KR100615377B1 - 연소 엔진의 실린더 내부 가스압 측정용 압력 센서 - Google Patents

연소 엔진의 실린더 내부 가스압 측정용 압력 센서 Download PDF

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Abstract

연소 엔진의 실린더 내부의 가스압 측정을 위한 압력 센서는, 단면이 모래시계 형상으로 이루어진다. 튜브는, 축선방향을 따라, 실린더에 개방되어 연결된 부분, 측정부 (12) 및 밀폐된 최종의 단부로 구성된다. 튜브의 평행한 측정면 (7, 8) 에 영향을 미치는 가스압을 측정하기 위하여, 힘 측정 기구 (24, 25) 에 영향을 미치도록 배치된 힘 전달 요우크 (20, 21) 에 연결된 두 비임 (9, 10) 이 튜브의 축 방향에서 두 측정면 (7, 8) 에 맞대어 배치되도록 튜브의 측정부가 형성된다. 그러한 압력 센서 및 다른 실시예에서 온도 변동의 영향 및 측정 튜브 재료의 흡수 효과는 최소값으로 감소된다.

Description

연소 엔진의 실린더 내부 가스압 측정용 압력 센서 {PRESSURE SENSOR FOR MEASUREMENT OF GAS PRESSURE IN A CYLINDER OF A COMBUSTION ENGINE}
본 발명은 연소 엔진의 실린더 내부 가스압을 연속적으로 측정하기 위한 압력 센서에 관한 것이다. 따라서, 압력 센서는 압력이 수백 바아이고 온도가 1000 ℃ 에 이르는 매우 가혹한 환경에 위치된다. 연소 엔진의 모든 작업 싸이클 동안의 압력 분포 측정이 가능한 연속 측정에서는 압력 센서의 동적 반응이 신속히 처리될 필요가 있다.
연속적으로 측정하는 압력 센서의 가장 큰 이용 분야는 비교적 낮은 rpm 으로 작동하는 대형 연소 엔진이다. 이러한 모터는 예컨대, 선박 엔진이나, 발전기 및 가스 컴프레서를 구동시키기 위한 고정 엔진으로 사용된다.
연료 소비의 경감 요구가 커지고 점증하는 배기가스의 화학 조성물에 대한 환경적인 요구로 인하여 연소 엔진의 작동을 감시할 필요성이 증가되었다. 실화 (misfiring) 는 배기 가스의 화학 조성물에 영향을 끼치며 또한 연소 엔진의 작업 수명에도 부정적인 영향을 끼친다. 연속 측정을 이용하여 실화를 검출할 수 있고 적절하게 작동되도록 하기 위한 조치가 취해질 수 있다.
그러한 압력 센서가 가동하는 기술 분야는, 높은 온도가 압력 센서 재료의 시효 (aging) 특성에 영향을 끼치지 않도록 하기 위하여 장기간의 안정성을 요구한다.
연소 엔진의 실린더 내부의 가스압을 연속적으로 측정하기 위한 일 압력 센서가 US 4,408,496 에 개시되어 있다. 그 실시예는 도 1 에서 재현되며, 도 1 은 상기 센서가 관형 채널 (1) 을 구비하며, 그 채널의 일 단부는 원형의 단면이며 가스 압력이 측정되는 실린더 (도시 안됨) 에 개방되어 연결되어 있음을 도시한다. 채널의 밀폐 단부인 타단부는 비교적 가요성인 막과 같은 원형 디스크 형상부 (2) 를 포함하며, 이 디스크 형상부 (2) 에 대하여 실린더 연결측의 가스 압력이 작용한다. 원형 디스크 형상부는 관형 채널과 동심으로 되고 중앙 돌출부 또는 러그 (3) 가 구비된다. 가스압은 채널 (1) 을 통하여 원형 디스크부 (2) 와 중앙 돌출부 (3) 에 전달되고 힘 전달 수단 (4) 을 통하여 힘 측정 수단 (5) 에 전달된다. 힘 전달 수단은, 원형 디스크형상부에 영향을 미치는 가스압으로부터의 힘이 힘 전달 수단을 통하여 힘 측정 수단 (5) 에서 장력으로 변환되도록 형상이 이루어진다. 원통형으로 둘러싸고 있는 다른 관형 채널은 압력 센서 구성 때문에 매우 견고한 것으로 여겨진다. 상기 미국특허에 따른 센서를 이용하여 가스압을 검출하기 위한 완성 시스템이 1975 년 4월 5일∼10 일의 "American Society of Mechanical Engineers Meet" (75-DGP-11) 에서 발표된 논문 "CYLDET, ASEA'S SYSTEM FOR MONITORING THE COMBUSTION PRESSURE IN DIESEL ENGINES" 에 기재되어 있다.
정기간행물인 1995년 10월의 "MARINE ENGINEERS REVIEW" 에는 압력센서 "SEC ENGINE ANALYZER" 를 개략적으로 발표하고 있는 "Reader ref. A1037" 의 광고가 개시되어 있다. 상기 참조문헌에서, 가스압은 도시안된 실린더에 일 단부가 개방되는 원형 단면을 갖는 비교적 얇은 벽으로 된 튜브를 통하여 타단부가 밀폐된 채널의 원형 단부면에 영향을 미칠 수 있음을 알 수 있다. 튜브의 단부는 용접으로 자성재의 막 (membrane) 에 연결된다. 그 막은 기계적으로 미리 장력이 가해지고 용접부를 통하여 튜브와 접촉되어 있다. 막과 실린더 튜브의 사이에는 단열 기둥이 있다. 가스압은 튜브의 길이에서의 시작점과의 변화를 이용하여 간접적으로 측정한다. 연결된 막은 자기 코일의 도움으로 진동하도록 만들어지고 참조문헌은 진동 주파수 변화량의 제곱이 실제 가스압에 비례한다고 주장한다.
상기 구조의 단점은, 막과 튜브는 다른 온도 계수를 갖고, 이는 온도에만 의존하는 막의 장력에서 큰 변동이 발생하게 하고 그것이 압력 변화로 해석된다는 것이다. 더욱 심각한 것은 튜브에는, 모든 압력 펄스에서, 압축된 가스로부터의 대응하는 단열 열 펄스가 가해진다는 것이다. 그러한 펄스는 튜브 길이의 동적 변화를 야기하며 그것 또한 측정 시스템에서 압력 변화로 받아들여진다. 종합하면, 압력 센서는 피크 압력과 주파수에 따라 변하는 동적 측정 오차를 만든다는 것을 의미한다.
KISTLER 의 팜플렛인, "KISTLER INFORMATION 53, 1996년 12월" 에는 원형 링 형상의 단면을 갖는 두꺼운 벽으로 구성되는 압력 센서가 개시되어 있다. 원 부분에 대응하는 단면을 갖는 튜브의 축선방향 부분이 제거되었다. 튜브 내부 공동에서의 실린더 압력의 영향은 튜브가 실린더 압력에 비례하여 접선 방향으로 팽창되게 한다. 팽창은 압전 요소를 이용하여 측정한다. 압전 결정 (crystal) 에 기초한 압력 센서에서의 단점은, 센서가 동적 압력만을 측정하므로정적 압력을 측정하는데는 사용될 수 없다는 것이다. 동적 변위 펄스도 가스에서의 대응하는 단열 열 펄스에 의존한다. 이와 같은 측정 오차는 모터의 실린더 효율 평가에 매우 중요하다.
그리하여 실린더 쪽에 개구부를 갖고 타단부가 밀폐된 원형의 실린더형 튜브에는 실린더 압력이 가해지고 그러한 실린더 압력은 튜브의 축선방향 길이 및 그것의 직경에 영향을 미친다. 실린더 압력을 측정하기 위하여, 상술한 미국특허에서는 밀폐단부에 영향을 미치는 실린더 압력에서의 힘이 사용되며, 상술한 "SEC ENGINE ANALYZER" 에서는 실린더 압력에 의해서 야기된 축선방향 길이의 변화량이 사용된다. 원형의 실린더형 튜브에서 직경의 변화는, 측정막과 압력 실린더 사이에 기둥이 있고 신장이 그 기둥을 통하여 전달될 수 없다는 이유로 인하여 실린더 압력을 측정하는데 지금까지 사용될 수 없다.
GB 1389408 에는 실린더로부터의 가스압을 측정하기 위하여 채택된 실시예로원형 튜브에서의 유체의 압력을 측정하기 위한 장치가 개시되어 있다. 튜브의 측정부는 단면이 원형이다.
GB 2019007 에는 실린더 내의 가스압을 측정하기 위한 유사한 장치가 개시된다. 그 장치는, 측정부의 튜브의 외부면 상의 벽이 두 평행면을 형성하는 튜브를 사용하는 것을 알 수 있다. US 4290311 에서는 두 변환기가 튜브에 대하여 지지되는 튜브에서 압력을 측정하는 것이 공지되어 있다. 상기 튜브는 측정지점에서 단면이 원형이다. 스트레인 게이지의 형태의 변환기는 두 평행부 사이에서 지지되고 변환기의 접촉면은 원형 튜브에 따르도록 형상이 이루어진다.
US 3898885 에는 가요성 호스 내의 유체 압력을 측정하기 위하여 원형 단면을 갖는 튜브를 사용하는 것이 공지되어 있다. GB 2198239 에는 가요성 호스 안의 유체 압력을 측정하기 위하여 평행한 측정면을 구비한 튜브를 사용하는 것이 공지되어 있다. US 5044203 에는 가요성 호스 내의 유체 압력을 측정하기 위하여 평행한 측정면을 구비한 튜브를 사용하는 것이 또한 공지되어 있다.
본 발명에 따른 압력 센서는 튜브를 구비하며, 그 튜브의 일 단부는 실린더의 가스압을 측정하기 위하여 실린더에 개방된다. 튜브의 타단부는 종래기술과 동일한 방식으로 밀폐된다. 본 발명은, 튜브의 밀폐 단부에 대한 압력 대신에 튜브 벽에서의 움직임을 실린더 압력의 측정에 사용될 수 있는 방식으로 튜브의 형상이 이루어지는 것을 포함한다.
상기한 특징을 갖는 튜브의 실시예를 도 2 에 도시하였다. 측정부를 구비한 튜브 형상은 종래기술에 따른 평행면을 갖는 튜브 및 원형 튜브와는 본질적으로 다르다. 상기 튜브는 축선방향을 따라 실린더에 연결되는 부분, 측정부, 및 밀폐부를 포함한다.
도 2 에 도시된 바와 같이, 압력 센서의 측정 튜브의 실시예에서, 튜브 (6) 의 벽은 내부 단면이 모래시계와 유사하게 형성된다. 이 모래시계 단면은 y-방향에서 높이 "h" 의 허리부에 의해 연결되는 다소 원형인 부분으로 이루어진다. 도면의 측정 지점에서 2 개의 대등한 평행한 측정 단면이 거리 "h" 에서 서로 이격되고, 각각 x-방향에서 두 원형부의 중심 사이의 거리인 폭 "B" 와 z-방향에서의 축선방향 길이 "L" 을 갖는다.
튜브의 외부는, 예컨대 도 5 에 도시된 바와 같이, 공동 안의 압력을 힘 측정 수단으로 전달하는 측정면 (7, 8) 의 양측에 있는 솔리드 비임 (solid beam;9, 10) 과 접촉한다. 도 3 의 확대도에 도시된 바와 같이, 상기 실시예는 비임 (9, 10) 이 튜브에 고정되는 방식으로 형상이 이루어지거나 측정 튜브 (6) 와 동일한 재료로 제조될 수 있다.
모래시계 실시예에서는 공동 안에서의 온도 변화의 영향이 줄어든다. 실린더 안에서의 압축 및 연료 연소시의 짧은 펄스에 기인한 온도 변화는 오차의 원인이 된다. 가스압에 의한 힘을 측정하는 압력 센서가 온도 변화에 의한 힘도 측정한다면, 그 측정은 오차를 포함할 것이다. 이러한 이유로, 압력 센서 튜브 (6) 의 벽은 온도 변화의 영향을 줄이도록 형성된다. 이는 온도 변화에 기인한 힘의 크기를 결정하는 두 인자를 감소시킴으로써 얻어졌다.
압력 센서의 공동 벽에서의 온도 변화는 구속된 스프링에서의 온도변화에 기인한 압축응력에 필적할만한 힘 Fs 을 발생시키며 그 힘은 다음과 같다.
Fs = ΔT.α.h.kx
여기서, Fs = 온도변화에 기인한 힘
ΔT = 온도변화
α= 물질의 팽창 계수
h = 측정면 사이의 거리
kx = 시스템의 스프링 상수
측정면 사이의 거리인 도 2 및 도 3 에 도시된 실시예에서의 치수 h 는 스프링의 단부 사이의 거리과 같다. 튜브의 한 원부의 직경 H 에 대한 거리 h 는 모래시계 형상의 허리부에 의해서 감소되었고, 압력 튜브의 단면 형상의 큰 변화에 의해 측정 영역의 강성 kx 이 감소되었다. 이러한 시스템의 스프링 상수는 평행한 두 평면을 이용하는 종래 기술의 측정에서의 장치보다도 대략 한 오더 작은 크기이다. 이들 두 인자에서의 큰 감소는 온도 변화에 기인한 측정면에서의 힘 Fs 의 영향을 크게 줄인다.
도 2, 3, 4 및 5 에 도시된 실시예는 예컨대 종래기술의 평행면의 장치와 비교될 수 있다. h=H/2 이고 스프링 상수 kx 가 1 오더 만큼 감소된다면, 모래시계 실시예에서의 온도 변화에 기인한 힘 Fs 는 평행한 측정면을 갖는 장치에서의 영향과 비교하여 더 작아진다.
도 2 에서 단면으로 도시된 비임 (9, 10) 은, 도 3 에 도시한 바와 같이, 네 개의 슬롯 (14, 15, 16, 17) 에 의해 두 단부 (18, 19) 사이에서 축선 방향으로 3 부분 (11, 12, 13) 으로 분할된다. 네 개의 슬롯은 도 2 에 도시된 측정면 (7, 8) 의 각 측부에 있다. 슬롯은 중앙 측정부 (12) 를 튜브의 두 단부 (18, 19) 의 기계적인 조건의 변화로부터 고립시키는 효과를 갖는다. 본 실시예의 중앙 측정부는 상당히 긴 튜브의 거의 중앙부에 근접한다. 그러한 근접화의 이점은 단부에서의 압력과 온도의 영향이 압력 센서의 중앙 측정부에서는 대수롭지 않게 된다는 것이다.
중앙 측정부 (12) 는 도 5 에 도시된 바와 같은 힘 측정 수단에 의해 둘러싸이거나 부착된다. 도 5 에서, 튜브 (6) 는 2 개의 자기탄성 (magnetoelastic) 변환기를 포함하는 힘 측정 수단이 구비되어 도시된다. 도 2, 3, 4 및 5 에 도시된 실시예에서, 더미 (dummy) 힘 측정 수단이 중앙 측정부 (12) 의 측부에 있는 부분 (11, 13) 의 비임 상에 탑재될 수 있다. 더미 힘 측정 수단은, 측정부 (12) 에 탑재된 힘 측정 수단에 유사한 기계적 시스템을 제공하면서 중앙 측정부의 양 측부의 두 부분에 작용한다. 이는 중앙부와, 중앙부 양측의 두 부분 사이의 기계적인 거동 차이를 없애서, 이상적인 무한길이 측정 튜브의 효과에 매우 근접하게 한다.
도 2, 3, 4 및 5 에 도시된 압력 센서의 실시예에서 반영된 변화는 원형 또는 평행한 측정면을 사용하는 장치와 비교하여 온도 펄스의 영향을 최소로 줄인다.
본 발명의 추가의 실시예에서 튜브의 벽은 1 이상의 층 (layer) 으로 구성될 수 있다. 이들 층은 예컨대, 동심의 층, 나선형 층, 서로 부착된 층, 및 동심과 나선형 형태의 혼합 층 등으로 배치될 수 있다. 다중 벽 실시예는, 전체 벽 두께가 동일할 때, 단일 벽으로 구성된 튜브와 비교하여 상대적인 강성이 크게 감소되는 장점이 있다. 강성은 튜브 벽 두께의 세제곱에 따라 변화하기 때문에, 상대적인 강성이 감소된다. 이는, 전체 벽 두께가 동일할 때, 다중 벽 실시예에서는 측정면의 동일한 움직임이 상대적으로 매우 낮은 가스압에서 일어나고, 이에 따라 측정된 전체 압력에 대한 튜브 흡수력 (shunting force) 의 비율을 현저하게 줄인다.
압력 튜브의 강성 감소는 압력 센서 튜브 재료의 흡수 효과를 크게 감소시키는 것을 의미하기 때문에, 다중 벽 실시예에서는 측정 정확도가 추가로 증가된다.
압력 센서의 다른 실시예에서는, 측정면 사이의 거리 h 는 측정 튜브의 원형 부분의 내경인 H 값에 접근한다. 이러한 실시예에서 측정 튜브의 벽은 1 층 이상으로 구성된다. 이 실시예는 온도 변동에 기인한 측정 오차가 충분히 줄어든 환경에서 사용될 수 있다. 이는, 작동 조건하에서 튜브의 측정부의 측정가능한 편향을 만드는데 필요한 힘을 감소시켜, 온도 변동으로 인한 오차를 대수롭지 않게 만드는 다중 벽 실시예에 의해 달성될 것이다.
상술한 본 발명에 따른 압력 센서는, 종래 기술에 따른 연소 엔진의 실린더 내부의 가스압 측정용 압력 센서에 비해, 몇가지 장점을 갖는다.
힘 측정 수단으로 두 개의 동일한 측정 기구를 사용함으로써, 하나의 측정 영역에 기초한 압력 센서보다도 구조적인 오차를 보상할 수 있는 기회를 갖는다.
자기 탄성 원리에 기초한 것, 와이어 스트레인 게이지 및, 그 유사물과 같은 적절한 측정기구를 사용함으로써, 센서부의 전체 변형은 단지 수 ㎛ 만 요구된다. 이는 다시 말하면, 튜브에 의한 힘의 흡수가 가스압 작용력에 비하여 작아지게 됨을 의미한다. 또한 요우크 (yoke) 를 구비한 구조 및 튜브의 형상은, 채널 벽에서의 열역학적 영향이 측정 신호에 최소한으로만 작용한다는 것을 의미한다. 다른 표면 형상에 대한 평행한 측정면 "BxL" 의 상대적이 크기는 힘 전달 및 측정기구에 따라 적합하게 이루어진다. 압력 센서에서 모래시계 형상 및 다중 벽 구조와 같은 실시예가 결합되는 경우, 흡수 효과의 감소는 더욱 현저해 진다.
관형부 (6) 의 매끄럽고 균일한 내부 단면에 의해서 도 2, 3, 4 및 5 에 도시된 실시예는 추가의 이점을 갖는다. 이는 실린더 가스로부터의 어떠한 폐기물 또는 미립 물질이 축적되지 못하게 하고 세정을 쉽고 철저하게 할 수 있게 하는 것이다. 압력 센서는 예컨대, 압축 공기의 도입에 의해서, 또는 엔진의 정상 작업 동안에 실린더에 연결되지 않은 압력 센서의 단부에 위치한 밸브 (도시안됨) 를 개방시켜 연소 가스가 균일한 튜브를 고속으로 통과할 수 있게 함으로써 유지 공정동안에 세정될 수 있다.
도 1 은 종래기술에 따른 연소 엔진의 실린더 안의 가스압용 압력 센서의 일 실시예이다.
도 2 는 본 발명에 따른 가스압용 압력 센서에 포함되는 튜브의 단면을 도시한다.
도 3 은 본 발명에 따른 실시예의 등각도를 도시한다.
도 4 는 본 발명에 따른 실시예의 등각도를 도시한다.
도 5 는 힘측정 수단이 구비된 본 발명에 따른 실시예의 등각도를 도시한다.
도 2 는 연소 엔진의 실린더 내부의 가스압용 압력 센서의 일 실시예를 도시한다. 튜브 (6) 의 측정부 벽은, 내부 단면이 허리부에 의해서 서로 연결되는 2 개의 원으로 구성되는 모래시계의 형상과 같다. 다른 실시예에서 튜브의 벽에는 도 3 에 도시된 바와 같이 비임 (9, 10) 이 부착될 수 있다. 비임부 (12) 의 외면은 도 5 에 도시된 바와 같이 견고한 힘 측정 수단이 부착된다.
도 2, 3, 4 및 5 에 도시된 실시예에서 측정면 사이의 거리인 치수 h 는 모래시계 형상부의 허리부에 의해서 줄어든다. 축선방향에서 압력 센서 튜브 (6) 는, 도 2 에 도시된 측정면 (7, 8) 의 각 측부에 있는 도 3 에 도시된 비임 (9, 10) 의 네 개의 슬롯 (14, 15, 16, 17) 에 의해서 2 개의 단부 (18, 19) 사이에서 3 개의 부분 (11, 12, 13) 으로 분할된다. 도 2 에 도시된 것과 같은 단면을 갖는 튜브의 측정면은 두 원의 중심 사이의 거리 'B' 와 같은 폭 및 축선 (z) 방향의 길이 L 을 갖는다.
도 5 에 도시된 것과 같이, 중앙 측정부 (12) 는 비임 (9, 10) 을 접하는 힘 측정 수단에 의해서 둘러싸인다. 본 발명의 상세한 설명부에 설명한 튜브는 6 으로 나타내어진다. 튜브는 가스압이 측정될 실린더쪽으로 뻗어있다. 도시하지 않은 튜브의 타단부는 밀폐된다. 전술한 튜브의 평행 측정면 "BxL" 에 대향하여 비임 (9, 10) 이 있으며, 이 비임 (9, 10) 에 힘 전달 요우크 (20, 21) 가 고정되어 있다. 도 5 에 도시된 실시예에서 요우크 (20, 21) 는 비임 (9, 10) 과 일체화되어 있다. 실린더 블록에 압력센서를 부착하기 위하여 센서는 도 5 에 따른 원형 디스크로 적절하게 형성된다. 이는 요우크의 외향부가 원호 형상을 갖는 결과이다.
양 요우크 (20, 21) 를 서로 연결하는 장력 측정 장치 (22 및 23) 는 측정 기구 (24, 25) 를 포함하여 힘 측정 수단을 형성한다. 이 실시예에 도시된 측정 기구는 "프레스독토 (PRESSDUKTOR) 구조 원리" 에 따른 공지의 자기탄성 측정 원리에 기초한다. 두 장력 측정 장치에서 리세스가 기계가공되어 튜브의 단면에 평행한 면에 있는 림 (limb) 에 원형 막이 만들어진다. 교류에 의한 막의 자화를 위한 제 1 권선부 (26) 및 발생 전압의 측정을 위한 권선부 (27) 를 위하여 각 막에는 홀이 형성된다.
압력 센서의 다른 실시예에서, 튜브를 2 개의 동일한 절반부로 분할하는 튜브의 횡단부의 면에 수직인 면과 평행한 면에 원형 막들이 놓이도록 기계가공된다는 것을 제외하고 도 5 에 도시된 것과 동일한 방식으로 형성될 수 있다.
도 2, 3, 4, 및 5 에 도시된 실시예에서 더미 힘 측정 수단이 중앙 측정부 (12) 에 인접한 양 측부에 있는 부분 (11, 12) 의 비임상에 장착될 수 있다.
압력센서의 관점에서, 튜브의 측정부 (12) 는 도 3 에서 가장 중요한 부분이다. 각각 실린더에 개방되어 연결된 부분 및 밀폐 단부는 많은 다른 대략 관형 형상으로 이루어질 수 있다. 튜브를 제조하기 위한 시작 재료는 튜브 형상일 수 있고 또는 기계가공이나 형상화를 위해 이용가능한 기회나 최종 형상에 따라서 변할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서 튜브의 벽은 1 이상의 층으로 구성될 수 있다. 이 층들은 여러가지 다른 방식으로, 예컨대, 동심인 층으로, 나선형 층으로, 서로 부착된 층으로, 그리고 동심과 나선형 형태를 혼합하여 배치될 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에서, 측정면 사이의 거리 h 는 측정 튜브의 원형부의 내경인 H 에 근접한다. 이 실시예에서 측정 튜브의 벽들은 1 이상의 층으로 구성된다. 이 실시예는 변동하는 온도에 기인한 측정 오차가 충분히 감소된 환경에서 사용될 수 있다. 이는, 작동 조건하에서 튜브의 측정부의 측정가능한 편향을 만드는데 필요한 감소된 힘이 온도 변동으로 인한 오차를 대수롭지 않게 만드는 다중 벽 실시예에서 달성될 것이다.
본 발명의 바람직한 최선의 실시예는 도 2 의 단면도 및 도 3, 4 의 등각도에 도시한 실시예이며, 여기서, 측정 튜브 (6) 의 벽들은 1 이상의 층을 포함하며, 더미 힘 측정 수단이 중앙 측정부 (12) 의 측부에 있는 비임 (11, 13) 에 장착된다.

Claims (8)

  1. 연소 엔진의 실린더 내부 가스압 측정용 압력 센서로서, 축선방향을 따라 실린더에 개방되어 연결되는 부분, 축선방향 길이 "L" 을 갖는 측정부 (12), 및 밀폐된 최종의 단부로 구성되는 튜브 (6) 를 포함하는 압력 센서에 있어서,
    상기 측정부 (12) 는, 높이 "h" 인 허리부를 통해 서로 연결되고 두 중심간의 거리가 "B" 인 2개의 원 형상부로 구성된 모래시계 형상으로 이루어진 단면을 가져, 상호 "h" 의 거리를 갖는 두 개의 평행하고 대등한 측정면 "BxL" 을 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 튜브의 상기 측정부 (12) 의 벽은 1 이상의 벽재료의 층으로 구성되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압력 튜브 (6) 의 상기 측정부 (12) 는 비임 (9, 10) 과 접촉되어 있고, 상기 비임 (9, 10) 에는 요우크 (20, 21) 가 고정되며, 상기 요우크 사이에는 힘 측정 기구 (24, 25) 를 포함하는 장력 측정 장치 (22, 23) 가 연결되는 것을 특징으로 하는 압력 센서,
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 힘 측정 기구 (24, 25) 는 자기탄성 센서로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  5. 제 3 항에 있어서, 상기 힘 측정 기구 (24, 25) 는 스트레인 게이지로 이루어지는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  6. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압력 튜브 (6) 의 측정부 (12) 는 상기 비임 (9, 10) 과 접촉하고, 상기 비임 (9, 10) 은 상기 튜브의 측정부 (12) 의 각 측부에 1 이상의 부분 (11, 13) 이 존재하도록 두 단부 (18, 19) 사이가 슬롯 (14, 15, 16, 17) 에 의해 분할되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  7. 제 1 항에 있어서, 더미 힘 측정 수단으로 구성되고, 힘 측정 수단과 유사한 기계적 형상을 갖는 요소가 상기 측정부 (12) 에 인접한 1 이상의 부분 (11, 13) 의 비임 (9, 10) 에 장착되는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
  8. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 압력 센서의 측정면 (7, 8) 사이의 거리 h 는 튜브의 일 원부의 직경 H 에 근접하는 것을 특징으로 하는 압력 센서.
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