KR102074393B1 - 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치에 관한 것으로, 피검체에 근적외선을 조사하는 광원부, 상기 광원부로부터 조사된 근적외선이 상기 피검체로부터 반사되는 빛을 수광하는 디텍터부, 및 상기 피검체가 안착되며 상기 피검체의 무게에 따라 하부 형태가 변하는 안착유닛을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치에 관한 것이다.
농산물의 고부가가치화를 위하여는 수확된 농산물을 품질 등급별로 선별하는 작업이 수반되어야 한다. 종래에는 수확 후 가공 공정 중 농산물의 품질을 대부분 중량이나 색상 등으로만 선별하여 왔는데, 이러한 크기나 색상이 농산물의 품질을 제대로 대변하지 못하는 경우가 많고 등급 판정 정확도도 주관적이라는 문제가 있다. 객관적이고 정확한 등급 판정을 위하여 비파괴로 농산물의 내부 품질을 측정하는 시스템에 대한 연구가 진행되고 있다. 비파괴 품질측정장치는 농산물 내부의 당도, 산도 등의 성분이 특정한 파장의 광을 흡수하는 원리를 이용하여 주로 근적외선을 농산물에 투과시켜 나온 빛의 파장대별 광량을 측정하여 과실의 당도, 산도 등의 내부 품질을 측정하게 된다.
비파괴 품질측정장치는 발광부와 수광부의 배치에 따라 크게 전투과식, 반투과식, 반사식으로 분류할 수 있다. 전투과식은 발광부와 수광부가 농산물을 사이에 두고 서로 반대되게 배치되어 발광부에서 나와 농산물을 투과하여 반대 방향으로 나간 빛을 수광부에서 받아들이는 방식이며, 반투과식은 발광부와 수광부가 대략 직교하게 배치되어 발광부에서 나와 농산물을 투과하여 직교 방향으로 나간 빛을 수광부에서 받아들이는 방식이며, 반사식은 발광부와 수광부가 동일한 위치에 배치되어 발광부에서 나와 농산물을 투과하여 굴절되어 돌아온 빛을 수광부에서 받아들이는 방식이다.
일반적으로 과일의 당도를 비파괴적으로 측정하는 근적외선 분광분석기술은 과일 내부에 빛을 조사하는 수단인 광대역파장의 발광부와 과일 내부로부터 출력되는 빛을 수집하고 파장별로 검출하는 수단인 수광부를 포함하는 당도측정기를 이용한다. 이로부터 획득한 흡수파장스펙트럼으로부터 과일 당도와의 상관관계는 회귀분석(Regression Analysis), 수전처리(Math Preprocessing) 및 보정식을 이용한 검량모델식(Calibration Model Equation)으로 작성되어 과일을 파괴하거나 착즙하지 않고서도 과일 내부의 당도, 산도, 내부결함 등 과일의 물리적, 화학적 성질들을 비파괴적으로 측정할 수 있다. 과일의 당도를 측정하는 분광분석장치에 관한 종래기술이 공개특허 제10-2004-0015157호에 개시되어 있다.
종래 근적외선 분광분석기술은 외부로부터 빛이 차단되지 않아 측정 결과가 부정확하고, 피검체의 크기나 위치에 따라 피검체 지지부를 교체해야 하는 등 전체의 당도, 산도 등의 측정값이 오차가 크다는 문제가 있으며, 램프의 강한 직접조사로 인한 과피의 열상 등의 문제가 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 안착유닛과 커버부를 포함함으로써 피검체에 빛을 조사하여 피검체의 정확한 품질 특성을 측정하는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명은 상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치는 피검체에 근적외선을 조사하는 광원부, 상기 광원부로부터 조사된 근적외선이 상기 피검체로부터 반사되는 빛을 수광하는 디텍터부, 및 상기 피검체가 안착되며 상기 피검체의 무게에 따라 하부 형태가 변하는 안착유닛을 포함할 수 있다.
상기 광원부는 상기 안착유닛의 하측에 위치되며, 상기 디텍터부의 양측에 대칭으로 위치될 수 있다.
상기 안착유닛은, 상부로 갈수록 직경이 커지는 원통 형태인 측면부, 및 상기 측면부와 일체로 형성되고, 상기 측면부 내주면의 하단에서 상측으로 반구 형태로 연장되며 중앙에 원형홀을 포함하는 탄성부를 포함하며, 상기 탄성부는 상기 피검체와 접촉되어 상기 피검체의 크기나 무게에 따라 형태가 하측으로 변형될 수 있다.
상기 안착유닛은, 빛을 차단하고 탄성이 있는 실리콘 재질로 형성되며, 상기 측면부와 일체로 형성되고, 상기 탄성부와 상기 측면부의 결합 위치에 대응하는 상기 측면부의 외주면으로부터 연장되어 원형의 테두리를 형성하는 테두리부, 및 상기 측면부와 일체로 형성되고, 상기 측면부의 하단으로부터 하측으로 연장되는 원통 형태의 안착하부를 더 포함할 수 있다.
상기 측면부는 2 개의 측면홀을 포함하며, 상기 측면홀에는 피검체의 시듦을 측정하는 전극패드가 결합될 수 있다.
본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치는 상기 안착유닛을 지지하는 지지유닛을 더 포함하며, 상기 지지유닛은, 상기 안착유닛과 결합되며 복수 개의 홀을 포함하는 링 형태의 받침부, 및 상기 받침부를 지지하는 복수 개의 기둥부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치는 상기 광원부와 상기 디텍터부를 수용하는 하우징부, 및 상부가 상기 안착유닛 하부와 결합되며 하부가 상기 하우징부와 접촉되어 상기 하우징부 내부를 비추는 외부의 빛을 차단하는 차단부를 더 포함할 수 있다.
상기 차단부는, 상부가 상기 안착유닛의 하부와 결합되며 중공을 갖는 원판 형태의 원판부, 및 상기 원판부와 일체로 형성되며, 상부가 상기 원판부의 내주면과 결합되고 하부가 상기 하우징부와 접촉되며 상하부가 개방된 원통 형태의 원통부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치는 상기 광원부 및 상기 디텍터부 하측에 위치되며 상기 피검체의 무게를 측정하는 로드셀을 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치는 상기 광원부 및 상기 디텍터부를 제어하고, 상기 디텍터부에서 송신되는 신호를 수신하여 이를 분석하고 수치화하는 제어부, 및 터치로 조작 가능한 터치스크린을 포함하며, 상기 제어부로부터 데이터를 수신받아 시각화하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치는 몸체부, 및 상기 광원부, 상기 디텍터부, 상기 안착유닛, 및 상기 피검체를 수용하여 외부의 빛을 차단하며 상기 광원부에서 조사된 빛을 흡수하는 커버부를 더 포함하며, 상기 커버부는, 일측이 상기 몸체부와 힌지결합되는 제1 커버부, 및 상기 제1 커버부와 결합되어 상기 광원부, 상기 디텍터부, 상기 안착유닛, 및 상기 피검체를 차폐하며, 상기 제1 커버부와 다른 방향으로 개폐되도록 타측이 상기 몸체부와 힌지결합되는 제2 커버부를 포함하고, 상기 제1 커버부는 ㄷ자 형태로 절곡된 판형태로 절곡된 일측이 상기 몸체부와 힌지결합을 하고 절곡된 타측에 제1 커버부를 개폐하는 손잡이를 포함하며, 상기 제2 커버부는 두 면이 개방된 직육면체 형태로 형성될 수 있다.
본 발명은 광원부에서 근적외선을 조사하고 안착유닛에 안착된 피검체에서 반사되는 빛을 디텍터부에서 수광하여 피검체의 당도, 산도, 및 수분 등을 측정함으로써 피검체를 파괴하지 않고 피검체의 특성을 알아낼 수 있다.
안착유닛이 피검체의 무게나 크기에 맞추어 변형이 가능하다.
측면부, 탄성부, 하우징, 차단부, 및 커버부 등이 외부의 빛을 차단하여 광원부의 조사를 통해 피검체의 특성을 정확하게 측정할 수 있다.
전극패드를 통해 피검체에 전류를 흘려 보내 피검체에 흐르는 유전율을 측정하여 피검체의 시듦(신선도)을 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 커버부가 개방된 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 광원부, 안착유닛, 차단부, 및 지지부의 사시도이다.
도 3은 도 2의 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 광원부, 디텍터부, 안착유닛, 차단부, 지지유닛, 및 로드셀의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 안착유닛의 사용상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 전극패드의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 커버부가 닫힌 개략적인 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 광원부, 안착유닛, 차단부, 및 지지부의 사시도이다.
도 3은 도 2의 분리 사시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 광원부, 디텍터부, 안착유닛, 차단부, 지지유닛, 및 로드셀의 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 안착유닛의 사용상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 전극패드의 사시도이다.
도 7은 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 일실시예의 커버부가 닫힌 개략적인 사시도이다.
이하 설명되는 본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고, 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다.
그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
또한 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 구분하여 설명하기 위해 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
이하에서는, 본 발명의 일실시예에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200)에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200) 일실시예의 커버부(1100)가 개방된 개략적인 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200) 일실시예의 광원부(100), 안착유닛(300), 차단부(650), 및 지지유닛(500)의 사시도이며, 도 3은 도 2의 분리 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200) 일실시예의 광원부(100), 디텍터부(200), 안착유닛(300), 차단부(650), 지지유닛(500), 및 로드셀(700)의 단면도이며, 도 5는 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200) 일실시예의 안착유닛(300)의 사용상태도이고, 도 6은 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200) 일실시예의 전극패드(400)의 사시도이며, 도 7은 본 발명에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200) 일실시예의 커버부(1100)가 닫힌 개략적인 사시도이다.
본 발명의 일례에 따른 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200)는 광원부(100), 디텍터부(200), 안착유닛(300), 전극패드(400), 지지유닛(500), 차단부(650), 로드셀(700), 제어부(800), 디스플레이부(900), 몸체부(1000), 커버부(1100) 등을 포함할 수 있다.
근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200)는, 피검체(10)에 근적외선을 조사하는 광원부(100), 광원부(100)로부터 조사된 근적외선이 피검체(10)로부터 반사되는 빛을 직접 수광하는 디텍터부(200), 및 피검체(10)가 안착되며 피검체(10)의 무게에 따라 하부 형태가 변하는 안착유닛(300)을 포함할 수 있다. 광원부(100)는 안착유닛(300)의 하측에 위치되며, 디텍터부(200)의 양측에 대칭으로 위치될 수 있으며, 안착유닛(300)은, 상부로 갈수록 직경이 커지는 원통 형태인 측면부(310), 및 측면부(310)와 일체로 형성되고, 측면부(310) 내주면의 하단에서 상측으로 반구 형태로 연장되며 중앙에 원형홀(321)을 포함하는 탄성부(320)를 포함하며, 탄성부(320)는 피검체(10)와 접촉되어 피검체(10)의 크기나 무게에 따라 형태가 하측으로 변형될 수 있다. 또한, 안착유닛(300)은, 빛을 차단하고 탄성이 있는 실리콘 재질로 형성되며, 측면부(310)와 일체로 형성되고, 탄성부(320)와 측면부(310)의 결합 위치에 대응하는 측면부(310)의 외주면으로부터 연장되어 원형의 테두리를 형성하는 테두리부(330), 및 측면부(310)와 일체로 형성되고, 측면부(310)의 하단으로부터 하측으로 연장되는 원통 형태의 안착하부(340)를 더 포함할 수 있다. 한편, 측면부(310)는 2 개의 측면홀(311)을 포함하며, 측면홀(311)에는 피검체(10)의 시듦을 측정하는 전극패드(400)가 결합될 수 있다.
광원부(100)는 피검체(10)에 근적외선을 조사하는 역할을 하는 것으로, 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 피검체(10)의 하측에 위치되며 후술하는 디텍터부(200)의 양측에 대칭으로 위치될 수 있다. 디텍터부(200)는 광원부(100)로부터 조사된 근적외선이 피검체(10)로부터 반사되는 빛을 수광하는 역할을 하는 것으로, 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 피검체(10)의 하측에 위치되며 2 개의 광원부(100) 사이의 가운데 위치하여 광원부(100)에서 조사된 빛이 피검체(10)로부터 반사되는 빛을 좀 더 효율적으로 수광할 수 있다.
안착유닛(300)은 광원부(100)의 빛이 조사되는 피검체(10)가 안착되는 곳으로, 도 5의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 피검체(10)의 크기나 무게에 따라 하부 형태가 변하여 피검체(10)를 안착시키는 역할을 할 수 있으며, 측면부(310), 탄성부(320), 테두리부(330), 안착하부(340)를 포함할 수 있다. 도 2 내지 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 측면부(310)는 상부로 갈수록 직경이 커지는 원통 형태로 피검체(10)의 측면과 접촉하여 피검체(10)를 안착시키는 역할을 할 수 있으며, 측면홀(311)을 포함할 수 있다. 탄성부(320)는 측면부(310)와 일체로 형성되며 측면부(310) 하단의 내주면에서 상측으로 반구 형태로 연장되어 피검체(10)의 하부와 접촉하여 피검체(10)를 안착시키는 역할을 할 수 있다. 도 5의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 탄성부(320)는 가운데 부분에 원형의 홀(321)을 포함하며 피검체(10)와 접촉되어 피검체(10)의 크기나 무게에 따라 반구 형태로 상측으로 볼록한 부분이 하측으로 변형되어 피검체(10)의 크기나 무게에 무관하게 피검체(10)를 안착유닛(300)에 수용하는 역할을 할 수 있다. 일례로, 안착유닛(300)은 빛의 투과를 차단하여 외부로부터 광원부(100)나 디텍터부(200)로 빛이 조사되는 것을 방지하고, 탄성이 있어 피검체(10)의 크기나 무게에 무관하게 피검체(10)를 수용할 수 있는 실리콘 재질로 형성될 수 있다.
도 3 내지 도 5의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 테두리부(330)는 측면부(310)와 일체로 형성되고, 탄성부(320)와 측면부(310)의 결합 위치에 대응하는 측면부(310)의 외주면으로부터 측면부(310) 외부로 연장되어 원판 형태로 형성되는 것으로, 후술하는 지지유닛(500)과 결합되는 역할을 할 수 있다. 안착하부(340)는 측면부(310)와 일체로 형성되는 것으로, 측면부(310)의 하단으로부터 하측으로 연장되는 원통 형태로 형성되는 것으로, 지지유닛(500)에 삽입되어 안착유닛(300)과 지지유닛(500)을 결합시키는 역할을 할 수 있다. 도 2 또는 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 테두리부(330)는 후술하는 받침부(510)의 상부에 안착되고 안착하부(340)는 받침부(510)에 삽입 결합되어 안착유닛(300)과 지지유닛(500)을 구조적으로 안정적으로 결합시키는 역할을 할 수 있다.
도 6의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 전극패드(400)는 측면부(310)에 위치되는 2 개의 측면홀(311)에 위치되는 것으로, 피검체(10)에 전류를 흘려 보내 피검체(10)의 시듦을 측정하는 역할을 할 수 있다. 일례로 전극패드(400)는 사과에 15 V의 전류를 흘려 사과에 흐르는 전기량(유전율)을 측정하여 사과 중에 포함된 시듦 정도를 판정할 수 있다.
일례로, 아래 [표 1]은 신선한 사과와 저장 사과의 유전율 비교를 나나태는 것으로, 사과를 안착유닛(300)에 올려놓고 15 V로 약 2초간 통전 뒤 사과의 전압을 측정한 것으로 시든 사과와 신선한 사과의 유전율에 뚜렷한 차이가 있음을 알 수 있어 이를 이용해 사과의 시듦 정도를 판단할 수 있다.
| 2015년 시든 사과 | 2015년 신선한 사과 | 2016 신선한 사과 | |
| 범위 | 0.01 ~ 0.16 V | 0.5 ~ 1.70 V | 1.16 ~3.70 V |
| 평균 | 0.06 V | 1.0 V | 2.27 V |
근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200)는 안착유닛(300)을 지지하는 지지유닛(500)을 더 포함하며, 지지유닛(500)은, 안착유닛(300)과 결합되며 복수 개의 홀(511)을 포함하는 링 형태의 받침부(510), 및 받침부(510)를 지지하는 복수 개의 기둥부(520)를 포함할 수 있으며, 광원부(100)와 디텍터부(200)를 수용하는 하우징부(600), 및 상부가 안착유닛(300) 하부와 결합되며 하부가 하우징부(600)와 접촉되어 하우징부(600) 내부를 비추는 외부의 빛을 차단하는 차단부(650)를 더 포함하며, 차단부(650)는, 상부가 안착유닛(300)의 하부와 결합되며 중공(655)을 갖는 원판 형태의 원판부(651), 및 원판부(651)와 일체로 형성되며, 상부가 원판부(651)의 내주면과 결합되고 하부가 하우징부(600)와 접촉되며 상하부가 개방된 원통 형태의 원통부(652)를 포함할 수 있으며, 광원부(100) 및 디텍터부(200) 하측에 위치되며 피검체(10)의 무게를 측정하는 로드셀(700)을 더 포함할 수 있다.
지지유닛(500)은 안착유닛(300) 하측에 위치하여 안착유닛(300)을 지지하는 역할을 하는 것으로, 받침부(510)와 기둥부(520)를 포함할 수 있다. 도 3 또는 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 받침부(510)는 복수 개의 홀(511)을 포함하는 링 형태로 형성되며, 안착유닛(300)의 안착하부(340)가 링 형태의 받침부(510) 내주면으로 삽입되어 결합될 수 있으며, 테두리부(330)의 하부가 링 형태의 받침부(510) 상부에 안착될 수 있다. 기둥부(520)는 복수 개의 기둥 형태로 형성되는 것으로, 받침부(510)를 지지하는 역할을 할 수 있다. 일례로, 기둥부(520)는 받침부(510)의 홀(511)을 통해 나사 결합으로 받침부(510)와 결합될 수 있다.
하우징부(600)는 광원부(100)와 디텍터부(200)를 수용하는 것으로, 외부의 빛이 광원부(100)나 디텍터부(200)를 비추지 못하도록 빛을 차단하는 역할을 할 수 있다. 일례로, 도 2 또는 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 하우징부(600)는 지지유닛(500)의 복수 개의 기둥부(520) 내측에 위치될 수 있다.
도 3 또는 도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 차단부(650)는 상부가 안착유닛(300) 하부와 결합되며 하부가 하우징부(600)와 접촉되어 외부의 빛이 하우징부(600) 내부로 조사되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있으며, 원판부(651)와 원통부(652)를 포함할 수 있다. 원판부(651)는 가운데 부분에 중공(655)을 갖는 원판 형태로 상부가 안착유닛(300) 하부와 결합될 수 있다. 원통부(652)는 원판부(651)와 일체로 형성되는 것으로, 상부가 원판부(651)의 내주면에 결합되며 하부가 하우징부(600)와 접촉되어 외부의 빛이 하우징부(600) 내부로 조사되는 것을 차단하는 역할을 할 수 있다. 일례로, 원통부(652)는 원판부(651)의 내부 중공(655)과 연통되고 하우징부(600)를 수용하는 중공을 포함하며 형태가 하우징부(600)의 외부 형태와 일치하여 외부의 빛이 하우징부(600) 내부로 조사되는 것을 방지할 수 있다.
도 4의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 로드셀(700)은 광원부(100) 및 디텍터부(200)의 하측에 위치되며 피검체(10)의 무게를 측정하는 역할을 할 수 있다. 일례로, 로드셀(700)은 안착유닛(300), 지지유닛(500), 광원부(100), 및 디텍터부(200) 하측에 위치되어 안착유닛(300), 지지유닛(500), 광원부(100), 및 디텍터부(200)의 무게를 측정한 후 안착유닛(300), 지지유닛(500), 광원부(100), 디텍터부(200), 및 피검체(10)의 무게를 측정하여 피검체(10)의 무게를 측정할 수 있다.
또한, 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200)는 광원부(100) 및 디텍터부(200)를 제어하고, 디텍터부(200)에서 송신되는 신호를 수신하여 이를 분석하고 수치화하는 제어부(800), 및 터치로 조작 가능한 터치스크린을 포함하며, 제어부(800)로부터 데이터를 수신받아 시각화하는 디스플레이부(900)를 더 포함할 수 있으며, 몸체부(1000), 및 광원부(100), 디텍터부(200), 안착유닛(300), 및 피검체(10)를 수용하여 외부의 빛을 차단하며 광원부(100)에서 조사된 빛을 흡수하는 커버부(1100)를 더 포함하며, 커버부(1100)는, 일측이 몸체부(1000)와 힌지결합되는 제1 커버부(1110), 및 제1 커버부(1110)와 결합되어 광원부(100), 디텍터부(200), 안착유닛(300), 및 피검체(10)를 차폐하며, 제1 커버부(1110)와 다른 방향으로 개폐되도록 타측이 몸체부(1000)와 힌지결합되는 제2 커버부(1120)를 포함하고, 제1 커버부(1110)는 ㄷ자 형태로 절곡된 판형태로 절곡된 일측이 몸체부(1000)와 힌지결합을 하고 절곡된 타측에 제1 커버부(1110)를 개폐하는 손잡이(1130)를 포함하며, 제2 커버부(1120)는 두 면이 개방된 직육면체 형태로 형성될 수 있다.
제어부(800)는 광원부(100)를 제어하여 광원을 온오프할 수 있으며, 디텍터부(200)를 제어하고 디텍터부(200)에서 송신되는 신호를 수신하여 이를 분석하고 수치화할 수 있다.
도 1의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 디스플레이부(900)는 터치로 조작 가능한 터치스크린을 포함하며, 제어부(800)로부터 데이터를 수신받아 시각화하는 역할을 할 수 있다. 일례로 디스플레이부(900)는 제어부(800)에서 수신받은 데이터를 이용하여 피검체(10)의 당도, 산도, 및 수분 함량 등을 수치나 그래프로 시각화할 수 있다.
도 1 또는 도 7의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 몸체부(1000)는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200)의 본체를 이루는 것으로 제어부(800), 디스플레이부(900), 지지유닛(500), 및 후술하는 커버부(1100) 등이 결합될 수 있다. 커버부(1100)는 광원부(100), 디텍터부(200), 안착유닛(300), 지지유닛(500), 및 피검체(10) 등을 수용하며, 외부의 빛을 차단하고 광원부(100)에서 조사된 빛을 흡수하는 역할을 할 수 있으며, 제1 커버부(1110)와 제2 커버부(1120)를 포함할 수 있다. 일례로 커버부(1100)의 내면은 광원부(100)로부터 조사되는 빛의 반사를 방지하고 빛을 효과적으로 흡수하기 위해 검은색으로 될 수 있다. 도 1 또는 도 7의 예시에서 알 수 있는 바와 같이, 제1 커버부(1110)는 ㄷ자 형태로 절곡된 판형태로 절곡된 일측이 몸체부(1000)와 힌지로 결합되어 후술하는 제2 커버부(1120)와 결합함으로써 외부의 빛을 차단하는 역할을 할 수 있으며, 손잡이(1130)를 포함할 수 있다. 손잡이(1130)는 제1 커버부(1110)의 절곡된 타측에 위치되는 것으로 제1 커버부(1110)를 개폐하는 역할을 할 수 있다. 제2 커버부(1120)는 두 면이 개방된 직육면체 형태로 제1 커버부(1110)와 다른 방향으로 개폐되도록 제1 커버부(1110)의 힌지결합 방향과 다른 타측이 몸체부(1000)와 힌지결합되고 제1 커버부(1110)와 결합함으로써 외부의 빛을 차단하는 역할을 할 수 있다. 일례로, 제2 커버부(1120)도 손잡이를 포함할 수 있다.
근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치(1200)는 광원부(100)에서 근적외선을 조사하고 안착유닛(300)에 안착된 피검체(10)에서 확산반사되는 빛을 디텍터부(200)에서 수광하여 피검체(10)의 당도, 산도, 수분 등을 측정함으로써 피검체(10)를 파괴하지 않고 피검체(10)의 특성을 알아낼 수 있다. 일례로, 피검체(10)는 과일이나 그외 농산물 등을 포함할 수 있다. 안착유닛(300)이 피검체(10)의 무게나 크기에 맞추어 변형 가능하며, 측면부(310), 탄성부(320), 하우징부(600), 차단부(650), 및 커버부(1100)를 통해 외부의 빛을 차단하여 피검체(10)의 특성을 정확하게 측정할 수 있다. 전극패드(400)를 사용하여 피검체(10)에 전류를 흘려 보내 피검체(10)에 흐르는 유전율을 측정하여 피검체(10)의 시듦(신선도)을 측정할 수 있다.
한편, 본 도면에 개시된 실시예는 이해를 돕기 위해 특정 예를 제시한 것에 지나지 않으며, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 이외에 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게는 자명한 것이다.
10 : 피검체 100 : 광원부
200 : 디텍터부 300 : 안착유닛
310 : 측면부 311 : 측면홀
320 : 탄성부 321 : 원형홀
330 : 테두리부 340 : 안착하부
400 : 전극패드 500 : 지지유닛
510 : 받침부 520 : 기둥부
600 : 하우징부 650 : 차단부
651 : 원판부 652 : 원통부
700 : 로드셀 800 : 제어부
900 : 디스플레이부 1000 : 몸체부
1100 : 커버부 1110 : 제1 커버부
1120 : 제2 커버부 1130 : 손잡이
1200 : 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치
200 : 디텍터부 300 : 안착유닛
310 : 측면부 311 : 측면홀
320 : 탄성부 321 : 원형홀
330 : 테두리부 340 : 안착하부
400 : 전극패드 500 : 지지유닛
510 : 받침부 520 : 기둥부
600 : 하우징부 650 : 차단부
651 : 원판부 652 : 원통부
700 : 로드셀 800 : 제어부
900 : 디스플레이부 1000 : 몸체부
1100 : 커버부 1110 : 제1 커버부
1120 : 제2 커버부 1130 : 손잡이
1200 : 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치
Claims (11)
- 피검체에 근적외선을 조사하는 광원부;
상기 광원부로부터 조사된 근적외선이 상기 피검체로부터 반사되는 빛을 직접 수광하는 디텍터부; 및
상기 피검체가 안착되며 상기 피검체의 무게에 따라 하부 형태가 변하는 안착유닛;을 포함하고,
상기 광원부는 상기 안착유닛의 하측에 위치되며, 상기 디텍터부의 양측에 대칭으로 위치되며,
상기 안착유닛은,
상부로 갈수록 직경이 커지는 원통 형태이고, 상기 피검체의 측면과 접촉하는 측면부; 및
상기 측면부와 일체로 형성되고, 상기 측면부 내주면의 하단에서 상측으로 반구 형태로 연장되며 중앙에 원형홀을 포함하며, 상기 피검체의 하부와 접촉하는 탄성부;를 포함하며,
상기 탄성부는 상기 피검체와 접촉되어 상기 피검체의 크기나 무게에 따라 반구 형태로 상측으로 볼록한 부분이 하측으로 변형되고,
상기 측면부는 2 개의 측면홀을 포함하며,
상기 측면홀에는 상기 피검체에 전류를 흘려 보내 상기 피검체에 흐르는 전기량을 측정하여 상기 피검체의 시듦을 측정하는 전극패드가 결합되는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치.
- 삭제
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 안착유닛은,
빛을 차단하고 탄성이 있는 실리콘 재질로 형성되며,
상기 측면부와 일체로 형성되고, 상기 탄성부와 상기 측면부의 결합 위치에 대응하는 상기 측면부의 외주면으로부터 연장되어 원형의 테두리를 형성하는 테두리부; 및
상기 측면부와 일체로 형성되고, 상기 측면부의 하단으로부터 하측으로 연장되는 원통 형태의 안착하부;를 더 포함하는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치.
- 삭제
- 청구항 1에 있어서,
상기 안착유닛을 지지하는 지지유닛을 더 포함하며,
상기 지지유닛은,
상기 안착유닛과 결합되며 복수 개의 홀을 포함하는 링 형태의 받침부; 및
상기 받침부를 지지하는 복수 개의 기둥부;를 포함하는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 광원부와 상기 디텍터부를 수용하는 하우징부; 및
상부가 상기 안착유닛 하부와 결합되며 하부가 상기 하우징부와 접촉되어 상기 하우징부 내부를 비추는 외부의 빛을 차단하는 차단부;를 더 포함하는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치.
- 청구항 7에 있어서,
상기 차단부는,
상부가 상기 안착유닛의 하부와 결합되며 중공을 갖는 원판 형태의 원판부; 및
상기 원판부와 일체로 형성되며, 상부가 상기 원판부의 내주면과 결합되고 하부가 상기 하우징부와 접촉되며 상하부가 개방된 원통 형태의 원통부;를 포함하는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 광원부 및 상기 디텍터부 하측에 위치되며 상기 피검체의 무게를 측정하는 로드셀을 더 포함하는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치.
- 청구항 1에 있어서,
상기 광원부 및 상기 디텍터부를 제어하고, 상기 디텍터부에서 송신되는 신호를 수신하여 이를 분석하고 수치화하는 제어부; 및
터치로 조작 가능한 터치스크린을 포함하며, 상기 제어부로부터 데이터를 수신받아 시각화하는 디스플레이부;를 더 포함하는 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치.
- 청구항 1에 있어서,
몸체부; 및
상기 광원부, 상기 디텍터부, 상기 안착유닛, 및 상기 피검체를 수용하여 외부의 빛을 차단하며 상기 광원부에서 조사된 빛을 흡수하는 커버부;를 더 포함하며,
상기 커버부는,
일측이 상기 몸체부와 힌지결합되는 제1 커버부; 및
상기 제1 커버부와 결합되어 상기 광원부, 상기 디텍터부, 상기 안착유닛, 및 상기 피검체를 차폐하며, 상기 제1 커버부와 다른 방향으로 개폐되도록 타측이 상기 몸체부와 힌지결합되는 제2 커버부;를 포함하고,
상기 제1 커버부는 ㄷ자 형태로 절곡된 판형태로 절곡된 일측이 상기 몸체부와 힌지결합을 하고 절곡된 타측에 제1 커버부를 개폐하는 손잡이를 포함하며,
상기 제2 커버부는 두 면이 개방된 직육면체 형태로 형성된 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치.
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| KR1020170154087A KR102074393B1 (ko) | 2017-11-17 | 2017-11-17 | 근적외선 분광법을 이용한 비파괴 품질측정장치 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110320175A (zh) * | 2019-07-04 | 2019-10-11 | 中南林业科技大学 | 一种近红外光谱检测装置及控制方法 |
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|---|---|---|---|---|
| KR102217022B1 (ko) * | 2019-07-19 | 2021-02-18 | 주식회사 생명과기술 | 글러브형 농산물 품질정보 측정 장치 및 이를 포함하는 농산물 품질정보 측정모듈 |
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