KR102182384B1 - 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 광학적 은폐구조를 통해 측정 대상 수용액인 유체와 분리되는 구조 내에서 광학 측정을 통해 실시간으로 농도를 측정하면서도, 미세 버블에 의한 측정 오차를 최소화함으로써 균일하고 정확한 농도를 측정할 수 있도록 하는 비접촉식 온라인 광학 분석장치에 관한 것이다. 본 발명은 측정 대상 유체에서의 미세 버블 발생을 최소화하여, 농도 측정의 정확도를 높일 수 있도록 하는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은 다양한 농도의 부식성 유체를 실시간으로 측정할 수 있도록 하는 효과를 갖는다. 또한 본 발명은 농도 측정시 주변광이 오차를 유발하지 않도록 하는 효과를 갖는다.
Description
본 발명은 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상하수도 시설과 같이 실시간, 계속적으로 흐르는 수용액을 분석하기 위해 광학적 은폐구조를 통해 측정 대상 수용액인 유체와 분리되는 구조 내에서 광학 측정을 통해 실시간으로 농도를 측정하면서도, 미세 버블에 의한 측정 오차를 최소화함으로써 균일하고 정확한 농도를 측정할 수 있도록 하는 비접촉식 온라인 광학 분석장치에 관한 것이다.
유체가 흐르는 관 내부의 농도와 같은 실시간 분석을 위해 광학적인 방법을 쓰는 분석장치인 액체 농도계가 사용되어 오고 있는데, 예를 들면 한국 특허공개 1996-005917호 공보에 개시되어 있는 기술을 참조할 수 있다. 종래의 액체 농도 측정장치에 의하면, 액체를 흐르게 하는 공급관의 중간 부분에 수직으로 광투과부를 설치하고, 광원과 광감지부를 각각 마련하여, 그 내부에 흐르고 있는 액체에 광을 조사하고 투과한 광을 광감지기로 수신하여 빛의 강도에 기반하여 농도를 측정하여 왔다.
그런데 이와 같이 흐르는 액체에는 필수적으로 크고 작은 기포, 즉 버블이 발생되고, 특히 펌프를 통한 흡입시에는 기포가 혼입되는 경우가 많다. 종래 기술에 따르면 광투과부에서 액체의 농도 감지 중에 기포가 광감지 부분을 지나며 투과되면서 투과 손실로 인해, 측정 농도가 실제 농도보다 저하되는 단점이 있었다.
또한, 기존 부식성 유체의 농도 측정 계측기류는 전극식, 화학식이기에 필수적으로 접촉을 하게 되어 내구 수명이 짧고, 교정 및 보전이 어려우며, 12% 수준의 고농도 전용 또는 2~200ppm 의 저농도 전용 등으로 측정 범위가 계측기마다 한정되는 문제점이 있었다. 이로 인해 설비비가 증가되고 가동 상태가 아닌 경우에는, 별도 용기에 격리, 분기하여 희석, 반응 측정을 하는 등, 측정 시간이 많이 소요되어 실제 현장에서 사용하기에 많은 번거로움이 있었다.
특히 상하수도 시설에서의 차아염소산나트륨(NaOCl)과 같은 다양한 농도(0.1~12%)의 부식성 유체를, 실제 가동되는 상태에서 직접 실시간, 온라인으로 측정할 수 없다는 문제점이 있었다.
본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 측정 대상 수용액, 유체에서의 미세 버블 발생을 최소화함으로써, 보다 정확한 농도를 측정할 수 있도록 하는 광학농도계, 광학 분석장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 다양한 농도의 부식성 수용액, 유체를 실시간으로 측정할 수 있도록 하는 광학 분석장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 주변광의 영향을 최소화하기 위한 광학적 은폐구조를 갖춰 광원이 가진 고유의 색좌표와 유체의 일정 농도가 지니는 평균 색도간의 상대적 색차 비례 관계로 농도를 도출함에 있어, 주변광이 오차를 유발하지 않도록 하는 광학 분석장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명은 현장에서 운전중인 기기에 직접 장착되어 사용됨으로써, 실시간 온라인 방식의 광학 분석장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치인 광학농도계에 있어서, 유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부(2)를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 수평 본체부(1); 상기 수평 본체부(1)의 일측에 형성되어 상기 수평 본체부(1)의 상기 은폐 공간부(2)를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부(2)의 유체를 향해 발광하는 발광부(10); 상기 수평 본체부(1)의 상기 발광부(10) 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부(2)의 발광부(10) 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부(10)로부터의 광이 입력되는 발광 광학창(30); 상기 발광부(10)가 배치된 반대쪽인 상기 수평 본체부(1)의 타측에 형성되어 상기 수평 본체부(1)의 상기 은폐 공간부(2)를 향하도록 배치되고, 상기 발광부(10)를 대면하여, 상기 발광부(10)로부터 출력된 광을 수광하는 수광부(60); 및 상기 수평 본체부(1)의 상기 수광부(60) 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부(2)의 수광부(60) 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부(60)로 광이 출력되는 수광 광학창(40);을 포함하여 구성되고, 상기 수평 본체부(1)로 유입된 유체가 수평하게 흐르는 때에, 상기 발광부(10)로부터 발광된 광이 상기 수광부(60)로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창(30)과 상기 수광 광학창(40)에 의해 은폐된 공간 내를 흐를 때에, 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(60)에 의해 실시간으로 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 광학적 은폐구조를 통한 실시간 측정 광학농도계를 제공한다.
또한, 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치인 광학농도계에 있어서, 유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부(2)를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 수평 본체부(110); 상기 수평 본체부(110)의 일측에 형성되어 상기 수평 본체부(110)의 상기 은폐 공간부(2)를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부(2) 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부(10); 상기 수평 본체부(110)의 상기 발광부(10) 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부(2)의 발광부(10) 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부(10)로부터의 광이 입력되는 발광 광학창(30); 상기 수평 본체부(110)의 상방에 형성되어, 상기 수평 본체부(110) 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부(130); 상기 수평 본체부(110)의 하방에 형성되어, 상기 수평 본체부(110) 내로 유체를 유입시키는 입수부(120); 상기 발광부(10)가 배치된 반대쪽인 상기 수평 본체부(110)의 타측에 형성되어 상기 수평 본체부(110)의 상기 은폐 공간부(2)를 향하도록 배치되고, 상기 발광부(10)를 대면하여, 상기 발광부(10)로부터 출력된 광을 수광하는 수광부(60); 및 상기 수평 본체부(110)의 상기 수광부(60) 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부(2)의 수광부(60) 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부(60)로 광이 출력되는 수광 광학창(40);을 포함하여 구성되고, 상기 수평 본체부(1)로 유입된 유체가 수평하게 흐르는 때에, 상기 발광부(10)로부터 발광된 광이 상기 수광부(60)로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창(30)과 상기 수광 광학창(40)에 의해 은폐된 공간 내를 흐를 때에, 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(60)에 의해 실시간으로 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 광학적 은폐구조를 통한 실시간 측정 광학농도계를 제공한다.
또한, 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치인 광학농도계에 있어서, 유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부(2)를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 수평 본체부(210); 상기 수평 본체부(210)의 일측에 형성되어 상기 수평 본체부(210)의 상기 은폐 공간부(2)를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부(2) 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부(10); 상기 수평 본체부(210)의 상기 발광부(10) 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부(2)의 발광부(10) 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부(10)로부터의 광이 입력되는 발광 광학창(30); 상기 수평 본체부(210)의 상방에 형성되어, 상기 수평 본체부(210) 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부(230); 상기 수평 본체부(210)의 하방에 형성되어, 상기 수평 본체부(210) 내로 유체를 유입시키는 입수부(220); 상기 발광부(10)가 배치된 반대쪽인 상기 수평 본체부(210)의 타측에 형성되어 상기 수평 본체부(210)의 상기 은폐 공간부(2)를 향하도록 배치되고, 상기 발광부(10)를 대면하여, 상기 발광부(10)로부터 출력된 광을 수광하는 수광부(60); 및 상기 수평 본체부(210)의 상기 수광부(60) 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부(2)의 수광부(60) 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부(60)로 광이 출력되는 수광 광학창(40);을 포함하여 구성되고, 상기 수평 본체부(210)는: 상기 발광 광학창(30)으로부터 상기 출수부(230) 또는 상기 입수부(220)를 향하며 내측 단면적을 넓히며 경사지며 벌어지는 발광경사부(212), 및 상기 수광 광학창(40)으로부터 상기 출수부(230) 또는 상기 입수부(220)를 향하며 내측 단면적을 넓히며 경사지며 벌어지는 수광경사부(214)를 포함하고, 상기 수평 본체부(210)로 유입된 유체가 수평하게 흐르는 때에, 상기 발광부(10)로부터 발광된 광이 상기 수광부(60)로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창(30)과 상기 수광 광학창(40)에 의해 은폐된 공간 내를 흐를 때에, 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(60)에 의해 실시간으로 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 광학적 은폐구조를 통한 실시간 측정 광학농도계를 제공한다.
또한, 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치인 광학농도계에 있어서, 유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부(2)를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 본체부(310); 상기 본체부(310)의 일측에 형성되어 상기 본체부(310)의 상기 은폐 공간부(2)를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부(2) 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부(10); 상기 본체부(310)의 상기 발광부(10) 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부(2)의 발광부(10) 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부(10)로부터의 광이 입력되는 발광 광학창(30); 상기 본체부(310)의 상방에 형성되어, 상기 본체부(310) 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부(330); 상기 본체부(310)의 일방에 형성되어, 상기 본체부(310) 내로 유체를 유입시키는 입수부(320); 상기 발광부(10)가 배치된 반대쪽인 상기 본체부(310)의 타측에 형성되어 상기 본체부(310)의 상기 은폐 공간부(2)를 향하도록 배치되고, 상기 발광부(10)를 대면하여, 상기 발광부(10)로부터 출력된 광을 수광하는 수광부(60); 및 상기 본체부(310)의 상기 수광부(60) 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부(2)의 수광부(60) 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부(60)로 광이 출력되는 수광 광학창(40);을 포함하여 구성되고, 상기 은폐 공간부(2)는: 상기 입수부(320)와 연결되는 입수수용부(312); 상기 출수부(330)와 연결되는 측정수용부(318); 상기 입수수용부(312)와 상기 측정수용부(318)의 사이에 형성되며, 하방으로부터 상방을 향해 분리시키여 일정 높이 연장 형성되는 입수연장벽(314); 및 상기 입수연장벽(314)의 상방과 상기 본체부(310)의 상면 사이에 개방 형성되는 통수부(316);를 포함하고, 상기 발광부(10)로부터 출력된 광은 상기 측정수용부(318)를 거쳐 상기 수광부(60)로 입력되도록 하고, 상기 입수부(320)로부터 상기 본체부(310)로 유입된 유체는 상기 입수수용부(312)를 거쳐 상방으로 이동하며 상기 통수부(316)를 통해 상기 측정수용부(318)로 흐른 후, 상기 측정수용부(318) 상방에 형성된 상기 출수부(330)를 통해 외부로 배출되고, 상기 발광부(10)로부터 발광된 광이 상기 수광부(60)로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창(30)과 상기 수광 광학창(40)에 의해 은폐된 상기 측정수용부(318) 내를 흐를 때에, 상기 발광부(10) 및 상기 수광부(60)에 의해 실시간으로 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 광학적 은폐구조를 통한 실시간 측정 광학농도계를 제공한다.
상기 본체부(310)의 일측에는 상기 발광부(10)가 구비되는 발광수평부(340)가 형성되고, 상기 본체부(310)의 상기 발광수평부(340) 반대측에는 상기 수광부(60)가 구비되는 수광수평부(350)가 형성되고, 상기 발광수평부(340) 및 상기 수광수평부(350)는 상기 본체부(310)의 측정수용부(318)를 사이에 두도록 배치되어, 상기 발광수평부(340)와 관통되도록 형성되는 발광통공부(342) 및 상기 수광수평부(350)와 관통되도록 형성되는 수광통공부(352)는 상기 측정수용부(318)에 형성되는 것을 특징으로 한다.
상기 발광부(10)와 상기 발광 광학창(30)의 사이에는 렌즈(20)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 수광부(60)와 상기 수광 광학창(40)의 사이에는 디퓨져(50)가 구비되는 것을 특징으로 한다.
상기 입수부는 상대적으로 작은 단면적을 갖도록 하고, 상기 출수부는 상대적으로 큰 단면적을 갖도록 하여 유속을 저감시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
상기 은폐 공간부(2)의 내면은 친수성 재질 표면 처리가 되는 것을 특징으로 한다.
상기 본체부(310)이 양 측방으로는 발광수평부(340) 및 수광수평부(350)가 구비되고, 상기 발광부는 상기 발광수평부 내에 배치되고, 상기 수광부는 상기 수광수평부 내에 배치되며, 상기 발광수평부와 상기 수광수평부는 상기 측정수용부를 관통하며 바라보도록 배치되어, 상기 발광부로부터의 출력 광은 상기 측정수용부를 거쳐 상기 수광부로 입력되는 것을 특징으로 한다.
상기 입수부에는 이물질을 걸러내기 위한 필터가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
하단 드레인밸브 및 상단 주입밸브로 이루어지는 순환루프용 접속구를 더 구비하는 것을 특징으로 한다.
상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 형성되는 광학계의 정렬 경로를 간섭하지 않는 하단 위치에, 은폐 덮개를 갖는 투시창 또는 소제구가 더 구비되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 측정 대상 유체에서의 미세 버블 발생을 최소화하여, 농도 측정의 정확도를 높일 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 다양한 농도의 부식성 유체를 실시간으로 측정할 수 있도록 하는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 농도 측정시 주변광이 오차를 유발하지 않도록 하는 효과를 갖는다.
또한 본 발명은 현장에서 운전중인 기기에 직접 장착되어 사용될 수 있어, 실시간, 온라인 방식의 분석결과를 제공하는 효과를 갖는다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학농도계의 단면을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 광학농도계의 측면 및 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 광학농도계에서의 빛의 투과 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학농도계의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계의 외관을 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계의 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계에서의 유체 및 버블의 흐름을 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 광학농도계의 측면 및 단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 광학농도계에서의 빛의 투과 경로를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학농도계의 단면을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계의 외관을 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계의 단면을 나타내는 도면이다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계에서의 유체 및 버블의 흐름을 나타내는 도면이다.
상술한 목적, 특징 및 장점은 첨부된 도면과 관련한 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이며, 그에 따라 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 것이다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 일 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 “포함”한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 또한, 명세서에 기재된 “…부” 등의 용어는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위를 의미하며, 이는 하드웨어나 소프트웨어 또는 하드웨어 및 소프트웨어의 결합으로 구현될 수 있다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 광학농도계인 광학 분석장치의 단면을 나타내는 도면이다. 도 1을 참조하면, 수평본체부(1)는 내측에 은폐 공간부(2)를 형성하고, 은폐 공간부(2)의 양 단부는 각각 발광 광학창(30)과 수광 광학창(40)이 구비되어 있다.
발광 광학창(30)의 외측으로는 발광부(10)가 구비되고, 그 사이에는 비구면 렌즈(20)가 구비되는 것이 바람직하다. 수광 광학창(40)의 외측으로는 수광부(60)가 구비되고, 그 사이에는 디퓨져(50)가 구비되는 것이 바람직하다.
비구면 렌즈(200)는 발광부(10)의 광이 평행광이 되도록 하는 역할을 하며, 디퓨져(50)는 수광부에서 수신되는 광이 산란광이 되도록 하는 역할을 하는데, 평행광과 산란광 효과를 통해 균질광산란 광학계를 구성하며, 광학적 은폐 공간부(2) 내 체류 기포(B)와, 농도 및 색도 변화 조건의 불균질 비중을 갖는 유체 흐름에 따른 수광량 및 색차 변화를 광학적으로 균질, 평준화시켜 3D 색도 공간 상의 개별 색차 비율에 대한 변화량을 취하며, 기준 교정값으로 치환된 농도를 상대 비교하여 예측하는 실시간 농도 광학측정이 가능하도록 한다.
특히 부식성 불안정 유체인 차아염소산나트륨(NaOCl)에 대해서, 정적 및 동적 유체 흐름 조건에서의 농도 측정 성능이 매우 우수하게 검증되었으며, 1~3% 편차 수준의 신뢰성을 나타내고 있음이 실험적으로 드러나고 있다.
본 발명은, 미세기포(B)의 영향을 최소화시키고, 가능한 편광요소를 배제하며, 중심부의 평행광 요소를 극대화하는 광학계를 구비하도록 한다. 또한 이를 확산 광학 소재인 디퓨져(50)에 투과시켜 균질 산란하여, 유체를 광학적 투과 모두에서 측정하는 분광색차 방법을 사용한다. 이를 위해 주변광의 영향을 최소화하기 위한 광학적 은폐구조, 즉 은폐 공간부(2)를 갖춰야 한다. 즉 광원이 가진 고유의 색좌표와 유체의 일정 농도가 지니는 평균 색도간의 상대적 색차 비례 관계로 농도를 도출함에 있어, 주변광이 오차를 유발하지 않도록 하는 구조를 채택하고 있다.
즉, 수평 본체부(1)는 외광의 영향에서 격리시키는 역할을 통해 내측에 은폐 공간부(2)를 형성하고, 발광부(10)는 백색 광원 렌즈(20)를 거쳐 평행광이 되도록 하며, 부식성 유체로부터 수밀, 기밀을 유지하는 발광 광학창(30), 수광 광학창(40)이 발광부(10), 수광부(60)와 유체를 분리되도록 한다. 광원을 98% 이상의 수준으로 산란시키는 광학 디퓨져(50), 균질, 평준화된 확산광을 수광하는 수광부(60)를 통해, 실시간으로 흐르는 유체의 농도를 분광색차 변화량에 의해 황변도 또는 백색도를 측정하는 광학계를 형성하도록 한다.
이를 통해 차아염소산나트륨(NaOCl)과 같은 다양한 농도(0.1~12%)의 부식성 유체를 실제 가동되는 상태에서 직접 실시간으로 측정할 수 있게 된다. 이는 기밀, 수밀 구조의 은폐 공간부(2)를 구성함에 따라 광학적, 화학적으로 격리된 비접촉 방식이기 때문에, 실시간으로 현장에서 측정이 가능한 기법이다.
도 2는 본 발명의 제2실시예에 따른 광학농도계의 측면 및 단면을 나타내는 도면이고, 도 3은 광학농도계에서의 빛의 투과 경로를 나타내는 도면이다. 도 2를 참조하면, 광학농도계(100)는 수평 장형의 수평 본체부(110) 내에는 은폐 공간부(2)를 형성하고, 일측 하방으로는 입수부(120)를 형성하고, 타측 상방으로는 출수부(130)를 형성한다.
수평 본체부(110) 내에는 양단 측으로 발광 광학창(30), 수광 광학창(40)이 형성되고, 그 일측 외방으로는 렌즈(20) 및 발광부(10), 반대측 외방으로는 디퓨져(50) 및 수광부(60)가 구비된다.
유체는 입수부(120)를 통해 유입되어 수평 본체부(110) 내를 흐르다가 출수부(130)로 빠져나가게 되는데, 이 때 발생되는 기포, 버블(B)은 특정 모양이나 형태를 규칙화 할 수 없기에, Rand 함수를 이용하여 분포 및 스케일을 라이트툴 상에서 모델링하여 파악하는 수밖에 없다. 실험 결과에 따르면, 버블(B)의 크기가 작을수록 수광부(60)에서의 감지 이미지 균일도가 좋음을 알 수 있으며, 이는 발생되는 버블(B)의 크기를 최소화 하여야 함을 의미한다.
이를 위해서는 우선 유속의 조절이 필수인데, 유속을 감소시키기 위해 입수부(120)의 구경, 즉 내부 단면적이 상대적으로 작아야 하고, 출수부(130)의 내부 단면적이 상대적으로 크게 하는 것이 바람직하다.
도 3을 참조하면, LED와 같은 발광부(10)에서 출력된 광은 비구면 렌즈(20)를 통해 평행하게 발광 광학창(30)으로 입력된다. 입수부(120)로부터 유입된 유체가 수평하게 흐르는 역방향으로 광이 통과하여 수광 광학창(40)으로 출력된다. 유체는 양단의 발광 광학창(30)과 수광 광학창(40)에 의해 밀폐된 경로를 흐르게 된다. 수광 광학창(40)으로 출력된 광은 디퓨져(50)에서 산란되어 수광부(60)는 산란광을 수광하게 된다.
버블이 없거나 매우 작은 경우에 수광부 균일도가 향상되는데, 이를 위해서 다양한 구성을 도입할 수 있다. 상기한 바와 같이 입수부(120)를 소구경으로 하고, 출수부(130)를 대구경으로 하여 유속을 저감시킬 수 있다. 또한 입수부(120)가 상방에서 낙하되는 것이 아니라, 하방으로부터 차오르게 하고, 출수부(130)는 상방으로 빠져나가게 하여, 비중차가 균질하게 교반되도록 하는 배관 위치로 조합한다.
그리고 펌프 등 제어를 통해 초기 충수시에는 저속 유입 제어가 되도록 하며, 기포발생 억제를 위해 수평 본체부(1)의 내측, 즉 은폐 공간부(2)의 내표면을 친수성 재료로 표면 처리를 할 수 있다.
한편, 도광성 유체용 고이득, 저전력 광학 구조를 형성하기 위해, 발광측은 평행광이 되도록 하고, 수광측은 산란광이 되도록 한다.
도 4는 본 발명의 제3실시예에 따른 광학농도계의 단면을 나타내는 도면이다. 도 4를 참조하면, 광학농도계(200)는 수평 장형의 수평 본체부(210) 내에 은폐 공간부(2)를 형성하고, 하방으로는 입수부(220)를 형성하고, 상방으로는 출수부(230)를 형성한다. 이 때, 기포, 버블(B)의 발생을 최소화하거나, 용이하게 배출되도록, 출수부(230)를 향해 상향되고, 입수부(220)를 향해 하향되는 경사 구조를 갖도록 한다. 즉, 출수부(230)와 입수부(220)를 향해 상방, 하방으로 경사지도록 양측으로 발광경사부(212)와 수광경사부(214)를 구비한다.
발생된 기포, 버블(B)은 경사면을 따라 상방으로 이동됨으로써, 은폐 공간부(2) 내에서 최대한 신속하게 제거될 수 있도록 한다.
도 5는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계의 외관을 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 광학농도계(300)는 본체부(310)의 좌우로 발광수평부(340)와 수광수평부(350)를 형성하고 있으며, 상방으로는 출수부(330)를 구비하고 있다. 수평 정면으로는 입수부(320)가 형성되어 있는데, 경우에 따라 입수부(320)는 하방에 형성될 수도 있을 것이다.
도 6 내지 도 9는 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계의 단면을 나타내는 도면이다. 도 6 내지 도 9를 참조하면, 입수부(320)는 입수수용부(312)와 연통된다. 입수수용부(312)는 입수연장벽(314)에 의해 측정수용부(318)와 분리되는 공간을 형성한다.
즉, 입수부(320)로 유입된 유체는 입수수용부(312)를 채우고, 입수수용부(312)가 채워지면 그 상방에 형성된 통부수(316)를 넘어 측정수용부(318) 측으로 넘어가게 된다.
입수연장벽(314)은 본체부(310) 하단으로부터 상방 연장형성되며, 상단은 천정으로부터 일부 이격되는 통수부(316)를 형성하도록 하고, 통수부(316)를 통해 측정수용부(318)와 연결된다.
발광수평부(340)와 수광수평부(350)는 입수수용부(312)가 아닌 측정수용부(318)를 향해 대면하도록 배치되고, 그 내부의 발광통공부(342)와 수광통공부(352)는 일직선으로 측정수용부(318)를 관통하며 마주보도록 한다. 발광수평부(34)와 수광수평부(350)의 내부에는 전술한 발광부(10), 렌즈(20), 발광 광학창(30), 수광 광학창(40), 디퓨져(50), 수광부(60)가 배치된다.
도 10은 본 발명의 제4실시예에 따른 광학농도계에서의 유체 및 버블의 흐름을 나타내는 도면이다. 도 10을 참조하면, 입수부(320)를 통해 유입되는 유체(F)와 생성된 버블(B)은 입수수용부(312) 내에서는 혼합된 상태로 동반 이동되는 모습을 보인다.
이러한 초기 충수, 유체(F)와 버블(B)은 입수연장벽(314)을 넘어서면서, 유체(F)는 하방의 측정수용부(318)를 향해 저속으로 하강하나, 버블(B)은 상대적으로 바로 상승하며 출수부(330)를 통해 배출되는 현상을 보인다.
따라서 측정수용부(318) 내에 모인 유체(F)는 상대적으로 버블(B)이 감소된 상태이며, 이러한 유체(F)를 향해 배치된 발광수평부(340)와 수광수평부(350) 내의 광학 구성이 상대적으로 균일하고 정확한 농도를 측정할 수 있게 된다. 비중이 높은 측정수용부(318)의 유체(F)에 대해 본체부(310) 하부에서 농도를 측정하게 되고, 발광부의 평행광 영역(LOS, line of sight)을 벗어나는 빛줄기의 상측 위치로 기포의 이동 경로를 분리하여, 발광, 수광 광축 정렬 구간의 기포의 이동을 근원적으로 제거하게 됨에 따라, 광학 측정 오류를 최소화하는 효과를 갖게 된다.
상기한 실시예의 구성에 의해 기밀, 수밀 구조를 통한 광학적, 화학적 격리가 가능하도록 하고, 비접촉식으로 실시간 현장 측정이 가능하게 된다. 즉 상하수도시설에 본 분석장치가 광학센서, 온라인센서로 장착되어, 수용액에 접촉하지 않으면서도 실시간으로 농도 등을 분석하여 제공할 수 있게 된다.
또한, 도면에 나타나지는 않았지만, 입수부에 필터를 추가하여 유입 유체 내 이물 제거로, 광 간섭에 의한 분석 오류 방지를 도모하는 것이 바람직하다.
또한 하단 드레인밸브 및 상단 주입밸브로 이루어지는 순환루프용 밸브 접속구를 추가하여, 현장에서 수용액의 농도 지시 값을 확정하기 위한 표준 용액을 주입하고, 이 용액을 배출할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
또한 발광부 및 수광부에 의해 형성되는 광학계의 정렬 경로를 간섭하지 않는 하단 위치에, 은폐 덮개를 갖는 투시창 또는 소제구를 구비하며, 투시창은 수용액이 들어있는 본체 내의 유체 상태 및 광원 동작을 육안 확인하도록 하측에 형성될 수 있으며, 이 부분의 차광을 위해 은폐 덮개를 구비하는 것이 바람직하다.
본 명세서는 많은 특징을 포함하는 반면, 그러한 특징은 본 발명의 범위 또는 특허청구범위를 제한하는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 또한, 본 명세서의 개별적인 실시예에서 설명된 특징들은 단일 실시예에서 결합되어 구현될 수 있다. 반대로, 본 명세서의 단일 실시예에서 설명된 다양한 특징들은 개별적으로 다양한 실시예에서 구현되거나, 적절히 결합되어 구현될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니다.
1: 수평 본체부 2: 은폐 공간부
10: 발광부 20: 렌즈
30: 발광 광학창 40: 수광 광학창
50: 디퓨져 60: 수광부
100: 광학농도계 110: 수평 본체부
120: 입수부 130: 출수부
200: 광학농도계 210: 수평 본체부
212: 발광경사부 214: 수광경사부
220: 입수부 230: 출수부
300: 광학농도계 310: 본체부
312: 입수수용부 314: 입수연장벽
316: 통수부 318: 측정수용부
320: 입수부 330: 출수부
340: 발광수평부 342: 발광통공부
350: 수광수평부 352: 수광통공부
10: 발광부 20: 렌즈
30: 발광 광학창 40: 수광 광학창
50: 디퓨져 60: 수광부
100: 광학농도계 110: 수평 본체부
120: 입수부 130: 출수부
200: 광학농도계 210: 수평 본체부
212: 발광경사부 214: 수광경사부
220: 입수부 230: 출수부
300: 광학농도계 310: 본체부
312: 입수수용부 314: 입수연장벽
316: 통수부 318: 측정수용부
320: 입수부 330: 출수부
340: 발광수평부 342: 발광통공부
350: 수광수평부 352: 수광통공부
Claims (13)
- 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치에 있어서,
유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 수평 본체부;
상기 수평 본체부의 일측에 형성되어 상기 수평 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부;
상기 수평 본체부의 상기 발광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 발광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부로부터의 광이 입력되는 발광 광학창;
상기 수평 본체부의 상방에 형성되어, 상기 수평 본체부 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부;
상기 수평 본체부의 하방에 형성되어, 상기 수평 본체부 내로 유체를 유입시키는 입수부;
상기 발광부가 배치된 반대쪽인 상기 수평 본체부의 타측에 형성되어 상기 수평 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 발광부를 대면하여, 상기 발광부로부터 출력된 광을 수광하는 수광부; 및
상기 수평 본체부의 상기 수광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 수광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부로 광이 출력되는 수광 광학창;을 포함하여 구성되고,
상기 수평 본체부로 유입된 유체가 수평하게 흐르는 때에, 상기 발광부로부터 발광된 광이 상기 수광부로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창과 상기 수광 광학창에 의해 은폐된 공간 내를 흐를 때에, 상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 실시간으로 농도가 측정되고,
상기 입수부는 상대적으로 작은 단면적을 갖도록 하고,
상기 출수부는 상대적으로 큰 단면적을 갖도록 하여 유속을 저감시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치에 있어서,
유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 수평 본체부;
상기 수평 본체부의 일측에 형성되어 상기 수평 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부;
상기 수평 본체부의 상기 발광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 발광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부로부터의 광이 입력되는 발광 광학창;
상기 수평 본체부의 상방에 형성되어, 상기 수평 본체부 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부;
상기 수평 본체부의 하방에 형성되어, 상기 수평 본체부 내로 유체를 유입시키는 입수부;
상기 발광부가 배치된 반대쪽인 상기 수평 본체부의 타측에 형성되어 상기 수평 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 발광부를 대면하여, 상기 발광부로부터 출력된 광을 수광하는 수광부; 및
상기 수평 본체부의 상기 수광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 수광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부로 광이 출력되는 수광 광학창;을 포함하여 구성되고,
상기 수평 본체부는:
상기 발광 광학창으로부터 상기 출수부 또는 상기 입수부를 향하며 내측 단면적을 넓히며 경사지며 벌어지는 발광경사부, 및
상기 수광 광학창으로부터 상기 출수부 또는 상기 입수부를 향하며 내측 단면적을 넓히며 경사지며 벌어지는 수광경사부를 포함하고,
상기 수평 본체부로 유입된 유체가 수평하게 흐르는 때에, 상기 발광부로부터 발광된 광이 상기 수광부로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창과 상기 수광 광학창에 의해 은폐된 공간 내를 흐를 때에, 상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 실시간으로 농도가 측정되고,
상기 입수부는 상대적으로 작은 단면적을 갖도록 하고,
상기 출수부는 상대적으로 큰 단면적을 갖도록 하여 유속을 저감시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치에 있어서,
유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 본체부;
상기 본체부의 일측에 형성되어 상기 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부;
상기 본체부의 상기 발광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 발광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부로부터의 광이 입력되는 발광 광학창;
상기 본체부의 상방에 형성되어, 상기 본체부 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부;
상기 본체부의 일방에 형성되어, 상기 본체부 내로 유체를 유입시키는 입수부;
상기 발광부가 배치된 반대쪽인 상기 본체부의 타측에 형성되어 상기 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 발광부를 대면하여, 상기 발광부로부터 출력된 광을 수광하는 수광부; 및
상기 본체부의 상기 수광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 수광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부로 광이 출력되는 수광 광학창;을 포함하여 구성되고,
상기 은폐 공간부는:
상기 입수부와 연결되는 입수수용부;
상기 출수부와 연결되는 측정수용부;
상기 입수수용부와 상기 측정수용부의 사이에 형성되며, 하방으로부터 상방을 향해 분리시키여 일정 높이 연장 형성되는 입수연장벽; 및
상기 입수연장벽의 상방과 상기 본체부의 상면 사이에 개방 형성되는 통수부;를 포함하고,
상기 발광부로부터 출력된 광은 상기 측정수용부를 거쳐 상기 수광부로 입력되도록 하고, 상기 입수부로부터 상기 본체부로 유입된 유체는 상기 입수수용부를 거쳐 상방으로 이동하며 상기 통수부를 통해 상기 측정수용부로 흐른 후, 상기 측정수용부 상방에 형성된 상기 출수부를 통해 외부로 배출되고,
상기 발광부로부터 발광된 광이 상기 수광부로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창과 상기 수광 광학창에 의해 은폐된 상기 측정수용부 내를 흐를 때에, 상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 실시간으로 농도가 측정되고,
상기 입수부는 상대적으로 작은 단면적을 갖도록 하고,
상기 출수부는 상대적으로 큰 단면적을 갖도록 하여 유속을 저감시킬 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치에 있어서,
유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 본체부;
상기 본체부의 일측에 형성되어 상기 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부;
상기 본체부의 상기 발광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 발광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부로부터의 광이 입력되는 발광 광학창;
상기 본체부의 상방에 형성되어, 상기 본체부 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부;
상기 본체부의 일방에 형성되어, 상기 본체부 내로 유체를 유입시키는 입수부;
상기 발광부가 배치된 반대쪽인 상기 본체부의 타측에 형성되어 상기 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 발광부를 대면하여, 상기 발광부로부터 출력된 광을 수광하는 수광부; 및
상기 본체부의 상기 수광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 수광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부로 광이 출력되는 수광 광학창;을 포함하여 구성되고,
상기 은폐 공간부는:
상기 입수부와 연결되는 입수수용부;
상기 출수부와 연결되는 측정수용부;
상기 입수수용부와 상기 측정수용부의 사이에 형성되며, 하방으로부터 상방을 향해 분리시키여 일정 높이 연장 형성되는 입수연장벽; 및
상기 입수연장벽의 상방과 상기 본체부의 상면 사이에 개방 형성되는 통수부;를 포함하고,
상기 발광부로부터 출력된 광은 상기 측정수용부를 거쳐 상기 수광부로 입력되도록 하고, 상기 입수부로부터 상기 본체부로 유입된 유체는 상기 입수수용부를 거쳐 상방으로 이동하며 상기 통수부를 통해 상기 측정수용부로 흐른 후, 상기 측정수용부 상방에 형성된 상기 출수부를 통해 외부로 배출되고,
상기 발광부로부터 발광된 광이 상기 수광부로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창과 상기 수광 광학창에 의해 은폐된 상기 측정수용부 내를 흐를 때에, 상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 실시간으로 농도가 측정되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 제4항에 있어서,
상기 본체부의 일측에는 상기 발광부가 구비되는 발광수평부가 형성되고,
상기 본체부의 상기 발광수평부 반대측에는 상기 수광부가 구비되는 수광수평부가 형성되고,
상기 발광수평부 및 상기 수광수평부는 상기 본체부의 측정수용부를 사이에 두도록 배치되어, 상기 발광수평부와 관통되도록 형성되는 발광통공부 및 상기 수광수평부와 관통되도록 형성되는 수광통공부는 상기 측정수용부에 형성되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 발광부와 상기 발광 광학창의 사이에는 렌즈가 구비되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 수광부와 상기 수광 광학창의 사이에는 디퓨져가 구비되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 삭제
- 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 은폐 공간부의 내면은 친수성 재질 표면 처리가 되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 제5항에 있어서,
상기 발광부로부터의 출력 광은 상기 측정수용부를 거쳐 상기 수광부로 입력되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치에 있어서,
유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 수평 본체부;
상기 수평 본체부의 일측에 형성되어 상기 수평 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부;
상기 수평 본체부의 상기 발광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 발광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부로부터의 광이 입력되는 발광 광학창;
상기 수평 본체부의 상방에 형성되어, 상기 수평 본체부 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부;
상기 수평 본체부의 하방에 형성되어, 상기 수평 본체부 내로 유체를 유입시키는 입수부;
상기 발광부가 배치된 반대쪽인 상기 수평 본체부의 타측에 형성되어 상기 수평 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 발광부를 대면하여, 상기 발광부로부터 출력된 광을 수광하는 수광부; 및
상기 수평 본체부의 상기 수광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 수광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부로 광이 출력되는 수광 광학창;을 포함하여 구성되고,
상기 수평 본체부로 유입된 유체가 수평하게 흐르는 때에, 상기 발광부로부터 발광된 광이 상기 수광부로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창과 상기 수광 광학창에 의해 은폐된 공간 내를 흐를 때에, 상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 실시간으로 농도가 측정되고,
상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 형성되는 광학계의 정렬 경로를 간섭하지 않는 하단 위치에, 은폐 덮개를 갖는 투시창 또는 소제구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치에 있어서,
유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 수평 본체부;
상기 수평 본체부의 일측에 형성되어 상기 수평 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부;
상기 수평 본체부의 상기 발광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 발광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부로부터의 광이 입력되는 발광 광학창;
상기 수평 본체부의 상방에 형성되어, 상기 수평 본체부 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부;
상기 수평 본체부의 하방에 형성되어, 상기 수평 본체부 내로 유체를 유입시키는 입수부;
상기 발광부가 배치된 반대쪽인 상기 수평 본체부의 타측에 형성되어 상기 수평 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 발광부를 대면하여, 상기 발광부로부터 출력된 광을 수광하는 수광부; 및
상기 수평 본체부의 상기 수광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 수광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부로 광이 출력되는 수광 광학창;을 포함하여 구성되고,
상기 수평 본체부는:
상기 발광 광학창으로부터 상기 출수부 또는 상기 입수부를 향하며 내측 단면적을 넓히며 경사지며 벌어지는 발광경사부, 및
상기 수광 광학창으로부터 상기 출수부 또는 상기 입수부를 향하며 내측 단면적을 넓히며 경사지며 벌어지는 수광경사부를 포함하고,
상기 수평 본체부로 유입된 유체가 수평하게 흐르는 때에, 상기 발광부로부터 발광된 광이 상기 수광부로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창과 상기 수광 광학창에 의해 은폐된 공간 내를 흐를 때에, 상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 실시간으로 농도가 측정되고,
상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 형성되는 광학계의 정렬 경로를 간섭하지 않는 하단 위치에, 은폐 덮개를 갖는 투시창 또는 소제구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
- 균질광산란 광학계를 구성하여 발광부와 수광부 사이에 흐르는 유체의 농도를 측정하기 위한 광학 분석장치에 있어서,
유입된 유체가 수평하게 흐르는 광학적 은폐 공간부를 형성하도록 밀폐된 구조를 형성하는 본체부;
상기 본체부의 일측에 형성되어 상기 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 은폐 공간부 내에 흐르는 유체를 향해 발광하는 발광부;
상기 본체부의 상기 발광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 발광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 발광부로부터의 광이 입력되는 발광 광학창;
상기 본체부의 상방에 형성되어, 상기 본체부 내를 흐른 유체가 배출되는 출수부;
상기 본체부의 일방에 형성되어, 상기 본체부 내로 유체를 유입시키는 입수부;
상기 발광부가 배치된 반대쪽인 상기 본체부의 타측에 형성되어 상기 본체부의 상기 은폐 공간부를 향하도록 배치되고, 상기 발광부를 대면하여, 상기 발광부로부터 출력된 광을 수광하는 수광부; 및
상기 본체부의 상기 수광부 측에 형성되어, 상기 은폐 공간부의 수광부 방향을 밀폐시키는 동시에, 상기 수광부로 광이 출력되는 수광 광학창;을 포함하여 구성되고,
상기 은폐 공간부는:
상기 입수부와 연결되는 입수수용부;
상기 출수부와 연결되는 측정수용부;
상기 입수수용부와 상기 측정수용부의 사이에 형성되며, 하방으로부터 상방을 향해 분리시키여 일정 높이 연장 형성되는 입수연장벽; 및
상기 입수연장벽의 상방과 상기 본체부의 상면 사이에 개방 형성되는 통수부;를 포함하고,
상기 발광부로부터 출력된 광은 상기 측정수용부를 거쳐 상기 수광부로 입력되도록 하고, 상기 입수부로부터 상기 본체부로 유입된 유체는 상기 입수수용부를 거쳐 상방으로 이동하며 상기 통수부를 통해 상기 측정수용부로 흐른 후, 상기 측정수용부 상방에 형성된 상기 출수부를 통해 외부로 배출되고,
상기 발광부로부터 발광된 광이 상기 수광부로 입력되고, 상기 유체는 상기 발광 광학창과 상기 수광 광학창에 의해 은폐된 상기 측정수용부 내를 흐를 때에, 상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 실시간으로 농도가 측정되고,
상기 발광부 및 상기 수광부에 의해 형성되는 광학계의 정렬 경로를 간섭하지 않는 하단 위치에, 은폐 덮개를 갖는 투시창 또는 소제구가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치.
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| KR1020190084380A KR102182384B1 (ko) | 2019-07-12 | 2019-07-12 | 수용액의 비접촉식 온라인 광학 분석장치 |
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| KR (1) | KR102182384B1 (ko) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| KR102297617B1 (ko) * | 2020-12-30 | 2021-09-03 | 주식회사 제이텍 | 광학계별 가시광 투과지수 고유 특성값을 이용하여 현장 교정 및 측정하는 다파장 실시간 농도분석장치 |
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| KR960005917A (ko) | 1994-07-04 | 1996-02-23 | 이시다 아키라 | 농도제어방법 및 이것을 이용한 기판처리장치 |
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2019
- 2019-07-12 KR KR1020190084380A patent/KR102182384B1/ko active IP Right Grant
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