KR102092003B1 - Total phosphorus and total nitrogen measurement system with oxidation pre-treatment unit integral fluid movement system - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 통해 컴팩트하게 구성되는 총인 및 총질소 측정시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pretreatment device-integrated fluid transfer system, and more particularly to a total phosphorus and total nitrogen measurement system that is compactly constructed through an oxidizing and pre-treatment device integrated fluid transfer system. will be.
수중의 존재하는 영양염류의 대표적인 측정 지표인 총인, 총질소는 수중에 포함된 인, 질소의 총량을 지시한다. 이 지표는 하천, 호수 등의 부영양화, 녹조, 적조 등의 원인이 되며 하폐수 처리시설의 생물학적 처리 공정 효율을 결정하는 중요한 지표이다.Total phosphorus and total nitrogen, which are representative indicators of nutrients present in water, indicate the total amount of phosphorus and nitrogen contained in water. This indicator causes eutrophication, green algae, and red tide in rivers and lakes, and is an important indicator that determines the efficiency of biological treatment processes in wastewater treatment facilities.
이에, 수질 분석 등을 위하여 영양염류의 측정 지표로서, 가장 대표적인 지표인 총인 및 총질소를 정확하게 측정할 수 있는 장치가 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for an apparatus capable of accurately measuring total phosphorus and total nitrogen, which are the most representative indicators, as a measurement index of nutrients for water quality analysis and the like.
기존의 총인 및 총질소 측정시스템은 피측정수에 포함되는 총인 또는 총질소를 산화시키는 산화장치 및 반응기, 산화된 피측정수를 검출기로 이송하는 이송라인, 및 검출기 등이 별개의 부품으로 구성되어 상호 연결됨에 따라 그 부피가 매우 크고, 이에 따라 측정 과정이 복잡해지는 문제가 있었다.Existing total phosphorus and total nitrogen measurement systems consist of separate parts such as an oxidizing device and a reactor for oxidizing total phosphorus or total nitrogen contained in the water to be measured, a transfer line for transporting the oxidized water to the detector, and a detector. As they are interconnected, the volume is very large, and accordingly, the measurement process is complicated.
따라서 본 발명이 해결하고자 하는 과제는 수중의 총인 및 총질소 측정을 위한 구성의 단순화를 실현함과 함께 매우 컴팩트한 수중의 총인 및 총질소 측정 어셈블리를 제공할 수 있도록 한 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템을 제공하는데 있다.Therefore, the object to be solved by the present invention is to realize the simplification of the configuration for total phosphorus and total nitrogen measurement in water, and to provide a very compact underwater phosphorus and total nitrogen measurement assembly, which enables the oxidization and pretreatment device integrated fluid movement. It is to provide a total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with a system.
본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템은 일정 높이를 갖도록 구비되는 바디프레임; 상기 바디프레임의 제1 면 방향에 장착되는 실린더부, 상기 실린더부의 하부에 구비되는 유입구, 및 상기 실린더부 내부에 삽입되어 상기 실린더부 내에서 승하강 되는 플런저를 포함하는 실린지 펌프형 반응기; 상기 실린지 펌프형 반응기의 아래쪽에 위치하도록 상기 바디프레임의 일측에 장착되는 것으로서, 상기 유입구와 연통되는 출구포트 및 다수의 유체통로가 방사상으로 관통 형성되는 중공형의 밸브 바디, 상기 다수의 유체통로 중 하나를 상기 출구포트와 일치시키는 다수의 유체안내통로가 내부에 형성되는 구조로 구비되어 상기 밸브 바디 내에 회전 가능하게 내설되는 로터를 포함하는 다채널 밸브; 상기 제1 면에 대향하는 상기 바디프레임의 제2 면 방향에 장착되는 스크류 모터, 상기 스크류 모터의 구동축에 장착되는 제1 풀리, 상기 바디프레임의 높이 방향과 평행하고 상기 바디프레임의 내측부에 하단부가 회전 가능하게 연결되는 스크류, 상기 스크류의 상단부에 결합되어 상기 제1 풀리와 벨트로 연결되는 제2 풀리, 상기 스크류에 승강 및 하강 가능하게 스크류 체결되는 베어링 이송체, 상기 플런저의 상부 및 상기 베어링 이송체 사이에 연결되어 상기 베어링 이송체와 함께 승강 및 하강되는 승강부재를 포함하는 플런저 승하강 구동수단; 상기 바디프레임의 상기 제2 면 방향에 장착되고, 상기 로터의 축과 연결되어 상기 로터가 일정 각도씩 회전하는 각회전되도록 하는 스텝모터; 상기 실린지 펌프형 반응기의 상기 실린더부를 감싸도록 구비되어 상기 실린지 펌프형 반응기 내로 공급되는 유체를 가열하고, 온도감지센서가 일체형으로 구비되는 반응기 가열히터; 상기 실린지 펌프형 반응기의 상기 실린더부의 내부에 구비되며 상기 실린더부의 내경보다 작은 크기의 마그네틱 바, 상기 실린지 펌프형 반응기의 좌측 또는 우측에 위치하도록 상기 바디프레임에 장착되는 혼합기 모터, 및 상기 혼합기 모터의 구동축에 연결되어 회전하고 측면에 적어도 하나의 자석이 구비되고 상기 자석이 구비되는 측면이 상기 실린더부의 외면과 일정 간격 이격되게 배치되는 마그네틱 풀리를 포함하는 유체 혼합 수단; 상기 실린지 펌프형 반응기(120)의 상기 실린더부(121)의 좌측 또는 우측에 위치하도록 상기 바디프레임에 장착되고, 상기 반응기 가열히터에 의해 가열된 유체의 온도를 낮추기 위한 냉각장치; 제1 유체이동라인을 통해 상기 다채널 밸브의 유체통로들 중 어느 하나에 연결되는 희석수 저장통; 제2 유체이동라인을 통해 상기 다채널 밸브의 유체통로들 중 다른 하나에 연결되는 세정수 저장통; 제3 유체이동라인을 통해 상기 다채널 밸브의 유체통로들 중 또 다른 하나에 연결되는 시료 저장조; 제4 유체이동라인을 통해 상기 다채널 밸브의 유체통로들 중 또 다른 하나에 연결되는 염산용액 저장통; 제5 유체이동라인을 통해 상기 다채널 밸브의 유체통로들 중 또 다른 하나에 연결되는 과황산칼륨 용액 저장통; 제6 유체이동라인을 통해 상기 다채널 밸브의 유체통로들 중 또 다른 하나에 연결되는 아스코르빈산 용액 저장통; 제7 유체이동라인을 통해 상기 다채널 밸브의 유체통로들 중 또 다른 하나에 연결되는 몰리브덴산 용액 저장통; 제1 내지 제3 포트를 포함하는 3방향 밸브로서, 제1 포트가 제8 유체이동라인을 통해 상기 다채널 밸브의 유체통로들 중 또 다른 하나에 연결되는 3방향 밸브; 상기 3방향 밸브의 제2 포트와 제9 유체이동라인을 통해 연결되어 상기 실린지 펌프형 전처리 반응기에서 반응 후의 농도측정용시료가 유입되고, 유입된 농도측정용시료 내의 총인 또는 총질소의 농도를 검출하는 검출기; 및 제10 유체이동라인을 통해 상기 3방향 밸브의 제3 포트와 연결되고, 상기 검출기를 세척하는 세척펌프를 포함하며, 상기 유체 혼합 수단은 상기 마그네틱 풀리가 회전하면 상기 자석 및 상기 마그네틱 바의 서로 반대되는 극성에 의한 서로 미는 힘이 작용하여 상기 마그네틱 바가 상기 실린더부 내에서 회전되게 구성되는 것을 특징으로 한다.A total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pretreatment device-integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention includes a body frame provided to have a predetermined height; A syringe pump-type reactor including a cylinder part mounted in a first surface direction of the body frame, an inlet provided at a lower part of the cylinder part, and a plunger inserted into the cylinder part and raised and lowered in the cylinder part; It is mounted on one side of the body frame so as to be located below the syringe pump type reactor, the outlet port communicating with the inlet port and a hollow valve body through which a plurality of fluid passages are radially formed, the plurality of fluid passages A multi-channel valve including a rotor provided in a structure in which a plurality of fluid guide passages matching one of the outlet ports with an outlet port are rotatably installed in the valve body; A screw motor mounted in the direction of the second surface of the body frame facing the first surface, a first pulley mounted on the drive shaft of the screw motor, parallel to the height direction of the body frame, and a lower end at an inner side of the body frame A screw rotatably connected, a second pulley coupled to the upper end of the screw and connected to the first pulley and a belt, a bearing carrier that is screwed to the screw so as to be elevated and lowered, the upper part of the plunger and the bearing transport A plunger elevating driving means connected between a sieve and including an elevating member that elevates and descends together with the bearing carrier; A step motor mounted in the direction of the second surface of the body frame and connected to an axis of the rotor to rotate the rotor at an angle; A reactor heating heater provided to surround the cylinder portion of the syringe pump type reactor to heat the fluid supplied into the syringe pump type reactor, and having a temperature sensor integrated therein; A magnetic bar having a size smaller than the inner diameter of the cylinder portion of the syringe pump-type reactor and mounted on the body frame to be located on the left or right side of the syringe-pump reactor, and the mixer A fluid mixing means including a magnetic pulley which is connected to a drive shaft of a motor, rotates, at least one magnet is provided on the side, and a side on which the magnet is provided is spaced apart from the outer surface of the cylinder part by a predetermined distance; A cooling device mounted on the body frame so as to be located on the left or right side of the
일 실시에에서, 상기 베어링 이송체의 하부에 구비되어 상기 베어링 이송체와 함께 상승 및 하강하는 체크봉; 및 상기 플런저가 상기 실린더부 내로 최대 삽입된 상태에서의 상기 체크봉의 위치에 위치하도록 상기 바디프레임 상에 장착되고, 장착 위치에서 상기 체크봉의 유무를 감지하여 상기 체크봉이 감지되는 경우 상기 스크류 모터의 구동을 정지시키기 위한 제1 포토인터럽터를 더 포함할 수 있다.In one embodiment, the check rod is provided on the lower portion of the bearing carrier to rise and fall together with the bearing carrier; And the plunger is mounted on the body frame so as to be positioned at the position of the check bar in the state where the plunger is fully inserted into the cylinder part, and detecting the presence or absence of the check bar at the mounting position to drive the screw motor when the check bar is detected. It may further include a first photointerrupter for stopping the.
일 실시예에서, 상기 스텝모터의 구동축과 동축을 이루도록 상기 스텝모터의 저면부에 구비되고, 상기 스텝모터의 구동축과 함께 회전하는 회전기어; 및 상기 스텝모터의 저면부에 구비되고, 조사되는 광이 상기 회전기어의 일면을 향하도록 배치되는 제2 포토인터럽터를 더 포함하고, 상기 회전기어는 상기 광이 통과하는 다수의 홀이 원주 방향으로 배열되어 있고, 상기 다수의 홀은 상기 다수의 유체통로 간의 간격과 동일한 간격으로 배열될 수 있다.In one embodiment, the rotary gear is provided on the bottom surface of the step motor so as to be coaxial with the drive shaft of the step motor, rotating with the drive shaft of the step motor; And a second photointerrupter provided on the bottom surface of the step motor and disposed so that irradiated light faces one surface of the rotating gear, wherein the rotating gear has a plurality of holes through which the light passes in a circumferential direction. Arranged, the plurality of holes may be arranged at the same interval as the interval between the plurality of fluid passages.
본 발명에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템에 의하면, 수중의 총인 및 총질소 측정을 위한 구성의 단순화를 실현함과 함께 매우 컴팩트한 수중의 총인 및 총질소 측정 어셈블리를 제공할 수 있고, 시료의 검출기로의 이동 경로의 설계가 용이해지고, 장치의 크기도 간소화될 수 있고, 피측정시료 및 산화제의 균일한 혼합이 이루어질 수 있고, 고온 고압산화된 피측정시료를 검출기로 이송 전 검출기에서의 총인 또는 총질소 농도 측정에 적합한 온도로 냉각시킬 수 있고, 보다 신뢰성 있는 분석 결과를 얻을 수 있는 이점이 있다.According to the total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with the oxidizing and pretreatment device-integrated fluid transfer system according to the present invention, it is possible to realize the simplification of the configuration for total phosphorus and total nitrogen measurement in water, and very compact total phosphorus and total nitrogen in water. A measurement assembly can be provided, the design of the path of movement of the sample to the detector is facilitated, the size of the device can be simplified, uniform mixing of the sample to be measured and the oxidizing agent can be achieved, and high-temperature high-pressure oxidation The sample can be cooled to a temperature suitable for the measurement of total phosphorus or total nitrogen concentration in the detector before being transferred to the detector, and there is an advantage of obtaining a more reliable analysis result.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템을 도시한 전체 구성도이다.
도 2는 도 1에 도시된 실린지 펌프형 반응기의 구성을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 도시된 실린지 펌프형 반응기의 외관을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템을 이용한 수중의 총질소 측정 과정의 순서를 나타내는 순서도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템을 이용한 수중의 총인 측정 과정의 순서를 나타내는 순서도이다.1 is an overall configuration diagram showing a total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an integrated fluid transfer system for oxidation and pretreatment according to an embodiment of the present invention.
2 is a view showing the configuration of the syringe pump type reactor shown in FIG.
3 is a view showing the appearance of the syringe pump type reactor shown in FIG.
Figure 4 is a flow chart showing the sequence of the total nitrogen measurement process in the water using a total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an integrated fluid transfer system for oxidation and pretreatment according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is a flow chart showing the sequence of the total phosphorus measurement process in the water using the total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pre-treatment device integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다. Hereinafter, a total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pretreatment device integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The present invention can be applied to various changes and may have various forms, and specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the text. However, this is not intended to limit the present invention to a specific disclosure form, and it should be understood that it includes all modifications, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention. In describing each drawing, similar reference numerals are used for similar components. In the accompanying drawings, the dimensions of the structures are shown to be enlarged than the actual for clarity of the present invention.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The terms are used only for the purpose of distinguishing one component from other components. For example, the first component may be referred to as a second component without departing from the scope of the present invention, and similarly, the second component may be referred to as a first component.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 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 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.Terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise. In this application, terms such as “include” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, actions, elements, parts or combinations thereof described in the specification, but one or more other features. It should be understood that the existence or addition possibilities of fields or numbers, steps, actions, components, parts or combinations thereof are not excluded in advance.
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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless defined otherwise, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person skilled in the art to which the present invention pertains. Terms, such as those defined in a commonly used dictionary, should be interpreted as having meanings consistent with meanings in the context of related technologies, and should not be interpreted as ideal or excessively formal meanings unless explicitly defined in the present application. Does not.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템을 도시한 전체 구성도이고, 도 2는 도 1에 도시된 실린지 펌프형 반응기의 구성을 나타내는 도면이고, 도 3은 도 2에 도시된 실린지 펌프형 반응기의 외관을 나타내는 도면이다.1 is an overall configuration diagram showing a total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pre-treatment device integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention, Figure 2 is a syringe pump type reactor shown in Figure 1 3 is a view showing the appearance of the syringe pump type reactor shown in FIG. 2.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템은 바디프레임(110), 실린지 펌프형 반응기(120), 플런저 승하강 구동수단(130), 다채널 밸브(140), 스텝모터(150), 반응기 가열히터(160), 유체 혼합 수단(170), 냉각장치(180), 희석수 저장통(211), 세정수 저장통(212), 시료 저장조(213), 염산용액 저장통(214), 과황산칼륨 용액 저장통(215), 아스코르빈산 용액 저장통(216), 몰리브덴산 용액 저장통(217), 3방향 밸브(220), 검출기(230), 세척펌프(240)를 포함할 수 있다.1 to 3, the total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pretreatment device integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention includes a
바디프레임(110)은 일정 높이를 갖는 직육면체 형상으로 구비될 수 있다. 일 예로, 바디프레임(110)의 제1 면(111)의 상측 일부 및 상기 제1 면(111)에 마주하는 제2 면(112)의 상측 일부는 개방되어, 바디프레임(110)의 높이의 일부는 내측공간(113)을 가질 수 있다. The
실린지 펌프형 반응기(120)는 바디프레임(110)의 상기 제1 면(111) 방향에 장착될 수 있다. 일 예로, 실린지 펌프형 반응기(120)는 실린더부(121), 유입구(122), 플런저(123)를 포함할 수 있다. The
실린더부(121)는 내부공간을 갖도록 중공으로 구비되고, 상부가 개방될 수 있다. 일 예로, 실린더부(121)는 세라믹 재질로 구비될 수 있다.The
유입구(122)는 실린더부(121)의 하부에 구비되어 실린더부(121)의 내부공간 및 다채널 밸브(140)의 후술하는 출구포트(143)와 연결될 수 있다. The
플런저(123)는 기공을 갖는 형태로 구비되고, 실린더부(121) 내부에 삽입되어 실린더부(121) 내에서 승하강될 수 있다. 플런저(123)는 상승시 마치 주사기의 유체를 흡입하는 동작과 같이 실린더부(121) 내로 유체를 주입할 수 있고, 플런저(123)의 하강시 실린더부(121) 내의 유체를 가압 펌핑에 의하여 배출할 수 있다.The
다채널 밸브(140)는 중공의 밸브 바디(141) 및 밸브 바디(141) 내에 회전 가능하게 내설되는 로터(142)를 포함할 수 있다.The
밸브 바디(141)는 실린지 펌프형 반응기(120)의 유입구(122)와 연통되는 출구포트(143) 및 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)가 방사상으로 관통 형성된 구조로 구비될 수 있다. 일 예로, 밸브 바디(141)는 제1 내지 제10의 유체통로를 포함할 수 있다.The
로터(142)는 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) 중 하나를 출구포트(143)와 일치시키는 다수의 유체안내통로(미도시)가 내부에 형성되는 구조로 구비될 수 있고, 밸브 바디(141) 내에 회전 가능하게 내설될 수 있다.The
또한, 로터(142)내부에는 밸브 바디(141)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) 중 하나와 출구포트(143) 간을 일치시키는 다수의 유체안내통로(미도시)가 독립적인 경로로 형성되며, 이에 상기 로터(142)가 소정의 각도로 회전하면 밸브 바디(141)에 형성된 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) 중 하나가 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 될 수 있다.In addition, inside the
플런저 승하강 구동수단(130)은 스크류 모터(131), 제1 풀리(132), 스크류(137), 제2 풀리(133), 베어링 이송체(134), 승강부재(135)를 포함할 수 있다.The plunger elevating driving means 130 may include a
스크류 모터(131)는 바디프레임(110)의 제2 면(112) 방향에 장착될 수 있고, 구동축이 바디프레임(110)의 높이 방향과 평행하도록 배치될 수 있다.The
제1 풀리(132)는 스크류 모터(131)의 구동축에 장착되어 구동축과 함께 회전될 수 있다.The
스크류(137)는 바디프레임(110)의 높이 방향과 평행하도록 바디프레임(110)의 내측공간 내에 위치하여 하단부가 바디프레임(110)의 내측공간의 바닥에 회전 가능하게 연결될 수 있다.
제2 풀리(133)는 스크류(137)의 상단부에 결합되어 제1 풀리(132)와 벨트(136)로 연결될 수 있고, 제1 풀리(132)와 함께 회전하여 스크류(137)가 회전되도록 한다.The
베어링 이송체(134)는 스크류(137)의 높이 방향을 따라 승강 및 하강 가능하게 스크류(137)에 스크류 체결될 수 있다. 즉, 베어링 이송체(134)는 스크류(137)가 제1 방향으로 회전하면 스크류(137)의 높이 방향을 따라 승강될 수 있고, 스크류(137)가 제1 방향의 역방향인 제2 방향으로 회전하면 스크류(137)의 높이 방향을 따라 하강할 수 있다.The bearing
승강부재(135)는 플런저(123)의 상부 및 베어링 이송체(134) 사이에 연결되어 베어링 이송체(134)와 함께 승강 및 하강될 수 있다. 승강부재(135)는 베어링 이송체(134)의 하부와 연결되고 실린지 펌프형 반응기(120) 방향으로 연장되는 제1 승강플레이트(1351), 실린지 펌프형 반응기(120)의 플런저(123)의 상부에 연결되고 스크류(137) 방향으로 연장되는 제2 승강플레이트(1352), 제1 승강플레이트(1351) 및 제2 승강플레이트(1352)에 수직하여 제1 승강플레이트(1351) 및 제2 승강플레이트(1352)를 연결하는 연결플레이트(1353), 바디프레임(110)의 내측공간에 바디프레임(110)의 높이 방향에 평행하게 설치되고 바디프레임(110)의 내측공간으로 삽입된 제1 승강플레이트(1351)의 끝단부 및 제2 승강플레이트(1352)의 끝단부에 관통되는 가이드축(1354), 바디프레임(110)의 내측공간에 삽입된 제1 승강플레이트(1351)의 끝단부의 상면에 구비되고 상기 가이드축(1354)에 승하강 가능하게 결합되는 제1 리니어 부시(1355), 및 바디프레임(110)의 내측공간에 삽입된 제2 승강플레이트(1352)의 끝단부의 저면에 구비되고 상기 가이드축(1354)에 승하강 가능하게 결합되는 제2 리니어 부시(1356)를 포함할 수 있다. 이러한 승강부재(135)는 베어링 이송체(134)가 스크류(137)를 따라 승강 및 하강되면 제1 승강플레이트(1351)가 베어링 이송체(134)와 함께 승강 및 하강되며, 제1 승강플레이트(1351)와 연결된 제2 승강플레이트(1352)가 함께 승강 및 하강되어 플런저(123)가 승강 및 하강되며, 이때 제1 리니어 부시(1355) 및 제2 리니어 부시(1356)가 가이드축(1354)을 따라 이동하여 플런저(123)의 안정적인 승강 및 하강을 가이드할 수 있다.The elevating
스텝모터(150)는 바디프레임(110)의 제2 면(112) 방향에 장착될 수 있고, 로터(142)의 축과 연결되어 로터(142)가 일정 각도씩 회전하는 각회전 하도록 한다. 일 예로, 스텝모터(150)는 각회전하는 스텝 간격이 다채널 밸브(140)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) 간의 원주 방향의 간격에 대응되는 각도일 수 있다.The
가열히터(160)는 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121)를 감싸도록 구비되어 실린지 펌프형 반응기(120) 내로 공급되는 유체를 가열할 수 있다. 가열히터(160)는 온도감지센서(미도시)가 일체형으로 구비되어 가열히터(160)의 온도를 실시간으로 확인할 수 있고, 확인되는 온도에 따라 가열히터(160)의 발열 온도의 설정을 조절할 수 있다.The
유체 혼합 수단(170)은 마그네틱 바(171), 혼합기 모터(172) 및 마그네틱 풀리(173)를 포함할 수 있다.The fluid mixing means 170 may include a
마그네틱 바(171)는 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121)의 내부에 수용되며, 실린더부(121)의 내경보다 작은 크기를 가질 수 있다.The
혼합기 모터(172)는 실린지 펌프형 반응기(120)의 좌측 또는 우측에 위치하도록 바디프레임(110)에 장착될 수 있다.The
마그네틱 풀리(173)는 혼합기 모터(172)의 구동축에 연결되어 회전하고, 측면에 적어도 하나의 자석(1731)이 구비되고, 자석(1731)이 구비되는 측면이 실린더부(121)의 외면과 일정 간격 이격되게 배치될 수 있다. 마그네틱 풀리(173)의 자석(1731)은 마그네틱 바(171)의 극성과 반대의 극성을 갖는다. The
이러한 유체 혼합 수단(170)은 마그네틱 풀리(173)가 회전하면 자석(1731) 및 마그네틱 바(171)의 서로 반대되는 극성에 의한 서로 미는 힘이 작용하여 마그네틱 바(171)가 실린더부(121) 내에서 회전될 수 있다.In the fluid mixing means 170, when the
냉각장치(180)는 실린지 펌프형 반응기(120)의 상기 실린더부(121)의 좌측 또는 우측에 위치하도록 상기 바디프레임(110)에 장착될 수 있다. 냉각장치(180)는 반응기 가열히터(160)에 의해 가열된 유체의 온도를 낮출 수 있다. 일 예로, 냉각장치(180)는 실린더부(121)를 향해 강풍을 공급하는 송풍팬 형태로 구비될 수 있다.The
희석수 저장통(211)은 제1 유체이동라인(11)을 통해 다채널 밸브(140)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 어느 하나에 연결될 수 있다. 희석수 저장통(211)에는 증류수 또는 초순수가 저장될 수 있다. 일 예로, 희석수 저장통(211)은 제2 유체통로(1422)에 연결될 수 있다.The dilution
세정수 저장통(212)은 제2 유체이동라인(12)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 다른 하나에 연결될 수 있다. 세정수 저장통(212)에는 검출기(230)의 세정을 위한 세정수가 저장될 수 있다. 일 예로, 세정수 저장통(212)은 제3 유체통로(1423)에 연결될 수 있다.The
시료 저장조(213)는 제3 유체이동라인(13)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결될 수 있다. 시료 저장조(213)에는 총인 및 총질소 측정 대상물인 피측정시료가 저장된다. 일 예로, 시료 저장조(213)는 제4 유체통로(1424)에 연결될 수 있다.The
염산용액 저장통(214)은 제4 유체이동라인(14)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결될 수 있다. 염산용액 저장통(214)에는 표준액이 저장된다. 일 예로, 염산용액 저장통(214)은 제5 유체통로(1425)에 연결될 수 있다.Hydrochloric acid
과황산칼륨 용액 저장통(215)은 제5 유체이동라인(15)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결될 수 있다. 과황산칼륨 용액 저장통(215)에는 실린지 펌프형 반응기(120) 내에 수용된 피측정시료의 수중에 존재하는 총인을 인산염 형태로 산화시키기 위한 과황산칼륨 용액이 저장된다. 일 예로, 과황산칼륨 용액 저장통(215)은 제7 유체통로(1427)에 연결될 수 있다.The potassium
아스코르빈산 용액 저장통(216)은 제6 유체이동라인(16)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결될 수 있다. 아스코르빈산 용액 저장통(216)에는 산화된 인산염을 청색으로 발색시키기 위한 아스코르빈산 용액이 저장된다. 일 예로, 아스코르빈산 용액 저장통(216)은 제8 유체통로(1428)에 연결될 수 있다.Ascorbic
몰리브덴산 용액 저장통(217)은 제7 유체이동라인(17)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결될 수 있다. 몰리브덴산 용액 저장통(217)에는 산화된 인산염과 반응시키기 위한 몰리브덴산 암모늄 용액이 저장된다. 일 예로, 몰리브덴산 용액 저장통(217)은 제9 유체통로(1429)에 연결될 수 있다.The molybdic
3방향 밸브(220)는 제1 내지 제3 포트(223)를 포함하는 3방향 밸브(220)로서, 제1 포트(221)가 제8 유체이동라인(18)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결될 수 있다. 일 예로, 3방향 밸브(220)의 제1 포트(221)는 제10 유체통로(14210)에 연결될 수 있다.The three-
검출기(230)는 3방향 밸브(220)의 제2 포트(222)와 제9 유체이동라인(19)을 통해 연결되어 상기 실린지 펌프형 전처리 반응기에서 반응 후의 농도측정용시료가 유입되고, 유입된 농도측정용시료 내의 총인 또는 총질소의 농도를 검출할 수 있다. The
이러한 검출기(230)는 산화반응을 거쳐 발색된 농도측정용시료를 측정하기 위해 흡광도를 검출하는 역할을 한다. The
구체적으로 도시하지는 않았지만, 검출기(230)는 특정 파장을 방출하는 광원, 그리고 특정 파장을 정확하게 전달하기 위하여 광원의 빛을 걸러주는 필터, 그리고 반응 시료가 담기는 플로우 셀, 그리고 빛을 검출하는 포토 다이오드로 구성될 수 있다. 광원에서는 포토 다이오드 쪽으로 광원을 조사하게 되고 그 사이의 플로우 셀을 통과하게 된다. 조사된 빛은 플로우 셀 내부에 발색된 시료를 거치면서 흡수되게 되고 최종 포토 다이오드에는 감소된 빛의 세기만큼 도달하게 된다. 이를 흡광도라고 하는데 다음과 같은 식으로 계산한다. 광원에서 나오는 빛의 세기를 'I0', 플로우셀을 거쳐서 감소된 빛을 'It' 라고 했을 때 '흡광도(ABS)=log10(I0/It)' 의 식으로 계산한다. 광원은 총질소 측정시에는 제논 플래시 램프를 (Xenon Flash Lamp)를 사용하고 총인 측정시에는 LED 램프를 사용한다. 측정에 사용되는 광원은 사양에 표기된 정확한 파장만을 방출하지 않는다. 즉, 약 ±5~10% 영역의 파장의 빛이 조사되게 되는데, 이 광원을 좀더 측정에 사용되는 파장으로 조사할 수 있도록 하는 역할을 하는 것이 필터이다. 이 필터는 광원과 플로우 셀 사이에 위치하여 측정에 사용되는 광원 파장을 선택적으로 투과시키고 다른 파장은 전부 걸러낸다. 검출에는 포토 다이오드가 사용되며 각각 특정 파장대의 신호를 검출한다. 총 질소 측정시에는 220 nm, 총인 측정시에는 880 nm 검출 포토 다이오드가 사용된다. 이를 통하여 발색된 시료의 흡광도를 측정하게 되고 이는 농도에 비례하여 나타나게 된다. 즉 농도가 높을수록 더 진한 색을 띠는 것이다. 검출기(230)는 이러한 원리를 통해 농도를 정량할 수 있다.Although not specifically shown, the
세척펌프(240)는 제10 유체이동라인(20)을 통해 상기 3방향 밸브(220)의 제3 포트(223)와 연결되고, 상기 검출기(230)를 세척할 수 있다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템은 체크봉(250), 제1 포토인터럽터(260), 회전기어(270) 및 제2 포토인터럽터(280)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, the total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidation and pretreatment device-integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention includes a
체크봉(250)은 베어링 이송체(134)의 하부에 구비되어 상기 베어링 이송체(134)와 함께 상승 및 하강할 수 있다. 일 예로, 체크봉(250)은 베어링 이송체(134) 하부의 제1 승강플레이트(1351)의 단부에 장착되어 바디프레임(110)의 제2 면(112) 방향의 외측으로 돌출될 수 있다.Check
제1 포토인터럽터(260)는 플런저(123)가 상기 실린더부(121) 내로 최대 삽입된 상태에서의 상기 체크봉(250)의 위치에 위치하도록 상기 바디프레임(110) 상에 장착되고, 장착 위치에서 상기 체크봉(250)의 유무를 감지하여 상기 체크봉(250)이 감지되는 경우 상기 스크류 모터(131)의 구동을 정지시키기 위한 신호가 스크류 모터(131) 또는 시스템의 제어부에 입력될 수 있다. 일 예로, 제1 포토인터럽터(260)는 투과형의 포토인터럽터로 구성될 수 있다.The
회전기어(270)는 스텝모터(150)의 구동축과 동축을 이루도록 상기 스텝모터(150)의 저면부에 구비되고, 상기 스텝모터(150)의 구동축과 함께 회전할 수 있다. 또한 회전기어(270)는 제2 포토인터럽터(280)의 광이 통과하는 다수의 홀(미도시)이 원주 방향으로 배열될 수 있다. 상기 다수의 홀은 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) 간의 간격과 동일한 간격으로 배열될 수 있다.The
제2 포토인터럽터(280)는 스텝모터(150)의 저면부에 구비되고, 조사되는 광이 상기 회전기어(270)의 일면을 향하도록 배치될 수 있다. 제2 포토인터럽터(280)는 광이 회전기어(270)의 각 홀을 통과 후 차단되는 과정 또는 광이 차단 후 상기 각 홀을 통과하는 과정이 1회 발생되면 이를 다채널 밸브(140)의 로터(142)가 1회 각회전 한 것으로 인지할 수 있다. 따라서, 제2 포토인터럽터(280)에 의해 다채널 밸브(140)의 로터(142)의 각회전되는 회수를 인지할 수 있고, 이를 인지하여 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템이 오프된 후 온될 때 이전의 동작에서 회전된 로터(142)가 최초 위치로 복귀시키기 위한 신호가 스텝모터(150) 또는 시스템의 제어부로 입력될 수 있다.The
이하에서는 이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템을 이용하여 수중의 총질소 및 총인을 측정하는 과정을 도 4 및 도 5를 참조하여 설명한다. 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템을 이용한 수중의 총질소 측정 과정의 순서를 나타내는 순서도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템을 이용한 수중의 총인 측정 과정의 순서를 나타내는 순서도이다.Hereinafter, a process of measuring total nitrogen and total phosphorus in water using a total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pretreatment device-integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 4 and 5. Explain. Figure 4 is a flow chart showing the sequence of the total nitrogen measurement process in the water using a total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidation and pre-treatment device integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention, Figure 5 is a flow chart of the present invention It is a flow chart showing the sequence of the total phosphorus measurement process in the water using the total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with the oxidizing and pretreatment device integrated fluid transfer system according to the embodiment.
수중의 총질소 측정Measurement of total nitrogen in water
도 4를 참조하면, 수중의 총질소 측정 과정은, 시료주입단계(S110); 알칼리성 과황산칼륨용액 주입단계(S120); 희석수 주입단계(S130); 고온고압 산화단계(S140); 냉각단계(S150); 염산용액 주입단계(S160); 혼합 및 발색단계(S170); 검출기로 이동단계(S180); 흡광도 측정단계(S190); 농도 산정단계(S200); 반응조 세정단계(S210); 측정셀 세정단계(S220)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 4, the total nitrogen measurement process in water, the sample injection step (S110); Alkaline potassium persulfate solution injection step (S120); Dilution water injection step (S130); High temperature and high pressure oxidation step (S140); Cooling step (S150); Hydrochloric acid solution injection step (S160); Mixing and coloring step (S170); Moving to the detector (S180); Absorbance measurement step (S190); Concentration calculation step (S200); Reactor washing step (S210); Measurement cell cleaning step (S220) may be included.
시료주입단계(S110)에서, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제4 유체통로(1424)가 로터(142)의 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제4 유체통로(1424)에는 피측정시료가 저장된 시료 저장조(213)가 연결된다.In the sample injection step (S110), by driving the
이어서, 스크류 모터(131)를 정방향으로 회전 구동시킴으로써, 스크류 모터(131)의 구동시 스크류(137)가 자전하는 동시에 스크류(137)를 따라 베어링 이송체(134)가 승강하게 되고, 이 베어링 이송체(134)와 연결된 제1 승강플레이트(1351) 및 제1 승강플레이트(1351)와 연결된 제2 승강플레이트(1352)가 함께 승강되어, 실린지 펌프형 반응기(120) 내의 플런저(123)가 상승하게 된다. 이에 의해, 플런저(123)가 상승하여 시료 저장조(213) 내의 피측정시료가 제4 유체통로(1424) 및 출구포트(143)를 통과하여 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내에 유입 및 충진된다.Subsequently, by rotating the
알칼리성 과황산칼륨용액 주입단계(S120)는, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제7 유체통로(1427)가 로터(142)의 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제7 유체통로(1427)에는 과황산칼륨 용액 저장통(215)이 연결된다.In the alkaline potassium persulfate solution injection step (S120), the
이어서, 상기와 같이 플런저(123)를 더 상승시키면 과황산칼륨 용액 저장통(215) 내의 알칼리성 과황산칼륨용액이 제7 유체통로(1427) 및 출구포트(143)를 통과하여 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내에 유입 및 충진된다. 이때, 유체 혼합 수단(170)의 혼합기 모터(172)를 구동시켜서 마그네틱 풀리(173)를 회전시킨다. 마그네틱 풀리(173)가 회전되면 마그네틱 풀리(173)의 측면의 자석(1731)이 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121)와 근접하거나 멀어지는 과정이 반복되면서 실린더부(121) 내에 수용된 마그네틱 바(171)가 마그네틱 풀리(173)의 자석(1731)과 반대 방향으로 밀려나는 과정이 반복되어, 마그네틱 풀리(173)는 실린더부(121) 내에서 회전하여 실린더부(121) 내에 충진된 피측정시료 및 알칼리성 과황산칼륨용액을 혼합시킨다.Subsequently, when the
희석수 주입단계(S130)는, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제2 유체통로(1427)가 로터(142)의 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제2 유체통로(1427)에는 희석수 저장통(211)이 연결된다.In the dilution water injection step (S130), the
이어서, 상기와 같이 플런저(123)를 더 상승시키면 희석수 저장통(211) 내의 증류수 또는 초순수가 제7 유체통로(1427) 및 출구포트(143)를 통과하여 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내에 유입 및 충진된다.Subsequently, when the
이러한 희석수 주입단계(S130)는 고농도의 분석을 진행할 때 분석 범위를 넓게 할 수 있다. 희석수 주입단계(S130)에서는 희석배수 계산식에 준하여 진행될 수 있다. 예를 들어, 희석 배수는 '희석배수 = 샘플양+희석수양/샘플양'의 식으로 계산될 수 있고, 검출기가 검출할 수 있는 범위가 최대 10㎎/L인데 실제 현장에서 요구하는 분석 범위가 100㎎/L인 경우 희석수를 통해 분석 시료를 10배 희석하여 측정을 진행할 수 있다. 이때 측정된 값은 실제 시료 값의 1/10(희석배수의 역수)을 측정하게 된다. 최종적으로 측정결과를 표출할 시에는 얻어진 값에 희석배수를 곱하여 실제 측정값을 얻을 수 있다.The dilution water injection step (S130) can widen the analysis range when performing a high concentration analysis. In the dilution water injection step (S130), it may be performed according to the dilution factor calculation formula. For example, the dilution factor can be calculated by the formula 'dilution multiple = sample amount + dilution amount / sample amount', and the range that the detector can detect is up to 10 mg / L, but the analysis range required in the actual field is In the case of 100 mg / L, the measurement can be performed by diluting the analysis sample 10 times through dilution water. At this time, the measured
고온고압 산화단계(S140)는, 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121)를 감싸고 있는 반응기 가열히터(160)에 전원을 공급하여 발열시켜서 반응기 가열히터(160)가 실린더부(121) 내에 충진된 피측정시료 및 과황산칼륨용액이 가열되도록 하고, 이에 따라 피측정시료에 포함된 총질소가 질산염으로 산화된다. 이때, 유체 혼합 수단(170)에 의한 마그네틱 바(171)의 회전이 지속되며, 이에 의해 실린더부(121) 내에 충진된 피측정시료 및 알칼리성 과황산칼륨용액의 혼합에 따른 유체의 와류가 형성되어 실린더부(121) 내의 피측정시료 및 알칼리성 과황산칼륨용액의 혼합액이 더욱 빠르게 가열될 수 있다.In the high temperature and high pressure oxidation step (S140), power is supplied to the
냉각단계(S150)에서, 냉각장치(180)를 구동시켜서 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121)를 향해 강풍을 공급하여 실린더부(121) 내의 가열되어 산화된 질산염을 포함하는 피측정시료를 냉각시킨다.In the cooling step (S150), by supplying a strong wind toward the
염산용액 주입단계(S160), 혼합 및 발색단계(S170)에서, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제5 유체통로(1425)가 로터(142)의 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제5 유체통로(1425)에는 염산용액 저장통(214)이 연결된다.In the hydrochloric acid solution injection step (S160), mixing and coloring step (S170), by driving the
이어서, 상기와 같이 플런저(123)를 더 상승시키면 염산용액 저장통(214) 내의 염산용액이 제5 유체통로(1425) 및 출구포트(143)를 통과하여 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내에 유입 및 충진된다. 이때, 상기와 같이 유체 혼합 수단(170)에 의한 마그네틱 바(171)가 회전되어 염산용액을 피측정시료와 혼합시킬 수 있다. 염산용액의 혼합에 의해 피측정시료 내의 질산염은 다시 산성상태로 변화되며, 피측정시료는 무색이지만 220nm 파장에 흡광도를 나타내는 시료로 발색되어 농도측정용시료가 된다.Subsequently, when the
검출기로 이동단계(S180)는, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제10 유체통로(14210)가 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제10 유체통로(14210)에는 3방향 밸브(220)의 제1 포트(221)가 연결된다.Moving to the detector (S180), the
이어서, 스크류 모터(131)를 역방향으로 회전 구동시킴으로써, 스크류 모터(131)의 구동에 의하여 스크류(137)가 역방향으로 자전하는 동시에 스크류(137)를 따라 베어링 이송체(134)가 하강하게 되고, 이 베어링 이송체(134)와 연결된 제1 승강플레이트(1351) 및 제1 승강플레이트(1351)와 연결된 제2 승강플레이트(1352)가 함께 하강되어, 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내의 플런저(123)가 하강하게 된다. 이에 의해, 플런저(123) 하강에 의한 가압 펌핑 작용에 따라 실린더부(121) 내의 농도측정용시료가 출구포트(143) 및 제10 유체통로(14210)를 통해 3방향 밸브(220)의 제1 포트(221) 방향으로 배출되고, 제1 포트(221)로 유입되는 농도측정용시료는 3방향 밸브(220)의 제2 포트(222)를 통해 검출기(230)로 공급된다.Subsequently, by rotating the
흡광도 측정단계(S190) 및 농도 산정단계(S200)는 검출기(230) 내에서 진행된다. 즉, 검출기(230)가 검출기(230)로 공급된 농도측정용시료에 대해 총질소 농도를 정량한다. 이때, 검출기(230)는 자외선 흡광광도법을 통해 농도측정용시료에 대해 흡광도를 측정하여 농도를 정량할 수 있다.The absorbance measurement step (S190) and the concentration calculation step (S200) are performed in the
반응조 세정단계(S210)는, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제3 유체통로(1423)가 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제3 유체통로(1423)에는 세정수 저장통(212)이 연결된다.Reactor cleaning step (S210), by driving the
이어서, 상기와 같이 플런저(123)를 상승시키면 세정수 저장통(212) 내의 세정수가 제3 유체통로(1423) 및 출구포트(143)를 통과하여 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내에 유입 및 충진된다. 이때, 유체 혼합 수단(170)의 혼합기 모터(172)를 구동시켜서 마그네틱 풀리(173)를 회전시킨다. 마그네틱 풀리(173)가 회전됨에 따라 세정수는 와류를 형성하면서 실린더부(121) 내를 세정할 수 있다.Subsequently, when the
측정셀 세정단계(S220)는, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제10 유체통로(14210)가 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제10 유체통로(14210)에는 3방향 밸브(220)의 제1 포트(221)가 연결된다.In the measurement cell cleaning step (S220), the
이어서, 스크류 모터(131)를 역방향으로 회전 구동시킴으로써, 스크류 모터(131)의 구동에 의하여 스크류(137)가 역방향으로 자전하는 동시에 스크류(137)를 따라 베어링 이송체(134)가 하강하게 되고, 이 베어링 이송체(134)와 연결된 제1 승강플레이트(1351) 및 제1 승강플레이트(1351)와 연결된 제2 승강플레이트(1352)가 함께 하강되어, 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내의 플런저(123)가 하강하게 된다. 이에 의해, 플런저(123) 하강에 의한 가압 펌핑 작용에 따라 실린더부(121) 내의 세정수가 출구포트(143) 및 제10 유체통로(14210)를 통해 3방향 밸브(220)의 제1 포트(221) 방향으로 배출되고, 제1 포트(221)로 유입되는 세정수는 3방향 밸브(220)의 제2 포트(222)를 통해 검출기(230)로 공급되어 검출기(230) 내의 측정셀을 세정하게 된다.Subsequently, by rotating the
이어서, 세척펌프(240)가 구동되어서 검출기(230) 내로 공급된 세정수를 흡입하여 검출기(230)로부터 세정수가 배출되도록 한다.Subsequently, the
수중의 총인 측정Measurement of total phosphorus underwater
도 5를 참조하면, 수중의 총인 측정 과정은, 시료주입단계(S310); 알칼리성 과황산칼륨용액 주입단계(S320); 희석수 주입단계(S330); 고온고압 산화단계(S340); 냉각단계(S350); 몰리브덴산용액 주입단계(S360); 아스코르빈산용액 주입단계(S370); 혼합 및 발색단계(S380); 검출기로 이동단계(S390); 흡광도 측정단계(S400); 농도 산정단계(S410); 반응조 세정단계(S420); 측정셀 세정단계(S430)를 포함할 수 있다.Referring to Figure 5, the total phosphorus measurement process in water, the sample injection step (S310); Alkaline potassium persulfate solution injection step (S320); Dilution water injection step (S330); High temperature and high pressure oxidation step (S340); Cooling step (S350); Molybdic acid solution injection step (S360); Ascorbic acid solution injection step (S370); Mixing and coloring step (S380); Moving to the detector (S390); Absorbance measurement step (S400); Concentration calculation step (S410); Reactor washing step (S420); Measurement cell cleaning step (S430) may be included.
이러한 수중의 총인 측정 과정에서의 고온고압 산화단계(S330)에서는 피측정시료에 포함된 총인이 인산염 형태로 산화되는 것을 제외하고는, 시료주입단계(S310); 알칼리성 과황산칼륨용액 주입단계(S320); 희석수 주입단계(S330); 고온고압 산화단계(S340); 냉각단계(S350)는 앞서 설명한 수중의 총질소 측정 과정에서의 시료주입단계(S110); 알칼리성 과황산칼륨용액 주입단계(S120); 희석수 주입단계(S130); 고온고압 산화단계(S140); 냉각단계(S150)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.In the high temperature and high pressure oxidation step (S330) in the process of measuring the total phosphorus in water, the sample injection step (S310), except that the total phosphorus contained in the sample to be measured is oxidized in the phosphate form; Alkaline potassium persulfate solution injection step (S320); Dilution water injection step (S330); High temperature and high pressure oxidation step (S340); Cooling step (S350) is a sample injection step in the total nitrogen measurement process in the water described above (S110); Alkaline potassium persulfate solution injection step (S120); Dilution water injection step (S130); High temperature and high pressure oxidation step (S140); Since it is the same as the cooling step (S150), detailed description will be omitted.
몰리브덴산용액 주입단계(S360)에서, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제9 유체통로(1429)가 로터(142)의 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제9 유체통로(1429)에는 몰리브덴산 용액 저장통(217)이 연결된다.In the molybdate solution injection step (S360), the
이어서, 상기와 같이 플런저(123)를 더 상승시키면 몰리브덴산 용액 저장통(217) 내의 몰리브덴산용액이 제9 유체통로(1429) 및 출구포트(143)를 통과하여 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내에 유입 및 충진된다. 이때, 유체 혼합 수단(170)에 의한 마그네틱 바(171)가 회전되어 몰리브덴산용액을 피측정시료와 혼합시킬 수 있다.Subsequently, when the
아스코르빈산용액 주입단계(S370), 혼합 및 발색단계(S370)에서, 스텝모터(150)를 구동시켜서 다채널 밸브(140)의 로터(142)를 각회전시켜서, 다채널 밸브(140)의 밸브 바디(141)에 형성된 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제8 유체통로(1428)가 로터(142)의 다수의 유체안내통로 중 하나에 의하여 출구포트(143)와 일치되는 상태가 되도록 한다. 이때, 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 제8 유체통로(1428)에는 아스코르빈산 용액 저장통(216)이 연결된다.In the ascorbic acid solution injection step (S370), mixing and color development step (S370), by driving the
이어서, 상기와 같이 플런저(123)를 더 상승시키면 아스코르빈산 용액 저장통(216) 내의 아스코르빈산용액이 제8 유체통로(1428) 및 출구포트(143)를 통과하여 실린지 펌프형 반응기(120)의 실린더부(121) 내에 유입 및 충진된다. 이때, 유체 혼합 수단(170)에 의한 마그네틱 바(171)가 회전되어 아스코르빈산용액을 피측정시료와 혼합시킬 수 있다. 이때, 아스코르빈산용액은 몰리브덴산용액과 혼합된 인산염을 환원시키며, 환원되면 880nm 파장의 광원에서 흡광도를 나타내는 청색으로 발색이 나타나는 농도측정용시료가 된다.Subsequently, when the
검출기로 이동단계(S390)는 실린지 펌프형 반응기(120) 내의 청색으로 발색이 나타나는 농도측정용시료를 검출기(230)로 이동시키는 단계로서, 이는 앞서 설명한 수중의 총질소 측정 과정에서의 검출기로 이동단계(S170)와 동일하므로 더 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The step of moving to the detector (S390) is a step of moving the concentration measurement sample showing blue color in the syringe
흡광도 측정단계(S400) 및 농도 산정단계(S400)는 검출기(230) 내에서 진행된다. 즉, 검출기(230)가 검출기(230)로 공급된 농도측정용시료에 대해 총인 농도를 정량한다. 이때, 검출기(230)는 몰리브덴블루법을 통해 농도측정용시료에 대한 흡광도를 측정하여 농도를 정량할 수 있다.The absorbance measurement step (S400) and the concentration calculation step (S400) are performed in the
반응조 세정단계(S420) 및 측정셀 세정단계(S430)는 앞서 설명한 수중의 총인 측정 과정에서의 반응조 세정단계(S210) 및 측정셀 세정단계(S220)와 동일하므로 구체적인 설명은 생략하기로 한다.The reaction tank cleaning step (S420) and the measurement cell cleaning step (S430) are the same as the reaction tank cleaning step (S210) and the measurement cell cleaning step (S220) in the total phosphorus measurement process described above, so a detailed description thereof will be omitted.
이러한 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템은 피측정시료에 포함되는 총인 또는 총질소의 산화를 위한 수용공간을 제공하는 실린지 펌프형 반응기(120), 실린지 펌프형 반응기(120) 내의 피측정수에 포함되는 상기 총인 또는 총질소의 고온 고압산화를 위한 반응기 가열히터(160), 고온 고압산화를 마친 피측정시료를 검출기(230)로 이송 전 적정온도로 냉각시키는 냉각장치(180), 실린지 펌프형 반응기(120) 내로 공급된 피측정시료 및 산화제의 혼합을 위한 유체 혼합 수단(170) 등이 바디프레임(110)에 통합적으로 장착되므로 수중의 총인 및 총질소 측정을 위한 구성의 단순화를 실현함과 함께 매우 컴팩트한 수중의 총인 및 총질소 측정 어셈블리를 제공할 수 있는 이점이 있다. The total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pretreatment device-integrated fluid transfer system according to an embodiment of the present invention is a syringe pump type that provides a receiving space for oxidation of total phosphorus or total nitrogen contained in a sample to be measured.
또한, 실린지 펌프형 반응기(120) 및 다채널 밸브(140)가 하나의 바디프레임(110)에 일체로 장착됨으로써, 시료의 검출기(230)로의 이동 경로의 설계가 용이해지고, 장치의 크기도 간소화될 수 있는 이점이 있다.In addition, the syringe pump-
또한, 유체 혼합 수단(170)이 구비되므로 실린지 펌프형 반응기(120) 내로 공급된 피측정시료 및 산화제는 유체 혼합 수단(170)의 마그네틱 바(171)가 실린지 펌프형 반응기(120) 내에서 회전하는 것에 의해 피측정시료 및 산화제의 균일한 혼합이 이루어질 수 있는 이점이 있다.In addition, since the fluid mixing means 170 is provided, the sample to be measured and the oxidizing agent supplied into the syringe
또한, 냉각장치(180)가 구비되므로 실린지 펌프형 반응기(120) 내에서 고온 고압산화된 피측정시료를 검출기(230)로 이송 전 검출기(230)에서의 총인 또는 총질소 농도 측정에 적합한 온도로 냉각시킬 수 있고, 보다 신뢰성 있는 분석 결과를 얻을 수 있는 이점이 있다.In addition, since the
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템의 스크류(137)의 둘레에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위한 부식방지도포층이 도포될 수 있다. 이 부식방지도포층의 도포 재료는 벤즈이미다졸 20중량%, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르 30중량%, 하프늄 15중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화알루미늄 15중량%, 비스페놀 F형 디글리시딜에테르 10중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.On the other hand, an anti-corrosion coating layer is applied around the
벤즈이미다졸, 프로필렌 글리콜 메틸 에테르, 비스페놀 F형 디글리시딜에테르는 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.Benzimidazole, propylene glycol methyl ether, and bisphenol F-type diglycidyl ether serve to prevent corrosion and discoloration.
하프늄은 내부식성이 있는 전이 금속원소로서 뛰어난 방수성, 내식성 등을 갖도록 역할을 한다.Hafnium is a transition metal element with corrosion resistance, and serves to have excellent water resistance and corrosion resistance.
유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.Molybdenum emulsifier plays a role in imparting slidability and lubricity to the surface of the coating film.
산화알루미늄은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.Aluminum oxide is added for the purpose of fire resistance and chemical stability.
상기 구성 성분의 비율 및 코팅 두께를 상기와 같이 수치 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험결과를 통해 분석한 결과, 상기 비율에서 최적의 부식방지 효과를 나타내었다.The reason for the numerical limitation of the ratio of the constituent components and the coating thickness as described above, as a result of analyzing the results through the test results while the inventor repeatedly failed several times, exhibited the optimum anticorrosive effect at the ratio.
한편, 베어링 이송체(134)의 외면에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.On the other hand, the outer surface of the bearing
상기 오염 방지 도포용 조성물은 코카미도프로필베타인 및 암포 글리시네이트가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 코카미도프로필베타인과 암포 글리시네이트의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.The antifouling coating composition contains cocamidopropylbetaine and ampho glycinate in a molar ratio of 1: 0.01 to 1: 2, and the total content of cocamidopropyl betaine and ampho glycinate is 1 to 10% by weight.
상기 코카미도프로필베타인과 암포 글리시네이트는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 베어링 이송체(134)의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.The cocamidopropyl betaine and ampho glycinate are preferably 1: 0.01 to 1: 2 as the molar ratio, and when the molar ratio is outside the above range, the applicability of the
상기 코카미도프로필베타인 및 암포 글리시네이트는 전제 조성물 수용액중 1~10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 베어링 이송체(134)의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.The cocamidopropyl betaine and ampho glycinate are preferably 1 to 10% by weight in the total composition aqueous solution, and if it is less than 1% by weight, there is a problem that the applicability of the bearing
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 베어링 이송체(134)에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 베어링 이송체(134)의 최종 도포막 두께는 550 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1100 ~ 1900Å이다. 상기 도포막의 두께가 550Å미만이면 고온 열처리의 경우에 열화되는 문제점이 있고, 2000 Å을 초과하면 도포 표면의 결정석출이 발생하기 쉬운 단점이 있다.On the other hand, as a method of applying the composition for preventing contamination to the bearing
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 코카미도프로필베타인 0.1 몰 및 암포 글리시네이트 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.In addition, the present composition for preventing contamination can be prepared by adding 0.1 mol of cocamidopropyl betaine and 0.05 mol of ampho glycinate to 1000 ml of distilled water, followed by stirring.
한편, 벨트(136)는 고무 재질일 수 있고, 이러한 벨트(136)의 원료 함량비는 고무 60중량%, 카아본블랙 33~36중량%, 산화방지제 2~5중량%, 촉진제인 유황 1~3중량%를 혼합한다.Meanwhile, the
카아본블랙은 내마모성을 증대시키는 것이므로 이를 첨가하되, 함유량이 33중량% 미만이면, 탄성과 내마모성이 줄어들며, 36중량%가 초과 되면 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 33~36중량%를 혼합한다.Since carbon black increases abrasion resistance, it is added, but if the content is less than 33% by weight, elasticity and abrasion resistance decreases. , 33 to 36% by weight.
산화방지제는 3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) 또는 RD(POLYMERIZED 2,2,4-TRIMETHYL-1,2- DIHYDROQUINOLINE)을 선택하여 2~5중량%를 첨가하는 것으로, 2중량% 미만이면, 제품이 산화가 되기 쉽고, 너무 많이 첨가하여 5중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 또한 산화방지제의 가격이 비싸기 때문에 2~5중량%가 적정하다.Antioxidant is 3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) or RD (
촉진제인 유황은 1~3중량%를 혼합한다. 1 중량% 미만은 성형시 가열공정에서 가황작용 효과가 미미하므로, 1 중량% 이상을 첨가한다. 3중량%를 초과하면, 주 성분인 고무의 함량이 상대적으로 적게 되어 탄성력이 떨어질 우려가 있으므로, 1 ~ 3중량%가 적정하다.The accelerator, sulfur, is mixed with 1 to 3% by weight. Less than 1% by weight, since the vulcanization effect in the heating process during molding is negligible, 1% by weight or more is added. If it exceeds 3% by weight, since the content of rubber as a main component is relatively small, there is a fear that elasticity may drop, 1 to 3% by weight is appropriate.
따라서 본 발명은 여러 방향에 탄성을 갖는 합성고무로 보강되므로 벨트(136)의 탄성, 인성 및 강성이 증대되므로 내구성이 향상되며, 이에 따라 벨트(136)의 수명이 증대될 수 있다.Therefore, the present invention is reinforced with synthetic rubber having elasticity in various directions, so that the elasticity, toughness and rigidity of the
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.The description of the presented embodiments is provided to enable any person of ordinary skill in the art to use or practice the present invention. Various modifications to these embodiments will be apparent to those skilled in the art of the present invention, and the general principles defined herein can be applied to other embodiments without departing from the scope of the present invention. Thus, the present invention should not be limited to the embodiments presented herein, but should be interpreted in the broadest scope consistent with the principles and novel features presented herein.
110 : 바디프레임 120 : 실린지 펌프형 반응기
130 : 플런저 승하강 구동수단 140 : 다채널 밸브
150 : 스텝모터 160 : 반응기 가열히터
170 : 유체 혼합 수단 180 : 냉각장치
211 : 희석수 저장통 212 : 세정수 저장통
213 : 시료 저장조 214 : 염산용액 저장통
215 : 과황산칼륨 용액 저장통 216 : 아스코르빈산 용액 저장통
217 : 몰리브덴산 용액 저장통 220 : 3방향 밸브
230 : 검출기 240 : 세척펌프
250 : 체크봉 260 : 제1 포토인터럽터
270 : 회전기어 280 : 제2 포토인터럽터110: body frame 120: syringe pump type reactor
130: plunger elevating driving means 140: multi-channel valve
150: step motor 160: reactor heating heater
170: fluid mixing means 180: cooling device
211: dilution water storage container 212: washing water storage container
213: Sample storage tank 214: Hydrochloric acid solution storage container
215: potassium persulfate solution reservoir 216: ascorbic acid solution reservoir
217: molybdic acid solution reservoir 220: 3-way valve
230: detector 240: washing pump
250: check rod 260: first photo interrupter
270: rotating gear 280: second photointerrupter
Claims (3)
상기 바디프레임(110)의 제1 면 방향에 장착되는 실린더부(121), 상기 실린더부(121)의 하부에 구비되는 유입구(122), 및 상기 실린더부(121) 내부에 삽입되어 상기 실린더부(121) 내에서 승하강 되는 플런저(123)를 포함하는 실린지 펌프형 반응기(120);
상기 실린지 펌프형 반응기(120)의 아래쪽에 위치하도록 상기 바디프레임(110)의 일측에 장착되는 것으로서, 상기 유입구(122)와 연통되는 출구포트(143) 및 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)가 방사상으로 관통 형성되는 중공형의 밸브 바디(141), 상기 다수의 유체통로 중 하나를 상기 출구포트(143)와 일치시키는 다수의 유체안내통로가 내부에 형성되는 구조로 구비되어 상기 밸브 바디(141) 내에 회전 가능하게 내설되는 로터(142)를 포함하는 다채널 밸브(140);
상기 제1 면에 대향하는 상기 바디프레임(110)의 제2 면 방향에 장착되는 스크류 모터(131), 상기 스크류 모터(131)의 구동축에 장착되는 제1 풀리(132), 상기 바디프레임(110)의 높이 방향과 평행하고 상기 바디프레임(110)의 내측부에 하단부가 회전 가능하게 연결되는 스크류(137), 상기 스크류(137)의 상단부에 결합되어 상기 제1 풀리(132)와 벨트(136)로 연결되는 제2 풀리(133), 상기 스크류(137)에 승강 및 하강 가능하게 스크류 체결되는 베어링 이송체(134), 상기 플런저(123)의 상부 및 상기 베어링 이송체(134) 사이에 연결되어 상기 베어링 이송체(134)와 함께 승강 및 하강되는 승강부재(135)를 포함하는 플런저 승하강 구동수단(130);
상기 바디프레임(110)의 상기 제2 면 방향에 장착되고, 상기 로터(142)의 축과 연결되어 상기 로터(142)가 일정 각도씩 회전하는 각회전되도록 하는 스텝모터(150);
상기 실린지 펌프형 반응기(120)의 상기 실린더부(121)를 감싸도록 구비되어 상기 실린지 펌프형 반응기(120) 내로 공급되는 유체를 가열하고, 온도감지센서가 일체형으로 구비되는 반응기 가열히터(160);
상기 실린지 펌프형 반응기(120)의 상기 실린더부(121)의 내부에 구비되며 상기 실린더부(121)의 내경보다 작은 크기의 마그네틱 바(171), 상기 실린지 펌프형 반응기(120)의 좌측 또는 우측에 위치하도록 상기 바디프레임(110)에 장착되는 혼합기 모터(172), 및 상기 혼합기 모터(172)의 구동축에 연결되어 회전하고 측면에 적어도 하나의 자석(1731)이 구비되고 상기 자석(1731)이 구비되는 측면이 상기 실린더부(121)의 외면과 일정 간격 이격되게 배치되는 마그네틱 풀리(173)를 포함하는 유체 혼합 수단(170);
상기 실린지 펌프형 반응기(120)의 상기 실린더부(121)의 좌측 또는 우측에 위치하도록 상기 바디프레임(110)에 장착되고, 상기 반응기 가열히터(160)에 의해 가열된 유체의 온도를 낮추기 위한 냉각장치(180);
제1 유체이동라인(11)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 어느 하나에 연결되는 희석수 저장통(211);
제2 유체이동라인(12)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 다른 하나에 연결되는 세정수 저장통(212);
제3 유체이동라인(13)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결되는 시료 저장조(213);
제4 유체이동라인(14)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결되는 염산용액 저장통(214);
제5 유체이동라인(15)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결되는 과황산칼륨 용액 저장통(215);
제6 유체이동라인(16)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결되는 아스코르빈산 용액 저장통(216);
제7 유체이동라인(17)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결되는 몰리브덴산 용액 저장통(217);
제1 내지 제3 포트(223)를 포함하는 3방향 밸브(220)로서, 제1 포트(221)가 제8 유체이동라인(18)을 통해 상기 다채널 밸브(140)의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210)들 중 또 다른 하나에 연결되는 3방향 밸브(220);
상기 3방향 밸브(220)의 제2 포트(222)와 제9 유체이동라인(19)을 통해 연결되어 상기 실린지 펌프형 반응기에서 반응 후의 농도측정용시료가 유입되고, 유입된 농도측정용시료 내의 총인 또는 총질소의 농도를 검출하는 검출기(230); 및
제10 유체이동라인(20)을 통해 상기 3방향 밸브(220)의 제3 포트(223)와 연결되고, 상기 검출기(230)를 세척하는 세척펌프(240)를 포함하며,
상기 유체 혼합 수단(170)은 상기 마그네틱 풀리(173)가 회전하면 상기 자석(1731) 및 상기 마그네틱 바(171)의 서로 반대되는 극성에 의한 서로 미는 힘이 작용하여 상기 마그네틱 바(171)가 상기 실린더부(121) 내에서 회전되게 구성되며;
상기 베어링 이송체(134)의 하부에 구비되어 상기 베어링 이송체(134)와 함께 상승 및 하강하는 체크봉(250); 및
상기 플런저(123)가 상기 실린더부(121) 내로 최대 삽입된 상태에서의 상기 체크봉(250)의 위치에 위치하도록 상기 바디프레임(110) 상에 장착되고, 장착 위치에서 상기 체크봉(250)의 유무를 감지하여 상기 체크봉(250)이 감지되는 경우 상기 스크류 모터(131)의 구동을 정지시키기 위한 제1 포토인터럽터(260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는,
산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템.Body frame 110 is provided to have a certain height;
The cylinder portion 121 is mounted in the first surface direction of the body frame 110, the inlet 122 provided in the lower portion of the cylinder portion 121, and the cylinder portion 121 is inserted inside the cylinder portion Syringe pump type reactor 120 including a plunger 123 that is raised and lowered in 121;
Mounted on one side of the body frame 110 to be located below the syringe pump type reactor 120, the outlet port 143 communicating with the inlet 122 and a plurality of fluid passages 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) is a hollow valve body 141 is formed through the radial, a number of the plurality of fluid passages to match the outlet port 143 A multi-channel valve 140 including a rotor 142 rotatably installed in the valve body 141 provided with a structure in which a fluid guide passage is formed inside;
A screw motor 131 mounted on a second surface direction of the body frame 110 facing the first surface, a first pulley 132 mounted on a drive shaft of the screw motor 131, and the body frame 110 ) Parallel to the height direction and coupled to the upper end of the screw 137, the screw 137 rotatably connected to the inner end of the body frame 110, the first pulley 132 and the belt 136 The second pulley 133 is connected to, the screw 137, the bearing carrier 134 that is screwed to be elevated and lowered, and is connected between the upper part of the plunger 123 and the bearing carrier 134 A plunger elevating driving means 130 including an elevating member 135 elevating and descending together with the bearing transport body 134;
A step motor 150 mounted in the direction of the second surface of the body frame 110 and connected to an axis of the rotor 142 so that the rotor 142 rotates at an angle;
A reactor heating heater provided to surround the cylinder portion 121 of the syringe pump type reactor 120 to heat the fluid supplied into the syringe pump type reactor 120, and having a temperature sensor integrated therein. 160);
A magnetic bar 171 having a size smaller than the inner diameter of the cylinder portion 121 provided inside the cylinder portion 121 of the syringe pump reactor 120, the left side of the syringe pump reactor 120 Alternatively, a mixer motor 172 mounted on the body frame 110 to be located on the right side, and connected to a drive shaft of the mixer motor 172, rotates and is provided with at least one magnet 1173 on the side, and the magnet 1173 ) Is provided with a fluid mixing means 170 including a magnetic pulley 173 is disposed to be spaced a predetermined distance from the outer surface of the cylinder portion 121;
Mounted on the body frame 110 to be located on the left or right side of the cylinder portion 121 of the syringe pump type reactor 120, for reducing the temperature of the fluid heated by the reactor heating heater 160 Cooling device 180;
Diluted water connected to any one of the fluid channels 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210 of the multi-channel valve 140 through the first fluid movement line 11 Storage bin 211;
Washing water connected to the other of the fluid passages (1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) of the multi-channel valve 140 through the second fluid movement line (12) Reservoir 212;
Sample connected to another one of the fluid passages 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210 of the multi-channel valve 140 through a third fluid movement line 13 Storage tank 213;
Hydrochloric acid connected to another one of the fluid passages 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210 of the multi-channel valve 140 through the fourth fluid movement line 14 Solution reservoir 214;
And connected to another one of the fluid passage (1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) of the multi-channel valve 140 through the fifth fluid movement line (15) A potassium sulfate solution reservoir 215;
As connected to another one of the fluid passages (1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) of the multi-channel valve 140 through the sixth fluid movement line (16) Corvinic acid solution reservoir 216;
Molybdenum connected to another one of the fluid passages 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210 of the multi-channel valve 140 through a seventh fluid movement line 17 Acid solution reservoir 217;
As a three-way valve 220 including the first to third ports 223, the first port 221 through the eighth fluid movement line 18, the fluid passage 1421 of the multi-channel valve 140, A three-way valve 220 connected to another one of 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210;
Connected through the second port 222 of the three-way valve 220 and the ninth fluid movement line 19, a concentration measurement sample after reaction is introduced from the syringe pump type reactor, and the introduced concentration measurement sample A detector 230 for detecting the concentration of total phosphorus or total nitrogen in the body; And
It is connected to the third port 223 of the three-way valve 220 through the tenth fluid movement line 20, and includes a washing pump 240 for washing the detector 230,
When the magnetic pulley 173 rotates, the fluid mixing means 170 exerts a force that pushes each other due to polarities opposite to each other of the magnet 1173 and the magnetic bar 171, so that the magnetic bar 171 is the It is configured to rotate within the cylinder portion 121;
A check rod 250 provided at a lower portion of the bearing transfer body 134 to rise and fall together with the bearing transfer body 134; And
The plunger 123 is mounted on the body frame 110 so as to be positioned at the position of the check rod 250 in the state of being inserted into the cylinder portion 121, the check rod 250 in the mounting position It characterized in that it further comprises a first photo interrupter 260 for stopping the driving of the screw motor 131 when the check rod 250 is detected by detecting the presence or absence of,
Total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pre-treatment device integrated fluid transfer system.
상기 스텝모터(150)의 구동축과 동축을 이루도록 상기 스텝모터(150)의 저면부에 구비되고, 상기 스텝모터(150)의 구동축과 함께 회전하는 회전기어(270); 및
상기 스텝모터(150)의 저면부에 구비되고, 조사되는 광이 상기 회전기어(270)의 일면을 향하도록 배치되는 제2 포토인터럽터(280)를 더 포함하고,
상기 회전기어(270)는 상기 광이 통과하는 다수의 홀이 원주 방향으로 배열되어 있고, 상기 다수의 홀은 상기 다수의 유체통로(1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210) 간의 간격과 동일한 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는,
산화 및 전처리 장치 일체형 유체이동 시스템을 탑재한 총인 및 총질소 측정시스템.According to claim 1,
A rotary gear 270 provided on the bottom surface of the step motor 150 to be coaxial with the drive shaft of the step motor 150 and rotating together with the drive shaft of the step motor 150; And
Further provided on the bottom surface of the step motor 150, and further includes a second photointerrupter 280 that is irradiated with light to be directed toward one surface of the rotating gear 270,
In the rotating gear 270, a plurality of holes through which the light passes are arranged in a circumferential direction, and the plurality of holes include the plurality of fluid passages 1421, 1422, 1423, 1424, 1425, 1426, 1427, 1428, 1429, 14210), characterized in that arranged at the same interval,
Total phosphorus and total nitrogen measurement system equipped with an oxidizing and pre-treatment device integrated fluid transfer system.
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KR1020190160336A KR102092003B1 (en) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Total phosphorus and total nitrogen measurement system with oxidation pre-treatment unit integral fluid movement system |
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KR1020190160336A KR102092003B1 (en) | 2019-12-05 | 2019-12-05 | Total phosphorus and total nitrogen measurement system with oxidation pre-treatment unit integral fluid movement system |
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102553384B1 (en) | 2023-04-13 | 2023-07-10 | (주)휴마스 | Method and apparatus for automatic measurement of total nitrogen, total phosphorus and phosphoric acid in water using multiple differential gain selection opitcal signal control processing algorithm technique |
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KR101960697B1 (en) | 2018-09-10 | 2019-03-21 | 한창기전 주식회사 | Device for oxidation treatment of organic matter |
JP2019110913A (en) * | 2014-06-18 | 2019-07-11 | ルミネックス コーポレーション | Apparatus and methods for magnetic mixing |
KR102011999B1 (en) * | 2019-01-31 | 2019-08-19 | 한창기전 주식회사 | Total organic carbon measuring device with oxidation pre-treatment unit integral fluid movement system |
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2019
- 2019-12-05 KR KR1020190160336A patent/KR102092003B1/en active IP Right Grant
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