KR20200075416A - Gas analysis equipment - Google Patents

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KR20200075416A
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이경일
서준영
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주식회사 포스코
재단법인 포항산업과학연구원
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Abstract

The present invention is to provide a gas analysis apparatus capable of accurate measurement even in a small area. In one embodiment, provided is the gas analysis apparatus comprising a plurality of laser gas analyzers analyzing components of a gas passing through a pipe. The plurality of laser gas analyzers are spaced apart in the horizontal direction. Each laser gas analyzer is arranged to extend in the horizontal direction while providing a purge gas. Neighboring laser gas analyzers have different installation heights.

Description

가스 분석 장치{GAS ANALYSIS EQUIPMENT}Gas analysis device {GAS ANALYSIS EQUIPMENT}

본 발명은 가스 분석 장치에 대한 것이다. The present invention relates to a gas analysis device.

배가스의 성분을 레이저를 통하여 측정함으로써, 정확한 공정을 수행하게 하는 기술이 특허문헌 1 에 개시되어 있다. 특허문헌 1 에서는 배가스 배관과 배가스 배관에 적어도 하나 이상 설치되어 배가스 배관 내부를 지나는 일산화탄소와 이산화탄소의 농도를 계측하는 배가스 분석기를 개시한다.Patent document 1 discloses a technique for performing an accurate process by measuring a component of exhaust gas through a laser. Patent Document 1 discloses an exhaust gas analyzer that is installed in at least one of the exhaust gas piping and the exhaust gas piping to measure the concentrations of carbon monoxide and carbon dioxide passing inside the exhaust gas piping.

특허문헌 2 에서는 배기가스의 가스 성분 농도를 정밀하게 측정할 수 있도록, 퍼지 가스를 제공하고, 이를 조절하는 기술을 개시한 바 있다. 특허문헌 2 에서는 배관 내의 배기가스에 레이저광을 투과시키며, 배기가스의 유량 또는 유속을 측정하고 상기 레이저광의 광로 일부를 둘러싸 상기 연도내에 배치된 광고지 튜브 내에 불활성 가스를 퍼지 가스로서 흐르게 한 상태에서 상기 연도내에 상기 레이저광을 투과시키고 투과시킨 상기 레이저광의 흡광도를 측정하고 상기 배기가스의 유량 또는 유속의 측정 결과와 상기 흡광도의 측정 결과에 기초하여 상기 가스 성분 농도를 산출한다.Patent Document 2 discloses a technique for providing and controlling a purge gas so as to accurately measure the concentration of gas components in exhaust gas. In Patent Document 2, the laser light is transmitted to the exhaust gas in the pipe, the flow rate or flow rate of the exhaust gas is measured, and the inert gas is flowed as a purge gas in the advertisement tube disposed in the year by surrounding a part of the optical path of the laser light The absorbance of the laser beam transmitted through the laser beam within the year is measured, and the gas component concentration is calculated based on the measurement result of the flow rate or flow rate of the exhaust gas and the measurement result of the absorbance.

한편, 복수의 TDLS(Tunable Diode Laser Spectroscopy)를 활용하여 가스 분석을 하고자 할 시 설치의 기본은 수직관을 활용하고 있으며, 이러한 모습이 도 1 에 도시되어 있다. 배관(P)의 상부에서 하부로 배기가스가 흐를 때, 다수의 TDLS(10, 20, 30, 40)이 같은 높이에서 둘러싸며 배치된다. 즉, 수광부 및 발광부가 배관의 중심을 기준으로 마주보면서 배관을 둘러싸면서 배치된다. 이렇게 배치되는 경우에 연장부(11, 21, 31, 41)에서 나오는 퍼지 가스(A)는 배기가스의 흐름을 따라서 흘러가게 되어 이웃하는 TDLS의 퍼지 가스에 의한 간섭의 문제가 발생하지 않는다. On the other hand, when using a plurality of TDLS (Tunable Diode Laser Spectroscopy) to perform gas analysis, the basic of the installation is using a vertical tube, which is illustrated in FIG. 1. When the exhaust gas flows from the upper portion to the lower portion of the pipe P, a plurality of TDLS 10, 20, 30, and 40 are arranged to surround at the same height. That is, the light receiving portion and the light emitting portion are disposed surrounding the pipe while facing the center of the pipe. In this case, the purge gas A from the extensions 11, 21, 31, and 41 flows along the flow of the exhaust gas, and there is no problem of interference due to the purge gas of the neighboring TDLS.

하지만, 수직 배관이 없는 경우에 수평관에 가스 분석 장치를 설치하여야 하는데, 수직관과 동일한 방식으로 설치하는 경우가 도 2 에 도시되어 있다. 이렇게 수평 배관에 수직배관과 동일하게 배치하는 경우에, 배기가스에 있는 분진(D) 등이 수평하지 않는 연장부(21, 31, 41)로 들어가게 되어 시간이 흐름에 따라서 정확도가 떨어질 뿐만 아니라 사용 수명이 감소된다는 문제가 있다. However, in the case where there is no vertical pipe, a gas analysis device must be installed in the horizontal pipe, and the case of installing in the same manner as the vertical pipe is illustrated in FIG. 2. In this case, in the same arrangement as the vertical piping on the horizontal piping, dust (D), etc. in the exhaust gas enters the non-horizontal extensions (21, 31, 41), and the accuracy decreases over time. There is a problem that the life span is reduced.

(특허문헌 1) KR10-2018-0074437 A (Patent Document 1) KR10-2018-0074437 A

(특허문헌 2) JP10-2018-091783 A (Patent Document 2) JP10-2018-091783 A

본 발명은 위와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로 수평 배관에 설치하는 경우에도 좁은 면적에서도 정확한 측정이 가능한 가스 분석 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. An object of the present invention is to provide a gas analysis device capable of accurately measuring even in a small area even when installed in a horizontal pipe to solve the above problems.

본 발명은 위와 같은 목적을 달성하기 위하여 다음과 같은 가스 분석 장치를 제공한다. The present invention provides the following gas analysis device to achieve the above object.

본 발명은 일실시예에서 배관을 통과하는 가스의 성분을 분석하는 복수의 레이저 가스 분석기;를 포함하는 가스 분석 장치로서, 상기 복수의 레이저 가스 분석기는 수평 방향으로 이격되며, 각 레이저 가스 분석기는 퍼지 가스를 제공하면서 수평방향을 따라서 연장하게 배치되며, 이웃하는 레이저 가스 분석기는 서로 다른 설치 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치를 제공한다. 이때, 배관은 수평 배관일 수 있다. The present invention in one embodiment, a plurality of laser gas analyzer for analyzing the components of the gas passing through the pipe; Gas analysis apparatus comprising a, the plurality of laser gas analyzer is spaced apart in the horizontal direction, each laser gas analyzer purge It is arranged to extend along a horizontal direction while providing gas, and the adjacent laser gas analyzer provides a gas analysis device characterized by having different installation heights. At this time, the pipe may be a horizontal pipe.

일실시예에서 상기 레이저 가스 분석기는 레이저 발생부가 내부에 수용된 발광부 본체와 상기 발광부 본체에 연결되며 측정부로 연장된 연장부를 포함하는 발광부; 및 상기 레이저 발생부로부터 발광된 레이저를 수광하는 레이저 측정부가 내부에 수용된 수광부 본체 및 상기 수광부 본체에 연결되며 측정부로 연장된 연장부를 포함하는 수광부; 및 발광부 및 수광부의 연장부로 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부를 포함할 수 있다. In one embodiment, the laser gas analyzer includes a light emitting unit including a light emitting unit main body accommodated inside the laser generating unit and an extension extending to the measurement unit and connected to the light emitting unit main body; And a light-receiving unit body receiving the laser emitted from the laser-generating unit, a light-receiving unit body accommodated therein, and an extension unit connected to the light-receiving unit body and extending to the measurement unit. And it may include a purge gas supply unit for supplying a purge gas to the light emitting portion and the light receiving portion extension.

일실시예에서 각각의 레이저 가스 분석기에 있어서, 발광부의 연장부와 수광부의 연장부 사이의 거리가 동일할 수 있으며, 적어도 3개의 레이저 가스 분석기를 포함할 수 있다. In each embodiment, in each laser gas analyzer, the distance between the extension of the light emitting portion and the extension of the light receiving portion may be the same, and may include at least three laser gas analyzers.

일실시예에서 설치 높이가 동일한 2개 이상의 레이저 가스 분석기를 포함하되, 설치 높이가 동일한 레이저 가스 분석기 사이의 거리는 1m 이상일 수 있다. In one embodiment, two or more laser gas analyzers having the same installation height are included, but the distance between the laser gas analyzers having the same installation height may be 1 m or more.

일실시예에서 이웃하는 레이저 가스 분석기의 설치 높이 차이는 350㎜ 이상일 수 있다. In one embodiment, the installation height difference of the neighboring laser gas analyzer may be 350 mm or more.

일실시예에서 가스의 진행방향에서 이웃하는 레이저 가스 분석기들 사이의 거리는 500㎜ 이상일 수 있다. In one embodiment, a distance between neighboring laser gas analyzers in a gas traveling direction may be 500 mm or more.

본 발명은 위와 같은 구성을 통하여 수평 배관에 설치하는 경우에도 좁은 면적에서도 정확한 측정이 가능한 가스 분석 장치를 제공할 수 있다.The present invention can provide a gas analysis device capable of accurate measurement even in a small area even when installed in a horizontal pipe through the above configuration.

도 1 은 종래의 가스 분석 장치에 대한 개략도이다.
도 2 는 종래의 가스 분석 장치에 대한 다른 개략도이다.
도 3 은 가스 분석 장치의 개략도이다.
도 4 는 도 3 의 가스 분석 장치의 정면도이다.
도 5 는 도 3 의 가스 분석 장치의 실험결과를 도시한 도면이다.
도 6 은 본 발명의 일실시예에 따른 가스 분석 장치의 개략도이다.
도 7 은 도 6 의 가스 분석 장치의 평면도이다.
도 8 은 도 6 의 가스 분석 장치의 측면도이다.
도 9 은 도 6 의 가스 분석 장치의 정면도이다.
도 10 은 도 6 의 가스 분석 장치의 실험결과를 도시한 도면이다.
도 11 은 본 발명의 다른 실시예에 따른 가스 분석 장치의 측면도이다1 is a schematic diagram of a conventional gas analysis device.
2 is another schematic diagram of a conventional gas analysis device.
3 is a schematic diagram of a gas analysis device.
4 is a front view of the gas analysis device of FIG. 3.
FIG. 5 is a diagram showing the experimental results of the gas analysis device of FIG. 3.
6 is a schematic diagram of a gas analysis apparatus according to an embodiment of the present invention.
7 is a plan view of the gas analysis device of FIG. 6.
8 is a side view of the gas analysis device of FIG. 6.
9 is a front view of the gas analysis device of FIG. 6.
FIG. 10 is a view showing an experimental result of the gas analysis device of FIG. 6.
11 is a side view of a gas analysis apparatus according to another embodiment of the present invention

앞에서 말한 바와 같이, 수직관에 가스 분석 장치를 설치하지 않고 수평관에 가스 분석 장치를 설치하는 경우에, 가스 분석 장치가 제대로 동작할 수 없었다. As described above, when the gas analysis device is installed in the horizontal tube without the gas analysis device installed in the vertical tube, the gas analysis device cannot operate properly.

이에 수평관에 설치하는 방법으로 도 3 내지 도 5 의 가스 분석 장치 구조가 제안된 바 있다. 도 3 에는 가스 분석 장치의 개략도가 도시되어 있으며 도 4 는 도 3 의 가스 분석 장치의 정면도가 도시되어 있고, 도 5 에는 도 3 의 가스 분석 장치의 실험결과가 도시되어 있다. Accordingly, the structure of the gas analysis device of FIGS. 3 to 5 has been proposed as a method of installing on a horizontal tube. 3 is a schematic diagram of a gas analysis device, FIG. 4 is a front view of the gas analysis device of FIG. 3, and FIG. 5 shows experimental results of the gas analysis device of FIG. 3.

도 3 내지 도 5 에서 보이듯이, 제안된 가스 분석 장치에서는 가스의 진행방향을 따라서 일정 거리를 두고 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)를 배치한다. 각 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)의 경우에 레이저 발생부(12)와 윈도우(13)가 내부에 수용된 발광부 본체(15)와 상기 발광부 본체(15)에 연결되며 측정부로 연장된 연장부(11)를 포함하는 발광부(16); 및 상기 레이저 발생부(12)로부터 발광된 레이저를 수광하는 레이저 측정부(17)와 윈도우(13)가 내부에 수용된 수광부 본체(18) 및 상기 수광부 본체(18)에 연결되며 측정부로 연장된 연장부(11)를 포함하는 수광부(19); 및 상기 발광부와 수광부의 연장부(11)로 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부(14);를 포함한다. 3 to 5, in the proposed gas analysis apparatus, laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, and 50 are arranged at a predetermined distance along a gas traveling direction. In the case of each laser gas analyzer (10, 20, 30, 40, 50), the laser generator 12 and the window 13 are connected to the light emitting body 15 and the light emitting body 15 accommodated therein. A light emitting part 16 including an extension part 11 extended to the measurement part; And a laser measurement unit 17 and a window 13 for receiving the laser emitted from the laser generation unit 12 are connected to the light receiving unit main body 18 and the light receiving unit main body 18 accommodated therein and extended to the measurement unit. A light receiving portion 19 including a portion 11; And a purge gas supply unit 14 for supplying a purge gas to the light emitting unit and the extension unit 11 of the light receiving unit.

발광부와 수광부의 연장부(11)의 마주보는 단부 사이의 거리(OPL)의 변화는 출력의 변화에 영향을 주는데, 퍼지 가스가 공급되는 경우에 퍼지 가스에 의해서 OPL의 거리가 조절되어야 한다. 즉, 퍼지 가스가 작은 경우에 OPL은 감소될 수 있으며, 퍼지 가스가 증대되는 경우에 OPL은 증대되어야 한다. 하지만, 도 3 내지 도 5 와 같은 구조의 경우에 도 5 의 실험 결과에서 보이듯이, 연장부(11, 21, 31)의 배치가 가스 흐름 방향과 일치하여 앞의 연장부(11)에서의 퍼지 가스(A)가 뒤의 연장부(11)에서 나온 퍼지 가스(A)와 합쳐져, OPL에 변화가 필요하게 되며, 이에 의해서 앞의 퍼지 가스(A)에 의해 뒤의 레이저 가스 분석기가 영향을 받아서 정확한 측정을 할 수 없게 된다. 즉, 앞의 연장부(11)에 배출되는 퍼지 가스(A)에 의해서 뒤의 레이저 가스 분석기의 측정 및 분석에 간섭이 일어나게 된다. The change in the distance OPL between the light emitting portion and the facing end of the extension portion 11 of the light receiving portion affects the change in output. When the purge gas is supplied, the distance of the OPL must be adjusted by the purge gas. That is, the OPL can be reduced when the purge gas is small, and the OPL should be increased when the purge gas is increased. However, in the case of the structures shown in Figs. 3 to 5, as shown in the experimental results of Fig. 5, the arrangement of the extensions 11, 21, 31 coincides with the gas flow direction and purge in the front extension 11 The gas (A) is combined with the purge gas (A) from the rear extension (11), which requires a change in the OPL, whereby the rear laser gas analyzer is affected by the front purge gas (A). You will not be able to make accurate measurements. That is, interference is generated in the measurement and analysis of the laser gas analyzer behind by the purge gas A discharged to the front extension part 11.

따라서, 단순한 수평 배치로는 정확한 레이저 가스 분석이 수행될 수 없다.Therefore, accurate laser gas analysis cannot be performed with a simple horizontal arrangement.

이러한 문제를 고려하여, 본 발명의 발명자는 도 6 내지 11에 도시된 가스 분석 장치를 도출하였으며, 이하에서는 도면을 참고로 하여 상세히 설명하도록 한다. In consideration of these problems, the inventor of the present invention has derived the gas analysis device shown in FIGS. 6 to 11, and will be described in detail below with reference to the drawings.

본 발명에서, 레이저 가스 분석기는 도 3 내지 5 에 도시된 레이저 가스 분석기와 동일하며, 에를 들어, TDLS(Tunable Diode Laser Spectroscopy)를 활용할 수 있다. In the present invention, the laser gas analyzer is the same as the laser gas analyzer shown in Figs. 3 to 5, for example, TDLS (Tunable Diode Laser Spectroscopy) may be utilized.

도 6 내지 도 10 에는 본 발명의 일실시예가 도시되어 있다. 도 6 에는 본 발명의 일실시예에 따른 가스 분석 장치의 개략도가 도시되어 있으며, 도 7 에는 도 6 의 가스 분석 장치의 평면도가 도시되어 있고, 도 8 에는 도 6 의 가스 분석 장치의 측면도가, 도 9 에는 도 6 의 가스 분석 장치의 정면도가 도시되어 있으며, 도 10 은 도 6 의 가스 분석 장치의 실험결과가 도시되어 있다. 6 to 10 illustrate one embodiment of the present invention. 6 is a schematic diagram of a gas analysis apparatus according to an embodiment of the present invention, FIG. 7 is a plan view of the gas analysis apparatus of FIG. 6, and FIG. 8 is a side view of the gas analysis apparatus of FIG. 6, FIG. 9 shows a front view of the gas analysis device of FIG. 6, and FIG. 10 shows experimental results of the gas analysis device of FIG. 6.

도 6 내지 도 10 에서 보이듯이, 본 발명의 일실시예에 따른 가스 분석 장치는 수평 방향으로 배치되는 배관(P)을 통과하는 가스의 성분을 분석하도록 복수의 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50);를 포함하는 가스 분석 장치로서, 상기 복수의 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)는 가스의 진행 방향을 따라서 이격되며, 각 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)는 퍼지 가스를 제공하면서 수평방향을 따라서 연장하게 배치되며, 이웃하는 레이저 가스 분석기는 서로 다른 설치 높이를 가진다. 6 to 10, the gas analysis apparatus according to an embodiment of the present invention is a plurality of laser gas analyzers (10, 20, 30) to analyze the components of the gas passing through the pipe (P) disposed in the horizontal direction , 40, 50); wherein the plurality of laser gas analyzers (10, 20, 30, 40, 50) are spaced apart along the traveling direction of the gas, each laser gas analyzer (10, 20, 30, 40 and 50) are arranged to extend along the horizontal direction while providing the purge gas, and the adjacent laser gas analyzers have different installation heights.

이 실시예에서, 각 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)는 도 4 에 도시된 구조의 레이저 가스 분석기가 적용될 수 있으며, 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)가 수평 방향을 따라서 연장하게 배치된다는 것은 레이저 광이 수평하게 발사되게 연장부(11)가 배치된다는 것을 의미한다. In this embodiment, each laser gas analyzer 10, 20, 30, 40, 50 can be applied to the laser gas analyzer of the structure shown in Figure 4, laser gas analyzer (10, 20, 30, 40, 50) Is arranged to extend along the horizontal direction means that the extension 11 is arranged such that the laser light is emitted horizontally.

레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)는 가스의 진행방향을 따라서 5개가 배치되며, 각 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)의 높이는 상이하다. 도 8 에서 보이듯이, 측면에서 봤을 때, 배관(P)의 하면으로부터 각 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)의 높이를 l1, l2, l3, l4, l5 라고 했을 때, l1>l4>l2>l5>l3 의 관계를 만족한다. 즉, 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)의 높이는 중복되지 않으므로, 수평하게 통과하는 가스에 퍼지 가스가 딸려 가더라도 이웃하는 다른 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)에 영향을 주지 않을 수 있다. Five laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, and 50 are arranged along the traveling direction of the gas, and the heights of the laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, and 50 are different. 8, when viewed from the side, the height of each laser gas analyzer 10, 20, 30, 40, 50 from the lower surface of the pipe P is l 1 , l 2 , l 3 , l 4 , l 5 Is satisfied, the relationship of l 1 >l 4 >l 2 >l 5 >l 3 is satisfied. That is, since the heights of the laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, and 50 do not overlap, other neighboring laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, 50 even if purge gas is attached to the gas passing horizontally. ).

각 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)는 이웃하는 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)와의 높이 차이가 있으면 본 발명에 따른 효과가 얻어질 수 있으나, 이웃하는 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)와의 높이 차이가 350㎜ 이상일 수도 있다. 예를 들어, 레이저 가스 분석기(20)와 이웃하는 레이저 가스 분석기(10, 30)의 높이 차, 즉, 한 레이저 가스 분석기(20)와 선행하는 레이저 가스 분석기(10)의 높이 차(=|l2-l1|)와 상기 한 레이저 가스 분석기(20)와 후행하는 레이저 가스 분석기(30)의 높이 차(=|l2-l3|)가 350㎜ 이상일 수 있다. 높이 차가 350㎜인 경우에 한 레이저 가스 분석기의 퍼지 가스가 가스 흐름을 따라가면서 영향 범위가 커지더라도 후행 레이저 가스 분석기의 측정 결과에 영향을 받지 않아서 정밀한 측정이 가능하다. Each laser gas analyzer (10, 20, 30, 40, 50) has a height difference from the neighboring laser gas analyzer (10, 20, 30, 40, 50), the effect according to the present invention can be obtained, but the neighboring The height difference from the laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, 50 may be 350 mm or more. For example, the height difference between the laser gas analyzer 20 and the neighboring laser gas analyzers 10 and 30, that is, the height difference between one laser gas analyzer 20 and the preceding laser gas analyzer 10 (=|l) 2 -l 1 |) and the height difference (=|l 2 -l 3 |) between the laser gas analyzer 20 and the subsequent laser gas analyzer 30 may be 350 mm or more. When the height difference is 350 mm, even though the purge gas of one laser gas analyzer follows the gas flow, the measurement range of the trailing laser gas analyzer is not affected even if the range of influence increases, so precise measurement is possible.

도 7 을 참고하면, 평면 상에서 이웃하는 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50) 사이의 거리(d)는 통상 발광부 본체(15; 도 4 참고)나 수광부 본체(18, 도 4 참고)의 물리적 간섭을 회피하는 범위가 될 수 있으며, 바람직하게는 500㎜ 이상일 수 있다. 평면 상에서 이웃하는 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50) 사이의 거리(d)가 500㎜ 이상인 경우에 높이 차가 크지 않더라도 한 레이저 가스 분석기의 퍼지 가스가 가스 흐름을 따라가면서 영향 범위가 커지더라도 후행 레이저 가스 분석기의 측정 결과에 영향을 받지 않아서 정밀한 측정이 가능하다.Referring to FIG. 7, a distance d between neighboring laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, and 50 on a plane is typically a light emitting body 15 (see FIG. 4) or a light receiving body 18, 4 Note) may be a range that avoids physical interference, and preferably may be 500 mm or more. When the distance (d) between neighboring laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, 50 on a plane is 500 mm or more, even if the height difference is not large, the influence range of the purge gas of one laser gas analyzer follows the gas flow. Even if it becomes large, it is not affected by the measurement result of the trailing laser gas analyzer, so precise measurement is possible.

도 9 를 참고하면, 각 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)에서 발광부 및 수광부의 연장부(11, 21, 31, 41, 51)의 마주보는 단부 사이의 거리가 동일할 수 있다. 본 발명에서 퍼지 가스, 예를 들어 N2 가스를 사용하더라도, 이웃하는 레이저 가스 분석기에 영향을 주지 않으므로, 모든 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50)에서 발광부 및 수광부의 연장부(11, 21, 31, 41, 51)의 마주보는 단부 사이의 거리가 동일할 수 있다. Referring to FIG. 9, in each laser gas analyzer 10, 20, 30, 40, 50, the distance between opposing ends of the light-emitting and light-receiving portion extensions 11, 21, 31, 41, 51 may be the same. Can. Even if a purge gas, for example, N 2 gas is used in the present invention, since it does not affect the neighboring laser gas analyzer, the extension portion of the light emitting portion and the light receiving portion in all laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, 50 The distance between the opposite ends of (11, 21, 31, 41, 51) may be the same.

도 10 을 참고하면, 본 발명의 일실시예에서 배관(P)에서 배가스가 통과할 때, 퍼지 가스를 분사하며 가스 분석을 수행하더라도, 한 레이저 가스 분석기의 연장부(11, 21, 31, 41, 51)에서 퍼지 가스(A)가 이웃하는 연장부(11, 21, 31, 41, 51)에 닿지 않는 것을 확인할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에서는 수평 배관(P)에서 한 레이저 가스 분석기의 퍼지 가스(A)가 이웃하는 레이저 가스 분석기의 측정에 영향을 주지 않음을 알 수 있으며, 이로 인해서 본 발명에 따른 가스 분석 장치는 정확한 분석이 가능할 뿐만 아니라, 수평 배치로 인하여 장기가 사용도 가능하다. Referring to FIG. 10, in an embodiment of the present invention, when the exhaust gas passes through the pipe P, even though gas analysis is performed while spraying purge gas, an extension part of one laser gas analyzer 11, 21, 31, 41 , 51), it can be confirmed that the purge gas A does not contact the neighboring extensions 11, 21, 31, 41, and 51. That is, in one embodiment of the present invention, it can be seen that the purge gas (A) of one laser gas analyzer in the horizontal pipe (P) does not affect the measurement of the neighboring laser gas analyzer, whereby the gas according to the present invention The analytical device not only enables accurate analysis, but also allows long-term use due to horizontal arrangement.

도 11 에는 본 발명의 다른 실시예가 도시되어 있다. 11 shows another embodiment of the present invention.

도 11 의 실시예는 기본적으로는 도 6 내지 10 의 실시예와 동일하나, 다음의 차이점을 가진다: 도 11 의 실시예는 레이저 가스 분석기의 수가 6개이며, 각 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50, 60)의 높이 배치가 이전의 실시예와는 상이하며, 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50, 60) 중 일부 레이저 가스 분석기(10, 60)가 동일한 높이(l1)를 가진다.The embodiment of FIG. 11 is basically the same as the embodiment of FIGS. 6 to 10, but has the following differences: The number of laser gas analyzers in the embodiment of FIG. 11 is 6, and each laser gas analyzer 10, 20, The height arrangement of 30, 40, 50, 60 is different from the previous embodiment, and some of the laser gas analyzers 10, 60 of the laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, 50, 60 have the same height. (l 1 ).

이 실시예에서는 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50, 60)의 수가 증대되었으며, 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50, 60)의 수는 통상의 기술자가 필요에 따라서 변경할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예 혹은 다른 실시예와 같이 5 또는 6 개로 한정되는 것은 아니다. In this embodiment, the number of laser gas analyzers (10, 20, 30, 40, 50, 60) has been increased, and the number of laser gas analyzers (10, 20, 30, 40, 50, 60) is required by the skilled person. Therefore, it can be changed. That is, it is not limited to 5 or 6, as in one embodiment or another embodiment of the present invention.

도 11 을 참조하면, 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50, 60) 중 일부는 같은 높이를 가지게 배치될 수 있다. 본 발명에서 이웃하는 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50, 60)는 다른 높이를 가지기 때문에, 한 레이저 가스 분석기(10, 20, 30, 40, 50, 60)의 적어도 다다음 레이저 가스 분석기가 동일한 높이를 가질 수 있으며, 이 실시예에서는 최선행 레이저 가스 분석기(10)와 최후행 레이저 가스 분석기(60)가 같은 높이를 가진다.Referring to FIG. 11, some of the laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, 50, and 60 may be arranged to have the same height. Since the neighboring laser gas analyzers 10, 20, 30, 40, 50, and 60 have different heights in the present invention, at least the next laser of one laser gas analyzer 10, 20, 30, 40, 50, 60 The gas analyzer may have the same height, in this embodiment the best row laser gas analyzer 10 and the last row laser gas analyzer 60 have the same height.

동일한 높이를 가지는 레이저 가스 분석기(10, 60) 사이의 거리(L)는 적어도 1m 가 되는 것이 바람직하다. 앞의 도 3 내지 도 5 를 참고하면, 동일한 높이를 가지는 경우에 한 레이저 가스 분석기(예를 들면, 레이거 가스 분석기(10))의 퍼지 가스(A; 도 3 참조)가 후속하는 레이저 가스 분석기(20)에 영향을 줄 수 있다. 하지만, 그 거리가 1m 이상인 경우에 동일 높이의 선행 레이저 가스 분석기(도 11 의 실시예에서 레이저 가스 분석기(10))의 퍼지 가스(A)가 동일 높이의 후행 레이저 가스 분석기(도 11 의 실시예에서 레이저 가스 분석기(60))까기 가는 동안 확산에 의해 배관(P)을 통과하는 가스와 혼합되어 동일 높이의 후행 레이저 가스 분석기(도 11 의 실시예에서 레이저 가스 분석기(60))의 출력에 영향을 주지 않게 되며, 따라서, 가스 분석 장치의 정확도가 확보될 수 있다. The distance L between the laser gas analyzers 10 and 60 having the same height is preferably at least 1 m. Referring to FIGS. 3 to 5 above, a laser gas analyzer followed by purge gas A (see FIG. 3) of one laser gas analyzer (for example, the rager gas analyzer 10) when having the same height (20). However, when the distance is 1 m or more, the purge gas A of the preceding laser gas analyzer of the same height (the laser gas analyzer 10 in the embodiment of FIG. 11) has a trailing laser gas analyzer of the same height (the embodiment of FIG. 11). The laser gas analyzer 60 is mixed with the gas passing through the pipe P by diffusion during the approach, and affects the output of the same height trailing laser gas analyzer (laser gas analyzer 60 in the embodiment of FIG. 11 ). Is not given, and thus, the accuracy of the gas analysis device can be secured.

본 발명에서는 가스가 수평방향으로 통과하는 배관(P)을 중심으로 설명하였으나, 완전한 수평이 아닌 대략 수평, 예를 들면 경사도 10도 이하의 배관(P)에 적용되는 것도 가능하다. In the present invention, the gas has been mainly described for the pipe P passing in the horizontal direction, but it is also possible to be applied to the pipe P having an approximately horizontal, for example, an inclination of 10 degrees or less, rather than a complete horizontal.

P: 배관 A: 퍼지 가스
10, 20, 30, 40, 50, 60: 레이저 가스 분석기
11: 연장부 12: 레이저 발생부
13: 윈도우 14: 퍼지 가스 공급부
15: 발광부 본체 16: 발광부
17: 레이저 측정부 18: 수광부 본체
19: 수광부P: Piping A: Purge gas
10, 20, 30, 40, 50, 60: laser gas analyzer
11: Extension part 12: Laser generation part
13: window 14: purge gas supply
15: light emitting unit body 16: light emitting unit
17: laser measurement unit 18: light receiving unit main body
19: Receiver

Claims (8)

배관을 통과하는 가스의 성분을 분석하는 복수의 레이저 가스 분석기;를 포함하는 가스 분석 장치로서,
상기 복수의 레이저 가스 분석기는 가스의 진행 방향을 따라서 이격되며,
각 레이저 가스 분석기는 퍼지 가스를 제공하면서 수평방향을 따라서 연장하게 배치되며,
이웃하는 레이저 가스 분석기는 서로 다른 설치 높이를 가지는 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치
A gas analysis device comprising a plurality of laser gas analyzers for analyzing the components of the gas passing through the pipe,
The plurality of laser gas analyzers are spaced apart along the traveling direction of the gas,
Each laser gas analyzer is arranged to extend along the horizontal direction while providing a purge gas,
Gas analysis device characterized in that the neighboring laser gas analyzers have different installation heights.
제 1 항에 있어서,
상기 레이저 가스 분석기는 레이저 발생부가 내부에 수용된 발광부 본체와 상기 발광부 본체에 연결되며 측정부로 연장된 연장부를 포함하는 발광부; 및 상기 레이저 발생부로부터 발광된 레이저를 수광하는 레이저 측정부가 내부에 수용된 수광부 본체 및 상기 수광부 본체에 연결되며 측정부로 연장된 연장부를 포함하는 수광부; 및 상기 발광부와 수광부의 연장부로 퍼지 가스를 공급하는 퍼지 가스 공급부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.
According to claim 1,
The laser gas analyzer includes a light emitting unit including a light emitting unit main body accommodated in the laser generating unit and an extension unit connected to the light emitting unit main body and extended to the measurement unit; And a light-receiving unit including a light-receiving unit main body accommodated in the laser measurement unit receiving the laser emitted from the laser-generating unit, and an extension unit connected to the light-receiving unit main body and extended to the measurement unit; And a purge gas supply unit supplying a purge gas to the light-emitting unit and the extension unit of the light-receiving unit.
제 2 항에 있어서,
상기 복수의 레이저 가스 분석기는 수평 배관에 설치되는 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.
According to claim 2,
The plurality of laser gas analyzer is a gas analysis device, characterized in that installed in the horizontal pipe.
제 3 항에 있어서,
각각의 레이저 가스 분석기에 있어서, 발광부의 연장부와 수광부의 연장부의 마주보는 단부 사이의 거리가 동일한 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.
The method of claim 3,
In each laser gas analyzer, the gas analysis device, characterized in that the distance between the extension of the light emitting portion and the opposite end of the light receiving portion.
제 4 항에 있어서,
적어도 3개의 레이저 가스 분석기를 포함하는 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.
The method of claim 4,
A gas analysis device comprising at least three laser gas analyzers.
제 4 항에 있어서,
설치 높이가 동일한 2개 이상의 레이저 가스 분석기를 포함하되,
설치 높이가 동일한 레이저 가스 분석기 사이의 거리는 1m 이상인 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.
The method of claim 4,
Includes two or more laser gas analyzers of the same installation height,
A gas analysis device characterized in that the distance between the laser gas analyzers having the same installation height is 1 m or more.
제 3 항에 있어서,
이웃하는 레이저 가스 분석기의 설치 높이 차이는 350㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치.
The method of claim 3,
Gas analysis device, characterized in that the installation height difference of the neighboring laser gas analyzer is 350 mm or more.
제 7 항에 있어서,
가스의 진행방향에서 이웃하는 레이저 가스 분석기들 사이의 거리는 500㎜ 이상인 것을 특징으로 하는 가스 분석 장치. The method of claim 7,
Gas analysis device, characterized in that the distance between the adjacent laser gas analyzers in the gas traveling direction is 500 mm or more.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20220053148A (en) * 2020-10-22 2022-04-29 (주)레이텍 laser inspection device

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