KR20090003648U - 연료유 검사장치 - Google Patents
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Abstract
본 고안은 유사휘발유와 유사경유를 검사하거나 경유 또는 휘발유에 유사휘발유 및 유사경유가 혼입되었을 때 판별해 낼 수 있는 검사장치에 대한 것이다. 보다 상세히 설명하면, 휘발유 및 경유의 적외선 흡수피크를 찾아내어 연료유에 첨가되는 신너, 톨루엔, 등유, 바이오디젤 등의 흡수피크와 비교하여 혼합 여부를 판별하는 것이다. 본 검사장치는 크게 적외선을 발하는 광원, 적외선을 단파장으로 변환시키는 단색화장치, 시료를 담을 수 있는 셀홀더, 적외선을 전류신호로 전환시키는 검지관, 전류신호를 전압신호로 증폭시키고 연산하는 마이크로프로세서, 측정결과를 표시하는 표시부 등으로 구성된다.
Description
본 고안은 휘발유 및 경유와 같은 연료유에 다른 성분의 물질이 혼입되어 있는 경우 판별할 수 있는 연료유의 검사장치에 대한 것이다.
최근 연료유 가격의 급등으로 유사 휘발유, 유사 경유와 같은 유사 연료유의 사용이 급증하고 있으며, 이로 인한 연간 탈세액이 7,000억원에 이른다고 알려져 있다. 유사 휘발유의 경우 용제인 소부코트신너와 에나멜신너를 혼합하여 제조하는 것이 일반적이며, 유사 경유의 경우 경유에 등유 또는 바이오디젤을 혼합하여 제조하는 것으로 알려져 있다.
현재 연료유의 검사 방법은 GC-Mass나 FT-IR과 같은 고가의 분석장비로 분석하고 있다. 그러나 이러한 장비는 수천만원을 호가하는 고가이며, 사용법도 어렵고 휴대형으로 이용하기에 어려움이 있어 사용 여건에 제약이 있다. 따라서 전국 각지의 주유소, 유통업자의 연료유를 모두 수거하여 검사하기가 곤란한 실정이다. 특히 2007년 7월부터 유사 연료유를 사용하는 사용자 처벌법이 시행될 예정이나 현재로써는 유사 연료유를 주입하는 현장을 목격하지 않으면 단속할 수 있는 방법이 없는 실정이다.
이와 같은 유사 연료유를 검출하기 위하여, 대한민국 특허등록번호 10-0494414호에는 자동차 주유구 옆에 연소실을 설치하고 주유시 일부를 채유하여 연소시킨 후, 연소가스에 포함된 이산화탄소, 일산화탄소, 탄화수소의 양을 적외선 검지기로 검지하여 불량 연료유를 검사하는 방법이 개시되어 있다. 이 기술의 경우 장치가 대형으로 휴대형으로 제조하는 것이 곤란하며, 일산화탄소, 이산화탄소, 탄화수소만을 측정하여 유사품 휘발유인지 정품인지 확인하기에는 어려움이 있다는 문제가 있다.
대한민국 특허출원번호 10-2003-0015157호에는 근적외선 분광법을 이용하여 휘발유를 분석하는 방법이 개시되어 있다. 이 방법의 경우 종래의 적외선분석기인 FT-IR을 이용하는 방법과 크게 차이가 나지 않는다. 다만 적외선 분석기를 보다 저렴하게 제작하고자 노력하였다. 그러나 적외선 분석기를 제작하기 위하여 회절격자(Grating)를 이용하며, 회절격자를 회전시켜 분광을 시키는 등 기본적인 FT-IR의 구조를 가지고 있어 가격을 낮추는 데는 한계가 있어 경제성이 저하된다는 문제가 있다.
또한 대한민국 실용신안 등록번호 20-0281560호에는 휘발유의 냄새를 측정하는 센서를 이용하여 휘발유를 검사하는 방법이 개시되어 있다. 각 정유사의 휘발유가 갖는 고유의 냄새와 톨루엔, 신너 등의 냄새를 냄새 센서로 구별하는 방법이다. 각 정유사 휘발유의 냄새 차이는 각사에서 사용하는 첨가제에 따라 결정되고 있다. 그러나 유사휘발유를 제조할 때 각 정유사에서 사용하는 첨가제를 사용하면 감지할 수 없는 문제가 있다. 또한 아직 상용화되어 있지 않다.
따라서 간단하면서도 효율적으로 유사 연료유를 검사할 수 있는 장치가 요구되고 있다.
본 고안이 이루고자 하는 과제는 유사 휘발유 또는 유사 경유와 같은 유사 연료유의 유통을 효과적으로 검출하기 위해 현장에서 1차적으로 간단한 방법을 통해 검사한 후, 유사품의 가능성이 높은 시료만을 채취하여 정밀분석할 수 있도록 하여 검사에 소요되는 비용과 시간을 절약할 수 있는 연료유의 검사장치를 제공하는 것이다.
상기 과제를 달성하기 위하여 본 고안은,
1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛, 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 및 5.5-5.8㎛의 파장 중 하나 이상의 파장을 갖는 단파장 적외선 광원 발생부;
상기 적외선 광원이 조사되며, 피검 연료유를 내장하는 셀홀더;
상기 셀홀더를 투과한 적외선 광원을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검지부; 및
상기 검지기로부터 받아들인 전기적 신호를 분석하는 연산부;를 구비하는 연료유 검사장치를 제공한다.
본 고안의 일구현예에 따르면, 상기 단파장 적외선 광원 발생부는 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛, 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 또는 5.5-5.8㎛의 파장을 갖는 하나 이상의 LED를 적외선 광원으로 사용하거나, 또는 밴드 패스 필터를 사용하여 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛, 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 및 5.5-5.8㎛ 중 하나 이상의 파장으로 단색화된 적외선 광원이 바람직하다.
본 고안의 일구현예에 따르면, 상기 셀홀더는 2개의 플레이트 사이에 중심부가 비어 있는 스페이서를 구비하며, 상기 스페이서의 비어 있는 중심부에 피검 연료유가 내장되고, 상기 중심부를 투과할 수 있는 윈도우가 상기 플레이트에 구비되어 있는 것이 바람직하다.
본 고안의 일구현예에 따르면, 상기 연료유가 휘발유인 경우, 상기 적외선 광원의 파장은 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛ 및 2.1-2.3㎛ 중 하나 이상의 파장을 사용하는 것이 바람직하다.
본 고안의 일구현예에 따르면, 상기 연료유가 경유인 경우, 상기 적외선 광원의 파장은 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 및 5.5-5.8㎛ 중 하나 이상의 파장을 사용하는 것이 바람직하다.
본 고안의 일구현예에 따르면, 상기 검사장치는 휴대용이 바람직하다.
이하에서 본 고안을 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
일반적으로 유통되는 유사 휘발유는 휘발유에 용제인 소부코트신너와 에나멜 신너가 기본적으로 혼합되고 있으며, 또한 유사 경유의 경우는 경유에 등유 또는 바이오디젤을 혼합하여 제조하고 있다. 연료유의 품질을 정밀하게 검사하는 방법으로는 비중, 증기압, 인화점, 착화점, 유출온도, 굴절률, 아닐린점 등 휘발유의 물리화학적인 특성과 각 물질의 성분 함량 등에 의해 판단할 수 있으며, 이와 같은 연료유의 품질을 정밀하게 검사하는 전문기관에서는 연료유를 1차적으로 FT-IR로 정밀하게 검사한 후 유사품으로 의심되는 시료에 대해서는 GC-Mass로 다시 2차 검사를 통해 정량검사를 하고 있다.
본 고안에서는 연료유를 FT-IR로 1차 분석한다는데 착안하여 경제성 있는 적외선 분석기를 제작하여 유사 연료유 검사장치를 제공하고자 한다.
본 고안에 따른 연료유 검사장치는 간단한 구조만으로 효율적으로 연료유의 진위여부를 판단할 수 있어 연료유 검사의 효율성 및 경제성을 개선하는 것이 가능해진다.
본 고안에 따른 연료유 검사장치는 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛, 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 및 5.5-5.8㎛의 파장 중 하나 이상의 파장을 갖는 단파장 적외선 광원 발생부; 상기 적외선 광원이 조사되며, 피검 연료유를 내장하는 셀홀더; 상기 셀홀더를 투과한 적외선 광원을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검지부; 및 상기 검지기로부터 받아들인 전기적 신호를 분석하는 연산부;를 구비한다.
일반적인 FT-IR 분석기의 경우 회절격자, 각종 렌즈, 각종 미러 등이 사용되어야 하며, 또한 전기적 신호처리도 매우 복잡하나, 본 고안에서는 경제성 있는 연료유 검사 장치를 제작하기 위하여 단파장의 적외선 분석기를 사용하게 된다.
상기 단파장의 적외선 분석기로 연료유를 검사하기 위하여 사전에 휘발유, 경유, 등유, 소부코트신너, 에나멜신너, 톨루엔, 벤젠 등에 대한 FT-IR 분석을 수행하여 연료유와 유사 연료유를 구분해 낼 수 있는 적외선 파장을 찾아내게 된다.
이를 위해, 휘발유, 경유, 등유, 시판되는 유사휘발유, 시판되는 유사 경유, 소부코트신너, 에나멜신너, 톨루엔, 벤젠, 바이오디젤에 대한 FT-IR 분석을 실시하여 특성 피크를 도출하고, 이어서 휘발유에는 시판되는 유사휘발유, 소부코트신너, 에나멜신너, 톨루엔, 벤젠을, 경유에는 등유, 바이오디젤을 부피 비율로 첨가하면서 FT-IR을 분석하여 얻어진 특성 피크를 이용하여 정품 및 유사품 여부를 판별할 수 있는 유의수준의 차이가 나는지 확인한다. 이러한 결과들을 종합하여 데이터베이스화한다.
상기에 설명한 바와 같이, FT-IR로 휘발유, 경유, 등유, 소부크트신너, 에나멀신너, 바이오디젤 등을 분석한 결과, 휘발유의 경우 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛에서 정품과 구별되는 유사품의 특성 피크가 얻어졌다. 상기 3가지 파장영역에서 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛에서도 특성피크가 나타나지만 가장 확실히 구별되는 파장영역은 2.0-2.2㎛의 파장영역이므로, 상기 3종의 피크를 모두 사용하거나, 이들 중 하나 이상을 사용할 수 있으며, 단독으로 상기 파장을 사용하여 휘발유의 진위 여부를 판별하는 경우에는 2.0-2.2㎛의 파장영역을 사용하는 것이 바람직하다.
상기 분석 결과의 일례를 도 1에 나타낸다. 도 1은 정품 휘발유에 시판되는 유사 휘발유가 10부피% 첨가된 시료에 대한 FT-IR 측정 결과이다. 정품과 유사품간에 흡광도의 차이가 있어 구분이 가능한 것을 알 수 있다.
마찬가지로, 경유의 경우 바이오디젤에 대해서는 2.1 내지 2.3㎛, 및/또는 5.5 내지 5.8㎛의 파장을 이용하면 바이오디젤의 첨가량을 분석해 낼 수 있다. 또한 등유에 대해서는 2.6 내지 2.8㎛의 적외선으로 분석하면 경유에 등유가 첨가되었는지를 구분할 수 있었다.
상기에 도출된 특성피크에서 연료유를 검사할 수 있는 장치에 대해 설명하면 다음과 같다.
첫째, 특성 피크에 맞는 단파장의 적외선광을 만들어낼 수 있는 적외선 광원부;
둘째, 검사하고자 하는 피검 연료유를 원활하게 주입하고 인출할 수 있으며, 상기 특정 단파장의 적외선광을 받아들이고 투과시킬 수 있는 셀홀더;
셋째, 셀홀더를 투과한 빛을 검지기로 받아들여 전기적 신호로 변환한 후, 이를 연산하여 데이터화할 수 있는 데이터처리 회로.
도 2에 본 고안에 따른 연료유 검사장치의 전체 구성을 나타낸다. 상기 검사 장치는 광원, 셀홀더, 검지관, 및 연산기로 구성되며, 필요 시 단색화 장치 또는 표시부를 더 구비하는 것이 가능하다. 상기 검사장치의 전원은 직류전원을 사용하는 것이 바람직하며, 교류-직류 충전 어댑터와 충전전지를 사용할 수 있게 하여 휴대용으로 사용할 수 있도록 하는 것도 가능하다.
상기 검사장치의 광원은 텅스텐 필라멘트의 적외선 램프를 사용하며, 특정파장의 적외선 발광소자(light-emitting diode : LED)를 사용할 수도 있다.
검지관에 입사된 적외선 광은 전류신호를 발생하게 된다. 이 전류신호를 A/D 컨버터를 이용하여 전압신호로 증폭한다. 증폭된 전압신호를 이용하여 투과도를 마이크로프로세서를 구비한 연산부에서 계산하게 된다. 투과도 계산 방법은 유사연료성분이 첨가되지 않은 정품 휘발유에서의 광의 세기를 100으로 하여, 시료를 통과한 광의 세기를 %로 나타냄으로써 상대적인 값을 구할 수 있다.
상기 광원으로서 텅스텐 필라멘트의 적외선 램프 등을 사용하는 경우는, 이들이 넓은 영역의 파장 범위를 포함하고 있으므로, 이를 단색화 장치를 통하여 단파장 영역으로 변환시킬 필요가 있다. 도 3은 이와 같은 단색화장치를 포함하는 본 고안에 따른 검사장치의 구성을 나타낸다. 우선 상기 단색화장치는 단색화장치를 구성하기 위하여 광원으로는 텅스텐 필라멘트를 사용하는 적외선 램프(1)를 이용하며, 상기 램프(1)를 떠난 적외선은 밴드 패스 필터(band-pass filter : BPS)(2)를 지나면서 원하는 단파장으로 변환된다. 상기 밴드패스필터(2)는 특정 파장의 빛만을 투과시키는 필터로서 사파이어에 금속 재질의 물질이 코팅되어 있어 특정 파장만을 투과시키는 특징을 가지고 있다. 상기 밴드패스필터(2)를 투과하여 단색화된 빛은 셀홀더(3)를 지나게 된다. 상기 셀홀더(3)를 지나면서 셀홀더에 담겨있는 피검시료에 의해 투과도가 변화된다. 즉 투과되는 광량이 변하게 된다. 변화된 광량은 검지관(4)으로 입사되는 형태로 되어 있다.
상기 적외선 램프의 경우 넓은 범위의 적외선이 방출되는 반면, LED는 특정 파장을 가지고 있는 특성을 가지고 있다. 따라서 LED의 특정 파장과 휘발유 및 경유의 특성 피크가 일치하는 경우에는 상기 밴드패스필터(2)를 사용하지 않을 수도 있으며, 보다 간단한 구조를 갖게 되는 것이 가능하다.
이와 같은 LED의 경우 가시광선을 방출하는 것이 일반적이며, 자외선으로는 365nm, 적외선으로는 0.88㎛의 LED가 시판되는 것이 일반적이나, 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛, 2.1-2.3㎛ 또는 2.6-2.8㎛ 영역의 적외선을 방출하는 LED도 시판중이다. 이와 같은 특정 영역의 적외선을 방출하는 LED의 경우, 밴드패스 필터를 이용한 경우와 측정결과에 차이가 없으므로, 특성 피크에 준하는 LED를 사용할 경우 밴드패스 필터를 장착하지 않아도 사용이 가능하다는 장점을 갖는다.
도 4는 본 고안에 따른 검사장치에 사용되는 셀홀더(3)의 예를 나타낸다. 상기 셀홀더(3)는 필요에 따라 여러 가지 형태로 구성될 수 있다. 휴대형으로 단속식으로 사용할 경우 사각이나 원형의 병을 사용하는 것이 가능하다. 그러나 연속식으로 사용할 경우, 즉 펌프나 주사기를 이용하여 시료를 주입할 경우에는 도 4와 같은 형태의 셀홀더를 이용하였다.
상기 연속식 셀홀더는 2개의 플레이트(6)사이에 스페이서(7)를 위치시킨 형태이다. 두개의 플레이트(6)는 볼트(9)를 이용하여 플레이트(6) 상의 조임볼트 구멍(10)을 통하여 체결하게 된다. 볼트(9)를 이용하여 스페이서(7)를 사이에 놓고 플레이트(6)를 체결하며, 스페이서(7) 내부에 빈 공간이 생기게 된다. 상기 플레이트(6)에는 그 중심부에 윈도우(8, 12)를 설치하여 빛이 투과될 수 있도록 한다. 상기 윈도우(8,12)의 재질은 사파이어, 석영 또는 유리를 사용한다. 적외선에서의 투과도는 사파이어, 석영, 유리의 순서로 높으며 검사장치의 성능을 높이기 위해서는 투과도가 높은 것을 사용하는 것이 좋다. 상기 스페이서(7)는 약간의 탄성이 있는 재질이 좋으나, 일반 고무를 사용하면 연료유에 의해 녹는 문제가 발생한다. 따라서 특수 재질의 고무인 부틸, 타이곤 등이나 불소수지를 사용하는 것이 좋다. 피검 시료는 시료 유입구(5)로 유입시키며, 시료배출구(11)로 배출시키게 된다.
상기 본 고안에 따른 검사장치를 구성하는 검지관은 인듐갈륨비소(InGaAs) 재질의 광센서를 이용할 수 있다. 상기 광센서에 적외선을 입사시키면 1 내지 900nA 사이의 전류신호가 발생한다. 이 신호를 전류/전압 컨버터를 이용하여 전압신호로 증폭시키고, 유사연료성분이 첨가되지 않은 정품 연료유에서의 전압신호를 100% 투과광으로, 광센서에 적외선이 전혀 입사되지 않는 암전류 상태를 0% 투과광으로 결정하고, 휘발유에 신너, 톨루엔 등을 혼합하여 투과광을 측정한다. 측정된 결과를 마이크로프로세서를 구비하는 연산부에 입력 및 저장시켜 놓고, 미지의 연료유의 투과광을 측정한 후 상기 입력 결과와 비교하여 혼합량을 결정한다. 상기 검사장치에 입력시켜 놓는 결과는 투과도 형태로 입력해 놓을 수도 있으며 흡광도(Absorbance)의 형태로 입력시킬 수도 있다. 흡광도는 투과도의 역수에 로그를 취한 값이다.
상기 결과가 저장 및 계산되는 연산부는 마이크로 프로세서를 통해 연산이 수행되며, 미리 입력된 프로그램을 통해 수행하는 것이 가능하다. 이와 같은 연산부는 상기 마이크로프로세서 외에 데이터를 저장하는 기억장치를 포함하며, 상기 연산부에서 얻어진 결과는 다양한 표시소자, 예를 들어 액정표시장치(liquid crystal display : LCD), 음극선관(cathod lay tube : CRT) 등을 통해 표시될 수 있다.
상술한 내용과 같이 본 고안에 따른 연료유 검사장치는 특별한 고가의 장비 없이 현장에서 1차적으로 신너, 톨루엔이 혼입된 유사 휘발유, 또는 등유나 바이오디젤이 혼입된 유사 경유를 단시간에 효율적으로 정확하게 검사할 수 있다.
도 1은 본 고안에서 정품휘발유와 유사품휘발유를 FT-IR 분석한 스펙트럼을 나타낸다.
도 2는 본 고안에 따른 연료유 검사장치의 구성도를 나타낸다.
도 3은 본 고안에 따른 단색화 장치를 구비한 구현예를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 고안에 따른 셀홀더의 일구현예를 나타낸 개략도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 간단한 설명
1: 광원 2: 밴드패스필터
3: 셀홀더 4: 검지관
5: 시료유입구 6: 플레이트
7: 스페이서 8: 입사윈도우
9: 조임볼트 10: 조임볼트 구멍
11: 시료유출구 12 : 출사윈도우
이하에서는 실시예를 들어 본 고안을 보다 상세히 설명하나, 본 고안이 이에 한정되는 것은 아니다.
<실시예 1>
우선 상술한 바와 같은 연료유 검사장치를 구성하였으며, 적외선 광원으로서텅스텐 발열체의 적외선램프를 사용하고, 밴드패스필터의 투과 파장은 중심파장 2.1±0.1㎛이었으며, 플레이트와 스페이서를 구비하는 연속식 셀홀더를 사용하여 시료를 주입하였다.
적외선 광원으로서는 상기 파장 외에 1.7±0.1㎛, 1.45±0.05㎛의 세가지 파장으로 분석하였으며, 상기와 같이 밴드패스 필터를 사용하였다. 정품 휘발유와, 정품 휘발유에 시중에서 유통되는 유사휘발유를 부피비로 0, 2, 5, 10, 20% 첨가하여 분석시료로 이용하였다. 시료를 넣지 않은 상태에서 영점조정을 하고 각각의 시료의 투과도를 측정하였다. 그 결과를 표 1에 나타내었다.
혼합비율(%) | 투과도(%T) | ||
중심파장 2.1㎛ | 중심파장 1.7㎛ | 중심파장 1.45㎛ | |
0 | 100 | 100 | 100 |
2 | 96.4 | 98.5 | 98.2 |
5 | 91.0 | 95.6 | 94.6 |
10 | 81.3 | 86.4 | 87.5 |
20 | 65.1 | 76.4 | 77.1 |
상기 표 1의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 유사 휘발유의 함량이 높아질수록 투과도가 저하되어 진위여부의 판정이 가능함을 알 수 있다.
<실시예 2>
분석할 시료로 정품 휘발유에 톨루엔을 부피비로 0, 2, 5, 10, 20% 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여, 그 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
혼합비율(%) | 투과도(%T) | ||
중심파장 2.1㎛ | 중심파장 1.7㎛ | 중심파장 1.45㎛ | |
0 | 100 | 100 | 100 |
2 | 96.7 | 98.5 | 98.2 |
5 | 93.3 | 95.6 | 94.6 |
10 | 87.1 | 86.4 | 87.5 |
20 | 78.5 | 76.4 | 77.1 |
상기 표 2의 결과로부터 알 수 있는 바와 같이, 톨루엔의 함량이 높아질수록 투과도가 저하되어 진위여부의 판정이 가능함을 알 수 있다. 특히 중심파장 2.1㎛의 영역에서 그 차이가 커짐을 알 수 있다.
<실시예 3>
측정하는 적외선의 중심 파장을 2.2±0.1㎛, 5.65±0.15㎛로 하고, 시료로서 정품 경유에 바이오디젤을 부피비로 2, 5, 10, 20% 첨가한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여, 그 결과를 하기 표 3에 나타내었다.
혼합비율(%) | 투과도(%T) | |
중심파장 2.2㎛ | 중심파장 5.65㎛ | |
0 | 100 | 100 |
2 | 97.3 | 92.6 |
5 | 86.4 | 82.5 |
10 | 75.6 | 74.3 |
20 | 70.4 | 69.2 |
상기 표 3으로부터 알 수 있는 바와 같이, 바이오디젤의 함량이 높아질수록 투과도가 저하되어 진위여부의 판정이 가능함을 알 수 있다.
<실시예 4>
측정하는 적외선의 중심 파장을 2.72±0.1㎛로 하고 시료로 정품 경유에 등유를 부피비로 2, 5, 10, 20% 첨가한 것을 제외하고는 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여 그 결과를 표 4에 나타내었다.
혼합비율(%) | 투과도(%T) | |
중심파장 2.2㎛ | 중심파장 5.65㎛ | |
0 | 100 | 100 |
2 | 96.3 | 95.3 |
5 | 92.5 | 91.4 |
10 | 87.4 | 86.3 |
20 | 83.4 | 82.3 |
상기 표 4로부터 알 수 있는 바와 같이, 등유의 함량이 높아질수록 투과도가 저하되어 진위여부의 판정이 가능함을 알 수 있다.
<비교예 1>
투과 파장의 중심파장을 2.3±0.1㎛, 1.9±0.1㎛, 1.35±0.05㎛, 1.55±0.05㎛으로 분석한 것을 제외하고는 상기 실시예 1과 동일한 방법을 사용하여, 그 결과를 하기 표 5에 기재하였다.
투과도(%T) | 혼합비율(%) | ||||
0 | 2 | 5 | 10 | 20 | |
중심파장 2.3㎛ | 100 | 99.5 | 99.6 | 99.4 | 99.8 |
중심파장 1.9㎛ | 100 | 99.9 | 99.7 | 99.4 | 99.4 |
중심파장 1.35㎛ | 100 | 99.6 | 99.4 | 99.8 | 99.4 |
중심파장 1.55㎛ | 100 | 99.4 | 99.2 | 99.3 | 99.4 |
표 5로부터 알 수 있는 바와 같이, 특성 피크가 달라짐에 따라 투과도의 차이가 없어, 진위여부의 판정이 곤란함을 알 수 있다.
<비교예 2>
분석할 시료로 정품휘발유에 톨루엔을 부피비로 0, 2, 5, 10, 20% 첨가한 것을 제외하고는 비교예 1과 동일한 방법을 사용하여. 그 결과를 하기 표 6에 나타내었다.
투과도(%T) | 혼합비율(%) | ||||
0 | 2 | 5 | 10 | 20 | |
중심파장 2.3㎛ | 100 | 98.6 | 98.6 | 98.4 | 99.2 |
중심파장 1.9㎛ | 100 | 99.4 | 99.4 | 99.2 | 99.4 |
중심파장 1.35㎛ | 100 | 99.4 | 99.3 | 99.5 | 99.7 |
중심파장 1.55㎛ | 100 | 99.6 | 99.4 | 99.8 | 99.5 |
상기 표 6으로부터 알 수 있는 바와 같이, 특성 피크가 달라짐에 따라 톨루엔을 첨가하여도 투과도의 차이가 없어, 진위여부의 판정이 곤란함을 알 수 있다.
<비교예 3>
측정하는 적외선의 중심 파장을 2.0±0.1㎛, 2.4±0.1㎛, 5.4±0.1㎛, 5.9±0.1㎛로 한 것을 제외하고 실시예 3과 동일한 방법을 사용하여, 그 결과를 하기 표 7에 나타내었다.
투과도(%T) | 혼합비율(%) | ||||
0 | 2 | 5 | 10 | 20 | |
중심파장 2.0㎛ | 100 | 98.6 | 98.7 | 99.2 | 98.5 |
중심파장 2.4㎛ | 100 | 100.1 | 100.5 | 99.8 | 99.7 |
중심파장 5.4㎛ | 100 | 99.3 | 99.5 | 99.4 | 99.2 |
중심파장 5.9㎛ | 100 | 99.4 | 99.6 | 99.4 | 99.2 |
상기 표 7로부터 알 수 있는 바와 같이, 특성 피크가 달라짐에 따라 투과도의 차이가 없어, 진위여부의 판정이 곤란함을 알 수 있다.
<비교예 4>
측정하는 적외선의 중심 파장을 2.5±0.1㎛, 2.9±0.1㎛로 하고 시료로 정품 경유에 등유를 부피비로 2, 5, 10, 20% 첨가한 것을 제외하고는 실시예 4와 동일한 방법을 사용하여, 그 결과를 하기 표 8에 나타내었다.
투과도(%T) | 혼합비율(%) | ||||
0 | 2 | 5 | 10 | 20 | |
중심파장 2.5㎛ | 100 | 100.3 | 99.7 | 100.2 | 100.1 |
중심파장 2.9㎛ | 100 | 100.2 | 100.0 | 100.5 | 99.8 |
상기 표 8로부터 알 수 있는 바와 같이, 특성 피크가 달라짐에 따라 투과도의 차이가 없어, 진위여부의 판정이 곤란함을 알 수 있다.
따라서 주유소, 유류 유통업체는 물론이고 자동차에서 직접 시료를 채취하여 현장에서 편리하게 검사하는 것이 가능해진다. 따라서 1차검사 후에 의심되는 연료유를 정밀검사하는 형태의 검사가 가능하여 연료유 검사 대상을 대폭적으로 넓힐 수 있으며, 검사의 효율성도 매우 높아질 수 있다.
Claims (6)
1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛, 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 및 5.5-5.8㎛의 파장 중 하나 이상의 파장을 갖는 단파장 적외선 광원 발생부;
상기 적외선 광원이 조사되며, 피검 연료유를 내장하는 셀홀더;
상기 셀홀더를 투과한 적외선 광원을 검출하여 전기적 신호로 변환하는 검지부; 및
상기 검지기로부터 받아 들인 전기적 신호를 분석하는 연산부;를 구비하는 연료유 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 단파장 적외선 광원 발생부가 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛, 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 또는 5.5-5.8㎛의 파장을 갖는 하나 이상의 발광소자를 적외선 광원으로 사용하거나, 또는 밴드 패스 필터를 사용하여 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛, 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 및 5.5-5.8㎛ 중 하나 이상의 파장으로 단색화된 적외선 광원인 것을 특징으로 하는 연료유 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 셀홀더는 연속식으로서, 2개의 플레이트 사이에 중심부가 비어 있는 스페이서를 구비하며, 상기 스페이서의 비어 있는 중심부에 피검 연료유가 내장되고, 상기 스페이서의 중심부를 투과할 수 있는 윈도우가 상기 플레이트의 중앙부에 구비된 것을 특징으로 하는 연료유 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 연료유가 휘발유인 경우, 상기 적외선 광원의 파장이 1.4-1.5㎛, 1.6-1.8㎛, 2.0-2.2㎛ 및 2.1-2.3㎛ 중 하나 이상의 파장인 것을 특징으로 하는 연료유 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 연료유가 경유인 경우, 상기 적외선 광원의 파장이 2.1-2.3㎛, 2.6-2.8㎛ 및 5.5-5.8㎛ 중 하나 이상의 파장인 것을 특징으로 하는 연료유 검사장치.
제1항에 있어서,
상기 검사장치가 직류를 전원으로 사용하는 형태의 휴대용인 것을 특징으로 하는 연료유 검사장치.
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