KR102616114B1 - 자동차 배기가스에 포함된 no 가스 검출기 - Google Patents
자동차 배기가스에 포함된 no 가스 검출기 Download PDFInfo
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Abstract
본 출원 발명은 비분산적외선(NDIR) 가스 측정 방법을 이용하여 기존의 방법을 대신하여 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스의 농도를 측정하고자 하는 것이다. 이 기술을 사용함에 배기가스 또는 공기 중에 포함된 수증기 및 이산화탄소에 의하여 상기 NO 가스의 측정 정밀도가 낮아질 수 있는 것이어서, 정밀한 NO 가스의 측정을 위하여 수증기 및 이산화탄소에 의한 비분산적외선방식의 NO 가스 측정의 간섭 제거 기술을 제공하고자 하는 것이다. 이를 위하여 자동차의 배기가스와 연결되는 측정샘플관; 및 상기 측정샘플관에 구비되어 매연을 제거하는 매연제거필터; 및
상기 측정샘플관 외부에 구비되어 측정샘플에 포함된 수증기가 응축되면서 측정대상 가스를 용해하게 측정이 부정확하게 되지 않도록, 측정샘플관 내부의 측정가스가 가열하는 히팅자켓; 및 상기 히팅자켓을 통과한 측정가스가 유입되어 비분산적외선 측정방법으로 NO 가스의 농도를 측정하는 NDIR NO 가스 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
상기와 같은 구성에 의하여 미세먼지 및 자동차 배기가스 중 NO 가스 등의 저감 정책에 따라 더욱 낮은 농도의 검출이 필요한 NO 가스의 측정을 기존의 방법과 비교하여 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 수단을 제공하는 효과가 있다.
상기 측정샘플관 외부에 구비되어 측정샘플에 포함된 수증기가 응축되면서 측정대상 가스를 용해하게 측정이 부정확하게 되지 않도록, 측정샘플관 내부의 측정가스가 가열하는 히팅자켓; 및 상기 히팅자켓을 통과한 측정가스가 유입되어 비분산적외선 측정방법으로 NO 가스의 농도를 측정하는 NDIR NO 가스 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
상기와 같은 구성에 의하여 미세먼지 및 자동차 배기가스 중 NO 가스 등의 저감 정책에 따라 더욱 낮은 농도의 검출이 필요한 NO 가스의 측정을 기존의 방법과 비교하여 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 수단을 제공하는 효과가 있다.
Description
본 출원 발명은 자동차 검사소에서 사용하고 있는 NO 가스의 측정 성능을 더욱 향상시키고자 하는 것이다. 더욱 자세하게는 비분산적외선 방식으로 자동차 배기가스 중에 포함된 NO 가스의 측정 정밀도를 더욱 향상시키고자 하는 기술이다.
본 출원 발명 이전의 선행기술로 비분산 자외선을 이용한 NO/NO2 멀티 측정기 및 NO/NO2 멀티 측정방법에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는 배기가스 중의 NO 가스를 측정하는 제1 가스 측정수단과, 상기 배기가스 중의 NO2 가스를 측정하는 제2 가스 측정수단을 포함하되, 상기 제1 가스 측정수단은, 제1 자외선 광원과 상기 제1 자외선 광원으로부터 발산되는 자외선이 측정대상인 배기가스를 통과하면서 흡수되도록 하는 공간을 형성하는 제1 측정셀 및 상기 제1 측정셀을 통해 나오는 자외선을 검출하는 제1 검출기를 포함하고, 상기 제2 가스 측정수단은, 상기 제1 자외선 광원과 다른 파장의 자외선의 발산하는 제2 자외선 광원과 상기 제2 자외선 광원으로부터 발산되는 자외선이 측정대상인 배기가스를 통과하면서 흡수되도록 하는 공간을 형성하는 제2 측정셀 및 상기 제2 측정셀을 통해 나오는 자외선을 검출하는 제2 검출기를 포함하는 구성이 개시되어 있다.
또 다른 선행기술로 디젤엔진 방출물의 측정에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 기술에서는 엔진의 제 1 부하를 결정하는 단계; 상기 제 1 부하에 대한 상기 엔진의 배기 유동을 결정하는 단계; 및 부분적으로 상기 제 1 부하, 상기 배기 유동, 및 화학물의 밀도에 기초하여 상기 엔진으로부터 방출되는 상기 화학물의 제 1 양을 계산하는 단계;의 구성이 개시되어 있다.
본 출원 발명은 비분산적외선 가스 측정 방법을 이용하여 기존의 방법을 대신하여 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스의 농도를 측정하고자 하는 것이다.
한편 상기 측정 방법에 있어서, 배기가스 또는 공기 중에 포함된 수증기 및 이산화탄소에 의하여 상기 NO 가스의 측정 정밀도가 낮아질 수 있는 것이어서, 정밀한 NO 가스의 측정을 위하여 수증기 및 이산화탄소에 의한 비분산적외선방식의 NO 가스 측정의 간섭 제거 기술을 제공하고자 하는 것이다.
상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 다음의 과제 해결 수단을 제공한다.
자동차의 배기가스와 연결되는 측정샘플관; 및
상기 측정샘플관에 구비되어 매연을 제거하는 매연제거필터; 및
상기 측정샘플관 외부에 구비되어 측정샘플에 포함된 수증기가 응축되면서 측정대상 가스를 용해하게 측정이 부정확하게 되지 않도록, 측정샘플관 내부의 측정가스가 가열하는 히팅자켓; 및
상기 히팅자켓을 통과한 측정가스가 유입되어 비분산적외선 측정방법으로 NO 가스의 농도를 측정하는 NDIR NO 가스 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, 상기 NDIR NO 가스 측정부는 적외선광원; 및
상기 적외선광원의 광을 단속하여 공급함으로써 적외선광원이 있을 때의 디텍터의 측정값과 없을때의 디텍터의 측정값을 이용하여 노이즈를 제거하는 광초퍼; 및
내부에 측정가스를 채우고 배출하면서, 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 가스의 종류에 따른 흡광현상이 발생하도록 하는 가스셀; 및
상기 가스셀의 내부에 측정가스를 채우고 배출하면서, 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 1개의 NO 가스가 채워진 NO 가스 충진필터를 통과하고 NO 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 레퍼런스 측정부와
추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 NO 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, 상기 NO 가스 충진 필터는 고농도의 NO 가스를 충진하여 NO 가스와 반응하는 광파장에서의 흡광이 모두 일어나도록 함으로써 측정시 흡광이 100으로 나타나도록 하여 레퍼런스 측정값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, 상기 NO 검출 광학필터는 5.4um의 중심 주파수를 가지고, 상기 디텍터의 측정 감도에 따라 ± 1um의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 수분의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 수증기 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 수증기 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 이산화탄소의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 이산화탄소 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 이산화탄소 및 수증기의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 이산화탄소 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 이산화탄소 보정 기능과 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 수증기 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 수증기 보정 기능을 구비한 수증기와 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
본 출원 발명은 미세먼지 및 자동자 배기가스 중 NO 가스 등의 저감 정책에 따라 더욱 낮은 농도의 검출이 필요한 NO 가스의 측정을 기존의 방법과 비교하여 빠르고 정확하게 측정할 수 있는 수단을 제공하는 효과가 있다. 최근 자동차 배기가스 규제가 강화되고 있어 더욱 정밀하고 정확한 NO 가스 농도의 측정이 요구되고 있어 본 출원 발명은 이러한 정밀하고 정확한 측정에 적합한 측정 정밀도를 제공하는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 자동차의 배가에 연결하는 연결도
도 2는 본 발명의 측정 대상인 NO 가스의 흡광도 그래프.
도 3은 본 발명의 NO 가스의 측정에 간섭을 발생하는 수분의 흡광도 그래프.
도 4는 본 발명의 NO 가스의 측정에 간섭을 발생하는 이산화탄소의 흡광도 그래프.
도 5은 본 발명의 제1실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도.
도 6은 본 발명의 제2실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도.
도 7은 본 발명의 제3실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도.
도 2는 본 발명의 측정 대상인 NO 가스의 흡광도 그래프.
도 3은 본 발명의 NO 가스의 측정에 간섭을 발생하는 수분의 흡광도 그래프.
도 4는 본 발명의 NO 가스의 측정에 간섭을 발생하는 이산화탄소의 흡광도 그래프.
도 5은 본 발명의 제1실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도.
도 6은 본 발명의 제2실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도.
도 7은 본 발명의 제3실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도.
본 발명의 작용효과를 도면을 활용하여 설명하면 다음과 같다.
도 1은 본 발명의 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 자동차의 배가에 연결하는 연결도이다. 자동차에서 배출되는 배출가스의 종류와 매연을 측정하기 위하여 정기 검사를 하게되는데 이때 NO 가스의 배출농도도 검사하게된다.
이는 자동차의 사용이 증가함에 따라 자동차로부터 배출되는 배기가스는 환경오염을 유발하는 하나의 원인으로 인식되고 있으며, 자동차로부터 배출되는 배기가스에 포함된 유해성분을 감소시키고, 더불어 자동차 엔진의 성능 향상을 위한 연구를 위해서는 배기가스의 성분을 측정하고 분석하는 것은 매우 중요하다.
현재 자동차에 사용되는 엔진은 주로 가솔린, 디젤, LPG(Liquified Petroleum Gas) 중 어느 하나를 연료를 사용하고 있다. 이중 디젤을 연료로 사용하여 구동하는 디젤 자동차의 경우, 다른 연료 자동차와 비교하여 배기가스에 질소산화물(NOx)이 많이 포함되어 있다. 디젤 자동차의 배기가스에는 공해문제를 야기하는 것으로 알려진 NO 가스와 NO2 가스가 일반 가솔린 차량보다 더 많이 포함되어 있다.
도 2는 본 발명의 측정 대상인 NO 가스의 흡광도 그래프를 도시하고 있다. 5.4um 파장 대역에서 최대 흡광파장을 찾아볼 수 있다. 디텍터의 성능에 따라 대역폭을 설정할 수 있다. 디텍터의 성능이 좋을수록 통과 파장이 좁은 협대역 광학필터를 사용할 수 있으며, 디텍터의 감지 성능이 떨어질수록 넓은 영역의 신호를 받아야 하기 때문에 상대적으로 광대역 필터를 사용한다. 일반적으로 ±0.1um를 사용하면 무난하다.
도 3은 본 발명의 NO 가스의 측정에 간섭을 발생하는 수분의 흡광도 그래프이다. 전체적으로 매우 강하게 흡광을 나타내고 있어 NDIR 측정방법에서 수분의 보상 또는 수분을 제거는 필수적이다.
도 4는 본 발명의 NO 가스의 측정에 간섭을 발생하는 이산화탄소의 흡광도 그래프이다. 4.3um에서 최대 흡광 피크를 나타내고 있어 NO 측정 대역인 5.4um와 차이는 있으나, 낮은 농도의 NO 가스를 측정하기 위해서는 공기 중에 포함된 이산화탄소의 보상이 필수적이다.
도 5은 본 발명의 제1실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도이다. 본 출원 발명은 자동차 배기가스 중에 포함된 가스를 측정하기 위한 것으로,
자동차의 배기가스와 연결되는 측정샘플관; 및
상기 측정샘플관에 구비되어 매연을 제거하는 매연제거필터; 및
상기 측정샘플관 외부에 구비되어 측정샘플에 포함된 수증기가 응축되면서 측정대상 가스를 용해하게 측정이 부정확하게 되지 않도록, 측정샘플관 내부의 측정가스가 가열하는 히팅자켓; 및
상기 히팅자켓을 통과한 측정가스가 유입되어 비분산적외선 측정방법으로 NO 가스의 농도를 측정하는 NDIR NO 가스 측정부를 포함하여 구성된다.
각별히 상기 NDIR NO 가스 측정부는 2개의 검출기(디텍터)를 사용한다. 하나는 기준이되는 신호를 검출하기 위하여 사용되고, 다른 하나는 NO 가스 검출에 사용한다. 기준을 잡기 위한 기준 측정부는 추가로 NO 가스가 고농도로 충진된, NO 가스 상관필터를 더 구비한다. 상기 NO 가스 상관필터의 기능은 고농도의 NO 가스필터를 통과하면서 NO 가스가 광원에서 흡수할 수 있는 모든 파장의 광을 흡수하여 흡광도가 100인 신호를 만들어 준다. 여기에 측정가스를 통과한 광의 세기를 비교함으로써 상대적인 비율로 NO 가스의 농도를 측정할 수 있다. 이를 위하여 각각의 디텍터 전방에는 NO 가스만을 선택할 수 있는 가장 최적의 광학적 밴드패스필터를 사용한다. 중심 주파수는 5.4um 이고 밴드폭은 ±0.1um로 설계하였다. 수증기 및 이산화탄소가 측정가스에 많이 없는 경우에는 문제없이 측정 가능한 방식이다.
도 6은 본 발명의 제2실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도이다. 추가로 디텍터와 상기 디텍터 전방에 추가 광학필터(340)를 더 구비하였다.
상기 추가 광학필터(340)는 수분측정용일 수 있다. 또한, 상기 추가 광학필터(340)는 이산화탄소 측정용일 수 있다. 이산화탄소 또는 수분 중 어느 하나를 선택하여 NO 가스 농도와 함께 측정함으로써 이산화탄소 또는 수분에 의하여 NO 가스의 농도가 더 높게 측정된 것을 정확한 값으로 표시될 수 있도록 보정하는데 사용한다.
일반적으로 수분에 의한 영향이 더욱 크게 나타나기 때문에 수분을 측정하는 필터를 사용하여 보정하는 것이 더욱 정확할 수 있으나, 이산화탄소를 측정하는 필터를 사용하여 이산화탄소를 보정하고, 수분은 다른 종류의 수분센서를 사용하여 보정함으로써 전체적으로 수분과 이산화탄소를 모두 보정하는 방법을 사용할 수 있음은 물론이다.
도 7은 본 발명의 제3실시예인 NDIR 방식의 NO 가스 검출기의 개념도. 추가로 2개의 디텍터와 각각의 상기 디텍터 전방에 추가 광학필터(340)와 추가 광학필터1(350)을 더 구비할 수 있다. 각각 이산화탄소 측정 필터 및 수분측정 필터일 수 있다. NIDR 측정 방식으로 NO 가스 측정 기준을 측정하고, NO 가스 흡광, 이산화탄소 흡광 및 수분 흡광을 측정하여 이를 조합하여 NO 가스의 농도를 정확히 측정할 수 있는 기술을 제공한다.
다른 측정 장치와 같이 수분을 제거하는 필터를 사용하는 경우 NO 가스가 제거되는 수분에 녹아 아주 일부라도 제거되어 정확한 측정이 불가능할 수 있기 때문에 측정 배기가스 라인을 가열하고, 가열된 상태에서 모든 가스가 이동하여 측정하는 방식을 사용함으로써 NO 가스의 정확한 측정이 가능하다. 이를 위하여 매연의 제거를 사이클론 방식 등을 사용하지 않고, 필터방식으로 매연을 제거하는 방식을 사용한다.상기 매연제거 필터 역시 가열함으로써 NO와 같은 가스 성분이 필터에 남아 있지 않고 계속 이동할 수 있도록 구성한다.
상기와 같은 발명의 작용효과를 나타내는 발명의 구성은 다음과 같다.
자동차의 배기가스와 연결되는 측정샘플관; 및
상기 측정샘플관에 구비되어 매연을 제거하는 매연제거필터; 및
상기 측정샘플관 외부에 구비되어 측정샘플에 포함된 수증기가 응축되면서 측정대상 가스를 용해하게 측정이 부정확하게 되지 않도록, 측정샘플관 내부의 측정가스가 가열하는 히팅자켓; 및
상기 히팅자켓을 통과한 측정가스가 유입되어 비분산적외선 측정방법으로 NO 가스의 농도를 측정하는 NDIR NO 가스 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, 상기 NDIR NO 가스 측정부는 적외선광원; 및
상기 적외선광원의 광을 단속하여 공급함으로써 적외선광원이 있을 때의 디텍터의 측정값과 없을때의 디텍터의 측정값을 이용하여 노이즈를 제거하는 광초퍼; 및
내부에 측정가스를 채우고 배출하면서, 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 가스의 종류에 따른 흡광현상이 발생하도록 하는 가스셀; 및
상기 가스셀의 내부에 측정가스를 채우고 배출하면서, 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 1개의 NO 가스가 채워진 NO 가스 충진필터를 통과하고 NO 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 레퍼런스 측정부와
추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 NO 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, 상기 NO 가스 충진 필터는 고농도의 NO 가스를 충진하여 NO 가스와 반응하는 광파장에서의 흡광이 모두 일어나도록 함으로써 측정시 흡광이 100으로 나타나도록 하여 레퍼런스 측정값으로 사용하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, 상기 NO 검출 광학필터는 5.4um의 중심 주파수를 가지고, 상기 디텍터의 측정 감도에 따라 ± 1um의 폭을 가지는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 수분의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 수증기 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 수증기 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 이산화탄소의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 이산화탄소 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
또한, NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 이산화탄소 및 수증기의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 이산화탄소 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 이산화탄소 보정 기능과 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 수증기 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 수증기 보정 기능을 구비한 수증기와 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기를 제공한다.
100 ; NDIR 자동차 배기가스 측정장치
110 : 적외선광원
120 : 광초퍼
200 : 가스셀
210 : 측정가스입구
220 : 측정가스출구
300 : NO 가스 농도 측정부
301 : 수증기 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부
302 : 수증기와 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부
310 : NO 가스 충진필터
320 : NO 검출용 광학필터
330 : 디텍터
340 : 추가광학필터(수증기 검출용 광학필터)
350 : 추가광학필터1(이산화탄소 검출용 광학필터)
110 : 적외선광원
120 : 광초퍼
200 : 가스셀
210 : 측정가스입구
220 : 측정가스출구
300 : NO 가스 농도 측정부
301 : 수증기 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부
302 : 수증기와 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부
310 : NO 가스 충진필터
320 : NO 검출용 광학필터
330 : 디텍터
340 : 추가광학필터(수증기 검출용 광학필터)
350 : 추가광학필터1(이산화탄소 검출용 광학필터)
Claims (10)
- 자동차의 배기가스와 연결되는 측정샘플관; 및
상기 측정샘플관에 구비되어 매연을 제거하는 매연제거필터; 및
상기 측정샘플관 외부에 구비되어 측정샘플에 포함된 수증기가 응축되면서 측정대상 가스를 용해하게 측정이 부정확하게 되지 않도록, 측정샘플관 내부의 측정가스가 가열하는 히팅자켓; 및
상기 히팅자켓을 통과한 측정가스가 유입되어 비분산적외선 측정방법으로 NO 가스의 농도를 측정하는 NDIR NO 가스 측정부 구비하고,
상기 NDIR NO 가스 측정부는 적외선광원; 및
상기 적외선광원의 광을 단속하여 공급함으로써 적외선광원이 있을 때의 디텍터의 측정값과 없을때의 디텍터의 측정값을 이용하여 노이즈를 제거하는 광초퍼; 및
내부에 측정가스를 채우고 배출하면서, 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 가스의 종류에 따른 흡광현상이 발생하도록 하는 가스셀; 및
상기 가스셀의 내부에 측정가스를 채우고 배출하면서, 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 1개의 NO 가스가 채워진 NO 가스 충진필터를 통과하고 NO 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 레퍼런스 측정부와
추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 NO 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 NO 가스 농도 측정부를 구비하고,
상기 NO 가스 충진 필터는 고농도의 NO 가스를 충진하여 NO 가스와 반응하는 광파장에서의 흡광이 모두 일어나도록 함으로써 측정 시 흡광이 100으로 나타나도록 하여 레퍼런스 측정값으로 사용하며,
상기 NO 검출 광학필터는 5.4um의 중심 주파수를 가지고, 상기 디텍터의 측정 감도에 따라 ± 1um의 폭을 가지고,
NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 수분의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하고 수증기 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 수증기 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기. - 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 이산화탄소의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 이산화탄소 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기. - 제1항에 있어서,
NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 이산화탄소 및 수증기의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 이산화탄소 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 이산화탄소 보정 기능과 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 수증기 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 수증기 보정 기능을 구비한 수증기와 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기. - 자동차의 배기가스와 연결되는 측정샘플관; 및
상기 측정샘플관에 구비되어 매연을 제거하는 매연제거필터; 및
상기 매연제거 필터는 가열함으로써 NO와 같은 가스 성분이 필터에 남아 있지 않도록 구성하며,
상기 측정샘플관 외부에 구비되어 측정샘플에 포함된 수증기가 응축되면서 측정대상 가스를 용해하게 측정이 부정확하게 되지 않도록, 측정샘플관 내부의 측정가스가 가열하는 히팅자켓; 및
상기 히팅자켓을 통과한 측정가스가 유입되어 비분산적외선 측정방법으로 NO 가스의 농도를 측정하는 NDIR NO 가스 측정부 구비하고,
상기 NDIR NO 가스 측정부는 적외선광원; 및
상기 적외선광원의 광을 단속하여 공급함으로써 적외선광원이 있을 때의 디텍터의 측정값과 없을때의 디텍터의 측정값을 이용하여 노이즈를 제거하는 광초퍼; 및
내부에 측정가스를 채우고 배출하면서, 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 가스의 종류에 따른 흡광현상이 발생하도록 하는 가스셀; 및
상기 가스셀의 내부에 측정가스를 채우고 배출하면서, 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 1개의 NO 가스가 채워진 NO 가스 충진필터를 통과하고 NO 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 레퍼런스 측정부와
추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 NO 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 NO 가스 농도 측정부를 구비하고,
상기 NO 가스 충진 필터는 고농도의 NO 가스를 충진하여 NO 가스와 반응하는 광파장에서의 흡광이 모두 일어나도록 함으로써 측정 시 흡광이 100으로 나타나도록 하여 레퍼런스 측정값으로 사용하며,
상기 NO 검출 광학필터는 5.4um의 중심 주파수를 가지고, 상기 디텍터의 측정 감도에 따라 ± 1um의 폭을 가지고,
NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 수분의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하고 수증기 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 수증기 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 구비하여, NO 가스 측정을 위한 기준을 측정하고, NO 가스 흡광, 이산화탄소 흡광 및 수분 흡광을 측정하여 이를 조합하여 NO 가스의 농도를 측정하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기. - 제8항에 있어서,
NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 이산화탄소의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 이산화탄소 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 구비한 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기. - 제8항에 있어서,
NO 가스 검출 정확도를 높이기 위하여 배기가스에 포함된 이산화탄소 및 수증기의 영향을 제거하기 위하여 추가로 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 이산화탄소 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 이산화탄소 보정 기능과 상기 적외선광원과 광초퍼를 통과한 광이 내부에 채워진 측정가스를 통과하여 수증기 검출 광학필터를 통과하여 디텍터에서 광신호를 측정하는 수증기 보정 기능을 구비한 수증기와 이산화탄소 보정 기능을 구비한 NO 가스 농도 측정부를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동차 배기가스에 포함된 NO 가스 검출기.
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220174498A KR102616114B1 (ko) | 2022-12-14 | 2022-12-14 | 자동차 배기가스에 포함된 no 가스 검출기 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220174498A KR102616114B1 (ko) | 2022-12-14 | 2022-12-14 | 자동차 배기가스에 포함된 no 가스 검출기 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR102616114B1 true KR102616114B1 (ko) | 2023-12-20 |
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| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220174498A KR102616114B1 (ko) | 2022-12-14 | 2022-12-14 | 자동차 배기가스에 포함된 no 가스 검출기 |
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|---|---|
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2022
- 2022-12-14 KR KR1020220174498A patent/KR102616114B1/ko active IP Right Grant
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