KR20190048705A - 유리 투과형 온도 측정 장치 및 이를 구비하는 인덕션 가열 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대상체로부터 방사된 복사광 중 유리창을 투과하여 입사되는 제 1 파장 대역의 제 1 복사광을 측정하는 제 1 적외선 센서 모듈; 및 상기 대상체로부터 방사되어 상기 유리창에 흡수된 제 2 파장 대역의 제 2 복사광에 의해 상기 유리창이 가열되어 방사되는 제 3 파장 대역의 제 3 복사광을 측정하는 제 2 적외선 센서 모듈;을 포함할 수 있다.
Description
본 발명은 온도 측정 장치 및 이를 구비하는 인덕션 가열 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 유리 투과형 온도 측정 장치 및 이를 구비하는 인덕션 가열 장치에 관한 것이다.
인덕션 가열 장치의 제어는 제어의 대상이 되는 대상체의 온도 정보가 정확해야 정밀한 온도 제어가 가능하다. 일반적으로 사용되는 방법은 접촉형 온도 센서를 사용하는데, 접촉형 온도센서는 열 용량이 커서 느리게 반응하는 문제점이 있으며, 음식의 넘침 등에 의한 오염이 발생하는 문제점 등이 있어서 비접촉 방식으로 대상체의 온도를 빠르게 측정할 필요성이 제기된다. 또한 오염을 방지하기 위하여 대상체와 온도센서 사이에 별도의 구조물이 없이 단순한 유리창으로 설계되는 것이 필요하다. 이를 위하여 대상체의 온도가 높아질 때 발생하는 적외선을 잘 투과하는 고순도의 유리를 사용하는 것이 필요하지만 가격이 너무 높아서 실제로 사용되는 예는 거의 없으며, 일반적으로 사용되는 Borosilicate glass는 2.5um보다 긴 파장대의 빛은 투과하지 못한다. 따라서 유리창을 사이에 두고 이격된 대상체의 온도를 측정하기 위해서 대상체로부터 발생되어 유리창을 통과한 복사광을 특정한 파장대(1~2.5um)에 반응하는 근적외선 포토다이오드로 측정하는 방법, 혹은 넓은 파장대(1~20um)의 적외선 센서를 사용하여 측정하는 방법이 적용되고 있다.
그러나, 종래의 적외선 센서로 감지된 복사광에는 대상체의 온도를 나타내는 복사광 이외에도 유리창의 온도를 나타내는 복사광도 함께 포함되어 있어서 대상체의 온도를 정확하게 측정하기 어려웠다.
본 발명의 사상은, 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 유리창의 온도를 감안하여 정확한 대상체의 온도를 측정할 수 있게 하는 유리 투과형 온도 측정 장치 및 이를 구비하는 인덕션 가열 장치를 제공함에 있다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로서, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치는, 대상체로부터 방사된 복사광 중 유리창을 투과하여 입사되는 제 1 파장 대역의 제 1 복사광을 측정하는 제 1 적외선 센서 모듈; 및 상기 대상체로부터 방사되어 상기 유리창에 흡수된 제 2 파장 대역의 제 2 복사광에 의해 상기 유리창이 가열되어 방사되는 제 3 파장 대역의 제 3 복사광을 측정하는 제 2 적외선 센서 모듈;을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치는, 상기 제 1 적외선 센서 모듈에 의해 도출된 값에서 상기 제 2 적외선 센서 모듈에 의해 도출된 값을 보상하여 상기 대상체의 온도를 산출하는 제어부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 적외선 센서 모듈은, 상기 대상체로부터 방사된 상기 복사광 중 상기 제 1 복사광은 통과시키고, 상기 제 3 복사광은 흡수 또는 반사시키는 제 1 필터; 및 상기 제 1 필터를 통과한 상기 제 1 복사광을 측정하는 제 1 적외선 센서;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 필터는 적어도 베어 실리콘, GaAs, Ge 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상의 성분을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 1 적외선 센서 모듈은, 상기 제 1 필터와 상기 제 1 적외선 센서 사이에 설치되고, 상기 제 1 복사광은 통과시키고, 상기 제 3 복사광은 흡수 또는 반사시키는 제 2 필터;를 더 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 필터는 유리 재질일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 적외선 센서 모듈은, 상기 제 3 복사광을 통과시키고, 상기 제 1 복사광을 흡수 또는 반사시키는 제 3 필터; 및 상기 제 3 필터를 통과한 상기 제 3 복사광을 측정하는 제 2 적외선 센서;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 2 적외선 센서 모듈은, 모든 파장대의 빛을 차단하는 금속 차폐물; 및 상기 제 1 필터를 투과한 빛이 상기 제 2 필터에 의하여 흡수되었을 때 나타나는 제 4 복사광을 측정하는 제 2 적외선 센서;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 3 필터는 장파장 적외선(LWIR) 투과 필터일 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 제 3 필터는 무반사 코팅(AR코팅)된 실리콘을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치는, 상기 대상체에 적외선을 조사하는 적외선 램프;를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 제 1 적외선 센서 모듈과 상기 제 2 적외선 센서 모듈에 의해 도출된 상기 대상체의 표면 복사율에 대한 정보를 이용하여 상기 대상체를 특정할 수 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 상기 유리창은 인덕션 가열 장치의 일부분이고, 상기 대상체는 인덕션용 가열 용기일 수 있다.
한편, 상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 사상에 따른 인덕션 가열 장치는, 상기 유리 투과형 온도 측정 장치를 포함할 수 있다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일부 실시예들에 따르면, 제 1 적외선 센서 모듈과 제 2 적외선 센서 모듈을 이용하여 대상체의 정확한 온도를 측정할 수 있고, 대상체의 재질이나 특성 등을 특정하여 대상체의 유무 판단이나 보다 정확한 온도값을 환산하거나 최적의 운용을 가능할 수 있는 효과를 갖는 것이다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치의 온도 측정 상태를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 유리 투과형 온도 측정 장치의 물체 인식 상태를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치의 온도 측정 상태를 나타내는 개념도이다.
도 2는 도 1의 유리 투과형 온도 측정 장치의 물체 인식 상태를 나타내는 개념도이다.
도 3은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치의 온도 측정 상태를 나타내는 개념도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 여러 실시예들을 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려 이들 실시예들은 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다. 또한, 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이다.
이하, 본 발명의 여러 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치 및 이를 구비하는 인덕션 가열 장치를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치(100)의 온도 측정 상태를 나타내는 개념도이다.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치(100)는, 대상체(1)로부터 방사된 복사광 중 유리창(2)을 투과하여 입사되는 제 1 파장 대역의 제 1 복사광(L1)을 측정하는 제 1 적외선 센서 모듈(10) 및 상기 대상체(1)로부터 방사되어 상기 유리창(2)에 흡수된 제 2 파장 대역의 제 2 복사광(L2)에 의해 상기 유리창(2)이 가열되어 방사되는 제 3 파장 대역의 제 3 복사광(L3)을 측정하는 제 2 적외선 센서 모듈(20)을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 유리창(2)을 투과하여 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)로 입사되는 상기 제 1 파장 대역의 상기 제 1 복사광(L1)은, 상기 유리창(2)을 투과할 수 있는 파장, 예컨대 파장이 1 ㎛ 내지 2.5 ㎛인 근적외선(NIR) 대역일 수 있다.
또한, 상기 유리창(2)에 흡수된 제 2 파장 대역의 상기 제 2 복사광(L2)은 상기 유리창(2)을 투과하지 못하는 대역의 파장으로서, 예를 들어, 파장이 2.5 ㎛ 내지 14 ㎛인 장파장 적외선(LWIR)일 수 있다.
이에 따라, 주로 2.5 ㎛의 파장을 경계로 그 이하의 상대적으로 파장이 짧은 복사광은 상기 유리창(2)을 통과하고, 그 이상의 상대적으로 파장이 긴 복사광은 상기 유리창(2)에 흡수되어 상기 유리창(2)을 가열시킬 수 있다.
이러한 제 2 복사광(L2)은 상기 유리창(2)에 흡수되어 상기 유리창(2)을 가열시키는 것으로서, 이렇게 가열된 상기 유리창(2)은 제 3 복사광(L3)을 방출할 수 있다. 예를 들어, 제 3 복사광(L3)은 장파장 적외선(LWIR)일 수 있고, 제 2 복사광(L2)의 파장 보다는 클 수 있다.
도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)은, 상기 대상체(1)로부터 방사된 복사광 중 상기 제 1 복사광(L1)을 측정하기 위해서, 상기 대상체(1)로부터 방사된 상기 복사광 중 상기 제 1 복사광(L1)은 통과시키고, 상기 제 3 복사광(L3)은 흡수 또는 반사시키는 제 1 필터(11) 및 상기 제 1 필터(11)를 통과한 상기 제 1 복사광(L1)을 측정하는 제 1 적외선 센서(13)를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제 1 필터(11)는 상기 제 1 복사광(L1)은 통과시키고, 상기 제 3 복사광(L3) 중 일부분을 흡수 또는 반사시키는 재질인 베어 실리콘(bare silicon) 재질의 밴드패스필터일 수 있다. 그러나, 이에 국한되지 않고 특정 대역대의 파장을 통과시키는 다양한 필터들이 모두 적용될 수 있다.
또한, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)은, 상기 제 1 필터(11)와 상기 제 1 적외선 센서(13) 사이에 설치되고, 상기 제 1 복사광(L1)은 통과시키고, 상기 제 3 복사광(L3)은 흡수 또는 반사시키는 제 2 필터(12)를 더 포함할 수 있다. 제 2 필터(12)는 제 3 복사광(L3)이 제 1 적외선 센서 모듈(10)로 바로 전달되는 것을 막기 위해서, 제 3 복사광(L3)을 흡수 또는 반사시킬 수 있다.
예를 들어, 제 2 필터(12)는 상기 제 1 복사광(L1)은 통과시키고, 상기 제 3 복사광(L3) 중 일부분을 흡수 또는 반사시키는 유리 재질의 밴드패스필터일 수 있다. 그러나, 이에 국한되지 않고 특정 대역대의 파장을 통과시키는 다양한 필터들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 상술된 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)은 상기 대상체(1)로부터 방사된 복사광 중 유리창(2)을 투과하여 입사되는 제 1 파장 대역의 제 1 복사광(L1)을 기본적으로 측정할 수 있다. 하지만, 제 2 필터(12)가 없는 경우에는 제 3 복사광(L3)이 제 1 적외선 센서(13)로 바로 입사되므로, 역시 이에 대한 보상이 필요하다. 한편, 제 2 필터(12)가 1차적으로 제 3 복사광(L3)을 차단하더라도, 제 3 복사광(L3)이 제 2 필터(12)에 흡수되어 다시 제 2 필터(12)로부터 복사광이 나올 수 있으므로, 이러한 제 3 복사광(L3)에 대해서 보상할 필요가 있다.
한편, 도 1에 도시된 바와 같이, 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)은, 상기 제 3 복사광(L3)을 통과시키고, 상기 제 1 복사광(L1)을 차단하는 제 3 필터(21) 및 상기 제 3 필터(21)를 통과한 상기 제 3 복사광(L3)을 측정하는 제 2 적외선 센서(22)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 제 3 필터(21)는 제 1 복사광(L1)을 흡수 또는 반사시킬 수 있다.
여기서, 상기 제 3 필터(21)는 파장이 2.5 ㎛ 내지 14 ㎛인 장파장 적외선(LWIR)을 통과시킬 수 있는 장파장 적외선(LWIR) 투과 필터일 수 있다. 그러나, 이에 국한되지 않고 특정 대역대의 파장을 통과시키는 다양한 필터들이 모두 적용될 수 있다.
따라서, 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)은 상기 제 3 필터(21)를 이용하여 상기 유리창(2)의 가열에 의해 방사되는 제 3 복사광(L3)의 양을 측정할 수 있다.
전술한 제 1 적외선 센서(13) 및 제 2 적외선 센서(22)는 대상물의 온도에 따라 자연 방출되는 적외선을 감지할 수 있는 열센서를 포함할 수 있다. 이러한, 열센서는 열기전력을 이용한 써모파일(thermopile) 센서와, 열도전 효과를 이용한 볼로미터(bolometer) 센서 등이 있다. 써모파일 센서와 볼로미터 센서는 대상물에서 방사되는 적외선양을 정적으로 그리고 동적으로 감지할 수 있다.
특히, 써모파일 센서는 자가 발열 문제가 없이 미세한 온도 측정이 가능하다. 제 1 적외선 센서(13) 및 제 2 적외선 센서(22)는 전술한 열센서의 하나로서, 바람직하게는 자가 발열 문제 없이 정적 및 동적으로 온도 측정이 가능한 써모파일 센서로 제공될 수 있다. 이러한 써모파일 센서는 두 가지 서로 다른 물질을 한쪽은 접점(junction)을 만들고, 한쪽은 떼어놓은(open) 구조로 형성하여, 이 접점 부분과 개방된 부분에 온도차가 생기면 이 온도차의 크기에 비례하여 기전력(thermoelectric power)이 발생하는 제벡효과(Seebeck effect)를 이용함으로써 온도를 감지하는 센서를 말한다.
전술한 본 발명의 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치(100)는, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)을 이용하여 상기 대상체(1)로부터 방사되어 상기 유리창(2)을 통과한 상기 제 1 복사광(L1)을 측정할 수 있고, 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)을 이용하여 유리창(2)에 흡수된 후 방사되는 제 3 복사광(L3)을 측정할 수 있다.
본 발명은 이렇게 측정된 값을 이용하여 실제 상기 대상체(1)의 온도를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 것으로서, 예컨대, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치(100)는, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)에 의해 도출된 값에서 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)에 의해 도출된 값을 보상하여 상기 대상체(1)의 온도를 산출하는 제어부(30)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제어부(30)는 각종 프로그램이 입력된 정보처리장치, 연산장치, 연산소자, 회로기판, 전자부품, 중앙처리장치, 저장장치, 입출력장치, 디스플레이장치, 컴퓨터, 랩탑컴퓨터, 스마트폰, 스마트패드, 정보단말기 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 상기 제어부(30)는 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)에 의해 도출된 값에서 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)에 의해 도출된 값을 상쇄하여 대상체(1)로부터 나온 적외선만을 측정하여 대상체(1)의 온도를 산출할 수 있다.
그러므로, 본 발명은 상기 유리창(2)의 온도를 감안하여 보다 정확한 상기 대상체(1)의 온도를 측정할 수 있고, 이를 통해서 가열의 정밀도를 향상시키고, 불필요한 가열을 제어하여 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
전술한 유리 투과형 온도 측정 장치(100)는 유리창(2)을 경계로 하여 유리창 반대편의 대상체(1)의 온도를 측정하기 위한 장치의 일부분으로 제공될 수 있다. 예를 들어, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)과, 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)은 인덕션 가열 장치에 포함될 수 있고, 상기 유리 투과형 온도 측정 장치(100)는 인덕션 가열 장치의 일부분으로 제공될 수 있다. 다른 예로, 유리 투과형 온도 측정 장치(100)는 유리창(2)으로 막혀있는 가열부의 온도를 측정하기 위한 온도 센서로 제공될 수도 있다.
도 2는 도 1의 유리 투과형 온도 측정 장치(100)의 물체 인식 상태를 나타내는 개념도이다.
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치(100)는, 상기 대상체(1)의 표면 복사율에 대한 정보를 이용하여 상기 대상체(1)를 특정할 수 있다.
예컨대, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치(100)는, 상술된 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)과, 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20) 및 상기 제어부(30)를 포함하고, 상기 대상체(1)에 적외선을 조사하는 적외선 램프(40)를 더 포함할 수 있다.
여기서, 상기 적외선 램프(40)에서 방사된 제 1 적외선광(L4)은 상기 대상체(1)에 의해 반사되어 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)로 입사될 수 있고, 상기 적외선 램프(40)에서 방사된 제 2 적외선광(L5)은 상기 유리창(2)에 의해 반사되어 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)로 입사될 수 있다. 특정 파장대의 물체의 흡수율은 복사율과 같으므로 적외선 램프(40)에서 방사되어 상기 대상체(1)의 표면에서 흡수 및 반사되어 제 1 적외선 센서 모듈(10)에 도달한 빛의 세기는 상기 대상체(1)의 흡수율에 의하여 결정된다. 즉, 특정 파장대의 복사율이 높은 재질은 특정 파장대의 흡수율이 높으며, 이 파장대에서 반사된 양은 작게 된다.
따라서, 상기 제어부(30)는, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)과 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)에 의해 도출된 상기 대상체(1)의 표면 복사율에 대한 정보를 이용하여 상기 대상체(1)의 온도를 정밀하게 측정할 수 있다.
예컨대, 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)은 상기 유리창(2)의 온도, 예컨대, 실온을 측정할 수 있고, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)은 예컨대, 특정 온도 또는 실온 상태에서의 상기 대상체(1)의 표면 복사율을 측정할 수 있다.
그러므로, 미리 입력된 재질별 온도에 따른 표면 복사율에 대한 정보를 이용하여 특정 정보와 매칭되는 재질로 상기 대상물(1)의 재질을 판별할 수 있다.
예컨대, 실온에서의 알루미늄의 복사율은 0.02 내지 0.1이고, 철은 0.5 내지 0.9이고, 세라믹은 0.95 정도일 수 있다.
즉, 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)을 이용하여 상기 유리창(2)의 온도가 실온일 경우, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(20)에서 측정된 상기 대상체(1)의 표면 복사율이 0.02라면 상기 대상체(1)의 재질을 알루미늄으로 특정할 수 있다.
그러므로, 예컨대, 인덕션 가열 장치를 알루미늄 용기에 최적화될 수 있도록 운용할 수 있고, 이를 통해서 가열의 정밀도와 에너지 효율을 향상시킬 수 있다.
한편, 상기 적외선 램프(40)에서 방사된 제 1 적외선광(L4)을 상기 대상체(1) 방향으로 유도하고, 상기 적외선 램프(40)에서 방사된 제 2 적외선광(L5)은 상기 유리창(2) 방향으로 유도할 수 있도록 상기 적외선 램프(40)의 광경로 상에 반사경(41)을 설치할 수 있다.
또한, 상기 제 3 필터(21)는 상기 유리창(2)에 의해 반사된 빛을 충분히 흡광할 수 있도록 무반사 코팅(AR코팅)된 실리콘을 포함할 수 있다.
그러므로, 상기 제 1 적외선 센서 모듈(10)과 상기 제 2 적외선 센서 모듈(20)을 이용하여 상기 대상체(1)의 보다 정확한 온도를 산출할 수 있고, 상기 대상체(1)의 재질이나 특성 등을 특정하여 상기 대상체(1)의 유무 판단이나 보다 정확한 온도값을 환산하거나 최적의 운용을 가능할 수 있다.
한편, 상술된 상기 유리창(2)은 인덕션 가열 장치의 일부분이고, 상기 대상체(1)는 인덕션용 가열 용기일 수 있다.
즉, 본 발명의 일부 실시예들에 따른 인덕션 가열 장치는, 상술된 상기 유리 투과형 온도 측정 장치(100)를 포함할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일부 다른 실시예들에 따른 유리 투과형 온도 측정 장치(200)의 온도 측정 상태를 나타내는 개념도이다.
도 3을 참조하면, 상기 대상체(1)에서 복사되는 제 1 복사광(L1)은 유리 판(2)와 제 1 필터(11)와 제 2 필터(12)를 통과하여 제 1 적외선 센서(13)에 도달한다. 상기 대상체(1)에서 복사되는 제 2 복사광(L2)은 유리창(2)에서 흡수되고 유리 창(2)을 가열하며, 가열된 유리창(2)에 의해서 복사되는 제 3 복사광(L3)은 제 1 필터(11)를 통과하여 제 2 필터(12)에 흡수되며, 제 3 복사광(L3)을 흡수한 제 2 필터(12)는 가열되면 제 4 복사광(L6)을 방출한다. 이 때, 모든 파장대의 빛을 차단하는 금속 차폐물(C)이 상기 제 4 복사광(L6) 이외의 빛이 상기 제 2 적외선 센서(22)로 도달되는 것을 차단할 수 있다.
따라서, 상기 제 1 적외선 센서(13)는 상기 금속 차폐물(C)에 형성된 관통창(Ca)을 통해서 빛을 감지할 수 있으나, 상기 제 2 적외선 센서(22)는 다른 모든 빛이 차단된 상태에서, 상기 제 1 필터(11)를 투과한 빛이 상기 제 2 필터(12)에 의하여 흡수되었을 때 나타나는 상기 제 4 복사광(L6)만을 측정할 수 있다.
그러므로, 방출된 상기 제 4 복사광(L6)는 제 1 적외선 센서(13)와 제 2 적외선 센서(22)에 공통으로 감지되는 것으로서, 제 1 센서 신호와 제 2 센서 신호를 비교하여 상쇄함으로써 대상체(1)의 온도를 보다 정확한 측정할 수 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 대상체
2: 유리창
L1: 제 1 복사광
L2: 제 2 복사광
L3: 제 3 복사광
L4: 제 1 적외선광
L5: 제 2 적외선광
L6: 제 4 복사광
10: 제 1 적외선 센서 모듈
11: 제 1 필터
12: 제 2 필터
13: 제 1 적외선 센서
20: 제 2 적외선 센서 모듈
21: 제 3 필터
22: 제 2 적외선 센서
30: 제어부
40: 적외선 램프
41: 반사경
C: 금속 차폐물
Ca: 관통창
100, 200: 유리 투과형 온도 측정 장치
2: 유리창
L1: 제 1 복사광
L2: 제 2 복사광
L3: 제 3 복사광
L4: 제 1 적외선광
L5: 제 2 적외선광
L6: 제 4 복사광
10: 제 1 적외선 센서 모듈
11: 제 1 필터
12: 제 2 필터
13: 제 1 적외선 센서
20: 제 2 적외선 센서 모듈
21: 제 3 필터
22: 제 2 적외선 센서
30: 제어부
40: 적외선 램프
41: 반사경
C: 금속 차폐물
Ca: 관통창
100, 200: 유리 투과형 온도 측정 장치
Claims (13)
- 대상체로부터 방사된 복사광 중 유리창을 투과하여 입사되는 제 1 파장 대역의 제 1 복사광을 측정하는 제 1 적외선 센서 모듈; 및
상기 대상체로부터 방사되어 상기 유리창에 흡수된 제 2 파장 대역의 제 2 복사광에 의해 상기 유리창이 가열되어 방사되는 제 3 파장 대역의 제 3 복사광을 측정하는 제 2 적외선 센서 모듈;
을 포함하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 적외선 센서 모듈에 의해 도출된 값에서 상기 제 2 적외선 센서 모듈에 의해 도출된 값을 보상하여 상기 대상체의 온도를 산출하는 제어부;
를 더 포함하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 적외선 센서 모듈은,
상기 대상체로부터 방사된 상기 복사광 중 상기 제 1 복사광은 통과시키고, 상기 제 3 복사광은 흡수 또는 반사시키는 제 1 필터; 및
상기 제 1 필터를 통과한 상기 제 1 복사광을 측정하는 제 1 적외선 센서;
를 포함하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 필터는 적어도 베어 실리콘, GaAs, Ge 및 이들의 조합들 중 어느 하나 이상의 성분을 포함하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 2 항에 있어서,
상기 제 1 적외선 센서 모듈은,
상기 제 1 필터와 상기 제 1 적외선 센서 사이에 설치되고, 상기 제 1 복사광은 통과시키고, 상기 제 3 복사광은 흡수 또는 반사시키는 제 2 필터;
를 더 포함하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 필터는 유리 재질인, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 적외선 센서 모듈은,
상기 제 3 복사광을 통과시키고, 상기 제 1 복사광을 흡수 또는 반사시키는 제 3 필터; 및
상기 제 3 필터를 통과한 상기 제 3 복사광을 측정하는 제 2 적외선 센서;
를 포함하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 5 항에 있어서,
상기 제 2 적외선 센서 모듈은,
모든 파장대의 빛을 차단하는 금속 차폐물; 및
상기 제 1 필터를 투과한 빛이 상기 제 2 필터에 의하여 흡수되었을 때 나타나는 제 4 복사광을 측정하는 제 2 적외선 센서;
를 포함하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 7 항에 있어서,
상기 제 3 필터는 장파장 적외선(LWIR) 투과 필터인, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 9 항에 있어서,
상기 제 3 필터는 무반사 코팅(AR코팅)된 실리콘을 포함하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 대상체에 적외선을 조사하는 적외선 램프;를 더 포함하고,
상기 제어부는, 상기 제 1 적외선 센서 모듈과 상기 제 2 적외선 센서 모듈에 의해 도출된 상기 대상체의 표면 복사율에 대한 정보를 이용하여 상기 대상체를 특정하는, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 1 항에 있어서,
상기 유리창은 인덕션 가열 장치의 일부분이고, 상기 대상체는 인덕션용 가열 용기인, 유리 투과형 온도 측정 장치. - 제 1 항 내지 제 12항 중 어느 한 항의 상기 유리 투과형 온도 측정 장치를 포함하는 인덕션 가열 장치.
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- 2017-10-31 KR KR1020170143881A patent/KR102003224B1/ko active IP Right Grant
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