KR100360170B1 - 가스 누설 경보기용 검출 센서의 감시 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 센서를 이용하는 가스 경보기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 가스 검출 센서의 수명 노화에 따른 검출 불능을 감시하여 즉시 사용자에게 고장 경보 할 수 있도록 이루어진 가스 누설 경보기용 검출 센서의 감시 방법 및 장치에 관한 것이다.

본 발명은 가스 누설 경보기의 검출 센서가 특성이 변하여 오 검출하거나 또는 검출이 불가능하게 되는 것을 지속적으로 감시하여 경보 할 수 있고, 센서의 정상 동작이 가능한 초기 설정값과 검출되는 값을 비교하여 센서의 단선등을 용이하게 검출 할 수 있도록 이루어진 가스 누설 경보기용 검출 센서의 감시 방법 및 장치를 제공하고자 완성된 경보기의 초기화가 이루어진 이후 작동 전원이 인가되면 센서를 경유한 전압을 검출하여 센서의 출력값으로 메모리에 저장하는 센서 경보 설정값을 저장하는 단계와, 경보기 사용 단계에서 센서 검출값을 읽어 상기 메모리에 저장한 초기의 센서 출력값과 비교하여 작동 가능 범위 요율에 초과하거나 미달 될 때 센서 고장으로 판정하여 경보 할 수 있도록 이루어지는 것을 특징으로 한다.

Description

가스 누설 경보기용 검출 센서의 감시 방법 및 장치{Detector supervisory mathod and monitor for gas alam}

본 발명은 센서를 이용하는 가스 경보기에 관한 것으로서 보다 상세하게는 가스 검출 센서의 수명 노화에 따른 검출 불능을 감시하여 즉시 사용자에게 고장 경보 할 수 있도록 이루어진 가스 누설 경보기용 검출 센서의 감시 방법 및 장치에 관한 것이다.

주지된 바와 같이 가스는 환경 친화적이면서도 염가의 연료로서 인식되어 폭 넓게 사용되어 오고 있다.

그러나 가스는 누설에 의한 피해가 커서 사용상 많은 주의가 필요하다.

이러한 가스의 여러 특성을 고려하여 가스의 누설을 탐지하여 가스 공급을 차단하고 경보하는 가스 누설 경보 차단장치가 다양하게 안출되어 사용되고 있다.

상기 가스 누설을 검출하는 경보 장치에 이용되는 가스 검출 센서는 도 1에 도시된 바와 같은 센서와 가스 검출 회로가 주로 사용되고 있다.

가스 누설 경보기의 검출 센서부분은 가스 검출의 정확성을 기하기 위하여 특정의 기준 전압 레벨과 비교 출력하는 비교기(COM1)를 구성하고 이 비교기에 가변저항으로 설정되는 기준 전압을 연결하고, 가스 검출 센서 소자(C) (D)의 분압 전압을 비교 입력으로 연결하여 이루어진다.

상기 센서(C), (D)의 검출된 분압 전압(Vsen)이 설정된 기준 전압(Vref) 보다 커지면 비교기는 출력을 발생하고 이 출력이 가스 누설 검출 신호로 후단에 마련되는 경보 회로에 인가된다.

상기와 같은 통상의 센서에 있어서, 센서(C)는 온도 보상 소자로서 기능하며 센서(D)는 검지소자로 기능하는데 전술한 바와 같이 전류가 인가되면 센서는 약 300℃ 정도로 가열된 상태가 유지된다.

여기서 가스가 감지소자에 접촉되면 센서의 고온에의하여 연소가 이루어지고 이때 센서(D)의 저항값이 증가하여 검출되는 전압값이 증가하면서 비교기 출력은 경보 출력으로 발생되는 것이다.

이러한 센서의 작동은 사용 시간이 경과되면서 감지 소자 측의 저항값이 변동하게되고 이러한 변동이 초기값에 비하여 과도하게 발생되면 센서는 실질적으로 가스를 검출하지 못하거나 잡 가스에도 민감하게 오동작 하는 등의 문제가 발생된다.

상기 문제는 연소식 센서를 사용하는 경우에는 센서의 경련변화에 의하여 필연적으로 발생되며 이러한 경우에는 센서를 교환하거나 경보기를 교체하여야 한다.

그러나 종래의 기술들에 의하면 센서의 수명이 어느 정도에 달하였는지를 측정기기를 동원하여 일일히 체크하여여 하므로 가정등의 사용자가 이를 관리하는 것은 불가능하며 이러한 오 동작 센서를 방치하면 크나큰 사고를 유발 할 수 있다.

실제로 여러 매스컴에서는 가스 사고의 대형화를 경고하기 위하여 시설된 다수의 경보기에 가스를 누출 시키는 시험을 하였으나 검출이 이루어지지 못하는 예가 부지기수로 알려져 사고에 불안감은 더욱 더 심하다.한편, 국내 실용신안 공개 제 99-3702호로서 초음파 센서의 고장진단 및 경보장치가 안출되어 있으나 이는 초음파 진동자를 갖는 센서(RT, XT)에 저항으로 이루어진 전압판별부와 검출된 전압의 노이즈를 필터링하여 이 필터링된 신호를 로우 패스 필터를 통해 OP앰프로 이루어진 비교부로서 경보 신호를 얻어 경보장치 구동부가 구동하도록 이루어진 것이 있다.그러나 이러한 초음파 센서의 고장 검출은 단순히 센서의 단선이나 단락을 검출하는 것으로 비교기의 레벨 설정이 저항 소자에 의하여 이루어진 것으로 센서의 출력값이 균일 할 때는 이용이 가능하나 가스 센서와 같이 특성이 사용에 의하여 변화하며 이 범위가 일정 범위 내외로 설정되어야 사용이 가능한 용도에서는 적용이 불가능하고, 또한 가스센서마다 상이한 초기값을 고려하여야 하는 가스 누설 검출기에서는 사용이 불가능하다.

본 발명은 상술한 바와 같은 종래의 기술이 갖는 제반 문제점을 해소하고자 안출된 것으로서 다음과 같은 목적을 갖는다.

본 발명은 가스 누설 경보기의 검출 센서가 특성이 변하여 오 검출하거나 또는 검출이 불가능하게 되는 것을 지속적으로 감시하여 경보 할 수 있도록된 가스 누설 경보기용 검출 센서의 감시 방법 및 장치를 제공하는 목적을 갖는다.

본 발명은 센서의 정상 동작이 가능한 초기 설정값과 검출되는 값을 비교하여 센서의 단선등을 용이하게 검출 할 수 있도록 이루어진 가스 누설 경보기용 검출 센서의 감시 방법 및 장치를 제공하는 목적을 갖는다.

상술한 바와 같은 목적을 구현하기 위하여 이루어지는 본 발명은 완성된 경보기의 초기화가 이루어진 이후 작동 전원이 인가되면 센서를 경유한 전압을 검출하여 센서의 출력값으로 메모리에 저장하는 센서 경보 설정값을 저장하는 단계와, 경보기 사용 단계에서 센서 검출값을 읽어 상기 메모리에 저장한 초기의 센서 출력값과 비교하여 작동 가능 범위 요율에 초과하거나 미달 될 때 센서 고장으로 판정하여 경보 할 수 있도록 이루어지는 것에 의한다.

도 1은 종래의 가스 경보기의 검출부를 도시한 회로도.

도 2는 본 발명에 따른 가스 누설 경보기용 검출 센서의 감시 방법을 도시한 제어 순서도.

도 3은 본 발명의 일 실시예로서의 블럭 다이어 그램.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **

C, D : 가스 검출 센서 COM1~COM3 : 비교기

110 : 마이컴 112 : 메모리

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 기술 사상에 대하여 구체적으로 살펴보기로 한다.

본 발명은 마이컴을 중심으로 제어를 이루는 실시예와 수동 소자로 이루어진 회로 구성에 의하여 이루어지는 실싱예로 구분된다.

본 발명에 따른 제어 방법이 도 2에 도시되어 있다.

본 발명은 마이컴 제어되는 경보기에 있어 마이컴을 초기화하는 단계와, 센서 작동 전원을 인가하는 단계와, 상기 센서에 전원이 인가되면 센서로부터 출력되는 전압을 검출하는 센서 출력값 검출 단계와, 검출된 센서 출력값을 메모리에 저장하는 메모리 저장 단계로 이루어지는 센서의 경보 설정값 입력 과정을 실행한다.

상기 센서의 경보 설정값의 입력은 제조 메이커로부터 수행되며 최초 저장된 경보 설정값은 차후 전원 인가시에도 그대로 유지된다. 이는 필요시 제조 메이커의 서비스 모드에서 재 설정이 가능게 된다.

상기 센서의 경보 설정값이 저장된 경보기가 필요한 장소에 시설되어 사용자에 의하여 경보기 전원이 입력되면 마이컴은 초기화되고, 상기 마이컴이 센서의 검출값을 읽어 들이는 단계와, 센서 검출값이 메모리에 저장된 경보 설정값과 비교하여 작동 가능한 범위 요율 내에 값에 해당하는지를 비교하는 비교 단계와, 상기 비교 연산 결과가 범위 요율 내에 존재 할 때 정상 동작으로 판단하고, 연산 결과가 범위 요율을 벗어나면 센서 고장으로 판단하여 고장 경보하는 단계로 이루어진 센서 감시 과정으로 이루어지는 것이다.

본 발명과 같은 연소식 감지 센서를 사용하는 경우에는 법규에 정한 가스 경보 농도에 규제를 받으며 이러한 경보를 전압으로 환산하면 최적의 센서 검출값은 대략 30mV 정도에서 이루어지며 이 값을 초과하여 40mV 이상이되면 센서의 반응이 둔감하게되어 경보기로서 기능할 수 없고, 반대로 상기 값에 미달되는 20mV 이하가 되면 검출 대상 가스 이외의 잡 가스에도 민감하게 반응하여 불 필요한 오 작동 경보의 우려가 높아 경보의 신뢰성이 저하된다.

따라서 본 발명은 최적의 경보 설정값을 기준으로 마이컴이 일정 범위 요율(±15% 정도)을 가산하여 비교 연산하므로 상기 최적의 경보 설정값을 유지하는지의 여부를 지속적으로 감시 할 수 있도록 이루어진다.

물론 상기 경보 설정값과 요율은 단순히 예시된 값에 불과하며 센서의 특성이나 분압회로의 구성 등에 의하여 가변적일 수 있는 것에 해당하며 이를 특정하여 한정하는 것은 아니다.

다음으로 상기 제어 방법을 구현한 일 실시예로서의 장치 구성을 이하 구체적으로 살펴보기로 한다.

도 2는 가스의 누설을 검출하는 경보기 장치에 구성된 경우를 예시한다.

가스 누설의 연산과 입출력을 제어하는 신호 처리부(103)와, 외부 제어 신호를 입력하는 스위치 입력부(101)와, 센서를 통한 경보 신호를 검출하는 경보 신호 입력부(102)를 상기 신호 처리부(103)에 입력으로 연결하고, 가스 누설시 경보를 이루는 부져 출력부(104)와, 제어 상태를 표시하는 LED 표시부(105)와, 가스 누설시 경보 신호를 외부 신호로 사용하도록 출력하는 출력부(106)를 포함하여 이루어지는 가스 누설 경보 장치에 있어서, 상기 제어 및 연산의 중심이 되는 마이컴(110)에 가스 센서의 분압 전압을 스캔 할 수 있도록 연결하고, 상기 스캔된 검출값을 저장하는 메모리(112)를 구성하여 초기의 센서 검출값을 경보 설정값으로 상기 메모리에 기록하고 사용중 검출되는 센서 출력값을 상기 메모리에 저장된 설정값과 비교 연산하여 일정 범위를 초과하거나 미달하면 센서 고장으로 경보 할 수 있도록 이루어지는 것이다.

상기와 같은 실시예에 의하면 가스 검출을 위한 센서의 검출 전압이 특정된 경보 설정값과 비교하여 일정 범위 이내에 존재하면 정상 동작 가능한 것으로 표시하고 반대로 이 범위 바깥에 존재하는 것으로 검출되면 부져 구동부(104) 및 또는 LED 표시부(105)를 통하여 사용자에게 센서가 노후되거나 단선되어 사용이 불가함을 경고하게 하는 것이다.

이상에서 상세하게 살펴본 바와 같은 본 발명에 의하면 가스의 누설을 경보하는 경보기의 센서가 일정한 사용 기간이 경과하면서 경련 변화에 의하여 기능이 저하되고 이에 센서로서 정상적인 기능이 어려워지는 문제를 검출하여 사전에 사용자에게 경고하므로서 항상 정상 동작이 가능한 가스 누설 경보기로 유지 관리하여 사고를 방지하는 효과가 있다.

또한 본 발명에 의하면 센서의 정상 동작이 가능한 초기 설정값과 검출되는 값을 비교하여 센서의 단선 등을 검출하는 효과를 갖게되는 매우 우수한 발명인 것이다.

Claims (3)

1. 마이컴이 가스 센서의 검출값을 연산 제어하여 가스 누설을 경보하는 경보기의 제어 방법에 있어서,

   상기 마이컴을 초기화하는 단계와, 센서 작동 전원을 인가하는 단계와, 상기 센서에 전원이 인가되면 센서로부터 출력되는 전압을 검출하는 센서 출력값 검출 단계와, 검출된 센서 출력값을 메모리에 저장하는 메모리 저장 단계로 이루어지는 센서의 경보 설정값 입력 과정과;

   상기 센서의 경보 설정값이 저장된 경보기가 필요한 장소에 시설되어 사용자에 의하여 경보기 전원이 입력되면 마이컴은 초기화되고, 상기 마이컴이 센서의 검출값을 읽어 들이는 단계와, 센서 검출값이 메모리에 저장된 경보 설정값과 비교하여 작동 가능한 범위 요율 내에 값에 해당하는지를 비교하는 비교 단계와, 상기 비교 연산 결과가 범위 요율 내에 존재 할 때 정상 동작으로 판단하고, 연산 결과가 범위 요율을 벗어나면 센서 고장으로 판단하여 고장 경보하는 단계로 이루어진 센서 감시 과정을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기용 검출 센서 감시 방법.
2. 가스 누설의 연산과 입출력을 제어하는 신호 처리부(103)와, 외부 제어 신호를 입력하는 스위치 입력부(101)와, 센서를 통한 경보 신호를 검출하는 경보 신호 입력부(102)를 상기 신호 처리부(103)에 입력으로 연결하고, 가스 누설시 경보를이루는 부져 출력부(104)와, 제어 상태를 표시하는 LED 표시부(105)와, 가스 누설 신호를 외부로 출력하는 경보신호 출력부(106)를 포함하여 이루어지는 가스 누설 경보 장치에 있어서,

   상기 제어 및 연산의 중심이 되는 신호 처리부의 마이컴(110)에 가스 센서의 분압 전압을 스캔 할 수 있도록 연결하고,

   상기 스캔된 검출값을 저장하는 메모리(112)를 구성하여 초기의 센서 검출값을 경보 설정값으로 상기 메모리에 기록하고 사용중 검출되는 센서 출력값을 상기 메모리에 저장된 설정값과 비교 연산하여 일정 범위를 초과하거나 미달하면 센서 고장으로 경보 출력하도록 이루어지는 것을 특징으로 하는 가스 누설 경보기용 검출 센서 감시 장치.
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