초록 ▼

1. 최종목표
- 측정온도 범위:-40℃ ~ 600℃ 이상
- 가시영역대 거리비(D:S비): 30:1 이상
- 굴절광학소자: AR-Coating 게르마늄 광학 렌즈이용 정밀도 높은 비접촉 온도계 개발.
- 주변 온도보상: -40℃ ~ 80℃
- 주변온도 보상용 전용 케이스 설계: 정확도 1%이하 향상.
- 방사율 조정가능 기능: 0.1 ~ 1.0
- 2단 분리 가능한 Housing Case로 내부 방열처리 제작.
- 아날로그 회로 설계: 저잡음회로, 노이즈에 강한 회로 설계.
- 다양

1. 최종목표
- 측정온도 범위:-40℃ ~ 600℃ 이상
- 가시영역대 거리비(D:S비): 30:1 이상
- 굴절광학소자: AR-Coating 게르마늄 광학 렌즈이용 정밀도 높은 비접촉 온도계 개발.
- 주변 온도보상: -40℃ ~ 80℃
- 주변온도 보상용 전용 케이스 설계: 정확도 1%이하 향상.
- 방사율 조정가능 기능: 0.1 ~ 1.0
- 2단 분리 가능한 Housing Case로 내부 방열처리 제작.
- 아날로그 회로 설계: 저잡음회로, 노이즈에 강한 회로 설계.
- 다양한 멀티 출력: 4-20mA, 1-5V, T/C, RS-485출력(프로그램에서 조정가능)
- 주변 아날로그 및 디지털 전자회로 최적화 설계.
2. 개발내용 및 결과
= 고감도 IR Thermopile 센서를 측정대상체를 -40℃ ~ 600℃ 이상 측정.
= 2단 분리 가능한 Body Housing Case 시제품 제작 내부의 방출되는 열을 외부로 방출하여 온도 측정의 정확도를 향상.
= 게르마늄 광학 렌즈를 사용한 광학기기를 설계 개발
- 투과율이 80% 이상
- 30:1(D:S)비를 갖는 초점거리 설계.
= 다양한 표준 인터페이스를 호환을 위한 멀티 출력 신호 설계.
- 4~20mA 출력 - 1-5V Voltage 출력
- T/C 출력(K타입, J타입) - RS-485 출력
= 주변온도 보상 프로그램 개발
- -40℃ ~ 80℃ 범위 변화시 온도 보상 프로그램 작성.
- 주변온도 보상 테이블 작성.
= IR Thermopile Signal 출력 프로그램 개발.
- 온도별 Thermopile Signal 전압 측정.
- 회귀분석 알고리즘 작성.
- 6차원 연립방정식 정의.
- 센서 교정 프로그램 개발.
- 교정시 디지털 컨트롤 저항 설계(프로그램으로 자동으로 온도 교정)
= 다양한 방사율 조정 개발
- 사용자 환경에 맞게 0.1 ~ 1.0까지 조정.
3. 사업성과
= 기술적 성과
- AR-게르마늄 광학 렌즈 설계 기술 개발.
- 급격한 주변온도에도 측정가능한 센서보호 Shield Cover 설계 개발.
- 게르마늄 렌즈와 회절판 구조물로 최대의 방사율 측정 개발.
- D:S 비율 증대(30:1) 개발.
- Offset calibration 측정방법, 주변온도 측정, Thermopile 출력, A/D 변환 방법, 보상교정, 증폭도 결정 프로그램 개발.
- 프로그램 방식으로 방사율 조정 개발.
- 다양한 멀티출력으로 사용자 편리성 증대 개발.
= 경제적 성과
- 고비용의 가격을 저비용으로 낮춰 시장 영역을 확대
- 소형화 제작으로 설비 업체에 장착하기 용이함
- 저가격으로 해외 수요 창출로 수출 증대
- 기존 접촉식 온도계를 비접촉온도계로 대체 가능
- 센서 수명이 길고 교정작업이 필요 없어 유지보수 비용이 적음.
- “정밀급 비접촉식 적외선 온도계” 개발에 성공하여 외국 경쟁제품보다 기능 및 성능이 향상되고 가격은 상대적으로 저렴한 고부가가치 제품의 국내기술자립에 기여할 것으로 기대됨
= 사회적 성과(일자리 창출 등)
- 움직이거나, 회전, 진동하는 물체의 온도를 측정하는 장비 수요 증대.
- 강한 전자기장 안에 있는 물체의 온도를 측정하는 장비 수요 증대.
- 온도변화가 급격한 물체의 온도를 측정하는 장비 수요 증대.
- 접촉식 온도계로 측정할수 없는 또는 접근할 수 없는 초고온 물체 측정장비 수요 증대.
- 접촉시 손상되거나 오염될 수 있는 물체의 온도를 측정하는 장비 수요 증대
- 접촉할 경우 온도가 변화는 물체의 온도를 측정하는 장비 수요 증대
- 즉석에서 빈번한 온도측정이 요구되는 물체의 온도를 측정하는 장비 수요 증대
4. 기술개발결과 활용계획
- 전기설비의 배전반 BUS 접속부 온도 측정.
- 철강제작공정에서 철강제품 이송중 온도 측정.
- 유리제품의 표면온도 측정.
- 움직이거나, 회전, 진동하는 물체 온도 측정.
- 온도변화가 급격한 물체 온도 측정.
- 접촉시 손상되거나 오염될 수 있는 물체 온도 측정
- 접근할수 없는 초고온 물체 온도 측정.
- 접촉할 경우 온도가 변화는 물체 온도 측정.
- 즉석에서 빈번한 온도 측정이 요구되는 물체 온도 측정.

목차 Contents

• 산학연 공동기술개발사업 최종보고서...1
• 최종보고서 제출서...2
• 간접비 집행내역...3
• I. 총괄현황...3
• II. 세부집행내역...3
• 사업비사용실적보고서...5
• Ⅰ. 총괄현황...5
• Ⅱ. 과제개발비 세부집행내역...5
• 개발결과의견서...9
• 최종보고요약서(초록)...11
• 목차...13
• 제 1 장 서론...14
• 제 1 절 개발대상기술(또는 제품)의 개요...14
• 제 2 절 기술(또는)개발의 필요성 및 중요성...15
• 제 3 절 국내.외 관련기술의 현황...17
• 제 2 장 과제개발 내용 및 방법...18
• 제 1 절 과제개발 내용...18
• 제 2 절 과제개발 방법...21
• 제 3 장 사업성과...23
• 제 1 절 기술적 성과...23
• 제 2 절 경제적 성과...23
• 제 3 절 기타 성과...23
• 제 4 장 결론...24
• 제 1 절 과제개발의 결과내용...24
• 제 2 절 과제개발의 평가항목 측정결과...26
• 1. 대상 물체 온도 측정...26
• 2. 주변온도 보상측정...28
• 3. D:S비 측정...30
• 4. 응답시간...32
• 5. 방사율 측정...33
• 6. 타사제품과의 차별성...34
• 제 3 절 과제개발의 시제품...35
• 제 4 절 향후 계획 등을 기술...37