KR20090011295A - 염분측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 전극이 매립되어 측정 시 이물질로 인해 측정값이 변하는 현상을 방지하여 결과 값이 정확하며, 국물이 존재하는 음식물의 조리 시 조리작업과 염분농도의 측정 작업이 함께 이루어져 사용 및 측정상의 편리성이 증대되고, 측정 깊이에 영향을 받지 않는 염분측정기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 시료를 수용하는 수용공간의 바닥면에 설치홀이 형성된 수용부의 일측으로 연장되는 연결대로 형성된 측정부와, 측정부의 설치홀의 중앙으로부터 +전극이 삽입되고, +전극의 주변을 감싸는 제1절연체가 삽입되며, 제1절연체의 주변을 감싸는 -전극이 삽입되고, -전극의 주변을 감싸며 측정부에 접촉을 방지하는 제2절연체로 형성된 전극부로 이루어져; 용도에 따른 사용과 측정이 동시에 이루어질 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하여, 측정기의 용도상 사용에 따른 사용 작업과 염분의 측정 작업이 동시에 가능하여 별도의 사용 및 측정상의 편리성이 증대되도록 하는 효과가 있다.

전도도법, 염분측정기, 전극, 인서트 사출, 절연체, 테프론

Description

염분측정기{Salinity meter}

본 발명은 염분측정기에 관한 것으로, 특히 전극이 매립되어 측정 시 이물질로 인해 측정값이 변하는 현상을 방지하여 결과 값이 정확하며, 국물이 존재하는 음식물의 조리 시 조리작업과 염분농도의 측정 작업이 함께 이루어져 사용 및 측정상의 편리성이 증대되고, 측정 깊이에 영향을 받지 않는 염분측정기에 관한 것이다.

일반적으로, 센서(sensor)는 검출소자라고도 하며 물리ㆍ화학량의 변화를 감지하는 장치를 일컫는 말로, 현재 개발되어진 센서를 분류하면 물리량을 계측하는 물리 센서와 화학물질 측정을 대상으로 하는 화학 센서로 분류할 수 있다.

이러한, 센서 기술을 응용하여 미지 시료에 포함된 다양한 화학 물질의 종류 및 구조를 밝히고 그 물질들의 양을 정량적으로 측정하기 위하여 여러 가지 분석 방법들이 개발되어 왔으며, 최근 들어 분석하고자 하는 특정 화학 물질에 대한 선택성이 우수하고 극미량의 시료도 정확하게 분석할 수 있는 방법들이 개발되고 있다.

특히, 공정의 자동화, 품질 관리, 의학적 분석, 환경 시료의 분석 등을 위해 정확하면서도 짧은 시간 안에 시료를 분석해야 할 필요성이 증가함에 따라, 화학 물질을 간편하게 분석하는 방법 및 장치의 개발에 대한 관심이 증가하고 있다.

그리고, 자연계에 존재하는 대부분의 물질들은 중성을 띠고 있으나, 원자나 분자가 전자를 과다하게 보유하거나 잃어서 물이나 그밖에 다른 용매에 둘러 싸여 양전기나 음전기를 띤 이온(ion)의 형태로도 상당량 존재하게 된다. 이러한 물질들은 화학적으로 활성이 크기 때문에 임상 의료 및 진단, 식품, 환경, 공정제어 등에서 그 양을 정확히 알아내어 조절해야 할 필요가 있다.

이러한, 이온(ion)을 측정하는 방법으로 가장 널리 쓰이는 방법은 이온크로마토그래피법(ion chromatography), 원자흡광(atomic absorption) 또는 발광법(atomic emission), 이온선택성 전극을 이용한 전위차법(potentiometry), 전도도를 이용한 전도도법(conductometry) 등이 있다.

이 중, 이온크로마토그래피법이나 분광학적 방법을 이용한 기기는 고가이며 반드시 채취한 시료를 전처리 과정을 거친 후 사용해야 하는 단점이 있는 반면, 전기화학적 방법인 전위차법이나 전도도법의 경우 작동원리 및 사용방법이 간단하며, 감응 시간이 수초 이내로 짧을 뿐만 아니라 대량 분석이 용이하고, 분광학적 분석 방법과는 달리 시료의 탁도 등에 영향을 받지 않기 때문에 시료의 전처리 단계가 필요 없으며 분석 장치의 제조가 비교적 간단하여 기기 가격이 다른 분석 장비에 비해 저렴하다는 장점이 있다.

한편, 일반적으로 시료를 채취한 후 분석 기기가 있는 장소까지 운반해야 하 는데, 이러한 이동 과정 중에 시료가 오염되거나 측정 시간이 지연됨에 따라 시료가 변질되는 문제점이 발생한다.

이러한, 문제를 해결하기 위해서는 현장 측정이 바로 이루어져야 하는데, 분석 기기의 높은 가격 및 휴대할 수 없을 정도의 큰 부피가 현장에서의 직접 분석에 장애물이 되고 있다.

즉, 현장 측정이 가능한 분석기기를 보편화하기 위해서는 분석 기기의 소형화 및 가격의 저렴화가 이루어져야 한다.

전기화학적 방법에 의한 분석 장치 중, 특히 전도도 측정 장치의 경우에는 소형화가 가능하고 대량 생산이 용이하므로 가격의 저렴화까지 가져올 수 있다는 장점이 있다. 또한 전극의 소형화가 가능하기 때문에 미량의 시료에 대해서도 분석이 가능하다.

따라서, 전기화학적 방법, 특히 전도도법에 의한 전도도 측정 장치는 기기의 소형화 및 가격의 저렴화가 가능하여 상기에서 언급된 바와 같은 현장 측정에 적합하다.

이러한, 전도도법에 의한 분석 방법은 수질 분석에서 뿐만 아니라 식품 화학 및 공업 화학 분야에서의 공정 조절 및 환경 분석에 이르기까지 널리 응용되고 있다.

일상생활에서 가장 많이 거론되는 이온은 산성-알칼리성을 결정해주는 수소이온 (H+ )을 비롯하여 각종 알칼리 이온(Na⁺, K⁺, Ca²⁺, Mg²⁺ 등), 중금속 이 온(Pb²⁺, Cd²⁺, Cu²⁺ 등), 할로겐 이온(F^-, Cl^-, Br^-, I^- 등), 이온 원자단(NH⁴⁺, NO^3-, SO4^2- 등) 등 측정 필요도가 높은 이온들이 많이 존재한다.

특히, Na⁺ 과 Cl^- 이온으로 구성된 염분의 경우 매일 섭취하는 음식물 속에 다량 함유되어 고혈압 환자나 만성 신부전증환자와 같은 경우 음식물로 섭취하는 염분량을 조절해 주어야만 한다.

또한, 우리나라 사람의 1일 평균 염분 섭취량은 20mg정도로 서구인의 섭취량의 약 2배 이상으로 고혈압과 같은 질환의 발병빈도가 커지는 요인으로 작용한다.

따라서, 고혈압 환자뿐만 아니라 일반인에게도 음식물로 섭취하는 염분량을 조절하는 것은 건강을 유지하는데 매우 중요하다고 할 수 있다.

그러나, 종래의 상용화된 휴대용 염분 측정기의 경우 대부분 측정치가 부정확하며, 고가이고, 전량을 수입에 의존하고 있는 실정으로 국산화가 시급한 실정이다.

이러한, 문제를 해결하기 위하여 본 출원인이 실용신안등록 제20-308415호가 제안되었다.

이와 같은, 종래 휴대용 염분측정기의 전형적인 일예가 도 1a 및 도 1b에 도시되어 있다.

이에 도시된 바와 같이, 종래의 휴대용 염분측정기는 시료의 안정적인 전도도 측정을 위하여 금 재질로 제작된 두 전극(2)이, 상기 두 전극의 신호를 비교 연산하여 전도도를 측정하는 비교연산부(3)와 전기적으로 연결되고, 상기 비교연산 부(3)의 전도도 측정값을 주파수로 변환한 후 시료 내 염분 농도를 계산하는 프로그램이 내장된 마이크로프로세서(4)가 연결된다. 상기 프로그램은 온도에 따른 염분 농도의 오차를 보정해주는 기능을 가지도록 구현되어, 0℃ ~ 75℃의 온도 범위 내에서 온도 변화에 관계없이 안정적인 결과를 출력하도록 하였다. 또한, 상기 마이크로프로세서(4)가 계산한 염분 농도를 디스플레이 하는 LCD패널(5)과 측정이 완료되었음을 사용자에게 알려주는 버저(6)가 구비된 출력부가 더 구비될 수 있으며, 일정 시간 이상 사용하지 않을 경우 자동으로 전원이 꺼지는 기능을 갖는 전원부(도면상 미도시)로 측정봉(1)이 구성된다.

이러한, 종래의 휴대용 염분측정기는 두 개의 전극(2)을 시료에 넣고 전류를 통하게 하는 단계와, 금속 전도체에서와 같이 옴의 법칙으로 시료의 저항값을 구하는 단계와, 상기 저항값과 전류의 흐름으로 충전된 콘덴서 값을 이용해 주파수로 변환하는 단계와, 상기 주파수로 시료 내 염분 농도를 계산하는 단계를 거쳐 염분 농도를 측정한다.

그러나, 종래의 휴대용 염분측정기는 두 전극이 돌출되어 있어 시료를 측정할 때, 특히 음식물의 수용액에 함유된 건더기와 같은 이물질이 두 전극 사이에 위치되게 되어 전도력을 저하시켜 정확한 측정값이 산출되지 않을 뿐만 아니라 돌출된 면에 이물질이 삽입되거나 침착되어 세척이 어려운 문제점이 있었다.

또한, 종래의 휴대용 염분측정기는 길이와 크기가 작아 휴대는 간편하지만 시료의 깊이에 따라 제약을 받는 문제점이 있었다.

아울러, 종래의 휴대용 염분측정기는 측정봉이 상/하 케이스로 분할되어 결 합되는 면을 시료의 침투를 방지하도록 열융착하여 제작하였으나, 높은 온도의 시료에 침적시켜 측정을 반복하다 보면 열융착 부분이 방수력이 저하되어 시료가 측정봉의 내부로 침투되어 고장의 원인이 되는 문제점이 있었다.

더불어, 종래의 휴대용 염분측정기는 끓는 상태의 시료를 측정할 경우 시료가 끓을 때 발생되는 기포에 의해 측정값이 변화되는 문제점이 있었다.

한편, 종래의 휴대용 염분측정기는 두 전극이 시료의 깊이 중 중앙부분에 침적시켜야 정확한 값을 산출 가능한 것으로, 측정 깊이를 일정하게 유지시키기가 어려운 문제점이 있었다.

이러한, 종래의 휴대용 염분측정기와 유사하나 두 전극을 감싸며 시료를 담았을 때 두 전극이 침수되도록 하여 염분을 측정 가능한 보조스푼이 결합된 것을 제안하였으나 상기와 같은 전도도의 감소, 방수력이 저하되는 문제점이 해결되지 않았다.

그리고, 종래의 휴대용 염분측정기는 음식물 수용액 내의 염분을 측정할 때 사용할 경우 조리를 위한 별도의 조리기구와 병행하여 염분농도를 측정해야함으로 측정 작업이 매우 번거로운 문제점이 있었다.

이로 인하여, 두 전극 사이에 이물질이 위치됨으로써 전도도의 영향을 받지 않으며, 끓는 상태의 기포에 의한 측정값의 변화를 막기 위하여 시료를 떠서 측정가능하고, 시료가 담겨진 용기의 크기에 제한받지 않으며, 음식물 수용액을 측정할 경우 음식의 조리기능을 시행하면서 수용액 속에 함유된 염분 농도를 측정하는 측정작업을 간편하게 수행할 수 있는 개선된 염분측정기가 절실히 요구되는 실정이 다.

이에 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점을 감안하여 안출한 것으로 전극부와 측정부의 수용공간의 표면을 일치화시켜 두 전극사이에 측정에 방해가 되는 이물질이나 찌꺼기의 영향을 받게 되지 않게 되어 정확한 측정값을 얻을 수 있는 염분측정기를 제공하는데 목적이 있다.

그리고, 본 발명의 다른 목적은 전극부를 측정부에 매립하기 위하여 인서트 사출방식을 이용하여 제작의 어려움을 극복하도록 하는 목적이 있다.

아울러, 본 발명의 또 다른 목적은 측정기의 용도상 사용에 따른 사용 작업과 염분의 측정 작업이 동시에 가능하여 별도의 사용 및 측정상의 편리성이 증대되도록 하는 목적이 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 제1,2절연체를 테프론 재질로 제작하여 시료에 함유된 이물질 등이 침착되는 것을 방지하여 측정값의 측정에 영향이 없도록 하는 목적이 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 시료의 전도도를 측정하는 +극, -극의 두 전극의 신호를 비교 연산하여 전도도를 측정하는 비교연산부가 형성되는 한편, 전도도 측정값을 주파수로 변환한 후 상기 주파수를 이용하여 시료 내의 염 분 농도를 계산하는 프로그램이 내장된 마이크로프로세서를 통해 계산된 염분 농도를 디스플레이 하는 LCD패널과, 사용자에게 측정이 완료되었음을 소리로 알리는 부저와, 시료의 온도를 측정하는 온도센서가 구비된 것을 특징으로 하는 염분 측정기에 있어서,

시료를 수용하는 수용공간의 바닥면에 설치홀이 형성된 수용부의 일측으로 연장되는 연결대로 형성된 측정부와,

측정부의 설치홀의 중앙으로부터 +전극이 삽입되고, +전극을 주변을 감싸는 제1절연체가 삽입되며, 제1절연체의 주변을 감싸는 -전극이 삽입되고, -전극의 주변을 감싸며 측정부에 접촉을 방지하는 제2절연체로 형성된 전극부로 이루어져; 용도에 따른 사용과 측정이 동시에 이루어질수 있도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 전극부는 측정부의 설치홀에 삽입되어 수용공간의 표면에 대하여 융기나 함몰되지 않고 일치되도록 인서트 사출방식을 이용하여 성형되는 것을 특징으로 한다.

아울러, 상기 전극부의 +전극과 -전극에는 신호라인이 연결되어 측정부의 연결대를 따라 비교연산부에 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 제1,2절연체는 테프론 재질로 제작 구성되는 것을 특징으로 하는 염분측정기를 제공한다.

이상에서와 같이 본 발명은 전극부와 측정부의 수용공간의 표면을 일치화시켜 두 전극사이에 측정에 방해가 되는 이물질이나 찌꺼기의 영향을 받지 않게 되어 정확한 측정값을 얻을 수 있는 효과가 있다.

그리고, 전극부를 측정부에 매립하기 위하여 인서트 사출방식을 이용하여 제작의 어려움을 극복하도록 하는 효과가 있다.

아울러, 측정기의 용도상 사용에 따른 사용 작업과 염분의 측정 작업이 동시에 가능하여 별도의 사용 및 측정상의 편리성이 증대되도록 하는 효과가 있다.

또한, 제1,2절연체를 테프론 재질로 제작하여 시료에 함유된 이물질 등이 침착되는 것을 방지하여 측정값의 측정에 영향이 없도록 하는 효과가 있다.

이에 상기한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부도면에 의거하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

첨부된 도 2는 본 발명에 따른 염분측정기의 사시도이며, 도 3 및 도 4는 염분측정기의 정면도 및 측면도이고, 도 5는 본 발명에 따른 측정부의 부분단면도이며, 도 6은 본 발명에 따른 전도도법의 측정 원리도이고, 도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 염분측정기의 회로도이다.

도 2 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 염분측정기는 조리작업 및 시료를 수용할 수 있도록 수용공간(11a)을 형성하는 측정부(10)와, 측정부(10)에 인서트 사출을 이용하여 성형되는 전극부(20)와, 시료의 전도도 측정을 하는 두 전극(21,23)의 신호를 비교 연산하여 전도도를 측정하는 비교연산부(30)가 형성되는 한편, 전도도 측정값을 주파수로 변환한 후 상기 주파수를 이용하여 시료 내의 염 분 농도를 계산하는 프로그램이 내장된 마이크로프로세서(40)를 통해 계산된 염분 농도를 디스플레이 하는 LCD패널(50)과, 사용자에게 측정이 완료되었음을 소리로 알리는 부저(60)와, 시료의 온도를 측정하는 온도센서(70)가 구비된 작동부(80)로 염분측정기(100)가 구성된다.

여기서, 측정부(10)는시료를 수용하는 수용공간(11a)의 바닥면에 설치홀(11b)이 형성된 수용부(11)의 일측으로 연장되는 연결대(12)로 형성된다.

이때, 측정부(10)는 음식물을 조리하도록 주방에서 흔히 사용되는 숟가락 형태나 국자형태로 내식성을 갖는 스테인리스재질로 전체형상이 제작된다.

아울러, 수용부(11)의 수용공간(11a)은 음식물을 퍼 담을 수 있도록 숟가락이나 국자와 유사하게 형성된다.

그리고, 연결대(12)는 음식물을 조리하는 조리그릇의 크기에 따라 다른 길이로 제작가능하며, 측정부(10)와 작동부(80)를 연결하는 역할을 한다.

더불어, 측정부(10)는 프레스를 이용하여 단조방식으로 제작되며, 수용공간(11a)의 중앙부가 관통되게 설치홀(11b)을 형성시킨다.

이러한, 측정부(10)의 설치홀(11b)에는 전극부(20)가 인서트 사출을 이용한 성형방식으로 결합된다.

즉, 설치홀(11b)의 중앙으로부터 +전극(21)이 삽입되고, +전극(21)의 주변을 감싸는 제1절연체(22)가 삽입된다.

이때, 제1절연체(22)의 주변을 감싸는 -전극(23)이 삽입된다.

이후, -전극(23)의 주변을 감싸며 측정부(10)에 접촉을 방지하는 제2절연 체(24)가 삽입되어 측정부(10)의 수용부(11)와 일체의 형상으로 제작된다.

여기서, 제1절연체(22)는 +전극(21)과 -전극(23)이 전기전도 현상이 접촉되지 않도록 이격시키는 기능을 하도록 결합된다.

아울러, 제2절연체(24)는 -전극(23)과 측정부(10)와 전기전도를 방지하도록 형성된 것이다.

이러한, 제1,2절연체(22,24)는 테프론 재질로 제작되어 음식물의 찌꺼기 등이 표면에 침착되는 것을 방지한다.

뿐만 아니라, 전극부(20)는 측정부(10)의 설치홀(11b)에 삽입되어 수용공간(11a)의 표면에 대하여 융기나 함몰되지 않고 일치되도록 인서트 사출방식을 이용하여 성형된다.

즉, 전극부(20)가 수용공간(11a)에 형성된 설치홀(11b)의 상부면에 대해 일치되어 매끈하게 연장되도록 성형되어 틈새가 발생되지 않도록 한다.

더불어, 전극부(20)가 융기되지 않게 되어 음식물 조리시 음식물에 의해 걸림현상 및 충격력을 작용받지 않도록 구성된 것이다.

그리고, 전극부(20)의 +전극(21)과 -전극(23)에는 신호라인(21a,23a)이 연결되어 측정부(10)의 연결대(12)를 따라 작동부(80)의 비교연산부(30)에 연결된다.

도 2와 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 작동부(80)는 연결대(12)와 연결되어 사용자가 파지하는 기능과 측정작업을 수행하기 위하여 구성된 것이다.

그리고, 작동부(80)의 끝단 부분에는 전원 공급을 위한 건전지가 삽입되고 작동을 위한 푸쉬방식의 푸쉬스위치(80a) 및 걸어서 보관할 수 있도록 하는 고 리(80b)가 구성된다.

이러한, 작동부(80)의 비교연산부(30)는 전도도 측정값을 주파수로 변환한 후 시료 내 염분 농도를 계산하는 프로그램이 내장된 마이크로프로세서(40)에 연결된다.

이때, 프로그램은 온도에 따른 염분 농도의 오차를 보정해주는 기능을 갖도록 구성되어, 0~75℃의 온도 범위 내에서 온도 변화에 관계없이 안정적으로 출력한다.

또한, 상기 마이크로프로세서(40)가 계산한 염분 농도를 디스플레이하는 LCD패널(50)을 통해 표시한다.

그리고, 부저(60)를 통해 측정이 완료되었음을 사용자에게 알려주게 된다.

아울러, 소모전력이 적은 저전력형 소자를 사용하여 배터리(battery) 사용 시간을 증가시킴과 동시에 일정 시간(예를 들면, 2분)이상 사용하지 않을 경우 자동으로 전원이 꺼지는 기능을 더 구비되도록 구성할 수도 있다.

여기서 +,-전극(21,23)는 신호라인(21a,23a)을 이용하여 비교연산부(30)의 커넥터(33)에 연결되며, 비교연산부(30)는 NAND 게이트(31)의 입력포트와 출력포트 사이에 두개의 트랜지스터와 가변저항으로 구성된 피드백회로(32)를 구비하여 출력신호의 일부가 입력신호로 전환되어 +,-전극(21,23)에서 측정한 입력신호를 강하게 감응할 수 있다.

상기와 같이 구성된 본 발명의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.

예컨데, 물은 비록 그 자체로써는 매우 낮은 전기 전도체 (conductor)이지 만, 용액 내에 각종 이온들이 존재하면 현저하게 그 전도도 (conductivity)가 증가한다. 이와 같이 전해질 (electrolyte) 용액의 전도도 (conductivity)는 각종 이온들의 농도 (concentration)와 존재하는 각 이온들의 특성 (이온들의 전하량과 이동도)에 의존하며, 농도 함수에 따른 전도도 거동은 강전해질 (strong electrolyte)과 약전해질 (weak electrolyte) 사이에 큰 차이가 있다.

따라서, 도 6에 도시된 바와 같이, 두 개의 평행전극 (parallel electrode)이 있는 셀 (cell)을 전해질 용액에 넣으면 셀을 통하여 전기가 흐르게 되고 전해질 용액에서 발생되는 이와 같은 현상은 금속 전도체 (metal conductor)에서와 같이 옴의 법칙(ohm's law)에 따른다.

이러한, 셀을 통하여 흐르는 전류는 셀의 전압에 비례하고, 금속 전도체에서 저항을 나타내는 것과 같이 셀에서도 저항을 옴(ohm)으로 나타낼 수 있다.

이와 같은, 원리를 이용하여 두 개의 평행전극에 감응하는 시료의 이온 농도에 따라 전도도가 변화되고 변화된 전도도 값은 주파수(frequency)로 변환이 가능하며, 다음과 같은 관계식을 유도할 수 있다.

Rx = R1 + R2 C = C1

(여기서, Rx : 미지의 저항값, R1, R2 : 고정 저항값, C,C1 : 전하량, f: 주파수를 나타낸다.)

이 관계식을 주파수 f 에 대해 다시 정리하면 다음과 같이 된다.

이에 따라, 변화되는 주파수를 산출하여 이온농도로 환산할 수 있으며, 다음 수학식은 도 6에 도시된 예에서 주파수를 산출한 것이다.

(여기서, kΩ : 옴의 단위, μF : 정전용량의 단위)

즉, 본 발명에 따른 염분측정기(100)에서는, 두 개의 +,-전극(21,23)을 시료에 넣고 전류를 통하게 하는 단계와, 금속 전도체에서와 같이 옴의 법칙으로 시료의 저항값을 구하는 단계와, 상기 저항값과 전류의 흐름으로 충전된 콘덴서 값을 이용해 주파수로 변환하는 단계와, 상기 주파수로 시료 내 염분 농도를 계산하는 단계를 거쳐 염분 농도를 측정한다.

뿐만 아니라, 염분측정기(100)는 주파수 변환 분석법을 이용한 시료의 전도도를 측정하여 그 측정값을 주파수로 변환한 후 시료 내 염분 농도를 계산하는 방법에 의하므로 시료의 염분 농도에 따라 전도도 변화를 나타내는 전극의 전기화학 적 특성 (전도도, 내화학성, 내구성 등)이 매우 중요하다.

먼저, 염분측정기(100)는 시료에 함유된 염분의 농도를 측정하기 위해서는 측정부(10)의 수용부(11)에 형성된 수용공간(11a)에 측정될 시료를 이물질 등이 없는 상태로 퍼 담는다.

이후, 푸쉬스위치(80a)를 누르게 되면 +전극(21)과 -전극(23)에 감응하는 시료의 이온 농도에 따라 전류가 흐르는 전도도를 비교연산부(30)를 통해 측정한다.

다음으로, 전도도를 주파수로 변환한 후 주파수를 통해 시료내 염분 농도를 계산하는 프로그램이 내장된 마이크로프로세서(40)를 이용하여 염분 농도를 측정하여 LCD 패널(50)로 결과값을 표시하며, 부저(60)로 사용자에게 결과값이 산출된 것을 알려준다.

그리고, 본 발명에서의 염분측정기(100)는 음식물을 조리하는 기능과 음식의 수용액 속에 함유된 염분농도를 측정할 수 있어, 조리작업과 측정 작업이 동시에 이루어질 수 있는 기능이 있다.

이로 인하여, 사용자가 쉽게 조리를 병행하면서 필요시에 간단하게 염분농도를 측정할 수 있어 사용성의 편리함이 극대화 된다.

더불어, +,-전극(21,23)이 돌출되지 않아 음식물의 조리시 부딪힘에 의한 충격의 영향을 적게 받으며, 이물질 등의 끼임을 방지하여 세척작업이 용이하다.

또한, 측정부(10)의 연결대(12)가 작동부(80)에 연결되어 조리 그릇의 깊이에 제한받지 않고, 음식물의 수용액 속에 염분을 측정할 수 있는 이점이 있다.

아울러, 염분측정기(100)는 가정에서 흔히 사용되는 수저나 국자형태로 형성 되어 측정기라는 거부감 없이 사용가능한 유용한 발명인 것이다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

도 1a 및 1c는 종래의 휴대용 염분측정기를 나타낸 사시도 및 전극예시도와 회로도,

도 2는 본 발명에 따른 염분측정기의 사시도,

도 3 및 도 4는 염분측정기의 정면도 및 측면도,

도 5는 본 발명에 따른 측정부의 부분단면도,

도 6은 본 발명에 따른 전도도법의 측정 원리도,

도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 염분측정기의 회로도이다.

< 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 >

10 : 측정부 11 : 수용부

11a : 수용공간 11b : 설치홀

12 : 연결대 20 : 전극부

21 : +전극 22 : 제1절연체

23 : -전극 24 : 제2절연체

30 : 비교연산부 31 : NAND게이트

32 : 피드백회로 33 : 커넥트

40 : 마이크로프로세서 50 : LCD패널

60 : 버저 70 : 온도센서

80 : 작동부 80a ; 푸쉬스위치

80b : 고리 100 : 염분측정기

Claims (4)

1. 시료의 전도도를 측정하는 +극, -극의 두 전극(21,23)의 신호를 비교 연산하여 전도도를 측정하는 비교연산부(30)가 형성되는 한편, 전도도 측정값을 주파수로 변환한 후 상기 주파수를 이용하여 시료 내의 염분 농도를 계산하는 프로그램이 내장된 마이크로프로세서(40)를 통해 계산된 염분 농도를 디스플레이하는 LCD패널(50)과, 사용자에게 측정이 완료되었음을 소리로 알리는 부저(60)와, 시료의 온도를 측정하는 온도센서(70)가 구비된 것을 특징으로 하는 염분 측정기에 있어서,

   시료를 수용하는 수용공간(11a)의 바닥면에 설치홀(11b)이 형성된 수용부(11)의 일측으로 연장되는 연결대(12)로 형성된 측정부(10)와,

   측정부(10)의 설치홀(11b)의 중앙으로부터 +전극(21)이 삽입되고, +전극(21)의 주변을 감싸는 제1절연체(22)가 삽입되며, 제1절연체(22)의 주변을 감싸는 -전극(23)이 삽입되고, -전극(23)의 주변을 감싸며 측정부(10)에 접촉을 방지하는 제2절연체(24)로 형성된 전극부(20)로 이루어져; 용도에 따른 사용과 측정이 동시에 이루어질 수 있도록 구성되는 것을 특징으로 하는 염분측정기.
2. 청구항 1에 있어서, 상기 전극부(20)는 측정부(10)의 설치홀(11b)에 삽입되어 수용공간(11a)의 표면에 대하여 융기나 함몰되지 않고 일치되도록 인서트 사출방식을 이용하여 성형되는 것을 특징으로 하는 염분측정기.
3. 청구항 1에 있어서, 상기 전극부(20)의 +전극(21)과 -전극(23)에는 신호라인(21a,23a)이 연결되어 측정부(10)의 연결대(12)를 따라 비교연산부(30)에 연결되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 염분측정기.
4. 청구항 1에 있어서, 상기 제1,2절연체(22,24)는 테프론 재질로 제작 구성되는 것을 특징으로 하는 염분측정기.

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