KR101541891B1 - Apparatus and mehtod for monitoring discharge condition of flashlamp - Google Patents

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Abstract

플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법에 관한 것으로, 플래쉬 램프의 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하여 방전전류 신호를 발생하는 방전전류 측정부, 상기 방전전류 측정부에서 출력되는 방전전류 신호의 주파수 성분 크기를 분석해서 하나의 디지털 신호로 처리하는 신호처리부 및 상기 신호처리부에서 출력되는 디지털 신호를 이용해서 복수의 플래쉬 램프의 방전상태를 감시하는 제어단말을 포함하는 구성을 마련하여, 플래쉬 램프에서 발생하는 방전전류의 주파수 성분을 비교 분석하여 정상 방전상태 여부를 정확하게 감시할 수 있다는 효과가 얻어진다. A discharge current measuring unit for measuring an electromotive force generated by a discharge current of the flash lamp and generating a discharge current signal; a discharge current measuring unit for measuring a discharge current of the discharge lamp, And a control terminal for monitoring a discharge state of a plurality of flash lamps by using a digital signal outputted from the signal processing unit, It is possible to accurately monitor whether or not the normal discharge state exists.

Figure R1020130096185
Figure R1020130096185

Description

플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법{APPARATUS AND MEHTOD FOR MONITORING DISCHARGE CONDITION OF FLASHLAMP}FIELD OF THE INVENTION [0001] The present invention relates to a discharge lamp,

본 발명은 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 플래쉬 램프의 방전전류를 이용해서 방전상태를 감시하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for monitoring a discharge state of a flash lamp, and more particularly, to an apparatus and method for monitoring a discharge state of a flash lamp using a discharge current of a flash lamp.

일반적으로, 고에너지 레이저 시스템은 수백 개의 플래쉬 램프를 동시에 방전시킬 때 발생하는 에너지를 이용해서 고에너지를 발생시킨다. Generally, high energy laser systems generate high energy using the energy generated by discharging hundreds of flash lamps at the same time.

고에너지 레이저 시스템은 원격지에 설치된 컴퓨터를 이용해서 플래쉬 램프의 동작 상태를 각각 모니터링하고, 모니터링 결과 오동작하는 플래쉬 램프를 판단하여 교환 또는 수리 여부를 결정한다. The high-energy laser system monitors the operation status of the flash lamp using a computer installed at a remote location, determines a flash lamp that malfunctions as a result of monitoring, and determines whether to exchange or repair the lamp.

종래에는 원격지에 설치된 컴퓨터에서 각 플래쉬 램프를 모니터링하기 위하여, 각 플래쉬 램프에 전류 센서를 연결하고, 중계장치를 이용해서 전류 센서로부터 출력되는 감시신호를 원격지의 컴퓨터로 전송한다. Conventionally, in order to monitor each flash lamp from a computer installed at a remote place, a current sensor is connected to each flash lamp, and a surveillance signal output from the current sensor is transmitted to a remote computer using a relay device.

즉, 중계 장치는 전류 센서의 감시신호를 컴퓨터로 전달하고, 컴퓨터는 중계 장치로부터 전달된 신호를 기반으로 수백 개의 플래쉬 램프의 동작 상태를 모니터링한다. That is, the relay device transmits the monitoring signal of the current sensor to the computer, and the computer monitors the operation status of hundreds of flash lamps based on the signal transmitted from the relay device.

이와 같이, 종래의 고에너지 레이저 시스템은 수백 개의 플래쉬 램프에 대한 동작 상태를 감시하기 위해, 전류 센서의 감시신호를 중계 장치로 유선 전송함에 따라, 수백 개의 플래쉬 램프에 대응되는 수백 개의 전류 센서들은 수백 개의 신호라인으로 중계 장치와 연결된다.Thus, in order to monitor the operation state of several hundred flash lamps, a conventional high-energy laser system transmits a surveillance signal of a current sensor to a relay device, so that several hundreds of current sensors corresponding to hundreds of flash lamps have hundreds Lt; / RTI > signal lines.

플래쉬 램프의 동작상태를 모니터링하기 위해 이렇듯 수많은 신호라인들을 포함하는 종래의 고에너지 레이저 시스템은 설치가 용이하지 않을 뿐만 아니라, 유지 보수에도 상당한 문제점들을 야기하였다. Conventional high energy laser systems including such a large number of signal lines for monitoring the operation state of the flash lamp are not only not easy to install but also cause considerable problems in maintenance.

또한, 종래의 고에너지 레이저 시스템은 신호라인 상에 유도되는 고전압에 의해서 정보의 정확성이 많이 떨어지는 문제점이 있었다.In addition, the conventional high-energy laser system has a problem that the accuracy of information is greatly reduced due to the high voltage induced on the signal line.

이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 출원인은 고에너지 레이저 시스템에서 플래시 램프의 방전전류를 측정하는 기술을 하기의 특허문헌 1 등에 개시하여 출원한 바 있다. In order to solve such a problem, the applicant of the present invention has filed a patent application to the following Patent Document 1 for a technique for measuring the discharge current of a flash lamp in a high energy laser system.

대한민국 특허 등록번호 제10-0840026호(2008년 6월 20일 공고)Korean Patent Registration No. 10-0840026 (issued on June 20, 2008)

한편, 종래의 고에너지 레이저 시스템에서는 플래쉬 램프의 방전전류 파형의 형태를 측정해서 분석하거나, 방전 시 발생하는 섬광을 측정하는 방법을 이용해서 방전상태를 감시하였다. On the other hand, in the conventional high energy laser system, the state of the discharge is monitored by measuring the waveform of the discharge current waveform of the flash lamp or measuring the flash generated during discharge.

그러나 감시해야할 플래쉬 램프의 수량이 많을 경우, 각 플래쉬 램프의 방전상태를 점검하는데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다. However, when the number of flash lamps to be monitored is large, it takes a long time to check the discharge state of each flash lamp.

본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 플래쉬 램프에서 발생하는 방전전류의 주파수 성분을 비교 분석하여 플래시 램프에서 정상적으로 방전이 일어났는지 감시하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법을 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention is to provide an apparatus and method for monitoring discharge status of a flash lamp that monitors whether a discharge is normally generated in a flash lamp by comparing and analyzing frequency components of a discharge current generated in the flash lamp .

본 발명의 다른 목적은 간단한 구성을 이용해서 다수의 플래쉬 램프 방전상태를 정확하게 감시할 수 있는 플래쉬 램프 방전상태 감시장치 및 방법을 제공하는 것이다.It is another object of the present invention to provide an apparatus and method for monitoring the discharge state of a flash lamp, which can accurately monitor a plurality of flash lamp discharge states using a simple structure.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 플래쉬 램프에서 발생한 방전전류를 하나의 디지털 신호로 처리하여 각 플래쉬 램프의 방전상태를 실시간으로 감시하는 플래쉬 램프 방전상태 감시장치 및 방법을 제공하는 것이다.It is still another object of the present invention to provide a flash lamp discharge status monitoring apparatus and method that processes a discharge current generated in a plurality of flash lamps into one digital signal and monitors the discharge status of each flash lamp in real time.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치는 플래쉬 램프의 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하여 방전전류 신호를 발생하는 방전전류 측정부, 상기 방전전류 측정부에서 출력되는 방전전류 신호의 주파수 성분 크기를 분석해서 하나의 디지털 신호로 처리하는 신호처리부 및 상기 신호처리부에서 출력되는 디지털 신호를 이용해서 복수의 플래쉬 램프의 방전상태를 감시하는 제어단말을 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for monitoring a discharge state of a flash lamp, including: a discharge current measuring unit for measuring an electromotive force generated by a discharge current of a flash lamp to generate a discharge current signal; And a control terminal for monitoring the discharge state of the plurality of flash lamps using the digital signal output from the signal processor, .

또한 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시방법은 (a) 방전전류 측정부를 이용해서 플래쉬 램프의 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하여 방전전류 신호를 발생하는 단계, (b) 신호처리부를 이용해서 상기 방전전류 신호의 주파수 성분 크기를 분석해서 하나의 디지털 신호로 처리하는 단계 및 (c) 상기 디지털 신호를 이용해서 복수의 플래쉬 램프의 정상 방전 여부를 감시하는 단계를 포함하고, 상기 (c)단계는 어느 하나의 플래쉬 램프가 비정상 방전 상태인 경우 해당 플래쉬 램프의 고장 발생 사실을 안내하는 것을 특징으로 한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of monitoring a discharge state of a flash lamp, including: (a) measuring an electromotive force generated by a discharge current of a flash lamp using a discharge current measuring unit, (B) analyzing a magnitude of a frequency component of the discharge current signal using a signal processing unit and processing the digital signal into a digital signal; and (c) Wherein the step (c) is a step of informing the occurrence of a failure of the flash lamp when any one of the flash lamps is in an abnormal discharge state.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법에 의하면, 플래쉬 램프에서 발생하는 방전전류의 주파수 성분을 비교 분석하여 정상 방전상태 여부를 정확하게 감시할 수 있다는 효과가 얻어진다. As described above, according to the apparatus and method for monitoring the discharge status of the flash lamp according to the present invention, the frequency component of the discharge current generated in the flash lamp can be compared and analyzed to accurately monitor whether or not the discharge is normal.

그리고 본 발명에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법에 의하면, 간단한 구성의 방전전류 측정부 및 신호처리부를 마련하고, 다수의 플래쉬 램프에서 발생한 방전전류 신호를 각각 하나의 디지털 신호로 처리할 수 있다는 효과가 얻어진다. According to the apparatus and method for monitoring the discharge status of a flash lamp according to the present invention, it is possible to provide a discharge current measuring unit and a signal processing unit of a simple structure, and to process the discharge current signals generated from a plurality of flash lamps into one digital signal .

이에 따라, 본 발명에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법에 의하면, 다수의 플래쉬 램프의 방전상태 점검에 소요되는 시간을 단축하여 효율성을 향상시킬 수 있다는 효과가 얻어진다.
Therefore, according to the apparatus and method for monitoring the discharge status of the flash lamp according to the present invention, the time required for checking the discharge status of a plurality of flash lamps can be shortened and the efficiency can be improved.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치가 적용되는 고에너지 레이저 시스템의 블록 구성도,
도 2는 도 1에 도시된 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치의 상세 구성도,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치의 감시방법을 단계별로 설명하는 흐름도. 1 is a block diagram of a high energy laser system to which a discharge state monitoring apparatus for a flash lamp according to a preferred embodiment of the present invention is applied;
FIG. 2 is a detailed configuration diagram of the discharge state monitoring apparatus of the flash lamp shown in FIG. 1;
FIG. 3 is a flowchart for explaining a step-by-step method for monitoring a discharge state monitoring apparatus of a flash lamp according to a preferred embodiment of the present invention.

이하 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 및 방법을 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, an apparatus and method for monitoring the discharge status of a flash lamp according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 실시 예에서는 고에너지 레이저 시스템에 적용되는 플래쉬 램프를 설명하지만, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다양한 장치에 적용되는 플래쉬 램프의 방전상태를 감시하도록 적용될 수 있음에 유의하여야 한다.Although the present embodiment describes a flash lamp applied to a high energy laser system, it should be noted that the present invention is not limited thereto, and can be applied to monitor the discharge state of a flash lamp applied to various apparatuses.

도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치가 적용되는 고에너지 레이저 시스템의 블록 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치의 상세 구성도이다. FIG. 1 is a block diagram of a high energy laser system to which a discharge state monitoring apparatus for a flash lamp according to a preferred embodiment of the present invention is applied, FIG. 2 is a detailed diagram of a discharge state monitoring apparatus for a flash lamp shown in FIG. 1 to be.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치가 적용되는 고에너지 레이저 시스템(10)은 도 1에 도시된 바와 같이, 수백 개의 플래쉬 램프(11)의 방전 시 발생하는 방전전류를 이용하여 1kJ급 이상의 고에너지를 발생한다. As shown in FIG. 1, a high-energy laser system 10 to which a discharge state monitoring apparatus for a flash lamp according to a preferred embodiment of the present invention is applied uses a discharge current generated upon discharge of hundreds of flash lamps 11 Thereby generating high energy of 1 kJ or more.

여기서, 각각의 플래쉬 램프(11)는 각각의 채널(1 내지 N, N은 양의 정수)로 구분되며, 각각의 플래쉬 램프(11)에서 발생하는 방전전류는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치에 마련되는 방전전류 측정부(30)에 의해 측정된다. Here, each of the flash lamps 11 is divided into channels (1 to N and N are positive integers), and a discharge current generated in each flash lamp 11 is divided into a plurality of discharge cells Is measured by a discharge current measuring section (30) provided in the discharge state monitoring device of the lamp.

각각의 채널은 채널 1에서와 같이, 플래쉬 램프(11) 및 방전전류 측정부(30)를 포함하도록 구성될 수 있다.Each channel may be configured to include a flash lamp 11 and a discharge current measurement section 30, as in channel 1.

플래쉬 램프(11)의 비정상 방전상태에서는 정상 방전상태에서 출력되는 방전전류보다 고주파 성분이 포함된 방전전류가 출력된다. In the non-discharge state of the flash lamp 11, a discharge current including a high frequency component is outputted from the discharge current outputted in the steady discharge state.

이에 따라, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치(20)는 각 채널별로 마련되는 플래쉬 램프와 플래쉬 램프(11)에서 발생하는 방전전류의 주파수 성분 크기를 분석해서 플래쉬 램프(11)의 정상 방전상태 여부를 감시하는 플래쉬 램프의 방전상태 감지장치(20)를 포함한다. Accordingly, the discharge state monitoring apparatus 20 of the flash lamp according to the preferred embodiment of the present invention analyzes the magnitude of the frequency component of the discharge current generated in the flash lamp and the flash lamp 11 provided for each channel, 11) for monitoring the discharge state of the flash lamp.

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치(20)는 도 1에 도시된 바와 같이, 플래쉬 램프(11)의 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하여 방전전류 신호를 발생하는 방전전류 측정부(30), 방전전류 측정부(30)에서 출력되는 방전전류 신호의 주파수 성분 크기를 분석해서 하나의 디지털 신호로 처리하는 신호처리부(40) 및 신호처리부(40)에서 출력되는 디지털 신호를 이용해서 복수의 플래쉬 램프(11)의 방전상태를 감시하는 제어단말(60)을 포함한다. As shown in FIG. 1, the discharge state monitoring apparatus 20 of the flash lamp according to the preferred embodiment of the present invention measures a discharge current generated by a discharge current of a flash lamp 11, A signal processor 40 for analyzing the magnitude of the frequency component of the discharge current signal output from the current measuring unit 30 and the discharge current measuring unit 30 and processing the digital signal into a digital signal, And a control terminal 60 for monitoring the discharge status of the plurality of flash lamps 11 using the control signal.

이와 함께, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치(20)는 신호처리부(40)에서 출력되는 디지털 신호를 원격지에 설치된 제어단말(60)로 전송하는 신호전송부(50)를 더 포함할 수 있다. The discharge status monitor 20 of the flash lamp according to the preferred embodiment of the present invention includes a signal transmitter 50 for transmitting a digital signal output from the signal processor 40 to a control terminal 60 installed at a remote location, As shown in FIG.

플래쉬 램프(11)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전원을 공급받아 방전하는 방전관(12), 방전관(12)에 연결되어 폐루프를 형성하는 전류 전송 도선에 설치되어 램프 구동부(도면 미도시)의 구동신호에 따라 온/오프 동작하는 스위치(S) 및 전원을 공급받아 충전하고 스위치(S)의 온 동작시 충전된 전원을 방전관(12)에 공급하는 커패시터(C)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 2, the flash lamp 11 includes a discharge tube 12 for receiving and discharging a power source, a lamp driving unit (not shown) connected to the discharge tube 12 to form a closed loop, And a capacitor C that charges the power source and supplies the charged power to the discharge tube 12 when the switch S is turned on.

여기서, 커패시터(C)는 외부의 전원을 공급받아 충전하고, 플래쉬 램프(11)를 구동하기 위해 램프 구동부의 구동신호가 전달되면 스위치(S)가 온 되어 전류통로가 형성됨에 따라, 충전된 전원을 플래쉬 램프(11)의 방전관(12)으로 공급하는 기능을 한다. When the driving signal of the lamp driving unit is transmitted to drive the flash lamp 11, the switch S is turned on and a current path is formed, so that the charged power To the discharge tube (12) of the flash lamp (11).

방전전류 측정부(30)는 플래쉬 램프(11)의 전류 전송 도선에 설치되어 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하는 로고스키 코일(31) 및 로고스키 코일(31)에서 측정된 기전력을 적분하여 방전전류 신호로 전환하는 제1 적분기(32)를 포함할 수 있다. The discharge current measuring unit 30 integrates the electromotive force measured by the Rogowski coil 31 and the Rogowski coil 31, which are installed in the current transmission line of the flash lamp 11 and measure the electromotive force generated by the discharge current And a first integrator 32 for switching to a discharge current signal.

로고스키 코일(31)은 전류 전송 도선에 토러스(torus) 형상으로 설치되고, 전류 전송 도선을 통해 흐르는 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하는 기능을 한다.The Rogowski coil 31 is installed in a torus shape in the current transmission wire and measures the electromotive force generated by the discharge current flowing through the current transmission wire.

제1 적분기(32)는 일정 저항값을 갖으며 로고스키 코일(31)과 병렬로 연결되는 저항(R)과 각 입력단자에 로고스키 코일(31)의 양단이 연결되어 방전전류 신호를 발생하는 전압증폭기(33)를 포함할 수 있다. The first integrator 32 has a resistor R connected in parallel with the Rogowski coil 31 and a resistor R connected to both terminals of the Rogowski coil 31 to generate a discharge current signal And a voltage amplifier 33.

신호처리부(40)는 제1 적분기(32)의 출력단에 서로 병렬로 연결되고 제1 적분기(32)로부터 출력되는 신호를 입력받는 제1 및 제2 주파수 대역 필터(41,42), 제1 및 제2 주파수 대역 필터(41,42)의 출력단에 각각 연결되어 각 주파수 대역 필터(41,42)로부터 출력되는 신호를 적분하는 제2 및 제3 적분기(43,44) 그리고 제2 및 제3 적분기(43,44)로부터 출력되는 신호를 비교하여 하나의 디지털 신호로 출력하는 비교기(45)를 포함할 수 있다. The signal processing unit 40 includes first and second frequency band filters 41 and 42 connected in parallel to an output terminal of the first integrator 32 and receiving a signal output from the first integrator 32, Second and third integrators 43 and 44 connected to the output terminals of the second frequency band filters 41 and 42 for integrating the signals output from the respective frequency band filters 41 and 42 and second and third integrators 43 and 44, And a comparator 45 for comparing signals output from the comparators 43 and 44 and outputting the signals as one digital signal.

제1 주파수 대역 필터(41)는 플래쉬 램프(11)의 정상 방전시 발생하는 전류 파형의 독특한 고유의 대표 전류 주파수 성분을 추출하는 기능을 한다.The first frequency band filter 41 functions to extract a unique inherent representative current frequency component of the current waveform generated during the steady discharge of the flash lamp 11. [

이를 위해, 제1 주파수 대역 필터(41)는 플래쉬 램프(11)의 정상 방전 시 발생하는 방전전류의 주파수 대역에 대응되는 대역의 주파수 성분만을 통과시킨다.To this end, the first frequency band filter 41 passes only the frequency components of the frequency band corresponding to the frequency of the discharge current generated during the steady discharge of the flash lamp 11.

제2 주파수 대역 필터(42)는 플래쉬 램프(11)의 비정상 방전시 발생하는 전류 파형의 독특한 고유의 대표 전류 주파수 성분을 추출하는 기능을 한다. The second frequency band filter 42 extracts a unique inherent representative current frequency component of the current waveform generated during the abnormal discharge of the flash lamp 11.

이를 위해, 제2 주파수 대역 필터(42)는 플래쉬 램프(11)의 비정상 방전시 발생하는 방전전류의 주파수 대역에 대응되도록 제1 주파수 대역 필터(41)에 비해 높은 대역의 주파수 성분만을 통과시킨다.To this end, the second frequency band filter 42 passes only a frequency component of a higher frequency band than that of the first frequency band filter 41 so as to correspond to the frequency band of the discharge current generated during the abnormal discharge of the flash lamp 11.

제2 및 제3 적분기(43,44)는 각각 제1 및 제2 주파수 대역 필터로부터 출력되는 신호에서 순간적으로 발생하는 잡음을 제거하고, 총량적인 신호크기를 정량화할 수 있도록 시간에 대해 적분하는 기능을 한다. The second and third integrators 43 and 44 have a function of integrating the time so as to remove the noise instantaneously generated from the signals output from the first and second frequency band filters and to quantify the total amount of the signal. .

비교기(45)는 제2 및 제3 적분기(43,44)로부터 출력되는 신호를 비교해서 '0' 또는 '1'의 값을 갖는 디지털 신호를 출력한다. The comparator 45 compares the signals output from the second and third integrators 43 and 44 and outputs a digital signal having a value of '0' or '1'.

예를 들어, 비교기(45)는 플래쉬 램프(11)의 정상 방전시에 제2 적분기(43)로부터 출력되는 신호가 제3 적분기(44)로부터 출력되는 신호보다 커짐에 따라 '0'값을 출력할 수 있다. For example, the comparator 45 outputs a value of '0' as the signal output from the second integrator 43 becomes larger than the signal output from the third integrator 44 during the steady discharge of the flash lamp 11 can do.

반면, 비교기(45)는 플래쉬 램프(11)의 비정상 방전시에 제2 적분기(43)로부터 출력되는 신호가 제3 적분기(44)로부터 출력되는 신호보다 작아짐에 따라 '1' 값을 출력할 수 있다. On the other hand, when the signal outputted from the second integrator 43 becomes smaller than the signal output from the third integrator 44 during the abnormal discharge of the flash lamp 11, the comparator 45 outputs '1' have.

신호전송부(50)는 무선 또는 유선 통신 방식으로 신호처리부(40)에서 출력되는 디지털 신호를 제어단말(60)로 송신할 수 있다. The signal transmitting unit 50 may transmit a digital signal output from the signal processing unit 40 to the control terminal 60 in a wireless or wired communication manner.

만약, 신호전송부(50)는 무선 통신 방식을 이용해서 제어단말(60)로 디지털 신호를 송신하는 경우, 클럭 신호 또는 트리거 신호에 신호처리부(40)에서 출력되는 디지털 신호를 동기시켜 미리 설정된 로직 레벨을 가진 디지털 신호로 변환해서 제어단말(60)로 전송한다. If the digital signal is transmitted to the control terminal 60 using the wireless communication scheme, the signal transmitter 50 synchronizes the digital signal output from the signal processor 40 with the clock signal or the trigger signal, Level and transmits the digital signal to the control terminal 60.

한편, 신호전송부(50)와 제어단말(60) 사이에는 무선 통신 방식으로 디지털 신호를 수신하여 유선 통신 방식으로 제어단말(60)로 전달하는 무선 중계기(도면 미도시)가 더 마련될 수 있다. A wireless repeater (not shown) may be further provided between the signal transmitting unit 50 and the control terminal 60 to receive a digital signal in a wireless communication manner and transmit the received digital signal to the control terminal 60 in a wired communication manner .

제어단말(60)은 신호전송부(50)로부터 디지털 신호를 수신하고, 수신된 디지털 신호를 이용해서 어느 하나 이상의 플래쉬 램프(11)에서 비정상 방전이 발생하는 경우, 해당 플래쉬 램프(11)의 고장 상태로 판단한다. The control terminal 60 receives a digital signal from the signal transfer unit 50 and generates an abnormal discharge in one or more flash lamps 11 using the received digital signal, State.

이러한 제어단말(60)은 어느 하나 이상의 플래쉬 램프(11)의 고장 발생시 고장 발생 사실을 안내하도록 표시패널(도면 미도시)이나 스피커(도면 미도시)와 같은 이상 안내수단을 포함할 수 있다. The control terminal 60 may include an abnormality guiding means such as a display panel (not shown) or a speaker (not shown) to guide the occurrence of a fault when any one of the flash lamps 11 generates a fault.

여기서, 제어단말(60)은 고에너지 레이저 시스템(10)의 구동을 제어하는 중앙 컴퓨터로 마련될 수 있고, 중앙 컴퓨터와 통신 가능하게 연결되는 별도의 컴퓨터로 마련될 수도 있다.
Here, the control terminal 60 may be a central computer for controlling the driving of the high energy laser system 10, or may be a separate computer communicably connected to the central computer.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치의 감시방법을 상세하게 설명한다. Next, referring to FIG. 3, a method of monitoring a discharge status monitor of a flash lamp according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.

도 3은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치의 감시방법을 단계별로 설명하는 흐름도이다. 3 is a flowchart illustrating a method of monitoring a discharge status monitoring apparatus of a flash lamp according to a preferred embodiment of the present invention.

먼저, 관리자는 고에너지 레이저 시스템(10)의 각 채널에 플래쉬 램프(11)와 방전전류 측정부(30)를 마련한다. First, the manager sets up a flash lamp 11 and a discharge current measuring unit 30 in each channel of the high energy laser system 10.

이때, 플래쉬 램프(11)의 방전관(12)에 연결된 전류 전송 도선에는 로고스키 코일(31)이 설치되고, 로고스키 코일(31)의 양단은 제1 적분기(32)의 각 입력단자에 연결된다. At this time, the Rogowski coil 31 is installed on the current transmission line connected to the discharge tube 12 of the flash lamp 11, and both ends of the Rogowski coil 31 are connected to the respective input terminals of the first integrator 32 .

도 2에 도시된 바와 같이, 각 채널 플래쉬 램프(11)의 스위치(S)에 램프 구동부(도면 미도시)의 구동신호가 인가되면, 스위치(S)가 온 동작하여 커패시터(C)에 충전된 전원을 방전관으로 공급한다. 2, when a driving signal of a lamp driving unit (not shown) is applied to the switch S of each channel flash lamp 11, when the switch S is turned on and the capacitor C is charged The power is supplied to the discharge tube.

이에 따라, 도 3의 S10단계에서 각 채널 플래쉬 램프(11)가 구동되어 방전 동작한다.Accordingly, in step S10 of FIG. 3, each channel flash lamp 11 is driven to discharge.

이때, 방전관(12)의 전류 전송 도선에 설치된 로고스키 코일(31)은 전류 전송 도선을 통해 흐르는 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하고, 제1 적분기(32)는 로고스키 코일(31)에서 측정된 기전력을 1차 적분하여 방전전류 신호로 전환한다(S12).At this time, the Rogowski coil 31 installed in the current transmission line of the discharge tube 12 measures the electromotive force generated by the discharge current flowing through the current transmission line, and the first integrator 32 measures the electromotive force generated by the Rogowski coil 31 The measured electromotive force is first integrated to convert it into a discharge current signal (S12).

그리고 신호처리부(40)의 제1 및 제2 주파수 대역 필터(41,42)는 제1 적분기(32)로부터 출력되는 방전전류 신호를 필터링하고, 제2 및 제3 적분기(43,44)는 각각 제1 및 제2 주파수 대역 필터(41,42)에서 출력되는 신호를 2차 적분하여 신호의 크기를 정량화한다(S14). The first and second frequency band filters 41 and 42 of the signal processing unit 40 filter the discharge current signal output from the first integrator 32 and the second and third integrators 43 and 44 respectively The signals output from the first and second frequency band filters 41 and 42 are secondarily integrated to quantify the size of the signal (S14).

그러면 비교기(45)는 제2 적분기(43)로부터 출력되는 신호와 제3 적분기(44)로부터 출력되는 신호의 주파수 성분을 비교한다. Then, the comparator 45 compares the frequency component of the signal output from the second integrator 43 with that of the signal output from the third integrator 44.

만약, 제2 적분기(43)로부터 출력되는 신호의 주파수 성분이 제3 적분기(44)로부터 출력되는 신호의 주파수 성분보다 크면(S16), 비교기(45)는 '0'값의 디지털 신호를 출력한다(S18). If the frequency component of the signal output from the second integrator 43 is greater than the frequency component of the signal output from the third integrator 44 (S16), the comparator 45 outputs a digital signal of the value '0' (S18).

이에 따라, 신호전송부(50)는 비교기(45)에서 출력된 디지털 신호를 유선 또는 통신 방식으로 제어단말(60)로 전송한다(S20). Accordingly, the signal transmission unit 50 transmits the digital signal output from the comparator 45 to the control terminal 60 in a wired or communication manner (S20).

그러면, 제어단말(60)은 수신된 디지털 신호의 값 '0'을 수신해서 해당 플래쉬 램프(11)가 정상 방전상태인 것으로 판단한다. Then, the control terminal 60 receives the value '0' of the received digital signal and determines that the flash lamp 11 is in the normal discharge state.

반면, S16단계의 비교 결과 제2 적분기(43)로부터 출력되는 신호의 주파수 성분이 제3 적분기(44)로부터 출력되는 신호의 주파수 성분보다 작으면, 비교기(45)는 '1'값의 디지털 신호를 출력한다(S22). On the other hand, if the frequency component of the signal output from the second integrator 43 is smaller than the frequency component of the signal output from the third integrator 44 as a result of the comparison at step S16, the comparator 45 compares the digital signal of '1' (S22).

이에 따라, 신호전송부(50)는 비교기(45)에서 출력된 디지털 신호를 유선 또는 통신 방식으로 제어단말(60)로 전송한다(S20). Accordingly, the signal transmission unit 50 transmits the digital signal output from the comparator 45 to the control terminal 60 in a wired or communication manner (S20).

그러면, 제어단말(60)은 디지털 신호의 값 '1'을 수신해서 해당 플래쉬 램프(11)가 비정상 방전상태인 것으로 판단하고, 해당 플래쉬 램프(11)의 고장 발생 사실을 안내하도록 이상 안내수단(도면 미도시)에 마련되는 표시패널(도면 미도시)이나 스피커(도면 미도시)에 통지한다. Then, the control terminal 60 receives the value '1' of the digital signal, determines that the flash lamp 11 is in an abnormal discharge state, and guides the occurrence of the failure of the flash lamp 11 (Not shown) or a speaker (not shown) provided on the display panel (not shown).

이와 같이, 본 발명은 플래쉬 램프에서 발생하는 방전전류의 주파수 성분을 분석해서 플래쉬 램프의 정상 방전상태 여부를 정확하게 감시할 수 있다. As described above, the present invention can accurately monitor whether the flash lamp is in the steady discharge state by analyzing the frequency component of the discharge current generated in the flash lamp.

이어서, S28단계에서 제어단말(60)은 고에너지 레이저 시스템(10)의 구동을 중지하도록 중지명령이 입력되는지 여부를 검사하고, 중지명령이 입력될 때까지 S10 내지 S28단계를 반복 수행하여 각 채널 플래쉬 램프(11)의 방전상태를 감시하도록 제어한다. Then, in step S28, the control terminal 60 checks whether or not a stop command is input to stop the driving of the high energy laser system 10, repeats steps S10 to S28 until a stop command is input, And controls the discharge state of the flash lamp 11 to be monitored.

S28단계의 검사결과 중지명령이 입력되면, 제어단말(60)은 고에너지 레이저 시스템(10) 및 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치(20)의 구동을 중지하고 종료한다. When the suspend command is inputted in step S28, the control terminal 60 stops driving the high-energy laser system 10 and the discharge state monitoring device 20 of the flash lamp and ends the process.

상기한 바와 같은 과정을 통하여, 본 발명은 플래쉬 램프에서 발생하는 방전전류의 주파수 성분을 비교 분석하여 정상 방전상태 여부를 정확하게 감시할 수 있다. Through the above process, the present invention can accurately monitor whether or not the discharge lamp is in the normal discharge state by comparing and analyzing the frequency component of the discharge current generated in the flash lamp.

이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다. Although the present invention has been described in detail with reference to the above embodiments, it is needless to say that the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made without departing from the spirit of the present invention.

본 실시 예에서는 고에너지 레이저 시스템에 마련된 플래쉬 램프의 방전상태를 감시하는 것으로 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 플래쉬 램프가 마련되는 다양한 장치에서 플래쉬 램프의 방전상태를 감시하도록 변경될 수 있다. In the present embodiment, the discharge state of the flash lamp provided in the high energy laser system is described as being monitored. However, the present invention is not limited thereto. .

본 발명은 플래쉬 램프에서 발생하는 방전전류의 주파수 성분을 비교 분석하여 정상 방전상태 여부를 정확하게 감시하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치 기술에 적용된다. The present invention is applied to a discharge state monitoring apparatus for a flash lamp which compares and analyzes frequency components of a discharge current generated in a flash lamp to accurately monitor whether or not the discharge state is normal.

10: 고에너지 레이저 시스템 11: 플래쉬 램프
12: 방전관 20: 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치
30: 방전전류 측정부 31: 로고스키 코일
32: 제1 적분기 33: 전압증폭기
40: 신호처리부 41,42: 제1,제2 주파수 대역 필터
43,44: 제2,제3 적분기 45: 비교기
50: 신호전송부 60: 제어단말10: High energy laser system 11: Flash lamp
12: Discharge tube 20: Discharge state monitoring device of a flash lamp
30: Discharge current measuring part 31: Rogowski coil
32: first integrator 33: voltage amplifier
40: signal processing unit 41, 42: first and second frequency band filters
43,44: second and third integrators 45: comparator
50: signal transmission unit 60: control terminal

Claims (10)

플래쉬 램프의 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하여 방전전류 신호를 발생하는 방전전류 측정부,
상기 방전전류 측정부에서 출력되는 방전전류 신호의 주파수 성분 크기를 분석해서 하나의 디지털 신호로 처리하는 신호처리부 및
상기 신호처리부에서 출력되는 디지털 신호를 이용해서 복수의 플래쉬 램프의 방전상태를 감시하는 제어단말을 포함하고,
상기 신호처리부는 상기 방전전류 측정부에 마련되는 로고스크 코일에서 측정된 기전력을 적분하는 제1 적분기의 출력단에 서로 병렬로 연결되고 상기 제1 적분기로부터 출력되는 신호를 입력받는 제1 및 제2 주파수 대역 필터,
상기 제1 및 제2 주파수 대역 필터의 출력단에 각각 연결되어 각 주파수 대역 필터로부터 출력되는 신호를 적분하여 신호 크기를 정량화하는 제2 및 제3 적분기 그리고
상기 제2 및 제3 적분기로부터 출력되는 신호를 비교하여 하나의 디지털 신호로 출력하는 비교기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치.A discharge current measuring unit for measuring an electromotive force generated by a discharge current of the flash lamp and generating a discharge current signal,
A signal processor for analyzing the magnitude of the frequency component of the discharge current signal output from the discharge current measuring unit and processing the digital signal into one digital signal;
And a control terminal for monitoring a discharge state of the plurality of flash lamps using the digital signal output from the signal processing unit,
The signal processor may include first and second frequency converters connected in parallel to an output terminal of a first integrator for integrating the electromotive force measured by the logoscor coil provided in the discharge current measuring unit and receiving a signal output from the first integrator, Band filters,
Second and third integrators connected respectively to the output terminals of the first and second frequency band filters to quantize the signal amplitude by integrating the signals output from the respective frequency band filters,
And a comparator for comparing the signals output from the second and third integrators and outputting the digital signals as one digital signal. 제1항에 있어서,
상기 신호처리부에서 출력되는 디지털 신호를 원격지에 설치된 상기 제어단말로 전송하는 신호전송부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치. The method according to claim 1,
And a signal transmission unit for transmitting the digital signal output from the signal processing unit to the control terminal installed at a remote site. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방전전류 측정부는
플래쉬 램프의 전류 전송 도선에 설치되어 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하는 로고스키 코일 및
각 입력단자에 상기 로고스키 코일의 양단이 연결되고 상기 로고스키 코일에서 측정된 기전력을 적분하여 방전전류 신호로 전환하는 제1 적분기를 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치. The apparatus according to claim 1 or 2, wherein the discharge current measuring unit
A Rogowski coil installed in the current-carrying wire of the flash lamp to measure the electromotive force generated by the discharge current and
And a first integrator connected to both input terminals of the Rogowski coil and converting the electromotive force measured by the Rogowski coil to a discharge current signal. 삭제delete 제3항에 있어서,
상기 제2 주파수 대역 필터는 플래쉬 램프의 비정상 방전시 발생하는 전류 파형의 대표 전류 주파수 성분을 추출하도록 상기 제1 주파수 대역 필터에 비해 높은 주파수 대역으로 설정되는 것을 특징으로 하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치.The method of claim 3,
Wherein the second frequency band filter is set to a higher frequency band than the first frequency band filter so as to extract a representative current frequency component of a current waveform generated upon an abnormal discharge of the flash lamp. . 제3항에 있어서,
상기 제어단말은 어느 하나 이상의 플래쉬 램프 고장 발생시 고장 발생 사실을 안내하는 이상 안내수단을 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시장치. The method of claim 3,
Wherein the control terminal includes an abnormality guide means for informing that a failure has occurred when one or more flash lamp failures occur. (a) 방전전류 측정부를 이용해서 플래쉬 램프의 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하여 방전전류 신호를 발생하는 단계,
(b) 신호처리부를 이용해서 상기 방전전류 신호의 주파수 성분 크기를 분석해서 하나의 디지털 신호로 처리하는 단계 및
(c) 상기 디지털 신호를 이용해서 복수의 플래쉬 램프의 정상 방전 여부를 감시하는 단계를 포함하고,
상기 (b)단계는 (b1) 상기 방전전류 측정부에 마련되는 로고스크 코일에서 측정된 기전력을 적분하는 제1 적분기의 출력단에 서로 병렬로 연결된 제1 및 제2 주파수 대역 필터를 이용해서 상기 방전전류 신호를 각각 필터링하는 단계,
(b2) 제2 및 제3 적분기를 이용해서 상기 (b1)단계에서 각각 필터링된 신호를 2차 적분하여 신호의 크기를 정량화하는 단계 및
(b3) 상기 (b2)단계에서 정량화된 각 신호의 주파수 성분 크기를 비교하고, 비교결과를 디지털 신호로 출력하는 단계를 포함하며,
상기 (c)단계는 어느 하나의 플래쉬 램프가 비정상 방전 상태인 경우 해당 플래쉬 램프의 고장 발생 사실을 안내하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시방법. (a) generating a discharge current signal by measuring an electromotive force generated by a discharge current of a flash lamp using a discharge current measuring unit,
(b) analyzing the magnitude of the frequency component of the discharge current signal using a signal processing unit and processing it into a digital signal; and
(c) monitoring whether the plurality of flash lamps are normally discharged using the digital signal,
Wherein the step (b) includes the steps of: (b1) using first and second frequency band filters connected in parallel with each other at the output terminal of the first integrator for integrating the electromotive force measured by the logosk coil provided in the discharge current measuring unit, Filtering the current signals, respectively,
(b2) secondarily integrating the signals filtered in the step (b1) by using the second and third integrators to quantify the signal size, and
(b3) comparing the magnitudes of the frequency components of the respective signals quantified in the step (b2), and outputting the comparison result as a digital signal,
Wherein the step (c) is a step of informing the occurrence of a failure of the flash lamp when any one of the flash lamps is in an abnormal discharge state. 제7항에 있어서,
상기 (c)단계 전에 상기 (b)단계에서 처리된 디지털 신호를 클럭 신호 또는 트리거 신호에 동기시켜 제어단말로 전송하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시방법8. The method of claim 7,
Further comprising the step of synchronizing the digital signal processed in the step (b) before the step (c) with a clock signal or a trigger signal and transmitting the synchronized digital signal to the control terminal 제7항 또는 제8항에 있어서, 상기 (a)단계는
(a1) 플래쉬 램프에 마련된 방전관의 전류 전송 도선에 설치된 로고스키 코일을 이용해 방전전류에 의해 발생하는 기전력을 측정하는 단계와
(a2) 제1 적분기를 이용하여 상기 (a1)단계에서 측정된 기전력을 1차 적분하여 방전전류 신호로 전환하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 램프의 방전상태 감시방법.9. The method according to claim 7 or 8, wherein the step (a)
(a1) measuring an electromotive force generated by a discharge current using a Rogowski coil installed in a current transmission line of a discharge tube provided in a flash lamp, and
(a2) firstly integrating the electromotive force measured in the step (a1) by using the first integrator and converting it into a discharge current signal. 삭제delete
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JP2001307892A (en) * 2000-04-20 2001-11-02 Furukawa Electric Co Ltd:The Method and device to judge deterioration of lighting lamp
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