KR20230137114A - A discharge measurement sensor using infrared absorption spectrum and continuous flow measurement system including the same - Google Patents

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이석환
강웅
임성혁
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한국표준과학연구원
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Abstract

본 발명은 유체가 유동하는 유체관이 삽입되는 하우징부, 유체관으로 제1 적외선 광을 조사하여 유체 중 히팅 스팟(heating spot)인 제1 영역에서의 유체의 온도를 상승시키는 가열부, 가열부와 전기적으로 연결되고 제1 적외선 광의 파워를 변조시키는 가열변조부, 제1 적외선 광과 동일직선상에 위치하도록 하우징부에 결합되어 제1 영역에서의 유체의 제1 유량에 대한 제1 흡수신호를 측정하는 제1 온도측정부 및 제1 온도측정부와 소정거리 이격되도록 하우징부에 결합되어 제1 유체가 이동된 제2 영역에서의 이동된 제1 유체의 유량에 대한 제2 흡수신호를 측정하는 제2 온도측정부를 포함하는 온도측정부, 제1, 2 온도측정부로부터 각각 전송되는 제1, 2 흡수신호를 기반으로 유체가 외부로 토출될 시 유속, 유량 및 유체의 토출량을 산출하는 토출량산출부 및 가열부, 가열변조부, 온도측정부 및 토출량산출부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서 및 연속식 유량 측정 시스템을 제공한다.The present invention relates to a housing part into which a fluid tube through which a fluid flows is inserted, a heating part that raises the temperature of the fluid in a first area that is a heating spot in the fluid by irradiating first infrared light into the fluid tube, and a heating part. A heating modulation unit that is electrically connected to and modulates the power of the first infrared light, is coupled to the housing unit so as to be located on the same straight line as the first infrared light, and generates a first absorption signal for the first flow rate of the fluid in the first area. A first temperature measuring unit to measure and a second absorption signal for the flow rate of the moved first fluid in the second area where the first fluid is moved is coupled to the housing unit to be spaced a predetermined distance from the first temperature measuring unit. Discharge volume calculation that calculates the flow rate, flow rate, and discharge amount of fluid when the fluid is discharged to the outside based on the first and second absorption signals transmitted from the temperature measurement unit including the second temperature measurement unit and the first and second temperature measurement units, respectively. A discharge rate measurement sensor and a continuous flow rate measurement system using an infrared absorption spectrum are provided, including a control section that controls the operation of the section, heating section, heating modulation section, temperature measurement section, and discharge rate calculation section.

Description

적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서 및 이를 포함하는 연속식 유량 측정 시스템{A discharge measurement sensor using infrared absorption spectrum and continuous flow measurement system including the same}Discharge measurement sensor using infrared absorption spectrum and continuous flow measurement system including the same}

본 발명은 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서 및 이를 포함하는 연속식 유량 측정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 적외선 흡수 기법을 사용하여 비접촉식으로 유량을 측정 및 제어하고 연속 유량의 측정이 가능한 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서 및 이를 포함하는 연속식 유량 측정 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a discharge rate measurement sensor using an infrared absorption spectrum and a continuous flow measurement system including the same. More specifically, the present invention relates to an infrared absorption technique that measures and controls the flow rate in a non-contact manner and enables continuous flow measurement. It relates to a discharge amount measurement sensor using a spectrum and a continuous flow measurement system including the same.

유체의 유량을 측정 및 실시간으로 모니터링하고 이에 따라 유체의 유량을 제어하는 기술은 의료분야, 반도체분야, 3D 프린팅 분야, 금형분야, 바이오분야 등과 같이 산업 전반에 걸쳐서 널리 이용되고 있다.Technology for measuring and monitoring the flow rate of fluid in real time and controlling the flow rate accordingly is widely used throughout industries such as the medical field, semiconductor field, 3D printing field, mold field, and bio field.

특히, 초소형 정밀 기계(MEMS)와 같이 제품의 초소형화가 진행 중인 현재에는 제품의 소형화가 대세로 자리잡고 있으며, 이에 따라 초소형화된 제품에 적용되는 미소 유량의 제어 기술도 함께 요구되고 있다.In particular, as miniaturization of products such as micro-precision machines (MEMS) is in progress, miniaturization of products is becoming a trend, and accordingly, micro flow rate control technology applied to ultra-miniaturized products is also required.

이중 의료분야를 살펴보면, 병원에서 근무하는 의료진은 환자에게 약물을 주입 시, 여러 가지 약물을 동시에 전달하기 위해서 약물전달 튜브를 분지하여서 한번에 여러 가지의 약물을 동시에 주입하는 경우가 빈번하다.Looking at the medical field, medical staff working in hospitals often branch drug delivery tubes to deliver multiple drugs at the same time when injecting drugs into patients.

또한, 환자의 상태에 따라 인체 내부 압력이 다르고 수술실이나 입원실의 온도 및 압력 조건이 다르기 때문에 다양한 조건들을 고려하여 약물의 유량을 제어해야 한다.In addition, since the pressure inside the human body varies depending on the patient's condition and the temperature and pressure conditions in the operating room or hospitalization room are different, the flow rate of the drug must be controlled by taking various conditions into consideration.

한편, 반도체 분야를 살펴보면, 반도체 공정에서 사용되는 디스펜서는 휴대폰 등의 방수, 접착 등에 사용되는 수지 용액을 정밀하게 도포한다.Meanwhile, looking at the semiconductor field, dispensers used in the semiconductor process precisely apply resin solutions used for waterproofing and adhesion of mobile phones, etc.

디스펜서는 순간적으로 100 ng 정도의 수지용액을 3 ms 동안 토출할 수 있는 장비로서 미소한 양의 수지를 정밀하게 도포할 수 있게 해주고, 이러한 디스펜서의 토출량은 공정이 시작되기 전 저울을 이용하게 토출량을 확인하여 수지가 정밀하게 토출되는지 확인한다.The dispenser is a device that can instantaneously discharge about 100 ng of resin solution for 3 ms, allowing a minute amount of resin to be applied precisely. The discharge amount of this dispenser can be measured using a scale before the process begins. Check to see if the resin is discharged precisely.

그러나, 반도체 공정 중에 수지가 경화되거나 유량이 달라지게 되면 이를 확인할 수 없는 문제점이 있었다.However, there was a problem in that it could not be confirmed when the resin hardened or the flow rate changed during the semiconductor process.

또한, 닷(dot) 유량의 연속적인 전체 토출량을 측정하기 어려운 문제점도 존재했다.In addition, there was a problem that it was difficult to continuously measure the total discharge amount of dot flow rate.

(특허문헌 1) 등록특허공보 제10-1046133호(2021.06.27.)(Patent Document 1) Registered Patent Publication No. 10-1046133 (2021.06.27.)

(특허문헌 2) 공개특허공보 제10-2018-0054679호(2018.05.24.)(Patent Document 2) Public Patent Publication No. 10-2018-0054679 (May 24, 2018)

상기와 같은 문제를 해결하기 위한 본 발명의 목적은 유체관의 내부를 유동하는 유체로부터 흡수신호를 측정한 후 측정된 흡수신호를 기반으로 유속, 유량 및 토출량을 산출하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서 및 이를 포함하는 연속식 유량 측정 시스템을 제공하는 것이다.The purpose of the present invention to solve the above problems is to measure the discharge amount using an infrared absorption spectrum that measures the absorption signal from the fluid flowing inside the fluid pipe and then calculates the flow rate, flow rate, and discharge amount based on the measured absorption signal. To provide a sensor and a continuous flow measurement system including the same.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The technical problem to be achieved by the present invention is not limited to the technical problem mentioned above, and other technical problems not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description below. There will be.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 유체가 유동하는 유체관이 삽입되는 하우징부; 상기 유체관으로 제1 적외선 광을 조사하여 상기 유체 중 히팅 스팟(heating spot)인 제1 영역에서의 유체의 온도를 상승시키는 가열부; 상기 가열부와 전기적으로 연결되고 상기 제1 적외선 광의 파워를 변조시키는 가열변조부; 상기 제1 적외선 광과 동일직선상에 위치하도록 상기 하우징부에 결합되어 상기 제1 영역에서의 유체의 제1 유량에 대한 제1 흡수신호를 측정하는 제1 온도측정부 및 상기 제1 온도측정부와 소정거리 이격되도록 상기 하우징부에 결합되어 상기 제1 유체가 이동된 제2 영역에서의 상기 이동된 제1 유체의 유량에 대한 제2 흡수신호를 측정하는 제2 온도측정부를 포함하는 온도측정부; 상기 제1, 2 온도측정부로부터 각각 전송되는 상기 제1, 2 흡수신호를 기반으로 상기 유체가 외부로 토출될 시 유속, 유량 및 상기 유체의 토출량을 산출하는 토출량산출부; 및 상기 가열부, 상기 가열변조부, 상기 온도측정부 및 상기 토출량산출부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서 를 제공한다.The configuration of the present invention for achieving the above object includes a housing portion into which a fluid pipe through which fluid flows is inserted; a heating unit that radiates first infrared light into the fluid pipe to increase the temperature of the fluid in a first area, which is a heating spot, in the fluid; a heating modulation unit electrically connected to the heating unit and modulating the power of the first infrared light; A first temperature measurement unit coupled to the housing unit so as to be located on the same line as the first infrared light and measuring a first absorption signal for the first flow rate of the fluid in the first area, and the first temperature measurement unit A temperature measuring unit including a second temperature measuring unit coupled to the housing unit to be spaced a predetermined distance apart from the housing unit and measuring a second absorption signal for the flow rate of the moved first fluid in the second area where the first fluid is moved. ; a discharge amount calculation unit that calculates the flow rate, flow rate, and discharge amount of the fluid when the fluid is discharged to the outside based on the first and second absorption signals transmitted from the first and second temperature measurement units, respectively; and a control unit that controls operations of the heating unit, the heating modulation unit, the temperature measurement unit, and the discharge quantity calculation unit. It provides a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제1 온도측정부는,상기 유체관의 상부에 위치하도록 상기 하우징부에 결합되어 상기 제1 영역에 제2 적외선 광을 하방으로 조사하는 제1 적외선 발광부; 및 상기 제1 적외선 발광부와 대향하도록 상기 하우징부에 결합되고 상기 제2 적외선 광을 수신하여 상기 제1 흡수신호를 측정하는 제1 적외선 수광부;를 포함하고, 상기 제1 적외선 수광부는 상기 제1 흡수신호를 상기 토출량산출부로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the first temperature measuring unit includes: a first infrared light emitting unit coupled to the housing unit to be located at an upper portion of the fluid pipe and irradiating second infrared light downward to the first area; and a first infrared light receiving unit coupled to the housing to face the first infrared light emitting unit and receiving the second infrared light to measure the first absorption signal, wherein the first infrared light receiving unit is connected to the first infrared light emitting unit. It may be characterized by transmitting the absorption signal to the discharge amount calculation unit.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2 온도측정부는, 상기 유체관의 상부에 위치하면서 상기 제1 적외선 발광부와 소정거리 이격되도록 상기 하우징부에 결합되어 상기 제2 영역에 제3 적외선 광을 하방으로 조사하는 제2 적외선 발광부; 및 상기 제2 적외선 발광부와 대향하도록 상기 하우징부에 결합되고 상기 제3 적외선 광을 수신하여 상기 제2 흡수신호를 측정하는 제2 적외선 수광부;를 포함하고, 상기 제2 적외선 수광부는 상기 제2 흡수신호를 상기 토출량산출부로 전송하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the second temperature measuring unit is located at the upper part of the fluid pipe and is coupled to the housing unit to be spaced a predetermined distance from the first infrared light emitting unit and transmits third infrared light to the second area. a second infrared light emitting unit that irradiates downward; and a second infrared light receiving unit coupled to the housing to face the second infrared light emitting unit and receiving the third infrared light to measure the second absorption signal. It may be characterized by transmitting the absorption signal to the discharge amount calculation unit.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출량산출부는, (v=유속, L=제1, 2 적외선 발광부 사이의 거리, =히팅 스팟에서의 유체가 제1 적외선 발광부에서 제2 적외선 발광부까지 이동하는데 걸리는 시간)에 의해 상기 유속(v)을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the discharge amount calculation unit, (v=flow velocity, L=distance between the first and second infrared emitting units, =The time it takes for the fluid in the heating spot to move from the first infrared emitting unit to the second infrared emitting unit) may be used to calculate the flow velocity (v).

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출량산출부는, (Q=유량, A=유체관의 단면적, v=유속, D=유체관의 지름, L=제1, 2 적외선 발광부 사이의 거리, =히팅 스팟에서의 유체가 제1 적외선 발광부에서 제2 적외선 발광부까지 이동하는데 걸리는 시간)에 의해 상기 유량을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the discharge amount calculation unit, (Q = flow rate, A = cross-sectional area of the fluid pipe, v = flow velocity, D = diameter of the fluid pipe, L = distance between the first and second infrared emitting units, =The time it takes for the fluid in the heating spot to move from the first infrared emitting unit to the second infrared emitting unit) may be used to calculate the flow rate.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 토출량산출부는, (Q=유량, T=토출시간)에 의해 상기 토출량을 산출하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the discharge amount calculation unit, The discharge amount may be calculated by (Q = flow rate, T = discharge time).

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 가열부는, 상기 하우징부의 외부에 위치하여 상기 제1 적외선 광을 생성하는 광원; 상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 광원으로부터 공급되는 상기 제1 적외선 광을 시준화시키는 시준기; 상기 광원과 상기 시준기를 연결하고 상기 광원으로부터 공급되는 제1 적외선 광을 상기 시준기로 전달하는 광섬유; 및 상기 시준기와 소정거리 이격되도록 상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 시준화된 제1 적외선 광을 굴절시켜 상기 제1 영역에 조사시키는 프리즘;을 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the heating unit includes a light source located outside the housing unit and generating the first infrared light; a collimator located inside the housing unit and collimating the first infrared light supplied from the light source; an optical fiber that connects the light source and the collimator and transmits first infrared light supplied from the light source to the collimator; and a prism located inside the housing unit to be spaced apart from the collimator by a predetermined distance and refracting the collimated first infrared light to irradiate it to the first area.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 하우징부는, 하우징 상부부재, 상기 하우징 상부부재와 대향하도록 상기 하우징 상부부재의 하부에 위치하는 하우징 하부부재, 상기 하우징 상부부재의 일측과 상기 하우징 하부부재의 일측에 결합되는 하우징 일측부부재, 상기 하우징 상부부재의 타측과 상기 하우징 하부부재의 타측에 결합되는 하우징 타측부부재, 상기 하우징 상부부재의 전방부, 상기 하우징 하부부재의 전방부, 상기 하우징 일측부부재의 전방부, 상기 하우징 타측부부재의 전방부에 결합되는 하우징 전방부재 및 상기 하우징 전방부재와 대향하면서 상기 하우징 상부부재의 후방부, 상기 하우징 하부부재의 후방부, 상기 하우징 일측부부재의 후방부, 상기 하우징 타측부부재의 후방부에 결합되는 하우징 후방부재를 포함하는 하우징; 및 상기 하우징 하부부재의 하면에 결합되고 상기 유체관이 상기 하우징 상부부재 및 상기 하우징 하부부재와 평행하도록 삽입되는 유체관 삽입부재 및 상기 유체관 삽입부재의 하면에 결합되는 유체관 커버를 포함하는 유체관 삽입부;를 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the housing portion includes a housing upper member, a housing lower member positioned below the housing upper member to face the housing upper member, one side of the housing upper member, and one side of the housing lower member. A housing side member coupled to the other side of the housing upper member and a housing other side member coupled to the other side of the housing lower member, a front portion of the housing upper member, a front portion of the housing lower member, and a front portion of the housing one side member. portion, a housing front member coupled to the front portion of the other housing side member, and a rear portion of the housing upper member facing the housing front member, a rear portion of the housing lower member, a rear portion of the housing one side member, and the housing. A housing including a housing rear member coupled to the rear portion of the other side member; and a fluid pipe insertion member coupled to the lower surface of the housing lower member and inserted so that the fluid pipe is parallel to the housing upper member and the housing lower member, and a fluid pipe cover coupled to the lower surface of the fluid pipe insertion member. It may be characterized as including a tube insertion part.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 온도측정부의 응답속도는 300kHz 이상인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the response speed of the temperature measuring unit may be 300 kHz or more.

또한, 상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 구성은 전술한 바에 따른 토출량 측정 센서; 외주면의 적어도 일부가 상기 하우징부의 내부에 밀착되는 상기 유체관; 상기 유체관의 입구와 연통하여 상기 유체관의 내부로 상기 유체를 공급하는 유체공급장치; 상기 유체관의 출구와 연통하여 상기 유체관을 통과하는 상기 유체를 외부로 토출시키는 유체토출장치; 상기 온도측정부와 전기적으로 연결되고 상기 유체관으로 빛을 조사하는 할로겐렘프; 및 상기 온도측정부와 전기적으로 연결되고 상기 유량에 대한 상기 제1, 2 흡수신호를 기반으로 적외선 흡수 스펙트럼을 측정하는 분광기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 유량 측정 시스템을 제공한다.In addition, the configuration of the present invention to achieve the above object includes a discharge amount measurement sensor as described above; The fluid pipe, at least a portion of the outer peripheral surface of which is in close contact with the inside of the housing portion; a fluid supply device that communicates with the inlet of the fluid pipe and supplies the fluid into the interior of the fluid pipe; a fluid discharge device that communicates with an outlet of the fluid pipe and discharges the fluid passing through the fluid pipe to the outside; a halogen lamp that is electrically connected to the temperature measuring unit and irradiates light into the fluid pipe; and a spectrometer electrically connected to the temperature measurement unit and measuring an infrared absorption spectrum based on the first and second absorption signals for the flow rate.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유체는 에폭시이고, 상기 제1 적외선 광의 파장은 1700nm인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fluid may be epoxy, and the wavelength of the first infrared light may be 1700 nm.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 유체는 에폭시이고, 상기 제2, 3 적외선 광의 파장은 1800nm 내지 2100nm인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the fluid may be epoxy, and the wavelength of the second and third infrared lights may be 1800 nm to 2100 nm.

본 발명의 실시예에 있어서, 상기 제2, 3 적외선 광의 파장은 1950nm인 것을 특징으로 할 수 있다.In an embodiment of the present invention, the wavelength of the second and third infrared lights may be 1950 nm.

상기와 같은 구성에 따르는 본 발명의 효과는, 유체관의 내부를 유동하는 유체로부터 흡수신호를 측정한 후 측정된 흡수신호를 기반으로 유속, 유량 및 토출량을 산출하고 닷(dot) 유량의 연속 유량을 측정할 수 있어 반도체 공정 중에 모니터링이 가능함에 따라 공정 중에 발생하는 노즐의 막힘이나 수지 경화와 같은 문제들을 사전에 인지하여 해결할 수 있고, 유체의 유량을 실시간으로 측정한 결과를 토대로 디스펜서를 피드백 제어하여 보다 정밀하게 유체의 토출량을 제어할 수 있다.The effect of the present invention according to the above configuration is to measure the absorption signal from the fluid flowing inside the fluid pipe, then calculate the flow rate, flow rate, and discharge amount based on the measured absorption signal, and calculate the continuous flow rate of the dot flow rate. Since it is possible to monitor during the semiconductor process, problems such as nozzle clogging or resin hardening that occur during the process can be recognized and resolved in advance, and the dispenser is feedback-controlled based on the results of measuring the flow rate of the fluid in real time. This allows the discharge amount of fluid to be controlled more precisely.

본 발명의 효과는 상기한 효과로 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 상세한 설명 또는 특허청구범위에 기재된 발명의 구성으로부터 추론 가능한 모든 효과를 포함하는 것으로 이해되어야 한다.The effects of the present invention are not limited to the effects described above, and should be understood to include all effects that can be inferred from the configuration of the invention described in the detailed description or claims of the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 구비된 하우징부를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 구비된 하우징부를 나타낸 일 방향에서의 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서의 내부를 나타낸 실제사진이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서를 나타낸 실제사진이다.
도 6의 (a), (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서를 나타낸 일 방향에서의 측단면도 및 정면도이다.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 구비된 하우징부 및 온도측정부를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템을 나타낸 블록도이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.
도 10은 도 9의 S영역을 확대한 부분상세도이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템을 나타낸 개념도이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템을 이용하여 유체인 에폭시의 온도 변화에 따른 분광특성을 나타낸 스펙트럼 그래프이다.
도 13은 유량에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이다.
도 14는 유량에 따른 흡수 스펙트럼의 평균 신호 세기를 나타낸 그래프이다.
도 15의 (a), (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에서 적외선 발광부(LED)와 적외선 수광부(PD)의 파장을 나타낸 그래프이다.
도 16의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 발광부(LED), 적외선 수광부(PD: photodetector) 및 가열부(heating laser)를 나타낸 실제사진이다.
도 17은 유량에 따른 적외선 수광부(PD: photodetector)의 신호세기를 나타낸 그래프이다.
도 18의 (a), (b)는 토출량 측정을 위한 저울 및 샷(shot)수에 따른 측정 토출량을 나타낸 그래프이다.
도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로 측정된 400샷(shot) 토출시 토출량 측정신호를 나타낸 그래프이다.
도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 의해 유체가 토출되기 전까지(토출 전~t1)의 토출량 측정신호와 히팅 스팟에서의 유체 거동을 나타낸 그래프이다.
도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 의해 유체가 토출된 후 히팅스팟에서의 유체가 제1 적외선 발광부와 동일직선상에 위치한 제1 영역에서 제2 적외선 발광부와 동일직선상에 위치한 제2 영역까지 이동하는 동안(t1~t2)의 토출량 측정신호와 히팅 스팟에서의 유체 거동을 나타낸 그래프이다.
도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 의해 유체가 제2 적외선 발광부와 동일직선상에 위치한 제2 영역에서 토출이 끝나는 순간(t2~t3)까지의 토출량 측정신호와 히팅 스팟에서의 유체 거동을 나타낸 그래프이다.
도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로 측정된 닷(dot) 유량을 연속적으로 측정한 신호를 나타낸 그래프이다.
도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에서 토출량을 산출하기 위한 그래프이다.
도 25는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로부터 획득된 샷(shot)수에 따른 유속을 나타낸 그래프이다.
도 26은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로부터 획득된 샷(shot)수에 따른 유량을 나타낸 그래프이다.
도 27은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로부터 획득된 샷(shot)수에 따른 토출시간을 나타낸 그래프이다.
도 28은 샷(shot)수에 따른 저울로부터 획득된 토출량과 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로부터 획득된 토출량을 비교한 그래프이다.
Figure 1 is a block diagram showing a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a perspective view from one direction showing the housing provided in the discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is an exploded perspective view from one direction showing the housing provided in the discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is an actual photograph showing the interior of a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.
Figure 5 is an actual photograph showing a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.
Figures 6 (a) and (b) are a side cross-sectional view and a front view in one direction showing a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.
Figure 7 is a perspective view from one direction showing the housing unit and the temperature measurement unit provided in the discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.
Figure 8 is a block diagram showing a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 9 is a perspective view from one direction showing a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 10 is an enlarged partial detailed view of area S of Figure 9.
Figure 11 is a conceptual diagram showing a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 12 is a spectrum graph showing spectral characteristics according to temperature change of epoxy fluid, using a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 13 is a graph showing infrared absorption spectrum according to flow rate.
Figure 14 is a graph showing the average signal intensity of the absorption spectrum according to flow rate.
Figures 15 (a) and (b) are graphs showing the wavelengths of the infrared light emitting unit (LED) and the infrared receiving unit (PD) in the continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
16 (a), (b), and (c) show an infrared light emitting unit (LED), an infrared photodetector (PD), and a heating unit provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention. This is an actual photo showing a laser.
Figure 17 is a graph showing the signal intensity of an infrared photodetector (PD) according to flow rate.
Figures 18 (a) and (b) are graphs showing the scale for measuring the discharge amount and the measured discharge amount according to the number of shots.
Figure 19 is a graph showing the discharge amount measurement signal when discharging 400 shots measured by a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 20 shows the discharge amount measurement signal before the fluid is discharged (before discharge ~ t1) by the discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in the continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention and the fluid in the heating spot. This is a graph showing the behavior.
Figure 21 shows that after the fluid is discharged by a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention, the fluid in the heating spot is on the same straight line as the first infrared light emitting unit. This is a graph showing the discharge amount measurement signal and fluid behavior in the heating spot while moving from the first area located to the second area located on the same line as the second infrared emitting unit (t1 to t2).
Figure 22 shows the moment when the fluid is discharged from the second area located on the same straight line as the second infrared light emitting unit by the discharge amount measurement sensor using the infrared absorption spectrum provided in the continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention. This is a graph showing the discharge amount measurement signal from (t2 to t3) and the fluid behavior at the heating spot.
Figure 23 is a graph showing signals of continuously measuring dot flow rate measured by a discharge rate measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow rate measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 24 is a graph for calculating discharge amount in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 25 is a graph showing the flow rate according to the number of shots obtained from a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 26 is a graph showing the flow rate according to the number of shots obtained from a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 27 is a graph showing discharge time according to the number of shots obtained from a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.
Figure 28 is a graph comparing the discharge amount obtained from a scale according to the number of shots and the discharge amount obtained from a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum.

이하에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며, 따라서 여기에서 설명하는 실시예로 한정되는 것은 아니다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.Hereinafter, the present invention will be described with reference to the attached drawings. However, the present invention may be implemented in various different forms and, therefore, is not limited to the embodiments described herein. In order to clearly explain the present invention in the drawings, parts that are not related to the description are omitted, and similar parts are given similar reference numerals throughout the specification.

명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결(접속, 접촉, 결합)"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 부재를 사이에 두고 "간접적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 구비할 수 있다는 것을 의미한다.Throughout the specification, when a part is said to be "connected (connected, contacted, combined)" with another part, this means not only "directly connected" but also "indirectly connected" with another member in between. "Includes cases where it is. Additionally, when a part is said to “include” a certain component, this does not mean that other components are excluded, but that other components can be added, unless specifically stated to the contrary.

본 명세서에서 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. 본 명세서에서, "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.The terms used herein are only used to describe specific embodiments and are not intended to limit the invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to indicate the presence of features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof described in the specification, but are not intended to indicate the presence of one or more other features. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of elements, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

이하 첨부된 도면을 참고하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings.

1. 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)1. Discharge amount measurement sensor using infrared absorption spectrum (100)

이하, 도 1 내지 도 7을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)를 설명하도록 한다.Hereinafter, the discharge amount measurement sensor 100 using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 7.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서를 나타낸 블록도이다.Figure 1 is a block diagram showing a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)는 하우징부(110), 가열부(120), 온도측정부(130), 가열변조부(140), 토출량산출부(150) 및 제어부(160)를 포함한다.Referring to FIG. 1, the discharge amount measurement sensor 100 using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention includes a housing unit 110, a heating unit 120, a temperature measurement unit 130, and a heating modulation unit 140. ), a discharge amount calculation unit 150, and a control unit 160.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 구비된 하우징부를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다. 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 구비된 하우징부를 나타낸 일 방향에서의 분해사시도이다. 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서의 내부를 나타낸 실제사진이다. 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서를 나타낸 실제사진이다.Figure 2 is a perspective view from one direction showing the housing provided in the discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention. Figure 3 is an exploded perspective view from one direction showing the housing provided in the discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention. Figure 4 is an actual photograph showing the interior of a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention. Figure 5 is an actual photograph showing a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.

하우징부(110)는 유체가 유동하는 유체관(200)이 삽입된다.A fluid pipe 200 through which fluid flows is inserted into the housing portion 110.

도 2 및 도 3을 참조하면, 하우징부(110)는 하우징(111) 및 유체관 삽입부(112)를 포함한다.Referring to FIGS. 2 and 3 , the housing portion 110 includes a housing 111 and a fluid pipe insertion portion 112.

하우징(111)은 하우징 상부부재(111a), 하우징 하부부재(111b), 하우징 일측부부재(111c), 하우징 타측부부재(111d), 하우징 전방부재(111e) 및 하우징 후방부재(111f)를 포함한다.The housing 111 includes a housing upper member 111a, a housing lower member 111b, a housing side member 111c, a housing other side member 111d, a housing front member 111e, and a housing rear member 111f. do.

하우징 상부부재(111a)는 소정의 두께를 가지는 직사각형상을 가질 수 있다.The housing upper member 111a may have a rectangular shape with a predetermined thickness.

하우징 하부부재(111b)는 하우징 상부부재(111a)와 대향하도록 하우징 상부부재(111a)의 하부에 위치한다.The housing lower member 111b is located below the housing upper member 111a so as to face the housing upper member 111a.

이때, 하우징 하부부재(111b)는 하우징 상부부재(111a)와 상하방향으로 소정거리 이격되도록 배치된다.At this time, the housing lower member 111b is arranged to be spaced apart from the housing upper member 111a by a predetermined distance in the vertical direction.

하우징 일측부부재(111c)는 하우징 상부부재(111a)의 일측과 하우징 하부부재(111b)의 일측에 결합된다.The housing side member 111c is coupled to one side of the housing upper member 111a and one side of the housing lower member 111b.

하우징 타측부부재(111d)는 하우징 상부부재(111a)의 타측과 하우징 하부부재(111)의 타측에 결합된다.The housing other side member 111d is coupled to the other side of the housing upper member 111a and the other side of the housing lower member 111.

하우징 전방부재(111e)는 하우징 상부부재(111a)의 전방부, 하우징 하부부재(111b)의 전방부, 하우징 일측부부재(111c)의 전방부, 하우징 타측부부재(111d)의 전방부에 결합된다.The housing front member 111e is coupled to the front part of the housing upper member 111a, the front part of the housing lower member 111b, the front part of the housing one side member 111c, and the front part of the housing other side member 111d. do.

또한, 하우징 전방부재(111e)의 중앙부는 관통된 제1 개구가 형성된다.Additionally, a first opening is formed through the central portion of the housing front member 111e.

하우징 후방부재(111f)는 하우징 전방부재(111e)와 대향하면서 하우징 상부부재(111a)의 후방부, 하우징 하부부재(111b)의 후방부, 하우징 일측부부재(111c)의 후방부, 하우징 타측부부재(111d)의 후방부에 결합된다.The housing rear member 111f faces the housing front member 111e and includes the rear portion of the housing upper member 111a, the rear portion of the housing lower member 111b, the rear portion of one side of the housing member 111c, and the other side of the housing. It is coupled to the rear part of the member 111d.

또한, 하우징 후방부재(111f)의 중앙부는 관통된 제2 개구가 형성된다.Additionally, a second opening is formed through the central portion of the housing rear member 111f.

전술한 하우징 상부부재(111a), 하우징 하부부재(111b), 하우징 일측부부재(111c), 하우징 타측부부재(111d), 하우징 전방부재(111e) 및 하우징 후방부재(111f)는 내부 공간이 형성되는 직육면체 형상을 이루고, 상기한 내부 공간에는 가열부(120)가 위치하게 된다.The above-described housing upper member 111a, housing lower member 111b, housing one side member 111c, housing other side member 111d, housing front member 111e, and housing rear member 111f form an internal space. It has a rectangular parallelepiped shape, and the heating unit 120 is located in the internal space.

유체관 삽입부(112)는 유체관 삽입부재(112a) 및 유체관 커버(112b)를 포함한다.The fluid pipe insertion portion 112 includes a fluid pipe insertion member 112a and a fluid pipe cover 112b.

유체관 삽입부재(112a)는 하우징(111)보다 작은 직육면체 형상을 가지고, 유체관(200)이 삽입될 수 있도록 하우징 상부부재(111a)와 하우징 하부부재(111b)와 평행한 방향으로 관통형성된다.The fluid pipe insertion member 112a has a rectangular parallelepiped shape smaller than the housing 111, and is formed through a direction parallel to the housing upper member 111a and the housing lower member 111b so that the fluid pipe 200 can be inserted. .

구체적으로 유체관 삽입부재(112a)는 하우징 하부부재(111b)의 하면에 결합되고 유체관(200)이 하우징 상부부재(111a) 및 하우징 하부부재(111b)와 평행하도록 삽입된다.Specifically, the fluid pipe insertion member 112a is coupled to the lower surface of the housing lower member 111b, and the fluid pipe 200 is inserted in parallel with the housing upper member 111a and the housing lower member 111b.

또한, 유체관 삽입부재(112a)의 중앙부에는 유체관(200)이 삽입되는 방향으로 길게 형성된 투과홀(도 3 참조)이 형성된다.In addition, a long penetration hole (see FIG. 3) is formed in the central portion of the fluid pipe insertion member 112a in the direction in which the fluid pipe 200 is inserted.

유체관 커버(112b)는 유체관 삽입부재(112a)의 하면에 결합된다.The fluid pipe cover 112b is coupled to the lower surface of the fluid pipe insertion member 112a.

도 6의 (a), (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서를 나타낸 일 방향에서의 측단면도 및 정면도이다.Figures 6 (a) and (b) are a side cross-sectional view and a front view in one direction showing a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.

도 6을 참조하면, 가열부(120)는 상기 유체관으로 제1 적외선 광을 조사하여 상기 유체 중 히팅 스팟(heating spot)인 제1 영역에서의 유체의 온도를 상승시킨다.Referring to FIG. 6, the heating unit 120 radiates first infrared light into the fluid pipe to increase the temperature of the fluid in a first area, which is a heating spot, in the fluid.

여기서, 제1 영역은 유체관(200) 중 제1 적외선 광이 조사되는 일부 영역으로서 국부적으로 가열되는 히팅 스팟(heating spot)이기도 하다.Here, the first area is a part of the fluid pipe 200 where the first infrared light is irradiated and is also a heating spot that is locally heated.

도 6의 (a) 및 (b)를 참조하면, 가열부(120)는 광원(121), 광섬유(122), 시준기(123)(collimator) 및 프리즘(124)을 포함한다.Referring to Figures 6 (a) and (b), the heating unit 120 includes a light source 121, an optical fiber 122, a collimator 123, and a prism 124.

광원(121)은 하우징부(110)의 외부에 위치하여 제1 적외선 광(NIR light)을 생성한 후 광섬유(122)를 통하여 시준기(123)으로 공급한다.The light source 121 is located outside the housing unit 110 to generate first infrared light (NIR light) and then supplies it to the collimator 123 through the optical fiber 122.

다만, 본 발명에서는 적외선을 조사하는 광원(121) 이외에 비용적 측면을 고려하여 저비용의 마이크로 히터(micro heater)를 사용할 수도 있다.However, in the present invention, in consideration of cost, a low-cost micro heater may be used in addition to the light source 121 that irradiates infrared rays.

광섬유(122)는 광원(121)과 시준기(123)를 연결하고 광원(121)으로부터 공급되는 제1 적외선 광을 시준기(123)로 전달한다.The optical fiber 122 connects the light source 121 and the collimator 123 and transmits the first infrared light supplied from the light source 121 to the collimator 123.

시준기(123)(collimator)는 하우징부(110)의 내부에 위치하고 광원(121)으로부터 공급되는 제1 적외선 광을 시준화시킨다.The collimator 123 is located inside the housing unit 110 and collimates the first infrared light supplied from the light source 121.

프리즘(124)은 시준기(123)와 소정거리 이격되도록 하우징부(110)의 내부에 위치하고 시준화된 제1 적외선 광을 굴절시켜 제1 영역에 조사시킨다.The prism 124 is located inside the housing unit 110 to be spaced a predetermined distance from the collimator 123 and refracts the collimated first infrared light to irradiate it to the first area.

이때, 프리즘(124)은 도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 시준기(123)와 동일직선상에 위치하고, 시준화된 제1 적외선 광이 90 ° 굴절되어 하우징(111)의 하부에 있는 유체관(200)에 조사되도록 배치되는 것이 바람직하다.At this time, the prism 124 is located on the same straight line as the collimator 123, as shown in (a) of FIG. 6, and the collimated first infrared light is refracted at 90 ° and flows into the fluid in the lower part of the housing 111. It is preferably arranged to be irradiated into the tube 200.

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 구비된 하우징부 및 온도측정부를 나타낸 일 방향에서의 사시도이다.Figure 7 is a perspective view from one direction showing the housing unit and the temperature measurement unit provided in the discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum according to an embodiment of the present invention.

본 발명에서 명시하고 있는 유체는 반도체 공정에서 사용되는 에폭시일 수 있고, 에폭시 레진의 유량은 동적거동이 있는 dot 형태의 유량이다. 이를 측정하기 위해서는 시간 응답 속도가 빠른 유량 측정 시스템이 필수적이다. The fluid specified in the present invention may be epoxy used in the semiconductor process, and the flow rate of the epoxy resin is a dot-shaped flow rate with dynamic behavior. To measure this, a flow measurement system with a fast time response is essential.

이에 따라 온도측정부(130)의 응답속도는 300 kHz 이상의 고속 샘플링이 가능해야 한다.Accordingly, the response speed of the temperature measuring unit 130 must be capable of high-speed sampling of 300 kHz or more.

상기한 온도측정부(130)는 제1 온도측정부(131) 및 제2 온도측정부(132)를 포함한다.The temperature measuring unit 130 described above includes a first temperature measuring unit 131 and a second temperature measuring unit 132.

제1 온도측정부(131)는 제1 적외선 광과 동일직선상에 위치하도록 하우징부(110)에 결합되어 제1 영역에서의 유체의 제1 유량에 대한 제1 흡수신호를 측정한다.The first temperature measuring unit 131 is coupled to the housing unit 110 so as to be located on the same straight line as the first infrared light and measures the first absorption signal for the first flow rate of the fluid in the first area.

상기한 제1 온도측정부(131)는 제1 적외선 발광부(131a) 및 제1 적외선 수광부(131b)를 포함한다.The first temperature measuring unit 131 described above includes a first infrared light emitting unit 131a and a first infrared light receiving unit 131b.

제1 적외선 발광부(131a)는 유체관(200)의 상부에 위치하도록 하우징부(110)에 결합되어 제1 영역에 제2 적외선 광을 하방으로 조사한다.The first infrared light emitting unit 131a is coupled to the housing unit 110 so as to be located at the top of the fluid pipe 200 and irradiates the second infrared light downward to the first area.

제1 적외선 수광부(131b)는 제1 적외선 발광부(131a)와 대향하도록 하우징부(110)에 결합되고 제2 적외선 광을 수신하여 제1 흡수신호를 측정한다.The first infrared light receiving unit 131b is coupled to the housing unit 110 to face the first infrared light emitting unit 131a and receives the second infrared light to measure the first absorption signal.

상기한 제1 적외선 수광부(131b)는 제1 흡수신호를 토출량산출부(150)로 전송한다.The above-described first infrared light receiving unit 131b transmits the first absorption signal to the discharge amount calculation unit 150.

제2 온도측정부(132)는 제1 온도측정부(131)와 소정거리 이격되도록 하우징부(110)에 결합되어 제1 유체가 이동된 제2 영역에서의 이동된 제1 유체의 유량에 대한 제2 흡수신호를 측정한다.The second temperature measuring unit 132 is coupled to the housing unit 110 to be spaced a predetermined distance from the first temperature measuring unit 131 and measures the flow rate of the moved first fluid in the second area where the first fluid was moved. Measure the second absorption signal.

상기한 제2 온도측정부(132)는 제2 적외선 발광부(132a) 및 제2 적외선 수광부(132b)를 포함한다.The second temperature measurement unit 132 includes a second infrared light emitting unit 132a and a second infrared light receiving unit 132b.

제2 적외선 발광부(132a)는 유체관(200)의 상부에 위치하면서 제1 적외선 발광부(131a)와 소정거리 이격되도록 하우징부(110)에 결합되어 제2 영역에 제3 적외선 광을 하방으로 조사한다.The second infrared light emitting unit 132a is located at the upper part of the fluid pipe 200 and is coupled to the housing unit 110 to be spaced a predetermined distance from the first infrared light emitting unit 131a and transmits the third infrared light downward to the second area. Investigate with

제2 적외선 수광부(132b)는 제2 적외선 발광부(132a)와 대향하도록 하우징부(110)에 결합되고 제3 적외선 광을 수신하여 제2 흡수신호를 측정한다.The second infrared light receiving unit 132b is coupled to the housing unit 110 to face the second infrared light emitting unit 132a and receives the third infrared light to measure the second absorption signal.

상기한 제2 적외선 수광부(132b)는 제2 흡수신호를 토출량산출부(150)로 전송한다.The second infrared light receiving unit 132b transmits the second absorption signal to the discharge amount calculation unit 150.

가열변조부(140)는 가열부(120)와 전기적으로 연결되고 제1 적외선 광의 파워를 변조시킨다.The heating modulator 140 is electrically connected to the heating unit 120 and modulates the power of the first infrared light.

토출량산출부(150)는 제1, 2 온도측정부(131, 132)로부터 각각 전송되는 제1, 2 흡수신호를 기반으로 유체가 외부로 토출될 시 유속, 유량 및 유체의 토출량을 산출한다.The discharge amount calculation unit 150 calculates the flow rate, flow rate, and discharge amount of the fluid when the fluid is discharged to the outside based on the first and second absorption signals transmitted from the first and second temperature measurement units 131 and 132, respectively.

본 발명에서는 최종적으로 유체의 토출량을 산출하고, 상기한 유체의 토출량을 산출하기 위해서는 유체가 외부로 토출될 시 유속 및 유량을 산출하는 것을 선행해야 한다.In the present invention, in order to finally calculate the discharge amount of the fluid, the flow rate and flow rate when the fluid is discharged to the outside must first be calculated.

구체적으로 토출량 측정 신호를 분석하게 되면 아래에 기재된 [수학식 1], [수학식 2]를 거쳐서 아래의 [수학식 3]을 통해 토출량을 측정할 수 있게 된다. Specifically, when the discharge amount measurement signal is analyzed, the discharge amount can be measured through [Equation 1] and [Equation 2] below and then [Equation 3] below.

우선, 디스펜서 토출량 신호로부터 t1, t2, t3를 얻게 될고 t2-t1 은 히팅 스팟(heating spot)이 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)부터 제2 적외선 발광부(132a)(LED 2)까지 움직인 이동 시간이다. 이를 t 라 하면 디스펜서 토출시의 유속 v 는 아래의 [수학식 1]을 통해 획득할 수 있다.First, t1, t2, and t3 are obtained from the dispenser discharge amount signal, and t2-t1 indicates that the heating spot is from the first infrared light emitting part 131a (LED 1) to the second infrared light emitting part 132a (LED 2). It is the travel time until. If this is t, the flow velocity v when discharging from the dispenser can be obtained through [Equation 1] below.

이를 위한 토출량산출부(150)는, 하기의 [수학식 1]에 의해 유속(v)을 산출한다.For this purpose, the discharge amount calculation unit 150 calculates the flow rate (v) using the following [Equation 1].

[수학식 1][Equation 1]

(v=유속, L=제1, 2 적외선 발광부 사이의 거리, =히팅 스팟에서의 유체가 제1 적외선 발광부에서 제2 적외선 발광부까지 이동하는데 걸리는 시간)(v=flow velocity, L=distance between the first and second infrared emitting units, =Time taken for the fluid in the heating spot to move from the first infrared emitting part to the second infrared emitting part)

다음, 토출량산출부(150)는, 하기의 [수학식 2]에 의해 유량(Q)을 산출한다.Next, the discharge amount calculation unit 150 calculates the flow rate (Q) using Equation 2 below.

[수학식 2][Equation 2]

(Q=유량, A=유체관의 단면적, v=유속, D=유체관의 지름, L=제1, 2 적외선 발광부 사이의 거리, =히팅 스팟에서의 유체가 제1 적외선 발광부에서 제2 적외선 발광부까지 이동하는데 걸리는 시간)(Q = flow rate, A = cross-sectional area of the fluid pipe, v = flow velocity, D = diameter of the fluid pipe, L = distance between the first and second infrared emitting units, =Time taken for the fluid in the heating spot to move from the first infrared emitting part to the second infrared emitting part)

그리고 t3-t1 은 토출시간(T)이므로 이를 적용하여 토출량을 측정할 수 있다. And t3-t1 is the discharge time (T), so the discharge amount can be measured by applying this.

구체적으로 전술한 [수학식 1], [수학식 2]를 이용하여 산출된 유속(v) 및 유량(Q)을 획득한 후 토출량산출부(150)는, 하기의 [수학식 3]에 의해 유체의 토출량을 산출한다.Specifically, after obtaining the flow rate (v) and flow rate (Q) calculated using the above-mentioned [Equation 1] and [Equation 2], the discharge volume calculation unit 150 calculates the Calculate the discharge amount of fluid.

[수학식 3][Equation 3]

(Q=유량, T=토출시간)(Q=flow rate, T=discharge time)

위에서 설명된 [수학식 1] 내지 [수학식 3]을 바탕으로 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)로부터 얻어진 신호로부터 정량적인 토출량이 산정되었다.Based on [Equation 1] to [Equation 3] described above, the quantitative discharge amount was calculated from the signal obtained from the discharge amount measurement sensor 100 using the infrared absorption spectrum.

제어부(160)는 가열부(120), 가열변조부(140), 온도측정부(130) 및 토출량산출부(150)의 동작을 제어한다.The control unit 160 controls the operations of the heating unit 120, the heating modulation unit 140, the temperature measurement unit 130, and the discharge amount calculation unit 150.

2. 연속식 유량 측정 시스템(700)2. Continuous flow measurement system (700)

이하, 도 1 내지 도 28을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템(700)를 설명하도록 한다.Hereinafter, the continuous flow measurement system 700 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 to 28.

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템을 나타낸 블록도이다.Figure 8 is a block diagram showing a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 8을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템(700)은 전술한 바에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100), 유체관(200), 유체공급장치(300), 유체토출장치(400), 할로겐램프(500) 및 분광기(600)를 포함한다.Referring to FIG. 8, the continuous flow measurement system 700 according to an embodiment of the present invention includes a discharge amount measurement sensor 100, a fluid pipe 200, and a fluid supply device 300 using the infrared absorption spectrum as described above. ), a fluid discharge device 400, a halogen lamp 500, and a spectrometer 600.

도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템을 나타낸 일 방향에서의 사시도이다. 도 10은 도 9의 S영역을 확대한 부분상세도이다.Figure 9 is a perspective view from one direction showing a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention. Figure 10 is an enlarged partial detailed view of area S of Figure 9.

도 2, 도 3, 도 5 내지 도 7, 도 9 및 도 10을 참조하면, 유체관(200)은 외주면의 적어도 일부가 하우징부(110)의 내부에 밀착된다.Referring to FIGS. 2, 3, 5 to 7, 9, and 10, at least a portion of the outer peripheral surface of the fluid pipe 200 is in close contact with the inside of the housing portion 110.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템을 나타낸 개념도이다.Figure 11 is a conceptual diagram showing a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

유체관(200)은 외주면의 적어도 일부가 하우징부(110)의 내부에 밀착되고 유체가 유동한다.At least a portion of the outer peripheral surface of the fluid pipe 200 is in close contact with the inside of the housing portion 110 and fluid flows therein.

구체적으로 유체관(200)은 양측이 개방되고 내부가 비어 있는 관으로서, 유체를 유동시킨다.Specifically, the fluid pipe 200 is a pipe that is open on both sides and empty inside, and allows fluid to flow.

도 11을 참조하면, 유체공급장치(300)는 유체관(200)의 입구와 연통하여 유체관(200)의 내부로 유체를 공급한다.Referring to FIG. 11, the fluid supply device 300 communicates with the inlet of the fluid pipe 200 and supplies fluid into the interior of the fluid pipe 200.

이를 위한 유체관(200)의 입구는 도 11에 도시된 바와 같이 유체공급장치(300)와 연통한다.The inlet of the fluid pipe 200 for this purpose communicates with the fluid supply device 300 as shown in FIG. 11.

또한, 유체관(200)의 출구는 도 11에 도시된 바와 같이 유체토출장치(400)와 연통한다.Additionally, the outlet of the fluid pipe 200 communicates with the fluid discharge device 400 as shown in FIG. 11.

유체공급장치(300)는 유체관(200)의 입구와 연통하여 유체를 유체관(200)으로 공급한다.The fluid supply device 300 communicates with the inlet of the fluid pipe 200 and supplies fluid to the fluid pipe 200.

유체토출장치(400)는 유체관(200)의 출구와 연통하여 유체관(200)을 통과하는 유체를 외부로 토출시킨다.The fluid discharge device 400 communicates with the outlet of the fluid pipe 200 and discharges the fluid passing through the fluid pipe 200 to the outside.

이를 위한 유체토출장치(400)는 도 8에 도시된 바와 같이 디스펜서(410) 및 노즐(420)을 포함한다.The fluid discharge device 400 for this includes a dispenser 410 and a nozzle 420 as shown in FIG. 8.

디스펜서(410)는 유체관(200)의 출구와 연통하여 유체관의 출구로 토출되는 유체를 수용한다.The dispenser 410 communicates with the outlet of the fluid pipe 200 and receives fluid discharged from the outlet of the fluid pipe.

노즐(420)는 디스펜서(410)의 하부와 연통하여 디스펜서(410)에 수용된 유체를 외부로 토출시킨다.The nozzle 420 communicates with the lower part of the dispenser 410 and discharges the fluid contained in the dispenser 410 to the outside.

구체적으로 노즐(420)은 상부에서 하부로 갈수록 폭이 좁아짐에 따라 유체가 방울(dot) 형태로 떨어질 수 있도록 한다.Specifically, the nozzle 420 becomes narrower from the top to the bottom, allowing the fluid to fall in the form of dots.

예시적으로 토출되는 유체는 반도체 공정에서 사용되는 에폭시 수지일 수 있으며, 이에 따라 유체의 유량을 측정하기 위해서는 시간 응답 속도가 빠른 유량 측정 시스템이 필수적이다.For example, the discharged fluid may be an epoxy resin used in a semiconductor process, and accordingly, a flow measurement system with a fast time response speed is essential to measure the flow rate of the fluid.

할로겐램프(500)는 온도측정부(130)와 전기적으로 연결되고 유체관(200)으로 빛을 조사한다.The halogen lamp 500 is electrically connected to the temperature measuring unit 130 and irradiates light into the fluid pipe 200.

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템을 이용하여 유체인 에폭시의 온도 변화에 따른 분광특성을 나타낸 스펙트럼 그래프이다.Figure 12 is a spectrum graph showing spectral characteristics according to temperature change of epoxy fluid, using a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

분광기(600)는 온도측정부(130)와 전기적으로 연결되고 유량에 대한 분광신호를 측정한다.The spectrometer 600 is electrically connected to the temperature measuring unit 130 and measures a spectral signal for the flow rate.

분광기(600)는 상기 온도측정부와 전기적으로 연결되고 상기 유량에 대한 상기 제1, 2 흡수신호를 기반으로 적외선 흡수 스펙트럼을 측정한다.The spectrometer 600 is electrically connected to the temperature measuring unit and measures an infrared absorption spectrum based on the first and second absorption signals for the flow rate.

구체적으로 본 발명은 광흡수 특성을 확인하기 위해 할로겐 램프(500)(Halogen lamp)로 브로드밴드(broadband)의 광원을 광 파이버(optical fiber)를 통하여 유체관(200)에 조사하였고, 그 반대편에서 흡수되는 정도를 분광기(600)(FTNIR)로 측정 하였다. 온도에 따른 적외선 흡수 특성을 확인하기 위해서 적외선 레이저로 흡수 부위를 가열하였다.Specifically, in the present invention, in order to check the light absorption characteristics, a broadband light source using a halogen lamp 500 was irradiated to the fluid pipe 200 through an optical fiber, and absorption was performed on the other side. The degree to which this occurred was measured using a spectrometer (600) (FTNIR). To check the infrared absorption characteristics according to temperature, the absorption area was heated with an infrared laser.

여기서, 유체는 전술한 바와 같이 에폭시이고, 제1 적외선 광의 파장은 1700nm이다.Here, the fluid is epoxy as described above, and the wavelength of the first infrared light is 1700 nm.

또한, 제2, 3 적외선 광의 파장은 1800nm 내지 2100nm이고, 제2, 3 적외선 광의 파장은 1950nm이다.Additionally, the wavelengths of the second and third infrared lights are 1800 nm to 2100 nm, and the wavelengths of the second and third infrared lights are 1950 nm.

도 12에서는 에폭시의 온도변화에 따른 흡수 스펙트럼을 보여준다. 가열부(120)에 사용한 레이저는 1450 nm 파장을 가진 레이저이다.Figure 12 shows the absorption spectrum of epoxy according to temperature change. The laser used in the heating unit 120 is a laser with a wavelength of 1450 nm.

도 12를 참조하면, 1450 nm 파장에서 가열부(120)에 사용된 레이저가 측정된 것을 확인할 수 있다. 에폭시에서 가장 높은 흡수율을 보인 파장을 1700 nm 부근의 파장이다. 그리고 1900 nm 파장 부근에서 파장이 온도에 따라 달라지는 것을 확인할 있다.Referring to FIG. 12, it can be seen that the laser used in the heating unit 120 was measured at a wavelength of 1450 nm. The wavelength with the highest absorption rate in epoxy is around 1700 nm. And it can be seen that the wavelength varies depending on temperature around the 1900 nm wavelength.

도 12에 도시된 그래프는 히팅레이저의 조사시간에 따라서 측정된 것인데 히팅레이저의 조사시간이 길어길수록 1800 nm~2100 nm 에서의 흡수 신호가 증가하는 것을 확인할 수 있다.The graph shown in Figure 12 is measured according to the irradiation time of the heating laser. It can be seen that the absorption signal at 1800 nm to 2100 nm increases as the irradiation time of the heating laser increases.

그러므로 이를 통해서 반도체 디스펜서용 에폭시의 유량 측정을 위해서 사용되는 히팅레이저는 1700 nm 파장을 가지는 레이저가 적합하고 온도 측정을 위한 제1, 2 적외선 발광부(131a, 132a)(LED)와 제1, 2 적외선 수광부(131b, 132b)(Photodetector)는 1800 nm에서 2100 nm 의 파장이 적합함을 알 수 있다.Therefore, the heating laser used to measure the flow rate of epoxy for semiconductor dispensers is suitable for a laser with a wavelength of 1700 nm, and the first and second infrared light emitting units 131a and 132a (LED) and the first and second infrared light emitting units 131a and 132a (LED) for temperature measurement are suitable. It can be seen that the wavelength of 1800 nm to 2100 nm is suitable for the infrared light receiving units 131b and 132b (Photodetector).

도 13은 유량에 따른 적외선 흡수 스펙트럼을 나타낸 그래프이고, 도 14는 유량에 따른 흡수 스펙트럼의 평균 신호 세기를 나타낸 그래프이다.Figure 13 is a graph showing the infrared absorption spectrum according to flow rate, and Figure 14 is a graph showing the average signal intensity of the absorption spectrum according to flow rate.

도 14를 참조하면, 이에 따라 유량을 1에서 10 mL/h 로 변경하면서 얻어진 1800 nm에서 2100 nm 범위에서의 적외선 흡수 스펙트럼을 평균한 신호값을 유량에 따라 도 14와 같이 도시한다.Referring to FIG. 14, the average signal value of the infrared absorption spectrum in the range of 1800 nm to 2100 nm obtained while changing the flow rate from 1 to 10 mL/h is shown in FIG. 14 according to the flow rate.

도 14를 통해 볼 수 있듯이 유량이 증가함에 따라서 1800 nm에서 2100 nm 파장에서의 평균된 흡수신호는 선형적으로 감소함을 알 수 있다. 이 보정곡선을 활용하면 적외선 흡수 스펙트럼을 측정함으로 유체의 유량을 정량적으로 측정할 수 있다.As can be seen in Figure 14, as the flow rate increases, the averaged absorption signal at a wavelength of 1800 nm to 2100 nm decreases linearly. Using this correction curve, the flow rate of the fluid can be quantitatively measured by measuring the infrared absorption spectrum.

도 15의 (a), (b)는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에서 적외선 발광부(LED)와 적외선 수광부(PD)의 파장을 나타낸 그래프이다.Figures 15 (a) and (b) are graphs showing the wavelengths of the infrared light emitting unit (LED) and the infrared receiving unit (PD) in the continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

분광기(600)(FTNIR)을 활용하여 디스펜서에 사용되는 에폭시의 분광학적 특성을 파악하여 온도 측정 및 유량 측정에 활용되는 파장을 확정하여 이에 맞는 제1, 2 적외선 발광부(131a, 132a)(LED)와 제1, 2 적외선 수광부(131b, 132b)(PD), 히팅 레이저를 선정하였다. 선정된 제1, 2 적외선 발광부(131a, 132a)(LED)는 1950 nm 파장에서 피크(peak)를 가지며 레이저빔(laser beam)의 특성은 도 15의 (a)와 같다.By using the spectrometer 600 (FTNIR), the spectroscopic characteristics of the epoxy used in the dispenser are determined, the wavelength used for temperature measurement and flow measurement is determined, and the corresponding first and second infrared light emitting units 131a and 132a (LED) are used. ), the first and second infrared light receiving units (131b, 132b) (PD), and the heating laser were selected. The selected first and second infrared light emitting units 131a and 132a (LED) have a peak at a wavelength of 1950 nm, and the characteristics of the laser beam are as shown in (a) of FIG. 15.

그리고 제1, 2 적외선 수광부(131b, 132b)(PD)는 1.65 μm ~ 2.35 μm(80 % 이상 기준)의 빛을 측정할 수 있으며 상기한 특성은 도 15의 (b)에 도시된다. 그리고 유체의 국소부위 히팅을 위해서 1710 nm ± 20 nm 파장을 갖는 반도체 레이저를 선정하였다.And the first and second infrared light receiving units 131b and 132b (PD) can measure light in the range of 1.65 μm to 2.35 μm (based on 80% or more), and the above characteristics are shown in (b) of FIG. 15. And a semiconductor laser with a wavelength of 1710 nm ± 20 nm was selected for local heating of the fluid.

도 16의 (a), (b), (c)는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 발광부(LED), 적외선 수광부(PD: photodetector) 및 가열부(heating laser)를 나타낸 실제사진이다.16 (a), (b), and (c) show an infrared light emitting unit (LED), an infrared photodetector (PD), and a heating unit provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention. This is an actual photo showing a laser.

도 16의 (a), (b), (c)에서는 유체의 토출량 측정을 위해 선정된 적외선 발광부(131a, 132a)(LED), 적외선 수광부(131b, 132b)(PD: photodetector) 및 가열부(120)(heating laser)의 실제사진을 도시한다.In Figures 16 (a), (b), and (c), infrared light emitting parts (131a, 132a) (LED), infrared light receiving parts (131b, 132b) (PD: photodetector), and heating parts selected for measuring the discharge amount of fluid. (120) Shows an actual photo of (heating laser).

도 17은 유량에 따른 적외선 수광부(PD: photodetector)의 신호세기를 나타낸 그래프이다.Figure 17 is a graph showing the signal intensity of an infrared photodetector (PD) according to flow rate.

적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)를 활용하여 연속 유량을 측정한 결과가 도 17에 도시된다.The results of measuring the continuous flow rate using the discharge amount measurement sensor 100 using an infrared absorption spectrum are shown in FIG. 17.

구체적으로 상류측에서 측정한 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)의 신호 세기가 유량이 커짐에 따라 직선형으로 증가하는 것을 확인 할 수 있다. 이는 유량이 커짐에 따라서 유체의 온도가 감소하게 되고 이에 따라 신호 세기가 증가하는 것이다. 그러므로 이를 통해서 개발된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)를 사용하여 연속유량이 측정 가능함을 확인하였다.Specifically, it can be confirmed that the signal intensity of the discharge amount measurement sensor 100 using the infrared absorption spectrum measured on the upstream side increases linearly as the flow rate increases. This means that as the flow rate increases, the temperature of the fluid decreases and the signal intensity increases accordingly. Therefore, it was confirmed that continuous flow rate can be measured using the discharge amount measurement sensor 100 using the developed infrared absorption spectrum.

도 18의 (a), (b)는 토출량 측정을 위한 저울 및 샷(shot)수에 따른 측정 토출량을 나타낸 그래프이다.Figures 18 (a) and (b) are graphs showing the scale for measuring the discharge amount and the measured discharge amount according to the number of shots.

도 18의 (a), (b)는 유체가 토출되는 샷(shot) 수에 따른 토출량을 저울로 측정된 결과를 보여준다. 도 18의 (a)는 토출량 측정에 사용된 저울을 보여주고 도 18의 (b)는 샷(shot) 수에 따라 측정된 토출량을 보여준다. 샷(shot) 수가 증가함에 따라 유체의 토출량이 직선형으로 증가함을 알 수 있다.Figures 18 (a) and (b) show the results of measuring the discharge amount according to the number of shots through which fluid is discharged using a scale. Figure 18 (a) shows the scale used to measure the discharge amount and Figure 18 (b) shows the discharge amount measured according to the number of shots. It can be seen that the discharge amount of fluid increases linearly as the number of shots increases.

도 19는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로 측정된 400샷(shot) 토출시 토출량 측정신호를 나타낸 그래프이다.Figure 19 is a graph showing the discharge amount measurement signal when discharging 400 shots measured by a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 19는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서 (100)로 측정된 에폭시를 400 샷(shot)을 토출할 시, 시간에 따른 신호 변화를 보여준다. 측정된 y 축의 신호는 온도와 비례하는 신호로서 정량적인 수치를 교정이 필요하지만 온도의 증가 감소를 확인할 수 있다.Figure 19 shows the signal change over time when 400 shots of epoxy measured by the discharge amount measurement sensor 100 using an infrared absorption spectrum are discharged. The measured signal on the y-axis is a signal proportional to the temperature, so although the quantitative value needs to be corrected, an increase or decrease in temperature can be confirmed.

도 20은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 의해 유체가 토출되기 전까지(토출 전~t1)의 토출량 측정신호와 히팅 스팟에서의 유체 거동을 나타낸 그래프이다.Figure 20 shows the discharge amount measurement signal before the fluid is discharged (before discharge ~ t1) by the discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in the continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention and the fluid in the heating spot. This is a graph showing the behavior.

도 20은 토출이 되기 전까지의 신호 그래프와 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)에서의 히팅 스팟(heating spot)에 인접한 유체의 거동을 나타낸다. 가열부(120)는 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)의 측정위치와 동일한 위치인 제1 영역에서 히팅 스팟(heating spot)을 만들고 있다.Figure 20 shows a signal graph before discharge and the behavior of the fluid adjacent to the heating spot in the discharge amount measurement sensor 100 using an infrared absorption spectrum. The heating unit 120 creates a heating spot in the first area at the same position as the measurement position of the first infrared light emitting unit 131a (LED 1).

토출이 되지 않고 유체가 정지하고 있을 때인 제1 단계에서는 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)의 위치에서 히팅 스팟(heating spot)이 만들어지고 있으므로 t1이 될 때까지 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)에서 온도가 계속 상승하고 있다. 제2 적외선 발광부(132a)(LED 2)가 위치한 제2 영역에서는 온도가 거의 동일하게 유지가 되고 있다.In the first stage, when there is no discharge and the fluid is stopped, a heating spot is created at the position of the first infrared light emitting part 131a (LED 1), so the first infrared light emitting part (LED 1) is not discharged until t1. 131a) The temperature continues to rise in (LED 1). In the second area where the second infrared light emitting unit 132a (LED 2) is located, the temperature is maintained approximately the same.

도 21은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 의해 유체가 토출된 후 히팅스팟에서의 유체가 제1 적외선 발광부와 동일직선상에 위치한 제1 영역에서 제2 적외선 발광부와 동일직선상에 위치한 제2 영역까지 이동하는 동안(t1~t2)의 토출량 측정신호와 히팅 스팟에서의 유체 거동을 나타낸 그래프이다.Figure 21 shows that after the fluid is discharged by a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention, the fluid in the heating spot is on the same straight line as the first infrared light emitting unit. This is a graph showing the discharge amount measurement signal and fluid behavior in the heating spot while moving from the first area located to the second area located on the same line as the second infrared emitting unit (t1 to t2).

도 21은 토출이 되고 히팅 스팟(heating spot)이 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)와 인접한 제1 영역에서 제2 적외선 발광부(132a)(LED 2)까지 이동하는 제2 단계를 나타낸다.Figure 21 shows the second step in which discharge is performed and the heating spot moves from the first area adjacent to the first infrared light emitting unit 131a (LED 1) to the second infrared light emitting unit 132a (LED 2). indicates.

도 21에 도시된 바와 같이 토출이 되면 상류에 있던 찬 유체가 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)에 인접한 제1 영역으로 유입되므로 토출이 시작됨과 동시에 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)와 인접한 제1 영역에 있는 유체의 온도가 급격하게 감소함을 알 수 있다. 그리고 지속적으로 찬 액체가 유입되므로 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)와 인접한 제1 영역에서의 유체의 온도는 계속 낮은 상태로 유지가 된다.As shown in FIG. 21, when discharge is performed, the cold fluid upstream flows into the first area adjacent to the first infrared light emitting unit 131a (LED 1), so at the same time as discharge begins, the first infrared light emitting unit 131a (LED 1) It can be seen that the temperature of the fluid in the first area adjacent to LED 1) rapidly decreases. And because cold liquid is continuously introduced, the temperature of the fluid in the first area adjacent to the first infrared light emitting unit 131a (LED 1) is maintained in a low state.

반면, 도 21을 참조하면, 제2 적외선 발광부(132a)(LED 2)에서는 히팅 스팟(heating spot)이 움직임에 따라 히팅 스팟(heating spot)이 제2 적외선 발광부(132a)(LED 2)와 인접한 제2 영역에 오게 되면 제2 영역에 있는 유체의 온도가 급격하게 상승하는 것을 알 수 있다. 그리고 다시 히팅 스팟(heating spot) 이 제2 적외선 발광부(132a)(LED 2)와 인접한 제2 영역을 지나가게 되면 다시 찬 액체가 들어옴에 따라 온도가 감소됨을 알 수 있다. 이를 통해 t1 과 t2의 시간차를 통해서 히팅 스팟(heating spot)이 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)에서 제2 적외선 발광부(132a)(LED 2)로 이동할때의 시간(t)를 측정할 수 있다.On the other hand, referring to FIG. 21, as the heating spot moves in the second infrared light emitting unit 132a (LED 2), the heating spot moves to the second infrared light emitting unit 132a (LED 2). When it comes to the second area adjacent to , it can be seen that the temperature of the fluid in the second area rises rapidly. And when the heating spot passes through the second area adjacent to the second infrared light emitting unit 132a (LED 2), it can be seen that the temperature decreases as cold liquid enters again. Through this, the time (t) when the heating spot moves from the first infrared light emitting part 131a (LED 1) to the second infrared light emitting part 132a (LED 2) is determined through the time difference between t1 and t2. It can be measured.

도 22는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서에 의해 유체가 제2 적외선 발광부와 동일직선상에 위치한 제2 영역에서 토출이 끝나는 순간(t2~t3)까지의 토출량 측정신호와 히팅 스팟에서의 유체 거동을 나타낸 그래프이다.Figure 22 shows the moment when the fluid is discharged from the second area located on the same straight line as the second infrared light emitting unit by the discharge amount measurement sensor using the infrared absorption spectrum provided in the continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention. This is a graph showing the discharge amount measurement signal from (t2 to t3) and the fluid behavior at the heating spot.

도 22에서는 제3 단계가 진행된다.In Figure 22, the third step proceeds.

구체적으로 히팅 스팟(heating spot)이 제2 적외선 발광부(132a)(LED 2)를 지나고 나서 토출이 끝나고 나면 유체의 이동이 끝나기 때문에 다시 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)의 지점에서는 가열(heating)이 일어나게 된다. 그러므로 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)의 신호는 토출이 끝나는 시간인 t3부터 다시 온도가 증가하게 된다. 그러므로 토출이 끝나는 t3과 토출이 시작되는 t1 의 차이를 통해서 토출시간(T)를 얻을 수 있게 된다. Specifically, after the heating spot passes the second infrared light emitting unit 132a (LED 2) and the discharge ends, the movement of the fluid ends, so again at the point of the first infrared light emitting unit 131a (LED 1). Heating occurs. Therefore, the temperature of the signal of the first infrared light emitting unit 131a (LED 1) increases again from t3, which is the time when discharge ends. Therefore, the discharge time (T) can be obtained through the difference between t3, when discharge ends, and t1, when discharge begins.

도 23은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로 측정된 닷(dot) 유량을 연속적으로 측정한 신호를 나타낸 그래프이다.Figure 23 is a graph showing signals of continuously measuring dot flow rate measured by a discharge rate measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow rate measurement system according to an embodiment of the present invention.

토출이 끝나고 나면 다시 토출이 시작되기 전까지 제1 적외선 발광부(131a)(LED 1)와 인접한 제1 영역에 있는 유체의 온도가 상승하게 되고 다시 토출이 시작되면 제1 단계에서 제3단계가 반복되며, 도 23에서는 전술한 제1-3 단계의 과정을 반복했을 때 측정된 신호의 결과를 보여준다. After discharging ends, the temperature of the fluid in the first area adjacent to the first infrared light emitting unit 131a (LED 1) increases until discharging begins again. When discharging starts again, steps 1 to 3 are repeated. 23 shows the results of the signal measured when the above-described steps 1-3 are repeated.

도 23에 도시된 바와 같이 토출이 반복될 때마다 동일한 형태의 신호 패턴이 반복되는 것을 확인 할 수 있다.As shown in FIG. 23, it can be seen that the same type of signal pattern is repeated each time ejection is repeated.

도 24는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에서 토출량을 산출하기 위한 그래프이다.Figure 24 is a graph for calculating discharge amount in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 24에서는 유체가 토출될 때 시간에 따른 토출유량을 보여준다. 이론적으로 토출량은 전술한 [수학식 3]과 같이 토출시간 X 토출 유량으로 도출될 수 있음을 알 수 있다. 그러므로 전술한 [수학식 1]에 기재된 토출 시간(T)와 [수학식 2]에 기재된 토출 유량(Q)를 측정하게 되면 토출량을 측정할 수 있게 된다.Figure 24 shows the discharge flow rate over time when fluid is discharged. In theory, it can be seen that the discharge amount can be derived as discharge time Therefore, by measuring the discharge time (T) described in the above-mentioned [Equation 1] and the discharge flow rate (Q) described in [Equation 2], the discharge amount can be measured.

도 25는 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로부터 획득된 샷(shot)수에 따른 유속을 나타낸 그래프이다.Figure 25 is a graph showing the flow rate according to the number of shots obtained from a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 25에 도시된 바와 같이 유속은 샷(shot) 수가 증가하여도 거의 일정한 양을 보이는 것을 알 수 있다. 이때, 세팅(setting)된 조건은 1 dot 이 0.1 mg 을 토출하고 이를 0.3 ms 동안 토출하는 것인데 이를 계산하면 유속은 2.607 mm/s 가 나온다.As shown in Figure 25, it can be seen that the flow rate remains almost constant even as the number of shots increases. At this time, the set condition is that 1 dot discharges 0.1 mg and this is discharged for 0.3 ms. When this is calculated, the flow speed is 2.607 mm/s.

즉, 도 25에서 샷(shot) 수에 상관없이 거의 계산된 정도의 유속이 나오는 것을 확인할 수 있다.In other words, it can be seen in Figure 25 that the flow rate is almost the calculated level regardless of the number of shots.

도 26은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로부터 획득된 샷(shot)수에 따른 유량을 나타낸 그래프이다.Figure 26 is a graph showing the flow rate according to the number of shots obtained from a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 26은 획득된 유속에 유체관(200)의 단면적으로 곱하여 얻어진 유량을 나타낸다. 도 26에 도시된 바와 같이 마찬가지로 목표 조건인 1 dot, 0.1 mg, 3 ms에서 계산된 유량은 118 mL/h 이고 측정결과 또한 거의 유사한 것을 알 수 있다.Figure 26 shows the flow rate obtained by multiplying the obtained flow rate by the cross-sectional area of the fluid pipe 200. As shown in Figure 26, the flow rate calculated under the target conditions of 1 dot, 0.1 mg, 3 ms is 118 mL/h, and the measurement results are also almost similar.

도 27은 본 발명의 일실시예에 따른 연속식 유량 측정 시스템에 구비된 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로부터 획득된 샷(shot)수에 따른 토출시간을 나타낸 그래프이다.Figure 27 is a graph showing discharge time according to the number of shots obtained from a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum provided in a continuous flow measurement system according to an embodiment of the present invention.

도 27을 참조하면, 이는 위에서 설명한 것과 같이 t3 와 t1 의 시간차로부터 얻어진 것이다. 샷(shot) 수가 증가함에 따라서 토출 시간(T)이 증가하는 것을 확인 할 수 있다.Referring to FIG. 27, this is obtained from the time difference between t3 and t1 as described above. It can be seen that the ejection time (T) increases as the number of shots increases.

도 28은 샷(shot)수에 따른 저울로부터 획득된 토출량과 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서로부터 획득된 토출량을 비교한 그래프이다.Figure 28 is a graph comparing the discharge amount obtained from a scale according to the number of shots and the discharge amount obtained from a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum.

위에서 구해진 토출 유량과 토출 시간을 곱해서 토출량을 획득했다.The discharge volume was obtained by multiplying the discharge flow rate and discharge time obtained above.

도 28은 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)로부터 얻어진 토출량(빨간색)과 이전에 저울로부터 얻어진 토출량의 비교 그래프이다.Figure 28 is a graph comparing the discharge amount (red) obtained from the discharge amount measurement sensor 100 using an infrared absorption spectrum and the discharge amount previously obtained from the scale.

도 28에 도시된 바와 같이 샷(shot) 수에 따라서 저울로부터 얻어진 토출량과 디스펜서 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)로부터 얻어진 토출량의 결과가 거의 유사함을 확인할 수 있다. 이를 통해서 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서(100)의 토출량이 정확하게 측정되고 있음을 알 수 있다.As shown in FIG. 28, it can be seen that the discharge amount obtained from the scale according to the number of shots is almost similar to the discharge amount obtained from the discharge amount measurement sensor 100 using the dispenser infrared absorption spectrum. Through this, it can be seen that the discharge amount of the discharge amount measurement sensor 100 using the infrared absorption spectrum is accurately measured.

전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.The description of the present invention described above is for illustrative purposes, and those skilled in the art will understand that the present invention can be easily modified into other specific forms without changing the technical idea or essential features of the present invention. will be. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive. For example, each component described as unitary may be implemented in a distributed manner, and similarly, components described as distributed may also be implemented in a combined form.

본 발명의 범위는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the patent claims described below, and all changes or modified forms derived from the meaning and scope of the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.

100: 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서
110: 하우징부
111: 하우징
111a: 하우징 상부부재
111b: 하우징 하부부재
111c: 하우징 일측부부재
111d: 하우징 타측부부재
111e: 하우징 전방부재
111f: 하우징 후방부재
112: 유체관 삽입부
112a: 유체관 삽입부재
112b: 유체관 커버
120: 가열부
121: 광원
122: 광섬유
123: 시준기(collimator)
124: 프리즘
130: 온도측정부
131: 제1 온도측정부
131a: 제1 적외선 발광부
131b: 제1 적외선 수광부
132: 제2 온도측정부
132a: 제2 적외선 발광부
132b: 제2 적외선 수광부
140: 가열변조부
150: 토출량산출부
160: 제어부
200: 유체관
300: 유체공급장치
400: 유체토출장치
410: 디스펜서
420: 노즐
500: 할로겐램프
600: 분광기
700: 연속식 유량 측정 시스템
100: Discharge measurement sensor using infrared absorption spectrum
110: Housing part
111: housing
111a: Housing upper member
111b: Housing lower member
111c: Housing one side member
111d: Housing other side member
111e: Housing front member
111f: Housing rear member
112: Fluid pipe insertion part
112a: Fluid pipe insertion member
112b: Fluid pipe cover
120: heating unit
121: light source
122: optical fiber
123: collimator
124: prism
130: Temperature measurement unit
131: First temperature measuring unit
131a: first infrared light emitting unit
131b: first infrared light receiving unit
132: Second temperature measuring unit
132a: second infrared light emitting unit
132b: second infrared light receiving unit
140: Heating modulation unit
150: Discharge volume calculation unit
160: control unit
200: fluid pipe
300: Fluid supply device
400: Fluid discharge device
410: Dispenser
420: nozzle
500: Halogen lamp
600: Spectroscopy
700: Continuous flow measurement system

Claims (13)

유체가 유동하는 유체관이 삽입되는 하우징부;
상기 유체관으로 제1 적외선 광을 조사하여 상기 유체 중 히팅 스팟(heating spot)인 제1 영역에서의 유체의 온도를 상승시키는 가열부;
상기 가열부와 전기적으로 연결되고 상기 제1 적외선 광의 파워를 변조시키는 가열변조부;
상기 제1 적외선 광과 동일직선상에 위치하도록 상기 하우징부에 결합되어 상기 제1 영역에서의 유체의 제1 유량에 대한 제1 흡수신호를 측정하는 제1 온도측정부 및 상기 제1 온도측정부와 소정거리 이격되도록 상기 하우징부에 결합되어 상기 제1 유체가 이동된 제2 영역에서의 상기 이동된 제1 유체의 유량에 대한 제2 흡수신호를 측정하는 제2 온도측정부를 포함하는 온도측정부;
상기 제1, 2 온도측정부로부터 각각 전송되는 상기 제1, 2 흡수신호를 기반으로 상기 유체가 외부로 토출될 시 유속, 유량 및 상기 유체의 토출량을 산출하는 토출량산출부; 및
상기 가열부, 상기 가열변조부, 상기 온도측정부 및 상기 토출량산출부의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
A housing portion into which a fluid pipe through which fluid flows is inserted;
a heating unit that radiates first infrared light into the fluid pipe to increase the temperature of the fluid in a first area, which is a heating spot, in the fluid;
a heating modulation unit electrically connected to the heating unit and modulating the power of the first infrared light;
A first temperature measurement unit coupled to the housing unit so as to be located on the same line as the first infrared light and measuring a first absorption signal for the first flow rate of the fluid in the first area, and the first temperature measurement unit A temperature measuring unit including a second temperature measuring unit coupled to the housing unit to be spaced a predetermined distance apart from the housing unit and measuring a second absorption signal for the flow rate of the moved first fluid in the second area where the first fluid is moved. ;
a discharge amount calculation unit that calculates the flow rate, flow rate, and discharge amount of the fluid when the fluid is discharged to the outside based on the first and second absorption signals transmitted from the first and second temperature measurement units, respectively; and
A discharge quantity measurement sensor using an infrared absorption spectrum, comprising a control unit that controls the operation of the heating unit, the heating modulation unit, the temperature measurement unit, and the discharge quantity calculation unit.
제1 항에 있어서,
상기 제1 온도측정부는,
상기 유체관의 상부에 위치하도록 상기 하우징부에 결합되어 상기 제1 영역에 제2 적외선 광을 하방으로 조사하는 제1 적외선 발광부; 및
상기 제1 적외선 발광부와 대향하도록 상기 하우징부에 결합되고 상기 제2 적외선 광을 수신하여 상기 제1 흡수신호를 측정하는 제1 적외선 수광부;를 포함하고,
상기 제1 적외선 수광부는 상기 제1 흡수신호를 상기 토출량산출부로 전송하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
According to claim 1,
The first temperature measuring unit,
a first infrared light emitting unit coupled to the housing to be positioned above the fluid pipe and emitting second infrared light downward to the first area; and
A first infrared light receiving unit is coupled to the housing to face the first infrared light emitting unit and receives the second infrared light to measure the first absorption signal,
A discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum, wherein the first infrared light receiving unit transmits the first absorption signal to the discharge amount calculation unit.
제1 항에 있어서,
상기 제2 온도측정부는,
상기 유체관의 상부에 위치하면서 상기 제1 적외선 발광부와 소정거리 이격되도록 상기 하우징부에 결합되어 상기 제2 영역에 제3 적외선 광을 하방으로 조사하는 제2 적외선 발광부; 및
상기 제2 적외선 발광부와 대향하도록 상기 하우징부에 결합되고 상기 제3 적외선 광을 수신하여 상기 제2 흡수신호를 측정하는 제2 적외선 수광부;를 포함하고,
상기 제2 적외선 수광부는 상기 제2 흡수신호를 상기 토출량산출부로 전송하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
According to claim 1,
The second temperature measuring unit,
a second infrared light emitting unit located above the fluid pipe and coupled to the housing to be spaced apart from the first infrared light emitting unit at a predetermined distance to radiate third infrared light downward to the second area; and
A second infrared light receiving unit is coupled to the housing to face the second infrared light emitting unit and receives the third infrared light to measure the second absorption signal,
A discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum, wherein the second infrared light receiving unit transmits the second absorption signal to the discharge amount calculation unit.
제2항 또는 제3 항에 있어서,
상기 토출량산출부는,
(v=유속, L=제1, 2 적외선 발광부 사이의 거리, =히팅 스팟에서의 유체가 제1 적외선 발광부에서 제2 적외선 발광부까지 이동하는데 걸리는 시간)에 의해 상기 유속(v)을 산출하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
According to claim 2 or 3,
The discharge amount calculation unit,
(v=flow velocity, L=distance between the first and second infrared emitting units, =The time it takes for the fluid in the heating spot to move from the first infrared emitting part to the second infrared emitting part) is a discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum, characterized in that the flow velocity (v) is calculated.
제4 항에 있어서,
상기 토출량산출부는,
(Q=유량, A=유체관의 단면적, v=유속, D=유체관의 지름, L=제1, 2 적외선 발광부 사이의 거리, =히팅 스팟에서의 유체가 제1 적외선 발광부에서 제2 적외선 발광부까지 이동하는데 걸리는 시간)에 의해 상기 유량을 산출하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
According to clause 4,
The discharge amount calculation unit,
(Q = flow rate, A = cross-sectional area of the fluid pipe, v = flow velocity, D = diameter of the fluid pipe, L = distance between the first and second infrared emitting units, =The time it takes for the fluid in the heating spot to move from the first infrared emitting unit to the second infrared emitting unit) A discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum, characterized in that the flow rate is calculated.
제5 항에 있어서,
상기 토출량산출부는,
(Q=유량, T=토출시간)에 의해 상기 토출량을 산출하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
According to clause 5,
The discharge amount calculation unit,
A discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum, characterized in that the discharge amount is calculated by (Q = flow rate, T = discharge time).
제 1 항에 있어서,
상기 가열부는,
상기 하우징부의 외부에 위치하여 상기 제1 적외선 광을 생성하는 광원;
상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 광원으로부터 공급되는 상기 제1 적외선 광을 시준화시키는 시준기;
상기 광원과 상기 시준기를 연결하고 상기 광원으로부터 공급되는 제1 적외선 광을 상기 시준기로 전달하는 광섬유; 및
상기 시준기와 소정거리 이격되도록 상기 하우징부의 내부에 위치하고 상기 시준화된 제1 적외선 광을 굴절시켜 상기 제1 영역에 조사시키는 프리즘;을 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
According to claim 1,
The heating unit,
a light source located outside the housing unit and generating the first infrared light;
a collimator located inside the housing unit and collimating the first infrared light supplied from the light source;
an optical fiber that connects the light source and the collimator and transmits first infrared light supplied from the light source to the collimator; and
A discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum, comprising: a prism located inside the housing to be spaced apart from the collimator by a predetermined distance and refracting the collimated first infrared light to irradiate it to the first area.
제1 항에 있어서,
상기 하우징부는,
하우징 상부부재, 상기 하우징 상부부재와 대향하도록 상기 하우징 상부부재의 하부에 위치하는 하우징 하부부재, 상기 하우징 상부부재의 일측과 상기 하우징 하부부재의 일측에 결합되는 하우징 일측부부재, 상기 하우징 상부부재의 타측과 상기 하우징 하부부재의 타측에 결합되는 하우징 타측부부재, 상기 하우징 상부부재의 전방부, 상기 하우징 하부부재의 전방부, 상기 하우징 일측부부재의 전방부, 상기 하우징 타측부부재의 전방부에 결합되는 하우징 전방부재 및 상기 하우징 전방부재와 대향하면서 상기 하우징 상부부재의 후방부, 상기 하우징 하부부재의 후방부, 상기 하우징 일측부부재의 후방부, 상기 하우징 타측부부재의 후방부에 결합되는 하우징 후방부재를 포함하는 하우징; 및
상기 하우징 하부부재의 하면에 결합되고 상기 유체관이 상기 하우징 상부부재 및 상기 하우징 하부부재와 평행하도록 삽입되는 유체관 삽입부재 및 상기 유체관 삽입부재의 하면에 결합되는 유체관 커버를 포함하는 유체관 삽입부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
According to claim 1,
The housing part,
A housing upper member, a housing lower member positioned below the housing upper member to face the housing upper member, a housing side member coupled to one side of the housing upper member and one side of the housing lower member, the housing upper member The other side of the housing is coupled to the other side of the housing lower member, the front part of the housing upper member, the front part of the housing lower member, the front part of the housing one side member, and the front part of the housing other side member. a housing front member and a housing rear member that faces the housing front member and is coupled to the rear portion of the housing upper member, the rear portion of the housing lower member, the rear portion of the one side member of the housing, and the rear portion of the other housing side member. A housing containing a; and
A fluid pipe comprising a fluid pipe insertion member coupled to the lower surface of the housing lower member and inserted so that the fluid pipe is parallel to the housing upper member and the housing lower member, and a fluid pipe cover coupled to the lower surface of the fluid pipe insertion member. A discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum, comprising an insertion part.
제1 항에 있어서,
상기 온도측정부의 응답속도는 300kHz 이상인 것을 특징으로 하는 적외선 흡수 스펙트럼을 이용한 토출량 측정 센서.
According to claim 1,
A discharge amount measurement sensor using an infrared absorption spectrum, characterized in that the response speed of the temperature measuring unit is 300 kHz or more.
제1 항에 따른 토출량 측정 센서;
외주면의 적어도 일부가 상기 하우징부의 내부에 밀착되는 상기 유체관;
상기 유체관의 입구와 연통하여 상기 유체관의 내부로 상기 유체를 공급하는 유체공급장치;
상기 유체관의 출구와 연통하여 상기 유체관을 통과하는 상기 유체를 외부로 토출시키는 유체토출장치;
상기 온도측정부와 전기적으로 연결되고 상기 유체관으로 빛을 조사하는 할로겐렘프; 및
상기 온도측정부와 전기적으로 연결되고 상기 유량에 대한 상기 제1, 2 흡수신호를 기반으로 적외선 흡수 스펙트럼을 측정하는 분광기;를 포함하는 것을 특징으로 하는 연속식 유량 측정 시스템.
Discharge amount measurement sensor according to claim 1;
The fluid pipe, at least a portion of the outer peripheral surface of which is in close contact with the inside of the housing portion;
a fluid supply device that communicates with the inlet of the fluid pipe and supplies the fluid into the interior of the fluid pipe;
a fluid discharge device that communicates with an outlet of the fluid pipe and discharges the fluid passing through the fluid pipe to the outside;
a halogen lamp that is electrically connected to the temperature measuring unit and irradiates light into the fluid pipe; and
A spectrometer electrically connected to the temperature measurement unit and measuring an infrared absorption spectrum based on the first and second absorption signals for the flow rate.
제10 항에 있어서,
상기 유체는 에폭시이고,
상기 제1 적외선 광의 파장은 1700nm인 것을 특징으로 하는 연속식 유량 측정 시스템.
According to claim 10,
The fluid is epoxy,
A continuous flow measurement system, characterized in that the wavelength of the first infrared light is 1700 nm.
제10 항에 있어서,
상기 유체는 에폭시이고,
상기 제2, 3 적외선 광의 파장은 1800nm 내지 2100nm인 것을 특징으로 하는 연속식 유량 측정 시스템.
According to claim 10,
The fluid is epoxy,
A continuous flow measurement system, characterized in that the wavelength of the second and third infrared lights is 1800 nm to 2100 nm.
제12 항에 있어서,
상기 제2, 3 적외선 광의 파장은 1950nm인 것을 특징으로 하는 연속식 유량 측정 시스템.
According to claim 12,
A continuous flow measurement system, characterized in that the wavelength of the second and third infrared lights is 1950 nm.
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