KR20160106417A - 발열체 크기측정장치 - Google Patents

발열체 크기측정장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20160106417A
KR20160106417A KR1020150029306A KR20150029306A KR20160106417A KR 20160106417 A KR20160106417 A KR 20160106417A KR 1020150029306 A KR1020150029306 A KR 1020150029306A KR 20150029306 A KR20150029306 A KR 20150029306A KR 20160106417 A KR20160106417 A KR 20160106417A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
light
heating element
air
hole
lens
Prior art date
Application number
KR1020150029306A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101690598B1 (ko
Inventor
강재윤
강동원
Original Assignee
강재윤
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 강재윤 filed Critical 강재윤
Priority to KR1020150029306A priority Critical patent/KR101690598B1/ko
Publication of KR20160106417A publication Critical patent/KR20160106417A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101690598B1 publication Critical patent/KR101690598B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
    • G01B11/02—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness
    • G01B11/06—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring length, width or thickness for measuring thickness ; e.g. of sheet material
    • G01B11/0608—Height gauges

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)

Abstract

본 발명은 발열체 위치측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열체의 빛을 검출하여 해당 발열체의 위치(높이, 폭 등)를 정확하게 측정하도록 한 발열체 위치측정장치에 관한 것이다.
본 발명의 구성은, 발열체로부터 발산되는 빛이 인입되는 빛인입홀(131)이 일측에 관통 형성된 본체(100)와, 상기 본체(100)의 내부에 설치되어 입사되는 빛을 검출하는 디텍터(200)를 포함하여 이루어진 발열체 위치측정장치에 있어서, 상기 본체(100)의 내부에 그 본체의 내주면에 이격되어 공기이동공간(350)을 형성하도록 마련되고 내부에 상기 디텍터(200)가 설치되는 발열체 측정몸체(300)와, 상기 발열체 측정몸체(300)의 내부 일측에 설치되어 상기 빛인입홀(131)을 통해 인입되는 빛을 디텍터(200)로 입사시키는 렌즈부(400)와, 상기 발열체 측정몸체(300)의 타측에 설치되어 디텍터(200)에서 검출된 발열체의 측정값을 외부 관리서버로 전달하는 제어부(500)를 더 포함하여 이루어지고, 상기 렌즈부(400)는, 상기 빛인입홀(131)을 통해 인입되는 빛을 모아 상렌즈(415)에 맺히도록 하는 다수의 렌즈군으로 구성된 줌렌즈(410)와, 상기 상렌즈(415)의 후방에 설치되어 상렌즈(415)를 통과한 빛을 평행하게 입사시키는 볼록렌즈(420)와, 상기 볼록렌즈(420)의 후방에 설치되어 볼록렌즈(420)를 통과한 빛을 한 지점으로 모아 일직선의 빛으로 형성하여 상기 디텍터(200)로 입사시키는 실린더리컬 렌즈(430)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.

Description

발열체 위치측정장치{POSITION MEASURING DEVICE OF HEATING ELEMENT}
본 발명은 발열체 위치측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 발열체의 빛을 검출하여 해당 발열체의 위치(높이, 폭 등)를 정확하게 측정하도록 한 발열체 위치측정장치에 관한 것이다.
발열체의 위치를 측정하는 경우에는 그 발열체에서 발산되는 빛(적외선)을 회전거울을 이용하여 반사시켜 측정하는 방법으로 발열체의 위치를 측정하게 된다.
또한, 위치 측정과 함께 그 발열체의 온도를 측정하여 발열체의 형상 및 길이 폭 등의 정보측정은 물론, 방사되는 온도를 검출하는 기술이 적용되어 사용되고 있다.
본 발명의 배경이 되는 기술로, 공개특허공보 제2002-0002105호(2002.01.09, 발열체 방사온도 측정방법 및 측정장치)가 개시되어 있다.
상기 특허기술은 다각면경을 가지는 회전거울블록을 중심에 두고, 투과용 거울과 검출기를 서로 90도 대칭적으로 배열하여 양방향 측정이 2차원 평면상에서 가능하게 하고, 정지한 물체에서 고속 이동하는 물체까지 고속측정이 가능하게 한 발열체의 방사온도 측정방법 및 측정장치에 관한 것이다.
상기의 기술을 포함한 종래의 기술은 검출기, 즉 디텍터를 여러개 사용함은 물론, 디텍터를 빛의 인입로에 간섭되지 않도록 설치하여야 함으로써 다면경회전체에 반사되어 디텍터로 입사되는 그 반사각이 상대적으로 큼으로써 반사과정에서 빛의 확산으로 인해 디텍터로 입사되는 빛을 정밀하게 검출하지 못하는 단점이 있고, 정확도가 그만큼 저하되어 발열체의 위치를 측정하는데 한계가 있었다.
이를 해결하기 위해, 본 발명자는 특허등록 제1312667호와 같이, 반사면이 다수 형성된 다면경회전체와, 디텍터를 본체 내부에 동일 수평선상에 위치되게 설치하되, 빛인입홀의 정중앙 수평선상에 위치되게 하여 발열체의 위치를 측정하도록 한 발열체 위치측정장치를 발명하여 등록받은 바 있다.
그러나 상기 발열체 위치측정장치는 종래에 비해 월등히 높은 정확도를 가지고 있음에도 약 ±0.05°정도의 측정오차가 발생함에 따라 발열체와의 거리가 멀어질수록 그 측정오차로 인해 발열체의 정확한 위치 측정이 어려웠고, 또한 발열체의 온도가 낮은 경우 등 적외선 측정이 어려운 경우에는 해당 발열체의 위치 측정 자체가 불가능하였다.
등록특허공보 제1312667호(2013.09.23, 발열체 위치측정장치)
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 발열체에서 방사되는 빛을 다수의 렌즈로 구성된 줌렌즈, 볼록렌즈, 실린더리컬 렌즈를 순차적으로 통과시켜 디텍터로 일직선으로 된 빛으로 입사시키도록 함으로써 발열체의 위치(폭, 높이 등)를 정확하게 측정할 수 있는 발열체 위치측정장치를 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명은 발열체 측정몸체에서 발생되는 열을 방열편을 통해 방열하고, 에어나 냉각수를 이용하여 효과적으로 열교환시킴으로써 제품의 수명을 연장시킬 수 있는 발열체 위치측정장치를 제공하는 데 있다.
또한, 레이저조사기를 설치하여 본 발명은 발열체의 온도가 낮은 경우 등 적외선 측정이 어려운 경우에, 발열체에 레이저를 경사지게 조사함으로써 발열체에 조사된 가시광선의 굴곡지점 측정을 통해 발열체의 위치를 측정할 수 있도록 한 발열체 위치측정장치를 제공하는 데 있다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은, 발열체로부터 발산되는 빛이 인입되는 빛인입홀(131)이 일측에 관통 형성된 본체(100)와, 상기 본체(100)의 내부에 설치되어 입사되는 빛을 검출하는 디텍터(200)를 포함하여 이루어진 발열체 위치측정장치에 있어서, 상기 본체(100)의 내부에 그 본체의 내주면에 이격되어 공기이동공간(350)을 형성하도록 마련되고 내부에 상기 디텍터(200)가 설치되는 발열체 측정몸체(300)와, 상기 발열체 측정몸체(300)의 내부 일측에 설치되어 상기 빛인입홀(131)을 통해 인입되는 빛을 디텍터(200)로 입사시키는 렌즈부(400)와, 상기 발열체 측정몸체(300)의 타측에 설치되어 디텍터(200)에서 검출된 발열체의 측정값을 외부 관리서버로 전달하는 제어부(500)를 더 포함하여 이루어지고, 상기 렌즈부(400)는, 상기 빛인입홀(131)을 통해 인입되는 빛을 모아 상렌즈(415)에 맺히도록 하는 다수의 렌즈군으로 구성된 줌렌즈(410)와, 상기 상렌즈(415)의 후방에 설치되어 상렌즈(415)를 통과한 빛을 평행하게 입사시키는 볼록렌즈(420)와, 상기 볼록렌즈(420)의 후방에 설치되어 볼록렌즈(420)를 통과한 빛을 한 지점으로 모아 일직선의 빛으로 형성하여 상기 디텍터(200)로 입사시키는 실린더리컬 렌즈(430)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 한다.
상기 볼록렌즈(420)의 전단 또는 후단에는 입사되는 빛을 여과하여 특정 파장만이 입사되도록 여과필터(440)가 설치된 것이 바람직하다.
상기 발열체 측정몸체(300)의 외주면에는 상기 디텍터(200) 및 제어부(500)에서 발생되는 열의 방열을 위해 방열편(310)이 다수 형성된 것이 바람직하다.
상기 본체(100)는, 상기 발열체 측정몸체(300)가 내장되고 양측이 개구된 중공관으로 이루어진 본체케이스(110)와, 상기 본체케이스(110)의 일측 개구부에 결합되고 내측에 유리패널(123)이 설치된 제1마감캡(120)과, 그 제1마감캡(120)을 내부에 수용하도록 상기 본체케이스(110)의 일측에 결합되고 일면에 장방형의 빛인입홀(131)이 형성된 보호캡(130)과, 상기 본체케이스(110)의 타측 개구부에 결합되고 일부분에 상기 제어부(500)와 연결되게 신호커넥터(141)가 설치된 제2마감캡(140)을 포함하여 구성된다.
상기 본체케이스(110)는, 상기 발열체 측정몸체(300)가 내장되는 내부케이스(111)와, 그 내부케이스(111)의 외부에 냉각수이동공간(113)을 형성하도록 이격되어 결합된 외부케이스(112)와, 상기 외부케이스(112)의 일측과 타측에 상기 냉각수이동공간(113)과 연결되게 각각 설치되는 냉각수유입구(114) 및 냉각수유출구(115)로 구성된 것이 바람직하다.
상기 제1마감캡(120)은, 상기 빛인입홀(131)과 대응되게 표면에 장방형의 빛입사홀(121a)이 형성되고 일면에 패널삽입홈(121b)이 형성된 유리패널지지판(121)과, 상기 유리패널지지판(121)의 가장자리에 원주를 따라 형성된 에어배출구멍(122)과, 상기 패널삽입홈(121b)에 삽입되어 수용되는 유리패널(123)과, 상기 유리패널(123)을 고정하도록 상기 유리패널지지판(121)의 일면에 결합되는 패널고정링(124), 상기 유리패널지지판(121)의 타면을 커버하도록 설치되고 상기 에어배출구멍(122)을 통해 배출되는 에어를 유도하여 배출시킴과 아울러 상기 빛입사홀로의 빛 입사를 위해 장방형의 이동홀(125a)이 형성된 에어안내판(125)과, 상기 유리패널지지판(121)에 결합되고 상기 본체케이스(110)에 결합되는 연결부재(126)를 포함하여 구성된 것이 바람직하다.
상기 보호캡(130)에는 보호캡 내부로 에어를 분사하여 상기 빛인입홀(131)로 내보내도록 하여 상기 빛인입홀(131)을 통한 이물질의 인입을 차단하도록 에어분사부(132)가 형성되고, 상기 제2마감캡(140)에는 방열을 위해 상기 공기이동공간(350)에 에어를 공급하여 상기 에어배출구멍(122)을 통해 배출시키도록 에어공급부(142)가 형성된 것이 바람직하다.
상기 제1마감캡(120)에는 발열체의 온도가 낮은 경우를 포함한 적외선 측정이 불가한 경우에, 해당 발열체에 10°이내의 경사각도로 일정 길이의 가시광선을 조사하여 그 가시광선의 굴곡부분을 통해 발열체의 위치 측정이 가능하도록 레이저조사기(127)가 설치되고, 상기 보호캡(130)에는 상기 레이저조사기(127)에서 조사되는 레이저가 본체(100) 외부로 조사되도록 레이저조사구멍(133)이 형성된 것이 바람직하다.
상기 발열체 측정몸체(300)의 외부 일측 또는 상기 본체(100)의 내부 일측에는 측정하고자 하는 발열체에 빛을 조사하여 상기 발열체 측정몸체(300)의 설치각도를 조절하도록 빛조사부(320)가 설치된 것이 바람직하다.
상기의 구성으로 이루어진 발열체 위치측정장치에 따르면, 줌렌즈, 볼록렌즈, 실린더리컬 렌즈를 순차적으로 통과시켜 일직선으로 된 빛으로 형성하여 디텍터로 입사시킴으로써 발열체의 위치(폭, 높이 등)를 실시간으로 정확하게 측정할 수 있게 되고, 에어나 냉각수를 통해 발열체 측정몸체에서 발생되는 열을 효과적으로 열교환시킴으로써 제품의 수명을 연장시킬 수 있으며, 레이저조사기를 통해 적외선 측정이 어려운 경우라도 효과적으로 발열체의 위치를 측정할 수 있음으로써 제품의 사용상 편의성 및 품질을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 발열체 위치측정장치의 사시도,
도 2a는 도 1의 A-A에 따른 단면도,
도 2b는 도 1의 B-B에 따른 단면도,
도 3은 도 2a에서 본체와 발열체 측정몸체의 분리도,
도 4는 본 발명에 따른 본체케이스의 구조를 보인 단면구성도,
도 5는 본 발명에 따른 제1마감캡의 구조를 보인 단면구성도,
도 6은 도 5에서 유리패널지지판과 에어안내판을 보인 사시도,
도 7은 본 발명에 따른 상렌즈를 통과한 빛이 볼록렌즈와 실린더리컬 렌즈를 통과하여 디텍터로 입사되는 과정을 보인 도면,
도 8은 본 발명에 따른 발열체에서 방사되는 빛이 디텍터로 입사되는 상태도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 발열체 위치측정장치를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명에 따른 발열체 위치측정장치의 사시도이고, 도 2a는 도 1의 A-A에 따른 단면도이며, 도 2b는 도 1의 B-B에 따른 단면도이고, 도 3은 도 2a에서 본체와 발열체 측정몸체의 분리도이며, 도 4는 본 발명에 따른 본체케이스의 구조를 보인 단면구성도이고, 도 5는 본 발명에 따른 제1마감캡의 구조를 보인 단면구성도이며, 도 6은 도 5에서 유리패널지지판과 에어안내판을 보인 사시도이고, 도 7은 본 발명에 따른 상렌즈를 통과한 빛이 볼록렌즈와 실린더리컬 렌즈를 통과하여 디텍터로 입사되는 과정을 보인 도면이며, 도 8은 본 발명에 따른 발열체에서 방사되는 빛이 디텍터로 입사되는 상태도이다.
도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 발열체 위치측정장치는 벌열체의 높이나 폭, 길이 등의 위치를 측정하기 위한 장치이다.
이러한 발열체 위치측정장치는 크게 본체(100), 발열체에서 방사되는 빛을 검출하기 위해 상기 본체(100)의 내부에 설치되는 디텍터(200), 발열체 측정몸체(300), 렌즈부(400), 제어부(500)로 구성되어 있고, 상기 렌즈부(400)를 통해 측정오차가 ±0.01°인 정확한 측정이 이루어지도록 하고 있다.
상기 본체(100)는 상기 디텍터(200), 발열체 측정몸체(300), 렌즈부(400), 제어부(500)를 내부에 수용하고 있고, 상기한 구성들을 외부로부터 보호하여 파손을 방지하는 구성이다.
이러한 상기 본체(100)는 상기 발열체 측정몸체(300)가 내장되고 양측이 개구된 중공관으로 이루어진 본체케이스(110)와, 상기 본체케이스(110)의 일측 개구부에 결합되고 내측에 유리패널(123)이 설치된 제1마감캡(120)과, 그 제1마감캡(120)을 내부에 수용하도록 상기 본체케이스(110)의 일측에 결합되고 일면에 장방형의 빛인입홀(131)이 형성된 보호캡(130)과, 상기 본체케이스(110)의 타측 개구부에 결합되고 일부분에 상기 제어부(500)와 연결되게 신호커넥터(141)가 설치된 제2마감캡(140)을 포함하여 구성된다.
상기 본체케이스(110)는 도 4에 도시된 바와 같이, 효과적인 열교환을 위해 이중관으로 형성되어 그 사이로 냉각수이동공간(113)이 형성되어 냉각수의 공급을 통해 본체케이스를 열교환하도록 이루어진다.
상기 본체케이스(110)는 냉각수이동공간(113)에 냉각수를 공급하여 열교환하는 수냉식 외에 차가운 공기를 공급하여 열교환시키는 공냉식으로 할 수도 있음은 당연하다. 공냉식으로 하는 경우 상기 냉각수이동공간(113)에 냉각수 대신 공기를 공급하여 열교환하면 된다.
구체적으로, 상기 본체케이스(110)는 상기 발열체 측정몸체(300)가 내장되는 내부케이스(111)와, 그 내부케이스(111)의 외부에 냉각수이동공간(113)을 형성하도록 이격되어 결합된 외부케이스(112)와, 상기 외부케이스(112)의 일측과 타측에 상기 냉각수이동공간(113)과 연결되게 각각 설치되는 냉각수유입구(114) 및 냉각수유출구(115)로 구성된다.
상기 냉각수이동공간(113)은 냉각수유입구(114)를 통해 유입된 냉각수가 나선형태로 이동된 후 냉각수유출구(115)로 유출되도록 상기 내부케이스(111)의 외표면에 스크류형상으로 형성되어 지며, 스크류형상으로 형성됨에 따라 내부케이스(111)와의 접촉면적이 증가되어 효과적인 열교환을 할 수 있게 된다.
상기 제1마감캡(120)은 도 5에 도시된 바와 같이, 유리패널지지판(121)과, 그 유리패널지지판(121)의 가장자리에 원주를 따라 일정간격으로 형성된 에어배출구멍(122)과, 유리패널(123) 및 패널고정링(124)과, 에어안내판(125)과, 연결부재(126)으로 구성된다.
상기 유리패널지지판(121)은 유리패널(123)을 지지하기 위해 구비되는 것으로, 중앙부에 장방형의 빛입사홀(121a)이 형성되어 있고, 일면에는 상기 유리패널(123)이 삽입되어 지지되도록 패널삽입홈(121b)이 형성되어 있다.
상기 패널고정링(124)은 상기 유리패널지지판(121)의 일면에 삽입되어 결합되는 것으로 패널삽입홈(121b)에 삽입된 상기 유리패널(123)을 고정하도록 고리형태로 형성되어 있다.
이러한 패널고정링(124)은 외주면이 상기 유리패널지지판(121)의 내주면에 나선결합되게 구비되어 있다.
상기 에어안내판(125)은 상기 유리패널지지판(121)의 타면을 커버하도록 설치되는 것으로, 유리패널지지판(121)의 타면에 이격된 채로 구비되어 상기 에어배출구멍(122)을 통해 배출되는 에어를 유도하는 구성이다.
상기 에어의 배출을 위해 상기 에어안내판(125)의 중앙부에는 장방형의 이동홀(125a)이 형성되어 있다. 이때 상기 이동홀(125a)은 에어의 배출과 함께 상기 빛입사홀로 빛이 입사되는 통로역할을 하게 된다.
이를 위해, 상기 이동홀(125a)은 상기 빛입사홀(121a)의 형성위치와 동일한 위치에 그 빛입사홀의 크기와 동일 또는 더 크게 형성되어야 할 것이다.
상기 연결부재(126)는 제1마감캡을 본체케이스에 연결하는 역할을 하는 구성으로, 상기 유리패널지지판(121)에 고정볼트로 결합되고 외주면 일측이 상기 본체케이스(110)에 나선결합된다.
이러한 연결부재(126)에는 입사되는 빛의 이동을 위해 중앙부에 장방형으로 구멍이 형성되어 있다.
상기 보호캡(130)은 내부에 공간이 형성된 마개형태로, 상기 제1마감캡(120)을 내부에 수용하도록 상기 본체케이스(110)의 일측에 결합되는 구성이다.
이러한 보호캡(130)의 일면에는 중앙부에 상기 빛인입홀(131)이 형성되어 있고, 측면에는 보호캡 내부로 에어를 분사하여 상기 빛인입홀(131)을 통해 내보내도록 에어분사부(132)가 형성된다.
상기 에어분사부(132)를 형성한 이유는, 상기 빛인입홀(131)을 통한 이물질의 인입을 차단하여 상기 유리패널(123)의 표면에 이물질이 쌓이지 않도록 하여 입사되는 빛을 정확하게 검출할 수 있도록 하기 위함이다.
상기 제2마감캡(140)은 상기 본체(100) 내부로 발열체 측정몸체(300)를 인입시키거나 인출시키는 경우 본체케이스(110)를 개폐하기 위한 구성으로, 일측에는 상기 본체(100)의 내부공간으로 에어를 공급시키도록 에어공급부(142)가 형성된다.
상기 에어공급부(142)를 통해 공급되는 에어는 습기가 제거된 공기로서, 예로서 80~90% 가량 습기가 제거된 공기가 공급되고, 에어공급부를 통해 공급되는 에어에 의해 상기 발열체 측정몸체(300)를 열교환시키게 됨으로써 제어부의 각종 부품의 손상이나 파손을 방지할 수 있게 된다.
상기 에어공급부를 통해 공급된 에어는 상기 본체(100)와 발열체 측정몸체(300)의 사이에 형성된 공기이동공간(350)으로 이동되고, 공기이동공간(350)으로 이동된 공기는 발열체 측정몸체(300)를 열교환시킨 후 상기 에어배출구멍(122)을 통해 배출되어 진다.
상기 발열체 측정몸체(300)는 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이 상기 본체(100)의 내부에 그 본체의 내주면에 이격되어 공기이동공간(350)을 형성하도록 마련되는 것이고, 내부에 상기 디텍터(200)와 렌즈부(400) 및 제어부(500)가 설치된다.
이러한 발열체 측정몸체(300)는 상기 디텍터와 렌즈부 및 제어부의 설치를 위해 다수개의 단위케이스로 구성되어 볼트 및 나선결합되어 있으며, 외주면에는 상기 디텍터(200) 및 제어부(500)에서 발생되는 열을 방열하기 위해 방열편(310)이 다수 형성되어 있다.
또한, 상기 발열체 측정몸체(300)의 외부 일측 또는 상기 본체(100)의 내부 일측에는 측정하고자 하는 발열체에 빛을 조사하여 상기 발열체 측정몸체(300)의 설치각도를 조절하기 위해 빛조사부(320)가 설치된 것이 바람직하다.
상기 빛조사부(320)는 통상의 레이저조사기로 구성할 수 있고, 빛의 조사를 통해 발열체 측정몸체(300)의 설치각도를 정확하게 조정함으로써 발열체의 정밀한 측정이 가능하게 된다.
상기 렌즈부(400)는 상기 발열체 측정몸체(300)의 내부 일측에 설치되어 있고, 서로 다른 구조로 된 렌즈가 순차적으로 설치되어 상기 빛인입홀(131)을 통해 인입되는 빛을 유도하여 디텍터(200)로 입사시키게 된다.
이러한 상기 렌즈부(400)는 줌렌즈(410), 상렌즈(415), 볼록렌즈(420), 실린더리컬 렌즈(430)를 포함하여 구성되어 있다.
상기 줌렌즈(410)와 상렌즈(415)는 함께 형성된 것으로, 상기 줌렌즈(410)는 다수의 렌즈군으로 구성되어 초점조절은 물론 빛인입홀을 통해 인입되는 빛을 모아 상기 상렌즈(415)에 정확한 이미지로 맺히도록 유도하는 렌즈이다.
이러한 줌렌즈(410)와 상렌즈(415)는 공지의 망원렌즈 구조로 구성될 수 있다.
상기 볼록렌즈(420)는 상기 상렌즈(415)의 후방에 설치되는 렌즈로서, 상기 상렌즈(415)를 통과한 확산되는 빛을 평행하게 유도하여 입사시키는 렌즈이다.
상기 볼록렌즈(420)는 하나 이상 설치하면 되고, 첨부 도면에서는 두 개의 렌즈를 설치하였고, 후단에 설치된 렌즈는 빛을 모아주어 상기 실린더리컬 렌즈(430)로 입사시키도록 전면과 후면이 볼록한 렌즈를 사용한다.
상기 실린더리컬 렌즈(430)는 평단면이 반구형인 렌즈로서, 상기 볼록렌즈(420)를 통과하여 입사된 빛을 한 지점으로 모아주는 렌즈이다.
따라서, 상기 실린더리컬 렌즈(430)를 통과한 빛은 도 7 및 8에 도시된 바와 같이 일직선으로 모인 채로 디텍터(200)로 입사되는 것이다.
여기서, 상기 상렌즈(415)의 후단에는 여과필터(440)가 설치된 것이 바람직하다. 상기 여과필터(440)는 상기 볼록렌즈(420)로 입사되는 빛을 여과하여 특정 파장만이 입사되도록 하기 위함이다.
이때, 상기 여과필터(440)는 볼록렌즈의 후단에도 설치되어 디텍터로 입사되는 빛 중 특정 파장대의 빛을 여과할 수도 있다.
상기 제어부(500)는 상기 발열체 측정몸체(300)의 타측에 설치되는 것으로, 상기 디텍터(200)에서 검출된 발열체의 측정값을 외부 관리서버로 전달하는 구성이다.
상기 제어부(500)에는 유선 또는 무선통신모듈이 설치되어 있어 근거리는 물론, 원거리의 관리서버로 쉽게 전달할 수 있는 것이다.
한편, 상기 제1마감캡(120)에는 발열체의 온도가 낮은 경우 등 적외선 측정이 불가한 경우에, 해당 발열체에 레이저를 조사하여 그 조사된 레이저를 이용하여 발열체의 위치측정이 가능하도록 레이저조사기(127)가 설치된다.
상기 레이저조사기(127)는 상기 제1마감캡(120)에 10°이내의 경사각도, 바람직하게는 3~4°의 각도로 설치하여 일정 길이의 가시광선을 조사하도록 한 것이고, 발열체에 조사된 가시광선의 굴곡부분을 통해 발열체의 위치를 측정하게 된다.
예로서, 발열체의 폭을 측정하고자 하는 경우에, 발열체에 가시광선인 레이저를 조사하게 되면 발열체의 양측 단부 지점에서는 조사된 레이저의 굴절이 이루어지게 되고 그 굴절부분을 검출함으로써 발열체의 폭을 측정할 수 있게 되는 것이다.
이때, 상기 레이저조사기에서 조사되는 레이저가 발열체로 조사될 수 있도록 상기 보호캡(130)에는 레이저조사구멍(133)이 형성된다.
상기 레이저조사기(127)는 상기 마감캡(125)의 에어안내판에 설치하거나 첨부 도면과 같이 연결부재(126)에 설치할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명의 발열체 위치측정장치를 이용한 발열체의 위치측정과정을 도 8을 참조하여 살펴보면, 발열체에서 발산되는 빛은 빛인입홀(131)을 통해 본체(100) 내부로 인입된 후 이동홀(125a)과 빛입사홀(121a)을 통해 본체케이스(110) 내부로 인입되고, 본체케이스 내부로 인입된 빛은 줌렌즈(410)와 상렌즈(415)와 볼록렌즈(420) 및 실린더리컬 렌즈(430)를 순차적으로 통과하면서 일직선으로 된 선으로 형성되어져 디텍터(200)에 입사된다.
상기 디텍터(200)는 입사된 일직선의 선 정보를 토대로 발열체에서 방사된 빛을 검출하게 되고, 그 검출값을 제어부(500)로 전달하며, 제어부(500)는 검출값을 토대로 발열체의 높이나 폭 등의 위치에 대한 정보를 계산한 후 전기적인 신호로 변환하여 외부의 관리서버로 전송하게 된다.
이때, 발열체의 온도가 낮아 발열체의 측정자체가 불가능한 경우에는 레이저조사기를 통해 레이저를 조사하여 발열체에 조사된 레이저의 굴절부분을 검출하여 발열체의 폭 등의 위치를 측정할 수 있다.
상기와 같이 본 발명에 따르면, 발열체에서 방사되는 빛을 하나의 선으로 집결시켜 디텍터로 입사시키게 되는 것이고, 디텍터에서는 그 집결된 일직선의 선을 토대로 발열체의 길이나 폭 등의 위치정보를 실시간으로 검출하게 됨으로써 작업자 또는 관리자는 측정된 해당 발열체의 위치정보를 관리서버에 연결된 별도 모니터를 통해 확인할 수 있게 되는 것이다.
100: 본체 110: 본체케이스
111: 내부케이스 112: 외부케이스
113: 냉각수이동공간 114: 냉각수유입구
115: 냉각수유출구 120: 제1마감캡
121: 유리패널지지판 121a: 빛입사홀
121b: 패널삽입홈 122: 에어배출구멍
123: 유리패널 124: 패널고정링
125: 에어안내판 125a: 이동홀
126: 연결부재
127: 레이저조사기 130: 보호캡
131: 빛인입홀 132: 에어분사부
133: 레이저조사구멍
140: 제2마감캡 141: 신호커넥터
142: 에어공급부 200: 디텍터
300: 발열체 측정몸체 310: 방열편
320: 빛조사부
350: 공기이동공간 400: 렌즈부
410: 줌렌즈 415: 상렌즈
420: 볼록렌즈 430: 실린더리컬 렌즈
440: 여과필터 500: 제어부

Claims (9)

  1. 발열체로부터 발산되는 빛이 인입되는 빛인입홀(131)이 일측에 관통 형성된 본체(100)와, 상기 본체(100)의 내부에 설치되어 입사되는 빛을 검출하는 디텍터(200)를 포함하여 이루어진 발열체 위치측정장치에 있어서,
    상기 본체(100)의 내부에 그 본체의 내주면에 이격되어 공기이동공간(350)을 형성하도록 마련되고 내부에 상기 디텍터(200)가 설치되는 발열체 측정몸체(300)와,
    상기 발열체 측정몸체(300)의 내부 일측에 설치되어 상기 빛인입홀(131)을 통해 인입되는 빛을 디텍터(200)로 입사시키는 렌즈부(400)와,
    상기 발열체 측정몸체(300)의 타측에 설치되어 디텍터(200)에서 검출된 발열체의 측정값을 외부 관리서버로 전달하는 제어부(500)를 더 포함하여 이루어지고,
    상기 렌즈부(400)는, 상기 빛인입홀(131)을 통해 인입되는 빛을 모아 상렌즈(415)에 맺히도록 하는 다수의 렌즈군으로 구성된 줌렌즈(410)와, 상기 상렌즈(415)의 후방에 설치되어 상렌즈(415)를 통과한 빛을 평행하게 입사시키는 볼록렌즈(420)와, 상기 볼록렌즈(420)의 후방에 설치되어 볼록렌즈(420)를 통과한 빛을 한 지점으로 모아 일직선의 빛으로 형성하여 상기 디텍터(200)로 입사시키는 실린더리컬 렌즈(430)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 볼록렌즈(420)의 전단 또는 후단에는 입사되는 빛을 여과하여 특정 파장만이 입사되도록 여과필터(440)가 설치된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 발열체 측정몸체(300)의 외주면에는 상기 디텍터(200) 및 제어부(500)에서 발생되는 열의 방열을 위해 방열편(310)이 다수 형성된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 본체(100)는, 상기 발열체 측정몸체(300)가 내장되고 양측이 개구된 중공관으로 이루어진 본체케이스(110)와, 상기 본체케이스(110)의 일측 개구부에 결합되고 내측에 유리패널(123)이 설치된 제1마감캡(120)과, 그 제1마감캡(120)을 내부에 수용하도록 상기 본체케이스(110)의 일측에 결합되고 일면에 장방형의 빛인입홀(131)이 형성된 보호캡(130)과, 상기 본체케이스(110)의 타측 개구부에 결합되고 일부분에 상기 제어부(500)와 연결되게 신호커넥터(141)가 설치된 제2마감캡(140)을 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 본체케이스(110)는, 상기 발열체 측정몸체(300)가 내장되는 내부케이스(111)와, 그 내부케이스(111)의 외부에 냉각수이동공간(113)을 형성하도록 이격되어 결합된 외부케이스(112)와, 상기 외부케이스(112)의 일측과 타측에 상기 냉각수이동공간(113)과 연결되게 각각 설치되는 냉각수유입구(114) 및 냉각수유출구(115)로 구성된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 제1마감캡(120)은, 상기 빛인입홀(131)과 대응되게 표면에 장방형의 빛입사홀(121a)이 형성되고 일면에 패널삽입홈(121b)이 형성된 유리패널지지판(121)과, 상기 유리패널지지판(121)의 가장자리에 원주를 따라 형성된 에어배출구멍(122)과, 상기 패널삽입홈(121b)에 삽입되어 수용되는 유리패널(123)과, 상기 유리패널(123)을 고정하도록 상기 유리패널지지판(121)의 일면에 결합되는 패널고정링(124)과, 상기 유리패널지지판(121)의 타면을 커버하도록 설치되고 상기 에어배출구멍(122)을 통해 배출되는 에어를 유도하여 배출시킴과 아울러 상기 빛입사홀로의 빛 입사를 위해 장방형의 이동홀(125a)이 형성된 에어안내판(125)과, 상기 유리패널지지판(121)에 결합되고 상기 본체케이스(110)에 결합되는 연결부재(126)를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 보호캡(130)에는 보호캡 내부로 에어를 분사하여 상기 빛인입홀(131)로 내보내도록 하여 상기 빛인입홀(131)을 통한 이물질의 인입을 차단하도록 에어분사부(132)가 형성되고, 상기 제2마감캡(140)에는 방열을 위해 상기 공기이동공간(350)에 에어를 공급하여 상기 에어배출구멍(122)을 통해 배출시키도록 에어공급부(142)가 형성된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
  8. 제4항에 있어서,
    상기 제1마감캡(120)에는 발열체의 온도가 낮은 경우를 포함한 적외선 측정이 불가한 경우에, 해당 발열체에 10°이내의 경사각도로 일정 길이의 가시광선을 조사하여 그 가시광선의 굴곡부분을 통해 발열체의 위치 측정이 가능하도록 레이저조사기(127)가 설치되고,
    상기 보호캡(130)에는 상기 레이저조사기(127)에서 조사되는 레이저가 본체(100) 외부로 조사되도록 레이저조사구멍(133)이 형성된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 발열체 측정몸체(300)의 외부 일측 또는 상기 본체(100)의 내부 일측에는 측정하고자 하는 발열체에 빛을 조사하여 상기 발열체 측정몸체(300)의 설치각도를 조절하도록 빛조사부(320)가 설치된 것을 특징으로 하는 발열체 위치측정장치.
KR1020150029306A 2015-03-02 2015-03-02 발열체 크기측정장치 KR101690598B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150029306A KR101690598B1 (ko) 2015-03-02 2015-03-02 발열체 크기측정장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020150029306A KR101690598B1 (ko) 2015-03-02 2015-03-02 발열체 크기측정장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20160106417A true KR20160106417A (ko) 2016-09-12
KR101690598B1 KR101690598B1 (ko) 2016-12-28

Family

ID=56950264

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020150029306A KR101690598B1 (ko) 2015-03-02 2015-03-02 발열체 크기측정장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101690598B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114322872A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司 一种高寒天气地连墙施工超声波检测保温装置及保温方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190134423A (ko) 2018-05-26 2019-12-04 주식회사 담우광학전자기술 발열체의 폭 측정장치

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101312667B1 (ko) 2013-06-03 2013-09-27 강재윤 발열체 위치측정장치
KR20140003664A (ko) * 2012-06-14 2014-01-10 (주)에이앤아이 컬리메이터 렌즈 및 집광렌즈를 구비한 색차계모듈 및 이를 이용한 색상계측기

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20140003664A (ko) * 2012-06-14 2014-01-10 (주)에이앤아이 컬리메이터 렌즈 및 집광렌즈를 구비한 색차계모듈 및 이를 이용한 색상계측기
KR101312667B1 (ko) 2013-06-03 2013-09-27 강재윤 발열체 위치측정장치

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114322872A (zh) * 2021-12-17 2022-04-12 中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司 一种高寒天气地连墙施工超声波检测保温装置及保温方法
CN114322872B (zh) * 2021-12-17 2023-09-12 中铁上海工程局集团市政环保工程有限公司 一种高寒天气地连墙施工超声波检测保温装置及保温方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101690598B1 (ko) 2016-12-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN102825385B (zh) 一种激光焊接非接触温度监控装置
CN107561089B (zh) 内孔检测光学系统及内孔检测设备
EP3469329B1 (en) Doe defect monitoring utilizing total internal reflection
WO2008091528A2 (en) Motion sensor with led alignment aid
US7245386B2 (en) Object measuring device and associated methods
CN101797663A (zh) 集成有用于聚焦位置监控的传感器装置的激光加工头
JP2014513307A (ja) マルチスポット収集光学系
US9448119B2 (en) Radiation thermometer using off-focus telecentric optics
BRPI1014976A2 (pt) dispositivo para determinar o teor de água em um objeto de medição
KR101690598B1 (ko) 발열체 크기측정장치
US7268879B2 (en) Color measurement engine with parallel detectors
JP2006208254A (ja) 粉塵濃度検出装置
JP2011503574A (ja) 表面形状プロファイルを測定するための方法および装置
KR101801087B1 (ko) 광산란을 이용한 입자측정장치
EP2705298B1 (en) Collimated illumination using light pipes
JP2007333563A (ja) 光透過性シートの検査装置および検査方法
EP3398000B1 (en) Optical detection system with light sampling
KR102218400B1 (ko) 투과와 형광 및 반사 측정이 가능한 분광 장치
KR20150019329A (ko) 적분구를 탑재한 투과율 측정 장치
JP4664129B2 (ja) スポット光源装置
EP2419887A1 (en) Optical sensor for identifying and/or authenticating objects
JP5196400B2 (ja) 液体試料の比重測定装置
KR20200082725A (ko) 광섬유 센서
CN206258071U (zh) 光接收组件、光发生组件、传感器及体积测量装置
US11054365B2 (en) Microscopic analysis device

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
A302 Request for accelerated examination
E902 Notification of reason for refusal
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant