KR20080097012A - Salt level measuring apparatus having a temperature correction function - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명에 따른 온도보정기능을 갖는 시료 측정 장치의 구성을 설명하기 위한 블록도1 is a block diagram for explaining the configuration of a sample measuring device having a temperature correction function according to the present invention
도 2는 도 1에 도시된 시료 측정부와 레벨변환부의 구성을 보다 구체적으로 도시한 블록도FIG. 2 is a block diagram illustrating in more detail the configuration of the sample measuring unit and the level converting unit shown in FIG. 1. FIG.
도 3은 바 타입의 염도센서를 도시한 도면3 is a view showing a salinity sensor of the bar type
*** 도면의 주요부분에 대한 부호 설명 ****** Explanation of symbols on main parts of drawing ***
110 : 저장부110: storage unit
120 : 키입력회로부120: key input circuit
130 : 시료 측정부130: sample measuring unit
140 : 레벨 변환부140: level conversion unit
150 : 신호처리부150: signal processing unit
160 : 마이크로프로세서160: microprocessor
170 : 발진 회로부170: oscillation circuit
190 : 표시부190: display unit
본 발명은 온도보정기능을 갖는 시료 측정 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 온도 센서가 실시간으로 시료의 온도를 측정할 수 있도록 하여 끓고 있는 시료에 대해서도 측정이 이루어질 수 있도록 하는 온도보정기능을 갖는 시료 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a sample measuring device having a temperature correction function, and more particularly, to a temperature sensor having a temperature correction function for measuring the temperature of the sample in real time so that measurements can be made even for boiling samples. It relates to a sample measuring device.
일반적으로 소비자가 과일을 선택하는 경우 먹기 편하며 보기 좋은 모양을 갖는 것을 선호하기도 하나, 과일 선택의 첫 번째 기준은 당도라 할 것이며, 산도 또한 선택의 중요한 요소라 할 수 있다. 그러나 과일의 당도 및 산도의 경우 먹어보는 방법 이외에 용이하게 측정할 수 있는 방법을 가지고 있지 못하기 때문에, 대부분의 소비자는 과일의 특성상 외관에 의해 선별되어 높은 등급을 받은 과일을 구매하게 된다. 이럴 경우 과일 구입시에 당도 및 산도 등을 확인할 수 없어 구매 후 소비자들의 불만이 발생되는 사례가 빈번하다.Generally, when consumers choose fruit, they prefer to eat and look good, but the first criterion for fruit selection is sugar, and acidity is also an important factor. However, since the sweetness and acidity of the fruit does not have a method that can be easily measured other than the method of eating, most consumers buy the fruit which is selected by the appearance and high grade. In this case, the sugar content and acidity can not be confirmed when purchasing fruit, which is a frequent occurrence of consumer complaints after purchase.
소금은 나트륨과 염소의 화합물로 식염이라고 하며, 화학명으로는 염화나트륨(NaCl)으로 불린다. 소금은 우리 생활 속에서 음식의 맛을 내는 조미료로 이용되거나, 식품을 저장할 때 이용되고 있다. 또한, 소금은 체내의 체액에 존재하면서 삼투압이 유지되도록 하는데, 인체에 필요한 소금의 양은 활동량, 기후 등에 따라 서 달라진다. 성인의 경우 하루 12~13g의 소금이 필요하며, 소금의 과잉 섭취는 고혈압 등과 같은 성인병의 원인이 되기도 한다. Salt is a compound of sodium and chlorine, called salt, and in the chemical name sodium chloride (NaCl). Salt is used as a seasoning to taste food in our lives, or it is used to store food. In addition, salt is present in the body fluids to maintain the osmotic pressure, the amount of salt required by the human body depends on the amount of activity, climate, and the like. Adults need 12 to 13 grams of salt per day, and excessive salt intake can cause adult illness, such as high blood pressure.
이에 염분의 농도인 염도를 측정할 수 있는 장치들이 개발되었으며, 이와 같은 목적으로 개발된 염도 측정 장치는 일반적으로 수납부에 수납된 시료의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 온도보정계수가 변경되도록 하여, 시료의 염도를 정확히 측정하고 있다.Therefore, devices for measuring salinity, which is the concentration of salinity, have been developed. The salinity measuring device developed for this purpose generally measures the temperature of a sample stored in an accommodating part, and the temperature correction coefficient is changed according to the measured temperature. The salinity of the sample is accurately measured.
상기에서 설명한 바와 같이 과일의 당도 및 산도를 측정하는 경우 또는 식품의 염도를 측정하는 경우 보통 10 ~ 40℃의 범위에서 측정하고 있으며, 0 ~ 100℃의 넓은 온도 범위, 즉, 끓고 있는 시료에 대해서는 그 당도/산도/염도/수분을 측정하는 것이 불가능하다는 문제점이 있었다.As described above, when measuring the sweetness and acidity of the fruit or when measuring the salinity of food, it is usually measured in the range of 10 to 40 ° C., and a wide temperature range of 0 to 100 ° C., that is, a boiling sample There was a problem that it is impossible to measure the sugar / acidity / salinity / moisture.
본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 해소시키기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 끓고 있는 시료에 대해 당도/산도/염도/수분을 측정할 수 있도록 하는 온도보정기능을 갖는 시료 측정 장치를 제공하는데 있다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to provide a sample measuring device having a temperature correction function to measure the sugar / acidity / salinity / moisture for the boiling sample To provide.
상기와 같은 기술적 과제를 해결하기 위하여 제안된 본 발명의 일 실시예에 따르는 온도보정 기능을 갖는 시료 측정 장치는, 온도테이블, 각 측정 온도구간의 데이터 테이블 및 보정계수 테이블을 저장하고 있는 저장부; 사용자의 조작에 따라 시료 측정 개시 신호를 출력하는 키 입력 회로부; 키입력 회로부의 입력에 따라 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서; 마이크로프로세서의 제어에 의해 발진 신호를 발생시켜 출력하는 발진회로부; 발진회로부로부터 출력되는 발진신호에 동기시켜 시료를 측정하고, 측정된 시료의 감지 신호를 출력하는 시료 측정부; 시료와 접촉하여 시료의 온도를 실시간으로 측정하여 출력하는 온도센서; 시료 측정부로부터 출력되는 시료 감지 신호를 직류레벨로 변환시키는 레벨 변환부; 레벨 변환부로부터 출력되는 직류레벨의 시료 감지 신호를 이용하여 시료 측정용 비교신호를 생성하여 출력하는 신호처리부를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 구성에서, 마이크로프로세서는 온도센서로부터 출력되는 시료의 측정온도와 저장부에 저장된 온도데이터, 측정 온두구간의 데이터 테이블 및 온도보정계수 테이블로부터 온도보정값을 산출하고, 산출된 온도보정값을 이용하여 온도를 보정하고, 시료 측정 데이터를 산출하고, 산출된 시료 측정 데이터가 표시부의 화면상에 표시되도록 전체 시스템을 제어한다.In order to solve the above technical problem, a sample measuring apparatus having a temperature correction function according to an embodiment of the present invention includes a storage unit for storing a temperature table, a data table of each measurement temperature section, and a correction coefficient table; A key input circuit unit for outputting a sample measurement start signal according to a user's operation; A microprocessor for generating a control signal according to the input of the key input circuit unit; An oscillation circuit unit generating and outputting an oscillation signal under the control of a microprocessor; A sample measuring unit measuring a sample in synchronization with an oscillation signal output from the oscillating circuit unit and outputting a detection signal of the measured sample; A temperature sensor that contacts the sample and measures and outputs the temperature of the sample in real time; A level converting unit converting the sample detecting signal output from the sample measuring unit into a DC level; And a signal processor for generating and outputting a comparison signal for measuring a sample by using a sample detection signal having a DC level output from the level converter. In the above configuration, the microprocessor calculates the temperature correction value from the measured temperature of the sample output from the temperature sensor and the temperature data stored in the storage unit, the data table of the measured hot and cold interval, and the temperature correction coefficient table, and uses the calculated temperature correction value. To correct the temperature, calculate the sample measurement data, and control the entire system so that the calculated sample measurement data is displayed on the screen of the display unit.
상기 목적 외에 본 발명의 다른 목적 및 이점들은 첨부한 도면들을 참조한 본 발명의 바람직한 실시예에 대한 설명을 통하여 명백하게 드러나게 될 것이다. Other objects and advantages of the present invention in addition to the above object will become apparent from the description of the preferred embodiment of the present invention with reference to the accompanying drawings.
본 발명의 실시예에서는 온도보정 기능을 갖는 시료측정장치를 식품 염도 측정장치의 예를 들어 설명하기로 한다.In the embodiment of the present invention, a sample measuring device having a temperature correction function will be described with an example of a food salinity measuring device.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 온도보정기능을 갖는 시료측정장치의 구성을 도시한 블록도이다. 도 1을 참조하면, 시료측정장치는 온도테이블, 각 측정 온도구간의 데이터 테이블 및 보정계수 테이블을 저장하는 저장부(110), 사용자의 조 작에 따라 시료의 염도 측정 개시 신호를 출력하는 키 입력 회로부(120), 키입력 회로부의 입력에 따라 제어신호를 발생하는 마이크로프로세서(160), 마이크로프로세서(160)의 제어에 의해 발진 신호를 발생시켜 출력하는 발진회로(170), 발진회로로부터 출력되는 발진신호에 동기시켜 시료의 염도를 측정하고, 측정된 염도 감지 신호를 출력하는 시료 측정부(130), 시료의 온도를 실시간으로 측정하여 출력하는 온도센서(185), 시료 측정부(130)로부터 출력되는 염도 감지 신호를 직류레벨로 변환하는 레벨변환부(140), 레벨 변환부(140)로부터 출력되는 직류레벨의 시료 감지 신호를 이용하여 시료 측정용 비교신호를 생성하여 출력하는 신호처리부(150)를 포함한다. 본 발명에 따르는 시료측정장치는 주변환경의 급격한 변화가 있을 때 이를 보정하기 위한 스팬보정부(180) 및 측정결과를 표시해주는 표시부(190)를 포함한다. 1 is a block diagram showing the configuration of a sample measuring device having a temperature correction function according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the sample measuring device includes a
도 2는 도 1에 적용되는 시료 측정부와 레벨변환부의 구성을 보다 구체적으로 도시한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 시료측정부(130)는 제 1, 제 2 전극(130a, 130b)을 포함한다. 시료 측정부(130)에서, 발진회로부(170)로부터 생성되는 특정 주파수의 발진신호가 시료와 접촉하는 제 1 전극(130a)에 전달되면, 시료의 전도도가 변경되고, 이 변경된 전도도는 제 2 전극(130b)에 의해 감지된다. 레벨변환부(140)는 제 2 전극(130b)에서 감지된 전도도에 따르는 교류 전압의 변화를 감지하는 교류전압 감지부(133)와, 상기 교류전압 감지부(133)에서 감지된 교류 전압을 직류전압으로 변환하는 직류전압 변환부(134)를 포함한다.FIG. 2 is a block diagram illustrating in more detail the configuration of a sample measuring unit and a level converting unit applied to FIG. 1. 2, the
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 바 타입의 염도센서를 도시한 도면이다. 도 3을 참조하면, 시료측정부(130)는 바 타입의 제 1 전극(130a)과, 제 1 전극(130b)과 접촉하지 않도록 제 1 전극(130a)으로부터 일정거리 이격되어 형성되는 제 2 전극(130b)과, 제 1 전극(130a) 및 제 2 전극(130b)으로부터 일정 거리 이격되어 형성되는 바 형상의 온도센서(185)와, 제 1 전극(130a), 제 2 전극(130b), 및 온도센서(185)를 감싸도록 형성된 외장재(135)로 구성되며, 상기 온도센서(185)는 외장재(135)로부터 외부로 돌출되도록 형성되는 것이 바람직하다. 3 is a view showing a salinity sensor of the bar type according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, the
한편, 제 1, 제 2 전극(130a, 130b)은 백금 도금된 전극으로서 Pt 100Ω 4와이어 타입을 이용한다. 백금으로 도금하는 것이 금으로 도금하는 경우보다 안정된 신호를 얻을 수 있을 뿐만 아니라 산, 알칼리에 강하기 때문이다. 온도 센서(185)는 백금온도센서로 Pt 100Ω을 사용하여 온도 보정이 정확하게 이루어질 수 있도록 하며, 시료에 직접 접촉되어 시료의 온도를 직접 감지하여 온도 보정이 이루어질 수 있도록 한다. 또한, 온도센서(185)는 온도 변화에 따른 저항변화를 전압 값으로 변환시키고, 변환된 전압 값을 이용하여 시료의 온도를 보상한다.Meanwhile, the first and
이하, 상기와 같이 구성된 온도보정기능을 갖는 시료 측정장치의 작용에 대해 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the sample measuring device having the temperature correction function configured as described above will be described.
본 발명이 적용된 온도보정 기능을 갖는 시료측정장치의 시료 측정에 대해 설명하기 이전에 온도 보정 계수 테이블을 작성하는 과정에 대해 설명한다.Before describing the sample measurement of the sample measuring device having the temperature correction function to which the present invention is applied, a process of creating a temperature correction coefficient table will be described.
먼저, 온도 보정계수 테이블 작성에 사용될 시료를 선정한다. 시료를 선정하는데 있어 시료의 종류가 많을수록 보다 정밀한 보정을 수행할 수 있다. 이어서, 실험을 통해 0 ~ 100℃ 구간의 온도 테이블을 작성하고 온도구간의 데이터 값을 산 출한다. 온도 구간 선정에 있어서는 기준온도 즉, 캘리브레이션(Calibration) 온도(대략 23~25℃)와 보정대상 온도를 선정한다.First, a sample to be used for preparing a temperature correction coefficient table is selected. In selecting a sample, the more types of samples, the more accurate calibration can be performed. Subsequently, a temperature table with a range of 0 to 100 ° C is drawn through the experiment, and the data value of the temperature section is calculated. In selecting a temperature section, a reference temperature, that is, a calibration temperature (about 23-25 ° C.) and a temperature to be corrected are selected.
다음은 실험결과에 따른 보정 계수 테이블의 작성예이다. The following is an example of the preparation of the correction coefficient table according to the experimental results.
#1 실험결과# 1 test result
상기 결과를 바탕으로 1℃당 각 시료별 변화값을 구한다.Based on the results, the change value of each sample per 1 ° C is obtained.
#2. 온도차이 ==> 23℃-10℃=13℃#2. Temperature difference ==> 23 ℃ -10 ℃ = 13 ℃
#3. 시료별 1℃당 변화량# 3. Change amount per 1 ℃ for each sample
0.5%--->(0.5%-0.4%)/13℃=0.01%0.5% ---> (0.5% -0.4%) / 13 ℃ = 0.01%
1.0%--->(1.0%-0.8%)/13℃=0.02%1.0% ---> (1.0% -0.8%) / 13 ℃ = 0.02%
1.5%--->(1.5%-1.1%)/13℃=0.03%1.5% ---> (1.5% -1.1%) / 13 ℃ = 0.03%
2.0%--->(2.0%-1.3%)/13℃=0.05%2.0% ---> (2.0% -1.3%) / 13 ℃ = 0.05%
#4. 측정기 최소단위의 1/10까지 보정이 되므로 여기서 변화량값은 1/100까지 산출한다.#4. Since the correction is made up to 1/10 of the minimum unit, the change amount is calculated up to 1/100.
#5. 상기 데이터 결과를 이용하여 온도보정 테이블을 작성한다. 온도보정 테이블 작성시, 네가지 시료 0.5%, 1.0%, 1.5%, 2.0%에 해당하는 프로그램상의 A/D 값을 검출한 후 상기 네 가지 결과값을 각각 동일하게 커브를 잡아주면 된다. 이에 따르면 온도 보정 실험에 사용된 시료가 많을수록 보다 정확하게 보정할 수 있게 된다.# 5. A temperature correction table is prepared using the data results. When preparing the temperature correction table, the program detects four A / D values corresponding to 0.5%, 1.0%, 1.5%, and 2.0% of the sample, and then curves the four result values in the same manner. According to this, the more samples used in the temperature calibration experiment, the more accurate the calibration can be.
상기와 같은 실험을 거쳐 온도테이블, 온도 구간별 데이터 테이블, 온도보정계수 테이블이 생성되고, 상기 생성된 테이블 각각은 저장부(110)에 저장되며, 0 ~ 100℃ 사이에서 시료의 염도를 측정할 때 이용된다.Through the above experiment, a temperature table, a data table for each temperature section, a temperature correction coefficient table are generated, and each of the generated tables is stored in the
시료측정을 위해 사용자가 시료측정장치를 시료에 집어넣고 키입력 회로부(120)를 통해 염도측정 개시신호를 입력하면 마이크로프로세서(160)는 온도센서(185)로부터 시료의 온도를 입력받는다. 마이크로프로세서(160)는 입력된 시료온도와 기준온도를 비교하여 기준온도가 높으면 기준온도에서 시료온도를 빼고, 그 뺀 변화량을 만큼 보정 전 값에 더하여 준다. 또한, 마이크로프로세서(160)는 시료의 온도를 저장부(110)의 온도 테이블로부터 읽어서, 그에 대응하는 데이터 및 온도보정계수를 온도구간별 데이터 테이블 및 온도보정계수 테이블로부터 읽은 후 아래의 수학식에 대입시켜 온도보정값을 산출한다.When the user inserts the sample measuring device into the sample for sample measurement and inputs the salinity measurement start signal through the
상기와 같이 온도보정이 이루어진 후 마이크로프로세서(160)는 발진회로부(170)에 제어신호를 출력한다. 발진회로부(170)는 마이크로프로세서(160)로부터의 제어신호에 응하여 특정 주파수의 발진신호를 발생시켜 시료측정부(130)로 출력한다. 이때 발진 신호의 주파수는 염도 15%까지 안정적으로 측정할 수 있도록 설정되어야 한다.After the temperature correction is performed as described above, the
발진회로부(170)로부터 발생되는 특정 주파수의 발진신호는 시료에 접촉되어 있는 시료측정부(130)의 제 1 전극(130a)으로 전달되고, 상기 제 1 전극(130a)은 발진신호에 의해 작동되어 시료의 전도도를 변경시킨다.The oscillation signal of a specific frequency generated from the
이와 같이 변경되는 시료의 전도도는 시료측정부(130)의 제 2 전극(130b)을 통해 출력되고, 교류전압 감지부(140a)는 염도 변화에 따라 제 2 전극(130b)을 통해 발생되는 교류 전압 변화를 감지하여 직류전압 변환부(140b)로 출력하면, 직류전압 변환부(140)는 교류 전압을 직류전압으로 변환한다. The conductivity of the sample thus changed is output through the
한편, 온도센서(185)는 시료의 염도를 정확하게 측정하기 위해 온도에 따라 신호 처리부(150)에서 처리되는 신호의 출력레벨이 변경되도록 한다. 이때 온도센서(185)의 출력전압은 측정 초기 마이크로프로세서(160)의 자동교정프로그램에 의해 변경된 상태이다.Meanwhile, the
상기와 같이 신호 처리부(150)에 의해 처리가 완료된 염도 측정용 비교신호는 마이크로프로세서(160)로 입력되고, 마이크로프로세서(160)는 입력된 염도 측정용 비교신호와 저장부(110)에 저장된 기준 염도신호를 비교하고, 그 비교결과에 따른 결과 값을 표시부(190)에 표시하여 사용자들이 시료의 염도를 알 수 있도록 한다.As described above, the salinity comparison comparison signal, which has been processed by the
한편, 본 발명에 따른 식품 염도 장치는 스팬 보정부(180)를 포함하고 있으며, 상기 스팬 보정부(180)는 시료의 염도를 측정하고자 할 때 사용자가 온도가 급격히 떨어지거나 올라가는 등 그 측정 환경이 급격히 달라졌다고 판단할 경우 눌러 서 신호 처리부(150)로부터 마이크로프로세서(160)로 입력되는 염도측정용 비교 데이터가 일정하게 유지도록 하는 것으로서, 사용자는 상기와 같은 경우 필요에 따라 스팬 보정버튼을 누르면, 마이크로프로세서(160)는 미리 설정되어 있는 시간동안 전압이 스팬 보정부(180)로 공급되도록 하고, 스팬 보정부(180)는 상기 마이크로프로세서(160)의 제어에 따라 전원이 공급되는 동안에만 작동된다.On the other hand, the food salinity device according to the present invention includes a
상기와 같이 스팬 보정부(180)가 작동되면, 상기 신호 처리부(150)에서 마이크로프로세서(160)로 입력되는 염도측정용 비교 데이터가 마이크로프로세서(160)에서 인식할 수 있도록 그 값이 조정되어, 외부 환경에 영향을 받지 않고 시료의 염도를 정확하게 측정할 수 있도록 한다.When the
상술한 바와 같이 본 발명에 따르는 자동교정기능을 갖는 시료측정장치를 식품의 염도 측정을 예로 들어 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니며 염도 외에도 당도, 산도, 수분 측정에도 적용될 수 있음이 분명하다. As described above, the sample measuring apparatus having the automatic calibration function according to the present invention has been described taking the salinity measurement of food as an example, but the present invention is not limited thereto, and it is obvious that the present invention can be applied to the measurement of sugar, acidity, and moisture in addition to salinity. .
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정이 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허 청구의 범위에 의해 정하여 져야만 할 것이다.Those skilled in the art will appreciate that various changes and modifications can be made without departing from the technical spirit of the present invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification but should be defined by the claims.
상기와 같은 구성 및 작용 그리고 바람직한 실시예를 가지는 본 발명은 온도 센서가 실시간으로 시료의 온도를 측정할 수 있도록 하여 끓고 있는 시료에 대해 측정 이 이루어질 수 있도록 하는 효과가 있다. The present invention having the configuration and operation and the preferred embodiment as described above has the effect of allowing the temperature sensor to measure the temperature of the sample in real time so that the measurement can be made on the boiling sample.
본 발명은 각 온도별 온도 보정계수를 보정계수 테이블에서 읽어서 연산하므로 100℃ 그 이상에서도 가능하다는 효과가 있다.According to the present invention, the temperature correction coefficient for each temperature is read from the correction coefficient table and calculated.
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KR20160070232A (en) * | 2014-12-09 | 2016-06-20 | 주식회사 이랜텍 | Pen for mobile communication device having health care function |
KR20160091097A (en) * | 2015-01-23 | 2016-08-02 | 두산중공업 주식회사 | Apparatus for analyzing material property of steam in the boiler and method thereof |
CN115099363A (en) * | 2022-07-22 | 2022-09-23 | 核工业北京地质研究院 | Method for identifying sandstone uranium ore mineralization fluid action type |
-
2007
- 2007-04-30 KR KR1020070042068A patent/KR20080097012A/en not_active Application Discontinuation
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