KR100430559B1 - 분동교환장치 및 그 장치를 이용한 계측기 교정방법 - Google Patents

분동교환장치 및 그 장치를 이용한 계측기 교정방법 Download PDF

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KR100430559B1 KR10-2002-0023074A KR20020023074A KR100430559B1 KR 100430559 B1 KR100430559 B1 KR 100430559B1 KR 20020023074 A KR20020023074 A KR 20020023074A KR 100430559 B1 KR100430559 B1 KR 100430559B1
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Abstract

본 발명은 분동교환장치 및 이를 이용한 계측기 교정방법에 관한 것으로, 밀폐된 공간 특히 압력용기 내부의 분동교환을 효율적으로 수행하기 위해서 유,무선제어를 이용한 장치로서 압력표준기 내부의 압력을 진공으로 유지하면서, 여러 측정압력을 발생시키면서 계측기를 교정, 시험할 수 있도록 한 유,무선제어를 이용한 분동교환장치 및 그 장치를 이용한 계측기 교정방법에 대한 것이다. 이에 따라 분동(45)을 이송하는 복수개의 구동스크류(62); 구동스크류(62)를 구동시키는 스텝모터(60); 구동스크류(62)의 일측에 구비된 복수개의 풀리(21); 구동스크류(62)를 일체로 구동시키는 타이밍벨트(25); 측면이 볼스크류에 의해서 상기 복수개의 구동스크류(62)에 관통결합되며 상기 분동(45)을 거치하는 분동이송판(30); 분동이송판(30)의 하부에 결합되어 상기 분동(45)을 거치하는 분동거치축(31); 분동(45)을 연결하는 분동연결고리(48); 분동(45)이 적재되어 압력을 측정하는 압력표준계(50); 및 유,무선제어를 위한 송·수신장치(80,81)를 포함하는 분동교환장치이다.

Description

분동교환장치 및 그 장치를 이용한 계측기 교정방법{Weight changing device and measuring instrument calibrating methods thereof}
본 발명은 분동인가장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 압력용기 내부의 기준압을 진공으로 유지하면서 여러 종류의 분동을 압력계에 인가하여 계측기를 시험, 교정할 수 있도록 한 분동교환장치에 관한 것이다.
오늘날 많은 압력용기가 여러 목적으로 사용되고 있으며 기본적으로 용기내부의 제어는 유선제어가 일반적이었다. 유선제어의 경우 용기의 내부와 외부를 연결하는 전기적 인터페이스를 제작하여야 하고, 이 때 필연적으로 누출이 발생하는 문제가 있었다.
또한, 유선제어의 경우 장치에서 연장되는 전선들을 보관하는 공간이 필요하고, 전선관리를 잘못하면 장치 고장의 원인이 되거나 장치의 수명을 단축시키는 문제점이 있었다.
또한, 압력표준기를 이용한 기압계, 진공계 등 절대압 게이지 측정의 경우 압력표준기 내부의 기준압을 진공으로 유지하면서 압력을 측정해야 한다. 이와 동시에 여러 측정압력을 발생시키면서 계측기를 교정, 시험하여야 하는데 이 때 압력에 해당하는 여러 종류의 분동을 압력표준계에 인가하여야 한다.
이 경우 분동을 교환하여야 하는 데, 지금까지는 압력용기를 열고 분동을 교환한 후 압력용기를 닫은 다음 진공으로 배기시킨 후 측정을 하였다. 이로 인해 대기중의 노출로 인한 분동의 오염 및 훼손이 있었고, 그 결과 측정의 정확도가 떨어지며 측정시간이 오래 소요되는 문제가 있었다.
본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은유,무선제어를 이용하여 압력표준기 내부의 압력을 진공으로 유지하면서, 여러 측정압력을 발생시켜 계측기를 교정, 시험할 수 있도록 하기 위해 밀폐된 공간 특히 압력용기 내부의 분동교환을 효율적으로 수행하는 유,무선제어를 이용한 분동교환장치 및 그 장치를 이용한 교정방법을 제공하는 것이다.
상기와 같은 본 발명의 목적은, 외부로부터 밀폐되어 기밀을 유지하는 압력용기(10); 상기 압력용기(10) 내부에 위치하는 환형의 상부고정판(20); 상기 상부고정판(20)의 밑에 위치하는 원형구멍(42)이 관통된 환형의 하부고정판(40); 상기 상부고정판(20)과 하부고정판(40) 사이에 형성되어 분동(45)을 이송하는 복수개의 구동스크류(62); 상기 구동스크류(62)를 구동시키기 위한 구동수단(60); 측면이 볼스크류에 의해서 상기 복수개의 구동스크류(62)에 관통결합되며 상기 분동(45)을이송하는 분동이송판(30); 상기 분동이송판(30)의 하부에 결합되어 상기 분동(45)을 거치하는 분동거치축(31); 상기 분동거치축(31)의 단부 및 각각의 상기 분동(45)에 구비되어 상기 분동(45)을 연결하는 분동연결고리(48); 압력 측정을 위해 상기 분동(45)이 적재되는 피스톤부(50); 상기 상부고정판(20)의 측부에 구비되어 상기 분동(45)의 위치를 감지하는 분동위치 감지센서(70); 상기 압력용기(10) 내에서, 상기 분동(45)의 위치를 제어하기 위해 상기 분동(45)의 위치제어신호 및 상기 스텝모터(68) 제어신호를 수신 하도록 상기 압력용기(10)의 일측에 구비된 수신기(81); 및 상기 수신기(81)와 무선으로 데이터 통신을 함으로써, 상기 분동위치 감지센서(70)가 생성한 분동(45)위치 데이터에 따른 상기 분동(45)의 위치제어 및 상기 스텝모터(68)를 제어하도록 하는 송신기(80)를 포함하는 것을 특징으로 하는 분동교환장치에 의해 달성될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 송신기(80)는 상기 수신기와 유선으로 데이터 통신을 함으로써, 상기 분동위치 감지센서(70)가 생성한 분동(45)위치 데이터에 따른 상기 분동(45)의 위치제어 및 상기 스텝모터(68)를 제어하도록 하는 것에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기 분동(45)은 원형으로서, 상기 분동연결고리(48)를 내장하는 홈(49)을 갖는 분동본체(45b); 및 상기 분동연결고리(48)가 관통하는 연결구멍(47)을 가지고 있는 분동뚜껑(45a)의 결합에 의해 이루어지는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 상부고정판(20)의 하부에는, 보정풀리 고정대(22)와 보정풀리(23)가 결합되어 이루어진 것으로써, 상기 상부고정판(20)과결합되는 상기 보정풀리 고정대(22)의 회전중심(22a)이 상기 보정풀리(23)의 중심(23a)으로부터 편심된 벨트보정장치(24)를 갖는 분동교환장치에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기 분동거치축(31)은 상단부에 상기 분동(45)의 무게를 감지하는 로드셀(72)이 구비되어 있는 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 압력용기(10)는 상부에 스텝모터(69)가 장착되며, 상기 스텝모터(69)와 상기 구동스크류(62)를 연결하기 위한 회전축삽입구(65)를 가지는 분동교환장치에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기 구동수단은, 상기 상부고정판(20) 위에 구비되어 복수개의 상기 구동스크류(62)중 한개를 구동시키는 스텝모터(68); 상기 스텝모터(68)와 한개의 상기 구동스크류(62) 사이에 위치하여 각각에 결합되며, 상기 상부고정판(20) 위의 일측에 형성되는 구동스크류 커플링(63); 복수개의 상기 구동스크류(62)의 일측에 구비된 복수개의 풀리(21); 및 복수개의 상기 풀리(21)를 바깥에서 둘러쌈으로써 복수개의 상기 구동스크류(62)를 일체로 구동시키는 타이밍벨트(25)로 구성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 목적은 송신기(80)로부터 분동(45)인가 명령신호를 송신하는 단계(S10); 수신기(81)가 상기 분동(45)인가 명령신호를 수신하는 단계(S20); 수신된 상기 분동인가 명령신호에 의해 스텝모터(68)가 구동되는 단계(S30); 상기 스텝모터(68)의 구동에 의해, 피스톤부(50)에 상기 분동(45)을 인가하기 위해, 상기 분동(45)이 하강하는 단계(S40); 분동위치 감지센서(70)가 분동(45)인가를 감지하여분동(45)이송을 정지시키는 단계(S50); 검사대상인 계측기가 측정압력값을 표시하는 단계(S60); 상기 분동(45)의 표시압력값과 검사대상인 계측기의 측정압력값을 비교하는 단계(S70); 및 상기 압력값을 비교한 결과 서로가 일치하면 검사를 끝내고, 불일치하면 계측기를 교정한 후 검사를 끝내는 단계(S80)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 분동교환장치를 이용한 계측기 교정방법에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 상기 S10단계 내지 S80단계는, 상기 분동(45)을 추가로 인가하여 검사할지 여부를 판단(S90)한 후, 상기 분동(45)을 추가로 인가하여 검사할 경우 반복하여 수행이 가능한 것이 바람직하다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 전체 단계(S10 내지 S80)를 수행하기 이전에, 외부에 장착되는 스텝모터(69)를 사용할 경우에는, 압력용기 내부의 스텝모터(68)를 탈거하고 외부에 스텝모터(69)를 장착하는 단계(S1)를 더 포함하는 것에 의해서도 달성될 수 있다.
또한, 본 발명의 목적은 상기 전체 단계(S10 내지 S80)를 수행하기 이전에, 타이밍벨트(25)의 장력이 허용기준치를 벗어난 경우에는 벨트보정장치(24)에 의해 타이밍벨트(25)의 장력을 조정하는 단계(S2)를 더 포함하는 것에 의해서도 달성될 수 있다.
본 발명의 그밖의 목적, 특정한 장점 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분동교환장치의 정면도,
도 2는 도 1에 도시된 벨트보정장치를 도시한 평면도,
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른, 분동의 일부가 인가된 것을 나타낸 상태의 간략한 단면도,
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 스텝모터를 외부에 장착한 분동교환장치의 정면도,
도 5는 도 4에 도시된 A부분의 확대도,
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 분동교환장치를 이용한 계측기 교정방법에 대한 흐름도,
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 분동을 추가로 인가하여 계측기를 교정하는 방법에 대한 흐름도,
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 외부 스텝모터를 장착하여 계측기를 교정하는 방법에 대한 흐름도,
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 타이밍벨트를 조정하여 계측기를 조정하는 방법에 대한 흐름도이다.
* 주요 도면 부호의 설명 *
10: 압력용기 20: 상부고정판
24: 벨트보정장치 30: 분동이송판
40: 하부고정판 45: 분동
48: 분동연결고리 50: 피스톤부
62: 구동스크류 65: 회전축 삽입구
69: 스텝모터 70: 분동위치 감지센서
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 분동교환장치의 구성에 대하여 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 분동교환장치의 정면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 외부로부터 밀폐된 압력용기(10)는 높이가 약 490mm 정도, 폭이 약 250mm 정도의 원통형이며 수직으로 세워져 설치되어 있고, 압력용기(10)의 내부에 상부고정판(20), 하부고정판(40), 분동이송판(30), 분동(45)이 위치한다.
상부고정판(20)은 환형으로서, 상부고정판(20)의 밑에 구동스크류(62)가 결합되어 있다. 상부고정판(20)의 일측에 벨트보정장치(24)가 설치되어 있고, 상부고정판(20)의 일측 한 곳에 구동스크류(62)와 연결되는 구동스크류 커플링(63)이 구비되어 있다.
구동스크류(62)를 회전시키는 스텝모터(68)는 압력용기(10) 내부의 상부고정판(20) 위에 위치한다.
구동스크류 커플링(63)은, 스텝모터(68)로부터 구동스크류(62)로 동력을 전달하기 위해, 압력용기(10) 내부에 위치하는 스텝모터(68)와 결합되어 있다. 구동스크류 커플링(63)은 일단에 직선의 홈(미도시)이 형성되어 있고, 상기 홈(미도시)이 스텝모터(68)의 회전축(미도시)과 결합한다.
상기 상부고정판(20)의 밑에 하부고정판(40)이 위치하며, 그 사이에 구동스크류(62) 및 분동이송판(30)이 위치한다. 하부고정판(40)은 중앙부에 관통형성된 원형구멍(42)이 있어 분동(45)이 이송하는 통로를 형성한다.
구동스크류(62)는 볼스크류를 사용한 것으로, 암나사부(62a)와 스크류부(62b)로 이루어지며 길이가 약 130mm정도로 상부고정판(20)과 하부고정판(40) 사이에 3개가 수직으로 설치되어 있다. 구동스크류(62)의 암나사부(62a)는 분동이송판(30)에 결합되어 일체를 이루고 있으며, 스크류부(62b)를 타고 상하로 이동가능하다. 각각의 스크류부(62b)의 일측에는 타이밍벨트(25)를 거치하기 위한 풀리(21)가 1개씩 장착되어 있다.
분동이송판(30)은, 분동이송판(30)의 측면에 결합된 3개의 구동스크류(62) 암나사부(62a)에 의해, 구동스크류(62)에 결합되어 있고, 분동이송판(30)의 아랫면 중앙에는 분동(45)거치를 위한 분동거치축(31)이 구비되어 있다.
분동거치축(31)은 분동(45)을 거치하여 분동(45)의 인가 및 탈거를 할 수 있도록 한 것으로, 분동거치축(31)의 일단은 분동이송판(30)에 결합하고 타단은 분동연결고리(48)를 통해 분동(45)과 연결되어 있다. 분동이송축(30)에 결합되는 분동거치축(31)의 단부에는 분동(45)의 무게를 측정할 수 있는 로드셀(72)이 장착되어 있다.
압력용기(10)의 최하단에는 피스톤부(50)가 설치된다. 피스톤부(50)는 압력을 측정하는 장치의 일부로서, U자관(미도시)의 좌우의 유체의 높이차에 의해 압력을 측정하는 원리를 이용한 것으로, U자관(미도시)의 일측에 설치되며 타측에는 측정대상인 계측기(미도시)의 압력표시 게이지(미도시)가 설치된다. U자관(미도시)에는 피스톤부(50)의 압력을 계측기(미도시)로 전달하는 유체가 들어있다.
분동위치 감지센서(70)는 빛의 투과여부에 의해 분동(45)의 위치를 감지하는것으로, 분동이송판(30)의 상하 이송범위를 추적할 수 있도록 약 40mm 정도의 길이를 가지며, 상부고정판(20)의 일측 테두리에 수직하방으로 설치된다.
압력용기(10)의 하부에는 압력용기(10) 및 피스톤부(50)를 지지하는 베이스(5)가 위치하며, 압력용기(10) 내부의 일측에 분동(45)의 위치 및 스텝모터(68)를 제어하는 제어신호를 수신하는 수신기(81)가 구비되어 있다.
송신기(80)는 무선송신기로서 위치제어용 프로그램을 저장하는 플래시 메모리가 장착되어 있다.
도 2는 도 1에 도시된 벨트보정장치(24)를 도시한 평면도이다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상부고정판(20)의 하부에서 구동스크류(62) 3개가 삼각형으로 배치되어 있고, 각각의 구동스크류(62)에 부착된 3개의 풀리(21)에 타이밍벨트(25)가 감겨있다.
벨트보정장치(24)는 상부고정판(20)에 볼트(22a)로 고정되는 보정풀리 고정대(22)와 상기 보정풀리 고정대(22)에 회전축(23a)이 부착되는 보정풀리(23)로 이루어지며, 상기 볼트(22a)의 중심은 보정풀리(23)의 회전중심(23a)과 편심되어 있다. 벨트보정장치(24)는, 타이밍벨트(25)의 장력을 증가 또는 감소시킬수 있도록, 타이밍벨트(25)가 그리는 궤적의 내부에 설치되며, 타이밍벨트(25)는 벨트보정장치(24)를 바깥방향으로 밀어내도록 걸쳐진다. 결국 타이밍벨트(25)의 내부에는 3개의 풀리(21)가 위치하고 외부에 벨트보정장치(24)가 위치하게 된다.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른, 분동의 일부가 인가된 것을 나타낸 상태의 간략한 단면도이다. 도 3에 도시된 바와 같이, 각각의 분동(45)은 상부에 분동뚜껑(45a)과 하부에 분동본체(45b)의 결합으로 이루어지는데 폭이 약 70mm정도 높이가 약 22.4mm정도인 원반형으로서, 각각의 분동(45)이 안정하게 적재될 수 있도록 분동뚜껑(45a)에 원형홈(49)이 형성되어 있고, 분동본체(45b)에는 상기 원형홈(49)에 삽입되는 원형돌출부(51)가 형성되어 있다. 분동(45)은 내부에 분동연결고리(48)를 내장할 수 있는 공간이 형성되어 있다.
분동연결고리(48)는 봉의 일단이 원추형상이고, 원추형상 부분이 분동(45)의 내부에 위치하여 분동(45)을 들어올릴때 분동(45)을 거치하며, 분동뚜껑(45a)에 형성된 구멍(47)으로 원추형상 부분은 통과할 수 없고 분동연결고리(48)의 봉부분이 관통할 수 있도록 형성되어 있으며 분동연결고리(48)의 봉부분은 구멍(47)에 대해 상대적 이동이 가능하다.
따라서, 피스톤부(50)에 인가되기 이전의 각각의 분동(45)은 분동연결고리(48)에 거치되어 있고, 분동연결고리(48)의 원추형상 부분이 분동(45)의 구멍(47)에 걸리게 되므로, 각각의 분동(48)은 상하방향으로 약 6.6mm 정도의 간격을 유지하고 있으나, 피스톤부(50)에 인가된 후에는 각각의 분동(48)의 간격은 분동연결고리(48)의 영향을 받지 않게 되어 서로 간격 없이 적재된다.
도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 스텝모터를 외부에 장착한 분동교환장치의 정면도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 압력용기(10)의 외부에 스텝모터(69)가 설치되며, 압력용기(10) 내부에는 외부의 스텝모터(69)와 연결되는 커플링(61)이 구비되어 있다.
도 5는 도 4에 도시된 A부분의 확대도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 압력용기(10)에는 스텝모터(69)가 장착되는 부분에 회전축삽입구(65)가 설치되어 있다. 회전축삽입구(65)는 내면에 베어링이 구비되어 스텝모터(69)의 회전축이 회전할 수 있고, 압력용기(10) 내부의 기밀유지를 위해 회전축삽입구(65)의 입구부분 둘레는 테프론으로 밀폐되어 있다.
압력용기(10)의 내부에는 스텝모터(69)의 회전축을 구동스크류(62)와 연결하기 위해 커플링(61)이 설치되며, 커플링(61)에 의해 연장된 스텝모터(69) 회전축의 단부가 구동스크류 커플링(63)에 결합된다.
본 발명의 제어용 소프트웨어는 컴퓨터(미도시)에는 LabVIEW를 이용하였고, 송신기(80)에는 플레쉬메모리를 장착하여 프로그램을 통해 분동의 위치를 제어할 수 있도록 하였다.
본 발명의 또다른 실시예에서는 도면에 도시되지는 않았지만, 상기 송신기(80)는 상기 수신기(81)와 유선으로 데이터를 교환하면서 분동(45)의 위치제어 및 스텝모터(68)의 위치제어를 수행할 수 있다.
이하에서는 본 발명에 따른 분동교환장치를 이용한 계측기의 교정방법에 대해 설명하기로 한다.
분동교환장치의 전원을 켜면 분동(45)은 피스톤부(50)에 인가되지 않은 상태인 초기위치로 이동한다. 제어용 소프트웨어인 LabVIEW에서, 검사전에 예비적으로 분동(45)이 이동할 위치를 저장시키는 입력모드 또는 실제 검사를 실시할 경우에는 실행모드를 선택한다.
입력모드를 선택한 경우에는 LabVIEW 또는 송신기(80)를 이용하여스텝모터(68)를 구동하여 분동(45)을 적절한 위치에 위치시킨 후, 그 위치값을 읽어 실행모드에서 상기 위치값을 사용할 수 있도록 송신기(80)의 플레시메모리에 저장한다.
실행모드에서는 송신기(80)에 저장된 위치값에 따라, LabVIEW 또는 송신기(80)를 이용하여 분동(45)을 상하방향으로 이동시키고, 피스톤부(50)에 분동(45)을 인가하여 얻어진 측정압력값을 PC(미도시)로 전송하여 LabVIEW를 이용하여 분석한다.
이하에서는 실행모드를 선택한 경우를 예로 들어 분동교환장치를 이용한 계측기의 교정방법을 설명하기로 한다.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 분동교환장치를 이용한 계측기 교정방법에 대한 흐름도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 송신기(80)의 플레시메모리에 저장된 위치값을 기초로 하여 분동(45)인가 명령신호를 송신하면, 수신기가 상기 분동(45)인가 명령신호를 수신하고, 스텝모터(68)를 구동하여 제어장치에 의해 지정된 이송량만큼 분동(45)을 이송한다.
분동(45)의 이송과정중 분동(45)의 위치는 분동위치 감지센서(70)에 의해 감지되며, 감지된 분동(45)의 위치값은 연속적으로 LabVIEW로 보내지고 피스톤부(50)에 분동(45)이 인가되었는지를 판단한다. 분동(45)이 피스톤부(50)에 인가된 것을 분동위치 감지센서(70)가 감지하면, 분동(45)이 피스톤부(50)에 인가되었다는 신호를 PC(미도시)로 보내고, LabVIEW가 분동(45)의 이송을 정지시킨다.
분동(45)이 피스톤부(50)에 인가된 후에, 피스톤부(50)가 회전하면서분동(45)을 포함한 피스톤부(50)가 유체에 떠있는 상태가 되면 분동(45)이 평형상태에 도달했다고 보며, 이 때의 압력값을 측정한다. 이에 따라 측정대상이 되는 계측기의 게이지(미도시)에 측정압력값이 표시되고, LabVIEW는 분동(45)의 표시압력값과 상기 측정압력값의 일치여부를 비교한 후 교정이 필요한지 여부를 판단한다. 상기 비교결과 2개의 압력값이 일치하는 경우에는 계측기(미도시) 교정과정을 끝내고, 상기 압력값이 불일치할 경우에는 계측기(미도시)의 영점을 교정하는 과정이 추가된다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 분동을 추가로 인가하여 계측기를 교정하는 방법에 대한 흐름도이다. 도 7에 도시된 바와 같이, 분동(45)인가에 의해 계측기(미도시)의 정확도를 검사한 후에, 계속해서 분동(45)을 추가로 인가하여 검사를 하고자 할 경우에는 상기 S10내지 S80의 과정을 반복하여 수행한다.
이 경우 분동(45)을 추가로 인가하는 과정은 도 3에 도시되어 있다. 도 3에 도시된 바와 같이, 분동거치축(31)의 위치에 따라 피스톤부(50)에 인가되는 분동(45)의 수가 결정된다. 분동연결고리(48)와 분동(45)의 구멍(47) 사이에 상대적 운동이 가능하기 때문에, 분동거치축(31)이 하강하는 과정에서, 피스톤부(50)에 분동(45)이 적재되기 전에는 분동연결고리(48)가 분동(45)의 무게를 지탱하는 상태에 있으나, 피스톤부(50)에 분동(45)이 적재되면 피스톤부(50)가 무게를 지탱하는 상태로 전환되기 때문이다. 따라서 현재 분동(45)인가 상태에서 분동거치축(31)을 더 하강하면 분동(45)을 추가로 인가하는 결과가 되는 것이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른, 외부 스텝모터를 장착하여 계측기를교정하는 방법에 대한 흐름도이다. 내부 스텝모터(68)를 사용하기 곤란하거나 부적절한 경우, 예를 들어 압력용기(10) 내부의 공간이 협소하여 요구동력을 발생시키는 스텝모터(69)를 수용하기 어려운 경우에는 스텝모터(69)를 외부에 장착할 필요가 있다.
상기와 같은 사용환경에서는 도 8에 도시된 바와 같이, 송신기(80)에 의해 분동(45)인가 명령신호를 송신하는 단계 이전에, 압력용기(10) 내부의 스텝모터(68)를 탈거하고 압력용기(10) 외부에 스텝모터(69)를 장착하는 단계를 선행하게 된다. 이후의 검사과정은 도 7에 나타난 바와 같이 S10내지 S80의 과정을 반복하게 된다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른, 타이밍벨트(25)를 조정하여 계측기(미도시)를 교정하는 방법에 대한 흐름도이다. 계측기(미도시)를 교정하는 과정을 반복수행하는 경우에는 구동스크류(62)를 감는 타이밍벨트(25)가 헐거워지는 경우가 있다. 이 경우 접촉력이 약해져서 타이밍벨트(25)가 3개의 구동스크류(62)를 일체로 구동시킬수 없게 되기 때문에, 그 결과 분동(45)은 이송 중에 수평상태를 유지할 수 없게 된다.
따라서 타이밍벨트(25)의 보정을 필요로 하며, 이 경우 도 9에 도시된 바와 같이, 송신기(80)가 분동(45)인가 명령신호를 송신하기 이전에 타이밍벨트(25)를 조정하는 단계를 거친다. 타이밍벨트(25)의 조정이 끝나면, 도 7에 나타난 바와 같이 S10내지 S80의 과정을 수행한다.
본 발명에서는 분동위치 감지센서(70)가 분동(45)의 위치제어에 필요한 위치값을 수집하여 제공하지만, 분동위치 감지센서(70)가 감지할 수 있는 분동(45)의 최소이송량도 한계가 있으므로, 스텝모터(68) 자체를 제어할 수 있도록 함으로써 더욱 미세하게 분동(45)의 위치를 제어할 수 있도록 하였다.
본 발명에서는 구동스크류(62)의 수를 3개로 하였으나 4개 이상을 사용해도 본 발명의 목적을 달성할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 벨트보정장치(24)로서 볼트(22a)로 고정되는 보정풀리 고정대(22)와 보정풀리(23)를 이용하였으나, 이에 국한되지 않고 스프링을 이용하여 중앙으로 당겨지는 보정풀리(미도시)를 사용함으로써 타이밍벨트(25)의 장력을 조정하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에서는 복수개의 구동스크류(62)를 일체로 구동시키기 위해 타이밍벨트(25)를 사용했으나, 이외에도 기어(미도시)를 사용하여 구동스크류(62)에 회전력을 전달하는 것도 가능하다.
또한, 본 발명에서는 분동연결고리(48) 일단의 형상을 원추형으로 하였으나 이에 제한되지 않으며, 분동(45)을 걸 수 있는 다른 형상인 원반형 등을 사용할 수 있다.
또한, 본 발명에서는 분동위치 감지센서(70)를 상부고정판(20) 측부에 설치하였으나 분동위치 감지센서(20)의 위치는 이에 한하지 않고, 하부고정판(40)이나 또는 분동(45)을 직접 감지할 수 있는 압력용기(10)의 하단 등에 설치해도 가능하다.
또한, 본 발명에서는 회전축 삽입구(65)의 입구 둘레부분을 테프론으로 밀폐하였으나, 이에 한하지 않고 폴리우레탄 등의 합성수지를 사용할 수 있다.
상기한 구성의 본 발명에 따른 분동교환장치에 따르면, 용기내부의 제어방법으로 무선제어를 사용하는 경우, 유선제어 사용시 필요한 용기의 내부와 외부를 연결하는 전기적 인터페이스를 필요로 하지 않으며, 따라서 용기의 기밀을 유지하기가 용이하므로 누출이 발생할 염려가 없게 된다.
또한, 무선제어는 전선을 필요로 하지 않으므로 장치가 간소화되며, 전선의 훼손 등으로 인한 분동교환장치의 고장이 없게되고 사용기간이 크게 늘어난다.
압력표준기 내부의 기준압을 진공으로 유지하면서 압력을 측정해야할 경우 압력용기를 열고 분동을 교환한 후 압력용기를 닫은 다음 진공으로 배기시킨 후 다시 측정해야 하는 불편함이 없어지고, 이로 인해 측정시간을 크게 단축시키게 된다.
또한, 분동을 대기중에 노출시키지 않고도 측정이 가능하므로, 대기중의 노출로 인해 분동이 오염되거나 훼손되는 문제를 해결할 수 있다.
또한, 송신기에 플레시메모리를 장착하여 프로그램을 통한 제어를 할 수 있도록 함으로써 검사의 자동화를 이루게 되어 검사과정이 용이해지고 검사시간이 단축되는 효과가 있다.
비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (11)

  1. 외부로부터 밀폐되어 기밀을 유지하는 압력용기(10);
    상기 압력용기(10) 내부에 위치하는 환형의 상부고정판(20);
    상기 상부고정판(20)의 밑에 위치하는 원형구멍(42)이 관통된 환형의 하부고정판(40);
    상기 상부고정판(20)과 하부고정판(40) 사이에 형성되어 분동(45)을 이송하는 복수개의 구동스크류(62);
    상기 구동스크류(62)를 구동시키기 위한 구동수단(60);
    측면이 볼스크류에 의해서 상기 복수개의 구동스크류(62)에 관통결합되며 상기 분동(45)을 이송하는 분동이송판(30);
    상기 분동이송판(30)의 하부에 결합되어 상기 분동(45)을 거치하는 분동거치축(31);
    상기 분동거치축(31)의 단부 및 각각의 상기 분동(45)에 구비되어 상기 분동(45)을 연결하는 분동연결고리(48);
    압력 측정을 위해 상기 분동(45)이 적재되는 피스톤부(50);
    상기 상부고정판(20)의 측부에 구비되어 상기 분동(45)의 위치를 감지하는 분동위치 감지센서(70);
    상기 압력용기(10) 내에서, 상기 분동(45)의 위치를 제어하기 위해 상기 분동(45)의 위치제어신호 및 상기 구동수단(60) 제어신호를 수신 하도록 상기 압력용기(10)의 일측에 구비된 수신기(81); 및
    상기 수신기(81)와 데이터 통신을 함으로써, 상기 분동위치 감지센서(70)가 생성한 분동(45)위치 데이터에 따른 상기 분동(45)의 위치제어 및 상기 구동수단(60)을 제어하도록 하는 송신기(80)를 포함하고,
    상기 송신기(80)는 상기 수신기(81)와 유선으로 데이터 통신을 함으로써, 상기 분동위치 감지센서(70)가 생성한 분동(45)위치 데이터에 따른 상기 분동(45)의 위치제어 및 상기 구동수단(60)을 제어하도록 하는 것을 특징으로 하는 분동교환장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 분동(45)은 원형으로서,
    상기 분동연결고리(48)를 내장하는 홈(49)을 갖는 분동본체(45b); 및
    상기 분동연결고리(48)가 관통하는 연결구멍(47)을 가지고 있는 분동뚜껑 (45a)의 결합에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 분동교환장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 상부고정판(20)의 하부에는, 보정풀리 고정대(22)와 보정풀리(23)가 결합되어 이루어진 것으로써, 상기 상부고정판(20)과 결합되는 상기 보정풀리 고정대(22)의 회전중심(22a)이 상기 보정풀리(23)의 중심(23a)으로부터 편심된 벨트보정장치(24)를 더 갖는 것을 특징으로 하는 분동교환장치.
  5. 제 1항에 있어서, 상기 분동거치축(31)은 상단부에 상기 분동(45)의 무게를 감지하는 로드셀(72)이 구비되어 있는 것을 특징으로 하는 분동교환장치.
  6. 제 1항에 있어서, 상기 압력용기(10)는 상부에 스텝모터(69)가 장착되며, 상기 스텝모터(69)와 상기 구동스크류(62)를 연결하기 위한 회전축삽입구(65)를 가지는 것을 특징으로 하는 분동교환장치.
  7. 제 1항에 있어서, 상기 구동수단은,
    상기 상부고정판(20) 위에 구비되어 복수개의 상기 구동스크류(62)중 한개를 구동시키는 스텝모터(68);
    상기 스텝모터(68)와 한개의 상기 구동스크류(62) 사이에 위치하여 각각에 결합되며, 상기 상부고정판(20) 위의 일측에 형성되는 구동스크류 커플링(63);
    각각의 상기 구동스크류(62)의 일측에 구비된 복수개의 풀리(21); 및
    복수개의 상기 풀리(21)를 바깥에서 둘러쌈으로써 복수개의 상기 구동스크류(62)를 일체로 구동시키는 타이밍벨트(25)로 구성되는 것을 특징으로 하는 분동교환장치.
  8. 송신기(80)의 플레시 메모리에 저장된 위치값에 따라 분동(45)인가 명령신호를 송신하는 단계(S10);
    압력용기(10)의 내부에 구비된 수신기(81)가 상기 분동(45)인가 명령신호를 수신하는 단계(S20);
    상기 분동인가 명령신호를 분석한 컴퓨터의 제어용 소프트웨어에 의해 스텝모터(68)가 구동되는 단계(S30);
    상기 스텝모터(68)의 구동에 의해 구동스크류(62)가 회전하고, 상기 구동스크류(62)에 결합된 분동이송판(30)이 하강하여 상기 분동(45)이 하강하는 단계(S40);
    상부고정판(20)의 일측에 설치된 분동위치 감지센서(70)가 분동(45)이 피스톤부(50)에 인가되었음을 감지한 경우 상기 분동(45)의 이송을 정지시키는 단계(S50);
    상기 분동(45)이 피스톤부(50)에 인가되고 평형상태가 되면 검사대상인 계측기(미도시)가 측정압력값을 표시하는 단계(S60);
    상기 분동(45)에 표시된 표시압력값과 검사대상인 계측기가 나타내는 측정압력값을 비교하는 단계(S70); 및
    상기 제어용 소프트웨어가 상기 압력값을 비교한 결과 서로가 일치하면 검사를 끝내고, 불일치하면 계측기를 교정한 후 검사를 끝내는 단계(S80)에 의해 이루어지는 것을 특징으로 하는 분동교환장치를 이용한 계측기 교정방법.
  9. 제 8항에 있어서, 상기 S10단계 내지 S80단계는, 상기 분동(45)을 추가로 인가하여 검사할지 여부를 판단(S90)한 후, 상기 분동(45)을 추가로 인가하여 검사할 경우 반복하여 수행이 가능한 것을 특징으로 하는 분동교환장치를 이용한 계측기 교정방법.
  10. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 S10단계 이전에, 외부에 장착되는 스텝모터(69)를 사용할 경우에는, 압력용기(10) 내부의 스텝모터(68)를 탈거하고 외부에 상기 스텝모터(69)를 장착하는 단계(S1)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분동교환장치를 이용한 계측기 교정방법.
  11. 제 8항 또는 제 9항에 있어서, 상기 S10단계 이전에, 타이밍벨트(25)의 장력이 허용기준치를 벗어난 경우에는 벨트보정장치(24)에 의해 상기 타이밍벨트(25)의 장력을 조정하는 단계(S2)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 분동교환장치를 이용한 계측기 교정방법.
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