KR100782792B1

KR100782792B1 - 열피로시험을 위한 열응력 발생장치의 제어 장치 및 제어방법

Info

Publication number: KR100782792B1
Application number: KR1020030058234A
Authority: KR
Inventors: 류우석; 김대환; 한창희
Original assignee: 한국원자력연구원; 한국수력원자력 주식회사
Priority date: 2003-08-22
Filing date: 2003-08-22
Publication date: 2007-12-05
Also published as: KR20050023042A

Abstract

온도편차에 의해서 발생하는 열하중과 기계적 하중이 동시에 가해지는 경우에 발생하는 열피로 손상을 평가하는 열피로 시험장치에서 열하중을 발생시키기 위한 가열과 냉각의 제어회로 및 제어방법에 관한 것이다.

상기와 같은 본 발명은 시편을 가열하며 시편의 온도를 전기적 신호로 제공받아 출력을 조절하는 고주파 발생장치와, 상기 시편의 온도를 측정하고 제어하기 위한 열전대와, 상기 전기적 신호를 이용하여 냉각용 밸브를 제어하는 엑추에이터와, 냉각 속도와 가열속도를 조절하는 프로그램제어부를 포함한다.

열피로 시험, 열하중, 기계적 하중

Description

열피로시험을 위한 열응력 발생장치의 제어 장치 및 제어 방법{Apparatus and method for controlling thermal stress generator in fatigue test machine}

도 1은 본발명의 실시예에 따른 열피로 시험을 위한 제어기의 구성을 보여주는 도면,

도 2는 온도변화에 의해서 발생하는 사이클을 보여주는 도면,

도 3은 가열과 냉각을 위한 전반적인 회로 구성을 보여주는 도면,

도 4는 온도제어를 위한 결선도를 보여주는 도면,

도 5은 가열/냉각 속도의 제어를 위한 결선도를 보여주는 도면,

도 6은 가열을 위한 고주파 발생 장치를 보여주는 도면,

도 7은 냉각을 위한 회로 구성을 보여주는 도면,

도 8는 사이클을 발생시키기 위한 회로를 보여주는 도면,

도 9은 기계적하중과 열하중의 동기화를 위한 회로를 보여주는 도면

도 10은 이상가열을 방지하기 위한 회로를 보여주는 도면

도 11은 본 발명에 따른 열피로 시험을 위한 구성을 보여주는 도면이다.

본 발명은 열피로 시험장치에 관한 것으로, 특히 온도편차에 의해서 발생하는 열하중과 기계적 하중이 동시에 가해지는 경우에 발생하는 열피로 손상을 평가하는 열피로 시험장치에서 열하중을 발생시키기 위한 가열과 냉각의 제어회로 및 제어방법에 관한 것이다.

온도편차에 의해서 발생하는 열하중과 기계적하중에 의한 열피로손상을 평가하기 위한 종래의 장치는 온도변화를 모사 할 수 있도록 가열속도, 냉각속도를 임의로 조절 할 수 있는 고주파 유도가열/냉각에 의해서 이루어 졌다.

종래기술에 따른 열피로 시험 장치는 기계적 하중장치와 가열/냉각을 위한 열하중장치의 제어기들을 연동시켜 기계적 하중과 열하중의 위상과 파형을 연동시키기 때문에 기계적 하중장치에 타사 제품의 열하중 장치를 부착한 경우는 없다.

종래의 기술은 기계적 하중과 열하중의 제어를 동일한 발진소자를 사용하여 위상차이를 임의로 조절하고, 유지하였지만 기계적 하중과 열하중을 서로 다른 발진소자를 이용하여 위상을 조절한 경우는 없다. 또한 서로 다른 발진소자를 사용하는 경우에도 범용적으로 사용될 수 있는 열피로시험용 프로그램은 현재 없는 실정이다.

따라서 본 발명의 목적은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하는 장치 및 방 법을 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 기계적 하중장치에서 발생하는 기계적 신호를 열응력 발생장치가 따라가는 방식을 채택하여 위상차를 조절하고, 가열은 출력제어로 냉각은 냉각공기 양을 제어하는 방식으로 냉각과 가열속도를 조절함으로써, 범용적이고 저가의 열피로 시험용 냉각/가열 장치를 제공함에 있다.

상기와 같은 본 발명의 목적들을 달성하기 위한 본 발명은

시편을 가열하며 시편의 온도를 전기적 신호로 제공받아 출력을 조절하는 고주파 발생장치와, 상기 시편의 온도를 측정하고 제어하기 위한 열전대와 상기 전기적 신호를 이용하여 냉각용 밸브를 제어하는 엑추에이터와, 냉각 속도와 가열속도를 조절하는 프로그램제어부를 포함한다.

이하 본 발명의 바람직한 실시예의 상세한 설명이 첨부된 도면들을 참조하여 설명될 것이다. 도면들 중 참조번호들 및 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 참조번호들 및 부호들로 나타내고 있음에 유의해야 한다. 하기에서 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다.

본 발명의 원리는 컴퓨터 프로그램 없이 제어기만을 사용하여 열하중의 파형이 삼각파가 되도록 하고, 기계적 하중장치와 열하중 장치가 서로 다른 발진 소자로 구성하며, 이때 열하중 시험장치와 기계적 하중장치의 위상을 임의로 조절 할 수 있도록 회로를 구성하는 것이다. 상기와 같은 구성에 의해 열하중이 삼각파가 될 수 있도록 구현할 수 있으며, 외국기술의 1/7 수준의 비용으로 열피로 시험을 수행할 수 있도록 설계하였다.

하기에서는 먼저 본 발명의 전체적인 구성이 설명될 것이다. 다음에 각 기능을 위한 회로가 설명될 것이다. 그 다음에 전체적인 구성에 따른 열피로 시험에 대한 실시예가 설명될 것이다.

<전체적인 구성>

도 1은 본발명의 실시예에 따른 열피로 시험을 위한 제어기의 구성을 보여주는 도면이다. 이하 상기 도 1을 참조하여 설명한다.

고주파 발생장치(GE)(110)는 열피로 시험을 위한 고주파를 발생시키며, 시편(SP : Specimen)(180)을 미리 설정된 초기온도까지 가열한다. 유도가열코일(CO : Induction heating coil)(115)은 상기 시편(180)에 열을 전달한다. 열전대(TC:Thermocouple)(120)는 상기 시편(180)의 온도를 측정하고 제어하는 기능을 담당한다.

열사이클을 시편(180)에 가하기 위해서는 상기 열전대(120)에서 발생하는 온 도를 전기적 신호로 변환시켜 이를 상기 고주파 발생장치(110)로 전달한다. 상기 고주파 발생장치(110)는 수신한 전기적 신호를 이용하여 출력을 조절함으로써, 가열속도를 조절한다. 냉각속도의 조절은 열전대에서 나오는 전기적 신호를 냉각용 밸브를 제어하는 전기 엑추에이터(EA : Electric Actuator)(130)로 전달하여 냉각속도를 조절한다. 상기 엑추에이터(130)는 솔레노이드 벨브들(140, 142, 144, 146)을 제어하며, 공기 압축기(AC : Air compressor)(170)는 냉각을 위한 공기분사를 담당한다.

인장막대(PU : Pull rod)(160)는 시편에 기계적 하중을 가하는 기능을 담당한다.

프로그램제어부(PT : Program controller)(150)는 상술한 가열속도와 냉각속도를 통합조절하여 사이클과 위상을 일치시키는 기능을 수행한다. 이러한 가열속도와 냉각속도의 조절에 의해 첨부한 도 2에 도시된 바와 같이, 열하중은 삼각파 형태를 보인다. 프로그램 제어부에 사용하는 칩의 예를 들면, Chino KP1000이 있다.

도 3은 가열과 냉각을 위한 전반적인 회로 구성을 보여주는 도면이다.

가열기동을 작동하면 고주파발생장치(GE)(110)에 신호를 보내어 가열속도와 냉각수를 점검하게 된다. 1차운전기동을 작동하면 미리 설정한 초기온도까지 가열한다. 이때 이상가열이나 냉각수의 상실 등에 의한 이상작동시는 비상스위치가 작동하여 가열을 중지시키게 된다. 비상정지가 되면 부저가 울려서 이상작동을 알리게 된다. 초기온도에서 일정한 온도범위로의 열사이클을 가하기 위해서 스텝이동 스위치를 작동하면 가열과 냉각을 반복하게 된다. 이때 고주파발생장치(110)와 솔레노이드 밸브(140,142,144,146)들이 순차적으로 작동하게 된다. 열사이클이 반복될 때 설정온도범위를 벗어나면 경보(Low alarm, High alarm)가 발생하고 가동정지신호를 발생시켜 프로그램제어부(150)에 신호를 보내어 가열과 냉각을 정지시키게 된다. 실험을 다시 수행하기 위해서는 초기화를 시켜준다.

다음에는 이들의 각 부분을 자세하게 나타내고 설명할 것이다.

도 4는 온도제어를 위한 결선도를 보여주는 도면이다.

가열과 냉각을 위해서는 온도의 정확한 측정이 선행되어야 하며, 상기 열전대(120)를 통한 온도측정 결선도의 예는 상기 도 4에 도시된 바와 같다.

열전대(120)를 통하여 온도를 측정하여 이것을 전기적 신호로 인식하기 위하여 온도측정장치(TC 120) 단자 1,2,3에 연결한다. 이렇게 측정된 온도의 상, 하한을 설정해주기 위해서 8,9,10,14,15,16번의 단자를 사용한다. 이러한 일련의 전기적신호를 out를 통하여 고주파발생장치(GE)(110)로 보내어 가열속도를 조절하게 된다.

도 5은 가열/냉각 속도의 제어를 위한 프로그램 제어기 (PT 150)의 결선도를 보여주는 도면이다.

시간에 기초한 모든 신호는 상기 프로그램제어부(150)을 통하여 입력되어 가 열(GE), 냉각(EA), 정지, 이상가열 감지, 사이클 형성과 위상차 보정 등을 위한 제어신호를 각각 내보내게 되는데 이러한 제어를 위한 제어부의 결선도의 예는 상기 도 5에 도시된 바와 같다.

미리 설정한 온도 T1에 도달하면 SSR1에 신호를 보내어 냉각용 솔레노이드 밸브를 열게되는데 이때 밸브를 여는 시간은 이미 설정된 시간신호(time signal)에 의해서 결정된다. 이러한 작동이 각 온도에 따라서 4번에 걸쳐서 솔레노이드 밸브를 조절하여 냉각속도를 조절하게 된다. 이러한 일련의 냉각작동은 가열온도외에 기계적 하중장치와 상을 일치시키면서 작동하여야 하므로 기계적 신호와의 상호작용은 외부구동입력단자인 advance를 통하여 일어나게 된다. 이러한 냉각속도는 기계적 하중장치와의 위상일치 문제를 해결하기 위하여 열응력의 한 사이클 마다 초기화를 시켜 상이 어긋나지 않도록 한다. 이러한 작동은 도 3에서 스텝이동을 작동시키면 외부구동입력을 통하여 Run이 되어 가열과 냉각이 된다.

<가열을 위한 고주파 발생장치>

도 6은 가열을 위한 고주파 발생 장치를 보여주는 도면이다.

상기 도 6은 고주파 발생장치의 예를 보여주는 도면이며,

가열기동 상태가 되면 정류부를 거쳐 들어온 전원이 발진부에서 고주파를 발생시켜 가열코일(115)을 통하여 시편(180)을 가열하게 된다. 고주파 출력은 사이리스터(thyristor)제어에 의한 정출력 방식이고 발진소자는 트랜지스터(IGBT)이다. 가열이 시작되면 일정한 가열속도를 유지하기 위하여 발진부에서의 출력을 고주파 발생장치(110)에서 조절하게 된다. 이때 냉각수의 상실, 발진부의 이상, 과도한 전류가 발진부에 흘러서 급격한 가열이 발생할때는 고주파발생장치(110)에서 전원을 차단하여 가열을 중지시키게 된다.

<냉각을 위한 공기분사 회로>

도 7은 냉각을 위한 회로 구성을 보여주는 도면이다.

시편의 가열과 냉각시에 일정한 속도를 유지하여 열하중의 삼각파를 형성하기 위해서 가열중일 때는 출력제어만 조절하면 된다.

그런데 시편을 냉각중일 때는 온도가 감소함에 따라서 냉각속도가 감소하는 경향이 있으므로 냉각속도를 일정부분 증가시켜 주어야 한다. 냉각용 공기량을 증가시켜 냉각속도를 증가시키기 위해서 엑추에이터 밸브와 솔레노이드 밸브 4세트를 이용하여 공기량을 미세하게 조절하는 시퀀스 컨트롤(sequence control) 방식을 사용하며, 상기 도 7은 이러한 회로구성의 예를 보여주는 도면이다.

상기 도 7을 참조하면, 먼저, 프로그램제어부(150)에서 가열장치와 냉각장치를 전류출력 4~20mA의 값을 갖고 일정량의 단파제어를 시킨다. 이렇게 제어되는 신호는 가열장치와 냉각장치에 보내어져서 가열속도와 냉각속도를 제어하게 되는데 냉각을 위한 공기량의 제어는 엑추에이터 밸브에서 나온 공기를 다시 4개로 분류하여 나온 공기를 볼(ball) 밸브 → 솔레노이드 밸브 → 노즐을 거쳐 시편에 공기를 불어주게 된다. 최고온도에 도달한 후의 냉각속도는 매우 빠르므로 냉각과 동시에 약간의 가열이 되어야 일정한 속도로 냉각이 된다. 따라서 최고온도에서 초기온도 까지 일정한 냉각속도를 유지하기 위해서 고주파발생장치(110)에서는 냉각시 발생하는 온도의 신호를 계속 받아서 가열속도를 조절하게 된다.

<사이클을 발생시키기 위한 회로>

도 8는 사이클을 발생시키기 위한 회로를 보여주는 도면이다.

상기 도 8에 도시된 회로는 열하중을 발생시키기 위해서 초기 기준온도에서 최고온도와 최저온도 사이를 계속해서 반복적으로 온도변화를 주기 위한 것이다. 초기온도는 도 3에서의 1차 운전기동에 의해서 일정한 온도에서 유지되고 사이클의 반복은 도 3에서의 스텝이동 스위치를 누르면 실행되게 된다. 반복적인 사이클의 형성은 사이클이 필요한 시간으로 구분하여 가열과 냉각을 반복하게 된다. 시간신호(Time signal)은 4개의 구간으로 구분되는데 초기온도(T1)에서 최고온도까지 가열(T2), 초기온도까지 냉각(T3), 최저온도까지 냉각(T4), 초기온도(T1)까지 가열로 나뉘어 진다. 이렇게 1사이클이 완성되고 나면 초기 시간신호(time signal)을 초기화(reset)시켜서 다시 초기온도((T1)에서부터 반복하여 사이클에 필요한 시간이 항상 일정하게 유지한다.

<기계적 하중 장치와 열하중 장치의 위상을 연동시키기 위한 회로>

도 9는 기계적 하중과 열하중의 동기화 회로 구성을 보여주는 도면이다.

본 발명에서는 기계적 하중장치와 가열/냉각장치의 제어기가 각 각 다르므로 이것의 위상을 하나의 제어기와 같이 동기시킬 수 없다. 따라서 본 발명에서는 기 계적 하중장치와 가열/냉각장치의 위상차를 동기 시키기 위해서, 기계적 하중장치의 제어기에서 발생되는 응력이나 변형량 등을 전기적 신호를 변환시켜 상기 도 3에서의 프로그램제어부(150)로 보내어 이 신호에 온도변화가 동기될 수 있도록 상기 도 9에 도시된 바와 같이 회로를 구성하였다.

스텝이동 스위치를 누르면 열사이클이 시작(Run)되는데 이때 기계적 하중장치에서의 신호는 advance를 통하여 프로그램제어부(150)로 들어오게 된다. 열사이클과 기계적사이클이 1 사이클을 완성하고 나면 초기화(RESET)되어 사이클을 반복하게 된다. 이들 두 신호사이의 위상일치는 인장 때 가열(In-phase)의 경우는 최고변형량에 도달하였을 때 최고온도가 되도록 시간을 설정하고 인장 때 냉각(out of phase)인 경우는 최고변형량에 도달하였을 때 최저온도가 되도록 시간을 설정하면 된다. 이러한 설정은 상기 프로그램제어부(150)에서 입력된다. 이렇게 설정된 시간은 사이클 수가 지남에 따라서 약간의 차이가 날 수 있기 때문에 매 사이클마다 초기화(RESET)을 시켜줌으로서 1,000,000 사이클까지 위상차이가 나지 않는다.

<이상 가열을 방지하기 위한 한계온도 설정 회로>

도 10은 이상가열 방지 회로를 보여주는 도면이다.

상기 도 10은 기기의 안전을 위해 자동적으로 가열이 정지되도록 회로를 구성한 것이다. 초기 설정온도로 가열시와 열피로 시험시 열전대(120)가 시편(180)에서 분리되어 급속한 가열이 발생하였을 때, 가열코일(115) 내부에 흐르는 냉각수가 흐르지 않을 때, 시편을 냉각시키는 압축공기가 적정압력을 유지하지 못할 때 고주 파발생장치(110)에 신호를 보내어 가열장치를 정지 시키게 된다.

<열피로 시험>

하기의 열피로 시험에 대한 설명에 있어서,

시편(3)은 도 1에서의 SP(180)과 같고, 가열코일(4)는 도 1에서의 CO(115)와 같고, 열전대(8)는 도 1에서의 TC(120)과 같고, 온도조절기(9)는 도 1에서의 PT(150)과 같고, 고주파유도발생기(11)은 도 1에서의 GE(110)과 같고, 공기압축기(6)은 도 1에서의 AC(170)과 같다.

이하 상기 도 11를 참조하면, 열피로 시험을 위한 구성은 로드셀(1), 인장막대(2), 시편(3), 가열코일(4), 신장계(5), 공기압축기(6), 기계적하중엑추에이터(7), 열전대(8), 온도조절기(9), 기계적하중장치 제어기(10), 고주파 유도열 발생기(11), 레코더(12), 컴퓨터(13)로 구성된다. 이하 상기 도 11를 참조하여 설명한다.

기계적 하중을 가하기 위한 피로시험장치에 시편(3)을 설치하고, 신장계(5)(Extensometer)를 부착하고, 냉각을 위한 공기분사용 라인을 장착하고 온도측정을 위한 열전대(8)를 부착한다. 기계적하중을 가하기 위한 실험조건을 입력하고, 고주파유도가열장치(4,11)와 냉각장치 제어기(6)를 통하여 온도조절기(9)에서 열하중을 가하기 위한 온도범위를 설정 한 후 이들 사이클이 동상(in-phase) 혹은 역상(out of phase)이 되도록 시험시작 스위치를 누른다. 시험중에 발생하는 하중과 연신율을 로드셀(load cell)(1)과 신장계(Extensometer)(5)에서 측정하여 이들 신호를 컴퓨터(13)나 레코더(12)로 기록하게 된다.

열피로 시험 과정을 상술하면 하기와 같다.

1) 시편의 설치

열피로시험기에 시편(3)을 장착하여 시편의 온도를 측정하고 제어하기 위하여 시편에 열전대를 용접한다. 열전대가 온도를 정확히 측정하는 지를 실시간으로 확인하기 위하여 파이로미터를 설치하여 온도의 변화를 실시간으로 관찰 할 수 있도록 한다. 시편을 가열하기 전에 냉각수와 공기압의 적정여부를 확인하고 시편에 신장계(5)를 부착한다.

2) 온도 설정

열하중을 주기 위하여 가열/냉각장치 제어기(9)에서 초기온도, 최저온도, 최고온도와 가열이 필요한 시간을 설정한다. 열하중을 가하기 전에 초기온도까지 시편(3)을 가열한 후 시편의 균일한 온도를 위하여 1시간 유지한다. 열전대(8)의 이상에 의한 시편의 이상가열을 방지하기 위한 안전장치의 설정을 위하여 가열온도 상한범위를 설정한다. 이와같이 설정된 온도범위에서 가열과 냉각에 의해서 형성되는 파형이 삼각파가 되는 것을 도 2에 나타내었다.

3) 변형범위의 설정

열변형과 기계적 변형의 합이 전체변형범위이므로 열변형과 기계적변형을 구분하기 위하여 하중이 0인 상태에서 최저온도와 최고온도사이의 온도사이클을 줌으로서 열하중에 의해서 발생하는 변형을 신장계(5)로부터 측정한다. 스테인리스 강의 경우는 이 변형이 온도변화에 따라서 직선적으로 변화하고 온도변화에 따라서 삼각파형을 이룬다.

4) 시험

기계적하중장치의 제어기(10)에서 변형을 가하기 위하여 제어되어야 할 변형량과 변형속도를 입력하고 파형을 삼각파로 설정한다. 이때의 변형속도는 온도변화에 의한 사이클과 동기가 되도록 같은 변형속도가 되도록 한다. 인장때 가열 (in phase), 인장때 냉각 (out of phase) 등과 같이 위상(phase)의 조절을 위하여 기계적하중장치에서 나오는 변형의 신호를 가열/냉각장치에 신호를 되돌림으로서 위상의 조절이 1,000,000 사이클까지 변화하지 않도록 가열/냉각장치 제어기(9)에서 설정한다. 하중과 변형의 값을 컴퓨터(13)와 레코드(12)로서 기록하게 되고 포화응력의 75%로 하중이 감소하는 사이클을 피로수명으로 판정하고 시험을 끝내게 된다.

한편 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시 예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범위에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러가지 변형이 가능함은 물론이다.

<발명의 변형 예, 응용 예>

본 발명은 열적/기계적 하중이 동시에 작용하는 경우 재료의 피로거동을 평가하기 위하여 제안되어졌지만 이외에 고온 인장, 고온 피로, 크리프-피로, 응력완화 등의 시험에도 응용할 수 있다. 고온인장, 고온피로, 크리프-피로, 응력완화 시험은 온도를 일정하게 유지하면서 기계적 하중을 가하는 시험으로서 열피로시험시 초기에 설정하는 평균온도를 설정하는 방법으로 온도를 설정한 후에 인장시험기 제어기에서 기계적 하중을 가하면 된다.

그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시 예에 국한되어 정해져서는 안되며 후술하는 특허청구의 범위뿐만 아니라 이 특허청구의 범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.

상술한 바와 같이 본 발명은 열피로 시험을 제어기로서 수행함으로써,

신호의 입/출력 방법의 차이에 의해서 외국 열하중 발생장치는 기계적 하중장치와 기종전환이 되지 않는 점을 고려하여 소프트웨어가 아닌 제어기에서 직접 가열과 냉각을 수행하도록 회로를 구성함으로서 기계적하중을 가하는 실험장비의 기종에 관계없이 국산/외제와 같은 모든 인장시험기에 열하중 발생장치를 설치하여 사용이 가능하다.

기술적으로 공기의 흐름과 가열상태를 조절해 주는 제어부만을 부착하여 열피로 시험의 실현이 가능하기 때문에 기존에 개발되어져서 사용되고 있는 외국장비의 1/7 정도의 저렴한 가격에 열피로시험을 수행 할 수 있다.

Claims

온도편차에 의해서 발생하는 열하중과 기계적 하중이 동시에 가해지는 경우에 발생하는 열피로 손상을 평가하는 열피로 시험장치에 구비되는 열하중을 발생시키기 위한 열응력 발생 제어장치에 있어서,

시편을 가열하여 시편의 온도를 상승시키는 고주파 발생장치와,

상기 시편의 온도를 측정하여 전기적 신호로써 상기 고주파 발생장치에 이를 전달하는 열전대와,

상기 전기적 신호를 이용하여 냉각용 밸브를 제어하는 엑추에이터 및,

상기 고주파 발생장치와 열전대 및 엑추에이터와 각각 연결되어 가열 및 냉각속도를 조절하되, 기계적 하중장치로부터 응력이나 변형량에 대한 전기적 신호를 제공받아 온도변화를 동기시키는 프로그램제어부를 포함함을 특징으로 하는 열응력 발생 제어장치.
제1항에 있어서, 상기 프로그램제어부는 시편이 최고온도에 도달한 직후에는 상기 고주파발생장치를 통하여 가열량을 조절하고, 냉각속도가 설정된 이하로 작아지는 경우에는 엑추에이터 밸브와 복수의 솔레노이드 밸브를 이용하여 냉각공기량을 조절하는 시퀀스 컨트롤 방식을 사용하는 방법으로, 시편의 냉각속도를 일정하게 유지하게 함으로써, 시편에 대한 가열과 냉각의 속도를 상기 기계적 하중장치의 상변화에 따르도록 조절하는 것을 특징으로 하는 열응력 발생 제어장치.
삭제
제1항에 있어서, 이상 가열 발생시 또는 가열코일 내부에 흐르는 냉각수가 흐르지 않을 때 또는 시편냉각을 위한 압축공기가 적정압력을 유지하지 못할 때 자동적으로 고주파 발생장치의 동작을 멈추게 하는 이상 가열 방지부를 더 포함함을 특징으로 하는 열응력 발생 제어장치.
제1항에 있어서, 가열과 냉각이 일정한 속도로 반복적으로 사이클을 이루도록 함에 있어, 열피로시험이 끝날 때까지 기계적 하중과 열하중의 상변화를 일정하게 유지하도록 하는 것을 특징으로 하는 열응력 발생 제어장치.
온도편차에 의해서 발생하는 열하중과 기계적 하중이 동시에 가해지는 경우에 발생하는 열피로 손상을 평가하는 열피로 시험장치에 구비되는 열하중을 발생시키기 위한 열응력 발생 제어 방법에 있어서,

시편에 열하중을 주기위해 초기온도, 최저온도, 최고온도와 가열이 필요한 시간을 설정하는 과정과,

하중이 0인 상태에서 최저온도와 최고온도 사이의 온도 사이클을 가하는 과정과,

기계적 하중 장치로부터 응력이나 변형량에 대한 전기적 신호를 제공받아 온도변화를 동기시키는 과정을 포함함을 특징으로 하는 열응력 발생 제어방법.
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