KR20010000099A - Control Circuit and its Method for Gas Analyzing System - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: An operating circuit of a gas analyzer and method for controlling operating circuit is provided to improve precision of gas analysis by making a gas condition to be measured in constant temperature and humidity. CONSTITUTION: An operating circuit of a gas analyzer includes a solenoid valve driving circuit(110) for controlling an on/off action of a solenoid valve(60), a control circuit(120) for measuring a temperature of a heater and a dehumidifier and turning the temperature into a set temperature, a pump driving circuit(130) for controlling an on/off action of a pump(80), a key input unit(10) for inputting an operation order and a system setting value to the gas analyzer, a display(30) for visually displaying data, measured time and analyzed result, a digital signal processor(100) for processing the measured temperature, humidity and gas data into digital signal, a memory(20) for storing program of gas analysis and for storing data detected from a sensing part, and a controller(50) connected with the above circuits and an external computer and for controlling the operation of the whole system.

Description

가스 분석장치의 작동회로 및 그 제어방법{Control Circuit and its Method for Gas Analyzing System}Control Circuit and its Method for Gas Analyzing System

본 발명은 단일 및 혼합가스의 검출 및 분석가능한 가스 분석장치에 관한 것으로서, 특히 다수개의 반도체 MOS형 가스센서를 이용하여 가스를 분석하되, 측정대상의 가스 상태를 항온 및 항습으로 만들어 가스 분석의 정밀도를 높이고 사용기간에 따른 가스의 보정이 손쉬운 가스 분석장치의 작동회로 및 그 제어방법에 관한 것이다.The present invention relates to a gas analyzer capable of detecting and analyzing single and mixed gases, and in particular, analyzing a gas using a plurality of semiconductor MOS type gas sensors, and making the gas state of the measurement object constant temperature and constant, and thus the accuracy of gas analysis. The present invention relates to an operation circuit of a gas analyzer and a control method thereof, in which gas is easily corrected according to a period of use.

현재, 반도체 MOS(Metal Oxide Silicon)형 센서를 이용하여 단일 가스를 측정하는 제품은 알콜측정기를 비롯한 메탄가스 측정기 등이 국내외 여러 회사에 의해서 생산 및 개발되고 있는 실정이다. 이 제품들은 가스의 정확한 농도 측정을 대상으로 하고 있지 않고, 단순히 가스 농도가 어떤 기준치 이상인지만을 측정하고 있는 수준이다.Currently, a single gas measuring device using a semiconductor MOS (Metal Oxide Silicon) type sensor has been produced and developed by a number of companies at home and abroad, such as alcohol meter and methane gas meter. These products do not target accurate gas concentration measurements, but simply measure what the gas concentration is above.

종래 MOS형 가스센서를 이용한 가스 계측장치의 예로서, 일본등록특허 제2578호, 제 624호 또는 한국등록특허 1999-029465 등에 기재되어 있다. MOS형 가스센서에 부하저항을 직렬로 연결하면 부하저항에 농도에 따른 출력전압 걸리게 되는 방식을 이용하여 가스 농도를 측정하는 것이다. 여기서, MOS 센서 자체의 저항값과 가스 농도가 선형관계가 있다는 것은 주지 기술이다.As an example of a gas measuring apparatus using a conventional MOS type gas sensor, it is described in Japanese Patent No. 2578, 624 or Korean Patent No. 1999-029465. If the load resistance is connected in series to the MOS type gas sensor, the gas concentration is measured by using the output voltage according to the concentration. Here, it is well known that the resistance value of the MOS sensor itself and the gas concentration have a linear relationship.

그러나, 보통 MOS형 가스센서의 경우 저항값이 1년정도 지나면 1/3 정도 떨어진다. 이는 MOS형 가스센서를 채택한 가스 분석장치에서 정확한 농도 측정을 불가능하게 하는 요소가 되므로 이를 개선하기 위해서는 반드시 일정기간마다 보정(calibration)해 주어야 정밀한 가스의 농도 측정이 가능하다. 그리고, 온도와 습도의 변화에 의해 MOS 센서의 저항값이 변하게 된다.(Electronic Nose Conference 99 참조). MOS 센서는 작업장 주위의 온도와 습도에 가장 큰 영향을 받는 다른 가스 센서에 비해 온도와 습도에 따른 저항값의 변화가 적기는 하지만, 이 또한 가스 분석시 오차의 원인이 되므로 가스 분석장치의 센서를 항온과 항습으로 유지시켜주어야 한다. 센서의 항온과 항습이 이루어지면 정기적으로 보정을 통해 데이터베이스화된 기초데이타를 바꾸어주면 정확하게 가스를 분석할 수 있다.However, in the case of the MOS type gas sensor, the resistance drops by about one third after one year. This is a factor that makes accurate concentration measurement impossible in the gas analyzer adopting the MOS type gas sensor, so it is necessary to calibrate at regular intervals in order to improve the accuracy of the gas. Then, the resistance value of the MOS sensor changes due to the change in temperature and humidity (see Electronic Nose Conference 99). The MOS sensor has a smaller change in resistance value due to temperature and humidity than other gas sensors that are most affected by temperature and humidity around the workplace, but this also causes errors in gas analysis. It should be kept at constant temperature and humidity. When the temperature and humidity of the sensor are achieved, it is possible to analyze the gas accurately by changing the basic data that is regularly calibrated.

그러나, 항온과 항습 기능을 달성하기 위해서는 기존제품에서는 제품내에 냉각기를 사용하거나, 밀폐된 공간에서 저온가스 등을 사용하기 때문에 전체 제품이 커지기 때문에 휴대가 불편하게 된다. 혹은, 가스흡수제로서 테나스(TENAX) 등을 사용하여 샘플 가스(sample gas)를 흡수하고 이를 약 200℃이상의 고온으로 발산시켜 센서를 통해 감지하는 분석장치의 경우 다소 정밀성이 높지만, 이 또한 가스센서의 드리프트(drift)현상이 발생하게 되는 문제점을 가지고 있다.However, in order to achieve the constant temperature and humidity function, the existing product uses a cooler in the product or a low temperature gas is used in a closed space, so that the whole product becomes inconvenient to carry. Alternatively, the analysis device that absorbs the sample gas (TENAX) as a gas absorber and emits it to a high temperature of about 200 ° C. or higher detects it through the sensor, but this is also highly accurate. There is a problem that the drift phenomenon occurs.

한편, 혼합가스를 측정하는 가스 분석장치는 크게 두 가지 형태로 나뉘어져 미국과 일본 및 유럽 등에서 생산되고 있다. 하나는 휴대용(Portable) 제품으로 사용상 편리하지만, 이러한 제품은 가스 분석시 온도와 습도의 영향을 보정하는데 한계가 있어 주로 정밀성이 요구되지 않는 가스를 측정하는데 사용하고 있다. 다른 하나는 혼합가스의 분석제품으로써 일본의 시마쯔사(Shimadz Co.)와 유럽의 오스모텍(Osmotech plc)과 알파모스사 (AlphaMos plc)를 중심으로 하는 가스 분석장치인데, 이 제품은 상당한 크기를 가지고 있어 이동이 불편하며 대부분 고가이고, 전도성 폴리머(Conducting Polymer) 센서를 사용하고 있다. 그러나, 이 전도성 폴리머 센서의 사용기간(Life-time)이 수개월밖에 안되며 분석장치가 온도 및 습도에 약한 특성을 가지고 있어 이를 보정하는데 어려움이 많다.On the other hand, the gas analyzer for measuring the mixed gas is largely divided into two types are produced in the United States, Japan and Europe. One is a portable product, which is convenient to use, but these products are mainly used to measure gases that do not require precision because they are limited in compensating the effects of temperature and humidity in gas analysis. The other is a gaseous analytical product, with gas analyzers centered on Shimadz Co. in Japan, Osmotech plc and AlphaMos plc in Europe. It is inconvenient to move and expensive, and it uses a conductive polymer sensor. However, the lifetime of the conductive polymer sensor is only a few months, and the analyzer has a weak characteristic of temperature and humidity, which makes it difficult to correct it.

그러므로, 온도와 습도에 크게 영향을 받지 않도록 설계 하려면 단일 가스 또는 혼합가스를 계측하고 분석하는 가스 분석장치의 크기가 커지게되고 이로 인해 많은 문제점이 수반된다. 이러한 문제점을 해결하기 위하여 이동이 편리하고 기간에 따라 재조정이 쉬울 뿐만 아니라 항온 및 항습을 위한 시스템 규모가 작은 가스 분석장치가 절대적으로 필요하다.Therefore, if the design is not significantly affected by temperature and humidity, the size of the gas analyzer for measuring and analyzing a single gas or a mixed gas increases, which causes a lot of problems. In order to solve this problem, a gas analyzer that is easy to move, easy to adjust over time, and has a small system size for constant temperature and humidity is absolutely necessary.

본 발명의 목적은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 분석장치내 온도 및 습도에 가장 영향을 받지 않도록 항온 및 항습 특성을 위한 히터 및 제습장치를 구비하되, 시스템에서 요구되는 측정모드, 보정 및 건조 모드, 및 시리얼 통신모드에 따라 이 히터 및 제습장치를 비롯한 내부 작동회로를 적절하게 제어하여 가스 분석 결과의 정확도를 높일 수 있고, 통신망을 통해서 외부 컴퓨터와 연결되어 측정된 데이터 전송 및 결과 분석이 용이한 가스 분석장치의 작동회로 및 그 제어방법을 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a heater and dehumidifier for constant temperature and humidity characteristics so as not to be most affected by the temperature and humidity in the analysis device in order to solve the problems of the prior art as described above, the measurement mode, correction required in the system The internal operation circuit including heater and dehumidifier can be properly controlled according to the drying mode and the serial communication mode to increase the accuracy of the gas analysis results. The present invention provides an easy operation circuit and a control method thereof.

도 1은 본 발명에 따른 가스 분석장치의 작동회로를 중심으로 나타낸 시스템 구성도,1 is a system configuration diagram mainly showing the operation circuit of the gas analysis device according to the present invention,

도 2는 본 발명에 따른 가스 분석장치에서 측정(measurement)시 그 작동 과정을 설명하기 위한 흐름도,Figure 2 is a flow chart for explaining the operation during the measurement (measurement) in the gas analyzer according to the present invention,

도 3은 본 발명에 따른 가스 분석장치에서 샘플 가스를 이용한 보정(calibration)시 그 작동 과정을 설명하기 위한 흐름도,3 is a flowchart illustrating an operation process during calibration using a sample gas in a gas analyzer according to the present invention;

도 4는 본 발명에 따른 가스 분석장치에서 시리얼 통신모드시 그 작동 과정을 설명하기 위한 흐름도.Figure 4 is a flow chart for explaining the operation of the serial communication mode in the gas analyzer according to the present invention.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

10: 키입력부 20: 메모리10: key input unit 20: memory

30: 표시부 40: 통신회로30: display unit 40: communication circuit

50: 제어부 60: 솔레노이드밸브들50: control unit 60: solenoid valves

70: 히터 및 제습장치 80: 펌프들70: heater and dehumidifier 80: pumps

90: 감지부 100: 디지털 신호처리부90: detection unit 100: digital signal processing unit

110: 솔레노이드밸브 구동회로110: solenoid valve driving circuit

120: 온도 제어회로 130: 펌프 구동회로120: temperature control circuit 130: pump driving circuit

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 적어도 1개 이상의 가스, 습도, 온도센서를 갖는 감지부와, 히터 및 제습장치와, 입구와 배출구 사이에서 가스 유량을 제어하는 적어도 1개 이상의 펌프와, 상기 히터 및 제습장치로의 가스 이동을 제어하는 적어도 1개 이상의 솔레노이드밸브를 갖는 가스 분석장치의 작동회로에 있어서, 상기 솔레노이드 밸브의 온/오프를 제어하는 솔레노이드밸브 구동회로; 상기 히터 및 제습장치의 온도를 측정해서 이를 설정된 온도로 만들어주는 온도 제어회로; 상기 펌프의 온/오프를 제어하는 펌프 구동회로; 상기 가스 분석장치에 작동 명령 및 시스템 세팅값을 입력하는 키입력부; 상기 감지부를 통해 검출된 데이터, 측정 시간 및 분석 결과를 시각적으로 표시하는 표시부; 상기 감지부로부터 측정된 온도, 습도, 및 가스 데이터를 디지털 신호처리하는 디지털신호처리부; 가스 분석의 프로그램을 저장하고, 상기 감지부에서 검출된 데이터를 저장하는 메모리; 상기 회로들과 상호 연결되어 있으며 외부 컴퓨터와 온라인으로 통신되며 가스를 분석하기 위해 선택된 측정, 보정/건조 또는 통신모드에 대응하도록 전체 시스템의 작동을 제어하는 제어부를 구비한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a sensing unit having at least one gas, humidity and temperature sensor, a heater and a dehumidifier, at least one pump for controlling a gas flow rate between an inlet and an outlet, and the heater And an operation circuit of a gas analyzer having at least one solenoid valve for controlling gas movement to a dehumidifier, comprising: a solenoid valve driving circuit for controlling on / off of the solenoid valve; A temperature control circuit for measuring the temperature of the heater and the dehumidifier and making it to a set temperature; A pump driving circuit controlling on / off of the pump; A key input unit for inputting an operation command and a system setting value to the gas analyzer; A display unit for visually displaying data, measurement time, and analysis result detected through the detection unit; A digital signal processor for digitally processing the temperature, humidity, and gas data measured by the detector; A memory for storing a program of gas analysis and storing data detected by the sensing unit; And a control unit interconnected with the circuits and in communication with an external computer and controlling the operation of the entire system to correspond to the selected measurement, calibration / dry or communication mode for gas analysis.

본 발명의 장치에 있어서, 상기 디지털 신호처리부는 멀티플렉서와, 아날로그-디지탈 컨버터로 구성되어 있으며 이는 상기 제어부와 원칩(one-chip)프로세서화 된 것을 사용하는 것이 바람직하다. 그리고 본 발명의 장치에 있어서, 이상 작동시 소리를 내는 부저를 더 구비한다.In the apparatus of the present invention, the digital signal processing unit is composed of a multiplexer and an analog-digital converter, and it is preferable to use the control unit and the one-chip processor. And in the apparatus of the present invention, it is further provided with a buzzer that makes a sound during abnormal operation.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 가스 분석장치의 제어방법에 있어서, 상기 가스분석장치가 가스를 분석하기 위한 측정 모드일 경우 입구측의 펌프를 구동하여 공기를 입력받는 단계; 상기 공기를 제습장치로 공급하고 측정 대상의 샘플 가스를 히터로 흐르기 위하여 적어도 1개이상의 솔레노이드밸브의 온/오프를 각각 제어하는 단계; 히터를 구동하여 가스를 일정 온도로 가열하는 단계; 배출구측의 펌프를 작동하여 감지부로 공기를 유입하여 가스센서, 온도, 습도를 측정하는 단계; 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받는 단계; 상기 감지부로부터 측정된 온도가 설정치보다 낮은지를 판단하는 단계; 상기 측정된 온도가 설정온도보다 낮을 경우 히터를 다시 작동하고, 그렇지 않을 경우 히터를 그대로 두는 단계; 및 외부에 측정된 온도, 습도, 및 가스센서의 데이터를 표시하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 데이터를 표시한 후에, 가스 분석의 정지명령이 입력되는지를 검출하고, 정지명령이 검출될 경우에는 계속해서 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받지만, 그렇지 않을 경우에는 시스템을 초기화시키며 상기 감지부의 센서를 초기화시키는 것이 바람직하다.In order to achieve the above object, the present invention provides a method for controlling a gas analyzer, the method comprising: receiving air by driving a pump at an inlet side when the gas analyzer is in a measurement mode for analyzing a gas; Controlling on / off of at least one solenoid valve, respectively, to supply the air to a dehumidifier and to flow a sample gas to be measured to a heater; Driving a heater to heat the gas to a constant temperature; Operating the pump on the outlet side to introduce air into the sensing unit to measure a gas sensor, temperature and humidity; Receiving the measured data from the sensing unit; Determining whether the temperature measured by the sensing unit is lower than a set value; Operating the heater again if the measured temperature is lower than the set temperature, otherwise leaving the heater as it is; And displaying the temperature, humidity, and gas sensor data measured outside. At this time, after displaying the data, it is detected whether a stop command of gas analysis is input, and if a stop command is detected, the measured data is continuously received from the sensing unit, but otherwise, the system is initialized and the It is preferable to initialize the sensor of the detection unit.

게다가, 본 발명의 가스 분석장치의 제어방법에 있어서, 상기 가스분석장치가 보정 모드일 경우에는 초기화인지 판단하는 단계; 샘플 가스를 히터로 흐르기 위하여 적어도 1개이상의 솔레노이드밸브의 온/오프를 각각 제어하는 단계; 히터를 구동하여 상기 가스를 일정 온도로 가열하는 단계; 입구측의 펌프와 배출구측의 펌프를 작동하여 감지부로 가스를 유입하여 가스센서, 온도, 습도를 측정하는 단계; 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받는 단계; 상기 감지부로부터 측정된 온도가 설정치보다 낮은지를 판단하는 단계; 상기 측정된 온도가 설정온도보다 낮을 경우 히터를 다시 작동하고, 그렇지 않을 경우 히터를 그대로 두는 단계; 및 외부에 측정된 온도, 습도, 및 가스센서의 데이터를 표시하는 단계를 포함하여 이루어진다. 이때, 상기 데이터를 표시한 후에, 가스 분석의 정지명령이 입력되는지를 검출하고, 정지명령이 검출될 경우에는 계속해서 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받지만, 그렇지 않을 경우에는 시스템을 초기화시키는 것이 바람직하다.In addition, the control method of the gas analyzer of the present invention, the method comprising: determining whether the initialization when the gas analyzer is in the correction mode; Controlling on / off of at least one solenoid valve, respectively, for flowing sample gas to a heater; Driving a heater to heat the gas to a constant temperature; Operating a pump at an inlet side and a pump at an outlet side to introduce gas into the sensing unit to measure a gas sensor, temperature, and humidity; Receiving the measured data from the sensing unit; Determining whether the temperature measured by the sensing unit is lower than a set value; Operating the heater again if the measured temperature is lower than the set temperature, otherwise leaving the heater as it is; And displaying the temperature, humidity, and gas sensor data measured outside. At this time, after displaying the data, it is detected whether a stop command of gas analysis is input, and if the stop command is detected, the measured data is continuously received from the detection unit, but otherwise, the system is initialized. desirable.

또한 본 발명의 가스 분석장치의 제어방법에 있어서, 상기 가스분석장치가 보정 모드일 경우에는 초기화인지 판단하는 단계; 입구측의 펌프를 구동하여 공기를 입력받는 단계; 상기 공기를 히터로 흐르기 위하여 적어도 1개이상의 솔레노이드밸브의 온/오프를 각각 제어하는 단계; 히터를 구동하여 상기 공기를 일정 온도로 가열하는 단계; 입구측의 펌프와 배출구측의 펌프를 작동하여 감지부로 공기를 유입하여 가스센서, 온도, 습도를 측정하는 단계; 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받는 단계; 상기 감지부로부터 측정된 온도가 설정치보다 낮은지를 판단하는 단계; 상기 측정된 온도가 설정온도보다 낮을 경우 히터를 다시 작동하고, 그렇지 않을 경우 히터를 그대로 두는 단계; 및 외부에 측정된 온도, 습도, 및 가스센서의 데이터를 표시하는 단계를 포함하여 이루어진다.In addition, the control method of the gas analysis device of the present invention, if the gas analysis device is in the calibration mode, determining whether the initialization; Receiving air by driving a pump at an inlet side; Controlling on / off of at least one solenoid valve, respectively, for flowing said air to a heater; Driving a heater to heat the air to a constant temperature; Operating a pump at an inlet side and a pump at an outlet side to measure the gas sensor, temperature, and humidity by introducing air into the sensing unit; Receiving the measured data from the sensing unit; Determining whether the temperature measured by the sensing unit is lower than a set value; Operating the heater again if the measured temperature is lower than the set temperature, otherwise leaving the heater as it is; And displaying the temperature, humidity, and gas sensor data measured outside.

또한 본 발명의 가스 분석장치의 제어방법에 있어서, 상기 가스분석장치가 건조 모드일 경우에는 입구측의 펌프를 구동하여 공기를 입력받는 단계; 필터를 이용해 제로가스를 만드는 단계; 상기 공기를 히터로 흐르기 위하여 적어도 1개이상의 솔레노이드밸브의 온/오프를 각각 제어하는 단계; 히터를 구동하여 공기를 일정 온도로 가열하는 단계; 및 배출구측의 펌프를 작동하여 외부로 공기를 배출하는 단계를 포함한다.In the control method of the gas analyzer of the present invention, when the gas analyzer is in the drying mode, driving the pump on the inlet side to receive air; Making zero gas using a filter; Controlling on / off of at least one solenoid valve, respectively, for flowing said air to a heater; Driving a heater to heat air to a predetermined temperature; And discharging air to the outside by operating the pump on the outlet side.

또한 본 발명의 가스 분석장치의 제어방법에 있어서, 상기 가스분석장치가 외부 컴퓨터와 온라인 상태인 통신 모드일 경우 상기 외부 컴퓨터에서는 상기 가스분석장치의 모드를 미정, 일정 기간의 가스 분석을 위한 스케쥴 모드, 또는 가스 측정 모드로 세팅할 것인지 판단하는 단계; 및 상기 세팅된 가스 분석장치의 모드에 따라 상기 가스 분석장치와 외부 컴퓨터 사이에서 서로 일련의 처리과정을 거쳐 측정 데이터를 전송해서 이를 외부 컴퓨터에 저장 및 분석하도록 한다.In addition, in the method of controlling a gas analyzer of the present invention, when the gas analyzer is in a communication mode with an external computer, the external computer may determine a mode of the gas analyzer in a schedule mode for gas analysis for a predetermined period. Determining whether or not to set the gas measurement mode; And transmitting the measurement data between the gas analyzer and the external computer through a series of processes according to the set mode of the gas analyzer, and storing and analyzing the measured data in the external computer.

그러므로, 본 발명에 따른 가스 분석장치의 작동회로 및 그 제어방법은 분석장치내 온도 및 습도에 가장 영향을 받지 않도록 항온 및 항습 특성을 위한 히터 및 제습장치를 구비한 가스 분석장치를 제어하되, 시스템에서 요구되는 측정모드, 보정 및 건조 모드, 및 시리얼 통신모드에 따라 이 히터 및 제습장치를 비롯한 내부 작동회로를 적절하게 제어하여 가스 분석 결과의 정확도를 높일 수 있고, 계측시 기준 데이터를 일정기간마다 보정함으로써 가스 측정 데이터의 오차를 줄일 수 있을뿐만 아니라 통신망을 통해서 외부 컴퓨터와 연결되어 원격적으로 시스템 제어가 가능하다.Therefore, the operating circuit and control method of the gas analyzer according to the present invention controls the gas analyzer having a heater and a dehumidifier for constant temperature and humidity so as not to be most affected by the temperature and humidity in the analyzer. According to the measurement mode, calibration and drying mode, and serial communication mode required by the controller, the internal operation circuit including the heater and the dehumidifier can be properly controlled to increase the accuracy of the gas analysis results. The calibration not only reduces errors in gas measurement data, but also allows remote control of the system by connecting to an external computer via a communication network.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 상세하게 설명하고자 한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 가스 분석장치의 작동회로를 중심으로 나타낸 시스템 구성도이다.1 is a system configuration diagram mainly showing the operation circuit of the gas analysis device according to the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명은 적어도 1개 이상의 가스, 습도, 온도센서를 갖는 감지부(90)와, 항온 및 항습을 위한 부하로서 히터 및 제습장치(70)와, 입구와 배출구 사이에서 가스 유량을 제어하는 적어도 1개 이상의 펌프(80)와, 상기 히터 및 제습장치(70)로의 가스 이동을 제어하는 적어도 1개 이상의 솔레노이드밸브(60)를 갖는 가스 분석장치의 작동회로에 있어서, 솔레노이드 밸브(60)의 온/오프를 제어하는 솔레노이드밸브 구동회로(110)와, 히터 및 제습장치(70)의 온도를 측정해서 이를 설정된 온도로 만들어주는 온도 제어회로(120)와, 펌프(80)의 온/오프를 제어하는 펌프 구동회로(130)와, 가스 분석장치에 작동 명령 및 시스템 세팅값을 입력하는 키입력부(10)와, 감지부(90)를 통해 검출된 데이터, 측정 시간 및 분석 결과를 시각적으로 표시하는 표시부(30)와, 감지부(90)로부터 측정된 온도, 습도, 및 가스 데이터를 디지털 신호처리하는 디지털신호처리부(100)와, 가스 분석의 프로그램을 저장하고, 감지부(90)에서 검출된 데이터를 저장하는 메모리(20)와, 상기 회로들과 상호 연결되어 있으며 외부 컴퓨터(미도시함)와 온라인으로 통신되며 가스를 분석하기 위해 선택된 측정, 보정/건조 또는 통신모드에 대응하도록 전체 시스템의 작동을 제어하는 제어부(50)로 구성된다. 추가적으로, 이상 작동시 소리를 내는 부저(140)를 더 포함한다.As shown in FIG. 1, the present invention includes a sensing unit 90 having at least one gas, humidity, and temperature sensor, a heater and a dehumidifier 70 as a load for constant temperature and humidity, and an inlet and an outlet. In the operating circuit of the gas analysis device having at least one pump (80) for controlling the gas flow rate in the gas and at least one solenoid valve (60) for controlling the gas movement to the heater and the dehumidifier (70), The solenoid valve driving circuit 110 for controlling the on / off of the solenoid valve 60, the temperature control circuit 120 for measuring the temperature of the heater and the dehumidifier 70 to make the set temperature, and the pump 80 Pump driving circuit 130 for controlling the on / off of the control panel, a key input unit 10 for inputting an operation command and a system setting value to the gas analyzer, data detected through the sensing unit 90, measurement time and Visual display of analysis results 30, a digital signal processor 100 for digitally processing the temperature, humidity, and gas data measured by the detector 90, and a program of gas analysis, and the data detected by the detector 90. A memory 20 which stores the data, and which is interconnected with the circuits and is in online communication with an external computer (not shown), operating the entire system to correspond to the selected measurement, calibration / dry or communication mode for gas analysis. Control unit 50 for controlling the. In addition, it further comprises a buzzer 140 that makes a sound during abnormal operation.

본 발명의 실시예에서는 솔레노이드밸브, 펌프를 각각 2개로 한정하는데, 이때 제 1펌프(82)와 제 2펌프(84)는 각각 입구측과 배출구측에 위치하여 가스의 유량을 조정한다. 그리고, 제 1솔레노이드밸브(SV1)는 공기를 필터링하여 히터와 제습장치에 가스를 보내기 위한 것이고, 제 2솔레노이드 밸브(SV2)는 샘플 가스를 히터에 공급하기 위한 것이다.In the embodiment of the present invention, the solenoid valve and the pump are each limited to two, wherein the first pump 82 and the second pump 84 are located at the inlet side and the outlet side, respectively, to adjust the flow rate of the gas. The first solenoid valve SV1 filters air to send gas to the heater and the dehumidifier, and the second solenoid valve SV2 supplies the sample gas to the heater.

여기서, 본 발명의 디지털 신호처리부(100)는 감지부(90)의 센서로부터 측정된 신호를 입력받는 멀티플렉서(102)와, 멀티플렉서의 아날로그 신호를 디지털신호로 변조하는 아날로그-디지탈 컨버터(ADC)(104)로 구성된다. 이때, 제어부(50)와 멀티플렉서(102)와, ADC(104)는 원칩화될 수 있다.Here, the digital signal processing unit 100 of the present invention includes a multiplexer 102 that receives a signal measured by a sensor of the sensing unit 90, and an analog-to-digital converter (ADC) that modulates the analog signal of the multiplexer into a digital signal ( 104). In this case, the controller 50, the multiplexer 102, and the ADC 104 may be one-chip.

또한, 본 발명의 가스 분석장치는 외부 컴퓨터(미도시함)와 온라인 통신을 위해서 RS232C규격을 갖는 통신회로(40)를 더 포함하고 있다.In addition, the gas analyzer of the present invention further includes a communication circuit 40 having an RS232C standard for online communication with an external computer (not shown).

이러한 구성을 갖는 본 발명의 가스 분석장치의 작동회로는 크게 세가지, 즉 (1) 측정(measurement) 모드, (2) 보정(calibration) 및 건조(dry) 모드, (3) 통신 모드로 구분되어 작동하는데, 상세한 해당 모드의 관련한 가스 분석장치의 작동 과정은 이하 도 2 내지 도 4를 참조하여 설명한다.The operation circuit of the gas analyzer of the present invention having such a configuration can be divided into three types: (1) measurement mode, (2) calibration and dry mode, and (3) communication mode. In this case, the operation of the gas analyzer related to the corresponding mode is described in detail with reference to FIGS. 2 to 4.

도 2는 본 발명에 따른 가스 분석장치에서 측정(measurement)시 그 작동 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.Figure 2 is a flow chart for explaining the operation during the measurement (measurement) in the gas analyzer according to the present invention.

도 2에 도시된 바와 같이, 상기 가스분석장치가 가스를 분석하기 위한 측정 모드일 경우 펌프 구동회로(130)에 의해 입구측의 제 1펌프(82)를 구동하여 필터를 통해 공기를 포집하여 보정과 습분 제거를 위한 제로가스(zero-gas)를 입력받는다. 그리고, 상기 제로가스는 제습장치로 흐르고 측정 대상의 샘플 가스는 히터로 흐르기 위하여 솔레노이드밸브 구동회로(110)에 의해 제 1솔레노이드밸브(SV1)는 온되고 제 2솔레노이드밸브(SV2)는 오프된다. (S21∼S22 참조)As shown in FIG. 2, when the gas analyzer is in the measurement mode for analyzing gas, the pump driving circuit 130 drives the first pump 82 at the inlet side to collect and correct air through the filter. Receive zero-gas for removal of moisture and moisture. The zero solenoid valve SV1 is turned on by the solenoid valve driving circuit 110 and the second solenoid valve SV2 is turned off so that the zero gas flows to the dehumidifier and the sample gas to be measured flows to the heater. (See S21 to S22)

온도 제어회로(120)는 히터를 구동하여 가스를 일정 온도로 가열하여 항온으로 유지시킨다. 그리고, 히터를 통해 가열된 가스는 제습장치를 통해 제 1솔레노이드밸브(SV1)를 통해 나온 건조하고 차가운 제로가스와의 온도 차에 의해 측정 가스의 습분이 일정한 건조 상태를 유지하게 된다.The temperature control circuit 120 drives the heater to heat the gas to a constant temperature to maintain a constant temperature. In addition, the gas heated by the heater maintains a constant dry state of the moisture of the measurement gas by a temperature difference with the dry and cold zero gas that is discharged through the first solenoid valve SV1 through the dehumidifier.

그 다음, 펌프 구동회로(130)에 의해 배출구측의 제 2펌프(84)를 작동하여 제습장치의 건조한 가스를 감지부(90)로 유입하여 가스센서, 온도 및 습도 센서를 통해 유입된 가스의 상태를 측정한다. (S23∼S24 참조)Then, the second pump 84 on the outlet side is operated by the pump driving circuit 130 to introduce dry gas of the dehumidifying device into the sensing unit 90 so that the gas flows through the gas sensor, the temperature and humidity sensor. Measure the condition. (See S23-S24)

그래서, 감지부(90)로부터 측정된 데이터는 디지털 신호처리부(100)를 통해서 제어부(50)로 입력되고, 제어부(50)는 감지부의 센서들로부터 측정된 온도가 설정치보다 낮은지를 판단하여 측정된 온도가 설정온도보다 낮을 경우 온도 제어회로(120)를 다시 제어함으로써 히터를 다시 작동하여 가스를 항온 상태로 만들어주고, 그렇지 않을 경우에는 히터를 그대로 정지시킨다. (S25∼S27b 참조)Thus, the data measured by the sensing unit 90 is input to the control unit 50 through the digital signal processing unit 100, the control unit 50 is determined by determining whether the temperature measured from the sensors of the sensing unit is lower than the set value When the temperature is lower than the set temperature, by re-controlling the temperature control circuit 120 to operate the heater to bring the gas to a constant temperature, otherwise the heater is stopped as it is. (See S25 to S27b)

그리고, LCD등의 표시부(30)에 측정된 온도, 습도, 및 가스센서의 데이터를 표시한 후에, 가스 측정의 정지명령이 입력되는지를 검출한다. (S28∼S29 참조) 만약, 정지명령이 검출될 경우에는 계속해서 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받지만, 그렇지 않을 경우에는 시스템을 초기화(센서 데이터 종료 및 시작모드로 복귀)하면서 센서를 초기화시킨다. (S30∼S31 참조)Then, after displaying the measured temperature, humidity, and data of the gas sensor on the display unit 30 such as an LCD, it is detected whether a stop command for gas measurement is input. If the stop command is detected, the sensor continuously receives the measured data. Otherwise, the sensor is initialized (initializing the sensor data and returning to the start mode). . (See S30-S31)

도 3은 본 발명에 따른 가스 분석장치에서 샘플 가스를 이용한 보정(calibration)시 그 작동 과정을 설명하기 위한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating an operation process during calibration using a sample gas in the gas analyzer according to the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가스 분석장치가 보정 모드일 경우에는 두 개로 나뉘어 지는데, 하나는 공기, 즉 제로가스(Zero-gas)를 기준으로 하여 재조정하는 것이며, 다른 하나는 중독성 가스 시스템을 제외하고는 샘플 가스로서 에탄올(ethanol)과 메탄올(methanol)을 500ppm, 1000ppm, 1500ppm, 2000ppm등과같은 4개이상의 농도상태를 일반 측정 상태와 같게 주입하여 그 차이로 조정하는 것이다. 단, 여기서 농도상태는 다르게 설정할수 있다. 여기서, 샘플 가스의 주입 농도에 대한 데이터는 메모리(20)의 EEPROM 또는 외부 컴퓨터의 데이터베이스에 저장되게 된다. 이 저장된 데이터는 이후 신경망에 의해 학습하여 정확한 기준데이타로 계측에 사용되게 된다.As shown in FIG. 3, when the gas analyzer of the present invention is in a calibration mode, the gas analyzer is divided into two, one of which is readjusted based on air, that is, zero gas, and the other is an addictive gas. With the exception of the system, four or more concentration states such as 500ppm, 1000ppm, 1500ppm, 2000ppm, etc., are injected as sample gas and adjusted to the difference. However, the concentration state can be set differently here. Here, the data on the injection concentration of the sample gas is stored in the EEPROM of the memory 20 or a database of an external computer. This stored data is then learned by the neural network and used for accurate reference data.

우선, 샘플 가스를 이용한 보정 모드에서 가스 분석장치는 초기화인지 판단하고, 샘플 가스를 히터로 흐르기 위하여 솔레노이드밸브 구동회로(110)에 의해 제 1솔레노이드밸브(SV1)는 오프되고 제 2솔레노이드밸브(SV2)는 온된다. 만약, 초기화 상태가 아닐 경우에는 측정모드로 진입한다. (S211∼S12 참조)First, in the correction mode using the sample gas, it is determined whether the gas analyzer is initialized, and the solenoid valve SV 1 is turned off by the solenoid valve driving circuit 110 to flow the sample gas to the heater, and the second solenoid valve SV 2 is performed. ) Is on. If it is not in the initialization state, the test mode is entered. (See S211 to S12)

그리고, 온도 제어회로(120)는 히터를 구동하여 샘플 가스를 일정 온도로 가열하여 항온으로 유지시킨다. 그리고, 히터를 통해 가열된 가스는 제습장치를 통해 제 1솔레노이드밸브(SV1)를 통해 나온 건조하고 차가운 제로가스와의 온도 차에 의해 측정 가스의 습분이 제거되어 일정한 건조 상태를 유지하게 된다.In addition, the temperature control circuit 120 drives a heater to heat the sample gas to a constant temperature to maintain a constant temperature. In addition, the gas heated by the heater is removed from the moisture of the measurement gas by the temperature difference with the dry and cold zero gas from the first solenoid valve SV1 through the dehumidifier to maintain a constant dry state.

그 다음, 펌프 구동회로(130)에 의해 입구측의 제 1펌프(82)와 배출구측의 제 2펌프(84)를 작동하여 감지부(90)로 샘플 가스를 유입함으로써 가스센서, 온도 및 습도 센서를 통해 유입된 가스의 상태를 측정한다. (S13∼S14 참조)Then, the pump driving circuit 130 operates the first pump 82 on the inlet side and the second pump 84 on the outlet side to introduce the sample gas into the sensing unit 90 so as to introduce a gas sensor, temperature and humidity. Measure the state of gas entering through the sensor. (See S13-S14)

감지부(90)로부터 측정된 데이터는 디지털 신호처리부(100)를 통해서 제어부(50)로 입력되고, 제어부(50)는 감지부의 센서들로부터 측정된 온도가 설정치(Temp<30℃)보다 낮은지를 판단하여 측정된 온도가 설정온도보다 낮을 경우 온도 제어회로(120)를 다시 제어함으로써 히터를 다시 작동하여 가스의 항온 상태로 만들어주고, 그렇지 않을 경우(Temp≥30℃)에는 히터를 그대로 정지시킨다. (S15∼S17b 참조)The data measured by the detector 90 is input to the controller 50 through the digital signal processor 100, and the controller 50 determines whether the temperature measured by the sensors of the detector is lower than a set value (Temp <30 ° C.). If the measured temperature is determined to be lower than the set temperature, by re-controlling the temperature control circuit 120 to operate the heater again to make a constant temperature of the gas, otherwise (Temp ≥ 30 ℃) to stop the heater as it is. (See S15 to S17b)

그리고, LCD등의 표시부(30)에 측정된 온도, 습도, 및 가스센서의 데이터를 표시한 후에, 가스 측정의 정지명령이 입력되는지를 검출한다. (S18∼S19 참조) 만약, 정지명령이 검출될 경우에는 계속해서 상기 감지부(90)로부터 측정된 데이터를 입력받지만, 그렇지 않을 경우에는 시스템을 초기화(센서 데이터 종료 및 시작모드로 복귀)한다. (S20∼S31 참조)Then, after displaying the measured temperature, humidity, and data of the gas sensor on the display unit 30 such as an LCD, it is detected whether a stop command for gas measurement is input. (Refer to S18 to S19) If a stop command is detected, the measured data is continuously received from the sensing unit 90. If not, the system is initialized (sensor data ends and returns to the start mode). (See S20 to S31)

그러므로, 이러한 보정 기능은 가스 분석장치내 MOS 센서의 사용기간이나 습분에 대한 노출 혹은 에이징(Aging)현상 때문에 가스의 드리프트(drift)현상이 발생하게 되는 것을 막아 가스의 농도 측정과 분석의 오차를 최소화한다. 즉, 계측하기 전에 안정한 상태에서 여러 PPM 레벨에서의 데이터를 얻어 저장하고 이를 실제 가스 측정시에 기준 데이터로 사용한다.Therefore, this correction function prevents the drift of the gas due to the aging period of the MOS sensor in the gas analyzer, the exposure to moisture, or the aging phenomenon, thereby minimizing the error of gas concentration measurement and analysis. do. That is, the data is obtained and stored at various PPM levels in a stable state before measurement, and used as reference data in actual gas measurement.

한편, 두 번째의 보정 방법은 공기, 즉 제로가스(Zero-gas)를 기준으로 하는 것인데, 이는 상기 제로 가스를 상기 히터에 공급하기 위하여 제 1펌프(82)를 구동하면서 솔레노이드밸브 구동회로(110)에 의해 제 1솔레노이드밸브(SV1)는 온되고 제 2솔레노이드밸브(SV2)는 오프되도록 한다. 이후 제어 방식은 상술한 첫 번째 보정 프로세서와 동일하다.On the other hand, the second correction method is based on air, that is, zero gas (Zero-gas), which is solenoid valve driving circuit 110 while driving the first pump 82 to supply the zero gas to the heater The first solenoid valve SV1 is turned on and the second solenoid valve SV2 is turned off. The control scheme is then the same as the first correction processor described above.

그리고, 본 발명의 가스 분석장치는 건조 기능도 갖는데, 이 건조 기능은 제습장치에 모여있는 습분을 대기로 방출하여 내부상태를 일정한 건조상태를 유지시키는 것이다. 이는 센서의 수명을 보호하기 의해 필수적이다. 일반적으로 가스 센서는 습도에 반비례하여 수명이 단축된다는 것은 TGS 센서의 데이터시트(data-sheet)에 의해 제공되고 있으며 이미 학계에서는 주지의 사실이다. 그러므로, 가스 분석장치에서는 건조 기능이 반드시 필요하다.The gas analyzer of the present invention also has a drying function, which releases moisture collected in the dehumidifier into the atmosphere to maintain a constant dry state. This is essential by protecting the life of the sensor. In general, gas sensors have a shortened lifetime in inverse proportion to humidity, which is provided by the TGS sensor's data-sheet and is already well known in the academic community. Therefore, the drying function is essential in the gas analyzer.

이에, 가스 분석장치가 건조 모드일 경우 제어부(50)는 펌프 구동회로(130)를 통해 입구측의 제 1펌프(82)를 구동하여 공기, 즉 건조한 제로가스를 입력하고, 이 제로 가스를 히터로 흐르기 위하여 제 1솔레노이드밸브(SV1)와 제 2솔레노이드밸브(SV2)를 모두 온시킨다.Thus, when the gas analyzer is in the drying mode, the controller 50 drives the first pump 82 at the inlet side through the pump driving circuit 130 to input air, that is, dry zero gas, and heats the zero gas to the heater. Both the first solenoid valve SV1 and the second solenoid valve SV2 are turned on in order to flow into the.

그리고 온도 제어회로(120)를 통해서 히터를 구동하여 상기 제로가스를 일정 온도로 가열하고, 배출구측의 제 2펌프(84)의 작동으로 히터에 의해 뜨거워진 제로가스가 제습장치를 통해서 외부로 배출된다. 이때, 히터의 가열온도는 약 150℃ 이상일 경우 60℃ 이상의 온도로 제로 가스가 뜨거워지게 된다. 뜨거워진 제로가스는 감지부(90)의 가스 센서에 영향을 주지 않는데, MOS형 가스센서는 이미 동작을 위해 100℃ 이상의 온도로 가열되어 구동하기 때문에 열풍에 의해 전혀 영향받지 않는다.Then, the heater is driven through the temperature control circuit 120 to heat the zero gas to a constant temperature, and zero gas heated by the heater is discharged to the outside through the dehumidifier by the operation of the second pump 84 on the outlet side. do. In this case, when the heating temperature of the heater is about 150 ° C. or more, the zero gas becomes hot at a temperature of 60 ° C. or more. The heated zero gas does not affect the gas sensor of the sensing unit 90. Since the MOS-type gas sensor is already heated and driven to a temperature of 100 ° C. or higher for operation, it is not affected by hot air at all.

도 4는 본 발명에 따른 가스 분석장치에서 시리얼 통신모드시 그 작동 과정을 설명하기 위한 흐름도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 가스 분석장치가 외부 컴퓨터와 온라인 상태인 통신 모드일 경우 상기 외부 컴퓨터에서는 가스 분석장치를 제어할 수 있다.4 is a flowchart illustrating an operation process in a serial communication mode in the gas analyzer according to the present invention. As shown in FIG. 4, when the gas analyzer of the present invention is in a communication mode with an external computer, the external computer may control the gas analyzer.

먼저, 외부 컴퓨터에서는 가스분석장치의 모드를 미정, 일정 기간의 가스 분석을 위한 스케쥴 모드, 또는 가스 측정 모드로 세팅할 것인지 판단하고, 상기 세팅된 가스 분석장치의 모드에 따라 상기 가스 분석장치와 외부 컴퓨터 사이에서 서로 일련의 처리과정을 거쳐 측정 데이터를 전송해서 이를 외부 컴퓨터에 저장 및 분석하도록 한다. (S40∼S41c 참조)First, the external computer determines whether to set the mode of the gas analyzer as undecided, the schedule mode for analyzing the gas for a predetermined period, or the gas measurement mode, and according to the set mode of the gas analyzer, The measurement data is transferred between the computers through a series of processes to be stored and analyzed in an external computer. (See S40 to S41c)

즉. 상기 외부 컴퓨터에서는 가스 분석장치의 모드를 미정으로 세팅할 경우 가스 분석장치로부터 전송된 데이터를 입력받아서 이를 분석한다. (S43∼S44 참조)In other words. The external computer receives the data transmitted from the gas analyzer and analyzes it when the mode of the gas analyzer is undefined. (See S43-S44)

만약, 가스 분석장치를 스케쥴 모드로 세팅할 경우에는 스케쥴을 세팅하고 이 세팅된 값을 가스 분석장치에 전송해서 상기 스케쥴을 동일하게 세팅하고, 가스 분석장치에서 가스 측정 모드를 실시해서 그 측정 데이터를 외부 컴퓨터로 전송하고 외부 컴퓨터에서는 이 데이터를 저장하고 분석한다. (S45∼S51 참조)If the gas analyzer is set to the schedule mode, the schedule is set and the set value is transmitted to the gas analyzer to set the same schedule, and the gas analyzer performs the gas measurement mode to measure the measured data. Transfer it to an external computer and store and analyze this data on the external computer. (See S45 to S51)

만약, 외부 컴퓨터에서 가스 분석장치를 측정 모드로 세팅할 경우에는 초기화하고 초기화된 데이터값을 가스 분석장치에 전송해서 시스템을 초기화하고, 가스 분석장치에서 가스 측정 모드를 실시해서 그 측정 데이터를 외부 컴퓨터로 전송하고 외부 컴퓨터에서는 이 데이터를 저장하고 분석한다. (S52∼S58 참조)If you set the gas analyzer to the measurement mode from an external computer, initialize the system by initializing and transferring the initialized data values to the gas analyzer, and perform the gas measurement mode on the gas analyzer to transfer the measured data to the external computer. The data is stored and analyzed by an external computer. (See S52 to S58)

그러므로, 본 발명의 가스 분석장치는 이러한 온라인 통신에 의해 외부 컴퓨터에서도 시스템을 원격 제어할 수 있기 때문에 위험한 가스 탐지 및 측정에 유용하게 사용될 수 있다.Therefore, the gas analyzer of the present invention can be usefully used for dangerous gas detection and measurement because the system can be remotely controlled from an external computer by such online communication.

상기한 바와 같이 본 발명은, 가스 분석장치의 시스템에서 요구되는 측정모드, 보정 및 건조 모드, 및 시리얼 통신모드에 따라 히터 및 제습장치를 비롯한 내부 작동회로를 적절하게 제어하여 가스 분석 결과의 정확도를 높일 수 있고, 계측시 기준 데이터를 일정기간마다 보정함으로써 가스 측정 데이터의 오차를 줄일 수 있을뿐만 아니라 통신망을 통해서 외부 컴퓨터와 연결되어 원격적으로 시스템 제어가 가능하여 외부에서도 데이터 저장 및 이를 분석할 수 있다.As described above, the present invention, according to the measurement mode, calibration and drying mode, and the serial communication mode required in the system of the gas analyzer, by appropriately controlling the internal operation circuit including the heater and the dehumidifier to improve the accuracy of the gas analysis results In addition to reducing errors in gas measurement data by calibrating the reference data at regular intervals during measurement, the system can be remotely controlled by connecting to an external computer through a communication network, allowing data storage and analysis from the outside. have.

그러므로, 본 발명의 가스 분석장치는 실시간으로 유해 환경의 모니터링이 가능하고 향수를 비롯한 화장품, 냄새성분을 포함한 화학물질의 생산 및 품질관리, 신약개발의 공정을 제어하는데 유용하게 이용될 수 있다. 게다가 실시간 모니터링을 통한 가스 및 화학공장의 공정 제어, 폭발성 가스 감지 및 인체에 유해한 가스 탐지, 매설 통신망 관리요원들의 유해가스로 인한 재해 예방 등의 관련 분야에서도 이용될 수 있다, 이뿐만 아니라, 식·음료의 신선도 및 유통기간조절과, 과일/채소/생선/고기 및 곡물등 식품산업 원자재의 신선도 판별과, 병원 등에서의 환자 및 환자 주위의 유해 환경 제거를 위한 실시간 모니터링과, 환자의 몸 또는 호흡기의 냄새를 측정 분류하여 의사에게 알려주는 등 기타 응용분야에서도 적용이 가능하다.Therefore, the gas analyzer of the present invention can monitor the harmful environment in real time and can be usefully used to control the production and quality control of chemicals including perfumes, cosmetics, odor components, and new drug development. Moreover, it can be used in related fields such as process control of gas and chemical plants through real-time monitoring, detection of explosive gas and detection of harmful gas to human body, and prevention of disaster caused by harmful gas of buried network management personnel. Adjusting the freshness and shelf life of beverages, determining the freshness of raw materials in the food industry such as fruits, vegetables, fish, meat and grains, real-time monitoring to remove the harmful environment around patients and patients in hospitals, It can also be applied to other applications such as measuring and classifying odors to doctors.

한편, 본 발명은 상술한 실시예에 국한되는 것이 아니라 후술되는 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상과 범주내에서 당업자에 의해 여러 가지 변형이 가능하다.On the other hand, the present invention is not limited to the above-described embodiment, various modifications are possible by those skilled in the art within the spirit and scope of the present invention described in the claims to be described later.

Claims (14)

적어도 1개 이상의 가스, 습도, 온도센서를 갖는 감지부와, 히터 및 제습장치와, 입구와 배출구 사이에서 가스 유량을 제어하는 적어도 1개 이상의 펌프와, 상기 히터 및 제습장치로의 가스 이동을 제어하는 적어도 1개 이상의 솔레노이드밸브를 갖는 가스 분석장치의 작동회로에 있어서,A sensing unit having at least one gas, humidity and temperature sensor, a heater and a dehumidifier, at least one pump for controlling a gas flow rate between an inlet and an outlet, and gas movement to the heater and the dehumidifier In the operating circuit of the gas analyzer having at least one solenoid valve 상기 솔레노이드 밸브의 온/오프를 제어하는 솔레노이드밸브 구동회로;A solenoid valve driving circuit controlling on / off of the solenoid valve; 상기 히터 및 제습장치의 온도를 측정해서 이를 설정된 온도로 만들어주는 온도 제어회로;A temperature control circuit for measuring the temperature of the heater and the dehumidifier and making it to a set temperature; 상기 펌프의 온/오프를 제어하는 펌프 구동회로;A pump driving circuit controlling on / off of the pump; 상기 가스 분석장치에 작동 명령 및 시스템 세팅값을 입력하는 키입력부;A key input unit for inputting an operation command and a system setting value to the gas analyzer; 상기 감지부를 통해 검출된 데이터, 측정 시간 및 분석 결과를 시각적으로 표시하는 표시부;A display unit for visually displaying data, measurement time, and analysis result detected through the detection unit; 상기 감지부로부터 측정된 온도, 습도, 및 가스 데이터를 디지털 신호처리하는 디지털신호처리부;A digital signal processor for digitally processing the temperature, humidity, and gas data measured by the detector; 가스 분석의 프로그램을 저장하고, 상기 감지부에서 검출된 데이터를 저장하는 메모리;A memory for storing a program of gas analysis and storing data detected by the sensing unit; 상기 회로들과 상호 연결되어 있으며 외부 컴퓨터와 온라인으로 통신되며 가스를 분석하기 위해 선택된 측정, 보정/건조 또는 통신모드에 대응하도록 전체 시스템의 작동을 제어하는 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 작동 회로.A gas analysis device interconnected with the circuits and in communication with an external computer and having a control unit for controlling the operation of the entire system to correspond to the selected measurement, calibration / dry or communication mode for gas analysis. Of working circuit. 제 1항에 있어서, 상기 디지털 신호처리부는 멀티플렉서와, 아날로그-디지탈 컨버터로 구성되어 있으며 이는 상기 제어부와 원칩화된 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 작동회로.2. The operation circuit according to claim 1, wherein the digital signal processing unit comprises a multiplexer and an analog-digital converter, which is one-chip with the control unit. 제 1항에 있어서, 이상 작동시 소리를 내는 부저를 더 구비한 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 작동회로.The operation circuit of the gas analyzer of claim 1, further comprising a buzzer that makes a sound during abnormal operation. 가스 분석장치의 제어방법에 있어서,In the control method of the gas analyzer, 상기 가스분석장치가 가스를 분석하기 위한 측정 모드일 경우When the gas analyzer is in the measurement mode for analyzing the gas 입구측의 펌프를 구동하여 공기를 입력받는 단계;Receiving air by driving a pump at an inlet side; 상기 공기를 제습장치로 공급하고 측정 대상의 샘플 가스를 히터로 흐르기 위하여 적어도 1개이상의 솔레노이드밸브의 온/오프를 각각 제어하는 단계;Controlling on / off of at least one solenoid valve, respectively, to supply the air to a dehumidifier and to flow a sample gas to be measured to a heater; 히터를 구동하여 공기를 일정 온도로 가열하는 단계;Driving a heater to heat air to a predetermined temperature; 배출구측의 펌프를 작동하여 감지부로 가스를 유입하여 가스센서, 온도, 습도를 측정하는 단계;Measuring a gas sensor, temperature, and humidity by introducing a gas into the sensing unit by operating a pump on an outlet side; 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받는 단계;Receiving the measured data from the sensing unit; 상기 감지부로부터 측정된 온도가 설정치보다 낮은지를 판단하는 단계;Determining whether the temperature measured by the sensing unit is lower than a set value; 상기 측정된 온도가 설정온도보다 낮을 경우 히터를 다시 작동하고, 그렇지 않을 경우 히터를 그대로 두는 단계; 및Operating the heater again if the measured temperature is lower than the set temperature, otherwise leaving the heater as it is; And 외부에 측정된 온도, 습도, 및 가스센서의 데이터를 표시하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.Control method of a gas analyzer comprising the step of displaying the temperature, humidity, and the data of the gas sensor measured outside. 제 4항에 있어서, 상기 데이터를 표시한 후에, 가스 분석의 정지명령이 입력되는지를 검출하고, 정지명령이 검출될 경우에는 계속해서 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받지만, 그렇지 않을 경우에는 시스템을 초기화시키며 상기 감지부의 센서를 초기화시키는 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.5. The method according to claim 4, wherein after displaying the data, it is detected whether a stop command of gas analysis is input, and if a stop command is detected, the measured data is continuously received from the sensing unit, but otherwise the system And initializing the sensor of the detection unit. 가스 분석장치의 제어방법에 있어서,In the control method of the gas analyzer, 상기 가스분석장치가 보정 모드일 경우When the gas analyzer is in calibration mode 초기화인지 판단하는 단계;Determining whether it is initialization; 샘플 가스를 히터로 흐르기 위하여 적어도 1개이상의 솔레노이드밸브의 온/오프를 각각 제어하는 단계;Controlling on / off of at least one solenoid valve, respectively, for flowing sample gas to a heater; 히터를 구동하여 상기 가스를 일정 온도로 가열하는 단계;Driving a heater to heat the gas to a constant temperature; 입구측의 펌프와 배출구측의 펌프를 작동하여 감지부로 가스를 유입하여 가스센서, 온도, 습도를 측정하는 단계;Operating a pump at an inlet side and a pump at an outlet side to introduce gas into the sensing unit to measure a gas sensor, temperature, and humidity; 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받는 단계;Receiving the measured data from the sensing unit; 상기 감지부로부터 측정된 온도가 설정치보다 낮은지를 판단하는 단계;Determining whether the temperature measured by the sensing unit is lower than a set value; 상기 측정된 온도가 설정온도보다 낮을 경우 히터를 다시 작동하고, 그렇지 않을 경우 히터를 그대로 두는 단계; 및Operating the heater again if the measured temperature is lower than the set temperature, otherwise leaving the heater as it is; And 외부에 측정된 온도, 습도, 및 가스센서의 데이터를 표시하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.Control method of a gas analyzer comprising the step of displaying the temperature, humidity, and the data of the gas sensor measured outside. 제 6항에 있어서, 상기 데이터를 표시한 후에, 가스 분석의 정지명령이 입력되는지를 검출하고, 정지명령이 검출될 경우에는 계속해서 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받지만, 그렇지 않을 경우에는 시스템을 초기화시키는 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.7. The method according to claim 6, wherein after displaying the data, it is detected whether a stop command of gas analysis is input, and if the stop command is detected, the measured data is continuously received from the sensing unit, but otherwise the system Control method of a gas analyzer, characterized in that to initialize the. 가스 분석장치의 제어방법에 있어서,In the control method of the gas analyzer, 상기 가스분석장치가 보정 모드일 경우When the gas analyzer is in calibration mode 초기화인지 판단하는 단계;Determining whether it is initialization; 입구측의 펌프를 구동하여 공기를 입력받는 단계;Receiving air by driving a pump at an inlet side; 상기 공기를 히터로 흐르기 위하여 적어도 1개이상의 솔레노이드밸브의 온/오프를 각각 제어하는 단계;Controlling on / off of at least one solenoid valve, respectively, for flowing said air to a heater; 히터를 구동하여 상기 공기를 일정 온도로 가열하는 단계;Driving a heater to heat the air to a constant temperature; 입구측의 펌프와 배출구측의 펌프를 작동하여 감지부로 공기를 유입하여 가스센서, 온도, 습도를 측정하는 단계;Operating a pump at an inlet side and a pump at an outlet side to measure the gas sensor, temperature, and humidity by introducing air into the sensing unit; 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받는 단계;Receiving the measured data from the sensing unit; 상기 감지부로부터 측정된 온도가 설정치보다 낮은지를 판단하는 단계;Determining whether the temperature measured by the sensing unit is lower than a set value; 상기 측정된 온도가 설정온도보다 낮을 경우 히터를 다시 작동하고, 그렇지 않을 경우 히터를 그대로 두는 단계; 및Operating the heater again if the measured temperature is lower than the set temperature, otherwise leaving the heater as it is; And 외부에 측정된 온도, 습도, 및 가스센서의 데이터를 표시하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.Control method of a gas analyzer comprising the step of displaying the temperature, humidity, and the data of the gas sensor measured outside. 제 8항에 있어서, 상기 데이터를 표시한 후에, 가스 분석의 정지명령이 입력되는지를 검출하고, 정지명령이 검출될 경우에는 계속해서 상기 감지부로부터 측정된 데이터를 입력받지만, 그렇지 않을 경우에는 시스템을 초기화시키는 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.9. The method of claim 8, wherein after displaying the data, it is detected whether a stop command of gas analysis is input, and if a stop command is detected, the measured data is continuously received from the sensing unit, but otherwise the system Control method of a gas analyzer, characterized in that to initialize the. 가스 분석장치의 제어방법에 있어서,In the control method of the gas analyzer, 상기 가스분석장치가 건조 모드일 경우When the gas analyzer is in the drying mode 입구측의 펌프를 구동하여 공기를 입력받는 단계;Receiving air by driving a pump at an inlet side; 상기 공기를 히터로 흐르기 위하여 적어도 1개이상의 솔레노이드밸브의 온/오프를 각각 제어하는 단계;Controlling on / off of at least one solenoid valve, respectively, for flowing said air to a heater; 히터를 구동하여 공기를 일정 온도로 가열하는 단계; 및Driving a heater to heat air to a predetermined temperature; And 배출구측의 펌프를 작동하여 외부로 공기를 배출하는 단계를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.And operating the pump on the outlet side to discharge air to the outside. 가스 분석장치의 제어방법에 있어서,In the control method of the gas analyzer, 상기 가스분석장치가 외부 컴퓨터와 온라인 상태인 통신 모드일 경우When the gas analyzer is in communication mode with an external computer online 상기 외부 컴퓨터에서는 상기 가스분석장치의 모드를 미정, 일정 기간의 가스 분석을 위한 스케쥴 모드, 또는 가스 측정 모드로 세팅할 것인지 판단하는 단계; 및Determining, by the external computer, whether to set the mode of the gas analyzer to be undecided, a schedule mode for analyzing a gas for a predetermined period, or a gas measuring mode; And 상기 세팅된 가스 분석장치의 모드에 따라 상기 가스 분석장치와 외부 컴퓨터 사이에서 서로 일련의 처리과정을 거쳐 측정 데이터를 전송해서 이를 외부 컴퓨터에 저장 및 분석하는 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.According to the set mode of the gas analysis device, the control method of the gas analysis device, characterized in that for transmitting the measurement data between the gas analysis device and an external computer through a series of processes to store and analyze it in an external computer. 제 11항에 있어서, 상기 외부 컴퓨터에서는 가스 분석장치의 모드를 미정으로 세팅할 경우 가스 분석장치로부터 전송된 데이터를 입력받아서 이를 분석하는 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.The method of claim 11, wherein the external computer receives the data transmitted from the gas analyzer and analyzes the data when the mode of the gas analyzer is undefined. 제 11항에 있어서, 상기 외부 컴퓨터에서는 가스 분석장치를 스케쥴 모드로 세팅할 경우 스케쥴을 세팅하고 이 세팅된 값을 가스 분석장치에 전송해서 스케쥴을 세팅하고, 가스 분석장치에서 가스 측정 모드를 실시해서 그 측정 데이터를 외부 컴퓨터로 전송하고 외부 컴퓨터에서는 이 데이터를 저장하고 분석하는 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.12. The method of claim 11, wherein when the gas analyzer is set to the schedule mode, the external computer sets a schedule, transmits the set value to the gas analyzer, sets a schedule, and performs a gas measurement mode in the gas analyzer. And transmitting the measured data to an external computer, and storing and analyzing the data at an external computer. 제 11항에 있어서, 상기 외부 컴퓨터에서는 가스 분석장치를 측정 모드로 세팅할 경우 초기화하고 초기화된 데이터값을 가스 분석장치에 전송해서 시스템을 초기화하고, 가스 분석장치에서 가스 측정 모드를 실시해서 그 측정 데이터를 외부 컴퓨터로 전송하고 외부 컴퓨터에서는 이 데이터를 저장하고 분석하는 것을 특징으로 하는 가스 분석장치의 제어방법.12. The method of claim 11, wherein when the gas analyzer is set to the measurement mode, the external computer initializes and transmits the initialized data values to the gas analyzer to initialize the system. The method of controlling a gas analyzer, characterized in that the data is transmitted to an external computer, and the external computer stores and analyzes the data.
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