KR100759353B1 - Aircraft temperature measurement device with temperature compensation function and temperature compensation device for thermocouple - Google Patents

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KR100759353B1 KR1020060028496A KR20060028496A KR100759353B1 KR 100759353 B1 KR100759353 B1 KR 100759353B1 KR 1020060028496 A KR1020060028496 A KR 1020060028496A KR 20060028496 A KR20060028496 A KR 20060028496A KR 100759353 B1 KR100759353 B1 KR 100759353B1
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고덕곤
황수권
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국방과학연구소
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Abstract

An apparatus for measuring flying object temperature with a compensation function and an apparatus for compensating temperature for a thermocouple for the same are provided to be suitable to the temperature of a flying object having the limitation of weight and size by being manufactured small and light. An apparatus for measuring flying object temperature with a compensation function includes a thermocouple, a wire unit(20), a junction unit(30), an RTD(Resistance Temperature Detector)(50), a remote measuring unit(80), and a calculating unit. The thermocouple is attached on a flying object to measure the temperature of the flying object. The wire unit of the thermocouple is extended from a temperature measuring point(10) of the thermocouple. The junction unit connects a general wire(40). The RTD is connected to a leading wire(60) of the RTD to measure the temperature of the junction unit. The remote measuring unit having a transmission function receives an output signal of the RTD and the output voltage of the thermocouple. The calculating unit calculates the temperature of the flying object where a measured error is compensated according increasing the temperature of the junction unit as the output signal of the RTD and the output voltage of the thermocouple.

Description

보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치 및 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치 {AIRCRAFT TEMPERATURE MEASUREMENT DEVICE WITH TEMPERATURE COMPENSATION FUNCTION AND TEMPERATURE COMPENSATION DEVICE FOR THERMOCOUPLE}Air vehicle temperature measuring device with correction function and thermocouple temperature compensation device for measuring air temperature {AIRCRAFT TEMPERATURE MEASUREMENT DEVICE WITH TEMPERATURE COMPENSATION FUNCTION AND TEMPERATURE COMPENSATION DEVICE FOR THERMOCOUPLE}

도 1은 185℃까지 상승하는 벽면의 온도를 계측하기 위하여 열전대를 사용하고 정션(Junction) 뭉치의 온도가 85℃까지 상승하게 되는 경우의 종래 열전대를 이용한 온도계측방법을 나타내는 개념도이다.1 is a conceptual diagram illustrating a thermometer measuring method using a conventional thermocouple when a thermocouple is used to measure the temperature of a wall surface rising to 185 ° C. and the temperature of the junction bundle rises to 85 ° C. FIG.

도 2는 종래 온도계측방법으로, 열전대를 이용하여 계측하였을 경우, 정션 뭉치에서 발생하는 온도왜곡현상을 보이는 실험데이터이다.Figure 2 is a conventional thermometer measurement method, when measured using a thermocouple, the experimental data showing the temperature distortion phenomenon occurring in the bunch of junctions.

도 3은 본 발명의 실시예 1에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치의 개념도이다.3 is a conceptual diagram of a vehicle temperature measuring apparatus equipped with a correction function according to the first embodiment of the present invention.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치를 구성하는 열전대용 온도보정장치의 평면도이다. 4 is a plan view of a thermocouple temperature compensation device constituting a flying body temperature measuring device equipped with a correction function according to the first embodiment of the present invention.

도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치를 구성하는 열전대용 온도보정장치의 정면도이다. FIG. 5 is a front view of a thermocouple temperature calibrating device constituting a vehicle temperature measuring device with a calibrating function according to Embodiment 1 of the present invention.

도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치를 구성하는 열전대용 온도보정장치의 측면도이다.FIG. 6 is a side view of a thermocouple temperature correction device constituting a vehicle temperature measurement device having a correction function according to Embodiment 1 of the present invention.

도 7은 본 발명의 실시예 1에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치를 이용하여 비행체의 온도를 계측한 경우, 비행체의 실제 온도와 보상된 비행체 측정 온도를 보이는 실험데이터이다.7 is experimental data showing the actual temperature of the vehicle and the compensated vehicle measurement temperature when the temperature of the vehicle is measured by using the vehicle temperature measuring apparatus equipped with the correction function according to the first embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예 2에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치의 개념도이다.8 is a conceptual diagram of a vehicle temperature measuring apparatus equipped with a correction function according to the second embodiment of the present invention.

도 9는 본 발명의 실시예 2에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치를 구성하는 열전대용 온도보정장치의 평면도이다. FIG. 9 is a plan view of a thermocouple temperature calibrating device constituting a vehicle temperature measuring device with a calibrating function according to Embodiment 2 of the present invention.

도 10은 본 발명의 실시예 2에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치를 구성하는 열전대용 온도보정장치의 정면도이다. FIG. 10 is a front view of a thermocouple temperature calibrating device constituting a vehicle temperature measuring device with a calibration function according to Embodiment 2 of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

10 : 열전대의 온도측정점, 20 : 열전대의 전선부,10: temperature measuring point of thermocouple, 20: wire part of thermocouple,

30 : 정션부, 40 : 일반전선,30: junction portion, 40: general wire,

50 : 알티디 센서(RTD Sensor), 70 : 커넥터, 50: RTD sensor, 70: connector,

80 : 원격측정유닛 100 : 금속케이스, 80: telemetry unit 100: metal case,

130: 정션 뭉치.130: Bundle of junctions.

본 발명은 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치 및 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치에 관한 것으로서, 특히 고속으로 비행하는 비행체의 온도측정을 위하여 응답특성이 좋은 열전대를 이용하고, 이 열전대가 가지는 특징인 일반전선과 만나는 정션(Junction) 부위의 온도에 의한 효과를 보정할 수 있는 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치 및 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치에 관한 것이다.The present invention relates to a vehicle temperature measuring device equipped with a correction function and a thermocouple temperature compensation device for measuring the temperature of the aircraft, in particular using a thermocouple having a good response characteristics for measuring the temperature of the aircraft flying at high speed, The present invention relates to a vehicle temperature measuring device equipped with a correction function capable of correcting the effect of temperature on a junction region that meets a general electric wire, and a thermocouple temperature correction device for measuring the temperature of a vehicle.

온도 측정용 센서 중 가장 널리 사용되는 것은 열전대(Thermocouple)로서 열전효과(Seebeck Effect), 즉 다른 종류의 금속이 접합되어 있는 부분에 열이 가해지면 기전력이 발생하는 원리를 이용한 것이다. 이러한 열전대는 사용되는 금속의 종류에 따라 여러 가지 범위의 온도측정이 가능하도록 이루어질 수 있다.The most widely used sensor for temperature measurement is the thermocouple, which uses the Seebeck Effect, the principle that electromotive force is generated when heat is applied to areas where different metals are bonded. These thermocouples can be made to allow a wide range of temperature measurements depending on the type of metal used.

다른 온도센서로서 알티디(RTD, Resistance Temperature Detector)가 있는데, 이는 모든 전기저항을 가진 물체는 온도에 따라 저항값이 변하는 원리를 이용한 온도센서로서, 금속저항의 온도변화에 따른 저항값의 변화를 측정하여 온도를 측정한다. 이 알티디(센서)에는, 여러 가지의 금속이 사용되는데, 안정되고 정확한 온도측정이 가능하며 높은 온도까지 측정 가능한 알티디 센서는 백금 알티디 센서이다.Another temperature sensor is RTD (Resistance Temperature Detector), which is a temperature sensor that uses the principle that resistance value changes according to temperature. Measure the temperature. Various metals are used for this Altidi sensor. The Altidi sensor, which can measure stable and accurate temperature and can measure high temperature, is a platinum Altidi sensor.

유도탄, 발사체 등 모든 비행체의 비행 중에 구조적 안전을 확보하기 위하여, 비행체의 온도를 측정한다. 특히, 고속으로 비행하는 유도탄과 발사체의 경우는, 고온 하중이 중요한 변수가 된다. 이렇게 비행체에서 고온이 발생하는 가장 큰 원인은, 공력가열(空力加熱 : Aerodynamic Heating; 비행체 표면 근처에서 공기의 마찰, 압축으로 비행체의 표면이 가열되는 현상) 때문이다. 공력가열은 밀도에 비례하고 속도의 3승에 비례하며, 속도가 빠를수록 매우 큰 공력가열이 발생한다. 이 공력가열은 비행체에 많은 열을 가하므로, 비행체가 공기와 접하면서 마찰하는 면에는 필연적으로 온도상승이 발생하고, 이러한 온도상승은 비행체의 구조적인 안전성을 저하시킨다. 속도가 빠른 비행체일수록 그 안전성 등에 공력가열이 중요한 변수가 되므로, 고속 비행체 구조물의 온도를 반드시 계측하여, 비행체의 안전성을 검증하여야 한다.In order to ensure structural safety during flight of all aircraft, such as missiles and projectiles, the temperature of the aircraft is measured. In particular, in the case of guided missiles and projectiles flying at high speed, high temperature load is an important variable. The main cause of the high temperature in the aircraft is aerodynamic heating (a phenomenon in which the surface of the aircraft is heated by friction and compression of air near the surface of the aircraft). Aerodynamic heating is proportional to the density and the third power of the speed. The higher the speed, the greater aerodynamic heating occurs. Since this aerodynamic heating adds a lot of heat to the aircraft, the temperature rise inevitably occurs in the friction surface of the aircraft in contact with the air, this temperature rise degrades the structural safety of the aircraft. The faster the aircraft, the more important the aerodynamic heating is for its safety. Therefore, the safety of the vehicle must be verified by measuring the temperature of the high-speed aircraft structure.

비행체는 지상과 연결하는 물리적인 선을 가지고 있지 않기 때문에, 온도계측장비 모두를 비행체에 탑재하여야 한다. 비행체에 탑재되는 온도계측장비는 그 장착을 위한 공간이 확보되어야 하는 문제와, 진동, 그리고 고온을 갖는 내부환경을 모두 극복할 수 있는 검증된 장비여야 한다. 이러한 이유 때문에, 종래에는 온도계측방법으로 열전대보다 알티디 센서를 사용하였다.Since the vehicle does not have a physical line to the ground, all of the thermometer-side equipment must be mounted on the vehicle. Thermometer-equipped equipment on board the vehicle must be a proven equipment that can overcome both the problem of securing space for its installation, the vibration and the internal environment with high temperature. For this reason, conventionally, an Altidi sensor is used rather than a thermocouple as a thermometer measuring method.

도 1은 185℃까지 상승하는 벽면의 온도를 계측하기 위하여 열전대를 사용하고, 정션 뭉치의 온도가 85℃까지 상승하게 되는 경우의 종래 열전대를 이용한 온도계측방법의 개념도이다. 1 is a conceptual diagram of a thermometer measuring method using a conventional thermocouple when a thermocouple is used to measure the temperature of a wall surface rising to 185 ° C., and the junction bundle temperature rises to 85 ° C. FIG.

열전대는, 그 출력전압이 수㎷에 해당하고, 진동 및 전자파 등 기타 잡음에 약하며, 원격측정장치(7)에 신호를 담아 송신해야 하기 때문에, 일반전선으로 연결하는 것이 필요하다. 열전대의 전선부(4)와 일반전선(6)이 만나는 위치를 정션(Junction, 5)이라 부르며, 이 정션(5)에서 온도에 따른 기전력이 발생하여, 열전대의 온도측정점(3)에서 발생한 기전력을 상쇄시킨다. 그러므로 정션(5) 부위의 온도를 기전력으로 환산하여 보상할 필요가 있다.Since the thermocouple has an output voltage of several kHz, is susceptible to vibration, electromagnetic waves and other noises, the thermocouple needs to be transmitted with a signal to the telemetry apparatus 7, and therefore, it is necessary to connect it with a general wire. The position where the electric wire part 4 and the general electric wire 6 meet is called a junction (Junction) 5, and the electromotive force according to the temperature is generated at this junction (5), and the electromotive force generated at the temperature measuring point (3) of the thermocouple Offsets Therefore, it is necessary to convert the temperature of the junction 5 portion into electromotive force to compensate.

도 2는 종래의 온도계측방법으로 열전대를 이용하여 비행체의 온도를 계측하였을 경우, 정션(5) 뭉치에서 발생하는 온도왜곡현상을 보이는 실험데이터이다. 종축은 온도이고, 횡축은 시간이다. 또한, 원형 구분기호로 표기된 곡선은 비행체의 실제 온도이고, 마름모형 구분기호로 표기된 곡선은 비행체의 측정온도이며, 삼각형 구분기호로 표기된 곡선은 정션(5) 온도이다. 이 그래프에서 알 수 있듯이 비행체의 실제온도와 측정온도 간에 큰 오차가 존재한다.2 is experimental data showing a temperature distortion phenomenon occurring in a bundle of junctions 5 when a temperature of a vehicle is measured using a thermocouple by a conventional thermometer method. The vertical axis is temperature and the horizontal axis is time. In addition, the curve denoted by the circular separator is the actual temperature of the aircraft, the curve denoted by the rhombus separator is the measurement temperature of the aircraft, and the curve denoted by the triangle separator is the junction (5) temperature. As can be seen from this graph, there is a large error between the actual and measured temperatures of the aircraft.

열전대의 정션(5) 부위의 온도에 따른 기전력을 보상하기 위한 목적으로, 지상의 상온에서 사용하는 전자식 정션 부위 온도보정장치들이 사용될 수 있다. 그러나 그 사용환경으로 상온이 보장되어야 하며, 열전대 하나에, 하나의 정션 부위 온도보정장치를 부착할 경우, 유도탄과 같은 비행체 내부에 장착공간 부족이라는 문제가 발생하므로, 탑재용으로는 부적합하다. 또한, 시중에서 구할 수 있는 전자식 정션 부위 온도처리장치는 상온용으로 지상에서 사용가능하며, 하나의 채널당 하나의 열전대를 적용하고, 가혹한 환경(200℃∼700℃의 고온, 초당 10∼50℃ 정도의 급격한 온도상승, 100∼2,000Hz의 비행진동)으로 비행하는 기체에 적용하는 것이 매우 어렵고 검증되지 않았다.For the purpose of compensating the electromotive force according to the temperature of the junction 5 portion of the thermocouple, electronic junction portion temperature compensators used at room temperature of the ground can be used. However, the use environment should be guaranteed at room temperature, and when a thermocouple device is attached to one thermocouple, there is a problem of lack of mounting space inside a vehicle such as a missile, which is not suitable for mounting. In addition, the commercially available electronic junction area temperature treatment device can be used on the ground for room temperature, and one thermocouple is applied to each channel, and the harsh environment (high temperature of 200 ° C to 700 ° C, about 10 to 50 ° C per second) It is very difficult and unproven to apply to a flying aircraft with rapid temperature rise of 100 ~ 2,000Hz.

그러므로, 비행체 온도측정에는 기전력 대신에 저항을 이용하는 알티디 센서가 많이 사용되고 있다. 알티디 센서는 온도보정장치가 필요 없다. 그러나, 알티디 센서는 사용온도 범위가 열전대에 비하여 작다. 심한 공력가열로 인한 고온의 표면온도상승과 고온의 내부환경을 가질 경우, 알티디 센서로 측정하는 것은 많은 실패와 오류를 낳는다. 첫째로, 알티디 센서는 얇은 박막의 온도에 따른 저항변화를 이용하므로, 비행체 표면에 알티디 센서를 부착하는 접착제가 필요한데, 일반 상업용 접착제는 100℃∼200℃에서 접착성을 상실하게 된다. 두꺼운 접착용 시멘트를 이용할 경우에는, 시멘트가 열을 흡수하여 표면의 온도를 정확하게 측정하지 못하는 사례들이 발생한다.Therefore, Altidi sensors using resistance instead of electromotive force are widely used for flying temperature measurement. Altidi sensors do not require temperature compensation. However, the Altidi sensor has a smaller operating temperature range than the thermocouple. When there is a high surface temperature rise due to severe aerodynamic heating and a high temperature internal environment, measuring with the Altidi sensor causes many failures and errors. First, since the AltiDy sensor uses a change in resistance according to the temperature of the thin film, an adhesive is required to attach the AltiDy sensor to the surface of the aircraft. However, the commercial commercial adhesive loses the adhesion at 100 to 200 ° C. When thick cement is used, there are cases where the cement absorbs heat and cannot accurately measure the surface temperature.

본 발명은 상기한 종래 문제점을 해결하기 위하여 이루어진 것으로서, 다음과 같은 가혹한 환경에서 비행체의 온도측정에 열전대의 사용가능성을 검토한 결과, 비교적 안정성이 뛰어나며 응답특성이 좋은 열전대로 알티디 센서를 대체하여 사용하고, 이를 위해 새로운 정션 부위의 온도상승을 보상하는 온도보정장치를 적용함으로써, 이 온도보정장치를 구비한 비행체 온도측정장치가 다음과 같은 가혹한 환경에 놓이는 비행체에서도 잘 작동하고, 또 안전하게 비행체의 표면온도 및 탑재체의 온도를 측정할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, and as a result of examining the possibility of using a thermocouple to measure the temperature of a vehicle in the following harsh environment, it is possible to replace the Altidi sensor with a thermocouple having excellent stability and good response characteristics. By applying a temperature compensator to compensate for the rise in temperature at the new junction, the aircraft thermostat with this temperature compensator will work well in the following harsh environments and safely It aims at making it possible to measure the surface temperature and the temperature of the payload.

가) 표면온도의 급격한 온도상승 초당 10 ∼ 50 ℃       A) Rapid temperature rise of surface temperature 10 ~ 50 ℃ per second

나) 기체 표면의 최대 온도 상승 200 ∼ 700 ℃       B) Maximum temperature rise on the surface of the gas 200 ~ 700 ℃

다) 내부 가열로 인한 정션부위 공기온도 100∼300 ℃       C) Air temperature 100 ~ 300 ℃ of junction area due to internal heating

라) 100 ∼ 2,000 Hz 사이의 연소 및 비행진동       D) combustion and flight vibrations between 100 and 2,000 Hz;

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치는, 비행체의 온도측정을 위해 상기 비행체에 부착되는 열전대와; 상기 열전대의 전선부 및 일반전선을 서로 연결하는 정션부와; 알티디 센서용 도선과 연결되고, 상기 정션부의 온도를 측정하기 위한 알티디 센서와; 상기 열전대의 출력전압과 알티디 센서의 출력신호를 전달받아 이 신호를 전송할 수 있는 송신기능이 구비된 원격측정유닛과; 수신된 상기 열전대의 출력전압 및 알티디 센서의 출력신호로써 정션부의 온도상승에 따른 측정오차가 보상된 비행체의 온도를 계산하는 계산부; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다. In order to achieve the above object, the aircraft temperature measuring apparatus equipped with a correction function according to the present invention, and a thermocouple attached to the vehicle for measuring the temperature of the aircraft; A junction part connecting the wire part and the general electric wire of the thermocouple to each other; An ALTI sensor connected to an ALTI sensor wire and configured to measure a temperature of the junction unit; A telemetry unit having a transmission function capable of receiving the output voltage of the thermocouple and the output signal of the ALTI sensor and transmitting the signal; A calculation unit configured to calculate a temperature of a vehicle in which a measurement error according to a temperature rise in the junction is compensated by the received output voltage of the thermocouple and an output signal of the ALTI sensor; Characterized in that comprises a.

본 발명에 따르면, 상기 일반전선 및 알티디 센서용 도선을 원격측정유닛과 전기적으로 연결하는 커넥터가 더 포함될 수 있다. According to the present invention, a connector for electrically connecting the general wire and the ALTI sensor wire with the telemetry unit may be further included.

또한, 상기 계산부는, 상기 일반전선의 끝단에서 측정되는 전압(

Figure 112007034138606-pat00001
)에 정션부 온도상승에 따른 전압 강하량(
Figure 112007034138606-pat00002
)을 더한 값을 파라미터로 하는 수학식으로부터 정션부의 온도상승에 따른 측정오차가 보상된 비행체의 온도(
Figure 112007034138606-pat00003
)를 계산하도록 이루어질 수 있다. In addition, the calculation unit, the voltage measured at the end of the general wire (
Figure 112007034138606-pat00001
Voltage drop due to junction temperature rise
Figure 112007034138606-pat00002
The temperature of the aircraft whose measurement error is compensated for the rise of the temperature of the junction from the equation
Figure 112007034138606-pat00003
) Can be calculated.

또한, 상기 전압 강하량(

Figure 112006022158750-pat00004
)은, 알티디 센서에서 측정된 저항값을 파라미터로 하는 수학식에 의해 계산될 수 있다. In addition, the voltage drop amount (
Figure 112006022158750-pat00004
) May be calculated by a formula that uses the resistance value measured by the Altidi sensor as a parameter.

또한, 상기 전압 강하량(

Figure 112007034138606-pat00005
)은, 알티디 센서에서 측정된 저항값을 열전대의 전압으로 환산하기 위한 다항식 계수(
Figure 112007034138606-pat00006
)를 포함하는 다항식 형태의 수학식으로 계산될 수 있다. In addition, the voltage drop amount (
Figure 112007034138606-pat00005
) Is a polynomial coefficient () for converting the resistance value measured by the Altidi sensor into the voltage of the thermocouple.
Figure 112007034138606-pat00006
It can be calculated as a polynomial equation including).

또한, 상기 정션부의 온도 상승에 따른 측정 오차가 보상된 비행체의 온도(

Figure 112006022158750-pat00007
)는, 전압을 온도로 환산하기 위한 다항식 계수(
Figure 112006022158750-pat00008
)를 포함하는 다항식 형태 의 수학식으로 계산될 수 있다. In addition, the temperature of the vehicle compensated for the measurement error caused by the temperature rise of the junction (
Figure 112006022158750-pat00007
) Is a polynomial coefficient (
Figure 112006022158750-pat00008
It can be calculated as a polynomial equation including).

또한, 본 발명에 따른 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치는, 열전대의 전선부와 일반전선을 각각 연결한 복수의 정션부와, 상기 정션부의 온도를 측정할 수 있는 알티디 센서를 하나의 정션 뭉치로 만들고, 상기 정션 뭉치가 커넥터 장착부를 구비한 금속케이스에 내장되어 이루어지는 것을 특징으로 한다. In addition, the thermocouple temperature compensation device for measuring the temperature of the aircraft according to the present invention, a plurality of junctions each connecting the wire portion and the general wire of the thermocouple, and an Altidy sensor that can measure the temperature of the junction portion one It is made of a junction bundle, characterized in that the junction bundle is built in a metal case provided with a connector mounting portion.

본 발명의 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치에 있어서, 상기 정션부 및 상기 알티디 센서는 수축튜브로 피복되는 것이 바람직하다. In the thermocouple temperature compensation device for measuring the temperature of the aircraft of the present invention, it is preferable that the junction portion and the ALTI sensor are coated with a shrink tube.

또한, 상기 정션 뭉치는, 상기 정션부와 상기 알티디 센서를 실리콘 테이프로 감은 뒤 빈 틈에 실리콘을 주입하여 형성될 수 있다. In addition, the junction bundle may be formed by winding the junction part and the ALTI sensor with a silicone tape and injecting silicon into the gap.

또한, 상기 금속케이스와, 상기 정션 뭉치 간의 공간은 실리콘으로 채워질 수 있다. In addition, the space between the metal case and the junction bunch may be filled with silicon.

또한, 상기 커넥터 장착부에는 커넥터가 장착되고, 상기 커넥터의 단자는 일반전선 및 알티디 센서용 도선과 연결되며, 상기 정션 뭉치는 상기 금속케이스의 중앙부에 위치하는 것이 바람직하다. In addition, the connector mounting portion is a connector is mounted, the terminal of the connector is connected to the wires for general wires and ALTI sensor, the junction bundle is preferably located in the center of the metal case.

본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다. The features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description based on the accompanying drawings. Prior to this, the terms or words used in the present specification and claims are defined in the technical spirit of the present invention on the basis of the principle that the inventor can appropriately define the concept of the term in order to explain his invention in the best way. It must be interpreted to mean meanings and concepts.

본 발명의 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치를 구성함에 있어서, 본 발명자들이 다음과 같은 가혹한 환경에 놓이는 비행체의 온도측정에 열전대의 사용가능성을 검토한 결과, 비교적 안정성이 뛰어나며 응답특성이 좋은 열전대로 알티디 센서를 대체하여 사용하고, 열전대 사용에 반드시 따르는 새로운 정션 부위의 온도 상승을 보상하는 온도보정장치를 구상하게 되었다.In constructing a vehicle temperature measuring device equipped with a correction function of the present invention, the present inventors have examined the possibility of using a thermocouple to measure the temperature of a vehicle in a harsh environment as follows, the thermocouple is relatively stable and has a good response characteristics As an alternative to the Altidi sensor, the company designed a temperature compensation device that compensates for the temperature rise in the new junction area, which must be followed by thermocouples.

가) 표면온도의 급격한 온도상승 초당 10 ∼ 50 ℃       A) Rapid temperature rise of surface temperature 10 ~ 50 ℃ per second

나) 기체 표면의 최대 온도 상승 200 ∼ 700 ℃       B) Maximum temperature rise on the surface of the gas 200 ~ 700 ℃

다) 내부 가열로 인한 정션부위 공기온도 100∼300 ℃       C) Air temperature 100 ~ 300 ℃ of junction area due to internal heating

라) 100 ∼ 2,000 Hz 사이의 연소 및 비행진동       D) combustion and flight vibrations between 100 and 2,000 Hz;

먼저, 이론적인 특성을 살펴보기 위하여, 열전대를 이용하여 온도를 계산하는 방법을 살펴보기로 한다. First, to look at the theoretical characteristics, we will look at how to calculate the temperature using a thermocouple.

열전대를 이용한 온도 변환식은 잘 알려진 바와 같이 다음과 같다.Temperature conversion equation using a thermocouple, as is well known as follows.

Figure 112006022158750-pat00009
Figure 112006022158750-pat00009

여기서,

Figure 112007034138606-pat00010
는 전압을 온도로 환산하기 위한 다항식 계수이고,
Figure 112007034138606-pat00011
는 열전대에서 발생한 전압이며,
Figure 112007034138606-pat00012
는 계측된 온도이다.here,
Figure 112007034138606-pat00010
Is a polynomial coefficient for converting voltage to temperature,
Figure 112007034138606-pat00011
Is the voltage generated by the thermocouple,
Figure 112007034138606-pat00012
Is the measured temperature.

열전대에, 정션에 의한 오차가 없다면 다음과 같이 계산될 수 있다.In the thermocouple, if there is no error due to the junction, it can be calculated as follows.

Figure 112006022158750-pat00013
Figure 112006022158750-pat00013

여기서,

Figure 112006022158750-pat00014
은 계측하고자 하는 온도이다.here,
Figure 112006022158750-pat00014
Is the temperature to be measured.

실제로는 항상 정션에 의한 기전력 차이가 있으므로 다음과 같다.In practice, there is always a difference in electromotive force due to the junction.

Figure 112006022158750-pat00015
Figure 112006022158750-pat00015

여기서,

Figure 112006022158750-pat00016
는 일반전선 끝단에서 측정된 전압,
Figure 112006022158750-pat00017
는 정션의 기전력에 의한 전압 강하량,
Figure 112006022158750-pat00018
는 일반전선에서 환산한 온도이다.here,
Figure 112006022158750-pat00016
Is the voltage measured at the end of
Figure 112006022158750-pat00017
Is the voltage drop due to the electromotive force of the junction,
Figure 112006022158750-pat00018
Is the temperature converted from the general wire.

이 기전력 차이 때문에, 수학식 3에서 알 수 있듯이, 일반전선에서 계측된 값은 실제 온도로 환산 될 수 없다. 이러한 이유로 정션의 보상이 있어야 한다.Because of this electromotive force difference, as can be seen in Equation 3, the value measured in the general wire can not be converted to the actual temperature. For this reason, there must be compensation for the junction.

한편 정션 부위에서 발생한 온도는 알티디 센서로 계측이 가능하므로 알티디 센서와 온도와의 관계 그리고 온도와 열전대 기전력과의 관계를 이용하여 다음과 같은 식을 만들 수 있다. On the other hand, since the temperature generated at the junction can be measured by the Altidi sensor, the following equation can be made by using the relation between the Altidi sensor and the temperature and the relation between the temperature and the thermocouple electromotive force.

Figure 112006022158750-pat00019
Figure 112006022158750-pat00019

여기서,

Figure 112007034138606-pat00020
는 온도에 따른 알티디 센서의 저항을 환산한 전압,
Figure 112007034138606-pat00021
는 알티디 센서의 저항을 열전대의 전압으로 환산하는 다항식 계수,
Figure 112007034138606-pat00022
는 알티디 센서로 측정된 정션 부위의 저항값이다.here,
Figure 112007034138606-pat00020
Is the voltage converted from the resistance of the Altidi sensor according to the temperature,
Figure 112007034138606-pat00021
Is a polynomial coefficient that converts the resistance of the Altidi sensor to the voltage of a thermocouple,
Figure 112007034138606-pat00022
Is the resistance value of the junction region measured by the Altidi sensor.

알티디 센서에서 측정한 저항을 전압으로 환산한 값은 정션의 온도 상승으로 발생한 전압강하량(

Figure 112006022158750-pat00023
)과 같은 값이다.The resistance measured by the Altidi sensor is converted into voltage, and the voltage drop caused by the temperature rise in the junction (
Figure 112006022158750-pat00023
Is the same value as

그러므로 다음과 같이 보상해 주면 실제 온도를 구할 수 있게 된다.Therefore, you can get the actual temperature by compensating as follows.

Figure 112006022158750-pat00024
Figure 112006022158750-pat00024

Figure 112006022158750-pat00025
는 보정(또는, 보상)된 비행체의 온도이다. 원격측정장치는 열전대에서 발생한 기전력 출력인 일반전선의
Figure 112006022158750-pat00026
값과 알티디 센서에서 측정된 저항값을 지상으로 송신하게 되고 지상에서는 수학식 5를 이용하여 실제 온도를 계산하게 된다.
Figure 112006022158750-pat00025
Is the temperature of the corrected (or compensated) vehicle. The telemetry device is used for general electric wire, which is the electromotive force output generated by thermocouple.
Figure 112006022158750-pat00026
The value and the resistance measured by the Altidi sensor are transmitted to the ground, and the ground calculates the actual temperature using Equation 5.

도 3에는, 본 발명의 일 실시예에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치의 개념도가 도시되어 있다. 3 is a conceptual diagram of a vehicle temperature measuring apparatus equipped with a correction function according to an embodiment of the present invention.

이 비행체 온도측정장치는, 열전대의 고유 문제인 정션 뭉치의 온도왜곡현상을 해결하기 위하여, 금속케이스를 제작하고, 상기 금속케이스 안에 정션 뭉치를 두고, 이 정션 뭉치의 온도를 알티디 센서를 이용하여 계측한 다음 온도왜곡현상만큼 보상하도록 구성된 온도보상장치가 적용될 수 있다. 위에서 설명한 이론적인 식들은 아래의 방법으로 하드웨어로 구성되었다.In order to solve the temperature distortion phenomenon of the junction bundle, which is an inherent problem of thermocouples, the air vehicle temperature measuring device manufactures a metal case, places a junction bundle in the metal case, and measures the temperature of the junction bundle using an Altidy sensor. Then, a temperature compensation device configured to compensate for the temperature distortion phenomenon can be applied. The theoretical equations described above are constructed in hardware in the following way.

즉, 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치는, 비행체의 온도측정을 위해 상기 비행체에 부착되는 열전대와; 상기 열전대의 온도측정점(10)으로부터 연장된 열전대의 전선부(20) 및 일반전선(40)을 연결하는 정션부(30)와; 알티디 센서용 도선(60)과 연결되고, 상기 정션부(30)의 온도를 측정하기 위한 알티디 센서(50)와; 상기 열전대의 출력전압과 알티디 센서(50)의 출력신호를 전달받고, 송신기능이 구비된 원격측정유닛(80)과; 수신된 상기 열전대의 출력전압 및 알티디 센서(50)의 출력신호로써 정션부(30)의 온도상승에 따른 측정오차가 보상된 비행체의 온도를 계산하는 계산부; 를 포함하여 구성된다.That is, as shown in Figure 3, the aircraft temperature measuring apparatus equipped with a correction function according to the present invention, and a thermocouple attached to the aircraft for measuring the temperature of the aircraft; A junction part 30 connecting the electric wire part 20 and the general electric wire 40 of the thermocouple extending from the temperature measuring point 10 of the thermocouple; An Alti sensor 50 connected to the Alti sensor for conducting wire 60 and for measuring the temperature of the junction unit 30; A remote measuring unit 80 receiving the output voltage of the thermocouple and the output signal of the ALTI sensor 50 and having a transmitting function; A calculator configured to calculate a temperature of a vehicle in which a measurement error according to a temperature rise of the junction unit 30 is compensated by the received output voltage of the thermocouple and the output signal of the ALTI sensor 50; It is configured to include.

한편, 상기 일반전선(40) 및 상기 알티디 센서용 도선(60)을 상기 원격측정유닛(80)과 전기적으로 연결하기 위한 커넥터(70)가 더 포함될 수 있다.Meanwhile, a connector 70 may be further included to electrically connect the general wire 40 and the ALTI sensor wire 60 to the telemetry unit 80.

상기 계산부는, 상기 일반전선(40)의 단부에서 측정되는 전압(

Figure 112007034138606-pat00027
)에 정션부(30) 온도상승에 따른 전압 강하량(
Figure 112007034138606-pat00028
)을 더한 값을 파라미터로 하는 수학식으로부터 정션부(30)의 온도상승에 따른 측정오차가 보상된 비행체의 온도(
Figure 112007034138606-pat00029
)를 계산하도록 이루어질 수 있다. The calculation unit, the voltage measured at the end of the general wire 40 (
Figure 112007034138606-pat00027
Voltage drop amount according to temperature rise of junction unit 30
Figure 112007034138606-pat00028
The temperature of the vehicle (compensated for the measurement error according to the temperature rise of the junction unit 30) is calculated from the equation that adds) as a parameter (
Figure 112007034138606-pat00029
) Can be calculated.

또한, 전술한 바와 같이, 정션부(30)의 온도상승에 따른 전압 강하량(

Figure 112007034138606-pat00030
)은 알티디 센서에서 측정된 저항값을 파라미터로 하는 수학식(예를 들어, 수학식 4)에 의해 계산될 수 있다. In addition, as described above, the voltage drop amount according to the temperature rise of the junction unit 30 (
Figure 112007034138606-pat00030
) May be calculated by a formula (for example, Equation 4) using the resistance value measured by the Alti sensor as a parameter.

또한, 정션부(30)의 온도상승에 따른 전압 강하량(

Figure 112007034138606-pat00031
)은, 알티디 센서(50)에서 측정된 저항값을 열전대의 전압으로 환산하기 위한 다항식 계수(
Figure 112007034138606-pat00032
)를 포함하는 다항식 형태의 수학식(예를 들어, 수학식 4)으로 계산되고, 정션부(30)의 온도상승에 따른 측정오차가 보상된 비행체의 온도(
Figure 112007034138606-pat00033
)는 전압을 온도로 환산하기 위한 다항식 계수(
Figure 112007034138606-pat00034
)를 포함하는 다항식 형태의 수학식(예를 들어, 수학식 5)으로 계산될 수 있다. In addition, the voltage drop amount according to the temperature rise of the junction unit 30 (
Figure 112007034138606-pat00031
) Is a polynomial coefficient for converting the resistance value measured by the Alti sensor 50 into the voltage of the thermocouple.
Figure 112007034138606-pat00032
) Is calculated as a polynomial equation (for example, Equation 4), including the temperature of the flying vehicle compensated for the measurement error according to the temperature rise of the junction unit 30 (
Figure 112007034138606-pat00033
) Is the polynomial coefficient (
Figure 112007034138606-pat00034
It can be calculated as a polynomial equation (for example, equation 5) including).

상기 알티디 센서(50)는 급격한 온도상승에 대해 열전대보다 상대적으로 느리게 반응하므로, 정션부(30)의 온도상승은 낮추는 것이 좋다. 또한, 정션부(30)의 온도상승이 거의 없다면 온도보정 오차도 거의 없을 것이다. 그러나, 외부 기체의 급격한 온도상승으로 인하여 내부온도가 100∼300℃에 이르도록 비행체가 비행할 경우, 열전대의 전선부(20)와 일반전선(40)이 만나는 정션부(30)의 온도상승을 막는 것은 쉬운 일이 아니다. 그러므로, 금속 열 흡수체를 사용하여 온도상승을 억제하고, 또한 뜨거운 공기가 정션부(30)로 침투하지 못하도록 하는 것이 필요하다. 또한, 이러한 장치는 비행체에 적용해야 하기 때문에 가벼운 금속을 사용해야 할 필요가 있다.Since the Altidy sensor 50 responds to the sudden temperature rise relatively slower than the thermocouple, it is preferable to lower the temperature rise of the junction portion 30. In addition, if there is little temperature rise of the junction 30, there will be little temperature correction error. However, when the aircraft flies so that the internal temperature reaches 100 to 300 ° C. due to the rapid temperature rise of the external gas, the temperature rise of the junction part 30 where the wire part 20 and the general electric wire 40 meet the thermocouple is met. Stopping is not easy. Therefore, it is necessary to use a metal heat absorber to suppress the temperature rise and to prevent hot air from penetrating into the junction portion 30. In addition, it is necessary to use light metals because these devices have to be applied to aircraft.

도 4는 본 발명의 실시예 1에 따른 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치의 평면도이고, 도 5는 본 발명의 실시예 1에 따른 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치의 정면도이며, 도 6은 본 발명의 실시예 1에 따른 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치의 측면도이다.4 is a plan view of a thermocouple temperature compensation device for measuring the temperature of the aircraft according to the first embodiment of the present invention, Figure 5 is a front view of the thermocouple temperature compensation device for measuring the temperature of the vehicle according to the first embodiment of the present invention, 6 is a side view of a thermocouple temperature compensation device for measuring a vehicle temperature according to Embodiment 1 of the present invention.

금속케이스(100)의 내부에서 열전대의 전선부(20)와 일반전선(40)이 만나며, 이 선들(20, 40)이 만나는 정션부(30)의 온도를 알티디 센서(50)를 이용하여 측정할 수 있도록, 이들을 모두 하나의 정션 뭉치(130)로 만들고, 진동으로부터 보호하기 위하여 실리콘 고무를 충전하여 방진제 역할을 하도록 하였다. 액상의 실리콘은 어떤 형태의 케이스에도 충전하기 좋으며, 굳으면 고무가 되어 방진 역할을 훌륭히 해낸다.The wire part 20 and the general wire 40 of the thermocouple meet inside the metal case 100, and the temperature of the junction part 30 where the wires 20 and 40 meet is met by using the Altidi sensor 50. In order to be able to measure them, all of them were made into one junction bundle 130 and filled with silicone rubber to act as a dustproof agent to protect against vibration. Liquid silicone is good for filling any type of case, and when hardened, it becomes rubber and plays a good role in dust protection.

금속케이스(100)의 외부에는 일반전선이 원격측정유닛(80)과 편리하게 연결될 수 있도록 커넥터(70)가 설치되고, 필요하면 상기 커넥터가 추가로 설치될 수 있다. 추가로 설치된 커넥터(70')에 대하여 알티디 센서(50)를 새로 부착할 필요가 없으며, 바로 정션 뭉치(130)와 한 몸체를 만들면 된다. 예컨대, 상기 커넥터(70)로 15핀 커넥터가 채용된 경우, 디써브 커넥터는 원격측정유닛(80)과의 연결을 쉽게 해주며, 많은 채널(6개에서 13개의 채널)을 동시에 계측할 수 있도록 해 준다. 열전대는, 본 발명의 온도보정장치의 외부로, 전선부(20)의 길이를 약 1m 확보하여, 먼 곳에 있는 기체에 대해서도 온도측정점(10)을 쉽게 부착할 수 있도록 한다.The connector 70 is installed on the outside of the metal case 100 so that the general wire may be conveniently connected to the telemetry unit 80, and the connector may be additionally installed if necessary. There is no need to newly attach the ALTI sensor 50 to the additionally installed connector 70 ', and just make a body with the junction bundle 130. For example, when the 15-pin connector is employed as the connector 70, the desub connector facilitates the connection with the telemetry unit 80, and can measure many channels (6 to 13 channels) at the same time. Do it. The thermocouple secures the length of the wire portion 20 to about 1 m to the outside of the temperature compensating device of the present invention, so that the temperature measuring point 10 can be easily attached to a gas far away.

하드웨어적인 제작 특성을 보기 쉽게 나열하면 다음과 같다.The hardware production characteristics can be listed as follows easily.

가) 가열된 비행체의 내부공기로부터 열전대의 정션부(30)를 보호하기 위하여 공기보다 열용량이 큰 금속으로 금속케이스(100)를 만든다.A) The metal case 100 is made of a metal having a larger heat capacity than air to protect the junction 30 of the thermocouple from the internal air of the heated vehicle.

나) 정션부(30)의 온도상승속도를 완만하게 하기 위하여 뜨거운 공기가 금속케이스(100) 안으로 침투하는 것을 방지한다.B) Preventing hot air from penetrating into the metal case 100 in order to slow the temperature rise rate of the junction portion 30.

다) 일반전선(40)과 열전대선(20)을 연결한 후 수축튜브로 피복한다.C) After connecting the general wire 40 and the thermocouple wire 20 is coated with a shrink tube.

다) 알티디 센서(50)는 열전대의 정션부(30)와 같은 환경을 조성하기 위하여 수축튜브로 피복한다.C) The Altidi sensor 50 is coated with a shrink tube to create an environment such as the junction portion 30 of the thermocouple.

라) 열전대의 정션부(30)와 알티디 센서(50)를 실리콘 테이프 등으로 묶어 함께 정션 뭉치(130)를 만든 뒤 그 외부의 빈 틈 등에 액상 실리콘으로 틈이 없도록 도포한다. D) The junction portion 30 and the ALTI sensor 50 of the thermocouple are bundled with a silicon tape or the like to make the junction bundle 130 together, and then coated with a liquid silicon such that there is no gap in the external gap.

마) 연소진동 및 비행진동으로부터 정션부(30)를 보호하기 위하여 금속케이스(100)와 정션 뭉치(130) 사이를 방진제인 실리콘 고무로 채운다.E) In order to protect the junction unit 30 from combustion and flight vibrations, the silicon case is filled between the metal case 100 and the junction bundle 130 with a dustproof agent.

라) 한 장치에 많은 열전대를 처리하기 위해 그리고 원격측정유닛(80)과의 연결 편리성을 위하여 금속케이스(100)에 커넥터(70)를 설치한다.D) A connector 70 is installed in the metal case 100 to handle a large number of thermocouples in one device and for convenience of connection with the telemetry unit 80.

마) 더 많은 열전대를 처리하기 위해서는 추가로 커넥터(70')를 설치하며, 이때에는 추가적인 알티디 센서(50)는 필요 없고 열전대의 전선부(20)를 바로 정션 뭉치(130)에 연결한다. E) In order to process more thermocouples, an additional connector 70 'is installed. In this case, an additional ALTI sensor 50 is not required, and the wire portion 20 of the thermocouple is directly connected to the junction bundle 130.

전술한 바와 같이, 본 발명에 따른 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치는, 열전대의 전선부(20)와 일반전선(40)을 연결한 복수의 정션부(30) 및 상기 정션부(30)의 온도를 측정할 수 있는 알티디 센서(50)를 하나의 정션 뭉치(130)로 만들고, 상기 정션 뭉치(130)가 커넥터 장착부와 열전대 전선부 삽입용 개구부가 구비된 금속케이스(100)에 내장되는 것을 특징으로 한다.As described above, the thermocouple temperature compensation device for measuring the temperature of the vehicle according to the present invention, a plurality of junctions 30 and the junction 30 connecting the thermocouple wire portion 20 and the general electric wire 40 Altidy sensor 50 capable of measuring the temperature of the) to make one junction bundle 130, the junction bundle 130 is a metal case 100 having a connector mounting portion and the opening for inserting the thermocouple wire portion It is characterized in that it is built.

바람직하게, 상기 정션부(30) 및 상기 알티디 센서(50)는 수축튜브로 피복된다. 또한, 상기 정션 뭉치(130)는, 상기 정션부(30)와 상기 알티디 센서(50)를 실리콘 테이프로 감은 뒤 빈 틈에 실리콘을 주입하여 형성될 수 있고, 상기 금속케이스(100)와 상기 정션 뭉치(130) 간의 공간은 실리콘으로 채워진다.Preferably, the junction portion 30 and the Alti sensor 50 is coated with a shrink tube. In addition, the bundle of junctions 130 may be formed by winding the junction unit 30 and the Alti sensor 50 with a silicone tape and injecting silicon into an empty gap, and the metal case 100 and the The space between the junction bundles 130 is filled with silicon.

상기 커넥터 장착부에는 원격측정유닛(80)에 연결하기 위한 커넥터(70)가 장착되고, 상기 커넥터(70)의 단자는 일반전선(40) 및 알티디 센서용 도선(60)과 연 결된다. 상기 정션부(30)와 상기 알티디 센서(50)의 정션 뭉치(130)는 상기 금속케이스(100)의 중앙부에 위치하는 것이 바람직하다.The connector mounting portion is equipped with a connector 70 for connecting to the telemetry unit 80, the terminal of the connector 70 is connected to the general wire 40 and the wire for the Altidy sensor 60. The junction bundle 130 of the junction unit 30 and the ALTI sensor 50 is preferably located at the center of the metal case 100.

도 8은 커넥터가 추가로 장착되는 경우의 연결 개념도이다. 도 8에 알 수 있듯이, 추가되는 열전대(T7 내지 T13)를 위한 정션부(30') 및 그 정션 뭉치(130')는 도 3에 도시된 초기 6개의 열전대를 위한 정션부(30)의 온도측정을 위한 알티디 센서(50)를 공유할 수 있어, 추가적인 알티디 센서를 필요로 하지 않는다.8 is a conceptual diagram of connection when the connector is additionally mounted. As can be seen in FIG. 8, the junction 30 'for the thermocouples T7 to T13 and the junction bundle 130' for which it is added are the temperatures of the junction 30 for the initial six thermocouples shown in FIG. The Altidy sensor 50 can be shared for measurement, so no additional Altidi sensor is required.

도 9는 더 많은 열전대를 처리하기 위하여 추가로 커넥터(70')를 장착한 열전대용 온도보정장치의 평면도에 해당하고, 도 10은 그 정면도에 해당한다. 전술한 바와 같이, 추가되는 커넥터(70')의 채널들과 연결되는 도 8의 정션부(30')를 위한 별도의 알티디 센서는 필요 없기에, 정션부(30, 30')와 알티디 센서(50)의 정션 뭉치(130'')는 별도로 알티디 센서를 추가함이 없이 하나의 알티디 센서(50)에 의해 구성할 수 있다. 하지만, 정션부(30, 30')의 온도를 정밀하게 측정할 수 있도록 하기 위하여, 복수의 알티디 센서(50)를 구비할 수도 있음은 당연하다.FIG. 9 corresponds to a top view of a thermocouple temperature compensation device equipped with a connector 70 'in order to process more thermocouples, and FIG. 10 corresponds to a front view thereof. As described above, there is no need for a separate ALTID sensor for the junction portion 30 'of FIG. 8 to be connected to the channels of the connector 70' to be added, so the junction portions 30 and 30 'and the ALTIDY sensor are not required. The junction bundle 130 ″ of 50 may be configured by one Altidi sensor 50 without adding an Altidi sensor separately. However, in order to accurately measure the temperature of the junctions 30 and 30 ', it is natural that a plurality of Alti sensors 50 may be provided.

이와 같이, 본 발명의 온도보정장치는 금속케이스(100)에 의하여 금속으로 된 외형을 가지며, 한 번에 6개에서 13개의 열전대를 동시에 보정할 수 있으며, 그 내부는 실리콘 고무로 충전되어 진동에 강한 것이 특징이다.As described above, the temperature compensator of the present invention has an outer shape made of metal by the metal case 100, and can simultaneously correct six to thirteen thermocouples at a time, and the inside thereof is filled with silicon rubber to prevent vibration. It is strong.

다음에, 이러한 구성으로 이루어진 본 발명에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치 및 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치의 작용에 대해 설명하기로 한다.Next, the operation of the air vehicle temperature measuring device having a correction function according to the present invention having such a configuration and the thermocouple temperature correction device for measuring the air temperature will be described.

도 7은 본 발명에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치 및 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치를 이용하여 계측한 경우의 비행체의 실제 온도와 보정된 비행체 측정온도를 보이는 실험데이터이다.7 is experimental data showing the actual temperature of the vehicle and the corrected vehicle measurement temperature when measured using a vehicle temperature measuring device equipped with a correction function according to the present invention and a thermocouple temperature correction device for measuring the temperature of the aircraft.

종축은 온도이고, 횡축은 시간이며, 원형 구분기호로 표기된 곡선은 비행체의 실제온도이고, 사각형 구분기호로 표기된 곡선은 보상된 비행체의 측정온도이며, 실선으로 나타내는 곡선은 정션부 온도이다. 비행체의 실제온도와 보정된 측정 온도 간에 오차가 거의 존재하지 않음을 알 수 있다. The vertical axis is temperature, the horizontal axis is time, the curve denoted by the circular separator is the actual temperature of the aircraft, the curve denoted by the square separator is the measured temperature of the compensated vehicle, and the curve indicated by the solid line is the junction temperature. It can be seen that there is little error between the actual temperature of the vehicle and the calibrated measurement temperature.

본 발명은 온도보정을 위해 알티디 센서(50)를 사용하였으며, 고온의 외부 환경과 다르게 온도보정장치의 내부는 외부공기로부터의 열을 차단하여 정션부(30)의 온도상승이 완만하도록 설계하였으며, 그 부위의 온도는 알티디 센서(50)를 이용하여 측정한다. In the present invention, the Altidy sensor 50 is used for temperature correction, and unlike the high temperature external environment, the inside of the temperature correction device is designed to block the heat from the outside air so that the temperature rise of the junction 30 is slow. , The temperature of the site is measured using the Alti sensor (50).

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명되었지만, 본 발명의 범위가 실시예에 한정되는 것은 아니며, 다양한 수정과 변형이 가능할 것이다. 유도탄 및 발사체 등 모든 비행체의 비행 중 구조적 안전을 확보하기 위하여 온도를 측정한다. 특히 고속으로 비행하는 유도탄과 발사체의 경우는 고온 하중이 중요한 변수가 된다. 이렇게 고온이 비행체에서 발생하는 가장 큰 원인은 공력가열이다. 공력가열은 밀도에 비례하고 속도의 3승에 비례하여 속도가 빠를수록 매우 큰 공력 가열을 발생시킨다. 이 공력가열은 기체에 많은 열을 가하므로 필연적인 온도상승이 발생하고 온도상승은 구조물 안전성을 저하시킨다. 속도가 빠른 비행체일수록 공력가열이 중요한 변수가 되므로 구조물의 온도는 반드시 계측되어 그 안전성을 검증하여야 한다. Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiment, the scope of the present invention is not limited to the embodiment, various modifications and variations will be possible. Temperature is measured to ensure structural safety of all aircraft, including guided missiles and projectiles. Especially for guided missiles and projectiles flying at high speeds, high temperature loads are an important variable. The biggest cause of this high temperature in the aircraft is aerodynamic heating. Aerodynamic heating generates very large aerodynamic heating at higher speed in proportion to density and in proportion to the third power of speed. This aerodynamic heating adds a lot of heat to the gas, which inevitably raises the temperature, which increases the structure's safety. Aerodynamic heating becomes an important variable for aircraft with higher speed, so the temperature of the structure must be measured to verify its safety.

상기한 바와 같이 구성된 본 발명에 따른 보정기능이 구비된 비행체 온도측정장치 및 비행체 온도측정을 위한 열전대용 온도보정장치에 의한 효과는 다음과 같다. The effects of the air vehicle temperature measuring device equipped with a correction function according to the present invention configured as described above and the thermocouple temperature correction device for measuring the air temperature are as follows.

즉, 가) 표면온도의 급격한 온도상승 초당 10 ∼ 50 ℃, 나) 기체 표면의 최대 온도 상승 200 ∼ 700 ℃, 다) 내부가열로 인한 정션 부위의 공기온도 100∼300 ℃, 라) 100 ∼ 2,000 Hz 사이의 연소 및 비행진동과 같은 가혹한 환경조건에서, 비행체의 온도를 정밀하게 측정할 수 있고, 크기와 무게에 있어 매우 작고 가볍게 제작되어 유도탄이나 발사체 등 무게와 크기의 제약이 있는 비행체의 온도측정에 적합한 효과가 있다. That is, a) the rapid temperature rise of the surface temperature is 10 to 50 ° C per second, b) the maximum temperature rise of the gas surface is 200 to 700 ° C, and c) the air temperature at the junction is 100 to 300 ° C due to internal heating. In harsh environmental conditions such as combustion and flight vibrations between Hz, it is possible to precisely measure the temperature of the aircraft, and it is very small and light in size and weight to measure the temperature of aircraft with limited weight and size such as missiles and projectiles. It has a suitable effect.

또한, 온도가 500℃이상인 고체 및 기체의 경우는 알티디 센서(50)로 측정할 수 없고, 또한 부착 자체도 어려워, 고속으로 비행하여 심한 공력가열을 받는 유도탄의 비행시험이나 발사체의 비행시험에서 정확한 온도측정이 어려웠지만, 본 발명의 장치에 의하면, 용접 가능한 열전대를 쉽게 비행체에 부착할 수 있을 뿐만 아니라, 정밀하고 효과적으로 비행체의 온도를 계측할 수 있게 되었다. In addition, in the case of solids and gases having a temperature of 500 ° C. or higher, it cannot be measured by the Altidi sensor 50 and also difficult to attach itself. Although accurate temperature measurement was difficult, the device of the present invention not only makes it possible to easily attach a weldable thermocouple to the vehicle, but also to accurately and effectively measure the temperature of the vehicle.

또한, 복합재 연소관의 FRP소재는 알티디 센서를 이용하여 계측할 때, 연소관의 굽힘 하중과 진동에 의한 알티디 센서의 파손으로 측정이 매번 실패하였는데, 열전대의 경우 파손되지 않고 매번 잘 측정되었으므로, 층 간 응력이 큰 복합재의 온도측정에도 효율적으로 이용될 수 있을 것이다.In addition, the FRP material of the composite combustion tube was failed every time due to the breakage of the Altidi sensor due to the bending load and the vibration of the combustion tube when measured using the Altidy sensor. It can be effectively used for temperature measurement of composites with high interstress stress.

본 발명은 상기에서 언급한 바람직한 실시예와 관련하여 설명됐지만, 본 발명의 범위가 이러한 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 범위는 이하의 특허청구범위에 의하여 정하여지는 것으로 본 발명과 균등 범위에 속하는 다양한 수정 및 변형을 포함할 것이다.Although the present invention has been described in connection with the above-mentioned preferred embodiments, the scope of the present invention is not limited to these embodiments, and the scope of the present invention is defined by the following claims, and equivalent scope of the present invention. It will include various modifications and variations belonging to.

Claims (10)

삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 비행체 온도를 측정하기 위해 상기 비행체에 부착하는 열전대의 전선부(20)에 일반전선(40)을 연결하되 상기 열전대의 전선부(20)와 일반전선(40)의 연결부위를 수축튜브로 피복하여 복수의 정션부(30)를 형성한 다음, 상기 정션부(30)의 온도를 측정하기 위한 알티디 센서(50)와 상기 정션부(30)를 수축튜브로 에워쌈으로써 하나의 정션 뭉치(130)를 형성하고,Connect the general wire 40 to the wire portion 20 of the thermocouple attached to the air vehicle to measure the temperature of the aircraft, and cover the connection portion of the thermocouple wire portion 20 and the general wire 40 with a shrink tube. After forming a plurality of junctions 30, one bunch of junctions 130 by enclosing the ALTI sensor 50 and the junction 30 with a shrink tube for measuring the temperature of the junction 30 ), 원격측정유닛(80)과의 연결을 편리하게 하는 커넥터(70)가 장착되는 금속케이스(100)에 상기 정션 뭉치(130)를 내장시킨 상태에서 상기 금속케이스(100)와 정션 뭉치(130) 사이의 공간을 실리콘 고무로 채움으로써, 상기 정션 뭉치가 상기 실리콘 고무의 방진작용에 의해 진동으로부터 보호되도록 한 것을 특징으로 하는 비행체 온도 측정을 위한 열전대용 온도보정장치.Between the metal case 100 and the junction bundle 130 in a state in which the junction bundle 130 is embedded in the metal case 100 on which the connector 70 for convenient connection with the telemetry unit 80 is mounted. Filling the space with silicon rubber, the junction bundle is protected from vibration by the dust-proof action of the silicone rubber, characterized in that the thermocouple temperature compensation device for temperature measurement. 삭제delete
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