KR102373321B1

KR102373321B1 - Detector for multi-gas leak alarm

Info

Publication number: KR102373321B1
Application number: KR1020210063137A
Authority: KR
Inventors: 김세호; 남철우; 문병열; 박광훈; 최창환
Original assignee: (주)세성
Priority date: 2021-05-17
Filing date: 2021-05-17
Publication date: 2022-03-11
Anticipated expiration: 2041-05-17

Abstract

An object of the present application is to prevent an occurrence of an alarm when unused gas is detected in a semiconductor production process or a gas transfer pipe. The invention of the present application comprises: an optical gas measuring cell having a gas inlet and a gas outlet in a diagonal direction; a light source provided on one side of a short side of the gas measuring cell; and a sensing unit having one or more optical bandpass filters provided on the other side of the short side of the gas measuring cell.

Description

Detector for multi-gas leak alarm{.}

본 출원 발명은 비분산 적외선 가스 측정기를 이용한 멀티가스 누출경보기에 관한 기술이다. 더욱 자세하게는 비분산 적외선 가스 측정기의 경보방법 개선에 관한 것이다.The present invention is a technology related to a multi-gas leak alarm using a non-dispersive infrared gas meter. More specifically, it relates to the improvement of the alarm method of the non-dispersive infrared gas meter.

본 발명의 출원 이전의 선행기술로 광학식 복합 가스 측정기 및 측정 방법에 관한 기술이 개시되어 있다. 이 기술은 비-분산 적외선을 이용하여 복합 가스를 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다. 광을 생성하는 광원 및 상기 광을 전달하는 다수의 광 도파관 및 상기 전달된 광을 검출하는 다수의 광 검출 센서 및 상기 광원이 상기 다수의 광 도파관 중 어느 하나를 통해 상기 다수의 광 검출 센서 중 어느 하나로 광을 제공하도록 상기 광원을 구동시키는 구동부를 포함하는 기술이다.As a prior art prior to the filing of the present invention, a technology related to an optical composite gas measuring instrument and a measuring method is disclosed. This technology relates to an apparatus and method for measuring a complex gas using non-dispersive infrared rays. A light source generating light, a plurality of optical waveguides transmitting the light, a plurality of light detection sensors detecting the transmitted light, and the light source passing through any one of the plurality of optical waveguides, any one of the plurality of light detection sensors It is a technology including a driving unit for driving the light source to provide light as one.

또 다른 선행기술로 밀폐공간에서의 식물체 배양 과정 및 저장과정 중 식물체에 의해 발생되거나 손실되는 CO2 의 양을 비분산적외선 방식을 이용하여 소량의 샘플을 간단하고 정밀하게 측정할 수 있는 방법이 개시되어 있다. 비분산적외선방식의 센서 이용에 있어서 샘플 가스 주입 방식을 응용하였으며, 본 센서에 반응이 없는 N 2 가스를 캐리어 가스(Carrier gas)로 사용하며 유량계를 통하여 일정유량을 조절하는 단계, N 2 가스의 이동 경로에 샘플 주입 포트를 설치하여 샘플 가스가 센서로 이동할 수 있도록 하는 단계, 측정 가스의 농도 범위별 N 2 가스의 유량 및 적절 샘플 주입량 결정 단계, 보정식을 이용한 농도계산식 기술이 개시되어 있다.As another prior art, a method that can measure the amount of CO2 generated or lost by plants during the process of culturing and storing plants in a confined space simply and precisely by using a non-dispersive infrared method is disclosed. there is. A sample gas injection method was applied in using the non-dispersive infrared sensor, and the N 2 gas, which does not react to the sensor, is used as a carrier gas and a constant flow rate is controlled through a flow meter, the N 2 gas A step for allowing the sample gas to move to the sensor by installing a sample injection port in the movement path, a step for determining the flow rate of N 2 gas and an appropriate sample injection amount for each concentration range of the measurement gas, and a concentration calculation technique using a correction formula are disclosed.

또 다른 선행기술로 광학식 가스 측정기의 기준 값 설정 및 측정값 보정장치에 관한 기술이 개시되어 있다. 광학식 가스측정기의 보정장치의 표준 가스 셀을 동일 압력으로 봉입된 상태를 유지하면서 연속적으로 가변 가능하게 하여 가스측정기의 가스측정범위를 선형적으로 변화시킬 수 있는 기술이다. 이 기술에서는 가스 측정기의 가스 농도 측정을 위한 표준 가스 셀의 광학적 거리를 가변화하여 가스 농도 보정값을 다수 개로 설정할 수 있는 가변적 표준 가스 셀을 포함하는, 광학식 가스 측정기의 기준값 설정 및 측정값 보정장치를 제공하여, 가스측정기의 측정범위를 설정하는 제작공정에서 최적의 측정기로 교정하거나 측정 중에도 측정범위를 가변하고자 할 때 보정 기능을 제공하는 기술에 관한 것이다.As another prior art, there is disclosed a technique for setting a reference value of an optical gas meter and correcting the measured value. It is a technology that can change the gas measurement range of the gas meter linearly by making the standard gas cell of the calibration device of the optical gas meter continuously variable while maintaining the sealed state at the same pressure. In this technology, by varying the optical distance of the standard gas cell for measuring the gas concentration of the gas meter, it includes a variable standard gas cell that can set a plurality of gas concentration correction values. It relates to a technology that provides a correction function when calibrating with an optimal measuring instrument in the manufacturing process of setting the measuring range of a gas measuring instrument or changing the measuring range during measurement.

공개특허공보 제10-2017-0122873호Laid-Open Patent Publication No. 10-2017-0122873 공개특허공보 특2001-0090641호Unexamined Patent Publication No. 2001-0090641 등록특허공보 제10-1879614호Registered Patent Publication No. 10-1879614

본 출원 발명은 가스를 사용하는 공정에서 가스의 누출을 감지하는 장치를 제공하고자 하는 것이다. 이를 위하여 도1에 도시된 가스셀(100) 및 상기 가스셀은 가스 투입구와 가스 배출구가 구비된다. 상기 가스셀의 길이방향의 일단부에 광원을 구비하고, 타단부에는 가스의 농도를 측정하는 감지기를 구비한다.An object of the present application is to provide an apparatus for detecting gas leakage in a process using gas. To this end, the gas cell 100 and the gas cell shown in FIG. 1 are provided with a gas inlet and a gas outlet. A light source is provided at one end of the gas cell in the longitudinal direction, and a sensor for measuring the concentration of gas is provided at the other end.

본 출원 발명은 NDIR(비분산 적외선 측정방식)을 사용하기 때문에 상기 감지기 앞쪽에 통과하고자 하는 파장의 필터를 구비한다. 1개의 파장을 측정하기 위해서는 1개의 광파장필터가 있으면 가능하지만, 여러 개의 가스를 측정하기 위해서는 측정하고자 하는 가스의 적외선 흡수 스펙트럼에 따라 여러 개의 광흡수 파장을 선택하여 광을 투과시키는 광 밴드패스필터가 필요하다.Since the present invention uses NDIR (non-dispersive infrared measurement), a filter having a wavelength to pass through is provided in front of the detector. In order to measure one wavelength, it is possible to have one optical wavelength filter, but in order to measure several gases, an optical bandpass filter that transmits light by selecting several optical absorption wavelengths according to the infrared absorption spectrum of the gas to be measured is used. need.

그러나, 적외선 영역의 전체의 파장을 측정하여 가스의 종류와 농도를 측정하는 것이 아니기 때문에 복합가스의 경우 흡광 파장의 간섭으로 인하여 누출된 가스와 다른 가스 측정 결과가 나올 수 있다.However, since the type and concentration of the gas are not measured by measuring the entire wavelength of the infrared region, in the case of the composite gas, the measurement result of a gas different from the leaked gas may be obtained due to the interference of the absorption wavelength.

도 4 내지 도 6은 FC3283, C5F8 및 CH4 의 적외선 영역의 흡광 스팩트럼을 도시하고 있다. 4 to 6 show absorption spectra in the infrared region of FC3283, C5F8 and CH4.

어느 파장의 흡광도를 측정하는 가에 따라 상기 3가지 가스를 분리하여 측정할 수도 있고, 그렇지 않을 수도 있어, 상기 광 밴드패스 필터의 선정이 매우 중요하다. 그러나, 그럼에도 불구하고, 1개의 가스가 아닌 2개 이상의 가스를 동시에 측정하는 경우에는 흡광 파장의 중첩으로 잘못된 가스측정 결과가 나올 수 있다.Depending on which wavelength the absorbance is measured, the three gases may or may not be measured separately, so the selection of the optical bandpass filter is very important. However, nevertheless, when two or more gases are simultaneously measured instead of one gas, erroneous gas measurement results may be obtained due to overlapping of absorption wavelengths.

가스 누출 경보기의 경우 가스 이송라인 또는 반도체 식각공정 등에서 유해가스의 방출로 인한 인명 및 물품의 손상을 막기 위한 용도로 사용되고 있다. 이러한 가스 누출 경보기는 적은 양의 누출로도 심각한 피해를 일으킬 수 있는 것이어서, 측정 감도가 좋은 비분산적외선 가스 측정방식을 사용하고 있다.In the case of a gas leak alarm, it is used to prevent damage to people and goods due to the release of harmful gas in a gas transfer line or semiconductor etching process. Since such a gas leak alarm can cause serious damage even with a small amount of leakage, a non-dispersive infrared gas measurement method with good measurement sensitivity is used.

이는 광원의 광을 분광(분산)하여 사용하는 것과 비교하여 광원의 광을 효율적으로 이용할 수 있어 낮은 농도의 누출가스를 측정할 수 있다. 점차 기술이 발전하면서 도 1 내지 도3에 도시된 것과 같이 하나의 감지부에 1개에서 4개의 광학 필터를 구비하여 동시에 1개에서 4개 파장의 흡광도를 측정함으로써 측정하고자 하는 가스의 종류와 농도를 정확하게 측정할 수 있다.Compared to using the light from the light source by spectroscopy (dispersion), it is possible to use the light from the light source more efficiently, so that it is possible to measure the leak gas at a low concentration. As the technology gradually develops, as shown in FIGS. 1 to 3, one to four optical filters are provided in one sensing unit and the absorbance of one to four wavelengths is measured at the same time to measure the type and concentration of the gas. can be accurately measured.

그러나, 이러한 구성에도 불구하고, 선택된 파장에서 다른 가스의 간섭 작용에 의하여 사용되지 않는 가스가 측정되는 경우가 있다.However, despite this configuration, there are cases where an unused gas is measured due to the interference action of other gases at the selected wavelength.

본 출원 발명은 반도체 생산 공정 또는 가스 이송 파이프에서 사용하지 않는 가스가 검출되어 경보 알람을 발생하는 것을 막고, 사용하지 않는 가스가 측정되는 경우 알람을 발생하지 않고, 측정 상태 정보만을 기록으로 남겨 사용자에 전해줌으로써 가스 누출 경보기의 성능을 개선하는데 이용할 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 장치를 제공한다. 또한, 한편으로는 공정에 사용되기는 하지만 경보를 알릴 필요가 없거나, 다른 장치에서 별도로 측정하고 경보를 울리기 위하여 경보를 울리지 않도록 선택할 수 있는 기능을 구비하고 있다.The invention of the present application prevents the occurrence of an alarm when unused gas is detected in the semiconductor production process or gas transfer pipe, and does not generate an alarm when unused gas is measured, and leaves only measurement status information to the user Provided is a device characterized in that it can be used to improve the performance of a gas leak alarm by giving it. In addition, although used in the process, on the one hand, there is no need to signal an alarm, or it has the ability to select not to sound an alarm in order to measure separately and sound an alarm in another device.

또한, 다양한 종류를 가스를 측정하기 위해서는 각각의 가스마다의 가스를 구분할 수 있는 특정 광파장 대역의 밴드패스필터가 필요하다. 그러나, 이러한 필터를 매번 특수 주문하여 생산한다면, 가격도 매우 비싸고, 생산에 항상 차질이 있을 것이다. 따라서 전체 적외선 영역 또는 부분 적외선 영여에서라도 투과 광 파장의 선택을 조절할 수 있는 광학 필터가 필요하다.In addition, in order to measure various types of gases, a bandpass filter of a specific optical wavelength band capable of distinguishing gases for each gas is required. However, if such a filter is produced by special order every time, the price is very high, and there will always be a setback in production. Therefore, there is a need for an optical filter capable of controlling the selection of the transmitted light wavelength even in the entire infrared region or partial infrared region.

본 출원 발명은 상기와 같은 문제를 해결하고자, 다음의 과제해결 수단을 제공한다.The present invention provides the following problem solving means in order to solve the above problems.

가스 투입구와 가스 배출구가 대각선 방향으로 구비된 광학 방식의 가스측정 셀; 및an optical gas measurement cell having a gas inlet and a gas outlet in a diagonal direction; and

상기 가스측정 셀의 단변의 일측에 구비된 광원; 및a light source provided on one side of the short side of the gas measuring cell; and

상기 가스측정 셀의 단변의 타측에 구비된 광학 밴드패스필터를 1개 이상 구비한 감지부; 및a sensing unit having one or more optical bandpass filters provided on the other side of the short side of the gas measuring cell; and

상기 감지부에서 감지된 흡광도를 이용하여 가스의 종류와 농도를 측정하는 멀티가스측정기에 있어서,In the multi-gas meter for measuring the type and concentration of gas using the absorbance sensed by the sensing unit,

상기 멀티가스측정기는 1개 이상의 광학 밴드패스필터를 이용하여 가스의 종류와 농도를 측정하는 가스측정 데이터베이스를 제어기에 구비하며,The multi-gas meter is provided with a gas measurement database for measuring the type and concentration of gas in the controller using one or more optical band-pass filters,

상기 광학 밴드패스필터를 1개 이상 구비한 감지부에서 측정한 흡광도를 상기 가스측정 데이터베이스의 데이터와 비교하여 가스의 종류와 농도를 측정하며,The type and concentration of gas are measured by comparing the absorbance measured by the sensing unit having at least one optical bandpass filter with the data of the gas measurement database,

가스가 측정된 경우 상기 측정된 가스의 종류와 농도가 사용자의 설정에 의하여 경보를 하지 않도록 설정한 경우 이를 경보하지 않는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.When gas is measured, if the type and concentration of the measured gas are set not to be alarmed by the user's setting, it provides a multi-gas leak alarm characterized in that it does not alarm.

또한, 상기 가스가 측정된 경우 상기 측정된 가스의 종류와 농도가 사용자의 설정에 의하여 경보를 하도록 설정한 경우 이를 경보하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, when the gas is measured, when the type and concentration of the measured gas are set to be alarmed by a user's setting, it provides a multi-gas leak alarm characterized in that it alarms.

또 다른 실시예로,In another embodiment,

상기 감지부에서 감지된 흡광도를 이용하여 가스의 종류와 농도를 측정하여, 상기 감지부에서 감지된 가스의 종류와 농도가 사용자가 제어기에 누출을 경보하도록 설정한 가스이고, 설정된 농도를 초과한 경우 경보를 울리는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.When the type and concentration of the gas are measured using the absorbance detected by the detection unit, and the type and concentration of the gas detected by the detection unit is a gas set by the user to alert the controller to a leak, and exceeds the set concentration It provides a multi-gas leak alarm, characterized in that sounding an alarm.

또한, 상기 광학 밴드패스필터는 CH4를 측정하기 위해서는 3.2 ㎛의 중심주파수를 가지고, 상기 중심주파수에서 70%의 광을 차단하는 밴드 폭이 ± 10㎚인 밴드패스 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, the optical bandpass filter has a center frequency of 3.2 μm in order to measure CH4, and a bandpass filter having a band width of ±10 nm that blocks 70% of light at the center frequency is used. A gas leak alarm is provided.

또한, 상기 광학 밴드패스필터는 C5F8 가스를 측정하기 위해서 10.1 ㎛의 중심주파수를 가지고, 상기 중심주파수에서 70%의 광을 차단하는 밴드 폭이 ± 10㎚인 밴드패스 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, the optical bandpass filter has a center frequency of 10.1 ㎛ to measure the C5F8 gas, characterized in that using a bandpass filter having a band width of ±10nm that blocks 70% of the light at the center frequency Multi-gas leak alarm is provided.

또한, 상기 광학 밴드패스필터는 FC3283 가스를 측정하기 위해서 13.8 ㎛의 중심주파수를 가지고, 상기 중심주파수에서 70%의 광을 차단하는 밴드 폭이 ± 10㎚인 밴드패스 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, the optical bandpass filter has a center frequency of 13.8 ㎛ to measure the FC3283 gas, characterized in that using a bandpass filter having a bandwidth of ±10nm to block 70% of the light at the center frequency Multi-gas leak alarm is provided.

또한 다른 실시예로,Also in another embodiment,

상기 가스측정 셀의 단변의 타측에 구비된 광학 밴드패스필터를 2개 이상 구비한 감지부; 및a sensing unit having two or more optical bandpass filters provided on the other side of the short side of the gas measuring cell; and

상기 감지부에서 감지된 2개 이상의 파장의 흡광도를 이용하여 가스의 종류와 농도를 측정하며,Measuring the type and concentration of the gas using the absorbance of two or more wavelengths sensed by the sensing unit,

2개 이상의 상기 밴드패스필터 중 하나는 7.5㎛의 중심 주파수를 가지고, 상기 7.5㎛의 중심주파수에서 70%의 광을 차단하는 밴드 폭이 ± 10㎚인 밴드패스 필터를 구비하여 CH4, C5F8 및 FC3283 가스 중 어느 하나 이상이 누출된 것을 감지하고,One of the two or more bandpass filters has a center frequency of 7.5 μm, and includes a bandpass filter having a band width of ±10 nm that blocks 70% of light at the center frequency of 7.5 μm, so that CH4, C5F8 and FC3283 Detect that one or more of the gases have leaked,

상기 7.5㎛의 중심 주파수 이외의 광학 밴드패스필터을 통과한 광을 상기 감지부에서 측정하여 가스의 종류와 농도를 측정하며,Measuring the type and concentration of gas by measuring the light passing through the optical bandpass filter other than the center frequency of 7.5㎛ in the sensing unit,

상기 감지부에서 측정된 가스의 종류와 농도가 사용자가 제어기에 누출을 경보하도록 설정한 가스이고, 설정된 농도를 초과한 경우 경보를 울리는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.It provides a multi-gas leak alarm, characterized in that the type and concentration of the gas measured by the sensing unit is a gas set by the user to alert the controller to a leak, and sounds an alarm when the set concentration is exceeded.

또한, 상기 감지부에서 측정된 가스의 종류와 농도가 사용자가 제어기에 누출을 경보하도록 설정한 가스가 아니면, 가스가 측정된 경우에도 경보를 울리지 않고 가스감지 로그만을 표시하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, if the type and concentration of the gas measured by the detection unit is not a gas set by the user to alert the controller to a leak, even when gas is measured, an alarm is not sounded and only the gas detection log is displayed. A leak alarm is provided.

또한, 상기 7.5㎛의 중심 주파수 이외의 광학 밴드패스필터 중 하나는 CH4를 측정하기 위해서는 3.2 ㎛의 중심주파수를 가지고, 상기 중심주파수에서 70%의 광을 차단하는 밴드 폭이 ± 10㎚인 밴드패스 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, one of the optical bandpass filters other than the center frequency of 7.5 μm has a center frequency of 3.2 μm to measure CH4, and a bandpass having a band width of ±10 nm that blocks 70% of light at the center frequency It provides a multi-gas leak alarm, characterized in that using a filter.

또한, 상기 7.5㎛의 중심 주파수 이외의 광학 밴드패스필터 중 하나는 C5F8 가스를 측정하기 위해서 10.1 ㎛의 중심주파수를 가지고, 상기 중심주파수에서 70%의 광을 차단하는 밴드 폭이 ± 10㎚인 밴드패스 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, one of the optical bandpass filters other than the center frequency of 7.5 μm has a center frequency of 10.1 μm to measure C5F8 gas, and a band with a bandwidth of ±10 nm that blocks 70% of light at the center frequency It provides a multi-gas leak alarm, characterized in that using a pass filter.

또한, 상기 7.5㎛의 중심 주파수 이외의 광학 밴드패스필터 중 하나는 FC3283 가스를 측정하기 위해서 13.8 ㎛의 중심주파수를 가지고, 상기 중심주파수에서 70%의 광을 차단하는 밴드 폭이 ± 10㎚인 밴드패스 필터를 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, one of the optical bandpass filters other than the center frequency of 7.5 μm has a center frequency of 13.8 μm to measure FC3283 gas, and a band with a bandwidth of ±10 nm that blocks 70% of light at the center frequency It provides a multi-gas leak alarm, characterized in that using a pass filter.

또한 다른 실시예로,Also in another embodiment,

상기 가스측정 셀의 단변의 타측에 구비된 광학필터를 3개 이상 구비한 감지부; 및a sensing unit having three or more optical filters provided on the other side of the short side of the gas measuring cell; and

상기 감지부에서 감지된 3개 이상의 파장의 흡광도를 이용하여 가스의 종류와 농도를 측정하며,Measuring the type and concentration of the gas using the absorbance of three or more wavelengths sensed by the sensing unit,

3개 이상의 상기 광학필터 중 하나는 전파장의 광이 통과하는 ZnO3 이며 이 광신호를 이용하여 흡광의 신호의 강도를 보정하며, One of the three or more optical filters is ZnO3 through which light of a full wavelength passes, and the intensity of the absorption signal is corrected using this optical signal,

3개 이상의 상기 광학필터 중 다른 하나는 7.5㎛의 중심 주파수를 가지고, 상기 7.5㎛의 중심주파수에서 70%의 광을 차단하는 밴드 폭이 ± 10㎚인 밴드패스 필터를 구비하여 CH4, C5F8 및 FC3283 가스 중 어느 하나 이상이 누출된 것을 감지하고,The other one of the three or more optical filters has a center frequency of 7.5 μm, and includes a bandpass filter having a band width of ±10 nm that blocks 70% of light at the center frequency of 7.5 μm, so that CH4, C5F8 and FC3283 Detect that one or more of the gases have leaked,

상기 7.5㎛의 중심 주파수 이외의 광학필터을 통과한 광을 상기 감지부에서 측정하여 가스의 종류와 농도를 측정하며,Measuring the type and concentration of gas by measuring the light passing through the optical filter other than the center frequency of 7.5㎛ in the sensing unit,

또한, 본 출원 발명은 비분산 적외선 방식을 사용하여 다양한 환경에서 다양한 가스의 누출을 검출하고 경보하는 기능을 구비하고 있으며, 이를 위하여 다양한 가스의 누출을 검출하기 위한 다양한 광파장의 필터를 선택하여 감지부를 구성할 수 있다. 또한, 상기 다양한 광파장의 필터(밴드패스필터)는 특정 가스를 검출하기 위한 광파장과, 상기 특정 가스 검출을 확인하기 위하여 보조적 또는 추가적으로 흡광도를 더 측정하는 광파장을 포함한다.In addition, the present invention has a function of detecting and alerting leaks of various gases in various environments using a non-dispersive infrared method, and for this purpose, filters of various wavelengths for detecting leaks of various gases are selected and the sensing unit is configurable. In addition, the filter (band pass filter) of the various optical wavelengths includes an optical wavelength for detecting a specific gas and an optical wavelength for additionally or additionally measuring absorbance in order to confirm the detection of the specific gas.

또한, 광학 필터의 통과파장을 조절하는 멀티 가스 누출 경보기를 다음과 같이 제공하다.In addition, a multi-gas leak alarm that adjusts the pass wavelength of the optical filter is provided as follows.

가스 투입구와 가스 배출구가 대각선 방향으로 구비된 광학 방식의 가스측정 셀; 및 상기 가스측정 셀의 단변의 일측에 구비된 광원; 및 상기 가스측정 셀의 단변의 타측에 구비된 광학 밴드패스필터를 1개 이상 구비한 필터조립체를 전단에 구비한 감지부; 및 상기 감지부에서 감지된 흡광도를 이용하여 누출된 가스의 종류와 농도를 측정하는 멀티가스측정기에 있어서, 상기 필터조립체은 필터하우징을 구비하고, 상기 필터하우징의 상단에는 사부필름을 구비하고, 하부필름을 위치시킬 수 있는 공간을 구비하여 하부필름을 위치키시며, 상기 상부필름과 하부필름 사이의 거리를 조절함으로써 패브리-패로 간섭현상을 이용하여 상기 상부필름과 하부필름의 거리에 의하여 결정되는 광 파장을 통과시키는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.an optical gas measurement cell having a gas inlet and a gas outlet in a diagonal direction; and a light source provided on one side of a short side of the gas measuring cell; and a sensing unit having a filter assembly at the front end having one or more optical bandpass filters provided on the other side of the short side of the gas measuring cell. and a multi-gas meter for measuring the type and concentration of leaked gas using the absorbance sensed by the sensing unit, wherein the filter assembly includes a filter housing, and an upper end of the filter housing includes a sabu film, and a lower film Position the lower film by providing a space to position It provides a multi-gas leak alarm characterized in that it passes.

또한, 상기 필터하우징의 하부필름을 위치시킬 수 있는 공간의 안쪽으로 나선이 형성되고, 상기 하부필름의 원주 상에 나선을 구비하여 상기 하부필름을 회전시킴으로써 상하로 하부필름을 움직여 상기 패브리-패로 간섭에 의하여 선택된 광파장을 통과시키는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, a spiral is formed inside the space in which the lower film of the filter housing can be located, and a spiral is provided on the circumference of the lower film to rotate the lower film to move the lower film up and down to interfere with the Fabry-Pai It provides a multi-gas leak alarm characterized in that it passes the selected light wavelength.

또한, 상기 상부필터와 하부필터 사이의 간격이 외부의 충격이나, 진동에 의하여 변화되는 것을 막기 위하여, 상기 상부필름과 하부필름 사이의 간격에 스페이서 필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, in order to prevent the gap between the upper filter and the lower filter from being changed by external shock or vibration, a multi-gas leak alarm characterized in that it further comprises a spacer film in the gap between the upper film and the lower film. provides

또한, 상기 스페이서 필름은 통과하는 광학 파장에 따라 그 두께를 달리하여 사용하며, 필요한 경우 여러 겹을 사용할 수 있으며, 상기 하부 필름의 위치가 설정되면 하부 필름의 하단에 상기 스페이스 필름과 유사한 재질의 원형의 도넛 모양의 링을 하단에 삽입하여 상기 하부 필름이 이동되지 않도록 고정하는 용도로 사용하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, the spacer film is used with a different thickness depending on the passing optical wavelength, and if necessary, multiple layers can be used. A donut-shaped ring is inserted at the bottom to provide a multi-gas leak alarm, characterized in that it is used for fixing the lower film so that it does not move.

본 출원 발명은 상기와 같은 구성에 의하여 비분산적외선 방식의 멀티가스 측정기를 제공하며, 또한 설정에 의하여 선택된 가스만 누출을 경보하고도록 함으로써 반도체 공정에 사용하는 또는 가스 파이프를 이용하여 이송하는 선택된 가스의 누출만을 경보할 수 있도록 할 수 있다. 이는 본 출원 발명의 NDIR 방식의 멀티가스 측정기는 여러 종류의 가스를 측정할 수 있으나, 이 중 누출을 모니터링하고자 하는 가스만 모니터링 하게 함으로써 특정 가스에 대한 모니터링을 집중하여 할 수 있는 효과가 있다.The present invention provides a non-dispersive infrared type multi-gas meter according to the configuration as described above, and selects a gas used in a semiconductor process or transported using a gas pipe by setting only the gas selected by the setting to alert the leak. It may be possible to alarm only the leakage of This is because the NDIR-type multi-gas meter of the present invention can measure several types of gases, but among them, only the gas to be monitored for leakage is monitored, thereby concentrating the monitoring on a specific gas.

또한, 다양한 가스의 특성에 맞는 흡광 파장을 선택할 수 있는 가변필터를 상부필름과 하부필름 사이의 간격을 조절함으로써 선탤할 수 있는 가변 광필터를 제공함으로써 다양한 가스의 누출을 검출할 수 있는 멀티가스 누출경보기를 제공하는 효과가 있다.In addition, multi-gas leakage that can detect various gas leaks by providing a variable optical filter that can select a variable filter that can select an absorption wavelength suitable for the characteristics of various gases by adjusting the distance between the upper film and the lower film It has the effect of providing an alarm.

도 1은 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 4개의 밴드패스필터를 사용한 가스셀의 구성도이다.
도 2는 본 발명의 감지부를 2개 사용한 멀티가스 누출 경보기의 가스셀의 구성도이다.
도 3은 본 발명의 감지부를 4개 사용한 멀티가스 누출 경보기의 가스셀의 구성도이다.
도 4는 FC3283 가스의 흡광도 그래프이다.
도 5는 C5F8 가스의 흡광도 그래프이다.
도 6은 CH4 가스의 흡광도 그래프이다.
도 7은 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 광학 밴드패스필터 설계를 위한 3 종 가스의 흡광도 그래프의 중첩 그래프와 각각의 가스를 분리 또는 동시에 검출하기 위한 광학 밴드패스 필터의 선택 과정을 도시하고 있다.
도 8은 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 가스누출 경보 설정에 따른 경보 표시를 도시하고 있다(누출 가스가 없는 경우 해당)
도 9는 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 가스누출 경보 설정에 따른 경보 표시를 도시하고 있다(경보 미 선택 가스가 감지된 경우 해당)
도 10은 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 가스누출 경보 설정에 따른 경보 표시를 도시하고 있다(경보 선택 가스가 감지된 경우 해당)
도 11은 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 가스누출 경보 설정에 따른 경보 표시를 도시하고 있다(경보 미 선택 가스가 감지된 경우 해당, 도 10에서는 경보 가스로 선택되었던 가스를 경보 미 선택으로 설정을 바꾼 경우)
도 12는 가스측정 광필터 데이터베이스를 도시하고 있다.
도 13은 본 발명 이전이 패브리-페로 간섭현상을 이용하여 광학적 밴드패스 필터를 구성하고, 전류를 가함으로써
전자석의 힘에 의하여 두 필름 사이의 간격을 변화시켜 광 통과 주파수를 변경하는 개념도 이다.
도 14는 본 출원 발명의 감지부에 결합되는 필터조립체의 사시도이다.
도 15는 본 출원 발명의 파장 선택을 설명하기위한 측면도 이다.
도 16은 본 출원 발명의 특징부인 하부필름의 위치를 나선을 이용하여 조절할 수 있는 구성을 도시하고 있다.
도17은 본 출원 발명의 하부 필름의 위치를 설정하기위한 간섭에 영향을 주지않는 광학소자를 스페이서로 삽입한 구성을 도시하고 있다.1 is a block diagram of a gas cell using four band-pass filters of the multi-gas leak alarm of the present invention.
2 is a block diagram of a gas cell of a multi-gas leak alarm using two sensing units of the present invention.
3 is a block diagram of a gas cell of a multi-gas leak alarm using four sensing units of the present invention.
4 is an absorbance graph of FC3283 gas.
5 is an absorbance graph of C5F8 gas.
6 is an absorbance graph of CH4 gas.
7 shows an overlapping graph of the absorbance graphs of three gases for designing the optical bandpass filter of the multi-gas leak alarm of the present invention and the selection process of the optical bandpass filter for separating or simultaneously detecting each gas.
8 shows an alarm display according to the gas leak alarm setting of the multi-gas leak alarm of the present invention (corresponding to the case of no gas leak)
9 shows the alarm display according to the gas leak alarm setting of the multi-gas leak alarm of the present invention (corresponding to the case where the alarm unselected gas is detected)
10 shows an alarm display according to the gas leakage alarm setting of the multi-gas leakage alarm of the present invention (corresponding to the case where the alarm selection gas is detected)
11 shows an alarm display according to the gas leak alarm setting of the multi-gas leak alarm of the present invention (if an alarm unselected gas is detected, the gas selected as the alarm gas in FIG. 10 is set to alarm unselected) if changed)
12 shows a gas measurement optical filter database.
13 is an optical bandpass filter using the Fabry-Perot interference phenomenon before the present invention, and by applying a current
It is a conceptual diagram of changing the light passing frequency by changing the distance between the two films by the force of an electromagnet.
14 is a perspective view of a filter assembly coupled to the sensing unit of the present application.
15 is a side view for explaining the wavelength selection of the present invention.
16 shows a configuration in which the position of the lower film, which is a feature of the present invention, can be adjusted using a spiral.
17 shows a configuration in which an optical element that does not affect interference for setting the position of the lower film of the present invention is inserted as a spacer.

본 발명의 작용 효과를 도면을 활용하여 설명하면 다음과 같다.The operation and effect of the present invention will be described using the drawings as follows.

도 1은 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 4개의 밴드패스필터를 사용한 가스 셀의 구성도이다.1 is a block diagram of a gas cell using four band-pass filters of the multi-gas leak alarm of the present invention.

가스 투입구와 가스 배출구가 대각선 방향으로 구비된 광학 방식의 가스측정 셀; 및 상기 가스측정 셀의 단변의 일측에 구비된 광원; 및 상기 가스측정 셀의 단변의 타측에 구비된 광학 밴드패스필터가 4개 구비된 감지부를 구비한 가스셀을 도시하고 있다. 상기 광원은 하나로 구성된 전파장 광원일 수 있고, 하나의 광파장을 발생시키는 단일 파장 광원을 여러 개 묶어 사용할 수도 있다. 이러한 경우 상기 광원들은 한 번에 켜고 끓 수도 있고, 1개 씩 또는 몇 개씩 나누어 순차적으로 광을 발생시킬 수도 있다. 이렇게 함으로써 특정 광파장만을 통과 시키는 광 필터에서는 낮은 잡음으로 신호를 받을 수 있으며, 다른 광필터에서 측정되는 신호는 노이즈 이므로 이를 기준으로 신호의 0점을 잡아 정확한 측정을 할 수 있다.an optical gas measurement cell having a gas inlet and a gas outlet in a diagonal direction; and a light source provided on one side of a short side of the gas measuring cell; and a gas cell having a sensing unit having four optical bandpass filters provided on the other side of the short side of the gas measuring cell. The light source may be a single wavelength light source, or a plurality of single wavelength light sources generating one light wavelength may be bundled and used. In this case, the light sources may be turned on and boiled at once, or light may be sequentially generated by dividing one by one or several. In this way, a signal with low noise can be received from an optical filter that only passes a specific optical wavelength, and since the signal measured by another optical filter is noise, it is possible to accurately measure the signal by setting the zero point based on this.

도 2는 본 발명의 감지부를 2개 사용한 멀티가스 누출 경보기의 가스셀의 구성도이고, 도 3은 본 발명의 감지부를 4개 사용한 멀티가스 누출 경보기의 가스셀의 구성도이다. 상기 도2와 도3과 같이 감지부의 개수를 늘림으로써, 가스를 구분할 수 있는 광학 밴드패스필터의 개수를 늘려 복합가스 중에 포함된 개개의 가스를 구분할 수 있는 광 파장을 선택하여 흡광도를 측정함으로써 많은 종류의 가스를 구분하여 누출을 감지하고, 그 농도를 측정할 수 있다.2 is a block diagram of a gas cell of a multi-gas leak alarm using two sensing units of the present invention, and FIG. 3 is a block diagram of a gas cell of a multi-gas leak alarm using four sensing units of the present invention. As shown in FIGS. 2 and 3, by increasing the number of sensing units, the number of optical band-pass filters capable of discriminating gases is increased to select a wavelength of light that can discriminate individual gases included in the complex gas and measure the absorbance. Leaks can be detected by classifying gas types and its concentration can be measured.

도 4는 FC3283 가스의 흡광도 그래프이고, 도 5는 C5F8 가스의 흡광도 그래프이며, 도 6은 CH4 가스의 흡광도 그래프이다. 그래프에서 알 수 있듯이 적외선 대역에서 각 파장별로 물질마다 다른 흡수 스펙트럼이 나타남을 알 수 있다.4 is an absorbance graph of FC3283 gas, FIG. 5 is an absorbance graph of C5F8 gas, and FIG. 6 is an absorbance graph of CH4 gas. As can be seen from the graph, it can be seen that different absorption spectra appear for each material for each wavelength in the infrared band.

도 7은 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 광학 밴드패스필터 설계를 위한 3 종 가스의 흡광도 그래프의 중첩 그래프와 각각의 가스를 분리 또는 동시에 검출하기 위한 광학 밴드패스 필터의 선택 과정을 도시하고 있다. 3.2 ㎛ 파장에서는 CH4만 흡수 스펙트럼을 보여주고 있고, 10.1㎛에서는 C5F8 가스만의 흡수 스펙트럼이 나타나며, 13.8 ㎛에서는 FC3283의 흡수 스펙트럼만 나타난다. 7.5㎛에서는 CH4, C5F8 및 FC3283 가스의 스펙트럼을 모두 측정할 수 있다.7 shows an overlapping graph of the absorbance graphs of three gases for designing the optical bandpass filter of the multi-gas leak alarm of the present invention and the selection process of the optical bandpass filter for separating or simultaneously detecting each gas. At a wavelength of 3.2 μm, only CH4 shows an absorption spectrum, at 10.1 μm, only C5F8 gas shows an absorption spectrum, and at 13.8 μm, only an absorption spectrum of FC3283 appears. At 7.5 μm, all spectra of CH4, C5F8 and FC3283 gases can be measured.

따라서, 7.5 ㎛는 가스 측정이 정확히 되었는지를 확인하는 광 파장으로 사용할 수 있다. 즉, 3.2㎛에서 흡광이 측정되었다면, CH4 가스가 누출된 것이지만, 7.5㎛의 광 파장에서 흡광이 측정되지 않았다면 CH4 가스의 감지는 잘못된 측정이다.Therefore, 7.5 μm can be used as the light wavelength to check whether the gas measurement is accurate. That is, if absorption is measured at 3.2 μm, CH4 gas is leaked, but if absorption is not measured at a light wavelength of 7.5 μm, detection of CH4 gas is an erroneous measurement.

이는 FC3283 가스의 경우도 유사하게 13.8㎛와 7.5㎛에서 흡광이 모두 측정되었다면, FC3283 가스가 누출된 것으로 판단하지만, 13.8㎛에서만 흡광이 측정되었다면, FC3283 가스의 누출이 아닐 수 있다.Similarly, in the case of FC3283 gas, if both absorbance is measured at 13.8 μm and 7.5 μm, it is judged that the FC3283 gas has leaked.

그러나, C5F8 가스의 경우는 조금 차이가 있을 수 있다. 10.1㎛ 의 흡광 신호와 7.5㎛ 의 흡광 신호의 크기 비가 매우 크기 때문에 C5F8 가스의 농도가 낮은 경우 7.5 ㎛에서는 흡광 신호가 없을 수 있기 때문이다.However, there may be a slight difference in the case of C5F8 gas. This is because, since the magnitude ratio of the absorption signal of 10.1 μm to the absorption signal of 7.5 μm is very large, there may be no absorption signal at 7.5 μm when the concentration of C5F8 gas is low.

그러나, 일반적으로 작은 신호라도 7.5 ㎛에서 측정되어야 C5F8 가스가 누출된 것으로 판단한다.However, in general, even a small signal must be measured at 7.5 μm to determine that the C5F8 gas has leaked.

따라서, 상기 3개의 가스의 누출을 모티터링하는 장치에서는 다른 파장을 선택하여 사용할 수는 있으나, 본 출원 발명에서는 3.2, 7.5, 10.1 및 13.8 ㎛의 중심주파수를 가지고 70% 차단을 가지는 대역폭이 ±10㎚ 인 것을 특징으로 하는 광학 밴드패스필터를 사용하여 멀티가스 누출경보기를 제작하였다.Therefore, in the device for monitoring the leakage of the three gases, different wavelengths can be selected and used, but in the present application, the bandwidth having a center frequency of 3.2, 7.5, 10.1 and 13.8 μm and 70% cutoff is ±10 A multi-gas leak detector was manufactured using an optical band-pass filter, characterized in that it is nm.

즉, 7.5 ㎛의 흡광 파장에서는 가스의 누출을 감지하고, 3.2, 10.1 및 13.8 ㎛ 파장에서는 가스의 종류를 구분하고 농도를 측정하는 기능을 한다.That is, it detects gas leakage at an absorption wavelength of 7.5 μm, and functions to classify gas types and measure concentration at wavelengths of 3.2, 10.1, and 13.8 μm.

본 출원 발명의 특별한 가스누출 경보 방법은 도 8 내지 도11에 도시된 가스 경보 선택 방법이다.A special gas leak alarm method of the present invention is the gas alarm selection method shown in FIGS. 8 to 11 .

먼저 도 8은 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 가스누출 경보 설정에 따른 경보 표시 중 누출 가스가 없는 경우를 도시하고 있다. 메뉴에 보면 CO, CO2는 모니터링에 (X) 표시가 있고, CH4, FC3283 및 C5F8은 모니터링에 (O) 표시가 있다. 그 우측으로는 알람농도가 설정되어 있다. 즉, 모니터링에 (O) 표시가 있는 가스만이 경보의 대상이고, 가스의 누출을 감지하였다고 경보가 울리는 것은 아니며, 가스마다 다른 알림농도를 설정하여 설정된 농도 이상의 가스가 누출되는 경우 경보가 발생한다. 이외에도 가스 누출 경보를 누적 누출량으로 경보할 수도 있다. 1일 때는 일주일 또는 한 달 또는 1년 또는 처음부터 현재까지의 누적 가스 누출량으로 경보를 알릴 수도 있다.First, FIG. 8 shows a case in which there is no leaking gas among the alarm display according to the gas leak alarm setting of the multi-gas leak alarm of the present invention. In the menu, CO and CO2 have an (X) mark for monitoring, and CH4, FC3283 and C5F8 have an (O) mark for monitoring. To the right of that, the alarm density is set. That is, only the gas with the (O) mark in the monitoring is the target of the alarm, and the alarm does not sound when a gas leak is detected. . In addition, the gas leak alarm can be alarmed by the accumulated leak amount. When it is 1, an alarm can be given in a week or in a month or in a year or the cumulative amount of gas leak from the beginning to the present.

도 9는 본 발명의 멀티가스 누출 경보기의 가스누출 경보 설정에 따른 경보 표시로 경보을 알리지 않는 경보 미 선택 가스의 누출이 감지된 경우의 표시를 보여주고 있다. 기타가스 표시 창에 감지된 가스의 종류와 농도를 표시하고 있으나, 경보 표시부에는 안전으로 표시되어 있는 것을 볼 수 있다.9 shows a display when a leak of an alarm unselected gas that does not notify an alarm is detected as an alarm display according to the gas leakage alarm setting of the multi-gas leakage alarm of the present invention. Although the type and concentration of the detected gas are displayed on the other gas display window, it can be seen that the alarm display is marked as safe.

도 10은 경보를 알리도록 설정된 CH4 가스의 누출이 감지된 경우 경고 등에 적색물이 들어오고 가스누출 경보를 알린다.FIG. 10 shows that when a leak of CH4 gas set to notify an alarm is detected, a red light comes on to a warning light and a gas leak alarm is notified.

도 11은 동일한 CH4 가스이지만, 경보 선택을 하지 않는 경우 CH4 가스가 감지되더라도 경보를 알리지않고, 경고등은 초록색으로 안전함으로 보여주고 있다.11 shows the same CH4 gas, but if an alarm is not selected, even if CH4 gas is detected, an alarm is not notified, and the warning light is shown as safe in green.

즉, 어떠한 이유에서든 모니터링 하고자 하는 가스를 선택하여 가스의 누출을 모니터링할 수 있고, 가스 선택을 해제하여 가스 누출에 의한 경보를 중지할 수 있다. 다만, 어떠한 경우에도 가스가 검출되는 경우 이를 기타가스 감지 또는 가스 감지 로그에 남게 추후에 관리자 또는 사용자가 이를 확인할 수 있도록 한다.That is, for any reason, a gas leak can be monitored by selecting a gas to be monitored, and an alarm caused by a gas leak can be stopped by canceling the gas selection. However, in any case, if gas is detected, it is left in the other gas detection or gas detection log so that an administrator or user can check it later.

또한, 본 출원 발명은 NDIR 방식으로 가스를 측정하는 가스측정 광필터 데이터베이스를 구비하고 있다. 도12에 도시된 것과 같이 가스의 종류와 사용되는 광학 밴드패스 필터의 중심 주파수를 선택할 수 있다. 또한, 상기 도 3에 도시된 감지부의 구성으로는 16개의 광학 밴드패스필터를 선택할 수 있어 감지부의 구성과 선택된 광학 밴드패스필터의 조합으로부터 누출된 가스의 종류와 농도를 측정할 수 있다. 그러나, 이는 개개의 가스가 독립적으로 누출될 경우에 해당하며 복수의 가스가 혼합되어 누출되는 경우에는 상기 가스측정 광필터 데이터베이스의 데이터로도 가스의 종류와 농도를 측정할 수는 없다.In addition, the present invention is provided with a gas measurement optical filter database for measuring gas in the NDIR method. As shown in FIG. 12, the type of gas and the center frequency of the optical bandpass filter used can be selected. In addition, since 16 optical bandpass filters can be selected as the configuration of the detection unit shown in FIG. 3 , the type and concentration of gas leaked from the combination of the configuration of the detection unit and the selected optical bandpass filter can be measured. However, this corresponds to a case in which individual gases leak independently, and when a plurality of gases are mixed and leaked, the type and concentration of the gas cannot be measured even with the data of the gas measurement optical filter database.

이러한 경우 흡광이 측정된 광 파장의 조합으로부터 찾아지는 가스의 종류를 모두 표시하고 경보를 줄 수 있다. 상기 가스측정 광필터 데이터베이스의 각각의 가스에 따른 흡광파장 데이터와 상기 흡광이 측정된 파장데이터를 서로 논리곱 연산을 하고 그 결과가 상기 각각의 가스에 따른 흡광파장 데이터와 일치하면 그 가스를 포함하여 가스가 누출된 것으로 판단할 수 있다.In this case, it is possible to display all the types of gases found from the combination of light wavelengths whose absorbance is measured and give an alarm. When the absorption wavelength data according to each gas in the gas measurement optical filter database and the wavelength data at which the absorption is measured are logically multiplied and the result matches the absorption wavelength data according to each gas, the gas is included It can be determined that gas has leaked.

상기 가스측정 광필터 데이터베이스에 각각의 가스의 농도를 측정하는 계산식을 더 포함할 수 있음은 물론이다. 즉, 3.2㎛ 100분률 흡광 신호비에 10을 곱한 값이 CH4의 ppm 농도 값인 것을 표시할 수 있다. 즉, 측정 광파장의 신호크기와 농도비를 상기 가스측정 광필터 데이터베이스에 더 구비할 수 있다.Of course, a calculation formula for measuring the concentration of each gas may be further included in the gas measurement optical filter database. That is, it can be expressed that the value obtained by multiplying the absorption signal ratio of 3.2 µm by 100 fractions by 10 is the ppm concentration value of CH4. That is, the signal intensity and concentration ratio of the measured optical wavelength may be further provided in the gas measuring optical filter database.

또한, 본 출원 발명은 비분산 적외선 가스측정 방법을 사용하는 멀티가스 누출경보기의 경보방법을 예로써 설명하고 있는 것으로 상기 비분산 정외선 가스측정 방법 뿐만 아니라, 어떠한 형태의 가스를 측정하는 기술을 사용하더라도 가스의 경보를 사용자의 필요에 따라 켜고 끓 수 있으며, 광 흡수 파장을 조합하여 가스의 종류와 농도를 측정할 수 있는 기술을 제공하는 것이다.In addition, the invention of the present application describes an alarm method of a multi-gas leak detector using a non-dispersive infrared gas measurement method as an example. Even so, it is possible to turn on and boil the gas alarm according to the user's need, and to provide a technology that can measure the type and concentration of gas by combining the wavelength of light absorption.

가스 경보를 켜고 끄는 것은 단순히 편리성을 위한 것일 수 있지만, 이러한 사실을 모르는 작업자는 상기 기능에 의하여 위험한 상황에 놓일 수 있는 것이어서,Turning the gas alarm on and off may simply be for convenience, but an operator unaware of this fact may be put in a dangerous situation by the above function,

안전상의 보완조치로 경보를 해제한 가스를 이송파이프 또는 반도체공정 또는 생산 공정에서 사용하는지를 설정할 수 있다. 즉, 사용하고 있는 가스의 경우 누출 가능성이 있기 때문에 상기 사용자 기능에서 이들 사용하고 있는 가스의 경보를 해제한 경우에도 가스 누출 및 이로 인한 사고가 발생할 수 있는 것이므로, 사용 중이지만 가스의 경보를 해제한 가스가 누출가스로 검출되는 경우에는 사용하지 않는 가스의 경보를 해제한 것과는 달리 경보는 발생하지 않지만 사용자에게 경고등과 함께 해당 가스의 경보해지를 알리고, 공기정화 시스템을 구동한다.As a supplementary measure for safety, it is possible to set whether the gas for which the alarm has been released is used in the transfer pipe, semiconductor process, or production process. In other words, since there is a possibility of leakage in the case of gas in use, gas leakage and accidents may occur even when the alarm for the gas in use is canceled in the above user function. If is detected as leaking gas, no alarm is generated, unlike canceling the alarm for unused gas, but notifying the user of the cancellation of the alarm with a warning light and operating the air purification system.

또한 본 발명의 또 다른 실시 예는 여러 개의 광학 밴드패스필터를 4개 모은 필터조립체를 제공한다. 본 발명의 필터조립체는 패브리-페로 간섭현성을 이용한다.In addition, another embodiment of the present invention provides a filter assembly in which four optical bandpass filters are collected. The filter assembly of the present invention utilizes Fabry-Perot interference.

도 13은 기존의 선행기술로 2 개의 간섭을 일으키는 필름 사이에의 간격을 자석과 코일을 이용하여 조절하는 기술이다. 이 기술은 다양한 파장의 광 파장을 필터링할 수 있는 기술이지만, 필름 사이의 간격을 조절하는 전류 제어가 쉽지 않고, 고정된 파장을 사용하는 경우에는 적용하기 쉽지 않다.13 is a prior art technique for adjusting the gap between two films causing interference using a magnet and a coil. Although this technology is capable of filtering light wavelengths of various wavelengths, it is not easy to control the current to adjust the gap between the films, and it is not easy to apply when using a fixed wavelength.

도 14는 상기 필터조립체의 사시도로 상부 필름과 하부의 원형필름 4개를 도시하고 있다.14 is a perspective view of the filter assembly, showing an upper film and four lower circular films.

도 15는 상부 필름과 하부 필름의 거리에 따라 파장이 선택되는 원리를 설명하는 설명도 이다. 패브리-페로 간섭현상(영어: Fabry-P

rot interferometer)은 1800년대 패브리(Charles Fabry)와 페로(Alfred Perot)에 의하여 처음으로 고안되었다. 패브리-페로 구조는 일반적으로 두 개의 고반사율을 가지는 거울 사이에 하나의 cavity(공진층)을 삽입함으로써 구성된다. 필터의 기본원리는 광섬유를 통하여 전달된 λ1, λ2, λ3, λ4, λ5,······의 여러 파장이 필터에 입사되면 cavity에서 다중간섭현상을 발생시켜 특정한 파장만 투과 시키고 다른 파장들은 반사시킴으로서 특정한 파장의 광만을 투과하는 밴드패스필터가 된다(위키백과)15 is an explanatory diagram for explaining a principle in which a wavelength is selected according to a distance between an upper film and a lower film. Fabry-Perot interference phenomenon (English: Fabry-P

The rot interferometer was first devised by Charles Fabry and Alfred Perot in the 1800s. The Fabry-Perot structure is generally constructed by inserting a cavity (resonant layer) between two mirrors with high reflectivity. The basic principle of the filter is that when several wavelengths of λ1, λ2, λ3, λ4, λ5, λ4, λ5, ... By reflecting it, it becomes a band-pass filter that transmits only light of a specific wavelength (Wikipedia).

도16은 본 발명의 필터하우징과 하부 필름에 나선을 구비하여 하부 필름을 상하로 움직일 수 있도록 함으로써 패브리-패로 간섭현상을 이용하여 통과 파장의 조절이 가능한 필터조립체를 제공한다. 상기 하부필름의 위치는 상기 하부필름을 상기 나선을 따라 상하로 움직이며 상기 상부 필름과 하부 필름 사이의 간격을 조절한다.Figure 16 provides a filter assembly capable of adjusting the pass wavelength by using the Fabry-Farrow interference phenomenon by providing a spiral in the filter housing and the lower film of the present invention so that the lower film can be moved up and down. The position of the lower film controls the distance between the upper film and the lower film by moving the lower film up and down along the spiral.

도 17은 상기 상부필름과 하부 필름사이에 간격을 설정하기 위한 스페이서 필름을 상기 상부 필름과 하부 필름 사이의 공간을 메워 준 후 상기 하부 필름을 고정함으로써 쉽게 특정 광학 파장을 선택하여 광을 투과하는 것을 가능하게 할 수 있다.17 is a spacer film for setting a gap between the upper film and the lower film, after filling the space between the upper film and the lower film, and then fixing the lower film to easily select a specific optical wavelength to transmit light can make it possible

본 발명은 예로써 CH4, C5F8 및 F3283 가스의 비분산적외선 방식의 가스측정 방법을 설명하였으나, 다른 반도체 공정에 사용하는 가스와 기타 화학공정에 사용하는 가스 및 가연성 가스를 사용하는 기술에 본 출원 발명의 기술을 적용하는 것도 가능하다.Although the present invention has been described as an example of a non-dispersive infrared gas measurement method for CH4, C5F8 and F3283 gases, the present application applies to a technique using gases used in other semiconductor processes and gases and combustible gases used in other chemical processes It is also possible to apply the techniques of

본 발명의 상기와 같은 작용효과를 나타내는 발명의 구성은 다음과 같다.The configuration of the invention showing the above-described effects of the present invention is as follows.

또 다른 실시예로,In another embodiment,

또한 다른 실시예로,Also in another embodiment,

또한, 상기 감지부에서 측정된 가스의 종류와 농도가 사용자가 제어기에 누출을 경보하도록 설정한 가스가 아니면, 가스가 측정된 경우에도 경보를 울리지 않고 가스감지 로그만을 표시하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In addition, if the type and concentration of the gas measured by the detection unit is not a gas set by the user to alert the controller to a leak, even when the gas is measured, an alarm is not sounded and only the gas detection log is displayed. A leak alarm is provided.

또한 다른 실시예로,Also in another embodiment,

상기 감지부에서 측정된 가스의 종류와 농도가 사용자가 제어기에 누출을 경보하도록 설정한 가스이고, 설정된 농도를 초과한 경우 경보를 울리는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다. It provides a multi-gas leak alarm, characterized in that the type and concentration of the gas measured by the sensing unit is a gas set by the user to alert the controller to a leak, and sounds an alarm when the set concentration is exceeded.

또 다른 실시 예로써 광 투과 파장을 선택 가능한, 필터조립체를 구비한 기술이다.Another embodiment is a technology having a filter assembly that can select a light transmission wavelength.

이 기술은this technique

가스 투입구와 가스 배출구가 대각선 방향으로 구비된 광학 방식의 가스측정 셀; 및an optical gas measuring cell having a gas inlet and a gas outlet in a diagonal direction; and

상기 가스측정 셀의 단변의 타측에 구비된 광학 밴드패스필터를 1개 이상 구비한 필터조립체를 전단에 구비한 감지부; 및a sensing unit having a filter assembly at the front end having one or more optical bandpass filters provided on the other side of the short side of the gas measuring cell; and

상기 감지부에서 감지된 흡광도를 이용하여 누출된 가스의 종류와 농도를 측정하는 멀티가스측정기에 있어서,In a multi-gas meter for measuring the type and concentration of leaked gas using the absorbance sensed by the sensing unit,

상기 필터조립체은 필터하우징을 구비하고, 상기 필터하우징의 상단에는 상부필름을 구비하고, 하부필름을 위치시킬 수 있는 공간을 구비하여 하부필름을 위치키시며,The filter assembly includes a filter housing, an upper film is provided at an upper end of the filter housing, and a space is provided to place the lower film to position the lower film,

상기 상부필름과 하부필름 사이의 거리를 조절함으로써 패브리-패로 간섭현상을 이용하여 상기 상부필름과 하부필름의 거리에 의하여 결정되는 광 파장을 통과시키는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다. By adjusting the distance between the upper film and the lower film, using the Fabry-Farrow interference phenomenon, it provides a multi-gas leak alarm, characterized in that the light wavelength determined by the distance between the upper film and the lower film passes.

상기 필터하우징의 하부필름을 위치시킬 수 있는 공간의 안쪽으로 나선이 형성되고, 상기 하부필름의 원주 상에 나선을 구비하여 상기 하부필름을 회전시킴으로써 상하로 하부필름을 움직여 상기 패브리-패로 간섭에 의하여 선택된 광 파장을 통과시키는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.A spiral is formed inside the space in which the lower film of the filter housing can be positioned, and the spiral is provided on the circumference of the lower film to rotate the lower film to move the lower film up and down by the Fabry-Farrow interference. It provides a multi-gas leak alarm characterized in that it passes through the selected light wavelength.

상기 상부필터와 하부필터 사이의 간격이 외부의 충격이나, 진동에 의하여 변화되는 것을 막기 위하여, 상기 상부필름와 하부필름 사이의 간격에 스페이서 필름을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 멀티가스 누출경보기를 제공한다.In order to prevent the gap between the upper filter and the lower filter from being changed by external shock or vibration, it provides a multi-gas leak alarm, characterized in that it further comprises a spacer film in the gap between the upper film and the lower film .

상기 스페이서 필름은 상기 상부필름과 하부 필름 사이의 공간을 유지하는 기능을 한다. 따라서, 상기 스페이스 필름이 없는 경우와 비교하여 진동이나 충격에 강한 장점이 있다.The spacer film functions to maintain a space between the upper film and the lower film. Therefore, there is a strong advantage in vibration or impact compared to the case without the space film.

상기 스페이서 필름은 통과하는 광학 파장에 따라 그 두께를 달리하여 사용하며, 필요한 경우 여러 겹을 사용할 수도 있다.The spacer film is used by varying the thickness according to the passing optical wavelength, and if necessary, several layers may be used.

또한 상기 하부 필름의 위치가 고정되면 하부 필름의 하단에 상기 스페이스 필름과 유사한 재질의 원형의 도넛 모양의 링을 하단에 삽입하여 상기 하부 필름을 고정하는 용도로 사용할 수 있음은 물론이다.In addition, when the position of the lower film is fixed, a circular donut-shaped ring made of a material similar to the space film is inserted at the lower end of the lower film to fix the lower film, of course.

상기와 같은 구성에 의하여 패브리-페로 간섭현상을 이용한 광학필터를 상기 필터조립체에 1개 이상 구비할 수 있다. 즉, 기성제품을 쉽게 구입하여 사용할 수 있는 광학 파장을 선택하는 경우 기존 재품을 사용하지만, 특정 가스를 측정하기 위하여 특별한 파장을 통과하는 필터가 필요한 경우 상기와 같이 상부필름과 하부필름으로 구성되어 그 간격을 조절함으로써 통과 파장을 선택할 수 있는 수단을 이용하여 필터조립체를 구성하고 이를 감지부 전단에 결합함으로써 멀티가스를 측정할 수 있는 측정장치를 구성하고, 상기 구성에 의하여 가스가 검출되면 그 가스에 대한 경보를 할 수 있는 멀티가스 누출 경보기를 제공한다.According to the above configuration, one or more optical filters using the Fabry-Perot interference phenomenon may be provided in the filter assembly. In other words, when selecting an optical wavelength that can be easily purchased and used with a ready-made product, the existing product is used, but if a filter that passes a special wavelength is needed to measure a specific gas, it is composed of an upper film and a lower film as described above. By adjusting the interval, a filter assembly is constructed using a means for selecting a pass wavelength, and by combining it with the front end of the sensing unit, a measuring device capable of measuring multi-gas is constructed. It provides a multi-gas leak alarm capable of alarming.

100 : 멀티가스 누출 경보기
110 : 가스셀
120 : 광원
130 : 감지부
131 : λ1
132 : λ2
133 : λ3
134 : λ4
130’ : 2 개의 센서로 구성되는 감지부
130‘’ : 4 개의 센서로 구성되는 감지부
200 : 필터조립체
210 : 상부 필름
220 : 하부 필름
230 : 필터하우징
231 : 필터하우징나선
240 : 필터나선
250 : 스페이서 필름
300 : PMT 센서100: multi-gas leak alarm
110: gas cell
120: light source
130: sensing unit
131: λ1
132: λ2
133: λ3
134: λ4
130': a sensing unit consisting of two sensors
130'' : Detector composed of 4 sensors
200: filter assembly
210: upper film
220: lower film
230: filter housing
231: filter housing spiral
240: filter spiral
250: spacer film
300: PMT sensor

Claims

an optical gas measurement cell having a gas inlet and a gas outlet in a diagonal direction; and
a light source provided on one side of the short side of the gas measuring cell; and
a sensing unit having a filter assembly at the front end having one or more optical bandpass filters provided on the other side of the short side of the gas measuring cell; and
In a multi-gas meter for measuring the type and concentration of leaked gas using the absorbance sensed by the sensing unit,
The filter assembly includes a filter housing, an upper film is provided at an upper end of the filter housing, and a space is provided to place the lower film to position the lower film,
By controlling the distance between the upper film and the lower film, the Fabry-Farrow interference phenomenon is used to pass the light wavelength determined by the distance between the upper film and the lower film,
A spiral is formed inside the space where the lower film of the filter housing can be located, and the spiral is provided on the circumference of the lower film to rotate the lower film to move the lower film up and down by the Fabry-Farrow interference. Passing through the selected light wavelength,
In order to prevent the gap between the upper film and the lower film from being changed by external shock or vibration, a multi-gas leak alarm further comprising a spacer film in the gap between the upper film and the lower film.

The method of claim 1,
The spacer film is used by varying its thickness according to the passing optical wavelength, and if necessary, multiple layers can be used,
When the position of the lower film is set, a circular donut-shaped ring made of a material similar to the spacer film is inserted at the lower end of the lower film to fix the lower film so that the lower film does not move. leak alarm.

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