KR102323922B1 - 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법은, 아르곤가스의 잔량 확인과, 봄베 교체시기를 용이하게 확인할 수 있도록, 크게 봄베, 로드셀 센서, 아르곤가스 공급라인, 발광분광분석기, 아르곤가스 정화기, 제1 압력조절기, 제1 압력센서, 제1 밸브, 제2 압력조절기, 제2 압력센서, 제2 밸브 및 제어부를 포함한다. 따라서, 상기 제어부에서 상기 로드셀 센서, 상기 제1 압력센서 및 상기 제2 압력센서를 통해 측정한 데이터를 기반으로 아르곤가스 공급상태를 분석하여, 상기 아르곤가스 공급상태를 표시부를 통해 작업자에게 알리도록 하여, 작업자가 아르곤가스 잔량을 확인하기 위하여 가스 보관 장소로 수시로 확인할 필요가 없어, 작업자들의 불필요한 작업 동선의 로스를 줄일 수 있으며, 아르곤가스 교체 시기를 파악할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
Description
본 발명은 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 발광분광분석기(OES) 사용에 있어서, 특수 가스(Argon gas)의 잔량 확인과 봄베 교체시기를 관리하기 위한 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법에 관한 것이다.
종래에 사용되고 있는 발광분광분석기(Optical Emssion Spectrometer, OES)는 철 혹은 비철금속의 표면을 간단히 연마하여 시편 표면에서 불꽃방전을 일으켜, 그 불빛을 광학부분 회절격자에 의하여 분광되고, 분광된 각 원소의 빛을 전기에너지로 변환하여 그 에너지를 분석하는 기계로써, 시편 표면을 그라인딩(Grinding) 하여 바로 분석함으로 빠르고 오차가 적어 일반적으로 합금 분석용으로 가장 많이 쓰이고 있다.
발광분광분석기 사용에 있어 아르곤(Ar) 가스가 발광분광분석기의 기체 용매 역할로, 플라스마를 형성하는 데 사용되는데, 대부분 가스를 필요로 하는 일반적인 기계들과 달리 상대적으로 예민한 특성을 가지는 발광분광분석기는 일반 농도의 아르곤 가스가 아닌 초고순도(최소 99.999%)의 아르곤가스를 필요로 하며, 이를 위해 아르곤 가스 정화기를 이용하고 있다.
최근, 4차 산업혁명을 맞이하여 공장들의 자동화가 이루어지고 있으며 발광분광분석기에도 자동화가 추진되는 중이다. 하지만, 지금까지 아르곤가스를 사용함에 있어 꾸준한 잔량의 확인과 적절한 시기에 이르러 교체를 하는 작업까지 모두 작업자들이 가스 보관 장소에 출입하며 직접 확인해야 하는 방법에 의존하여 작업자들의 동선에 로스를 발생시키는 문제점이 있었다.
또한, 발광분광분석기 사용에 있어서, 아르곤가스 공급을 위하여 아르곤 봄베에 연결하여 사용하게 되는데 액체용 아르곤 봄베는 기체봄베와 달리 액체용 산소 봄베와 재질 및 연결 피팅이 동일하여 봄베를 혼용하여 사용하는 경우가 발생하는 문제가 있으며, 이와 같이 액체산소 봄베에 잘못 연결하여 발광분광분석기를 통해 분석할 경우 폭발의 위험이 있으며, 아르곤가스 정화기의 과도한 산소 반응으로 인해 망가지는 문제점이 있었다.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 봄베의 무게를 측정하는 로드셀 센서와 상기 봄베와 아르곤가스 정화기에서 배출되는 아르곤 가스의 압력을 수시로 확인하는 압력센서와 가스 흐름을 차단하기 위한 밸브와 이를 전자적으로 제어하기 위한 제어부가 구비되고, 상기 제어부에서 아르곤 가스 공급상태를 분석하여, 상기 아르곤 가스 공급상태를 표시하는 표시부를 통해 작업자들이 보이지 않는 아르곤 가스에 관한 정보를 가시화시킴으로써, 반자동으로 아르곤 가스의 관리가 가능한 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적들은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 지닌 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템은, 아르곤(Ar) 가스를 저장하는 봄베, 상기 봄베 하단에 설치되어, 상기 봄베의 무게를 측정하는 로드셀 센서, 일단이 상기 봄베에 연결되어, 상기 봄베에서 배출되는 아르곤 가스가 이송되는 아르곤가스 공급라인, 상기 아르곤가스 공급라인의 타단에 연결되어, 상기 아르곤가스 공급라인을 통해 아르곤 가스를 공급받아 금속 성분을 분석하는 발광분광분석기, 상기 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어 아르곤 가스 중의 노폐물을 걸러주는 아르곤가스 정화기, 상기 봄베와 상기 아르곤가스 공급라인 사이에 설치되는 제1 압력조절기, 상기 제1 압력조절기와 상기 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 상기 아르곤가스 공급라인 상의 압력을 측정하는 제1 압력센서, 상기 제1 압력센서와 상기 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 아르곤 가스 흐름을 제어하는 제1 밸브, 상기 제1 밸브와 상기 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되는 제2 압력조절기, 상기 아르곤가스 정화기와 상기 발광분광분석기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 상기 아르곤가스 정화기에서 배출되는 아르곤 가스의 압력을 측정하는 제2 압력센서, 상기 제2 압력센서와 상기 발광분광분석기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 아르곤 가스 흐름을 제어하는 제2 밸브 및 상기 로드셀 센서, 상기 제1 압력센서 및 상기 제2 압력센서로부터 측정값을 전달받아 상기 측정값에 기초하여 아르곤가스 공급상태를 판단하고, 상기 아르곤가스 공급상태에 따라 제1 밸브 및 제2 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 제어부는, 상기 로드셀 센서, 상기 제1 압력센서 및 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 상기 측정값에 기초하여, 가스잔량 이상상태, 이상감지상태, 점검필요상태 및 정상동작상태를 포함하는 아르곤가스 공급상태를 판단하되, 상기 가스잔량 이상상태는 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게값과 기설정되는 봄베 자체의 무게값의 차를 산출하여, 봄베 내 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 봄배 내 아르곤 가스 잔량이 기설정되는 잔량 기준치 미만인 경우이며, 상기 이상감지상태는 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이나, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제2 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력 값 미만 경우이며, 상기 점검필요상태는 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이고, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 기설정된 잔량 기준치 이상이되, 상기 제1 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제1 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력값 미만인 경우이며, 상기 정상동작상태는 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이고, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 기설정된 정상범위 이내이고, 상기 제1 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제1 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력값 이상인 경우인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제어부에서 상기 로드셀 센서, 상기 제1 압력센서 및 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 측정값을 바탕으로 생성되어 전달되는 상기 아르곤가스 공급상태를 전달받아 표시하는 표시부를 더 포함한다.
또한, 상기 표시부는, 상기 아르곤가스 공급상태에 따라 상이한 색상이 점등되는 복수개의 상태표시램프를 포함하는 경광등장치를 포함한다.
또한, 상기 제1 압력조절기와 상기 제1 밸브 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 상기 봄베에서 배출되는 유체 내 산소의 농도를 측정하는 산소센서를 더 포함한다.
또한, 상기 봄베에서 배출되는 유체가 제1 밸브로 이송되는 도중에 외부로 배출될 수 있도록 상기 제1 압력조절기와 상기 제1 밸브 사이의 아르곤가스 공급라인 상에서 설치되는 벤팅밸브를 더 포함한다.
한편, 본 발명의 다른 관점에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 방법은, 상기와 같은 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 시스템에서 아르곤 가스의 공급을 관리하기 위한 방법으로, 상기 제어부에서 상기 로드셀 센서로부터 전달받은 봄베의 무게 측정값을 바탕으로 상기 봄베 내의 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 상기 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 미만이면, 상기 제1 밸브가 폐쇄되도록 제어하는 가스잔량 확인단계와, 상기 제어부에서 상기 로드셀 센서로부터 전달받은 봄베의 무게 측정값을 바탕으로 상기 봄베 내의 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 상기 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상인 경우, 상기 제1 압력센서와 상기 제2 압력센서로부터 측정되는 압력값을 전달받아, 상기 아르곤가스 공급라인 상에서 발생되는 문제를 감지하는 아르곤가스 공급라인 확인단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스잔량 확인단계 이전에, 상기 제어부는 상기 봄베와 상기 제1 밸브 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되는 산소센서에서 측정되는 산소 농도 값을 전달받아, 전달받은 상소 농도 값이 기설정된 기준 산소 농도값을 초과하면, 상기 제1 밸브가 폐쇄되도록 제어하는 산소농도 확인단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 가스잔량 확인단계는, 상기 제어부에서, 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게값과 기설정되는 봄베 자체의 무게값의 차를 산출하여, 봄베 내 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 봄배 내 아르곤 가스 잔량이 기설정되는 잔량 기준치 미만인 경우 가스잔량 이상상태로 판단하여, 상기 제1 밸브가 폐쇄되도록 제어신호를 생성하여 상기 제1 밸브로 전송하여, 상기 봄베에서 배출되는 유체가 상기 아르곤가스 정화기로 공급되는 것을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 아르곤가스 공급라인 확인단계는, 상기 제어부에서, 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이나, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제2 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력 값 미만 경우에는 이상감지상태로 판단하여, 상기 제2 밸브가 폐쇄되도록 제어하고, 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이고, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 기설정된 잔량 기준치 이상이되, 상기 제1 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제1 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력값 미만인 경우에는 점검필요상태로 판단하여, 별도로 구비되는 표시부로 상기 점검필요상태가 표시되도록 하고, 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이고, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 기설정된 정상범위 이내이고, 상기 제1 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제1 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력값 이상인 경우에는 정상동작상태로 판단하여, 상기 제1 밸브와 제2 밸브가 지속적으로 개방되도록 제어하여, 상기 봄베에서 배출되는 아르곤 가스가 상기 아르곤가스 정화기를 거쳐 상기 발광분광분석기로 지속적으로 공급되도록 하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법은 제어부에서 로드셀 센서로부터 측정한 현재 봄베의 무게와 봄베 용기 무게의 차를 이용하여 봄베 내 아르곤가스 잔량을 산출하여 실시간으로 아르곤가스의 잔량을 감시하여, 아르곤가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 미만인 경우 자동으로 아르곤가스의 공급을 차단하고 사용자에게 알릴 수 있도록 구성되어, 작업자가 아르곤 가스 잔량을 확인하기 위하여 가스 보관장소로 드나들며 수시로 확인할 필요가 없어지기 때문에 불필요한 작업 동선의 로스를 줄일 수 있는 효과가 있다. 즉, 아르곤 가스의 적절한 교체 시기를 작업자에게 알림으로써, 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법에서는, 산소센서를 더 포함하여, 산소센서를 통해 봄베를 통해 배출되는 유체가 아르곤 가스인지 산소인지 확인하여, 산소로 확인되는 경우 자동으로 아르곤가스 정화기 측으로 산소가 공급되는 것을 차단시킬 수 있도록 구성되어, 산소가 충진된 봄베가 잘못 설치되어 아르곤가스 정화기 측으로 산소가 공급됨에 따라 발생하는 폭발, 오작동 등의 문제를 사전에 차단할 수 있게 되어, 안전성이 보다 향상되는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법에서는, 벤팅밸브를 포함하여, 봄베 교체 시 가스배관에 유입된 공기를 벤팅밸브를 통해 배출할 수 있게 되어, 아르곤가스 정화기 측으로 산소가 공급됨에 따라 발생하는 폭발, 오작동 등의 문제를 차단함과 동시에, 아르곤가스 정화기 필터 수명을 연장하는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법에서는, 제어부에서 로드셀 센서와 압력센서를 통해 측정한 데이터를 기반으로 아르곤가스 공급상태를 분석하여, 상기 아르곤가스 공급상태를 표시부를 통해 작업자에게 알리도록 하여, 작업자가 아르곤가스 잔량을 확인하기 위하여 가스 보관 장소로 수시로 확인할 필요가 없어, 작업자들의 불필요한 작업 동선의 로스를 줄일 수 있으며, 아르곤가스 교체 시기를 파악할 수 있어 작업효율을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템 및 그 방법에서는, 표시부를 통해 발광분광분석기로의 아르곤 가스 공급상태를 가시적시켜 제공하도록 구성되어, 작업자가 발광분광분석기의 봄베 내 아르곤 가스 잔량, 아르곤 가스의 공급상태 등을 용이하게 확인할 수 있어, 아르곤 가스 공급 중 발생되는 문제를 작업자가 신속하게 대처할 수 있도록 하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 시스템을 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법에 대한 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법에 대한 상세순서도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법에 대한 개략적인 순서도이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법에 대한 상세순서도이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
아래 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시를 위한 구체적인 내용을 상세히 설명한다. 도면에 관계없이 동일한 부재번호는 동일한 구성요소를 지칭하며, "및/또는"은 언급된 아이템들의 각각 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
비록 제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않음은 물론이다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도있음은 물론이다.
본 명세서에서 사용된 용어는 실시예들을 설명하기 위한 것이며, 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급하지 않는 한 복수형도 포함한다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소 외에 하나 이상의 다른 구성요소의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
다른 정의가 없다면, 본 명세서에서 사용되는 모든 용어(기술 및 과학적 용어를 포함)는 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 공통적으로 이해될 수 있는 의미로 사용될 수 있을 것이다. 또 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 명백하게 특별히 정의되어 있지 않는 한 이상적으로 또는 과도하게 해석되지 않는다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1을 참조하여 설명하자면, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템은 전체적으로, 봄베(100), 로드셀 센서(200), 아르곤가스 공급라인(300), 발광분광분석기(400), 아르곤가스 정화기(500), 제1 압력조절기(600), 제1 압력센서(700), 제1 밸브(800), 제2 압력조절기(900), 제2 압력센서(1000), 제2 밸브(1100) 및 제어부(1200)를 포함한다.
먼저, 봄베(100)는 내부에 기체가 저장되는 용기로 본 발명의 시스템에서는 발광분광분석기(400)에 사용되는 아르곤(Ar) 가스를 저장한다.
다음, 로드셀 센서(200)는 상기 봄베(100) 하단에 설치되어, 상기 봄베(100)의 무게를 측정하는 역할을 하는 것으로, 로드셀(LoadCell) 센서는 힘이나 하중과 같은 물리량을 측정할 수 있는 센서이다.
상기 로드셀 센서(200)를 통해 상기 봄베(100) 공병시 상태인 봄베(100) 자체의 무게와 상기 봄베(100) 내부에 충진된 기체의 무게를 포함하는 봄베의 무게를 측정하여, 측정값을 유선 또는 무선 통신을 이용하여 제어부로 전송하게 된다.
다음, 아르곤가스 공급라인(300)은 일단이 상기 봄베(100)에 연결되고 타단은 발광분광분석기(400)와 연결되어, 봄베(100)에 배출되는 아른곤 가스가 아르곤가스 공급라인(300)을 따라 발광분광분석기(400) 측으로 이송하게 된다.
다음, 발광분광분석기(400)는 상기 아르곤가스 공급라인(300) 타단에 연결되어, 상기 아르곤가스 공급라인(300)을 통해 아르곤 가스를 공급받아 금속 성분을 분석한다.
다음, 아르곤가스 정화기(500)는 상기 아르곤가스 공급라인(300) 상에 설치되어, 봄베(100)에서 발광분광분석기(400)로 공급되는 아르곤 가스 중의 노폐물을 걸러서 공급해주는 역할을 한다. 여기서, 상기 노폐물은 아르곤이 아닌 다른 기체와 이물질을 의미하는 것으로, 발광분광분석기(400)는 초고순도(최소 99.999%) 아르곤이 사용되어야 하므로, 이를 위해 상기 아르곤가스 정화기(500)는 내부 필터를 포함하는 여과수단을 통해 유입되는 아르곤 가스에 포함된 노폐물을 걸러내고 초고순도의 아르곤 가스를 배출한다.
다음, 제1 압력조절기(600)는 상기 봄베(100)와 상기 아르곤가스 공급라인(300) 사이에 설치되어, 상기 봄베(100)에 저장된 아르곤 가스의 압력을 조절하여 상기 아르곤가스 공급라인(300)으로 가스를 배출하는 것으로, 보다 상세하게는 봄베(100)와 발광분광분석기(400) 사이의 아르곤가스 공급라인(300)의 길이가 약 15m 이상인 경우가 많으므로, 봄베(100)에서 배출되는 아르곤 가스를 약 5bar 이상의 압력으로 증가시켜 발광분광분석기(400) 측으로 이송할 수 있도록 하는 것이다.
다음, 제1 압력센서(700)는 상기 제1 압력조절기(600)와 상기 아르곤가스 정화기(500) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에 설치되어, 상기 제1 압력조절기(600)와 상기 아르곤가스 정화기(500) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상의 압력을 측정하고, 측정한 압력 값을 유선 또는 무선 통신을 이용하여 제어부(1200)로 전송한다.
다음, 제1 밸브(800)는 상기 제1 압력센서(700)와 상기 아르곤가스 정화기(500) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에 설치되어, 제어부(1200)로부터 밸브제어신호를 전달받아 개폐 구동됨으로써 봄베(100)로부터 아르곤가스 정화기(500)로의 아르곤 가스 공급 여부를 제어한다.
여기서, 상기 제1 밸브(800)는 안전밸브로 구성될 수 있으며, 아르곤 가스의 압력이 기설정된 규정 압력(예:2 Bar)이 넘었을 때 아르곤 가스를 상기 아르곤가스 정화기(500) 측으로 이송되도록 한다.
다음, 제2 압력조절기(900)는 상기 제1 밸브(800)와 상기 아르곤가스 정화기(500) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에 설치되어, 상기 아르곤가스 정화기(500)에 들어가는 아르곤 가스의 압력을 조절한다.
다음, 제2 압력센서(1000)는 상기 아르곤가스 정화기(500)와 상기 발광분광분석기(400) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에 설치되어, 상기 아르곤가스 정화기(500)에서 배출되어 발광분광분석기(400)로 공급되는 아르곤 가스의 압력을 측정하고, 측정한 압력 값을 유선 또는 무선 통신을 이용하여 상기 제어부(1200)로 전송한다.
다음, 제2 밸브(1100)는 상기 제2 압력센서(1000)와 상기 발광분광분석기(400) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에 설치되어, 제어부(1200)로부터 밸브제어신호를 전달받아 개폐 구동됨으로써 아르곤가스 정화기(500)로부터 정화되어 배출되는 초고순도 아르곤 가스를 발광분광분석기(400)로의 공급 여부를 제어한다.
다음, 제어부(1200)는 본 발명의 시스템에서 각 부분의 구동을 제어하기 위한 것으로, 제어부(1200)는 상기 로드셀 센서(200), 상기 제1 압력센서(700) 및 상기 제2 압력센서(1000)로부터 각각의 측정값을 전달받아 상기 각각의 측정값에 기초하여 가스잔량 이상상태, 이상감지상태, 점검필요상태 및 정상동작상태를 포함하는 아르곤가스 공급상태를 판단하고, 판단 결과에 따라 밸브제어신호를 전송하여 제1 밸브(800) 및 제2 밸브(1100) 중 적어도 하나를 제어하고, 상기 아르곤가스 공급상태를 바탕으로 제어신호를 표시부(1300)로 전송한다.
좀 더 구체적으로 설명하자면, 우선, 1) 제어부(1200)는 로드셀 센서(200)에서 측정하여 전송되는 봄베의 무게 측정값과, 기설정되는 봄베(100) 자체의 무게값의 차를 산출하여, 현재 봄베 내 아르곤 가스 잔량을 확인한다.
2) 이때, 제어부(1200)는 현재 봄베(100) 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치(예:봄베 용량의 10%) 미만인 경우에 가스잔량 이상상태로 판단하고, 제1 밸브(800)가 닫히도록 제어신호를 보내어 제1 밸브(800)가 닫히도록 제어하여 아르곤 가스의 흐름이 차단되도록 하며, 가스잔량 이상상태는 봄베(100) 내에 잔여하는 아르곤 가스의 양이 발광분광분석기(400)에서 분석이 이루어지기에 충분하지 않은 양이므로, 봄베(100) 교체가 필요함을 의미한다.
3) 다음으로, 제어부(1200)는, 현재 봄베(100) 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치(예:봄베 용량의 10%) 이상인 경우에는, 제1 압력센서(700)와 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값을 전달받아, 아르곤가스 공급라인 상에서 발생되는 문제를 감지하게 된다.
보다 상세하게는, 제어부(1200)는 3-1) 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값이 제2 압력센서(1000)에 대하여 기설정된 기준 압력 값(예: 2 Bar) 미만인 경우에는 이상감지상태로 판단하여, 제2 밸브(1100)가 닫히도록 제어신호를 보내어 제2 밸브(1100)가 닫히도록 제어하여 아르곤가스 정화기(500)로부터 발광분광분석기(400)로의 아르곤 가스 흐름이 차단되도록 하며, 이상감지상태는 발광분광분석기(400)에서 분석이 불가능한 상태를 의미하는 것으로, 특히 아르곤가스 정화기(500)와 발광분광분석기(400) 사이의 아르곤가스 공급라인 상에서의 문제가 발생되었음을 의미한다.
또한, 제어부(1200)는, 3-2) 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값은 기설정된 정상범위(예: 2.0~2.5 Bar) 이내이되, 제1 압력센서(700)를 통해 측정되어 전송되는 압력값은 기설정된 기준 압력값 미만인 경우 점검필요상태로 판단하며, 점검필요상태는 발광분광분석기(400)에서 분석이 가능한 상태이나, 봄베(100)와 아르곤가스 정화기(500) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에서 아르곤 가스 누출 등의 문제가 발생되어 점검을 필요로 하는 상태를 의미한다.
또한, 제어부(1200)는 3-3) 제1 압력센서(700)와 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값이 모두 기설정된 정상범위 이내인 경우에는 정상동작상태로 판단하고, 정상동작상태는 봄베(100) 내 아르곤 가스 잔여량도 발광분광분석기(400)에서 분석이 가능할 만큼 존재하고, 아르곤가스 정화기(500)에서 배출되어 발광분광분석기(400)로 공급되는 아르곤 가스의 압력 값도 정상이고, 아르곤가스 공급라인 상에서 누출 등의 문제 또한 발생되지 않은 상태로, 아르곤가스가 정상적으로 공급되어 발광분광분석기(400)에서 정상 분석이 가능한 상태를 의미한다.
다음, 표시부(1300)는 제어부(1200)로부터 전달받은 표시부제어신호에 따라 아르곤가스 공급상태를 표시하는 역할을 한다.
이때, 표시부(1300)는 아르곤가스 공급상태에 따라 상이한 색상이 점등되는 복수개의 상태표시램프를 포함하는 경광등장치를 포함하여, 상기 경광등장치를 통해 작업자가 아르곤가스 공급상태를 직관적으로 파악할 수 있도록 한다.
예를 들어 설명하자면, 제어부(1200)의 판단결과가 가스잔량 이상상태 또는 이상감지상태로 시에 적색, 점검필요상태 시에 황색, 정상동작상태 시에 녹색으로 표시되도록 하여 보이지 않는 아르곤 가스에 관한 상태를 가시화시킬 수 있다.
또한, 표시부(1300)는 소화전 비상벨을 포함하는 경보음 장치를 더 포함하여, 상기 아르곤가스 공급상태에 따라 상이한 경보음을 통해 작업자가 다른 작업 중에도 상기 경보음을 통해 상기 아르곤가스 공급상태를 파악할 수 있도록 구성될 수 있다.
여기서, 상기 표시부(1300)는 일차적으로 상기 상태표시램프를 통해 작업자에게 알리고, 일정시간(예:5분)이 경과 후에도 조치가 취해지지 않으면, 이차적으로 상기 경보음 장치를 통해 알리도록 구성될 수 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템은 산소센서(1400)를 더 포함할 수 있다.
산소센서(1400)는, 봄베와 제1 밸브 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 또는 제1 압력조절기(600)와 제1 밸브(800) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에 설치되어, 상기 봄베(100)에서 배출되는 유체 내 산소의 농도를 측정하여, 측정한 산소의 농도 값을 유선 또는 무선 통신을 이용하여 제어부(1200)로 전송한다.
이로 인해, 제어부(1200)에서는, 산소센서(1400)에서 전송되는 산소 농도 값을 기설정된 기준 산소 농도값인 위험수치를 초과하면 봄베(100) 내에 충진된 유체가 아르곤 가스가 아닌 산소인 것으로 판단하고, 그로 인해 제1 밸브(800)를 닫도록 제어신호를 보내도록 하여, 아르곤가스 정화기(500)로 아르곤 가스가 아닌 산소가 공급됨에 따른 폭발, 오작동 등의 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템은 벤팅벨브(1500)를 더 포함할 수 있다.
벤팅밸브(1500)는 제1 압력조절기(600)와 제1 밸브(800) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에 설치되며, 보다 상세하게는 제1 압력센서(700)와 제1 밸브(800) 사이의 아르론가스 공급라인(300) 상에 설치될 수 있으며, 벤팅밸브(1500)는 제1 압력조절기(600)와 제1 밸브(800) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에 존재하는 유체가 아르곤가스 정화기(500)로 공급되지 않고 외부로 배출될 수 있도록 한다.
이는 봄베(100) 내의 아르곤가스 잔량이 부족한 경우 새로운 봄베(100)로 교체하는 과정에서 봄베(100)와 아르곤가스 공급라인(300) 사이의 연결부분을 통해 아르곤가스 공급라인(300) 내부로 공기가 유입되어, 이로 인해 유입된 공기중 산소와 질소가 아르곤가스 정화기(500) 측으로 공급되는 경우 문제가 발생되는 것을 방지할 수 있도록, 봄베(100) 교체 후 시스템 구동 초기에 아르곤가스 공급라인에 유입된 공기를 외부로 배출시킬 수 있도록 개방 구동되는 벤팅밸브(1500)를 더 추가하도록 하여, 시스템 안전성을 보다 향상시킬 수 있도록 한 것이다.
또한, 이와 같이 벤팅밸브(1500)가 포함되는 경우, 제어부에서는 산소센서(1400)에서 전송되는 산소 농도 값을 통해 봄베(100) 내에 충진된 유체가 아르곤 가스가 아닌 산소인 것으로 판단되는 경우, 제1 밸브(800)를 폐쇄시킴과 동시에 벤팅밸브(1500)를 개방시키도록 제어신호를 보내도록 구성될 수 있다.
한편, 본 발명에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템은 봄베(100) 내 아르곤 가스의 잔량, 제1 압력센서(700)와 제2 압력센서(1000)를 통해 측정한 압력 값, 산소센서(1400)를 통해 측정한 산소 농도 값 및 아르곤가스 공급상태를 출력하는 사용자 모니터링부(1600)를 더 포함한다. 사용자 모니터링부(1600)는 하드웨어 또는 소프트웨어로 구현되거나, 하드웨어와 소프트웨어의 결합을 통해서 구현될 수 있다.
또한, 사용자 모니터링부(1600)는 데이터베이스부를 포함하여, 상기 데이터베이스부에 기설정되는 봄베(100) 자체의 무게값을 포함하는 봄베정보가 저장된다.
또한, 사용자 모니터링부(1600)는 봄베 내 아르곤 가스 잔량 기준치, 제1 압력센서 관련 기준 압력 값, 제2 압력센서 관련 기준 압력 값, 제2 압력센서 관련 정상범위, 기준 산소 농도값을 포함하는 각종 설정값을 설정이 가능하도록 할 수 있다.
더불어, 사용자 모니터링부(1600)를 통해 제1 밸브(800) 및 제2 밸브(1100)의 수동제어를 가능하도록 구성될 수 있다.
하기에서는, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 본 발명의 실시예에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법에 대하여 보다 상세히 설명하고자 한다.
도 2를 참조하면, 본 발명의 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법은 크게, 산소농도 확인단계, 가스잔량 확인단계 및 아르곤가스 공급라인 확인단계를 포함한다.
우선, 산소농도 확인단계는, 제어부(1200)에서 산소센서(1400)에서 측정되어 전송되는 산소 농도 값을 전달받아, 전달받은 산소 농도 값이 기설정된 기준 산소 농도값을 초과하면 봄베(100) 내에 충진된 유체가 아르곤 가스가 아닌 산소인 것으로 판단하고, 그로 인해 제1 밸브(800)가 폐쇄되도록 제어신호를 생성하여 제1 밸브(800)로 보내어 제1 밸브(800)가 차단됨에 따라 봄베(100)에서 배출되는 유체가 아르곤가스 정화기(500)로 공급되는 것을 차단하도록 구성된다.
다음, 가스잔량 확인단계는, 제어부(1200)에서 산소농도 확인단계(S10)에서 산소 농도 값이 기설정된 위험수치 이하이면, 로드셀 센서(200)에서 측정되는 현재 봄베의 무게 측정값을 전달받아, 수신받은 현재 봄베의 무게 측정값과 기설정된 봄베 자체의 무게값의 차를 산출하여, 현재 봄베 내 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 가스 잔량 기준치 미만이면, 제1 밸브(800)가 폐쇄되도록 제어신호를 생성하여 제1 밸브(800)로 보내어 제1 밸브(800)가 차단됨에 따라 봄베(100)에서 배출되는 유체가 아르곤가스 정화기(500)로 공급되는 것을 차단하도록 구성된다.
다음, 아르곤가스 공급라인 확인단계는, 가스잔량 확인단계에서 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상인 경우, 제1 압력센서(700)와 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값을 전달받아, 전달받은 압력값을 통해 아르곤가스 공급라인 상에서 발생되는 문제를 감지하여, 제1 밸브(800) 및 제2 밸브(1100) 중 적어도 하나 이상의 구동을 제어한다.
또한, 제어부(1200)는 제1 압력센서(700)와 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값을 전달받아, 전달받은 압력값을 통해 아르곤가스 공급라인 상에서 문제가 발생됨이 감지되는 경우에, 제1 밸브(800) 및 제2 밸브(1100) 중 적어도 하나의 폐쇄를 위한 제어신호를 생성함과 동시에, 표시부제어신호를 생성하여 표시부로 전송하여, 표시부에 상기와 같이 아르곤가스 공급라인 상에서 누수 등의 문제가 발생되었음을 나타내는 이상감지상태 또는 점검필요상태가가 표시부에 출력될 수 있도록 하고,
제1 압력센서(700)와 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값을 전달받아, 전달받은 압력값을 통해 아르곤가스 공급라인 상에서 문제가 발생되지 않은 것으로 감지되는 경우에는, 제1 밸브(800) 및 제2 밸브(1100)이 모두 개방된 상태를 유지하도록 제어신호를 생성함과 동시에, 표시부제어신호를 생성하여 표시부로 전송하여, 표시부에 봄베(100) 내 아르곤 가스 잔여량도 발광분광분석기(400)에서 분석이 가능할 만큼 존재하고, 아르곤가스 정화기(500)에서 배출되어 발광분광분석기(400)로 공급되는 아르곤 가스의 압력 값도 정상이고, 아르곤가스 공급라인 상에서 누출 등의 문제 또한 발생되지 않은 상태로, 아르곤가스가 정상적으로 공급되어 발광분광분석기(400)에서 정상 분석이 가능한 상태인 정상동작상태가 가 표시부에 출력될 수 있도록 한다.
도 3을 참조하여 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법에 대하여 좀 더 구체적으로 설명하자면,
먼저, 1) 제어부(1200)에서 산소센서(1400)로부터 봄베(100)에서 배출되는 가스의 산소농도 측정값을 수신한다.
다음, 2) 상기 제어부(1200)에서 상기 산소농도 측정값과 상기 기설정된 위험수치를 나타내는 기준 산소 농도값을 비교하여, 상기 산소농도 측정값이 상기 기설정된 위험수치를 초과하면 봄베(100) 내에 충진된 유체가 아르곤 가스가 아닌 산소인 것으로 판단하여, 제1 밸브(800)가 폐쇄되도록 제어신호를 생성하여 제1 밸브(800)로 보내어, 제1 밸브(800)를 통해 봄베(100)에서 배출되는 유체가 아르곤가스 정화기(500)로 공급되는 것을 차단하도록 한다.
이때, 제어부(1200)는 산소센서(1400)에서 전달받은 값에 의해 봄베(100) 내에 충진된 유체가 아르곤 가스가 아닌 산소인 것으로 판단되는 경우, 제1 밸브(800)의 폐쇄를 위한 제어신호를 생성함과 동시에, 표시부제어신호를 생성하여 표시부로 전송하여, 표시부에 봄베(100) 내 충진된 유체가 아르곤 가스가 아닌 산소인 것이 표시부에 출력될 수 있도록 한다.
일례로, 제어부(1200)에서 산소센서(1400)에서 전달받은 값에 의해 봄베(100) 내에 충진된 유체가 아르곤 가스가 아닌 산소인 것으로 판단(산소감지상태)되어 표시부제어신호를 전송하는 경우, 표시부(1300)는 각 상태표시램프에 상이한 색상이 순차적으로 점등되도록 제어될 수 있다.
또한, 제어부(1200)는 산소센서(1400)에서 전달받은 값에 의해 봄베(100) 내에 충진된 유체가 아르곤 가스가 아닌 산소인 것으로 판단되는 경우, 제1 밸브(800)의 폐쇄를 위한 제어신호를 생성함과 동시에, 벤팅밸브(1500)의 개방을 위한 제어신호를 생성하여 벤팅밸브(1500)가 자동으로 개방되어 봄베(100)에서 아르곤가스 정화기(500) 측으로 이송중인 유체가 도중에 아르곤가스 공급라인 외부로 배출되도록 할 수 있다.
다음, 제어부(1200)에서 산소센서(1400)에서 전달받은 값에 의해 봄베(100) 내에 충진된 유체가 산소가 아닌 아르곤 가스가 맞는 것으로 판단되는 경우, 정상으로 판단하고 다음 단계로, 로드셀 센서(200)에서 봄베(100)의 무게 값을 측정하여 제어부(1200)로 전송한다.
다음, 제어부(1200)에서 로드센 센서(200)로부터 수신받은 현재 봄베의 무게 측정값과 기설정된 봄베 자체의 무게값의 차를 산출하여, 현재 봄베 내 아르곤 가스 잔량을 확인한다. 여기서, 기설정된 몸베 자체의 무게값은 사전에 측정되어 데이터베이스부에 저장된 값을 이용할 수 있다.
다음, 제어부(1200)는 확인되는 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 가스 잔량 기준치 미만이면, 제1 밸브(800)가 폐쇄되도록 제어신호를 생성하여 제1 밸브(800)로 보내어 제1 밸브(800)가 차단됨에 따라 봄베(100)에서 배출되는 유체가 아르곤가스 정화기(500)로 공급되는 것을 차단하도록 구성된다.
이때, 제어부(1200)는 봄베(100) 내의 아르곤 가스 잔량이 발광분광분석기(400)에서 분석이 이루어지기에 충분치 않은 양이므로, 봄베(100) 교체가 필요한 것으로 판단하여, 제1 밸브(800)의 폐쇄를 위한 제어신호를 생성함과 동시에, 표시부제어신호를 생성하여 표시부로 전송하여, 표시부에 상기와 같이 봄베(100) 교체가 필요함을 나타내는 가스잔량 이상상태가 표시부에 출력될 수 있도록 한다.
한편, 본 발명의 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법에서, 산소농도 확인단계 이전에, 봄베가 교체된 이후 전체 시스템이 구동되기 이전에, 제어부에서 제1 밸브는 폐쇄된 상태에서 벤팅밸브가 소정시간 동안 개방되도록 하여, 봄베와 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 유입된 산소가 아르곤가스 정화기로 공급되지 않고 외부로 배출되도록 하는 유입산소 배출단계가 더 포함되도록 구성될 수 있다.
다음, 제어부(1200)에서 로드셀 센서(200)에서 전달받은 값에 의해 봄베(100) 내의 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상으로 발광분광분석기(400)에서 분석 가능한 것으로 확인되는 경우, 정상으로 판단하고 다음 단계로, 제1 압력센서(700)와 제2 압력센서(1000)에서, 봄베(100)와 제1 밸브(800) 사이의 아르곤가스 공급라인과, 아르곤가스 정화기(500)와 발광분광분석기(400) 사이의 아르곤가스 공급라인 상의 압력값을 측정하여 제어부(1200)로 전송한다.
이때, 제어부(1200)은 3-1) 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값이 기설정된 기준 압력 값(예: 2 Bar) 미만인 경우에는 아르곤가스 정화기(500)와 발광분광분석기(400) 사이의 아르곤가스 공급라인 상에서의 문제가 발생되었음을 의미하는 이상감지상태로 판단하여, 제2 밸브(1100)가 닫히도록 제어신호를 보내어 제2 밸브(1100)가 닫히게 된다.
또한, 표시부(1300)에서는 적색이 점등되는 상태표시램프 만이 점등되도록 제어부(1200)에 의해 제어될 수 있다.
다음으로, 제어부(1200)는, 3-2) 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값은 기설정된 정상범위(예: 2.0~2.5 Bar) 인 경우에는, 제1 압력센서(700)를 통해 측정되어 전송되는 압력값을 확인하여, 전달받은 압력값이 기설정된 기준 압력값 이하인 경우 봄베(100)와 아르곤가스 정화기(500) 사이, 보다 상세하게는 봄베(100)와 제1 밸브(800) 사이의 아르곤가스 공급라인(300) 상에서 아르곤 가스 누출 등의 문제가 발생되어 점검을 필요로 하는 상태인 점검필요상태로 판단하고, 제1 밸브(800)와 제2 밸브(1100)는 개방된 상태가 유지되도록 하나, 표시부(1300)에서는 황색이 점등되는 상태표시램프 만이 점등되도록 제어부(1200)에 의해 제어되거나,
3-3) 제2 압력센서(1000)에서 측정되어 전송되는 압력값이 기설정된 정상범위 이내이며, 동시에 1 압력센서(700)에서 측정되어 전송되는 압력값 또한 모두 기설정된 정상범위 이내인 경우에는, 봄베(100) 내 아르곤 가스 잔여량도 발광분광분석기(400)에서 분석이 가능할 만큼 존재하고, 아르곤가스 정화기(500)에서 배출되어 발광분광분석기(400)로 공급되는 아르곤 가스의 압력 값도 정상이고, 아르곤가스 공급라인 상에서 누출 등의 문제 또한 발생되지 않은 상태로, 아르곤가스가 정상적으로 공급되어 발광분광분석기(400)에서 정상 분석이 가능한 상태인 정상동작상태로 판단하고, 제1 밸브(800)와 제2 밸브(1100)는 개방된 상태가 유지되도록 하고, 표시부(1300)에서는 녹색이 점등되는 상태표시램프 만이 점등되도록 제어부(1200)에 의해 제어되도록 구성될 수 있다.
한편, 제어부(1200)에서 점검필요상태 또는 정상동작상태라고 판단 시에, 발광분광분석기(400)를 통해 금속 성분 분석을 수행하고, 발광분광분석기(400)를 통해 금속 성분 분석이 완료할 때까지 가스잔량 확인단계(S20)부터 재수행 과정을 반복하며, 발광분광분석기(400)를 통해 금속 성분 분석이 완료하게 되면 모든 수행단계를 종료하도록 구성될 수 있다.
또한, 상술한 본 발명에 실시예에 따른 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법은 표시부(1300)가 제어부(1200)에서 판단한 결과 기반으로 상이한 색상이 점등 및 점멸되는 복수개의 상태표시램프를 포함하는 경광등장치를 예로 들었으나, 경보음 장치를 통해 상이한 소리를 알리도록 하는 구성 또는 상기 상태표시램프 및 상기 경보음 장치를 같이 사용하여 알리는 방법을 제외하지 않는다.
또한, 표시부(1300)는, 다른 예로, 작업장 관리자 등 사용자가 발광분광분석기와 아르곤가스 정화기, 봄베 등으로부터 소정 거리 이격된 원거리에 위치하더라도 아르곤가스 공급상태를 용이하게 확인할 수 있도록, 로드셀 센서(200), 제1 압력센서(700), 제2 압력센서(1000) 및 산소센서(1400)에 의해 측정된 값에 따라 제어부(1200)에서 확인되는 봄베 내 이상기체(산소) 감지, 가스잔량 이상상태, 이상감지상태, 점검필요상태 및 정상독장상태에 대한 정보를 전달받아 출력하는 컴퓨터나 스마트폰, 태블릿PC와 같은 휴대단말기기를 포함하여 구성되는 것도 가능하다.
또한, 상기 산소 감지단계(S10) 이전에, 봄베 교체 시, 아르곤가스 공급라인으로 유입된 공기 배출을 위하여 상기 제1 밸브를 닫고, 벤팅밸브를 열어 일정시간 동안 봄베에서 배출되는 가스를 상기 벤팅밸브를 통해 외부로 배출하는 유입산소 배출단계를 더 포함할 수 있다.
이상과 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해되어야 한다.
100: 봄베 200: 로드셀 센서
300: 아르곤가스 공급라인 400: 발광분광분석기
500: 아르곤가스 정화기 600: 제1 압력조절기
700: 제1 압력센서 800: 제1 밸브
900: 제2 압력조절기 1000: 제2 압력센서
1100: 제2 밸브 1200: 제어부
1400: 표시부 1400: 산소센서
1500: 벤팅밸브 1600: 사용자 모니터링부
S10: 산소농도 확인단계
S20: 가스잔량 확인단계
S30: 아르곤가스 공급라인 확인단계
300: 아르곤가스 공급라인 400: 발광분광분석기
500: 아르곤가스 정화기 600: 제1 압력조절기
700: 제1 압력센서 800: 제1 밸브
900: 제2 압력조절기 1000: 제2 압력센서
1100: 제2 밸브 1200: 제어부
1400: 표시부 1400: 산소센서
1500: 벤팅밸브 1600: 사용자 모니터링부
S10: 산소농도 확인단계
S20: 가스잔량 확인단계
S30: 아르곤가스 공급라인 확인단계
Claims (10)
- 아르곤(Ar) 가스를 저장하는 봄베;
상기 봄베 하단에 설치되어, 상기 봄베의 무게를 측정하는 로드셀 센서;
일단이 상기 봄베에 연결되어, 상기 봄베에서 배출되는 아르곤 가스가 이송되는 아르곤가스 공급라인;
상기 아르곤가스 공급라인의 타단에 연결되어, 상기 아르곤가스 공급라인을 통해 아르곤 가스를 공급받아 금속 성분을 분석하는 발광분광분석기;
상기 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어 아르곤 가스 중의 노폐물을 걸러주는 아르곤가스 정화기;
상기 봄베와 상기 아르곤가스 공급라인 사이에 설치되는 제1 압력조절기;
상기 제1 압력조절기와 상기 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 상기 아르곤가스 공급라인 상의 압력을 측정하는 제1 압력센서;
상기 제1 압력센서와 상기 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 아르곤 가스 흐름을 제어하는 제1 밸브;
상기 제1 밸브와 상기 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되는 제2 압력조절기;
상기 아르곤가스 정화기와 상기 발광분광분석기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 상기 아르곤가스 정화기에서 배출되는 아르곤 가스의 압력을 측정하는 제2 압력센서;
상기 제2 압력센서와 상기 발광분광분석기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 아르곤 가스 흐름을 제어하는 제2 밸브; 및
상기 로드셀 센서, 상기 제1 압력센서 및 상기 제2 압력센서로부터 측정값을 전달받아 상기 측정값에 기초하여 아르곤가스 공급상태를 판단하고, 상기 아르곤가스 공급상태에 따라 제1 밸브 및 제2 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 제어부;를 포함하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 로드셀 센서, 상기 제1 압력센서 및 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 상기 측정값에 기초하여, 가스잔량 이상상태, 이상감지상태, 점검필요상태 및 정상동작상태를 포함하는 아르곤가스 공급상태를 판단하되,
상기 가스잔량 이상상태는 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게값과 기설정되는 봄베 자체의 무게값의 차를 산출하여, 봄베 내 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 봄배 내 아르곤 가스 잔량이 기설정되는 잔량 기준치 미만인 경우이며,
상기 이상감지상태는 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이나, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제2 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력 값 미만 경우이며,
상기 점검필요상태는 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이고, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 기설정된 잔량 기준치 이상이되, 상기 제1 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제1 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력값 미만인 경우이며,
상기 정상동작상태는 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이고, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 기설정된 정상범위 이내이고, 상기 제1 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제1 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력값 이상인 경우인 것을 특징으로 하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템.
- 제2항에 있어서,
상기 제어부에서 상기 로드셀 센서, 상기 제1 압력센서 및 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 측정값을 바탕으로 생성되어 전달되는 상기 아르곤가스 공급상태를 전달받아 표시하는 표시부;를 더 포함하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템.
- 제3항에 있어서,
상기 표시부는, 상기 아르곤가스 공급상태에 따라 상이한 색상이 점등되는 복수개의 상태표시램프를 포함하는 경광등장치를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 유지관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 제1 압력조절기와 상기 제1 밸브 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 상기 봄베에서 배출되는 유체 내 산소의 농도를 측정하는 산소센서;를 더 포함하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 시스템.
- 제1항에 있어서,
상기 봄베에서 배출되는 유체가 제1 밸브로 이송되는 도중에 외부로 배출될 수 있도록 상기 제1 압력조절기와 상기 제1 밸브 사이의 아르곤가스 공급라인 상에서 설치되는 벤팅밸브;를 더 포함하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 시스템.
- 아르곤(Ar) 가스를 저장하는 봄베와, 상기 봄베 하단에 설치되어, 상기 봄베의 무게를 측정하는 로드셀 센서와, 일단이 상기 봄베에 연결되어, 상기 봄베에서 배출되는 아르곤 가스가 이송되는 아르곤가스 공급라인와, 상기 아르곤가스 공급라인의 타단에 연결되어, 상기 아르곤가스 공급라인을 통해 아르곤 가스를 공급받아 금속 성분을 분석하는 발광분광분석기와, 상기 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어 아르곤 가스 중의 노폐물을 걸러주는 아르곤가스 정화기와, 상기 봄베와 상기 아르곤가스 공급라인 사이에 설치되는 제1 압력조절기와, 상기 제1 압력조절기와 상기 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 상기 아르곤가스 공급라인 상의 압력을 측정하는 제1 압력센서와, 상기 제1 압력센서와 상기 아르곤가스 정화기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 아르곤 가스 흐름을 제어하는 제1 밸브와, 상기 아르곤가스 정화기와 상기 발광분광분석기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 상기 아르곤가스 정화기에서 배출되는 아르곤 가스의 압력을 측정하는 제2 압력센서와, 상기 제2 압력센서와 상기 발광분광분석기 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되어, 아르곤 가스 흐름을 제어하는 제2 밸브 및 상기 로드셀 센서, 상기 제1 압력센서 및 상기 제2 압력센서로부터 측정값을 전달받아 상기 측정값에 기초하여 아르곤가스 공급상태를 판단하여 상기 제1 밸브 및 제2 밸브 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 포함하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 시스템에서 아르곤 가스의 공급을 관리하기 위한 방법으로,
상기 제어부에서 상기 로드셀 센서로부터 전달받은 봄베의 무게 측정값을 바탕으로 상기 봄베 내의 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 상기 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 미만이면, 상기 제1 밸브가 폐쇄되도록 제어하는 가스잔량 확인단계;
상기 제어부에서 상기 로드셀 센서로부터 전달받은 봄베의 무게 측정값을 바탕으로 상기 봄베 내의 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 상기 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상인 경우, 상기 제1 압력센서와 상기 제2 압력센서로부터 측정되는 압력값을 전달받아, 상기 아르곤가스 공급라인 상에서 발생되는 문제를 감지하는 아르곤가스 공급라인 확인단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법.
- 제7항에 있어서,
상기 가스잔량 확인단계 이전에,
상기 제어부는 상기 봄베와 상기 제1 밸브 사이의 아르곤가스 공급라인 상에 설치되는 산소센서에서 측정되는 산소 농도 값을 전달받아, 전달받은 상소 농도 값이 기설정된 기준 산소 농도값을 초과하면, 상기 제1 밸브가 폐쇄되도록 제어하는 산소농도 확인단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법.
- 제8항에 있어서,
상기 가스잔량 확인단계는,
상기 제어부에서, 상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게값과 기설정되는 봄베 자체의 무게값의 차를 산출하여, 봄베 내 아르곤 가스 잔량을 확인하여, 확인되는 봄배 내 아르곤 가스 잔량이 기설정되는 잔량 기준치 미만인 경우 가스잔량 이상상태로 판단하여, 상기 제1 밸브가 폐쇄되도록 제어신호를 생성하여 상기 제1 밸브로 전송하여, 상기 봄베에서 배출되는 유체가 상기 아르곤가스 정화기로 공급되는 것을 차단하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법.
- 제9항에 있어서,
상기 아르곤가스 공급라인 확인단계는,
상기 제어부에서,
상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이나, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제2 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력 값 미만 경우에는 이상감지상태로 판단하여, 상기 제2 밸브가 폐쇄되도록 제어하고,
상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이고, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 기설정된 잔량 기준치 이상이되, 상기 제1 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제1 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력값 미만인 경우에는 점검필요상태로 판단하여, 별도로 구비되는 표시부로 상기 점검필요상태가 표시되도록 하고,
상기 로드셀 센서에서 전송되는 상기 봄베의 무게 값을 통해 확인되는 상기 봄베 내 아르곤 가스 잔량이 기설정된 잔량 기준치 이상이고, 상기 제2 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 기설정된 정상범위 이내이고, 상기 제1 압력센서로부터 전달받은 압력 값이 제1 압력센서에 대하여 기설정된 기준 압력값 이상인 경우에는 정상동작상태로 판단하여, 상기 제1 밸브와 제2 밸브가 지속적으로 개방되도록 제어하여, 상기 봄베에서 배출되는 아르곤 가스가 상기 아르곤가스 정화기를 거쳐 상기 발광분광분석기로 지속적으로 공급되도록 하는 것을 특징으로 하는 발광분광분석기의 아르곤 가스 공급관리 방법.
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