KR101850372B1 - 휴대용 수질 측정 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 휴대용 수질 측정 장치에 관한 것이다.
본 발명은 판 형상을 가지며, 일측 판면에 개구 영역(opening region)인 윈도우(window)가 형성되어 있고, 측면에 수용 홈이 형성되어 있는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치된 제어모듈과, 상기 윈도우를 통해 외부로 노출되도록 상기 제어모듈에 결합되어 있으며, 상기 제어모듈의 제어에 따라 정보를 표시하는 디스플레이 모듈 및 일측이 상기 제어모듈에 결합된 연장부와 상기 연장부의 타측에 결합된 센서 헤드를 포함하며 측정 대상물의 수질을 측정하는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는 상기 하우징의 수용 홈에 인출 가능하도록 수용된다.
본 발명에 따르면, 넓은 디스플레이 영역을 제공하면서도 소형화가 가능하여 사용자가 주머니 등에 간편하게 수용하여 휴대할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
본 발명은 판 형상을 가지며, 일측 판면에 개구 영역(opening region)인 윈도우(window)가 형성되어 있고, 측면에 수용 홈이 형성되어 있는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치된 제어모듈과, 상기 윈도우를 통해 외부로 노출되도록 상기 제어모듈에 결합되어 있으며, 상기 제어모듈의 제어에 따라 정보를 표시하는 디스플레이 모듈 및 일측이 상기 제어모듈에 결합된 연장부와 상기 연장부의 타측에 결합된 센서 헤드를 포함하며 측정 대상물의 수질을 측정하는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는 상기 하우징의 수용 홈에 인출 가능하도록 수용된다.
본 발명에 따르면, 넓은 디스플레이 영역을 제공하면서도 소형화가 가능하여 사용자가 주머니 등에 간편하게 수용하여 휴대할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
Description
본 발명은 휴대용 수질 측정 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 본 발명은 넓은 디스플레이 영역을 제공하면서도, 예를 들어, 휴대폰처럼 얇은 판상 구조로 소형화가 가능하여 사용자가 주머니 등에 간편하게 수용하여 휴대할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치에 관한 것이다.
현대 사회의 도시 하수, 산업 폐수 등으로 인한 수질 오염은 생태계를 파괴시킬 뿐만 아니라, 산업 및 농업 용수, 식수에 필요한 수자원의 고갈 현상을 야기시켜 심각한 사회 문제로 대두되고 있다. 예컨대, 지하수는 아직까지 청정(淸淨) 상태를 유지하고 있으나, 무분별한 개발로 인하여 고갈 및 오염이 가속화되고 있는 실정에 있다.
최근에는 수자원의 관리와 이용의 중요성에 대한 인식이 점차 높아지면서, 수자원의 오염 방지와 효율적인 이용을 위한 다양한 관리 시스템이 개발 및 적용되고 있으며, 이러한 수자원은 산업 현장뿐만 아니라 가정에서의 식수나 생활 용수 등 다양한 용도로 이용될 수 있도록 관리된다.
한편, 최근에는 생활환경이 점차 친환경화됨에 따라 각 가정에서는 새싹이나 유기농 채소, 작은 과실수 같은 수경 재배용 식물을 실내에서 직접 재배하는 수경재배 방식이 확산되고 있으며, 실내의 온도와 습도 조절을 위하여 다양한 종류의 가정용 수족관을 설치하고 있다. 이 경우 각 가정에서는 해당 수경 식물이나 관상어가 생육되기에 적합한 수질 상태의 용수가 공급되어야 하고, 사용자에 의하여 최적의 상태가 유지되도록 직접 관리되어야 한다.
또한, 최근 들어 음식물의 염도가 건강에 상당한 영향을 미치는 것으로 알려지면서 가정이나 식당에서 음식물의 염도를 측정하기 위한 염도계의 사용도 증가하고 있다.
이와 같이 측정 대상물의 수질 특성을 측정하기 위하여 가정용, 산업용으로 다양하게 사용할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 널리 보급되어 있으며, 휴대용 수질 측정 장치는 그 용도에 따라 염도, 산도(pH), 전기전도도(EC:Electric Conductivity), TDS(Total Dissolved Solids) 등의 특성을 정밀하게 측정할 수 있다.
도 1은 종래의 기술에 따른 다양한 휴대용 염도계를 나타낸 사시도이다. 도시된 바와 같이 휴대용 염도계(10)는 소정의 길이를 갖는 바 형상의 본체(11)와 본체(11)의 일 측 단부에 마련되는 센서부(14)로 구성된다. 본체(11)에는 측정 결과를 포함하는 각종 정보를 표시하기 위한 디스플레이 패널(12)과, 측정 장치를 조작하기 위한 조작부(13)가 구비되고, 센서부(14)는 측정 대상물에 침지되어 염도, pH, EC 또는 TDC 등을 측정하기 위한 센서 전극(15)이 구비된다.
이러한 휴대용 염도계(10)는 센서부(14)가 측정 대상물에 충분히 침지된 상태에서 측정이 이루어지므로 디스플레이 패널(12)이 측정 대상물에 의하여 오염되거나 측정 대상물에 침지되지 않도록 센서부(14)와 본체(11)는 사이에는 충분한 간격이 확보되어야 한다. 따라서, 종래의 휴대용 염도계는 센서부(14)가 소정의 길이를 갖도록 형성됨으로써, 전체적으로 길쭉한 길이를 갖는 펜 형상을 이루게 된다.
또한, 휴대용 염도계(10)는 측정 결과 등을 사용자가 확인할 수 있도록 본체(11)에 디스플레이 패널(12)이 필수적으로 구비되며, 디스플레이 패널(12)은 측정 대상물의 측정 종류, 온도, 측정값, 단위, 전원 등의 다양한 정보를 표시하므로, 소정의 크기가 확보되어야 한다. 더구나 최근의 휴대용 염도계는 디스플레이 패널(12)를 통하여 측정 대상물에 대한 더욱 다양한 정보를 제공하기 위하여 디스플레이 패널(12)도 커지고 있는 추세이다.
이와 같은 종래의 휴대용 염도계는 소정의 길이를 갖는 펜 형상으로 형성됨으로 인하여 사용자의 주머니 등에 수납이 어려워 휴대가 불편한 단점이 있다. 이러한 문제를 해결하고자 주머니에 꽂을 수 있는 클립이 장착된 염도계도 제안된 바 있으나, 염도계 자체의 중량에 의하여 클립을 이용한 휴대도 매우 불편해지게 된다.
그리고 종래의 휴대용 염도계는 펜 형상을 이루어 디스플레이 패널의 크기에 한계를 나타내고 이로 인하여 디스플레이 패널에서 제공되는 정보의 내용도 한정적일 수밖에 없으며, 작은 화면에 잔류 전원, 측정 종류의 단위, 온도, 온도 단위, 측정완료표시 등의 모든 정보를 표시하게 되는 경우 문자의 크기가 작아져 사용자가 정보를 확인하는 데에도 많은 불편을 갖게 된다.
또한, 최근에는 디스플레이 패널을 통하여 더욱 다양한 정보를 제공하기 위하여 패널의 크기도 점차 증가하는 추세이다. 따라서, 도시된 바와 같이 종래의 펜 형상의 휴대용 염도계에서는 가능한 넓은 영역의 디스플레이 영역을 제공하기 위하여 원통형의 본체 일부를 절개하여 디스플레이 패널을 설치하고 있다. 그러나 종래의 휴대용 염도계는 본체가 펜 형상을 이룸으로써, 디스플레이 패널의 크기에도 한계를 나타내고 있다.
더구나 최근에는 사용자의 터치를 이용한 조작이 가능한 다양한 디스플레이 패널도 보급되고 있으나, 종래의 펜 형상의 휴대용 염도계에는 디스플레이 패널 크기의 한계로 인하여 터치 스크린과 같은 기능과 표시 형식을 갖는 디스플레이 패널이 적용되지 못하고 있는 실정이다.
한편, 국내 등록특허 10-1077919호는 휴대가 간편한 '카드형 멀티측정기'를 제안하고 있으나 상기 등록특허의 '카드형 멀티측정기'는 시료를 측정기에 직접 떨어뜨려 측정하는 방식으로서, 측정기 자체(즉, 센서부)를 측정 대상물에 침지하는 방식의 측정장치에는 적용되지 못하는 구조이다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 센서부를 측정 대상물에 침지하여 측정하는 방식의 수질 측정 장치에 있어서, 플렉시블한 센서부를 채용하고, 센서부가 본체부에 수용 가능하도록 구성함으로써, 사용자가 주머니에 넣어서 간편하게 휴대할 수 있도록 하는 휴대용 수질 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 소형화에 따라 휴대가 간편함과 동시에 더욱 넓은 디스플레이 패널을 갖도록 하는 휴대용 수질 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 센서부의 수용 및 인출 동작을 장치 구동과 연동시킴으로써, 장치 구동을 위한 명령 버튼을 생략할 수 있고 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 휴대용 수질 측정 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
이러한 과제를 해결하기 위한 본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치는 판 형상을 가지며, 일측 판면에 개구 영역(opening region)인 윈도우(window)가 형성되어 있고, 측면에 수용 홈이 형성되어 있는 하우징과, 상기 하우징의 내부에 설치된 제어모듈과, 상기 윈도우를 통해 외부로 노출되도록 상기 제어모듈에 결합되어 있으며, 상기 제어모듈의 제어에 따라 정보를 표시하는 디스플레이 모듈 및 일측이 상기 제어모듈에 결합된 연장부와 상기 연장부의 타측에 결합된 센서 헤드를 포함하며 측정 대상물의 수질을 측정하는 센서부를 포함하고, 상기 센서부는 상기 하우징의 수용 홈에 인출 가능하도록 수용된다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 센서부에 포함된 연장부는 가요성을 갖는 연장 케이블로 구성되고, 상기 센서부는 상기 하우징의 측면을 감으면서 상기 수용 홈에 수용되거나 상기 수용 홈으로부터 인출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 센서부에 포함된 연장부는 다단 구조의 슬라이딩 로드로 구성되고, 상기 센서부는 슬라이딩 방식으로 상기 수용 홈에 수용되거나 상기 수용 홈으로부터 인출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 센서부에 포함된 연장부는 일측 단부가 상기 하우징에 회동 가능하게 힌지(hinge) 결합되도록 구성되고, 상기 센서부는 힌지 회동 방식으로 상기 하우징의 수용 홈에 수용되거나 상기 수용 홈으로부터 인출되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 하우징은 사각형을 포함하는 다각형, 원형 또는 타원형의 판 형상을 갖는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 센서부의 인출 상태와 수용 상태를 감지하여 상기 제어모듈, 상기 디스플레이 모듈, 상기 센서부를 온/오프 구동시키는 온/오프 구동수단을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 온/오프 구동수단은 상기 센서 헤드에 구비되는 자석부재 및 상기 제어모듈에 구비되어 상기 자석부재의 자력에 따라 온/오프되는 리드 스위치(reed switch)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 제어모듈은 상기 측정 대상물과 상기 센서부에 포함된 센서 전극이 열평형 상태에 도달하는 경우 상기 측정 대상물에 대한 측정 결과가 상기 디스플레이 패널을 통해 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 디스플레이 패널은 터치 스크린 패널로 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 있어서, 상기 센서부는 염도, TDS, EC 또는 pH 중에서 하나 이상의 특성을 측정하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 본체부가 얇은 플레이트 형상을 이루고, 센서부가 가요성(flexible)을 가져 본체부의 측면에 형성된 홈으로 쉽게 수용되도록 구성되기 때문에, 휴대시 사용자의 주머니에 넣어 간편하게 휴대할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 사용시 센서부를 인출하여 센서부를 쉽게 측정 대상물에 침지시킬 수 있도록 구성되기 때문에, 본체부의 오염을 방지하면서 측정 대상물을 간편하게 측정할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 넓은 디스플레이 패널을 배치할 수 있어 더욱 다양한 정보를 제공할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 센서부의 수용 및 인출 동작을 장치 구동과 연동시킴으로써, 장치 구동을 위한 명령 버튼을 생략할 수 있고 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 휴대용 염도계들을 나타낸 도면이고,
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 구성하는 센서부가 하우징에 구비된 센서 홈에 수용된 상태를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 구성하는 센서부가 수질 측정을 위해 하우징에 구비된 센서 홈으로부터 인출된 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치의 분해 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 횡단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 대한 기능적 블록도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 구성하는 센서부가 하우징에 구비된 센서 홈에 수용된 상태를 나타낸 도면이고,
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 구성하는 센서부가 수질 측정을 위해 하우징에 구비된 센서 홈으로부터 인출된 상태를 나타낸 도면이고,
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치의 분해 사시도이고,
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 횡단면도이고,
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 대한 기능적 블록도이고,
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 나타낸 도면이고,
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 나타낸 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 벗어나지 않은 채, 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고 유사하게 제2구성 요소는 제1구성 요소로도 명명될 수 있다.
어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성 요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성 요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성 요소가 다른 구성 요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성 요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성 요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 나타낸다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 구성하는 센서부가 하우징에 구비된 센서 홈에 수용된 상태를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 구성하는 센서부가 수질 측정을 위해 하우징에 구비된 센서 홈으로부터 인출된 상태를 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치의 분해 사시도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치의 내부 구조를 개략적으로 나타낸 횡단면도이다.
도 2 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치(100)는 소정의 두께를 갖는 판 형상의 하우징(housing, 110), 하우징(110)의 내부에 수용 설치되는 제어모듈(120), 제어모듈(120)에 실장되어 있으며 하우징(110)의 일측 판면에 구비되는 개구 영역(opening region)인 윈도우(window, 112)를 통해 외부로 노출되는 디스플레이 패널(130), 하우징(110)의 측면부를 따라 수용되는 센서부(140)를 포함한다. 즉, 본 발명의 휴대용 수질 측정 장치(100)는 하우징(110)이 얇은 판 형상을 이루고, 센서부(140)는 하우징(110)의 측면을 따라 하우징(110)에 수용되도록 구성된다. 이러한 구성에 따르면, 사용자가 휴대용 수질 측정 장치(100)를 주머니에 넣어서 간편하게 휴대할 수 있다.
보다 구체적으로, 하우징(110)은 휴대용 수질 측정 장치(100)의 본체를 구성하는 요소로서, 그 내부에는 제어모듈(120), 디스플레이 패널(130) 및 센서부(140) 등의 구성요소들이 수용된다. 예를 들어, 이러한 하우징(110)은 합성수지를 이용한 사출 성형 방식으로 형성될 수 있으며, 상부 하우징(110a)과 하부 하우징(110b)으로 구분되어 서로 결합된 구조체일 수 있다. 예를 들어, 상부 하우징(110a)의 일측 판면에는 디스플레이 패널(130)이 노출될 수 있도록 하는 개구 영역인 윈도우(112)가 형성되어 있으며, 하우징(110)의 측면에는 센서부(140)가 수용될 수 있도록 하는 센서 홈(111)이 내측으로 함몰된 형상을 갖도록 형성되어 있다.
예를 들어, 하우징(110)은 사용자의 주머니에 쉽게 들어갈 수 있도록 소정의 두께를 갖는 얇은 판 형상을 가질 수 있다. 이러한 하우징(110)은 그 측면에서 센서부(140)를 수용할 수 있도록 센서부(140)보다는 두껍다는 조건을 충족시키면, 임의의 얇은 두께를 가질 수 있다. 또한, 하우징(110)은 원형, 타원형, 사각형 또는 다각형의 판 형상을 가질 수 있으며, 일 예로 대략 10mm 내외의 두께를 갖는 사각 판 형상을 가질 수 있다.
제어모듈(120)은 휴대용 수질 측정 장치(100)의 구동을 제어하는 구성요소로서, 예를 들어, 인쇄회로기판에 실장된 집적회로의 형태로 구현되어 하우징(110)의 내부에 수용될 수 있다. 이러한 제어모듈(120)에는 휴대용 수질 측정 장치(100)를 구동시키기 위한 각종 프로그램들이 내장된다.
디스플레이 패널(130)은 제어모듈(120)을 구성하는 인쇄회로기판에 실장되어 휴대용 수질 측정 장치(100)에서 측정되는 다양한 정보를 사용자에게 시각적으로 제공한다. 예를 들어, 이러한 디스플레이 패널(130)은 제어모듈(120)에 의하여 구동이 제어되는 LCD 모듈로 구성될 수 있으며, 하우징(110)에 형성되어 있는 윈도우(112)를 통해 외부로 노출되도록 제어모듈(120)을 구성하는 인쇄회로기판에 실장될 수 있다. 디스플레이 패널(130)은 판 형상을 갖는 하우징(110)의 일측 판면에 구비된 윈도우(112)를 통해 외부로 노출되므로 하우징(110)의 판 면적에 대응하는 충분한 크기를 가질 수 있다. 따라서, 디스플레이 패널(130)에는 잔류 전원, 측정 종류의 단위, 온도, 온도 단위, 측정완료표시 등의 모든 정보가 충분한 크기로 표시되어 제공될 수 있으며, 그 외에도 측정장치와 관련된 더욱 다양한 정보를 제공할 수 있다. 또한, 디스플레이 패널(130)은 판 형상의 하우징(110)의 일측 판면에 구비된 윈도우(112)를 통해 외부로 노출되며 충분한 터치 면적을 제공할 수 있으므로, 터치 스크린 패널로 구성될 수 있다.
센서부(140)는 측정 대상물에 침지되어 측정 대상물의 수질 등의 특성을 측정하기 위한 구성요소로서, 예를 들어, 다수의 센서 전극을 구비하는 센서 헤드(141)와 센서 헤드를 제어모듈(120)에 연결하는 연장 케이블(142)로 구성될 수 있다. 일 예로, 센서 헤드(141)는 측정 대상물에 전압을 인가하는 한 쌍의 센서 전극과 측정 대상물의 온도를 감지하는 온도 전극을 포함할 수 있으며, 각 전극은 연장 케이블(142)에 의하여 절연되면서 하우징(110) 내부의 제어모듈(120)로 연결될 수 있다.
이러한 센서부(140)는 일측이 하우징(110)의 내부에서 제어모듈(120)에 연결되면서, 하우징(110)의 측면을 따라 형성된 센서 홈(111)에 수용된다. 즉, 도 2에 도시된 바와 같이 휴대용 수질 측정 장치(100)를 사용하지 않고 보관하거나 휴대하는 경우, 센서부(140)는 하우징(110)의 측면을 감으면서 센서 홈(111)에 수용된다. 이를 위해 센서 홈(111)은 하우징(110) 측면을 따라 함몰되도록 형성되고, 센서부(140)의 직경과 길이에 해당하는 깊이와 길이로 형성된다. 따라서, 본 발명의 휴대용 수질 측정 장치(100)는 센서부(140)가 하우징(110)의 외부로 돌출되지 않아 외부 물건과 간섭되지 않고, 주머니에 쉽게 넣거나 뺄 수 있게 된다.
또한, 센서부(140)의 연장 케이블(142)은 휴대용 수질 측정 장치(100)를 사용하고자 하는 경우 하우징(110)으로부터 쉽게 펼쳐져야 하고, 센서 홈(111)에 수용되는 경우 쉽게 휘어져야 하므로, 가요성(flexibility)을 갖는 형상기억(shape memory) 소재로 구성되는 것이 바람직하다. 일 예로, 본 발명의 실시예에 따른 휴대용 수질 측정 장치(100)에서 연장 케이블(142)은 실리콘 재질로 구성될 수 있다.
상기와 같은 구성의 센서부(140)는 평상시에는 센서 홈(111)에 수용된 상태를 유지한다. 측정 대상물의 특성을 측정하기 위하여 휴대용 수질 측정 장치(100)를 사용하고자 하는 경우, 사용자가 센서부(140)를 센서 홈(111)으로부터 인출하면 센서부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(110)의 측면을 따라 선형으로 연장되면서 펼쳐진다. 이와 같이 센서부(140)가 펼쳐진 상태에서 센서 헤드(141)가 측정 대상물에 침지되더라도 하우징(110)은 측정 대상물로부터 충분히 이격된 상태를 유지하기 때문에, 측정 대상물에 의한 하우징(110)의 오염없이 간편하게 측정이 이루어질 수 있다. 예를 들어, 센서 헤드(141)에는 사용자가 센서부(140)를 쉽게 인출시킬 수 있도록 인출 돌기가 형성될 수 있으며, 하우징(110)의 센서 홈(111)에는 수용된 센서부(140)를 고정시키는 고정 돌기가 형성될 수 있다.
또한, 윈도우(112)가 형성되어 있는 하우징(110)의 전면에는 디스플레이 패널(130)을 보호하기 위한 투명 재질의 보호 패널(113)이 부착될 수 있으며, 하우징(110)의 배면에는 제어모듈(120)에 전원 공급을 위한 전원부(114, 배터리)가 체결될 수 있다.
한편, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치(100)는 센서부(140)의 인출 및 수용에 따른 자동 온/오프(ON/OFF) 구동 수단을 더 포함할 수 있다. 즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 센서부(140)의 센서 헤드(141)의 내부에는 자석부재(143)가 내장되어 있으며, 하우징(110)에 수용된 제어모듈(120)의 일측에는 자석부재(143)에 대응하여 작동하는 리드 스위치(reed switch, 123)가 내장되어 있다.
여기서, 리드 스위치(123)는 자석부재(143)의 자력에 반응하여 온/오프되도록 구성된다. 즉, 자석부재(143)를 이용한 온/오프 구동수단은 센서 헤드(141)가 센서 홈(111)에 수용되는 경우 자석부재(143)의 자력에 의하여 리드 스위치(123)가 오프되고, 센서 헤드(141)가 센서 홈(111)으로부터 인출되는 경우 자력이 소멸되어 리드 스위치(123)가 온되도록 구성된다.
이러한 자석부재(143)와 리드 스위치(123)에 의하여, 휴대용 수질 측정 장치(100)는 사용자 조작을 위한 별도의 온/오프 수단을 구비하지 않더라도 센서부(140)의 인출 및 수용에 따라 자동 온/오프 구동이 가능하다. 이와 같이, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치(100)에 있어서, 온/오프 구동은 센서부(140)의 인출 및 수용에 따라 자동적으로 이루어진다. 온/오프 구동수단은 상기와 같은 자석부재(143)와 리드 스위치(123)의 조합 이외에도, 센서부(140)가 센서 홈(111)에 수용되는 경우, 센서 헤드(141)에 접촉되는 버튼스위치 등 다양한 수단으로 구성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치에 대한 기능적 블록도이다. 도 6에서는, 설명의 편의상 염도와 온도 측정을 위한 구성이 개시되어 있으나, 이는 하나의 예시일 뿐이며, 염도, TDS, EC, pH 측정을 위한 구성이 구비될 수도 있다.
도 6을 추가적으로 참조하면, 휴대용 수질 측정 장치(100)는 센서 전극(151)과 온도 전극(152)이 연장 케이블(142)을 통해 하우징(110) 내부의 제어모듈(120)에 연결될 수 있고, 제어모듈(120)은 염도 측정부(162), 상온염도 변환부(163), 온도 측정부(164), 열평형 검출부(165), 메모리(166), 패널 구동부(167) 및 제어부(161)를 포함하고, 패널 구동부(167)는 디스플레이 패널(130)과 연결되며 제어모듈(120)의 일측에는 전원부(114)가 구비될 수 있다. 여기서, 염도 측정부(162)의 일부와 온도 측정부(164)의 일부, 상온염도 변환부(163), 열평형 검출부(165), 메모리(166), 패널 구동부(167) 및 제어부(161)는 단일 마이컴(MCU)으로 구현될 수 있다.
예를 들어, 염도 측정부(162)에 연결되는 전극인 센서 전극(151)은 염도 측정부(162)에 의해 인가되는 전압을 측정 대상물에 전달하여 측정 대상물의 염도를 전기 전도도 방식으로 측정할 수 있게 한다. 예를 들어, 염도 측정부(162)는 백금 도금된 동과 같이 전기 전도도와 열전달 특성이 양호한 금속으로 구성될 수 있다. 온도 전극(152)은 온도 측정부(164)에 연결되어 측정 대상물의 온도를 감지하는 기능을 수행한다. 예를 들어, 온도 전극(152)은 온도에 따라 저항값이 변화되는 소자로서, NTC와 PTC가 적용 가능하나, 주로 백금 도금된 NTC가 적합하다. 전원부(114)는 제어부(161)의 전원 온/오프 제어신호에 따라 회로소자들에 Vcc전압을 공급하고, 제어부(161)의 측정 온/오프신호에 따라 측정용 전압인 MVcc전압을 염도 측정부(162)에 공급한다. 열평형 검출부(165)는 온도 전극(162)을 통해 측정 대상물의 온도를 측정한 후, 이전 측정온도와 비교하여 온도 변화량을 산출한다. 온도 변화량이 점차 작아져 소정의 문턱치 이하가 되면 열평형 검출부(165)는 열평형 상태로 판단하여 온도 측정부(164)와 염도 측정부(162)에 온도와 염도를 각각 측정하도록 한다. 측정된 온도와 염도는 상온염도 변환부(163)에서 상온에서의 염도값으로 변환된 후 디스플레이 패널(130) 상에 표시된다. 이와 같이 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치(100)는 열평형 상태를 감지하여 자동으로 측정이 이루어지도록 구성된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 다른 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치(100)는 센서부(140)가 슬라이딩 로드(144)에 의하여 하우징(110)의 센서 홈(111)으로부터 인출되거나 수용되도록 구성된다. 이를 위해, 센서부(140)는 센서 헤드(141)가 다단 구조의 슬라이딩 로드(144)를 연장부로 하여 하우징(110)에 체결되며, 일측 단부의 로드는 하우징(110)에 고정되고, 센서 헤드(141)가 연결된 타측 단부의 로드를 포함하는 나머지 로드가 슬라이딩되면서 센서 홈(111)으로부터 인출되거나 센서 홈(111)에 수용된다.
도 8은 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치를 나타낸 도면이다.
도 8을 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시 예에 따른 휴대용 수질 측정 장치(100)는 센서부(140)가 힌지 구조로 하우징(110)에 체결되어 힌지 회동으로 센서 홈(111)으로부터 인출되거나 수용되도록 구성된다. 이를 위해, 센서부(140)는 센서 헤드(141)가 회동 로드(145)를 연장부로 하여 하우징(110)에 체결되며, 회동 로드(145)는 일측 단부가 힌지 구조로 하우징(110)에 체결된다. 이러한 센서부(140)는 회동 로드(145)의 일측 단부를 축으로 회전하는 힌지 회동 방식으로 센서 홈(111)으로부터 인출되거나 센서 홈(111)에 수용된다.
이상에서 상세히 설명한 바와 같이 본 발명에 따르면, 본체부가 얇은 플레이트 형상을 이루고, 센서부가 가요성(flexible)을 가져 본체부의 측면에 형성된 홈으로 쉽게 수용되도록 구성되기 때문에, 휴대시 사용자의 주머니에 넣어 간편하게 휴대할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 사용시 센서부를 인출하여 센서부를 쉽게 측정 대상물에 침지시킬 수 있도록 구성되기 때문에, 본체부의 오염을 방지하면서 측정 대상물을 간편하게 측정할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 넓은 디스플레이 패널을 배치할 수 있어 더욱 다양한 정보를 제공할 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
또한, 센서부의 수용 및 인출 동작을 장치 구동과 연동시킴으로써, 장치 구동을 위한 명령 버튼을 생략할 수 있고 사용상의 편의성을 향상시킬 수 있는 휴대용 수질 측정 장치가 제공되는 효과가 있다.
110 : 하우징
111 : 센서 홈
112 : 윈도우
113 : 보호 패널
120 : 제어모듈
130 : 디스플레이 패널
140 : 센서부
141 : 센서 헤드
142 : 연장 케이블
144 : 슬라이딩 로드
145 : 회동 로드
111 : 센서 홈
112 : 윈도우
113 : 보호 패널
120 : 제어모듈
130 : 디스플레이 패널
140 : 센서부
141 : 센서 헤드
142 : 연장 케이블
144 : 슬라이딩 로드
145 : 회동 로드
Claims (10)
- 판 형상을 가지며, 일측 판면에 개구 영역(opening region)인 윈도우(window)가 형성되어 있고, 측면에 수용 홈이 형성되어 있는 하우징;
상기 하우징의 내부에 설치된 제어모듈;
상기 윈도우를 통해 외부로 노출되도록 상기 제어모듈에 결합되어 있으며, 상기 제어모듈의 제어에 따라 정보를 표시하는 디스플레이 모듈;
상기 하우징의 수용 홈에 인출 가능하도록 수용되어 측정 대상물의 수질을 측정하며, 일측이 상기 제어모듈에 결합된 연장부와 상기 연장부의 타측에 결합된 센서 헤드를 포함하는 센서부; 및
상기 센서부의 인출 상태와 수용 상태를 감지하여 상기 제어모듈, 상기 디스플레이 모듈, 상기 센서부를 온/오프 구동시키는 온/오프 구동수단을 포함하고,
상기 온/오프 구동수단은, 상기 센서 헤드에 구비되는 자석부재 및 상기 제어모듈에 구비되어 상기 자석부재의 자력에 따라 온/오프되는 리드 스위치(reed switch)를 포함하고,
상기 센서부에 포함된 연장부는 가요성을 갖는 연장 케이블로 구성되고, 상기 센서부는 상기 하우징의 측면을 감으면서 상기 수용 홈에 수용되거나 상기 수용 홈으로부터 인출되도록 구성되는, 휴대용 수질 측정 장치. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 하우징은 사각형을 포함하는 다각형, 원형 또는 타원형의 판 형상을 갖는 것을 특징으로 하는, 휴대용 수질 측정 장치. - 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 제어모듈은
상기 측정 대상물과 상기 센서부에 포함된 센서 전극이 열평형 상태에 도달하는 경우 상기 측정 대상물에 대한 측정 결과가 상기 디스플레이 패널을 통해 표시되도록 제어하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 수질 측정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 디스플레이 패널은 터치 스크린 패널로 구성되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 수질 측정 장치. - 제1항에 있어서,
상기 센서부는 염도, TDS, EC 또는 pH 중에서 하나 이상의 특성을 측정하는 것을 특징으로 하는, 휴대용 수질 측정 장치.
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