KR102231002B1 - Method for measuring organic materials using UV LED - Google Patents
Method for measuring organic materials using UV LED Download PDFInfo
- Publication number
- KR102231002B1 KR102231002B1 KR1020200122233A KR20200122233A KR102231002B1 KR 102231002 B1 KR102231002 B1 KR 102231002B1 KR 1020200122233 A KR1020200122233 A KR 1020200122233A KR 20200122233 A KR20200122233 A KR 20200122233A KR 102231002 B1 KR102231002 B1 KR 102231002B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- light
- weight
- sample
- led
- wavelength
- Prior art date
Links
- 239000011368 organic material Substances 0.000 title claims description 24
- 238000000034 method Methods 0.000 title abstract description 17
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims abstract description 26
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims description 10
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 10
- 238000005260 corrosion Methods 0.000 claims description 8
- 230000007797 corrosion Effects 0.000 claims description 6
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 6
- 239000011247 coating layer Substances 0.000 claims description 5
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N N-isopropyl-N'-phenyl-p-phenylenediamine Chemical compound C1=CC(NC(C)C)=CC=C1NC1=CC=CC=C1 OUBMGJOQLXMSNT-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GRSMWKLPSNHDHA-UHFFFAOYSA-N Naphthalic anhydride Chemical compound C1=CC(C(=O)OC2=O)=C3C2=CC=CC3=C1 GRSMWKLPSNHDHA-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N Triethanolamine Chemical group OCCN(CCO)CCO GSEJCLTVZPLZKY-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 239000006229 carbon black Substances 0.000 claims description 3
- 229910052735 hafnium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N hafnium atom Chemical compound [Hf] VBJZVLUMGGDVMO-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 claims description 3
- QLNJFJADRCOGBJ-UHFFFAOYSA-N propionamide Chemical compound CCC(N)=O QLNJFJADRCOGBJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229940080818 propionamide Drugs 0.000 claims description 3
- NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N Sulfur Chemical compound [S] NINIDFKCEFEMDL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 2
- 150000001868 cobalt Chemical class 0.000 claims description 2
- 238000011049 filling Methods 0.000 claims description 2
- 150000007524 organic acids Chemical class 0.000 claims description 2
- 239000002994 raw material Substances 0.000 claims description 2
- 229910052717 sulfur Inorganic materials 0.000 claims description 2
- 239000011593 sulfur Substances 0.000 claims description 2
- 229910010413 TiO 2 Inorganic materials 0.000 claims 1
- RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N Titanium Chemical compound [Ti] RTAQQCXQSZGOHL-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims 1
- 230000003647 oxidation Effects 0.000 claims 1
- 238000007254 oxidation reaction Methods 0.000 claims 1
- 229910052719 titanium Inorganic materials 0.000 claims 1
- 239000010936 titanium Substances 0.000 claims 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 abstract description 20
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 11
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 abstract description 8
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 abstract description 3
- 238000012937 correction Methods 0.000 abstract description 2
- 239000010410 layer Substances 0.000 description 10
- 238000002835 absorbance Methods 0.000 description 8
- -1 aromatic carbon compounds Chemical class 0.000 description 8
- 230000003373 anti-fouling effect Effects 0.000 description 5
- 229940047648 cocoamphodiacetate Drugs 0.000 description 5
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 5
- 239000000470 constituent Substances 0.000 description 4
- QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N atomic oxygen Chemical compound [O] QVGXLLKOCUKJST-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000008199 coating composition Substances 0.000 description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 239000003344 environmental pollutant Substances 0.000 description 3
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 3
- 239000007769 metal material Substances 0.000 description 3
- 239000004745 nonwoven fabric Substances 0.000 description 3
- 229910052760 oxygen Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000001301 oxygen Substances 0.000 description 3
- 231100000719 pollutant Toxicity 0.000 description 3
- 239000010865 sewage Substances 0.000 description 3
- QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 3-nitrobicyclo[2.2.1]hept-5-ene-2,3-dicarboxylic acid Chemical compound C1C2C=CC1C(C(=O)O)C2(C(O)=O)[N+]([O-])=O QJZYHAIUNVAGQP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N Carbon Chemical compound [C] OKTJSMMVPCPJKN-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N Titan oxide Chemical compound O=[Ti]=O GWEVSGVZZGPLCZ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000004458 analytical method Methods 0.000 description 2
- 239000007864 aqueous solution Substances 0.000 description 2
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000013078 crystal Substances 0.000 description 2
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 2
- 239000004021 humic acid Substances 0.000 description 2
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 2
- 239000005416 organic matter Substances 0.000 description 2
- 239000007800 oxidant agent Substances 0.000 description 2
- 238000001556 precipitation Methods 0.000 description 2
- 238000012545 processing Methods 0.000 description 2
- VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N silicon dioxide Inorganic materials O=[Si]=O VYPSYNLAJGMNEJ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 2
- 239000002351 wastewater Substances 0.000 description 2
- 238000012369 In process control Methods 0.000 description 1
- 241001465754 Metazoa Species 0.000 description 1
- 239000004696 Poly ether ether ketone Substances 0.000 description 1
- 238000005299 abrasion Methods 0.000 description 1
- 239000003963 antioxidant agent Substances 0.000 description 1
- 230000003078 antioxidant effect Effects 0.000 description 1
- JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N benzene-1,4-diol;bis(4-fluorophenyl)methanone Chemical compound OC1=CC=C(O)C=C1.C1=CC(F)=CC=C1C(=O)C1=CC=C(F)C=C1 JUPQTSLXMOCDHR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 239000003153 chemical reaction reagent Substances 0.000 description 1
- 238000011109 contamination Methods 0.000 description 1
- 230000006866 deterioration Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000002845 discoloration Methods 0.000 description 1
- 239000012153 distilled water Substances 0.000 description 1
- 238000002848 electrochemical method Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000010965 in-process control Methods 0.000 description 1
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 1
- 230000001678 irradiating effect Effects 0.000 description 1
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000002156 mixing Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 235000005985 organic acids Nutrition 0.000 description 1
- 150000002894 organic compounds Chemical class 0.000 description 1
- 230000000737 periodic effect Effects 0.000 description 1
- 239000002957 persistent organic pollutant Substances 0.000 description 1
- 239000000088 plastic resin Substances 0.000 description 1
- 125000005575 polycyclic aromatic hydrocarbon group Chemical group 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920002530 polyetherether ketone Polymers 0.000 description 1
- 230000002265 prevention Effects 0.000 description 1
- 238000004886 process control Methods 0.000 description 1
- 239000010453 quartz Substances 0.000 description 1
- 230000035484 reaction time Effects 0.000 description 1
- 230000008054 signal transmission Effects 0.000 description 1
- 238000001179 sorption measurement Methods 0.000 description 1
- 239000007921 spray Substances 0.000 description 1
- 238000003756 stirring Methods 0.000 description 1
- OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N titanium oxide Inorganic materials [Ti]=O OGIDPMRJRNCKJF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052723 transition metal Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000003911 water pollution Methods 0.000 description 1
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N21/00—Investigating or analysing materials by the use of optical means, i.e. using sub-millimetre waves, infrared, visible or ultraviolet light
- G01N21/17—Systems in which incident light is modified in accordance with the properties of the material investigated
- G01N21/25—Colour; Spectral properties, i.e. comparison of effect of material on the light at two or more different wavelengths or wavelength bands
- G01N21/31—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry
- G01N21/33—Investigating relative effect of material at wavelengths characteristic of specific elements or molecules, e.g. atomic absorption spectrometry using ultraviolet light
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
- G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
- G01J1/0411—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using focussing or collimating elements, i.e. lenses or mirrors; Aberration correction
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/02—Details
- G01J1/04—Optical or mechanical part supplementary adjustable parts
- G01J1/0407—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings
- G01J1/0414—Optical elements not provided otherwise, e.g. manifolds, windows, holograms, gratings using plane or convex mirrors, parallel phase plates, or plane beam-splitters
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/18—Water
- G01N33/1826—Water organic contamination in water
Abstract
Description
본 발명은 UV LED를 이용한 유기물질 측정 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 254nm 파장의 자외선 흡광도를 이용하여 수중 내 유기물질 농도를 용이하게 측정할 수 있도록 한 UV LED를 이용한 유기물질 측정 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method for measuring organic substances using a UV LED, and more particularly, to a method for measuring organic substances using a UV LED, which enables the concentration of organic substances in water to be easily measured using ultraviolet absorbance at a wavelength of 254 nm. will be.
화학적 산소 요구량(COD, Chemical Oxygen Demand)과 총유기탄소(TOC, Total Organic Carbon)는 수중의 각종 유기화합물이 산화제에 의해 산화되면서 소비되는 산소량을 나타내는 것으로서, 유기성 수질 오염의 지표로 가장 널리 이용되고 있다.Chemical Oxygen Demand (COD) and Total Organic Carbon (TOC) represent the amount of oxygen consumed when various organic compounds in water are oxidized by an oxidizing agent, and are the most widely used indicators of organic water pollution. have.
하지만, 상기 COD 및 TOC 등의 측정 결과가 산화제의 종류, 농도, 반응 온도, 반응 시간 등에 따라 크게 영향을 받고, 각국에서 채택하고 있는 분석방법이 상이하여 그 분석방법의 정립에 대한 논란이 계속되고 있다.However, the measurement results such as COD and TOC are greatly affected by the type, concentration, reaction temperature, and reaction time of the oxidizing agent, and the analysis methods adopted in each country are different, and controversy over the establishment of the analysis method continues. have.
일례로서, 상기 COD 및 TOC 등의 측정시간이 최소 15분(TOC), 1시간(COD) 정도로 오래 걸리고, 기기와 시약의 상태 그리고 작업자의 숙련도에 따라 오차가 발생할 수 있으며, 폐액으로 인한 2차 오염과 실시간 현장적용이 어렵다는 문제점이 있다.As an example, the measurement time for COD and TOC is at least 15 minutes (TOC) and 1 hour (COD), and errors may occur depending on the condition of the instrument and reagents and the skill of the operator, and secondary There is a problem that contamination and real-time field application are difficult.
더욱이, 일반적으로 사용하는 COD, TOC 측정 장치는 고가의 설치비용과 높은 운영비용이 발생하고, 주기적인 유지보수가 필요하며, 또한 1회 측정에 15분 ~ 1시간 이상이 소요되기 때문에 실시간 모니터링과 공정 제어에 어려움이 있다.Moreover, the COD and TOC measuring devices generally used incur expensive installation costs and high operating costs, require periodic maintenance, and take 15 minutes to 1 hour or more for one measurement. Difficulty in process control.
이러한 문제점을 보완하기 위해 전기화학적 방식 등 다양한 후속 기술들이 개발되어 사용되고 있는데, 감도 저하, 잦은 전극 교체, 높은 유지보수 비용 등의 문제점을 안고 있다.In order to compensate for this problem, various follow-up technologies such as electrochemical methods have been developed and used, but they suffer from problems such as reduced sensitivity, frequent electrode replacement, and high maintenance costs.
이에, 측정시간이 짧고 특별한 전처리 과정이 필요 없을 뿐만 아니라, 감도가 우수한 흡광광도법의 254nm를 이용한 COD/TOC를 측정하는 기술이 개발되고 있는 추세에 있다.Accordingly, there is a trend in the development of a technique for measuring COD/TOC using 254 nm of the absorbance photometric method with excellent sensitivity, as well as a short measurement time and no special pretreatment process.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 254nm 파장의 UV(ultraviolet) 흡광도를 이용하여 수중 내 유기물질을 측정할 수 있도록 함으로써, 측정 시간 및 응답시간이 짧고, 측정값의 연속적인 출력이 가능하며, 특별한 전처리 과정이 필요없을 뿐만 아니라 감도가 우수하여 현장 시운전 및 교정시간을 크게 단축시킬 수 있는 UV LED를 이용한 유기물질 측정 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention was devised in consideration of the above points, and by enabling the measurement of organic substances in water using UV (ultraviolet) absorbance of 254 nm wavelength, measurement time and response time are short, and continuous output of measured values The purpose of this is to provide a method for measuring organic substances using UV LEDs that can greatly shorten the on-site commissioning and calibration time because it is possible and does not require a special pretreatment process and has excellent sensitivity.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은: 하우징의 내부에 장착된 UV LED를 온시켜서 UV LED로부터 254nm 파장의 UV 광을 빔 스플리터를 향하여 조사시키는 단계; 상기 하우징의 시료 유입구 내로 유기물질 농도 측정 대상의 시료가 채워지도록 한 단계; 상기 UV LED로부터 조사된 UV 광이 상기 빔 스플리터에서 50 : 50으로 분할되는 단계; 상기 빔 스플리터에서 분할된 50 %의 UV 광이 윈도우를 통과하여 시료 유입구 내로 유입된 시료로 조사되어, 시료 내의 유기물질이 254nm 파장의 UV 광을 만나서 UV 광을 흡광하는 단계; 상기 시료 내의 유기물질에 의하여 흡광된 후의 UV 광이 윈도우를 통과하여 포커싱 렌즈에 의하여 집광되는 단계; 상기 포커싱 렌즈에 의하여 집광된 흡광된 후의 UV 광을 상기 샘플 디텍터에 수광하여 유기물질 농도 분별을 위한 신호로서 감지하는 단계; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 UV LED를 이용한 유기물질 측정 방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention includes: turning on a UV LED mounted inside a housing to irradiate UV light of a wavelength of 254 nm from the UV LED toward a beam splitter; Filling the sample inlet of the housing with an organic substance concentration measurement target; Dividing the UV light irradiated from the UV LED into 50:50 by the beam splitter; 50% of the UV light divided by the beam splitter passes through the window and is irradiated to the sample introduced into the sample inlet, so that the organic material in the sample meets the UV light with a wavelength of 254 nm to absorb the UV light; The UV light absorbed by the organic material in the sample passes through a window and is condensed by a focusing lens; Receiving the absorbed UV light condensed by the focusing lens by the sample detector and sensing it as a signal for classifying an organic substance concentration; It provides a method for measuring an organic material using a UV LED comprising a.
본 발명의 유기물질 측정 방법은, 상기 빔 스플리터(30)에서 분할된 50 %의 UV 광은 레퍼런스 디텍터(40)에서 신호 보상 용도로 수광하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The organic material measuring method of the present invention is characterized in that it further comprises the step of receiving the 50% of UV light divided by the
바람직하게는, 상기 레퍼런스 디텍터와 샘플 디텍터의 앞쪽에 배치된 싱글-밴드 타입의 대역필터에서 254nm 파장의 UV 광 만을 각각 레퍼런스 디텍터와 샘플 디텍터로 통과시키는 것을 특징으로 한다.Preferably, in a single-band type band filter disposed in front of the reference detector and the sample detector, only UV light having a wavelength of 254 nm is passed through the reference detector and the sample detector, respectively.
본 발명의 유기물질 측정 방법은, 상기 샘플 디텍터에서 출력되는 UV 광 신호를 증폭기에서 해석 가능한 크기의 신호로 증폭하는 단계; 상기 증폭기에서 증폭된 신호를 아날로그-디지털 컨버터에서 디지털 신호로 변환하는 단계; 및 상기 아날로그-디지털 컨버터에서 변환된 디지털 신호를 메인 컨트롤 유닛에서 시료 내 유기물질의 농도로 환산하여 수치로 연산하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The organic material measurement method of the present invention comprises the steps of amplifying a UV light signal output from the sample detector into a signal having a size that can be interpreted by an amplifier; Converting the signal amplified by the amplifier into a digital signal in an analog-to-digital converter; And converting the digital signal converted by the analog-to-digital converter into a concentration of an organic substance in a sample by a main control unit and calculating a numerical value. It characterized in that it further comprises.
상기한 과제 해결 수단을 통하여 본 발명은 다음과 같은 효과를 제공한다.Through the above-described problem solving means, the present invention provides the following effects.
첫째, 254nm 파장의 UV(ultraviolet) 흡광도를 이용하여 수중 내 유기물질 농도를 측정할 수 있도록 함으로써, 측정 시간 및 응답시간이 짧고, 측정값의 연속적인 출력이 가능하며, 특별한 전처리 과정이 필요없을 뿐만 아니라 감도가 우수하여 현장 시운전 및 교정시간을 크게 단축시킬 수 있다.First, by making it possible to measure the concentration of organic substances in water using UV (ultraviolet) absorbance of 254 nm wavelength, the measurement time and response time are short, continuous output of the measured value is possible, and no special pretreatment is required. In addition, due to its excellent sensitivity, it can greatly shorten the on-site commissioning and calibration time.
둘째, 하수의 오염 정도를 추정하는데 사용되는 COD 및 TOC의 국내배출기준은 각각 COD 20 ~ 130mg/L 이하, TOC 12 ~75mg/L 이하로서, 이 배출기준 대비 정확한 COD 및 TOC를 측정할 수 있고, 그에 따라 유기오염물질을 실시간으로 모니터링하여 효율적인 공정제어를 실현할 수 있다.Second, the domestic emission standards of COD and TOC used to estimate the pollution level of sewage are
도 1은 본 발명에 따른 UV LED를 이용한 유기물질 측정 장치를 도시한 외관도,
도 2는 본 발명에 따른 UV LED를 이용한 유기물질 측정 장치의 내부 구성을 도시한 구성도,
도 3은 본 발명에 따른 UV LED를 이용한 유기물질 측정 장치에서 측정된 UV 광 신호를 디지털 신호로 처리하는 구성을 도시한 구성도,
도 4는 본 발명에 따른 UV LED를 이용한 유기물질 측정 방법을 도시한 순서도.1 is an external view showing an organic material measuring device using a UV LED according to the present invention,
2 is a block diagram showing the internal configuration of an organic material measuring device using a UV LED according to the present invention,
3 is a block diagram showing a configuration of processing a UV light signal measured by an organic material measuring device using a UV LED according to the present invention as a digital signal,
Figure 4 is a flow chart showing an organic material measurement method using a UV LED according to the present invention.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조로 상세하게 설명하기로 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
통상, 수중 내 유기물질로서 휴믹산(Humic Acid) 및 방향족 탄화수소물(polycyclic aromatic hydrocarbons) 등은 주요 오염원이 되고 있고, 자연상태에서 쉽게 분해되지 않아 동물이나 인체에 흡수되어 축척될 소지가 있는 바, 이에 하천 등의 수중 내 COD 및 TOC 등의 유기물질 농도를 정확하게 측정하는 것이 필요하다.In general, as organic substances in water, humic acid and polycyclic aromatic hydrocarbons are major pollutants, and they are not easily decomposed in nature, so they may be absorbed and accumulated by animals or humans. It is necessary to accurately measure the concentration of organic substances such as COD and TOC in water such as rivers.
상기 COD 및 TOC는 하폐수 및 하천수, 호소수 중의 유기탄소 양을 연속적으로 측정하여 오염상태를 나타내는 지표이며, 이 지표는 수중 유기물 등의 오염 물질을 산화시키는데 필요한 산소의 양을 나타내는 바, COD 및 TOC 값이 높아진다는 것은 유기물이 많아지는 상태를 의미하므로 오염의 개략치를 추정하는데 사용될 수 있고, 국내의 경우 일반적으로 COD 20 ~ 130mg/L 이하, TOC 12 ~75mg/L 이하로 배출기준이 설정되어 있다.The COD and TOC are indicators representing the pollution state by continuously measuring the amount of organic carbon in sewage, river water, and lake water, and these indicators represent the amount of oxygen required to oxidize pollutants such as organic matter in water, and COD and TOC values This increase means a state in which organic matter increases, so it can be used to estimate the approximate value of pollution, and in Korea, emission standards are generally set at
이에, 상기 배출기준 대비 정확한 COD 및 TOC를 측정할 수 있는 장치가 요구되고 있다.Accordingly, there is a need for a device capable of measuring COD and TOC accurately compared to the emission standard.
이를 위해, 본 발명은 254nm 파장의 UV(ultraviolet) 흡광도를 이용하여 수중 내 유기물질을 정확하게 측정할 수 있도록 한 UV LED를 이용한 유기물질 측정 장치를 제공하고자 한 것이다.To this end, the present invention is to provide an organic material measuring device using a UV LED capable of accurately measuring the organic material in water by using the UV (ultraviolet) absorbance of a wavelength of 254 nm.
여기서, UV254는 254nm 파장의 자외선 흡광도를 의미하고, 특히 측정하고자 하는 시료(하폐수 및 하천수, 호소수 등) 내에 휴믹산과 방향족 탄소화합물이 많이 포함되어 있으면 흡광도가 크게 나타난다.Here, UV 254 means ultraviolet absorbance at a wavelength of 254 nm, and particularly, if a large amount of humic acid and aromatic carbon compounds are contained in the sample to be measured (e.g. wastewater, river water, lake water, etc.), the absorbance is large.
첨부한 도 1은 본 발명에 따른 UV LED를 이용한 유기물질 측정 장치를 도시한 외관도이고, 도 2는 본 발명에 따른 UV LED를 이용한 유기물질 측정 장치의 내부 구성을 도시한 구성도이다.1 is an external view showing an organic material measuring device using a UV LED according to the present invention, Figure 2 is a configuration diagram showing the internal configuration of the organic material measuring device using a UV LED according to the present invention.
본 발명의 UV LED를 이용한 유기물질 측정 장치는 원통의 침적형 센서 형태이고, 외관을 이루는 하우징(10)은 금속 재질(예, SUS) 또는 플라스틱 수지재(예, PEEK)로 구성된다. The organic material measuring device using the UV LED of the present invention is in the form of a cylindrical immersion sensor, and the
상기 하우징(10)의 일측부에는 하폐수 및 하천수, 호소수 등과 같은 시료가 채워질 수 있는 시료 유입구(12)가 오목하게 형성된다.A sample inlet 12 through which samples such as wastewater, river water, lake water, and the like can be filled is formed in a concave portion at one side of the
바람직하게는, 상기 시료 유입구(12)의 상하부에는 광원과 수광소자 등을 보호하고, 흡광 후의 광 투과를 위한 수단으로서, 일반 글래스 재질은 300nm 이하의 빛을 통과하지 못하므로 254nm 파장(λ=254nm)의 UV 광을 용이하게 통과시킬 수 있는 석영(Quartz) 재질의 윈도우(14)가 장착된다.Preferably, the upper and lower portions of the
상기 시료 유입구(12)를 중심으로 상기 하우징(10)의 하부쪽 내부에는 UV LED(20)와, 빔 스플리터(30, beam splitter)와, 레퍼런스 디텍터(40, reference detector)가 소정의 배열로 장착된다.A
보다 상세하게는, 상기 하우징(10)의 내부에서 가장 하부 위치에 254nm 파장(λ=254nm)의 UV 광을 조사하는 UV LED(20)가 장착되고, 이 UV LED(20)와 윈도우(14) 사이에 배치되어 UV LED(20)에서 조사된 UV 광을 50 : 50으로 분할하는 빔 스플리터(30)가 장착되며, 이 빔 스플리터(30)의 일측 위치에는 빔 스플리터에서 분할된 50%의 UV 광을 신호 보정을 위하여 수광하는 일종의 수광소자인 레퍼런스 디텍터(40)가 배치된다.More specifically, a
이때, 상기 UV LED(20)가 254nm 파장(λ=254nm)의 UV 광을 조사하는 사양으로 채택되는 이유는 시료 내의 유기물질이 반응하는 파장이기 때문이다.At this time, the reason why the
바람직하게는, 상기 UV LED(20)의 주변에는 빛을 반사하여 평행하게 방출시키기 위한 리플렉터(22)가 배치된다.Preferably, a reflector 22 for reflecting and emitting light in parallel is disposed around the
또한, 상기 레퍼런스 디텍터(40)는 빔 스플리터에서 분할된 50%의 UV 광을 신호 보정을 위하여 수광하는 일종의 수광소자로서, 254nm의 UV 광 파장을 감지할 수 있는 포토 다이오드(Photo diode)로 채택될 수 있다.In addition, the
상기 시료 유입구(12)를 중심으로 상기 하우징(10)의 상부쪽 내부에는 포커싱 렌즈(50, focusing lens)와 샘플 디텍터(60, sample detector)가 소정의 배열로 장착된다.A focusing
보다 상세하게는, 상기 시료 유입구(12)를 중심으로 상기 하우징(10)의 상부쪽 내부에는 상기 윈도우(14)를 통과한 UV 광 즉, 시료 유입구(12) 내로 유입된 시료 내 유기물질에서 흡광된 후의 UV 광을 모아주며 집광하는 포커싱 렌즈(50)와, 포커싱 렌즈(50)에서 집광된 UV 광을 수광하는 일종의 수광소자인 샘플 디텍터(60)가 나란히 장착된다.More specifically, UV light that has passed through the
마찬가지로, 상기 샘플 디텍터(60)도 일종의 수광소자로서, 254nm의 UV 광 파장을 감지할 수 있는 포토 다이오드(Photo diode)로 채택될 수 있다.Likewise, the
바람직하게는, 상기 레퍼런스 디텍터(40)의 앞쪽과 상기 샘플 디텍터(60)의 앞쪽에는 254nm(±10nm 이내) 파장의 UV 광 만이 통과할 수 있도록 한 싱글-밴드 타입의 대역필터(70, Single-band bandpass Filter)가 배치된다.Preferably, in front of the
여기서, 상기한 구성으로 이루어진 본 발명의 UV LED를 이용한 유기물질 측정 장치를 기반으로 하는 유기물질 측정 방법을 도 2 내지 도 4를 참조로 살펴보면 다음과 같다.Here, a method for measuring organic substances based on the apparatus for measuring organic substances using a UV LED of the present invention having the above configuration will be described with reference to FIGS. 2 to 4.
먼저, 상기 하우징(10)의 내부에 장착된 UV LED(20)를 온시켜서 UV LED(20)로부터 254nm 파장(λ=254nm)의 UV 광이 빔 스플리터(30)로 조사되도록 한다(S101).First, the
이때, 상기 UV LED(20)로부터 조사된 UV 광이 리플렉터(22)에 의하여 반사되어 상기 빔 스플리터(30)를 향하여 평행하게 방출될 수 있다.In this case, the UV light irradiated from the
이와 함께, 상기 하우징(10)의 시료 유입구(12) 내로 하폐수 및 하천수, 호소수 등과 같은 유기물질 농도 측정 대상의 시료가 채워지도록 한다(S102).In addition, a sample to be measured for the concentration of organic substances such as sewage, river water, and lake water is filled into the
이어서, 상기 UV LED(20)로부터 조사된 UV 광이 상기 빔 스플리터(30)에서 50 : 50으로 분할된다(S103).Subsequently, the UV light irradiated from the
연이어, 상기 빔 스플리터(30)에서 분할된 50 %의 UV 광은 상기 윈도우(14)를 통과하여 시료 유입구(12) 내로 유입된 시료로 조사되어, 시료 내의 유기물질이 254nm 파장(λ=254nm)의 UV 광을 만나서 UV 광을 흡광하는 현상이 발생된다(S104).Subsequently, 50% of the UV light split by the
이때, 상기 시료 내의 유기물질이 UV 광을 흡광하는 현상은 일종의 빛이 가려지는 여기 현상과 같다.In this case, a phenomenon in which the organic material in the sample absorbs UV light is the same as an excitation phenomenon in which light is blocked.
이어서, 상기 시료 내의 유기물질에 의하여 흡광된 후의 UV 광은 상기 윈도우(14)를 통과하여 감도 향상을 위해 상기 포커싱 렌즈(50)에 의하여 집광된다(105).Subsequently, the UV light absorbed by the organic material in the sample passes through the
이때, 상기 시료를 통과하는 과정에서 UV 광이 굴절, 산란 등에 의해 퍼질 수 있으므로, 상기 포커싱 렌즈(50)에서 UV 광을 모아 감도 손실을 최소화할 수 있다.In this case, since UV light may be spread by refraction, scattering, or the like in the process of passing through the sample, the focusing
연이어, 상기 포커싱 렌즈(50)에 의하여 집광된 흡광된 후의 UV 광은 상기 샘플 디텍터(60)에 수광하여 유기물질 농도 분별을 위한 신호로서 감지된다(S106).Subsequently, the absorbed UV light condensed by the focusing
이때, 상기 샘플 디텍터(60)의 앞쪽에 배치된 싱글-밴드 타입의 대역필터(70)에서 254nm(±10nm 이내) 파장의 UV 만을 통과시킴으로써, 상기 샘플 디텍터(60)에서 흡광된 후의 254nm(±10nm 이내) 파장의 UV 광만을 수광하고, 이 수광된 UV 광 신호는 유기물질 농도 분별을 위한 신호로서 사용될 수 있다.At this time, by passing only UV having a wavelength of 254 nm (within ±10 nm) in the single-band
한편, 상기 빔 스플리터(30)에서 분할된 나머지 50 %의 UV 광은 레퍼런스 디텍터(40)에서 수광하고, 수광된 UV 광은 신호 보상 용도로 사용된다(S107).Meanwhile, the remaining 50% of the UV light divided by the
이때, 상기 레퍼런스 디텍터(40)의 앞쪽에 배치된 싱글-밴드 타입의 대역필터(70)에서 254nm(±10nm 이내) 파장의 UV 만을 통과시킴으로써, 상기 레퍼런스 디텍터(40)에서 254nm(±10nm 이내) 파장의 UV 광을 용이하게 수광하여 신호 보상 용도로 사용될 수 있다.At this time, by passing only UV having a wavelength of 254 nm (within ±10 nm) in the single-band
본 발명에 따르면, 도 3에 도시된 바와 같이 상기 샘플 디텍터(60)에는 수광된 UV 광 신호를 증폭 및 전기적인 신호로 변환 처리하기 위하여 증폭기(80, Op-amp)와, 아날로그-디지털 컨버터(90, ADC)와, 메인 컨트롤 유닛(100, MCU: Main Control Unit)이 차례대로 신호 전송 가능하게 연결된다.According to the present invention, as shown in FIG. 3, the
상기 샘플 디텍터(60)에서 출력되는 UV 광 신호는 매우 작아 그 신호 자체로는 해석이 어렵고, 다양한 원인에 의해 잡음(Noise)성분이 포함되어 있으므로, 직류 증폭기인 Op-amp(operational amplifier)로 채택되는 상기 증폭기(80)에서 효과적으로 잡음 성분을 제거하고 미소한 크기의 원 신호를 해석 가능한 크기의 신호로 증폭하게 된다(S108).Since the UV light signal output from the
연이어, 상기 증폭기(80)에서 증폭된 신호는 상기 아날로그-디지털 컨버터(90)에서 디지털 신호로 변환된다(S109).Subsequently, the signal amplified by the
다음으로, 상기 아날로그-디지털 컨버터(90)에서 변환된 디지털 신호가 상기 메인 컨트롤 유닛(100)으로 입력되면, 메인 컨트롤 유닛(100)에서 입력된 디지털 신호를 시료 내 유기물질(COD/TOC 등)의 농도로 환산하여 수치로 표현하는 연산을 하게 된다(S110).Next, when the digital signal converted by the analog-to-
이렇게 상기 메인 컨트롤 유닛(100)에서 연산된 유기물질의 농도 수치는 실험자가 확인 가능하도록 모니터에 표시된다.In this way, the concentration value of the organic material calculated by the
이상에서 본 바와 같이 254nm 파장의 UV(ultraviolet) 흡광도를 이용하여 수중 내 유기물질 농도를 용이하게 측정할 수 있도록 함으로써, 측정 시간 및 응답시간이 짧고, 측정값의 연속적인 출력이 가능하며, 특별한 전처리 과정이 필요없을 뿐만 아니라 감도가 우수하여 현장 시운전 및 교정시간을 크게 단축시킬 수 있다.As seen above, by making it possible to easily measure the concentration of organic substances in water using UV (ultraviolet) absorbance of 254 nm wavelength, measurement time and response time are short, continuous output of measured values is possible, and special pretreatment Not only does it require a process, but it has excellent sensitivity and can greatly shorten the time for on-site commissioning and calibration.
한편, 하우징(10)은 금속재로 이루어질 수도 있으며, 이러한 금속재의 하우징(10)에는 금속표면의 부식현상을 방지하기 위하여 부식방지도포층이 도포될 수 있다. Meanwhile, the
이 부식방지도포층의 도포 재료는 트리에탄올아민 15중량%, 인디아졸 25중량%, 하프늄 20중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 15중량%, 프로피온아미드 15중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성할 수 있다.The coating material of this anticorrosive coating layer is triethanolamine 15% by weight, indiazole 25% by weight,
트리에탄올아민, 인디아졸, 프로피온아미드는 부식 방지 및 변색 방지 등의 역할을 한다.Triethanolamine, indiazole, and propionamide play a role in preventing 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 plays a role in having excellent waterproof and corrosion resistance.
유화몰리브덴은 코팅피막의 표면에 습동성과 윤활성 등을 부여하는 역할을 한다.Molybdenum emulsified plays a role of imparting wetness and lubricity to the surface of the coating film.
산화티타늅은 내화도 및 화학적 안정성 등을 목적으로 첨가된다.Titanium 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 why the ratio of the constituent components and the coating thickness were numerically limited as described above is that the present inventors have repeatedly failed several times and analyzed through the test results, and as a result, the optimum anti-corrosion effect was exhibited at the ratio.
또한, UV LED(20)에는 오염물질의 부착방지 및 제거를 효과적으로 달성할 수 있도록 오염 방지 도포용 조성물로 이루어진 오염방지도포층이 도포될 수 있다.In addition, the
상기 오염 방지 도포용 조성물은 코코암포디아세테이트 및 알킬 글리콜에테르가 1:0.01 ~ 1:2 몰비로 포함되어 있고, 코코암포디아세테이트와 알킬 글리콜에테르의 총함량은 전체 수용액에 대해 1 ~10 중량%이다.The antifouling coating composition contains cocoamphodiacetate and alkyl glycol ether in a molar ratio of 1:0.01 to 1:2, and the total content of cocoamphodiacetate and alkyl glycol ether is 1 to 10% by weight based on the total aqueous solution. to be.
상기 코코암포디아세테이트와 알킬 글리콜에테르는 몰비로서 1:0.01 ~ 1:2가 바람직한 바, 몰비가 상기 범위를 벗어나는 경우에는 UV LED(20)의 도포성이 저하되거나 도포 후에 표면의 수분흡착이 증가하여 도포막이 제거되는 문제점이 있다.The molar ratio of the cocoamphodiacetate and the alkyl glycol ether is preferably 1:0.01 to 1:2.When the molar ratio is out of the above range, the applicability of the
상기 코코암포디아세테이트 및 알킬 글리콜에테르는 전제 조성물 수용액중 1 ~ 10 중량%가 바람직한 바, 1 중량% 미만이면 UV LED(20)의 도포성이 저하되는 문제점이 있고, 10 중량%를 초과하면 도포막 두께의 증가로 인한 결정석출이 발생하기 쉽다.The cocoamphodiacetate and alkyl glycol ether 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
한편, 본 오염 방지 도포용 조성물을 UV LED(20)에 도포하는 방법으로는 스프레이법에 의해 도포하는 것이 바람직하다. 또한, UV LED(20)의 최종 도포막 두께는 550 ~ 2000Å이 바람직하며, 보다 바람직하게는 1100 ~ 1900Å이다. 상기 도포막의 두께가 550 Å미만이면 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 present antifouling coating composition to the
또한, 본 오염 방지 도포용 조성물은 코코암포디아세테이트 0.1 몰 및 알킬 글리콜에테르 0.05몰을 증류수 1000 ㎖에 첨가한 다음 교반하여 제조될 수 있다.In addition, the present antifouling coating composition may be prepared by adding 0.1 mol of cocoamphodiacetate and 0.05 mol of alkyl glycol ether to 1000 ml of distilled water, followed by stirring.
그리고, 하우징(10)의 내측면에는 흡음층이 구비될 수 있다. 상기 흡음층으로는 스펀본드 부직포가 사용될 수 있다. 스펀본드 부직포로 이루어진 흡음층을 구성하는 섬유의 종류는 폴리에스테르 섬유로 형성된다.In addition, a sound-absorbing layer may be provided on the inner surface of the
상기 흡음층의 두께는, 0.04 ~ 1.5㎜인 것이 바람직하다. 상기 흡음층의 두께가 0.04㎜ 미만에서는 충분한 흡음 효과가 얻어지지 않고, 1.5㎜를 초과하면 신호처리부(200) 및 노이즈 제거부(300) 내부의 스페이스가 충분히 확보되지 못하게 된다.It is preferable that the thickness of the sound-absorbing layer is 0.04 to 1.5 mm. When the thickness of the sound-absorbing layer is less than 0.04 mm, a sufficient sound-absorbing effect is not obtained, and when the thickness of the sound-absorbing layer exceeds 1.5 mm, sufficient space inside the signal processing unit 200 and the noise removing unit 300 is not secured.
상기 흡음층의 단위 무게는 0.6 ~ 90g/m2 로 하는 것이 바람직하다. 0.6g/m2 미만에서는 충분한 흡음효과가 얻어지지 않고, 또한 90g/m2를 넘으면 신호처리부(200) 및 노이즈 제거부(300)의 경량성을 확보할 수 없으므로 바람직하지 않다.The unit weight of the sound-absorbing layer is preferably 0.6 to 90 g/m 2. In the 0.6g / m 2 but less than the sufficient sound absorbing effect is not obtained, and it is not preferable not possible to secure the light weight of the signal processor 200 and a noise remover 300 is more than 90g / m 2.
상기 흡음층을 구성하는 섬유의 섬도는 0.6 ~ 25데시텍스의 범위인 것이 바람직하다. 0.6데시텍스 미만에서는 저주파 소음의 흡수가 어렵고, 쿠션성도 저하되므로 바람직하지 않다. 또한 25데시텍스를 넘으면 고주파 소음의 흡수가 어려우므로 바람직하지 않다. The fineness of the fibers constituting the sound-absorbing layer is preferably in the range of 0.6 to 25 decitex. If it is less than 0.6 decitex, it is difficult to absorb low-frequency noise and cushioning property is also lowered, which is not preferable. In addition, if it exceeds 25 decitex, it is difficult to absorb high-frequency noise, which is not preferable.
상기 흡음층의 스펀본드 부직포의 인장강도는 9Kgf/㎠으로 형성된다.The tensile strength of the spunbond nonwoven fabric of the sound-absorbing layer is 9Kgf/cm2.
이러한 상기 흡음층이 하우징(10) 내측에 구비되므로 UV LED를 이용한 유기물질을 측정하기 위해 장비를 구동할시 소음이 저감된다.Since the sound-absorbing layer is provided inside the
또한, 하우징(10)의 바닥면에는 고무재질의 진동흡수부가 더 설치 될 수 있다.In addition, a vibration absorbing part made of a rubber material may be further installed on the bottom surface of the
이 진동흡수부는 고무 재질로 이루어질 수 있으며, 이러한 진동흡수부의 원료 함량비는 고무 55중량%, 유기산 코발트염 6중량%, 나프탈릭 안하이드라이드 6중량%, 카아본블랙 22중량%, 3C(N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) 6중량%, 유황 5중량%를 혼합한다.This vibration-absorbing part may be made of a rubber material, and the raw material content ratio of this vibration-absorbing part is 55% by weight of rubber, 6% by weight of organic acid cobalt salt, 6% by weight of naphthalic anhydride, 22% by weight of carbon black, 3C (N -PHENYL-N'-ISOPROPYL-P-PHENYLENEDIAMINE) 6% by weight and 5% by weight of sulfur are mixed.
카아본블랙은 내마모성, 열전도성 등을 증대하거나, 향상시키기 위해 첨가되며, 유기산 코발트염과 나프탈릭 안하이드라이드는 접착력 등을 향상시키기 위해 첨가된다.Carbon black is added to increase or improve abrasion resistance and thermal conductivity, and cobalt salts of organic acids and naphthalic anhydride are added to improve adhesion.
3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) 는 산화방지제로 첨가되며, 유항은 촉진제 등의 역할을 위해 첨가된다. 3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) is added as an antioxidant, and oil is added to act as an accelerator.
따라서 본 발명은 진동흡수부의 탄성, 인성 및 강성이 증대되므로 내구성이 향상되며, 이에 따라 진동흡수부의 수명이 증대된다.Accordingly, in the present invention, since the elasticity, toughness and rigidity of the vibration absorbing unit are increased, durability is improved, and thus the life of the vibration absorbing unit is increased.
고무재질 구성 물질 및 구성 성분을 한정하고 혼합 비율의 수치를 한정한 이유는, 본 발명자가 수차례 실패를 거듭하면서 시험 결과를 통해 분석한 결과, 상기 구성 성분 및 수치 한정 비율에서 최적의 효과를 나타내었다.The reason why the rubber constituents and constituents were limited and the numerical value of the mixing ratio was limited is that the inventors have repeatedly failed several times and analyzed through the test results, showing the optimum effect in the above constituents and numerically limited ratio. I got it.
10 : 하우징
12 : 시료 유입구
14 : 윈도우
20 : UV LED
22 : 리플렉터
30 : 빔 스플리터
40 : 레퍼런스 디텍터
50 : 포커싱 렌즈
60 : 샘플 디텍터
70 : 싱글-밴드 타입의 대역필터
80 : 증폭기
90 : 아날로그-디지털 컨버터
100 : 메인 컨트롤 유닛10: housing
12: sample inlet
14: Windows
20: UV LED
22: reflector
30: beam splitter
40: reference detector
50: focusing lens
60: sample detector
70: single-band type band filter
80: amplifier
90: analog-to-digital converter
100: main control unit
Claims (3)
상기 하우징(10)의 시료 유입구(12) 내로 유기물질 농도 측정 대상의 시료가 채워지도록 한 단계;
상기 UV LED(20)로부터 조사된 UV 광이 상기 빔 스플리터(30)에서 50 : 50으로 분할되는 단계;
상기 빔 스플리터(30)에서 분할된 50 %의 UV 광이 윈도우(14)를 통과하여 시료 유입구(12) 내로 유입된 시료로 조사되어, 시료 내의 유기물질이 254nm 파장의 UV 광을 만나서 UV 광을 흡광하는 단계;
상기 시료 내의 유기물질에 의하여 흡광된 후의 UV 광이 윈도우(14)를 통과하여 포커싱 렌즈(50)에 의하여 집광되는 단계;
상기 포커싱 렌즈(50)에 의하여 집광된 흡광된 후의 UV 광을 샘플 디텍터(60)에 수광하여 유기물질 농도 분별을 위한 신호로서 감지하는 단계를 포함하고;
상기 빔 스플리터(30)에서 분할된 50 %의 UV 광은 레퍼런스 디텍터(40)에서 신호 보상 용도로 수광하는 단계를 더 포함하며;
상기 레퍼런스 디텍터(40)와 샘플 디텍터(60)의 앞쪽에 배치된 싱글-밴드 타입의 대역필터(70)에서 254nm 파장의 UV 광 만을 각각 레퍼런스 디텍터(40)와 샘플 디텍터(60)로 통과시키고;
상기 샘플 디텍터(60)에서 출력되는 UV 광 신호를 증폭기(80)에서 해석 가능한 크기의 신호로 증폭하는 단계;
상기 증폭기(80)에서 증폭된 신호를 아날로그-디지털 컨버터(90)에서 디지털 신호로 변환하는 단계; 및
상기 아날로그-디지털 컨버터(90)에서 변환된 디지털 신호를 메인 컨트롤 유닛(100)에서 시료 내 유기물질의 농도로 환산하여 수치로 연산하는 단계를 더 포함하며;
샘플 디텍터(60) 및 레퍼런스 디텍터(40)는 254nm의 UV 광 파장을 감지하는 포토 다이오드로 이루어지며;
하우징(10)에는 부식방지도포층이 도포되되, 상기 부식방지도포층의 도포 재료는 트리에탄올아민 15중량%, 인디아졸 25중량%, 하프늄 20중량%, 유화몰리브덴(MoS2) 10중량%, 산화티타늄(TiO2) 15중량%, 프로피온아미드 15중량%로 구성되며, 코팅두께는 8㎛로 형성되고;
하우징(10)의 바닥면에는 진동흡수부가 설치되되, 상기 진동흡수부의 원료 함량비는 고무 55중량%, 유기산 코발트염 6중량%, 나프탈릭 안하이드라이드 6중량%, 카아본블랙 22중량%, 3C(N-PHENYL-N'-ISOPROPYL- P-PHENYLENEDIAMINE) 6중량%, 유황 5중량%를 혼합하여서 이루어진 것을 특징으로 하는 UV LED를 이용한 유기물질 측정 방법.Turning on the UV LED 20 mounted inside the housing 10 to irradiate UV light having a wavelength of 254 nm from the UV LED 20 toward the beam splitter 30;
Filling the sample inlet 12 of the housing 10 with a sample to be measured for the concentration of organic substances;
Dividing the UV light irradiated from the UV LED 20 into 50:50 by the beam splitter 30;
50% of the UV light divided by the beam splitter 30 passes through the window 14 and is irradiated to the sample flowing into the sample inlet 12, so that the organic material in the sample meets the UV light of 254 nm wavelength to generate UV light. Absorbing light;
The UV light absorbed by the organic material in the sample passes through the window 14 and is condensed by the focusing lens 50;
Receiving the absorbed UV light condensed by the focusing lens 50 by the sample detector 60 and sensing it as a signal for classifying the concentration of organic substances;
50% of the UV light divided by the beam splitter 30 is received by the reference detector 40 for signal compensation;
In the single-band type band filter 70 disposed in front of the reference detector 40 and the sample detector 60, only UV light having a wavelength of 254 nm is passed through the reference detector 40 and the sample detector 60, respectively;
Amplifying the UV light signal output from the sample detector (60) into a signal having an interpretable size by the amplifier (80);
Converting the signal amplified by the amplifier (80) into a digital signal by an analog-to-digital converter (90); And
Converting the digital signal converted by the analog-to-digital converter (90) into a concentration of organic substances in the sample by the main control unit (100) and calculating a numerical value;
The sample detector 60 and the reference detector 40 are made of a photodiode sensing a UV light wavelength of 254 nm;
A corrosion protection coating layer is applied to the housing 10, and the coating material of the corrosion protection coating layer is triethanolamine 15% by weight, indiazole 25% by weight, hafnium 20% by weight, molybdenum emulsified (MoS 2 ) 10% by weight, oxidation Titanium (TiO 2 ) 15% by weight, consisting of 15% by weight of propionamide, the coating thickness is formed to 8㎛;
A vibration absorbing part is installed on the bottom surface of the housing 10, and the raw material content ratio of the vibration absorbing part is 55% by weight of rubber, 6% by weight of cobalt salt of organic acid, 6% by weight of naphthalic anhydride, 22% by weight of carbon black, 3C (N-PHENYL-N'-ISOPROPYL-P-PHENYLENEDIAMINE) 6% by weight and 5% by weight of sulfur are mixed.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200122233A KR102231002B1 (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Method for measuring organic materials using UV LED |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020200122233A KR102231002B1 (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Method for measuring organic materials using UV LED |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR102231002B1 true KR102231002B1 (en) | 2021-03-23 |
Family
ID=75223581
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR1020200122233A KR102231002B1 (en) | 2020-09-22 | 2020-09-22 | Method for measuring organic materials using UV LED |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR102231002B1 (en) |
Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010028246A (en) | 1999-09-20 | 2001-04-06 | 이종훈 | Process for Organic Degradation in the Liquid Radioactive Waste Using Ozone Generating UV Lamp and Oxygen Bubbler and Device of the same |
KR101898712B1 (en) * | 2018-04-10 | 2018-09-13 | (주)테크윈시스템 | Integrating monitering system using soak type phycocyanin sensor |
KR20190142916A (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-30 | 포미주식회사 | Apparatus and Method for Detecting Algae |
JP6666881B2 (en) * | 2017-07-28 | 2020-03-18 | Jfeアドバンテック株式会社 | Substance concentration measuring device |
KR102152245B1 (en) * | 2019-10-18 | 2020-09-04 | 주식회사 유앤유 | Device for measuring dissolved organic carbon |
-
2020
- 2020-09-22 KR KR1020200122233A patent/KR102231002B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20010028246A (en) | 1999-09-20 | 2001-04-06 | 이종훈 | Process for Organic Degradation in the Liquid Radioactive Waste Using Ozone Generating UV Lamp and Oxygen Bubbler and Device of the same |
JP6666881B2 (en) * | 2017-07-28 | 2020-03-18 | Jfeアドバンテック株式会社 | Substance concentration measuring device |
KR101898712B1 (en) * | 2018-04-10 | 2018-09-13 | (주)테크윈시스템 | Integrating monitering system using soak type phycocyanin sensor |
KR20190142916A (en) * | 2018-06-19 | 2019-12-30 | 포미주식회사 | Apparatus and Method for Detecting Algae |
KR102152245B1 (en) * | 2019-10-18 | 2020-09-04 | 주식회사 유앤유 | Device for measuring dissolved organic carbon |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
Ahmad et al. | Monitoring of water quality using fluorescence technique: prospect of on-line process control | |
KR102231001B1 (en) | Device for measuring organic materials using UV LED | |
AU2012258332B2 (en) | Method and apparatus for the optical determination of total organic carbon in aqueous streams | |
CN101329252B (en) | Method for detecting chemical oxygen demand | |
CN102721654B (en) | Background absorption correction method for CODcr measurement | |
Kwak et al. | Estimation of biochemical oxygen demand based on dissolved organic carbon, UV absorption, and fluorescence measurements | |
KR20170121351A (en) | Apparatus and method for measuring concentration using absorption photometry | |
Alam | Estimation of chemical oxygen demand in wastewater using UV-VIS spectroscopy | |
CN100504360C (en) | Method for detecting chemical oxygen request-amount based on light-catalytic chemical illumination and detection device | |
Youquan et al. | A novel monitoring system for COD using optical ultraviolet absorption method | |
KR20190040278A (en) | Water quality detection | |
KR102231002B1 (en) | Method for measuring organic materials using UV LED | |
CN112710647B (en) | Optical fiber Raman probe for water pollution detection | |
US20100074800A1 (en) | Ozone detecting device | |
CN101329254B (en) | Device for detecting chemical oxygen demand | |
Gnanavelu et al. | Validation of a Modified Procedure for the determination of Chemical Oxygen Demand using standard dichromate method in industrial wastewater samples with high calcium chloride content | |
CN201047827Y (en) | Chemical oxygen demand testing apparatus | |
MacCraith et al. | Cross comparison of techniques for the monitoring of total organic carbon (TOC) in water sources and supplies | |
Kim et al. | Real-time spectroscopic methods for analysis of organic compounds in water | |
CN109540842B (en) | Double-fluorescence signal and water quality monitoring probe based on LED light source and use method | |
KR101617822B1 (en) | Apparatus for realtime measuring hydroxyl radical scavenging index in advanced oxidation process, and method for the same | |
JP2010091309A (en) | Method and apparatus for measuring water-quality in non-contact manner | |
JP2009236831A (en) | Monitoring method and device for dissolved pollutant | |
JP2009236832A (en) | Monitoring method and device for dissolved pollutant | |
Razman et al. | A Review on Water Quality Monitoring Methods Based on Electronics and Optical Sensing |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |