KR102392870B1 - 광 경로 조절이 가능한 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서 - Google Patents

광 경로 조절이 가능한 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서 Download PDF

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Abstract

본 발명은 내부에 공간을 갖는 가스센서용 광 공동(100)에 관한 것으로, 공간 내의 한쪽에 회전 가능하게 형성되며, 광을 방출하는 광원이 지지되는 광원부(130)와, 공간 내의 광원부(130)의 반대쪽에 회전 가능하게 형성되며, 광원으로부터 방출된 광을 집광하는 광검출기가 지지되는 광 검출부(150)와, 광원부(130) 또는 광 검출부(150) 중 어느 일방의 회전에 연동하여 타방을 회전시킴으로써 광원부(130)와 광 검출부(150) 사이의 광의 진행경로를 변경하는 광 경로 변경수단을 포함하여 구성된다.

Description

광 경로 조절이 가능한 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서{OPTICAL CAVITY FOR GAS SENSOR WHICH IS ABLE TO REGULATE LIGHT PATH AND GAS SENSOR HAVING THE SAME}
본 발명은 광 경로 조절이 가능한 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서에 관한 것이다.
예를 들어 이산화탄소와 같은 가스 농도 계측의 대상이 되는 가스(이하, 본 명세서에서는 간략화해서 「측정대상 가스」로 표기하는 경우도 있다)가 적외선 영역의 특정 파장 대역(예를 들어 이산화탄소 : 4.3㎛, 일산화탄소 : 4.7㎛, 이산화유황 : 8.5 - 8.8㎛, 일산화질소 : 5.3㎛ 등)의 광을 흡수하는 특성을 이용하여, 측정대상 가스에 흡수되는 적외선 영역의 특정 파장 대역을 포함하는 광을 측정 대상 기체에 조사하여, 측정 대상 기체에 포함된 측정대상 가스에 의해 흡수되는 적외선 영역의 광의 양을 계측함으로써 그 농도를 계측하는 방법으로 비분산 적외선흡수법(NDIR법 : Non-dispersive infrared absorption Method)이 널리 실용화되어 있다(예를 들어 특허문헌 1, 2 등).
이와 같은 NDIR 법에서는 일반적으로 가스센서의 광 공동(optical cavity) 내를 통과하는 광 경로의 길이가 가스 농도 계측의 정밀도에 미치는 영향이 크므로, 측정대상 가스별로 적절한 길이를 갖는 광 경로의 확보가 필요하다.
예를 들어 측정대상 가스로 이산화탄소와 일산화탄소의 경우를 비교하면, 이산화탄소는 일산화탄소에 비해서는 광의 흡수도가 높으므로 일산화탄소에 비해 광 경로가 너무 길 필요는 없으나, 역으로, 일산화탄소는 이산화탄소에 비해 광의 흡수도가 낮으로 광 경로가 너무 짧으면 농도 측정이 곤란해지며, 농도 측정의 정밀도가 현저하게 저하할 수 있다.
따라서 측정대상 가스의 종류별로 당해 가스의 광 흡수도에 적합한 광 경로의 길이를 갖는 광 공동이 필요하다.
그러나 본 발명자가 확인한 바로는 특허문헌 1, 2를 비롯하여 어떤 문헌에서도 하나의 광 공동을 이용하여 측정대상 가스에 적합한 길이의 광 경로로 변경하는 기술은 발견할 수 없었다.
등록특허 10-1947583호 공보(2019. 2. 14. 공고) 일본 특개 2014-238307호 공보(2014. 12. 18 공개)
본 발명은 종래기술의 상기 과제를 감안하여 이루어진 것으로, 광 공동에 광 경로 변경수단을 마련하여, 이 광 경로 변경수단에 의해 측정대상 가스의 종류별로 그에 알맞은 길이의 광 경로로 광 공동 내에서의 광의 경로를 변경할 수 있는 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 광 공동은 내부에 공간을 갖는 가스센서용 광 공동으로, 상기 공간 내의 한쪽에 회전 가능하게 형성되며, 광을 방출하는 광원이 지지되는 광원부와, 상기 공간 내의 상기 광원부의 반대쪽에 회전 가능하게 형성되며, 상기 광원으로부터 방출된 광을 집광하는 광검출기가 지지되는 광 검출부와, 상기 광원부 또는 상기 광 검출부 중 어느 일방의 회전에 연동하여 타방을 회전시켜서 상기 광원부와 상기 광 검출부 사이의 광의 진행경로를 변경함으로써 상기 광원과 상기 광검출기 사이의 광 경로의 길이를 변경하는 광 경로 변경수단을 포함한다.
또, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 가스센서는 가스 농도 측정용 가스센서로, 상기 가스센서용 광 공동과, 상기 광원 지지부에 설치된 광원과, 상기 광검출기 지지부에 설치된 광검출기를 포함한다.
상기 광 경로 변경수단에 의해 본 발명은 측정대상 가스의 종류별로 그에 알맞은 길이의 광 경로로 광 공동 내에서의 광의 경로를 변경할 수 있는 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서를 제공할 수 있다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서의 분해 사시도,
도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서의 광원부 및 가스검출부의 개략적인 구성을 나타내는 도면,
도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서의 광 경로 변경부의 개략적인 구성을 나타내는 도면,
도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서에 의한 광 경로 변경 예를 나타내는 도면,
도 5는 변형 예의 광 경로 변경부의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서에 대해서 첨부 도면을 참조하면서 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시형태의 광 공동의 분해 사시도, 도 2는 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서용 광 공동의 광원부 및 광 검출부의 개략적인 구성을 나타내는 도면, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서용 광 공동의 경로 변경부의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 1에 나타내는 것과 같이, 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서용 광 공동(이하에서는 간단하게 「광 공동(100)」으로 기재하는 경우도 있음)은 케이스(110)와 광원부(140)와 광 검출부(150)와 아이들 기어(160)를 포함하여 구성된다.
케이스(110)는 그 내부에 소정의 내부 공간(S)을 갖는 직육면체 형상을 가지며, 본 실시형태의 케이스(110)는 케이스 본체(111)와 본체(111)의 상부를 덮는 상부 덮개(112)와 본체(111)의 하부를 덮는 하부 덮개(113)를 포함한다. 또, 광 공동(100) 내의 상기 내부 공간(S)은 상부 덮개(112)의 안쪽 면인 천장 면(미 도시)과 하부 덮개(113)의 안쪽 면인 바닥 면(미 도시) 및 천장 면의 가장자리를 따라서 바닥 면의 가장자리 쪽으로 일정 높이만큼 연장하는 4개의 벽면을 포함하며, 이들 천장 면과 바닥 면을 포함하는 모든 면, 또는, 상기 4개의 벽면은 후술하는 광원과 광검출기 사이를 이동하는 광의 진행경로인 광 경로 상에서의 광의 진행방향을 바꿔 주는 광 반사 면(115)이 되며, 광 반사 면(115)은 당해 면에 입사한 광을 소정의 경로로 최대한 손실 없이 반사시킬 수 있도록 거울 면 처리가 실시되어 있다.
여기서, 상부 덮개(112) 및 하부 덮개(113)와 천장 면 및 바닥 면의 관계는 설명의 편의상 부여한 것이며, 예를 들어 상부 덮개(112)의 안쪽 면이 천장 면이고 하부 덮개(113)의 안쪽 면이 바닥 면이 되어도 좋고, 그 반대라도 좋다.
광원부(130)는 광을 방출되는 광원이 설치되는 부분이며, 도 2에 상세하게 나타내는 것과 같이, 광을 방출되는 광원이 설치되는 광원 지지부(131)와 광원 지지부(131)에 설치된 광원에서 방출되는 광의 진행경로를 변경하는 포물면 반사면(133)과 광원부(130)를 회동시켜서 광원으로부터 나오는 광의 방향을 변경하는 구동기어(135)를 포함한다.
본 실시형태의 광원부(130)는 외형이 대략 구 형상을 이루는 구 형상체와 구 형상체의 한쪽 단부에 형성된 구동기어(135)를 포함하며, 구 형상체에는 그 중심 부위에 형성되어서 광원을 지지하는 광원 지지부(131)와 광원 지지부(131)에 설치된 광원에서 방출되는 광을 외부로 방출하는 통로가 되는 포물면 반사면(133)이 형성되어 있다.
포물면 반사면(133)은 대략 원뿔의 꼭짓점 측이 절단된 형상을 이루는 동시에, 이 원뿔의 밑면에 해당하는 부분이 구 형상체의 외부 표면 측이 되고, 꼭짓점 측이 절단된 부위에는 광원 지지부(131)가 위치하도록 구성되어 있다. 이때, 꼭짓점 측이 절단된 형상의 원뿔의 내부 표면은 타원 포물면으로 이루어져 있으며, 광원 지지부(131)는 광원으로 사용되는, 예를 들어 백열 램프 또는 적외선램프가 포물면 반사면(133)의 안쪽에서 구 형상체의 외부 표면 쪽을 향하도록 설치된다. 따라서 광원 지지부(131)에 설치된 광원으로부터 사방으로 방출되는 광은 포물면 반사면(133)의 타원 포물면에서 반사하여 직선 광으로 변환되어서 케이스(110) 내의 소정의 광 경로로 진행한다.
구동기어(135)는 광원부(130)의 구 형상체의 한쪽 단부로부터 연장하는 축 상에 고정 설치되며, 이 축이 하부 덮개(113)에 형성된 삽입구멍(113a)에 회전 가능하게 삽입되어서 구 형상체와 일체로 회전할 수 있다. 도 1에서는 구동기어(135)가 도면상 하부 덮개(113)의 위쪽, 즉, 케이스(110)의 내부 공간(S) 안쪽에 위치하는 것처럼 도시되어 있으나, 도 3에 나타내는 것과 같이, 실제로는 광원부(130)의 구동기어(135) 및 후술하는 광 검출부(150)의 구동기어(155)는 모두 케이스(110)의 내부 공간(S) 바깥쪽, 즉, 하부 덮개(113)의 바깥쪽에 설치된다.
구동기어(135)는 일체로 형성된 구 형상체를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시킴으로써 광원으로부터 방출되는 광의 방출방향을 변경시키며, 후술하는 아이들 기어(160) 및 광 검출부(150)의 구동기어(155)와 연동(連動) 회전하여 본 발명이 목적으로 하는 광 경로를 변경함으로써, 결과적으로는 광 경로의 길이를 변경한다.
광 검출부(150)는 광원부(130)의 광원으로부터 출사하여 광 공동(100) 내의 소정의 광 경로를 진행한 광을 검출하는 광검출기가 설치되며, 그 형상은 광원이 설치되는 광원부(130)의 광원 지지부(131) 대신에 광원으로부터 나온 광을 검출하는 광검출기가 설치되는 광검출기 지지부(151)를 갖는다는 점에서만 차이가 있고, 그 외의 포물면 반사면(153) 및 구동기어(155)는 각각 광원부(130)의 포물면 반사면(133) 및 구동기어(135)와 동일한 형상으로 구성되어 있다. 이때, 포물면 반사면(153)은 광 공동(100) 내의 광 경로를 진행하여 광 검출부(150)로 입사하는 광을 광검출기 지지부(151)에 설치된 광검출기로 집광시키는 기능을 한다. 또, 광검출기는 포물면 반사면(153)에 집광된 광을 검출하여 전기신호로 변환한다.
구동기어(155)는 일체로 형성된 구 형상체를 시계방향 또는 반시계방향으로 회전시키며, 후술하는 아이들 기어(160) 및 광 검출부(150)의 구동기어(155)와 연동 회전하여 광검출기 지지부(151)에 설치된 광검출기의 방향(광검출기로 광이 집광되는 집광방향)을 광원으로부터 출사해서 소정의 광 경로를 진행하여 광 검출부(150)로 입사하는 광의 방향과 동일한 방향이 되도록 변경한다.
광원부(130)의 포물면 반사면(133) 및 광 검출부(150)의 포물면 반사면(153)에 대해서는 본 출원인에 의해 출원되어 특허등록된 등록특허 제10-1947583호의 등록특허공보에 상세하게 설명되어 있으므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
또, 광 공동(100) 내에서의 광 경로의 길이를 가능한 한 길게 하기 위해서는 광원부(130)와 광 검출부(150)의 위치는 직육면체 형상을 이루는 광 공동(100)의 내부 공간(S) 내의 4개의 모서리부위 중 서로 마주보는 부위에 각각 설치하는 것이 바람직하다.
구동기어(135)와 구동기어(155) 및 그 사이에 배치되는 한 쌍의 아이들 기어(160, 160)에 의해 광 경로 변경부를 구성하며, 이때, 구동기어(135) 또는 구동기어(155) 중 어느 하나는 원동축이 되고 다른 하나는 종동축이 될 수 있다.
또, 앞에서도 설명한 것과 같이, 구동기어(135)와 구동기어(155)는 물론 이들과 함께 광 경로 변경부를 구성하는 한 쌍의 아이들 기어(160, 160)는 케이스(110) 내에서의 광의 이동에 영향을 주지 않도록 하기 위해 케이스(110)의 바깥쪽에 설치하는 것이 바람직하며, 본 실시형태에서는 하부 덮개(113)의 바깥쪽에 설치되어 있다.
아이들 기어(160)는 광원부(130)의 구동기어(135)와 광 검출부(150)의 구동기어(155) 사이에 설치되어서 구동기어(135)와 구동기어(155)의 회전을 연동시켜서 광 공동(100) 내에서의 광의 진행경로를 변경시키며, 이에 의해 광 경로의 길이가 변경된다. 이때, 구동기어(135)와 구동기어(155)는 서로 동일한 방향으로 회전하는 것이 바람직하며, 따라서 본 실시형태에서는 아이들 기어(160)는 2개로 구성하고 있다.
도면에는 도시하고 있지 않으나, 본 실시형태의 광 공동(100)에는 본 발명의 가스센서에 의한 농도 측정의 대상이 되는 가스가 케이스(110)의 내부 공간(S) 내로 들어오고 나가는 통로인 가스 입구 및 가스 출구가 형성되어 있다.
또, 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서는 광검출기 지지부(151)에 설치되는 광 검출기에 의해 검출되어 변환된 전기신호를 증폭하는 증폭기, 증폭기에서 증폭된 전기신호에 의해 측정 가스의 농도를 연산하는 가스농도 연산수단 등을 포함하며, 광원을 비롯한 이들 구성은 모두 공지의 기술을 이용하고 있으므로 여기에서는 상세한 설명은 생략한다.
다음에, 상기 구성을 구비하는 본 발명의 바람직한 실시형태의 광 공동(100)의 동작에 대해서 도 4도 함께 참조하면서 설명한다. 또, 본 동작 설명에서는 편의상 광원부(130)의 구동기어(135)를 원동축, 광 검출부(150)의 구동기어(155)를 종동축으로 하여 설명한다. 그러나 구동기어(155)를 원동축으로 하고 구동기어(135)를 종동축으로 해도 상관없다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시형태의 가스센서에 의한 광 경로 변경 예를 나타내는 도면이다.
초기 상태에서의 광원부(130)와 광 검출부(150)의 방향은 도 4 (a)와 같은 방향, 즉 광원부(130)의 광원 지지부(131)에 설치된 광원으로부터 방출되는 광의 방향과 광 검출부(150)의 광검출기 지지부(151)에 설치된 광검출기가 광을 집광하는 집광방향은 서로 마주보는 방향이 되도록 설정되어 있다.
도 4 (a)와 같이, 광원부(130)와 광 검출부(150)가 서로 마주보고 있을 때, 더 상세하게는 광원부(130)의 광원 지지부(131)에 설치된 광원으로부터 방출되는 광의 방향과 광 검출부(150)의 광검출기 지지부(151)에 설치된 광검출기가 광을 집광하는 집광방향이 서로 마주보는 방향일 때는 광원부(130)의 광원으로부터 방출되는 광은 광 공동(100)의 내부 공간(S) 내의 광 반사 면(115)을 전혀 거치지 않고 곧바로 광 검출부(150)의 광검출기로 입사하며, 이때가 광 경로의 길이가 가장 짧다.
다음에, 도 4 (a)의 상태에서 원동축이 되는 광원부(130)를 시계방향으로 조금 더 회전시키면 이와 연동하여 회전하는 광 검출부(150)도 광원부(130)의 회전각도와 동일한 각도만큼 시계방향으로 회전해서 도 4 (b)와 같은 상태가 된다. 이에 따라 광원부(130)의 광원으로부터 광이 방출되는 방향은 내부 공간(S) 내의 2개의 긴 변 쪽 광 반사 면(115) 중 어느 한 면 방향이 된다. 따라서 광원부(130)의 광원으로부터 방출되는 광은 광 공동(100)의 내부 공간(S) 내의 서로 마주보는 2개의 긴 변 쪽 광 반사 면에서 수 회에 걸쳐서 반사한 후 광 검출부(150)의 광검출기로 입사하며, 이에 의해 도 4 (a)의 경우에 비해 내부 공간(S) 내에서의 광 경로의 길이가 길어진다.
이어서, 도 4 (b)의 상태에서 원동축이 되는 광원부(130)를 시계방향으로 더 회전시키면 이와 연동하여 회전하는 광 검출부(150)도 광원부(130)의 회전각도와 동일한 각도만큼 시계방향으로 회전해서 도 4 (c)와 같은 상태가 되고, 이에 따라 내부 공간(S) 내에서의 광 경로의 길이는 도 4 (b)의 경우에 비해 더 길어지게 된다.
또, 도 4 (c)의 상태에서 원동축이 되는 광원부(130)를 시계방향으로 조금 더 회전시키면 이와 연동하여 회전하는 광 검출부(150)도 광원부(130)의 회전각도와 동일한 각도만큼 시계방향으로 회전해서 도 4 (d)와 같은 상태가 되고, 이에 따라서 광원부(130)의 광원으로부터 방출되는 광은 광 공동(100)의 내부 공간(S) 내의 서로 마주보는 2개의 짧은 변 쪽 광 반사 면에서 반사한 후 광 검출부(150)의 광검출기로 입사하게 된다. 따라서 내부 공간(S) 내에서의 광 경로의 길이는 도 4 (d)에 나타내는 것과 같이 변경되게 된다.
또, 광원부(130)의 회전방향을 반시계방향으로 해도 이와 같은 광 경로의 변경은 마찬가지로 가능하며, 광원부(130)와 광 검출부(150)의 위치에 따라서는 광원부(130)의 광원으로부터 방출되는 광은 광 공동(100)의 내부 공간(S) 내의 4개의 광 반사 면에서 모두 반사하는 과정을 거쳐서 광 검출부(150)의 광검출기로 입사하는 경우도 있을 수 있다.
이상의 방법에 의해 본 발명의 광 공동(100)을 갖는 가스센서는 광 공동(100)의 내부 공간(S) 내에서의 광 경로의 길이 변경이 가능하며, 따라서 하나의 광 공동을 이용하여 측정대상 가스의 종류별로 그에 알맞은 길이의 광 경로로 광 공동 내에서의 광의 경로를 변경할 수 있다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시형태에 의해 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시형태에 한정되는 것은 아니다.
청구범위에 기재된 발명의 범위를 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변경 또는 변형 실시가 가능함은 당연하다.
상기 실시형태에서는 광 경로 변경수단으로 광원부(130)의 구동기어(135)와 광 검출부(150)의 구동기어(155) 및 이들 사이에 삽입된 한 쌍의 아이들 기어(160)를 이용하여 구성하는 것으로 하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
도 5에 나타내는 것과 같이, 광원부(130)의 구 형상체의 단부에 결합되는 풀리(235)와 광 검출부(150)의 구 형상체 단부에 결합되는 풀리(255) 및 이들 풀리(235, 255)를 연결하는 벨트(260)로 광 경로 변경수단을 구성해도 좋다. 광 경로 변경수단은 광원부(130) 또는 광 검출부(150) 중 어느 한쪽의 회전력을 다른 쪽에 전달하여 이들이 서로 연동해서 회전할 수 있도록 하는 수단이라면 어떤 구성이라도 상관없다.
또, 상기 실시형태에서는 광 공동(100)의 케이스(110)는 직육면체 형상으로 하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광 공동용 케이스로는 정육면체로 해도 좋고, 그 외에도 정팔면체와 같은 다면체, 또는 내부에 공간을 갖는 구 형상체나 타원형상체로 해도 좋다.
또, 상기 실시형태에서는 광원부(130) 및 광 검출부(150)는 구 형상체에 광원 지지부(131) 및 포물면 반사면(133)과 광검출기 지지부(151) 및 포물면 반사면(153)이 각각 형성되는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되는 것은 아니다.
광원 지지부(131) 및 포물면 반사면(133)과 광검출기 지지부(151) 및 포물면 반사면(153)은 구 형상체 대신 다른 형상체에 형성하는 것으로 해도 상관없다.
또, 상기 실시형태와 변형 예는 각각 실시해도 좋고 서로 조합시켜서 실시해도 상관없다.
100 광 공동
110 케이스
130 광원부
131 광원 지지부
133 포물면 반사면
150 광 검출부
151 광검출기 지지부
153 포물면 반사면
160 아이들 기어
S 내부 공간

Claims (5)

  1. 내부에 공간을 갖는 가스센서용 광 공동으로,
    상기 공간 내의 한쪽에 회전 가능하게 형성되며, 광을 방출하는 광원이 지지되는 광원부와,
    상기 공간 내의 상기 광원부의 반대쪽에 회전 가능하게 형성되며, 상기 광원으로부터 방출된 광을 집광하는 광검출기가 지지되는 광 검출부와,
    상기 광원부 또는 상기 광 검출부 중 어느 일방의 회전에 연동하여 타방을 회전시켜서 상기 광원부와 상기 광 검출부 사이의 광의 진행경로를 변경함으로써 상기 광원과 상기 광검출기 사이의 광 경로의 길이를 변경하는 광 경로 변경수단을 포함하는 가스센서용 광 공동.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 광원부는 상기 광원을 지지되는 광원 지지부와 상기 광원이 방출하는 광을 반사시켜서 광의 진행경로를 변경하는 포물면 반사면을 가지며,
    상기 광 검출부는 상기 광원으로부터 방출되는 광을 집광하는 포물선 반사면과 상기 포물선 반사면에 집광된 광을 검출하여 전기신호로 변환하는 광검출기를 지지하는 광검출기 지지부를 포함하는 가스센서용 광 공동.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 경로 변경수단은,
    상기 광원부에 고정 결합되어서 당해 광원부와 함께 회전하는 광원부 구동기어와,
    상기 광 검출부에 고정 설치되어서 당해 광 검출부와 함께 회전하는 광 검출부 구동기어와,
    상기 광원부 구동기어와 상기 광 검출부 구동기어 사이에서 상기 광원부 구동기어와 상기 광 검출부 구동기어 중 어느 일방의 회전에 연동하여 타방을 회전시키는 아이들 기어를 포함하는 가스센서용 광 공동.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 광 경로 변경수단은,
    상기 광원부에 고정 결합되어서 당해 광원부와 함께 회전하는 광원부 풀리와,
    상기 광 검출부에 고정 설치되어서 당해 광 검출부와 함께 회전하는 광 검출부 풀리와,
    상기 광원부 풀리와 상기 광 검출부 풀리를 연결하여 상기 광원부 풀리와 상기 광 검출부 풀리 중 어느 일방의 회전에 연동하여 타방을 회전시키는 벨트를 포함하는 가스센서용 광 공동.
  5. 가스 농도 측정용 가스센서로,
    청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 하나의 청구항에 기재된 가스센서용 광 공동과,
    상기 광원부에 설치된 광원과,
    상기 광 검출부에 설치된 광검출기를 포함하는 가스센서.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117538277A (zh) * 2023-11-17 2024-02-09 成都汉威智感科技有限公司 多气体多量程自适应调节红外气体传感系统

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014238307A (ja) 2013-06-07 2014-12-18 アズビル株式会社 ガス検出装置
KR20170073225A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 김창현 가스 농도 측정 장치
KR101840813B1 (ko) * 2016-11-15 2018-03-21 호남대학교 산학협력단 멀티가스 검출 장치
KR101895236B1 (ko) * 2017-12-22 2018-09-07 주식회사 이엘티센서 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서
KR101947583B1 (ko) 2018-10-24 2019-02-14 주식회사 이엘티센서 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서
KR20200074708A (ko) * 2018-12-17 2020-06-25 한양대학교 에리카산학협력단 타원해석기 및 편광 반사 모듈

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2014238307A (ja) 2013-06-07 2014-12-18 アズビル株式会社 ガス検出装置
KR20170073225A (ko) * 2015-12-18 2017-06-28 김창현 가스 농도 측정 장치
KR101840813B1 (ko) * 2016-11-15 2018-03-21 호남대학교 산학협력단 멀티가스 검출 장치
KR101895236B1 (ko) * 2017-12-22 2018-09-07 주식회사 이엘티센서 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서
KR101947583B1 (ko) 2018-10-24 2019-02-14 주식회사 이엘티센서 가스센서용 광 공동 및 이 광 공동을 갖는 가스센서
KR20200074708A (ko) * 2018-12-17 2020-06-25 한양대학교 에리카산학협력단 타원해석기 및 편광 반사 모듈

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117538277A (zh) * 2023-11-17 2024-02-09 成都汉威智感科技有限公司 多气体多量程自适应调节红外气体传感系统

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