KR102215186B1 - A device for measuring various pollutants of atmospheric gas and its calibration method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 비분산적외선 검출기를 이용한 다종오염물질 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 전처리부를 구비한 비분산적외선분석법(NDIR)을 이용하여 여러 종류의 대기오염물질을 동시에 실시간으로 측정할 수 있는 비분산적외선 검출기술에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-pollutant measuring apparatus using a non-dispersive infrared detector, and more particularly, by using a non-dispersive infrared analysis (NDIR) equipped with a pretreatment unit, it is possible to simultaneously measure various types of air pollutants in real time. It relates to non-dispersive infrared detection technology.
본 발명 이전의 선행기술로는 비분산적외선 검출기를 이용한 다종오염물질 측정장치와 방법에 관한 기술이 제시되어 있다. 이를 위하여 적외선 복사광; 다종의 오염물질을 동시에 측정하기 위해 내부에 원주방향을 따라 기준셀과 측정셀이 교대로 이루어지도록 다수 필터채널이 관통형성된 가스상관필터; 내부에 여러 종류의 대기오염물질이 혼합된 시료가스가 저장되고, 상기 가스상관필터와 내부에 설치된 반사거울에 의해 형성된 다중 광 경로를 갖는 흡수챔버; 및 상기 필터채널의 적외선 흡수에너지를 측정하는 적외선 센서를 포함하고, 상기 적외선 센서에 의해 측정된 각 필터채널의 적외선 흡수신호로부터 각각의 측정물질별 기준셀 신호와 측정셀의 출력신호의 흡수도 차를 계산하여 각 측정물질의 농도를 구하는 기술이 개시되어 있다.As a prior art prior to the present invention, a technique related to an apparatus and method for measuring multiple pollutants using a non-dispersive infrared detector has been proposed. For this, infrared radiation; A gas-correlated filter having a plurality of filter channels formed therethrough so that a reference cell and a measurement cell are alternately formed in a circumferential direction in order to simultaneously measure a variety of pollutants; An absorption chamber in which a sample gas in which various types of air pollutants are mixed is stored, and has multiple optical paths formed by the gas correlation filter and a reflective mirror installed therein; And an infrared sensor for measuring the infrared absorption energy of the filter channel, the absorption difference between the reference cell signal for each measurement material and the output signal of the measurement cell from the infrared absorption signal of each filter channel measured by the infrared sensor. A technique for calculating the concentration of each measured substance is disclosed.
또, 다른 선행기술로는 대기 중에 존재하는 인체 유해한 오염물질인 아황산가스(SO2,이산화황), 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2), 휘발성 유기화합물류(VOCs), 일산화탄소(CO), 이산화탄소(CO2) 및 오존(O3) 등이 대기 중에 각각 어느 정도 존재하는지를 센서로 감지하여 그 농도를 표시패널에 표시하여 주는 장치가 개시되어 있다. In addition, other prior art is sulfurous acid gas (SO2, sulfur dioxide), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO2), volatile organic compounds (VOCs), carbon monoxide (CO), carbon dioxide ( A device is disclosed that detects how much CO2) and ozone (O3) exist in the atmosphere with a sensor and displays the concentration on a display panel.
대기 중의 가스를 유입하여 대기 중에 포함된 이산화황(SO2), 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2) 및 오존(O3) 등을 측정함에 있어, 가능한 대기 상태를 변화시키지 않고 측정하여야 한다. 측정장치는 실내 또는 컨테이너와 같은 이동식 구조물에 설치되는 경우가 대부분이며 내부는 항상 일정한 온도를 유지하는 것이 정확한 측정에 유리하다. 그러나, 대기는 여름에는 외부 기온이 30℃ 이상의 조건에서, 상대습도 역시 80% 이상이며, 장마철과 새벽에는 100%에 육박한다.When measuring sulfur dioxide (SO 2 ), nitrogen monoxide (NO), nitrogen dioxide (NO 2 ), and ozone (O 3 ) contained in the atmosphere by introducing gas in the atmosphere, it should be measured without changing the atmospheric state as much as possible. The measuring device is usually installed indoors or in a mobile structure such as a container, and it is advantageous for accurate measurement to always maintain a constant temperature inside. However, in the summer, the atmosphere has an external temperature of 30°C or higher, and the relative humidity is 80% or higher, and approaches 100% in the rainy season and dawn.
또한, 한겨울에는 영하 -15℃의 차갑고 건조한 공기를 측정하여야 하는 어려움이 있다.In addition, there is a difficulty in measuring cold and dry air at -15℃ in the middle of winter.
또한, 일반적으로 상기 대기 가스를 측정하는 측정 장치는 측정에 영향을 받지 않고, 한적한 곳을 많이 이용하는데, 이러한 곳에 날아다니는 곤충과 작은 새 및 개미 등과 같은 곤충들이 많이 있어, 역시 측정 장치에 영향을 준다.In addition, in general, the measuring device for measuring the atmospheric gas is not affected by the measurement and uses a lot of quiet places, and there are many insects such as flying insects, small birds, and ants in such places, which also affects the measuring device. give.
특히, 상대습도가 높은 장마철과 여름에는 측정 대기가 항온항습으로 유지되는 측정 장치를 설치한 시설물에 들어오는 순간 결로가 생기는 문제가 있어왔다. 이러한 결로현상은 장치에 수분이 유입되어 정확한 측정이 힘들 뿐만 아니라, 장치가 수분 등에 노출되어 고장 나거나, 측정 결과의 신뢰성이 떨어지는 문제가 있다.In particular, during the rainy season and summer when the relative humidity is high, there has been a problem that condensation occurs as soon as the measurement atmosphere enters a facility equipped with a measuring device that maintains constant temperature and humidity. This condensation phenomenon is difficult to accurately measure because moisture flows into the device, and there is a problem that the device is exposed to moisture or the like, which causes failure, or the reliability of the measurement result is poor.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기위하여 하기와 같은 과제해결 수단을 제공한다.The present invention provides the following problem solving means in order to solve the above problems.
수직흡기관; 및Vertical intake pipe; And
상기 수직흡기관의 상부에 구비되어 빗물과 먼지를 막아주는 수직흡기관상부뚜껑; 및 상기 수직흡기관의 하부에 구비되어 이물질을 배출하고 측정대기의 배출을 막는 수직흡기관하부뚜껑; 및A vertical intake pipe upper lid provided on the upper portion of the vertical intake pipe to prevent rainwater and dust; And a vertical intake pipe lower cover provided under the vertical intake pipe to discharge foreign substances and prevent discharge of the measurement atmosphere. And
상기 수직흡기관의 하단 내부에 상기 수직흡기관하부뚜껑과 인접하여 곤충이 상기 수직흡기관에 유입되었는지 감지하는 곤충감지센서; 및An insect detection sensor in the lower end of the vertical intake pipe and adjacent to the vertical intake pipe lower lid to detect whether an insect has entered the vertical intake pipe; And
상기 수직흡기관하부뚜껑을 열어 곤충과 이물질을 배출할 수 있도록 바람을 불어주는 청소용 블로워; 및A cleaning blower that blows wind so as to discharge insects and foreign substances by opening the lower cover of the vertical intake pipe; And
상기 수직흡기관의 외부 상단부에 일정 넓이를 가지고, 상기 수직흡기관의 둘레를 감싸 상기 수직흡기관을 가열하는 탄소발열히터; 및A carbon heating heater having a predetermined area at an outer upper end of the vertical intake pipe and surrounding the vertical intake pipe to heat the vertical intake pipe; And
상기 수직흡기관의 중하단에 대기를 측정장치로 연결하기위한 수평흡기관; 및A horizontal intake pipe for connecting the atmosphere to a measuring device at the middle and lower ends of the vertical intake pipe; And
상기 수평흡기관으로 유입될 수 있는 이물질과 곤충과 수분 또는 물방울을 걸러주기 위하여 상기 수평흡기관이 내부에 일정 깊이 삽입된 상태로 연결되는 수분트랩; 및A moisture trap connected in a state in which the horizontal intake pipe is inserted into the horizontal intake pipe at a predetermined depth in order to filter out foreign substances, insects, moisture, or water droplets that may flow into the horizontal intake pipe; And
상기 수분트랩의 타단에서 상기 수평흡기관과 일정 간격을 두고 설치되어 대기를 측정장치로 안내하는 측정관; 및A measuring tube installed at the other end of the moisture trap with a predetermined distance from the horizontal intake pipe to guide the atmosphere to the measuring device; And
상기 수분트랩 내부의 온도와 습도를 측정하여 유입된 대기가 측정 가능한 상태인지 판단하는 측정가스온습도센서; 및A measurement gas temperature and humidity sensor that measures the temperature and humidity inside the moisture trap to determine whether the introduced atmosphere is in a measurable state; And
상기 수분트랩 내부하단에 구비되어 수분트랩 내부의 결로를 감지하는 결로센서; 및A condensation sensor provided below the moisture trap to detect condensation inside the moisture trap; And
상기 측정관으로 대기가 유입될 수 있도록 공기를 외측으로 불어내어 음의 압력을 발생시키는 측정용블로워 및 상기 측정관과 측정용블로워를 연결하는 블로워연결관; 및A measurement blower for generating a negative pressure by blowing air outward so that the atmosphere can be introduced into the measurement tube, and a blower connection tube connecting the measurement tube and the measurement blower; And
상기 측정관의 끝단인 측정가스 배출구 내부 앞쪽에 설치된 출구가스온습도센서 및 배출구 이물질감지센서; 및An outlet gas temperature and humidity sensor and an outlet foreign matter detection sensor installed in front of the measurement gas outlet at the end of the measuring tube; And
상기 측정관으로부터 측정장치와 연결되는 측정연결관; 및A measuring connector connected to the measuring device from the measuring pipe; And
상기 측정장치와 연결되는 측정연결관과 연결되어 상기 측정장치의 교정을 할 수 있는 교정장치; 및A calibration device connected to a measuring connector connected to the measuring device to calibrate the measuring device; And
상기 측정연결관과 상기 교정장치와 상기 측정장치에 각각 구비되어 대기를 측정장치에 연결하거나, 상기 교정장치에서 공급하는 교정가스를 상기 측정장치에 연결하는 솔레노이드밸브를 상기 측정연결관 및 상기 교정장치 및 상기 측정장치에 각각 구비한 것을 특징으로 하는 대기가스 다종 오염물질 측정장치를 제공한다.A solenoid valve provided in the measurement connector, the calibration device and the measurement device, respectively, to connect the atmosphere to the measurement device, or to connect the calibration gas supplied from the calibration device to the measurement device, the measurement connector and the calibration device And a measuring device for measuring various pollutants of atmospheric gas, characterized in that each is provided in the measuring device.
본 발명은 상기와 같은 구성에 의하여, 대기가스 측정장치에 곤충과 수분이 유입되어 측정 장치가 고장나거나, 측정결과에 문제가 없도록 하는 효과가 있으며, 대기 유입구와 배출구 및 중간에 센서 등을 설치하여 전체 대기 유로를 항상 감지함으로써 대기 가스 측정의 정확성을 높이는 효과가 있다.According to the present invention, according to the above-described configuration, insects and moisture are introduced into the atmospheric gas measuring device to prevent malfunction of the measuring device, or a problem in the measurement result, and by installing a sensor or the like in the air inlet and outlet and in the middle. By always detecting the entire atmospheric flow path, there is an effect of increasing the accuracy of atmospheric gas measurement.
도 1은 본 발명의 전체 시스템 개념도
도 2은 본 발명의 제어 순서도
도 3은 본 발명의 교정 순서도
도 4는 본 발명의 대기 가스 측정관로 점검 순서도1 is a conceptual diagram of the overall system of the present invention
2 is a control flow chart of the present invention
Figure 3 is a calibration flow chart of the present invention
Figure 4 is an atmospheric gas measuring pipe inspection flow chart of the present invention
본 발명의 작용효과를 도면을 이용하여 설명하면 하기와 같다.The operation and effect of the present invention will be described with reference to the drawings.
도1은 본 발명의 전체 시스템 구성도로 전체 동작제어와 외부에 대기 가스 측정데이터를 송신하고, 외부에서 전체 시스템을 제어하는 명령을 받아 구동하는 것은 가스측정장치 교정부(750) 내에 구비된 제어기에 외부 유무선 통신부, 장치에 구비된 각종 가스측정장치와의 개별 통신 및 제어, 측정값의 저장, 탄소발열히터의 온도조절 및 온/ 오프 제어, 측정연결관밸브(600)와 교정연결관밸브(700), 측정관밸브(500)의 제어, 결로센서(320)와 측정가스온습도센서(310)와 출구가스온습도센서(810)와 배출구 이물질감지센서(820)의 센싱값 저장 및 제어에 이용, 측정용블로워(400)와 수직흡기관하부뚜껑 열림/ 닫힘 제어와 청소용블로워 동작을 제어하는 기능을 한다.1 is a schematic diagram of the entire system of the present invention. The control of the entire operation and transmission of atmospheric gas measurement data to the outside, and driving by receiving a command to control the entire system from the outside is performed by the controller provided in the gas measuring
상기 제어기에서 상기 센서들의 입력에 의하여 제어하는 출력은 상기 제어기(미도시)에 프로그래밍 또는 외부 스위치 또는 외부 통신을 통하여 설정 가능하다. The output controlled by the input of the sensors in the controller can be programmed to the controller (not shown) or set through an external switch or external communication.
본 발명은 도1에서 알 수 있듯이 일반 대기가스 측정 장치에 대기가스가 지나가는 관로를 개량하고자 하는 것이다.As can be seen in FIG. 1, the present invention is to improve a pipeline through which atmospheric gas passes through a general atmospheric gas measuring device.
1차 개량 점은 측정에 사용하는 대기가스의 온도 조절이다. 특별히 분리하여 기재하지 아니하였으나, 본 발명의 대기가스 측정부는 가스측정장치(650)으로 도1에 기재되어 있으며, 최소 4종이상의 가스를 측정한다. 상기 4종의 가스는 이산화황(SO2), 일산화질소(NO), 이산화질소(NO2) 및 오존(O3)를 포함하고 있다.The first improvement is the temperature control of the atmospheric gas used for measurement. Although not specifically described separately, the atmospheric gas measurement unit of the present invention is described in Fig. 1 as a
이외에도 PM10, PM2.5 등의 미세먼지와 이산화탄소 농도, 산소농도 등을 더 측정 가능함은 물론이다.In addition, it is of course possible to further measure fine dust such as PM10 and PM2.5, carbon dioxide concentration, and oxygen concentration.
상기 가스측정장치(650)는 대기 중의 측정하는 성분에 따라 상기 가스측정장치 내부에 측정대상 가스를 일정 온도로 가열하여 동일한 조건에서 가스를 측정할 수 있도록 가열부를 구비하고 있는 것이 대부분이다.Most of the
그러나, 정확한 측정의 위해서는 대기 가스가 상기 가스측정장치까지 도달하는 동안 흡기관(100)을 통과하게 되는데, 이때 대기 가스의 성분이 변화되거나, 오염이 되거나, 변질되서는 안된다.However, for accurate measurement, the atmospheric gas passes through the
그러나, 한 여름의 예를 들자면 온도는 30℃ 이상이고, 습도는 80% 이상인 대기가 상기 흡인관을 통하여 들어오면, 상기 가스측정장치가 구비된 시설은 내부는 16℃ 이상 28℃ 이하의 온도에서 습도는 40% 이상 70% 이하의 범위로 유지하고 있다.However, as an example in midsummer, when the atmosphere with a temperature of 30°C or more and a humidity of 80% or more enters through the suction pipe, the facility equipped with the gas measuring device is located at a temperature of 16°C or more and 28°C or less. Is maintained in the range of 40% or more and 70% or less.
여기에 한 여름의 대기가 유입되면 상기 흡기관(100)의 내부에 결로가 발생하고 습기가 달라붙게된다. 이렇게 되면 대기가스 중의 수분과 수분에 녹는 가스나, 미세먼지 등으로 인하여 상기 가스측정장치에 유입되는 대기 가스는 외부의 대기 가스와 성분에 차이가 있는 대기 가스가 측정되어 정확한 측정이 이루어질 수 없다.When the midsummer atmosphere is introduced here, condensation occurs in the
한편, 겨울에는 -15℃의 건조한 공기가 유입되면, 상기 흡관 내부에 있는 습기를 흡수할 수 있어 문제가 될 수 있다.On the other hand, in winter, when dry air of -15°C is introduced, it may be a problem because it can absorb moisture inside the suction pipe.
이러한 문제를 해결하기 위하여 상기 흡기관(100)을 가열하는 탄소발열히터를 상기 흡기관(100)의 입구쪽에 일정 길이 이상으로 둘러싸 흡기관을 최소 대기 가스의 온도 이상, 즉 50℃ 이상으로 가열한다. 이렇게 함으로써 유입되는 대기 가스는 가열되어 상대습도가 낮아짐으로써 흡기관 내부에서 결로가 발생할 염려가 없다.In order to solve this problem, a carbon heating heater for heating the
2차 개량 점은 벌레 유입의 차단이다. 수직흡기관과 수평흡기관이 연결되는 하부로 곤충1차트랩과 곤충감지센서를 더 구비하여, 상기 수직흡기관으로 유입된 곤충이 상기 곤충1차트랩에 걸러지고, 수직흡기관하부뚜껑을 열고, 청소용 블로워로 곤충을 배출할 수 있도록 하였다.The second improvement is blocking the influx of insects. An insect primary trap and an insect detection sensor are further provided at the bottom where the vertical intake pipe and the horizontal intake pipe are connected, so that the insect introduced into the vertical intake pipe is filtered by the insect primary trap, and the lower cover of the vertical intake pipe is opened. , Insects can be discharged with a cleaning blower.
상기 가스측정장치는 모두 정밀한 장치로 이물질과 수분 및 먼지 등에 취약하다. 이러한 점을 감안하여 1차곤충트랩을 더 구비하였다.All of the gas measuring devices are precise devices and are vulnerable to foreign matter, moisture, and dust. In consideration of this point, a primary insect trap was further provided.
3차 개량 점은 상기와 같은 구성에도 불구하고 장마, 기상이변, 수직흡기관상부뚜껑 파손 등의 이유로 수분이 상기 수평흡기관으로 유입되는 것을 차단하기 위하여 수분트랩을 더 구성하였다. 수분트랩은 수평흡기관과 측정흡기관 사이가 직접 연결되지 않으면서, 대기가스가 통과할 수 있도록 대기 가스 이동통로와 비교하여 상대적으로 큰 공간부를 형성하였다.The third improvement point was to further configure a moisture trap to block moisture from flowing into the horizontal intake pipe due to rainy seasons, extreme weather conditions, and damage to the upper lid of the vertical intake pipe despite the above configuration. The moisture trap formed a relatively large space compared to the atmospheric gas passage so that atmospheric gas could pass without being directly connected between the horizontal intake pipe and the measuring intake pipe.
내부에서 외부에서 모니터링 가능하도록 결로센서와 측정가스온습도센서를 구비하여 상기 수분트랩 내부의 상태가 상기 가스측정장치가 대기가스를 측정할 수 있는 상태인지를 모니터링 할 수 있도록 하였다.A condensation sensor and a measurement gas temperature and humidity sensor were provided to enable monitoring from the inside to the outside, so that the condition inside the moisture trap is a condition in which the gas measuring device can measure atmospheric gas.
마지막으로 대기가스 측정가스 배출구에 출구가스온습도센서와 배출구 이물질감지센서를 더 구비하여 현재 측정되고 있는 대기가스의 상태를 최종단에서 측정함으로써 또는 상기 가스측정장치로의 대기가스 유입을 차단하고, 상기 흡기관을 통하여 들어온 대기가스가 측정가스 배출구를 통과함에 있어, 내부에 오염된 요소가 있는지 점검하는 수단으로 출구가스의온습도와 배출구 이물질 센서를 더 구비하였다. 이는 장마, 기상이변과 같은 상황에서 상기 측정관 내부가 오염되거나, 수분이 싸여 있는지 확인하는 수단을 더 추가한 것으로 고가의 가스츠정장치를 보호하기위한 수단을 더 추가한 것이다.Finally, an outlet gas temperature and humidity sensor and an outlet foreign matter detection sensor are further provided at the outlet of the atmospheric gas measurement gas to measure the state of the atmospheric gas currently being measured at the final stage or block the inflow of atmospheric gas to the gas measurement device, and the When the atmospheric gas entering through the intake pipe passes through the measurement gas outlet, a temperature and humidity of the outlet gas and a foreign matter sensor at the outlet are further provided as a means to check whether there are contaminated elements inside. This is by adding a means to check whether the inside of the measuring tube is contaminated or surrounded by moisture in situations such as rainy season and extreme weather, and additional means to protect the expensive gas purification device.
이외에 도시하지 아니하였으나, 상기 가스측정장치 중 먼지 또는 수분의 유입이 장치에 영향을 주는 경우 먼지필터 또는 수분제거 필터를 가스측정장치 별로 더 구비할 수 있음은 물론이다.In addition, although not shown, when the inflow of dust or moisture among the gas measuring devices affects the device, a dust filter or a moisture removing filter may be further provided for each gas measuring device.
또한, 상기 수분트랩 내부에서 연결된 측정관의 입구에도 먼지필터 또는 수분제거 필터를 구비하여 벌레와 수분을 차단할 수 있다.In addition, a dust filter or a moisture removal filter may be provided at the entrance of the measuring tube connected inside the moisture trap to block insects and moisture.
도2는 상기와 같은 구성에 의하여 상기 가스측정장치에서 대기 가스의 성분을 측정하는 순서를 설명하고 있다. 측정 시작을 내부 조작 또는 외부의 통신에 의하여 시작되면, 측정용 블로워를 가동하여 상기 흡기관에 (-) 압력이 발생하도록 하여, 대기 가스가 유입된다(A1)Fig. 2 illustrates a procedure for measuring the components of atmospheric gas in the gas measuring device by the above configuration. When the start of measurement is initiated by internal operation or external communication, the measuring blower is operated to generate negative pressure in the intake pipe, and atmospheric gas is introduced (A1).
이때 일정 시간을 출구가스온습도센서(810) 및 배출구 이물질감지센서에서 측정된 신호를 모니터링하며, 대기 가스가 통과하는 관로가 깨끗한지, 결로가 생기는 조건인지 확인한다(A2)At this time, the signal measured by the outlet gas temperature and
측정가능한 조건으로 판단되면 탄소발열히터를 가동하여 대기 가스 측정 조건을 일정하게 유지하고, 혹시라도 대기 가스과 통과하는 관로에 남아있는 약간의 수분이라도 제거한다(A3)If it is judged as a measurable condition, the carbon heating heater is operated to keep the atmospheric gas measurement condition constant, and even a little moisture remaining in the pipeline passing through the atmospheric gas is removed (A3).
수분트랩 내부에 구비된 결로센서를 모니터링하여 결로센서에서 결로가 감지되면 시스템을 중지하고 수분트랩 청소요구를 한다(A4)When condensation is detected by the condensation sensor by monitoring the condensation sensor inside the moisture trap, the system is stopped and a request for cleaning the moisture trap is made (A4).
결로가 감지되지 않으면, 상기 출구가스온습도센서(810)에서 측정된 온도와 습도가 설정범위가 유지될 때까지 현재 상태를 유지한다(A5)If condensation is not detected, the current state is maintained until the temperature and humidity measured by the outlet gas temperature and
상기 출구가스온습도센서(810)값이 설정범위에 들어오면 상기 수분트랩 내부에 구비된 측정가스온습도를 측정하여 이 부분의 온습도 역시 설정범위에 들어오기를 대기한다(A6)When the value of the outlet gas temperature and
다음 단계로 배출구 이물질 감지센서에서 이물질이 없고, 곤충감지센서에서 곤출감지가 되지 않으면 가스측정장치를 가동하고 가스측정을 시작하고, 상기 배출구 이물질 감지센서 또는 곤충감지센서에서 곤충이 감지되면 청소가 필요함을 유무선으로 알리고 측정을 중지한다(A7)As the next step, if there are no foreign substances in the outlet foreign matter detection sensor and the insect detection sensor does not detect the shipment, start the gas measurement device and start gas measurement, and if an insect is detected in the outlet foreign matter detection sensor or insect detection sensor, cleaning is required. Is notified by wired/wireless and measurement is stopped (A7)
도3은 본 발명의 또 다른 구성 중의 하나인 교정단계이다. 본 발명의 교정은 기존의 교정과는 달리 개별가스 교정과 미측정가스 교정으로 나뉜다.3 is a calibration step, which is another configuration of the present invention. Unlike conventional calibration, the calibration of the present invention is divided into individual gas calibration and unmeasured gas calibration.
우선 교정방법은 측정연결과 밸브를 닫음으로써 흡기되는 대기가스의 측정장치로의 연결을 차단하고, 교정연결관 밸브를 열어 교정가스와 측정장치 밸브를 열어 측정장치로 교정가스를 공급하여 가스측정장치에서 측정되는 값을 공급된 교정용 가스의 농도와 비교하여 각 개별 가스측정장치별로 교정이 이루어진다. 교정이 이루어지지 않거나, 측정값이 불안한 경우 교정 불량 또는 교정불가로 판정하여 청소 또는 점검을 유무선으로 자동 요청한다. 교정이 완료된 장치는 교정연결관 밸브를 닫고 측정연결관 밸브를 열어 다시 대기가스 측정을 시작한다.First, the calibration method is to cut off the connection of the intake air gas to the measuring device by closing the measuring connection and the valve, open the calibration connector valve, open the calibration gas and the measuring device valve, and supply the calibration gas to the measuring device. Calibration is performed for each individual gas measuring device by comparing the measured value at the concentration of the supplied calibration gas. If calibration is not performed or the measured value is unstable, it is judged as defective or not calibrated and automatically requests cleaning or inspection by wire or wireless. After the calibration has been completed, the calibration connector valve is closed and the measurement connector valve is opened to start measuring atmospheric gas again.
여기까지는 일반 교정과 차이가 없으나, 각 가스측정장치별로 측정대상이 아닌 가스를 공급하는 미측정가스 교정 단계를 주기적으로 상기 교정과는 별개로 진행한다. 이는 측정값이 나와서는 않되는 가스측정장치에서 측정값이 나오는 경우 가스측정장치의 청소 또는 영점을 잡는 과정이 필요하기 때문이다. 즉, 교정과정에서는 농도별로 측정 대상가스의 측정값과 기울기를 잡는 것이고, 미측정가스 교정 단계에서는 노이즈의 영향을 제거하기 위한 영점을 잡는 과정으로 차이가 있다. 즉, 미측정가스를 공급한 경우 측정값이 나온다면, 노이즈에 의한 신호가 나오는 것이거나, 측정관로 등이 오염되어 신호가 측정되는 것이므로 이를 교정, 청소 및 수리할 필요가 있음을 알 수 있다.Up to this point, there is no difference from the general calibration, but the calibration step of unmeasured gas supplying a gas that is not a measurement target for each gas measurement device is periodically performed separately from the calibration. This is because when a measured value comes out from a gas measuring device that does not have a measured value, a process of cleaning or zeroing the gas measuring device is required. That is, in the calibration process, the measurement value and slope of the measurement target gas are determined for each concentration, and the calibration process for the unmeasured gas is the process of setting the zero point to remove the effect of noise. In other words, if the measured value comes out when the unmeasured gas is supplied, it can be seen that a signal due to noise is generated or the signal is measured due to contamination of a measurement pipe, and thus it is necessary to calibrate, clean and repair it.
본 발명의 특징인 가스측정 관로 점검방법은 도 4의 순서로 진행한다. 가스 측정 관로의 점검은 가스측정장치로 관로를 지나는 가스를 보내지 않고, 본 발명의 관로에 설치된 센서를 이용하여 진행한다. 측정용 블로워의 동작을 중지하고, 측정장치 밸브를 잠궈 가스측정장치로 가스가 유입되지 않도록 한다. 탄소발열히터의 동작도 중지하여 과열되는 것을 막는다.The gas measurement pipe inspection method, which is a characteristic of the present invention, proceeds in the order of FIG. 4. The inspection of the gas measurement pipe is performed using a sensor installed in the pipe of the present invention without sending gas passing through the pipe to the gas measuring device. Stop the operation of the measuring blower and close the valve of the measuring device to prevent gas from entering the gas measuring device. It also stops the operation of the carbon heating heater to prevent overheating.
곤충감지센서의 값을 읽어 곤충이 곤충1차트랩에 있는지 확인한다. 곤충이 있는 것으로 확인되면, 수직흡기관하부뚜껑을 열고, 청소용 블로워 동작시켜 곤충을 배출한다.Read the value of the insect detection sensor to check if the insect is in the insect primary trap. When it is confirmed that there are insects, the lower lid of the vertical intake pipe is opened, and the insect is discharged by operating a cleaning blower.
수분트랩에 구비된 결로센서 값을 읽어 결로가 확인되면, 수분트랩의 청소를 유무선 통신 등으로 관리자에 요청한다.When condensation is confirmed by reading the value of the condensation sensor provided in the moisture trap, a request is made to the manager to clean the moisture trap through wired or wireless communication.
배출구 이물질 감지센서에서 이물질이 감지되면 측정관 청소를 유무선 통신 등으로 관리자에 요청한다. 상기 이물질 감지센서는 광센서 방식을 이용하여 일정크기 이상의 물체가 있는지를 확인하는 방법과 광산란방식의 미세먼지 센서를 이용하여 배출되는 가스에 미세먼지가 포함되어 있는지 확인하는 방법으로 이물질을 검사할 수 있다. 또한, 적외선 방과 이미지 센서 등을 이용하여 이물질이 있는지 존재하는 방법을 사용할 수 있다.When a foreign substance is detected by the foreign substance detection sensor at the outlet, a request is made to the manager to clean the measuring tube through wired or wireless communication. The foreign matter detection sensor can inspect foreign matters by using an optical sensor method to check whether there is an object of a certain size or more, and by using a light scattering method of fine dust sensor to check whether the exhausted gas contains fine dust. have. In addition, it is possible to use a method in which foreign substances exist or not by using an infrared room and an image sensor.
탄소발열히터와 측정용 블로워를 동작한 후, 일정시간동안 측정가스온습도를 측정하여 설정범위에 들어오면 대기가스측정을 다시 개시할 수 있다.After operating the carbon heating heater and the measurement blower, the measurement gas temperature and humidity are measured for a certain period of time, and the atmospheric gas measurement can be restarted when it reaches the set range.
또한, 상기 수직흡기관상부뚜껑에 이미지센서를 구비하여 곤충의 유입을 감시할 수 있고, 곤충의 유입이 많은 경우 수평흡기관에 뚜껑을 더 구비하여 원격에서 측정을 중단하고 상기 뚜껑으로 곤충의 유입을 차단할 수 있다.In addition, an image sensor is provided on the upper cover of the vertical intake pipe to monitor the inflow of insects, and if there is a large amount of inflow of insects, a lid is further provided in the horizontal intake pipe to stop measurement remotely, and the inflow of insects to the cover. Can be blocked.
이를 위하여 본 발명은 하기의 구성을 제공한다.To this end, the present invention provides the following configuration.
수직흡기관; 및Vertical intake pipe; And
상기 수직흡기관의 상부에 구비되어 빗물과 먼지를 막아주는 수직흡기관상부뚜껑; 및 상기 수직흡기관의 하부에 구비되어 이물질을 배출하고 측정대기의 배출을 막는 수직흡기관하부뚜껑; 및A vertical intake pipe upper lid provided on the upper portion of the vertical intake pipe to prevent rainwater and dust; And a vertical intake pipe lower lid provided under the vertical intake pipe to discharge foreign substances and prevent discharge of the measurement atmosphere. And
상기 수직흡기관의 외부 상단부에 일정 넓이를 가지고, 상기 수직흡기관의 둘레를 감싸 상기 수직흡기관을 가열하는 탄소발열히터; 및A carbon heating heater having a predetermined area at an outer upper end of the vertical intake pipe and surrounding the vertical intake pipe to heat the vertical intake pipe; And
상기 수직흡기관의 중하단에 대기를 측정 장치로 연결하기위한 수평흡기관; 및A horizontal intake pipe for connecting the atmosphere to a measuring device at the middle and lower ends of the vertical intake pipe; And
상기 수평흡기관으로 유입될 수 있는 이물질과 곤충과 수분 또는 물방울을 걸러주기 위하여 상기 수평흡기관이 내부에 일정 깊이 삽입된 상태로 연결되는 수분트랩; 및A moisture trap connected in a state in which the horizontal intake pipe is inserted into the horizontal intake pipe at a predetermined depth in order to filter out foreign substances, insects, moisture, or water droplets that may flow into the horizontal intake pipe; And
상기 수분트랩의 타단에서 상기 수평흡기관과 일정 간격을 두고 설치되어 대기를 측정장치로 안내하는 측정관; 및A measuring tube installed at the other end of the moisture trap with a predetermined distance from the horizontal intake pipe to guide the atmosphere to the measuring device; And
상기 측정관으로 대기가 유입될 수 있도록 공기를 외측으로 불어내어 음의 압력을 발생시키는 측정용블로워 및 상기 측정관과 측정용블로워를 연결하는 블로워연결관; 및A measurement blower for generating a negative pressure by blowing air outward so that the atmosphere can be introduced into the measurement tube, and a blower connection tube connecting the measurement tube and the measurement blower; And
상기 측정관으로부터 측정장치와 연결되는 측정연결관; 및A measuring connector connected to the measuring device from the measuring pipe; And
상기 측정장치와 연결되는 측정연결관과 연결되어 상기 측정장치의 교정을 할 수 있는 교정장치; 및A calibration device connected to a measuring connector connected to the measuring device to calibrate the measuring device; And
상기 측정연결관과 상기 교정장치와 상기 측정장치에 각각 구비되어 대기를 측정장치에 연결하거나, 상기 교정장치에서 공급하는 교정가스를 상기 측정장치에 연결하는 솔레노이드밸브를 상기 측정연결관 및 상기 교정장치 및 상기 측정장치에 각각 구비한 것을 특징으로 하는 대기가스 다종 오염물질 측정장치를 제공한다.A solenoid valve provided in the measurement connector, the calibration device and the measurement device, respectively, to connect the atmosphere to the measurement device, or to connect the calibration gas supplied from the calibration device to the measurement device, the measurement connector and the calibration device And a measuring device for measuring various pollutants of atmospheric gas, characterized in that each is provided in the measuring device.
또한, 상기 측정관의 끝단인 측정가스 배출구 내부 앞쪽에 설치된 출구가스온습도센서 및 배출구 이물질감지센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대기가스 다종 오염물질 측정장치를 제공한다.In addition, an outlet gas temperature and humidity sensor and an outlet foreign matter detection sensor installed in front of the measurement gas outlet at the end of the measuring tube are provided.
또한, 상기 수분트랩 내부의 온도와 습도를 측정하여 유입된 대기가 측정 가능한 상태인지 판단하는 측정가스온습도센서; 및In addition, a measurement gas temperature and humidity sensor that measures the temperature and humidity inside the moisture trap to determine whether the introduced atmosphere is measurable; And
상기 수분트랩 내부하단에 구비되어 수분트랩 내부의 결로를 감지하는 결로센서를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대기가스 다종 오염물질 측정장치를 제공한다.A condensation sensor that is provided at a lower portion of the moisture trap and detects condensation in the moisture trap is provided.
또한, 상기 수직흡기관의 하단 내부에 상기 수직흡기관하부뚜껑과 인접하여 곤충이 상기 수직흡기관에 유입되었는지 감지하는 곤충감지센서; 및In addition, an insect detection sensor adjacent to the lower cover of the vertical intake pipe inside the lower end of the vertical intake pipe to detect whether an insect has entered the vertical intake pipe; And
상기 수직흡기관하부뚜껑을 열어 곤충과 이물질을 배출할 수 있도록 바람을 불어주는 청소용 블로워를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대기가스 다종 오염물질 측정장치를 제공한다.It provides a multi-pollutant measuring apparatus for atmospheric gas, characterized in that it further comprises a blower for cleaning air to blow the wind so as to discharge insects and foreign substances by opening the lower cover of the vertical intake pipe.
100 : 흡기관
110 : 수직흡기관
120 : 곤충1차트랩
130 : 수평흡기관
140 : 수직흡기관하부뚜껑
150 : 곤충감지센서
160 : 수직흡기관상부뚜껑
170 : 청소용 블로워
200 : 탄소발열히터
300 : 수분트랩
310 : 측정가스온습도센서
320 : 결로센서
400 : 측정용블로워
410 : 블로워연결관
500 : 측정관
510 : 제1측정연결관
520 : 제2측정연결관
530 : 제3측정연결관
540 : 제4측정연결관
600 : 측정연결관밸브
610 : 제1측정연결밸브
620 : 제2측정연결밸브
630 : 제3측정연결밸브
640 : 제4측정연결밸브
650 : 가스측정장치
700 : 교정연결관밸브
710 : 제1교정연결밸브
720 : 제2교정연결밸브
730 : 제3교정연결밸브
740 : 제4교정연결밸브
750 : 가스측정장치 교정부
800 : 측정가스 배출구
810 : 출구가스온습도센서
820 : 배출구 이물질감지센서
D : 수평흡기관과 측정관 사이의 갭100: intake pipe
110: vertical intake pipe
120: insect primary trap
130: horizontal intake pipe
140: vertical intake pipe lower lid
150: insect detection sensor
160: vertical intake pipe upper lid
170: blower for cleaning
200: carbon heating heater
300: moisture trap
310: Measurement gas temperature and humidity sensor
320: condensation sensor
400: measurement blower
410: blower connector
500: measuring tube
510: first measurement connector
520: second measurement connector
530: 3rd measuring connector
540: 4th measuring connector
600: measuring connection pipe valve
610: first measurement connection valve
620: second measurement connection valve
630: third measurement connection valve
640: fourth measurement connection valve
650: gas measuring device
700: calibration connection pipe valve
710: first calibration connection valve
720: second calibration connection valve
730: third calibration connecting valve
740: 4th calibration connection valve
750: gas measurement device calibration unit
800: measurement gas outlet
810: outlet gas temperature and humidity sensor
820: Foreign matter detection sensor at the outlet
D: Gap between horizontal intake pipe and measuring tube
Claims (4)
상기 수직흡기관의 상부에 구비되어 빗물과 먼지를 막아주는 수직흡기관상부뚜껑; 및 상기 수직흡기관의 하부에 구비되어 이물질을 배출하고 측정대기의 배출을 막는 수직흡기관하부뚜껑; 및
상기 수직흡기관의 외부 상단부에 일정 넓이를 가지고, 상기 수직흡기관의 둘레를 감싸 상기 수직흡기관을 가열하는 탄소발열히터; 및
상기 수직흡기관의 중하단에 대기를 측정 장치로 연결하기위한 수평흡기관; 및
상기 수평흡기관으로 유입될 수 있는 이물질과 곤충과 수분 또는 물방울을 걸러주기 위하여 상기 수평흡기관이 내부에 일정 깊이 삽입된 상태로 연결되는 수분트랩; 및
상기 수분트랩의 타단에서 상기 수평흡기관과 일정 간격을 두고 설치되어 대기를 측정장치로 안내하는 측정관; 및
상기 측정관으로 대기가 유입될 수 있도록 공기를 외측으로 불어내어 음의 압력을 발생시키는 측정용블로워 및 상기 측정관과 측정용블로워를 연결하는 블로워연결관; 및
상기 측정관으로부터 측정장치와 연결되는 측정연결관; 및
상기 측정장치와 연결되는 측정연결관과 연결되어 상기 측정장치의 교정을 할 수 있는 교정장치; 및
상기 측정연결관과 상기 교정장치와 상기 측정장치에 각각 구비되어 대기를 측정장치에 연결하거나, 상기 교정장치에서 공급하는 교정가스를 상기 측정장치에 연결하는 솔레노이드밸브를 상기 측정연결관 및 상기 교정장치 및 상기 측정장치에 각각 구비하고,
상기 측정관의 끝단인 측정가스 배출구 내부 앞쪽에 설치된 출구가스온습도센서 및 배출구 이물질감지센서를 더 구비하며,
상기 수분트랩 내부의 온도와 습도를 측정하여 유입된 대기가 측정 가능한 상태인지 판단하는 측정가스온습도센서; 및
상기 수분트랩 내부하단에 구비되어 수분트랩 내부의 결로를 감지하는 결로센서를 구하고,
상기 수직흡기관의 하단 내부에 상기 수직흡기관하부뚜껑과 인접하여 곤충이 상기 수직흡기관에 유입되었는지 감지하는 곤충감지센서; 및
상기 수직흡기관하부뚜껑을 열어 곤충과 이물질을 배출할 수 있도록 바람을 불어주는 청소용 블로워를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 대기가스 다종 오염물질 측정장치를 이용한 대기가스 다종 오염물질 측정장치 교정방법에 있어서,
개별가스 교정 및 미측정가스 교정을 포함하며,
상기 개별가스 교정은 측정관 밸브를 닫음으로써 흡기되는 대기가스의 측정장치로의 연결을 차단하고, 교정연결관 밸브를 열어 측정장치로 교정가스를 공급하여 가스측정장치에서 측정되는 값을 공급된 교정용 가스의 농도와 비교하여 각 개별 가스측정장치 별로 교정하여 교정이 완료된 장치는 교정연결관 밸브를 닫고 측정연결관 밸브를 열어 다시 대기가스 측정을 시작하며,
상기 개별 가스측정장치 별로 측정대상이 아닌 가스를 공급하는 미측정가스 교정 단계는, 상기 개별 가스측정장치 별로 측정값이 나와서는 않되는 상기 개별 가스측정장치에서 측정값이 나오는 경우 가스측정장치의 청소 또는 영점을 잡아 노이즈의 영향을 제거하기 위한 영점을 잡는 과정을 포함하는 것을 특징으로 하는 대기가스 다종 오염물질 측정장치 교정방법.Vertical intake pipe; And
A vertical intake pipe upper lid provided on the upper portion of the vertical intake pipe to prevent rainwater and dust; And a vertical intake pipe lower cover provided under the vertical intake pipe to discharge foreign substances and prevent discharge of the measurement atmosphere. And
A carbon heating heater having a predetermined area at an outer upper end of the vertical intake pipe and surrounding the vertical intake pipe to heat the vertical intake pipe; And
A horizontal intake pipe for connecting the atmosphere to a measuring device at the lower middle of the vertical intake pipe; And
A moisture trap connected in a state in which the horizontal intake pipe is inserted into the horizontal intake pipe at a predetermined depth to filter out foreign substances, insects, moisture, or water droplets that may flow into the horizontal intake pipe; And
A measuring tube installed at the other end of the moisture trap with a predetermined distance from the horizontal intake pipe to guide the atmosphere to the measuring device; And
A measurement blower for generating a negative pressure by blowing air outward so that the atmosphere can be introduced into the measurement tube, and a blower connection tube connecting the measurement tube and the measurement blower; And
A measuring connector connected to the measuring device from the measuring pipe; And
A calibration device connected to a measuring connector connected to the measuring device to calibrate the measuring device; And
A solenoid valve provided in the measurement connector, the calibration device and the measurement device, respectively, to connect the atmosphere to the measurement device, or to connect the calibration gas supplied from the calibration device to the measurement device, the measurement connector and the calibration device And each provided in the measuring device,
Further provided with an outlet gas temperature and humidity sensor and an outlet foreign matter detection sensor installed in front of the measurement gas outlet at the end of the measuring tube,
A measurement gas temperature and humidity sensor that measures the temperature and humidity inside the moisture trap to determine whether the introduced atmosphere is in a measurable state; And
Obtain a condensation sensor that is provided at the bottom of the moisture trap and detects condensation inside the moisture trap,
An insect detection sensor in the lower end of the vertical intake pipe and adjacent to the vertical intake pipe lower lid to detect whether an insect has entered the vertical intake pipe; And
In the calibration method of the air gas multi-pollutant measuring device using the air-gas multi-pollutant measuring device, characterized in that it further comprises a cleaning blower that blows the wind so as to open the lower cover of the vertical intake pipe to discharge insects and foreign matter ,
Including individual gas calibration and unmeasured gas calibration,
In the individual gas calibration, the connection of the intake air gas to the measuring device is blocked by closing the measuring tube valve, and the calibration gas is supplied to the measuring device by opening the calibration connector valve, and the value measured in the gas measuring device is supplied. Comparing the concentration of the gas to be calibrated for each individual gas measuring device, and for the device that has been calibrated, close the calibration connector valve and open the measurement connector valve to start measuring atmospheric gas again.
In the unmeasured gas calibration step of supplying a gas that is not a measurement target for each of the individual gas measurement devices, cleaning of the gas measurement device when a measured value comes out of the individual gas measurement device that does not have a measured value for each gas measurement device. Or a calibration method for measuring a variety of pollutants in atmospheric gas, characterized in that it comprises a process of setting the zero point to remove the effect of noise by catching the zero point.
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