KR20070080816A - Manufacturing method of the sensor for liquid concentration measurement and sensor thereof - Google Patents

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Abstract

A method for manufacturing a sensor to minutely measure the concentration of liquid and the sensor manufactured by the same are provided to prevent the effect of an electric field generated from the outside of an insulator tube by a shielding layer made of a metal film. A sensor(100) manufactured by a method for manufacturing the sensor to minutely measure the concentration of liquid includes a sensor tube(10), a high electrode(20), and a low electrode(30). The sensor tube is a cylindrical insulator tube having a constant length to measure the concentration of the liquid by measuring the electric capacity of the liquid filled inside of the sensor tube. More than two high and low electrodes in a shape of a ring are positioned on an external side surface of the sensor tube as the insulator tube. The low electrode in the shape of the ring is positioned on both sides from the center of the high electrode in the shape of the ring when the increment of output electric capacity is needed.

Description

액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법 및 이에 의해 제조된 센서{MANUFACTURING METHOD OF THE SENSOR FOR LIQUID CONCENTRATION MEASUREMENT AND SENSOR THEREOF}TECHNICAL MANUFACTURING METHOD OF MANUFACTURING A SENSOR FOR MEASURING PRECISION OF A LIQUID AND A SENSOR MADE BY THE SAME

도 1은 종래의 액체 유전상수를 측정하도록 하는 전극구조를 설명하기 위한 개략적인 단면 예시도,1 is a schematic cross-sectional view illustrating the electrode structure to measure the conventional liquid dielectric constant,

도 2는 본 발명에 따른 전극이 구비된 센서를 보여주기 위한 실시 예시도,2 is an exemplary embodiment for showing a sensor equipped with an electrode according to the present invention;

도 3은 본 발명에 의해 실시하는 센서를 이용하여 출력 전기용량을 증가시켜 전기용량을 측정하는 전기장 시뮬레이션 형태를 보여주는 단면 실시 예시도,Figure 3 is an exemplary cross-sectional view showing an electric field simulation form for measuring the capacitance by increasing the output capacitance using a sensor implemented by the present invention,

도 4는 본 발명에 의해 실시하는 센서에 가드 전극을 추가하여 전기용량을 측정하는 전기장 시뮬레이션 형태를 보여주는 단면 실시 예시도,4 is an exemplary cross-sectional view showing an electric field simulation form for measuring capacitance by adding a guard electrode to a sensor implemented by the present invention;

도 5는 전극구조에 따른 측정원리를 설명하기 위해 보여주는 개략도,5 is a schematic view showing to explain the measuring principle according to the electrode structure,

도 6은 본 발명의 구조를 이루는 센서를 이용하여 농도별 수용액에 대한 전기용량 변화를 여러 가지 주파수 별로 측정한 결과를 나타낸 그래프,Figure 6 is a graph showing the results of measuring the change in capacitance for the aqueous solution for each concentration using a sensor constituting the structure of the present invention at various frequencies,

도 7은 본 발명에 따른 전기용량 측정시에 절연체 튜브의 재질에 대한 영향 상태를 측정하여 보여주는 그래프.Figure 7 is a graph showing the measurement of the influence state on the material of the insulator tube during capacitive measurement according to the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Description of the code | symbol about the principal part of drawing>

10 : 절연체 튜브(센서튜브)10: insulator tube (sensor tube)

20 : High전극20: High electrode

30 : Low전극30: Low electrode

40 : 가드(Guard) 전극40: Guard electrode

50 : 차폐막(Shield)50: shield

60 : 스크린(Screen)60: Screen

100 : 센서100: sensor

본 발명은 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법 및 이에 의해 제조된 센서에 관한 것으로,The present invention relates to a method for manufacturing a sensor for precisely measuring the concentration of a liquid and a sensor produced thereby

좀 더 상세하게는 원통형상을 갖는 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 링 형상을 갖는 High전극과 Low전극이 위치되되, 출력 전기용량을 증가시킬 필요가 있을 때에는 상기 High전극을 중심으로 양측에 Low전극을 이격된 상태로 배치시켜 구비함으로써, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 길이 및 전체적인 센서의 크기에 관계없이 액체의 농도에 대한 정밀하게 측정이 가능하도록 하고, 사용자로 하여금 액체의 농도를 직접 지시해줄 수 있는 등의 측정에 대한 편리성을 향상시키도록 하고, 액체의 농도를 측정하는 센서에 대한 간단한 구조로 인해 시험자나 사용자에게 이를 적용하여 사용하는 사용상의 만족도 및 신뢰도를 극대화시키도록 하는 센서의 제조방법 및 이에 의해 제조된 센서에 관한 것이다.More specifically, a high electrode and a low electrode having a ring shape are positioned on the outer surface of the sensor tube, which is an insulator tube having a cylindrical shape, and when the output capacitance needs to be increased, the low electrode is positioned on both sides of the high electrode. By arranging the electrodes spaced apart from each other, it is possible to precisely measure the concentration of the liquid regardless of the length of the sensor tube, the insulator tube, and the overall size of the sensor, and allow the user to directly indicate the concentration of the liquid. Manufacture of sensors to improve the convenience of measurement, etc., and to maximize the satisfaction and reliability of use by applying to the tester or user due to the simple structure of the sensor for measuring the concentration of liquid A method and a sensor produced thereby.

일반적으로, 유전상수(dielectric constant)는 각종 절연체 또는 유전체 물질의 전기적 특성 중 중요한 특성인 것이다.In general, the dielectric constant is one of the important electrical properties of various insulators or dielectric materials.

이에, 종래에 실시하고 있는 액체 유전상수(dielectric constant)를 측정하는 방법은 첨부도면 도 1에 도시된 바와 같이, 전극구조(1)에 액체(Liquid)를 채워 넣은 후에 측정된 전기용량(Cliq)과 액체가 없는 공기 중의 상태에서 측정된 전기용량(Cair)을 하기의 수학식1에 의해 산출되는 것이다.Therefore, the conventional method for measuring the liquid dielectric constant (dielectric constant) as shown in the accompanying drawings, as shown in Figure 1, the capacitance measured after filling the liquid (Liquid) in the electrode structure (1) (C liq) ) And the electric capacity (C air ) measured in the liquid-free air is calculated by Equation 1 below.

[수학식1][Equation 1]

εr = (Cliq/Cair)×1.0005ε r = (C liq / C air ) × 1.0005

여기서, 상기에 기재된 숫자 1.0005는 공기의 유전상수로서 공기중에서 측정하기 때문에 발생되는 오차를 보상하기 위한 것이다.Here, the number 1.0005 described above is for compensating for an error caused by measuring in air as the dielectric constant of air.

그러나, 상기의 전극구조에 의한 유전상수의 측정은 다음과 같은 문제가 있는 것이다.However, the measurement of the dielectric constant by the electrode structure has the following problems.

즉, 첫째 두 전극(2,3) 사이에 산(acid)류를 넣으면 화학반응이 일어나기 때문에 측정할 수 없을 뿐더러 측정 대상의 액체가 제한적인 문제가 있고, 둘째 내측 전극(Inner electrode, 2)를 외측 전극(outer electrode, 3)인 실린더(cylinder) 내부에 동축으로 설치하기 위해서는 필히 인슐레이터(insulator, 4)를 삽입해야 되기 때문에 전기용량 측정시 액체에 대한 특성은 물론 인슐레이터(insulator, 4)에 대한 특성까지 함께 측정되어 오차의 원인이 발생되는 문제가 있으며, 셋째 한 가 지 액체를 측정한 후 다른 액체를 측정하기 위해서 반드시 전극을 분리하여 세척, 건조 및 재조립 과정을 실시해야 됨으로 인해 처음의 전기용량과 동일한 조립조건을 찾는다는 것은 극히 어려울 뿐만 아니라 유전상수의 측정과정을 처음부터 다시 수행해야 되는 번거러운 문제가 있는 것이다.In other words, if an acid is placed between the first two electrodes (2,3), a chemical reaction occurs, and thus the measurement liquid cannot be measured, and there is a problem in that the liquid to be measured is limited, and the second inner electrode (2) In order to coaxially install inside the cylinder (outer electrode) 3, an insulator (4) must be inserted so that the characteristics of the liquid as well as the insulator (4) can be measured during capacitance measurement. There is a problem that the cause of error occurs by measuring together the characteristic. Third, after measuring one liquid, the electrode must be separated, washed, dried and reassembled in order to measure the other liquid. Finding assembly conditions equal to capacity is extremely difficult and has the cumbersome problem of having to repeat the process of measuring dielectric constants from scratch.

또한, 용기가 하나의 전극으로 동작되고 있기 때문에 외부 전기장에 의한 영향을 직접 받게 되고, 이를 방지하기 위해서 별도의 접지전원을 차폐 용기 내부에 설치해야 하는 불편함이 있다.In addition, since the container is operated by one electrode, it is directly affected by an external electric field, and there is an inconvenience in that a separate ground power source must be installed inside the shielded container to prevent this.

또한, 상기의 문제들을 해결하기 위해서, 출력 전기용량을 크게 하도록 전극의 개수가 많은 센서를 제작하거나, High 전극과 Low 전극의 폭을 크게 한 다음 Guard 전극의 폭을 작게 설계하여 제작하였을 경우에 액체의 농도를 측정하는데 장점이 있으나, 액체의 농도를 측정하는데 있어서는 센서튜브의 길이가 최소 130mm 이상 이루어져야 하고, 이로 인한 전체적인 센서의 크기를 최소화시킬 필요가 있을 경우에 직접 적용이 어려워지는 문제가 있다.In addition, in order to solve the above problems, when the sensor with a large number of electrodes is manufactured to increase the output capacitance, or the width of the high electrode and the low electrode is increased, and the width of the guard electrode is designed to be small, the liquid Although there is an advantage in measuring the concentration of, the measurement of the liquid concentration of the sensor tube should be made of at least 130mm or more, there is a problem that it is difficult to apply directly when it is necessary to minimize the size of the overall sensor.

따라서, 상기와 같은 문제들로 인해 종래에 실시하는 유전상수의 측정방법 및 그 전극구조는 정밀하게 액체의 농도를 측정할 수 없는 등의 그 효율성에 한계가 있기 때문에 전체적으로 볼 때 실험자 및 사용자로 하여금 사용상의 만족도 및 신뢰도가 저하되는 문제점이 내포되어 있고, 측정 정확도도 수% 수준을 벗어나지 못하고 있다.Therefore, due to the problems described above, the method of measuring the dielectric constant and the electrode structure of the related art have limited limitations in efficiency such as the inability to accurately measure the concentration of the liquid. Problems such as satisfactory use and deterioration of reliability are implied, and measurement accuracy is not limited to several percent.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술이 갖는 여러 문제점들을 해결하고자 창출된 것으로, 다음과 같은 목적을 갖는다.The present invention was created to solve various problems of the prior art as described above, and has the following object.

본 발명은 절연체 튜브인 센서튜브의 길이 및 전체적인 센서의 크기에 관계없이 액체의 농도에 대한 정밀하게 측정이 가능하게 하고, 절연체 튜브인 센서튜브의 내부에 어떤 농도를 지닌 액체가 채워져 있느냐에 따라 전기용량이 변화되어 이를 농도와의 관계를 용이하게 분석할 수 있으며, 사용자로 하여금 농도를 직접 지시해줄 수 있는 등의 측정에 대한 편리성을 향상시키는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법 및 이에 의해 제조된 센서를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention enables precise measurement of the concentration of liquid irrespective of the length of the sensor tube as the insulator tube and the overall size of the sensor, and according to what concentration of liquid is filled inside the sensor tube as the insulator tube. The manufacturing method of the sensor for precisely measuring the concentration of the liquid to change the capacity can be easily analyzed the relationship with the concentration, and to improve the convenience for measurement, such as the user can directly indicate the concentration. And a sensor manufactured thereby.

본 발명의 다른 목적은 액체의 농도를 측정하는 센서에 대한 간단한 구조로 인해 시험자나 사용자에게 이를 적용하여 사용하는 사용상의 만족도 및 신뢰도를 극대화시키는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법 및 이에 의해 제조된 센서를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is a manufacturing method of a sensor for precisely measuring the concentration of the liquid to maximize the satisfaction and reliability of using the applied to the tester or the user due to the simple structure for the sensor for measuring the concentration of the liquid and It is to provide a sensor manufactured thereby.

본 발명의 또 다른 목적은 농도변화에 따른 전기용량의 변화 특성 상관관계를 도출하고, 이에 따른 관계식을 전자회로의 기억장치에 저장시켜 자동적으로 환산 및 지시가 이루어지지게 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법 및 이에 의해 제조된 센서를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to derive the correlation of the change characteristics of the capacitance according to the change in concentration, and to accurately store the concentration of the liquid to be automatically converted and directed by storing the relation according to the memory of the electronic circuit The present invention provides a method for manufacturing a sensor for measuring and a sensor manufactured thereby.

상기의 목적을 달성하기 위한, 본 발명은 튜브 내부에 채워진 액체의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 일정한 길이를 갖는 원통형상의 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 링 형상을 갖는 2개 이상의 High전극과 Low전 극이 위치되어 구비되되, 출력 전기용량을 증가시킬 필요가 있을 때에는 상기 링 형상의 High전극을 중심으로 양측에는 링 형상의 Low전극을 이격된 상태로 배치되고, 보다 정밀하고 안정된 측정을 할 필요가 있을 경우에는 상기 링 형상의 High전극과 Low전극 사이와 링 형상의 Low전극 외측에 그라운드(ground) 전위를 지닌 가드(Guard) 전극이 형성되며, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외부로부터 발생되는 전기장 영향을 방지하기 위해 절연체 튜브인 센서튜브의 외측에는 금속필름으로 이루어진 차폐막이 형성되고, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면과 차페막 사이에는 전기용량의 측정에 있어 측정감도를 향상시키기 위한 스크린이 형성되며, 상기 절연체 튜브의 재질에 대한 유전상수와 측정하고자 하는 액체의 유전상수는 상기의 절연체 튜브의 재질에 대한 유전상수가 액체의 유전상수보다 크거나 같도록 형성되어 이루어지는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention has a ring shape on the outer surface of the sensor tube which is a cylindrical insulator tube having a constant length for measuring the capacitance of the liquid filled inside the tube to measure the concentration of the liquid. At least two high electrodes and a low electrode are provided, and when it is necessary to increase the output capacitance, the ring-shaped low electrodes are disposed on both sides of the ring-shaped high electrode, and are spaced apart more precisely. When it is necessary to perform stable measurement, a guard electrode having a ground potential is formed between the ring-shaped high electrode and the low electrode and outside the ring-shaped low electrode, and the sensor tube is the insulator tube. In order to prevent the electric field effect generated from the outside of the insulator tube, a shielding film made of a metal film is formed on the outside of the insulator tube. Between the outer surface of the sensor tube, which is an insulator tube, and the shielding film, a screen is formed to improve the measurement sensitivity in measuring the capacitance. The dielectric constant of the material of the insulator tube and the dielectric constant of the liquid to be measured are described above. The dielectric constant for the material of the insulator tube is formed to be greater than or equal to the dielectric constant of the liquid.

이하, 상기한 본 발명에 대해서 구체적으로 살펴보기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail.

본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이는 사용자, 실험자 및 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라 질 수 있으므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.In describing the present invention, when it is determined that a detailed description of a related known function or configuration may unnecessarily obscure the subject matter of the present invention, the detailed description thereof will be omitted, and the following terms will consider functions in the present invention. The terms are set according to the definition of the terminology, which may vary depending on the intention or convention of the user, the experimenter, and the producer.

먼저, 본 발명인 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법은 절연체 튜브인 센서튜브의 내부에 채워진 액체의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 High전극과 Low전극을 각각 갖는 링 형상을 형성시키는 단계와, 상기의 링 형상 전극을 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 2개 이상 위치시켜 구비시키는 단계로 실행하고, 이때 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 재질은 석영, 사파이어 및 알루미나 중 어느 하나 선택하여 실행하게 되며, 상기 절연체 튜브인 센서튜브에 링 형상을 갖는 High전극과 Low전극을 위치시켜 구비시키는 단계에서, 상기 링 형상의 High전극을 중심으로 양측에 링 형상의 Low전극을 이격된 상태로 배치시켜 실행하는 것이다.First, the manufacturing method of the sensor for precisely measuring the concentration of the liquid of the present invention has a high electrode and a low electrode to measure the concentration of the liquid by measuring the capacitance of the liquid filled inside the sensor tube which is an insulator tube, respectively And forming two or more ring electrodes on the outer surface of the sensor tube, which is an insulator tube, wherein the materials of the insulator tube are quartz, sapphire, and alumina. In the step of placing any one of the high electrode and the low electrode having a ring shape in the sensor tube which is the insulator tube, the ring-shaped low electrode on both sides of the ring-shaped high electrode This is done by placing them spaced apart.

그리고, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외부로부터 발생되는 전기장 영향을 방지하기 위해 절연체 튜브인 센서튜브의 외측에는 금속필름으로 이루어지는 차폐막을 형성시키는 단계와, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측에 전기용량의 측정에 있어 측정감도를 향상시키기 위한 스크린을 형성시키는 단계를 더 실행하게 되는 것이다.And, in order to prevent the electric field effect generated from the outside of the sensor tube which is the insulator tube, forming a shielding film made of a metal film on the outside of the sensor tube which is an insulator tube, In the measurement, the step of forming a screen for improving the measurement sensitivity is further performed.

상기 스크린은 금속재질로 형성시켜 실행하게 된다.The screen is implemented by forming a metal material.

상기 링 형상의 High전극과 Low전극 사이와 링 형상의 Low전극 외측에 그라운드(ground) 전위를 지닌 가드(Guard) 전극을 형성시키는 단계를 더 실행하게 되는 것이다.The method may further include forming a guard electrode having a ground potential between the ring-shaped high electrode and the low electrode and outside the ring-shaped low electrode.

이에 따른, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 재질에 대한 유전상수(εtube)와 측정하고자 하는 액체의 유전상수(εliq)는 상기 절연체 튜브의 유전상수(εtube)가 액체의 유전상수(εliq)보다 크거나 같도록(εtube ≥ εliq) 형성시켜 실행하게 되는 것이다.Accordingly, the insulator tube of the sensor dielectric constant of the material of the tube (ε tube) and the dielectric constant of the liquid to be measured (ε liq) is the dielectric constant (ε tube) has a dielectric constant (ε liq of the liquid of the insulator tube Greater than or equal to (ε tube ≥ ε liq ) to form and execute.

또한, 상기의 제조방법에 의해 제조된 센서의 구성은, 튜브 내부에 채워진 액체의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 일정한 길이를 갖는 원통형상의 절연체 튜브인 센서튜브를 이용하는 센서에 있어서, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 링 형상을 갖는 2개 이상의 High전극과 Low전극이 위치되어 구비되되, 출력 전기용량을 증가시킬 필요가 있을 때에는 상기 링 형상의 High전극을 중심으로 양측에는 링 형상의 Low전극을 이격된 상태로 배치되어 이루어지는 것이다.In addition, the configuration of the sensor manufactured by the above-described manufacturing method, in the sensor using a sensor tube which is a cylindrical insulator tube having a constant length in order to measure the capacitance of the liquid filled inside the tube to measure the concentration of the liquid At least two high and low electrodes having a ring shape are disposed on the outer surface of the sensor tube, which is the insulator tube, and when there is a need to increase the output capacitance, The low electrode of the ring shape is arranged in a spaced apart state.

이때, 보다 정밀하고 안정된 측정을 할 필요가 있을 경우에는 상기 링 형상의 High전극과 Low전극 사이와 링 형상의 Low전극 외측에 그라운드(ground) 전위를 지닌 가드(Guard) 전극이 형성되게 되고, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외부로부터 발생되는 전기장 영향을 방지하기 위해 절연체 튜브인 센서튜브의 외측에는 금속필름으로 이루어진 차폐막이 형성되게 된다.In this case, when it is necessary to perform a more accurate and stable measurement, a guard electrode having a ground potential is formed between the ring-shaped high electrode and the low electrode and outside the ring-shaped low electrode. In order to prevent the electric field effect generated from the outside of the sensor tube which is an insulator tube, a shielding film made of a metal film is formed on the outside of the sensor tube which is an insulator tube.

또한, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면과 차페막 사이에는 센서의 전면에서 전기용량의 측정에 대한 측정감도를 향상시킬 수 있도록 센서의 후면으로 분포되는 전기장을 제거시키는 스크린이 형성되게 되고, 상기 스크린은 금속재질로 이루어지게 된다.In addition, a screen is formed between the outer surface of the sensor tube which is the insulator tube and the shielding film to remove the electric field distributed to the rear surface of the sensor so as to improve the measurement sensitivity for the measurement of the capacitance at the front of the sensor. The screen is made of metal.

그리고, 상기 절연체 튜브인 센서튜브에 있어, 측정되는 공기중의 전기용량 출력은 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 길이에 관계없이, 절연체 튜브인 센서튜브에 채워지거나 절연체 튜브인 센서튜브를 통과하는 액체의 농도를 전기용량 측정값에 의해 정밀하게 측정할 수가 있는 것이다.And, in the sensor tube which is the insulator tube, the capacitive output in the air to be measured is filled with the liquid which is filled in the sensor tube which is the insulator tube or passes through the sensor tube which is the insulator tube, regardless of the length of the sensor tube which is the insulator tube. The concentration can be measured precisely by the capacitance measurement value.

상기와 같은 구성으로 이루어지는 센서를 이용하여 전기용량을 측정할 경우에는 상기에서 형성된 링 형상 전극의 폭이 일정크기 이상이 되면 전극의 폭은 측정에 있어 전혀 무관하기 때문에 측정 원리적으로 전혀 문제가 없는 것이다.In the case of measuring capacitance using a sensor having the above configuration, if the width of the ring-shaped electrode formed above is greater than or equal to a certain size, the width of the electrode is irrelevant in the measurement, so there is no problem in principle. will be.

[실시예]EXAMPLE

먼저, 본 발명인 센서를 이용하여 액체의 농도를 정밀하게 측정할 수 있도록 하는 것으로, 이는 센서튜브의 내부에 어떤 농도를 지닌 액체가 채워져 있느냐에 따라 전기용량이 변화되고, 이를 농도와의 관계를 분석하여 전기용량을 측정에 의해 농도를 직접 지시해줄 수 있도록 하기 위한 것이다.First, it is possible to precisely measure the concentration of the liquid by using the sensor of the present invention, which changes the capacitance according to what concentration of the liquid is filled inside the sensor tube, and analyzes the relationship with the concentration It is to be able to directly indicate the concentration by measuring the capacitance.

이와 같이, 여러 가지 농도를 알고 있는 액체가 센서튜브에 채워져 있을 때의 전기용량을 각각 측정하고, 그 결과로부터 농도와 전기용량과의 함수관계를 도출 및 유도하여 이를 전자회로의 기억장치에 입력함으로서 미지의 농도를 측정할 때마다 자동적으로 표시해 주도록 하면 된다.In this way, by measuring the capacitance when the liquid in the sensor tube is filled with a liquid of various concentrations, and derives and derives the functional relationship between the concentration and the capacitance from the result and input it into the memory of the electronic circuit You can automatically display the unknown concentration every time you measure it.

이를 위해, 첨부도면을 참조하여 구체적으로 살펴보기로 한다.To this end, it will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

즉, 첨부도면 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 센서(100)는 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 내부에 채워진 액체(liquid)의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 High전극(20)과 Low전극(30)을 각각 갖는 링 형상을 형성 시킨 다음 상기의 링 형상 전극(20)(30)을 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 외측면 에 각각 위치시켜 구비시키게 되는 것이다.That is, as shown in Figures 2 to 4, the sensor 100 to measure the capacitance of the liquid (liquid) filled in the interior of the sensor tube 10, which is an insulator tube to measure the concentration of the liquid After forming a ring shape having a high electrode 20 and a low electrode 30, respectively, the ring-shaped electrodes 20, 30 are placed on the outer surface of the sensor tube 10, which is an insulator tube, respectively. will be.

이는, 내부에 채워진 액체의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 일정한 길이를 갖는 원통형상의 절연체 튜브인 센서튜브(10)를 이용하게 되는데, 이때 상기 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 외측면에 링 형상을 갖는 2개 이상의 High전극(20)과 Low전극(30)이 위치되게 된다.This is to use the sensor tube 10, which is a cylindrical insulator tube having a certain length, in order to measure the capacitance of the liquid filled therein to measure the concentration of the liquid, wherein the insulator tube of the sensor tube 10 Two or more High electrodes 20 and Low electrodes 30 having a ring shape are located on the outer surface.

상기의 구성에 있어, 출력 전기용량을 증가시킬 필요가 있을 때에는 링 형상의 High전극(20)을 중심으로 양측에 링 형상의 Low전극(30)을 배치시키되, 상기 High전극(20)과 Low전극(30)은 서로 이격된 상태로 배치시키게 된다.In the above configuration, when it is necessary to increase the output capacitance, the ring-shaped Low electrodes 30 are disposed on both sides of the ring-shaped High electrodes 20, but the High electrodes 20 and the Low electrodes are disposed. 30 are arranged to be spaced apart from each other.

그리고, 보다 정밀하고 안정된 측정을 할 필요가 있을 경우에는 상기 링 형상의 High전극(20)과 Low전극(30) 사이와 링 형상의 Low전극(30) 외측에 그라운드(ground) 전위를 지닌 가드(Guard) 전극(40)을 형성시키게 되는데, 이는 보다 안정적인 측정을 하기 위한 것이다.When a more accurate and stable measurement needs to be performed, a guard having a ground potential between the ring-shaped high electrode 20 and the low electrode 30 and outside the ring-shaped low electrode 30 Guard) electrode 40 is formed, which is to make a more stable measurement.

또한, 상기 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 외측에 금속필름으로 이루어진 차폐막(50)이 형성되는데, 이는 상기 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 외부로부터 발생되는 전기장 영향을 방지하기 위한 것이다.In addition, the shielding film 50 made of a metal film is formed on the outside of the sensor tube 10 that is the insulator tube, which is to prevent the electric field effect generated from the outside of the sensor tube 10 that is the insulator tube.

또한, 상기 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 외측면과 차페막(50) 사이에 스크린(60)이 형성되는데, 이는 전체적인 센서(100)의 후면으로 분포되는 전기장을 제거하여 상기 센서(100)의 전면에서 전기용량의 측정에 대한 측정감도를 향상시키기 위한 것이다.In addition, the screen 60 is formed between the outer surface of the sensor tube 10, which is the insulator tube, and the shielding film 50, which removes an electric field distributed to the rear surface of the sensor 100 as a whole. This is to improve the measurement sensitivity for the measurement of capacitance in front of.

상기 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 재질은 액체의 농도에 대한 측정의 효율성을 향시키기 위해 석영, 사파이어 및 알루미나 중 어느 하나 선택되어 이루어지는 것이 바람직하다.The material of the sensor tube 10, which is the insulator tube, is preferably made of one of quartz, sapphire, and alumina in order to improve the efficiency of the measurement on the concentration of the liquid.

상기의 스크린(60)에 대한 재질은 금속재질이면 어떠한 재질이라도 상관이 없는데, 이는 특정한 재질을 사용하였다고 해서 측정감도가 향상되는 것은 아니기 때문이다.The material for the screen 60 may be any material as long as it is a metal material, because the use of a specific material does not improve the measurement sensitivity.

즉, 알루미나, 석영 및 사파이어 등으로 제작된 절연체 튜브인 센서튜브(10) 외부표면에 High전극(20)과 Low전극(30)이 골드 필름(gold film) 형성기술을 이용하여 부착시키기 때문에 일체화되고, 이 일체화된 센서튜브(10)의 내부에 측정대상 액체가 흘러 지나가게 된다(도면에 도시되어 있지 않지만 차폐막의 왼쪽 끝과 오른쪽 끝에는 액체가 통과될 수 있도록 작은 구멍이 있음).That is, the high electrode 20 and the low electrode 30 adhere to the outer surface of the sensor tube 10, which is an insulator tube made of alumina, quartz, sapphire, etc., by attaching them using a gold film forming technology. The liquid to be measured flows inside the integrated sensor tube 10 (although not shown in the drawing, there are small holes at the left and right ends of the shielding film so that the liquid can pass).

이때, 일체화된 센서튜브(10)와 차폐막(50) 사이의 공간이 넓기 때문에 액체의 농도가 일정하더라도 센서튜브(10)가 고정되는 위치에 따라 측정되는 전기용량의 크기가 변화하게 되는데, 이는 전극사이에서 발생되는 전기장이 튜브의 내부 뿐만 아니라 외부로도 전기장이 발생되어 차폐막(50)과의 거리에 따라 크게 영향을 받기 때문이다.At this time, since the space between the integrated sensor tube 10 and the shielding film 50 is wide, even if the concentration of the liquid is constant, the magnitude of the measured capacitance changes according to the position where the sensor tube 10 is fixed. This is because the electric field generated between the electric field is generated not only inside the tube but also outside, and is greatly influenced by the distance to the shielding film 50.

이에 따라, 전극이 형성된 센서튜브(10)의 외측에 스크린(60)을 설치하게 되면, 상기에서 발생된 문제가 해결될 수 있어 센서튜브(10)의 설치위치에 관계없이 항상 정밀한 전기용량 측정이 가능하게 되고, 외부로 노출되는 전기장이 차단되어 전체적인 측정감도를 향상시킬 수 있게 되는 것이다.Accordingly, when the screen 60 is installed on the outside of the sensor tube 10 in which the electrode is formed, the above-described problem can be solved, so that accurate capacitance measurement is always performed regardless of the installation position of the sensor tube 10. It is possible to block the electric field exposed to the outside to improve the overall measurement sensitivity.

상기의 전극에서의 전기용량을 측정하는 원리는 종래의 평행판에 의한 캐패시터(capacitor)와는 완전히 다른 원리가 적용되는 것으로, 이는 첨부도면 도 5에 도시된 바와 같이 캐패시터(C1)을 측정할 때 캐패시터(C2)에 해당하는 전극은 접지를 시키고, 반대로 캐패시터(C2)를 측정할 때 캐패시터(C1)에 해당하는 전극은 접지시키면, 하기의 수학식2에 의해서 출력 전기용량이 정해지는 것이다.The principle of measuring the capacitance at the electrode is applied to a completely different principle from the capacitor (capacitor) by a conventional parallel plate, which is shown in Figure 5 attached to the capacitor when measuring the capacitor (C1) If the electrode corresponding to (C2) is grounded and the electrode corresponding to the capacitor C1 is grounded when measuring the capacitor C2, the output capacitance is determined by Equation 2 below.

[수학식2][Equation 2]

C = (C1+C2)/2 = (εo εr ln2 / π)·L = 1.95354904(pF/m)C = (C1 + C2) / 2 = (ε o ε r ln2 / π) L = 1.95354904 (pF / m)

여기서 εo은 진공의 유전율, εr 은 측정대상물의 유전상수를 의미한다.Where ε o is the dielectric constant of vacuum and ε r is the dielectric constant of the measurement object.

이를 따를 때, 절연체 튜브인 센서튜브의 길이에 의해서만 전기용량이 정해지는 것이고, 전극의 크기, 간격, 구조, 모양, 재질 및 표면조건 등은 전혀 영향을 주지 않는 것이다.Following this, the capacitance is determined only by the length of the sensor tube, which is an insulator tube, and the size, spacing, structure, shape, material, and surface conditions of the electrode have no influence.

수학식2에서 알 수 있는 바와 같이, 진공 중에서 출력 전기용량은 약 0.0019 pF/mm 정도로 작은 값을 가지게 되고, 이렇게 작은 전기용량 변화를 이용하여 센서로서 적용하면 센서의 감도가 부족해지는 문제점을 지니게 된다. As can be seen in Equation 2, the output capacitance in vacuum has a value as small as about 0.0019 pF / mm, and when applied as a sensor using such a small capacitance change has a problem that the sensitivity of the sensor is insufficient. .

또한, 출력 전기용량을 크게 하기 위해서 첫째 전극의 개수가 많은 센서를 제작하여야 하고, 둘째 High 전극과 Low 전극의 폭은 크게 하고 Guard 전극의 폭을 작게 설계하여 제작하는 경우에는 액체의 레벨을 측정하도록 적용하였을 때 매우 정확하게 측정할 수 있으나, 액체의 농도를 측정하기 위해 적용하였을 경우에는 절연체 튜브인 센서튜브의 길이가 최소 130mm 이상 이루어져야 하기 때문에 전체적인 센서의 크기를 최소화시킬 필요가 있을 경우에는 정확한 측정이 이루어지지 못하는 문제가 있게 되는 것이다.In addition, in order to increase the output capacitance, first, the sensor with the large number of electrodes should be manufactured. Second, the width of the high and low electrodes should be increased, and the width of the guard electrode should be made small. It can be measured very accurately when applied, but when it is applied to measure the concentration of liquid, the length of sensor tube, which is an insulator tube, should be at least 130mm. Therefore, when it is necessary to minimize the size of the overall sensor, accurate measurement There is a problem that can not be achieved.

이에, 본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해, 상기의 절연체 튜브인 센서튜브(10)에 있어, 측정되는 공기중의 전기용량 출력은 상기 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 길이에 관계없이, 절연체 튜브인 센서튜브(10)에 채워지거나 절연체 튜브인 센서튜브를 통과하는 액체의 농도를 전기용량 측정값에 의해 정밀하게 측정할 수가 있는 것이다.Thus, in order to solve the above problem, in the sensor tube 10 which is the insulator tube, the capacitive output of air measured is irrespective of the length of the sensor tube 10 that is the insulator tube. The concentration of the liquid filled in the sensor tube 10 which is an insulator tube or passing through the sensor tube which is an insulator tube can be precisely measured by the capacitance measurement value.

이에 따른, 첨부도면 도 6은 본 발명의 구조를 이루는 센서를 이용하여 농도별 수용액에 대한 전기용량 변화를 여러 가지 주파수 별로 측정한 결과를 나타낸 그래프로서, 이는 절연체 튜브인 센서튜브(10)에 링 형상의 High전극(20)과 링 형상의 Low전극(30)을 각각 형성시킨 상태에서, 상기 High전극(20)과 Low전극(30) 사이의 간격을 5mm로 하고, 상기 High전극(20)과 Low전극(30)의 폭을 각각 10mm로 이루어진 센서(R1)와, 상기 전극의 간격은 상관없이 전극의 폭을 30mm로 이루어진 센서(R2)를 각각 이용하여 농도별 수용액에 대한 전기용량 변화를 여러 가지 주파수 별로 측정한 결과를 나타낸 것으로서, 이는 상기 센서(R1)(R2)에 의해 실시하고 있는 모든 측정결과의 기울기가 동일함을 알 수 있다. Accordingly, Figure 6 is a graph showing the results of measuring the change in capacitance for the aqueous solution for each concentration using a sensor constituting the structure of the present invention at various frequencies, which is a ring in the sensor tube (10) which is an insulator tube In the state in which the high electrode 20 and the ring-shaped low electrode 30 are formed, the interval between the high electrode 20 and the low electrode 30 is set to 5 mm, and the high electrode 20 and The capacitance of the aqueous solution for each concentration is varied by using a sensor R1 having a width of the low electrode 30 each having a width of 10 mm and a sensor R2 having a width of the electrode having a width of 30 mm regardless of the distance between the electrodes. As a result of measuring each branch frequency, it can be seen that the slopes of all the measurement results performed by the sensors R1 and R2 are the same.

이를 따를 때, 본 발명에 의해 실시하고 있는 링 형상의 전극 구조를 갖는 센서(100)를 이용하게 되면, 상기 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 길이, 즉 전체적인 센서의 길이(크기)를 작게 제작 및 형성시키더라도 센서의 측정 감도는 전극의 폭 또는 측정 주파수의 영향을 최소화하면서 거의 동일한 결과를 얻을 수 있음을 알 수가 있는 것이다.According to this, if the sensor 100 having a ring-shaped electrode structure implemented by the present invention is used, the length of the sensor tube 10 which is the insulator tube, that is, the overall length (size) of the sensor is made small. And even if formed, the measurement sensitivity of the sensor can be seen that almost the same results can be obtained while minimizing the influence of the width or the measurement frequency of the electrode.

또한, 전극지지용 절연체 튜브의 재질에 따라 정확한 측정이 가능해지는 것으로, 이는 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 외측면에 링 형상의 High전극(20)과 Low전극(30)을 형성시키 상태에서 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 내부에 채워진 액체의 전기용량 변화를 측정할 때에 절연체 튜브인 센서튜브(10)에 대한 벽면의 두께가 얇을수록 정확한 측정이 가능해진다.In addition, accurate measurement is possible according to the material of the electrode support insulator tube, which is formed in the state where the ring-shaped high electrode 20 and the low electrode 30 are formed on the outer surface of the sensor tube 10 which is the insulator tube. When measuring the capacitance change of the liquid filled inside the sensor tube 10, which is an insulator tube, the thinner the thickness of the wall surface of the sensor tube 10, which is the insulator tube, the more accurate measurement becomes possible.

즉, 상기 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 재질에 대한 유전상수(εliq)보다 클(εtube > εliq)경우에 측정오차가 최소가 됨을 본 발명을 기초로 한 연구를 통해서 이론적 및 실험적으로 확인하였고, 이에 따른 측정대상 액체의 유전상수(εliq)를 고려하여 절연체 튜브의 재질을 선택하게 되면 전기용량의 측정에서 보다 정확한 측정이 가능해지는 것이다. That is, larger than the dielectric constant (ε liq ) for the material of the sensor tube 10, which is the insulator tube (ε tube > ε liq ) In the case of ε liq , the measurement error is minimized theoretically and experimentally through the research based on the present invention, and the material of insulator tube is selected by considering the dielectric constant (ε liq ) of the liquid to be measured. This will allow more accurate measurements in capacitive measurements.

따라서, 첨부도면 도 7에 도시된 바와 같이, 전기용량 측정시에 절연체 튜브인 센서튜브(10)의 재질에 대한 영향 상태를 측정하여 보여주는 그래프로서, 이는 유연성 있는 재질로 제작된 센서 전극의 양면을 유전상수(εr)가 3.5인 켑톤(kapton)으로 절연시킨 센서를 두 가지 종류의 절연체 튜브 외벽에 부착한 경우에 대해서 측정한 결과를 나타낸 것이다. Therefore, as shown in FIG. 7, a graph showing a state of influence on the material of the sensor tube 10, which is an insulator tube, during measurement of capacitance, is a graph showing both sides of a sensor electrode made of a flexible material. The measurement results are shown for the case of attaching a sensor insulated with a kapton having a dielectric constant (ε r ) of 3.5 to the outer wall of two kinds of insulator tubes.

이를 토대로 살펴볼 때, 유전상수가 3.8 정도인 석영(fused silica) 절연체 튜브를 사용했을 때보다 유전상수가 9.4인 사파이어 절연체 튜브를 사용했을 때가 훨씬 기울기가 크게 나타남을 알 수가 있고, 이는 측정 감도가 훨씬 좋게 된다는 것을 의미한다. Based on this, it can be seen that the use of a sapphire insulator tube with a dielectric constant of 9.4 shows a much greater inclination than that of a fused silica insulator tube with a dielectric constant of about 3.8. It means to be good.

한편, 절연체 튜브의 직경이 50mm인 경우와 48mm인 경우의 기울기 차이가 그다지 크지 않음을 알 수가 있고, 유전상수가 거의 60 내지 80 정도인 수용액의 농도측정에서 절연체 튜브의 크기를 작게 하면서 적당한 절연체 튜브의 재질을 선택하면 보다 정확한 측정이 가능해지게 된다.On the other hand, it can be seen that the inclination difference between the diameter of the insulator tube is 50mm and the case of 48mm is not very large, and the appropriate insulator tube is made small while reducing the size of the insulator tube in the concentration measurement of the aqueous solution having a dielectric constant of about 60 to 80. Selecting a material will allow for more accurate measurements.

상기에서 설명한 측정 실험은 이해를 돕기 위해 실시된 측정 실험으로서, 본 발명을 한정하지 않음을 미리 밝혀두는 바이다.The measurement experiment described above is a measurement experiment carried out for the sake of understanding, and it is understood that the present invention is not limited thereto.

또한, 본 발명은 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법 및 이에 의해 제조된 센서(100)의 구성에 있어 다양하게 변형될 수 있고 여러 가지 형태를 취할 수 있다. 하지만 본 발명은 상기의 상세한 설명에서 언급되는 특별한 형태로 한정되는 것이 아닌 것으로 이해되어야 하며, 오히려 첨부된 청구범위에 의해 정의되는 본 발명의 정신과 범위 내에 있는 모든 변형물과 균등물 및 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.In addition, the present invention may be variously modified and may take various forms in the manufacturing method of the sensor for precisely measuring the concentration of the liquid and the configuration of the sensor 100 manufactured thereby. It is to be understood, however, that the present invention is not limited to the specific forms referred to in the above description, but rather includes all modifications, equivalents and substitutions within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims. It should be understood that.

이상에서 살펴본 바와 같이, 본 발명은 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 링 형상을 갖는 High전극과 Low전극이 위치되되, 상기 High전극을 중심으로 양측에 Low전극을 이격된 상태로 배치되어 구비되는 것으로, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 길이 및 전체적인 센서의 크기에 관계없이 액체의 농도에 대한 정밀하게 측정이 가능한 효과와, 간단한 구조을 갖는 센서에 의해 액체의 정밀한 농도를 측정할 수 있어 사용자로 하여금 편리성이 제공되는 효과와, 금속필름으로 이루어진 차폐막에 의해 절연체 튜브의 외부로부터 발생되는 전기장의 영향이 방지되는 효과가 있다.As described above, the present invention is provided with a high electrode and a low electrode having a ring shape on the outer surface of the sensor tube which is an insulator tube, the low electrode is disposed on both sides of the high electrode spaced apart from each other It is possible for the user to conveniently measure the precise concentration of the liquid by a sensor having a simple structure and an effect capable of accurately measuring the concentration of the liquid regardless of the length of the insulator tube and the overall size of the sensor tube. The effect of providing the property and the effect of the electric field generated from the outside of the insulator tube by the shielding film made of a metal film is prevented.

또한, 본 발명에 의해 센서튜브의 내부에 어떤 농도를 지닌 액체가 채워져 있느냐에 따라 전기용량이 변화되고 이를 농도와의 관계를 분석할 수 있어 사용자로 하여금 농도를 직접 지시해줄 수 있는 효과로 인해 전체적으로 이를 적용하여 사용하는 액체의 농도를 측정하는 센서에 대한 사용상의 만족도 및 신뢰도가 극대화되는 등의 여러 효과를 동시에 거둘 수 있다.In addition, according to the present invention, the capacitance changes depending on which concentration of liquid is filled in the inside of the sensor tube, and the relationship with the concentration can be analyzed so that the user can directly indicate the concentration. By applying this, various effects such as maximizing satisfaction and reliability of the sensor for measuring the concentration of the liquid used can be simultaneously achieved.

Claims (17)

절연체 튜브인 센서튜브의 내부에 채워진 액체의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 High전극과 Low전극을 각각 갖는 링 형상을 형성시키는 단계; 및 Forming a ring shape having a high electrode and a low electrode to measure the concentration of the liquid by measuring the capacitance of the liquid filled inside the sensor tube, the insulator tube; And 상기의 링 형상 전극을 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 2개 이상 위치시켜 구비시키는 단계;Placing at least two ring-shaped electrodes on an outer surface of the sensor tube as an insulator tube; 로 실행하는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법.Method of manufacturing a sensor for precisely measuring the concentration of the liquid, characterized in that the execution. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 재질은 석영, 사파이어 및 알루미나 중 어느 하나 선택하여 실행하는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법.The material of the sensor tube, which is the insulator tube, is selected from quartz, sapphire and alumina. 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연체 튜브인 센서튜브에 링 형상을 갖는 High전극과 Low전극을 위치시켜 구비시키는 단계에서,In the step of placing a high electrode and a low electrode having a ring shape in the sensor tube which is the insulator tube, 상기 링 형상의 High전극을 중심으로 양측에 링 형상의 Low전극을 이격된 상태로 배치시켜 실행하는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위 한 센서의 제조방법.And a ring-shaped low electrode disposed on both sides of the ring-shaped high electrode in a state of being spaced apart from each other. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외부로부터 발생되는 전기장 영향을 방지하기 위해 절연체 튜브인 센서튜브의 외측으로 차폐막을 형성시키는 단계 및 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측에 전기용량의 측정에 있어 측정감도를 향상시키기 위한 스크린을 형성시키는 단계를 더 실행하는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법.In order to prevent the electric field effect generated from the outside of the sensor tube, which is the insulator tube, forming a shielding film on the outside of the sensor tube, which is an insulator tube, and improving the measurement sensitivity in measuring the capacitance on the outside of the sensor tube, which is the insulator tube. A method of manufacturing a sensor for precisely measuring the concentration of a liquid, further comprising the step of forming a screen for making a screen. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 차폐막은 금속필름으로 형성시켜 실행하는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법.The shielding film is a method of manufacturing a sensor for precisely measuring the concentration of the liquid, characterized in that formed by a metal film. 제4항에 있어서,The method of claim 4, wherein 상기 스크린은 금속재질로 형성시켜 실행하는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법.The screen is a method of manufacturing a sensor for precisely measuring the concentration of the liquid, characterized in that formed by a metal material. 제3항에 있어서,The method of claim 3, 상기 링 형상의 High전극과 Low전극 사이와 링 형상의 Low전극 외측에 그라운드(ground) 전위를 지닌 가드(Guard) 전극을 형성시키는 단계를 더 실행하는 것 을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법.Accurately measuring the concentration of the liquid, characterized in that the step of forming a guard electrode having a ground potential between the ring-shaped high electrode and the low electrode and outside the ring-shaped low electrode Method for producing a sensor for 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 재질에 대한 유전상수(εtube)와 측정하고자 하는 액체의 유전상수(εliq)는 상기의 유전상수(εtube)가 액체의 유전상수(εliq)보다 크거나 같도록(εtube ≥ εliq) 형성시켜 실행하는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법.The dielectric constant (ε tube) and dielectric constant (ε liq) are the same or have a dielectric constant (ε tube) of the greater than the dielectric constant (ε liq) of the liquid of the liquid to be measured for the material of the insulator tube of the sensor tube Ε tube ≧ ε liq ) forming and executing the sensor for precisely measuring the concentration of the liquid. 절연체 튜브인 센서튜브의 내부에 채워진 액체의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 재질에 대한 유전상수(εtube)와 측정하고자 하는 액체의 유전상수(εliq)는 상기의 유전상수(εtube)가 액체의 유전상수(εliq)보다 크거나 같도록(εtube ≥ εliq) 형성시키는 단계;Dielectric constant (ε tube ) for the material of the sensor tube, the insulator tube, and the dielectric constant (ε) of the liquid to be measured to measure the concentration of the liquid by measuring the capacitance of the liquid filled inside the sensor tube, the insulator tube. liq ) is such that the dielectric constant (ε tube ) is greater than or equal to the dielectric constant (ε liq ) of the liquid (ε tube ≧ ε liq ) forming; 상기 절연체 튜브인 센서튜브에 부착시키기 위해 High전극과 Low전극을 각각 갖는 링 형상을 형성시키는 단계; Forming a ring shape each having a high electrode and a low electrode to attach to the sensor tube which is the insulator tube; 상기의 링 형상을 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 2개 이상 위치시켜 구비시키되, 상기 링 형상의 High전극을 중심으로 양측에 링 형상의 Low전극을 이격된 상태로 배치시키는 단계;Placing at least two ring shapes on an outer surface of the sensor tube, which is an insulator tube, and disposing ring-shaped low electrodes on both sides of the ring-shaped high electrode, spaced apart from each other; 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외부로부터 발생되는 전기장 영향을 방지하 기 위해 절연체 튜브인 센서튜브의 외측으로 금속필름으로 이루어진 차폐막을 형성시키는 단계; Forming a shielding film made of a metal film on the outside of the sensor tube which is an insulator tube to prevent an electric field effect generated from the outside of the sensor tube which is the insulator tube; 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측에 전기용량의 측정에 있어 측정감도를 향상시키기 위해 금속재질로 이루어진 스크린을 형성시키는 단계; 및Forming a screen made of a metal material on the outside of the sensor tube, which is the insulator tube, in order to improve measurement sensitivity; And 상기 링 형상의 High전극과 Low전극 사이와 링 형상의 Low전극 외측에 그라운드(ground) 전위를 지닌 가드(Guard) 전극을 형성시키는 단계;Forming a guard electrode having a ground potential between the ring-shaped high electrode and the low electrode and outside the ring-shaped low electrode; 를 더 실행하는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서의 제조방법.Method of manufacturing a sensor for precisely measuring the concentration of the liquid, characterized in that for further executing. 내부에 채워진 액체의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 일정한 길이를 갖는 원통형상의 절연체 튜브인 센서튜브를 이용하는 센서에 있어서,In the sensor using a sensor tube which is a cylindrical insulator tube having a constant length to measure the concentration of the liquid by measuring the capacitance of the liquid filled therein, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 링 형상을 갖는 2개 이상의 High전극과 Low전극이 위치되어 구비되는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서.And at least two high and low electrodes having a ring shape are positioned on an outer surface of the sensor tube which is the insulator tube. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 링 형상의 High전극을 중심으로 양측에는 링 형상의 Low전극을 이격된 상태로 배치시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서.Sensors for precisely measuring the concentration of the liquid, characterized in that the ring-shaped Low electrodes are arranged on both sides of the ring-shaped high electrode spaced apart from each other. 제10항 또는 제11항에 있어서,The method according to claim 10 or 11, wherein 상기 링 형상의 High전극과 Low전극 사이와 링 형상의 Low전극 외측에 그라운드(ground) 전위를 지닌 가드(Guard) 전극을 형성시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서.And a guard electrode having a ground potential between the ring-shaped high electrode and the low electrode and outside the ring-shaped low electrode. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외부로부터 발생되는 전기장 영향을 방지하기 위해 절연체 튜브인 센서튜브의 외측에는 금속필름으로 이루어진 차폐막을 형성시키고, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면과 차페막 사이에는 전기용량의 측정에 있어 측정감도를 향상시키기 위한 스크린을 형성시켜 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서.In order to prevent the electric field effect generated from the outside of the sensor tube, which is the insulator tube, a shielding film made of a metal film is formed on the outside of the sensor tube, which is an insulator tube, and the capacitance between the outer surface of the sensor tube, which is the insulator tube, and the shielding film. Sensor for measuring the concentration of the liquid, characterized in that to form a screen for improving the measurement sensitivity in the measurement of. 제13항에 있어서,The method of claim 13, 상기 스크린은 금속재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서.The screen is a sensor for accurately measuring the concentration of the liquid, characterized in that made of a metallic material. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 절연체 튜브의 재질에 대한 유전상수(εtube)와 측정하고자 하는 액체의 유전상수(εliq)는 상기의 유전상수(εtube)가 액체의 유전상수(εliq)보다 크거나 같도록(εtube ≥ εliq) 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서.The dielectric constant (ε tube ) for the material of the insulator tube and the dielectric constant (ε liq ) of the liquid to be measured are such that the dielectric constant (ε tube ) is greater than or equal to the dielectric constant (ε liq ) of the liquid (ε tube ≥ ε liq ) sensor for precisely measuring the concentration of the liquid, characterized in that formed. 제10항에 있어서,The method of claim 10, 상기 절연체 튜브인 센서튜브에 있어, 측정되는 공기중의 전기용량 출력은 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 길이에 관계없이, 절연체 튜브인 센서튜브에 채워지거나 절연체 튜브인 센서튜브를 통과하는 액체의 농도를 전기용량 측정값에 의해 정밀하게 측정하기 위한 센서.In the sensor tube which is the insulator tube, the capacitive output of the air to be measured is the concentration of the liquid which is filled in or passes through the sensor tube which is the insulator tube, regardless of the length of the sensor tube which is the insulator tube. Sensor for precise measurement by capacitive measurement. 내부에 채워진 액체의 전기용량을 측정하여 액체에 대한 농도를 측정하기 위해 일정한 길이를 갖는 원통형상의 절연체 튜브인 센서튜브를 이용하는 센서에 있어서,In the sensor using a sensor tube which is a cylindrical insulator tube having a constant length to measure the concentration of the liquid by measuring the capacitance of the liquid filled therein, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면에 링 형상을 갖는 2개 이상의 High전극과 Low전극이 위치되어 구비되되, 상기 링 형상의 High전극을 중심으로 양측에는 링 형상의 Low전극을 이격된 상태로 배치되고, 상기 링 형상의 High전극과 Low전극 사이와 링 형상의 Low전극 외측에 그라운드(ground) 전위를 지닌 가드(Guard) 전극이 형성되며, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외부로부터 발생되는 전기장 영향을 방지하기 위해 절연체 튜브인 센서튜브의 외측에는 금속필름으로 이루어진 차폐막 이 형성되고, 상기 절연체 튜브인 센서튜브의 외측면과 차페막 사이에는 전기용량의 측정에 있어 측정감도를 향상시키기 위해 금속재질로 이루어진 스크린이 형성되며, 상기 절연체 튜브의 재질에 대한 유전상수(εtube)와 측정하고자 하는 액체의 유전상수(εliq)는 상기의 유전상수(εtube)가 액체의 유전상수(εliq)보다 크거나 같도록(εtube ≥ εliq) 형성되어 이루어지는 것을 특징으로 하는 액체의 농도를 정밀하게 측정하기 위한 센서.Two or more high electrodes having a ring shape and a low electrode are disposed on an outer surface of the sensor tube which is the insulator tube, and ring low electrodes are disposed on both sides of the ring shaped high electrode, spaced apart from each other. A guard electrode having a ground potential is formed between the ring-shaped high electrode and the low electrode and outside of the ring-shaped low electrode, and influences an electric field generated from the outside of the sensor tube as the insulator tube. A shielding film made of a metal film is formed on the outside of the sensor tube, which is an insulator tube, and is made of a metal material between the outer surface of the sensor tube, which is an insulator tube, and a shielding film, to improve measurement sensitivity in measuring capacitance. the screen is formed, and the dielectric constant (ε liq) of the liquid to be measured and the dielectric constant (ε tube) for the material of the insulator tube of the Dielectric constant (ε tube) is (ε tube to be greater than or equal to the dielectric constant (ε liq) of the liquid ≥ ε liq ) Sensors for precisely measuring the concentration of the liquid, characterized in that formed.
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