[发明专利]利用射频信号的非接触方式的电导率及非导体介电常数特性变化检测装置

说明书

本发明涉及利用射频信号的非接触方式的电导率及非导体介电常数特性变化检测装置。根据本发明，通过一个线圈天线输出规定频率的射频信号并通过剩余一个线圈天线接收通过介质传递的射频(RF)感应电流信号来检测信号强度差，以各个频率的信号强度作为基准来根据介质状态预先检测该频率的信号强度并与存储于控制器的各个频率的信号强度比较表进行比较，从而检测电导率及非导体特性变化，从而可利用根据导电体介质的溶解性总固体、温度、量而使得电导率变化的特性和非导体的介电常数变化特性来准确地进行对多种要素的检测，不仅如此，因结构简单而便于设置并具有经济性，可通过非接触方式来安全、便捷地检测电导率及非导体特性变化。

技术领域

本发明涉及检测导电流体的电导率及非导电性流体的特性变化即介电常数变化的装置，尤其，利用射频信号来达到即使检测装置并不直接接触流体也能够检测导电流体的电导率及非导电性流体的特性变化即介电常数变化，防止与特定对象物相接触的探针(PROBE)部分因氧化或污染等变质而难以进行准确检测的问题的产生，通过基于射频信号的频率的信号强度差及相同频率内的信号强度变化检测来检测检测导电性对象物的电导率或浊度温度变化流量等，并可检测非导体检测物的特性变化即介电常数变化，从而可在净水器、洗衣机及锅炉等的通常使用导电性流体的设备和作为非导电性液体的机油及各种油相关的设备中安全、便利地得到应用，并可广泛应用于多个领域。

背景技术

电导率表示物质或溶液可搬运电荷的程度，以电阻率的倒数来表示。尤其，金属因其电阻低而使得电导率良好，电解质受离子的浓度、电极之间的距离、电极的截面积、离子的电荷大小及温度等的影响。

这种电导率利用因在流体内混入异物等而产生电导率变化的现象，非导电性流体的检测利用非导体作为虽不通电但在内部积累电荷来使电波信号通过的绝缘体的特性，利用传感器用天线的电阻(交流电阻值)在介电常数变化时产生变化而使得共振中心频率产生变化的特性。如同以下的专利文献1至专利文献3，可用在多个领域。

专利文献1：韩国授权专利第1440444号

该专利涉及用于检测生物体信号的电极结构体及利用其的心电图检测装置，电极结构体包括：电极板，通过与身体的皮肤面形成容量性结合来获取生物体信号；吸收层，形成于电极板的一面；以及前置放大器，与电极板电连接，对通过电极板输入的生物体信号进行噪音过滤及放大来进行输出。心电图检测装置包括：第一电极及第二电极，采用如上所述的电极结构体的结构来检测生物体信号；差动测量放大器，通过接收第一电极及第二电极的输出信号来进行差动放大；信号处理部，接收差动测量放大器的输出信号来对噪音进行过滤，对经过滤的信号进行放大；以及无线传感器节点，对信号处理部的输出信号进行模数转换来实现无线传送。根据这种结构，可通过减少初期的噪音稳定化时间，来在短时间内获得无噪音的稳定的心电图信号。

专利文献2：韩国授权专利第1512107号

该专利涉及通过对基于随着为了检测电导率而施加的电流而产生的检测装置的温度变化的电导率的检测误差进行校正来实现准确的电导率检测的电检测装置及利用其的电导率检测方法，其中电检测装置包括：传感部，包括设置于所要检测的物质的输入电极及输出电极；信号产生部，用于产生电信号；信号检测部，用于检测上述电信号；第一开关，设置有N个(N≥1，整数)，在上述信号产生部及信号检测部之间互相并列连接，分别通断向上述信号检测部传递的上述信号产生部中的电信号；第二开关，连接在上述信号产生部与输入电极之间，来通断向上述输入电极传递的上述信号产生部的电信号；通断控制部，用于控制N个上述第一开关及第二开关的通断；N个电阻，分别与N个上述第一开关串联连接；以及信号处理部，利用根据由上述通断控制部控制而成的N个上述第一开关及第二开关的各个通断状态来在上述信号检测部分别检测的电信号，来检测上述物质的电导率。

专利文献3：韩国授权专利第1624685号