KR101617944B1 - Method and Apparatus for measurement of pH and concentration of sample using Absorption Photometry - Google Patents
Method and Apparatus for measurement of pH and concentration of sample using Absorption Photometry Download PDFInfo
- Publication number
- KR101617944B1 KR101617944B1 KR1020140074084A KR20140074084A KR101617944B1 KR 101617944 B1 KR101617944 B1 KR 101617944B1 KR 1020140074084 A KR1020140074084 A KR 1020140074084A KR 20140074084 A KR20140074084 A KR 20140074084A KR 101617944 B1 KR101617944 B1 KR 101617944B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- sample
- light
- wavelengths
- concentration
- unit
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 23
- 238000005375 photometry Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 title claims description 8
- 238000001139 pH measurement Methods 0.000 title claims description 3
- 238000002798 spectrophotometry method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 238000012545 processing Methods 0.000 claims abstract description 15
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M Nitrite anion Chemical compound [O-]N=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-M 0.000 claims description 32
- 238000001514 detection method Methods 0.000 claims description 19
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 238000000870 ultraviolet spectroscopy Methods 0.000 claims description 9
- -1 nitrite ions Chemical class 0.000 claims description 8
- 238000001228 spectrum Methods 0.000 claims description 8
- 238000013494 PH determination Methods 0.000 claims 2
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 18
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 15
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 12
- IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N Atomic nitrogen Chemical compound N#N IJGRMHOSHXDMSA-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 9
- 238000007599 discharging Methods 0.000 description 9
- 229940005654 nitrite ion Drugs 0.000 description 9
- 239000000126 substance Substances 0.000 description 7
- 239000000243 solution Substances 0.000 description 5
- GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N Nitrous Oxide Chemical compound [O-][N+]#N GQPLMRYTRLFLPF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 4
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 4
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 4
- 150000002500 ions Chemical class 0.000 description 4
- 229910052757 nitrogen Inorganic materials 0.000 description 4
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 4
- HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M Sodium hydroxide Chemical compound [OH-].[Na+] HEMHJVSKTPXQMS-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 3
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 3
- GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N Nitric acid Chemical compound O[N+]([O-])=O GRYLNZFGIOXLOG-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000000862 absorption spectrum Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 230000008033 biological extinction Effects 0.000 description 2
- 238000004364 calculation method Methods 0.000 description 2
- 239000013626 chemical specie Substances 0.000 description 2
- 238000010494 dissociation reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005593 dissociations Effects 0.000 description 2
- 239000003792 electrolyte Substances 0.000 description 2
- 230000010354 integration Effects 0.000 description 2
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 2
- 229910017604 nitric acid Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000001272 nitrous oxide Substances 0.000 description 2
- 239000013307 optical fiber Substances 0.000 description 2
- 238000009832 plasma treatment Methods 0.000 description 2
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 2
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 4-[(4-hydroxyphenyl)methyl]-1,3-oxazolidin-2-one Chemical compound C1=CC(O)=CC=C1CC1NC(=O)OC1 ZPLCXHWYPWVJDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N Deuterium Chemical compound [2H] YZCKVEUIGOORGS-OUBTZVSYSA-N 0.000 description 1
- MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N Dioxygen Chemical compound O=O MYMOFIZGZYHOMD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N Nitrous acid Chemical compound ON=O IOVCWXUNBOPUCH-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N Ozone Chemical compound [O-][O+]=O CBENFWSGALASAD-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011481 absorbance measurement Methods 0.000 description 1
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 1
- 239000012491 analyte Substances 0.000 description 1
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000004040 coloring Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 238000004590 computer program Methods 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 238000012937 correction Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 229910052805 deuterium Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001873 dinitrogen Inorganic materials 0.000 description 1
- 229910001882 dioxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000006870 function Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 1
- 235000013622 meat product Nutrition 0.000 description 1
- QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N nitrogen(.) Chemical compound [N] QJGQUHMNIGDVPM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 1
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000003755 preservative agent Substances 0.000 description 1
- 230000002335 preservative effect Effects 0.000 description 1
- 239000012495 reaction gas Substances 0.000 description 1
- 230000004044 response Effects 0.000 description 1
- 238000005070 sampling Methods 0.000 description 1
- 239000012086 standard solution Substances 0.000 description 1
- 238000004659 sterilization and disinfection Methods 0.000 description 1
- 238000003860 storage Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/38—Photometry, e.g. photographic exposure meter using wholly visual means
- G01J1/40—Photometry, e.g. photographic exposure meter using wholly visual means using limit or visibility or extinction effect
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J3/00—Spectrometry; Spectrophotometry; Monochromators; Measuring colours
- G01J3/28—Investigating the spectrum
- G01J3/42—Absorption spectrometry; Double beam spectrometry; Flicker spectrometry; Reflection spectrometry
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N15/00—Investigating characteristics of particles; Investigating permeability, pore-volume or surface-area of porous materials
- G01N15/06—Investigating concentration of particle suspensions
- G01N15/075—Investigating concentration of particle suspensions by optical means
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Immunology (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Pathology (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Dispersion Chemistry (AREA)
- Investigating Or Analysing Materials By Optical Means (AREA)
Abstract
흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 방법 및 장치가 제시된다. 본 발명에서 제안하는 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치는 복수의 파장의 광을 생성하고, 상기 복수의 파장의 광을 시료를 통과 시킨 후 다시 수광 하는 측광부, 상기 복수의 파장의 광 세기를 조절하는 제어부, 상기 시료를 수집하고 상기 수집한 시료에 상기 생성된 복수의 파장의 광을 통과시켜 상기 시료의 pH 및 농도 측정하도록 하는 검출부, 상기 검출부를 통과한 복수의 파장의 광을 상기 측광부에서 다시 수광하고, 상기 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 상기 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화하는 중앙처리부, 상기 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 전원을 제어하는 전원부를 포함할 수 있다. A method and apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method are disclosed. The apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using the spectrophotometric method proposed by the present invention includes a photometry unit for generating light of a plurality of wavelengths and for receiving the light of the plurality of wavelengths through the sample and then receiving the light again, A detector for collecting the sample and passing the generated light of a plurality of wavelengths through the collected sample to measure the pH and concentration of the sample; a detector for detecting light of a plurality of wavelengths passing through the detector, A central processing unit for receiving the light again at the photometric unit, computing the pH and the concentration of the sample using the light information of the plurality of received wavelengths, and controlling the power of the apparatus for measuring pH and concentration of the sample using the spectrophotometric method And a power supply unit.
Description
본 발명은 아질산 이온과 아질산이 포함되어 있는 시료의 pH와 아질산 이온과 아질산의 농도를 동시에 우수한 감도로 측정하기 위한 방법 및 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and an apparatus for simultaneously measuring the pH of a sample containing nitrite ion and nitrite and the concentration of nitrite ion and nitrite with excellent sensitivity.
질소와 산소 혼합기체, 혹은 공기를 반응기체로 사용한 플라즈마로 처리된 증류수는 질산, 아질산, 아산화질소, 오존 등 다양한 이온과 화학종을 포함하고 있다. 최근에는 플라즈마 처리수를 이용한 살균이나 합성 화학물질 무첨가 육제품의 제조 등이 가능하다는 보고가 되고 있어 다양한 분야에서 플라즈마로 처리된 증류수를 산업적으로 사용하기 위해 시도하고 있다.Distilled water treated with plasma using nitrogen and oxygen mixed gas or air as reaction gas contains various ions and chemical species such as nitric acid, nitrous oxide, nitrous oxide, and ozone. In recent years, it has been reported that disinfection using plasma-treated water and the production of meat products without added synthetic chemicals are possible, and thus various attempts have been made to industrially use plasma-treated distilled water.
플라즈마 처리수는 플라즈마 처리시간, 구동 조건 등 다양한 변수에 따라 특성이 다르게 나타나는데 이 때 대표적으로 측정하는 것이 수소이온농도(pH)와 각 화학종들의 농도이다. 종래의 pH 측정과 시료에 포함된 물질의 농도를 측정하기 위해 사용되는 장치로 pH미터기와 흡광도 측정기가 있다. pH미터의 검출부는 유리전극과 비교전극으로 구성되어 있으며 전극 사이의 기전력 차를 측정하여 분석물질의 pH를 측정하게 된다. 가공기술이 발전함에 따라 pH미터의 검출부도 소형화되고, 측정의 정확도가 높아져서 많은 대학 실험실과 산업현장에서 사용되고 있다. 그러나, 종래의 pH미터는 유리전극이 매우 예민하여 손상이 쉽고, 자주 pH 표준용액을 이용한 보정이 필요하다. 또한 보관 시에도 전극이 마르지 않도록 보존용액에 보관을 해야 한다는 단점을 가지고 있으며, 유수의 pH를 측정하는 경우에 오차가 크게 발생하는 문제점이 있다.Plasma treatment water has different characteristics depending on various parameters such as plasma treatment time and driving condition. Typically, plasma ion concentration (pH) and concentration of each chemical species are measured. There are pH meter and absorbance meter as a device used to measure the conventional pH measurement and the concentration of the substance contained in the sample. The detection part of the pH meter consists of a glass electrode and a comparative electrode, and measures the pH of the analyte by measuring the difference in electromotive force between the electrodes. As the processing technology develops, the detection section of the pH meter is also miniaturized, and the accuracy of the measurement is increased, which is used in many university laboratories and industrial sites. However, in the conventional pH meter, the glass electrode is very sensitive and easy to be damaged, and correction using a pH standard solution is often necessary. In addition, it has a disadvantage in that it must be stored in a preservative solution so as not to dry the electrode even when stored, and there is a problem that a large error occurs when measuring the pH of the aqueous solution.
종래의 흡광도 측정기는 크게 광원과 수광센서로 이루어지며 광원을 시료에 통과시켜 투과율을 얻음으로 흡광도를 측정하게 된다. 발광다이오드를 이용한 휴대용 흡광도 장치(등록실용 20-0410029) 및 흡광/형광 측정장치(공개특허 10-2010-0078710)가 발명된 사례가 있다. 그러나, 대부분의 흡광도 측정기는 흡광도 측정법을 이용한 pH 측정이 불가하고, 시료를 반드시 샘플링(sampling) 하여 측정을 하기 때문에 대용량의 흐르는 시료의 농도를 실시간으로 측정하는 것에 한계가 있다. 공개특허 10-2011-0037469에서 흡광광도법을 이용한 pH측정장치 및 측정방법이 소개되고 있으나, 이 장치 또한 시료를 샘플링하여 측정을 하는 방법이며, pH의 변화에 따라 소정의 색깔로 변색되는 특성을 갖는 발색시약을 시료에 투입하는 방식이기 때문에 상시 발색시약(예를 들어, BTB 용액(bromothymol blue))이 필요하고 시료의 오염이 반드시 수반되는 문제점이 있다.Conventional absorbance meters consist of a light source and a light receiving sensor. The absorbance is measured by passing a light source through a sample to obtain a transmittance. A portable absorbance apparatus using a light emitting diode (registration room No. 20-0410029) and an absorbance / fluorescence measuring apparatus (patent document 10-2010-0078710) have been invented. However, since most of the absorbance measuring devices can not measure the pH using the absorbance measurement method, the samples must be sampled and measured, so that there is a limitation in measuring the concentration of the flowing sample in a large amount in real time. Although a pH measuring apparatus and a measuring method using a spectrophotometric method are disclosed in the patent document 10-2011-0037469, this apparatus is also a method of sampling and measuring a sample, and has a characteristic of discoloring to a predetermined color according to a change in pH (For example, a BTB solution (bromothymol blue)) is required because the method of injecting a coloring reagent into a sample, and the contamination of the sample necessarily occurs.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 예민한 유리전극과 전해질을 사용하지 않고, 흡광도 측정법을 이용하여 유수에서 보다 정확한 pH 검출이 가능하며 보정이 필요 없는 pH 측정장치 및 이를 이용한 pH 측정 방법 및 장치를 제공하는데 있다. 또한, 아질산과 아질산 이온이 존재하는 시료(예를 들어, 플라즈마 처리수)의 pH와 농도를 동시에 검출할 수 있는 pH미터와 흡광도 측정기가 통합된 측정 방법 및 장치를 제공하는데 있다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention provides a pH measuring apparatus and a pH measuring method and apparatus using the same, which can detect a more accurate pH in an aqueous solution without using a sensitive glass electrode and an electrolyte, have. It is another object of the present invention to provide a measurement method and an apparatus in which a pH meter and an absorbance meter, which can simultaneously detect the pH and the concentration of a sample (for example, plasma treated water) in which nitrite and nitrite ions are present, can be simultaneously detected.
일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치는 복수의 파장의 광을 생성하고, 상기 복수의 파장의 광을 시료를 통과 시킨 후 다시 수광 하는 측광부, 상기 복수의 파장의 광 세기를 조절하는 제어부, 상기 시료를 수집하고 상기 수집한 시료에 상기 생성된 복수의 파장의 광을 통과시켜 상기 시료의 pH 및 농도 측정하도록 하는 검출부, 상기 검출부를 통과한 복수의 파장의 광을 상기 측광부에서 다시 수광하고, 상기 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 상기 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화하는 중앙처리부, 상기 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 전원을 제어하는 전원부를 포함할 수 있다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using the spectrophotometric method, which comprises a photometry unit for generating light of a plurality of wavelengths, A control unit for adjusting light intensities of a plurality of wavelengths, a detection unit for collecting the sample, passing the generated light of a plurality of wavelengths through the collected sample to measure the pH and concentration of the sample, A central processing unit for receiving light of a wavelength again at the photometry unit, computing a pH and concentration of the sample using the light information of the plurality of wavelengths received and for data, a pH and concentration meter And a power supply unit for controlling the power supply.
상기 측광부는 상기 복수의 파장의 광을 생성하는 광원, 상기 복수의 파장의 광을 수광 하는 수광 센서를 포함할 수 있다. The light measuring unit may include a light source that generates light of the plurality of wavelengths, and a light receiving sensor that receives the light of the plurality of wavelengths.
상기 광원은 연속 스펙트럼을 생성하거나 또는 단파장 광을 생성할 수 있다. The light source may generate a continuous spectrum or produce short wavelength light.
상기 제어부는 상기 흡광광도법을 이용한 pH 및 농도 측정 장치의 변수값을 제어하고, 상기 변수값을 사용자가 직접 입력할 수 있다. The controller may control a variable value of the pH and concentration measuring apparatus using the spectrophotometric method, and the user may directly input the variable value.
상기 검출부는 상기 복수의 파장의 광을 통과시키기 위한 광 유도경로, 상기 시료를 수집하기 위한 시료 수집부, 상기 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 상기 시료 수집부 내부의 기체를 방출하는 기체 방출구를 포함할 수 있다. Wherein the detection unit comprises: a light guide path for passing light of the plurality of wavelengths; a sample collection unit for collecting the sample; a gas chamber for emitting gas inside the sample collection unit for accurately measuring the pH and concentration of the sample; Outlet.
상기 시료 수집부는 상기 복수의 파장의 광을 수집된 시료를 통과시켜 상기 측정부의 수광 센서로 전달할 수 있다. The sample collecting unit may transmit the plurality of wavelengths of light through the collected sample to the light receiving sensor of the measuring unit.
상기 시료 수집부의 내부는 상기 복수의 파장의 광의 반사를 최대한 줄이기 위해 검은색으로 구성되고, 상기 시료 수집부의 내부 물질은 시료와 반응하지 않는 물질일 수 있다. The inside of the sample collecting part may be made of black to minimize reflection of light of the plurality of wavelengths, and the internal material of the sample collecting part may be a material that does not react with the sample.
또 다른 일 측면에 있어서, 본 발명에서 제안하는 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 방법은 측광부에서 복수의 파장의 광을 생성하는 단계, 제어부에서 상기 복수의 파장의 광 세기를 조절하는 단계, 검출부에서 상기 생성된 복수의 파장의 광을 상기 시료에 통과시켜 상기 시료의 pH 및 농도 측정하도록 하는 단계, 상기 시료를 통과 시킨 상기 복수의 파장의 광을 다시 수광 하는 단계, 상기 측광부에서 다시 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 상기 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화하는 단계, 상기 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 전원을 제어하는 단계를 포함할 수 있다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method using a spectrophotometric method, comprising the steps of: generating light having a plurality of wavelengths in a light metering unit; Passing the light of the plurality of wavelengths generated by the detector through the sample to measure the pH and concentration of the sample, receiving light of the plurality of wavelengths passed through the sample again, Calculating the pH and concentration of the sample using optical information of a plurality of received wavelengths and data, and controlling power of the apparatus for measuring the pH and concentration of the sample using the optical absorption method.
상기 측광부에서 복수의 파장의 광을 생성하는 단계는 연속 스펙트럼을 생성하거나 또는 단파장 광을 생성할 수 있다. The step of generating light of a plurality of wavelengths in the photometry part may generate a continuous spectrum or generate short wavelength light.
상기 검출부에서 상기 생성된 복수의 파장의 광을 상기 시료에 통과시켜 상기 시료의 pH 및 농도 측정하도록 하는 단계는 상기 검출부의 시료 수집부에서 상기 시료를 수집하는 단계, 상기 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 상기 시료 수집부 내부의 기체를 방출하는 단계, 상기 수집한 시료에 상기 생성된 복수의 파장의 광을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다.The step of allowing the detector to measure the pH and the concentration of the sample by passing the generated light of a plurality of wavelengths through the sample may include collecting the sample in the sample collection unit of the detection unit, Emitting a gas inside the sample collecting unit for measurement, and allowing the generated plurality of wavelengths of light to pass through the collected sample.
본 발명의 실시예들에 따르면 아질산 이온과 아질산이 포함되어 있는 시료의 pH와 아질산 이온과 아질산의 농도를 동시에 우수한 감도로 측정할 수 있고, 상기 시료를 연속적으로 생산, 관리하여 실시간 수질검사를 필요로 하는 곳에 유용하게 이용될 수 있다. 또한, 유리전극과 전해질을 사용하지 않고 시료의 샘플링이 필요하지 않은 방식이고, pH와 농도를 동시에 측정가능하기 때문에 수명이 길뿐만 아니라 빠르고 정확한 측정이 가능하고 주기적인 보정이 필요하지 않다는 장점이 있다.According to the embodiments of the present invention, it is possible to simultaneously measure the pH of the sample containing nitrite ion and nitrite and the concentration of nitrite ion and nitrite at an excellent sensitivity, and to continuously produce and manage the sample, Can be usefully used. In addition, it is not necessary to sample a sample without using a glass electrode and an electrolyte. Since the pH and the concentration can be measured at the same time, it is possible to perform fast and accurate measurement as well as a long life, .
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 구성을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치를 이용하여 시료의 pH와 농도의 모니터링에 대한 개략도이다.
도 4은 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리수의 pH에 따른 각 질소종의 농도비율을 계산적으로 얻은 결과 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 아질산이온과 아질산의 자외선 영역 흡광계수를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광도 비율에 따른 아질산이온과 아질산의 비율을 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부에서 시료의 pH 및 농도를 측정하도록 하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of an apparatus for measuring a pH and a concentration of a sample using a spectrophotometric method according to an embodiment of the present invention. FIG.
2 is a diagram showing a configuration of a detection unit according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic diagram for monitoring the pH and concentration of a sample using an apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a graph showing a result obtained by calculating the concentration ratio of each nitrogen species according to the pH of plasma-treated water according to an embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a graph showing extinction coefficient of ultraviolet region of nitrite ions and nitrite according to an embodiment of the present invention. FIG.
6 is a graph showing the ratio of nitrite ions to nitrite according to the absorbance ratio according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 8 is a flowchart for explaining a step of measuring a pH and a concentration of a sample in a detecting unit according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 구성을 나타내는 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a view showing a configuration of an apparatus for measuring a pH and a concentration of a sample using a spectrophotometric method according to an embodiment of the present invention. FIG.
흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치는 측광부(110), 제어부(120), 검출부(130), 중앙처리부(140), 전원부(150)를 포함할 수 있다. The apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using the absorption spectrophotometry may include a
측광부(110) 복수의 파장의 광을 생성하고, 복수의 파장의 광을 시료를 통과 시킨 후 다시 수광 할 수 있다. 측광부(110)는 복수의 파장의 광을 생성하는 광원 및 복수의 파장의 광을 수광 하는 수광 센서를 포함할 수 있다. 광원은 연속 스펙트럼을 생성하거나 또는 단파장 광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 연속 스펙트럼을 내는 램프 또는 단파장 빛을 발생하는 LED를 사용할 수 있다. 듀테륨(deuterium) 램프를 사용할 경우, 두 파장에 대한 빛을 수광 하기 위해 투과율의 반측폭이 1 nm 수준으로 아주 작은 간섭필터(interference filter)를 수광 센서 앞부분에 사용할 수 있다. 단파장의 LED를 이용할 경우, 추가적인 광학구조를 필요로 하지 않으며 단순히 수광 센서를 이용하여 정확한 흡광도 비를 측정할 수 있다. The
제어부(120)는 복수의 파장의 광 세기를 조절할 수 있다. 다시 말해, 복수의 파장의 광 세기뿐만 아니라 수광 센서의 측정 적분시간(integration time), 블랭크(blank) 측정, 측정모드 변경 등 흡광광도법을 이용한 pH 및 농도 측정 장치의 변수값을 제어하고, 변수값을 사용자가 직접 입력할 수 있다. The
검출부(130)는 시료를 수집하고 수집한 시료에 생성된 복수의 파장의 광을 통과시켜 시료의 pH 및 농도 측정하도록 할 수 있다. 검출부(130)는 복수의 파장의 광을 통과시키기 위한 광 유도경로, 시료를 수집하기 위한 시료 수집부, 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 시료 수집부 내부의 기체를 방출하는 기체 방출구를 포함할 수 있다. 도 2를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. The
중앙처리부(140)는 검출부를 통과한 복수의 파장의 광을 측광부에서 다시 수광하고, 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화할 수 있다. The
전원부(150)는 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 전원을 제어할 수 있다.
The power supply unit 150 can control the power of the apparatus for measuring the pH and the concentration of the sample using the spectrophotometric method.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부(130)의 구성을 나타내는 도면이다. 도 2a, 도 2b, 도 2c는 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부(130)의 다양한 구조를 나타낸 것이다.2 is a diagram illustrating the configuration of a
검출부(130)는 복수의 파장의 광을 통과시키기 위한 광 유도경로(210a, 210b, 210c), 시료를 수집하기 위한 시료 수집부(220a, 220b, 220c), 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 시료 수집부 내부의 기체를 방출하는 기체 방출구(230a, 230b, 230c)를 포함할 수 있다.The
광 유도경로의 입구(211a, 211b, 211c)로 복수의 파장의 광이 들어오게 되고, 광 유도경로(210a, 210b, 210c)를 거쳐 시료 수집부(220a, 220b, 220c)를 통과한 후, 광 유도경로의 출구(212a, 212b, 212c)를 통해 빠져나갈 수 있다. 예를 들어, 광 유도경로(210a, 210b, 210c)는 광섬유나 얇은 석영관 등 다양한 물질이 사용될 수 있다. 광 유도경로로 사용되는 물질은 광원에 대한 투과율이 좋은 물질이어야 한다. Light of a plurality of wavelengths enters the
시료 수집부(220a, 220b, 220c)는 시료 수집부 입구(221a, 221b, 221c)를 통해 수집한 시료에 복수의 파장의 광을 통과시켜 측정부의 수광 센서로 전달할 수 있다. 이러한 시료 수집부(220a, 220b, 220c)의 내부는 복수의 파장의 광의 반사를 최대한 줄이기 위해 검은색으로 구성될 수 있다. 그리고, 시료 수집부의 내부 물질은 시료와 반응하지 않는 물질일 수 있다. The
기체 방출구(230a, 230b, 230c)는 시료 수집부(220a, 220b, 220c)에 남아있는 공기로 인해 부정확한 측정을 피하고자 기체 방출 통로를 두어 시료가 시료 수집부의 모든 공간에 채워질 수 있도록 한다. 예를 들어, 기체 방출구(230a, 230b, 230c)는 도 2a 및 도 2c와 같이 기체 방출구 입구(231a, 231c)와 기체 방출구 출구(232a, 232c)를 가질 수 있고, 도 2b와 같이 측면에 기체 방출구 입출구(231b)를 가질 수도 있다. The
예를 들어, 광 유도경로(210a, 210b, 210c)를 통해 광원이 시료 수집부(220a, 220b, 220c)까지 전달되면 광원은 시료를 지나 거울과 같은 반사체(222a)에 반사되거나 또는 직접적으로 다시 광 유도경로(210a, 210b, 210c)를 통해 측정부(110)의 수광 센서에 도달하게 된다. 검출부(130)의 총 길이 및 시료 수집부(220a, 220b, 220c)의 위치는 중요하지 않으나, 시료의 총 깊이 및 측정하고자 하는 위치를 고려하여 변경될 수 있다. 시간 분해능은 광원의 세기 및 검출기의 양자효율에 따라 달라지며 통상의 흡수 스펙트럼 측정장치와 비슷한 수준으로 수 ms까지 가능할 수 있다.
For example, when the light source is transmitted to the
도 3는 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치를 이용하여 시료의 pH와 농도의 모니터링에 대한 개략도이다.3 is a schematic diagram for monitoring the pH and concentration of a sample using an apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method according to an embodiment of the present invention.
시료(320)를 담은 수조(310)에 검출부(130)의 시료 수집부 부분이 잠기도록 넣을 수 있다. 그러면 시료 수집부의 입구를 통해 시료가 시료 수집부에 모이게 되고, 측광부의 광원으로부터 생성된 복수의 파장의 광이 광 유도경로를 거쳐 시료 수집부를 통과하게 된다. 시료 수집부를 통과한 복수의 파장의 광은 다시 측광부의 수광 센서에서 수광하고, 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 중앙처리부에서 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화할 수 있다.
The sample collecting portion of the
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 플라즈마 처리수의 pH에 따른 각 질소 종의 몰분율(Mole fraction)을 계산적으로 얻은 결과 그래프이다. FIG. 4 is a graph showing a calculation result of a mole fraction of each nitrogen species according to pH of plasma-treated water according to an embodiment of the present invention. FIG.
예를 들어, 플라즈마 처리된 방전수에 용해되어 있는 아질산은 수학식1과 같이 pK 값이 3.37로 pH 3.37의 용액에서 50%가 해리되어 아질산염 이온이 생성되며 pH 5.5 이상의 용액에서는 99% 해리되어 아질산염 이온으로 대부분 해리된다.
For example, the nitrite dissolved in the plasma-treated discharge water has a pK value of 3.37 as shown in
보통 질소, 산소 기체로 발생된 플라즈마로 처리된 증류수, 다시 말해, 방전수는 강한 산성인 질산에 의해 pH가 2-4범위로 나타날 수 있다. 이러한 영역에서는 아질산 이온과 아질산이 일정 비율로 함께 존재할 수 있다. 다음의 수학식 2 내지 7로 이루어진 모델을 이용하면 pH에 따른 아질산 및 아질산 이온의 비율을 추정할 수 있다. 다음 모델은 물과 여러 질소관련 종의 해리, 그리고 전하량 보존에 관한 식으로 이루어진다.
The distilled water treated with plasma, usually nitrogen or oxygen gas, that is to say the discharge water can be in the pH range of 2-4 due to the strong acidic nitric acid. In such a region, a nitrite ion and a nitrite may be present together at a certain ratio. The ratio of nitrite and nitrite ions according to pH can be estimated by using the model represented by the following
Kw, Ka, Ka1, Ka2는 각각 H2O, HONO, H2ONO+, HNO3의 해리상수이며, 繩는 평균 이온 활동 세기(mean ionic activity strength)이다. HNO3의 농도를 고정한 채 NaOH의 농도로 pH를 조절하여 계산된 아질산(HNO2), 아질산 이온(NO2 -), 그리고 H2ONO+ 이온의 비율을 도 4에 나타냈다. 이러한 모델에서 Ka의 값은 1 x 10-2.8로 계산하여 도 4에서와 같이 pH가 2.8에서 아질산 이온과 아질산이 1:1로 존재하는 것을 확인할 수 있다. pH가 감소함에 따라 HNO2과 H2NO2 +의 비율이 증가하는 반면 pH가 4.5 이상의 용액에서는 모두 NO2 -로 존재하는 것이 확인되었다. 도면 4에서 나타나듯이 시료의 pH에 따라 아질산과 아질산 이온의 비율이 달라지며 이를 이용하여 pH를 측정할 수 있다.
K w , K a , K a1 and K a2 are the dissociation constants of H 2 O, HONO, H 2 ONO + and HNO 3 , respectively, and mean is the mean ionic activity strength. The ratio of nitrite (HNO 2 ), nitrite ion (NO 2 - ), and H 2 ONO + ions calculated by adjusting the pH to the NaOH concentration with fixed HNO 3 concentration is shown in FIG. In this model, the value of K a is calculated as 1 x 10 -2.8 , and as shown in FIG. 4, it can be confirmed that the nitrite and nitrite are present in a 1: 1 ratio at a pH of 2.8. As the pH decreased, the ratio of HNO 2 and H 2 NO 2 + increased. However, it was confirmed that NO 2 - was present in all solutions with a pH of 4.5 or higher. As shown in FIG. 4, the ratio of the nitrite to the nitrite ion varies depending on the pH of the sample, and the pH can be measured using the ratio.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 아질산이온과 아질산의 자외선 영역 흡광계수(Absorption coefficient)를 나타내는 도면이다.FIG. 5 is a graph showing an absorption coefficient of an ultraviolet region of a nitrite ion and a nitrite ion according to an embodiment of the present invention. FIG.
시료의 아질산 이온과 아질산의 농도는 자외선 흡광광도법을 이용하여 측정할 수 있다. 흡광계수(Absorption coefficient)는 빛의 파장에 대한 함수이며, 각 물질에 따라 다른 값을 갖고 있기 때문에 300-400 nm 영역에서 얻어진 흡광 스펙트럼으로 충분히 두 물질의 농도를 측정할 수 있다. 도 5에 각 물질에 대한 흡광계수를 나타내었다. 각 파장에서 시료의 흡광도는 수학식8과 같이 두 물질의 흡광도에 대한 합으로 나타난다.
The concentration of nitrite and nitrite in the sample can be measured by ultraviolet absorption spectrophotometry. The absorption coefficient is a function of the wavelength of light and has different values depending on each substance, so the concentration of both substances can be sufficiently measured by the absorption spectrum obtained in the region of 300-400 nm. Figure 5 shows the extinction coefficient for each material. The absorbance of the sample at each wavelength is represented by the sum of the absorbances of the two substances as shown in Equation (8).
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광도 비율에 따른 아질산이온과 아질산의 농도비(Fraction)를 나타내는 도면이다.FIG. 6 is a graph showing a concentration ratio of nitrite ions and nitrite according to an absorbance ratio according to an embodiment of the present invention. FIG.
연속 방출광을 내는 램프와 분광계를 이용하여 얻어진 흡수 스펙트럼을 통해 정확히 계산할 수 있으나, 단파장의빛을 내는 LED와 수광 검출기만으로 구성하여 간단하게 두 파장에서 측정된 흡광도의 비로 충분히 아질산과 아질산 이온 농도의 비를 추정할 수 있다. 다른 두 파장의 총 흡광도의 비는 수학시9와 같이 계산할 수 있다.
It can be calculated accurately by the absorption spectrum obtained by using a lamp and a spectrometer which emit continuous emission light. However, it is composed of only LED emitting light of short wavelength and a light receiving detector, and it is possible to easily measure the concentration of nitrite and nitrite The ratio can be estimated. The ratio of the total absorbance of the other two wavelengths can be calculated as shown in mathematical expression 9.
간단한 방정식을 이용하여 총 흡광도 비에 대한 식으로 나타내면 수학식10과 같다.
Equation (10) for the total absorbance ratio using a simple equation is shown in Equation (10).
여기서 Q는 각 물질, 각 파장에서의 흡수계수이다. 수학식10을 이용하면 총 흡광도 비에 따른 아질산과 아질산 이온 농도의 비를 계산할 수 있으며, 파장 364 nm 와 372 nm를 이용한 계산결과를 도 6에 나타내었다. 측정의 정확도를 높이기 위해 두 파장 이상을 선택할 수도 있다.
Where Q is the absorption coefficient at each material and at each wavelength. Using equation (10), the ratio of nitrite to nitrite ion concentration according to the total absorbance ratio can be calculated. The calculation results using wavelengths of 364 nm and 372 nm are shown in FIG. More than two wavelengths can be selected to increase the accuracy of the measurement.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 방법을 설명하기 위한 흐름도이다.FIG. 7 is a flowchart illustrating a method of measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG.
흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 방법은 측광부에서 복수의 파장의 광을 생성하는 단계(710), 제어부에서 복수의 파장의 광 세기를 조절하는 단계(720), 검출부에서 생성된 복수의 파장의 광을 시료에 통과시켜 시료의 pH 및 농도 측정하도록 하는 단계(730), 시료를 통과 시킨 복수의 파장의 광을 다시 수광 하는 단계(740), 측광부에서 다시 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화하는 단계(750), 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 전원을 제어하는 단계(760)를 포함할 수 있다. The method of measuring the pH and concentration of a sample using the absorption spectrophotometry includes a
단계(710)에서, 측광부를 통해 복수의 파장의 광을 생성할 수 있다. 측광부는 복수의 파장의 광을 생성하는 광원을 포함할 수 있다. 광원은 연속 스펙트럼을 생성하거나 또는 단파장 광을 생성할 수 있다. 예를 들어, 연속 스펙트럼을 내는 램프 또는 단파장 빛을 발생하는 LED를 사용할 수 있다. In
단계(720)에서, 제어부를 통해 복수의 파장의 광 세기를 조절할 수 있다. 다시 말해, 복수의 파장의 광 세기뿐만 아니라 수광 센서의 측정 적분시간(integration time), 블랭크(blank) 측정, 측정모드 변경 등 흡광광도법을 이용한 pH 및 농도 측정 장치의 변수값을 제어하고, 변수값을 사용자가 직접 입력할 수 있다.In
단계(730)에서, 검출부를 통해 생성된 복수의 파장의 광을 시료에 통과시켜 시료의 pH 및 농도 측정하도록 할 수 있다. 단계(730)는 검출부의 시료 수집부에서 시료를 수집하는 단계, 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 시료 수집부 내부의 기체를 방출하는 단계, 수집한 시료에 생성된 복수의 파장의 광을 통과시키는 단계를 포함할 수 있다. 도 8를 참조하여 더욱 상세하게 설명한다. In
단계(740)에서, 시료를 통과 시킨 복수의 파장의 광을 다시 수광 할 수 있다. In
단계(750)에서, 측광부에서 다시 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화할 수 있다. In
단계(760)에서, 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 전원을 제어할 수 있다.
In
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 검출부에서 시료의 pH 및 농도를 측정하도록 하는 단계를 설명하기 위한 흐름도이다. FIG. 8 is a flowchart for explaining a step of measuring a pH and a concentration of a sample in a detecting unit according to an embodiment of the present invention.
검출부에서 시료의 pH 및 농도를 측정하도록 하는 단계는 검출부의 시료 수집부에서 시료를 수집하는 단계(810), 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 시료 수집부 내부의 기체를 방출하는 단계(820), 수집한 시료에 생성된 복수의 파장의 광을 통과시키는 단계(830)를 포함할 수 있다. The step of measuring the pH and the concentration of the sample in the detection unit includes a
단계(810)에서, 검출부의 시료 수집부를 통해 시료를 수집할 수 있다. 시료 수집부는 시료 수집부 입구를 통해 수집한 시료에 복수의 파장의 광을 통과시켜 측정부의 수광 센서로 전달할 수 있다. 이러한 시료 수집부의 내부는 복수의 파장의 광의 반사를 최대한 줄이기 위해 검은색으로 구성될 수 있다. 그리고, 수집부의 내부 물질은 시료와 반응하지 않는 물질일 수 있다. In
단계(820)에서, 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 시료 수집부 내부의 기체를 방출할 수 있다. 시료 수집부에 남아있는 공기로 인해 부정확한 측정을 피하고자 기체 방출 통로를 두어 시료가 시료 수집부의 모든 공간에 채워질 수 있도록 한다. In
단계(830)에서, 수집한 시료에 생성된 복수의 파장의 광을 통과시키는 광 유도경로의 입구로 복수의 파장의 광이 들어오게 되고, 광 유도경로를 거쳐 시료 수집부를 통과한 후, 광 유도경로의 출구를 통해 빠져나갈 수 있다. 예를 들어, 광 유도경로는 광섬유나 얇은 석영관 등 다양한 물질이 사용될 수 있다. 광 유도경로로 사용되는 물질은 광원에 대한 투과율이 좋은 물질이어야 한다. In
예를 들어, 광 유도경로를 통해 광원이 시료 수집부까지 전달되면 광원은 시료를 지나 거울과 같은 반사체에 반사되거나 또는 직접적으로 다시 광 유도경로를 통해 측정부의 수광 센서에 도달하게 된다. 검출부의 총 길이 및 시료 수집부의 위치는 중요하지 않으나, 시료의 총 깊이 및 측정하고자 하는 위치를 고려하여 변경될 수 있다. 시간 분해능은 광원의 세기 및 검출기의 양자효율에 따라 달라지며 통상의 흡수 스펙트럼 측정장치와 비슷한 수준으로 수 ms까지 가능할 수 있다.
For example, when the light source is transmitted to the sample collecting unit through the light guiding path, the light source is reflected by a reflector such as a mirror through the sample, or directly reaches the light receiving sensor of the measuring unit through the light guiding path. The total length of the detection part and the position of the sample collecting part are not important, but can be changed in consideration of the total depth of the sample and the position to be measured. The time resolution depends on the intensity of the light source and the quantum efficiency of the detector, and may be up to several milliseconds, similar to a conventional absorption spectrometer.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The apparatus described above may be implemented as a hardware component, a software component, and / or a combination of hardware components and software components. For example, the apparatus and components described in the embodiments may be implemented within a computer system, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable array (FPA) A programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For ease of understanding, the processing apparatus may be described as being used singly, but those skilled in the art will recognize that the processing apparatus may have a plurality of processing elements and / As shown in FIG. For example, the processing unit may comprise a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as a parallel processor.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of the foregoing, and may be configured to configure the processing device to operate as desired or to process it collectively or collectively Device can be commanded. The software and / or data may be in the form of any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage media, or device , Or may be permanently or temporarily embodied in a transmitted signal wave. The software may be distributed over a networked computer system and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to an embodiment may be implemented in the form of a program command that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, and the like, alone or in combination. The program instructions to be recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiments or may be available to those skilled in the art of computer software. Examples of computer-readable media include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tape; optical media such as CD-ROMs and DVDs; magnetic media such as floppy disks; Magneto-optical media, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include machine language code such as those produced by a compiler, as well as high-level language code that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. For example, it is to be understood that the techniques described may be performed in a different order than the described methods, and / or that components of the described systems, structures, devices, circuits, Lt; / RTI > or equivalents, even if it is replaced or replaced.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.
Claims (10)
복수의 파장의 광을 생성하고, 상기 복수의 파장의 광을 시료를 통과 시킨 후 다시 수광 하는 측광부;
상기 복수의 파장의 광 세기를 조절하는 제어부;
상기 시료를 수집하고 상기 수집한 시료에 상기 생성된 복수의 파장의 광을 통과시켜 상기 시료의 pH 및 농도 측정하도록 하는 검출부;
상기 검출부를 통과한 복수의 파장의 광을 상기 측광부에서 다시 수광하고, 상기 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 상기 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화하는 중앙처리부; 및
상기 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 전원을 제어하는 전원부
를 포함하고,
상기 검출부는,
상기 복수의 파장의 광을 통과시키기 위한 광 유도경로;
상기 시료를 수집하기 위한 시료 수집부;
상기 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 상기 시료 수집부 내부의 기체를 방출하는 기체 방출구
를 포함하고,
상기 시료는 아질산과 아질산 이온이 포함된 시료이고,
상기 측광부는,
상기 복수의 파장의 광을 생성하는 광원; 및 상기 시료 수집부를 통과한 상기 복수의 파장의 광을 수광 하는 수광 센서를 포함하고,
상기 검출부는,
상기 시료에 포함되어 있는 아질산과 아질산 이온의 PH와 농도를 동시에 검출하는 것으로, 상기 광원에서 생성된 상기 복수의 파장의 광이 상기 광 유도경로의 입구로 유입되어 상기 광 유도경로를 거쳐 상기 시료 수집부를 통과하고 상기 시료 수집부를 통해 수집된 시료를 통과한 상기 복수의 파장의 광이 상기 광 유도경로의 출구를 통해 상기 측광부의 수광 센서로 전달되는 구조를 포함하고,
상기 시료 수집부의 내부는 상기 복수의 파장의 광의 반사를 최대한 줄이기 위해 검은색으로 구성되고, 상기 시료 수집부의 내부 물질은 상기 시료와 반응하지 않는 물질인
흡광광도법을 이용한 pH 및 농도 측정 장치.An apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method,
A photometry unit for generating light of a plurality of wavelengths, passing light of the plurality of wavelengths through a sample, and then receiving the light again;
A controller for adjusting the light intensity of the plurality of wavelengths;
A detector for collecting the sample and passing the generated light of a plurality of wavelengths through the collected sample to measure the pH and concentration of the sample;
A central processing unit for receiving light of a plurality of wavelengths passing through the detection unit again in the photometry unit, calculating the pH and concentration of the sample using the optical information of the received wavelengths and data; And
A power source for controlling the power of the apparatus for measuring the pH and the concentration of the sample using the absorption spectrophotometry
Lt; / RTI >
Wherein:
A light guiding path for passing light of the plurality of wavelengths;
A sample collecting part for collecting the sample;
In order to accurately measure the pH and concentration of the sample, a gas outlet
Lt; / RTI >
The sample is a sample containing nitrite and nitrite ions,
The light-
A light source for generating light of the plurality of wavelengths; And a light receiving sensor for receiving light of the plurality of wavelengths passed through the sample collecting unit,
Wherein:
Wherein a plurality of wavelengths of light generated in the light source are introduced into an inlet of the light guide path and the sample is collected through the light guide path, And the light of the plurality of wavelengths passing through the sample collected through the sample collecting unit is transmitted to the light receiving sensor of the photometric unit through the exit of the light guiding path,
The inside of the sample collecting part is made of black to minimize the reflection of the light of the plurality of wavelengths as much as possible and the internal material of the sample collecting part is a material which does not react with the sample
Apparatus for the measurement of pH and concentration using the spectrophotometric method.
상기 광원은,
연속 스펙트럼을 생성하거나 또는 단파장 광을 생성하는
흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치.The method according to claim 1,
The light source includes:
Generating a continuous spectrum or generating short-wavelength light
Apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method.
상기 제어부는,
상기 흡광광도법을 이용한 pH 및 농도 측정 장치의 변수값을 제어하고, 상기 변수값을 사용자가 직접 입력 가능한
흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein,
The pH and concentration measuring apparatus using the above-mentioned optical absorption method may be used to control the variable values,
Apparatus for measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method.
측광부에서 복수의 파장의 광을 생성하는 단계;
제어부에서 상기 복수의 파장의 광 세기를 조절하는 단계;
검출부에서 상기 생성된 복수의 파장의 광을 상기 시료에 통과시켜 상기 시료의 pH 및 농도 측정하도록 하는 단계;
상기 시료를 통과 시킨 상기 복수의 파장의 광을 다시 수광 하는 단계;
상기 측광부에서 다시 수광한 복수의 파장의 광 정보를 이용하여 상기 시료의 pH 및 농도를 계산하여 데이터화하는 단계; 및
상기 흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 장치의 전원을 제어하는 단계
를 포함하고,
상기 검출부에서 상기 생성된 복수의 파장의 광을 상기 시료에 통과시켜 상기 시료의 pH 및 농도 측정하도록 하는 단계는,
상기 검출부의 시료 수집부에서 상기 시료를 수집하는 단계;
상기 시료의 pH 및 농도를 정확하게 측정하기 위해 상기 시료 수집부 내부의 기체를 방출하는 단계; 및
상기 수집한 시료에 상기 생성된 복수의 파장의 광을 통과시키는 단계
를 포함하고,
상기 시료는 아질산과 아질산 이온이 포함된 시료이고,
상기 측광부는,
상기 복수의 파장의 광을 생성하는 광원; 및 상기 시료 수집부를 통과한 상기 복수의 파장의 광을 수광 하는 수광 센서를 포함하고,
상기 검출부는,
상기 시료에 포함되어 있는 아질산과 아질산 이온의 PH와 농도를 동시에 검출하는 것으로, 상기 광원에서 생성된 상기 복수의 파장의 광이 상기 검출부의 광 유도경로의 입구로 유입되어 상기 광 유도경로를 거쳐 상기 시료 수집부를 통과하고 상기 시료 수집부를 통해 수집된 시료를 통과한 상기 복수의 파장의 광이 상기 광 유도경로의 출구를 통해 상기 측광부의 수광 센서로 전달되는 구조를 포함하고,
상기 시료 수집부의 내부는 상기 복수의 파장의 광의 반사를 최대한 줄이기 위해 검은색으로 구성되고, 상기 시료 수집부의 내부 물질은 상기 시료와 반응하지 않는 물질인
흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 방법. In a method of measuring the pH and concentration of a sample using a spectrophotometric method,
Generating light of a plurality of wavelengths in the photometric unit;
Adjusting a light intensity of the plurality of wavelengths in a control unit;
Passing the generated light of a plurality of wavelengths through the sample so as to measure the pH and the concentration of the sample;
Receiving light of the plurality of wavelengths passed through the sample again;
Calculating a pH and a concentration of the sample using the optical information of the plurality of wavelengths received again by the photometry unit and data-converting the sampled data; And
Controlling the power of the apparatus for measuring pH and concentration of the sample using the spectrophotometric method
Lt; / RTI >
Wherein the step of allowing the detection unit to measure the pH and the concentration of the sample by passing the generated light of the plurality of wavelengths through the sample,
Collecting the sample in a sample collection unit of the detection unit;
Releasing gas inside the sample collecting part to accurately measure the pH and concentration of the sample; And
Passing the generated light of a plurality of wavelengths through the collected sample
Lt; / RTI >
The sample is a sample containing nitrite and nitrite ions,
The light-
A light source for generating light of the plurality of wavelengths; And a light receiving sensor for receiving light of the plurality of wavelengths passed through the sample collecting unit,
Wherein:
Wherein the light of the plurality of wavelengths generated by the light source is introduced into an inlet of a light guiding path of the detecting unit and is detected by the light guiding path through the light guiding path, And a structure in which light of the plurality of wavelengths passing through the sample collecting unit and collected through the sample collecting unit is transmitted to the light receiving sensor of the photometric unit through the exit of the light guiding path,
The inside of the sample collecting part is made of black to minimize the reflection of the light of the plurality of wavelengths as much as possible and the internal material of the sample collecting part is a material which does not react with the sample
Determination of pH and Concentration of Samples by Absorption Spectrophotometry.
상기 측광부에서 복수의 파장의 광을 생성하는 단계는,
연속 스펙트럼을 생성하거나 또는 단파장 광을 생성하는
흡광광도법을 이용한 시료의 pH 및 농도 측정 방법. 9. The method of claim 8,
Wherein the step of generating light of a plurality of wavelengths in the photometry unit comprises:
Generating a continuous spectrum or generating short-wavelength light
Determination of pH and Concentration of Samples by Absorption Spectrophotometry.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140074084A KR101617944B1 (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Method and Apparatus for measurement of pH and concentration of sample using Absorption Photometry |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020140074084A KR101617944B1 (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Method and Apparatus for measurement of pH and concentration of sample using Absorption Photometry |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20150145291A KR20150145291A (en) | 2015-12-30 |
| KR101617944B1 true KR101617944B1 (en) | 2016-05-04 |
Family
ID=55087702
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020140074084A KR101617944B1 (en) | 2014-06-18 | 2014-06-18 | Method and Apparatus for measurement of pH and concentration of sample using Absorption Photometry |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101617944B1 (en) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN114076721B (en) * | 2020-08-12 | 2023-09-12 | 宝山钢铁股份有限公司 | Method for detecting service life of steel plate chromium plating solution |
| CN116202919B (en) * | 2023-04-27 | 2023-08-01 | 国科大杭州高等研究院 | Aerosol acidity detection device and method based on imaging system |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008008893A (en) * | 2006-05-29 | 2008-01-17 | Tokyo Institute Of Technology | pH-MEASURING ELEMENT AND pH SENSOR USING THE SAME |
| KR101149357B1 (en) * | 2011-11-14 | 2012-05-30 | 바디텍메드 주식회사 | Device for measuring reflective absorbance and integrated device for measuring reflective absorbance and lateral flow analysis |
-
2014
- 2014-06-18 KR KR1020140074084A patent/KR101617944B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008008893A (en) * | 2006-05-29 | 2008-01-17 | Tokyo Institute Of Technology | pH-MEASURING ELEMENT AND pH SENSOR USING THE SAME |
| KR101149357B1 (en) * | 2011-11-14 | 2012-05-30 | 바디텍메드 주식회사 | Device for measuring reflective absorbance and integrated device for measuring reflective absorbance and lateral flow analysis |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20150145291A (en) | 2015-12-30 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| KR100953472B1 (en) | Method for quantitative hemoglobin determination in undiluted unhemolyzed whole blood | |
| EP2315004B1 (en) | Spectrometer, spectrometry, and spectrometry program for use with an integrating sphere | |
| US10295458B2 (en) | Analytical device for determining a digestion parameter of a liquid sample | |
| US8771597B2 (en) | Apparatus for the determination of a concentration of a component to be measured in a gas | |
| US9880093B2 (en) | Optical absorption monitor system | |
| CN109632753B (en) | Portable absorbance measuring device and method thereof | |
| US20080198381A1 (en) | Pressurized detectors substance analyzer | |
| US20150168366A1 (en) | Digestion reactor and analytical device for determining a digestion parameter of a liquid sample | |
| KR101617944B1 (en) | Method and Apparatus for measurement of pH and concentration of sample using Absorption Photometry | |
| AU2011303944A1 (en) | Method of measuring the uranium concentration of an aqueous solution by spectrophotometry | |
| JP6881189B2 (en) | Total phosphorus measuring device | |
| JPS59178339A (en) | Measuring apparatus for absorbance | |
| CN107614059B (en) | Photometer with LED light source | |
| EP3321664B1 (en) | Functional water concentration sensor | |
| US20140300894A1 (en) | Analyzing device | |
| CN116297279B (en) | Method, system, device and equipment for detecting concentration of formaldehyde gas/VOC gas | |
| JP2005164289A (en) | Method of measuring nitrite ion and nitrate ion, and its instrument | |
| KR20110120034A (en) | Volatile organic compounds gas sensing apparatus and volatile organic compounds gas sensing method using the same | |
| JP7042742B2 (en) | Wide range gas detection method using infrared gas detector | |
| KR101200850B1 (en) | Multi Ozone Gas Analyzer | |
| WO2021250944A1 (en) | Water quality analyzer and water quality analysis method | |
| KR100755491B1 (en) | Peroxy radical calibration system and method | |
| CN103674861B (en) | The assay method of absorbance | |
| US11333645B2 (en) | Colorimetric detection of fluoride in an aqueous sample | |
| CN209979488U (en) | Detection of SO by ultraviolet fluorescence2Device for the preparation of |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| FPAY | Annual fee payment |
Payment date: 20190402 Year of fee payment: 4 |