KR20230097725A - Non-contact, non-immersion method for measuring salty taste of food using laser light - Google Patents

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Abstract

본 발명은 레이저 라만분광법을 이용하여 측정 대상물의 나트륨 성분을 편리하게 측정할 수 있는 휴대용 장치에 관한 것으로서, 레이저 다이오드를 이용하여 레이저 빔을 발생시키는 레이저 광원부, 반사 프리즘없이 측정 대상물로부터 산란된 광신호를 수신하는 광 수신부, 수신된 광신호의 스펙트럼을 획득하는 분광부, 획득된 스펙트럼으로부터 라만 신호를 검출하는 CCD 검출부, 라만 신호를 분석하여 측정 대상물의 짠맛을 측정하고 표시하는 제어부를 포함하여 이루어진다. 특히, 최종적으로 레이저 빔을 조사하는 반사 프리즘과 측정 대상물 사이에는 렌즈가 배치되지 않으며, 짠맛은 측정 대상물의 온도에 따라 보정될 수 있다. 레이저 다이오드를 이용하고, 편광 렌즈의 배열을 단순화하여, 휴대성 향상과 제조 비용 절감 효과를 얻을 수 있으며, 레이저 빔의 조사 효율을 높이고, 짠맛 측정의 정밀도를 향상시킬 수 있다.The present invention relates to a portable device capable of conveniently measuring the sodium component of a measurement object using laser Raman spectroscopy, and includes a laser light source unit generating a laser beam using a laser diode and an optical signal scattered from the measurement object without a reflective prism. It includes an optical receiver for receiving, a spectrometer for obtaining a spectrum of the received optical signal, a CCD detector for detecting a Raman signal from the obtained spectrum, and a control unit for measuring and displaying the saltiness of the object to be measured by analyzing the Raman signal. In particular, no lens is disposed between the reflective prism that finally irradiates the laser beam and the object to be measured, and the salty taste may be corrected according to the temperature of the object to be measured. By using a laser diode and simplifying the arrangement of polarized lenses, it is possible to improve portability and reduce manufacturing cost, increase laser beam irradiation efficiency, and improve saltiness measurement accuracy.

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Figure pat00001

Description

레이저광을 이용한 비접촉·비침지식 음식 짠맛 측정 방법{Non-contact, non-immersion method for measuring salty taste of food using laser light}Non-contact, non-immersion method for measuring salty taste of food using laser light {Non-contact, non-immersion method for measuring salty taste of food using laser light}

본 발명은 휴대용 음식 짠맛 측정 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 레이저광을 이용하여 측정 대상물에 포함되어 있는 음식의 짠맛을 편리하게 측정할 수 있는 휴대용 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a portable food saltiness measuring device, and more particularly, to a portable measuring device capable of conveniently measuring the saltiness of food included in a measuring object using laser light.

음식의 짠맛을 느끼게 해주는 나트륨 함량을 측정하기 위하여 근적외선, 원적외선, 레이저광을 이용한 기술이 활용 될 수 있다. 그러나, 종래의 복잡한 광 증폭기술은 가정용 등 우리 생활에서 응용될 수 있는 정도의 가격과 크기로 제작하여 적용하기에는 부담스럽고, 휴대용으로 가지고 다니기에는 기대하기 어렵다.In order to measure the sodium content that makes food feel salty, technology using near-infrared rays, far-infrared rays, and laser light can be used. However, the conventional complex optical amplification technology is burdensome to manufacture and apply at a price and size that can be applied in our daily life such as home, and it is difficult to expect to carry it in a portable way.

또한, 근적외선, 원적외선, 라만분광법을 이용하기 위해서는 광을 유도하여 측정 대상물에 조사해야 하는데, 종래 광을 유도하는 반사 프리즘, 포커싱 렌즈, CCD렌즈, 신호처리부가 배치되어 있기 때문에, 측정 대상물로 향하는 광이 신호처리부까지 경유해야 복잡한 구조로 인해 휴대성이 좋지 않아 웨어러블 장비로는 현재까지도 사용되기 어려운 문제가 있었다.In addition, in order to use near-infrared, far-infrared, and Raman spectroscopy, it is necessary to induce light and irradiate it to the object to be measured. Since a conventional reflection prism, focusing lens, CCD lens, and signal processing unit for inducing light are disposed, the light directed to the object to be measured is It has to go through this signal processing unit, so it is difficult to use as a wearable device until now because of its complicated structure and poor portability.

이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 기존의 음식짠맛센서가 음식에 직접 접촉하고나 침지하여 측정하는 방식이거나 고가의 복잡한 근적외선, 원적외선, 레이저 신호 증폭 기술을 사용하지 않고도, 비접촉, 비침지 방식으로 라만분광법을 이용하여 측정 대상물의 짠맛에 해당되는 나트륨 성분을 정확하게 측정할 수 있는, 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been devised to solve the above problems, and the existing food saltiness sensor measures by directly contacting or immersing in food, or without using expensive and complex near-infrared, far-infrared, and laser signal amplification technology, The object is to provide a portable non-contact non-immersion food saltiness measurement device that can accurately measure the sodium component corresponding to the salty taste of the measurement object using Raman spectroscopy in a non-contact, non-immersion method.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치는, 레이저 다이오드를 이용하여 레이저 빔을 발생시키는 레이저 광원부; 상기 레이저 광원부로부터 발생된 레이저 빔이 측정 대상물에 도달하고 측정 대상물로부터 산란된 광신호를 수신하는 광 수신부; 상기 광 수신부에 의해 수신된 광신호를 광 출입 슬롯을 통해 입력받아 스펙트럼을 획득하는 분광부; 상기 분광부를 통해 획득된 스펙트럼으로부터 라만 신호를 검출하는 CCD 검출부; 및 상기 CCD 검출부를 통해 검출된 라만 신호를 분석하여 상기 측정 대상물의 짠맛을 측정하고, 상기 측정된 짠맛 정보를 디스플레이 화면에 표시하는 제어부를 포함하여 이루어진다.In order to achieve the above object, a portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device according to the present invention includes a laser light source unit generating a laser beam using a laser diode; a light receiving unit for receiving an optical signal scattered from the measurement object after the laser beam generated from the laser light source reaches the measurement object; a spectroscopy unit receiving the optical signal received by the light receiving unit through a light exit slot and obtaining a spectrum; a CCD detector for detecting a Raman signal from the spectrum obtained through the spectrometer; and a controller configured to analyze the Raman signal detected through the CCD detector to measure the salty taste of the object to be measured, and display the measured salty taste information on a display screen.

이때, 상기 광 수신부는 상기 측정 대상물로부터 산란된 광신호를 집광하는 제1 렌즈부와, 상기 제1 렌즈부를 통해 집광된 광신호를 상기 분광부의 광 출입 슬릿으로 집속시키는 제2 렌즈부를 포함한다.At this time, the light receiving unit includes a first lens unit condensing the optical signal scattered from the measurement object, and a second lens unit condensing the optical signal condensed through the first lens unit to the light input/output slit of the spectrometer. .

또한, 상기 제1 렌즈부와 측정 대상물의 사이에 적어도 하나의 상기 반사 프리즘을 포함하도록 구성된다.In addition, it is configured to include at least one reflective prism between the first lens unit and the object to be measured.

본 발명에 따른 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치의 다른 실시예는, 상기 제1 렌즈부에서 집광된 광신호의 일부를 분리하는 빔 스플리터; 및 상기 빔 스플리터를 통해 분리된 광을 이용하여 상기 측정 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 온도 측정부를 통해 측정된 온도 정보를 이용하여, 상기 측정된 짠맛을 보정하도록 구성될 수 있다.Another embodiment of the portable non-contact non-immersion type food saltiness measurement device according to the present invention includes a beam splitter for separating a part of the light signal condensed by the first lens unit; and a temperature measurement unit configured to measure the temperature of the object to be measured using the light separated through the beam splitter. In this case, the control unit may be configured to correct the measured salty taste using temperature information measured through the temperature measuring unit.

본 발명에 따른 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치의 또 다른 실시예는, 사용자가 둘 이상의 측정 대상 성분 중 하나를 선택할 수 있도록 처리하는 선택부를 포함하여 구성될 수 있다. 이때, 상기 제어부는 상기 선택부를 통해 어느 측정 대상 성분이 선택된 경우에는 짠맛을 측정하는 대신 상기 측정 대상물에 함유되어 있는 그 측정 대상 성분을 측정하여 상기 디스플레이 화면에 표시할 수 있다.Another embodiment of the portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device according to the present invention may include a selection unit for processing so that a user can select one of two or more components to be measured. In this case, when a component to be measured is selected through the selection unit, the controller may measure the component to be measured contained in the object to be measured and display the measured component on the display screen instead of measuring the salty taste.

본 발명에 따른 휴대용 농식품 미량성분 측정 장치는, 반도체 레이저 다이오드를 이용하고, 빛의 증폭을 위한 편광 렌즈의 배열을 단순화하였다.The portable agri-food trace component measuring device according to the present invention uses a semiconductor laser diode and simplifies the arrangement of polarizing lenses for light amplification.

이에 따라, 휴대성 향상, 구현 비용 절감, 사용 시간 증가 등의 효과를 도모할 수 있고, 대량 생산이 가능하게 되었다.Accordingly, effects such as improved portability, reduced implementation cost, increased usage time, and the like can be achieved, and mass production has become possible.

특히 레이저 빔을 유도하는 반사 프리즘없이 측정 대상물과 제1렌즈부 사이에 배치하여, 레이저 빔의 조사 효율을 높였다.In particular, the reflective prism for inducing the laser beam is disposed between the object to be measured and the first lens unit, thereby increasing the irradiation efficiency of the laser beam.

또한, 기본적인 짠맛 측정 이외에도 농식품에 녹아있는 설탕성분, 포화지방, 불포화지방, MSG, 잔류 농약, 중금속, 식중독균 검출 등 다른 요소의 검출에도 쉽게 적용할 수 있다.In addition, in addition to basic saltiness measurement, it can be easily applied to the detection of other elements such as sugar, saturated fat, unsaturated fat, MSG, pesticide residues, heavy metals, and food poisoning bacteria dissolved in agricultural foods.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시 예를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.In describing the present invention, if it is determined that a detailed description of related known technologies may obscure the gist of the present invention, the detailed description will be omitted.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.Terms used in this application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise.

본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.In this application, the terms "include" or "have" are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. Terms such as first and second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

도 1은 본 발명에 따른 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)의 일 실시예를 보인 것으로서, 레이저 광원부(110), 광 수신부(130), 분광부(140), CCD 검출부(150), 제어부(160) 등을 포함하여 이루어진다.1 shows an embodiment of a portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device 100 according to the present invention, which includes a laser light source unit 110, a light receiving unit 130, a spectroscopic unit 140, a CCD detector 150, A control unit 160 and the like are included.

레이저 광원부(110)는 레이저 다이오드를 이용하여 특정 파장을 갖는 레이저 빔을 발생시키며, 파장 가변이 가능하도록 구성될 수 있다. The laser light source unit 110 may generate a laser beam having a specific wavelength by using a laser diode, and may be configured to be able to change the wavelength.

레이저 광원부(110)로부터 발생된 레이저 빔은 측정대상물에 도달 후 반사되어 광 출력 위치로 안내된다.After the laser beam generated from the laser light source unit 110 reaches the object to be measured, it is reflected and guided to a light output position.

여기서, 광 출력 위치란 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)가 측정 대상물(31)을 향해 레이저 빔을 조사하는 위치를 말한다.Here, the light output position refers to a position where the portable non-contact non-immersion food saltiness measuring device 100 irradiates a laser beam toward the measurement target 31 .

도 2는 레이저 라만분광기에 사용되는 반사 프리즘(120)이다.2 is a reflection prism 120 used in a laser Raman spectrometer.

도 3은 광 수신부(130)와 측정 대상물(31)의 사이에는 반사 프리즘(120)이 배치되지 않는다. 즉, 레이저 빔을 최종적으로 측정 대상물(31)에 조사 후 반사되는 광을 모아주는 반사 프리즘(120)이 없기 때문에 반사 레이저 빔의 강도를 소실없이 제1 렌즈부에 전달할 수 있다.In FIG. 3 , the reflection prism 120 is not disposed between the light receiving unit 130 and the measurement object 31 . That is, since there is no reflection prism 120 that collects reflected light after the laser beam is finally irradiated onto the measurement object 31, the intensity of the reflected laser beam can be transmitted to the first lens unit without loss.

광 수신부(130)는 측정 대상물(31)로부터 산란된 광신호를 수신하는 역할을 수행한다. 측정 대상물(31)에 레이저 빔을 조사하면, 레이저 빔이 특정 분자의 매질을 통과할 때 빛이 산란되며, 산란된 빛은 광 수신부(130)를 통해 수신된다.The light receiver 130 serves to receive an optical signal scattered from the measurement target 31 . When a laser beam is irradiated onto the object to be measured 31 , light is scattered when the laser beam passes through a medium of a specific molecule, and the scattered light is received through the light receiving unit 130 .

광 수신부(130)는 측정 대상물(31)로부터 산란된 광을 효율적으로 수집하기 위하여 다양하게 구성될 수 있다.The light receiving unit 130 may be configured in various ways to efficiently collect light scattered from the measurement object 31 .

구체적인 예로서, 광 수신부(130)는 측정 대상물(31)로부터 산란된 광신호를 집광하는 제1 렌즈부(131, Focusing Lens)와, 제1 렌즈부(131)를 통해 집광된 광신호를 분광부(140)의 광 출입 슬릿(141)으로 집속시키는 제2 렌즈부(132, Collection Lens)를 포함하여 이루어질 수 있다.As a specific example, the light receiving unit 130 separates the first lens unit 131 (Focusing Lens) for condensing the optical signal scattered from the measurement object 31 and the optical signal focused through the first lens unit 131. It may include a second lens unit 132 (Collection Lens) that focuses the light into the light input/output slit 141 of the miner 140.

이때, 제2 렌즈부(132)는 반파장판(132-1, Half-Wave Plate)과 오목 렌즈(132-2) 및 볼록 렌즈(132-3)를 포함하여 이루어질 수 있다.In this case, the second lens unit 132 may include a half-wave plate 132-1, a concave lens 132-2, and a convex lens 132-3.

이러한 실시예에서 반사프리즘 없이 렌즈 부를 구성하면 레이저 광원부(110)에서 발생된 레이저 빔이 측정 대상물(31)까지 도달하는 전체 경로에 걸쳐 레이저 빔에 영향을 줄 수 있는 요소를 최소화할 수 있다.In this embodiment, if the lens unit is configured without a reflective prism, factors that may affect the laser beam can be minimized over the entire path through which the laser beam generated from the laser light source unit 110 reaches the object 31 to be measured.

분광부(140)는 광 수신부(130)에 의해 수신된 광신호를 광 출입 슬롯(141)을 통해 입력받아 스펙트럼을 획득한다.The spectrometer 140 receives the optical signal received by the light receiving unit 130 through the light input/output slot 141 and obtains a spectrum.

그리고, CCD(Charge Coupled Device) 소자로 이루어지는 CCD 검출부(150)는 획득된 스펙트럼으로부터 라만 신호를 검출한다.And, the CCD detector 150 composed of a CCD (Charge Coupled Device) element detects a Raman signal from the acquired spectrum.

즉, CCD는 빛의 강도를 고감도(high sensitivity)로 감지할 수 있으므로, CCD 검출부(150)는 라만 산란광의 파장별로 빛의 강도를 검출한다.That is, since the CCD can detect light intensity with high sensitivity, the CCD detector 150 detects light intensity for each wavelength of Raman scattered light.

제어부(160)는 CCD 검출부(150)를 통해 검출된 라만 신호를 분석하여 측정 대상물(31)의 The control unit 160 analyzes the Raman signal detected through the CCD detector 150 to determine the measurement target 31

짠맛을 측정하고, 측정된 Saltiness was measured, and the measured

짠맛 정보를 디스플레이 화면(170)에 표시한다. 제어부(160)가 측정하는 정보에는 정성 분석 결과와 정량 분석 결과 중 하나 이상이 포함될 수 있다.Salty taste information is displayed on the display screen 170 . The information measured by the controller 160 may include one or more of a qualitative analysis result and a quantitative analysis result.

제어부(160)가 짠맛을 측정하는 방법은 다양하게 구성될 수 있다. 구체적인 로서, 제어부(160)는 나트륨(Na)의 함량을 분석하여 짠맛을 수치화한 후, 이를 디스플레이 화면(170)에 표시할 수 있다.A method for the controller 160 to measure the salty taste may be configured in various ways. Specifically, the controller 160 may analyze the content of sodium (Na) to quantify the salty taste, and then display it on the display screen 170 .

도 4는 본 발명에 따른 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)의 또 다른 실시예를 보인 것으로서, 측정 대상물(31)의 온도를 측정할 수 있도록 구성된다.4 shows another embodiment of a portable non-contact non-immersion food saltiness measuring device 100 according to the present invention, configured to measure the temperature of the measurement object 31.

이를 위하여, 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)는 제1 렌즈부(31)에서 집광된 광신호의 일부를 분리하는 빔 스플리터(180), 및 빔 스플리터(180)를 통해 분리된 광신호를 이용하여 측정 대상물(31)의 온도를 측정하는 온도 측정부(190)를 더 포함하여 이루어질 수 있다.To this end, the portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device 100 includes a beam splitter 180 that separates a part of the optical signal condensed by the first lens unit 31, and an optical signal separated through the beam splitter 180 A temperature measurement unit 190 for measuring the temperature of the measurement object 31 using may be further included.

온도 측정부(190)가 빔 스플리터(180)를 통해 분리된 광신호를 이용하여 측정 대상물(31)의 온도를 측정하는 방법은 다양하게 구성될 수 있다.A method of measuring the temperature of the measurement object 31 by using the optical signal separated by the temperature measurement unit 190 through the beam splitter 180 may be configured in various ways.

구체적인 예로서, 온도 측정부(190)는 빔 스플리터(180)를 통해 분리된 광신호를 수집하는 제3 렌즈부(191), 제3 렌즈부(191)를 통해 수집된 광신호를 검출하는 광 검출부(192), 광 검출부(192)에서 검출된 광신호를 이용하여 측정 대상물(31)의 온도를 산출하는 온도 연산부(193)를 포함하여 이루어질 수 있다.As a specific example, the temperature measurement unit 190 includes a third lens unit 191 that collects the optical signal separated through the beam splitter 180 and a light that detects the optical signal collected through the third lens unit 191. The detection unit 192 and the temperature calculation unit 193 for calculating the temperature of the measurement object 31 using the optical signal detected by the light detection unit 192 may be included.

빔 스플리터(180)는 하나의 광선을 나누어 각각 다른 방향으로 보내거나 2개의 광선을 합쳐 다른 방향으로 보낼 수 있다.The beam splitter 180 may divide one light beam and send it in different directions, or combine two beams and send them in different directions.

제3 렌즈부(191)를 통해 수집되는 광신호는 빔 스플리터(180)에서 반사된 것으로서, 측정 대상물(31)에서 산란된 광신호는 빔 스플리터(180)를 통해 제2 렌즈부(132)와 제3 렌즈부(191)로 각각 진행된다.The optical signal collected through the third lens unit 191 is reflected from the beam splitter 180, and the optical signal scattered from the measurement object 31 passes through the beam splitter 180 to the second lens unit 132 and It proceeds to the third lens unit 191 respectively.

제3 렌즈부(191)는 빔 스플리터가 반사시킨 광신호를 집광하여 모아 주며, 광 검출부(192)는 제3 렌즈부(191)를 통해 집광된 광신호로부터 특정 파장의 광신호를 검출한다.The third lens unit 191 condenses and collects the optical signals reflected by the beam splitter, and the optical detector 192 detects an optical signal of a specific wavelength from the optical signals collected through the third lens unit 191.

그리고, 온도 연산부(193)는 광 검출부(192)에서 검출된 광신호를 이용하여 측정 대상물(31)의 온도를 연산한다.Then, the temperature calculation unit 193 calculates the temperature of the measurement object 31 using the optical signal detected by the light detection unit 192 .

온도 연산부(193)가 광 검출부(192)에서 검출된 광신호를 이용하여 측정 대상물(31)의 온도를 연산하는 방법은 다양하게 구성될 수 있다.A method in which the temperature calculator 193 calculates the temperature of the measurement object 31 using the optical signal detected by the light detector 192 may be configured in various ways.

구체적인 예로서, 등록특허 10-1093576호에 개시된 기술을 이용할 수 있으며, 레이저 광원부(110)가 2개의 특정한 파장의 레이저 빔을 각각 발진하도록 제어하고, 각 레이저 빔에 대하여 광 검출부(192)에서 검출된 광신호를 이용하여 측정 대상물(31)의 온도를 연산하도록 구성될 수 있다.As a specific example, the technology disclosed in Patent Registration No. 10-1093576 may be used, and the laser light source unit 110 controls to oscillate two laser beams of specific wavelengths, respectively, and detects each laser beam in the light detector 192. It may be configured to calculate the temperature of the measurement object 31 using the optical signal.

온도 측정부(190)가 포함되는 실시예에서, 제어부(160)는 측정된 In an embodiment including the temperature measurement unit 190, the controller 160 measures the

짠맛을 온도 측정부(190)를 통해 파악된 온도를 이용하여 보정함으로써, 더욱 정확하게 By correcting the salty taste using the temperature identified through the temperature measurement unit 190, more accurately

짠맛을 측정할 수 있다.Saltiness can be measured.

즉, 라만분광법을 이용한 분석 결과는 측정 대상물(31)의 온도에 따라 편차가 존재할 수 있으므로, 측정 대상물의 온도에 따른 편차를 보정하면, 측정 대상물(31)의 That is, since the analysis result using Raman spectroscopy may have a deviation depending on the temperature of the object to be measured 31, if the deviation according to the temperature of the object to be measured is corrected, the

짠맛을 더욱 정확하게 판단할 수 있다.Saltiness can be judged more accurately.

또한, 제어부(160)는 온도 측정부(190)를 통해 측정된 온도를 디스플레이 화면(170)에 표시하여 사용자에게 온도 정보를 알려줄 수도 있다.In addition, the controller 160 may display the temperature measured by the temperature measurement unit 190 on the display screen 170 to notify the user of the temperature information.

도 5는 본 발명에 따른 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치의 외부 케이스(100-1)에 관한 예를 보인 것으로서, 디스플레이 화면(170)에는 5 shows an example of the external case 100-1 of the portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device according to the present invention, on the display screen 170

짠맛의 정도를 눈금으로 표시하는 부분, 라만 분석 결과와 온도를 수치로 보여 주는 부분, 동작 스위치(100-2) 등이 나타나 있고, 일단에는 레이저 빔(100-5)이 출력되는 부분(100-3)과, 측정 대상물에서 산란된 광신호를 입력받는 부분(100-6)이 구비되어 있다.A part that displays the degree of saltiness with a scale, a part that shows the Raman analysis result and temperature numerically, an operation switch 100-2, etc. 3) and a part 100-6 for receiving the light signal scattered from the object to be measured.

도 5는 설명의 이해를 돕기 위한 예일 뿐이며, 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)의 외관은 필요에 따라 다양하게 구성될 수 있다.5 is only an example to aid understanding of the description, and the appearance of the portable non-contact non-immersion type food saltiness measurement device 100 may be configured in various ways as needed.

휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)는 짠맛을 측정하는 기본 기능 이외에도 측정 대상물에 함유되어 있는 다양한 측정 대상 성분(예: 농식품에 포함되어 있는 미량 성분)을 검출하는 기능을 추가로 제공할 수 있다.In addition to the basic function of measuring saltiness, the portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device 100 can additionally provide a function of detecting various components to be measured (eg, trace components contained in agricultural products) contained in the measurement object. there is.

이를 위하여, 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)는 사용자가 둘 이상의 측정 대상 성분 중 하나를 선택할 수 있도록 하는 선택부(163)를 더 포함하여 구성될 수 있다.To this end, the portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device 100 may further include a selection unit 163 that allows the user to select one of two or more components to be measured.

예를 들어, 선택부(163)는 기본적으로 제공되는 짠맛 측정 기능 이외에도, 농식품의 잔류 농약, 중금속, For example, the selection unit 163, in addition to the basically provided salty taste measurement function, pesticide residues, heavy metals,

식중독균, 미량 유해물질 등 사용자가 검출하고자 하는 측정 대상 성분을 선택할 수 있도록 한다.It allows the user to select the component to be measured, such as food poisoning bacteria and trace harmful substances.

이러한 선택부(163)는 다양하게 구성될 수 있다. 하나의 예로서, 디스플레이 화면(170)에 선택 가능한 측정 대상 성분들을 표시하고, 사용자가 검출하고자 하는 하나의 측정 대상 성분을 터치 방식으로 선택하도록 구성될 수 있다.This selection unit 163 may be configured in various ways. As an example, selectable measurement target components may be displayed on the display screen 170 and the user may select one measurement target component to be detected using a touch method.

이때, 제어부(160)는 선택부(163)를 통해 어느 측정 대상 성분이 선택된 경우에는, 짠맛을 측정하는 대신, 측정 대상물에 함유된 그 측정 대상 성분의 함량을 측정하여 디스플레이 화면(170)에 표시할 수 있다.At this time, when a component to be measured is selected through the selector 163, the controller 160 measures the content of the component to be measured contained in the object to be measured instead of measuring the salty taste and displays it on the display screen 170 can do.

예를 들어, 사용자가 선택부(163)를 통해 특정 중금속을 선택하였다면, 제어부(160)는 라만 신호를 분석하여 농식품에 함유된 그 중금속의 함량을 측정하고, 측정 결과를 디스플레이 화면(170)에 표시할 수 있다.For example, if the user selects a specific heavy metal through the selection unit 163, the controller 160 analyzes the Raman signal to measure the content of the heavy metal contained in the agricultural food, and displays the measurement result on the display screen 170. can be displayed

도 6은 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)의 주요 동작 과정을 요약한 것이다.Figure 6 summarizes the main operating process of the portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device 100.

사용자가 동작 스위치를 조작함에 따라 측정이 시작되면(S710), 측정 대상물에 레이저 빔을 조사한다(S720).When the measurement starts as the user manipulates the operation switch (S710), a laser beam is irradiated to the object to be measured (S720).

레이저 빔은 측정 대상물에서 산란되어 파장이 변화되고, 에너지 준위가 변하며, 에너지 준위의 변화에 따른 스펙트럼이 분석된다(S730).The laser beam is scattered from the object to be measured, the wavelength is changed, the energy level is changed, and the spectrum according to the change in energy level is analyzed (S730).

또한, 측정 대상물(31)의 온도를 측정하고, 측정된 온도에 따라 보정표(165)를 참조하여 분석 결과를 보정할 수 있다(S740). 여기서 보정표(165)란 온도에 따른 편차를 기록한 표이다.In addition, the temperature of the measurement object 31 may be measured, and the analysis result may be corrected with reference to the correction table 165 according to the measured temperature (S740). Here, the correction table 165 is a table in which deviations according to temperature are recorded.

분석 결과는 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치(100)의 디스플레이 화면(170)을 통해 출력되어, 사용자가 쉽게 확인할 수 있다(S750).The analysis result is output through the display screen 170 of the portable non-contact non-immersion type food saltiness measuring device 100, so that the user can easily check (S750).

상기에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 기술적 특징이나 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백한 것이다.In the above, the present invention has been shown and described in relation to specific preferred embodiments, but the present invention can be variously modified and changed without departing from the technical features or fields of the present invention provided by the claims below. It is clear to those skilled in the art that it can be.

100: 휴대용 농식품 미량성분 측정 장치
110: 레이저 광원부
120, 반사 프리즘
130: 광 수신부
131: 제1 렌즈부
132: 제2 렌즈부
140: 분광부
141: 광 출입 슬롯
150: CCD 검출부
160: 제어부
163: 선택부
170: 디스플레이 화면
180: 빔 스플리터
190: 온도 측정부
191: 제3 렌즈부
192: 광 검출부
193: 온도 연산부100: Portable agricultural food trace component measuring device
110: laser light source
120, reflecting prism
130: optical receiver
131: first lens unit
132: second lens unit
140: spectrometer
141: optical entry slot
150: CCD detection unit
160: control unit
163: selection unit
170: display screen
180: beam splitter
190: temperature measuring unit
191: third lens unit
192: light detector
193: temperature calculation unit

Claims (3)

레이저 다이오드를 이용하여 레이저 빔을 발생시키는 레이저 광원부;
상기 레이저 광원부로부터 발생된 레이저 빔을 반사 프리즘 없이 반사되는 레이저 빔의 산란광을 수신하는 광 수신부;
상기 광 수신부에 의해 수신된 광신호를 광 출입 슬롯을 통해 입력받아 스펙트럼을 획득하는 분광부;
상기 분광부를 통해 획득된 스펙트럼으로부터 라만 신호를 검출하는 CCD 검출부; 및
상기 CCD 검출부를 통해 검출된 라만 신호를 분석하여 상기 측정 대상물의 짠맛을 측정하고, 상기 측정된 짠맛 정보를 디스플레이 화면에 표시하는 제어부를 포함하여 이루어지고,
상기 광 수신부는 상기 측정 대상물로부터 산란된 광신호를 집광하는 제1 렌즈부와, 상기 제1 렌즈부를 통해 집광된 광신호를 상기 분광부의 광 출입 슬릿으로 집속시키는 제2 렌즈부를 포함하며,
상기 제1 렌즈부와 측정 대상물의 사이에 상기 반사 프리즘이 없는, 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치.
A laser light source unit generating a laser beam using a laser diode;
a light receiving unit receiving scattered light of a laser beam generated from the laser light source unit and being reflected without a reflective prism;
a spectroscopy unit receiving the optical signal received by the light receiving unit through a light exit slot and obtaining a spectrum;
a CCD detector for detecting a Raman signal from the spectrum obtained through the spectrometer; and
And a control unit for measuring the saltiness of the measurement object by analyzing the Raman signal detected through the CCD detector, and displaying the measured saltiness information on a display screen,
The light receiving unit includes a first lens unit condensing the optical signal scattered from the measurement object, and a second lens unit condensing the optical signal condensed through the first lens unit to the light input/output slit of the spectrometer,
A portable non-contact non-immersion type food saltiness measurement device without the reflective prism between the first lens unit and the object to be measured.
 제 1 항에 있어서,
상기 제1 렌즈부에서 집광된 광신호의 일부를 분리하는 빔 스플리터; 및
상기 빔 스플리터를 통해 분리된 광을 이용하여 상기 측정 대상물의 온도를 측정하는 온도 측정부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 온도 측정부를 통해 측정된 온도 정보를 이용하여, 상기 측정된 짠맛을 보정하는, 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치.
According to claim 1,
a beam splitter separating a part of the optical signal condensed by the first lens unit; and
Further comprising a temperature measurement unit for measuring the temperature of the measurement object using light separated through the beam splitter, wherein the control unit corrects the measured salty taste using the temperature information measured through the temperature measurement unit, A portable, non-contact, non-immersion type food saltiness measuring device.
 제 1 항에 있어서,
사용자가 둘 이상의 측정 대상 성분 중 하나를 선택할 수 있도록 처리하는 선택부를 더 포함하고,
상기 제어부는 상기 선택부를 통해 어느 측정 대상 성분이 선택된 경우에는 짠맛을 측정하는 대신 상기 측정 대상물에 함유되어 있는 그 측정 대상 성분을 측정하여 상기 디스플레이 화면에 표시하도록 구성되는 것을 특징으로 하는, 휴대용 비접촉 비침지식 음식 짠맛 측정 장치.
According to claim 1,
Further comprising a selection unit for processing so that the user can select one of two or more components to be measured;
Characterized in that the controller is configured to measure the component to be measured contained in the object to be measured and display it on the display screen instead of measuring the salty taste when a certain component to be measured is selected through the selection unit. Knowledge food saltiness measurement device.
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