KR101461227B1 - 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치 및 방법 - Google Patents
파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치 및 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 파이프의 내면에 퇴적되는 파우더의 종류를 식별하여 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 더욱 정확하게 측정할 수 있는 장치를 제공한다.
파이프 내면에 퇴적되는 파우더의 두께를 측정하는 장치는, 상기 파이프 내에 상기 파이프의 내면에 인접하여 배치되는 한 쌍의 제 1 전극들로서, 상기 파우더의 종류를 식별하기 위해서 정전용량을 측정하기 위해 이용되는 상기 제 1 전극들; 및 상기 파이프 내에서 상기 파이프의 중앙부에 대칭되도록 이격되어 배치되어 정전용량을 측정하기 위해서 이용되는 한 쌍의 제 2 전극들을 포함한다.
파이프 내면에 퇴적되는 파우더의 두께를 측정하는 장치는, 상기 파이프 내에 상기 파이프의 내면에 인접하여 배치되는 한 쌍의 제 1 전극들로서, 상기 파우더의 종류를 식별하기 위해서 정전용량을 측정하기 위해 이용되는 상기 제 1 전극들; 및 상기 파이프 내에서 상기 파이프의 중앙부에 대칭되도록 이격되어 배치되어 정전용량을 측정하기 위해서 이용되는 한 쌍의 제 2 전극들을 포함한다.
Description
본 발명은 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하기 위한 장치에 관한 것이며, 좀더 구체적으로는, 파이프에 퇴적되는 유전체 파우더의 종류를 판별하여 퇴적된 유전체 파우더의 두께를 더욱 정확하게 측정하기 위한 장치에 관한 것이다.
반도체, LCD, LED, MEMS 등의 생산을 위한 진공챔버 등과 같이 챔버 내부가 진공 상태로 되어야 하는 장치나 지속적인 배기가 필요한 곳에 연결된 파이프 등에 있어서, 이 파이프를 통해서 배기되는 가스에는 미세한 파우더가 포함되어 있으며, 계속되는 배기 동안에 이 파우더는 파이프 내면에 퇴적된다. 이 퇴적된 파우더는 파이프의 직경을 감소시켜 배기 공정 시간이 길어진다든지, 또는 역류 현상을 초래한다. 역류 현상은, 예를 들어 웨이퍼 손상 및 화재 발생의 위험을 초래한다.
이와 같은 문제를 방지하기 위해서, 주기적으로 파이프를 교체하며 파이프에 외부로부터 열을 가하여 퇴적주기를 지연시키는 등의 노력이 있어왔고, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하기 위한 장치가 개발되어왔다.
이와 같은 장치의 일례는 등록특허공보 10-1221619 에 개시된다. 여기에 개시된 종래의 장치는 파이프 내주면 일부 형상에 상응하는 대전면을 갖는 1 이상의 전극부와, 전극부에 도전적으로 연결되어 정전용량을 측정하는 정전용량 측정부를 포함한다. 이와 같은 구성을 갖는 종래의 장치를 이용하여, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 방법은 다음과 같다. 즉, 먼저 파우더가 퇴적되지 않은 깨끗한 파이프에 이 종래의 장치를 설치하여 정전용량을 측정하여 기준값으로 설정하고, 다음으로, 파이프 내면에 파우더가 퇴적된 파이프들을 수집하여 두께를 측정하고, 이 각각의 파이프에 대해서 종래의 장치를 설치하여 정전용량을 측정하여 비교값을 획득한다. 이와 같이 얻어진 기준값과 비교값을 데이타 베이스로 저장한 후, 검사가 필요한 파이프 라인에 종래의 장치를 설치한 후, 정전용량을 측정함으로써 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정한다.
그런데, 종래의 장치에 있어서, 데이타 베이스로 저장된 값들을 얻기 위해서 이용된 파우더의 종류와 다른 파우더가 퇴적되는 파이프에 대해서 종래의 장치를 이용하는 경우, 파이프 내면에 퇴적된 두께에 대해서 부정확한 정보를 제공하게 된다. 즉, 파이프의 내면에 퇴적되는 파우더의 종류별로 비유전율이 다르므로, 측정된 정전용량이 동일하더라도, 두께가 다르기 때문이다. 따라서, 종래의 장치는, 파이프 내면에 퇴적되는 파우더의 종류를 식별하지 못하므로, 부정확한 두께 정보를 제공할 가능성이 크다는 문제가 있다.
이와 같은 문제를 해결하기 위해서, 본 발명은 파이프의 내면에 퇴적되는 파우더의 종류를 식별하여 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 더욱 정확하게 측정할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 일 실시형태에 따른 파이프 내면에 퇴적되는 파우더의 두께를 측정하는 장치는 상기 파이프 내에 상기 파이프의 내면에 인접하여 배치되는 한 쌍의 제 1 전극들로서, 상기 파우더의 종류를 식별하기 위해서 정전용량을 측정하기 위해 이용되는 상기 제 1 전극들; 및 상기 파이프 내에서 상기 파이프의 중앙부에 대칭되도록 이격되어 배치되어 정전용량을 측정하기 위해서 이용되는 한 쌍의 제 2 전극들을 포함한다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 파이프 내면에 퇴적되는 파우더의 두께를 측정하는 장치는 상기 파이프에 연결되는 하우징; 상기 하우징 내에 상기 하우징의 내면에 인접하여 배치되는 한 쌍의 제 1 전극들; 상기 하우징 내에 상기 하우징의 중앙부에 대칭되도록 이격되어 배치되는 한 쌍의 제 2 전극들; 상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들의 정전용량을 측정하고, 상기 정전용량을 이용하여 상기 파우더의 비유전율을 계산하는 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치를 포함한다.
본 발명의 또 다른 실시형태에 따르면, 파이프 내면에 퇴적되는 파우더의 두께를 측정하는 방법은 제 1 정전용량을 측정하여 상기 파이프 내면에 퇴적되는 파우더의 종류를 식별하고, 식별된 상기 파우더의 종류를 이용하여 상기 파이프 전체가 상기 파우더로 가득 찼을 경우의 제 3 정전용량을 계산하고, 상기 파이프 내에서 제 2 정전용량을 측정하고, 상기 제 2 정전용량을 상기 제 3 정전용량에 비교한다.
도 1 은 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 파우더 두께 측정 장치의 개략 단면도이고,
도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 파우더 두께 측정 장치의 개략 단면도이고,
도 3 은 본 발명에 따른 파우더 두께 측정 장치의 파이프가 기존 배관에 연결되는 방식을 개략적으로 도시한다.
도 2 는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른 파우더 두께 측정 장치의 개략 단면도이고,
도 3 은 본 발명에 따른 파우더 두께 측정 장치의 파이프가 기존 배관에 연결되는 방식을 개략적으로 도시한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 구체적인 실시형태들을 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시적 실시형태들에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하 실시형태들은 진보적인 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명에 따른 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하기 위한 장치의 제 1 실시형태의 종방향을 따라 절단된 개략 단면도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 제 1 실시형태에 따른 두께 측정 장치(1000)는 중공 하우징(6); 중공 하우징(6)에 배치되어, 비유전율을 측정하기 위해 이용되는 제 1 전극부 (100); 및 중공 하우징(6)에 배치되어, 정전용량을 측정하기 위해 이용되는 제 2 전극부 (110)를 포함한다.
하우징(6)은 퇴적된 파우더 두께 측정의 대상이 되는 파이프에 연결된다. 연결은 도 3에 도시된 바와 같이 바이패스 관을 마련하여 설치될 수도 있고(도 3의 (a)), 파이프에 직결될 수도 있다(도 3의 (b)).
또한, 하우징(6)이 금속인 경우, 한 쌍의 제 1 전극들(12) 및 한 쌍의 제 2 전극들(4)과 하우징(6) 사이에는 절연층(5)이 배치될 수 있다. 하우징(6)은 단면이 원형이며, 내경은 예를 들어, 25, 40, 50, 100, 150, 1000 mm 일 수 있으나, 원형 이외의 다른 형태도 전극을 설치할 수만 있다면 가능하다. 하우징(6)은 양 단부에 측정을 위한 배관에 연결을 위한 플랜지부(f)를 갖는다. 플랜지부(f)는 하우징(6)의 외측뿐만 아니라 내측 방향으로도 연장된다. 내측 방향으로 연장된 플랜지부(f)는 하우징(6)의 내면에 대해서 수직으로 연장되나, 파이프 내부에서 유동되는 유체의 흐름에 역행하는 방향으로 경사질 수도 있다.
또한, 하우징(6)은 제 1 전극부(100) 및 제 2 전극부(110)를 퇴적된 파우더의 두께를 측정하고자 하는 파이프에 직접 설치하는 경우에는 필요하지 않을 수도 있다. 이와 같은 경우에는, 플랜지부(f) 대신 별도의 턱 부재가 후술하는 바와 같이 이용된다.
비유전율을 계산하기 위해서 이용되는 제 1 전극부(100)는 중공 하우징(6)의 내부에 퇴적되는 파우더의 비유전율 측정을 위한 한 쌍의 제 1 전극들(12); 및 제 1 전극들(12)에 도전적으로 연결된 도전부재들(12a, 12b)을 포함한다. 이 도전부재들(12a, 12b)은, 예를 들어 공지의 OP Amp를 이용한 RC 발진회로와 같은 정전용량 측정부에 연결되어 정전용량이 측정된다. 또한, 제 1 전극들(12)은 별도로 정전기를 측정하기 위해서 이용될 수 있다. 이렇게 측정된 정전기는 파우더가 퇴적되는 현상에 영향을 미치는 지 판단하는 데 이용될 수 있다.
정전용량을 측정하기 위해 이용되는 제 2 전극부(110)는 중공 하우징(6)의 내에서 지름 방향으로, 또는 하우징(6)의 중앙부에 대칭되도록 서로 대향하고, 대략 하우징(6)의 내경 만큼 이격된 한 쌍의 제 2 전극들(4); 제 2 전극들(4)의 각각에 도전적으로 연결되고, 하우징(6)의 둘레벽을 관통하여 외부로 연결되는 도전부재들(4a, 4b)을 포함한다. 이 도전부재들(4a, 4b)은 정전용량을 측정하는 정전용량 측정부(도시 안됨)에 연결된다.
제 1 전극부(100)의 제 1 전극들(12)은 하우징(6)의 내부를 유동하는 유체의 흐름의 방향에서 바람직하게는 제 2 전극부(110)의 제 2 전극들(4)보다 하류 측에 위치된다. 제 1 전극들(12)은 바람직하게는 플랜지부(f)에 인접하여 배치된다. 제 1 전극들(12) 사이의 간격은 수 mm 정도이다. 제 1 전극들(12) 중 하우징(6) 중심부에 근접한 전극의 높이는 바람직하게는 플랜지부(f)의 내측 연장부의 높이와 거의 같은 높이에 위치된다. 제 1 전극들(12) 중 하우징(6)의 내면에 가까운 전극(12)과 하우징(6) 사이에는 절연층(5)이 배치될 수 있다.
만약, 하우징(6)이 플랜지부 이외의 다른 방식으로 파이프에 연결되거나, 또는 전술한 바와 같이 하우징(6)이 이용되지 않는 경우에는, 하우징(6) 또는 파이프 내부를 유동하는 유체의 흐름의 방향에서 제 1 전극들(12)의 하류 측에, 제 1 전극들(12)에 인접하여, 하우징의 내측으로 연장된 플랜지부와 유사한 구조의 턱이 제공된다.
전술된 바와 같이 구성된 제 1 실시형태에 따른 두께 측정 장치(1000)에 의하면, 제 1 전극부(100)에 의해서 파우더의 비유전율이 계산된다. 즉, 제 1 전극들(12) 사이에 파우더가 퇴적되어 채워지면, 제 1 전극들(12)의 도전부재(12a, 12b)에 연결된 정전용량 측정부에서 측정된 정전용량(이하 '제 1 정전용량'이라함)을 하기 수식에 대입하여, 비유전율이 계산된다.
εr = Cㆍd/Aㆍε0 - 수식
여기서, εr 은 파우더의 유전율이고, ε0 은 진공의 유전율이고, C 는 제 1 정전용량이고, d 는 제 1 전극들(12) 사이의 간격(미리 결정된 특정 값)이고, A 는 제 1 전극의 면적(미리 결정된 특정 값)이다.
비유전율은 물질의 고유 상수이므로, 계산된 비유전율을 이용하여 제 1 전극들(12) 사이에 퇴적된 파우더의 종류가 식별된다. 다음으로, 파이프 내에 파우더가 가득할 때의 정전용량(이하, '제 3 정전용량'이라함)이 계산되고, 제 2 전극들(4)에 의해서 실시간으로 측정되는 현재의 정전용량(이하, 제 2 정전용량'이라함)이 제 3 정전용량과 비교되면, 하우징(6) 또는 파이프의 내면에 퇴적된 파우더의 양이 계산된다.
도 2는 본 발명의 제 2 실시형태에 따른, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께 측정 장치(1000')의 종방향을 따라 절단된 개략 단면도이다.
제 2 실시형태에 따른 파우더의 두께 측정 장치(1000')를 설명함에 있어, 제 1 실시형태에 따른 두께 측정 장치(1000)와 동일한 부재에 대해서는 동일한 참조부호를 이용하고, 이에 대한 설명은 간결성을 위해서 생략한다.
도 2에 도시된 바와 같이, 제 2 실시형태에 따른 두께 측정 장치(1000')는, 제 1 실시형태에 따른 두께 측정 장치(1000)보다, 정전용량 측정 및 비유전율계산 장치(30); 및 측정 결과를 표시하기 위한 디스플레이 장치(50)를 더 포함하고 있다. 또한, 제 1 전극 부재들(12)의 도전부재들(12a, 12b) 및 제 2 전극들(4)의 도전부재들(4a, 4b)과 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30) 사이에 연결전환부(35)가 배치될 수 있다.
도전부재(4a)는 라인(30c)에 의해서 연결전환부(35)의 단자(35b)에 연결된다. 도전부재(12a) 및 도전부재(4b)는 라인(30a)에 의해서 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)에 연결된다. 도전부재(12b)는 라인(30b)에 의해서 연결전환부(35)의 단자(35a)에 연결된다. 연결전환부(35)는 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)와 단자(35a) 또는 단자(35b)를 선택적으로 연결한다.
라인(30a) 내지 라인(30c)는 LAN 케이블일 수도 있고, 또는 무선의 와이파이(Wi-Fi) 가 이용될 수도 있다.
디스플레이장치(50)는 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)로부터의 계산된 값들을 작업자들에게 다양한 옵션들로 표시한다. 도 2에 도시된 바와 같이, 옵션1은 하우징(6) 내에 퇴적되는 파우더의 양이 증가함에 따라서, 초록색 표시부(G)로부터 붉은색 표시부(R)로 점진적으로 점등되는 등의 개수가 많아진다. 옵션2는 현재 퇴적되는 파우더의 종류와 파이프 내에 퇴적된 축적량을 표시한다. 옵션3은 옵션2보다 정전용량을 더 표시한다. 옵션4는 옵션3과 동일하게 표시하고, 표시된 정보를 별도의 중앙 컴퓨터(도시 안됨)로 전송한다.
전술된 바와 같이 구성된 제 2 실시형태에 따른 두께 측정 장치(1000')에 의하면, 먼저, 제 1 전극들(12)에 파우더가 채워지면(예를 들어, 제 1 전극들(12)에서 측정되는 정전용량이 변화가 없는 상태), 연결전환부(35)가 단자(35a)에 연결되어 제 1 전극들(12)에서 측정된 정전용량에 대한 신호가 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)에 전달된다. 다음으로, 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)는, 예를 들어 공지의 OP Amp를 이용한 RC 발진회로를 이용하여 제 1 전극들(12)에서 온 신호에 따른 제 1 정전용량을 도출한다. 그리고, 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)는 이 제 1 정전용량과 전술된 수식을 이용하여 비유전율을 계산한다.
정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)는 계산된 비유전율을 이용하여 하우징(6) 또는 파이프 내에 퇴적되는 파우더의 종류를 식별한다. 그리고, 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)는 식별된 파우더의 비유전율을 이용해 파이프 내에 파우더가 가득할 때의 제 3 정전용량을 계산한다.
연결전환부(35)는 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)를 단자(35b)에 연결한다. 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)는 제 2 전극들(4)로부터 신호를 받아, 제 2 정전용량을 측정하고, 이 계산된 제 2 정전용량을 앞에서 계산된 제 3 정전용량과 비교한다.
정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치(30)는 전술된 바와 같이 식별된 파우더 종류, 제 3 정전용량에 대한 제 2 정전용량의 백분율 및 제 2 정전용량에 대한 정보를 디스플레이 장치(50)에 제공하고, 디스플레이 장치(50)는 옵션1 내지 옵션4 중 어느 한 형태에 따라 제공된 정보를 표시한다. 옵션1 내지 옵션4는 사용자에 의해서 선택될 수 있다.
또한 디스플레이 장치(50)는 축적량을 표시할 때, 백분율 또는 mm(cm) 또는 인치 등의 단위를 이용할 수도 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 바람직한 실시형태들에 따른 두께 측정 장치는, 예를 들어 반도체 생산 시 파우더가 발생되는 모든 배관 부위에 장착이 가능하다. 두께 측정 장치는 기존 배관에 바이패스 파이프를 연결하여(도 3의 (a) 참조), 또는 기존 배관에 직렬로 장착될 수 있다(도 3의 (b) 참조).
또한, 본 발명에 따른 두께 측정 장치에 의해서 측정될 수 있는 파우더는, 모든 유전체가 포함되며, 예를 들어 AlCl3, B2O, B2O3, BCl3, C2H4, C2H4O, C2H5, CF4, CH2F2, CH4, CHF3, CO2, CuCl, HBr, HCl, P2O3, P2O5, SiF4, SiH2Cl2, SiN, SiO2, TiN, WF6 등이다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 파이프 내면에 퇴적된 파우더 두께 측정 장치를, 예를 들어 반도체 생산 시 진공 배관과 같이 파우더가 유동되는 배관(물론, 진공 배관이 아닌 다양한 배관에서 이용가능함)에 설치함으로써, 배관 내면에 퇴적된 파우더의 종류와 두께를 정확하게 알아낼 수 있다. 따라서, 배관을 적기에 교체할 수 있어, 배관 막힘 등으로 인한 안전 사고를 방지할 수 있고, 또한, 불필요한 배관 교체를 방지하여 비용을 감소시킬 수 있다.
또한, 전술된 실시형태에서는 한 쌍의 제 1 전극들이 배치되었으나, 복수의 쌍들의 제 1 전극들이 배치될 수도 있으며, 이때 각각의 한 쌍의 제 1 전극들에서 측정되는 정전용량의 평균이 이용될 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서, 제 1 전극들은 한 쌍의 전극들로 구성되나, 3 개 이상의 전극으로 구성하는 것도 고려해 볼 수 있을 것이다.
또한, 전술된 실시형태에서는 한 쌍의 제 2 전극들이 배치되었으나, 복수의 쌍들의 제 2 전극들이 배치될 수도 있으며, 이때 각각의 한 쌍의 제 2 전극들에서 측정되는 정전용량의 평균이 이용될 수도 있다. 또한, 본 실시형태에서, 제 2 전극들은 한 쌍의 전극들로 구성되나, 3 개 이상의 전극으로 구성하는 것도 고려해 볼 수 있을 것이다.
또한, 전술된 실시형태에서 한 쌍의 제 1 전극들은 한 쌍의 제 2 전극들 하류 측에 배치되었으나, 상류 측에 배치되는 것도 가능하다.
이상에서 대표적인 실시형태를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시형태에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시형태에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
4 : 제 2 전극 4a : 도전부재
4b ; 도전부재 5 : 절연층
6 : 하우징 12 : 제 1 전극
12a : 도전부재 12b : 도전부재
30 : 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치
30a : 라인 30b : 라인
30c : 라인 35 : 연결전환부
35a : 단자 35b : 단자
50 : 디스플레이 장치 100 : 제 1 전극부
110 : 제 2 전극부 1000 : 파우더 두께 측정 장치
1000' : 파우더 두께 측정 장치
f : 플랜지(또는 턱)
4b ; 도전부재 5 : 절연층
6 : 하우징 12 : 제 1 전극
12a : 도전부재 12b : 도전부재
30 : 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치
30a : 라인 30b : 라인
30c : 라인 35 : 연결전환부
35a : 단자 35b : 단자
50 : 디스플레이 장치 100 : 제 1 전극부
110 : 제 2 전극부 1000 : 파우더 두께 측정 장치
1000' : 파우더 두께 측정 장치
f : 플랜지(또는 턱)
Claims (25)
- 정전용량을 측정하기 위한 정전용량 측정부를 포함하는 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치에 있어서,
상기 파이프 내면의 일 부분에 인접되며, 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 제 1 전극들; 및
상기 파이프의 중앙부에 대해서 대칭되도록 서로 이격되어 상기 파이프 내면에 밀착되는 한 쌍의 제 2 전극들을 포함하며,
상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들은 상기 정전용량 측정부에 연결되고, 하기 수식에 의해 상기 파우더의 비유전율(εr /ε0 )이 계산되고, 상기 계산된 비유전율로부터 상기 파우더의 종류가 식별될 수 있는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
εr/ε0 = Cㆍd/A - 수식
여기서, εr 은 상기 파우더의 유전율이고, ε0 은 진공의 유전율이고, C 는 상기 제 1 전극들에서 측정되는 정전용량의 변화가 없는 시점의 제 1 정전용량이고, d 는 상기 제 1 전극들 사이의 간격이고, A 는 상기 제 1 전극의 면적이다.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극들은 상기 파이프를 통과하는 유체의 흐름 방향으로 상기 제 2 전극들보다 하류에 위치되는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 파이프를 통과하는 유체의 흐름 방향으로 상기 제 1 전극들보다 하류 측에는, 상기 제 1 전극들에 인접하여 배치되는 턱을 더 포함하는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 3 항에 있어서,
상기 제 1 전극들 중 상기 파이프의 중심부에 더 근접한 상기 제 1 전극의 높이는 상기 턱의 높이와 같은, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 전극들 사이의 간격은 0 초과 10 mm 미만인, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제 1 항에 있어서,
상기 식별된 파우더가 상기 제 2 전극들 사이에 가득할 경우의 상기 제 2 전극들에서의 제 3 정전용량과 상기 제 2 전극들에서 측정되는 제 2 정전용량을 비교하여, 상기 파이프 내면에 퇴적된 상기 파우더의 두께를 계산하며,
상기 제 3 정전용량은 하기 수식에 의해 계산되는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
εr/ε0 = Cㆍd/A - 수식
여기서, εr/ε0 은 상기 파우더의 비유전율이고, C 는 상기 제 3 정전용량이고, d 는 상기 제 2 전극들 사이의 간격이고, A 는 상기 제 2 전극의 면적이다.
- 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치에 있어서,
상기 파이프에 연결되는 하우징;
상기 하우징의 내면의 일 부분에 인접되며, 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 제 1 전극들;
상기 하우징의 중앙부에 대해서 대칭되도록 서로 이격되어 상기 파이프 내면에 밀착되는 한 쌍의 제 2 전극들;
상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들에 연결되는 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치를 포함하며,
상기 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치는 상기 제 1 전극들에서 측정되는 정전용량의 변화가 없는 시점의 제 1 정전용량을 하기 수식에 대입하여 상기 파우더의 비유전율(εr/ε0)을 계산하고, 상기 계산된 비유전율로부터 상기 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 종류를 식별하는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
εr /ε0 = Cㆍd/A - 수식
여기서, εr 은 상기 파우더의 유전율이고, ε0 은 진공의 유전율이고, C 는 상기 제 1 정전용량이고, d 는 상기 제 1 전극들 사이의 간격이고, A 는 상기 제 1 전극의 면적이다.
- 제 11 항에 있어서,
상기 파우더의 두께를 측정하는 장치는 연결전환부를 더 포함하고,
상기 연결전환부는 상기 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치를 상기 제 1 전극들 또는 상기 제 2 전극들에 선택적으로 연결시키는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 삭제
- 제 11 항에 있어서,
상기 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치는 상기 식별된 파우더가 상기 제 2 전극들 사이에 가득할 경우의 상기 제 2 전극들에서의 제 3 정전용량과 상기 제 2 전극들에서 측정되는 제 2 정전용량을 비교하여, 상기 파이프 내면에 퇴적된 상기 파우더의 두께를 계산하며,
상기 제 3 정전용량은 하기 수식에 의해 계산되는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
εr/ε0 = Cㆍd/A - 수식
여기서, εr/ε0 은 상기 파우더의 비유전율이고, C 는 상기 제 3 정전용량이고, d 는 상기 제 2 전극들 사이의 간격이고, A 는 상기 제 2 전극의 면적이다.
- 제 14 항에 있어서,
상기 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치는 상기 제 2 전극들에서 측정되는 제 2 정전용량을 상기 제 3 정전용량에 비교하는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 15 항에 있어서,
상기 파우더의 두께를 측정하는 장치는 디스플레이 장치를 더 포함하고,
상기 디스플레이 장치는 상기 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치로부터 신호를 받아, 상기 파이프에 퇴적된 파우더의 축적량을 표시하는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 15 항에 있어서,
상기 파우더의 두께를 측정하는 장치는 디스플레이 장치를 더 포함하고,
상기 디스플레이 장치는 상기 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치로부터 신호를 받아, 상기 파이프에 퇴적된 파우더의 종류를 표시하는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 전극들 및 상기 제 2 전극들 중 어느 하나는 LAN 케이블 및 와이파이 (Wi-Fi) 중 어느 하나를 통해서 상기 정전용량 측정 및 비유전율 계산 장치와 연결되는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 전극들은 상기 하우징을 통과하는 유체의 흐름 방향으로 상기 제 2 전극들보다 하류에 위치되는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 11 항에 있어서,
상기 하우징을 통과하는 유체의 흐름 방향으로 상기 제 1 전극들보다 하류 측에는, 상기 제 1 전극들에 인접하여 배치되는 턱을 더 포함하는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 20 항에 있어서,
상기 제 1 전극들 중 상기 하우징의 중심부에 더 근접한 상기 제 1 전극의 높이는 상기 턱의 높이와 같은, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 제 1 항 또는 제 11 항에 있어서,
상기 제 1 전극들은 정전기를 측정하기 위해서 이용되는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 장치.
- 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 방법에 있어서,
상기 파이프 내면의 일 부분에 인접되며, 서로 이격되어 배치되는 한 쌍의 제 1 전극들에서 측정되는 정전용량의 변화가 없는 시점의 제 1 정전용량을 측정하고,
상기 제 1 정전용량을 하기 수식(1)에 대입하여 상기 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 비유전율(εr/ε0)을 계산하여 상기 계산된 비유전율로부터 상기 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 종류를 식별하고,
상기 파이프의 중앙부에 대해서 대칭되도록 서로 이격되어 상기 파이프 내면에 밀착되는 한 쌍의 제 2 전극들에서 제 2 정전용량을 측정하고,
상기 식별된 파우더가 상기 제 2 전극들 사이에 가득할 경우의 제 3 정전용량을 하기 수식(2)에 의해 계산하고,
상기 제 2 정전용량을 상기 제 3 정전용량에 비교하는, 파이프 내면에 퇴적된 파우더의 두께를 측정하는 방법.
εr / ε0 = Cㆍd/Aㆍ - 수식(1)
여기서, εr 은 상기 파우더의 유전율이고, ε0 은 진공의 유전율이고, C 는 상기 제 1 정전용량이고, d 는 상기 한 쌍의 제 1 전극들 사이의 간격이고, A 는 상기 제 1 전극의 면적이고,
εr /ε0 = Cㆍd/A - 수식(2)
여기서, εr /ε0 은 상기 파우더의 비유전율이고, C 는 상기 제 3 정전용량이고, d 는 상기 제 2 전극들 사이의 간격이고, A 는 상기 제 2 전극의 면적이다. - 삭제
- 삭제
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