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KR102135587B1 - High Sensitivity Ultrasonic Sensor Capable of Gas Amount Measurement - Google Patents

High Sensitivity Ultrasonic Sensor Capable of Gas Amount Measurement Download PDF

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Publication number
KR102135587B1
KR102135587B1 KR1020180169859A KR20180169859A KR102135587B1 KR 102135587 B1 KR102135587 B1 KR 102135587B1 KR 1020180169859 A KR1020180169859 A KR 1020180169859A KR 20180169859 A KR20180169859 A KR 20180169859A KR 102135587 B1 KR102135587 B1 KR 102135587B1
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KR
South Korea
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layer
matching layer
ultrasonic sensor
vibrator
backing
Prior art date
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KR1020180169859A
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임석연
최두석
김권세
Original Assignee
동명대학교산학협력단
공주대학교 산학협력단
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Publication date
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Abstract

본 발명은 내부 공간상에 분포하는 가스량을 측정할 수 있는 고감도 초음파 센서에 관한 것으로, 본 발명의 고감도 초음파 센서는 진동자의 일면에 복수의 백킹 레이어를 제1방향 및 제2방향으로 중첩하여 배열하고, 진동자의 타면에는 복수의 매칭 레이어를 중첩하여 배열하며, 복수의 매칭 레이어중 최외곽의 매칭 레이어는 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 고감도 초음파 센서는 1개의 센서로 넓은 영역을 측정하여 가스 누설을 보다 정확하게 검출할 수 있으며, 어느 정도의 가스가 누설되었는지를 측정할 수 있고, 단순한 제어 방법으로 시스템 구성이 가능하다.The present invention relates to a high-sensitivity ultrasonic sensor capable of measuring the amount of gas distributed in an interior space, and the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention is arranged by overlapping a plurality of backing layers on one surface of the vibrator in the first direction and the second direction. , On the other side of the vibrator, a plurality of matching layers are superimposed and arranged, and the outermost matching layer among the plurality of matching layers is formed of synthetic resin. The high-sensitivity ultrasonic sensor according to the present invention can more accurately detect gas leakage by measuring a wide area with one sensor, can measure how much gas has leaked, and can configure the system with a simple control method.

Description

가스량 측정이 가능한 고감도 초음파 센서 {High Sensitivity Ultrasonic Sensor Capable of Gas Amount Measurement}High Sensitivity Ultrasonic Sensor Capable of Gas Amount Measurement}

본 발명은 초음파 센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는 내부 공간 상에 분포하는 가스량을 측정할 수 있는 고감도 초음파 센서에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic sensor, and more particularly, to a high-sensitivity ultrasonic sensor capable of measuring the amount of gas distributed in the interior space.

화학용 저장소, 자동차 가스 저장소, 가스충전소, 폐기용 저장소 등에서는 저장된 가스의 누설 여부를 감지하기 위한 다양한 형태의 가스 누설 감지 센서를 사용하고 있다. 도 1은 종래 가스 누설을 감지하기 위한 센서를 예시한 도면으로, (a)와 같이 지르코니아 산소센서 원리를 이용하여 산소원자가 부족한 oxygen vacancy(Vo)형태의 SnO2계 가스센서(1)와, (b)와 같이 세라믹 반도체 표면에 가스가 접촉했을 때 일어나는 전기전도도의 변화를 이용하는 반도체식 가스센서(2)가 예시적으로 널리 이용되고 있다.Chemical storage, automotive gas storage, gas filling stations, and storage for waste use various types of gas leak detection sensors to detect whether or not the stored gas is leaking. 1 is a view illustrating a sensor for detecting a gas leak in the prior art, using the zirconia oxygen sensor principle as shown in (a), an oxygen vacancy (Vo) type SnO2 gas sensor 1 lacking oxygen atoms and (b) ), a semiconductor type gas sensor 2 that uses a change in electrical conductivity that occurs when a gas comes into contact with a ceramic semiconductor surface has been widely used as an example.

그러나, 종래의 가스 누설 감지 센서(1)의 경우 도 2에서와 같이 가스센서가 설치된 지점과 가스 누설 부위(4)의 거리에 따라 감지 성능에 영향을 받으며, 예를 들어 가스센서가 설치된 위치와 누설되는 지점의 거리(d)가 긴 경우에는 누설되 가스(5)가 도달하는 시간이 지연되어 측정시간 지연에 따른 위험이 발생할 수 있으며, 경우에 따라서는 가스센서(1)가 설치된 근방에서만 가스 누설을 검출할 수 있다는 한계가 있다. However, in the case of the conventional gas leak detection sensor 1, as shown in FIG. 2, the detection performance is influenced by the distance between the gas sensor installation point and the gas leakage region 4, for example, If the distance (d) of the leaking point is long, the time at which the leaked gas (5) arrives may be delayed, resulting in a risk due to the delay of the measurement time. In some cases, the gas is only installed near the gas sensor (1). There is a limit to detecting leaks.

이러한 문제점은 특히, 자동차와 같이 제한된 공간에서 가스가 누설되는 경우, 차실 내로 유해 가스가 유입되어 운전자나 탑승자의 건강과 안전에 나쁜 영향을 끼치게 된다. 또한, 통상의 가스측정 센서는 내부의 지르코니아 성분을 가열해야 하며, 이를 위해 히트 코일 등의 복잡한 회로 구조 등을 필요로 하는 문제가 있다. Such a problem, in particular, when a gas leaks in a limited space such as an automobile, harmful gases are introduced into the vehicle cabin, which adversely affects the health and safety of the driver or passenger. In addition, the conventional gas measurement sensor has to heat the zirconia component therein, and for this, there is a problem that requires a complicated circuit structure such as a heat coil.

또한, 종래의 초음파 센서의 경우 밀폐 공간 내에 충진된 가스의 양을 정확하게 측정할 수 없는 단점이 있다.In addition, the conventional ultrasonic sensor has a disadvantage in that it is impossible to accurately measure the amount of gas filled in the closed space.

본 발명은 이와 같은 문제를 해결하기 위해 안출된 것으로, 내부 공간 상에 분포하는 가스량을 측정하여 설치 위치에 관계없이 가스 누설 여부를 빠르게 감지할 수 있는 고감도 초음파 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to provide a high-sensitivity ultrasonic sensor capable of quickly detecting gas leakage regardless of an installation location by measuring the amount of gas distributed in the interior space.

또한, 감지 센서의 수를 늘리지 않고 1개의 센서로 넓은 감지 영역을 측정할 수 있는 고감도 초음파 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a highly sensitive ultrasonic sensor capable of measuring a wide sensing area with one sensor without increasing the number of sensing sensors.

또한, 단순히 가스의 누설 여부만이 아니라, 가스 누설량을 정확히 측정할 수 있는 고감도 초음파 센서를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, it is an object of the present invention to provide a highly sensitive ultrasonic sensor capable of accurately measuring the amount of gas leakage, not just gas leakage.

또한, 단순한 구동 구조와 단순한 제어방법을 갖는 고감도 초음파 센서를 제공하여 밀폐 공간 내의 가스 충진량을 정확히 측정하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a highly sensitive ultrasonic sensor having a simple driving structure and a simple control method to accurately measure the amount of gas filling in an enclosed space.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 고감도 초음파 센서는 초음파 발생을 위한 진동자, 진동자의 배면에 적층되어 배면으로 전달되는 초음파를 흡수 반사하는 복수의 제1백킹 레이어와, 진동자의 측면에 배치되어 측면으로 전달되는 초음파를 흡수 반사하는 제2백킹 레이어를 포함하는 백킹 레이어, 상기 진동자의 타면에 배치되는 제1매칭 레이어 및 상기 제1매칭 레이어의 타면에 배치되는 제2매칭 레이어를 포함하여 구성된다.The high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention for achieving the above object is a vibrator for generating ultrasonic waves, a plurality of first backing layers stacked on the rear surface of the vibrator and absorbing and reflecting ultrasonic waves transmitted to the rear surface, and disposed on the side surface of the vibrator to the side It comprises a backing layer including a second backing layer that absorbs and reflects transmitted ultrasound, a first matching layer disposed on the other surface of the vibrator, and a second matching layer disposed on the other surface of the first matching layer.

또한, 상기 복수의 제1백킹 레이어는 진동자에서 멀어질수록 크기가 작아지도록 배열되는 것을 특징으로 한다.In addition, the plurality of first backing layers are characterized in that they are arranged to be smaller in size as they move away from the vibrator.

또한, 상기 제2백킹 레이어는 상기 진동자의 측면을 감싸도록 형성되되, 상기 진동자와 복수의 제1백킹 레이어의 적층 높이보다 더 긴 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second backing layer is formed to surround the side of the vibrator, characterized in that it is formed to have a height higher than the stacking height of the vibrator and the plurality of first backing layers.

또한, 상기 제2매칭 레이어는 제1매칭 레이어의 높이보다 낮은 높이를 갖도록 형성되며, 상기 제2매칭 레이어는 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 한다.Further, the second matching layer is formed to have a height lower than that of the first matching layer, and the second matching layer is formed of synthetic resin.

또한, 상기 제2매칭 레이어는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second matching layer is characterized by being formed of ethylene vinyl acetate (EVA) resin.

또한, 상기 제2매칭 레이어는 상기 제1매칭 레이어의 외경과 동일한 외경을 갖는 원판형, 또는, 외경은 상기 제1매칭 레이어의 외경과 동일하고 중앙 내부는 관통된 링형, 또는, 상기 제1매칭 레이어의 외경보다 작은 외경을 갖는 원판형으로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the second matching layer is a disc shape having the same outer diameter as the outer diameter of the first matching layer, or, the outer diameter is the same as the outer diameter of the first matching layer and the center inside is a pierced ring shape, or the first matching It is characterized in that it is formed in a disc shape having an outer diameter smaller than the outer diameter of the layer.

또한, 상기 제1매칭 레이어의 타측은 중앙이 돌출된 원뿔대 형태를 갖도록 형성되고, 상기 제2매칭 레이어는 상기 제1매칭 레이어의 타면에 대응하여, 원뿔대의 표면을 감싸는 형태로 형성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the other side of the first matching layer is formed to have a truncated cone shape with a central protrusion, and the second matching layer is formed in a shape surrounding the surface of the truncated cone corresponding to the other surface of the first matching layer. do.

또한, 본 발명의 고감도 초음파 센서는 상기 진동자, 제1백킹 레이어, 제2백킹 레이어, 제1매칭 레이어 및 제2매칭 레이어를 수용하기 위한 센서 하우징을 더 포함하고, 상기 진동자의 측면과 제2백킹 레이어 사이에는 제1사이드 레이어가 개재되고, 상기 제1매칭 레이어와 센서 하우징 사이에는 제2사이드 레이어가 개재되는 것을 특징으로 한다.In addition, the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention further includes a sensor housing for accommodating the vibrator, the first backing layer, the second backing layer, the first matching layer and the second matching layer, and the side and the second backing of the vibrator. A first side layer is interposed between the layers, and a second side layer is interposed between the first matching layer and the sensor housing.

또한, 상기 고감도 초음파 센서는 상기 제2사이드 레이어와 센서 하우징 사이에 개재되는 온도 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the high-sensitivity ultrasonic sensor is characterized in that it further comprises a temperature sensor interposed between the second side layer and the sensor housing.

한편, 본 발명의 고감도 초음파 센서를 포함하는 압력탱크는 고압의 가스가 수용되는 탱크 몸체, 상기 탱크 몸체의 일측 또는 양측에 결합되는 커플러, 상기 커플러의 내부에 수용되어 탱크 몸체 내에 수용된 가스의 충진량을 측정하기 위한 앞서 설명한 고감도 초음파 센서를 포함하여 구성된다.On the other hand, the pressure tank including the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention is a tank body in which a high-pressure gas is accommodated, a coupler coupled to one or both sides of the tank body, the amount of gas filled in the tank body accommodated in the coupler It comprises a high-sensitivity ultrasonic sensor described above for measurement.

이와 같은 해결 수단을 통해 본 발명의 고감도 초음파 센서는 내부 공간상에 분포하는 가스량을 측정하여 설치 위치에 관계없이 가스 누설 여부를 빠르게 감지할 수 있는 장점이 있다.Through such a solution, the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention has an advantage of quickly detecting whether gas is leaked regardless of the installation location by measuring the amount of gas distributed in the interior space.

또한, 본 발명의 고감도 초음파 센서는 감지 센서의 수를 늘리지 않고 1개의 센서로 넓은 감지 영역을 측정할 수 있는 장점이 있다.In addition, the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention has an advantage of measuring a wide sensing area with one sensor without increasing the number of sensing sensors.

또한, 본 발명의 고감도 초음파 센서는 단순히 가스의 누설 여부만이 아니라, 가스 누설량을 정확히 측정할 수 있는 장점이 있다.In addition, the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention has an advantage of accurately measuring the amount of gas leakage, not just whether gas is leaking.

또한, 본 발명의 고감도 초음파 센서는 단순한 구동 구조와 단순한 제어방법으로 내부 공간상에 분포하는 가스량을 측정할 수 있는 장점이 있다.In addition, the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention has the advantage of being able to measure the amount of gas distributed in the interior space with a simple driving structure and a simple control method.

도 1은 종래 가스 누설을 감지하기 위한 센서를 예시한 도면이다.
도 2는 종래 가스 누설 감지 센서의 감지 방법의 한계를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 고감도 초음파 센서의 단면을 나타낸 도면이다.
도 4는 종래 초음파 센서와 본 발명의 고감도 초음파 센서의 단면을 비교한 도면이다.
도 5는 본 발명의 고감도 초음파 센서를 이용한 가스 누설 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 일반 초음파 센서와 본 발명의 고감도 초음파 센서의 효과의 차이를 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 고감도 초음파 센서의 제2매칭 레이어의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 고감도 초음파 센서의 변형예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 고감도 초음파 센서의 변형예를 이용한 가스 누설 감지 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 고감도 초음파 센서를 이용한 압력 탱크 내부의 가스 충진량 측정 예시를 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 고감도 초음파 센서를 이용한 압력 탱크 내부의 가스 충진량 측정의 또 다른 예시를 설명하기 위한 도면이다.1 is a view illustrating a conventional sensor for detecting gas leakage.
2 is a view for explaining the limitations of the conventional gas leak detection sensor detection method.
3 is a view showing a cross-section of the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention.
4 is a view comparing a cross section of a conventional ultrasonic sensor and a highly sensitive ultrasonic sensor of the present invention.
5 is a view for explaining a gas leak detection method using the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention.
6 is a view for explaining the difference between the effect of the general ultrasonic sensor and the highly sensitive ultrasonic sensor of the present invention.
7 is a view for explaining a modification of the second matching layer of the highly sensitive ultrasonic sensor of the present invention.
8 is a view for explaining a modification of the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention.
9 is a view for explaining a gas leak detection method using a modified example of the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention.
10 is a view for explaining an example of measuring the gas filling amount inside the pressure tank using the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention.
11 is a view for explaining another example of measuring the gas filling amount in the pressure tank using the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 고감도 초음파 센서(1000)를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, a high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 according to the present invention having the above-described configuration will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 단면을 나타낸 것이고, 도 4는 종래 초음파 센서와 본 발명의 고감도 초음파 센서(100)의 단면을 비교한 도면이고, 도 5는 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)를 이용한 가스 누설 감지 방법을 설명하기 위한 것으로, 도 3 내지 도 5를 이용하여 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 구조와 가스 누설 감지 방법에 대해 설명한다.3 is a cross-sectional view of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention, and FIG. 4 is a view comparing the cross-section of a conventional ultrasonic sensor and the high-sensitivity ultrasonic sensor 100 of the present invention, and FIG. 5 is a high-sensitivity ultrasound of the present invention For explaining a gas leak detection method using the sensor 1000, the structure and the gas leak detection method of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention will be described with reference to FIGS. 3 to 5.

도 3에서와 같이 본 발명의 일실시예에 따른 고감도 초음파 센서(1000)는 센서 하우징(100) 내부에 초음파 발생을 위한 진동자(200)가 배치되고, 진동자(200)의 배면에는 복수의 제1백킹 레이어(310)이 적층되어 형성되고, 진동자(200)의 측면에는 상기 제1백킹 레이어(310)의 적층 방향에 대해 수직하여 제2백킹 레이어(320)이 배치되어 형성된다. 제1백킹 레이어(310) 및 제2 백킹 레이어(300)는 진동자(200)에서 발생한 초음파가 배면 또는 측면으로 전달되는 것을 방지하기 위한 것으로, 상기 제1백킹 레이어(310)과 제2백킹 레이어(320)은 각각 진동자(200)의 배면과 측면으로 초음파가 전달되는 것을 흡수 또는 반사하여 초음파가 진동자(200)의 타면으로만 전달되도록 하게 된다.As shown in FIG. 3, in the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 according to an embodiment of the present invention, a vibrator 200 for generating ultrasonic waves is disposed inside the sensor housing 100, and a plurality of firsts are provided on the rear surface of the vibrator 200. The backing layer 310 is formed by being stacked, and a second backing layer 320 is disposed on a side surface of the vibrator 200 perpendicular to the stacking direction of the first backing layer 310. The first backing layer 310 and the second backing layer 300 are for preventing ultrasonic waves generated from the vibrator 200 from being transmitted to the back or side, and the first backing layer 310 and the second backing layer ( 320) absorbs or reflects the transmission of ultrasonic waves to the back and side surfaces of the vibrator 200, so that the ultrasonic waves are transmitted only to the other surface of the vibrator 200.

종래 일반 초음파 센서(10)의 경우 도 4의 (a)에서와 같이 백킹 레이어(30)를 진동자(20)의 배면에 1방향으로만 적층(31, 32)하여 배치, 본 발명의 경우 좀 더 강한 초음파 신호의 발생과 수신을 위해 복수 개의 제1백킹 레이어(310)를 진동자(200)의 배면에 배치하게 되며, 바람직하게는 4개의 제1백킹 레이어(310)를 진동자(200)의 배면에 대해 제1방향으로 적층하게 된다. 또한, 복수의 제1백킹 레이어(310)를 배치함에 있어 진동자(200)에서 멀어질수록 크기가 작아지도록 배열되는 것이 바람직하며, 이를 통해 흡수 또는 반사되는 초음파를 중앙부에 집중하여 전체적인 면에 대해초음파의 강도를 균일하게 발생할 수 있는 효과가 있다. In the case of the conventional general ultrasonic sensor 10, as shown in FIG. 4(a), the backing layer 30 is stacked (31, 32) only in one direction on the rear surface of the vibrator 20, and in the case of the present invention, more In order to generate and receive a strong ultrasonic signal, a plurality of first backing layers 310 are arranged on the back surface of the vibrator 200, and preferably, four first backing layers 310 are provided on the back surface of the vibrator 200. To the first direction. In addition, in arranging the plurality of first backing layers 310, it is preferable to be arranged to be smaller in size as it is farther from the vibrator 200. Through this, ultrasonic waves absorbed or reflected are concentrated in the central portion, and the ultrasound is applied to the entire surface. There is an effect that can occur uniformly the intensity of.

또한, 본 발명의 일실시예에서는 진동자(200)의 배면에 대한 제1방향으로 복수의 제1백킹 레이어(310)를 배치함과 동시에 진동자(200)의 측면에 대한 제2방향으로 제2백킹 레이어(320)를 배치하고 있으며, 제2백킹 레이어(320)는 진동자(200)의 측면에 대응하는 형상의 통형으로 형성된다. 일례로 진동자(200)가 원판형인 경우 제2백킹 레이어(320)는 원통형으로 형성되며, 이때 제2백킹 레이어(320)의 높이는 진동자(200)와 복수의 제1백킹 레이어(310)를 적층한 높이보다 더 길게 형성되는 것이 바람직하다. 이와 같이 제2백킹 레이어(320)의 높이를 진동자(200)와 복수의 제1백킹 레이어(310)를 적층한 높이보다 더 길게 형성함으로써, 진동자(200)의 측면 뿐 아니라 복수의 제1백킹 레이어(310)의 측면으로부터 방출되는 초음파를 흡수 반사하게 되므로, 초음파 센서의 감도를 좀 더 높일 수 있는 것이다.In addition, in one embodiment of the present invention, a plurality of first backing layers 310 are disposed in a first direction with respect to the rear surface of the vibrator 200, and at the same time, a second backing is performed in a second direction with respect to the side surface of the vibrator 200. The layer 320 is disposed, and the second backing layer 320 is formed in a cylindrical shape corresponding to the side surface of the vibrator 200. For example, when the vibrator 200 is a disk shape, the second backing layer 320 is formed in a cylindrical shape. At this time, the height of the second backing layer 320 is stacked by the vibrator 200 and a plurality of first backing layers 310. It is preferably formed longer than one height. As described above, by forming the height of the second backing layer 320 longer than the height of the stacked oscillator 200 and the plurality of first backing layers 310, the first backing layer as well as the side of the oscillator 200 are formed. Since the ultrasonic wave emitted from the side of 310 is absorbed and reflected, it is possible to further increase the sensitivity of the ultrasonic sensor.

한편, 종래 초음파 센서(10)의 경우 1개의 매칭 레이어(40)만 사용하지만, 본 발명의 일실시예에서는 진동자(200)의 타면에도 복수의 매칭 레이어가 형성되며, 진동자(200)의 타면에 접하여 제1매칭 레이어(400)가 형성되고, 제1매칭 레이어(400)의 타면에는 제1매칭 레이어(400)의 높이보다 낮은 높이를 갖는 제2매칭 레이어(500)가 배치되어 형성된다. On the other hand, in the case of the conventional ultrasonic sensor 10, only one matching layer 40 is used, but in one embodiment of the present invention, a plurality of matching layers are formed on the other surface of the vibrator 200, and the other surface of the vibrator 200 is formed. A first matching layer 400 is formed in contact, and a second matching layer 500 having a height lower than that of the first matching layer 400 is disposed on the other surface of the first matching layer 400.

본 발명의 제2매칭 레이어(500)의 일반적인 매칭 레이어와는 달리 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 하며, 바람직하게는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지로 형성되는 것이 좋다. 에틸렌 비닐 아세테이트 주원료인 비닐에 10~40%의 아세테이트 성분이 혼합된 재질로서, 독립기포가 형성된 구조를 통해 압축율이 매우 높으며, 미세한 기포층을 통해 방음, 방풍, 방수 효과가 뛰어나다. 또한, 고무성분 함유량이 많아 충격과 완충작용의 효과가 있을 뿐 아니라 단열성, 내후성, 내약품성의 효과가 뛰어나 가스 누설을 감지하는데 적합하다.Unlike the general matching layer of the second matching layer 500 of the present invention, it is characterized in that it is formed of synthetic resin, and is preferably formed of ethylene vinyl acetate (EVA) resin. Ethylene vinyl acetate is a material mixed with 10-40% acetate component in vinyl, the main raw material, and has a high compression ratio through a structure with independent bubbles, and has excellent soundproofing, windproofing, and waterproofing effects through a fine bubble layer. In addition, it is suitable for detecting gas leakage due to its high content of rubber components, which not only has the effect of shock and cushioning, but also has excellent insulation, weather resistance, and chemical resistance.

이와 같이 본 발명은 진동자(200)의 초음파 발생면에 복수의 매칭 레이어를 형성하되, 최외층 매칭 레이어를 합성 수지로 형성하여 임피던스를 매칭함으로써, 강한 초음파를 발진하면서도 누설되는 미량의 가스를 감지할 수 있는 고감도를 구현할 수 있는 것이다. As described above, the present invention forms a plurality of matching layers on the ultrasonic generating surface of the vibrator 200, and matches the impedance by forming the outermost layer matching layer with synthetic resin, thereby detecting a trace amount of gas leaking while oscillating strong ultrasonic waves. High sensitivity can be realized.

한편, 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 센서 하우징(100)은 진동자(200), 제1백킹 레이어(310), 제2백킹 레이어(320), 제1매칭 레이어(400) 및 제2매칭 레이어(500)를 수용하게 되며, 종래의 사이드 레이어(60)와는 달리 본 발명의 고감도 초음파 센서의 사이드 레이어(600)는 복수로 형성되어, 진동자(200)의 측면과 제2백킹 레이어(320) 사이에는 제1사이드 레이어(610)가 개재되고, 제1매칭 레이어(400)와 센서 하우징(100) 사이에는 제2사이드 레이어(620)가 개재되어, 측면 방향으로의 초음파 전달 효율을 향상시킬 수 있다.Meanwhile, the sensor housing 100 of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention includes a vibrator 200, a first backing layer 310, a second backing layer 320, a first matching layer 400, and a second matching. The layer 500 is accommodated, and unlike the conventional side layer 60, the side layer 600 of the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention is formed in plural, and the side surface of the vibrator 200 and the second backing layer 320 A first side layer 610 is interposed therebetween, and a second side layer 620 is interposed between the first matching layer 400 and the sensor housing 100 to improve the ultrasonic transmission efficiency in the lateral direction. have.

또한, 제2사이드 레이어(620)와 센서 하우징(100) 사이에 온도 센서(700)를 개재하여 가스 누설 감지 공간의 온도를 측정하고, 고감도 초음파 센서(1000)의 작동 온도를 감지하여 온도에 따른 제어값을 보정하여 사용할 수 있다.In addition, a temperature sensor 700 is interposed between the second side layer 620 and the sensor housing 100 to measure the temperature of the gas leak detection space, and the operating temperature of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 is sensed, depending on the temperature. The control value can be corrected and used.

본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)를 이용한 가스 누설 감지 방법을 설명하면, 먼저 도 5에서와 같이 가스 감지 공간의 일측에 본 발명의 송신용 고감도 초음파 센서(1000)를 설치하고, 가스 감지 공간의 타측에 수신용 고감도 초음파 센서(1000')를 설치하게 된다. When explaining the gas leak detection method using the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention, first, as shown in FIG. 5, the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 for transmission of the present invention is installed on one side of the gas sensing space, and A high-sensitivity ultrasonic sensor 1000' for reception is installed on the other side.

고감도 초음파 센서(1000)를 가스 감지 공간에 설치한 후 일측에서 일정 주기로 초음파를 발생하고 타측에서 초음파 신호를 수신하여, 송신율 대비 수신율을 비교하면 가스 감지 공간 내에 가스가 누설되어 있는지의 여부와 누설된 가스의 양을 정량적으로 측정할 수 있다.If the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 is installed in the gas detection space, ultrasonic waves are generated at regular intervals on one side, and ultrasonic signals are received on the other side. It is possible to quantitatively measure the amount of gas.

도 6은 (a) 종래의 일반적인 초음파 센서에 대한 송신 및 수신된 신호와 (b) 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)에 대한 송신 및 수신된 신호를 예시적으로 비교한 것이다. 동일한 송신 신호에 대해 종래의 일반적인 초음파 센서는 약 20%의 송신율 대비 수신율을 나타내고 있으며, 여러 가지 변수를 바꿔 실험한 결과 송신부와 수신부의 거리가 긴 경우, 또는 누설가스의 양이 증가되는 경우에는 수신율이 0%에 가깝게 된다. 이와 같이 종래의 초음파 신호의 경우 송신 신호의 감쇠가 크기 때문에 누설의 유무에 대해서는 1차적인 판단이 가능할 수 있으나, 누설에 대한 정밀측정이 불가하고, 여러 종류의 가스 기체에 대한 보정 또는 제어적 신호처리에 한계가 있다.FIG. 6 exemplarily compares (a) the transmitted and received signals for the conventional general ultrasonic sensor and (b) the transmitted and received signals for the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention. For the same transmission signal, the conventional general ultrasonic sensor shows a reception rate compared to a transmission rate of about 20%. As a result of experiments by changing various parameters, when the distance between the transmitter and the receiver is long, or when the amount of leakage gas increases The reception rate becomes close to 0%. As described above, in the case of the conventional ultrasonic signal, since the attenuation of the transmission signal is large, it may be possible to perform a primary judgment on the presence or absence of leakage, but it is impossible to precisely measure the leakage, and a correction or control signal for various gas gases Processing is limited.

반면, 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 경우 약 90%의 송신율 대비 수신율을 나타내고 있으며, 여러 가지 변수를 바꿔 실험한 결과 송신부와 수신부의 거리가 긴 경우에도 약 50%의 수신율을 갖고, 누설가스의 양이 증가되는 경우에도 적어도 50%의 수신율을 갖으며, 긴 거리와 누설가스의 증가가 동시에 적용되는 경우에도 최소 30% 정도의 수신율을 확보할 수 있었다. On the other hand, in the case of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention, it shows a reception rate compared to a transmission rate of about 90%, and as a result of experiments by changing various variables, the transmission rate has a reception rate of about 50% even when the distance between the transmitter and the receiver is long, Even if the amount of leakage gas is increased, it has a reception rate of at least 50%, and even when a long distance and an increase in leakage gas are applied at the same time, a reception rate of at least 30% was secured.

이와 같이 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 경우 복수의 백킹 레이어(300)를 배치하고 발진 초음파를 강하게 하면서도, 최외층 매칭 레이어를 합성 수지로 형성하여 임피던스를 매칭함으로서 감쇠율이 적은 초음파 신호를 송수신 할 수 있게 함으로써, 가스 누설 및 가스 충진량에 대한 정밀 측정이 가능하고, 여러 종류의 가스 기체에 대한 보정 또는 제어적 신호처리가 가능하게 된 것이다. As described above, in the case of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention, a plurality of backing layers 300 are disposed and the oscillation ultrasonic is strengthened, while the outermost layer matching layer is formed of synthetic resin to match the impedance to transmit and receive ultrasonic signals with low attenuation rate. By making it possible, it is possible to precisely measure the amount of gas leakage and gas filling, and to enable correction or control signal processing for various types of gas gases.

한편, 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 제2매칭 레이어(500)는 가스 기체의 종류와 설치 공간의 특성에 따라 다양한 형태로 형성될 수 있다. 도 7은 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 제2매칭 레이어(500)의 변형예를 나타내고 있으며, (a)와 같이 제2매칭 레이어(500)가 제1매칭 레이어(400)의 외경과 동일한 외경을 갖는 원판형으로 형성되거나, (b)와 같이 외경은 제1매칭 레이어(400)의 외경과 동일하고 중앙 내부는 관통된 링형으로 형성되거나, 또는, (c)와 같이 제1매칭 레이어(400)의 외경보다 작은 외경을 갖는 원판형으로 형성될 수 있다. 제2매칭 레이어(500)가 링형으로 형성되는 경우에는 보다 넓은 범위의 가스 누설 감지와 충진 가스량을 측정하는데 유리하고, 제1매칭 레이어(400)의 외경보다 작은 외경을 갖는 원판형으로 형성되는 경우에는 좁은 범위에서 좀 더 정밀한 가스 누설 감지와 충진 가스량 측정이 가능하다. Meanwhile, the second matching layer 500 of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention may be formed in various forms according to the type of gas gas and the characteristics of the installation space. 7 shows a modification of the second matching layer 500 of the highly sensitive ultrasonic sensor 1000 of the present invention, and as shown in (a), the second matching layer 500 and the outer diameter of the first matching layer 400 It is formed in a disc shape having the same outer diameter, or the outer diameter is the same as the outer diameter of the first matching layer 400 as shown in (b), and the central interior is formed in a perforated ring shape, or the first matching layer as shown in (c) It may be formed in a disc shape having an outer diameter smaller than the outer diameter of (400). When the second matching layer 500 is formed in a ring shape, it is advantageous in detecting a gas leakage and measuring the gas leakage in a wider range, and is formed in a disc shape having an outer diameter smaller than the outer diameter of the first matching layer 400 In the narrow range, it is possible to detect gas leakage more precisely and measure the filling gas amount.

또한, 본 발명의 제1매칭 레이어(400') 및 제2매칭 레이어(500')는 도 8에서와 같이 중앙이 돌출된 형태로 형성될 수 있다. 도 8은 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 변형예를 설명하기 위한 것으로, 제1매칭 레이어(400')의 타측 중앙이 돌출된 원뿔대 형태를 갖도록 형성되고, 제2매칭 레이어(500')가 제1매칭 레이어(400')의 타면에 대응하여, 원뿔대의 표면을 감싸는 형태로 형성될 수 있다. In addition, the first matching layer 400 ′ and the second matching layer 500 ′ of the present invention may be formed in a shape in which a center is protruded as shown in FIG. 8. 8 is for explaining a modification of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention, the other center of the first matching layer 400' is formed to have a conical protruding shape, the second matching layer 500' In response to the other surface of the first matching layer 400', it may be formed in a form surrounding the surface of the truncated cone.

이와 같이 제1매칭 레이어(400') 및 제2매칭 레이어(500')의 중앙이 돌출된 형태로 형성하면, 1개의 진동자(200)로 보다 더 넓은 빔각을 사용할 수 있고, 매칭 레이어의 면적이 증가하여 수신율을 향상시킬 수도 있으며, 보다 더 큰 빔각를 사용하므로 입구를 좁게하고 측정범위를 넓게 변형하는 것도 가능하다.As described above, when the centers of the first matching layer 400' and the second matching layer 500' are formed in a protruding form, a wider beam angle can be used with one oscillator 200, and the area of the matching layer is It is possible to increase the reception rate by increasing, and it is also possible to narrow the entrance and to widen the measurement range because a larger beam angle is used.

도 9는 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)의 변형예를 이용한 가스 누설 감지 방법을 설명하는 것으로, 도 5의 실시예 보다 더 넓은 빔각을 사용할 수 있다는 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 넓은 범위에서의 가스 누설 감지가 가능하고, 보다 정확하게 가스 충진량을 측정할 수 있는 장점이 있다.9 illustrates a gas leak detection method using a modified example of the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention, and it can be confirmed that a wider beam angle can be used than the embodiment of FIG. 5, and through this, in a wide range It has the advantage of being able to detect gas leakage and more accurately measure the amount of gas filling.

이상 설명한 바와 같이 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000')는 복수의 백킹 레이어(300)를 배치하고 발진 초음파를 강하게 하면서도, 최외층 매칭 레이어(500')를 합성 수지로 형성하여 임피던스를 매칭함으로서 감쇠율이 적은 초음파 신호를 송수신 할 수 있고, 매칭 레이어의 중앙을 돌출된 형태로 형성하여 1개의 진동자(200)로 넓은 범위의 가스 누설을 감지하고, 가스 충진량을 정확하게 측정할 수 있게 된 것이다. As described above, the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 ′ of the present invention arranges a plurality of backing layers 300 and strengthens oscillation ultrasonic waves, while forming the outermost layer matching layer 500 ′ with synthetic resin to match the impedance to attenuate rate This small ultrasonic signal can be transmitted and received, and the center of the matching layer is formed in a protruding shape to detect a wide range of gas leakage with one oscillator 200 and to accurately measure the gas filling amount.

도 10 및 도 11은 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)를 이용한 압력 탱크 내부의 가스 충진량을 측정하는 구조를 예시적으로 설명하기 위한 것으로, 도 10 및 도 11을 참조하면, 고압의 가스가 수용되는 탱크 몸체(800)의 일측 또는 양측에 커플러(900, 900')가 결합되고, 상기 커플러(900, 900')의 내부에 본 발명의 고감도 초음파 센서(1000)가 수용되어, 탱크 몸체(800) 내에 수용된 가스의 충진량을 측정하게 된다. 도 10은 일측에 송신용 고감도 초음파 센서(1000)를 설치하고, 타측에 수신용 고감도 초음파 센서(1000')를 설치한 예시를 나타내며, 도 11은 일측에만 고감도 초음파 센서를 설치하고 감도를 조절하여 1개의 고감도 초음파 센서를 이용하여 탱크 몸체(800) 내부에 충진된 가스량을 측정하게 된다.10 and 11 are intended to exemplarily describe a structure for measuring a gas filling amount in a pressure tank using the high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 of the present invention. Referring to FIGS. 10 and 11, high-pressure gas is accommodated. Couplers (900, 900') are coupled to one side or both sides of the tank body (800), and the high-sensitivity ultrasonic sensor (1000) of the present invention is accommodated inside the couplers (900, 900'). ) To measure the filling amount of the gas contained in. 10 shows an example in which a high-sensitivity ultrasonic sensor 1000 for transmission is installed on one side, and a high-sensitivity ultrasonic sensor 1000' for reception is installed on the other side, and FIG. 11 is a high-sensitivity ultrasonic sensor installed on only one side and the sensitivity is adjusted. The amount of gas filled in the tank body 800 is measured using one high-sensitivity ultrasonic sensor.

한편, 상기 커플러(900, 900')에는 가스 연료를 충진하거나 배출하기 위한 가스 연료 라인(920, 920')과 고감도 초음파 센서에 전류를 공급하고 신호를 송,수신하기 위한 케이블 글랜드(910, 910')가 삽입되어 형성되게 된다.On the other hand, the coupler (900, 900') for supplying or discharging gas fuel gas fuel lines (920, 920') and a cable gland (910, for supplying a current to the high-sensitivity ultrasonic sensor and transmitting and receiving signals) 910') is inserted to be formed.

이와 같이 압력 탱크에 본 발명의 고감도 초음파 센서를 적용하면, 단순한 구동 구조와 단순한 제어방법으로 탱크 내부의 가스 충진량을 측정할 수 있고, 초음파의 종파를 이용한 탱크 내부에 충진된 가스 레벨을 측정할 수 있는 장점이 있다. When the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention is applied to the pressure tank as described above, the gas filling amount in the tank can be measured by a simple driving structure and a simple control method, and the gas level filled in the tank using the ultrasonic wave can be measured. There is an advantage.

또한, 종래의 수소를 저장하기 위한 압력 탱크의 경우 압력 탱크의 내부와 외부의 두께 사이에 최대 5개의 압력 센서를 삽입하고, 1개의 센서가 파손될 경우 나머지 센서를 이용하여 측정을 수행하고, 전체 센서가 파손되는 경우에는 압력 탱크를 폐기해야 하는 문제가 있었으나, 본 발명의 고감도 초음파 센서를 적용한 압력 탱크는 초음파센서에 문제가 발생될 경우 유지보수가 가능하도록 설계하여 탱크 전체의 교체 없이 초음파센서만 교체할 수 있으며, 수소차량의 양산체제에 걸림돌이 되고 있는 압력 탱크의 안전성과 폐기처리 문제를 해결할 수 있게 된다.In addition, in the case of a pressure tank for storing conventional hydrogen, up to five pressure sensors are inserted between the inside and outside thickness of the pressure tank, and when one sensor is broken, measurement is performed using the remaining sensors, and the entire sensor In case of damage, there was a problem that the pressure tank had to be disposed, but the pressure tank to which the high-sensitivity ultrasonic sensor of the present invention is applied is designed to be maintained in case of a problem with the ultrasonic sensor, so only the ultrasonic sensor is replaced without replacing the entire tank. It is possible to solve the safety and disposal problems of the pressure tank, which is an obstacle to the mass production system of hydrogen vehicles.

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiments, and of course, the scope of application is various, and anyone who has ordinary knowledge in the field to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications are possible.

1 SnO2계 가스센서 2 반도체식 가스센서
3 가스 감지 공간 4 누설 부위
5 누설 가스
1000 고감도 초음파 센서
100 센서 하우징
200 진동자
300 백킹 레이어
310 제1백킹 레이어 320 제2백킹 레이어
400 제1매칭 레이어
500 제2매칭 레이어
600 사이드 레이어
610 제1사이드 레이어 620 제2사이드 레이어
700 온도 센서
800 탱크 몸체
900, 900' 커플러
910, 910' 케이블 글랜드
920, 920' 가스연료 라인1 SnO2 gas sensor 2 Semiconductor gas sensor
3 Gas detection space 4 Leakage site
5 leakage gas
1000 high sensitivity ultrasonic sensor
100 sensor housing
200 oscillator
300 backing layer
310 1st backing layer 320 2nd backing layer
400 first matching layer
500 second matching layer
600 side layer
610 First side layer 620 Second side layer
700 temperature sensor
800 tank body
900, 900' coupler
910, 910' cable gland
920, 920' gas fuel line

Claims (11)

초음파 발생을 위한 진동자(200);
진동자(200)의 배면에 제1방향으로 적층되어 배면으로 전달되는 초음파를 흡수 반사하는 복수의 제1백킹 레이어(310)와, 진동자(200)의 측면에 제2방향으로 배치되어 측면으로 전달되는 초음파를 흡수 반사하는 제2백킹 레이어(320)를 포함하는 백킹 레이어(300);
상기 진동자(200)의 타면에 배치되는 제1매칭 레이어(400); 및
상기 제1매칭 레이어(400)의 타면에 배치되는 제2매칭 레이어(500);를 포함하고,
상기 복수의 제1백킹 레이어(310)는 진동자(200)에서 멀어질수록 크기가 작아지도록 배열되고,
상기 제2백킹 레이어(320)는 상기 진동자(200)와 제1백킹 레이어(310)의 측면을 감싸도록 형성되되, 상기 진동자(200)와 복수의 제1백킹 레이어(310)의 적층 높이보다 더 긴 높이를 갖도록 형성되는 것을 특징으로 하는, 고감도 초음파 센서.Oscillator 200 for ultrasonic generation;
A plurality of first backing layers 310 stacked in the first direction on the rear surface of the vibrator 200 to absorb and reflect ultrasonic waves transmitted to the rear surface, and disposed in the second direction on the side surface of the vibrator 200 to be transmitted to the side surface A backing layer 300 including a second backing layer 320 that absorbs and reflects ultrasonic waves;
A first matching layer 400 disposed on the other surface of the vibrator 200; And
Including; a second matching layer 500 disposed on the other surface of the first matching layer 400;
The plurality of first backing layers 310 are arranged to be smaller in size as they move away from the vibrator 200,
The second backing layer 320 is formed to surround side surfaces of the vibrator 200 and the first backing layer 310, but is more than the stacking height of the vibrator 200 and the plurality of first backing layers 310. High sensitivity ultrasonic sensor, characterized in that it is formed to have a long height. 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제2매칭 레이어(500)는 제1매칭 레이어(400)의 높이보다 낮은 높이를 갖도록 형성되며,
상기 제2매칭 레이어(500)는 합성수지로 형성되는 것을 특징으로 하는, 고감도 초음파 센서.According to claim 1,
The second matching layer 500 is formed to have a height lower than that of the first matching layer 400,
The second matching layer 500 is characterized in that it is formed of a synthetic resin, a high sensitivity ultrasonic sensor. 제4항에 있어서,
상기 제2매칭 레이어(500)는 에틸렌 비닐 아세테이트(EVA) 수지로 형성되는 것을 특징으로 하는, 고감도 초음파 센서.According to claim 4,
The second matching layer 500 is characterized in that it is formed of ethylene vinyl acetate (EVA) resin, a high sensitivity ultrasonic sensor. 제4항에 있어서,
상기 제2매칭 레이어(500)는 상기 제1매칭 레이어(400)의 외경과 동일한 외경을 갖는 원판형, 또는,
외경은 상기 제1매칭 레이어(400)의 외경과 동일하고 중앙 내부는 관통된 링형, 또는,
상기 제1매칭 레이어(400)의 외경보다 작은 외경을 갖는 원판형으로 형성되는 것을 특징으로 하는, 고감도 초음파 센서.According to claim 4,
The second matching layer 500 has a disc shape having the same outer diameter as the outer diameter of the first matching layer 400, or
The outer diameter is the same as the outer diameter of the first matching layer 400, and the center inside is a perforated ring shape, or
High-sensitivity ultrasonic sensor, characterized in that formed in a disc shape having an outer diameter smaller than the outer diameter of the first matching layer (400). 제4항에 있어서,
상기 제1매칭 레이어(400)의 타측은 중앙이 돌출된 원뿔대 형태를 갖도록 형성되고,
상기 제2매칭 레이어(500)는 상기 제1매칭 레이어(400)의 타면에 대응하여, 원뿔대의 표면을 감싸는 형태로 형성되는 것을 특징으로 하는, 고감도 초음파 센서.According to claim 4,
The other side of the first matching layer 400 is formed to have a conical shape with a center projecting,
The second matching layer 500 corresponds to the other surface of the first matching layer 400, it characterized in that it is formed in a form surrounding the surface of the truncated cone, high-sensitivity ultrasonic sensor. 제1항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 고감도 초음파 센서는 상기 진동자(200), 제1백킹 레이어(310), 제2백킹 레이어(320), 제1매칭 레이어(400) 및 제2매칭 레이어(500)를 수용하기 위한 센서 하우징(100)을 더 포함하고,
상기 진동자(200)의 측면과 제2백킹 레이어(320) 사이에는 제1사이드 레이어(610)가 개재되고,
상기 제1매칭 레이어(400)와 센서 하우징(100) 사이에는 제2사이드 레이어(620)가 개재되는 것을 특징으로 하는, 고감도 초음파 센서.The method according to any one of claims 1 to 4,
The high-sensitivity ultrasonic sensor includes a sensor housing 100 for accommodating the vibrator 200, the first backing layer 310, the second backing layer 320, the first matching layer 400, and the second matching layer 500. ),
A first side layer 610 is interposed between the side surface of the vibrator 200 and the second backing layer 320,
A high-sensitivity ultrasonic sensor, characterized in that a second side layer 620 is interposed between the first matching layer 400 and the sensor housing 100. 제8항에 있어서,
상기 고감도 초음파 센서는,
상기 제2사이드 레이어(620)와 센서 하우징(100) 사이에 개재되는 온도 센서(700)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 고감도 초음파 센서.The method of claim 8,
The high-sensitivity ultrasonic sensor,
A high-sensitivity ultrasonic sensor further comprising a temperature sensor 700 interposed between the second side layer 620 and the sensor housing 100. 고압의 가스가 수용되는 탱크 몸체(800);
상기 탱크 몸체의 일측 또는 양측에 결합되는 커플러(900, 900');
상기 커플러(900, 900')의 내부에 수용되어 탱크 몸체 내에 수용된 가스의 충진량을 측정하기 위한 제1항, 제4항 내지 제7항 중 어느 한 항의 고감도 초음파 센서;를 포함하는, 압력 탱크.A tank body 800 in which high pressure gas is accommodated;
A coupler (900, 900') coupled to one or both sides of the tank body;
A pressure tank comprising: a high-sensitivity ultrasonic sensor of any one of claims 1 to 4 to measure a filling amount of gas accommodated in the tank body and accommodated inside the coupler (900, 900'). 제10항에 있어서,
상기 고감도 초음파 센서는 상기 진동자(200), 제1백킹 레이어(310), 제2백킹 레이어(320), 제1매칭 레이어(400) 및 제2매칭 레이어(500)를 수용하기 위한 센서 하우징(100)을 더 포함하고,
상기 진동자(200)의 측면과 제2백킹 레이어(320) 사이에는 제1사이드 레이어(610)가 개재되고,
상기 제1매칭 레이어(400)와 센서 하우징(100) 사이에는 제2사이드 레이어(620)가 개재되는 것을 특징으로 하는, 압력 탱크.The method of claim 10,
The high-sensitivity ultrasonic sensor includes a sensor housing 100 for accommodating the vibrator 200, the first backing layer 310, the second backing layer 320, the first matching layer 400, and the second matching layer 500. ),
A first side layer 610 is interposed between the side surface of the vibrator 200 and the second backing layer 320,
A pressure tank, characterized in that a second side layer 620 is interposed between the first matching layer 400 and the sensor housing 100.
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