일반기술

전자식 광단속광원 및 반도체 광검출기 기반으로 구성된가스농도 고속 측정 장치

엔진의 과도 운전 시 배기가스의 농도를 실시간으로 고속 측정할 수 있는 장치가 제공된다. 농도 측정의 대상인 시료가스가 통과하는 샘플셀의 양측에 반도체 발광부와 반도체 광검출부가 각각 배치된다. 발광부는 소정의 듀티비를 갖는 구동펄스에 의해 구동되어 샘플셀을 향해 적외선 광을 단속적으로 발광한다. 광검출부는 시료가스에 흡수되는 파장의 광과 이 흡수파장과 무관한 파장을 각각 통과시키는 제1 및 제2 광학필터와, 상기 제1 광학필터를 통과한 적외선 광을 센싱하여 그에 대응하는 측정신호를 출력하는 제1반도체 광센서, 그리고 제2 광학필터를 통과한 적외선 광을 센싱하여 그에 대응하는 기준신호를 출력한다. 기준신호와 측정신호 각각은 증폭 및 광단속 주기와 동일한 정현파 형태의 출력신호로 대역필터링 된 다음, 발광부의 광단속 주기와 동일한 주기의 정현파로 변환된다. 이 정현파 신호는 디지털신호로 변환된 다음, 분석프로그램이 내장된 컴퓨터에 의해 비선형 보정을 거쳐 실효값을 산출하여 상기 시료가스의 농도로 환산된다. 1khz 이상의 정밀 고속 광단속이 가능한 전자식 광단속 방법을 적용하고 광도전형 반도체 소자로 만들어진 고감도 광검출기를 이용함으로써 배출가스 농도분석을 고속화 및 고정밀화를 실현할 수 있다.