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KR900008953B1 - 수용액내의 이온을 감지하기 위한 시스템 - Google Patents

수용액내의 이온을 감지하기 위한 시스템 Download PDF

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KR900008953B1
KR900008953B1 KR1019880700533A KR880700533A KR900008953B1 KR 900008953 B1 KR900008953 B1 KR 900008953B1 KR 1019880700533 A KR1019880700533 A KR 1019880700533A KR 880700533 A KR880700533 A KR 880700533A KR 900008953 B1 KR900008953 B1 KR 900008953B1
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KR
South Korea
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light
probe
lens
optical fiber
prism
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KR1019880700533A
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KR880701874A (ko
Inventor
필립 브이. 페사벤토
조이 더블유. 스트로브릿지
Original Assignee
휴우즈 에어크라프트 캄파니
에이. 더블유. 카람벨라스
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Publication date
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Publication of KR880701874A publication Critical patent/KR880701874A/ko
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Abstract

내용 없음.

Description

[발명의 명칭]
수용액내의 이온을 감지하기 위한 시스템
[도면의 간단한 설명]
제1도는 부분적으로 절취하여 도시한 본 발명의 시스템의 사시도이다.
제2도는 부분적으로 절취하여 도시하고 일부분을 단면 형태로 도시한 광 탐침의 확대 측면도이다.
제3도는 제2도의 선 3-3을 따라 절취하여 도시한 확대 단면도이다.
[발명의 상세한 설명]
[발명의 배경]
본 발명은 수용액 중에 넣어 수용액 중의 특정 이온을 감지하기 위한 내식성 감지기, 특정 파장의 광을 감지기에 전달하기 위한 광섬유 시스템 및 흡수 신호를 안전한 환경을 위치하고 있는 검출기로 다시 전달하기 위한 광섬유 시스템을 포함하는, 수용액 중의 특정 이온 감지 시스템에 관한 것이다.
이 시스템이 특히 유용한 특정 환경은 구리 도금 탱크 중의 구리 이온 농도의 측정이다. 종래에는, 이 측정은 도금 용액의 샘플을 손으로 취하여, 구리가 샘플 용액으로부터 전극에 도금되는 전기 도금 환경을 가상하여 만든 장치내에서 이 용액을 시험함으로써 달성해 왔다. 도금 작업을 하기 전 및 후에 전극의 무게를 달아 도금된 구리의 양을 측정함으로써 원 도금 용액 중의 구리 농도를 산출해 내었다. 이 구리 도금 분석법은 많은 시간이 걸리고, 통상적으로 샘플이 취해진 후 약 6시간 동안 도금 공장의 도금 라인 작업자가 그 결과를 모르게 된다. 도금 용액 중의 구리 이온 농도가 양호한 구리 도금에 필요한 범위 밖에 속하는 경우, 도금은 요구되는 품질 기준(quality standard)을 충족시키지 못하게 된다. 인쇄 회로 기관은 기판이 에칭된 후 회로 트레이스(trace)을 형성하기 위해 구리 도금을 해야 한다. 도금된 구리가 요구되는 품질 기준을 충족시키지 못하는 경우에, 인쇄 회로 기판은 폐기되어야 한다. 그러므로, 도금 용액 중에 도금하고자 하는 이온의 현재 농도를 알고, 그에 따라 최상질의 전기 도금을 달성할 수 있는 농도의 도금 이온의 농도를 지속적으로 수정할 수 있어야 한다.
[발명의 요약]
본 발명의 이해를 돕기 위해서, 본 발명은 수용액 중의 이온을 감지하기 위한 시스템에 관한 것이다라고 본 발명을 요약해서 기술할 수 있다. 이 시스템은 특정 파장의 광을 방출하기 위한 광원, 수용액의 한 부분을 통하여 광을 통과시키기 위해 수용액 중에 집어넣는 광 탐침(probe) 및 광원과 광검출기가 보호된 환경하에 위치할 수 있도록 해 주는 상호 연결용 광섬유와, 수용액을 통과한 광량을 감지하기 위한 광검출기로 구성된다.
본 발명의 목적 및 장점은 계속적으로 모니터되고 수정되어 도금 용액이 최상질의 도금을 제공할 수 있도록 실시간에 수용액, 특히 전기 도금조 중의 이온을 감지하는 것이다.
본 발명의 다른 목적 및 장점은, 광 탐침은 도금 탱크내에 삽입될 수 있지만, 광원 및 광검출기는 시스템이 어려운 환경하에서 긴 수명을 갖고 정확할 수 있도록하기 위해 도금 탱크의 화학적 환경 및 도금 탱크의 전기적 노이즈 모두로부터 보호되는 환경에 위치할 수 있도록 광섬유에 의해 연결되는 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 그 이외의 다른 목적 및 장점은 다음의 명세서 부분, 특허청구 범위 및 첨부 도면을 살펴봄으로써 알 수 있다.
[바람직한 실시태양의 설명]
전기 도금 탱크(10)은 전기 도금 수용액 또는 전기 도금조(12)를 그 내부에 갖고 있다. 바람직한 예에서, 전기 도금조(12)로 부터 도금되는 금속은 구리한다. 그러므로, 전기 도금조(12)는 Cu++및 SO4 --로 이온화되는 황산 구리를 포함한다. 수화된 구리 착물은 용액에 그의 특징적인 청색을 제공한다. 청색은 스펙트럼의 적색 또는 근 적외선 영역의 광흡수에 의해 나타난다. 흡수 피크는 근 적외선 영역의 820㎚ 파장에서 나타난다. 다른 물질에서도 거의 동일하게, 정해진 경로 길이에 걸쳐 흡수된 이 파장의 광의 양은 전기 도금조(12)내의 구리 이온의 농도에 비례한다.
구리 도금 용액조는 정확한 측정을 수행하기 어려운 환경이다. 이 용액조는 pH가 1이하인 고 산성이다. 구리 도금조는 전형적으로 용매인 물 중에 CuSO4·5H2O(황산구리 5수화물)80g/1, H2SO4(황산) 10용적%, HCI(염산)70ppm, 글림(Gleam) PCM(유기 습윤 및 광택제) 0.5중량%의 조성을 갖는다. 전기 도금 전류는 평활화 또는 필터링이 없는 전파(全波) 정류 교류인데, 이 교류는 구리 도금조 주위의 주변 환경에 상당히 많은 전기 및 자기 잡음을 발생시킨다. 탐침(14)는 구리 도금조의 화학적 부식에 견디도록 배치되어야 하고, 주위 환경의 전기 및 자기 간섭에 의해 악영향을 받지 않는 측정 및 신호 기술을 사용해야 한다. 전자 처리 방법이 신호를 분석하기 위한 최상의 방법이지만, 수화된 구리 착물이 820㎚ 파장에서 흡수 피크를 가지며, 이 피크는 구리 도금 용액(12)중의 구리 착물에 비례한다는 점에서, 광 감지가 최상의 감지 방법이다. 또한, 광신호 전송 방법이 역 전자기(adverse electro-magnetic) 환경으로부터의 간섭을 방지할 수 있는 바람직한 방법이다. 그러므로, 탐침(14)는 광섬유 케이블에 의해 전자 감지 장치에 접속되는 광 탐침이다.
제1도를 참조하면, 차폐실과 같은 전자기 보호 영역(16)은 820㎚ 파장에서 상당한 출력을 갖는 광원을 그 내부에 갖고 있는 광원 하우징(18)을 포함한다. 영역(16)은 전자기 간섭(EMI) 뿐만 아니라 부식 환경에 대한 보호도 제공한다. 거리가 합당하고 손실이 최소인 경우에, 저 출력 광원을 사용할 수 있다. 이 경우, 거리 및 손실은 820㎚ 파장에서 출력을 갖는 발광 다이오드가 사용되도록 설계된다. 광 출력은 광을 광 분할기(22)에 전달하는 광섬유(20)에서 나타난다. 분할기(22)로 부터의 광 출력의 대부분은 광섬유(24)에 전달되어 탐침(14)의 입력 신호로서 작용한다. 바람직한 예에서는, 광섬유(20)중의 광 출력의 90%가 광섬유(24)로 전달된다. 광섬유(26)은 결합기(28)에 의해 결합되어 연속된다. 광섬유(26)은 결합기(30)을 통하여 탐침(14)의 입력 광섬유(32)에 결합된다. 신호 광섬유(34)는 탐침(14)로부터의 출력 신호를 함유한다. 신호 광섬유(34)는 결합기(36)을 통해 전자기 간섭 보호 영역(16)에 접속되고, 처리 유니트(40)에 접속되는 신호 광섬유(38)에 접속된다. 피이드백 광섬유(42)는 광섬유(20)내의 나머지 광원을 운반하며, 역시 처리유니트(40)에 접속된다. 모든 광섬유는 단일 섬유이고 다중 모우드 광섬유로서 작동한다. 광 분할기(22)는 통상적으로 똑바로 통과하여 광섬유(24)로 나가는 광섬유(20)과, 이에 대향해서 배치되고 원래 광의 10%를 수신하도록 부분적으로 연합된 피이드백 광섬유(42)로 형성된다.
처리 유니트(40)은 광섬유(38 및 42)로부터 광을 수신하도록 각각 접속된 광검출기(44 및 46)을 갖는다. 이 검출기들은 광신호를 각각의 전기 신호로 전환시킨다. 피이드백 광섬유(42)내의 10% 신호 피이드백은 광원의 변화가 광섬유(38)내의 신호의 평가에 결합될 수 있도록 제공된다. 전자 출력 라인(48)은 탐침(14)에 의해 탐지된 흡수에만 관련된 신호를 전달한다.
광원이 레이저 또는 발광 다이오드로부터 얻어진 광과 같이 단색광일 때, 필터는 820㎚ 파장에서 좁은 띠너비의 광원을 얻기 위한 필터가 필요없게 된다. 아크등 및 백열등을 포함하는 백색 광원의 경우에는, 좁은 띠너비의 필터가 중요하게 될 것이다. 필터 (43 및 45)는 보다 낮은 에너지에서 다중 모우드로 투과하도록 광섬유(38 및 42)와 검출기(44 및 46)사이에 배치되는 것이 바람직하다.
820㎚ 파장에서 사용될 수 있는 광검출기는 고상(solid state) 검출기 및 진공 광전자 증배기 장치를 포함한다. 이 장치들은 광입력 신호를 전기 출력 신호를 변환시킨다. 고상 검출기는 탐침(14)와 유니트(40) 사이의 거리가 10 내지 100m 정도로 되는 경우에 단거리 및 중거리용으로 사용될 수 있다. 100m 내지 10km와 같이 매우 긴 거리에 있어서는, 광전자 증배관이 그의 큰 감도 때문에 바람직할 것이다. 광전자 증배관의 큰 감도는 매우 낮은 농도의 수화된 황산구리를 검출해야 하는 짧은 길이 내지 중간 길이의 광섬유에 유리하게 사용될 수 있다. 과도 전력 상태 및 온도 편차로 인한 광원의 불안정은 광원 변동을 야기시키고, 이 변동은 광원 피이드백이 사용되지 않는 한 화학 분석에 영향을 미칠 것이다. 이 문제는 광섬유(42)를 통한 비임의 분할 및 검출기(46)에 직접 공급된 광원 샘플을 사용함으로써 제거할 수 있다.
탐침(14)는 도금 용액(12)와 광섬유(32 및 34)내의 광 사이에서 인터페이스(interface)로서 작용한다. 도금 용액(12)는 그의 산성도에 비추어 볼 때 구조물에 대한 나쁜 환경이기 때문에, 탐침의 구조는 탐침에 상당한 수명을 제공할 수 있도록 조심스럽게 배치된다. 케이싱(48)은 그의 전방 단부가 전방 플레이트(50)에 의해 밀폐되고, 상단부가 캡(52)에 의해 밀폐된다. 제1도에서 볼 수 있는 바와 같이, 캡은 광섬유(32 및 34)를 통과시키기 위한 2개의 개구부를 그 내부에 갖고 있다. 캡의 광섬유 주위는 밀봉된다. 전방 플레이트(50)은 그 내부에 나사식 개구부(54 및 56)을 갖고 있다. 제3도에서 볼 수 있는 바와 같이, 렌즈 캐리어(58)은 개구부(56)에 나사식으로 고정된다. 렌즈 캐리어(58)은 나사식 개구부(56)에 맞물려 있는 나사홈(60)과 개구부(56)을 통한 누설을 방지하기 위해 제 위치에 단단히 나사로 고정되어 밀봉되도록 전방 플레이트(50)의 상부 표면에 대해서 맞물려 있는 견부(62)를 갖는다. 접속 어댑터(64)는 그 하단부상에 렌즈 캐리어(58)의 상부에서 나삿니를 낸 리세트(recess, 66)와 맞물리는 미세 나사를 보유하고 있다. 록크 너트(lock net, 68)은 어댑터(64)의 상단부상에서 보다 큰 나사 홈(70)과 맞물린다. 나사(70)은 접속기 너트(72)를 수용하도록 배치된다. 접속기 너트(72)는 입력 광섬유(32)의 외부 단부에 고정되는 클램프 슬리브(sleeve)의 절반부(73 및 75)에 맞물린다. 미세 나사(66)은 입력 광섬유(32)의 단부(74)의 위치를 제어하기 위해, 접속기 어댑터(64)의 상향 및 하향 조정이 가능하도록 제공된다.
이 경우에, 단부는 광섬유와 반구형 렌즈(76)의 평탄면 사이에 작은 갭을 가진 것으로 도시되어 있다. 렌즈는 렌즈 리세스(80)의 저부내의 견부(78)에 대향하여 고정된다. 프리즘(82)는 전방 플레이트(50)의 전방에 장착되고 이에 대향하여 밀봉된다. 프리즘(82)는 직각을 이루는 2개의 측면을 갖고, 각이 진 바람직하기로는 두 수직면에 대해서 45°각도를 이룬 면을 갖는 통상의 5-면 직교 프리즘이다. 입력면(86)은 출력면(88)에 직각이다. 출력면(88)은 프리즘(92)의 입력면(90)으로부터 간격을 두고 평행하게 위치한다. 입력면 및 출력면들은 그 사이의 공간(94)를 한정한다. 프리즘(92) 후방에는 렌즈 캐리어(58)과 동일한 렌즈 캐리어(96)과, 접속 어댑터(64)와 동일한 접속 어댑터(98)이 있으므로, 신호 광섬유(34)에 프리즘(92)를 접속시키게 된다.
탐침(14)가 제1도에서 볼 수 있는 바와 같이, 도금조 용액(12)에 배치되고, 시스템에 에너지를 걸어주었을 때, 820㎚의 광이 광섬유(32)로 전달되고, 광섬유(32)는 이 광을 프리즘(82)를 통해 갭(94)를 가로질러 전달한다. 도금조 용액(12)가 갭(94)를 점유하고, 공간(94)를 가로질러 투과된 광량은 스펙트럼의 상기 부분에서 도금조 물질의 광 흡수에 대한 함수이다. 820㎚ 파장이 도금조내의 수화된 구리 착물의 최대 흡수 파장이기 때문에 이 파장을 선택한 것이다. 그러므로, 흡수된 광량과, 결과적으로 프리즘(92)내의 투과된 광량은 수화된 구리 착물의 농도에 대한 함수이다. 그러므로, 신호 광섬유(34)의 신호 및 광검출기(44)로 가는 신호 광섬유(38)의 신호는 도금조내의 수화된 구리 착물의 양에 관련된다. 이미 기술한 바와 같이, 광원의 변화는 피이드백 광섬유(42)의 광에 의해 보상된다. 광 정보는 검출기(44 및 46)에서 전기 신호로 변환되고, 전기 신호는 유니트(40)에서 처리되어 도금조 내의 수화 구리 착물의 농도 상태를 조작자에게 제공하는 신호인 출력 라인(47)의 신호를 제공한다.
본 발명의 구조에 대한 바람직한 실시 태양으로써 구리 도금조주의 구리 이온 농도를 감지하기 위해 사용되는 것에 대해 기술하였다. 갭(94)를 가로질러 투과하는 특정 파장 및, 관련된 광원, 필터 및 검출기 특성을 선택함으로써, 본 발명의 시스템을 다른 도금조에 사용하여 다른 물질을 검출할 수 있다. 주석-납 전기 도금조는 도금 품질을 개량시키기 위해 펩톤(peptone)을 사용한다. 펩톤은 이러한 도금조에서 습윤제 및 광택제로서 작용하는 동물성 유기 물질이다. 땜납은 전자 부품이 표면-정착되는 땜납 패드 상에 전기 도금된다. 땜납 도조금은 여러 가지 위험 물질을 포함하므로, 샘플을 취하는데 상당한 주의를 필요로 한다. 불화 붕소산(HBF4) 이 공정(共晶) 주석-납 땜납을 분해하는 몇몇 물질중의 하나이다. 펩톤을 첨가하지 않는 경우에, 주석-납은 회색 표면 외관으로 도금되고 굽힘 시험시에 파손되기 쉽다. 펩톤을 추가하면 메짐성이 제거되고, 주석-납 땜납이 광택 표면으로 도금된다.
펩톤은 복합 유기물이고, 그 성분(들)이 도금 특성을 개량시킨다는 것은 알려져 있지 않다. 그러나, 도금하는데 유리한 펩톤의 유기 성분들은 200내지 360㎚ 범위의 자외선 광선을 흡수한다는 것이 측정되어 있다. 그러므로, 탐침(14) 시스템을 사용함으로써, 효과적인 펩톤 농도를 측정할 수 있다. 탐침(14)를 이 범위에서 사용할 경우, 하우징(18)내의 광원은 상당한 자외선 출력을 갖는 중수소 아크등이 바람직하다. 광분할기, 광섬유 및 탐침은 이미 기술한 것과 동일한 것이다. 필터(43 및 45)는 200내지 360㎚ 범위, 바람직하게는 300내지 340㎚의 더욱 좁은 범위의 적외선을 통과시킨다. 이 보다 좁은 범위에서, 펩톤 농도의 변화와 함께 검출된 광흡수의 변화가 보다 크다는 것이 측정되어 있다. 이 방법에 의하면, 납-주석 땜납도금 용액내의 펩톤의 실시간 분석을 달성하고, 땜납 도금 용액 균형을 유지시키고, 생산 효율을 증가시키며, 샘플링할 필요가 없기 때문에, 사람에 대한 위험을 감소시키게 된다. 이 성공적인 샘플링의 장점은 탐침과 전자기 간섭 보호 실험 장비 사이에 적당한 거리가 유지될 수 있도록 피복(clad)단일 광섬유를 사용함으로써 달성된다.
본 발명을 현재 예상한 최상 모우도로 기술하였으나, 이 분야의 숙련된 전문가들은 본 발명의 원리 및 범위를 벗어나지 않고서 본 발명을 여러가지로 수정 및 변경할 수 있다. 따라서, 본 발명의 범위는 첨부된 특허 청구의 범위에 의해 정해진다.

Claims (19)

  1. 특정 파장의 광을 발생시키는 광원(18), 수용액(12)내로 부분적으로 삽입시키기 위한 탐침(14), 광원(18)을 탐침(14)와 접속시키는 광섬유(20), 제1광검출기(44), 탐침(14)을 제1광검출기(44)와 접속시키는 광섬유(38), 제1검출기(44)에 의해 수신된 광신호의 전기적 아날로그를 처리하기 위해 광검출기(44)에 접속된 신호 처리 장치(40) 및 처리 장치(40)을 주위의 전자기 간섭으로 부터 보호하기 위해 처리 장치(40) 주위에 위치하는 전자기 간섭 보호 장치(16)으로 구성되고, 탐침(14)가 광이 통과할 수 있는 광 통로를 갖고, 이 광 통로내에 수용액(12)에 의해 점유되는 공간(94)을 가짐으로써, 특정 주파수의 광이 공간(94)를 지나 상기 탐침(14)를 통과하여 제1검출기(44)로 들어가며, 이때 수용액(12)에 의해 광 흡수가 일어나 제1검출기(44)로 전달되는 광에 영향을 줌으로써 신호 처리 유니트(40)에 의해 처리되는 신호에 영향을 주는 것을 특징으로 하는 수용액 중의 이온 감지 시스템.
  2. 제1항에 있어서, 상기 처리 유니트(40)에 접속된 제2광검출기(46)이 있고, 상기 광원(18)과 제2광검출기(46) 사이에 접속된 광섬유(42)가 있어 상기 광원(18)에 대응하는 신호를 처리 유니트(40)에 공급하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  3. 제2항에 있어서, 탐침(14)가 제1 및 제2프리즘(82 및 92)를 보유하고, 제1 및 제2광섬유(32 및 34)가 제1 및 제2프리즘(82 및 92)에 각각 접속되며, 공간(94)가 두 프리즘 면 사이에 위치하는 것을 특징으로 하는 시스템.
  4. 제3항에 있어서, 제1렌즈(76)가 제1광섬유(32)와 제1프리즘(82) 사이에 배치되고, 제2렌즈가 제2광섬유(34)와 제2프리즘(92) 사이에 배치되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  5. 제1항에 있어서, 탐침(14)가 중공 케이싱(48)과, 탐침(14)의 전방 단부를 밀폐시키기 위해 탐침(14)의 전방 단부에 고정된 전방 프레이트(50)를 포함하고, 전방 플레이트(50)이 제1 및 제2개구부(54 및 56)을 그 내부에 갖고 있으며, 제1 및 제2프리즘(82 및 92)가 각각 제1 및 제2개구부(54 및 56)를 덮어 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 시스템.
  6. 제5항에 있어서, 제1 및 제2접속 어댑터(64 및 98)이 케이싱(48)의 전방 플레이트(50)의 내부에 각각 부착되어 전방 플레이트(50)의 제1개구부(54) 및 제2개구부(56)에 대해 각각 일렬로 정렬되어 있으며, 제1 및 제2광섬유(32 및 34)가 각각 제1 및 제2접속 어댑터(64 및 98)에 분리 가능하게 부착되는 것을 특징으로 하는 시스템.
  7. 제6항에 있어서, 제1 및 제2프리즘(82 및 92)에 대해서 각각 배치되는 제1렌즈(76) 및 제2렌즈가 있고, 접속 어댑터(64 및 98)이 각각 나사식으로 되어있어, 광섬유(32 및 34)와 프리즘(82 및 92)사이의 광학 결합을 최적화하기 위해 제1렌즈(76) 및 제2렌즈에 대해서 제1 및 제2광섬유(32 및 34)의 초점 조정을 할 수 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 처리유니트(40)에 접속된 제2광검출기(46)이 있고, 광원(18)에 대응하는 신호를 처리 유니트(40)에 공급하도록 광원(18)과 광검출기(46)사이에 접속된 광섬유(42)가 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  9. 제8항에 있어서, 탐침(14)가 제1 및 제2프리즘(82 및 92)를 보유하고, 제1 및 제2광섬유(32 및 34)가 제1 및 제2프리즘(82 및 92)에 각각 접속되며, 두 프리즘면 사이에 공간(94)가 있는 것을 특징으로 하는 시스템.
  10. 전방 단부 및 캡 단부(52)를 갖는 중공 케이싱(48), 케이싱(48)의 전방 단부를 둘러싸고 있고, 외측부와 내측부를 가지며, 외측부에서 내측부으로 통하는 제1 및 제2개구부(54 및 56)을 갖는 전방 플레이트(50), 제1 및 제2개구부(54 및 56)을 각각 덮기 위해 전방 플레이트(50)의 외측부상에 정착되고, 그 사이에 공간(94)를 한정하기 위해 서로 마주보면서 간격을 두고 배치된 면들(88 및 90)을 갖는 제1 및 제2프리즘(82 및 92), 제1 및 제2광섬유(32 및 34) 및 전방 플레이트(50)의 제1 및 제2개구부(54 및 56)에 대해서 제1 및 제2광섬유(32 및 34)를 기계적 및 광학적으로 접속시킴으로써 제1광섬유(32)내의 광을 제1프리즘(82)에 조명하고, 제1프리즘(82) 및 제2프리즘(92)사이의 공간(94)을 통과한 광을 제1프리즘에 집중시키며, 이 광을 제2프리즘(92)에서 수신하여 공간(94)내의 물질의 광흡수에 의해 변화된 채 제2광섬유(34)로 보내기 위한 수단으로 구성되는 것을 특징으로 하는, 수용액(12)중에 일부를 삽입시키기 위한 탐침(14).
  11. 제10항에 있어서, 제1 및 제2렌즈 캐리어(58 및 96)이 각각 렌즈 플레이트의 내측부상의 전방 플레이트(50)의 제1 및 제2개구부(54 및 56)을 통해 고정되고, 제1 및 제2광섬유(32 및 34)가 제1 및 제2렌즈 캐리어(58 및 96)에 대해서 장착되는 것을 특징으로 하는 탐침(14).
  12. 제11항에 있어서, 제1렌즈(76) 및 제2렌즈가 프리즘(82 및 92)의 광섬유(32 및 34) 사이에 광을 집속시키기 위해 제1 및 제2렌즈 캐리어(58 및 96)내에 각각 정착되는 것을 특징으로 하는 탐침(14).
  13. 제12항에 있어서, 제1 및 제2접속 어댑터(64 및 98)이 제1 및 제2렌즈 캐리어(58 및 96)내에 각각 나사식으로 맞물리고, 제1 및 제2광섬유(32 및 34)가 제1 및 제2접속 어댑터(64 및 98)에 각각 부착되는 것을 특징으로 하는 탐침(14).
  14. 제13항에 있어서, 제1 및 제2렌즈 캐리어(58 및 96)에 대해서 각각 나사식으로 맞물리도록 된 제1 및 제2접속 어댑터(64 및 98)이 있고, 제1 및 제2광섬유(32 및 34)가 각각 제1 및 제2접속 어댑터(64 및 98)에 부착됨으로써, 제1광섬유(32)의 위치가 제1렌즈 캐리어(58)내의 제1접속 어댑터(64)와의 나사식 맞물림에 의해 제1렌즈(76)에 대해 조정되고, 제2광섬유(34)의 위치를 제2렌즈 캐리어(96)내의 제2접속 어댑터(98)와의 나사식 맞물림에 의해 제2렌즈에 대해 조정할 수 있는 것을 특징으로 하는 탐침(14).
  15. 제14항에 있어서, 제1로크 너트(68) 및 제2록크 너트가 각각 제1 및 제2접속 어댑터(64 및 98)과 제1 및 제2렌즈 캐리어(58 및 96)사이에서 내부적으로 맞물리는 것을 특징으로 하는 탐침(14).
  16. 제1 및 제2변환기(44 및 46)로 부터 전자 신호를 비교 처리하기 위한 유니트(40)과 함께, 제1 및 제2광-전자 변환기(44 및 46)를 전자기 간섭 보호 환경(16)하에 위치시키는 단계, 수용액(12)중의 감지하고자 하는 이온의 흡수 피크에 대응하는 특정 파장의 광(18)을 제공하는 단계, 광(18)을 단일 광섬유(20)을 통해 탐침(14)에 전달하는 단계, 광(18)이 수용액(12)의 일부를 통과해 전달되도록 탐침(14)를 수용액(12)중에 일부분을 담그는 단계, 에너지의 일부가 용액(12)에 의해 흡수된 광섬유(38)을 통하여 제1광-전자 변환기(44)로 전달하는 단계 및 광원(18)로 부터 온 광의 일부를 광섬유(20)을 통해 직접 제2변환기(46)으로 전달함으로써 수용액에 의해 흡수된 광의 양을 처리기(40)에 의해 제1 및 제2변환기(44 및 46)의 출력의 비교로써 신호하는 단계로 이루어지는, 수용액 중의 이온 감지 방법.
  17. 제16항에 있어서, 수용액(12)을 통하여 광을 전달하는 단계가, 광원 섬유(32)로부터 온 광을 용액(12)에 노출되는 면을 갖고 있는 제1프리즘(82)로 전달하고, 용액에 노출된 면을 갖고 제1프리즘(82)의 노출면과 마주보는 제2프리즘(92)로 용액을 통과한 광을 접속하는 단계로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  18. 제17항에 있어서, 광을 발생시키는 단계가, 820㎚ 부근의 파장을 갖는 광을 발생시키는 것으로 이루어지고, 탐침(14)를 물에 담그는 단계가, 수화 구리 착물을 함유하는 전기 도금 용액(12)내에 탐침(14)를 담그는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
  19. 제17항에 있어서, 광을 발생시키는 단계가, 300내지 360㎚ 파장 범위의 광을 발생시키는 것으로 이루어지고, 탐침(14)를 물에 담그는 단계가 펩톤을 함유하는 전기 도금 용액(12)내에 이 탐침(14)를 담그는 것으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 방법.
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Families Citing this family (27)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5007740A (en) * 1989-03-30 1991-04-16 The Foxboro Company Optical probe for fluid light transmission properties
US5402241A (en) * 1989-03-30 1995-03-28 The Foxboro Company Optical probe for fluid light transmission properties
US4989942A (en) * 1989-09-27 1991-02-05 Hughes Aircraft Company Collimated light optrode
JP2646141B2 (ja) * 1989-11-24 1997-08-25 佐藤 進 異常検出装置
US5218212A (en) * 1989-11-24 1993-06-08 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha Device for optically detecting a chemical change in fluid
US5206711A (en) * 1990-06-11 1993-04-27 The Babcock & Wilcox Company Fluid opacity sensor
US5044753A (en) * 1990-06-21 1991-09-03 Honeywell Inc. Environmentally sealed colorimeter for industrial environments
GB9100502D0 (en) * 1991-01-10 1991-02-20 Ici Plc Monitoring device
US5164608A (en) * 1991-06-27 1992-11-17 Hughes Aircraft Company Plural wavelength fiber optic liquid level sensor for multiple liquids
US5168156A (en) * 1991-06-28 1992-12-01 The Standard Oil Company Reflective evanescent fiber-optic chemical sensor
EP0540035A3 (en) * 1991-10-31 1993-12-01 Hughes Aircraft Co Sensor for monitoring solutes in a liquid stream
FR2696001B1 (fr) * 1992-09-23 1994-12-09 Centre Nat Rech Scient Dispositif photométrique pour des analyses in situ.
JPH08240525A (ja) * 1995-03-06 1996-09-17 Power Reactor & Nuclear Fuel Dev Corp 多目的光センサー
AU2002360271A1 (en) * 2001-10-11 2003-04-22 Sentelligence, Inc. Low-cost on-line and in-line spectral sensors based on solid-state source and detector combinations
US6954560B2 (en) * 2002-12-30 2005-10-11 Advanced Technology Materials, Inc. Attenuated total reflection spectroscopic analysis of organic additives in metal plating solutions
US7459713B2 (en) 2003-08-14 2008-12-02 Microptix Technologies, Llc Integrated sensing system approach for handheld spectral measurements having a disposable sample handling apparatus
ES2293367T3 (es) * 2003-11-19 2008-03-16 Raumedic Ag Dispositivo y procedimiento para el analisis de una muestra de liquido.
EP1845365A4 (en) * 2005-02-02 2009-07-01 Panasonic Corp OPTICAL ELEMENT AND OPTICAL MEASURING DEVICE THEREWITH
KR100651025B1 (ko) * 2006-08-28 2006-12-01 최명용 접지저항 및 이온발란스 측정장치
JP5839436B2 (ja) 2010-12-02 2016-01-06 ナブテスコ株式会社 光学センサ
US9329119B2 (en) 2010-12-02 2016-05-03 Nabtesco Corporation Speed reducer for industrial robot
US10344568B2 (en) * 2013-10-22 2019-07-09 Halliburton Energy Services Inc. Degradable devices for use in subterranean wells
CN106841125B (zh) * 2017-01-04 2019-09-10 天津大学 一种基于透射测量的光纤一体化液体探头
CN109192049B (zh) * 2018-10-24 2020-08-04 台州市华普电机有限公司 一种模拟潮汐环境的潮汐发电演示装置
FR3094501B1 (fr) * 2019-03-29 2021-04-02 Oledcomm Système d’éclairage et de communication comportant un émetteur et un récepteur de signaux lumineux modulés
CN111810104B (zh) * 2020-07-14 2022-03-11 重庆科技学院 一种可动态变形的裂缝模拟装置
KR102623962B1 (ko) * 2021-10-14 2024-01-12 한국광기술원 변압기 절연유의 열화 진단을 위한 광섬유 센서 프로브

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2324304A (en) * 1939-08-24 1943-07-13 Katzman Jacob Turbidity meter
US2580500A (en) * 1949-04-25 1952-01-01 Albert Paul Mch Device for determining turbidity within a body of liquid
US3263553A (en) * 1961-12-12 1966-08-02 Warner Lambert Pharmaceutical Photoelectric immersion probe
CH544145A (de) * 1971-07-23 1973-11-15 Mueller Hans Vorrichtung zur Überwachung des Organismenwachstums in Fermentationsgefässen
US3994590A (en) * 1975-04-29 1976-11-30 Martini Raymond G Di Discrete frequency colorimeter
CA1087269A (en) * 1976-09-03 1980-10-07 William F. Jacobsen Frequency sensitive level detecting apparatus
DE2726606A1 (de) * 1977-06-13 1978-12-21 Max Planck Gesellschaft Medizinisches spektralfotometer
EP0047094B1 (en) * 1980-08-21 1986-11-20 Oriel Scientific Limited Analytical optical instruments
US4521684A (en) * 1982-02-22 1985-06-04 The Foxboro Company Optical measurement system with light-driven vibrating sensor element
US4607160A (en) * 1982-09-21 1986-08-19 Omron Tateisi Electronics Co. Non-contact switching device
SE435761B (sv) * 1983-03-24 1984-10-15 Asea Ab Fiberoptiskt luminiscensmetdon
JPS59178337A (ja) * 1983-03-29 1984-10-09 Toshiba Corp 自動化学分析装置
DE3409003A1 (de) * 1983-06-16 1984-12-20 Shipley Co., Inc., Newton, Mass. Messfuehler zur messung der metallionenkonzentration
NL8400451A (nl) * 1984-02-10 1985-09-02 Stichting Waterbouwkundig Lab Optische concentratie- en deeltjesgroottemeter.

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Publication number Publication date
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IL83802A0 (en) 1988-02-29

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