KR101623490B1 - Apparatus and method for measuring gas using reflected infrared detector measuring with extensive of poison gas, and computer-readable recording medium with program therefor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 적외선 검출기 및 적외선 광원을 모두 사용하는 기법인 액티브(active) 방식의 가스 측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 특히 적외선 검출기와 광원을 일정한 각도를 이용한 반사형 방식으로 측정하여 기존의 반도체식 센서 또는 비분산 적외선 방식과 달리 상대적으로 넓은 범위의 면적을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치 및 방법에 관한 것이다.[0001] The present invention relates to an active gas measuring apparatus and method, which is a technique using both an infrared detector and an infrared light source, and more particularly, to a gas measuring apparatus and method using an infrared sensor and a light source in a reflection- And more particularly, to a gas measuring apparatus and method using a reflection type infrared detector for measuring a wide range of toxic gas, which can monitor a relatively wide area in real time, unlike a non-dispersion infrared system.
종래의 부착형 센서는 일반적으로 단일 가스 성분을 측정하며, 주로 일산화탄소와 이산화탄소 센서로써 반도체식 가열센서를 주로 사용하고 있다. Conventional attachment sensors generally measure a single gas component and mainly use semiconductor type heating sensors as carbon monoxide and carbon dioxide sensors.
하지만 이러한 반도체식 가열 센서는 측정 범위가 매우 국소적이기 때문에 넓은 범위를 측정하기 위해서는 매우 많은 반도체 센서가 필요하며, 특히 분석 대상가스가 직접 센서 또는 별도의 가스 셀로 주입되지 않으면, 측정이 불가하기 때문에 센서 주변까지 가스가 확산되지 않으면 측정이 어렵고 이미 피해가 발생된 후 측정될 수 있으며 오작동의 위험도 가지고 있다.However, since the semiconductor heating sensor has a very limited measuring range, it requires a very large number of semiconductor sensors in order to measure a wide range. In particular, if the analyzing gas is not directly injected into a sensor or a separate gas cell, If the gas is not diffused to the periphery, it is difficult to measure, it can be measured after damage has occurred, and there is also a risk of malfunction.
일례로 이산화탄소는 공기보다 무겁기 때문에 누출시 바닥으로 이동되기 때문에 상단에 설치한 반도체식 센서는 전혀 측정하지 못하는 경우가 많으며, 프로판 측정용 센서 역시 천장에 설치되어 있는데, 이 역시 가스가 무거워서 가스가 측정되지 않는 경우가 많다.For example, since carbon dioxide is heavier than air, it can not be measured at all because it is moved to the bottom when it leaks, and the sensor for measuring the propane is also installed on the ceiling. In many cases.
이러한 문제점으로 인해, 유해가스 또는 폭발성 가스가 누출되어도 효과적인 가스 측정에는 한계가 있다.Due to these problems, there is a limit to effective gas measurement even when noxious gas or explosive gas is leaked.
그리고 비분산 적외선 센서의 경우 광학적 측정이 가능하지만, 가스를 샘플링 하기 위해 별도의 펌프를 사용하여야 하므로 국소적인 부위의 측정에 한정되는 한계를 갖는다. 이를 해결하기 위해 도파관(waveguide)을 사용하여 시료를 주입하는 방법도 있지만, 도파관은 직선형으로 설치해야 하기 때문에 곡면 등에는 사용하기가 쉽지가 않은 단점도 있다.In the case of a non-dispersive infrared sensor, optical measurement is possible. However, since a separate pump is used to sample the gas, it is limited to measurement of a local site. In order to solve this problem, there is a method of injecting a sample using a waveguide. However, since the waveguide must be installed in a straight line, it is not easy to use it on a curved surface or the like.
또한 푸리에 변환 간섭계를 이용하고, 광원을 사용하는 액티브 개방형 적외선 분광기(active open path FT- IR spectrometer)의 경우 대공간에서 발생되는 가스를 원거리에서 측정할 수 있으나 크기가 크고, 하나 당 가격이 매우 비싸기 때문에 설치하여 보편적으로 사용되기 어려운 단점이 있다. 특히 이 기술은 기초 연구용으로 사용되고 있으며 일부 연구원에서 전문가에 의해 제한적으로 사용되고 있다. In the case of an active open-path FT-IR spectrometer using a Fourier transform interferometer and a light source, gas generated in the large space can be measured at a distance, but the size is large and the price per one is very high Therefore, there is a disadvantage that it is difficult to use it universally. In particular, this technology is used for basic research and limited use by experts at some researchers.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 적외선 검출기와 광원을 일정한 각도를 이용한 반사형 방식으로 대기 중 가스에서의 반사되는 적외선 광을 측정하여 기존의 반도체식 센서 또는 비분산 적외선 방식과 달리 상대적으로 넓은 범위의 면적을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION Accordingly, the present invention has been made keeping in mind the above problems occurring in the prior art, and it is an object of the present invention to provide a method of measuring infrared light reflected from an atmospheric gas using an infrared detector and a reflective method using a light source at a predetermined angle, The present invention provides a gas measuring apparatus and method using a reflection type infrared ray detector for measuring a wide range of toxic gas, which can monitor a relatively wide area in real time.
본 발명의 다른 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.Other objects of the present invention are not limited to the above-mentioned objects, and other objects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치의 특징은 적외선 광을 원거리로 펄스식(깜빡거림)으로 조사시키는 적외선 광원부와, 상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광의 반사된 적외선 광을 검출하여 화학종 가스를 검출하는 필터 기반의 적외선 검출부와, 상기 적외선 광원부에 고정되어 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광의 조사각을 조절하는 제 1 조절부와, 상기 적외선 검출부에 고정되어 상기 적외선 광원부에서 조사되어 반사되는 적외선 광을 검출하기 위해 적외선 검출부의 검출각을 조절하는 제 2 조절부와, 상기 제 1 조절부 및 제 2 조절부의 조절 각도를 적외선 광원부 및 적외선 검출부와의 반사각 및 측정거리를 기반으로 제어하고, 동시에 상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광을 펄스식(깜빡거림)으로 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는데 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a gas measuring apparatus using a reflection type infrared ray detector for measuring a wide range of toxic gases, comprising: an infrared light source unit for emitting infrared light in a pulsating manner at a long distance; A first control unit fixed to the infrared light source unit and controlling an irradiation angle of infrared light radiated from the infrared light source unit; and a control unit for controlling the irradiation angle of the infrared light emitted from the infrared light source unit, A second adjusting unit fixed to the infrared ray detecting unit and adjusting the detection angle of the infrared ray detecting unit to detect the infrared ray reflected and reflected from the infrared ray source unit and a second adjusting unit fixing the adjusting angle of the first adjusting unit and the second adjusting unit to the infrared ray source unit, Based on the reflection angle and the measurement distance with respect to the infrared ray detection unit, The infrared light irradiated from the infrared light source may consists of a controller for controlling the pulse type (flickering).
바람직하게 상기 적외선 광원부는 적외선 광을 발광하는 적외선 전구와, 상기 적외선 전구에서 발광되는 적외선 광을 중심부로 모아서 적외선 광이 원거리로 조사되도록 하는 반사갓과, 외부에서 소스 전력을 전달하는 전원 케이블과, 상기 적외선 전구 및 반사갓으로 구성되는 적외선 램프를 가스 측정 장치의 본체에 고정시키고, 전원 케이블에서 전달되는 소스 전력을 상기 적외선 전구에 인가하는 전력 브릿지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the infrared light source unit includes: an infrared ray bulb that emits infrared light; a reflector that collects infrared light emitted from the infrared ray bulb at a central portion so that infrared light is radiated at a long distance; a power cable that transmits source power from the outside; And an electric power bridge for fixing an infrared lamp composed of an infrared ray lamp and a reflector to a main body of the gas measuring device and for applying a source power transmitted from the power cable to the infrared ray lamp.
바람직하게 상기 적외선 전구는 열 에미터(thermal emitter) 또는 양자 에미터(quantum emitter)를 사용하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the infrared ray bulb uses a thermal emitter or a quantum emitter.
바람직하게 상기 적외선 검출부는 각 성분별 검출 파장을 적용한 광 필터 방식의 적어도 하나 이상의 반사형 적외선 검출기와, 상기 반사형 적외선 검출기를 가스 측정 장치의 본체에 고정시키고, 광 필터를 통해 검출된 전기적 신호를 전달하는 전기 브릿지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the infrared ray detector includes at least one reflection type infrared ray detector of an optical filter type using a detection wavelength for each component, and the reflection type infrared ray detector is fixed to the body of the gas measurement device, And an electric bridge for transmitting the electric power.
바람직하게 상기 적외선 검출부는 4가지 유해 가스에 대한 선택된 파장 대역으로써, CH4는 3.3㎛, HC 는 3.4 ㎛ 그리고 CO는 4.6㎛, CO2는 4,3㎛로 선택하여 구성되는 적어도 2개 이상의 광 필터와, 검출 소자로써 근거리에서 사용되는 서모파일(Thermopile detector) 및 원거리에서 사용되는 초전 검출기(Pyroelectrical detector)를 적어도 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the infrared detector is a selected wavelength band for four noxious gases, wherein at least two optical filters are selected, wherein CH4 is 3.3 m, HC is 3.4 m, CO is 4.6 m, and CO2 is 4, A thermopile detector used at a short distance as a detection element, and a pyroelectric detector used at a remote location.
바람직하게 상기 제어부는 적외선 검출부에서 전기적 신호를 검출하고, 검출된 전기전 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호를 변환하는 A/D 변환부와, 상기 제 1 조절부 및 제 2 조절부의 조절 각도를 적외선 광원부 및 적외선 검출부와의 반사각 및 측정거리를 기반으로 제어하는 조절 제어부와, 상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광을 인가되는 전원의 스위칭을 통해 펄스식으로 제어하는 광원 제어부와, 상기 적외선 검출부에서 검출된 가스 정보를 무선 통신으로 컴퓨터 데이터 관리부로 전송하는 무선 통신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the control unit includes an A / D conversion unit for detecting an electrical signal in the infrared detection unit and converting the detected electrical signal into a digital signal in an analog signal, and an A / D conversion unit for converting an adjustment angle of the first adjustment unit and the second adjustment unit, A control unit for controlling the light source unit based on a reflection angle and a distance measured by the infrared ray detection unit, a light source control unit for controlling the pulse light by switching the power source to be irradiated with the infrared light emitted from the infrared light source unit, And a wireless communication unit for transmitting information to the computer data management unit through wireless communication.
바람직하게 상기 무선 통신은 블루투스 통신을 사용하여 무선으로 통신하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the wireless communication is wireless communication using Bluetooth communication.
바람직하게 근거리의 가스측정을 위해서, 적외선 광원부와 적외선 검출부의 조사각 및 검출각의 반사각을 조절하는 제 1 조절부 및 제 2 조절부를 최대한 밀착되도록 설치하고, 상기 반사각을 최소 30도 부터 그 이상으로 설정하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the first adjusting unit and the second adjusting unit adjust the reflection angle of the irradiation angle and the detection angle of the infrared light source unit and the infrared ray detection unit to be close to each other, and the reflection angle is set at least 30 degrees .
바람직하게 원거리의 가스측정을 위해서, 적외선 광원부(100)와 적외선 검출부(200)를 서로 거리를 두어 설치하고, 상기 반사각을 최소 20도 이상으로 설정하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the infrared
바람직하게 상기 적외선 광원부에서 원거리로 조사되는 적외선 광을 반사시켜 상기 적외선 검출부로 반사된 적외선 광이 흡수되도록 하는 반사판을 더 포함하여 구성되며, 이때, 상기 반사판은 적외선 반사가 가능한 알루미늄 및 금 중 적어도 하나로 코팅되는 것을 특징으로 한다.The reflection plate may further include at least one of aluminum and gold capable of reflecting infrared rays. The reflection plate may include at least one of aluminum and gold capable of reflecting infrared rays, and the reflector may reflect at least one of infrared Is coated.
바람직하게 상기 적외선 광원부와 적외선 검출부를 하나의 하우징에 일체형으로 장착되어 반사형으로 구성하며, 상기 적외선 광원부 및 상기 적외선 검출부의 각도를 정면의 중심을 기준으로 45도로 구성되어 적외선 광원부 및 적외선 검출부의 조사각 및 검출각의 각도 변화가 가능하도록 라운드 이동이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.Preferably, the infrared light source unit and the infrared ray detection unit are integrally mounted in one housing and are of a reflective type. The angle of the infrared ray source unit and the infrared ray detection unit is 45 degrees with respect to the center of the front face, So that the angle of the angle and the angle of the detection angle can be changed.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 방법의 특징은 적외선 광원부에서 발광되는 적외선 광을 원거리로 펄스식(깜빡거림)으로 조사시키는 단계와, 상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광의 반사된 적외선 광을 검출하여 화학종 가스를 검출하는 단계와, 상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광의 조사각 및 상기 적외선 광원부에서 조사되어 반사되는 적외선 광을 검출하기 위해 적외선 검출부의 검출각을 적외선 광원부 및 적외선 검출부와의 반사각 및 측정거리를 기반으로 제 1 조절부 및 제 2 조절부를 통해 측정거리 및 측정범위를 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는데 있다.According to another aspect of the present invention, there is provided a gas measuring method using a reflection type infrared ray detector for measuring a wide range of toxic gases, comprising the steps of: irradiating infrared rays emitted from an infrared ray source part in a pulsed manner A step of detecting a chemical species gas by detecting infrared light reflected by the infrared light source unit, detecting an irradiation angle of the infrared light irradiated from the infrared light source unit, and detecting infrared light irradiated and reflected from the infrared light source unit And adjusting the measurement distance and the measurement range through the first adjustment unit and the second adjustment unit based on the reflection angle and the measurement distance of the infrared ray detection unit with respect to the infrared ray light source unit and the infrared ray detection unit.
바람직하게 근거리의 가스측정을 위해서, 적외선 광원부와 적외선 검출부의 조사각 및 검출각의 반사각을 조절하는 제 1 조절부 및 제 2 조절부를 최대한 밀착시키는 단계와, 상기 반사각이 최소 30도 부터 그 이상으로 설정하여 각도가 넓어질수록 측정 거리가 줄어들 수 있도록 하여 다른 물질에 의한 간섭을 줄이는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.A first adjusting unit and a second adjusting unit for adjusting a reflection angle of an irradiation angle and a detection angle of the infrared light source unit and the infrared ray detecting unit to a minimum, And reducing the measurement distance as the angle is widened, thereby reducing interference caused by other materials.
바람직하게 원거리의 가스측정을 위해서, 적외선 광원부와 적외선 검출부의 조사각 및 검출각의 반사각을 조절하는 제 1 조절부 및 제 2 조절부를 소정 거리 이격시키는 단계와, 상기 반사각이 최소 20도 이상으로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Preferably, the distance between the first adjusting unit and the second adjusting unit for adjusting the angle of reflection of the irradiation angle and the detection angle of the infrared light source unit and the infrared ray detecting unit is set to a predetermined distance, The method comprising the steps of:
바람직하게 적외선 검출부에서 검출된 가스 정보를 무선 통신부를 통해 무선 통신으로 데이터 관리부로 실시간으로 전송되어, 데이터 관리부에서 실시간 모니터링이 가능하도록 하는 것을 특징으로 한다.Preferably, the gas information detected by the infrared ray detecting unit is transmitted to the data managing unit in real time through wireless communication through the wireless communication unit, so that the data managing unit enables real-time monitoring.
이상에서 설명한 바와 같은 본 발명에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.As described above, the gas measuring apparatus and method using the reflection type infrared ray detector for measuring a wide range of toxic gas according to the present invention have the following effects.
첫째, 기존의 반도체식 센서 또는 비분산 적외선 방식과 달리 상대적으로 넓은 범위의 면적을 실시간으로 모니터링 할 수 있는 효과가 있다.First, unlike conventional semiconductor sensors or nondispersive infrared systems, a relatively wide area can be monitored in real time.
둘째, 제어부를 통해 적외선 광원을 펄스식으로 제어하여 적외선 광원의 발열을 억제하고, 내구성을 확보할 수 있는 효과가 있다.Second, the infrared light source is pulse-controlled through the control unit to suppress the heat generation of the infrared light source and ensure durability.
셋째, 적외선 검출부에서 검출된 가스 정보를 무선 통신으로 컴퓨터 등의 데이터 관리부(미도시)로 전송됨에 따라, 이러한 무선 통신의 적용은 현장 설치에 있어 매우 간편한 효과를 나타낼 수 있다.Thirdly, since the gas information detected by the infrared ray detecting unit is transmitted to a data management unit (not shown) such as a computer through wireless communication, the application of such wireless communication can have a very simple effect on the field installation.
넷째, 액티브 개방형 적외선 분광기의 특징을 가지면서 가격이 저렴한 기술을 개발하여 공장, 다중 이용시설 등의 누출 위험성이 있는 분야에 적용이 가능하다.Fourth, it can be applied to the fields where there is a risk of leakage of factories, multi-use facilities, etc., by developing low-cost technology while having characteristics of active open-type infrared spectroscope.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치의 구성을 나타낸 구성도
도 2 는 도 1에서 적외선 광원부의 구성을 나타낸 구성도
도 3 은 도 1에서 적외선 검출부의 구성을 나타낸 구성도
도 4 는 도 1에서 제어부의 구성을 나타낸 구성도
도 5 는 가스 누수 위치를 광범위하게 측정하기 위하여 액티브 기반 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 적외선 검출부와 적외선 광원부의 근거리에 대한 특정 반사각의 범위를 나타낸 개략도
도 6 은 가스 누수 위치를 광범위하게 측정하기 위하여 액티브 기반 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 적외선 검출부와 적외선 광원부의 원거리에 대한 특정 반사각의 범위를 나타낸 개략도
도 7 은 가스 누수 위치를 광범위하게 측정하기 위하여 액티브 기반 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 적외선 검출부와 적외선 광원부의 반사각 및 측정거리를 결정하기 위한 반사판에 대한 개략도
도 8a 및 도 8b는 본 발명의 실시예에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치가 건물 환경에 설치된 실시예
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 실시예에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치의 하우징에 일체형으로 구현된 실시예
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 측정한 CO2(이산화탄소) 가스 데이터를 나타낸 그래프
도 11 은 도 10의 측정된 데이터를 이용한 검량선을 나타낸 그래프
도 12 는 본 발명의 실시예에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 측정한 CO2(이산화탄소) 저농도(10, 50, 100ppm)의 검량선을 나타낸 그래프1A and 1B are diagrams showing a configuration of a gas measuring apparatus using a reflection type infrared ray detector for measuring a wide range of toxic gas according to an embodiment of the present invention
Fig. 2 is a block diagram showing the configuration of the infrared light source unit in Fig.
FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the infrared ray detecting unit in FIG.
FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control unit in FIG.
FIG. 5 is a schematic view showing a range of a specific reflection angle with respect to a near region of an infrared ray detecting unit and an infrared ray light source unit in a gas measuring apparatus using an active-based reflection type infrared ray detector in order to widely measure a gas leakage position.
6 is a schematic view showing a range of a specific reflection angle with respect to a distance of an infrared ray detecting unit and an infrared ray light source in a gas measuring apparatus using an active based reflection type infrared ray detector in order to widely measure a gas leak position.
7 is a schematic view of a reflection plate for determining a reflection angle and a measurement distance of an infrared ray detecting unit and an infrared ray light source unit in a gas measuring apparatus using an active based reflection type infrared ray detector in order to widely measure a gas leak position.
FIGS. 8A and 8B are views showing an example in which a gas measuring apparatus using a reflection type infrared detector for measuring a wide range of toxic gases according to an embodiment of the present invention is installed in a building environment
FIGS. 9A and 9B illustrate an embodiment of a gas measuring apparatus using a reflection type infrared detector for measuring a wide range of toxic gases according to an embodiment of the present invention,
10 is a graph showing CO2 (carbon dioxide) gas data measured by a gas measuring apparatus using a reflection type infrared detector for measuring a wide range of toxic gases according to an embodiment of the present invention
FIG. 11 is a graph showing a calibration curve using the measured data of FIG. 10
12 is a graph showing a calibration curve of low CO2 (carbon dioxide) concentration (10, 50, 100 ppm) measured by a gas measuring apparatus using a reflection type infrared detector for measuring a wide range of toxic gases according to an embodiment of the present invention
본 발명의 다른 목적, 특성 및 이점들은 첨부한 도면을 참조한 실시예들의 상세한 설명을 통해 명백해질 것이다.Other objects, features and advantages of the present invention will become apparent from the detailed description of the embodiments with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치 및 방법의 바람직한 실시예에 대하여 첨부한 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록하며 통상의 지식을 가진자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Preferred embodiments of a gas measuring apparatus and method using a reflection type infrared ray detector for measuring a wide range of toxic gas according to the present invention will now be described with reference to the accompanying drawings. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, and will fully convey the scope of the invention to those skilled in the art. It is provided to let you know. Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, various equivalents It should be understood that water and variations may be present.
설명에 앞서, 기본적으로 파장이 긴 적외선 파장은 파장이 짧은 가시광선에 비해 광반사가 상대적으로 어렵다. 특히 가시광선에 비해서 반사되는 정도가 약하기 때문에, 적외선 광원과 적외선 검출기의 광 각도가 매우 중요하다. 본 명세서에서는 기본적으로 광원과 검출기를 반사식으로 구성하기 위하여 적외선 광원과 검출기의 각도를 일정 거리에서 서로 동일한 면적이 될 수 있도록 구성한 후 각도에 따른 최적의 적외선 수신 효율을 실험으로 확인하였다.Prior to the explanation, the infrared light having a long wavelength is basically relatively difficult to reflect light as compared with a visible light having a short wavelength. Especially, since the degree of reflection is weaker than that of visible light, the angle of light between the infrared light source and the infrared detector is very important. In this specification, in order to construct a reflection type light source and a detector, an infrared ray source and a detector are configured so that the angles of the infrared ray source and the detector are the same as each other at a certain distance, and then the optimum infrared ray receiving efficiency according to the angle is experimentally confirmed.
도 1a 및 도 1b는 본 발명의 실시예에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치의 구성을 나타낸 구성도이다.1A and 1B are block diagrams showing a configuration of a gas measuring apparatus using a reflection type infrared detector for measuring a wide range of toxic gases according to an embodiment of the present invention.
도 1a 및 도 1b에서 도시하고 있는 것과 같이, 적외선 광을 원거리까지 펄스식(깜빡거림)으로 조사시키는 적외선 광원부(100)와, 상기 적외선 광원부(100)에서 조사되는 적외선 광의 반사된 적외선 광을 검출하여 화학종 가스를 검출하는 필터 기반의 적외선 검출부(200)와, 상기 적외선 광원부(100)에 고정되어 적외선 광원부(100)에서 조사되는 적외선 광의 조사각을 조절하는 제 1 조절부(300)와, 상기 적외선 검출부(200)에 고정되어 상기 적외선 광원부(100)에서 조사되어 반사되는 적외선 광을 검출하기 위해 적외선 검출부(200)의 검출각을 조절하는 제 2 조절부(400)와, 상기 제 1 조절부(300) 및 제 2 조절부(400)의 조절 각도를 적외선 광원부(100) 및 적외선 검출부(200)와의 반사각 및 측정거리를 기반으로 제어하고, 동시에 상기 적외선 광원부(100)에서 조사되는 적외선 광을 펄스식(깜빡거림)으로 제어하는 제어부(500)를 포함하여 구성된다.As shown in FIGS. 1A and 1B, an infrared
한편, 상기 제어부(500)는 적외선 검출부(200)에서 검출된 가스 정보를 무선 통신부(520)를 통해 무선 통신으로 컴퓨터 등의 데이터 관리부(600)로 전송시킨다. 이때, 무선 통신은 블루투스 통신을 사용하여 무선으로 통신하며, 이와 같은 데이터 관리부로의 전송은 연속적인 전송을 통해 실시간 모니터링이 가능하다.The
도 2 는 도 1에서 적외선 광원부의 구성을 나타낸 구성도이다.Fig. 2 is a configuration diagram showing the configuration of the infrared light source unit in Fig. 1. Fig.
도 2에서 도시하고 있는 것과 같이, 적외선 광원부(100)는 적외선 광을 발광하는 적외선 전구(110)와, 상기 적외선 전구(110)에서 발광되는 적외선 광을 중심부로 모아서 적외선 광이 원거리로 조사되도록 하는 반사갓(120)과, 외부에서 소스 전력을 전달하는 전원 케이블(130)과, 상기 적외선 전구(110) 및 반사갓(120)으로 구성되는 적외선 램프를 가스 측정 장치의 본체에 고정시키고, 전원 케이블(130)에서 전달되는 소스 전력을 상기 적외선 전구(110)에 인가하는 전력 브릿지(140)로 구성된다. 2, the infrared
그리고 상기 적외선 전구(110)는 열 에미터(thermal emitter), 양자 에미터(quantum emitter)를 사용한다.The
도 3 은 도 1에서 적외선 검출부의 구성을 나타낸 구성도이다.FIG. 3 is a block diagram showing the configuration of the infrared ray detecting unit in FIG.
도 3에서 도시하고 있는 것과 같이, 적외선 검출부(200)는 각 성분별 검출 파장을 적용한 광 필터(211) 방식의 적어도 하나 이상의 반사형 적외선 검출기(210)와, 상기 반사형 적외선 검출기(210)를 가스 측정 장치의 본체에 고정시키고, 광 필터(211)를 통해 검출된 전기적 신호를 전달하는 전기 브릿지(220)로 구성된다. 3, the
이때, 상기 적외선 검출부(200)는 적외선 영역에서 CO2는 5군데의 주파수 대역에서 흡수를 일으키며, 5개의 주파수 대역을, cm-1(파장 영역, ㎛)로 나타내면 2526(4.3), 3703(2.7), 5000(2.0), 6250(1.6), 7143(1.4)이며, 이중 명확한 흡수 및 간섭을 피할 수 있는 2526(4.3)을 선택하여 광 필터(211)로 구성하였다.At this time, the
그리고 상기 적외선 검출부(200)는 4가지 유해 가스에 대한 선택된 파장 대역으로써, CH4는 3.3㎛, HC 는 3.4 ㎛ 그리고 CO는 4.6㎛, CO2는 4,3㎛로 선택하여 광 필터를 구성한다. 이러한 광 필터 이외에 적외선 검출부(200)의 검출 소자로써는 서모파일(Thermopile detector)과 초전 검출기(Pyroelectrical detector)를 모두 사용하는데, 이때 근거리에서는 서모파일 검출기를 사용하며, 원거리에서는 초전 검출기를 사용하여 구성할 수 있으며, 또한 두 가지 또는 한 가지를 조합하여 구성할 수 있다.The
도 4 는 도 1에서 제어부의 구성을 나타낸 구성도이다.FIG. 4 is a block diagram showing the configuration of the control unit in FIG.
도 4에서 도시하고 있는 것과 같이, 제어부(500)는 적외선 검출부(200)에서 전기적 신호를 검출하고, 검출된 전기전 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호를 변환하는 A/D 변환부(510)와, 상기 제 1 조절부(300) 및 제 2 조절부(400)의 조절 각도를 적외선 광원부(100) 및 적외선 검출부(200)와의 반사각 및 측정거리를 기반으로 제어하는 조절 제어부(520)와, 상기 적외선 광원부(100)에서 조사되는 적외선 광을 인가되는 전원의 스위칭을 통해 펄스식으로 제어하는 광원 제어부(530)와, 상기 적외선 검출부(200)에서 검출된 가스 정보를 무선 통신으로 컴퓨터 등의 데이터 관리부(600)로 전송하는 무선 통신부(540)로 구성된다. 이때, 무선 통신은 블루투스 통신을 사용하여 무선으로 통신하며, 이와 같은 데이터 관리부로의 전송은 연속적인 전송을 통해 실시간 모니터링이 가능하다.
4, the
한편, 도 1a 및 도 1b에서 도시하고 있는 것과 같이, 액티브 기반 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치의 경우, 가장 중요한 부분은 적외선 검출부(200)와 적외선 광원부(100)에 대한 반사각으로써 반사각도에 따라 측정 거리 및 범위가 달라지는데, 이러한 측정거리 및 측정범위를 다르게 하여 실제 설치되는 건물의 다양한 환경에 최적의 적용이 가능하도록 한다.1A and 1B, in the case of the gas measuring apparatus using the active-based reflection type infrared detector, the most important part is the reflection angle of the
도 5 는 가스 누수 위치를 광범위하게 측정하기 위하여 액티브 기반 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 적외선 검출부와 적외선 광원부의 근거리에 대한 특정 반사각의 범위를 나타낸 개략도이다. 5 is a schematic view showing a range of a specific reflection angle with respect to a near point of an infrared ray detecting unit and an infrared ray light source in a gas measuring apparatus using an active based reflection type infrared ray detector in order to widely measure a gas leakage position.
도 5에서 도시하고 있는 것과 같이, 근거리의 가스측정을 위해서 적외선 광원부(100)와 적외선 검출부(200)의 조사각 및 검출각의 반사각을 조절하는 제 1 조절부(300) 및 제 2 조절부(400)를 최대한 밀착되도록 구성된다. 이때, 반사각은 최소 30ㅀ부터 그 이상으로 설정하여 각도가 넓어질수록 측정 거리가 줄어들 수 있도록 하여 다른 물질에 의한 간섭을 최소화되도록 구성된다. As shown in FIG. 5, the
도 6 은 가스 누수 위치를 광범위하게 측정하기 위하여 액티브 기반 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 적외선 검출부와 적외선 광원부의 원거리에 대한 특정 반사각의 범위를 나타낸 개략도이다. 6 is a schematic view showing a range of a specific reflection angle with respect to a distance of an infrared ray detecting unit and an infrared ray light source in a gas measuring apparatus using an active-based reflection type infrared ray detector in order to widely measure a gas leakage position.
도 6에서 도시하고 있는 것과 같이, 반사각은 원거리를 측정하는 방식으로 기본적으로 근거리와 달리 적외선 광원부(100)와 적외선 검출부(200)를 서로 거리를 두어 설치하고, 제 1 조절부(300) 및 제 2 조절부(400)를 통해 이 거리에 대한 각도를 부여하여 더 넓은 거리(범위)를 측정할 수 있도록 한다. 이때 거리는 20도 이상으로 하여 보다 넓은 면적을 측정할 수 있도록 구성된다. As shown in FIG. 6, the reflection angle is a method of measuring a distance, and the infrared
도 7 은 가스 누수 위치를 광범위하게 측정하기 위하여 액티브 기반 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 적외선 검출부와 적외선 광원부의 반사각 및 측정거리를 결정하기 위한 반사판에 대한 개략도이다. 7 is a schematic view of a reflection plate for determining a reflection angle and a measurement distance of an infrared ray detection unit and an infrared ray light source unit in a gas measurement apparatus using an active-based reflection type infrared ray detector in order to widely measure a gas leakage position.
도 7에서 도시하고 있는 것과 같이, 적외선 파장은 가시광선과 달리 육안으로 보고 확인할 수 없다. 이러한 반사각과 측정거리를 결정하기 위하여 반사판을 사용하게 되는데, 이때 사용되는 반사판(700) 재질은 적외선 반사가 가능한 알루미늄과 금으로 코팅된 판을 사용한다. 참고로, Ni-Cr 등은 적외선 반사가 거의 되지 않기 때문에 제외한다. 이러한 반사판(700)을 사용하여 눈으로 보지 않고도 반사율로 측정거리와 반사각을 결정할 수 있다. 참고로 실제 제품에는 반사판을 필요 없으며, 검출부에서는 대기 중 가스에서의 반사되는 적외선 광을 검출하기 때문이다.
As shown in Fig. 7, the infrared wavelength can not be visually confirmed, unlike the visible light ray. In order to determine the reflection angle and the measurement distance, a reflection plate is used. The
이와 같이 구성된 본 발명에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치는 도 8a 및 도 8b에서 도시하고 있는 것과 같이, 무선 통신을 통해 다양한 건물 환경에 설치할 수 있도록 구성한다. 이는 다양한 브라켓을 사용하여 건물의 모든 부위에 설치가 가능하다.
As shown in FIGS. 8A and 8B, the gas measuring apparatus using the reflection type infrared ray detector for measuring a wide range of toxic gas according to the present invention constructed as described above can be installed in various building environments through wireless communication. It can be installed on any part of the building using various brackets.
한편, 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치는 도 9a 및 도 9b에서 도시하고 있는 것과 같이, 적외선 광원부(100)와 적외선 검출부(200)를 하나의 하우징에 일체형으로 장착한 후, 반사형으로 구성하며, 적외선 광원부(100)와 적외선 검출부(200)의 각도를 정면의 중심을 기준으로 45도로 구성한다. 그리고 적외선 광원부(100)와 적외선 검출부(200)의 각도 변화가 가능하도록 라운드(410)(310) 이동이 가능하도록 설계하여 측정하고자 하는 거리에 따라 상기 각도를 조절할 수 있다. 그리고 하우징 외부 전면부에 구성된 버튼(230)을 누르면 실시간으로 발생가스를 모니터링 할 수 있다.
As shown in FIGS. 9A and 9B, the gas measuring apparatus using the reflection type infrared ray detector for measuring a wide range of toxic gas includes a case in which the infrared
도 10 은 본 발명의 실시예에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 측정한 CO2(이산화탄소) 가스 데이터를 나타낸 그래프이다. 10 is a graph showing CO2 (carbon dioxide) gas data measured by a gas measuring apparatus using a reflection type infrared detector for measuring a wide range of toxic gases according to an embodiment of the present invention.
이는 가스 측정 장치 주변에 CO2 표준가스를 임의 노출시켜 측정한 데이터이다. 즉, CO2를 10, 50, 100, 1000, 5000ppm을 가스 측정 장치 주변에 노출시켜 테스트한 결과로, Y축은 신호의 강도(농도에 비례)이며, X축은 시간을 나타낸다.This is the data measured by exposing the CO2 standard gas around the gas measuring device. That is, as a result of
도 10에서 도시하고 있는 것과 같이, 시간에 따라 낮은 농도로부터 높은 농도를 임의 누출하여 측정을 하였으며, CO2의 농도가 증가되면서 신호의 강도가 증가하는 것을 확인 할 수 있다.As shown in FIG. 10, measurement was made by randomly leaking a high concentration from a low concentration with time, and it can be confirmed that the intensity of the signal increases as the concentration of CO 2 increases.
도 11 은 도 10의 측정된 데이터를 이용한 검량선을 나타낸 그래프이다.11 is a graph showing a calibration curve using the measured data of FIG.
도 11에서 도시하고 있는 것과 같이, 측정된 데이터를 이용한 검량선으로 100, 1000, 5000ppm의 농도와 신호강도의 상관계수가 0.98로 양호한 선형성을 확인할 수 있다. 이러한 상관계수를 반사식인데도 불구하고, 높은 선형성을 확인할 수 있어 실제 발생된 가스의 정확한 측정이 가능함을 알 수 있다.As shown in Fig. 11, the calibration curve using the measured data shows a good linearity with a correlation coefficient of 0.98 between the concentration of 100, 1000, and 5000 ppm and the signal intensity. Even though the correlation coefficient is a reflection type, high linearity can be confirmed, and it can be understood that the accurate measurement of the actually generated gas is possible.
도 12 는 본 발명의 실시예에 따른 독성가스의 광범위 측정용 반사형 적외선 검출기를 이용한 가스 측정 장치에서 측정한 CO2(이산화탄소) 저농도(10, 50, 100ppm)의 검량선을 나타낸 그래프이다. 12 is a graph showing a calibration curve of a low concentration (10, 50, 100 ppm) of CO2 (carbon dioxide) measured by a gas measuring apparatus using a reflection type infrared detector for measuring a wide range of toxic gas according to an embodiment of the present invention.
도 12에서 도시하고 있는 것과 같이, 낮은 농도 영역에서도 반사식 측정에서 0.9944의 높은 상관 계수를 보이고 있어 정확한 측정이 가능함을 알 수 있다.As shown in FIG. 12, it can be seen that a high correlation coefficient of 0.9944 is exhibited in the reflection measurement even in a low concentration region, and accurate measurement is possible.
한편, 본 발명의 실시예는 컴퓨터에서 실행될 수 있는 프로그램으로 작성가능하다. 즉, 본 발명에 따른 방법에 포함된 여러 단계들은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록매체에 저장될 수 있다. 상기 매체는 마그네틱 저장매체(예: 롬, 플로피 디스크, 하드 디스크 등), 광학적 판독매체(예: CD-ROM, DVD), 디지털 저장매체(예: USB 메모리, 메모리 카드(SD, CF, MS, XD) 등) 및 캐리어 웨이브(예: 인터넷을 통한 전송)와 같은 기록매체를 포함한다.Meanwhile, the embodiment of the present invention can be made into a program that can be executed in a computer. That is, the various steps involved in the method according to the present invention may be stored in a computer readable recording medium. The medium may be a magnetic storage medium such as a ROM, a floppy disk, a hard disk, etc., an optical reading medium such as CD-ROM or DVD, a digital storage medium such as a USB memory, XD), etc.) and carrier waves (e.g., transmission over the Internet).
상기에서 설명한 본 발명의 기술적 사상은 바람직한 실시예에서 구체적으로 기술되었으나, 상기한 실시예는 그 설명을 위한 것이며 그 제한을 위한 것이 아님을 주의하여야 한다. 또한, 본 발명의 기술적 분야의 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 기술적 사상의 범위 내에서 다양한 실시예가 가능함을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다. 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. It will be apparent to those skilled in the art that various modifications may be made without departing from the scope of the present invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
Claims (16)
상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광과 교차되는 지점(A)에서 반사되는 적외선 광을 검출하여 화학종 가스를 검출하는 필터 기반의 적외선 검출부와,
상기 적외선 광원부에 고정되어 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광의 조사각을 조절하는 제 1 조절부와,
상기 적외선 검출부에 고정되어 상기 적외선 광원부에서 조사되어 반사되는 적외선 광을 검출하기 위해 적외선 검출부의 검출각을 조절하는 제 2 조절부와,
상기 제 1 조절부 및 제 2 조절부의 조절 각도를 적외선 광원부 및 적외선 검출부와의 반사각 및 측정거리를 기반으로 제어하여 적외선 광과 적외선 검출부가 교체되는 지점(A)의 거리를 조절하고, 동시에 상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광을 펄스식(깜빡거림)으로 제어하는 제어부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.An infrared light source unit for emitting infrared light in a long distance pulse (flickering) in order to suppress the heat generation of the infrared light source and ensure the internal property,
A filter-based infrared ray detecting unit for detecting infrared ray light reflected at a point (A) intersecting the infrared ray irradiated from the infrared ray source unit to detect a chemical species gas;
A first adjustment unit fixed to the infrared light source unit to adjust an irradiation angle of infrared light radiated from the infrared light source unit,
A second adjusting unit fixed to the infrared ray detecting unit to adjust the detection angle of the infrared ray detecting unit to detect the infrared ray irradiated and reflected by the infrared ray source unit;
The distance between the infrared ray and the infrared ray detecting unit is adjusted by controlling the angle of the first adjusting unit and the second adjusting unit on the basis of the reflection angle and the measuring distance between the infrared ray source unit and the infrared ray detecting unit, And a control unit for controlling the infrared light emitted from the light source unit to be pulsed (flickering).
적외선 광을 발광하는 적외선 전구와,
상기 적외선 전구에서 발광되는 적외선 광을 중심부로 모아서 적외선 광이 원거리로 조사되도록 하는 반사갓과,
외부에서 소스 전력을 전달하는 전원 케이블과,
상기 적외선 전구 및 반사갓으로 구성되는 적외선 램프를 가스 측정 장치의 본체에 고정시키고, 전원 케이블에서 전달되는 소스 전력을 상기 적외선 전구에 인가하는 전력 브릿지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the infrared light source unit
An infrared ray lamp that emits infrared light,
A reflector for collecting infrared light emitted from the infrared ray bulb at a central portion so that infrared light is radiated at a long distance,
A power cable for transmitting a source power from the outside,
And a power bridge for fixing an infrared lamp composed of the infrared lamp and the reflector to the main body of the gas measuring device and for applying a source power transmitted from the power cable to the infrared lamp.
상기 적외선 전구는 열 에미터(thermal emitter) 또는 양자 에미터(quantum emitter)를 사용하는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.3. The method of claim 2,
Characterized in that the infrared bulb uses a thermal emitter or a quantum emitter.
각 성분별 검출 파장을 적용한 광 필터 방식의 적어도 하나 이상의 반사형 적외선 검출기와,
상기 반사형 적외선 검출기를 가스 측정 장치의 본체에 고정시키고, 광 필터를 통해 검출된 전기적 신호를 전달하는 전기 브릿지를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the infrared detector
At least one reflection type infrared detector of an optical filter type using a detection wavelength for each component,
And an electric bridge for fixing the reflection type infrared ray detector to the main body of the gas measurement device and transmitting the electric signal detected through the optical filter.
4가지 유해 가스에 대한 선택된 파장 대역으로써, CH4는 3.3㎛, HC 는 3.4 ㎛ 그리고 CO는 4.6㎛, CO2는 4,3㎛로 선택하여 구성되는 적어도 2개 이상의 광 필터와,
검출 소자로써 근거리에서 사용되는 서모파일(Thermopile detector) 및 원거리에서 사용되는 초전 검출기(Pyroelectrical detector)를 적어도 하나 이상으로 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the infrared detector
At least two optical filters selected from the group consisting of CH4, HC, and HC of 3.3 탆, 3.4 탆, 4.6 탆 and 4,3 탆, respectively,
Wherein at least one of a thermopile detector used at a short distance and a pyroelectric detector used at a distance is used as a detection element.
적외선 검출부에서 전기적 신호를 검출하고, 검출된 전기전 신호를 아날로그 신호에서 디지털 신호를 변환하는 A/D 변환부와,
상기 제 1 조절부 및 제 2 조절부의 조절 각도를 적외선 광원부 및 적외선 검출부와의 반사각 및 측정거리를 기반으로 제어하는 조절 제어부와,
상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광을 인가되는 전원의 스위칭을 통해 펄스식으로 제어하는 광원 제어부와,
상기 적외선 검출부에서 검출된 가스 정보를 무선 통신으로 컴퓨터 데이터 관리부로 전송하는 무선 통신부를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.The apparatus of claim 1, wherein the control unit
An A / D converter for detecting an electrical signal in the infrared detector and converting the detected electrical signal into a digital signal from an analog signal;
An adjustment control unit for controlling an adjustment angle of the first adjustment unit and the second adjustment unit based on a reflection angle and a measurement distance between the infrared light source unit and the infrared ray detection unit,
A light source control unit for pulse-controlling the infrared light irradiated from the infrared light source unit through switching of a power source to which the infrared light is applied,
And a wireless communication unit for transmitting the gas information detected by the infrared detection unit to the computer data management unit by wireless communication.
상기 무선 통신은 블루투스 통신을 사용하여 무선으로 통신하는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.The method according to claim 6,
Wherein the wireless communication is wireless communication using Bluetooth communication.
근거리의 가스측정을 위해서, 적외선 광원부와 적외선 검출부의 조사각 및 검출각의 반사각을 조절하는 제 1 조절부 및 제 2 조절부를 최대한 밀착되도록 설치하고, 상기 반사각을 최소 30도 부터 그 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.The method according to claim 1,
A first adjusting unit and a second adjusting unit for adjusting the angle of reflection of the irradiation angle and the detection angle of the infrared light source unit and the infrared ray detecting unit are installed so as to be close to each other and the reflection angle is set to a minimum of 30 degrees or more Wherein the gas measuring device is a gas measuring device.
원거리의 가스측정을 위해서, 적외선 광원부(100)와 적외선 검출부(200)를 서로 거리를 두어 설치하고, 상기 반사각을 최소 20도 이상으로 설정하는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.The method according to claim 1,
Wherein the infrared light source unit (100) and the infrared ray detection unit (200) are provided at a distance from each other, and the reflection angle is set to a minimum of 20 degrees or more for a long distance gas measurement.
상기 적외선 광원부와 적외선 검출부를 하나의 하우징에 일체형으로 장착되어 반사형으로 구성하며,
상기 적외선 광원부 및 상기 적외선 검출부의 각도를 정면의 중심을 기준으로 45도로 구성되어 적외선 광원부 및 적외선 검출부의 조사각 및 검출각의 각도 변화가 가능하도록 라운드 이동이 가능하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 가스 측정 장치.The method according to claim 1,
The infrared light source unit and the infrared ray detection unit are integrally mounted in a single housing,
And the angle of the infrared light source unit and the infrared ray detection unit is set to 45 degrees with respect to the center of the front face so that the angle of the irradiation angle and the detection angle of the infrared ray source unit and the infrared ray detection unit can be changed. Device.
상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광과 교차되는 지점(A)에서 반사되는 적외선 광을 검출하여 화학종 가스를 검출하는 단계와,
상기 적외선 광원부에서 조사되는 적외선 광의 조사각 및 상기 적외선 광원부에서 조사되어 반사되는 적외선 광을 검출하기 위해 적외선 검출부의 검출각을 적외선 광원부 및 적외선 검출부와의 반사각 및 측정거리를 기반으로 제 1 조절부 및 제 2 조절부를 통해 측정거리 및 측정범위를 기반으로 제어하여 적외선 광과 적외선 검출부가 교체되는 지점(A)의 거리를 조절하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 측정 방법.Irradiating the infrared light emitted from the infrared light source part at a long distance in a pulsed manner (flicker) in order to suppress the heat generation of the infrared light source and ensure the internal property,
Detecting infrared light reflected at a point (A) intersecting the infrared light emitted from the infrared light source unit to detect a chemical species gas;
A first adjusting unit for adjusting a detection angle of the infrared ray detecting unit based on a reflection angle and a measurement distance of the infrared ray light source unit and the infrared ray detecting unit to detect the irradiation angle of the infrared ray irradiated from the infrared ray source unit and the infrared ray reflected and reflected by the infrared ray source unit, And adjusting the distance of the point (A) where the infrared ray and the infrared ray detection unit are exchanged by controlling the measurement distance and the measurement range through the second adjustment unit.
근거리의 가스측정을 위해서, 적외선 광원부와 적외선 검출부의 조사각 및 검출각의 반사각을 조절하는 제 1 조절부 및 제 2 조절부를 최대한 밀착시키는 단계와,
상기 반사각이 최소 30도 부터 그 이상으로 설정하여 각도가 넓어질수록 측정 거리가 줄어들 수 있도록 하여 다른 물질에 의한 간섭을 줄이는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 측정 방법.13. The method of claim 12,
A first adjusting unit and a second adjusting unit for adjusting the angle of reflection of the irradiation angle and the detection angle of the infrared light source unit and the infrared ray detecting unit,
And setting the angle of reflection to be at least 30 degrees or more so that the measurement distance can be reduced as the angle increases, thereby reducing interference by other materials.
원거리의 가스측정을 위해서, 적외선 광원부와 적외선 검출부의 조사각 및 검출각의 반사각을 조절하는 제 1 조절부 및 제 2 조절부를 소정 거리 이격시키는 단계와,
상기 반사각이 최소 20도 이상으로 설정하는 단계를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 측정 방법.13. The method of claim 12,
A first adjusting unit and a second adjusting unit for adjusting the angle of reflection of the irradiation angle and the detection angle of the infrared light source unit and the infrared ray detecting unit are separated from each other by a predetermined distance,
And setting the angle of reflection to at least 20 degrees.
적외선 검출부에서 검출된 가스 정보를 무선 통신부를 통해 무선 통신으로 데이터 관리부로 실시간으로 전송되어, 데이터 관리부에서 실시간 모니터링이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 가스 측정 방법.13. The method of claim 12,
The gas information detected by the infrared detection unit is transmitted to the data management unit through the wireless communication unit in real time so that the data management unit can monitor the gas in real time.
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KR101873910B1 (en) * | 2018-01-30 | 2018-07-04 | 한국건설기술연구원 | Light Detection and Ranging(LIDAR) for Detecting Gas Distribution And Unmanned Aerial Vehicle Having the Same |
CN113740303A (en) * | 2020-05-28 | 2021-12-03 | 中国石油化工股份有限公司 | Oil spilling monitoring transmitting and receiving device based on fluorescence excitation |
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2014
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