KR950008215Y1 - 열전대형 측온센서 감시장치 - Google Patents

열전대형 측온센서 감시장치 Download PDF

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Abstract

내용 없음.

Description

열전대형 측온센서 감시장치
제1도는 본 고안장치의 구성을 나타낸 블록도.
제2도는 본 고안장치의 상세 회로도이다.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
1 : 센서부 2 : 바어스전압조정부
3 : 증폭부 4 : 쇼트상태검출부
5 : 단선상태검출부 6 : 전원안정화부
7 : 쇼트상태표시부 10 : 단선상태표시부
8, 11 : 온도상태검출부 9, 12 : 온도상태표시부
본 고안은 각종설비에 이용되고 있는 열전대형 온도측정센서를 감시하기 위한 장치에 관한 것으로서, 센서 또는 선로가 단선 또는 단락(段落 : 이하 "쇼트"라 함)되었을 경우에는 그 이상상태를 표시함과 동시에 그로인한 오신호발생을 방지하여 기기 가동률을 항샹시킴은 물론, 제품의 품질을 향상시킬 수 있는 연전대형 온도측정센서 감시장치에 관한 것이다.
일반적으로, 각종설비의 자동화, 품질관리, 무인화등을 위해서 온도측정센서가 다양하게 이용되고 있으며, 이 온도측정센서는 대부분 품질관리, 설비상태관리, 설비 가동여부결정등의 중요한 역할을 수행하기 때문에 온도측정센서의 정확도 또는 상태감시정도에 따라 생산성, 제품의 품질, 설비가동률에 결정적인 영향을 끼치며 원가측면에서도 커다란 영향을 끼친다.
이와같이 온도측정센서의 기능이 매우 중요하지만, 필요온도(설비별요구온도)의 검지가 정확하지 못하고, 센서에 이상이 발생하였을 경우에도 신속한 조치가 어려울뿐만 아니라, 오신호가 발생하여 설비에 직접적인 악영향을 미칠 수 있는 것이다.
종래의 열전대형 온도측정센서의 감시장치로는 통상적으로 콘트롤러를 이용한 감시장치를 사용해서 필요로 하는 온도를 검지하는데 이와 같은 열전대형 온도측정센서는 기기의 설치 위치에 따라 단선 또는 쇼트(short)가 빈번하게 발생되고 있다.
또한, 콘트롤러를 이용하여 온도를 검지할 경우 검지오차가 클뿐만 아니라 쇼트 또는 단선시에는 온도측정센서의 오동작으로 오신호를 발생하게 되거나 센서의 기능이 불능한 상태가 되더라도 이를 판별할 수 있는 수단이 없으므로 그대로 방치되는 등의 여러가지 문제점이 있었다.
따라서, 본 고안은 상기한 바와 같은 종래의 여러가지 문제점을 감안하여 안출된 것으로서, 본 고안의 목적은, 각종 설비에 이용되는 온도측정센서가 정확하게 온도를 검지할 수 있도록 하고, 센서에 이상(단선, 쇼트)이 발생하였을 경우에는 그 이상상태를 즉시 표시함과 동시에 온도측정센서의 검지신호발생을 중지함으로써 제품의 품질, 생산성 및 설비가동률을 항샹시킬 수 있는 열전대형 온도측정센서 감시장치를 제공하는데 있다.
이하, 본 고안의 실시예를 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 고안은 온도변화에 따라 저항치가 변화하는 소자로 된 센서부(1)와, 전원(P)과 저항(P1), 가변저항(VR2) 직렬연결하여 바이어스전압을 조정하는 바이어스 전압조정부(2)와, 상기 가변저항(VR2)과 증폭기(IC1)의 비반전단자(+)간에 저항(R14)이 연결되고, 콘덴서(C1)와 병렬연결된 저항(R2)과 저항(R4)간의 접속점과 상기 증폭기(IC1)의 반전단자(-)간에 저항(R3)이 연결되며, 증폭기(IC1)의 출력단에 저항(R5)이 연결된 증폭부(3)와, 상기 센서부(1)와 비교기(IC3)의 비반전단자(+)간에 저항(R16)이 연결되고, 전윈(P), 저항(R12), 저항(R15)이 직렬로 비교기(IC3)의 반전단자(-)에 연결되며, 저항(R12)과 저항(R15) 접속점에 저항(R13)이 연결된 쇼트상태검출부(4)와, 상기 비교기(IC3)의 출력단에 저항(R17), 다이오드(D2), 트랜지스터(Q33)가 직렬연결되고, 증폭부(3)의 저항(R5)에 저항(R18)과 다이오드(D1)가 직렬연결되며, 상기 트랜지스터(Q33)의 콜렉터에 직렬연결된 발광다이오드(L33)와 저항(R19)에는 다이오드(D4)와 릴레이(Relay1)가 각각 병렬연결된 쇼트상태표시부(7)와, 전원(P)에 직렬연결된 저항(R21)과 저항(R20)의 접속점이 비교기(IC4)의 비반전단자(+)에 연결되고, 비교기(IC4)의 출력단에 저항(R8)이 연결된 단선상태검출부(5)와, 상기 저항(R8)에 제너다이오드(ZD)와 콜렉터에 전원(P)이 연결된 트랜지스터(Q31)가 직렬 연결되고, 트랜지스터(Q31)의 에미터에는 직렬 연결된 발광다이오드(L31)와 저항(R11), 다이오드(D5), 릴레이(Relay3)의 병렬접속점이 연결된 단선상태표시부(10)와, 비교기(IC2)의 비반전단자(+)에 저항(R6)을 연결하고, 반전단자(-)에는 저항(R7)과 가변저항(VR1)의 접속점을 연결하며, 비교기(IC2)의 출력단에는 저항(R9)이 연결된 온도상태검출부(8)와, 상기 저항(R9)이 트랜지스터(Q32)의 베이스에 연결되고, 콜렉터에는 릴레이(Relay2), 다이오드(D3), 직렬연결된 저항(R10) 및 발광다이오드(L32)가 병렬연결된 온도상태표시부(9)와, 비교기(IC5)의 비반전단자(+)에 저항(R23)을 연결하고, 반전단자(-)에는 저항(R24)과 가변저항(VR3)의 접속점을 연결하며, 비교기(IC5)의 출력단에는 저항(R25)이 연결된 온도상태검출부(11)와, 상기 저항(R25)이 트랜지스터(Q34)의 베이스에 연결되고, 콜렉터에는 릴레이(Relay4), 다이오드(D6), 직렬연결된 저항(R26) 및 발광다이오드(L34)가 병렬연결된 온도상태표시부(12)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
제1도는 본 고안 온도측정센서 감시장치의 구성을 나타낸 블럭도이고, 제2도는 본 고안 온도측정센서 감시장치의 상세 회로도이다.
제1도 내지 제2도에 있어서, 센서부(1)는 그 감지신호가 바이어스 전압 조정부(2), 증폭부(3), 쇼트상태검출부(4), 단선상태검출부(5)에 공통으로 입력되도록 서로 접속한다.
상기 바이어스전압조정부(2)는 전원안정화부(6)에 연결된 전원(P) 라인과 센서부(1) 라인을 통한 신호(전압)를 입력으로 해서 바이어스전압을 저항(R1)과 가변저항(VR2)에 의해 조정한후 이 조정된 바이어스 전압을 증폭부(3), 쇼트상태 검출부(4)및 단선상태검출부(5)의 입력으로 사용되도록 서로 연결한다.
상기 증폭부(3)는 바이어스전압조정부(2)와 센서부(1)의 라인이 공통으로 연결되어 저항(R14)을 통해서 증폭기(IC1)에 신호가 입력되도록 하며, 센서부(1)에 의해 감지된 전압이 변화된 전압일 경우에는 이 값을 증폭시켜서 그 증폭된 전압을 저항(R5)을 통해 쇼트상태표시부(7)와 온도상태검출부(8)에 입력되도록 연결한다.
온도상태검출부(8)는 증폭부(3)에서 입력된 신호를 저항(R6)을 통해 비교기(IC2)의 비반전단자(+)에 입력시키고, 전원(P)라인을 저항(R7)을 통해 가변저항(VR1)에 연결하여 이 저항(R7)과 가변저항(VR1)에 의해 형성된 전압이 반전단자(-)에 입력되도록 한다.
상기 온도상태검출부(8)의 비교기(IC2)에서는 증폭부(3)의 출력전압과전원(P)이 저항(R7)과 가변저항(VR1)에 의해 조정된 전압을 비교하여 그 차이만큼을 증폭시킨 다음에 저항(R9)을 거쳐서 온도상태표시부(9)의 드라이브신호로 입력되도록 연결한다.
온도상태표시부(9)는 온도상태검출부(8)의 출력을 트랜지스터(Q32)의 드라이브신호로 입력되도록 연결하고, 전원(P)라인을 서로 병렬연결된 릴레이(Relay2), 발광다이오드(L32) 및 저항(R10), 다이오드(D3)와 연결하여 트랜지스터(Q32)에 입력되도록 하고, 온도상태검출부(8)의 출력신호가 입력되면 트랜지스터(Q32)가 드라이브되고 릴레이가 온 되므로 발광다이오드(L32)에 전류가 흐르게 되어 발광 다이오드(L32)가 점등되도록 연결한다.
쇼트상태검출부(4)는 바이어스전압조정부(2)와 센서부(1)에 공통으로 연결되어서, 바이어스전압조정부(2)에서 조정된 전원이 저항(R16)을 거쳐 비교기(IC3)의 비반전단자(+)에 입력되고, 전원(P)과 저항(R12),(R13),(R15)에 의해 형성된 전압이 비교기(IC3)의 반전단자(-)에 입력되도록 연결한다.
이와같이 연결하면 비교기(IC3)의 비교결과, 반전단자(-)와 비반전단자(+)의 차이전압만큼을 증폭시키고 이 증폭된 신호를 쇼트상태표시부(7)의 드라이브 신호로 입력할 수 있다.
쇼트상태표시부(7)는 쇼트상태검출부(4)의 출력신호가(R17), 다이오드(D2)를 거쳐서 트랜지스터(Q33)의 드라이브신호를 입력되도록 연결하고, 증폭부(3)의 출력라인을 저항(R18)과 다이오드(D1)를 거친 라인과, 저원(P)과 발광다이오드(L33)및 저항(R19)을 거친 라인에 공통으로 연결하여 트랜지스터(Q33)에 입력 되도록 함으로써, 트랜지스터(Q33)의 베이스에 드라이브 신호가 입력되면 쇼트상태표시부(7)의 발광다이오드(L33)가 점등되고, 증폭부(3)의 출력이 쇼트상태표시부(7)로 드레인 되도록 한다.
단선상태표시부(5)는 쇼트상태검출부(4)의 비교기(IC3) 비반전단자(+) 입력과 비교기(IC4)의 반전단자(-)입력이 공통으로 되도록 비교기(IC4)의 반전단자(-)를 연결하고, 전원(P)과 저항(R20)(R21)으로 바이어스 회로를 구성하여 비반전단자(+)에 연결한다.
비교기(IC4)는 반전단자(-)와 비반전단자(+)의 두 입력을 비교하여 차이값을 만큼을 증폭한 후, 그 증폭된 값이 저항(R8)을 거쳐서 단선상태표시부(10)의 제너다이오드(ZD)에 입력되도록 연결한다.
단선상태표시부(10)는 단선상태검출부(5)에서 출력된 전압이 일정전압 이상이 되면 제너다이오드(ZD)가 도통해서 트랜지스터(Q31)의 드라이브신호로 입력되도록 연결하고, 트랜지스터(Q31)에는 전원(P)이 입력되도록 연결하며, 단선상태 검출부(5)에서 출력신호가 드라이브 신호로 입력되면, 저항(R11)을 통해 전류가 흘러 발광 다이오드(L31)를 점등시키도록 연결한다.
전원안정화부(6)는 전원(P)을 저항(R22), 필터(F), 콘덴서(C1)(C2)를 이용하여 안정화부 시킨 후 바이어스전압조정부(2), 온도상태검출부(8), 온도상태표시부(9), 쇼트상태검출부(4), 쇼트상태표시부(7), 단선상태검출부(5), 단선상태표시부(10)에 공통입력되도록 연결한다.
온도상태검출부(11)와 온도상태표시부(12)를 각각 온도상태검출부(8)와 온도상태표시부(9), 쇼트상태검출부(4), 쇼트상태표시부(7), 단선상태검출부(5), 단선상태표시부(10)에 공통입력되도록 연결한다.
온도상태검출부(11)와 온도상태표시부(12)를 각각 온도상태검출부(8)와 온도상태표시부(9)의 회로구성과 동일하게 구성하고, 각 상태표시부(10), (9), (7), (12)의 트랜지스터(Q31), (Q32), (Q33), (Q34)가 도통되어 발광다이오드 (L31), (L32), (L33), (L34)가 점등될 때는 각각의 출력용 릴레이(Relay1), (Relay2), (Relay3), (Relay4)가 온되도록 회로를 구성한다.
이와 같이 구성된 본 고안 열전대형 온도측정센서 감지장치의 전체적인 동작을 설명한다.
바이어스전압조정부(2), 증폭부(3), 쇼트상태검출부(4) 및 단선상태검출부(5)와 공통으로 연결된 온도를 측정하는 센서부(1)의 저항치가 해당부분의 온도변화에 따라 변화되면, 증폭부(3)의 증폭기(IC1), 쇼트상태검출부(4)의 비교기(IC3)등의 비반전단자(+)와 단선상태검출부(5)에 있는 비교기(IC4)의 반전단자(-)에 입력되는 신호값이 변화하게 된다.
이에 따라, 증폭부(3)의 증폭기(IC1)에 입력된 증폭기(IC1)의 증폭률만큼 증폭되어 온도상태검출부(8), (11)의 비교기(IC2)와 비교기(IC5)의 비반전단자(+)에 입력되고, 비교기(IC2)와 비교기(IC5)의 반전단자(-)에 설정된(필요온도 검출을 위한 가변저항(VR1)의 설정치) 전압과 비교되어 비교기(IC2)와 비교기(IC5)의 증폭률만큼 증폭 후 온도상태검출부(8)로 출력되는데, 이 때 저항(R6)(R23)을 통해서 비교기(IC2)와 비교기(IC5)의 비반전단(+)에 입력된느 전압(증폭기IC1의 출력)이 필요온도치를 검지하기 위해서 셋트된 비교기(IC2)와 비교기(IC5)의 반전단자(-)의 설정전압 보다 높게 되면 비교기(IC2)와 비교기(IC5) 각각에서는 하이레벨이 출력되어 저항(R9)과 저항(R25)을 각각 거쳐서 온도상태 표시부(9), (12)의 트랜지스터(Q23)와 트랜지스터(Q34)를 도통시킴으로써 발광다이오드(L32)와 발광다이오드(L34)가 점등되면서 출력용 릴레이(Relay2)와 릴레이(Relay4)가 온되어 필요온도검지 신호를 표시함과 동시에 출력하게 된다.
여기서 다이오드(D3, D6)스파크를 방지하기 위한 것이다.
만일, 센서부(1) 또는 라인이 쇼트되었을 경우에는, 증폭부(3)의 증폭기(IC1), 온도상태검출부(8)의 비교기(IC2), 쇼트상태검출부(4)의 비교기(IC3) 각각의 비반전단자(+)에 입력되는 전압이 각각의 반전단자(-)에 설정된 설정전압보다 높게 되므로 그 출력이 하이레벨이 된다.
즉, 비교기(IC3)의 비반전단자(+)에 입력되는 전압이 반전단자(-)에 설정된 전압보다 놓아서 하이레벨이 출력되므로 쇼트상태표시부(7)의 트랜지스터(Q33)가 도통되어 발광다이오드(L33)가 점등되면서 온도검지신호와는 무관하게 센서부(1) 또는 라인이 쇼트되었다는 것을 표시한다 (이 때 단선상태검출부(5)에 있는 비교기(IC4)의 출력은 로우레벨이 되므로 단선상태표시부(10)의 발광다이오드(L31)는 점등되지 않는다).
한편 센서부(1) 또는 라인이 단선되었을 경우에는 쇼트상태검출부(4)에 있는 비교기(IC3)의 비반전단자(+)에 입력되는 전압이 그의 반전단자(-)에 설정된 전압보다 낮고, 단선상태검출부(5)에 있는 비교기(IC4)의 비반전단자(+)에 입력되는 전압이 그의 반전단자(-)에 입력되는 전압보다 높게 된다. 그에 따라 비교기(IC3)의 출력이 로우레벨, 비교기(IC4)의 출력이 하이레벨로 되어 쇼트상태표시부(7)에 있는 트랜지스터(Q33)의 턴오프로 발광다이오드(L33)는 점등되지 않고, 단선상태표시부(10)에 있는 트랜지스터(Q31)가 턴오되므로 발광다이오드(L31)가 점등되어 센서부(1)의 단선상태를 표시한다.
상기 쇼트 또는 단선발생시에는 출력용 릴레이(Relay1)(Relay3)가 온 되어 원격감시반의 상태표시나 버저, 싸이렌등을 작동시키는데 이용한다.
이와 같이 본 고안이 열전대형 온도측정센서 감시장치에 의하면, 각종의 열전대형 온도측정센서의 검지를 정확하게 행하도록 하고 설비의 자체에서 발생되는 자체진동이나 외부에서 발생되는 충력등으로 인해서 센서가 단선 또는 쇼트 되었을 때 즉시 확인조치가 가능토록함과 동시에 온도검지 오신호를 발생시키지 않으므로써 설비의 가동률을 향상시키고 제품의 품질을 향상시키는 등의 커다란 효과가 있는 것이다.

Claims (1)

  1. 온도변화에 따라 저항치가 변화하는 소자로 된 센서부(1)와 전원(P)과 저항(R1), 가변저항(VR2)을 직렬 연결하여 바이어스전압을 조정하는 바이어스전압 조정부(2)와, 상기 가변저항(VR2)과 증폭기(IC1)의 비반전단자(+)간에 저항(R14)이 연결되고, 콘덴서(C1)와 병렬연결된 저항(R2)과 저항(R4)간의 접속점과 상기 증폭기(IC1)의 반전단자(-)간에 저항(R3)이 연결되며, 증폭기(IC1)의 출력단에 저항(R5)이 연결된 증폭부(3)와, 상기 센서부(1)와 비교기(IC3)의 비반전단자(+)간에 저항(R16)이 연결되고, 전원(P), 저항(R12), 저항(R15)이 직렬로 비교기(IC|3)의 반전단자(-)에 연결되며, 저항(R12)과 저항(R15) 접속점에 저항(R13)이 연결된 쇼트상태검출부(4)와, 상기 비교기(IC3)의 출력단에 저항(R17), 다이오드(D2), 트랜지스터(Q33)가 직렬연결되고, 증폭부(3)의 저항(R5)에 저항(R18)과 다이오드(D1)가 직렬연결되며, 상기 트랜지스터(Q33)의 콜렉터에 직렬연결된 발광다이오드(L33)와 저항(R18)에는 다이오드(D4)와 릴레이(Relay1)기 각각 병렬연결된 쇼트상태표시부(7)와, 전원(P)에 직렬연결된 저항(R21)과 저항(R20)의 접속점이 비교기(IC4)에 비반전단자(+)에 연결되고, 비교기(IC4)의 출력단에 저항(R8)이 연결된 단선 상태검출부(5)와, 상기 저항(R8)에 제너다이오드(ZD)와 콜렉터에 전원(P)이 연결된 트랜지스터(Q31)가 직렬연결되고, 트랜지스터(Q31)의 에미터에는 직렬 연결된 발광다이오드(L31)와 저항(R11), 다이오드(D5), 릴레이(Relay3)의 병렬접속점이 연결된 단선상태표시부(10)와, 비교기(IC2)와, 비교기(IC2)의 비반단전자(+)에 저항(R6)을 연결하고, 반전단자(-)에는 저항(R7)과 가변저항(VR1)의 접속점을 연결하며, 비교기(IC2)의 출력단에는 저항(R9)이 연결된 온도상태검출부(8)와, 상기 저항(R9)이 트랜지스터(Q32)의 베이스에 연결되고, 콜렉터에는 릴레이(Relay2), 다이오드(D3), 직렬연결된 저항(R10) 및 발광다이오드(L32)가 병렬연결된 온도상태표시부(9)와, 비교기(IC5)의 비반전단자(+)에 저항(R23)을 연결하고, 반전단자(-)에는 저항(R24)과 가변저항(VR5)의 접속점을 연결하며, 비교기(IC5)의 출력단에는 저항(R25)이 연결된 온도상태검출부(11)와, 상기 저항(R25)이 트랜지스터(Q34)의 베이스에 연결되고, 콜렉터에는 릴레이(Relay4), 다이오드(D6), 직렬연결된 저항(R26) 및 발광다이오드(L|34)가 병렬연결된 온도상태표시부(12)로 이루어진 것을 특징으로 하는 열전대형 온도측정센서 감시장치.
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