KR102418567B1 - non contact type fluorescence thermometer - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 길이 방향으로 이어지는 원형의 중공을 구비하는 관체; 상기 관체 일단에 배치되어 상기 관체 타단을 향해 광을 조사하는 광원; 상기 관체 타단에 배치되어 상기 광원으로부터의 상기 광 전달에 따라 형광체를 통해 형광을 발생하는 온도센서; 상기 관체 일단과 타단 사이에 배치되어 상기 광원으로부터의 상기 광을 투과하고 상기 온도센서로부터 발생한 형광을 일 방향으로 반사하는 반사부재; 및 상기 반사부재로부터 반사되는 상기 형광을 검출하여 상기 형광 강도에 따른 형광 신호를 출력하는 광검출기;를 포함하고, 상기 온도센서는 상기 형광체로서 업컨버전(upconversion) 또는 다운시프팅(downshifting) 발광 특성을 갖는 α-사이알론 세라믹스를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 형광 온도 측정장치에 관한 것이다.The present invention, a tube having a circular hollow extending in the longitudinal direction; a light source disposed at one end of the tube and irradiating light toward the other end of the tube; a temperature sensor disposed at the other end of the tube to generate fluorescence through a phosphor according to the transmission of the light from the light source; a reflective member disposed between one end and the other end of the tube to transmit the light from the light source and reflect the fluorescence generated from the temperature sensor in one direction; and a photodetector that detects the fluorescence reflected from the reflective member and outputs a fluorescence signal according to the fluorescence intensity, wherein the temperature sensor has an upconversion or downshifting light emitting characteristic as the phosphor. It relates to a non-contact fluorescence temperature measuring device comprising α-sialon ceramics having a.

Description

비접촉식 형광 온도 측정장치{non contact type fluorescence thermometer}Non-contact type fluorescence thermometer

본 발명은 비접촉식 형광 온도 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 광 조사에 의해 발생하는 형광의 강도 등이 향상됨에 따라 형광 검출을 통한 피측정체의 온도 측정이 정확히 이루어짐으로써 온도 측정의 신뢰도를 높일 수 있도록 하는 비접촉식 형광 온도 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact type fluorescence temperature measuring device, and more particularly, as the intensity of fluorescence generated by light irradiation is improved, the temperature of the object to be measured is accurately measured through fluorescence detection, thereby increasing the reliability of temperature measurement. It relates to a non-contact fluorescence temperature measuring device that allows

고온 가열장치, 예컨대 가열로 등을 이용하는 제조공정의 경우, 가열장치의 소폭 온도 변화에 의해서도 제품의 불량으로 이어질 수 있다.In the case of a manufacturing process using a high-temperature heating device, such as a heating furnace, even a slight temperature change of the heating device may lead to product failure.

이때, 가열장치의 온도 변화로 인한 제품의 불량 발생은 개별 제품의 폐기가 아닌 해당 시기에 제조된 전체 제품의 폐기로 이어질 수 있는바, 막대한 손실이 따를 수 있다.In this case, the occurrence of product defects due to the temperature change of the heating device may lead to the disposal of the entire product manufactured at the time rather than the disposal of individual products, which may lead to a huge loss.

이에 고온 가열장치 등을 이용하는 제조공정 등에서 가열장치, 다시 말해 피측정체의 온도 측정은 매우 중요한 요소라 할 수 있다.Accordingly, in a manufacturing process using a high-temperature heating device, etc., the heating device, that is, the temperature measurement of the object to be measured, is a very important factor.

한편, 고온 가열장치 등의 피측정체의 온도 측정은 다양한 방식의 온도 측정장치, 예컨대 열전대 온도 측정장치, 복사 온도 측정장치 및 적외선 온도 측정장치 등에 의해 이루어질 수 있다.On the other hand, temperature measurement of a target object such as a high-temperature heating device may be performed by various types of temperature measuring devices, for example, a thermocouple temperature measuring device, a radiation temperature measuring device, an infrared temperature measuring device, and the like.

그러나 종래 열전대 온도 측정장치는 접촉식임에 따라 피측정체의 유동이 이루어지는 경우 적용이 곤란한 문제가 있었고, 종래 복사 온도 측정장치는 주변 열환경에 민감하여 정확한 온도 측정이 곤란한 문제가 있었으며, 종래 적외선 온도 측정장치는 피측정체의 방사율이 온도에 따라 바뀌는 경우 정확한 온도 측정이 곤란한 문제가 있었다.However, the conventional thermocouple temperature measuring device has a problem in that it is difficult to apply when the object to be measured flows because it is a contact type. The measuring device has a problem in that it is difficult to accurately measure the temperature when the emissivity of the object to be measured changes according to the temperature.

이와 같은 종래 온도 측정장치의 문제점을 해소하고자 대한민국 공개특허공보 제10-1993-0022068호 등에 개시된 바와 같은 '형광 온도 측정장치'가 제안된바 있다.In order to solve the problems of the conventional temperature measuring device, a 'fluorescent temperature measuring device' as disclosed in Korean Patent Application Laid-Open No. 10-1993-0022068 has been proposed.

형광 온도 측정장치는, 온도에 의해 형광 특성이 변화하는 형광체를 이용하는 것으로, 형광을 검출하여 형광 강도에 따른 형광 신호를 분석하여 온도를 측정하게 되며, 다양한 피측정체에 적용될 수 있을 뿐만 아니라 비교적 정확한 온도 측정이 가능하므로 그 이용이 늘고 있다.The fluorescence temperature measuring device uses a fluorescent substance whose fluorescence characteristics change according to temperature, detects fluorescence, analyzes a fluorescence signal according to fluorescence intensity, and measures temperature. Because it is possible to measure temperature, its use is increasing.

다만, 종래 형광 온도 측정장치는 형광 강도 등이 떨어질 때 형광 신호 분석을 통한 피측정체의 온도 측정이 부정확해져 신뢰도가 저하되는 문제가 있었다.However, the conventional fluorescence temperature measuring apparatus has a problem in that, when the fluorescence intensity or the like is lowered, the temperature measurement of the object to be measured through the fluorescence signal analysis is inaccurate, so that reliability is lowered.

상기의 이유로 해당 분야에서는 광 조사에 의해 발생하는 형광의 강도 등이 향상됨에 따라 형광 검출을 통한 피측정체의 온도 측정이 정확히 이루어짐으로써 온도 측정의 신뢰도를 높일 수 있도록 하는 비접촉식 형광 온도 측정장치의 개발을 시도하고 있으나, 현재까지는 만족할만한 결과를 얻지 못하고 있는 실정이다.For the above reasons, in the field, as the intensity of fluorescence generated by light irradiation is improved, the temperature of the object to be measured is accurately measured through fluorescence detection, so that the reliability of temperature measurement can be increased. However, so far, satisfactory results have not been obtained.

대한민국 공개특허공보 제10-1993-0022068호Republic of Korea Patent Publication No. 10-1993-0022068

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로, 광 조사에 의해 발생하는 형광의 강도 등이 향상됨에 따라 형광 검출을 통한 피측정체의 온도 측정이 정확히 이루어짐으로써 온도 측정의 신뢰도를 높일 수 있도록 하는 비접촉식 형광 온도 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been proposed to solve the problems of the prior art as described above, and as the intensity of fluorescence generated by light irradiation is improved, the temperature of the object to be measured is accurately measured through fluorescence detection, thereby providing reliability of temperature measurement. An object of the present invention is to provide a non-contact fluorescence temperature measuring device that can increase the temperature.

상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,In order to achieve the above object, the present invention

길이 방향으로 이어지는 원형의 중공을 구비하는 관체; 상기 관체 일단에 배치되어 상기 관체 타단을 향해 광을 조사하는 광원; 상기 관체 타단에 배치되어 상기 광원으로부터의 상기 광 전달에 따라 형광체를 통해 형광을 발생하는 온도센서; 상기 관체 일단과 타단 사이에 배치되어 상기 광원으로부터의 상기 광을 투과하고 상기 온도센서로부터 발생한 형광을 일 방향으로 반사하는 반사부재; 및 상기 반사부재로부터 반사되는 상기 형광을 검출하여 상기 형광 강도에 따른 형광 신호를 출력하는 광검출기;를 포함하고, 상기 온도센서는 상기 형광체로서 업컨버전(upconversion) 또는 다운시프팅(downshifting) 발광 특성을 갖는 α-사이알론 세라믹스를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 형광 온도 측정장치를 제안한다.a tubular body having a circular hollow extending in the longitudinal direction; a light source disposed at one end of the tube and irradiating light toward the other end of the tube; a temperature sensor disposed at the other end of the tube to generate fluorescence through a phosphor according to the transmission of the light from the light source; a reflective member disposed between one end and the other end of the tube to transmit the light from the light source and reflect the fluorescence generated from the temperature sensor in one direction; and a photodetector that detects the fluorescence reflected from the reflective member and outputs a fluorescence signal according to the fluorescence intensity, wherein the temperature sensor has an upconversion or downshifting light emitting characteristic as the phosphor. A non-contact fluorescence temperature measuring device comprising α-sialon ceramics having a

상기 관체는 다단형으로 형성되어 적어도 하나의 단이 출몰함에 따라 길이가 가변될 수 있다.The tubular body is formed in a multi-stage type, and the length may be varied as at least one stage protrudes and protrudes.

상기 광원에 의해 조사되는 상기 광은 적외선 레이저일 수 있다.The light irradiated by the light source may be an infrared laser.

상기 온도센서는 상기 관체 타단으로부터 분리 가능한 캡 내에 배치되어 상기 캡 분리에 의해 상기 관체로부터 분리될 수 있다.The temperature sensor may be disposed in a cap detachable from the other end of the tubular body and separated from the tubular body by separation of the cap.

상기 형광체는, α-사이알론 세라믹스를 포함하되, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm을 포함하는 것일 수 있다.The phosphor may include α-sialon ceramics, but may include Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd, Tb, Dy, Ho, Er or Tm.

본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치는, 온도센서가 형광체로서 사이알론 세라믹 물질을 포함하는바, 형광체의 재질 특성상 광 전달에 의해 발생하는 형광의 강도 등이 향상되므로 형광 검출을 통한 피측정체의 온도 측정이 정확히 이루어질 수 있어 온도 측정의 신뢰도를 높일 수 있다.In the non-contact fluorescence temperature measuring device according to the present invention, since the temperature sensor includes a sialon ceramic material as a phosphor, the intensity of fluorescence generated by light transmission is improved due to the characteristics of the material of the phosphor. Temperature measurement can be performed accurately, so that the reliability of temperature measurement can be increased.

또한, 본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치는, 광원과 온도센서 사이에 이어지는 관체의 길이가 가변되는바, 관체의 길이 가변에 의해 광원과 온도센서 사이의 간격 조절이 이루어질 수 있어 온도센서에서의 형광 발생이 더욱 원활할 수 있으므로 형광 검출을 통한 피측정체의 온도 측정이 정확히 이루어질 수 있어 온도 측정의 신뢰도를 높일 수 있다.In addition, in the non-contact fluorescence temperature measuring device according to the present invention, since the length of the tube connected between the light source and the temperature sensor is variable, the distance between the light source and the temperature sensor can be adjusted by varying the length of the tube. Since fluorescence can be more smoothly generated, the temperature of the object to be measured can be accurately measured through fluorescence detection, thereby increasing the reliability of temperature measurement.

또한, 본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치는, 온도센서가 관체 일단으로부터 분리 가능한 캡 내에 배치되는바, 캡 분리에 의해 온도센서의 분리가 이루어질 수 있어 온도센서의 보수 및 교체가 용이할 수 있으므로 관리의 편의성을 높일 수 있다.In addition, in the non-contact fluorescence temperature measuring device according to the present invention, since the temperature sensor is disposed in a cap detachable from one end of the tube body, the temperature sensor can be separated by removing the cap, so that maintenance and replacement of the temperature sensor can be easy. It can improve the convenience of management.

도 1은 본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치의 구조를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2는 본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치를 통한 온도 측정을 설명하기 위한 예시도이다.
도 3은 본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치에서 관체의 길이 가변을 보인 예시도이다.
도 4는 본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치에서 캡 분리를 보인 예시도이다.1 is a cross-sectional view for explaining the structure of a non-contact fluorescence temperature measuring device according to the present invention.
2 is an exemplary view for explaining temperature measurement through a non-contact fluorescence temperature measuring device according to the present invention.
3 is an exemplary view showing the variable length of the tube in the non-contact fluorescence temperature measuring device according to the present invention.
4 is an exemplary view showing the cap separation in the non-contact fluorescence temperature measuring device according to the present invention.

이하, 첨부 도면에 의거 본 발명에 대하여 상세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the present invention will be described in detail based on the accompanying drawings.

도 1에 도시된 바와 같이 본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치(A)는, 관체(10); 광원(20); 온도센서(30); 반사부재(40); 및 광검출기(50);를 포함한다.As shown in Fig. 1, the non-contact fluorescence temperature measuring device (A) according to the present invention includes a tube body (10); light source 20; temperature sensor 30; reflective member 40; and a photodetector 50;

본 발명의 관체(10)는 길이 방향으로 이어지는 원형의 중공(11)을 구비한다.The tube body 10 of the present invention has a circular hollow 11 extending in the longitudinal direction.

따라서 관체(10) 일단에 배치되는 광원(20)으로부터 광이 중공(11)을 통해 관체(10) 타단에 배치되는 온도센서(30)로 전달된다.Accordingly, light from the light source 20 disposed at one end of the tube body 10 is transmitted to the temperature sensor 30 disposed at the other end of the tube body 10 through the hollow 11 .

이때, 관체(10)는 다단형으로 형성됨으로써 적어도 하나의 단이 출몰함에 따라 길이가 가변되어 광원(20)과 온도센서(30) 사이의 간격이 조절된다.At this time, since the tube body 10 is formed in a multi-stage shape, the length is changed as at least one stage appears and protrudes, so that the distance between the light source 20 and the temperature sensor 30 is adjusted.

한편, 관체(10)는 사파이어로 형성됨으로써 열변형이 최소화될 뿐만 아니라 부식이 최소화될 수 있다.On the other hand, since the tube body 10 is formed of sapphire, thermal deformation can be minimized as well as corrosion can be minimized.

본 발명의 광원(20)은 관체(10) 일단에 배치되어 관체(10) 타단을 향해 광을 조사한다.The light source 20 of the present invention is disposed at one end of the tube body 10 and irradiates light toward the other end of the tube body 10 .

따라서 광원(20)으로부터 조사되는 광이 온도센서(30)로 전달됨에 따라 형광의 발생이 이루어진다.Accordingly, as the light irradiated from the light source 20 is transmitted to the temperature sensor 30, fluorescence is generated.

한편, 광원(20)에 의해 조사되는 광은 적외선 레이저임으로써 투과성이 뛰어남에 따라 온도센서(30)로의 전달이 원활할 수 있다.On the other hand, since the light irradiated by the light source 20 is an infrared laser, it has excellent transmittance, so that it can be smoothly transmitted to the temperature sensor 30 .

본 발명의 온도센서(30)는 관체(10) 타단에 배치되어 광원(20)으로부터의 광 전달에 따라 형광체(도면부호 미표시)를 통해 형광을 발생한다.The temperature sensor 30 of the present invention is disposed at the other end of the tube body 10 and generates fluorescence through a phosphor (not shown) according to light transmission from the light source 20 .

따라서 온도센서(30)로부터 발생하는 형광을 검출하여 분석함으로써 피측정체(도면상 미도시)의 온도 측정이 이루어진다.Accordingly, the temperature of the measurement target (not shown in the drawing) is measured by detecting and analyzing fluorescence generated from the temperature sensor 30 .

이때, 온도센서(30)는 형광체로서 업컨버전(upconversion) 또는 다운시프팅(downshifting) 발광 특성을 갖는 α-사이알론 세라믹스를 포함함으로써 형광 발생시 α-사이알론 세라믹스에 의해 형광 강도 등이 향상되므로 형광 검출을 통한 피측정체의 온도 측정이 정확히 이루어질 수 있다.At this time, since the temperature sensor 30 includes α-sialon ceramics having upconversion or downshifting light emission characteristics as a phosphor, the fluorescence intensity is improved by the α-sialon ceramics when fluorescence is generated. Through detection, the temperature of the measurement target can be accurately measured.

여기서, α-사이알론 세라믹스는 아래 화학식 1에 의한 것일 수 있다.Here, the α-sialon ceramics may be of the formula (1) below.

Figure 112020090515578-pat00001
Figure 112020090515578-pat00001

(상기 화학식 1에서, x = m/v이고, M은 Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm임)(In Formula 1, x = m/v, and M is Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd, Tb, Dy, Ho, Er or Tm)

또한, α-사이알론 세라믹스는 아래 화학식 2에 의한 것일 수 있다.In addition, α-sialon ceramics may be according to the following formula (2).

Figure 112020090515578-pat00002
Figure 112020090515578-pat00002

(상기 화학식 2에서, x = 0.5, m = 1.5, n = 1.0임)(In Formula 2, x = 0.5, m = 1.5, n = 1.0)

한편, 온도센서(30)는 관체(10) 타단으로부터 분리 가능한 캡(12) 내에 배치됨으로써 캡(12) 분리에 의해 관체(10)로부터 분리될 수 있으므로 교체 및 보수가 원활할 수 있다.On the other hand, since the temperature sensor 30 is disposed in the cap 12 detachable from the other end of the tube body 10, it can be separated from the tube body 10 by separating the cap 12, so that replacement and repair can be performed smoothly.

이때, 캡(12)은 사파이어로 형성됨으로써 열변형이 최소화될 뿐만 아니라 부식이 최소화될 수 있다.At this time, since the cap 12 is formed of sapphire, thermal deformation can be minimized as well as corrosion can be minimized.

본 발명의 반사부재(40)는 관체(10) 일단과 타단 사이에 배치되어 광원(20)으로부터의 광을 투과하고 온도센서(30)로부터 발생한 형광을 일 방향으로 반사한다.The reflective member 40 of the present invention is disposed between one end and the other end of the tube body 10 , transmits light from the light source 20 , and reflects fluorescence generated from the temperature sensor 30 in one direction.

따라서 반사부재(40)에 의해 광원(20)으로부터 온도센서(30)로의 광 전달이 이루어질 뿐만 아니라 온도센서(30)로부터 광검출기(50)로 형광 전달이 이루어진다.Accordingly, not only light is transmitted from the light source 20 to the temperature sensor 30 by the reflective member 40 , but also fluorescence is transmitted from the temperature sensor 30 to the photodetector 50 .

이때, 반사부재(40)는 사파이어로 형성됨으로써 열변형이 최소화될 뿐만 아니라 부식이 최소화될 수 있다.In this case, since the reflective member 40 is formed of sapphire, thermal deformation can be minimized as well as corrosion can be minimized.

본 발명의 광검출기(50)는 반사부재(40)로부터 반사되는 형광을 검출하여 형광 강도에 따른 형광 신호를 출력한다.The photodetector 50 of the present invention detects fluorescence reflected from the reflective member 40 and outputs a fluorescence signal according to the fluorescence intensity.

따라서 광검출기(50)로부터 출력 되는 형광 신호를 분석함으로써 피측정체의 온도 측정이 이루어질 수 있다.Therefore, by analyzing the fluorescence signal output from the photodetector 50, the temperature of the measurement target can be measured.

한편, 광검출기(50)는 반사부재(40)로부터 반사되는 형광을 검출하여 형광 강도에 따른 형광 신호를 출력할 수 있는 것이라면 통상의 어떠한 구조 및 방식의 것이어도 무방하므로 광검출기(50)에 관한 상세한 설명은 생략한다.On the other hand, the photodetector 50 may have any conventional structure and method as long as it can detect fluorescence reflected from the reflective member 40 and output a fluorescence signal according to fluorescence intensity. Detailed description will be omitted.

한편, 광검출기(50)는 형광신호 분석장치(도면상 미도시)에 연결됨으로써 형광신호 분석장치가 광검출기(50)로부터의 형광 신호를 분석함에 따라 피측정체의 온도 산출이 이루어질 수 있다.Meanwhile, since the photodetector 50 is connected to a fluorescence signal analyzer (not shown in the drawing), the temperature of the measurement target can be calculated as the fluorescence signal analyzer analyzes the fluorescence signal from the photodetector 50 .

이때, 형광신호 분석장치를 통한 형광 신호의 분석은 통상의 방법을 따르는바, 형광 신호 분석에 관한 상세한 설명은 생략한다.At this time, since the analysis of the fluorescence signal through the fluorescence signal analyzer follows a conventional method, a detailed description of the analysis of the fluorescence signal will be omitted.

본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치(A)를 통한 온도 측정에 관하여 상세히 설명하면 다음과 같다.The temperature measurement through the non-contact fluorescence temperature measuring device (A) according to the present invention will be described in detail as follows.

본 발명의 광원(20)은 관체(10) 일단에 배치되어 관체(10) 타단을 향해 광을 조사, 더욱 구체적으로 적외선 레이저를 조사한다.The light source 20 of the present invention is disposed at one end of the tube body 10 and irradiates light toward the other end of the tube body 10, more specifically, an infrared laser.

이때, 관체(10) 타단에는 온도센서(30)가 배치되는바, 온도센서(30)에 광 전달이 이루어짐에 따라 형광체로부터 형광이 발생한다.At this time, the temperature sensor 30 is disposed at the other end of the tube body 10 , and as light is transmitted to the temperature sensor 30 , fluorescence is generated from the phosphor.

여기서, 형광체는 통상의 형광 온도 측정장치와 마찬가지로 주변의 온도, 다시말해 피측정체로부터 전달되는 온도에 의해 형광 특성이 변화하는 것은 물론이다.Here, it goes without saying that the fluorescence property of the phosphor changes depending on the ambient temperature, that is, the temperature transmitted from the object to be measured, as in a typical fluorescence temperature measuring device.

그리고 본 발명의 반사부재(40)는 관체(10) 일단과 타단 사이에 배치되는바, 온도센서(30)로부터 발생하는 형광이 반사부재(40)에 의해 일 방향으로 반사된다.In addition, the reflective member 40 of the present invention is disposed between one end and the other end of the tube body 10 , and the fluorescence generated from the temperature sensor 30 is reflected by the reflective member 40 in one direction.

이때, 반사부재(40)에 의해 일 방향으로 반사되는 형광은 도 2에 도시된 바와 같이 광검출기(50)로 전달되므로 광검출기(50)에서 형광 검출이 이루어지며 형광 강도에 따른 형광 신호 출력이 이루어진다.At this time, since the fluorescence reflected in one direction by the reflective member 40 is transmitted to the photodetector 50 as shown in FIG. 2 , the fluorescence is detected by the photodetector 50 and the fluorescence signal output according to the fluorescence intensity is is done

여기서, 광검출기(50)는 형광신호 분석장치와 연결되는바, 형광신호 분석장치에서 형성신호의 분석이 이루어져 피측정체의 온도 산출이 이루어질 수 있다.Here, the photodetector 50 is connected to the fluorescence signal analysis device, and the formation signal is analyzed in the fluorescence signal analysis device, so that the temperature of the object to be measured can be calculated.

다만, 온도센서(30)로부터 형광 발생이 미미, 다시 말해 형광 강도가 미미하면 광검출기(50)에서 형광 검출이 원활치 못하므로 형광 분석을 통한 온도 산출의 정확도가 저하될 수 있다.However, when the fluorescence is minimal from the temperature sensor 30 , that is, when the fluorescence intensity is insignificant, the photodetector 50 does not smoothly detect the fluorescence, and thus the accuracy of temperature calculation through fluorescence analysis may be reduced.

그러나 본 발명에서 온도센서(30)는 형광체로서 업컨버전(upconversion) 또는 다운시프팅(downshifting) 발광 특성을 갖는 α-사이알론 세라믹스를 포함, 특히 Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm을 포함할 수 있는바, α-사이알론 세라믹스에 의해 온도센서(30)로부터 형광 발생이 원활, 특히 형광 강도가 향상되므로 광검출기(50)에서 형광 검출이 원활할 수 있어 형광 분석을 통한 온도 산출의 정확도가 향상되므로 온도 측정의 신뢰도를 높일 수 있다.However, in the present invention, the temperature sensor 30 includes α-sialon ceramics having an upconversion or downshifting light emitting characteristic as a phosphor, in particular Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd, Since Tb, Dy, Ho, Er or Tm may be included, fluorescence is smoothly generated from the temperature sensor 30 by the α-sialon ceramics, in particular, the fluorescence intensity is improved, so that the fluorescence detection in the photodetector 50 is smooth. As the accuracy of temperature calculation through fluorescence analysis is improved, the reliability of temperature measurement can be increased.

또한, 본 발명에서 관체(10)는 도 3에 도시된 바와 같이 다단형으로 형성되어 적어도 하나의 단이 출몰함에 따라 길이가 가변될 수 있는바, 관체(10)의 길이 가변에 의해 광원(20)과 온도센서(30) 사이의 간격이 조절될 수 있으므로 광원(20)과 온도센서(30) 사이의 간격이 최적을 유지함에 따라 형광 분석을 통한 온도 산출의 정확도가 향상되므로 온도 측정의 신뢰도를 더욱 높일 수 있다.In addition, in the present invention, the tube body 10 is formed in a multi-stage shape as shown in FIG. 3 , so that the length can be changed as at least one stage appears and protrudes. ) and the temperature sensor 30 can be adjusted, so as the distance between the light source 20 and the temperature sensor 30 is maintained optimally, the accuracy of temperature calculation through fluorescence analysis is improved, thereby increasing the reliability of temperature measurement. can be raised further.

한편, 본 발명에 의한 비접촉식 형광 온도 측정장치(A)는 온도 측정의 신뢰도를 높일 수 있을 뿐만 아니라 관리의 편의성을 높일 수 있다.On the other hand, the non-contact fluorescence temperature measuring device (A) according to the present invention can increase the reliability of temperature measurement and also increase the convenience of management.

즉, 본 발명의 온도센서(30)는 관체(10) 일단으로부터 분리 가능한 캡(12) 내에 배치되는바, 도 4에 도시된 바와 같이 캡(12) 분리에 의해 온도센서(30)의 분리가 이루어질 수 있으므로 온도센서(30)의 보수 및 교체가 용이할 수 있으므로 관리의 편의성을 높일 수 있다.That is, the temperature sensor 30 of the present invention is disposed in the cap 12 detachable from one end of the tube body 10, and as shown in FIG. Since the temperature sensor 30 can be easily repaired and replaced, the convenience of management can be improved.

이상에서 설명한 바와 같은 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하므로 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 변경 가능하며, 그와 같은 변경은 이하 청구범위 기재에 의하여 정의되는 본 발명의 보호범위 내에 있게 된다.Since the present invention as described above is not limited to the above-described embodiments, it can be changed within the scope that does not depart from the gist of the present invention as claimed in the claims, and such changes are the present invention defined by the following claims. fall within the protection scope of the invention.

10 : 관체
11 : 중공
12 : 캡
20 : 광원
30 : 온도센서
40 : 반사부재
50 : 광검출기
A : 형광 온도 측정장치10: tube
11: hollow
12 : cap
20: light source
30: temperature sensor
40: reflective member
50: photodetector
A: Fluorescence temperature measuring device

Claims (5)

형광 검출을 통해 피측정체의 온도를 측정하는 비접촉식 형광 온도 측정장치에 있어서,
길이 방향으로 이어지는 원형의 중공을 구비하는 관체;
상기 관체 일단에 배치되어 상기 관체 타단을 향해 광을 조사하는 광원;
상기 관체 타단에 배치되어 상기 광원으로부터의 상기 광 전달에 따라 형광체를 통해 형광을 발생하는 온도센서;
상기 관체 일단과 타단 사이에 배치되어 상기 광원으로부터의 상기 광을 투과하고 상기 온도센서로부터 발생한 형광을 일 방향으로 반사하는 반사부재; 및
상기 반사부재로부터 반사되는 상기 형광을 검출하여 상기 형광 강도에 따른 형광 신호를 출력하는 광검출기;를 포함하고,
상기 온도센서는 상기 형광체로서 업컨버전(upconversion) 또는 다운시프팅(downshifting) 발광 특성을 갖는 α-사이알론 세라믹스를 포함하며,
상기 관체는 다단형으로 형성되어 적어도 하나의 단이 출몰함에 따라 길이가 가변되고,
상기 온도센서는 상기 관체 타단으로부터 분리 가능한 캡 내에 배치되어 상기 캡 분리에 의해 상기 관체로부터 분리되며,
상기 관체, 캡 및 반사부재는 사파이어로 형성되고,
상기 광검출기로부터 출력되는 상기 형광 신호를 분석하여 피측정체의 온도를 산출하는 형광신호 분석장치;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 형광 온도 측정장치.A non-contact fluorescence temperature measuring device for measuring a temperature of a subject through fluorescence detection, comprising:
a tubular body having a circular hollow extending in the longitudinal direction;
a light source disposed at one end of the tube and irradiating light toward the other end of the tube;
a temperature sensor disposed at the other end of the tube to generate fluorescence through a phosphor according to the transmission of the light from the light source;
a reflective member disposed between one end and the other end of the tube to transmit the light from the light source and reflect the fluorescence generated from the temperature sensor in one direction; and
a photodetector for detecting the fluorescence reflected from the reflective member and outputting a fluorescence signal according to the fluorescence intensity;
The temperature sensor includes α-sialon ceramics having an upconversion or downshifting light emitting characteristic as the phosphor,
The tubular body is formed in a multi-stage type, and the length varies as at least one stage appears and protrudes,
The temperature sensor is disposed in a cap detachable from the other end of the tube and separated from the tube by separating the cap,
The tube body, the cap and the reflective member are formed of sapphire,
and a fluorescence signal analyzer for analyzing the fluorescence signal output from the photodetector to calculate the temperature of the measurement target. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 광원에 의해 조사되는 상기 광은 적외선 레이저인 것을 특징으로 하는 비접촉식 형광 온도 측정장치.According to claim 1,
The light irradiated by the light source is a non-contact fluorescence temperature measuring device, characterized in that the infrared laser. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 형광체는, α-사이알론 세라믹스를 포함하되, Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd, Tb, Dy, Ho, Er 또는 Tm을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 형광 온도 측정장치.According to claim 1,
The phosphor includes α-sialon ceramics, but includes Ce, Pr, Nd, Pm, Sm, Eu Gd, Tb, Dy, Ho, Er or Tm.
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