에 배치되어 상기 제1, 2내부공간(210a)(220a)을 서로 분리시키는 박막(230);
    상기 제1, 2챔버(210)(220) 상·하부의 내부공간(210a)(220b)에 각각 설치되어 제1, 2내부공간(210a)(220a) 상의 가스 순도를 각각 측정하는 한 쌍의 초음파 발수신기(240); 및
    상기 초음파 발수신기(240)와 연결되어 측정된 상기 제1챔버(210)와 상기 제2챔버(220)의 가스 순도를 비교분석하기 위한 가스 분석기(250);
    를 포함하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기(200).
  4. 제 3항에 있어서, 상기 초음파 발수신기(240)는,
    상기 제1내부공간(210a)과 상기 제2내부공간(220a)의 상부측 개구부(210e)(220e)에 각각 설치되는 초음파 발신기(241)와, 상기 제1내부공간(210a)과 상기 제2내부공간(220a)의 하부측 개구부(210e)(220e)에 각각 설치되는 수신기(242)로 구성되는 것을 특징으로 하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기(200).
  5. 제 1항 또는 제 3항에 있어서, 상기 박막(130)(230)의 테두리에는,
    일정 두께의 오링(131)(231)이 일체로 설치되는 것을 특징으로 하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 제1통공(110b)(210b)과 상기 제2통공(120b)(220b)의 인접부위(외곽)에는,
    상기 박막(130)(230)의 오링(131)(231)이 안착되는 장착홈(110b-1)(120b-1)(210b-1)(220b-1)이 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기.
  7. 제 3항에 있어서, 상기 제1챔버(210)에는,
    상기 제1내부공간(210a)을 상하 구획시키는 제1구획판(215)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 제2챔버(220)에는,
    상기 제2내부공간(220a)을 상하 구획시키는 제2구획판(225)이 설치되는 것을 특징으로 하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 박막(230)에는,
    양측 판면(내측) 방향으로 연장되어 상기 제1구획판(215) 및 상기 제2구획판(225)과 기밀하게 접촉하는 오링연장부(232)가 설치되는 것을 특징으로 하는 자가보정기능을 갖는 초음파 가스순도 측정기.
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KR940022073A (ko) * 1993-03-05 1994-10-20 이헌조 가스센서 특성 측정장치
JPH07318541A (ja) * 1994-05-23 1995-12-08 Koji Toda 超音波ガスセンサ
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