KR20160140255A - 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서 - Google Patents
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Abstract
감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서가 개시된다. 임의의 각도로 배치되며 동일한 크기를 가지는 반사경; 반사경에 대응하는 면 상에 배치되는 오목반사경; 상기 오목반사경의 하부에 포물선형 반사경을 지닌 적외선 광원; 상기 오목반사경 양쪽에 배치되는 적외선 검출 센서; 및 상기 적외선 광원으로부터 방사된 광의 일부를 상기 적외선 검출 센서로 전달하는 제4 반사경을 구성한다. 따라서 두 개의 적외선 감지센서(기준 파장, 측정파장)를 구비함으로써 적외선 광원의 시간변화에 따른 강도변화에 대한 보정의 기능을 원활하게 수행할 수 있는 구조를 갖게 되므로 장기 신뢰성을 확보할 수 있다.
Description
본 발명은 광학적 가스 센서에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서에 관한 것이다.
도 1은 한국특허등록번호 제 10-1088360 호에서 제시하고 있는 대표적인 실시 예를 나타낸 것이다. 도 1 에서 제시된 바와 같이 공통 광원(120)에서 조사되는 빛은 공통초점을 공유하나 서로 상이한 타원형 반사경(111, 112)을 통하여 우측의 광학적 센서부(130)에 도달하는 구조를 갖고 있으며, 두 개 이상의 광학센서에 의해 측정이 가능한 구조를 취하고 있다. 이러한 구조는 소형의 구조물 제작이 용이하고, 부가적인 렌즈가 없이 집광할 수 있는 구조라는 장점을 갖고 있으나, 두 개의 센서에 도달하는 광량은 구조상으로 최대 1/4 정도의 광만을 집속할 수 있고, 3 차원적인 광학적 구조물의 제작 및 기존 광학센서(적외선 써모파일, 볼로미터 혹은 PIR 센서)의 FOV(Field Of View)에 조사되는 구조물 제작에 어려움을 갖고 있다는 단점을 내포하고 있다.
한편 도 2으로 대표되는 한국특허등록번호 제10-1108544호와 한국특허등록번호 제10-0944273호에서 제시된 도 3과 같은 센서는 신뢰성 향상을 위해 기준 센서를 포함하는 광센서(210) 혹은 측정 광원(310) 및 상기 측정광원의 경년변화를 보정하기 위한 기준 광원(320)을 갖는 것을 특징으로 하고 있다. 도 2에 도시된 센서의 구조의 장점은 동일 광원을 사용하되 두 개의 적외선 센서를 사용함으로써 하나는 기준 센서로 광원의 경시변화에 따른 기준센서의 출력상태를 초기와 비교, 평가함으로써 측정센서의 시간적 변화에 따른 출력변화를 보상시킬 수 있는 장점을 지니고 광 경로가 긴 특징을 지니고 있으나, 적외선 센서의 초단에 입사되는 적외선을 집광시킬 수 있는 특별한 구조가 없음으로 인해 센서의 출력이 렌즈가 있는 구조에 비해 작은 특성을 지닐 수밖에 없는 구조적 단점을 지니고 있다.
또한, 도 3의 센서의 구조는 기준광원(320)과 주 광원(310), 즉 복수의 광원을 사용하여 주기적으로 적외선 센서(330)의 출력을 보정할 수 있고, 다수개의 반사경을 통하여 광 경로를 길게 함으로써 적외선 센서(330)의 감도를 향상시킬 수 있는 장점을 지니며 장기 신뢰성 향상에 도움을 줄 수 있는 구조를 지니고 있다. 그러나 적외선 센서(330)부에 도달하는 광의 패턴은 평행하게 입사됨으로써 렌즈를 사용하는 구조들 혹은 타원구조보다 광 강도의 향상을 통한 긴 파장대(> 6 ㎛)의 가스 측정에는 용이하지 않는 단점을 지니게 되는 특성을 보일 것이다.
도 4는 한국특허등록번호 제10-0694635 호의 특징을 나타내는 도면이다. 본 특허는 타원 돔형 반사경(410)의 제1 초점에 설치된 광원(420)에서 방사되는 적외선이 상기 타원 돔형 반사경(410)에 반사된 후, 상기 타원 돔형 반사경(410)의 제 2 초점에 설치되어 있는 광센서(430)로 입사하기 때문에 반사경에서 반사되는 횟수를 최소화하여 광 손실을 방지함과 아울러 상기 광원(420)에서 방사되는 광이 손실 없이 광센서(430)로 입사하도록 하여 광센서가 가스의 측정에 이용할 수 있는 광량을 최대화할 수 있는 장점을 제시하고 있으나, 타원 돔형 방사경의 반만을 활용하고 하부 면에서 반사되는 빛은 센서부의 하판에 제시된 반사경을 통하여 센서부로 향하게 하는 구조를 채택하고 있다. 이러한 구조는 조사 광의 절반 이하의 광속만을 이용하고 있는 구조이고, 하부 평면에 조사 및 반사되는 빛의 경우, 이를 효과적으로 센서부에 조사시키는 것은 광학적 센서부에 부착된 필터를 통과 시 굴절에 의해 적절하게 필터 하단에 위치한 적외선 검출 소자에 조사되기 어려운 단점을 갖고 있다고 볼 수 있다.
도 5는 한국특허공개번호 제10-2013-0082482호의 구조를 도시한 도면이다. 도 5에 제시된 구조는 서로 평행하고 마주보는 두 개의 포물경(510, 520)에 의한 광학적 구조물을 나타낸 것이다. 도 5 에 제시된 바와 같이 두 개의 포물경만을 사용하여 제1 초점(F1)에 위치한 광원에서 방출된 광은 제2 초점(F2)에 위치한 광검출기에 수렴되어 집광되며, 포물경의 형상과 배치방법에 따라 두 개이상의 광센서를 통한 측정이 가능하다는 장점을 보이고 있다. 그러나 포물경만을 사용한 구조는 J.S. Park and S.H. Yi가 Sensors and Materials (2011년 논문)에 제시한 바와 같이 집광패턴이 원형이 아닌 형상을 나타내기에 효율적인 광의 사용이라고 할 수 없는 단점을 지닌 구조라 할 수 있을 것이다.
또한, 도 6에 도시된 바와 같은 한국특허등록번호 제10-0959611호는 집광을 위한 렌즈(610)를 포함함으로써 적외선 센서(620)에 광을 효율적으로 집광함으로써 센서의 감도를 향상하고자 하는 장점을 지니고 있다. 그러나 상대적으로 광 경로(Optical Path)가 짧고, 추가적인 렌즈의 장착으로 인해 제조 원가의 상승이라는 단점을 지니고 있다.
한편 도 7에 도시된 한국특허등록번호 제10-1108495호는 적외선센서(730) 앞단에 렌즈를 채택하고 있음으로 인해 광 강도를 향상시킬 수 있는 장점을 지니고 있으나, 도 6에 도시된 구조와 같이 추가적인 부품의 사용으로 원가상승의 요인을 갖고 있을 뿐만 아니라 광 경로 증대를 위해 광학적 구조물(710)의 상하좌우 벽면에서의 반사를 인위적으로 형성하기 위해 반사경(720) 구조를 채택함으로써 광학적 센서부에 도달하는 광량이 상대적으로 작아진다는 단점을 지니고 있게 되는 특성을 갖고 있다.
상기 제시한 모든 광학적 구조물을 사용한 광학적 가스센서의 내부 반사경이 고습도 영역에서 작동하게 되는 경우, 즉 주변의 온도는 25 도로 일정한데 측정하고자 하는 가스가 수증기를 다량 포함하고 유입되는 가스의 온도가 35 도에 이르는 경우, 가스에 포함되어 있는 수증기가 광학적 구조물의 내부 반사경에서 응축되어 조사되는 적외선의 난반사를 일으키게 하고, 이로 인해 적외선 센서에 도달하는 광 에너지의 감소를 유발하게 된다. 또한 현재까지 알려져 있는 광학적 가스 센서의 광 경로는 대략 수cm에서 수십 cm정도이기에 저농도 측정시의 측정 정밀도 향상에 한계가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 주변온도보다 월등히 높은 온도의 수증기를 함유한 가스가 유입되었을 때, 수증기의 응축을 최대한 방지하면서 가스의 농도를 정확하게 측정하는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 임의의 각도로 배치되며 동일한 크기를 가지는 반사경; 두 개의 반사경에 대응하는 면 상에 배치되는 오목반사경; 오목반사경의 하부에 포물선형 반사경을 지닌 적외선 광원; 오목반사경 양쪽에 배치되는 적외선 검출 센서; 및 적외선 광원으로부터 방사된 광의 일부를 상기 적외선 검출 센서로 전달하는 제4 반사경을 포함하는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서를 제공한다.
여기에서, 반사경은 두 개이고, 오목반사경은 하나이다.
이때, 적외선 광원에서 방사된 광은 제4 반사경, 반사경, 오목반사경 중 어느 하나 이상의 반사경 사이를 왕복하다 적외선 검출 센서로 전달된다.
이때, 적외선 검출 센서는 측정하고자 하는 가스의 흡수 파장을 가진다.
이때, 적외선 검출 센서는 증폭기, 필터링 회로 및 직류전압 출력기능을 갖춘 적외선 써모파일을 포함한다.
이때, 제4 반사경, 반사경, 오목반사경 중 어느 하나 이상의 반사경은 후면에 주변 온도보다 높게 가열되는 발열체를 포함한다.
이때, 제4 반사경, 반사경, 오목반사경 중 어느 하나 이상의 반사경은 적외선 반사를 위한 도금막; 후면에 증착되는 절연막; 절연막에 형성되는 발열체; 및 발열체의 온도를 측정하는 온도센서를 포함한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서를 이용할 경우에는 두 개의 적외선 감지센서(기준 파장, 측정파장)를 구비함으로써 적외선 광원의 시간변화에 따른 강도변화에 대한 보정의 기능을 원활하게 수행할 수 있는 구조를 갖게 되므로 장기 신뢰성을 확보할 수 있다.
또한, 두 적외선 감지 센서의 출력 전압비를 이용하는 구조에서 광 경로가 긴 적외선 센서부의 출력을 측정대상 가스용도로 사용함으로써 감도를 향상시킬 수 있는 장점이 있다.
또한, 광학적 가스센서의 내부 반사경은 금속의 압축 성형가공 혹은 유리성형을 통해 제작하고, 금속을 반사경으로 사용하는 경우 절연막과 발열체 금속을 통해 발열기능을 갖게 하거나 유리를 반사경으로 성형하는 경우 표면과 뒷면에 반사용 금/니켈 도금 및 발열체 금속의 패터닝을 형성함으로써 고습가스가 측정 챔버에 도달 시 수증기의 응축에 의한 감도 저하를 방지할 수 있는 장점이 있다.
또한, 반사경이 공간적으로 이격되어 있고 기존의 광학적 구조물에서 보듯이 완전히 밀폐되어 있는 상태가 아니기 때문에 가스 확산이 용이한 상태를 확보할 수 있다.
또한, 감도의 향상과 신뢰성의 확보 및 고습에 따른 광산란으로 인한 가스센서의 감도변화를 최소화할 수 있는 구조로 광학적 가스센서를 제작할 수 있다.
도 1에서 도 7은 종래 기술 도면이다.
도 8은 세 개의 오목반사경을 이용한 White-Cell 구조 (1942년, Journal of Optical Society of America) 를 나타낸 것이다.
도 9는 입사각 10 도, 두 렌즈의 사이각 4 도, 오른쪽 반사경의 길이 4 cm, 그리고 세 개의 오목 반사경간의 거리가 8 cm일 때 광원의 중앙에서 방사된 광의 이동경로를 나타낸 것이다.
도 10은 도 9를 기본으로 한 세 개의 오목 반사경을 이용한 광학적 구조물을 나타낸 것이다.
도 11은 적외선 광원에서 방사된 빛이 제 4 의 오목반사경(d)와 세 개의 오목반사경(a, b, c)에서 소정의 회수만큼 반사한 후, 적외선 센서(①, ②) 도달하는 광로를 추적한 결과이다.
도 12는 반사경의 구성을 보인 예시도이다.
도 8은 세 개의 오목반사경을 이용한 White-Cell 구조 (1942년, Journal of Optical Society of America) 를 나타낸 것이다.
도 9는 입사각 10 도, 두 렌즈의 사이각 4 도, 오른쪽 반사경의 길이 4 cm, 그리고 세 개의 오목 반사경간의 거리가 8 cm일 때 광원의 중앙에서 방사된 광의 이동경로를 나타낸 것이다.
도 10은 도 9를 기본으로 한 세 개의 오목 반사경을 이용한 광학적 구조물을 나타낸 것이다.
도 11은 적외선 광원에서 방사된 빛이 제 4 의 오목반사경(d)와 세 개의 오목반사경(a, b, c)에서 소정의 회수만큼 반사한 후, 적외선 센서(①, ②) 도달하는 광로를 추적한 결과이다.
도 12는 반사경의 구성을 보인 예시도이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
적외선 가스센서의 제작 및 응용 등에 광범위하게 적용되는 Beer-Lambert 법칙을 표현하면 수학식 (1)과 같으며,
단, I0는 초기 광강도, a는 특정가스의 광흡수계수, x는 가스농도, l은 광경로이다.
적외선 가스센서의 출력을 향상시키기 위해서는 J.S. Park and S.H. Yi가 Sensors and Materials (2011년 논문)에 제시한 바와 같은 수학식 (2)과 같이 적외선 센서에 도달하는 입사광은 초기 광의 패턴에 비해 집광된 형상을 따르는 것이 효과적임을 알 수 있다.
단, ξ는 비례상수, ri는 초기광패턴의 반지름, rd는 센서단에서 광패턴의 반지름이다.
상기 제시된 식들에서 제시하고 있는 것과 같이 광학적 가스센서의 제작에 있어 고려되어야 할 사항들을 살펴보면, 1) 적외선을 방출시킬 수 있는 광원은 자체 필라멘트의 경년변화에 의해서 광 강도가 저감되기에 시간에 따라 이의 변화를 감지하고 이를 적절하게 보상하여야 하며, 2) 파장대가 긴 가스를 측정하고자 할 때 적외선 광원에서 방사되는 광은 그 강도가 작음으로 인해 이를 충분히 검출할 수 있는 고성능의 센서 혹은 광 강도를 향상시킬 수 있는 구조가 되어야 하며(식 3으로부터), 3) 적외선 가스 센서의 감도는 광 경로가 길어야 동일 농도에서 높은 출력 전압차을 발생시킬 수 있음으로 가능한 경로가 길게끔 광학적 구조를 제작하여야 하는데, 이때 광학적 구조물에서의 반사는 최소화함으로써 구조물에서 반사시 흡수되는 양을 최소화할 수 있는 상태를 확보해야 한다.
광학적 가스센서의 제작을 위해 구조물이 갖추어야 할 특징으로 제시된 1) 적외선 광원의 경년변화를 살펴 가스센서의 출력변화를 자동으로 보정함으로써 측정 신뢰성을 향상시킬 수 있는 구조, 2) 고성능의 센서를 탑재하여 분해능을 향상시키거나 광 강도를 증가시킬 수 있는 구조, 3) 광 경로가 긴 구조물이고 내부에서의 반사는 최소화하여야 하고, 고습의 가스가 유입시 광학적 반사경에서의 응축을 방지하는 구조, 4) 적외선 센서에 도달하는 입사광은 적외선 센서의 중앙에 가능한 작은 반경으로 포집되는 특징을 구비하여야 할 것이다.
따라서 본 발명에서는 상기 제시된 사항들을 충족시킬 수 있는 광학적 가스 센서의 구조와 광원 및 광학적 센서의 배치에 관한 것을 특징으로 한다.
본 발명에서는 상기 제시된 사항들을 대부분 충족시킬 수 있는 광학적 가스센서의 구조와 광원 및 광학적 센서의 배치에 관한 것을 특징으로 하는데, 이에 대해서 도면을 중심으로 설명하면 다음과 같다.
도 8은 세 개의 오목반사경을 이용한 White-Cell 구조 (1942년, Journal of Optical Society of America) 를 나타낸 것이다. 기준선에 대한 입사광의 입사각도(α), 좌측 같은 면상에 존재하는 두 개의 반사경 사이각(θ), 오른쪽 반사경의 길이 (L), 그리고 세 개 반사경 사이의 거리(R)를 조절함으로써 협소한 체적내에서 다수의 광반사를 통하여 광학적 경로를 극대화 할 수 있는 구조이다.
도 9는 입사각 10 도, 두 렌즈의 사이각 4 도, 오른쪽 반사경의 길이 4 cm, 그리고 세 개의 오목 반사경간의 거리가 8 cm일 때 광원의 중앙에서 방사된 광의 이동경로를 나타낸 것이다. 도 9에 제시된 바와같이 도 8에 제시된 중심축과 약 10 도의 경사를 갖고 입사된 광은 세 개의 오목 반사경에서 16 번의 반사를 거치면서 오른쪽 하단으로 방사되고 있는 것을 볼 수 있다. 이때 광의 경로는 대략적으로 1.2 m이고, 내부에서 15 번의 반사를 거친 후 오른쪽 하단으로 입사광은 방사됨을 알 수 있다. 이때 반사면의 반사율이 0.97 인 경우(금을 도금한 경우의 반사율) 입사광의 60 정도가 방사될 것으로 예상할 수 있다.
한편 도 10은 도 9를 기본으로 한 세 개의 오목 반사경을 이용한 광학적 구조물을 나타낸 것이다. 제시한 바와같이 두 개의 동일한 크기를 지닌 반사경(b, c)을 임의의 각도로 배치하고, 이에 대응하는 면상에 하나의 오목반사경(a)를 두고, 상대적으로 큰 오목반사경의 하부에 포물선형 반사경을 지닌 적외선 광원(Electro Optical Technologies MIRL 17-900), 그리고 방사된 광의 일부가 방사된 위치 근처에 도달하도록 제 4 의 반사경을 갖도록 하고, 도 10과 같이 주 반사경(a)의 상부와 하부에 적외선 검출 센서를 배치하도록 하여 입사광에 따른 센서부에 도달하는 광로에 대한 모의해석을 실시한 결과가 도 11과 같다.
도 11은 적외선 광원에서 방사된 빛이 제 4 의 오목반사경(d)와 세 개의 오목반사경(a, b, c)에서 소정의 회수만큼 반사한 후, 적외선 센서(①, ②) 도달하는 광로를 추적한 결과로서, 제 4 의 오목반사경에서 반사된 빛은 검출부 ②에 바로 도달함을 볼 수 있으며, 세 개의 오목 반사경을 통해 반사된 적외선은 검출부 ①에 긴 경로를 갖고 도달함을 볼 수 있다. 따라서 검출부 ②에 타 가스에 전혀 반응을 하지 않는 필터를 장착한 적외선 검출기(예를 들면, 중심파장 3.91 ㎛의 적외선 써모파일 디텍터)를 배치하고, 감도의 향상을 위해 검출부 ① 에 측정하고자 하는 가스의 흡수 파장을 갖는 적외선 검출기(예를들면, 중심파장 4.26 ㎛의 이산화탄소용 써모파일 디텍터)를 배치하여, 적외선 광원의 점멸시 각 써모파일에서 적외선 점멸에 따른 출력 전압차를 구할 수 있게 된다. 또한 각 검출부(①, ②)에 증폭기와 필터링 회로 및 직류전압 출력기능을 갖춘 적외선 써모파일(HIS A21 F3.91, HIS A21 F4.26)을 배치하여 측정 대상가스가 존재하지 않는 경우의 출력전압비와 특정 농도의 가스가 존재시 출력 전압비를 비교함으로써 보다 정확하고, 적외선 광원의 시간적 변화에 따른 적외선 광량이 변화하더라도 이를 보정하여 대상 가스의 농도를 정확하게 측정할 수 있는 구조를 만들 수 있다.
또한 측정 대상 가스를 위한 적외선 써모파일을 긴 광경로를 거친 후 입사되는 적외선 검출부 ①에 배치함으로써 식 (2)에 제시된 바와같이 광경로가 길어짐에 따라 동일한 가스농도 변화에 대해 큰 전압변화를 유발시키도록 함으로써 검출부 ①과 검출부 ②의 출력전압비를 크게하여 감도향상을 기할 수 있게 된다.
한편 소정의 두께를 갖는 세 개의 오목 반사경과 제 4 반사경 후면에 발열체를 장착하여 주변 온도보다 약 30 ~ 40 도 정도 높게 가열하면, 고습의 가스 유입에 따른 수증기의 응축을 방지할 수 있는 구조를 갖게 할 수 있다.
도 12는 도 11에 따른 세 개의 오목 반사경과 제4 반사경을 설명하기 위한 도면이다.
도 12을 참조하면, 오목 반사경 및 제4 반사경은 특정 곡률반경을 갖도록 형성된 기판(810), 기판의 일측면에 형성되며 적외선 반사율을 향상시키기 위한 반사막(820), 상기 기판의 상기 반사막이 형성된 면과 대향되는 면에 형성되는 후막(830)을 포함한다.
기판(810)은 금속 또는 유리로 성형될 수 있고, 반사막(820)은 적외선의 효율적인 반사를 위해 Au/Ti 또는 Au/Ni 도금막으로 형성될 수 있다
또한, 후막(830)은 절연막(831), 발열체(832) 및 온도센서(833)를 포함할 수 있다.
절연막(831)은 SiO2와 같은 산화물을 증착 또는 스크린 프린팅 한 후, 상기 절연막(831) 상에 소정을 패턴을 갖는 발열체 전극을 포함하는 발열체(832)를 형성함으로써 외부 전류에 의해 일정 온도이상 발열할 수 있도록 한다. 또한 과도한 발열에 의한 온도 상승을 방지하기 위해 온도센서(833, RTD 또는 써미스터 등)를 부착하여 표면온도를 측정하고, 분위기 온도(적외선 써모파일 내부에 있는 온도센서에 의해 측정)와 비교하여 일정온도 (30 ~ 40 ℃) 이상을 항상 유지할 수 있도록 할 수 있다.
또한 광학적 효율을 증대하기 위해 검출부 ① 앞단에 적외선을 투과하고 집광할 수 있는 렌즈를 부착함으로써 출력전압을 증대시켜 감도를 향상시킬 수 있는 구조도 채택할 수 있다. 그리고 발열 기능을 갖는 반사경과 써모파일 검출기 및 회로부는 공기를 매질로 단열시키는 구조로 광학적 센서 모듈내에 배치함으로써 발열체 온도에 의한 영향을 배제할 수 있도록 구성한다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
111, 112 : 타원형 반사경
120 : 광원
130 : 광학적 센서부 210 : 광센서
310 : 주광원 320 : 기준광원
330 : 적외선 센서 410 : 타원돔형반사경
420 : 광원 430 : 광센서
510, 520 : 포물경 610 : 렌즈
620 : 센서 710 : 구조물
720 : 반사경 730 : 센서
810 : 기판 820 : 반사막
830 : 후막 831 : 절연막
832 : 발열체 833 : 온도센서
130 : 광학적 센서부 210 : 광센서
310 : 주광원 320 : 기준광원
330 : 적외선 센서 410 : 타원돔형반사경
420 : 광원 430 : 광센서
510, 520 : 포물경 610 : 렌즈
620 : 센서 710 : 구조물
720 : 반사경 730 : 센서
810 : 기판 820 : 반사막
830 : 후막 831 : 절연막
832 : 발열체 833 : 온도센서
Claims (7)
- 임의의 각도로 배치되며 동일한 크기를 가지는 반사경;
상기 두 개의 반사경에 대응하는 면 상에 배치되는 오목반사경;
상기 오목반사경의 하부에 포물선형 반사경을 지닌 적외선 광원;
상기 오목반사경 양쪽에 배치되는 적외선 검출 센서; 및
상기 적외선 광원으로부터 방사된 광의 일부를 상기 적외선 검출 센서로 전달하는 제4 반사경을 포함하는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서. - 제1항에 있어서,
상기 반사경은 두 개이고, 상기 오목반사경은 하나인 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서. - 제1항에 있어서,
상기 적외선 광원에서 방사된 광은 상기 제4 반사경, 상기 반사경, 상기 오목반사경 중 어느 하나 이상의 반사경 사이를 왕복하다 상기 적외선 검출 센서로 전달되는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서. - 제1항에 있어서,
상기 적외선 검출 센서는,
측정하고자 하는 가스의 흡수 파장을 가지는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서. - 제1항에 있어서,
상기 적외선 검출 센서는,
증폭기, 필터링 회로 및 직류전압 출력기능을 갖춘 적외선 써모파일을 포함하는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서. - 제1항에 있어서,
상기 제4 반사경, 상기 반사경, 상기 오목반사경 중 어느 하나 이상의 반사경은,
후면에 주변 온도보다 높게 가열되는 발열체를 포함하는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서. - 제1항에 있어서,
상기 제4 반사경, 상기 반사경, 상기 오목반사경 중 어느 하나 이상의 반사경은,
적외선 반사를 위한 도금막;
후면에 증착되는 절연막;
상기 절연막에 형성되는 발열체; 및
상기 발열체의 온도를 측정하는 온도센서를 포함하는 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서.
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| KR1020150076656A KR101760031B1 (ko) | 2015-05-29 | 2015-05-29 | 감도와 신뢰성 향상을 위한 광학적 가스 센서 |
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| KR (1) | KR101760031B1 (ko) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR20200093382A (ko) | 2019-01-28 | 2020-08-05 | 한국과학기술원 | 가스 센서 및 그 제조방법 |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2004239611A (ja) | 1999-10-12 | 2004-08-26 | Nok Corp | Ｃｏセンサ |
| JP4715759B2 (ja) * | 2006-04-25 | 2011-07-06 | 株式会社島津製作所 | 水分計 |
| JP4845599B2 (ja) * | 2006-06-05 | 2011-12-28 | トヨタ自動車株式会社 | ガス分析装置及びガス分析装置におけるセンサユニット |
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-
2015
- 2015-05-29 KR KR1020150076656A patent/KR101760031B1/ko active IP Right Grant
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