KR101519051B1 - 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정시스템, 내부온도 제어방법 및 내부온도 제어가 가능한 수직형 소성로 - Google Patents

형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정시스템, 내부온도 제어방법 및 내부온도 제어가 가능한 수직형 소성로 Download PDF

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Abstract

본 발명은 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정방법, 측정시스템, 내부온도 제어방법 및 내부온도 제어가 가능한 소성로에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 세라믹 제품을 제조하기 위한 소성로 몸체; 상기 소성로 몸체에 설치되며 세라믹 제품이 적재되는 적재대; 상기 적재대에 서로 특정간격 이격되어 배치되며, 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이; 및 형광체가 도포된 상기 트레이에 여기광을 조사하고, 여기광 조사에 따라 발생되는 형광을 수광하는 광섬유를 포함하여, 상기 광섬유에서 수광된 형광의 강도변화에 따라 소성로의 내부온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정장치에 관한 것이다.

Description

형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정시스템, 내부온도 제어방법 및 내부온도 제어가 가능한 수직형 소성로{Method of real-timely measuring and controling inner temperature of firing kiln}
본 발명은 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정방법, 측정시스템, 내부온도 제어방법 및 내부온도 제어가 가능한 소성로에 대한 것이다. 보다 상세하게는, 비접촉식이면서도 주변 열환경의 영향을 받지 않는 형광온도측정기술을 이용하여 소성로 내부 제품의 실제온도 및 온도 분포를 실시간 측정하고 이를 기반으로 소성로 내부 온도환경을 제어할 수 있는 수직형 소성로에 관한 것이다.
MLCC 등과 같은 세라믹 제품의 제조를 위한 기존 소성로는 실제 제품의 온도와는 차이가 있는 주변 분위기 기체의 온도를 측정하여 소성분위기를 조성하게 된다.
이러한 경우, 공정 중 실제 제품의 온도 및 온도 변화율에 대한 정확한 정보를 파악할 수 없는 문제가 존재한다. MLCC 등의 세라믹 제품은 실제 제품의 온도 및 공정 중 온도변화율에 따라 불량률이 크게 달라지게 된다.
즉, MLCC 제조공정의 경우, 3 ~ 4℃의 온도분포 변화에 대해 제품의 불량 여부가 결정되게 되고, 한번 불량이 발생할 경우, 개별 제품이 아닌 주변 제품 전체가 폐기되므로, 불량에 따른 경제적 손실이 막대하게 된다.
특히, 수직방향으로 적층된 판형의 적재대 위에 제품이 위치하는 수직형 소성로의 경우, 수평 및 수직 온도구배가 제품 품질 및 수율에 직접적인 영향을 주게 된다.
기존의 소성로 내부 온도측정방식으로는 소성로 내부의 제품온도를 정확히 측정하여 온도를 제어하는데 어려움이 존재하였다. 즉, 종래 열전대를 이용한 경우, 접촉식 온도측정 방식이라는 점에서, 소성 후 외부로 배출되고 새로운 제품이 삽입되는 제조공정상, 그 적용이 어려운 문제가 존재하였다.
또한, 복사 온도계를 사용하는 경우는, 제품의 정확한 복사율에 대한 정보를 측정하기 어려우며, 주변 열환경에 의해 측정값에 영향을 받기 때문에 정확한 온도를 측정하는데 어려움이 존재하였다. 그리고, 적외선 센서를 적용하는 경우 역시, 적외선 센서와 제품(피사체, 예를 들어, MLCC) 간의 온도에 영향을 받아 제품의 정확한 온도를 측정하기 어려운 문제점이 존재하였다.
대한민국 등록 특허 제0508712호
따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 일실시예에 따르면, 비접촉식이면서도 주변 열환경의 영향을 받지 않는 형광온도측정기술을 이용하여 소성로 내부 제품의 실제온도 및 온도 분포를 실시간 측정하고 이를 기반으로 소성로 내부 온도환경을 제어할 수 있는 소성로를 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 비접촉식이면서도 형광온도측정 기술을 적용하여 제품과 광섬유의 이격거리의 온도, 주변환경과 무관하게 소성로 내부 온도를 정확하게 측정할 수 있는 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정방법 및 내부 온도제어방법을 제공하는 것을 그 목적으로 하고 있다.
본 발명의 그 밖에 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 관련되어 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예로부터 더욱 명확해질 것이다.
본 발명의 제1목적은, 내부 온도 측정장치에 있어서, 세라믹 제품을 제조하기 위한 소성로 몸체; 상기 소성로 몸체에 설치되며 세라믹 제품이 적재되는 적재대; 상기 적재대에 서로 특정간격 이격되어 배치되며, 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이; 및 형광체가 도포된 상기 트레이에 여기광을 조사하고, 여기광 조사에 따라 발생되는 형광을 수광하는 광섬유를 포함하여, 상기 광섬유에서 수광된 형광의 강도변화에 따라 소성로의 내부온도를 측정하는 것을 특징으로 하는 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정장치로서 달성될 수 있다.
그리고, 상기 적재대는 다수의 층으로 구성되고, 각 층에 서로 특정간격 이격되어 형광체가 도포된 트레이가 배치되는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 광섬유는, 상기 형광체가 도포된 트레이에 여기광을 조사하는 여기광용 섬유와, 발생되는 형광을 수광하는 형광용 섬유를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 적재대의 각 층을 수평방향으로 이동시키는 이동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제2목적은, 내부온도 측정방법에 있어서, 세라믹 제품을 제조하기 위한 소성로 몸체에 설치된 적재대에 서로 특정간격 이격되도록 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이를 배치하는 단계; 광섬유의 여기광용 섬유를 통해, 형광체가 도포된 상기 트레이에 여기광을 조사하는 단계; 여기광 조사에 따라 발생되는 형광을 형광용 섬유가 수광하는 단계; 및 상기 광섬유에서 수광된 형광의 강도변화에 따라 소성로의 내부온도를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정방법으로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제3목적은, 세라믹 제품을 제조하기 위한 소성로 몸체; 상기 소성로 몸체에 설치되며 세라믹 제품이 적재되는 적재대; 상기 적재대에 서로 특정간격 이격되어 배치되며, 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이; 형광체가 도포된 상기 트레이에 여기광을 조사하고, 여기광 조사에 따라 발생되는 형광을 수광하는 광섬유; 상기 광섬유에서 수광된 형광의 강도 변화를 측정하여 온도로 환산하는 분석수단; 및 상기 분석수단에서 환산한 온도를 기반으로 상기 소성로 몸체에 구비된 가열수단을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어 시스템으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 적재대는 다수의 층으로 구성되고, 각 층에 서로 특정간격 이격되어 형광체가 도포된 트레이가 다수 배치되며, 상기 광섬유는, 상기 형광체가 도포된 다수의 트레이 각각에 여기광을 조사하는 여기광용 섬유와, 발생되는 형광을 수광하는 형광용 섬유를 구비하고, 상기 분석수단은 수광된 형광의 강도 변화를 측정하여 온도로 환산하여 상기 소성로 내의 수평온도분포 및 수직온도분포를 분석하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 제어부는 조사되는 여기광의 주기가 조절되도록 상기 광섬유를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 수평온도분포 및 상기 수직온도분포를 기반으로 상기 가열수단을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제4목적은, 내부온도 제어방법에 있어서, 세라믹 제품을 제조하기 위한 소성로 몸체에 설치된 적재대에 서로 특정간격 이격되도록 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이를 배치하는 단계; 광섬유의 여기광용 섬유를 통해, 형광체가 도포된 상기 트레이에 여기광을 조사하는 단계; 여기광 조사에 따라 발생되는 형광을 형광용 섬유가 수광하는 단계; 분석수단이 상기 형광용 섬유에서 수광된 형광의 강도 변화를 온도로 환산하는 단계; 및 제어부가 상기 분석수단에서 환산한 온도를 기반으로 상기 소성로 몸체에 구비된 가열수단을 제어하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어방법으로서 달성될 수 있다.
또한, 상기 환산하는 단계는 상기 분석수단이 수광된 형광의 강도 변화를 온도로 환산하여 상기 소성로 내의 수평온도분포 및 수직온도분포를 분석하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
그리고, 상기 제어부가, 조사되는 여기광의 주기가 조절되도록 상기 광섬유를 제어하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
또한, 상기 제어하는 단계는 상기 제어부가 상기 수평온도분포 및 상기 수직온도분포를 기반으로 상기 가열수단을 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명의 제5목적은 앞서 언급한 제3목적에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 내부 온도 제어가 가능한 수직형 소성로로서 달성될 수 있다.
본 발명의 제6목적은, 컴퓨터에 의해 판독 가능하여, 앞서 언급한 제4목적에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어방법을 실행시키기 위한 프로그램 코드가 기록된 기록매체로서 달성될 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따르면, 비접촉식이면서도 주변 열환경의 영향을 받지 않는 형광온도측정기술을 이용하여 소성로 내부 제품의 실제온도 및 온도 분포를 실시간 측정하고 이를 기반으로 소성로 내부 온도환경을 제어할 수 있는 효과를 갖는다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따르면, 비접촉식이면서도 형광온도측정 기술을 적용하여 제품과 광섬유의 이격거리의 온도, 주변환경과 무관하게 소성로 내부 온도를 정확하게 측정할 수 있는 장점을 갖는다.
또한, 본 발명의 일실시예에 따르면, 상기 기술을 통해 실제제품의 온도측정 및 내부 온도분포 균일화가 가능한 소성로를 개발하게 되는 경우, 제품의 불량률을 크게 낮추어 제조비용의 큰 절감을 가져올 수 있으며, 이에 따라 해당제품 및 소성로 제조기기 시장에서 그 사업성이 크다는 장점을 갖는다.
비록 본 발명이 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어 졌지만, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다른 다양한 수정 및 변형이 가능한 것은 당업자라면 용이하게 인식할 수 있을 것이며, 이러한 변경 및 수정은 모두 첨부된 특허 청구 범위에 속함은 자명하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정장치의 구성을 나타낸 단면도,
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유의 부분 사시도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적재대에 형광체가 도포된 트레이가 배치된 상태의 측면도,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적재대에 형광체가 도포된 트레이가 배치된 상태의 평면도,
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부의 흐름을 나타낸 블록도,
도 6은 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어방법의 흐름도를 도시한 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있는 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
또한, 도면 전체에 걸쳐 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 동일한 도면 부호를 사용한다. 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 연결되어 있다고 할 때, 이는 직접적으로 연결되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고, 간접적으로 연결되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 포함한다는 것은 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 소성로 내부온도 측정장치(100) 및 내부온도 제어시스템의 구성과 기능에 대해 설명하도록 한다.
먼저, 도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정장치(100)의 구성을 나타낸 단면도를 도시한 것이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정장치(100)는, 세라믹 제품이 제조되는 소성로 몸체(110), 상기 소성로 몸체(110)에 설치되며 세라믹 제품이 적재되는 적재대(120), 상기 적재대(120)에 서로 특정간격 이격되어 배치되며, 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이(2) 및 형광체가 도포된 상기 트레이(2)에 여기광(3)을 조사하고, 여기광(3) 조사에 따라 발생되는 형광(5)을 수광하는 광섬유(130) 등을 포함하여 구성됨을 알 수 있다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 소성로 몸체(110)에는 적어도 하나 이상의 지지격벽(6)이 구비되며, 내벽에 소성로 내부를 가열시키기 위한 가열수단(3)이 구비됨을 알 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유(130)는 적재대(120)에 배치된 다수의 형광체가 도포된 트레이(2) 각각으로 여기광(3)을 조사하며, 여기광(3) 조사를 통해 발생되는 형광(5)을 수광하게 된다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유(130)의 부분 사시도를 도시한 것이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예에 따른 광섬유(130)는 형광체가 도포된 트레이(2)에 여기광(3)을 조사하는 여기광용 섬유(131)와, 발생되는 형광(5)을 수광하는 형광용 섬유(132)를 포함하여 구성됨을 알 수 있다. 즉, 광섬유(130)의 말단은 다수의 형광체로 도포된 트레이(2) 각각과 특정간격 이격되어 배치되며, 트레이(2) 각각으로 여기광용 섬유(131)에서 여기광(3)이 조사되며, 형광용 섬유(131)는 여기광(3) 조사에 따라 트레이(2)에서 발생되는 형광(5)을 수광하게 된다. 또한, 이러한 광섬유(130)는 내열성 광섬유(130)로서, 사파이어, 수정, 유리, 파이렉스 등의 재질로 구성되어질 수 있다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적재대(120)에 형광체가 도포된 트레이(2)가 배치된 상태의 측면도를 도시한 것이다. 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 적재대(120)는 다수의 층으로 구성되게 되며, 각 층마다 형광체가 도포된 트레이(2)가 다수 배치되게 된다. 또한, 본 발명의 일실시예에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 측정장치(100)는, 적재대(120)의 각 층을 수평방향으로 이동시키기 위한 이동수단(150)을 더 포함하여 구성될 수 있다. 이러한 이동수단(150)은 통상의 컨베이어 벨트 등으로 구성될 수 있다. 따라서, 이러한 이동수단(150)에 의해 형광체가 도포된 트레이(2)의 위치를 조절 및 변경시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적재대(120)에 형광체가 도포된 트레이(2)가 배치된 상태의 평면도를 도시한 것이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 적재대(120)의 각 층마다 다수개의 형광체가 도포된 트레이(2)가 배치되게 되며, 광섬유(130)를 통해 동시에 여기광(3)이 형광체가 도포된 트레이(2) 각각으로 조사되게되고, 트레이(2) 각각에서 발생되는 형광(5)을 광섬유(130)의 형광용 섬유(132)에서 수광하게 된다.
본 발명의 일실시예에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어 시스템은 분석수단(160)을 포함하여, 광섬유(130)를 통해, 다수의 형광체가 도포된 트레이(2)로부터 수광된 형광(5)을 전송받게 된다.
이러한 분석수단(160)은 적재대(120)에서 수평방향과 수직방향으로 다수 배치된 형광체가 도포된 트레이(2) 각각에서 수광된 형광(5)의 강도변화를 기반으로 하여, 각각의 위치에서의 온도를 산출해 내게 된다.
즉, 분석수단(160)은 형광체가 도포된 트레이(2)에서 발생된 형광(5)을 광섬유(130)로부터 인가받아, 형광(5)의 시간에 따른 강도 저하를 측정하여 온도로 환산하게 된다. 따라서 분석수단(160)은 소성로 내부의 형광체가 도포된 트레이(2)가 위치한 소성로의 내부위치를 측정하게 된다.
이러한 각각의 소성로 내부 위치에 따른 온도를 기반으로 하여, 분석수단(160)은 소성로 내부의 수평온도분포와 수직온도분포를 분석하게 된다. 즉, 분석수단(160)은 동일한 적재대(120) 층에 배치된 다수의 형광체가 도포된 트레이(2)의 온도를 기반으로 하여, 소성로 내부의 수평온도분포를 분석하게 된다. 즉, 소성로 내부에서 수평온도분포가 균일한지를 분석하게 된다.
또한, 분석수단(160)은 적재대(120) 각 층에서 수직방향으로 동일한 위치에 배치된 다수의 형광체가 도포된 트레이(2)의 온도를 기반으로 하여, 소성로 내부의 수직온도분포를 분석하게 된다. 즉, 소성로 내부에서 수직온도분포가 균일한지를 분석하게 된다.
그리고, 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어 시스템은 제어부(170)를 포함하여, 분석수단(160)에서 분석된 수직온도분포와 수평온도분포 값을 기반으로 하여, 소성로의 수평온도분포와 수직온도분포가 균일하게 되도록, 가열수단(3)을 제어하게 된다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제어부(170)의 흐름을 나타낸 블록도를 도시한 것이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제어부(170)는 분석수단(160)으로부터, 형광체가 도포된 트레이(2)가 위치한 소성로 내부의 온도값, 소성로 내부의 수평온도분포 및 수직온도분포 값을 전송받아, 가열수단(3)을 제어하게 됨을 알 수 있다.
또한, 제어부(170)는 광섬유(130)의 여기광용 섬유(131)를 제어하여, 형광체가 도포된 트레이(2)로 인가되는 여기광(3)의 펄스파 파장 및 여기광(3)이 조사되는 주기를 조절할 수 있다.
그리고, 본 발명의 일실시예에서는 일반적인 세라믹 제품(예를 들어 MLCC(1))의 소성공정의 온도에 맞는 이종의 형광체를 트레이(2) 표면에 도포하여 사용할 수 있다. 예를 들어, 탈바인더 공정의 경우는 800℃ 근방의 온도에서 이루어지고, 소성공정은 1400℃ 근방의 온도에서 이루어지게 된다. 이에 따라 800℃ 근방의 온도에서 민감한 감쇄특성을 가지는 형광체인 ZnS:Ag 또는 Y2SiO5:Ce 등의 형광체와, 1400℃ 근방에서 민감한 감쇄특성을 가지는 형광체인 YAG:Tb 등의 형광체를 도포한 트레이(2)를 배치하여 각각의 공정에 적합한 온도측정이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다. 또한, 이 경우, 제어부(170)는 여기광(3)의 파장을 조절하여 각각의 온도범위에 해당하는 측정을 분리하여 수행하게 된다.
또한, 제어부(170)는 분석수단(160)으로부터 전송받은 수평온도분포와 수직온도분포 값을 기반으로 하여, 소성로 내부의 온도분포가 수평 및 수직방향에 걸쳐 균일해지도록 소성로 내부에 구비된 개별 가열수단(3)의 전력을 제어하게 된다.
이하에서는 본 발명의 일실시예에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어방법에 대해 설명하도록 한다. 이러한 제어방법은 앞서 언급한 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어 시스템을 이용한 것이다. 도 6은 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어방법의 흐름도를 도시한 것이다.
먼저, 세라믹 제품을 제조하기 위한 소성로 몸체(110)에 설치된 적재대(120)에 서로 특정간격 이격되도록 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이(2)와 다수의 MLCC(1)를 배치하게 된다(S1). 이때 앞서 언급한 바와 같이, 다수의 층으로 구성된 적재대(120)에서 동일한 층 내에서, 다수의 형광체가 도포된 트레이(2)가 배치되고, 수직방향으로 동일한 위치로 다수의 층마다 다수의 형광체가 도포된 트레이(2)가 배치되게 된다.
그리고, 광섬유(130)의 여기광용 섬유(131)를 통해, 형광체가 도포된 상기 트레이(2)에 여기광(3)이 조사되게 된다(S2). 이때, 제어부(170)는 여기광용 섬유(131)를 제어하여, 설정된 주기마다 여기광(3)이 동시에 다수의 트레이(2)에 조사되도록 하여, 탈바인더 공정 또는 소성공정 등에 따른 적합한 온도범위에 따라 파장을 조절하여 여기광(3)을 조사하게 된다.
그리고, 여기광(3) 조사에 따라 발생되는 형광(5)을 광섬유(130)의 형광용 섬유(132)가 수광하게 된다(S3). 즉, 적재대(120)의 다수의 층마다 다수 배치된 트레이(2)에서 발생되는 형광(5)을 형광용 섬유(132) 각각이 수광하게 된다.
그리고, 분석수단(160)은 다수의 형광용 섬유(132)에서 수광된 각각의 형광(5)의 강도 변화를 온도로 환산하여, 소성로 내부에 트레이(2)가 배치된 위치의 내부온도를 측정하게 된다(S4).
그리고, 분석수단(160)은 소성로 내부에 트레이(2)가 배치된 위치의 내부온도를 기반으로 소성로 내의 수평온도분포 및 수직온도분포를 분석하게 된다(S5). 다음으로, 제어부(170)는 분석수단(160)에서 분석한 수평온도분포와 수직온도분포를 기반으로 소성로 몸체(110)에 구비된 가열수단(3)을 제어하게 된다(S6). 즉, 제어부(170)는 분석수단(160)으로부터 전송받은 수평온도분포와 수직온도분포 값을 기반으로 하여, 소성로 내부의 온도분포가 수평 및 수직방향에 걸쳐 균일해지도록 소성로 내부에 구비된 개별 가열수단(3)의 전력을 제어하게 된다.
이상에서 본 발명은 기재된 실시예를 참조하여 상세히 설명되었으나, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기에서 설명된 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러가지 치환, 부가 및 변형이 가능할 것임은 당연한것으로, 이와 같은 변형된 실시 형태들 역시 아래에 첨부한 특허청구범위에 의하여 정하여지는 본 발명의 보호 범위에 속하는 것으로 이해되어야 할 것이다.
1:MLCC
2:형광체가 도포된 트레이
3:가열수단
4:여기광
5:형광
6:지지격벽
100:측정장치
110:소성로 몸체
120:적재대
130:광섬유
131:여기광용 섬유
132:형광용 섬유
150:이동수단
160:분석수단
170:제어부

Claims (17)

  1. 내부온도 제어 시스템에 있어서,
    세라믹 제품을 제조하기 위한 소성로 몸체;
    상기 소성로 몸체에 설치되며 세라믹 제품이 적재되는 적재대;
    상기 적재대에 서로 특정간격 이격되어 배치되며, 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이;
    형광체가 도포된 상기 트레이에 여기광을 조사하고, 여기광 조사에 따라 발생되는 형광을 수광하는 광섬유;
    상기 광섬유에서 수광된 형광의 강도 변화를 측정하여 온도로 환산하는 분석수단;
    상기 분석수단에서 환산한 온도를 기반으로 상기 소성로 몸체에 구비된 가열수단을 제어하는 제어부; 및
    상기 적재대의 각 층을 수평방향으로 이동시키는 이동수단을 포함하고,
    상기 적재대는 다수의 층으로 구성되고, 각 층에 서로 특정간격 이격되어 형광체가 도포된 트레이가 다수 배치되며,
    상기 광섬유는, 상기 형광체가 도포된 다수의 트레이 각각에 여기광을 조사하는 여기광용 섬유와, 발생되는 형광을 수광하는 형광용 섬유를 구비하고,
    상기 분석수단은 수광된 형광의 강도 변화를 측정하여 온도로 환산하여 상기 소성로 내의 수평온도분포 및 수직온도분포를 분석하며,
    상기 제어부는, 조사되는 여기광의 주기가 조절되도록 상기 광섬유를 제어하고, 상기 수평온도분포 및 상기 수직온도분포를 기반으로 상기 가열수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어 시스템.
  2. 제 1항에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어 시스템을 이용한, 실시간 내부온도 제어방법에 있어서,
    세라믹 제품을 제조하기 위한 소성로 몸체에 설치된 적재대에 서로 특정간격 이격되도록 표면에 형광체가 도포된 다수의 트레이를 배치하는 단계;
    광섬유의 여기광용 섬유를 통해, 형광체가 도포된 상기 트레이에 여기광을 조사하는 단계;
    여기광 조사에 따라 발생되는 형광을 형광용 섬유가 수광하는 단계; 및
    분석수단이 상기 형광용 섬유에서 수광된 형광의 강도 변화를 온도로 환산하는 단계; 및
    제어부가 상기 분석수단에서 환산한 온도를 기반으로 상기 소성로 몸체에 구비된 가열수단을 제어하는 단계를 포함하고,
    상기 환산하는 단계는,
    상기 분석수단이 수광된 형광의 강도 변화를 온도로 환산하여 상기 소성로 내의 수평온도분포 및 수직온도분포를 분석하고,
    상기 제어부는, 조사되는 여기광의 주기가 조절되도록 상기 광섬유를 제어하며, 상기 수평온도분포 및 상기 수직온도분포를 기반으로 상기 가열수단을 제어하는 것을 특징으로 하는 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어방법.
  3. 제 1항에 따른 형광온도측정을 이용한 실시간 내부온도 제어 시스템을 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 내부 온도 제어가 가능한 수직형 소성로.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JP5288884B2 (ja) 2008-05-27 2013-09-11 アズビル株式会社 蛍光温度センサ
JP5299812B2 (ja) 2008-03-31 2013-09-25 アズビル株式会社 蛍光温度センサ

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