KR101793376B1 - 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 ftir 측정 시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석하기 전에 샘플가스의 수분 제거 시스템을 통해 샘플가스 내의 수분만을 제거하여 샘플가스를 FTIR 측정 시스템에 전달함으로써, 샘플가스에 수분이 포함되어 있지 않기에 FTIR 측정에 신호 간섭이 되지 않아 정밀한 측정이 가능하고, 그로 인해 샘플가스에 대한 정확한 측정 값을 도출할 수 있어 측정의 신뢰도가 향상되는 특징이 있다.
Description
본 발명은 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석하기 전에 샘플가스의 수분 제거 시스템을 통해 샘플가스 내의 수분만을 제거하여 샘플가스를 FTIR 측정 시스템에 전달함으로써, 샘플가스에 수분이 포함되어 있지 않기에 FTIR 측정에 신호 간섭이 되지 않아 정밀한 측정이 가능하고, 그로 인해 샘플가스에 대한 정확한 측정 값을 도출할 수 있어 측정의 신뢰도가 향상되는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것이다.
FTIR(Fourier Transform Infrared Spectroscopy) 기반 초분광 분석장치에서 획득된 분광신호에는 측정된 배경 신호 외에 적외선 광선을 분광하는 과정에서 장치 내의 검출기, 투과창, 간섭계 등 광학부품 특성에 의해 생기는 신호가 포함되어 있다.
이때 기준이 되는 이상적인 광원인 흑체에 대한 적외선 분광 응답율을 측정하여 보정 계수를 얻고, 임의의 적외선 신호를 보정해야 정확한 스펙트럼 신호처리가 가능하다.
근거리 적외선 스펙트럼의 개별 파장영역에서 샘플이 흡수한 빛을 측정하기 위해서, 부과된 파장을 분리하는 방법이 필요하다. 종래 기술에 공개된 분리 방법은 필터 휠(filter wheel), 회절격자 분광기, 음향광학 조절 필터(AOTF), 푸리에 변환 적외선(FTIR) 분광기를 포함한다. 관심있는 분석물이 강하게 빛을 흡수하여 분광기술로 용이하게 구별될 수 있으면, 필터 휠 장치는 분석물 농도를 결정하도록 하는데 충분한 개별 파장을 공급할 수 있다.
이렇게, 상기 적외선 분광기(FTIR)를 통해 샘플 가스의 화학적, 물리적 특성 등을 분석하여 제공하는 것이다.
그런데, 기존 샘플 가스 내에는 수분이 다량 포함되어 있어 적외선 분광기(FTIR)의 측정시, 신호 간섭에 의한 오차가 증가하여 정확하게 분석을 할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기 종래의 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서,
샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석하기 전에 샘플가스의 수분 제거 시스템을 통해 샘플가스 내의 수분만을 제거하여 샘플가스를 FTIR 측정 시스템에 전달함으로써, 샘플가스에 수분이 포함되어 있지 않기에 FTIR 측정에 신호 간섭이 되지 않아 정밀한 측정이 가능하고, 그로 인해 샘플가스에 대한 정확한 측정 값을 도출할 수 있어 측정의 신뢰도가 향상되는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템을 제공하는데 목적이 있다.
상기 목적을 달성하고자, 본 발명은 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스에서 화학적, 물리적 특성을 측정 및 분석하는 FTIR 측정 시스템에 있어서,
상기 샘플가스가 FTIR 측정 시스템에 이송되기 전, 상기 샘플가스 내의 수분을 제거하는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 형성되는 것을 특징으로 하는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 샘플가스의 수분 제거 시스템은, 상기 샘플가스가 이송되면서 가스성분 이외의 다른 성분을 여과하는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 필터와;
상기 PTFE 필터에서 여과된 샘플가스가 내부에 유입되고, 외부에서 유입된 건조공기에 의해 샘플가스 내의 수분이 제거되는 가스 드라이어 장치와;
상기 가스 드라이어 장치에 공급할 건조공기 내의 먼지를 여과하는 더스트(Dust) 필터와;
상기 더스트 필터와 가스 드라이어 장치 사이에 형성되어 더스트 필터에서 여과된 공기 내의 수분을 제거하는 실리카겔(Silica Gel) 필터;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 가스 드라이어 장치는, 일측이 PTFE 필터와 연결되어 여과된 샘플가스가 유입되고, 타측은 FTIR 측정 시스템과 연결되며, 내부에 유입된 샘플가스 내의 수분을 흡수하여 외측으로 배출하는 내부관과;
상기 내부관의 외측에 소정간격으로 이격되어 내부관을 감싸도록 형성되고, 일단부에는 실리카겔 필터와 연결되어 건조공기가 내부에 유입되도록 유입구가 형성되며, 타단부에는 유입구를 통해 유입된 건조공기가 이송되면서 상기 내부관에서 배출된 수분을 흡수하여 외부로 배출되는 배출구가 형성되는 외부관;
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 외부관의 배출구는 외부에 설치된 펌프와 연결되어 상기 펌프에 의해 외부의 공기가 이송되며, 상기 샘플가스의 이동과 상기 외부공기의 이동방향은 서로 반대 방향으로 구성되는 것을 특징으로 하는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 FTIR 측정 시스템은, 상기 샘플가스의 수분 제거 시스템에서 이송되어 유입된 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석하는 FTIR 장치와;
상기 FTIR 장치의 배출구 측에 연결 형성되어 이송되는 샘플가스의 유량을 일정하게 유지하는 오리피스(Orifice) 장치와;
상기 오리피스 장치의 배출구 측에 연결 형성되어 샘플가스를 이송시키는 이송펌프;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것이다.
또한, 본 발명의 FTIR 장치는, 상기 샘플가스의 수분 제거 시스템에서 이송되어 유입된 샘플가스에 적외선을 투과시켜 가스별 대역폭을 출력하는 가스 셀(GAS Cell)과;
상기 가스 셀의 외주연에 형성되어 가스 셀 내의 온도를 환경조건에 맞춰 유지하는 히터(Heater)와;
상기 가스 셀에서 적외선이 투과된 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석 및 제공하는 FTIR 벤치;
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템에 관한 것이다.
이상에서 살펴 본 바와 같이, 본 발명의 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템은 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석하기 전에 샘플가스의 수분 제거 시스템을 통해 샘플가스 내의 수분만을 제거하여 샘플가스를 FTIR 측정 시스템에 전달함으로써, 샘플가스에 수분이 포함되어 있지 않기에 FTIR 측정에 신호 간섭이 되지 않아 정밀한 측정이 가능하고, 그로 인해 샘플가스에 대한 정확한 측정 값을 도출할 수 있어 측정의 신뢰도가 향상되는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템을 나타낸 개략도이다.
이와 같은 특징을 갖는 본 발명은 그에 따른 바람직한 실시예를 통해 더욱 명확히 설명될 수 있을 것이다.
이하 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기 전에, 다음의 상세한 설명에 기재되거나 도면에 도시된 구성요소들의 구성 및 배열들의 상세로 그 응용이 제한되는 것이 아니라는 것을 알 수 있을 것이다. 본 발명은 다른 실시예들로 구현되고 실시될 수 있고 다양한 방법으로 수행될 수 있다. 또, 장치 또는 요소 방향(예를 들어 "전(front)", "후(back)", "위(up)", "아래(down)", "상(top)", "하(bottom)", "좌(left)", "우(right)", "횡(lateral)")등과 같은 용어들에 관하여 본원에 사용된 표현 및 술어는 단지 본 발명의 설명을 단순화하기 위해 사용되고, 관련된 장치 또는 요소가 단순히 특정 방향을 가져야 함을 나타내거나 의미하지 않는다는 것을 알 수 있을 것이다. 또한, "제 1(first)", "제 2(second)"와 같은 용어는 설명을 위해 본원 및 첨부 청구항들에 사용되고 상대적인 중요성 또는 취지를 나타내거나 의미하는 것으로 의도되지 않는다.
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.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템을 나타낸 개략도이다.
도 1에 도시한 바와 같이, 본 발명의 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 FTIR 측정 시스템(300)은 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스에서 화학적, 물리적 특성을 측정 및 분석하는 FTIR 측정 시스템(300)으로써, 상기 샘플가스가 FTIR 측정 시스템(300)에 이송되기 전, 상기 샘플가스 내의 수분을 제거하는 샘플가스의 수분 제거 시스템(100)이 형성된다.
상기 샘플가스의 수분 제거 시스템(100)은 도 1에 도시한 바와 같이, 샘플가스가 이송되면서 가스성분 이외의 다른 성분을 여과하는 폴리테트라플루오로에틸렌(polytetrafluoroethylene, 이하, "PTFE"라 함) 필터(110)와, 상기 PTFE 필터(110)에서 여과된 샘플가스가 내부에 유입되고, 외부에서 유입된 건조공기에 의해 샘플가스 내의 수분이 제거되는 가스 드라이어 장치(120)와, 상기 가스 드라이어 장치(120)에 공급할 건조공기 내의 먼지를 여과하는 더스트(Dust) 필터(130)와, 상기 더스트 필터(130)와 가스 드라이어 장치(120) 사이에 형성되어 더스트 필터(130)에서 여과된 공기 내의 수분을 제거하는 실리카겔(Silica Gel) 필터(140)로 구성된다.
여기서, 상기 PTFE 필터(110)는 고내식성 필터로 특수 코팅된 필터의 표면 위에는 수분을 포함하여 거의 모든 물질이 달라붙지 않으며, 여과 정밀도가 높아 가스의 순도를 떨어뜨리지 않고 여과가 가능한 필터이다.
또한, 상기 더스트 필터(130)는 분진여과기 대기 중의 먼지를 제거하여 가스탐지기의 오염예방 및 가스탐지 성능이 향상된다.
그리고, 상기 가스 드라이어 장치(PPD,120)는 내측의 친수성 중합체 튜브를 통하여 배출된 수분을 제거하는 장치로써, 내부관(미도시)과, 외부관(미도시)으로 구성된다.
여기서, 상기 가스 드라이어 장치(120)의 내부관은 친수성 중합체 튜브의 특수 관으로써, 일측이 PTFE 필터와 연결되어 여과된 샘플가스가 유입되고, 상기 내부관의 타측은 FTIR 측정 시스템과 연결되며, 상기 내부관의 내부에 유입된 샘플가스 내의 수분을 흡수하여 외측으로 배출한다.
또한, 상기 가스 드라이어 장치(120)의 외부관은 내부관의 외측에 소정간격으로 이격되어 내부관을 감싸도록 형성되고, 상기 외부관의 일단부에는 실리카겔 필터와 연결되어 건조공기가 내부에 유입되도록 유입구가 형성되며, 상기 외부관의 타단부에는 유입구를 통해 유입된 건조공기가 이송되면서 상기 내부관에서 배출된 수분을 흡수하여 외부로 배출되는 배출구가 형성된다.
그리고, 상기 외부관의 배출구는 외부에 설치된 펌프(150)와 연결되어 상기 펌프(150)에 의해 외부의 공기가 더스트 필터(130)를 통해 유입된 뒤, 실리카겔 필터(140)를 거쳐 가스 드라이어 장치(120)에 이송되는 것이다.
한편, 상기 FTIR 측정 시스템(300)은, 상기 샘플가스의 수분 제거 시스템(100)에서 이송되어 유입된 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석하는 FTIR 장치(310)와, 상기 FTIR 장치(310)의 배출구 측에 연결 형성되어 이송되는 샘플가스의 유량을 일정하게 유지하는 오리피스(Orifice) 장치(320)와, 상기 오리피스 장치(320)의 배출구 측에 연결 형성되어 샘플가스를 이송시키는 이송펌프(330)로 구성된다.
여기서, 상기 FTIR 장치(310)는, 상기 샘플가스의 수분 제거 시스템(100)의 가스 드라이어 장치(120)에서 이송되어 유입된 샘플가스에 적외선을 투과시켜 가스별 대역폭을 출력하는 가스 셀(GAS Cell,311)과, 상기 가스 셀(311)의 외주연에 형성되어 가스 셀(311) 내의 온도를 환경조건에 맞춰 유지하는 히터(Heater,312)와, 상기 가스 셀(311)에서 적외선이 투과된 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석 및 제공하는 FTIR 벤치(313)로 구성된다.
그리고, 상기 FTIR 장치(310)와 오리피스 장치(320) 사이에는 이송되는 샘플가스의 온도와 압력을 측정하는 온도센서(350)와 압력센서(340)가 더 설치된다.
100 : 샘플가스의 수분 제거 시스템 110 : PTFE 필터
120 : 가스 드라이어 장치 130 : 더스트 필터
140 : 실리카겔 필터 150 : 펌프
300 : FTIR 측정 시스템 310 : FTIR 장치
311 : 가스셀 312 : 히터
313 : FTIR 벤치 320 : 오리피스 장치
330 : 이송펌프 340 : 압력센서
350 : 온도센서
120 : 가스 드라이어 장치 130 : 더스트 필터
140 : 실리카겔 필터 150 : 펌프
300 : FTIR 측정 시스템 310 : FTIR 장치
311 : 가스셀 312 : 히터
313 : FTIR 벤치 320 : 오리피스 장치
330 : 이송펌프 340 : 압력센서
350 : 온도센서
Claims (6)
- 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스에서 화학적, 물리적 특성을 측정 및 분석하는 FTIR 측정 시스템(300)에 있어서,
상기 샘플가스가 FTIR 측정 시스템(300)에 이송되기 전, 상기 샘플가스 내의 수분을 제거하는 샘플가스의 수분 제거 시스템(100)이 구비되며,
상기 샘플가스의 수분 제거 시스템(100)은 상기 샘플가스가 이송되면서 가스성분 이외의 다른 성분을 여과하는 PTFE(polytetrafluoroethylene) 필터(110)와; 상기 PTFE 필터(110)에서 여과된 샘플가스가 내부에 유입되고, 외부에서 유입된 건조공기에 의해 샘플가스 내의 수분이 제거되는 가스 드라이어(Gas Dryers) 장치(120); 및
상기 가스 드라이어 장치(120)에 공급할 건조공기 내의 먼지를 여과하는 더스트(Dust) 필터(130)와; 상기 더스트 필터(130)와 가스 드라이어 장치(120) 사이에 형성되어 더스트 필터(130)에서 여과된 공기 내의 수분을 제거하는 실리카겔(Silica Gel) 필터(140); 및
상기 가스 드라이어 장치(120)는 일측이 PTFE 필터(110)와 연결되어 여과된 샘플가스가 유입되고, 타측은 FTIR 측정 시스템(300)과 연결되며, 내부에 유입된 샘플가스 내의 수분을 흡수하여 외측으로 배출하는 내부관; 및
상기 내부관의 외측에 소정간격으로 이격되어 내부관을 감싸도록 형성되고, 일단부에는 상기 실리카겔 필터(140)와 연결되어 건조공기가 내부에 유입되도록 유입구가 형성되며, 타단부에는 유입구를 통해 유입된 건조공기가 이송되면서 상기 내부관에서 배출된 수분을 흡수하여 외부로 배출되는 배출구가 형성되는 외부관; 및
상기 외부관의 배출구는 외부에 설치된 펌프(150)와 연결되어 상기 펌프(150)에 의해 외부의 공기가 이송되며 상기 샘플가스의 이동과 상기 외부공기의 이동방향은 서로 반대 방향으로 구성되며; 및
상기 FTIR 측정 시스템(300)은 상기 샘플가스의 수분 제거 시스템(100)에서 이송되어 유입된 샘플가스에 적외선을 투과하여 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석하는 FTIR 장치(310)와; 상기 FTIR 장치(310)의 배출구 측에 연결 형성되어 이송되는 샘플가스의 유량을 일정하게 유지하는 오리피스(Orifice) 장치(320)와; 상기 오리피스 장치(320)의 배출구 측에 연결 형성되어 샘플가스를 이송시키는 이송펌프(330); 및
상기 FTIR 장치(310)는 상기 샘플가스의 수분 제거 시스템(100)에서 이송되어 유입된 샘플가스에 적외선을 투과시켜 가스별 대역폭을 출력하는 가스 셀(GAS Cell,311)과; 상기 가스 셀(311)의 외주연에 형성되어 가스 셀(311) 내의 온도를 환경조건에 맞춰 유지하는 히터(Heater,312)와; 상기 가스 셀(311)에서 적외선이 투과된 샘플가스의 화학적, 물리적 특성을 분석 및 제공하는 FTIR 벤치(313);를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 샘플가스의 수분 제거 시스템을 구비한 FTIR 측정 시스템. - 삭제
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160050712A KR101793376B1 (ko) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 ftir 측정 시스템 |
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| KR1020160050712A KR101793376B1 (ko) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 ftir 측정 시스템 |
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|---|---|
| KR101793376B1 true KR101793376B1 (ko) | 2017-11-02 |
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ID=60383184
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| KR1020160050712A KR101793376B1 (ko) | 2016-04-26 | 2016-04-26 | 샘플가스의 수분 제거 시스템이 접목된 ftir 측정 시스템 |
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|---|---|
| KR (1) | KR101793376B1 (ko) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102110170B1 (ko) * | 2019-04-12 | 2020-05-13 | 재단법인 한국화학융합시험연구원 | 샘플가스의 지구 온난화 지수 산정을 위한 복사강제력 측정 시스템 |
| CN112881366A (zh) * | 2021-03-20 | 2021-06-01 | 河南中烟工业有限责任公司 | 用于火焰光度计的自卸压除潮除尘装置 |
| CN118329786A (zh) * | 2024-04-26 | 2024-07-12 | 安徽达航科技有限公司 | 一种傅里叶光谱仪气体稳定系统 |
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| JP2000304695A (ja) * | 1999-04-23 | 2000-11-02 | Mitsubishi Heavy Ind Ltd | 排ガス中の三酸化硫黄濃度測定装置 |
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-
2016
- 2016-04-26 KR KR1020160050712A patent/KR101793376B1/ko active IP Right Grant
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