KR970001335Y1 - 간이형 대기오염 측정장치 - Google Patents

간이형 대기오염 측정장치 Download PDF

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KR970001335Y1 KR2019930028077U KR930028077U KR970001335Y1 KR 970001335 Y1 KR970001335 Y1 KR 970001335Y1 KR 2019930028077 U KR2019930028077 U KR 2019930028077U KR 930028077 U KR930028077 U KR 930028077U KR 970001335 Y1 KR970001335 Y1 KR 970001335Y1
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Abstract

내용 없음.

Description

간이형 대기오염 측정장치
제1도는 종래의 간이형 대기오염 측정장치의 구성도.
제2도는 본 고안의 간이형 대기오염 측정장치의 구성도.
제3도는 본 고안에 적용된 콘트롤러의 상세회로 구성도.
제4도는 본 고안에 적용된 이산화 유황가스 센서의 구성도.
제5도는 본 고안에 적용된 이산화질소가스 센서의 구성도.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명
2 : 임핀저(Impinger) 3 : 유량조절콕크
5 : 공기펌프 6 : 모터
8 : 적산유량계 9 : 용액넘침센서
10 : 콘트롤러 Ti : 타이머
MIC1: 멜로디IC BZ1 : 부저
91,92 : 전도성 95 : 홀더
96 : LED 97 : cds
본 고안은 대기중의 이산화유황가스와 이산화질소가스의 농도 측정시 용액 넘침을 방지하기 위한 간이형 대기오염 측정장치에 관한 것이다.
종래의 간이형 대기오염 측정장치는 제1도에서 보이고 있는 바와 같이, 초단여과기(1)를 통하여 흡입된 대기중의 공기가 임핀저(Impinger)(2)내의 흡수용액에 용해되어서 용액의 농도를 측정하여 대기중의 이산화유황가스와 이산화질소가스 농도를 알수 있다.
이렇게 용액에 흡수된 가스는 공기 펌프(5)에 의해 후단여과기(4)와 적산유량계(8)을 통하여 다시 대기중으로 배출된다. 상기 공기펌프(5)는 콘트롤러(7)의 스위치(SW)조작에 따른 모터(6)로 구동되며, 임핀저(2)에서의 용액넘침시 이를 차단하기 위한 장치는 없고 후단여과기(4) 앞단에 유량조절콕크(3)는 공기의 흡입량을 조절하기 위한 것이다.
대기오염도 측정시, 흡수용액의 량에 따라서 흡입된 대기중의 측정가스가 용해되는 농도가 달라지므로 최초의 흡수용액의 양과 시험이 종료될때의 흡입용액의 양이 일치해야 정확한 측정치를 얻을 수 있다.
즉, 흡수용액의 넘침은 측정치의 오차로 나타나며, 용액이 산성이므로 후단 여과기(4) 에어펌프(5) 적산유량계(6)가 손상되는 문제점이 있다.
또한 공기의 흡입량을 적게 하였을 경우는 흡수용액의 측정가스에 의한 변화가 적어서 오차가 커지므로 임핀저(2)에서의 최대 소화한도까지 에어량을 놓이게됨에 따라 흡수용액이 넘치는 빈도가 높다.
또, 대기오염 현상 조사시 발생원에 의한 주변대기 측정은 바람의 방향과 연돌의 높이에 따라 측정점이 결정되므로 건전지 교환, 여과기의 점검보수가 용이하지 않고 환경오염측정치는 1시간치 24시간치등으로 표기되므로 정확히 시간을 측정할 필요가 있다.
그런데 기존의 측정장치에서는 임핀저(2)에서의 흡수용액 넘침여부를 육안으로 실별하여 유량조절콕크(3)를닫고 콘트롤러(7)의 스위치( sw)를 이용하여 공기펌프(5)의 작동을 중단시켜야 하기 때문에, 취급자의 부주의로 인한 후단여과기(4), 공기펌프(5), 적산유량계(8)의 손상가능성이 매우 높게 되어 있다.
본 고안은 대기중의 이산화 유황가스 측정시에는 용액 전도율 방식으로, 이산화질소가스 측정시에는 살쯔만(Saltxman)시약을 이용한 흡수액 발색에 의한 흡광광도 방식으로 측정되는 각각 흡수용액의 넘침 현상을 방지할수 있는 대기 오염 측정장치를 제공하는데 목적이 있다.
이하 첨부한 도면에 따라 본 고안을 설명하면 다음과 같다.
제2도는 본고안장치의 구성도로서, 기존의 대기오염 측정장치에 흠수용액의 넘침여부를 감지하기 위한 용액 넘침센서(9)와 상기 용액넘침센서(9)의 센싱신호에 따라 공기펌프(5)의 작동을 제어하고 측정장치의 정상 동작여부를 표시하는 콘트롤러(10)를 더 추가하고 있다.
상기 용액넘침 센서(9)는 대기중에 포함된 이산화 유왕가스농도를 측정하고자하는 경우에는 제4도에서 보이고 있는 바와 같은 구조의 접촉식 센서가 이용된다. 이러한 센서는 측정가스 배출관의 내부에 한쌍의 전도성 (백금 전극)띠(91,92)를 일정간격 이격시켜 형성하고, 각 전도성띠(91,92)로부터 리이드 와이어를 인출한 구조를 갖는다.
제5도는 대기중의 이산화질소가스 농도를 측정하고자하는 경우에 사용될 용액 넘침세서의 구조도로서, 측정가스 배출관을 감싸는 홀더(95)의 내부에 상기 측정가스 배출관을 사이에 두고 맞대항하는 LED(96)와 Cds(97)를 설치한 비접촉식 구조를 갖는다.
상기 콘트롤러(10)는 제3도에서 보이고 있는 바와 같이 플러그(11)를 통하여 입력되는 외부전압이 충전표시(LED(D1), 저항 (R1),제너다이오드(D2)를 거쳐 배터리 (BA)에 인가되게 구성한다.
상기 플러그(11)는 차량으로부터 전압을 쉽게 인출할 수 있도록 시가 라이터잭 전용 플러그로 설계될수 있으며 이를 통하여 인출된 외부전압으로 회로전원공급 또는 배터리(BA)를 충전할 때, 충전표시(LED(D1)의 점등으로 그 작동상태여부가 식별되고, 제너다이오드(D2)에 의해 외부 입력 전압의 안정화가 이루어지게 된다.
상기 베터리(BA)의 전압은 스위치(SW1)와 저항(R2)을 통하여 제너다이오드(D3)로 안정화 된후 타이머(T1)와 멜로디IC(MIC1)의 B+,B-전원단자에 인가되게 구성한다.
또한 센싱단자(S1,S2)의 단락에 의한 배터리(BA)의 전압은 가변저항(VR1) 및 저항(R3)에 의해 분압되어 제1트랜지스터(Q1)의 베이스로 인가되게 연결하여 구성한다. 상기 저항(R3)양단에는 상기 제1트랜지스터(Q1)의 보호 및 전원노이즈에 의한 동작에러를 방지하기 위한 콘덴서(C1)가 연결된다,
상기 제1트랜지스터(Q1)의 에미터에는 이상표시(LED(D4)를 연결하고, 콜렉터저항(R4)을 가지는 콜렉터단은 멜로디IC(MIC1)의 제1입력포트(P1)와 제2 트랜지스터(Q2)의 베이스에 저항(R5)을 더통하여 연결한다.
상기 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터 출력으로 스위칭 동작하게 되는 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터에는 정상표시LED(D5)을 연결하고 또한 에미터와 그라운드 앙단간에 모터(6) 및 상기 타이머(T1)의 제1접점(T1-1)의 직력회로를 연결한다.
또한 상기 멜로디IC(MIC1)의 제2입력 포트(P2)에는 상기 타이머(T1)의 제2 접점(T1-2)을 통하여 그라운드 전위가 인가되게 연결하고, 제1입력포트(P1)의 전위는 부져(BZ1)의 B전압단자로 인가되게 연결한다.
또한 상기 배터리(BA)의 양단 전압은 저항(R6)을 거쳐 센서단자(S3,S4)는 이산화질소가스의 용액 넘침 센싱시에 사용될수 있다.
이와 같이 구성된 본 고안의 작용 및 효과를 설명하면 다음과 같다.
먼저 플러그(11)를 외부 전원장치 예를 들면 차량의 시가 라이터짹에 연결하면 외부전압이 충전표시LED(D1)와 저항(R1)과 제너다이오드(D2)를 거쳐 배터리(BA)에 충전된다.
이때 그 충전여부를 충전표시LED(D1)에 의해 확인할수 있다.
한편, 스위치(SW1)를 온시키면 배터리(BA)의 전압은 저항(R2)과 제너다이오드(D3)에 의해 안정화된후 회로전압으로 공급된다.
가령 이산화 유뢍가스 측정시, 임핀저(2)에서의 용액넘침을 감시하고자 하는 경우에는 제4도 와 같은 구조의 용액넘침 센서를 이용한다.
이러한 제4도의 센서는 그센싱리이드를 센싱단자(S1,S2)에 연결하는 것으로 일정한 목적, 즉 용액넘침을 감지할수 있댜. 이산화 유황 용갱은 전도성을 갖는다.
스위치(SW1)가 온되면 타이머(T1)에 B+,B-전압이 투입되어 상기 타이머(T1)는 설정된 시간동안 카운트를 실행하여 해당카운트, 죽 설정시간에 도달하면 그때서 그의 제1접점(T1-1)은 오프되고 그의 제2접점(T1-2)은 온되게된다.
또한 스위치(SW1)의 온시점에서 임핀저(2)로 부터의 용액넘침이 없다면 센싱단자(S1,S2)는 오픈상태이므로 제1 트랜지스터(Q1)는 오프상태로 유지된다. 이에 따라 제2트랜지스터(Q2)가 온되므로 정상표시LED(D5)의발광과 동시에 모터(6)가 구동하며 제2도의 공기펌프(5)를 작동시키게 된다.
그러므로 임핀저(2)에서 흡수되고 남은 대기는 후단여과기(4), 공기펌프(5), 적산유량계(8)를 차례로 통하여 대기중으로 방출된다.
한편 타이머(T1)에 의해 설정되 측정시간이 종료하게 되면 그의 제1접점(T1-1)은 오픈상태가 되어 모터(6)의 구동을 정지시키게 되고, 또한 그의 제2접점(T1-2)은 클로즈되어 멜뢰디IC(MIC1)의 제2입력포트(P2)에 그라운드 전위가 공급되므로, 멜로디(IC(MIC1)에서는 측정시간 종료를 알리는 멜로디가 발생된다.
그러나 상기 이산화유황가스 측정중 임핀저(2)로부터의 흡수용액이 넘쳐 제4도와 같은 센서(9)에 이르게 되면 그의 백금전극(91,92)사이에 걸쳐지게 되는 용액기포(21)에 의해 센싱단자(S1,S2)는 쇼트상태가 된다.
이에 따라 제1트랜지스터(Q1)가 온되어 이상표시(LED(D4)가 점등되고,이때 제2트랜지스터(Q2)는 오프되기 때문에 정상표시LED(D5)는 소등되고 모터(6)는 구동이 멈추어지게 된다.
이때 상기 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터에 연결된 멜로디IC(MIC1)의 제1입력포토(P1)에 그라운드 레벨이 걸리게 되어 부저(BZ1)의 작동으로 경고음이 발해지게 된다.
이에 따라 모터(6)의 정지에 의하여 공기 펌프(5)는 펌핑이 정지되어 임핀저(2)로부터의 용액 넘침에 따른 후단여과기(4), 공기 펌프(5), 적산유량계(8)의 파손을 방지할수 있게 된다.
한편, 대기중의 질소 가스농도 측정시의 용액넘침을 감지하고자하는 경우에는 제5도와 같은 용액 넘침 센서(9)를 이용하게 되는 데, 이때 선서의 LED(96)는 제3도의 센싱 전원단자(S3,S4)에 연결하고 CDS(97)는 센싱단자(S1,S2)에 연결하여, 감지하게 된다. 이러한 제5도의 센서(9)는 배터리(BA)의 전압으로 용액넘침센서(9)의 LED(96)를 발광시키고 상기LED(96)의 발광량을 Cds(97)로 수광하게 되는데, 살쯔만 시약을 포함시킨 임핀저(2)의 측정용액이 넘쳐 제5도와 같은 용액 넘침센서(9)에 이르게 되면 용액의 기포에 의해 일종의 볼록렌즈로 작용하여LED(96)의 광량이 Cds에 집속 수광되어 Cds(97)의 저항값이 매우 낮아지게 된다.
이에 따라, 앞에서 기술한 과정과 동일한 제1,2트랜지스터 및 멜로디IC(MIC1)의 작동을 통하여 임핀저(2)로부터의 측정용액넘침을 센싱하고 경보하게 된다.
한편 용액넘침센서(9)의 센싱감도는 제1 트랜지스터(Q1)의 베이스 바이어스 범위를 결정하는 가변저항(VR1)의 조정을 통하여 조절할 수 있게 된다.
이상에서 설명한 바와 같은 본고안은 대기중의 이산화 질소농도 측정시에는 백금 전극에 의한 접촉식 센세를 사용하고 이산화 유황농도 측정시에는 LED와 Cds에 의한 비접촉식 센서를 사용하여, 대기오염 측정시 임핀저에서의 측정용액넘침 현상에 의한 후단여과기, 공기펌프, 적산유량계 등의 파손을 방지할 수 있고, 또한 매측정시마다 타이머에 의해 설정되는 측정시간 조건을 일정하게 유지할 수 있어 측정치의 신뢰도를 높일수 있다.

Claims (4)

  1. 대기중의 공기를 흡입하여 측정가스의 용액을 만드는 임핀저(2)와 상기 임핀저 (2)를 통과한 가스를 여과한 가스를 여과하는 후단여과기(4)와, 상기 후단여과기(4)를 거친 배출가스를 펌핑하는 공기 펌프(5)와, 배출가스의 유량을 적산하는 적산 유량계(8)를 포함하는 간이형 대기오염 측정장치에 있어서, 임핀저(2)와 후단여과기(4)사이의 측정가스 배출관 상에 용액넙침센서(9)를 설치하고, 상기 용액넘침센서(9)의 용액넘침 센싱시 감도조절용 가변저항(VR1)과 정항(R3)으로 분압된 배터리의 전압으로 온 되는 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터와 에미터에 각각 콜렉터 저항(R4)과 이상표시LED(D4)를 연결하고, 상기 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터 출력으로 온/오프제어되는 제2 트랜지스터(Q2)의 에미터에 정상표시LED(D5)를 연결하고 상기 정상표시LED(D)의 양단에 공기펌프(5) 구동용모터(6)와 스위치(SW1)온에 의해 스타트하는 타이머(T1)의 지연 오프접점(T1-1)을 직렬고 연결하고, 상기 타이머(T1)의 지연 온 접점(T1-2)은 멜로디IC(MIIC1)의 멜도디 발생 포토(P2)에 그라운드 전위를 제공하게 연결하고, 상기 제1트랜지스터(Q1)의 콜렉터출력은 부저(BZ1)의 동작을 제어하는 멜로디IC(MIC1)의 부저 발생 포트(P1)로 제공되게 연결하는 것을 특징으로 하는 간이형 대기오염 측정장치.
  2. 제1항에 있어서, 제1트랜지스터(Q1)의 베이스저항(R3)양단에 전원노이즈 흡수 및 에러방지용 콘덴서(C1)가 마련된 것을 특징으로하는 간이형 대기오염 측정장치.
  3. 제1항에 있어서, 용액넘침센서(9)는 측정가스 배출관내에 전도성피(91,92)를 일정간격 이격시켜 형성한 접촉식 센서인 것을 특징으로 하는 간이형 대기오염 측정장치.
  4. 제1항에 있어서, 용액넘침센서(9)는 측정가스 배출관을 감싸는 홀더(95)의 내부에 상기 배출관을 사이에 두고 마주하게 LED(96)와 Cds(97)를 설치한 비접촉식센서인 것을 특징으로 하는 간이형 대기오염 측정장치.
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