KR102565376B1 - 수분 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 수분 측정 장치를 개시한다. 개시된 수분 측정 장치는, 수분(습도) 감지를 위한 가스를 여과하고 가열하는 가스 유입부와, 상기 가스 유입부를 통과하는 상기 가스가 유입되며, 상기 가스의 습도를 감지하는 제1습도 감지부와, 상기 가스 유입부를 통과하는 상기 가스가 유입되며, 상기 가스의 습도를 감지하는 제2습도 감지부와, 상기 제1습도 감지부와 상기 제2습도 감지부 각각의 측정값을 비교하여 측정값의 편차가 설정 편차값 미만이면 최종 습도값을 산출하는 습도검출 제어부를 구비하는 것을 특징으로 한다. 따라서 본 발명은 제1습도 감지부와 제2습도 감지부를 이용하여 습도를 각각 측정하고, 비교하여 최종 습도값을 산출할 수 있으므로, 습도의 측정 오차를 줄이면서 정확하고 신속하게 수분(습도)을 측정할 수 있다.

Description

수분 측정 장치{Apparatus for humidity measuring}
본 발명은 수분 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 제1습도 감지부와 제2습도 감지부를 이용하여 중복으로 수분(습도)를 각각 측정하고, 비교하여 최종 습도값을 산출함으로써, 습도의 측정 오차를 줄이면서 정확하고 신속하게 수분을 측정할 수 있도록 하는 수분 측정 장치에 관한 것이다.
일반적으로 습도센서는, 습도의 변화에 따라 전기적 신호를 출력하는 것으로, 습기에 의한 습도를 감지하는 물질의 전기적 성질의 변화를 이용하여 습도를 측정한다. 이러한 습도센서는 통상 전기저항형 습도센서와 정전용량형 습도센서로 구분되며, 공기청정기와 가습기 등과 같은 가전제품은 물론 공기 정화 시스템, 산업기기, 의료기기 등의 산업 전반에 걸쳐 광범위하게 사용되고 있다.
습도센서 중 전기저항형 습도센서는 습도에 의해 변화되는 전기저항의 변화를 이용하여 습도를 측정하는 것으로, 정전용량형 습도센서에 비해 상대적으로 가격이 낮아 보편적으로 널리 사용되고 있다.
허나, 전기저항 습도센서와 비교하여 고가인 정전용량형 습도센서는 최근에 반도체 제조기술의 발전에 따라 저비용 제조가 가능해 짐에 따라 산업 전반에서 사용하는 분야가 점점 넓어지고 있다. 또한, 정전용량형 습도센서는 전기저항형 습도센서에 비하여 신뢰성이 우수하면서도 신호 감지 특성이 선형적이고 온도의 영향이 적다는 이점을 가진다.
이와 같은 정전용량형 습도센서는 습기가 흡수되면 유전율이 변하는 감습 물질을 유전체로 하는 캐패시터(Capacitor) 형태로 동작하게 된다. 즉 습도를 감지하는 감습층이 존재하고 이러한 감습층을 통해 습기가 유입되면서 유전율이 달라지고 이에 따라 정전용량이 변하는 것을 감지하는 원리이다.
정전용량은 전극 면적에 의존하므로 전극의 면적을 높여야 센서의 감도가 높아지는데, 전극에 의해 감습물질이 외부의 습기과 접촉할 수 있는 면적이 작아질 수 있으므로, 정전용량형 습도센서의 성능을 높이기 위하여 전극의 면적과 감습물질의 노출면적을 조절해야 할 필요가 있다.
한편, 최근의 산업 현장에서는 시설물을 가동하는 과정에서 다양한 형태의 에너지를 많이 사용하게 되고, 에너지 사용의 증가로 인하여 다양한 환경 오염물질을 배출하게 된다. 예를 들어, 급격한 산업 발달에 따른 에너지 소비 증가로 인해 대기 오염가스 배출이 급증하였고, 이로 인한 환경오염 중 대기오염은 매우 심각한 상황에 직면하고 있고, 최근에는 전 세계적으로 국가별 탄소 배출량에 대한 관심도가 높아지고 있다.
이로 인하여 최근에는 오염물질을 배출하는 산업 현장에서 오염물질을 측정하기 위한 배출가스 모니터링 시스템(Tele Monitoring System)을 설치하여 산업현장에서 배출하는 오염물질, 예를 들어 아황산가스(SO2), 질소산화물(NOx), CO(일산화탄소), HCI(염화수소), 불화수소(HF), 암모니아(NH3) 등과 같은 대기오염물질의 배출상태 및 오염도를 감시하고 있다. 이에 각 산업현장에서는 오염물질 측정 모니터링 시스템이 매우 중요한 부분을 차지하고 있다.
또한, 가스상 물질 또는 입자성 물질의 정확한 측정을 위해서 가스 중에 수분의 양을 정확하게 측정하여야만 측정하고자 하는 물질량을 정확하게 산정할 수 있다. 즉, 측정하고자 하는 어떠한 물질량을 정확히 측정하기 위해서는 수분량을 신뢰성있게 측정하여 보정해 주어야 한다. 그러므로 대기오염물질 및 기타물질의 배출량을 알기 위해서는 정확한 수분을 측정하는 것은 매우 중요한 요소이다.
그러나, 상기와 같은 종래 기술의 습도 측정 센서는 외부의 환경이나 센서가 가지는 오차 등에 의해 습도를 정확하게 측정할 수 없는 문제점이 발생하게 된다. 따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.
한편, 국내 공개특허 제10-2022-0078918호(공개일:2022.06.13)에는 "벨트형 나노 물질을 포함하는 습도 센서 및 그 제조 방법"가 개시되어 있고, 공개특허 제10-2022-0051108호(공개일:2022.04.26)에는 "습도센서가 내장된 인덕션형 가열식 가습기"이 개시되어 있다.
본 발명은 상기와 같은 필요성에 의해 창출된 것으로서, 산업현장에서 배출하는 다양한 대기 오염물질 및 입자성 물질에 포함되는 수분(습도)을 측정할 때 제1습도 감지부와 제2습도 감지부를 이용하여 수분(습도)을 각각 측정하고, 비교하여 최종 습도값을 산출함으로 인하여 수분의 측정도를 높이면서 정확하고 신속하게 수분을 측정할 수 있는 수분 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 측정하고자 하는 가스의 습도가 낮아 감지되지 않을 때 제1습도 감지부와 제2습도 감지부 중 어느 하나를 가열하여 습도를 측정하고, 다른 하나를 냉각하여 습도를 측정함으로써, 습도 측정의 정밀도를 높일 수 있는 수분 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 일 측면에 따른 수분 측정 장치는, 습도 감지를 위한 가스를 여과하고 가열하는 가스 유입부와, 상기 가스 유입부를 통과하는 상기 가스가 유입되며, 상기 가스의 습도를 감지하는 제1습도 감지부와, 상기 가스 유입부를 통과하는 상기 가스가 유입되며, 상기 가스의 습도를 감지하는 제2습도 감지부와, 상기 제1습도 감지부와 상기 제2습도 감지부 각각의 측정값을 비교하여 측정값의 편차가 설정 편차값 미만이면 최종 습도값을 산출하는 습도검출 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1습도 감지부는, 전기저항 검출방식과 정전용량 검출방식 중 어느 하나의 방법으로 습도를 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제2습도 감지부는, 상기 전기저항 검출방식과 상기 정전용량 검출방식 중 다른 하나의 방법으로 습도를 감지하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1습도 감지부는, 상기 가스의 유입을 위한 제1챔버와, 상기 제1챔버의 내부에 구비되어 상기 가스의 습도를 감지하는 전기저항 센서부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제2습도 감지부는, 상기 가스의 유입을 위한 제2챔버와, 상기 제2챔버의 내부에 구비되어 상기 가스의 습도를 감지하는 정전용량 센서부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1습도 감지부는, 상기 전기저항 센서부재에서 감지한 제1습도값이 상기 제2습도 감지부에서 감지한 제2습도값과 비교하여 상기 제1습도값과 상기 제2습도값의 편차가 상기 설정 편차값 이상이면 상기 가스를 가열하여 습도를 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 전기저항 센서부재는, 습도 감지를 위한 전기저항소자를 구비하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1습도 감지부는, 상기 전기저항소자의 온도를 선택적으로 상승시키기 위한 소자 가열부재를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1습도 감지부는, 상기 소자 가열부재를 이용하여 상기 전기저항소자를 가열하면서 상기 전기저항소자의 온도 변화에 따른 상대습도를 이용하여 상기 제1습도값을 재검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 전기저항소자는, 세라믹 저항체이며, 외면에 염화리튬이 도포되는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제1습도 감지부는, 상기 상대습도 10% 내지 15%에 해당하는 값을 상기 제2습도값으로 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 제2습도 감지부는, 상기 정전용량 센서부재에서 습도가 감지되지 않으면, 상기 제2챔버의 내부 온도를 저하시켜 노점이 생성되는 시점의 온도와 유전율을 감지하여 상기 제2습도값을 검출하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 정전용량 센서부재는, 습도의 감지를 위한 정전용량 전극소자와, 상기 제2챔버의 온도를 냉각하기 위한 소자 냉각부재를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에서 상기 정전용량 전극소자는 일면에 수분흡수를 위한 전극홈부가 형성되는 것을 특징으로 한다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 일 측면에 따른 수분 측정 장치는 종래기술과는 오염물질을 포함하는 가스의 수분(습도)을 측정할 때 제1습도 감지부와 제2습도 감지부를 이용하여 각각 수분(습도)을 측정하고, 두 개의 측정값을 비교하여 최종 습도값을 산출함으로써, 수분(습도)의 측정도를 높이면서 정확하게 수분(습도)을 측정할 수 있는 효과를 가진다.
또한, 본 발명에 따른 수분 측정 장치에 의하면, 제1습도 감지부를 가열하여 가스 중의 습도를 검출하고, 제2습도 감지부를 냉각하여 가스 중의 수분(습도)을 검출할 수 있도록 함으로써, 수분(습도)의 함유량이 미세하더라고 측정이 않되거나 수분(습도)의 측정이 어려운 상황에서 수분(습도)의 측정이 가능하므로, 정밀도를 높일 수 있는 효과를 가진다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수분 측정 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전용량 전극소자를 보인 모식도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수분 측정 장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 수분 측정 장치의 바람직한 실시예를 설명한다. 이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다.
또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수분 측정 장치를 설명하기 위한 블록도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 정전용량 전극소자를 보인 모식도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 수분 측정 장치의 제어방법을 설명하기 위한 순서도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 수분 측정 장치(100)는 가스 또는 대기중 수분(습도)을 측정하기 위하여 전기저항 검출방식과 정전용량 검출방식으로 습도를 각각 측정한 후 각각의 측정값을 비교하여 두 측정값의 습도 편차가 설정 편차값 미만일 경우 최종 습도값을 산출한다.
이를 위하여, 본 실시 예에 따른 수분 측정 장치(100)는 크게 측정을 위한 가스 또는 대기를 유입하기 위한 가스 유입부(110)와, 가스 유입부(110)로 흡입되는 가스의 수분(습도)을 각각 측정하는 제1습도 감지부(120) 및 제2습도 감지부(130)와, 제1습도 감지부(120) 및 제2습도 감지부(130)의 습도를 비교하여 최종 습도값을 산출하는 습도검출 제어부(140)를 포함한다.
또한, 본 실시 예에 따른 수분 측정 장치(100)는 수분(습도) 감지를 위한 가스를 가스 유입부(110)를 통해 제1습도 감지부(120) 및 제2습도 감지부(130)로 흡입할 수 있도록 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)의 후단에 가스 흡입부(150)가 구비된다. 이러한 수분 측정 장치(100)는 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)의 후단에 가스 흡입부(150)가 설치되어 가스를 흡입하므로, 가스 흡입부(150)의 부품에 수분과 이물질의 흡착 및 흡수로 인하여 손상이 발생할 수 있다.
또한, 가스 흡입부(150)는 측정을 위한 가스를 안정적으로 흡입하여 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)로 유입되는 가스의 흡입 유속을 균일하게 유지할 수 있도록 정량펌프를 사용할 수도 있다.
본 실시 예에 따른 가스 유입부(110)는, 수분(습도)의 감지를 위한 가스를 여과하고 가열한다. 이를 위하여 가스 유입부(110)는 가스의 여과를 위한 필터(111)와, 가스의 유입을 위한 가스 흡입관(113)과, 가스 흡입관(113)을 가열하기 위하여 가스 흡입관(113)을 감싸서 가열하는 가스 가열부재(115)를 포함한다.
가스 흡입관(113)은 그 후단이 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)에 연결되며, 내부를 통과하는 가스가 대략 120℃를 유지할 수 있도록 가스 가열부재(115)에 의해 가열된다.
예를 들어 가스 유입부(110)는 가스 흡입관(113)을 통과하는 가스를 115℃ 내지 125℃로 유지시킬 수 있도록 가스 가열부재(115)에 의해 가스 흡입관(113)이 가열된다. 이는 수분(습도) 측정을 위한 가스 중의 수분을 완전하게 기체화하여 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)의 수분(습도)의 측정 성능을 향상하기 위한 것이다. 또한, 가스 유입부(110)는 습도검출 제어부(140)에 의해 가스 흡입관(113)의 가열 온도가 제어된다.
본 실시 예에 따른 제1습도 감지부(120)는, 가스 유입부(110)의 가스 흡입관(113)에 연결되어 가열된 가스가 유입되며, 내부로 유입되는 가스의 수분(습도)을 감지한다. 이러한 제1습도 감지부(120)는 제2습도 감지부(130)와 다른 방식인 전기저항 검출방식으로 가스의 수분(습도)을 검출한다.
이를 위하여, 제1습도 감지부(120)는 가스의 유입을 위한 제1챔버(121)와, 제1챔버(121) 내부의 습도를 검출하기 위한 전기저항 센서부재(123)를 포함하며, 습도검출 제어부(140)를 통해 제어될 수 있다. 이때, 습도검출 제어부(140)는 제1챔버(121)의 내부의 온도와 압력을 함께 감지한다.
제1챔버(121)는 가스의 유입을 위하여 가스 흡입부(150)와 연결되며, 내부에 전기저항 센서부재(123)가 구비된다.
전기저항 센서부재(123)는, 제1챔버(121)의 내부에 구비되며, 습도검출 제어부(140)의 제어에 따라 제1챔버(121) 내부의 가스 중의 수분(습도)를 감지한다. 이를 위하여 전기저항 센서부재(123)는 습도의 감지를 위한 전기저항소자(125)를 구비하고, 전기저항소자(125)가 소자 가열부재(127)에 의해 선택적으로 가열된다. 이는 제1습도 감지부(120)에서 검출되는 제1습도값을 더욱 정밀하고 정확하게 감지하기 위함이다.
예를 들어 제1습도 감지부(120)는, 습도검출 제어부(140)의 제어에 따라 소자 가열부재(127)를 이용하여 전기저항소자(125)를 가열하면서 전기저항소자(125)의 온도 변화에 따른 상대습도를 감지하여 제1습도값을 감지한다. 즉 제1습도 감지부(120)는 상대습도를 이용하여 수분(습도)을 감지한다.
구체적으로 제1습도 감지부(120)는 전기저항소자(125)의 온도가 설정온도로 천천히 가열되면 전기저항소자(125)의 저항이 급격하게 높아지는 온도 변화 특성이 나타난다. 그러면 습도검출 제어부(140)에서 이때의 가스온도와 전기저항소자(125)의 노점온도를 감지하여 상대습도를 검출하고, 상대습도 10% 내지 15%에 해당하는 값을 제1습도값으로 검출한다. 예를 들어 제1습도 감지부(120)에서 상대습도 11%에 해당되는 값이 제1습도값으로 검출될 수 있다.
또한, 본 실시 예에 따른 전기저항소자(125)로 세라믹 저항체가 사용될 수 있으며, 습도 감지를 성능을 높일 수 있도록 세라믹 저항체의 외면에 염화리튬이 도포된다.
본 발명에 따른 제2습도 감지부(130)는 제1습도 감지부(120)와 함께 가스의 습도를 감지할 수 있도록 가스 유입부(110)를 통과하는 가스가 유입되며, 제1습도 감지부(120)와 다른 방식으로 습도를 감지한다. 이러한 제2습도 감지부(130)는 습도검출 제어부(140)에 의해 제어된다.
이를 위하여 제2습도 감지부(130)는 가스의 유입을 위하여 가스 흡입관(113)에 연결되는 제2챔버(131)와, 제2챔버(131)의 내부에 구비되어 가스의 습도를 감지하는 정전용량 센서부재(133)를 포함한다. 이때, 제2습도 감지부(130)는 정전용량 검출방식으로 가스 중의 수분(습도)을 검출하며, 정전용량 센서부재(133)에서 감지하는 신호가 습도검출 제어부(140)로 전송한다.
이러한, 제2습도 감지부(130)는 제2챔버(131)의 내부 가스 온도가 설정 온도로 균일하고 안정되게 유지되면 가스의 온도와 정전용량값을 함께 측정하고, 각각의 측정값을 이용하여 제2습도값을 감지하게 된다.
또한, 제2습도 감지부(130)는 제2챔버(131)의 가스 습도가 낮아 습도 감지가 원활하지 않거나, 정전용량 전극소자(135)의 정전용량 값이 특정값 이하로 검출될 경우 더욱 정밀한 습도를 검출할 수 있도록 정전용량 센서부재(133)의 온도를 저하시켜 제2습도값을 검출하게 된다.
구체적으로 제2습도 감지부(130)는 측정하고자 하는 가스의 습도가 너무 낮아 제1습도 감지부(120)의 전기저항 검출방식으로 수분(습도)의 측정이 원활하지 않거나, 정전용량의 출력 값이 특정값 이하이면 소자 냉각부재(137)가 작동하여 제2챔버(131)의 내부 온도를 서서히 하강시킨다. 그리고 정전용량 전극소자(135)에 노점이 생성되면, 제2챔버(131)의 내부 온도와 정전용량 전극소자(135)의 습도량을 이용하여 가스 중의 수분(습도)을 검출하게 된다. 이를 통해 제2습도값을 정확하게 정밀하게 검출할 수 있다.
더하여, 제2습도 감지부(130)의 정전용량 센서부재(133)는 도 2에 도시된 바와 같이, 정전용량 전극소자(135)가 티타늄-금 합금에 의해 제작되며, 정전용량 전극소자(135)의 일면에 수분흡수를 위한 전극홈부가 형성될 수 있다.
본 실시 예에 따른 습도검출 제어부(140)는 제1습도 감지부(120)에서 감지하는 제1습도값과 제2습도 감지부(130)에서 감지하는 제2습도값을 비교하여 제1습도값과 제2습도값의 편차가 설정 편차값 미만일 경우에만 최종 습도값을 산출한다.
또한, 습도검출 제어부(140)는 제1습도값과 제2습도값 각각이 특정 습도값 미만이면 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)를 제어하여 제1습도값과 제2습도값을 재검출한다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시 예에 따른 수분 측정 장치의 제어방법을 설명한다.
도 1 및 도 3을 참조하면, 먼저 가스 흡입부(150)를 작동하여 가스 유입부(110)로 분석을 위한 가스를 유입시킨다(S10). 가스 유입단계(S10)에서는 유입되는 가스를 필터(111)를 이용하여 여과하고, 가스 흡입관(113)에서 가스를 120℃로 가열한다.
그리고 가스 흡입관(113)에서 가열하는 가스를 제1챔버(121)와 제2챔버(131)로 각각 이 하고, 가스의 온도를 특정온도로 균일하게 유지시키긴 상태에서 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)에서 각각의 습도를 감지한다(S20). 습도 감지 단계(S20)에서는 제1습도 감지부(120)에서 제1습도값을 제2습도 감지부(130)에서 제2습도값을 검출한다.
특히, 습도 감지 단계(S20)는 제1습도 감지부(120)에서 전기저항 검출방식으로 제1습도값을 검출하고, 제2습도 감지부(130)에서 정전용량 검출방식으로 제2습도값을 검출한다. 그리고 습도 감지 단계(S20)에서 검출하는 제1습도값과 제2습도값 정보를 습도검출 제어부(140)로 전송한다.
그러면 습도검출 제어부(140)에서 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)에서 습도를 감지하였는지를 판단하고(S30), 습도 감지 여부에 따라 습도가 감지되었으면 습도검출 제어부(140)에서 제1습도값과 제2습도값의 온도 편차가 설정값 미만인지를 판단한다(S40).
그리고 습도 감지 판단 단계(S30)에서 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130) 중 어느 하나에서 습도를 감지하지 못하거나, 습도 검출값이 낮은 경우에 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130)의 습도 감지 조건을 변경하여 습도를 재감지 한다(S50).
습도 재검출단계(S50)에서는 제1습도 감지부(120)의 전기저항소자(125)의 온도를 설정온도까지 서서히 가열하면서 제1챔버(121)의 가스온도와 전기저항소자(125)의 노점온도를 감지하여 상대습도를 검출한다. 그리고 상대습도 10% 내지 15%에 해당하는 값을 제1습도값으로 재검출한다.
또한, 습도 재검출단계(S50)에서는 정전용량 센서부재(133)의 소자 냉각부재(137)를 작동하여 제2챔버(131)의 내부 온도를 서서히 하강하면서 정전용량 전극소자(135)에 노점이 생성되는 시점에서 제2챔버(131)의 내부 온도와 정전용량 전극소자(135)의 습도량을 검출하고, 습도를 재검출한다.
한편, 제1습도값과 제2습도값의 온도 편차가 설정값 미만이면, 습도검출 제어부(140)에서 제1습도값과 제2습도값을 비교하여 최종 습도값을 산출한다(S60).
상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 수분 측정 장치(100)는 오염물질을 포함하는 가스의 습도를 측정할 때 제1습도 감지부(120)의 전기저항 측정방식과 제2습도 감지부(130)의 정전용량 측정방식으로 습도를 각각 측정하고 이를 비교하여 최종 습도값을 산출할 수 있으므로, 습도의 정확도를 향상할 수 있는 효과를 가진다. 또한, 제1습도 감지부(120)와 제2습도 감지부(130) 중 어느 하나가 습도를 감지하지 못하더라도, 습도를 감지할 수 있으므로, 다양한 환경에서 사용이 가능하다.
또한, 본 발명에 따른 수분 측정 장치(100)는 제1습도 감지부(120) 또는 제2습도 감지부(130)에서 습도를 감지하지 못할 경우, 제1습도 감지부(120)를 가열하여 가스 중의 습도를 재검출하거나, 제2습도 감지부(130)를 냉각하여 가스 중의 습도를 검출할 수 있으므로, 습도가 낮은 환경에서도 습도의 측정이 가능하고, 측정 정밀도를 높일 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 수분 측정 장치 110 : 가스 유입부
111 : 필터 113 : 가스 흡입관
115 : 가스 가열부재 120 : 제1습도 감지부
121 : 제1챔버 123 : 전기저항 센서부재
125 : 전기저항소자 127 : 소자 가열부재
130 : 제2습도 감지부 131 : 제2챔버
133 : 정전용량 센서부재 135 : 정전용량 전극소자
137 : 소자 냉각부재 140 : 습도검출 제어부
150 : 가스 흡입부

Claims (8)

  1. 습도 감지를 위한 가스를 여과하고 가열하는 가스 유입부; 상기 가스 유입부를 통과하는 상기 가스가 유입되며, 상기 가스의 수분(습도)을 감지하는 제1습도 감지부; 상기 가스 유입부를 통과하는 상기 가스가 유입되며, 상기 가스의 수분(습도)을 감지하는 제2습도 감지부; 및 상기 제1습도 감지부와 상기 제2습도 감지부 각각의 측정값을 비교하여 측정값의 편차가 설정 편차값 미만이면 최종 습도값을 산출하는 습도검출 제어부;를 포함하며,
    상기 제1습도 감지부는, 상기 가스의 유입을 위한 제1챔버; 상기 제1챔버의 내부에 구비되어 상기 가스의 습도를 감지하는 전기저항소자를 구비하는 전기저항 센서부재; 및 상기 전기저항소자의 온도를 선택적으로 상승시키기 위한 소자 가열부재;를 포함하는 전기저항 검출방식 습도를 감지하고;
    상기 제2습도 감지부는, 상기 가스의 유입을 위한 제2챔버; 및 상기 제2챔버의 내부에 구비되어 상기 가스의 습도를 감지하는 정전용량 센서부재;를 포함하는 정전용량 검출방식으로 습도를 감지하며;
    상기 정전용량 센서부재는 습도의 감지를 위한 정전용량 전극소자; 및 상기 제2챔버의 온도를 냉각하기 위한 소자 냉각부재;를 포함하며,
    상기 제1습도 감지부는, 상기 전기저항 센서부재에서 감지한 제1습도값이 상기 제2습도 감지부에서 감지한 제2습도값과 비교하여 상기 제1습도값과 상기 제2습도값의 편차가 상기 설정 편차값 이상이면 상기 가스를 가열하여 습도를 검출하고,
    상기 가스 유입부는, 가스의 여과를 위한 필터; 가스의 유입을 위한 가스 흡입관; 및 상기 가스 흡입관을 가열하기 위하여 상기 가스 흡입관을 감싸서 가열하는 가스 가열부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 수분 측정 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1습도 감지부는, 상기 소자 가열부재를 이용하여 상기 전기저항소자를 가열하면서 상기 전기저항소자의 온도 변화에 따른 상대습도를 이용하여 상기 제1습도값을 재검출하는 것을 특징으로 하는 수분 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 전기저항소자는, 세라믹 저항체이며, 외면에 염화리튬이 도포되고,
    상기 제1습도 감지부는, 상기 상대습도의 측정값이 10% 내지 15%일 때 상기 제1습도값을 검출하는 것을 특징으로 하는 수분 측정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2습도 감지부는, 상기 정전용량 센서부재에서 습도가 감지되지 않으면, 상기 제2챔버의 내부 온도를 저하시켜 노점이 생성되는 시점의 온도와 유전율을 감지하여 상기 제2습도값을 검출하는 것을 특징으로 하는 수분 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 정전용량 전극소자는 일면에 수분흡수를 위한 전극홈부가 형성되는 것을 특징으로 하는 수분 측정 장치.
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