KR100333917B1 - Ldv를 이용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LDV를 이용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 스파크 플러그를 제거하고 그 자리에 소정의 프로브 어댑터를 통한 레이저 프로브를 설치하는 방법으로 피스톤쪽이나 실린더 라이너쪽으로 접근이 불가능한 밸브 주위의 유속을 용이하게 측정할 수 있도록 한 LDV를 이용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치를 제공하고자 한 것이다.

Description

LDV를 이용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치{The fluid velocity measuring apparatus for valve using LDV}

본 발명은 LDV를 이용한 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 피스톤쪽이나 실린더 라이너쪽으로 접근이 불가능한 밸브 주위의 유속을 용이하게 측정할 수 있는 장치에 관한 것이다.

일반적인 LDV 시스템(Laser Doppler Velocimeter system)은 레이저 도풀러 유속계로서, 도 2에 도시한 바와 같이, 레이저 소스(10)에서 나오는 빔은 분광기(Transmittance)(11)에서 주파수가 다른 2개의 빔으로 분리되고, 분리된 빔은 광케이블(12)을 통해 레이저 프로브(13)로 전송되며, 레이저 프로브(13)로 전송된 빔은 레이저 프로브(13) 내의 볼록렌즈에 의해 끝부분에서 조사된다.이때의 빔은 볼록렌즈의 성질 때문에 레이저 프로브(13)로부터 약 50mm 정도 떨어진 지점에서 촛점이 맞게 되어 부유된 입자에 의해 반사되고, 이렇게 반사된 빛은 역경로를 통해 BSA(Burst Spectrum Analyzer)(14)로 입력되며, 이곳에서 분석 및 연산되어 유속을 산출할 수 있게 된다.여기서, 미설명 부호 15는 PC, 16은 오실로스코프를 각각 나타낸다.

이렇게 LDV 시스템은 2개의 레이저 빔이 교차되는 측정점에서 흡기 및 압축행정시의 유체속도 및 난류강도를 측정하는 유용한 수단이지만, 이것을 활용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 기술은 아직까지 제공되지 못하고 있는 실정이며, 전세계적으로 밸브 주위에서 유속을 측정하는 것은 불가능한 것으로 인식되어 왔다.

따라서, 본 발명은 이와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로서, 스파크 플러그를 제거하고 그 자리에 소정의 프로브 어댑터를 통한 레이저 프로브를 설치하는 방법으로 피스톤쪽이나 실린더 라이너쪽으로 접근이 불가능한 밸브 주위의 유속을 용이하게 측정할 수 있도록 한 LDV를 이용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1 은 본 발명에 따른 LDV를 이용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치를 보여주는 개략도

도 2 는 일반적인 LDV 시스템을 이용하여 배기계의 유속을 측정하는 일 예를 보여주는 개략도

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

10 : 레이저 소스 11 : 분광기

12 : 광케이블 13 : 레이저 프로브

14 : BSA(Burst Spectrum Analyzer) 15 : PC

16 : 오실로스코프 17 : 나사부

18 : 프로브 어댑터 19 : 완충링

20 : 미러 21 : 밸브22 : 촛점

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명을 상세히 설명하면 다음과 같다.도 1은 본 발명에 따른 LDV를 이용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치를 보여주는 개략도이다.

도 1에 도시한 바와 같이, 하단부에 나사부(17)를 갖는 원통형의 프로브 어댑터(18)를 스파크 플러그가 있던 자리에 체결하고, 상기 프로브 어댑터(18)의 내측에는 광케이블(12)을 갖는 레이저 프로브(13)를 2개의 완충링(19)과 함께 삽입하며, 상기 프로브 어댑터(18)의 하단에는 레이저 프로브(13)의 끝부분을 바라보면서 경사지게 미러(20)를 설치한다.

따라서, 도 1과 도 2를 참조하여 본 발명의 작용효과를 살펴보면 다음과 같다.레이저 소스(10)에서 나오는 빔은 분광기(11)에서 주파수가 다른 2개의 빔으로 분리되고, 분리된 빔은 광케이블(12)을 통해 레이저 프로브(13)로 전송되며, 레이저 프로브(13)로 전송된 빔은 레이저 프로브(13) 내의 볼록렌즈에 의해 끝부분에서 조사된다.이렇게 조사되는 빔은 미러(20)에 의해 방향이 꺽이면서 밸브(21) 주위에서 촛점(22)이 맞게 되어 부유된 입자에 의해 반사되고, 이렇게 반사된 빛은 역경로를 통해 BSA(14)로 입력되며, 이곳에서 분석 및 연산되어 유속을 산출할 수 있게 된다.

이상에서와 같이 본 발명은 스파크 플러그가 있던 자리에 프로브 어댑터를 통해 레이저 프로브를 설치할 수 있는 수단을 제공하여 피스톤쪽이나 실린더 라이너쪽으로 접근이 불가능한 밸브 주위의 유속 측정을 스파크 플러그쪽을 이용하여 측정을 가능하게 함으로써, 여러 종류의 엔진에 쉽게 장착하여 바로 측정을 할 수 있으며, 이에 따라 유속측정과 관련하여 비용, 시간, 노력이 절감되는 효과를 얻을 수 있다.

Claims (3)

1. 레이저 소스(10)에서 나오는 빔을 주파수가 다른 2개의 빔으로 분리하는 분광기(11)와, 분리된 빔을 광케이블(12)을 통해 전송받아 조사하는 레이저 프로브(13)와, 레이저 프로브(13)의 촛점에 의해 반사된 빛을 역경로를 통해 입력받아 분석 및 연산하는 BSA(14)를 포함하는 LDV를 이용하여 유속을 측정하는 장치에 있어서,

   상기 레이저 프로브(13)를 수용할 수 있으며 하단부의 나사부(17)를 이용하여 스파크 플러그가 있던 자리에 장착되는 원통형의 프로브 어댑터(18)와, 상기 프로브 어댑터(18)의 내측으로 삽입되는 레이저 프로브(13)를 지지하는 2개의 완충링(19)과, 상기 프로브 어댑터(18)의 하단에서 레이저 프로브(13)의 끝부분을 바라보면서 경사지게 장착되며 레이저 프로브(13)로부터 조사되는 빔을 밸브 주위로 반사시켜주는 미러(20)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 LDV를 이용하여 밸브 주위의 유속을 측정하는 장치.
2. 청구항2는 삭제 되었습니다.
3. 청구항3는 삭제 되었습니다.