KR102303755B1 - Method and apparatus for sampling gas for airborne obervations - Google Patents

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Abstract

항공 관측용 가스 샘플링 장치 및 가스 샘플링 방법이 개시된다. 질량 유량 제어기(mass flow controller; MFC) 및 밸브를 포함하는 가스 샘플링 장치를 이용한 가스 샘플링 방법은, 밸브를 통해 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 압력 값을 측정하는 단계, 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값을 비교하는 단계 및 해당 비교 결과로서 측정된 압력 값과 타겟 압력 값이 다른 경우, 질량 유량 제어기 및 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.A gas sampling apparatus for aerial observation and a gas sampling method are disclosed. A gas sampling method using a gas sampling device including a mass flow controller (MFC) and a valve includes measuring a pressure value of a sample gas input to the inside of the gas sampling device through a valve, the measured pressure value and comparing the set target pressure value and, when the measured pressure value and the target pressure value are different as a result of the comparison, controlling at least one of a mass flow controller and a valve.

Description

항공 관측용 가스 샘플링 방법 및 장치{METHOD AND APPARATUS FOR SAMPLING GAS FOR AIRBORNE OBERVATIONS}METHOD AND APPARATUS FOR SAMPLING GAS FOR AIRBORNE OBERVATIONS

아래 실시예들은 항공 관측 시의 가스 샘플링 기술에 관한 것이다.The examples below relate to gas sampling techniques during aerial observation.

대기 관측 수행 시, 대기의 온도와 압력은 관측 결과의 정확도에 큰 영향을 미친다. 특히, 빠른 속도로 다양한 고도를 이동하며 관측을 수행하는 항공 관측의 경우, 지상 관측의 경우보다 더욱 급격한 환경(온도, 압력, 이동 방향 및 풍향풍속 등) 변화를 겪게 된다. 일반적으로, 이와 같은 급격한 환경 변화에 의한 관측 오차를 줄이기 위해, 관측 수행을 종료한 후에 주변 환경 변화의 영향을 계산하여 후보정하는 방식이 이용되기도 한다.When performing atmospheric observation, the temperature and pressure of the atmosphere greatly affect the accuracy of the observation results. In particular, in the case of aerial observation in which observations are performed while moving at various altitudes at high speed, the environment (temperature, pressure, movement direction, wind speed, etc.) changes more rapidly than in the case of ground observation. In general, in order to reduce the observation error due to such a sudden environmental change, a method of calculating and post-correction of the influence of a change in the surrounding environment after completing the observation is also used.

보다 정확한 대기 관측을 위해, 항공 관측 중 주변 환경 변화에 관계없이 일정한 유량의 샘플 가스를 가스 분석 장치에 공급하는 물리적인 가스 샘플링 장치의 개발이 요구되고 있다.For more accurate atmospheric observation, development of a physical gas sampling device that supplies a constant flow rate of sample gas to the gas analyzer is required regardless of changes in the surrounding environment during aerial observation.

일 실시예에 따른 가스 샘플링 방법은, 질량 유량 제어기(mass flow controller; MFC) 및 밸브를 포함하는 가스 샘플링 장치를 이용한 가스 샘플링 방법은, 상기 밸브를 통해 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 압력 값을 측정하는 단계; 상기 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값을 비교하는 단계; 및 상기 비교 결과로서 상기 측정된 압력 값과 상기 타겟 압력 값이 다른 경우, 상기 질량 유량 제어기 및 상기 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.A gas sampling method according to an embodiment includes a gas sampling method using a gas sampling device including a mass flow controller (MFC) and a valve, sample gas inputted into the gas sampling device through the valve measuring the pressure value of comparing the measured pressure value with a set target pressure value; and when the measured pressure value is different from the target pressure value as a result of the comparison, controlling at least one of the mass flow controller and the valve.

상기 제어하는 단계는, 상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 작은 경우, 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량이 증가하도록 상기 밸브를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling may include controlling the valve to increase an inflow of the sample gas input into the gas sampling device when the measured pressure value is smaller than the target pressure value.

상기 제어하는 단계는, 상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 작은 경우, 상기 밸브의 개도량을 증가시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling may include generating a first control signal for increasing an opening amount of the valve when the measured pressure value is smaller than the target pressure value.

상기 제어하는 단계는, 상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 작은 경우, 상기 밸브의 개도량을 증가시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling may include generating a first control signal for increasing an opening amount of the valve when the measured pressure value is smaller than the target pressure value.

상기 밸브는, 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량을 증가시킬 수 있다.The valve may increase an inflow amount of the sample gas input into the gas sampling device based on the first control signal.

상기 제어하는 단계는, 상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 큰 경우, 상기 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가되도록 상기 질량 유량 제어기를 제어하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling may include controlling the mass flow controller to increase the amount of sample gas discharged from the gas sampling device when the measured pressure value is greater than the target pressure value.

상기 제어하는 단계는, 상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 큰 경우, 상기 질량 유량 제어기에 의해 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가시키기 위한 제2 제어 신호를 생성하는 단계를 포함할 수 있다.The controlling may include generating a second control signal for increasing the amount of sample gas discharged to the outside by the mass flow controller when the measured pressure value is greater than the target pressure value. have.

상기 질량 유량 제어기는, 상기 제2 제어 신호에 기초하여, 상기 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량이 증가하도록 펌프를 제어할 수 있다.The mass flow controller may control the pump to increase the amount of sample gas discharged from the gas sampling device based on the second control signal.

일 실시예에 따른 가스 샘플링 장치는, 외부로부터 유입되는 샘플 가스의 유입량을 조절하는 밸브; 상기 가스 샘플링 장치에 의해 샘플링된 샘플 가스의 압력 값을 측정하는 압력 센서; 상기 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값 간의 비교 결과에 기초하여, 질량 유량 제어기 및 상기 밸브 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 중앙 제어기; 및 상기 중앙 제어기로부터 전달된 제어 신호에 기초하여 상기 샘플 가스의 압력 값을 조정하기 위한 상기 질량 유량 제어기를 포함할 수 있다.A gas sampling apparatus according to an embodiment includes a valve for controlling an inflow amount of a sample gas introduced from the outside; a pressure sensor for measuring a pressure value of the sample gas sampled by the gas sampling device; a central controller configured to generate a control signal for controlling at least one of a mass flow controller and the valve based on a comparison result between the measured pressure value and a set target pressure value; and the mass flow controller for adjusting the pressure value of the sample gas based on a control signal transmitted from the central controller.

상기 가스 샘플링 장치는, 상기 가스 샘플링 장치가 위치하는 고도와 무관하게 일정한 압력 값의 샘플 가스를 샘플링할 수 있다.The gas sampling device may sample a sample gas having a constant pressure value regardless of an altitude at which the gas sampling device is located.

일 실시예에 따른 가스 샘플링 장치는, 상기 압력 센서에 의해 측정된 압력 값을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함할 수 있다.The gas sampling apparatus according to an embodiment may further include a display unit configured to display a pressure value measured by the pressure sensor.

상기 디스플레이부는, 상기 질량 유량 제어기에 의해 상기 가스 샘플링 장치의 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 디스플레이할 수 있다.The display unit may display an amount of the sample gas discharged to the outside of the gas sampling device by the mass flow controller.

다른 실시예에 따른 가스 샘플링 장치는, 상기 가스 샘플링 장치에 의해 샘플링된 샘플 가스의 압력 값을 측정하는 압력 센서; 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 유입되는 샘플 가스의 유입량을 조절하는 밸브; 상기 가스 샘플링 장치에서 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 조절하는 질량 유량 제어기; 및 상기 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값이 다른 경우, 상기 질량 유량 제어기 및 상기 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 중앙 제어기를 포함할 수 있다.A gas sampling apparatus according to another embodiment includes a pressure sensor for measuring a pressure value of a sample gas sampled by the gas sampling apparatus; a valve for controlling an inflow amount of the sample gas flowing into the gas sampling device; a mass flow controller for controlling an amount of sample gas discharged from the gas sampling device to the outside; and a central controller controlling at least one of the mass flow controller and the valve when the measured pressure value is different from the set target pressure value.

도 1은 일 실시예에 따른 가스 샘플링 장치의 개요(overview)를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 가스 샘플링 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.
도 3a 내지 도 3c는 고도 변화에 따른 샘플 가스 유량, 챔버 압력 및 표준 가스 농도의 변화를 설명하기 위한 도면들이다.
도 4는 일 실시예에 따른 가스 샘플링 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다.1 is a view for explaining an overview of a gas sampling apparatus according to an embodiment.
2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a gas sampling apparatus according to an exemplary embodiment.
3A to 3C are views for explaining changes in a sample gas flow rate, a chamber pressure, and a standard gas concentration according to an altitude change.
4 is a flowchart illustrating an operation of a gas sampling method according to an embodiment.

이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 그러나, 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있어서 특허출원의 권리 범위가 이러한 실시예들에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 실시예들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물이 권리 범위에 포함되는 것으로 이해되어야 한다.Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to the accompanying drawings. However, since various changes may be made to the embodiments, the scope of the patent application is not limited or limited by these embodiments. It should be understood that all modifications, equivalents and substitutes for the embodiments are included in the scope of the rights.

실시예에서 사용한 용어는 단지 설명을 목적으로 사용된 것으로, 한정하려는 의도로 해석되어서는 안된다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in the examples are used for description purposes only, and should not be construed as limiting. The singular expression includes the plural expression unless the context clearly dictates otherwise. In the present specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate that a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification exists, but one or more other features It should be understood that this does not preclude the existence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which the embodiment belongs. Terms such as those defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having a meaning consistent with the meaning in the context of the related art, and should not be interpreted in an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present application. does not

또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.] 이하의 설명에서 사용되는 구성 요소에 대한 접미사 “~부” 및 “~ 모듈”은 단순히 본 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되는 것으로서, 그 자체로 특별히 중요한 의미 또는 역할을 가지는 것은 아니다. 따라서, 상기 “~부” 및 “~ 모듈”은 서로 혼용되어 사용될 수도 있다.In addition, in the description with reference to the accompanying drawings, the same components are given the same reference numerals regardless of the reference numerals, and the overlapping description thereof will be omitted. In describing the embodiment, if it is determined that the detailed description of the related known technology may unnecessarily obscure the gist of the embodiment, the detailed description will be omitted.] The suffix “~ part” for components used in the following description and The “~ module” is given by considering only the ease of writing the present specification, and does not have a particularly important meaning or role by itself. Accordingly, the terms “~ part” and “~ module” may be used interchangeably.

도 1은 일 실시예에 따른 가스 샘플링 장치의 개요를 설명하기 위한 도면이다.1 is a diagram for explaining an outline of a gas sampling apparatus according to an embodiment.

도 1을 참조하면, 가스 샘플링 장치(110)는 유입되는 가스를 채취 또는 샘플링하여 샘플 가스를 획득하고, 획득한 샘플 가스를 가스 분석 장치(120)에 전달할 수 있다. 가스 분석 장치(120)는 가스 샘플링 장치(110)로부터 수신한 샘플 가스를 분석하여 샘플 가스에 대한 분석 결과를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 가스 샘플링 장치(110)와 가스 분석 장치(120)는 항공 관측 분야에서 이용될 수 있으며, 항공기에 탑재되어 동작할 수 있다.Referring to FIG. 1 , the gas sampling apparatus 110 may obtain a sample gas by collecting or sampling an incoming gas, and may transmit the obtained sample gas to the gas analyzing apparatus 120 . The gas analyzer 120 may analyze the sample gas received from the gas sampling apparatus 110 to provide an analysis result of the sample gas. In an embodiment, the gas sampling device 110 and the gas analysis device 120 may be used in the field of aerial observation, and may be operated while being mounted on an aircraft.

일 실시예에서, 가스 샘플링 장치(110)는 외부로부터 유입되는 가스의 압력이나 유량을 조절하는 밸브와 가스 샘플링 장치(110)에 의해 샘플링된 샘플 가스를 외부로 배출시킬 수 있는 질량 유량 제어기(mass flow controller; MFC)를 이용하여, 샘플 가스의 유량이나 압력을 일정하게 유지시킬 수 있다. 가스 샘플링 장치(110)는 밸브와 질량 유량 제어기를 실시간으로 제어함으로써 일정한 압력의 샘플 가스를 샘플링할 수 있다. 예를 들어, 가스 샘플링 장치(110)는 밸브를 제어하여 가스 샘플링 장치(110)로 유입되는 가스의 유량을 조절하고, 필요 이상의 과량의 샘플 가스가 샘플링된 경우에는 질량 유량 제어기를 제어하여 해당 과량의 샘플 가스를 외부로 배출시킬 수 있다.In an embodiment, the gas sampling device 110 includes a valve for controlling the pressure or flow rate of gas introduced from the outside and a mass flow controller capable of discharging the sample gas sampled by the gas sampling device 110 to the outside. By using a flow controller (MFC), the flow rate or pressure of the sample gas can be maintained constant. The gas sampling device 110 may sample a sample gas having a constant pressure by controlling the valve and the mass flow controller in real time. For example, the gas sampling device 110 controls a valve to adjust a flow rate of gas flowing into the gas sampling device 110 , and when an excessive amount of sample gas is sampled more than necessary, it controls the mass flow controller to control the excess amount of the sample gas may be discharged to the outside.

위와 같은 기술적 수단을 통해, 가스 샘플링 장치(110)는 가스 샘플링이 이루어지는 고도나 주위 환경에 상관 없이 변동성이 적게 가스 샘플링을 수행할 수 있다는 이점을 제공한다. 가스 샘플링 장치(110)는 가스 분석 장치(120)에 유입되는 샘플 가스의 압력을 측정하여 이를 타겟 압력 값에 해당하는 압력 값으로 일정하게 유지시킬 수 있다. 가스 샘플링 장치(110)는 고도 변경에 따른 가스 샘플링 장치(110)로의 유입 가스의 압력 변화로 인한 가스 샘플링의 변동성을 저감하여 샘플 가스 내에서 측정의 대상이 되는 가스 성분의 농도 정확성을 향상시킬 수 있다.Through the above technical means, the gas sampling device 110 provides an advantage that the gas sampling can be performed with little variation regardless of the altitude or the surrounding environment at which the gas sampling is performed. The gas sampling apparatus 110 may measure the pressure of the sample gas flowing into the gas analysis apparatus 120 and constantly maintain it as a pressure value corresponding to the target pressure value. The gas sampling device 110 may reduce the variability of gas sampling due to the pressure change of the gas flowing into the gas sampling device 110 according to the change in altitude, thereby improving the accuracy of the concentration of the gas component to be measured in the sample gas. have.

이하에서는, 가스 샘플링 장치(110)와 가스 샘플링 장치(110)에 의해 수행되는 가스 샘플링 방법에 대해 보다 자세히 설명한다.Hereinafter, the gas sampling apparatus 110 and the gas sampling method performed by the gas sampling apparatus 110 will be described in more detail.

도 2는 일 실시예에 따른 가스 샘플링 장치의 세부 구성을 도시한 도면이다.2 is a diagram illustrating a detailed configuration of a gas sampling apparatus according to an exemplary embodiment.

도 2를 참조하면, 가스 샘플링 장치(110)는 밸브(210), 질량 유량 제어기(MFC; 220), 펌프(225), 압력 센서(230), 중앙 제어기(240) 및 입출력 인터페이스(250)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2 , the gas sampling device 110 includes a valve 210 , a mass flow controller (MFC) 220 , a pump 225 , a pressure sensor 230 , a central controller 240 , and an input/output interface 250 . may include

밸브(210)는 가스 샘플링 장치(110)의 외부로부터 가스 샘플링 장치(110)로 유입되는 샘플 가스의 유입량을 조절할 수 있다. 밸브(210)는 가스 샘플링 장치(110)의 입력단에 위치하여 가스 샘플링 장치(110)의 내부로 유입되는 샘플 가스의 유입량을 조절할 수 있다. 밸브(210)의 동작은 중앙 제어기(240)로부터 전달되는 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 제어 신호에 기초하여 밸브(210)의 개도량이 제어될 수 있다. 일 실시예에서, 밸브(210)는 수동 밸브(manual valve) 또는 전자식 밸브일 수 있으며, 그 종류에는 제한이 없다.The valve 210 may control the amount of sample gas flowing into the gas sampling device 110 from the outside of the gas sampling device 110 . The valve 210 may be positioned at the input end of the gas sampling device 110 to control the amount of sample gas flowing into the gas sampling device 110 . The operation of the valve 210 may be controlled by a control signal transmitted from the central controller 240 . An opening degree of the valve 210 may be controlled based on the control signal. In one embodiment, the valve 210 may be a manual valve or an electromagnetic valve, and the type is not limited.

질량 유량 제어기(220)는 가스 샘플링 장치(110)에 의해 샘플링된 샘플 가스의 압력 값을 조정할 수 있다. 질량 유량 제어기(220)의 동작도 중앙 제어기(240)로부터 전달되는 제어 신호에 의해 제어될 수 있다. 질량 유량 제어기(220)는 제어 신호에 기초하여 가스 샘플링 장치(110)에서 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 조절할 수 있다. 질량 유량 제어기(220)는 펌프(225)를 통해 샘플 가스를 외부로 배출시킬 수 있다.The mass flow controller 220 may adjust the pressure value of the sample gas sampled by the gas sampling device 110 . The operation of the mass flow controller 220 may also be controlled by a control signal transmitted from the central controller 240 . The mass flow controller 220 may adjust the amount of sample gas discharged from the gas sampling device 110 to the outside based on the control signal. The mass flow controller 220 may discharge the sample gas to the outside through the pump 225 .

압력 센서(230)는 가스 샘플링 장치(110)에 의해 샘플링된 샘플 가스의 압력 값을 측정할 수 있다. 압력 센서(230)는 밸브(210)를 통해 가스 샘플링 장치(110)의 내부로 유입된 샘플 가스의 압력을 측정한다. 압력 센서(230)는 측정한 압력 값을 중앙 제어기(240)에 전달할 수 있다.The pressure sensor 230 may measure a pressure value of the sample gas sampled by the gas sampling device 110 . The pressure sensor 230 measures the pressure of the sample gas introduced into the gas sampling device 110 through the valve 210 . The pressure sensor 230 may transmit the measured pressure value to the central controller 240 .

중앙 제어기(240)는 가스 샘플링 장치(110)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 중앙 제어기(240)는 하나 이상의 프로세서 및 메모리를 포함할 수 있다. 프로세서는 가스 샘플링 장치(110)의 구성 요소들을 통해 신호, 데이터, 정보 등을 처리하거나 메모리에 저장된 응용 프로그램을 구동하여 밸브(210) 및/또는 질량 유량 제어기(220)의 동작을 제어할 수 있다. 메모리는 컴퓨터 판독가능한 저장 매체 또는 컴퓨터 판독가능한 저장 장치를 포함할 수 있으며, 메모리는 프로세서에 의해 실행 가능한 인스트럭션들, 응용 프로그램 또는 가스 샘플링 장치(110)의 동작에 필요한 다양한 데이터를 저장할 수 있다.The central controller 240 may control the overall operation of the gas sampling device 110 . In one embodiment, central controller 240 may include one or more processors and memory. The processor may control the operation of the valve 210 and/or the mass flow controller 220 by processing signals, data, information, etc. through components of the gas sampling device 110 or by driving an application program stored in the memory. . The memory may include a computer-readable storage medium or a computer-readable storage device, and the memory may store instructions executable by a processor, an application program, or various data necessary for the operation of the gas sampling device 110 .

일 실시예에서, 중앙 제어기(240)는 압력 센서(230)에 의해 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값을 비교하고, 그 비교 결과에 기초하여 제어 동작을 수행할 수 있다. 타겟 압력 값은 미리 설정된 압력 값이거나 또는 입출력 인터페이스(250)를 통해 지정된 압력 값일 수 있다. 실시예에 따라, 타겟 압력 값은 고정된 값일 수도 있고, 고도나 시간에 따라 변화하는 값일 수도 있으며, 그 형태는 제한이 없다.In an embodiment, the central controller 240 may compare the pressure value measured by the pressure sensor 230 with the set target pressure value, and may perform a control operation based on the comparison result. The target pressure value may be a preset pressure value or a pressure value specified through the input/output interface 250 . According to an exemplary embodiment, the target pressure value may be a fixed value or a value that varies according to altitude or time, and the form thereof is not limited.

중앙 제어기(240)는 압력 센서(230)에 의해 측정된 압력 값이 타겟 압력 값과 다른 경우, 질량 유량 제어기(220) 및 밸브(210) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 예를 들어, 중앙 제어기(240)는 측정된 압력 값이 타겟 압력 값보다 작은 경우, 가스 샘플링 장치(110)의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량이 증가하도록 밸브(210)를 제어할 수 있다. 이와 다르게, 중앙 제어기(240)는 측정된 압력 값이 타겟 압력 값보다 큰 경우, 가스 샘플링 장치(110)로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가되도록 질량 유량 제어기(220)를 제어할 수 있다.When the pressure value measured by the pressure sensor 230 is different from the target pressure value, the central controller 240 may control at least one of the mass flow controller 220 and the valve 210 . For example, when the measured pressure value is smaller than the target pressure value, the central controller 240 may control the valve 210 to increase the inflow of the sample gas input into the gas sampling device 110 . Alternatively, when the measured pressure value is greater than the target pressure value, the central controller 240 may control the mass flow controller 220 to increase the amount of sample gas discharged from the gas sampling device 110 .

일 실시예에서, 중앙 제어기(240)는 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값 간의 비교 결과에 기초하여, 질량 유량 제어기(220) 및 밸브(210) 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 측정된 압력 값이 타겟 압력 값보다 작은 경우, 중앙 제어기(240)는 밸브(210)의 개도량을 증가시키기 위한 제1 제어 신호를 생성할 수 있고, 생성된 제1 제어 신호를 밸브(210)에 전달할 수 있다. 밸브(210)는 제1 제어 신호에 기초하여 가스 샘플링 장치(110)의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량을 증가시킬 수 있다. 측정된 압력 값이 타겟 압력 값보다 큰 경우, 중앙 제어기(240)는 질량 유량 제어기(220)에 의해 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가시키기 위한 제2 제어 신호를 생성할 수 있고, 생성된 제2 제어 신호를 질량 유량 제어기(220)에 전달할 수 있다. 질량 유량 제어기(220)는 제2 제어 신호에 기초하여 가스 샘플링 장치(110)로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량이 증가하도록 펌프(225)를 제어할 수 있다. 일 실시예에서, 펌프(225)는 배기관(미도시)으로 샘플 가스를 배출할 수 있다. 예를 들어, 펌프(225)는 진공 펌프일 수 있다. 이와 같은 제어 동작을 통해, 중앙 제어기(240)는 샘플링되는 샘플 가스의 압력 값이 설정된 타겟 압력 값으로 유지되도록 자동으로 제어할 수 있다.In one embodiment, the central controller 240 is configured to generate a control signal for controlling at least one of the mass flow controller 220 and the valve 210 based on a comparison result between the measured pressure value and the set target pressure value. can When the measured pressure value is smaller than the target pressure value, the central controller 240 may generate a first control signal for increasing the opening amount of the valve 210 , and transmit the generated first control signal to the valve 210 . can be forwarded to The valve 210 may increase the inflow amount of the sample gas input into the gas sampling apparatus 110 based on the first control signal. When the measured pressure value is greater than the target pressure value, the central controller 240 may generate a second control signal for increasing the amount of the sample gas discharged to the outside by the mass flow controller 220, and the generated A second control signal may be communicated to the mass flow controller 220 . The mass flow controller 220 may control the pump 225 to increase the amount of sample gas discharged from the gas sampling device 110 based on the second control signal. In one embodiment, the pump 225 may exhaust the sample gas to an exhaust pipe (not shown). For example, the pump 225 may be a vacuum pump. Through such a control operation, the central controller 240 may automatically control the pressure value of the sampled sample gas to be maintained at a set target pressure value.

입출력 인터페이스(250)는 사용자 입력을 수신하거나, 특정한 정보를 출력하는 인터페이스를 제공할 수 있다. 입출력 인터페이스(250)는 바이패스(bypass)되는 샘플 가스의 유량에 대한 정보를 제공하거나 또는 밸브(210)나 질량 유량 제어기(220)의 동작을 자동으로 설정하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 일 실시예에서, 입출력 인터페이스(250)는 타겟 압력 값을 입력 또는 설정할 수 있는 입력 인터페이스 및 압력 센서(230)에 의해 측정된 압력 값을 디스플레이하는 디스플레이부를 포함할 수 있다. 디스플레이부는 질량 유량 제어기(220)에 의해 가스 샘플링 장치(110)의 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 디스플레이할 수도 있다. 입력 인터페이스는, 예를 들어 버튼 조작, 촉각, 비디오, 오디오 또는 터치 입력을 통해 사용자로부터 입력을 수신할 수 있다.The input/output interface 250 may provide an interface for receiving a user input or outputting specific information. The input/output interface 250 may provide information on the flow rate of the bypassed sample gas or an interface for automatically setting the operation of the valve 210 or the mass flow controller 220 . In an embodiment, the input/output interface 250 may include an input interface capable of inputting or setting a target pressure value and a display unit displaying a pressure value measured by the pressure sensor 230 . The display unit may display the amount of the sample gas discharged to the outside of the gas sampling device 110 by the mass flow controller 220 . The input interface may receive input from the user via, for example, button manipulation, tactile, video, audio, or touch input.

일 실시예에서, 가스 샘플링 장치(110)는 위와 같은 기술적 구성을 통해 가스 샘플링 장치(110)가 위치하는 고도와 무관하게 일정한 압력 값의 샘플 가스를 샘플링하고, 샘플링한 샘플 가스를 가스 분석 장치(120)에 제공할 수 있다. 가스 분석 장치(120)는 샘플 가스를 분석한 후 배기관으로 샘플 가스를 배출할 수 있다. 위와 같은 과정을 통해 대기 중 가스 농도를 정확하게 측정하기는 것이 가능해 진다. 가스 샘플링 장치(110)와 가스 분석 장치에 항공기에 탑재되는 경우, 가스 샘플링 장치(110)는 항공기의 속도나 샘플링이 수행되는 고도에 따른 영향을 보상하여 항공기의 운행 고도와 무관하게, 샘플링되는 대기 중 가스의 함량 측정이 보다 정확하게 이루어지게 할 수 있다.In one embodiment, the gas sampling device 110 samples the sample gas of a constant pressure value regardless of the altitude at which the gas sampling device 110 is located through the above technical configuration, and uses the sampled sample gas to the gas analysis device ( 120) can be provided. After analyzing the sample gas, the gas analyzer 120 may discharge the sample gas through the exhaust pipe. Through the above process, it becomes possible to accurately measure the gas concentration in the atmosphere. When the gas sampling device 110 and the gas analysis device are mounted on an aircraft, the gas sampling device 110 compensates for the effect of the speed of the aircraft or the altitude at which sampling is performed, regardless of the operating altitude of the aircraft. Measurement of the content of heavy gas can be made more accurately.

한편, 도 2에 도시된 구성 요소들은 가스 샘플링 장치(110)를 구현하는데 있어 반드시 필수적인 것으로 해석되어서는 안되며, 본 명세서에서 설명되는 가스 샘플링 장치(110)는 위에서 열거된 구성 요소들보다 적거나 또는 보다 많은 구성 요소들을 포함할 수 있다.On the other hand, the components shown in FIG. 2 should not be construed as necessarily essential in implementing the gas sampling device 110 , and the gas sampling device 110 described herein is less than the components listed above or It may contain more components.

도 3a 내지 도 3c는 고도 변화에 따른 샘플 가스 유량, 챔버 압력 및 표준 가스 농도의 변화를 설명하기 위한 도면들이다.3A to 3C are diagrams for explaining changes in a sample gas flow rate, a chamber pressure, and a standard gas concentration according to an altitude change.

도 3a를 참조하면, 800 hPa의 압력 조건에서 200 ppb 수준인 표준 가스 A와 194 ppb 수준인 표준 가스 B를, 서로 다른 가스 분석 장치들에 800 hPa, 900 hPa, 1000 hPa 조건과 같이 압력을 증가시키면서 측정한 각 가스 분석 장치들 내 챔버의 압력을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 그래프(312)는 제1 가스 분석 장치의 챔버 압력을 나타내고, 그래프(314)는 제2 가스 분석 장치의 챔버 압력을 나타내며, 그래프(316)는 제3 가스 분석 장치의 챔버 압력을 나타낸다. 제1 가스 분석 장치와 제2 가스 분석 장치는 표준 가스 A에 대한 가스 분석 장치들이며, 제3 가스 분석 장치는 표준 가스 B에 대한 가스 분석 장치이다. 참고로, 800 hPa, 900 hPa, 1000 hPa의 압력 조건은 고도 약 2 km, 약 1 km, 지상 부근에서 가스를 샘플링 하는 압력 조건과 유사하다.Referring to FIG. 3A , the standard gas A at the 200 ppb level and the standard gas B at the 194 ppb level at a pressure of 800 hPa were increased in different gas analyzers such as 800 hPa, 900 hPa, and 1000 hPa conditions. A graph showing the pressure of the chamber in each of the gas analyzers measured while running is shown. The graph 312 shows the chamber pressure of the first gas analysis device, the graph 314 shows the chamber pressure of the second gas analysis device, and the graph 316 shows the chamber pressure of the third gas analysis device. The first gas analyzer and the second gas analyzer are gas analyzers for standard gas A, and the third gas analyzer is a gas analyzer for standard gas B. For reference, the pressure conditions of 800 hPa, 900 hPa, and 1000 hPa are similar to the pressure conditions for sampling gas at an altitude of about 2 km, about 1 km, and near the ground.

도3a에 도시된 그래프를 참조하면, 고도에 따른 기압 변화와 같은 압력 조건의 변화에 따라 챔버 압력이 변한다는 것을 알 수 있다. 압력 조건의 변화의 챔버 압력에 대한 영향은, 제1 가스 분석 장치 및 제2 가스 분석 장치의 경우 압력이 100 hPa가 증가할 때 챔버의 압력은 대략적으로 34 mmHg가 증가하고, 제3 가스 분석 장치의 경우 압력이 100 hPa가 증가할 때 챔버의 압력이 대략적으로 72 mmHg가 증가하는 경향이 있음을 알 수 있다.Referring to the graph shown in FIG. 3A , it can be seen that the chamber pressure changes according to a change in pressure conditions, such as a change in atmospheric pressure according to altitude. The effect of the change of the pressure condition on the chamber pressure is, in the case of the first gas analyzer and the second gas analyzer, when the pressure increases by 100 hPa, the pressure in the chamber increases by approximately 34 mmHg, and the third gas analyzer It can be seen that when the pressure increases by 100 hPa, the pressure in the chamber tends to increase by approximately 72 mmHg.

도 3b를 참조하면, 800 hPa의 압력 조건에서 200 ppb 수준인 표준 가스 A와 194 ppb 수준인 표준 가스 B를, 서로 다른 가스 분석 장치들에 800 hPa, 900 hPa, 1000 hPa 조건과 같이 압력을 증가시키면서 측정한 각 가스 분석 장치들 내 샘플 가스의 유량(flow rate)을 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 그래프(322)는 제3 가스 분석 장치 내 샘플 가스의 유량을 나타내고, 그래프(324)는 제1 가스 분석 장치 내 샘플 가스의 유량을 나타내며, 그래프(326)는 제2 가스 분석 장치 내 샘플 가스의 유량을 나타낸다.Referring to FIG. 3b , the standard gas A at the 200 ppb level and the standard gas B at the 194 ppb level at a pressure of 800 hPa were increased in different gas analyzers such as 800 hPa, 900 hPa, and 1000 hPa conditions. A graph showing the flow rate (flow rate) of the sample gas in each gas analyzer measured while running is shown. The graph 322 shows the flow rate of the sample gas in the third gas analysis device, the graph 324 shows the flow rate of the sample gas in the first gas analysis device, and the graph 326 shows the flow rate of the sample gas in the second gas analysis device. indicates the flow.

도 3b에 도시된 그래프를 참조하면, 고도에 따른 기압 변화와 같은 압력 조건의 변화에 따라 가스 분석 장치들 내 샘플 가스의 유량이 변한다는 것을 알 수 있다. 압력 조건의 변화의 샘플 가스의 유량에 대한 영향은, 제1가스 분석 장치 및 제2 가스 분석 장치의 경우 압력이 100 hPa가 증가할 때 샘플 가스의 유량은 대략적으로 0.14 lpm이 증가하고, 제3 가스 분석 장치의 경우 압력이 100 hPa가 증가할 때 샘플 가스의 유량은 대략적으로 0.06 lpm이 증가하는 경향이 있음을 알 수 있다.Referring to the graph shown in FIG. 3B , it can be seen that the flow rate of the sample gas in the gas analyzers changes according to a change in pressure conditions, such as a change in atmospheric pressure according to altitude. The influence of the change of the pressure condition on the flow rate of the sample gas is that, in the case of the first gas analyzer and the second gas analyzer, when the pressure increases by 100 hPa, the flow rate of the sample gas increases by approximately 0.14 lpm, and the third It can be seen that in the case of a gas analyzer, when the pressure increases by 100 hPa, the flow rate of the sample gas tends to increase by approximately 0.06 lpm.

샘플 가스의 유량과 챔버 압력의 변화는 관측되는 가스의 측정 값에도 영향을 줄 수 있다. 도 3c를 참조하면, 800 hPa의 압력 조건에서 200 ppb 수준인 표준 가스 A와 194 ppb 수준인 표준 가스 B를, 서로 다른 가스 분석 장치들에 800 hPa, 900 hPa, 1000 hPa 조건과 같이 압력을 증가시키면서 가스 분석 장치에 주입하여 측정한 농도를 나타낸 그래프가 도시되어 있다. 그래프(332)는 제1 가스 분석 장치에서 측정된 가스의 농도를 나타내며, 그래프(334)는 제3 가스 분석 장치에서 측정된 가스의 농도를 나타낸다.Changes in the flow rate of the sample gas and the chamber pressure can also affect the observed gas measurements. Referring to FIG. 3C , the standard gas A at the level of 200 ppb and the standard gas B at the level of 194 ppb at a pressure of 800 hPa are increased in different gas analyzers such as 800 hPa, 900 hPa, and 1000 hPa conditions. A graph showing the concentration measured by injecting it into the gas analyzer is shown. The graph 332 shows the concentration of the gas measured by the first gas analyzer, and the graph 334 shows the concentration of the gas measured by the third gas analyzer.

도 3c에 도시된 그래프를 참조하면, 고도에 따른 기압 변화와 같은 압력 조건의 변화에 따라 가스 분석 장치들 내 샘플 가스의 압력도 변한다는 것을 알 수 있다. 압력 조건의 변화의 가스 분석 장치들 내 샘플 가스의 압력에 대한 영향은, 제1 가스 분석 장치의 경우 압력이 100 hPa가 증가할 때 표준 가스 A의 압력은 대략적으로 17 ppb가 증가하고, 제3 가스 분석 장치의 경우 압력이 100 hPa가 증가할 때 표준 가스 B의 압력은 대략적으로 16 ppb가 증가하는 경향이 있음을 알 수 있다. 즉, 표준 가스 A와 표준 가스 B는 1000 hPa에서는 대략적으로 32 ppb 만큼 높게 측정되어, 고도 ~2km 차이로 인해 약 32 ppb 정도의 농도 오차가 발생하였음을 알 수 있다.Referring to the graph shown in FIG. 3C , it can be seen that the pressure of the sample gas in the gas analyzers also changes according to a change in pressure conditions, such as a change in atmospheric pressure according to altitude. The effect of the change of pressure condition on the pressure of the sample gas in the gas analyzer is that when the pressure increases by 100 hPa in the first gas analyzer, the pressure of the standard gas A increases by approximately 17 ppb, and in the third It can be seen that in the case of a gas analyzer, the pressure of standard gas B tends to increase by approximately 16 ppb when the pressure increases by 100 hPa. That is, it can be seen that the standard gas A and the standard gas B are measured as high as approximately 32 ppb at 1000 hPa, resulting in a concentration error of about 32 ppb due to the ~2 km difference in altitude.

위와 같이, 압력 조건이 변화함에 따라 가스 분석 장치 내 챔버 압력과 샘플 가스의 유량이 변한다는 것을 알 수 있으며, 일정한 농도를 가지는 표준 가스들의 농도도 상이하게 측정될 수 있음을 알 수 있다. 또한, 일정한 농도의 샘플 가스의 경우에도 유입되는 압력이 증가할수록 측정되는 가스 분석 장치의 챔버 압력과 샘플 가스의 유량이 증가하고, 이로 인해 측정되는 가스의 농도도 증가함을 알 수 있다. 따라서, 본 발명과 같이, 압력 조건이 변화하더라도 가스 분석 장치 내 챔버 압력과 샘플 가스의 유량을 일정하게 유지할 수 있는 가스 샘플링 장치가 중요하다. 본 발명에서 제안된 가스 샘플링 장치에 의해 가스 분석 장치 내 챔버 압력과 샘플 가스의 유량이 압력 조건이나 고도에 무관하게 일정하게 유지되어 샘플링된 가스 농도가 정확하게 측정될 수 있다.As described above, it can be seen that the chamber pressure and the flow rate of the sample gas in the gas analyzer change as the pressure conditions change, and it can be seen that the concentrations of standard gases having a constant concentration can also be measured differently. In addition, even in the case of a sample gas having a constant concentration, it can be seen that the chamber pressure and the flow rate of the sample gas, which are measured, increase as the input pressure increases, and thus the concentration of the gas to be measured increases. Therefore, as in the present invention, it is important to have a gas sampling apparatus capable of maintaining a constant chamber pressure and a flow rate of a sample gas in a gas analysis apparatus even when a pressure condition is changed. By the gas sampling apparatus proposed in the present invention, the chamber pressure and the flow rate of the sample gas in the gas analysis apparatus are kept constant regardless of pressure conditions or altitude, so that the sampled gas concentration can be accurately measured.

일 실시예에 따르면, 본 발명의 가스 샘플링 장치를 통해 6000 ft(feet) 이내에서 항공기의 고도와 무관하게 일정한 압력으로 샘플 가스를 채취할 수 있다. 또한, 본 발명의 가스 샘플링 장치는, 샘플 가스를 샘플링 또는 채취하는 항공기의 고도가 최대 2000 ft/min 씩 변경되더라도 가스 분석 장치 내 샘플 가스의 분산이 0.01 lpm 이하가 되도록 샘플 가스의 유입 압력을 일정하게 조절할 수 있다. 또한, 본 발명의 가스 샘플링 장치는, 샘플 가스를 샘플링하는 항공기의 고도가 변경되어도 가스 분석 장치 내 챔버 압력의 분산이 1 mmHg 이하가 되도록 챔버의 압력을 일정하게 조절할 수 있다.According to one embodiment, through the gas sampling device of the present invention, it is possible to collect sample gas at a constant pressure regardless of the altitude of the aircraft within 6000 ft (feet). In addition, in the gas sampling device of the present invention, the inlet pressure of the sample gas is constant so that the dispersion of the sample gas in the gas analyzer is 0.01 lpm or less even if the altitude of the aircraft sampling or collecting the sample gas is changed by up to 2000 ft/min. can be adjusted to In addition, the gas sampling apparatus of the present invention can constantly adjust the pressure of the chamber so that the dispersion of the chamber pressure in the gas analyzer is 1 mmHg or less even when the altitude of the aircraft for sampling the sample gas is changed.

도 4는 일 실시예에 따른 가스 샘플링 방법의 동작을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 도시된 가스 샘플링 방법은 본 명세서에서 설명되는 가스 샘플링 장치에 의해 수행될 수 있으며, 이하에서 설명되는 가스 샘플링 방법에 대해서는 도 1 및 도 2를 통해 설명된 가스 샘플링 장치에 대한 설명이 그대로 적용될 수 있으며, 중복되는 것으로 판단되는 설명은 생략한다.4 is a flowchart illustrating an operation of a gas sampling method according to an embodiment. The gas sampling method illustrated in FIG. 4 may be performed by the gas sampling apparatus described herein, and the description of the gas sampling apparatus described through FIGS. 1 and 2 is the same as for the gas sampling method described below. It may be applied, and descriptions determined to be overlapping will be omitted.

도 4를 참조하면, 단계(410)에서 가스 샘플링 장치는 샘플 가스의 압력 값을 측정할 수 있다. 가스 샘플링 장치는 압력 센서를 이용하여, 밸브를 통해 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 압력 값을 측정할 수 있다.Referring to FIG. 4 , in operation 410 , the gas sampling device may measure a pressure value of a sample gas. The gas sampling apparatus may measure a pressure value of the sample gas input to the inside of the gas sampling apparatus through a valve by using a pressure sensor.

단계(420)에서, 가스 샘플링 장치는 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값을 비교할 수 있다. 타겟 입력 값은 미리 설정된 압력 값이거나 또는 입출력 인터페이스를 통해 지정된 압력 값일 수 있다.In operation 420 , the gas sampling device may compare the measured pressure value with a set target pressure value. The target input value may be a preset pressure value or a pressure value specified through an input/output interface.

단계(430)에서, 가스 샘플링 장치는 단계(430)의 비교 결과로서, 측정된 압력 값과 타겟 압력 값이 다른 경우, 질량 유량 제어기 및 밸브 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 밸브는 가스 샘플링 장치의 외부로부터 가스 샘플링 장치로 유입되는 샘플 가스의 유입량을 조절할 수 있다. 질량 유량 제어기는 펌프와 연결되며, 가스 샘플링 장치로부터 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 조절할 수 있다.In operation 430 , the gas sampling apparatus may control at least one of the mass flow controller and the valve when the measured pressure value and the target pressure value are different as a result of the comparison in operation 430 . The valve may control the amount of sample gas flowing into the gas sampling device from the outside of the gas sampling device. The mass flow controller is connected to the pump, and can control the amount of sample gas discharged from the gas sampling device to the outside.

일 실시예에서, 측정된 압력 값이 타겟 압력 값보다 작은 경우, 가스 샘플링 장치는 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량이 증가하도록 밸브를 제어할 수 있다. 이와 다르게, 측정된 압력 값이 타겟 압력 값보다 큰 경우에는, 가스 샘플링 장치는 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가되도록 질량 유량 제어기를 제어할 수 있다.In an embodiment, when the measured pressure value is smaller than the target pressure value, the gas sampling apparatus may control the valve to increase the inflow of the sample gas input into the gas sampling apparatus. Alternatively, when the measured pressure value is greater than the target pressure value, the gas sampling device may control the mass flow controller to increase the amount of sample gas discharged from the gas sampling device.

가스 샘플링 장치는 측정된 압력 값과 타겟 압력 값 간의 비교 결과에 기초하여, 질량 유량 제어기 및 밸브 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어 신호를 생성할 수 있다. 측정된 압력 값이 타겟 압력 값보다 작은 경우, 가스 샘플링 장치는 밸브의 개도량을 증가시키기 위한 제1 제어 신호를 생성할 수 있고, 밸브는 제1 제어 신호에 기초하여 가스 샘플링 장치의 내부로 유입되는 샘플 가스의 유입량을 증가시킬 수 있다. 측정된 압력 값이 타겟 압력 값보다 큰 경우, 가스 샘플링 장치는 질량 유량 제어기에 의해 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가시키기 위한 제2 제어 신호를 생성할 수 있고, 질량 유량 제어기는 제2 제어 신호에 기초하여 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량이 증가하도록 펌프를 제어할 수 있다.The gas sampling device may generate a control signal for controlling at least one of the mass flow controller and the valve based on a comparison result between the measured pressure value and the target pressure value. When the measured pressure value is smaller than the target pressure value, the gas sampling device may generate a first control signal for increasing the opening amount of the valve, and the valve flows into the gas sampling device based on the first control signal It is possible to increase the inflow of the sample gas. When the measured pressure value is greater than the target pressure value, the gas sampling device may generate a second control signal for increasing the amount of the sample gas discharged to the outside by the mass flow controller, and the mass flow controller is configured to control the second control. The pump may be controlled to increase the amount of sample gas discharged from the gas sampling device based on the signal.

단계(440)에서, 가스 샘플링 장치는 샘플링된 샘플 가스를 가스 분석 장치에 전달할 수 있다. 위와 같은 과정을 통해, 가스 샘플링 장치는 일정한 압력(타겟 압력 값에 의해 정해진 압력)의 샘플 가스를 가스 분석 장치에 전달할 수 있다.In operation 440 , the gas sampling device may deliver the sampled sample gas to the gas analysis device. Through the above process, the gas sampling device may deliver a sample gas of a constant pressure (a pressure determined by the target pressure value) to the gas analysis device.

이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(field programmable gate array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.The device described above may be implemented as a hardware component, a software component, and/or a combination of the hardware component and the software component. For example, devices and components described in the embodiments may include, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA). , a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing and responding to instructions, may be implemented using one or more general purpose or special purpose computers. The processing device may execute an operating system (OS) and one or more software applications running on the operating system. The processing device may also access, store, manipulate, process, and generate data in response to execution of the software. For convenience of understanding, although one processing device is sometimes described as being used, one of ordinary skill in the art will recognize that the processing device includes a plurality of processing elements and/or a plurality of types of processing elements. It can be seen that can include For example, the processing device may include a plurality of processors or one processor and one controller. Other processing configurations are also possible, such as parallel processors.

소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치, 또는 전송되는 신호 파(signal wave)에 영구적으로, 또는 일시적으로 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software may comprise a computer program, code, instructions, or a combination of one or more thereof, which configures a processing device to operate as desired or is independently or collectively processed You can command the device. The software and/or data may be any kind of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device, to be interpreted by or to provide instructions or data to the processing device. , or may be permanently or temporarily embody in a transmitted signal wave. The software may be distributed over networked computer systems, and stored or executed in a distributed manner. Software and data may be stored in one or more computer-readable recording media.

실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program instructions that can be executed through various computer means and recorded in a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program instructions, data files, data structures, etc. alone or in combination. The program instructions recorded on the medium may be specially designed and configured for the embodiment, or may be known and available to those skilled in the art of computer software. Examples of the computer-readable recording medium include magnetic media such as hard disks, floppy disks and magnetic tapes, optical media such as CD-ROMs and DVDs, and magnetic such as floppy disks. - includes magneto-optical media, and hardware devices specially configured to store and execute program instructions, such as ROM, RAM, flash memory, and the like. Examples of program instructions include not only machine language codes such as those generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter or the like. The hardware devices described above may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.

이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although the embodiments have been described with reference to the limited embodiments and drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those skilled in the art. For example, the described techniques are performed in a different order than the described method, and/or the described components of the system, structure, apparatus, circuit, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components Or substituted or substituted by equivalents may achieve an appropriate result.

그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also within the scope of the following claims.

110: 가스 샘플링 장치
120: 가스 분석 장치
210: 밸브
220: 질량 유량 제어기
225: 펌프
230: 압력 센서
240: 중앙 제어기
250: 입출력 인터페이스110: gas sampling device
120: gas analysis device
210: valve
220: mass flow controller
225: pump
230: pressure sensor
240: central controller
250: input/output interface

Claims (17)

질량 유량 제어기(mass flow controller; MFC) 및 밸브를 포함하는 가스 샘플링 장치를 이용한 가스 샘플링 방법에 있어서,
상기 밸브를 통해 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 압력 값을 측정하는 단계;
상기 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값을 비교하는 단계; 및
상기 비교 결과로서 상기 측정된 압력 값과 상기 타겟 압력 값이 다른 경우, 상기 질량 유량 제어기 및 상기 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 포함하고,
상기 압력 값을 측정하는 단계는, 상기 가스 샘플링 장치가 항공기에 설치된 경우, 상기 항공기의 속도 및 고도에 기초하여 상기 샘플 가스의 압력 값을 보상하는 단계를 포함하고,
상기 타겟 압력 값은, 미리 설정된 압력 값 또는 입출력 인터페이스를 통해 지정된 압력 값 중 어느 하나이고,
상기 제어하는 단계는,
상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 작은 경우, 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량이 증가하도록 밸브의 개도량을 증가시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제1 제어 신호를 상기 밸브에 전달하는 단계; 및
상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 큰 경우, 상기 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가시키기 위한 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제2 제어 신호를 상기 질량 유량 제어기를 전달하는 단계를 포함하고,
상기 밸브는, 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량을 증가시키고,
상기 질량 유량 제어기는, 제2 제어 신호에 기초하여 상기 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량이 증가하도록 펌프를 제어하는,
가스 샘플링 방법.
A gas sampling method using a gas sampling device including a mass flow controller (MFC) and a valve, the method comprising:
measuring a pressure value of the sample gas input to the inside of the gas sampling device through the valve;
comparing the measured pressure value with a set target pressure value; and
When the measured pressure value and the target pressure value are different as a result of the comparison, controlling at least one of the mass flow controller and the valve;
Measuring the pressure value comprises compensating for the pressure value of the sample gas based on the speed and altitude of the aircraft when the gas sampling device is installed in the aircraft;
The target pressure value is any one of a preset pressure value or a pressure value specified through an input/output interface,
The controlling step is
When the measured pressure value is smaller than the target pressure value, a first control signal is generated to increase the opening amount of the valve so that the inflow amount of the sample gas input into the gas sampling device is increased, and the generated first control signal is generated. 1 passing a control signal to the valve; and
When the measured pressure value is greater than the target pressure value, a second control signal for increasing the amount of sample gas discharged from the gas sampling device is generated, and the generated second control signal is transmitted to the mass flow controller. comprising the step of delivering
The valve increases an inflow amount of the sample gas input to the inside of the gas sampling device based on the first control signal,
The mass flow controller controls the pump to increase the amount of sample gas discharged from the gas sampling device based on a second control signal.
gas sampling method.
 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록매체.
A computer-readable recording medium recording a program for performing the method of claim 1.
 가스 샘플링 장치에 있어서,
외부로부터 유입되는 샘플 가스의 유입량을 조절하는 밸브;
상기 가스 샘플링 장치에 의해 샘플링된 샘플 가스의 압력 값을 측정하는 압력 센서;
상기 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값 간의 비교 결과에 기초하여, 질량 유량 제어기(mass flow controller; MFC) 및 상기 밸브 중 적어도 하나를 제어하기 위한 제어 신호를 생성하는 중앙 제어기; 및
상기 중앙 제어기로부터 전달된 제어 신호에 기초하여 상기 샘플 가스의 압력 값을 조정하기 위한 상기 질량 유량 제어기를 포함하고,
상기 압력 센서는, 상기 가스 샘플링 장치가 항공기에 설치된 경우, 상기 항공기의 속도 및 고도에 기초하여 상기 샘플 가스의 압력 값을 보상하고,
상기 타겟 압력 값은, 미리 설정된 압력 값 또는 입출력 인터페이스를 통해 지정된 압력 값 중 어느 하나이고,
상기 중앙 제어기는,
상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 작은 경우, 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량이 증가하도록 밸브의 개도량을 증가시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제1 제어 신호를 상기 밸브에 전달하고,
상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 큰 경우, 상기 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가시키기 위한 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제2 제어 신호를 상기 질량 유량 제어기를 전달하고,
상기 밸브는, 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량을 증가시키고,
상기 질량 유량 제어기는, 제2 제어 신호에 기초하여 상기 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량이 증가하도록 펌프를 제어하는,
가스 샘플링 장치.
A gas sampling device comprising:
a valve for controlling an inflow amount of a sample gas introduced from the outside;
a pressure sensor for measuring a pressure value of the sample gas sampled by the gas sampling device;
a central controller configured to generate a control signal for controlling at least one of a mass flow controller (MFC) and the valve based on a comparison result between the measured pressure value and a set target pressure value; and
the mass flow controller for adjusting the pressure value of the sample gas based on a control signal transmitted from the central controller;
The pressure sensor, when the gas sampling device is installed in the aircraft, compensates for the pressure value of the sample gas based on the speed and altitude of the aircraft,
The target pressure value is any one of a preset pressure value or a pressure value specified through an input/output interface,
The central controller is
When the measured pressure value is smaller than the target pressure value, a first control signal is generated to increase the opening amount of the valve so that the inflow amount of the sample gas input into the gas sampling device is increased, and the generated first control signal is generated. 1 pass a control signal to the valve,
When the measured pressure value is greater than the target pressure value, a second control signal for increasing the amount of sample gas discharged from the gas sampling device is generated, and the generated second control signal is transmitted to the mass flow controller. convey,
The valve increases an inflow amount of the sample gas input to the inside of the gas sampling device based on the first control signal,
The mass flow controller controls the pump to increase the amount of sample gas discharged from the gas sampling device based on a second control signal.
gas sampling device.
 삭제delete 삭제delete 제9항에 있어서,
상기 가스 샘플링 장치는,
상기 가스 샘플링 장치가 위치하는 고도와 무관하게 일정한 압력 값의 샘플 가스를 샘플링하는,
가스 샘플링 장치.
10. The method of claim 9,
The gas sampling device,
sampling the sample gas of a constant pressure value regardless of the altitude at which the gas sampling device is located,
gas sampling device.
 제9항에 있어서,
상기 압력 센서에 의해 측정된 압력 값을 디스플레이하는 디스플레이부
를 더 포함하는,
가스 샘플링 장치.
10. The method of claim 9,
A display unit for displaying the pressure value measured by the pressure sensor
further comprising,
gas sampling device.
 제13항에 있어서,
상기 디스플레이부는,
상기 질량 유량 제어기에 의해 상기 가스 샘플링 장치의 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 디스플레이하는,
가스 샘플링 장치.
14. The method of claim 13,
The display unit,
displaying an amount of sample gas discharged to the outside of the gas sampling device by the mass flow controller;
gas sampling device.
 가스 샘플링 장치에 있어서,
상기 가스 샘플링 장치에 의해 샘플링된 샘플 가스의 압력 값을 측정하는 압력 센서;
상기 가스 샘플링 장치의 내부로 유입되는 샘플 가스의 유입량을 조절하는 밸브;
상기 가스 샘플링 장치에서 외부로 배출되는 샘플 가스의 배출량을 조절하는 질량 유량 제어기(mass flow controller; MFC); 및
상기 측정된 압력 값과 설정된 타겟 압력 값이 다른 경우, 상기 질량 유량 제어기 및 상기 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 중앙 제어기를 포함하고,
상기 압력 센서는, 상기 가스 샘플링 장치가 항공기에 설치된 경우, 상기 항공기의 속도 및 고도에 기초하여 상기 샘플 가스의 압력 값을 보상하고,
상기 타겟 압력 값은, 미리 설정된 압력 값 또는 입출력 인터페이스를 통해 지정된 압력 값 중 어느 하나이고,
상기 중앙 제어기는,
상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 작은 경우, 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량이 증가하도록 밸브의 개도량을 증가시키기 위한 제1 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제1 제어 신호를 상기 밸브에 전달하고,
상기 측정된 압력 값이 상기 타겟 압력 값보다 큰 경우, 상기 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량을 증가시키기 위한 제2 제어 신호를 생성하고, 상기 생성된 제2 제어 신호를 상기 질량 유량 제어기를 전달하고,
상기 밸브는, 상기 제1 제어 신호에 기초하여 상기 가스 샘플링 장치의 내부로 입력되는 샘플 가스의 유입량을 증가시키고,
상기 질량 유량 제어기는, 제2 제어 신호에 기초하여 상기 가스 샘플링 장치로부터 배출되는 샘플 가스의 배출량이 증가하도록 펌프를 제어하는,
가스 샘플링 장치.A gas sampling device comprising:
a pressure sensor for measuring a pressure value of the sample gas sampled by the gas sampling device;
a valve for controlling an inflow amount of the sample gas flowing into the gas sampling device;
a mass flow controller (MFC) for controlling an amount of sample gas discharged from the gas sampling device to the outside; and
a central controller controlling at least one of the mass flow controller and the valve when the measured pressure value is different from the set target pressure value;
The pressure sensor, when the gas sampling device is installed in the aircraft, compensates for the pressure value of the sample gas based on the speed and altitude of the aircraft,
The target pressure value is any one of a preset pressure value or a pressure value specified through an input/output interface,
The central controller is
When the measured pressure value is smaller than the target pressure value, a first control signal is generated to increase the opening amount of the valve so that the inflow amount of the sample gas input into the gas sampling device is increased, and the generated first control signal is generated. 1 pass a control signal to the valve,
When the measured pressure value is greater than the target pressure value, a second control signal for increasing the amount of sample gas discharged from the gas sampling device is generated, and the generated second control signal is transmitted to the mass flow controller. convey,
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gas sampling device. 삭제delete 삭제delete
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