專利名稱：噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置。
背景技術(shù)：
一般，以往的流量和流速測定是基于卡門(Karman)渦流的超聲波檢測方式、壓力檢測方式、鏡檢測方式等，其在管內(nèi)附著油壓計而使用。使用這樣的已經(jīng)存在的測定計(流量計和流速計等)檢測噴嘴的狀態(tài)的方式如專利文獻(xiàn)I所公開的一樣，存在使用由測定管路內(nèi)流動的測定對象物的加速度的加速度傳感器10檢測的振動量的方式。但是，所述以往的裝置通過噴嘴噴射后的噴射體(液體、氣體、熔融體)的噴射量發(fā)生變化，通過現(xiàn)有的測定計無法正常地感知噴射后的噴射量的變化。另外，由于以往的裝置無法小型化，無法在如醫(yī)療界的裝置或汽車等一樣的微細(xì)管路的噴嘴上進(jìn)行安裝，由此限制了可適用領(lǐng)域的范圍?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)1:韓國專利授權(quán)第10-0470654號說明書

發(fā)明內(nèi)容
因此，本發(fā)明的目的 在于提供一種噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，該噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置使用基于壓電傳感器的壓電效應(yīng)(Piezo Effect),測定通過噴嘴端的測定對象物在噴射時產(chǎn)生的電壓，從而監(jiān)視所述噴嘴端的狀態(tài)(堵塞和破損)。根據(jù)本發(fā)明實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，該裝置包括:至少一個感知根據(jù)通過噴嘴端的測定對象物的噴射壓力和流量而產(chǎn)生的電壓的感知部；測定由所述感知部產(chǎn)生的電壓的測定部；以及比較分析由所述測定部測定的電壓和預(yù)先設(shè)定的電壓范圍，并監(jiān)視所述噴嘴端的狀態(tài)的控制部。所述感知部包括:以橫穿所述噴嘴端、且以彼此相對的的方式設(shè)置的兩個壓電傳感器；支撐所述兩個壓電傳感器的支撐部；以及線探頭，該線探頭設(shè)置在所述兩個壓電傳感器之間，一端與一個壓電傳感器結(jié)合，另一端與另一個壓電傳感器結(jié)合，根據(jù)所述測定對象物的噴射壓力和流量，彈力地拉伸或者復(fù)原，使所述壓電傳感器拉伸或者壓縮變形；所述壓電傳感器能夠感知由所述壓電傳感器的拉伸和壓縮變形而產(chǎn)生的電壓。所述感知部能夠以嵌入所述噴嘴端的內(nèi)部的內(nèi)安裝形式設(shè)置，此時，所述支撐部可以是與所述噴嘴管連接的管路的內(nèi)側(cè)壁。所述感知部能夠以外安裝形式設(shè)置在所述噴嘴端的外部，此時，所述支撐部可以是設(shè)置在所述噴嘴端的外部的支撐部。所述感知部可以是與所述噴嘴端的外部結(jié)合的一體型。各個所述壓電傳感器包括:通過所述線探頭的拉伸和復(fù)原而拉伸和壓縮變形，并生成電壓的壓電元件；形成在所述壓電元件的一端的、與所述線探頭結(jié)合的第一電極；以及形成在所述壓電元件的另一端的、與所述支撐部結(jié)合的第二電極。所述線探頭的材料可以是鎢(W)，所述線探頭的粗細(xì)可以是5pm至lOOym的范圍，所述線探頭能夠用導(dǎo)電性物質(zhì)電鍍，所述導(dǎo)電性物質(zhì)可以是金(Au)。所述感知部能夠設(shè)置為一字形、十字形、X字形或者多邊形中的任意一個形式。所述測定部可以是電壓測定器。在由所述測定部測定的電壓處于所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)的情況下，所述控制部能夠判斷所述噴嘴端的狀態(tài)為正常。在由所述測定部測定的電壓不在所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)的情況下，所述控制部能夠判斷所述噴嘴端的狀態(tài)為不良。所述控制部在判斷所述噴嘴端的狀態(tài)為不良的情況下，且在所述測定的電壓比所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍更低的情況下，能夠判斷所述噴嘴端為堵塞。所述控制部在判斷所述噴嘴端的狀態(tài)為不良的情況下，且在所述測定的電壓比所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍更高的情況下，能夠判斷所述噴嘴端為破損。所述測定對象物可以是液體、熔融體 、氣體或者其組合中的任意一種。通過基于附圖的以下的詳細(xì)說明，本發(fā)明的特征和優(yōu)點會變得更清楚。在本發(fā)明的詳細(xì)說明之前，本說明書和權(quán)利要求書中使用的用語和單詞通常不能解釋為字典的意思，發(fā)明人為了用最佳的方法說明自己的發(fā)明，根據(jù)能夠恰當(dāng)?shù)囟x用語的概念的原則，需要解釋為適合于本發(fā)明的技術(shù)思想的意思和概念。根據(jù)本發(fā)明，能夠以內(nèi)安裝形式和外安裝形式在各噴嘴端設(shè)置，在測定對象物噴射時，使用測定由變形的壓電傳感器產(chǎn)生的電壓的壓電效應(yīng)，能夠更精密地監(jiān)視各噴嘴端的狀態(tài)(堵塞和破損)，因此能夠提聞工序質(zhì)量的可罪性。此外，由于能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，因此在內(nèi)置于所述噴嘴端的內(nèi)部的情況下，也能夠監(jiān)視與所述噴嘴端連接的微細(xì)管路的狀態(tài)，由此提聞效率。


下面簡要說明附圖。圖1是本發(fā)明的一個實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖2a是圖1所示的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的內(nèi)部局部剖視圖，是表示測定對象物噴射前的狀態(tài)的圖。圖2b是圖1所示的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的內(nèi)部局部剖視圖，是表示測定對象物噴射時的狀態(tài)的圖。圖3是本發(fā)明其它實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。圖4是表示本發(fā)明實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的流速-電壓特性的一個例子的曲線圖。附圖標(biāo)記說明1、3 管路2 噴嘴10感知部
11-1、13-1 壓電元件11-2、13-2 第一電極11-3、13-3 第二電極15線探頭20測定部30控制部
具體實施例方式通過與附圖有關(guān)的以下的詳細(xì)說明和優(yōu)選的實施例，本發(fā)明的目的、特定的優(yōu)點和新的特征將變得更清楚。在本說明書中，需要注意的是，對各附圖的構(gòu)成要素附加參照標(biāo)號時，只要是同一構(gòu)成要素，即使在不同的附圖中表示，也盡可能賦予相同的符號。此外，“第一”、“第二”等用語是為了從其他構(gòu)成要素區(qū)別一個構(gòu)成要素而使用的，構(gòu)成要素不由所述用語限定。以下，在說明本發(fā)明時，省略了關(guān)于有可能使本發(fā)明的主旨不清楚的眾所周知的技術(shù)的詳細(xì)說明。以下，參照附圖，詳細(xì)說明本發(fā)明的優(yōu)選實施例。圖1是本發(fā)明的一個實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的概略結(jié)構(gòu)圖，圖2a是圖1所示的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的內(nèi)部局部剖視圖，是表示測定對象物噴射前的狀態(tài)的圖，圖2b是圖1所示的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的內(nèi)部局部剖視圖，是表示測定對象物噴射時的狀態(tài)的圖，圖3是本發(fā)明其它實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的概略結(jié)構(gòu)圖。若參照圖1至圖3，本發(fā)明實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置包括感知部10、測定部20以及控制部30。所述感知部10感知通過噴嘴端2的測定對象物的流過引起的噴射壓力和流量而產(chǎn)生的電壓。在此，所述測定對象物是通過所述噴嘴端2的物質(zhì)，可以是液體、熔融體、氣體或者其組合中的任意一種。這樣的感知部10包括:以橫穿所述噴嘴端2、且以彼此相對的方式設(shè)置的2個壓電傳感器(例如第一和第二壓電傳感器11、13);支撐所述2個壓電傳感器11、13的支撐部
1、3、4;以及線探頭(Wire Probe) 15，該線探頭15設(shè)置在所述2個壓電傳感器11、13之間，一端與一個壓電傳感器11結(jié)合，另一端與另一個壓電傳感器13結(jié)合，根據(jù)所述測定對象物的噴射壓力和流量，彈力地拉伸或者復(fù)原，使所述壓電傳感器11、13拉伸或者壓縮變形。此時，所述感知部10感知通過所述壓電傳感器11、13的拉伸和壓縮而由所述壓電傳感器11、13產(chǎn)生的電壓。具體而言，各個所述壓電傳感器11、13包括:根據(jù)所述線探頭15的拉伸和復(fù)原，而拉伸和壓縮變形且生成電壓的壓電元件11-1、13-1 ;在所述壓電元件11-1、13-1的一端形成的、與所述線探頭結(jié)合的第一電極11-2、13-2;以及在所述壓電元件11-1、13-1的另一端形成的、與所述支撐部1、3、4結(jié)合的第二電極11-3、13-3。此時，所述壓電傳感器11、13的所述第一電極11-2、13_2和所述線探頭15能夠用例如包括粘結(jié)劑或者焊接等的多種方式結(jié)合。同樣，所述壓電傳感器11、13的 所述第二電極11-3、13_3和所述支撐部1、3、4也能夠用包括像上述一樣的粘結(jié)劑或者焊接等的多種方式結(jié)合。如圖2b和圖3所示，這樣的感知部10，測定對象物通過所述管路13從噴嘴端2噴射時，所述線探頭15由于所述測定對象物的噴射壓力和流量，被拉伸向下方彎曲。與所述線探頭15結(jié)合的所述第一和第二壓電傳感器11、13通過向下方彎曲的所述線探頭15，各壓電元件11-1、13-1拉伸，由于這樣的壓電元件11-1、13-1的變形，產(chǎn)生電壓。在此，所述線探頭15根據(jù)多種測定對象物的特性，具有多種彈性模量(Young’ smodules)，能夠使用耐久性和耐藥品性優(yōu)異的多種材料(包括鐵和任意的非鐵金屬類)和多種粗細(xì)。例如，所述線探頭15的材料能夠使用代表性的鎢(W)，所述線探頭15的粗細(xì)能夠使用約5 u m至100 u m的范圍。此外，所述線探頭15的表面能夠用多種導(dǎo)電性材料電鍍，這是為了即使所述測定對象物是酸性物質(zhì)(例如鹽酸、硫酸等)的情況下，也不會對所述線探頭15帶來損傷。對于這樣的導(dǎo)電性材料，例如能夠使用金(Au)。像這樣對所述線探頭15實施鍍金的情況下，所述線探頭15的耐久性和耐藥品性能夠進(jìn)一步提高。如上述一樣的所述的感知部10至少能夠設(shè)置一個以上，能夠設(shè)置為一字形、十字形、X字形或者包括三角形、四邊形、五邊形等的多邊形。此外,所述的感知部10能夠如圖2a和圖2b所示一樣以嵌入(embeded)所述噴嘴端2的內(nèi)部的內(nèi)安裝形式來設(shè)置，以及如圖3所示一樣以設(shè)置在噴嘴端2的外部的外安裝形式來設(shè)置。在所述的感知部10設(shè)置在所述噴嘴端2的內(nèi)部的內(nèi)安裝形式的情況下，所述支撐部可以是與所述噴嘴端2連接的管路1、3的內(nèi)側(cè)壁。在此，在本發(fā)明的一個實施例中，如圖2a和圖2b所示，表示在插入所述管路I和所述噴嘴端2之間的另外的管路3內(nèi)安裝所述感知部10，但是并不局限于此，所述管路I和所述另外的管路3能夠一體地形成。另一方面，所述感知部10設(shè)置在所述噴嘴端2的外部的外安裝形式的情況下，所述支撐部可以是設(shè)置在所述噴嘴端2的外部的另外的支撐部4。在此，在本發(fā)明的其他實施例中，如圖3所示，表示所述支撐部4與所述噴嘴端2的外部結(jié)合，所述噴嘴端2和所述感知部10為一體型，但是并不局限于此，所述噴嘴端2與所述感知部10能夠分別形成。所述測定部20與所述感知部10(具體而言，各壓電傳感器11、13)連接，測定由所述感知部10產(chǎn)生的電壓。這樣的測定部20例如能夠使用電壓測定器。根據(jù)測定對象物的噴射壓力、流量或者流速等，由所述測定部20測定的電壓能夠變化。圖4是表示本發(fā)明實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置的流速-電壓特性的一個例子的曲線圖。如果參照圖4，所述測定部20用三角波形表示基于給定的測定對象物的流速的電 壓。
在此，如果觀察所述曲線圖，可知流速越增加，電壓也增加。這意味著由所述測定部20測定的電壓越高，測定對象物的流速即流量越增加。該曲線圖表示基于流速的電壓，但是基于所述測定對象物的噴射壓力或者流量的電壓也能夠表示為與圖4類似的形式。所述控制部30比較分析由所述測定部20測定的電壓和預(yù)先設(shè)定的電壓范圍，并監(jiān)視判斷所述噴嘴端2的狀態(tài)。例如，所述控制部30比較分析由所述測定部20測定的電壓和預(yù)先設(shè)定的電壓范圍，在所述測定的電壓在所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)的情況下，所述噴嘴端2的狀態(tài)判斷為正常，不是這樣的情況下，能夠把所述噴嘴端2的狀態(tài)判斷為不良。在此，所述控制部30把所述噴嘴端2的狀態(tài)判斷為不良的情況下，如果所述測定的電壓比所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍更低，就意味著通過所述噴嘴端2的測定對象物的流量比正常狀態(tài)減少，由此能夠判斷為所述噴嘴端2堵塞。此外，如果所述測定的電壓比所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍更高，就意味著通過所述噴嘴端2的測定對象物的流量比正常狀態(tài)增加，由此所述控制部30能夠判斷為所述噴嘴端2破損。在此，所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍，根據(jù)測定對象物的種類、噴射壓力、流量、所述線探頭15的材料、所述噴嘴端2和管路1、3的尺寸等，在所述噴嘴端2的狀態(tài)為正常的情況下，通過查找表等，在設(shè)計時或者使用者的輸入時，能夠預(yù)先設(shè)定、存儲(格納)電壓范圍。這樣，所述控制部30能夠測定由所述感知部10的壓電傳感器11、13產(chǎn)生的電壓，監(jiān)視所述噴嘴端2的狀態(tài)(堵塞、破損等)。

此前說明的本發(fā)明的實施例的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置能夠以內(nèi)安裝形式和外安裝形式設(shè)置在各噴嘴端2上，由所述噴嘴端2噴射之后，能夠測定所述測定對象物的噴射量，因此不僅能夠更精密地監(jiān)視各噴嘴端2的狀態(tài)(堵塞、破損等)，還能夠分別監(jiān)視各噴嘴端2的狀態(tài)，由此能夠提聞工序質(zhì)量的可罪性。以上，雖然基于具體的實施例詳細(xì)地說明了本發(fā)明，但是這是為了具體說明本發(fā)明，本發(fā)明并不局限于此，具有本領(lǐng)域的通常知識的人，能夠在本發(fā)明的技術(shù)思想內(nèi)進(jìn)行變形和改良。本發(fā)明的單純的變形和變更都屬于本發(fā)明的領(lǐng)域，根據(jù)附加的權(quán)利要求書，本發(fā)明的具體的保護(hù)范圍會變得明確。工業(yè)實用性本發(fā)明能夠?qū)崿F(xiàn)小型化，在所述噴嘴端的內(nèi)部內(nèi)置的情況下，還能夠監(jiān)視與所述噴嘴端連接的微細(xì)管路的狀態(tài)，因此能夠應(yīng)用于包含醫(yī)療設(shè)備和汽車等的洗滌機(jī)、D.E.S設(shè)備類的噴嘴或者真空蒸鍍、化學(xué)氣相沉積(MOCVD)設(shè)備的供氣噴嘴等需要噴嘴端的多個領(lǐng)域。
權(quán)利要求
1.一種噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，該噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置包括: 至少一個感知根據(jù)通過噴嘴端的測定對象物的噴射壓力和流量而產(chǎn)生的電壓的感知部; 測定由所述感知部產(chǎn)生的電壓的測定部；以及 比較分析由所述測定部測定的電壓和預(yù)先設(shè)定的電壓范圍，并監(jiān)視所述噴嘴端的狀態(tài)的控制部。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述感知部包括: 以橫穿所述噴嘴端、且以彼此相對的方式設(shè)置的兩個壓電傳感器； 支撐所述兩個壓電傳感器的支撐部；以及 線探頭，該線探頭設(shè)置在所述兩個壓電傳感器之間，一端與一個壓電傳感器結(jié)合，另一端與另一個壓電傳感器結(jié)合，根據(jù)所述測定對象物的噴射壓力和流量，彈力地拉伸或者復(fù)原，使所述壓電傳感器拉伸或者壓縮變形； 所述壓電傳感器感知由所述壓電傳感器的拉伸和壓縮變形而產(chǎn)生的電壓。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述 的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述感知部以嵌入所述噴嘴端的內(nèi)部的內(nèi)安裝形式設(shè)置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述支撐部是與所述噴嘴管連接的管路的內(nèi)側(cè)壁。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述感知部以外安裝形式設(shè)置在所述噴嘴端的外部。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述支撐部是設(shè)置在所述噴嘴端的外部的支撐部。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述感知部是與所述噴嘴端的外部結(jié)合的一體型。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，各個所述壓電傳感器包括: 通過所述線探頭的拉伸和復(fù)原而拉伸和壓縮變形，并生成電壓的壓電元件； 形成在所述壓電元件的一端的、與所述線探頭結(jié)合的第一電極；以及 形成在所述壓電元件的另一端的、與所述支撐部結(jié)合的第二電極。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述線探頭的材料是鎢W。
10.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述線探頭的粗細(xì)是5至IOOiim的范圍。
11.根據(jù)權(quán)利要求2所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述線探頭用導(dǎo)電性物質(zhì)電鍍。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述導(dǎo)電性物質(zhì)是金Au。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述感知部設(shè)置為一字形、十字形、X字形或者多邊形中的任意一個形式。
14.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述測定部是電壓測定器。
15.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，在由所述測定部測定的電壓處于所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)的情況下，所述控制部判斷所述噴嘴端的狀態(tài)為正常。
16.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，在由所述測定部測定的電壓不在所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍內(nèi)的情況下，所述控制部判斷所述噴嘴端的狀態(tài)為不良。
17.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，在所述測定的電壓比所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍更低的情況下，所述控制部判斷所述噴嘴端為堵塞。
18.根據(jù)權(quán)利要求16所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，在所述測定的電壓比所述預(yù)先設(shè)定的電壓范圍更高的情況下，所述控制部判斷所述噴嘴端為破損。
19.根據(jù)權(quán)利要求1所述的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置，其中，所述測定對象物是液體、熔融體、氣體或者其組合中的任意一 種。
全文摘要
本發(fā)明提供一種使用基于壓電傳感器的壓電效應(yīng)，測定通過噴嘴的測定對象物噴射時產(chǎn)生的電壓，并監(jiān)視所述噴嘴端的狀態(tài)(堵塞和破損)的噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置。該噴嘴狀態(tài)監(jiān)視裝置包括至少一個感知根據(jù)通過噴嘴端的測定對象物的噴射壓力和流量而產(chǎn)生的電壓的感知部；測定由所述感知部產(chǎn)生的電壓的測定部；以及比較分析由所述測定部測定的電壓和預(yù)先設(shè)定的電壓范圍，并監(jiān)視所述噴嘴端的狀態(tài)的控制部。
文檔編號B05B12/08GK103223386SQ20121011341
公開日2013年7月31日 申請日期2012年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2012年1月31日
發(fā)明者李周炫, 劉相龍, 權(quán)大鉉, 鄭在然 申請人:三星電機(jī)株式會社