KR101582745B1 - 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법 - Google Patents

액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료가스실린더의 중량과 부피가 크더라도 용이하게 핸들링할 수 있고, 원료가스실린더 내부에 충진되어 있는 원료가스가 항상 액상으로 가스관으로 공급될 수 있고, 원료가스실린더의 압력이 낮은 경우에도 원료가스가 인증표준물질실린더까지 무난히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 간편하고 편리하고 그리고 신속하게 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치는, 가스관(L) 단부의 원료가스실린더연결구(110)에 각 성분의 원료가스가 충진된 원료가스실린더(C1)를 차례로 연결하여 가스관(L)에 각 성분의 원료가스를 공급하되, 상기 가스관(L)상에는 공급된 원료가스가 원료가스실린더(C1)로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브(120)와, 원료가스를 필터링하기 위한 원료가스필터(130)가 구비되고, 상기 가스관(L)의 가지관(L') 단부에는 상기 원료가스실린더(C1)의 압력을 높여주기 위해 헬륨가스실린더(C2)로부터 가스관에 헬륨(He)을 주입할 수 있도록 헬륨가스실린더연결구(110')가 더 구비되고, 상기 원료가스실린더(C1)는 액상과 기상의 원료가스가 혼재된 내부로부터 액상의 원료가스만을 가스관(L)에 주입하기 위해 원료가스실린더플랫폼(140)에 정장착되어 거치되는 원료가스인입부(100)와; 순수한 원료가스의 이송을 위해 가스관(L)을 진공상태로 세척하기 위한 진공펌프(210)와, 가스관(L)을 세척하여 발생된 오염가스를 외부로 배기하기 위한 배기후드(220)와, 가스관(L)의 압력을 측정하기 위한 압력계(230)와, 주입되는 원료가스의 정확한 양을 측정하기 위한 유연관(241)을 구비하는 고정밀저울(240)을 포함하여 이루어지는 원료가스정밀주입부(200)와; 인증표준물질실린더(C3)를 세척하기 위한 우회주입부(310)가 구비되고 주입된 각 성분의 원료가스가 혼합되어 제조되는 탄화수소혼합물 인증표준물질을 저장하는 인증표준물질저장부(300);를 포함하고, 각각 가스관(L)으로 연결되어 원료가스실린더(C1)로부터 공급되는 각 성분의 원료가스가 인증 표준물질실린더(C3)까지 원활히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조하는 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치에 있어서, 상기 원료가스실린더플랫폼(140)은, 원료가스실린더장착대(141)와 원료가스실린더장착대거치대(142)가 결합축(143)에 의해 회전가능하게 축결합되고 상기 원료가스실린더장착대(141)를 회전시킬 수 있는 스텝모터(144)와 상기 스텝모터(144)를 조절하여 상기 원료가스실린더장착대(141)의 회전 각도와 속도를 제어하기 위한 스텝모터조절기(145)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법은, 각 성분의 원료가스를 충진하고 있는 원료가스실린더(C1)를 차례로 장착하여 필요한 각 성분의 원료가스를 공급하는 원료가스실린더 플랫폼장착단계(S1)와; 액상의 가스만을 실린더출구로 유도하기 위하여 스텝모터조절기(145)에 의해 스텝모터(144)를 조절하여 원료가스실린더(C1)를 자동으로 뒤집어 역장착하는 원료가스실린더 역장착단계(S2)와; 원료가스실린더(C1)로부터 가스관(L)에 공급된 원료가스를 인증표준물질실린더(C3)까지 오염없이 깨끗한 상태로 이송하는 원료가스공급및이송단계(S3)와; 고정밀저울(240)에 의해 유연가스관(241)을 통과하는 각 성분의 원료가스의 정확한 중량을 측정하는 원료가스정밀측정단계(S4)와; 정확히 측량된 각 성분의 원료가스의 정확한 양을 인증표준물질실린더(C3)에 주입 혼합하여 저장하는 주입, 혼합 및 저장단계(S5); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 가스관(L) 내부의 압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 가스관(L)의 가지관(L') 단부에 구비되는 헬륨가스실린더연결구(110')에 헬륨가스실린더(C2)를 연결하여 가스관(L)에 헬륨(He)을 공급해주는 헬륨(He)공급단계(S3-1);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 이때, 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 원료가스실린더(C1)의 내부압력을 높여줌으로써 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활히 이송될 수 있도록 하기 위한 원료가스실린더가열단계(S3-2);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제공되는 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 의하면, 원료가스실린더의 중량과 부피가 크더라도 용이하게 원료가스실린더를 핸들링 할 수 있고, 원료가스실린더 내부에 충진되어 있는 원료가스가 항상 액상으로 가스관으로 공급될 수 있고, 원료가스실린더의 압력이 낮은 경우에도 원료가스가 가스관을 통해 인증표준물질실린더까지 무난히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 간편하고 편리하고 그리고 신속하게 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법이 제공된다.

Description

액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법{Instrument and Method for the precise Injection/Mixing/Gavimetry on the Liquified Gases}
본 발명은 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원료가스실린더의 중량과 부피가 크더라도 용이하게 핸들링할 수 있고, 원료가스실린더 내부에 충진되어 있는 원료가스가 항상 액상으로 가스관으로 공급될 수 있고, 원료가스실린더의 압력이 낮은 경우에도 원료가스가 인증표준물질실린더까지 무난히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 간편하고 편리하고 그리고 신속하게 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 관한 것이다.
표준물질은 측정기의 교정, 물질의 조성 또는 특성을 측정하는데 사용되는 균질한 기준물을 의미한다. 특히 인증표준물질(CRM: Certified Reference Material)은 ISO 국제기준에 따라 평가되고 인정받는 국제공인 표준물질 즉, 세계적으로 통용되는 명실상부한 국제규격의 표준물질을 의미한다.
일반적으로 실온에서 액화하기 쉬운 C3, C4 및 C5 수준의 탄화수소 혼합물 시료의 농도를 정확하게 측정하기 위해서는, 시료 전체를 기화시키거나 액화시킨 후, 기상 또는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 이용하여 적절한 물리적 또는 화학적 특성을 비교 측정하게 된다.
그러나 C3, C4 및 C5 수준의 탄화수소혼합물 시료들은 실온에서 액화하기 쉽다. 따라서 실온에서 액화하기 쉬운 상기의 탄화수소혼합물 시료들의 농도를 정확하게 측정하기 위해서는 먼저 탄화수소혼합물 시료를 액화시킨 후 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 이용하여 탄화수소혼합물 시료의 농도를 측정하는 것이 효율적이며 측정의 정확성을 기할 수 있다.
그럼에도 불구하고 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조하는 과정이 어렵고 복잡하여 일반적으로는 주로 탄화수소혼합물 시료를 먼저 기화시킨 후 기상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 이용하여 시료의 농도를 측정하고 있어 측정의 정확성이 떨어지고 있다.
따라서 실온에서 액화하기 쉬운 탄화수소혼합물 시료들의 농도를 정확하게 측정하기 위해서는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질이 필요한 데 이러한 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조하기 위해서는 인증표준물질실린더에 액상의 원료가스를 성분별로 정확한 양을 간편하고 편리하고 그리고 신속하게 주입하고 혼합하여 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있는 장치가 필요하게 된다.
종래의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치는 원료가스실린더로부터 각 성분의 원료가스가 가스관을 따라 인증표준물질실린더에 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 탄화수소혼합물 인증표준물질이 제조되게 된다.
그러나 원료가스가 충진된 원료가스실린더의 내부에는 기상의 원료가스는 실린더의 상부에 위치되고 액상의 원료가스는 실린더의 하부에 위치되기 때문에, 가스관으로 원료가스를 공급하는 경우 실린더 상부에 위치되는 기상의 원료가스가 실린더 출구를 통해 가스관으로 먼저 공급되어 인증표준물질실린더에 이송되고 주입 및 혼합되게 되므로 이때 제조되는 탄화수소혼합물 인증표준물질은 기상과 액상이 혼재하게 되어 농도가 유동적이므로 시료가스 농도 측정의 정확성이 떨어지는 문제점이 있었다.
따라서, 시료가스의 정확한 농도측정을 위해 필요한 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조하기 위해서는 중량과 부피가 큰 원료가스실린더를 자유롭게 핸들링함으로써 원료가스실린더로부터 액상의 원료가스만을 가스관으로 공급할 수 있는 장치의 개발이 시급히 요청되고 있다.
또한, 원료가스실린더 내부의 압력이 낮은 경우에는 원료가스가 가스관을 통해 인증표준물질실린더까지 이송되지 못하여 주입 및 혼합될 수 없게 되므로 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 없게 되는 상황에 봉착하곤 했었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 원료가스실린더의 중량과 부피가 크더라도 용이하게 핸들링 할 수 있고, 원료가스실린더 내부에 충진되어 있는 원료가스가 항상 액상으로 가스관으로 우선 공급될 수 있고, 원료가스실린더 내부의 압력이 낮은 경우에도 원료가스가 인증표준물질실린더까지 무난히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 원활하게 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법을 제공하기 위한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치는, 가스관(L) 단부의 원료가스실린더연결구(110)에 각 성분의 원료가스가 충진된 원료가스실린더(C1)를 차례로 연결하여 가스관(L)에 각 성분의 원료가스를 공급하되, 상기 가스관(L)상에는 공급된 원료가스가 원료가스실린더(C1)로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브(120)와, 원료가스를 필터링하기 위한 원료가스필터(130)가 구비되고, 상기 가스관(L)의 가지관(L') 단부에는 상기 원료가스실린더(C1)의 압력을 높여주기 위해 헬륨가스실린더(C2)로부터 가스관에 헬륨(He)을 주입할 수 있도록 헬륨가스실린더연결구(110')가 더 구비되고, 상기 원료가스실린더(C1)는 액상과 기상의 원료가스가 혼재된 내부로부터 액상의 원료가스만을 가스관(L)에 주입하기 위해 원료가스실린더플랫폼(140)에 정장착되어 거치되는 원료가스인입부(100)와; 순수한 원료가스의 이송을 위해 가스관(L)을 진공상태로 세척하기 위한 진공펌프(210)와, 가스관(L)을 세척하여 발생된 오염가스를 외부로 배기하기 위한 배기후드(220)와, 가스관(L)의 압력을 측정하기 위한 압력계(230)와, 주입되는 원료가스의 정확한 양을 측정하기 위한 유연관(241)을 구비하는 고정밀저울(240)을 포함하여 이루어지는 원료가스정밀주입부(200)와; 인증표준물질실린더(C3)를 세척하기 위한 우회주입부(310)가 구비되고 주입된 각 성분의 원료가스가 혼합되어 제조되는 탄화수소혼합물 인증표준물질을 저장하는 인증표준물질저장부(300);를 포함하고, 각각 가스관(L)으로 연결되어 원료가스실린더(C1)로부터 공급되는 각 성분의 원료가스가 인증 표준물질실린더(C3)까지 원활히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조하는 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치에 있어서, 상기 원료가스실린더플랫폼(140)은, 원료가스실린더장착대(141)와 원료가스실린더장착대거치대(142)가 결합축(143)에 의해 회전가능하게 축결합되고 상기 원료가스실린더장착대(141)를 회전시킬 수 있는 스텝모터(144)와 상기 스텝모터(144)를 조절하여 상기 원료가스실린더장착대(141)의 회전 각도와 속도를 제어하기 위한 스텝모터조절기(145)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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또한 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법은, 각 성분의 원료가스를 충진하고 있는 원료가스실린더(C1)를 차례로 장착하여 필요한 각 성분의 원료가스를 공급하는 원료가스실린더 플랫폼장착단계(S1)와; 액상의 가스만을 실린더출구로 유도하기 위하여 스텝모터조절기(145)에 의해 스텝모터(144)를 조절하여 원료가스실린더(C1)를 자동으로 뒤집어 역장착하는 원료가스실린더 역장착단계(S2)와; 원료가스실린더(C1)로부터 가스관(L)에 공급된 원료가스를 인증표준물질실린더(C3)까지 오염없이 깨끗한 상태로 이송하는 원료가스공급및이송단계(S3)와; 고정밀저울(240)에 의해 유연가스관(241)을 통과하는 각 성분의 원료가스의 정확한 중량을 측정하는 원료가스정밀측정단계(S4)와; 정확히 측량된 각 성분의 원료가스의 정확한 양을 인증표준물질실린더(C3)에 주입 혼합하여 저장하는 주입, 혼합 및 저장단계(S5); 로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 가스관(L) 내부의 압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 가스관(L)의 가지관(L') 단부에 구비되는 헬륨가스실린더연결구(110')에 헬륨가스실린더(C2)를 연결하여 가스관(L)에 헬륨(He)을 공급해주는 헬륨(He)공급단계(S3-1);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 이때, 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 원료가스실린더(C1)의 내부압력을 높여줌으로써 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활히 이송될 수 있도록 하기 위한 원료가스실린더가열단계(S3-2);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기와 같이 제공되는 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 의하면, 원료가스실린더의 중량과 부피가 크더라도 용이하게 원료가스실린더를 핸들링 할 수 있고, 원료가스실린더 내부에 충진되어 있는 원료가스가 항상 액상으로 가스관으로 공급될 수 있고, 원료가스실린더의 압력이 낮은 경우에도 원료가스가 가스관을 통해 인증표준물질실린더까지 무난히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 간편하고 편리하고 그리고 신속하게 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법이 제공된다.
도1은 종래의 탄화수소화합물 인증표준물질 제조장치 설명도이다.
도2는 원료가스실린더의 압력을 높여주기 위한 헬륨가스실린더를 부착한 상태의 설명도이다.
도3은 원료가스실린더플렛폼에 원료가스실린더를 장착한 상태도이다.
도4는 원료가스실린더플렛폼에 원료가스실린더를 역장착한 상태도이다.
도5는 액상의 탄화수소화합물 인증표준물질 저장부 설명도이다.
도6은 본 발명의 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 전체 개념도이다.
도7은 본 발명의 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법 흐름도이다.
도8은 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮은 경우 헬륨(He)공급단계(S3-1);를 더 포함하는 본 발명의 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법 흐름도이다.
도9는 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮은 경우 원료가스실린더가열단계(S3-2);를 더 포함하는 본 발명의 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법 흐름도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 대해 자세히 설명한다.
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 실시예는 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본원 발명의 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다. 또한 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이다.
첨부된 도1은 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치를 설명하기 위한 설명도이다.
도1에 나타낸 것과 같이 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치는, 가스관(L) 단부의 원료가스실린더연결구(110)에 각 성분의 원료가스가 충진된 원료가스실린더(C1)를 차례로 연결하여 가스관(L)에 각 성분의 원료가스를 공급하되, 상기 가스관(L)상에는 공급된 원료가스가 원료가스실린더(C1)로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브(120)와, 원료가스를 필터링하기 위한 원료가스필터(130)가 구비되고, 상기 가스관(L)의 가지관(L') 단부에는 상기 원료가스실린더(C1)의 압력을 높여주기 위해 헬륨가스실린더(C2)로부터 가스관에 헬륨(He)을 주입할 수 있도록 헬륨가스실린더연결구(110')가 더 구비되고, 상기 원료가스실린더(C1)는 액상과 기상의 원료가스가 혼재된 내부로부터 액상의 원료가스만을 가스관(L)에 주입하기 위해 원료가스실린더플랫폼(140)에 정장착되어 거치되는 원료가스인입부(100)와; 순수한 원료가스의 이송을 위해 가스관(L)을 진공상태로 세척하기 위한 진공펌프(210)와, 가스관(L)을 세척하여 발생된 오염가스를 외부로 배기하기 위한 배기후드(220)와, 가스관(L)의 압력을 측정하기 위한 압력계(230)와, 주입되는 원료가스의 정확한 양을 측정하기 위한 유연관(241)을 구비하는 고정밀저울(240)을 포함하여 이루어지는 원료가스정밀주입부(200)와; 인증표준물질실린더(C3)를 세척하기 위한 우회주입부(310)가 구비되고 주입된 각 성분의 원료가스가 혼합되어 제조되는 탄화수소혼합물 인증표준물질을 저장하는 인증표준물질저장부(300);를 포함하고, 각각 가스관(L)으로 연결되어 원료가스실린더(C1)로부터 공급되는 각 성분의 원료가스가 인증 표준물질실린더(C3)까지 원활히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조하는 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치에 있어서, 상기 원료가스실린더플랫폼(140)은, 원료가스실린더장착대(141)와 원료가스실린더장착대거치대(142)가 결합축(143)에 의해 회전가능하게 축결합되고 상기 원료가스실린더장착대(141)를 회전시킬 수 있는 스텝모터(144)와 상기 스텝모터(144)를 조절하여 상기 원료가스실린더장착대(141)의 회전 각도와 속도를 제어하기 위한 스텝모터조절기(145)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
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이하 좀더 자세히 설명한다.
상기 원료가스인입부(100)는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질의 원료가스인 성분별 탄화수소가스를 공급하기 위한 인입부이다.
상기 원료가스인입부(100)의 가스관(L) 단부에는, 각 성분의 원료가스를 충진한 원료가스실린더(C1)를 연결하기 위한 원료가스실린더연결구(110)가 구비된다.
상기 원료가스실린더(C1)는 가스관(L)의 일단부에 결합된 원료가스실린더연결구(110)에 연결되어 가스관(L)에 원료가스를 공급한다.
공급 가스관(L)상에는 공급된 원료가스가 원료가스실린더(C1)로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브(120)와, 원료가스를 필터링하기 위한 원료가스필터(130)가 구비된다.
상기 원료가스인입부(100)에는 상기 원료가스실린더(C1)를 장착하여 거치하기 위한 원료가스실린더플렛폼(140)이 구비된다.
상기 원료가스실린더플랫폼(140)은, 액상과 기상이 혼재된 원료가스실린더(C1)의 내부로부터 액상의 원료가스만을 가스관(L)에 주입하기 위한 것이다.
상기 원료가스실린더플랫폼(140)은, 원료가스실린더장착대(141)와 원료가스실린더장착대거치대(142)가 결합축(143)에 의해 회전가능하게 축결합 되고 상기 원료가스실린더장착대(141)를 회전시킬 수 있는 스텝모터(144)와 상기 스텝모터(144)를 조절하여 상기 원료가스실린더장착대(141)의 회전 각도와 속도를 제어하기 위한 스텝모터조절기(145)를 포함하여 이루어진다.
상기 원료가스실린더장착대(141)는, 소정 두께의 알루미늄 프레임을 조립하여 소정 폭의 직사각형 형상으로 형성되되, 상부의 원료가스실린더출구가이드(146); 하부의 원료가스실린더선적판(147); 상기 원료가스실린더선적판(147)에 선적된 원료가스실린더(C1)를 견고하게 고정하기 위한 상, 중, 하부의 고정대(148) 및 고정밴드(148'); 결합축(143)이 결합될 수 있는 결합공을 통공하고 배면부 좌우측 중앙영역에 일체로서 결합된 복수개의 결합쇠(149); 를 포함하여 이루어진다.
또한 상기 원료가스실린더장착대거치대(142)는, 소정 두께의 알루미늄 프레임을 조립하여 소정 높이로 수평단면이 H자 형상이 되게 형성되되, 상기 원료가스실린더장착대거치대(142) 상부의 중앙영역 좌우측에는 상기 원료가스실린더장착대(141)를 결합축(143)에 의해 회전가능하게 축결합하기 위해 중앙부에 결합공을 통공한 복수개의 결합쇠(149')가 상기 원료가스실린더장착대(141)의 결합쇠(149)에 대응되어 일체로서 결합구성된다.
상기 원료가스실린더플랫폼(140)에 의해 무겁고 부피가 큰 원료가스실린더(C1)를 상기 원료가스실린더플랫폼(140)의 원료가스실린더선적판(147) 위에 정장착한 후 스텝모터(144)에 의해 상기 원료가스실린더장착대(141)를 회전시켜 상기 원료가스실린더플랫폼(140)에 고정되어 있는 원료가스실린더(C1)를 용이하게 핸들링하여 역장착 함으로써 원료가스실린더(C1)의 하부 출구방향으로 유도된 액상의 원료가스만을 원료가스실린더(C1) 출구를 통해 가스관(L)으로 용이하게 공급할 수 있게 된다.
또한, 상기 원료가스인입부(100)에는, 헬륨가스실린더연결구(110')가 더 구비될 수 있다.
상기 헬륨가스실린더연결구(110')는, 상기 원료가스실린더(C1) 내부의 압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구에 도달 및 주입되지 못하는 경우상기 헬륨가스실린더(C2)를 연결하여 가스관(L)에 헬륨(He)을 공급해 줌으로써 헬륨(He)가스로 하여금 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활하게 이송 및 주입될 수 있도록 원료가스의 원활한 이송을 돕기 위한 것이다.
이때 상기 헬륨가스실린더연결구(110')는, 도2 및 도6에 나타낸 것과 같이, 원료가스가 공급되는 상기 가스관(L)의 가지관(L') 단부에 구비된다.
또한, 상기 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 도달 및 주입되지 못하는 경우에는 원료가스실린더(C1) 외부를 가열하여 원료가스실린더(C1)의 내부압력을 높여주기 위하여 원료가스실린더가열장치(150)가 더 구비될 수 있다.
상기 원료가스실린더가열장치(150)는, 도3, 도4 및 도6에 나타낸 것과 같이,원료가스실린더(C1)의 온도를 측정하기 위해 원료가스실린더(C1) 외부에 설치되는 터미스터(151, thermistor 열가변저항기)와; 원료가스실린더(C1)의 외부를 가열하기 위한 히터(152)와; 상기 터미스터(151)의 측정값에 의해 히터(152)를 제어하기 위한 제어부(153-1); 를 포함하여 구성된다.
상기 원료가스실린더가열장치(150)의 히터(152)는 다수개가 구비되는 것도 가능하다.
상기 원료가스실린더가열장치(150)에 의해 상기 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는 원료가스실린더(C1)의 외부를 가열하여 원료가스실린더(C1)의 내부압력을 높여줌으로써 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있게 된다.
또한 상기 정밀주입부(200)는, 순수한 원료가스의 이송을 위해 가스관(L)을 진공상태로 세척하기 위한 진공펌프(210)와, 가스관(L)을 세척하여 발생된 오염가스를 외부로 배기하기 위한 배기후드(220)와, 가스관(102)의 압력을 측정하기 위한 압력계(230)와, 주입되는 원료가스의 정확한 양을 측정하기 위한 유연관(241)을 구비하는 고정밀저울(240)을 포함하여 이루어지며, 상기한 원료가스인입부(100) 및 인증표준물질저장부(300)와 가스관(L)에 의해 연결된다.
상기 정밀주입부(200)는, 주입하는 원료가스를 정확히 이송하기 위하여 진공펌프(210)로 가스관(L)의 압력을 진공으로 만들어 세척하고, 가스관(L) 안을 액체 또는 기체로만 채우고 압력을 측정하기 위한 여러 개의 밸브를 장착하고 있다.
상기 고정밀저울(240)은, 도5에 나타낸 것과 같이 유연관(241)과 이 부분을 세척할 수 있는 세정관(243)이 있는 우회주입관(242)이 구비되어 주입되는 원료가스의 양을 정확히 측정한다.
또한 상기 인증표준물질저장부(300)는, 상기 정밀주입부(200)와 가스관(L)으로 연결되며, 주입된 각 성분의 원료가스가 혼합되어 제조된 탄화수소혼합물 인증표준물질을 저장한다.
즉, 상기 원료가스인입부(100)와 상기 정밀주입부(200)와 상기 인증표준물질저장부(300)는 각각 가스관(L)으로 연결되어 있어 원료가스실린더(C1)로부터 공급되는 각 성분의 원료가스가 인증표준물질실린더(C3)까지 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있게 되는 것이다.
다음은 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법을 상세히 설명한다.
첨부된 도7은 본 발명의 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법 흐름도이다.
본 발명의 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법은, 도7에 나타낸 것과 같이, 각 성분의 원료가스를 충진하고 있는 원료가스실린더(C1)를 차례로 장착하여 필요한 각 성분의 원료가스를 공급하는 원료가스실린더 플랫폼장착단계(S1)와; 액상의 가스만을 실린더출구로 유도하기 위하여 스텝모터조절기(145)에 의해 스텝모터(144)를 조절하여 원료가스실린더(C1)를 자동으로 뒤집어 역장착하는 원료가스실린더 역장착단계(S2)와; 원료가스실린더(C1)로부터 가스관(L)에 공급된 원료가스를 인증표준물질실린더(C3)까지 오염없이 깨끗한 상태로 이송하는 원료가스공급및이송단계(S3)와; 고정밀저울(240)에 의해 유연가스관(241)을 통과하는 각 성분의 원료가스의 정확한 중량을 측정하는 원료가스정밀측정단계(S4)와; 정확히 측량된 각 성분의 원료가스의 정확한 양을 인증표준물질실린더(C3)에 주입 혼합하여 저장하는 주입, 혼합 및 저장단계(S5);로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
이때, 가스관(L) 내부의 압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 도8에 나타낸 것과 같이, 가스관(L)의 가지관(L') 단부에 구비되는 헬륨가스실린더연결구(110')에 헬륨가스실린더(C2)를 연결하여 가스관(L)에 헬륨(He)을 공급해주는 헬륨(He)공급단계(S3-1);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 이때, 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 도9에 나타낸 것과 같이, 원료가스실린더(C1)의 내부압력을 높여줌으로써 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활히 이송될 수 있도록 하기 위한 원료가스실린더가열단계(S3-2);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
상기 원료가스실린더 플랫폼장착단계(S1)는, 가스관(L) 단부의 원료가스실린더연결구(110)에 원료가스가 충진된 원료가스실린더(C1)를 연결하여 가스관(L)에 원료가스를 공급하기 위해 원료가스실린더(C1)를 원료가스실린더플랫폼(140)에 정장착하는 단계이다.
각 성분의 원료가스를 충진하고 있는 원료가스실린더(C1)를 차례로 장착하여 필요한 각 성분의 원료가스를 공급하게 된다.
또한, 상기 원료가스실린더역장착단계(S2)는, 원료가스실린더장착대(141)에정장착된 원료가스실린더(C1)를 스텝모터조절기(145)에 의해 스텝모터(144)를 조절함으로써 원료가스실린더(C1)를 자동으로 뒤집어 역장착하여 기화된 가스 성분을 제외하고 액상의 가스만을 출구로 유도하는 단계이다.
상기와 같이 원료가스실린더장착대(141)에 정장착된 원료가스실린더(C1)를 자유롭게 핸들링하여 역장착함으로써 실린더 출구쪽으로 유도된 액상의 원료가스를 용이하게 가스관(L)상에 공급할 수 있게 되는 것이다.
또한 상기 원료가스공급및이송단계(S3)는, 원료가스실린더(C1)로부터 가스관(L)에 공급된 원료가스를 인증표준물질실린더(C3)까지 오염없이 깨끗한 상태로 이송하는 단계이다.
상기 원료가스공급및이송단계(S3)에서는 가스관(L)에 공급된 원료가스를 인증표준물질실린더(C3)까지 오염없이 깨끗한 상태로 이송하기 위하여 진공펌프(210)에 의해 가스관(L)을 진공상태로 세척하고 세척한 오염가스를 배기후드(220)를 통해 외부로 배출한 후 가스관(L) 내부를 액상의 원료가스로 채우고 압력을 측정한다.
이때 가스관(L) 내부의 압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 원료가스가 공급되는 가스관(L)의 가지관(L') 단부에 구비되는 헬륨가스실린더연결구(110')에 헬륨가스실린더(C2)를 연결하여 가스관(L)에 헬륨(He)을 공급해 줌으로써 헬륨(He)가스로 하여금 원료가스의 원활한 이송을 도와 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활하게 이송 및 주입되게 할 수 있게 된다.
첨부된 도8은 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮은 경우 헬륨(He)공급단계(S3-1);를 더 포함하는 본 발명의 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법 흐름도이다.
즉, 가스관(L) 내부의 압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 첨부된 도3에 나타낸 것과 같이, 가스관(L)의 가지관(L') 단부에 구비되는 헬륨가스실린더연결구(110')에 헬륨가스실린더(C2)를 연결하여 가스관(L)에 헬륨(He)을 공급해주는 헬륨(He)공급단계(S3-1);를 더 포함할 수 있다.
또한 이때, 상기 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(S3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 첨부된 도4에 나타낸 것과 같이, 상기 원료가스실린더가열장치(150)에 의해 원료가스실린더(C1)의 외부를 가열하여 원료가스실린더(C1)의 내부압력을 높여줌으로써 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조하는 것도 가능하다.
첨부된 도9는 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮은 경우 원료가스실린더가열단계(S3-2);를 더 포함하는 본 발명의 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법 흐름도이다.
즉, 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는, 첨부된 도4에 나타낸 것과 같이, 원료가스실린더(C1)의 내부압력을 높여줌으로써 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활히 이송될 수 있도록 하기 위한 원료가스실린더가열단계(S3-2);를 더 포함할 수 있다.
또한 상기 원료가스중량정밀측정단계(S4)는, 고정밀저울(240)에 의해 유연가스관(241)을 통과하는 각 성분의 원료가스의 정확한 중량을 측정하는 단계이다.
또한, 상기 주입혼합및저장단계(S5)는, 상기 원료가스중량정밀측정단계(S4)에서 정확히 측량된 각 성분의 원료가스의 정확한 양을 인증표준물질실린더(C3)에 주입혼합하여 저장하는 단계이다.
즉, 유연가스관(241)과 세정관(243)을 구비한 우회주입관(242)에 의해, 가스관(L)을 통해 이송되어 온 정확한 양의 원료가스를 인증표준물질실린더(C3)에 주입혼합 및 저장하게 된다.
이때 각종 원료가스가 인입된 상기 인증표준물질실린더(C3)를 상기의 원료가스실린더플랫폼(140)에 장착하고 혼합하는 것도 가능하다.
상기와 같은 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 의하면, 원료가스실린더(C1)의 중량과 부피가 크더라도 용이하게 핸들링 할 수 있고, 원료가스실린더(C1) 내부에 충진되어 있는 원료가스가 가스관(L)에 항상 액상으로 공급될 수 있고, 원료가스실린더(C1)의 압력이 낮은 경우에도 원료가스가 가스관(L)을 통해 인증표준물질실린더(C3)까지 무난히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 간편하고 편리하고 그리고 신속하게 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조할 수 있게 된다.
이상 비록 상기에 언급된 바람직한 일 실시예를 통해 본 발명인 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치 및 방법에 대해 자세히 설명하였으나, 본 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 가하는 것이 항상 가능하다. 따라서 첨부된 청구범위는 본 발명의 요지에 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함하는 것임은 극히 자명한 것이다.
1 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치
L 가스관 L' 가지관 C1 원료가스실린더 C2 헬륨가스실린더 C3 인증표준물질실린더
100 원료가스인입부
110 원료가스실린더연결구 110' 헬륨가스실린더연결구 120 체크밸브 130 원료가스필터 140 원료가스실린더플랫폼 141 원료가스실린더장착대 142 원료가스실린더장착대거치대 143 결합축 144 스텝모터 145 스텝모터조절기 146 원료가스실린더출구가이드 147 원료가스실린더선적판 148 고정대 148' 고정밴드 149 결합쇠(149) 149 결합쇠 150 원료가스실린더가열장치 151 터미스터(thermistor 열가변저항기) 152 히터 153 제어부 153-1 온도측정및조절부 153-2 실린더회전속도 및 위치조절부 153-3 압력측정 및 지시계
200 원료가스정밀주입부
210 진공펌프 220 배기후드 230 압력계 240 고정밀저울 241 유연관 242 우회주입관 243 세정관
300 인증표준물질저장부

Claims (10)

  1. 삭제
  2. 삭제
  3. 가스관(L) 단부의 원료가스실린더연결구(110)에 각 성분의 원료가스가 충진된 원료가스실린더(C1)를 차례로 연결하여 가스관(L)에 각 성분의 원료가스를 공급하되, 상기 가스관(L)상에는 공급된 원료가스가 원료가스실린더(C1)로 역류하는 것을 방지하기 위한 체크밸브(120)와, 원료가스를 필터링하기 위한 원료가스필터(130)가 구비되고, 상기 가스관(L)의 가지관(L') 단부에는 상기 원료가스실린더(C1)의 압력을 높여주기 위해 헬륨가스실린더(C2)로부터 가스관에 헬륨(He)을 주입할 수 있도록 헬륨가스실린더연결구(110')가 더 구비되고, 상기 원료가스실린더(C1)는 액상과 기상의 원료가스가 혼재된 내부로부터 액상의 원료가스만을 가스관(L)에 주입하기 위해 원료가스실린더플랫폼(140)에 정장착되어 거치되는 원료가스인입부(100)와; 순수한 원료가스의 이송을 위해 가스관(L)을 진공상태로 세척하기 위한 진공펌프(210)와, 가스관(L)을 세척하여 발생된 오염가스를 외부로 배기하기 위한 배기후드(220)와, 가스관(L)의 압력을 측정하기 위한 압력계(230)와, 주입되는 원료가스의 정확한 양을 측정하기 위한 유연관(241)을 구비하는 고정밀저울(240)을 포함하여 이루어지는 원료가스정밀주입부(200)와; 인증표준물질실린더(C3)를 세척하기 위한 우회주입부(310)가 구비되고 주입된 각 성분의 원료가스가 혼합되어 제조되는 탄화수소혼합물 인증표준물질을 저장하는 인증표준물질저장부(300);를 포함하고, 각각 가스관(L)으로 연결되어 원료가스실린더(C1)로부터 공급되는 각 성분의 원료가스가 인증 표준물질실린더(C3)까지 원활히 이송되어 주입 및 혼합됨으로써 탄화수소혼합물 인증표준물질을 제조하는 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치에 있어서, 상기 원료가스실린더플랫폼(140)은, 원료가스실린더장착대(141)와 원료가스실린더장착대거치대(142)가 결합축(143)에 의해 회전가능하게 축결합되고 상기 원료가스실린더장착대(141)를 회전시킬 수 있는 스텝모터(144)와 상기 스텝모터(144)를 조절하여 상기 원료가스실린더장착대(141)의 회전 각도와 속도를 제어하기 위한 스텝모터조절기(145)를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치.
  4. 제3항에 있어서, 상기 원료가스실린더장착대(141)는, 소정 두께의 알루미늄 프레임을 조립하여 소정 폭의 직사각형 형상으로 형성되되, 상부의 원료가스실린더출구가이드(146); 하부의 원료가스실린더선적판(147); 상기 원료가스실린더선적판(147)에 선적된 원료가스실린더(C1)를 견고하게 고정하기 위한 상, 중, 하부의 고정대(148) 및 고정밴드(148'); 결합축(143)이 결합될 수 있는 결합공을 통공하고 배면부 좌우측 중앙영역에 일체로서 결합된 복수개의 결합쇠(149); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치.
  5. 제3항에 있어서, 상기 원료가스실린더장착대거치대(142)는, 소정 두께의 알루미늄 프레임을 조립하여 소정 높이로 수평단면이 H자 형상이 되게 형성되되, 상부의 중앙영역 좌우측에는 상기 원료가스실린더장착대(141)를 결합축(143)에 의해 회전가능하게 축결합하기 위해 중앙부에 결합공을 통공한 복수개의 결합쇠(149')가 상기 원료가스실린더장착대(141)의 결합쇠(149)에 대응되게 일체로서 결합구성되는 것을 특징으로 하는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조장치.
  6. 삭제
  7. 삭제
  8. 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법에 있어서, 각 성분의 원료가스를 충진하고 있는 원료가스실린더(C1)를 차례로 장착하여 필요한 각 성분의 원료가스를 공급하는 원료가스실린더플랫폼장착단계(S1)와; 액상의 가스만을 실린더출구로 유도하기 위하여 스텝모터조절기(145)에 의해 스텝모터(144)를 조절하여 원료가스실린더(C1)를 자동으로 뒤집어 역장착하는 원료가스실린더역장착단계(S2)와; 원료가스실린더(C1)로부터 가스관(L)에 공급된 원료가스를 인증표준물질실린더(C3)까지 오염없이 깨끗한 상태로 이송하는 원료가스공급및이송단계(S3)와; 고정밀저울(240)에 의해 유연가스관(241)을 통과하는 각 성분의 원료가스의 정확한 중량을 측정하는 원료가스중량정밀측정단계(S4)와; 정확히 측량된 각 성분의 원료가스의 정확한 양을 인증표준물질실린더(C3)에 주입혼합하여 저장하는 주입혼합및저장단계(S5); 로 이루어지는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 원료가스공급및이송단계(S3)는, 가스관(L) 내부의 압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는 가스관(L)의 가지관(L') 단부에 구비되는 헬륨가스실린더연결구(110')에 헬륨가스실린더(C2)를 연결하여 가스관(L)에 헬륨(He)을 공급해주는 헬륨(He)공급단계(S3-1);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법.
  10. 제8항에 있어서, 상기 원료가스공급및이송단계(S3)는, 원료가스실린더(C1)의 내부압력이 낮아 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 이송 및 주입되지 못하는 경우에는 원료가스실린더(C1)의 내부압력을 높여줌으로써 원료가스가 인증표준물질실린더(C3) 입구까지 원활히 이송될 수 있도록 하기 위한 원료가스실린더가열단계(S3-2);를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 액상의 탄화수소혼합물 인증표준물질 제조방법.
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