WO2012111903A1 - 비접촉 온도 검출기 및 이를 포함한 비접촉 온도 감시 장치 - Google Patents
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Definitions
- the present invention relates to a non-contact temperature detector and a non-contact temperature monitoring apparatus including the same. More specifically, the camera-type structure enables not only temperature detection in a relatively wide temperature detection area, but also setting only a specific point within the temperature detection area to simultaneously detect temperatures for a plurality of specific points. By changing the arrangement state of the received infrared sensor chip, it is possible to detect temperature at various points, so that it can be applied to various temperature detection targets as needed, and thus, an effective non-contact with a simple structure that can be widely used. Relates to a temperature detector.
- a non-contact temperature detector having a simple structure capable of detecting temperatures for a plurality of specific points to the monitoring unit in a wireless communication method and outputting them in real time, real-time temperature data for a specific point to the user.
- the user can more easily recognize the temperature state of the temperature detection object, and if the temperature data information detected by the non-contact temperature detector is higher than the reference value, the operation of a separate warning device or a mobile communication terminal
- the present invention relates to a non-contact temperature monitoring device capable of promptly notifying a user of an emergency even through an emergency by sending a warning signal, thereby preventing a large accident due to overheating in an industrial site.
- electrical components generate heat due to electrical resistance, which can not only damage the electrical components but also lead to a fire, and thus prevents large accidents by accurately measuring and understanding the heating state of electrical components. It is very important to.
- the damage of the electric parts due to heat generation and the occurrence of fire are very high, and in this case, the production equipment may be stopped or large losses may occur due to the fire.
- the temperature monitoring device for these electrical components is essential.
- switchboards equipped with switches, instruments, relays, etc. are installed for the operation or control of power plants, substations, and motors.
- PLC panels high-low voltage panels, repairs, etc.
- distribution boxes are used, such as panels, special cabinet boards, and communication system panels.
- a temperature monitoring device is installed in the switchgear to always monitor the internal temperature. .
- Such a temperature monitoring device is generally used a non-contact temperature detector
- a non-contact temperature detector according to the prior art is generally equipped with a plurality of infrared sensors toward a plurality of specific points to detect the temperature, a plurality of infrared sensors It is configured by measuring the temperature of each point through or by installing a thermal imaging camera capable of capturing the entire area temperature for the temperature detection object.
- Such a non-contact temperature detector is difficult to install when using a plurality of infrared sensors as well as to connect a plurality of wires had a problem such as complex structure and difficult maintenance.
- a thermal imaging camera it is difficult to immediately grasp temperature information on a specific point because it provides a relative temperature distribution of the entire area to be photographed, and it cannot be detected by designating only a specific point. Since temperature is detected in all areas up to the unnecessary area, there is a problem in that it is very inefficient in terms of efficiency and expensive, and thus it is not widely applied to industrial sites.
- the temperature monitoring device using such a non-contact temperature detector is not only connected to a plurality of wires for the supervisory control in its structure, but also the supervisory control method is very complicated, and remote monitoring is not performed properly so that appropriate measures cannot be taken in an emergency situation. There was a problem such as being.
- the present invention has been invented to solve the problems of the prior art, the object of the present invention is not only possible to detect the temperature of the relatively large size temperature detection area through the camera structure, but also set only a specific point within the temperature detection area It is to provide an efficient non-contact temperature detector of a simple structure that can detect the temperature for a plurality of specific points at the same time.
- Another object of the present invention is possible to detect the temperature at various points by changing the arrangement state of the infrared sensor chip receiving the infrared light can be applied to a variety of temperature detection targets as needed, and the range of application can be variously expanded It is to provide a non-contact temperature detector.
- Another object of the present invention is to configure the lens module to be moved back and forth so that the separation distance from the light receiving region is adjustable, non-contact temperature that can easily perform correction changes to the temperature detection point through the movement control of the lens module It is to provide a detector.
- an object of the present invention is to monitor the temperature data detected by a non-contact temperature detector of a simple structure capable of detecting the temperature for a plurality of specific points in a wireless communication method By transmitting to a unit and outputting in real time, it is to provide a non-contact temperature monitoring device that can provide the user with real-time temperature data information for a specific point remotely to more easily recognize the temperature state for the temperature detection object.
- Another object of the present invention can quickly notify the user of an emergency even in an emergency situation by operating a separate warning device or sending a warning signal to a mobile communication terminal when the temperature data information detected through the non-contact temperature detector is greater than or equal to a reference value. Accordingly, to provide a non-contact temperature monitoring device that can prevent a large accident due to overheating in the industrial field.
- the present invention the case; A PCB substrate disposed inside the case and having a light receiving region formed at one side thereof; A lens module protruding to a front surface of the case so that infrared rays generated from a temperature detection object are collected and incident on the light receiving area; A plurality of infrared sensor chips mounted in the light receiving area to receive infrared rays and converting infrared rays into electrical signals; And a calculation unit configured to generate a temperature value by receiving an electrical signal from the infrared sensor chip, and detect a temperature of a plurality of points with respect to the temperature detection object through the plurality of infrared sensor chips.
- the non-contact temperature detector for detecting a temperature of a plurality of points for the temperature detection object;
- a wireless transmitter connected to the non-contact temperature detector to wirelessly transmit temperature data detected by the non-contact temperature detector;
- a wireless receiver for wirelessly receiving temperature data transmitted from the wireless transmitter;
- a monitoring unit connected to the wireless receiving unit and outputting temperature data received by the wireless receiving unit in real time.
- the sensing unit including a non-contact temperature detector for detecting a temperature of a plurality of points with respect to the temperature detection object in a non-contact manner, and an image photographing unit for photographing the temperature detection object;
- a data transmitter connected to the sensing unit to transmit temperature data and image data obtained by the sensing unit;
- a monitoring unit receiving and outputting temperature data and image data obtained by the sensing unit;
- a controller for receiving the temperature data and the image data from the data transmitter and applying the same to the monitoring unit.
- the present invention it is possible to detect the temperature of the relatively large size of the temperature detection region through the camera-type structure, and to set the specific point only within the temperature detection region to detect the temperature of a plurality of specific points at the same time, From this point of view, it is possible to prevent temperature detection on an unnecessary area, which is very efficient.
- the present invention by transmitting the temperature data detected by a non-contact temperature detector having a simple structure capable of detecting the temperature of a plurality of specific points to the monitoring unit in a wireless communication method and output in real time, By remotely providing real-time temperature data information, the user can more easily and accurately recognize the temperature state of the temperature detection object.
- the temperature data information detected through the non-contact temperature detector is higher than the reference value, it is possible to promptly notify the user even in an emergency situation by operating a separate warning device or sending a warning signal to the mobile communication terminal. It is effective to prevent large accidents caused by overheating in the field.
- the camera type structure makes it possible to detect temperature in a relatively large size of the temperature detection area, and to set a specific point in the temperature detection area to detect the temperature of a plurality of specific points at the same time. Through this, it is possible to measure and monitor the temperature of the temperature detection object more stably and efficiently.
- the present invention by photographing the temperature detection object and at the same time by detecting the temperature of the temperature detection object in a non-contact manner to output the temperature data and the image data to the monitoring unit at the same time, the temperature state and the site situation for the temperature detection object There is an effect that can be monitored in real time.
- FIG. 1 is a perspective view schematically showing the shape of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention
- FIG. 2 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention
- FIG. 3 is a cross-sectional view conceptually illustrating an operating principle of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention
- 4 and 5 are conceptual views conceptually illustrating a method of setting a temperature detection point of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention
- FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a front and rear movement state of the lens module of the non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention
- FIG. 7 is an exemplary installation diagram schematically illustrating an embodiment of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 8 is a perspective view schematically showing the shape of a non-contact temperature monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 9 is a block diagram schematically showing the configuration of a non-contact temperature monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention.
- FIG. 10 is a block diagram schematically showing the configuration of a non-contact temperature monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 11 is a block diagram schematically showing a configuration of another form of a non-contact temperature monitoring device according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 12 is a perspective view schematically showing a shape of a sensing unit of a non-contact temperature monitoring device according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 13 is an exploded perspective view schematically showing a configuration of a sensing unit of a non-contact temperature monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention.
- FIG. 1 is a perspective view schematically showing the shape of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention
- Figure 2 is an exploded perspective view schematically showing the configuration of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention
- 3 is a cross-sectional view conceptually illustrating an operating principle of a non-contact temperature detector according to an exemplary embodiment of the present invention.
- Non-contact temperature detector is a device that can measure the temperature of a plurality of points for the temperature detection object (P) in a non-contact manner, the case 100, the PCB substrate 300 and the lens
- the module 500, the infrared sensor chip 400, and the calculation unit 200 are configured to be included.
- the case 100 is configured to be separately formed by the case body 110 and the case cover 120 to be coupled to each other so that an accommodation space is formed therein.
- One side of the case body 110 is coupled to a separate power cable (C) is configured to be connected to the PCB substrate 300 disposed inside the case 100.
- a through hole 121 is formed in the case cover 120 so that the lens module 500 may be mounted to protrude.
- the PCB substrate 300 is fixedly mounted to the case body 110 so as to be disposed in an inner space of the case 100, and a light receiving region 310 is formed at one side of the component mounting surface.
- the light receiving area 310 is an area in which infrared light passing through the lens module 500 is received, and the lens module 500 is coupled to the PCB substrate 300 in such a manner as to accommodate the light receiving area 310 therein.
- the lens module 500 is disposed to protrude into the through hole 121 of the case cover 120 so that infrared rays generated from the temperature detection object P are collected and incident on the light receiving region 310 of the PCB substrate 300.
- the lens module 500 may include a lens barrel 510 and a lens 520 mounted to the lens barrel 510.
- the lens barrel 510 is formed of an opaque material so that external light does not flow into the lens barrel 510 into a space through which the infrared light incident through the lens 520 passes. Therefore, it may be formed in the shape of a hollow cylindrical or polygonal pillar, the front surface is formed in an open shape so that the lens 520 is inserted and coupled.
- the lens barrel 510 is mounted to the PCB substrate 300 so that one end thereof surrounds the light receiving region 310 of the PCB substrate 300, and the other end thereof is disposed to protrude to the front surface of the case 100.
- the lens 520 is coupled to the other end of the 510.
- a flange portion 511 is formed at one end of the lens barrel 510, and a coupling hole 512 for coupling with the PCB substrate 300 is formed in the flange portion 511.
- the fixing tab 301 is formed on the PCB substrate 300, and the fixing tab 301 is formed to be located outside the light receiving region 310. Therefore, the lens barrel 510 may be mounted to the PCB substrate 300 by screwing a separate coupling screw (not shown) passing through the coupling hole 512 to the fixing tab 301, in which case the lens It is preferable that the external light is coupled to the light receiving region 310 or the lens barrel 510 without any space therebetween through a coupling portion of the barrel 510 and the PCB substrate 300. In order to block the light, a separate blocking member (not shown) having an elastic force may be mounted on the flange portion 511 of the lens barrel 510.
- the lens 520 may be a lens used in a general camera, and collects light so that infrared rays in a wider area may be incident on the light receiving region 310. Therefore, it is preferable that a convex lens is used to collect light, and in addition, a plurality of lenses may be further mounted to more accurately and variously adjust the path of the light reaching the light receiving region 310.
- a plurality of infrared sensor chips 400 are mounted in the light receiving region 310 of the PCB substrate 300 to receive the infrared rays incident through the lens module 500.
- the infrared sensor chip 400 is an electronic chip that receives infrared rays and converts them into electrical signals, and is configured to generate voltages of different magnitudes according to the amount of infrared rays received.
- the calculation unit 200 is configured to generate a temperature value by receiving an electric signal from the infrared sensor chip 400, and as shown in FIG. 2, a PCB substrate in the form of a separate electronic chip mounted on the PCB substrate 300. It may be configured to be connected to the infrared sensor chip 400 through the pattern circuit of 300.
- the infrared sensor chip 400 and the calculation unit 200 generates electrical signals having different voltages from the infrared sensor chip 400 according to the amount of infrared light received by the infrared sensor chip 400, and the calculation unit 200 generates such an electric signal. Compensation operation of the electrical signal to calculate the corresponding temperature value. Since this configuration is widely used in general infrared sensors for measuring the temperature of the object by using the principle that different amounts of infrared light are emitted from all objects according to the temperature, a detailed description thereof will be omitted.
- the temperature values detected by the infrared sensor chip 400 and the calculation unit 200 are visually output through the separate display unit 600 formed on one side of the case 100 as shown in FIG. 1.
- the display unit 600 may be configured as a separate device from the case 100.
- the non-contact temperature detector 10 may detect temperatures of a plurality of points with respect to the relatively wide temperature detection target region Q. That is, as shown in FIG. 1, the infrared ray is incident on the light receiving region 310 through the lens module 500 in the temperature detection target region Q in a relatively large region compared to the size of the lens module 500, and receives the light.
- Each of the plurality of infrared sensor chips 400 mounted on the area 310 receives them, and the plurality of infrared sensor chips 400 detects temperatures at a plurality of points of the corresponding temperature detection target area Q through the plurality of infrared sensor chips 400. can do.
- the temperature detection target region Q may correspond to a partial region of the temperature detection target P, as shown in FIG. 1, or may correspond to an area including all the entire areas of the temperature detection target P. have. This may be adjusted according to the separation distance between the non-contact temperature detector 10 and the temperature detection object (P).
- FIG. 3 is a view for conceptually explaining the operating principle of such a non-contact temperature detector 10.
- the operating principle of the non-contact temperature detector 10 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. Take a closer look.
- the infrared rays of the temperature detection target region Q having a relatively large size are collected through the lens module 500, like the general camera, so that the PCB substrate 300 may be Is incident on the light receiving region 310.
- the incidence path of the infrared light varies according to the type of the lens 520 of the lens module 500
- the size of the temperature detection target region Q that can be detected may be changed. Can be.
- the separation distance between the non-contact temperature detector 10 and the temperature detection object P it is possible to change the size of the temperature detection target area Q that can be detected similarly.
- a plurality of infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, and 400d are mounted in the light receiving region 310 of the PCB substrate 300.
- Infrared incident paths are provided in the infrared sensor chips 400a, 400b, 400c and 400d, respectively.
- infrared rays generated at points P1, P2, P3, and P4 corresponding to the infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, and 400d are respectively received.
- Each of the points P1, P2, P3, and P4 naturally corresponds to an area within the temperature detection target region Q, and the temperature detection target region Q is a temperature for which temperature is to be detected as shown in FIG. It is preferable to set so as to correspond to a partial region of the detection target P.
- the infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, and 400d when the infrared rays of the plurality of points P1, P2, P3, and P4 in the temperature detection target region Q are received by the infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, and 400d, the respective points P1, P2, Since the infrared emission amount is different according to the temperature of P3 and P4, the electric signals generated from each of the infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, and 400d are generated differently, and accordingly, the temperature of the corresponding point is calculated through the operation unit 200. Will be calculated respectively.
- the non-contact temperature detector 10 places a plurality of infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, and 400d in the light receiving region 310, thereby providing a plurality of temperature detection targets P. It is possible to detect the temperature of the points P1, P2, P3, P4, and by changing the arrangement state of the infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, 400d in the light receiving region 310, The positions of the points P1, P2, P3, and P4 can be variously changed.
- corresponding points P1, P2, P3, and P4 of the temperature detection target region Q corresponding thereto also depend on the incident path of the infrared rays.
- the arrangement state of the infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, 400d according to the type of the temperature detecting object P, the temperature of a specific point with respect to the various temperature detecting objects P can be detected. have.
- 4 and 5 are conceptual views illustrating a method of setting different temperature detection points for the temperature detection object P using such a non-contact temperature detector.
- the non-contact temperature detector 10 changes the arrangement state of the plurality of infrared sensor chips 400 disposed in the light receiving region 310, thereby making it possible to detect the temperature P. It is possible to detect the temperature of various specific points for.
- the temperature of six specific points P1, P2, P3, P4, P5, and P6 in the temperature detection object P or the temperature detection object area Q is to be detected.
- the six infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, and 400d are located at positions corresponding to six specific points P1, P2, P3, P4, P5, and P6 along the path in which the infrared rays are incident in the light receiving region 310.
- 400e, 400f can be arranged to detect the temperature at the specific point.
- infrared rays generated from six specific points P1, P2, P3, P4, P5, and P6 are respectively received at six infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, 400d, 400e, and 400f. Therefore, temperature detection at each point is possible.
- the temperature detection for a specific point of the temperature detection object (P) is also possible in the manner as shown in FIG. That is, the plurality of infrared sensor chips 400 are evenly disposed in the entire area within the light receiving area 310, and among the plurality of infrared sensor chips 400, specific infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, 400d, 400e, and 400f. Only in a way that is configured to be activated is possible.
- the specific infrared sensor chips 400a, 400b, 400c, 400d, 400e, and 400f, which are activated have a specific point P1 for detecting a temperature in the temperature detecting object P or the temperature detecting region Q as described above.
- P2, P3, P4, P5, P6 corresponds to the infrared sensor chip located at a position corresponding to.
- This activation method is possible by mounting a separate switch (not shown) on the PCB board 300 to supply and cut off power to each infrared sensor chip 400, and in addition to the pattern circuit of the PCB board 300. Modifications or other various ways may be possible.
- the method illustrated in FIG. 4 includes a plurality of infrared sensor chips 400 in which the number of specific points for which the temperature is to be detected is arranged so that the infrared sensor chips 400 are disposed at corresponding positions in the light receiving region 310.
- 5 is a method of detecting a temperature at a specific point, and the method shown in FIG. 5 corresponds to a specific point corresponding to a specific point of which temperature is to be detected in a state in which the infrared sensor chip 400 is disposed in the entire area within the light receiving area 310.
- By detecting only the infrared sensor chip 400 of the position is a method of detecting the temperature for a plurality of specific points.
- the user can easily detect the temperature of a plurality of points of the temperature detection object P using an appropriate method according to the site situation or the need.
- FIG. 6 is a cross-sectional view schematically showing a front-rear movement state of a lens module of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention.
- the lens module 500 includes a lens barrel 510 surrounding the light receiving region 310 and a lens 520 mounted to the lens barrel 510 as described above.
- the lens barrel 510 may be fixedly coupled to the PCB substrate 300 by screwing.
- the lens barrel 510 may be moved back and forth from the PCB substrate 300. May be combined.
- the manner in which the lens barrel 510 is movably coupled to the lens barrel 510 is possible through a fixture 530 having a female thread 531 formed on an inner circumferential surface thereof. That is, a ring-shaped fixture 530 is mounted on the PCB substrate 300 to surround the light receiving region 310, and a female thread 531 is formed on an inner circumferential surface of the fixture 530. At this time, by forming a male thread 513 on the outer peripheral surface of one end of the lens barrel 510 to be screwed to the female thread 531 of the fixture 530, by screwing the lens barrel 510 to the fixture 530, The front and rear movement of the lens barrel 510 is possible. That is, by rotating the lens barrel 510 clockwise or counterclockwise, the lens barrel 510 is moved forward and backward along the thread of the fastener 530.
- the infrared sensor chip 400 mounted on the light receiving region 310 and the lens 520 mounted on the lens barrel 510 are disposed.
- the separation distance X is changed.
- the separation distance X changes by ⁇ X the moving path section of the infrared light received by the infrared sensor chip 400 is changed, and thus the position of the temperature detection point detected by the infrared sensor chip 400 by temperature. Will change.
- the non-contact temperature detector 10 may finely change and correct the position of the corresponding temperature detection point by changing the position of the lens barrel 510. For example, when a change occurs in the temperature detection point during use or when the temperature at the correct point is not detected due to damage to the lens 520, the lens barrel 510 may be corrected by moving the lens barrel 510.
- FIG. 7 is an exemplary installation diagram schematically illustrating an embodiment of a non-contact temperature detector according to an embodiment of the present invention.
- the non-contact temperature detector according to the exemplary embodiment of the present invention is applied to a switchboard P widely used in an industrial site as a temperature detection object to detect temperatures at a plurality of points of the switchboard P. Can be.
- the non-contact temperature detector 10 is provided through a separate fixed frame 11 on the upper side of the switchboard P to receive all the infrared rays generated at the contact points P1, P2, P3, P4, P5, and P6. ) Can be fixed and mounted.
- the non-contact temperature detector 10 mounted as described above is installed to allow all infrared rays of the plurality of contact positions P1, P2, P3, P4, P5, and P6 to enter through the lens module 500, and each contact position (
- the infrared sensor chip 400 corresponding to P1, P2, P3, P4, P5, and P6 may detect the temperature of the corresponding location in real time.
- FIG. 8 is a perspective view schematically showing the shape of a non-contact temperature monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention
- Figure 9 is a block diagram schematically showing the configuration of a non-contact temperature monitoring apparatus according to an embodiment of the present invention. .
- Non-contact temperature monitoring apparatus is a device for non-contact measurement of the temperature of a plurality of points for the temperature detection object (P), the non-contact temperature detector 10, the wireless transmitter 20 and And a wireless receiving unit 30 and a monitoring unit 40.
- the non-contact temperature detector 10 is a device capable of measuring the temperature of a plurality of points with respect to the temperature detecting object P in a non-contact manner.
- the non-contact temperature detector 10 is disposed inside the case 100 and the light receiving region 310.
- the PCB substrate 300 is formed, the lens module 500 for collecting infrared light and entering the light receiving area 310, and the infrared sensor chip 400 disposed in the light receiving area 310 so as to receive infrared light. It is configured to include an operation unit 200 for generating a temperature value by receiving an electrical signal from the infrared sensor chip 410.
- the non-contact temperature detector 10 has a structure capable of simultaneously detecting a temperature of a plurality of specified points by specifying a plurality of points for the temperature detection object P through a plurality of infrared sensor chips 400. Detailed description will be described later.
- the wireless transmitter 20 is connected to the non-contact temperature detector 10 and configured to wirelessly transmit temperature data detected by the non-contact temperature detector 10, and the wireless receiver 30 is the temperature data transmitted from the wireless transmitter 20. Is connected to the monitoring unit 40 to wirelessly receive and transmit temperature data to the monitoring unit 40.
- the monitoring unit 40 is connected to the wireless receiving unit 30 and configured to output in real time the temperature data received by the wireless receiving unit 30.
- the monitoring unit 40 may include a display unit 600 and a storage unit 700 as shown in FIGS. 8 and 9, and may further include a warning device 800.
- the display unit 600 is a device for displaying temperature data received by the wireless receiver 30 and may be configured as a separate liquid crystal display.
- the storage unit 700 may store the temperature data received by the wireless receiver 30 in real time, and may be configured as a separate memory device.
- the display unit 600 and the storage unit 700 may be implemented as one computer main body and a monitor device.
- the monitoring unit 40 is preferably configured to transmit and receive data through the wireless communication method and the non-contact temperature detector 10 through the wireless transmitter 20 and the wireless receiver 30 according to an embodiment of the present invention, Alternatively, the non-contact temperature detector 10 may be connected to a separate cable (C) to be configured to transmit and receive data in a wired communication method. However, for more effective remote monitoring, it is desirable to be configured to transmit and receive data in a wireless communication scheme.
- the monitoring unit 40 may further include a separate warning device 800 that can warn the state of the temperature data received by the wireless receiver 30, this warning device 800 is an alarm bell It is desirable to have a device capable of sending a warning signal to a user via an audible visual signal, such as a beacon or a warning lamp.
- the warning device 800 is operation controlled through a separate control unit 50 to operate when the temperature data received by the wireless receiver 30 is equal to or greater than a preset reference value. That is, the controller 50 receives the temperature data received by the wireless receiver 30 and compares it with a preset reference value. If the received temperature data is greater than or equal to the reference value, the controller 50 indicates that the temperature of the corresponding point is overheated. 800) to operate to alert the user to an overheating condition.
- the non-contact temperature monitoring apparatus is preferably configured such that the wireless transmitter 20 wirelessly transmits a warning signal to a predetermined mobile communication terminal 60, in which case the wireless transmitter 20 Like the above-described warning device 800 by the separate control unit 50 to wirelessly transmit a warning signal to a predetermined mobile communication terminal 60 when the temperature data received by the wireless receiving unit 30 is greater than or equal to a predetermined reference value. Operation is controlled.
- the mobile communication terminal 60 is preferably designated as the mobile communication terminal of the manager or the person in charge for the corresponding temperature detection object (P), through which the manager and the person is always waiting for the site and do not watch the mobile communication terminal ( It is possible to easily determine whether the temperature detection object P is overheated remotely through the signal of 60).
- the non-contact temperature monitoring apparatus monitors the temperature data of a plurality of specific points of the temperature detection object P detected through the non-contact temperature detector 10 in a wireless communication manner.
- the user can always recognize the temperature data for a plurality of points of the temperature detection object (P) in real time.
- a separate warning device 800 is operated and a warning signal is received by the mobile communication terminal 60 of the person in charge, so that an emergency situation can be quickly recognized by the user.
- FIG. 10 is a block diagram schematically showing the configuration of a non-contact temperature monitoring apparatus according to another embodiment of the present invention.
- Non-contact temperature monitoring apparatus is a device for detecting the temperature of a plurality of points for the temperature detection object 10 in a non-contact manner and at the same time photographing and monitoring the temperature detection object 10, the sensing unit 20, a data transmitter 30, a monitoring unit 50, and a controller 40 are configured.
- the sensing unit 20 includes a non-contact temperature detector 22 and an image photographing unit 21.
- the non-contact temperature detector 22 detects a temperature of a plurality of points of the temperature detection object 10 in a non-contact manner.
- the image capturing unit 21 is configured to photograph the temperature detecting object 10.
- the non-contact temperature detector 22 is configured to detect the temperature of the specific point (P1, P2, P3) within the range within the shooting area (R) taken by the image capturing unit 21, as shown in FIG. do.
- the image capturing unit 21 may be configured to include a camera 21a for capturing an image, and the non-contact temperature detecting unit 22 may adjust a temperature of a specific point corresponding to the captured image of the image capturing unit 21. It can be configured to detect a plurality, a detailed description thereof will be described later.
- the data transmitter 30 is configured to transmit the temperature data and the image data obtained through the non-contact temperature detector 22 and the image capturing unit 21 of the sensing unit 20 to the controller 40.
- the data transmitter 30 is connected to the sensing unit 20 and the controller 40 in a wireless or wired manner and configured to transmit data.
- the controller 40 receives the temperature data and the image data from the data transmitter 30 and applies it to the monitoring unit 50, and the monitoring unit 50 is configured to receive the data and output the same in real time.
- the monitoring unit 50 may include a display unit 51 displaying temperature data and image data received from the controller 40, and a warning device 53 capable of warning a state of temperature data received from the controller 40. It may be configured to include, and may further comprise a storage unit 52 for storing the temperature data and the image data received from the control unit 40.
- the display unit 51 may be configured as a liquid crystal display device to display temperature data and image data
- the storage unit 52 is a device capable of storing temperature data and image data in real time. It can be configured as.
- the display unit 51 and the storage unit 52 may be implemented as one computer main body and a monitor device.
- the warning device 53 may be configured as a device capable of sending a warning signal to the user through an audio visual signal such as an alarm bell or a warning lamp. In this case, the warning device 53 may be controlled by the controller 40 to operate when the temperature data obtained by the non-contact temperature detector 22 is equal to or greater than a preset reference value.
- the non-contact temperature monitoring apparatus may be configured such that the image capturing unit 21 of the sensing unit 20 selectively operates only in a specific mode, and for this purpose, the operation of the image capturing unit 21 is performed.
- a separate operation unit 60 operated by a user may be provided to select a state.
- the operation unit 60 may be configured to turn on / off an operating state of the image capturing unit 21, and the control unit 40 controls the operating state of the image capturing unit 21 according to an operation signal of the operation unit 60. Configured to control.
- the controller 40 operates the image capturing unit 21, and thus image data is generated to control the controller 40. It is applied to the monitoring unit 50 through.
- the control unit 40 stops the image capturing unit 21, and thus the generation of the image data is stopped. Only temperature data by the temperature detector 22 is applied to the monitoring unit 50.
- the image capturing unit 21 is configured to operate by a user's manipulation through the manipulation unit 60, and image data is generated and applied to the monitoring unit 50 only while the image capturing unit 21 is operated. . Therefore, in this case, both the temperature data and the image data are output through the monitoring unit 50.
- the image data is not generated while the image capturing unit 21 is not in operation, only the temperature data of the non-contact temperature detecting unit 22 is applied to the monitoring unit 50. In this case, therefore, only temperature data is output through the monitoring unit 50.
- the image capturing unit 21 may be controlled by the control unit 40 to selectively operate under a specific condition in addition to the selective operation by the manipulation of the manipulation unit 60.
- the non-contact temperature detection unit The operation can be controlled by the controller 40 to operate according to the temperature data obtained by 22.
- the image capturing unit 21 may be operated and controlled by the controller 40 to capture the temperature detecting object 10. have. That is, when the temperature of the temperature detecting object 10 detected by the non-contact temperature detecting unit 22 is smaller than the reference value, the temperature of the temperature detecting object 10 is within a normal range, and thus, the temperature of the temperature detecting object 10 is simply If the temperature is operated in a manner of continuously measuring and monitoring the temperature, and the temperature of a specific point of the temperature detection object 10 detected by the non-contact temperature detection unit 22 is equal to or higher than the reference value, an abnormal situation has occurred at that point.
- the image capturing unit 21 is configured to photograph the temperature detecting object 10, and the captured image is output through the monitoring unit 50.
- FIG. 11 is a block diagram schematically illustrating a configuration of another form of the non-contact temperature monitoring device according to another embodiment of the present invention.
- the non-contact temperature monitoring apparatus may be configured to monitor the plurality of temperature detection objects 10.
- a plurality of sensing units 20 and corresponding data transmitters 30 are provided, and the controller 40 operates the plurality of sensing units 20 and the monitoring unit 50.
- the controller 40 may control the temperature data of the plurality of sensing units 20 to be alternately output to the monitoring unit 50, and through this, a plurality of temperature detection targets by the plurality of sensing units 20 ( 10) can all be monitored in real time.
- the operation unit 60 manipulated by the user may be configured to select an operating state of the image capturing unit 21 as described above, and may also set the operating state of the monitoring unit 50 in the reference mode 61. ) And the designated mode 62.
- the reference mode 61 state as described above, the temperature data of the plurality of sensing units 20 are alternately output to the monitoring unit 50, and in the designated mode 62 state of the specific sensing unit 20 designated by the user.
- the temperature data may be configured to be output to the monitoring unit 50.
- the controller 40 controls to operate the image capturing unit 21 of the sensing unit 20 to operate,
- the temperature data and the image data of the sensing unit 20 may be controlled to be continuously output to the monitoring unit 50.
- the temperature data of the sensing unit 20 corresponding to the temperature detection object 10 rises above the reference value. 40 detects this and controls the image capturing unit 21 of the corresponding sensing unit 20 to operate. As the image capturing unit 21 of the sensing unit 20 operates, temperature data and image data are transmitted from the sensing unit 20 to the controller 40 through the data transmitter 30, and the controller 40 The operation of the monitoring unit 50 is controlled such that the temperature data and the image data are continuously output to the display unit 51 of the monitoring unit 50.
- the temperature data and the image data for the temperature detection object 10 are concentrated and output on the display unit 51 of the monitoring unit 50.
- the user can quickly and accurately recognize the emergency situation for the temperature detection object 10.
- the warning device 53 of the monitoring unit 50 will also continue to operate.
- the non-contact temperature monitoring apparatus can continuously monitor the temperature change state of the plurality of temperature detection objects 10 in real time, as well as the temperature at a specific temperature detection object 10.
- the image of the corresponding temperature detection object 10 is also output in real time, so that it is possible to more accurately grasp the on-site situation through the image information, thereby taking necessary measures more quickly.
- FIG. 12 is a perspective view schematically illustrating a shape of a sensing unit of a non-contact temperature monitoring device according to another embodiment of the present invention
- FIG. 13 is a configuration of a sensing unit of a non-contact temperature monitoring device according to another embodiment of the present invention. Is an exploded perspective view schematically showing.
- the sensing unit 20 may include the non-contact temperature detector 22 and the image capturing unit 21 in one case 100 such that relative positions thereof are fixed to each other. Fixedly spaced apart. At this time, one case 100 is coupled to the separate fixing bracket 101 so that the angle can be adjusted to be mounted so as to adjust the temperature detection point of the non-contact temperature detector 22 or the photographing area of the image capturing unit 21.
- the non-contact temperature detector 22 is formed to detect temperatures of a plurality of points P1, P2, P3, and P4 in the photographing area R captured by the image capturing unit 21, and thus image capturing. The temperature of the specific point corresponding to the image photographed by the unit 21 is detected.
- the case 100 is separated into a case body 110 and a case cover 120 to form an accommodation space therein, as shown in FIG. 13, and the case cover 120 has a non-contact temperature.
- a plurality of through holes 121, 122, and 123 are formed such that the detector 22 and the image capturing unit 21 protrude forward.
- the image capturing unit 21 includes a camera 21a coupled to the case 100 to photograph the temperature detection object 10 and an illumination lamp 21b coupled to the case 100 to irradiate illumination light toward the front of the camera.
- the camera 21a and the illumination lamp 21b are controlled by the control unit 40 as described above. At this time, it is preferable that the LED lamp is applied to the illumination lamp 21b. Since the image capturing unit 21 may use various general cameras 21a and lighting lamps 21b, a detailed description thereof will be omitted.
- the non-contact temperature detector is a device capable of measuring the temperature of a plurality of points with respect to the temperature detection object (P) in a non-contact manner, the PCB substrate 300, the lens module 500, the infrared sensor chip 400, It is configured to include a calculation unit 200.
- the PCB substrate 300 is fixedly mounted to the case body 110 so as to be disposed in an inner space of the case 100, and a light receiving region 310 is formed at one side of the component mounting surface.
- the light receiving area 310 is an area in which infrared light passing through the lens module 500 is received, and the lens module 500 is coupled to the PCB substrate 300 in such a manner as to accommodate the light receiving area 310 therein.
- the lens module 500 is disposed to protrude into the through hole 121 of the case cover 120 so that infrared rays generated from the temperature detection object P are collected and incident on the light receiving region 310 of the PCB substrate 300.
- the lens module 500 may include a lens barrel 510 and a lens 520 mounted to the lens barrel 510.
- the lens barrel 510 is formed of an opaque material so that external light does not flow into the lens barrel 510 into a space through which the infrared light incident through the lens 520 passes. Therefore, it may be formed in the shape of a hollow cylindrical or polygonal pillar, the front surface is formed in an open shape so that the lens 520 is inserted and coupled.
- the lens barrel 510 is mounted to the PCB substrate 300 so that one end thereof surrounds the light receiving region 310 of the PCB substrate 300, and the other end thereof is disposed to protrude to the front surface of the case 100.
- the lens 520 is coupled to the other end of the 510.
- a flange portion 511 is formed at one end of the lens barrel 510, and a coupling hole 512 for coupling with the PCB substrate 300 is formed in the flange portion 511.
- the fixing tab 301 is formed on the PCB substrate 300, and the fixing tab 301 is formed to be located outside the light receiving region 310. Therefore, the lens barrel 510 may be mounted to the PCB substrate 300 by screwing a separate coupling screw (not shown) passing through the coupling hole 512 to the fixing tab 301, in which case the lens It is preferable that the external light is coupled to the light receiving region 310 or the lens barrel 510 without any space therebetween through a coupling portion of the barrel 510 and the PCB substrate 300. In order to block the light, a separate blocking member (not shown) having an elastic force may be mounted on the flange portion 511 of the lens barrel 510.
- the lens 520 may be a lens used in a general camera, and collects light so that infrared rays in a wider area may be incident on the light receiving region 310. Therefore, it is preferable that a convex lens is used to collect light, and in addition, a plurality of lenses may be further mounted to more accurately and variously adjust the path of the light reaching the light receiving region 310.
- a plurality of infrared sensor chips 400 are mounted in the light receiving region 310 of the PCB substrate 300 to receive the infrared rays incident through the lens module 500.
- the infrared sensor chip 400 is an electronic chip that receives infrared rays and converts them into electrical signals, and is configured to generate voltages of different magnitudes according to the amount of infrared rays received.
- Computing unit 200 is configured to generate a temperature value by receiving the electrical signal of the infrared sensor chip 400 to calculate, as shown in Figure 13 PCB in the form of a separate electronic chip mounted to the PCB substrate 300 It may be configured to be connected to the infrared sensor chip 400 through the pattern circuit of the substrate 300.
- the infrared sensor chip 400 and the calculation unit 200 generates an electrical signal having different voltages from the infrared sensor chip 400 according to the amount of infrared light received by the infrared sensor chip 400, and the calculation unit 200 generates such a signal. Compensation operation of the electrical signal to calculate the corresponding temperature value. Since this configuration is widely used in general infrared sensors for measuring the temperature of the object by using the principle that different amounts of infrared light are emitted from all objects according to the temperature, a detailed description thereof will be omitted.
- the non-contact temperature detector 22 may detect temperatures of a plurality of points with respect to the relatively wide temperature detection target region Q. That is, as shown in FIG. 10, infrared rays are incident to the light receiving region 310 through the lens module 500 in the temperature detection target region Q in a region relatively wider than the size of the lens module 500.
- Each of the plurality of infrared sensor chips 400 mounted on the area 310 receives them, and the plurality of infrared sensor chips 400 detects temperatures at a plurality of points of the corresponding temperature detection target area Q through the plurality of infrared sensor chips 400. can do.
- the temperature detection target region Q may correspond to a partial region of the temperature detection target P or may correspond to an area including all the entire areas of the temperature detection target P. FIG. This may be adjusted according to the separation distance between the non-contact temperature detector 22 and the temperature detection object (P). In addition, it is preferable that such a temperature detection subject region Q is limited to a range within the photographing region R of the image capturing unit 21 described above.
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Abstract
본 발명은 비접촉 온도 검출기 및 이를 포함하는 비접촉 온도 감시 장치에 관한 것으로, 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 검출할 수 있는 단순 구조의 비접촉 온도 검출기에 의해 검출된 온도 데이터를 무선 통신 방식으로 모니터링 유닛에 전송하여 실시간으로 출력함으로써, 사용자에게 특정 지점에 대한 실시간 온도 데이터 정보를 원격으로 제공하여 온도 검출 대상물에 대한 온도 상태를 사용자에게 더욱 용이하게 인식시킬 수 있고, 비접촉 온도 검출기를 통해 검출된 온도 데이터 정보가 기준값 이상인 경우 별도의 경고 장치의 작동 또는 이동 통신 단말기로의 경고 신호 송출을 통해 긴급한 상황에서도 신속하게 사용자에게 긴급 상황을 알릴 수 있고, 이에 따라 산업 현장에서 과열에 의한 대형 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 비접촉 온도 검출기 및 이를 포함하는 비접촉 온도 감시 장치를 제공한다.
Description
본 발명은 비접촉 온도 검출기 및 이를 포함한 비접촉 온도 감시 장치에 관한 것이다. 보다 상세하게는 카메라 방식의 구조를 통해 상대적으로 넓은 크기의 온도 검출 영역에 대한 온도 검출이 가능할 뿐만 아니라 온도 검출 영역 내에 특정 지점만을 설정하여 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 동시에 검출할 수 있고, 적외선이 수광되는 적외선 센서칩의 배치 상태 변경을 통해 다양한 지점에 대한 온도 검출이 가능하여 필요에 따라 다양한 온도 검출 대상물에 적용할 수 있고 이에 따라 그 활용 범위가 다양하게 확장될 수 있는 단순한 구조의 효율적인 비접촉 온도 검출기에 관한 것이다.
그리고, 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 검출할 수 있는 단순 구조의 비접촉 온도 검출기에 의해 검출된 온도 데이터를 무선 통신 방식으로 모니터링 유닛에 전송하여 실시간으로 출력함으로써, 사용자에게 특정 지점에 대한 실시간 온도 데이터 정보를 원격으로 제공하여 온도 검출 대상물에 대한 온도 상태를 사용자에게 더욱 용이하게 인식시킬 수 있고, 비접촉 온도 검출기를 통해 검출된 온도 데이터 정보가 기준값 이상인 경우 별도의 경고 장치의 작동 또는 이동 통신 단말기로의 경고 신호 송출을 통해 긴급한 상황에서도 신속하게 사용자에게 긴급 상황을 알릴 수 있고, 이에 따라 산업 현장에서 과열에 의한 대형 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 비접촉 온도 감시 장치에 관한 것이다.
일반적으로 전기 부품은 전기 저항에 의해 발열하는 특성을 갖는데, 이러한 발열은 전기 부품을 손상시킬 뿐만 아니라 화재 발생으로까지 이어질 수 있으므로, 전기 부품의 발열 상태를 정확하게 측정하여 파악함으로써 대형 사고를 미연에 방지하는 것이 매우 중요하다.
특히, 산업 현장에서 대용량의 전기를 공급하는 전기 부품의 경우 발열에 의한 전기 부품 손상 및 화재 발생 빈도가 매우 높고, 이 경우 생산 설비의 작동 중단이나 화재에 의한 대형 손실이 발생할 수 있기 때문에, 산업 현장에서 이러한 전기 부품에 대한 온도 감시 장치는 필수적이라 할 수 있다.
예를 들어, 발전소, 변전소 등의 운전이나 제어, 전동기의 운전 등을 위해서는 스위치, 계기, 릴레이 등을 설치한 배전반이 설치되고 있는데, 대규모 공장 등에는 PLC 판넬, 고-저압 판넬, 리페어(Repair) 판넬, 특고 수전반, 통신 시스템 판넬 등 다양한 종류의 배전함이 사용되고 있다. 대규모 공장 설비 등에서 부하가 크게 걸리는 배전반의 경우는 전선이나 전기적인 접촉 부위 등에서 저항 증가로 인해 높은 열이 발생하게 되므로, 이러한 배전반 등에는 내부의 온도를 항상 감시할 수 있는 온도 감시 장치가 설치되고 있다.
이러한 온도 감시 장치는 일반적으로 비접촉 방식의 온도 검출기가 사용되는데, 종래 기술에 따른 비접촉 온도 검출기는 일반적으로 온도를 검출하고자 하는 다수개의 특정 지점을 향하여 적외선 센서를 다수개 장착하고, 다수개의 적외선 센서를 통해 각 지점의 온도를 측정하는 방식으로 구성되거나 또는 온도 검출 대상물에 대한 전체 영역 온도를 모두 촬영할 수 있는 열화상 카메라를 설치하는 방식으로 구성되고 있다.
이러한 비접촉 온도 검출기는 다수개의 적외선 센서를 이용하는 경우 그 설치 작업이 어려울 뿐만 아니라 다수개의 전선을 연결해야 하므로 구조가 복잡하고 유지 관리가 어렵다 등의 문제가 있었다. 또한, 열화상 카메라의 경우에는 촬영하는 전체 영역에 대한 상대적인 온도 분포를 시각적으로 제공하므로 특정 지점에 대한 온도 정보를 즉각적으로 파악하기가 어려울 뿐만 아니라 특정 지점만을 지정하여 온도를 검출할 수 없는 구조로 불필요한 영역까지 모든 영역에 대해 온도 검출을 하기 때문에, 효율성 측면에서 매우 비효율적이고, 가격이 고가이므로 산업 현장에 널리 적용되지 못한다는 문제가 있었다.
또한, 이러한 비접촉 온도 검출기를 이용한 온도 감시 장치는 그 구조상 감시 제어를 위해 다수개의 전선을 연결해야 할 뿐만 아니라 감시 제어 방법 또한 매우 복잡하며, 원격 감시가 제대로 이루어지지 않아 긴급한 상황에서 적절한 조치를 취하지 못하게 되는 등의 문제가 있었다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 카메라 방식의 구조를 통해 상대적으로 넓은 크기의 온도 검출 영역에 대한 온도 검출이 가능할 뿐만 아니라 온도 검출 영역 내에 특정 지점만을 설정하여 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 동시에 검출할 수 있는 단순한 구조의 효율적인 비접촉 온도 검출기를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 적외선이 수광되는 적외선 센서칩의 배치 상태 변경을 통해 다양한 지점에 대한 온도 검출이 가능하여 필요에 따라 다양한 온도 검출 대상물에 적용할 수 있고 그 활용 범위가 다양하게 확장될 수 있는 비접촉 온도 검출기를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 수광 영역과의 이격 거리가 조절 가능하도록 렌즈 모듈을 전후 이동 가능하게 구성함으로써, 렌즈 모듈의 이동 조절을 통해 온도 검출 지점에 대한 보정 변경을 용이하게 수행할 수 있는 비접촉 온도 검출기를 제공하는 것이다.
본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 발명한 것으로서, 본 발명의 목적은 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 검출할 수 있는 단순 구조의 비접촉 온도 검출기에 의해 검출된 온도 데이터를 무선 통신 방식으로 모니터링 유닛에 전송하여 실시간으로 출력함으로써, 사용자에게 특정 지점에 대한 실시간 온도 데이터 정보를 원격으로 제공하여 온도 검출 대상물에 대한 온도 상태를 사용자에게 더욱 용이하게 인식시킬 수 있는 비접촉 온도 감시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 비접촉 온도 검출기를 통해 검출된 온도 데이터 정보가 기준값 이상인 경우 별도의 경고 장치의 작동 또는 이동 통신 단말기로의 경고 신호 송출을 통해 긴급한 상황에서도 신속하게 사용자에게 긴급 상황을 알릴 수 있고, 이에 따라 산업 현장에서 과열에 의한 대형 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 비접촉 온도 감시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은 카메라 방식의 구조를 통해 상대적으로 넓은 크기의 온도 검출 영역에 대한 온도 검출이 가능하고, 온도 검출 영역 내에 특정 지점만을 설정하여 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 동시에 검출할 수 있는 단순한 구조의 비접촉 온도 검출기를 통해 더욱 안정적이고 효율적으로 온도 검출 대상물에 대한 온도를 측정 감시할 수 있는 비접촉 온도 감시 장치를 제공하는 것이다.
본 발명은, 케이스; 상기 케이스 내부에 배치되고 일측에 수광 영역이 형성되는 PCB 기판; 온도 검출 대상물로부터 발생된 적외선이 집광되어 상기 수광 영역으로 입사되도록 상기 케이스의 전방면에 돌출되게 장착되는 렌즈 모듈; 적외선을 수광하도록 상기 수광 영역에 다수개 장착되며 적외선을 수광하여 전기 신호로 변환하는 적외선 센서칩; 및 상기 적외선 센서칩의 전기 신호를 인가받아 온도값을 생성하는 연산부를 포함하고, 다수개의 상기 적외선 센서칩을 통해 상기 온도 검출 대상물에 대한 다수개 지점의 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 검출기를 제공한다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 온도 검출 대상물에 대한 다수개 지점의 온도를 검출하는 비접촉 온도 검출기; 상기 비접촉 온도 검출기와 연결되어 상기 비접촉 온도 검출기에 의해 검출된 온도 데이터를 무선 송신하는 무선 송신부; 상기 무선 송신부로부터 송신된 온도 데이터를 무선 수신하는 무선 수신부; 및 상기 무선 수신부와 연결되어 상기 무선 수신부에 의해 수신된 온도 데이터를 실시간으로 출력하는 모니터링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 감시 장치를 제공한다.
본 발명의 또 다른 측면에 따르면, 온도 검출 대상물에 대한 다수개 지점의 온도를 비접촉 방식으로 검출하는 비접촉 온도 검출부와, 상기 온도 검출 대상물을 촬영하는 영상 촬영부를 포함하는 센싱 유닛; 상기 센싱 유닛에 연결되어 상기 센싱 유닛에 의해 얻어진 온도 데이터 및 영상 데이터를 전송하는 데이터 송신부; 상기 센싱 유닛에 의해 얻어진 온도 데이터 및 영상 데이터를 인가받아 출력하는 모니터링 유닛; 및 상기 데이터 송신부로부터 상기 온도 데이터 및 영상 데이터를 전송받아 상기 모니터링 유닛으로 인가하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 감시 장치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 카메라 방식의 구조를 통해 상대적으로 넓은 크기의 온도 검출 영역에 대한 온도 검출이 가능하고, 온도 검출 영역 내에 특정 지점만을 설정하여 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 동시에 검출할 수 있으며, 이러한 점에서 불필요한 영역에 대한 온도 검출을 방지할 수 있기 때문에 매우 효율적이라는 효과가 있다.
구조가 단순하여 제작이 용이하고 제작 비용이 절감되며, 이에 따라 산업 전반에 널리 사용될 수 있으며, 적외선이 수광되는 적외선 센서칩의 배치 상태 변경을 통해 다양한 지점에 대한 온도 검출이 가능하여 필요에 따라 다양한 온도 검출 대상물에 적용할 수 있고 그 활용 범위를 다양하게 확장할 수 있는 효과가 있다. 또한, 수광 영역과의 이격 거리가 조절 가능하도록 렌즈 모듈을 전후 이동 가능하게 구성함으로써, 렌즈 모듈의 이동 조절을 통해 온도 검출 지점에 대한 보정 변경을 용이하게 수행할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 의하면, 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 검출할 수 있는 단순 구조의 비접촉 온도 검출기에 의해 검출된 온도 데이터를 무선 통신 방식으로 모니터링 유닛에 전송하여 실시간으로 출력함으로써, 사용자에게 특정 지점에 대한 실시간 온도 데이터 정보를 원격으로 제공하여 온도 검출 대상물에 대한 온도 상태를 사용자에게 더욱 용이하고 정확하게 인식시킬 수 있는 효과가 있다.
또한, 비접촉 온도 검출기를 통해 검출된 온도 데이터 정보가 기준값 이상인 경우 별도의 경고 장치의 작동 또는 이동 통신 단말기로의 경고 신호 송출을 통해 긴급한 상황에서도 신속하게 사용자에게 긴급 상황을 알릴 수 있고, 이에 따라 산업 현장에서 과열에 의한 대형 사고를 미연에 방지할 수 있도록 하는 효과가 있다.
카메라 방식의 구조를 통해 상대적으로 넓은 크기의 온도 검출 영역에 대한 온도 검출이 가능하고, 온도 검출 영역 내에 특정 지점만을 설정하여 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 동시에 검출할 수 있는 단순한 구조의 비접촉 온도 검출기를 통해 더욱 안정적이고 효율적으로 온도 검출 대상물에 대한 온도를 측정 감시할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따르면, 온도 검출 대상물을 촬영함과 동시에 온도 검출 대상물에 대한 온도를 비접촉 방식으로 검출하여 온도 데이터 및 영상 데이터를 동시에 모니터링 유닛에 출력하도록 함으로써, 온도 검출 대상물에 대한 온도 상태와 현장 상황을 실시간으로 모니터링할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 형상을 개략적으로 도시한 사시도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 동작 원리를 개념적으로 도시한 단면도,
도 4 및 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 온도 검출 지점 설정 방식을 개념적으로 도시한 개념도,
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 렌즈 모듈에 대한 전후 이동 상태를 개략적으로 도시한 단면도,
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 실시 태양을 개략적으로 도시한 설치 예시도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 감시 장치의 형상을 개략적으로 도시한 사시도,
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 감시 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 또 다른 형태에 대한 구성을 개략적으로 도시한 블록도,
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 센싱 유닛에 대한 형상을 개략적으로 도시한 사시도,
도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 센싱 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도,
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 형상을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 동작 원리를 개념적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기는 온도 검출 대상물(P)에 대한 다수개 지점의 온도를 비접촉 방식으로 측정할 수 있는 장치로, 케이스(100)와, PCB 기판(300)과, 렌즈 모듈(500)과, 적외선 센서칩(400)과, 연산부(200)를 포함하여 구성된다.
케이스(100)는 내부에 수용 공간이 형성되도록 케이스 본체(110)와 케이스 커버(120)로 분리 형성되어 상호 결합하도록 구성된다. 케이스 본체(110)의 일측에는 별도의 전원 케이블(C)이 결합되어 케이스(100) 내부에 배치된 PCB 기판(300)과 연결되도록 구성된다. 케이스 커버(120)에는 렌즈 모듈(500)이 돌출되게 장착될 수 있도록 관통홀(121)이 형성된다.
PCB 기판(300)은 케이스(100) 내부 공간에 배치되도록 케이스 본체(110)에 고정 장착되며, 부품 실장면에는 일측에 수광 영역(310)이 형성된다. 수광 영역(310)은 렌즈 모듈(500)을 통과한 적외선이 수광되는 영역으로, 렌즈 모듈(500)은 이러한 수광 영역(310)을 내부에 수용하는 형태로 PCB 기판(300)에 결합된다.
렌즈 모듈(500)은 온도 검출 대상물(P)로부터 발생된 적외선이 집광되어 PCB 기판(300)의 수광 영역(310)으로 입사되도록 케이스 커버(120)의 관통홀(121)에 돌출되게 배치된다. 이러한 렌즈 모듈(500)은 도 2에 도시된 바와 같이 렌즈 경통(510)과 렌즈 경통(510)에 장착되는 렌즈(520)로 구성될 수 있다.
렌즈 경통(510)은 렌즈(520)를 통해 입사되는 적외선이 통과하는 공간으로 외부의 빛이 렌즈 경통(510) 내부로 유입되지 못하도록 불투명 재질로 형성된다. 따라서, 중공의 원통형 또는 다각형 기둥 형태로 형성될 수 있으며, 전방면에는 렌즈(520)가 삽입 결합되도록 개방된 형태로 형성된다. 이러한 렌즈 경통(510)은 일단이 PCB 기판(300)의 수광 영역(310)을 감싸도록 PCB 기판(300)에 장착되고, 타단은 케이스(100)의 전방면에 돌출되게 배치되며, 이러한 렌즈 경통(510)의 타단에 렌즈(520)가 결합된다.
이때, 렌즈 경통(510)의 일단에는 플랜지부(511)가 형성되고, 플랜지부(511)에는 PCB 기판(300)과 결합을 위한 결합홀(512)이 형성된다. 이에 대응하여 PCB 기판(300)에도 고정탭(301)이 형성되는데, 이러한 고정탭(301)은 수광 영역(310)의 외부에 위치하도록 형성된다. 따라서, 렌즈 경통(510)은 결합홀(512)를 관통하는 별도의 결합 스크류(미도시)를 고정탭(301)에 스크류 결합하는 방식으로 PCB 기판(300)에 장착될 수 있으며, 이 경우 렌즈 경통(510)과 PCB 기판(300)의 결합 부위를 통해 외부의 빛이 수광 영역(310) 또는 렌즈 경통(510)의 내부 공간으로 입사되지 못하도록 이격 간격 없이 밀폐되게 결합되는 것이 바람직하다. 이러한 빛의 차단을 위해 렌즈 경통(510)의 플랜지부(511)에 탄성력을 갖는 별도의 차단 부재(미도시)가 장착될 수 있다.
렌즈(520)는 일반 카메라에 사용되는 렌즈가 사용될 수 있으며, 보다 넓은 영역에서의 적외선이 수광 영역(310)으로 입사될 수 있도록 빛을 집광하는 역할을 수행한다. 따라서, 빛을 집광할 수 있도록 볼록 렌즈가 사용되는 것이 바람직하며, 이와 더불어 수광 영역(310)에 도달하는 빛의 경로를 더욱 정확하고 다양하게 조절할 수 있도록 다양한 렌즈가 다수개 더 장착될 수도 있다.
적외선 센서칩(400)은 렌즈 모듈(500)을 통해 입사된 적외선을 수광할 수 있도록 PCB 기판(300)의 수광 영역(310)에 다수개 장착된다. 이러한 적외선 센서칩(400)은 적외선을 수광하여 전기 신호로 변환하는 전자칩으로서, 수광되는 적외선의 양에 따라 서로 다른 크기의 전압을 발생시키도록 구성된다.
연산부(200)는 적외선 센서칩(400)의 전기 신호를 인가받아 온도값을 생성하는 구성으로, 도 2에 도시된 바와 같이 PCB 기판(300)에 장착되는 별도의 전자칩의 형태로 PCB 기판(300)의 패턴 회로를 통해 적외선 센서칩(400)과 연결되도록 구성될 수 있다.
이러한 적외선 센서칩(400)과 연산부(200)는 적외선 센서칩(400)에 수광되는 적외선의 수광량에 따라 적외선 센서칩(400)에서 서로 다른 전압을 갖는 전기 신호를 생성하고 연산부(200)는 이러한 전기 신호를 보정 연산하여 해당 온도값을 산출하는 방식으로 구성된다. 이러한 구성은 모든 물체에서 온도에 따라 서로 다른 양의 적외선이 방출되는 원리를 이용하여 해당 물체의 온도를 측정하기 위한 일반적인 적외선 센서에 널리 사용되는 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
한편, 이와 같이 적외선 센서칩(400)과 연산부(200)를 통해 검출된 온도값은 도 1에 도시된 바와 같이 케이스(100)의 일측면에 형성된 별도의 디스플레이부(600)를 통해 시각적으로 출력되도록 구성되는 것이 바람직하며, 이러한 디스플레이부(600)는 케이스(100)와는 별개의 장치로 독립적으로 구성될 수도 있다.
이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기(10)는 상대적으로 넓은 온도 검출 대상 영역(Q)에 대한 다수개 지점의 온도를 검출할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 렌즈 모듈(500)의 크기에 비해 상대적으로 넓은 영역의 온도 검출 대상 영역(Q)에서 적외선이 렌즈 모듈(500)을 통해 수광 영역(310)으로 입사되고, 수광 영역(310)에 장착되는 다수개의 적외선 센서칩(400)이 각각 이를 수광하며, 이러한 다수개의 적외선 센서칩(400)을 통해 해당 온도 검출 대상 영역(Q)에 대한 다수개 지점에서의 온도를 검출할 수 있다.
다시 말하면, 수광 영역(310)에 장착되는 다수개의 적외선 센서칩(400)에는 온도 검출 대상 영역(Q) 내의 다수개 지점으로부터 발생된 적외선이 각각 수광되므로, 이를 통해 온도 검출 대상 영역(Q)의 다수개 지점에 대한 각각의 온도를 검출할 수 있다. 이때, 온도 검출 대상 영역(Q)은 도 1에 도시된 바와 같이 온도 검출 대상물(P)의 일부 영역에 해당될 수도 있고, 온도 검출 대상물(P)의 전체 영역을 모두 포함하는 영역에 해당될 수도 있다. 이는 비접촉 온도 검출기(10)와 온도 검출 대상물(P)과의 이격 거리에 따라 조절될 수 있다.
도 3에는 이러한 비접촉 온도 검출기(10)의 동작 원리를 개념적으로 설명하기 위한 도면이 도시되는데, 이하에서는 도 3을 중심으로 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기(10)의 동작 원리를 좀 더 자세히 살펴본다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기(10)는 일반 카메라와 마찬가지로 상대적으로 넓은 크기의 온도 검출 대상 영역(Q)의 적외선이 렌즈 모듈(500)을 통해 집광되어 PCB 기판(300)의 수광 영역(310)에 입사된다. 이때, 렌즈 모듈(500)의 렌즈(520)의 종류에 따라 적외선의 입사 경로가 달라지므로, 렌즈(520)의 종류를 변화시킴으로써, 검출할 수 있는 온도 검출 대상 영역(Q)의 크기를 변화시킬 수 있다. 또한, 비접촉 온도 검출기(10)와 온도 검출 대상물(P)과의 이격 거리를 변화시킴으로써, 마찬가지로 검출할 수 있는 온도 검출 대상 영역(Q)의 크기를 변화시킬 수 있다.
이때, PCB 기판(300)의 수광 영역(310)에는 다수개의 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)이 장착되는데, 각각의 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)에는 적외선 입사 경로를 따라 각 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)과 대응되는 지점(P1, P2, P3, P4)에서 발생하는 적외선이 각각 수광된다. 각 지점(P1, P2, P3, P4)은 당연히 온도 검출 대상 영역(Q) 내부에 속한 어느 영역에 해당되며, 온도 검출 대상 영역(Q)은 도 3에 도시된 바와 같이 온도를 검출하고자 하는 온도 검출 대상물(P)의 일부 영역에 해당되도록 설정되는 것이 바람직하다.
이와 같이 각각의 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)에 온도 검출 대상 영역(Q) 내의 다수개 지점(P1, P2, P3, P4)의 적외선이 수광되면, 각 지점(P1, P2, P3, P4)의 온도에 따라 적외선 방출량이 다르므로, 각 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)에서 발생되는 전기 신호가 각각 다르게 생성되고, 이에 따라 연산부(200)를 통해 해당 지점의 온도를 각각 산출하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기(10)는 수광 영역(310) 내에 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)을 다수개 배치함으로써, 온도 검출 대상물(P)에 대한 다수개 지점(P1, P2, P3, P4)의 온도를 검출할 수 있고, 수광 영역(310) 내에서 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)의 배치 상태를 다양하게 변경함으로써, 해당 다수개 지점(P1, P2, P3, P4)의 위치를 다양하게 변경할 수 있다. 즉, 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)의 배치 상태를 변경함에 따라 이에 대응되는 온도 검출 대상 영역(Q)의 해당 지점(P1, P2, P3, P4) 또한 적외선의 입사 경로에 따라 당연히 변화하므로, 온도 검출 대상물(P)의 종류에 따라 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d)의 배치 상태를 변경함으로써, 다양한 온도 검출 대상물(P)에 대한 특정 지점의 온도를 검출할 수 있다.
도 4 및 도 5에는 이와 같은 비접촉 온도 검출기를 이용하여 온도 검출 대상물(P)에 대한 서로 다른 온도 검출 지점을 설정하는 방식을 설명하기 위한 개념도가 도시된다.
도 3에서 설명한 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기(10)는 수광 영역(310) 내에 배치된 다수개의 적외선 센서칩(400)의 배치 상태를 변경함으로써, 온도 검출 대상물(P)에 대한 다양한 특정 지점의 온도를 검출할 수 있다.
예를 들면, 도 4에 도시된 바와 같이 온도 검출 대상물(P) 또는 온도 검출 대상 영역(Q) 내에 6개의 특정 지점(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 대한 온도를 검출하고자 하는 경우, 수광 영역(310) 내에 적외선이 입사되는 경로를 따라 6개의 특정 지점(P1, P2, P3, P4, P5, P6)과 대응되는 위치에 6개의 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d, 400e, 400f)을 배치함으로써, 해당 특정 지점의 온도를 검출할 수 있다. 이는 전술한 바와 같이 6개의 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d, 400e, 400f)에 각각 6개의 특정 지점(P1, P2, P3, P4, P5, P6)으로부터 발생된 적외선이 각각 수광되기 때문에, 각 지점에서의 온도 검출이 가능하다.
한편, 이러한 온도 검출 대상물(P)의 특정 지점에 대한 온도 검출은 도 5에 도시된 바와 같은 방식으로도 가능하다. 즉, 수광 영역(310) 내의 전체 영역에 다수개의 적외선 센서칩(400)이 고르게 배치되고, 다수개의 적외선 센서칩(400) 중 특정 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d, 400e, 400f)만 활성화되도록 구성되는 방식으로 가능하다. 이때, 활성화되는 특정 적외선 센서칩(400a, 400b, 400c, 400d, 400e, 400f)은 전술한 바와 같이 온도 검출 대상물(P) 또는 온도 검출 대상 영역(Q) 내의 온도를 검출하고자 하는 특정 지점(P1, P2, P3, P4, P5, P6)과 대응되는 위치에 위치하는 적외선 센서칩에 해당된다.
이러한 활성화 방식은 각 적외선 센서칩(400)에 전원을 공급 및 차단하는 별도의 스위치(미도시)를 PCB 기판(300) 상에 장착하는 방식으로 가능하며, 이외에도 PCB 기판(300)의 패턴 회로의 변경 또는 다른 다양한 방식으로도 가능할 것이다.
다시 말하면, 도 4에 도시된 방식은 온도를 검출하고자 하는 특정 지점의 개수만큼 적외선 센서칩(400)을 구비하여 수광 영역(310) 내의 해당 위치에 적외선 센서칩(400)을 배치하는 방식으로 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 검출하는 방식이고, 도 5에 도시된 방식은 수광 영역(310) 내의 전체 영역에 적외선 센서칩(400)을 배치한 상태에서 온도를 검출하고자 하는 특정 지점과 대응되는 해당 위치의 적외선 센서칩(400)만을 활성화시키는 방식으로 다수개의 특정 지점에 대한 온도를 검출하는 방식이다.
따라서, 사용자는 현장 상황이나 필요에 따라 적절한 방식을 사용하여 온도 검출 대상물(P)의 다수개 지점에 대한 온도를 용이하게 검출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 렌즈 모듈에 대한 전후 이동 상태를 개략적으로 도시한 단면도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 렌즈 모듈(500)은 전술한 바와 같이 수광 영역(310)을 감싸는 렌즈 경통(510)과, 렌즈 경통(510)에 장착되는 렌즈(520)를 포함하여 구성되는데, 도 2에 도시된 바와 같이 렌즈 경통(510)이 PCB 기판(300)에 스크류 결합되는 방식으로 고정 결합될 수도 있으나, 이와 달리 렌즈 경통(510)이 PCB 기판(300)으로부터 전후 방향으로 이동 가능하게 결합될 수도 있다.
렌즈 경통(510)이 이동 가능하게 결합되는 방식은 내주면에 암나사산(531)이 형성된 고정구(530)를 통해 가능하다. 즉, PCB 기판(300)에 수광 영역(310)을 감싸도록 링 형태의 고정구(530)를 장착하고, 고정구(530)의 내주면에는 암나사산(531)을 형성한다. 이때, 렌즈 경통(510)의 일단부 외주면에는 고정구(530)의 암나사산(531)에 나사 결합되도록 수나사산(513)을 형성하고, 렌즈 경통(510)을 고정구(530)에 나사 결합함으로써, 렌즈 경통(510)의 전후 방향 이동이 가능하다. 즉, 렌즈 경통(510)을 시계 방향 또는 반시계 방향으로 회전시킴으로써, 렌즈 경통(510)이 고정구(530)의 나사산을 따라 전후 방향으로 이동하게 된다.
이와 같이 렌즈 경통(510)이 전후 방향으로 이동하게 되면, 도 6에 도시된 바와 같이 수광 영역(310)에 장착된 적외선 센서칩(400)과 렌즈 경통(510)에 장착된 렌즈(520)와의 이격 거리(X)가 변화하게 된다. 이러한 이격 거리(X)가 ΔX 만큼 변화하게 되면, 적외선 센서칩(400)에 수광되는 적외선의 이동 경로 구간이 변화하게 되고, 이에 따라 적외선 센서칩(400)에 의해 온도 검출되는 온도 검출 지점의 위치가 변화하게 된다.
따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기(10)는 이러한 렌즈 경통(510)의 위치 변경을 통해 해당 온도 검출 지점의 위치를 미세하게 변경 보정할 수 있다. 예를 들면, 사용 중에 온도 검출 지점에 변화가 발생하거나 또는 렌즈(520)의 손상 등에 의해 정확한 지점의 온도를 검출하지 못하는 경우 이러한 렌즈 경통(510)의 이동을 통해 이를 보정할 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기의 실시 태양을 개략적으로 도시한 설치 예시도이다.
도 7에 도시된 바와 같이 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출기는 온도 검출 대상물로서 산업 현장에 널리 사용되는 배전반(P)에 적용되어 배전반(P)의 다수개 지점에 대한 온도를 검출할 수 있다.
배전반(P)에는 전력 송수신을 위해 다수개의 접점 위치(P1, P2, P3, P4, P5, P6)가 존재하고, 이러한 접점 위치에서 전기 저항의 증가로 인해 열이 발생하는 경우가 빈번히 발생한다. 따라서, 이러한 접점 위치(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에서 발생되는 적외선을 모두 수광할 수 있도록 배전반(P)의 상부측에 별도의 고정 프레임(11)을 통해 비접촉 온도 검출기(10)를 고정 장착할 수 있다.
이와 같이 장착된 비접촉 온도 검출기(10)는 렌즈 모듈(500)을 통해 다수개의 접접 위치(P1, P2, P3, P4, P5, P6)의 모든 적외선이 입사될 수 있도록 설치되며, 각 접점 위치(P1, P2, P3, P4, P5, P6)에 대응되는 적외선 센서칩(400)을 통해 해당 위치의 온도를 실시간으로 검출할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 감시 장치의 형상을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 감시 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 감시 장치는 온도 검출 대상물(P)에 대한 다수개 지점의 온도를 비접촉 방식으로 측정 감시하는 장치로서, 비접촉 온도 검출기(10)와, 무선 송신부(20)와, 무선 수신부(30)와, 모니터링 유닛(40)을 포함하여 구성된다.
비접촉 온도 검출기(10)는 온도 검출 대상물(P)에 대한 다수개 지점의 온도를 비접촉 방식으로 측정할 수 있는 장치로, 케이스(100)와, 케이스(100) 내부에 배치되고 수광 영역(310)이 형성되는 PCB 기판(300)과, 적외선을 집광하여 수광 영역(310)으로 입사시키는 렌즈 모듈(500)과, 적외선을 수광하도록 수광 영역(310) 내에 다수개 배치되는 적외선 센서칩(400)과, 적외선 센서칩(410)의 전기 신호를 인가받아 온도값을 생성하는 연산부(200)를 포함하여 구성된다.
이러한 비접촉 온도 검출기(10)는 다수개의 적외선 센서칩(400)을 통해 온도 검출 대상물(P)에 대한 다수개 지점을 특정하여 특정된 다수개 지점의 온도를 동시에 검출할 수 있는 구조로, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
무선 송신부(20)는 비접촉 온도 검출기(10)와 연결되어 비접촉 온도 검출기(10)에 의해 검출된 온도 데이터를 무선 송신하도록 구성되고, 무선 수신부(30)는 무선 송신부(20)로부터 송신된 온도 데이터를 무선 수신하여 모니터링 유닛(40)으로 온도 데이터를 전송하도록 모니터링 유닛(40)과 연결된다.
모니터링 유닛(40)은 무선 수신부(30)와 연결되어 무선 수신부(30)에 의해 수신된 온도 데이터를 실시간으로 출력하도록 구성된다. 이러한 모니터링 유닛(40)은 도 8 및 도 9에 도시된 바와 같이 디스플레이부(600) 및 저장부(700)를 포함하여 구성될 수 있으며, 경고 장치(800)를 더 포함하여 구성될 수도 있다.
디스플레이부(600)는 무선 수신부(30)에 의해 수신된 온도 데이터를 디스플레이하는 장치로서, 별도의 액정 표시 장치 등으로 구성될 수 있다. 저장부(700)는 무선 수신부(30)에 의해 수신된 온도 데이터를 실시간으로 저장할 수 있는 장치로서, 별도의 메모리 장치로 구성될 수 있다. 이러한 디스플레이부(600) 및 저장부(700)는 하나의 컴퓨터 본체와 모니터 장치로 구현될 수 있다.
이러한 모니터링 유닛(40)은 본 발명의 일 실시예에 따라 무선 송신부(20) 및 무선 수신부(30)를 통해 비접촉 온도 검출기(10)와 무선 통신 방식을 통해 데이터를 송수신하도록 구성되는 것이 바람직한데, 이와 달리 비접촉 온도 검출기(10)와 별도의 케이블(C)로 연결되어 유선 통신 방식으로 데이터를 송수신하도록 구성될 수도 있다. 그러나, 좀더 효과적인 원격 감시를 위해서는 무선 통신 방식으로 데이터를 송수신하도록 구성되는 것이 바람직하다.
한편, 모니터링 유닛(40)은 무선 수신부(30)에 의해 수신된 온도 데이터에 대한 상태를 경고할 수 있는 별도의 경고 장치(800)를 더 포함할 수 있는데, 이러한 경고 장치(800)는 알람벨이나 또는 경광등과 같은 청각 시각적인 신호를 통해 사용자에게 경고 신호를 보낼 수 있는 장치가 바람직하다.
이러한 경고 장치(800)는 무선 수신부(30)에 의해 수신된 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우에 작동하도록 별도의 제어부(50)를 통해 동작 제어된다. 즉, 제어부(50)는 무선 수신부(30)에 의해 수신된 온도 데이터를 인가받아 미리 설정된 기준값과 비교하고, 수신된 온도 데이터가 기준값 이상이면 해당 지점의 온도가 과열된 것을 의미하므로, 경고 장치(800)를 작동시켜 과열 상태를 사용자에게 인식시키도록 구성된다.
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 감시 장치는 무선 송신부(20)가 미리 지정된 별도의 이동 통신 단말기(60)에 경고 신호를 무선 송신하도록 구성되는 것이 바람직하고, 이때 무선 송신부(20)는 전술한 경고 장치(800)와 마찬가지로 무선 수신부(30)에 의해 수신된 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 미리 지정된 이동 통신 단말기(60)에 경고 신호를 무선 송신하도록 별도의 제어부(50)에 의해 동작 제어된다. 이때, 이동 통신 단말기(60)는 해당 온도 검출 대상물(P)에 대한 관리자 또는 담당자의 이동 통신 단말기로 지정되는 것이 바람직하며, 이를 통해 관리자 및 담당자가 현장을 항상 대기하며 지켜보지 않더라도 이동 통신 단말기(60)의 신호를 통해 온도 검출 대상물(P)의 과열 여부를 원격으로 용이하게 파악할 수 있다.
이러한 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 감시 장치는 비접촉 온도 검출기(10)를 통해 검출된 온도 검출 대상물(P)의 다수개의 특정 지점에 대한 온도 데이터를 무선 통신 방식으로 모니터링 유닛(40)의 디스플레이부(600)에 출력함으로써, 사용자에게 항상 온도 검출 대상물(P)의 다수개 지점에 대한 온도 데이터를 실시간으로 인식시킬 수 있다. 특히, 온도 데이터가 기준값 이상인 경우에는 별도의 경고 장치(800)가 작동함과 동시에 담당자의 이동 통신 단말기(60)로 경고 신호가 수신되도록 함으로써, 긴급한 상황을 신속하게 사용자에게 인식시킬 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치는 온도 검출 대상물(10)에 대한 다수개 지점의 온도를 비접촉 방식으로 검출함과 동시에 온도 검출 대상물(10)을 촬영하여 모니터링하는 장치로서, 센싱 유닛(20), 데이터 송신부(30), 모니터링 유닛(50) 및 제어부(40)를 포함하여 구성된다.
센싱 유닛(20)은 비접촉 온도 검출부(22)와 영상 촬영부(21)를 포함하여 구성되는데, 비접촉 온도 검출부(22)는 온도 검출 대상물(10)에 대한 다수개 지점의 온도를 비접촉 방식으로 검출하도록 구성되고, 영상 촬영부(21)는 온도 검출 대상물(10)을 촬영하도록 구성된다. 이때, 비접촉 온도 검출부(22)는 도 10에 도시된 바와 같이 영상 촬영부(21)에 의해 촬영되는 촬영 영역(R) 이내의 범위 안에서 특정 지점(P1,P2,P3)의 온도를 검출하도록 구성된다.
영상 촬영부(21)는 영상을 촬영하는 카메라(21a)를 포함하는 형태로 구성될 수 있으며, 비접촉 온도 검출부(22)는 이러한 영상 촬영부(21)의 촬영 영상에 대응되는 특정 지점의 온도를 다수개 검출하도록 구성될 수 있는데, 이에 대한 상세한 설명은 후술한다.
데이터 송신부(30)는 센싱 유닛(20)의 비접촉 온도 검출부(22) 및 영상 촬영부(21)를 통해 얻어진 온도 데이터 및 영상 데이터를 제어부(40)로 전송하도록 구성된다. 이러한 데이터 송신부(30)는 무선 또는 유선 방식으로 센싱 유닛(20) 및 제어부(40)와 연결되어 데이터를 전송하도록 구성된다.
제어부(40)는 데이터 송신부(30)로부터 온도 데이터 및 영상 데이터를 전송받아 모니터링 유닛(50)으로 인가하고, 모니터링 유닛(50)은 이러한 데이터를 인가받아 실시간으로 출력하도록 구성된다.
모니터링 유닛(50)은 제어부(40)로부터 인가받은 온도 데이터 및 영상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부(51)와, 제어부(40)로부터 인가받은 온도 데이터에 대한 상태를 경고할 수 있는 경고 장치(53)를 포함하여 구성될 수 있으며, 제어부(40)로부터 인가받은 온도 데이터 및 영상 데이터를 저장할 수 있는 저장부(52)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
디스플레이부(51)는 온도 데이터 및 영상 데이터를 디스플레이할 수 있도록 액정 표시 장치 등으로 구성될 수 있으며, 저장부(52)는 온도 데이터 및 영상 데이터를 실시간으로 저장할 수 있는 장치로서, 별도의 메모리 장치로 구성될 수 있다. 이러한 디스플레이부(51) 및 저장부(52)는 하나의 컴퓨터 본체와 모니터 장치로 구현될 수 있다. 경고 장치(53)는 알람벨이나 또는 경광등과 같은 청각 시각적인 신호를 통해 사용자에게 경고 신호를 보낼 수 있는 장치로 구성될 수 있다. 이때, 경고 장치(53)는 비접촉 온도 검출부(22)에 의해 얻어진 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우에 작동하도록 제어부(40)에 의해 동작 제어될 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치는 센싱 유닛(20)의 영상 촬영부(21)가 특정 모드에서만 선택적으로 작동하도록 구성될 수 있는데, 이를 위해 영상 촬영부(21)의 동작 상태를 선택할 수 있도록 사용자에 의해 조작되는 별도의 조작부(60)가 구비될 수 있다. 조작부(60)는 영상 촬영부(21)에 대한 작동 상태를 온/오프하도록 구성될 수 있으며, 제어부(40)는 이러한 조작부(60)의 조작 신호에 따라 영상 촬영부(21)의 동작 상태를 제어하도록 구성된다.
즉, 조작부(60)에 의해 영상 촬영부(21)의 작동 상태가 온 상태로 조작되면, 제어부(40)는 영상 촬영부(21)를 작동시키고, 이에 따라 영상 데이터가 생성되어 제어부(40)를 통해 모니터링 유닛(50)으로 인가된다. 반면, 조작부(60)에 의해 영상 촬영부(21)의 작동 상태가 오프 상태로 조작되면, 제어부(40)는 영상 촬영부(21)를 작동 중단시키고, 이에 따라 영상 데이터의 생성이 중단되므로 비접촉 온도 검출부(22)에 의한 온도 데이터만 모니터링 유닛(50)으로 인가된다.
다시 말하면, 영상 촬영부(21)는 조작부(60)를 통한 사용자의 조작에 의해 작동하도록 구성되고, 영상 촬영부(21)가 작동하는 동안에만 영상 데이터가 생성되어 모니터링 유닛(50)으로 인가된다. 따라서, 이 경우에는 모니터링 유닛(50)을 통해 온도 데이터 및 영상 데이터가 모두 출력된다. 반면, 영상 촬영부(21)가 작동하지 않는 동안에는 영상 데이터가 생성되지 않기 때문에, 비접촉 온도 검출부(22)의 온도 데이터만 모니터링 유닛(50)으로 인가된다. 따라서, 이 경우에는 모니터링 유닛(50)을 통해 온도 데이터만 출력된다.
한편, 영상 촬영부(21)는 이러한 조작부(60)의 조작에 의한 선택적 작동 이외에 특정 조건에 의해 선택적 작동하도록 제어부(40)에 의해 제어될 수 있는데, 본 발명의 일 실시예에 따라 비접촉 온도 검출부(22)에 의해 얻어진 온도 데이터에 따라 작동하도록 제어부(40)에 의해 동작 제어될 수 있다.
예를 들면, 비접촉 온도 검출부(22)에 의해 얻어진 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 영상 촬영부(21)가 작동하며 온도 검출 대상물(10)을 촬영하도록 제어부(40)에 의해 동작 제어될 수 있다. 즉, 비접촉 온도 검출부(22)에 의해 검출된 온도 검출 대상물(10)의 온도가 기준값보다 작은 경우에는 온도 검출 대상물(10)의 온도가 정상 범위 내에 있는 것이므로, 단순히 온도 검출 대상물(10)에 대한 온도를 계속 측정 감시하는 방식으로 동작하고, 비접촉 온도 검출부(22)에 의해 검출된 온도 검출 대상물(10)의 특정 지점에 대한 온도가 기준값 이상인 경우, 해당 지점에서 이상 상황이 발생한 것이므로, 이 경우에는 영상 촬영부(21)가 온도 검출 대상물(10)을 촬영하고, 촬영 영상이 모니터링 유닛(50)을 통해 출력되도록 구성된다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 또 다른 형태에 대한 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치는 다수개의 온도 검출 대상물(10)에 대해 모니터링할 수 있도록 구성될 수 있다. 이를 위해 도 11에 도시된 바와 같이 센싱 유닛(20) 및 이에 대응하는 데이터 송신부(30)가 각각 다수개 구비되고, 제어부(40)는 다수개의 센싱 유닛(20) 및 모니터링 유닛(50)을 동작 제어하도록 구성될 수 있다. 이때, 제어부(40)는 다수개의 센싱 유닛(20)의 온도 데이터가 교대로 모니터링 유닛(50)에 출력되도록 제어할 수 있으며, 이를 통해 다수개의 센싱 유닛(20)에 의한 다수개의 온도 검출 대상물(10)이 모두 실시간으로 모니터링되도록 할 수 있다.
한편, 사용자에 의해 조작되는 조작부(60)는 전술한 바와 같이 영상 촬영부(21)의 동작 상태를 선택할 수 있도록 구성될 수 있으며, 또한, 모니터링 유닛(50)에 대한 동작 상태를 기준 모드(61)와 지정 모드(62)로 선택하도록 형성될 수 있다. 기준 모드(61) 상태에서는 전술한 바와 같이 다수개의 센싱 유닛(20)의 온도 데이터가 교대로 모니터링 유닛(50)에 출력되고, 지정 모드(62) 상태에서는 사용자가 지정한 특정 센싱 유닛(20)의 온도 데이터가 모니터링 유닛(50)에 출력되도록 구성될 수 있다.
또한, 다수개의 센싱 유닛(20)의 온도 데이터 중 어느 하나의 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 제어부(40)는 해당 센싱 유닛(20)의 영상 촬영부(21)가 작동하도록 동작 제어하고, 해당 센싱 유닛(20)의 온도 데이터 및 영상 데이터가 모니터링 유닛(50)에 계속해서 집중 출력되도록 제어할 수 있다.
즉, 다수개의 온도 검출 대상물(10) 중 어느 하나에서 온도가 기준값 이상으로 올라가게 되면, 해당 온도 검출 대상물(10)에 대응되는 센싱 유닛(20)의 온도 데이터가 기준값 이상으로 올라가게 되는데, 제어부(40)는 이를 감지하여 해당 센싱 유닛(20)의 영상 촬영부(21)가 작동하도록 제어한다. 해당 센싱 유닛(20)의 영상 촬영부(21)가 작동함에 따라 해당 센싱 유닛(20)으로부터 온도 데이터 및 영상 데이터가 데이터 송신부(30)를 통해 제어부(40)로 전송되고, 제어부(40)는 이러한 온도 데이터 및 영상 데이터가 모니터링 유닛(50)의 디스플레이부(51)에 계속해서 집중 출력되도록 모니터링 유닛(50)을 동작 제어한다.
따라서, 특정 온도 검출 대상물(10)에서 이상 상황에 따라 온도가 상승하게 되면, 해당 온도 검출 대상물(10)에 대한 온도 데이터 및 영상 데이터가 모니터링 유닛(50)의 디스플레이부(51)에 집중 출력되고, 이에 따라 사용자가 해당 온도 검출 대상물(10)에 대한 비상 상황을 신속하고 정확하게 인식할 수 있다. 물론, 이 경우, 모니터링 유닛(50)의 경고 장치(53) 또한 계속해서 작동하게 될 것이다.
이와 같은 구성에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치는 다수개의 온도 검출 대상물(10)에 대한 온도 변화 상태를 실시간으로 계속 모니터링할 수 있을 뿐만 아니라 특정 온도 검출 대상물(10)에서 온도가 증가하는 이상 상황이 발생하게 되면, 해당 온도 검출 대상물(10)에 대한 영상 또한 실시간으로 출력됨으로써, 영상 정보를 통해 현장 상황을 더욱 정확하게 파악할 수 있고, 이에 따라 더욱 신속하게 필요한 조치를 취할 수 있다.
다음으로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 센싱 유닛에 대한 구성을 도 12 및 도 13을 중심으로 좀 더 자세히 살펴본다.
도 12는 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 센싱 유닛에 대한 형상을 개략적으로 도시한 사시도이고, 도 13은 본 발명의 다른 실시예에 따른 비접촉식 온도 감시 장치의 센싱 유닛에 대한 구성을 개략적으로 도시한 분해 사시도이다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 센싱 유닛(20)은 도 12에 도시된 바와 같이 비접촉 온도 검출부(22)와 영상 촬영부(21)가 각각 서로 간의 상대 위치가 고정되도록 하나의 케이스(100)에 이격되게 고정 결합된다. 이때, 하나의 케이스(100)는 별도의 고정 브래킷(101)에 각도 조절 가능하게 결합되어 비접촉 온도 검출부(22)의 온도 검출 지점 또는 영상 촬영부(21)의 촬영 영역을 조절할 수 있도록 장착된다.
이때, 비접촉 온도 검출부(22)는 영상 촬영부(21)에 의해 촬영되는 촬영 영역(R) 내의 다수개 지점(P1,P2,P3,P4)에 대한 온도를 검출하도록 형성되며, 이에 따라 영상 촬영부(21)에 의해 촬영된 영상에 대응되는 특정 지점에 대한 온도를 검출하게 된다.
좀 더 자세히 살펴보면, 먼저, 케이스(100)는 도 13에 도시된 바와 같이 내부에 수용 공간이 형성되도록 케이스 본체(110)와 케이스 커버(120)로 분리 형성되며, 케이스 커버(120)에는 비접촉 온도 검출부(22) 및 영상 촬영부(21)가 각각 전방으로 돌출 결합되도록 다수개의 관통홀(121,122,123)이 형성된다.
영상 촬영부(21)는 케이스(100)에 결합되어 온도 검출 대상물(10)을 촬영하는 카메라(21a)와, 케이스(100)에 결합되어 카메라 전방으로 조명광을 조사하는 조명 램프(21b)를 포함하여 구성되고, 카메라(21a) 및 조명 램프(21b)는 전술한 바와 같이 제어부(40)를 통해 동작 제어된다. 이때, 조명 램프(21b)는 LED 램프가 적용되는 것이 바람직하다. 이러한 영상 촬영부(21)는 일반적인 다양한 카메라(21a) 및 조명 램프(21b)가 사용될 수 있으므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
비접촉 온도 검출부는 온도 검출 대상물(P)에 대한 다수개 지점의 온도를 비접촉 방식으로 측정할 수 있는 장치로, PCB 기판(300)과, 렌즈 모듈(500)과, 적외선 센서칩(400)과, 연산부(200)를 포함하여 구성된다.
PCB 기판(300)은 케이스(100) 내부 공간에 배치되도록 케이스 본체(110)에 고정 장착되며, 부품 실장면에는 일측에 수광 영역(310)이 형성된다. 수광 영역(310)은 렌즈 모듈(500)을 통과한 적외선이 수광되는 영역으로, 렌즈 모듈(500)은 이러한 수광 영역(310)을 내부에 수용하는 형태로 PCB 기판(300)에 결합된다.
렌즈 모듈(500)은 온도 검출 대상물(P)로부터 발생된 적외선이 집광되어 PCB 기판(300)의 수광 영역(310)으로 입사되도록 케이스 커버(120)의 관통홀(121)에 돌출되게 배치된다. 이러한 렌즈 모듈(500)은 도 13에 도시된 바와 같이 렌즈 경통(510)과 렌즈 경통(510)에 장착되는 렌즈(520)로 구성될 수 있다.
렌즈 경통(510)은 렌즈(520)를 통해 입사되는 적외선이 통과하는 공간으로 외부의 빛이 렌즈 경통(510) 내부로 유입되지 못하도록 불투명 재질로 형성된다. 따라서, 중공의 원통형 또는 다각형 기둥 형태로 형성될 수 있으며, 전방면에는 렌즈(520)가 삽입 결합되도록 개방된 형태로 형성된다. 이러한 렌즈 경통(510)은 일단이 PCB 기판(300)의 수광 영역(310)을 감싸도록 PCB 기판(300)에 장착되고, 타단은 케이스(100)의 전방면에 돌출되게 배치되며, 이러한 렌즈 경통(510)의 타단에 렌즈(520)가 결합된다.
이때, 렌즈 경통(510)의 일단에는 플랜지부(511)가 형성되고, 플랜지부(511)에는 PCB 기판(300)과 결합을 위한 결합홀(512)이 형성된다. 이에 대응하여 PCB 기판(300)에도 고정탭(301)이 형성되는데, 이러한 고정탭(301)은 수광 영역(310)의 외부에 위치하도록 형성된다. 따라서, 렌즈 경통(510)은 결합홀(512)를 관통하는 별도의 결합 스크류(미도시)를 고정탭(301)에 스크류 결합하는 방식으로 PCB 기판(300)에 장착될 수 있으며, 이 경우 렌즈 경통(510)과 PCB 기판(300)의 결합 부위를 통해 외부의 빛이 수광 영역(310) 또는 렌즈 경통(510)의 내부 공간으로 입사되지 못하도록 이격 간격 없이 밀폐되게 결합되는 것이 바람직하다. 이러한 빛의 차단을 위해 렌즈 경통(510)의 플랜지부(511)에 탄성력을 갖는 별도의 차단 부재(미도시)가 장착될 수 있다.
렌즈(520)는 일반 카메라에 사용되는 렌즈가 사용될 수 있으며, 보다 넓은 영역에서의 적외선이 수광 영역(310)으로 입사될 수 있도록 빛을 집광하는 역할을 수행한다. 따라서, 빛을 집광할 수 있도록 볼록 렌즈가 사용되는 것이 바람직하며, 이와 더불어 수광 영역(310)에 도달하는 빛의 경로를 더욱 정확하고 다양하게 조절할 수 있도록 다양한 렌즈가 다수개 더 장착될 수도 있다.
적외선 센서칩(400)은 렌즈 모듈(500)을 통해 입사된 적외선을 수광할 수 있도록 PCB 기판(300)의 수광 영역(310)에 다수개 장착된다. 이러한 적외선 센서칩(400)은 적외선을 수광하여 전기 신호로 변환하는 전자칩으로서, 수광되는 적외선의 양에 따라 서로 다른 크기의 전압을 발생시키도록 구성된다.
연산부(200)는 적외선 센서칩(400)의 전기 신호를 인가받아 연산하여 온도값을 생성하는 구성으로, 도 13에 도시된 바와 같이 PCB 기판(300)에 장착되는 별도의 전자칩의 형태로 PCB 기판(300)의 패턴 회로를 통해 적외선 센서칩(400)과 연결되도록 구성될 수 있다.
이러한 적외선 센서칩(400)과 연산부(200)는 적외선 센서칩(400)에 수광되는 적외선의 수광량에 따라 적외선 센서칩(400)에서 서로 다른 전압을 갖는 전기 신호가 생성되고 연산부(200)는 이러한 전기 신호를 보정 연산하여 해당 온도값을 산출하는 방식으로 구성된다. 이러한 구성은 모든 물체에서 온도에 따라 서로 다른 양의 적외선이 방출되는 원리를 이용하여 해당 물체의 온도를 측정하기 위한 일반적인 적외선 센서에 널리 사용되는 구성이므로, 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.
이와 같은 구조에 따라 본 발명의 일 실시예에 따른 비접촉 온도 검출부(22)는 상대적으로 넓은 온도 검출 대상 영역(Q)에 대한 다수개 지점의 온도를 검출할 수 있다. 즉, 도 10에 도시된 바와 같이 렌즈 모듈(500)의 크기에 비해 상대적으로 넓은 영역의 온도 검출 대상 영역(Q)에서 적외선이 렌즈 모듈(500)을 통해 수광 영역(310)으로 입사되고, 수광 영역(310)에 장착되는 다수개의 적외선 센서칩(400)이 각각 이를 수광하며, 이러한 다수개의 적외선 센서칩(400)을 통해 해당 온도 검출 대상 영역(Q)에 대한 다수개 지점에서의 온도를 검출할 수 있다.
다시 말하면, 수광 영역(310)에 장착되는 다수개의 적외선 센서칩(400)에는 온도 검출 대상 영역(Q) 내의 다수개 지점으로부터 발생된 적외선이 각각 수광되므로, 이를 통해 온도 검출 대상 영역(Q)의 다수개 지점에 대한 각각의 온도를 검출할 수 있다. 이때, 온도 검출 대상 영역(Q)은 온도 검출 대상물(P)의 일부 영역에 해당될 수도 있고, 온도 검출 대상물(P)의 전체 영역을 모두 포함하는 영역에 해당될 수도 있다. 이는 비접촉 온도 검출부(22)와 온도 검출 대상물(P)과의 이격 거리에 따라 조절될 수 있다. 또한, 이러한 온도 검출 대상 영역(Q)은 전술한 영상 촬영부(21)의 촬영 영역(R) 이내의 범위로 제한되는 것이 바람직하다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
Claims (16)
- 케이스;상기 케이스 내부에 배치되고 일측에 수광 영역이 형성되는 PCB 기판;온도 검출 대상물로부터 발생된 적외선이 집광되어 상기 수광 영역으로 입사되도록 상기 케이스의 전방면에 돌출되게 장착되는 렌즈 모듈;적외선을 수광하도록 상기 수광 영역에 다수개 장착되며 적외선을 수광하여 전기 신호로 변환하는 적외선 센서칩; 및상기 적외선 센서칩의 전기 신호를 인가받아 온도값을 생성하는 연산부를 포함하고, 다수개의 상기 적외선 센서칩을 통해 상기 온도 검출 대상물에 대한 다수개 지점의 온도를 검출하는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 검출기.
- 제 1 항에 있어서,상기 적외선 센서칩은 상기 온도 검출 대상물에 대한 특정 지점의 온도를 검출할 수 있도록 상기 수광 영역에 특정 배열 상태로 배치되는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 검출기.
- 제 1 항에 있어서,상기 적외선 센서칩은 상기 수광 영역의 전체 영역에 고르게 배치되고, 상기 온도 검출 대상물에 대한 특정 지점의 온도만 검출될 수 있도록 다수개의 상기 적외선 센서칩 중 특정 적외선 센서칩만 활성화되도록 구성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 검출기.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 연산부에 의해 생성된 온도값을 디스플레이하는 디스플레이부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 검출기.
- 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서,상기 렌즈 모듈은일단이 상기 수광 영역을 감싸도록 상기 PCB 기판에 장착되고 타단은 상기 케이스의 전방면에 돌출되는 렌즈 경통; 및상기 렌즈 경통의 타단에 장착되는 렌즈를 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 검출기.
- 제 5 항에 있어서,상기 PCB 기판에는 상기 렌즈 경통을 고정 지지하도록 내주면에 암나사산이 형성된 고정구가 결합되고,상기 렌즈 경통은 상기 고정구와 나사 결합되며 전후 방향으로 이동 가능하도록 일단부 외주면에 수나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 검출기.
- 케이스와, 상기 케이스 내부에 배치되고 일측에 수광 영역이 형성되는 PCB 기판과, 온도 검출 대상물로부터 발생된 적외선이 집광되어 상기 수광 영역으로 입사되도록 상기 케이스의 전방면에 돌출되게 장착되는 렌즈 모듈과, 적외선을 수광하도록 상기 수광 영역에 다수개 장착되며 적외선을 수광하여 전기 신호로 변환하는 적외선 센서칩과, 상기 적외선 센서칩의 전기 신호를 인가받아 온도값을 생성하는 연산부를 포함하고, 다수개의 상기 적외선 센서칩을 통해 상기 온도 검출 대상물에 대한 다수개 지점의 온도를 검출하는 비접촉 온도 검출기;상기 비접촉 온도 검출기와 연결되어 상기 비접촉 온도 검출기에 의해 검출된 온도 데이터를 무선 송신하는 무선 송신부;상기 무선 송신부로부터 송신된 온도 데이터를 무선 수신하는 무선 수신부; 및상기 무선 수신부와 연결되어 상기 무선 수신부에 의해 수신된 온도 데이터를 실시간으로 출력하는 모니터링 유닛을 포함하는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 감시 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 모니터링 유닛은상기 무선 수신부에 의해 수신된 온도 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부;상기 무선 수신부에 의해 수신된 온도 데이터를 저장하는 저장부; 및상기 무선 수신부에 의해 수신된 온도 데이터에 대한 상태를 경고할 수 있는 경고 장치;를 포함하고,상기 경고 장치는 상기 무선 수신부에 의해 수신된 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 작동하도록 별도의 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 감시 장치.
- 제 7 항에 있어서,상기 무선 수신부에 의해 수신된 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 상기 무선 송신부는 미리 지정된 별도의 이동 통신 단말기에 경고 신호를 무선 송신하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 비접촉 온도 감시 장치.
- 온도 검출 대상물에 대한 다수개 지점의 온도를 비접촉 방식으로 검출하는 비접촉 온도 검출부와, 상기 온도 검출 대상물을 촬영하는 영상 촬영부를 포함하는 센싱 유닛;상기 센싱 유닛에 연결되어 상기 센싱 유닛에 의해 얻어진 온도 데이터 및 영상 데이터를 전송하는 데이터 송신부;상기 센싱 유닛에 의해 얻어진 온도 데이터 및 영상 데이터를 인가받아 출력하는 모니터링 유닛; 및상기 데이터 송신부로부터 상기 온도 데이터 및 영상 데이터를 전송받아 상기 모니터링 유닛으로 인가하는 제어부를 포함하며,상기 제어부는 상기 비접촉 온도 검출부에 의해 얻어진 온도 데이터에 따라 상기 영상 촬영부의 동작 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 감시 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 영상 촬영부의 동작 상태를 선택할 수 있도록 사용자에 의해 조작되는 조작부가 구비되고,상기 제어부는 상기 조작부의 조작 신호에 따라 상기 영상 촬영부의 동작 상태를 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 감시 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 비접촉 온도 검출부에 의해 얻어진 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 제어부는 상기 영상 촬영부가 작동하며 상기 온도 검출 대상물을 촬영하도록 동작 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 감시 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 센싱 유닛 및 이에 대응되는 데이터 송신부는 각각 다수개 구비되고,상기 제어부는 다수개의 상기 센싱 유닛의 온도 데이터가 교대로 상기 모니터링 유닛에 출력되도록 제어하며,다수개의 상기 센싱 유닛의 온도 데이터 중 어느 하나의 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우, 상기 제어부는 해당 센싱 유닛의 영상 촬영부가 작동하도록 동작 제어하고, 해당 센싱 유닛의 온도 데이터 및 영상 데이터가 상기 모니터링 유닛에 집중 출력되도록 제어하는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 감시 장치.
- 제 10 항에 있어서,상기 모니터링 유닛은상기 제어부로부터 인가받은 온도 데이터 및 영상 데이터를 디스플레이하는 디스플레이부; 및상기 제어부로부터 인가받은 온도 데이터에 대한 상태를 경고할 수 있는 경고 장치를 포함하고, 상기 경고 장치는 온도 데이터가 미리 설정된 기준값 이상인 경우 작동하도록 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 감시 장치.
- 제10항에 있어서,상기 센싱 유닛의 비접촉 온도 검출부 및 영상 촬영부는 서로 간의 상대 위치가 고정되도록 하나의 케이스에 각각 고정 결합되며, 상기 비접촉 온도 검출부는 상기 영상 촬영부에 의해 촬영되는 영역 내의 다수개 지점에 대한 온도를 검출하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 감시 장치.
- 제15항에 있어서,상기 비접촉 온도 검출부는상기 케이스 내부에 배치되고 일측에 수광 영역이 형성되는 PCB 기판;상기 온도 검출 대상물로부터 발생된 적외선이 집광되어 상기 수광 영역으로 입사되도록 상기 케이스의 전방면에 돌출되게 장착되는 렌즈 모듈;적외선을 수광하도록 상기 수광 영역에 다수개 장착되며 적외선을 수광하여 전기 신호로 변환하는 적외선 센서칩; 및상기 적외선 센서칩의 전기 신호를 인가받아 연산하여 각각의 온도 데이터를 생성하는 연산부를 포함하고, 다수개의 상기 적외선 센서칩을 통해 상기 온도 검출 대상물에 대한 다수개 지점의 온도를 검출하며,상기 영상 촬영부는,상기 케이스에 결합되어 상기 온도 검출 대상물을 촬영하는 카메라; 및상기 케이스에 결합되어 상기 카메라 전방으로 조명광을 조사하는 조명 램프를 포함하고, 상기 카메라 및 조명 램프는 상기 제어부에 의해 동작 제어되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 온도 감시 장치.
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