KR100817223B1 - High sensitivity on line equipment for detecting dissolved gases in oil with multilateral membrane - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 다면체 멤브레인을 이용한 고효율 온라인 유중가스 검출장치의 구성도. 1 is a block diagram of a highly efficient on-line gas detection apparatus using a polyhedral membrane.
도 2는 다면체와 단면체 멤브레인의 출력 특성.Figure 2 shows the output characteristics of the polyhedral and cross-sectional membranes.
도 3은 다면체 멤브레인의 구조도.3 is a structural view of a polyhedral membrane.
도 4a는 단위 멤브레인의 세부적 구조도.4A is a detailed structural view of a unit membrane.
도 4b는 상기 도 4a에 링형 고분자 필름이 삽입된 구조도와 단면도FIG. 4B is a cross-sectional view showing the structure in which the ring-shaped polymer film is inserted in FIG.
도 5는 측정시간과 가스센서 출력과의 관계를 나타내는 도면.5 is a diagram showing the relationship between the measurement time and the gas sensor output;
도 6은 도 5로부터 구한 가스센서 최대치와 가스농도와의 관계를 나타내는 도면. 6 is a view showing the relationship between the gas sensor maximum value and the gas concentration obtained from Fig.
<도면의 부호에 대한 설명>DESCRIPTION OF REFERENCE NUMERALS
10: 절연유 채취 부 20: 다면체 멤브레인 10: Insulating oil collecting part 20: Polyhedral membrane
25: 멤브레인 틀 27: 단위 멤브레인25: Membrane frame 27: Unit membrane
30: 전기 화학식 가스 센서 40: 가스실 부30: Electrochemical gas sensor 40: Gas chamber
42: 가스실 45: 가스실 히터 42: Gas chamber 45: Gas chamber heater
50: 가스농도 결정부 61,62,63,64,65: 솔레노이드 밸브50: gas
71,72: 펌프 80: 절연유 셀71,72: Pump 80: Insulating oil cell
90: 히터와 온도 제어장치 92: 평막 고분자 멤브레인90: heater and temperature control device 92: flat membrane polymer membrane
94: 스테인레스 망사 스크린 96: 상부 가이드 링94: stainless mesh screen 96: upper guide ring
98: 하부 가이드 링 100: 판막98: lower guide ring 100: valve
120: 공기구멍 130: 제어 및 연산장치 120: air hole 130: control and computing device
140: 통신장치 150: 표시장치 140: Communication device 150: Display device
160: 접착 강화용 링형 고분자 필름160: Ring-type polymer film for adhesion strengthening
유입식 변압기나 리엑터, OF 케이블과 같은 유압 전력기기는 운전 중에 열적, 전기적, 기계적 그리고 환경적인 스트레스를 받으면 내부에 국부과열, 부분방전, 아크 방전과 같은 이상이 발생하며, 이와 같은 고장을 방치해 두면 고장이 진행되어 최종적으로 절연 파괴가 된다. 이런 것을 방지하기 위하여 유입식 전력기기가 절연파괴와 같은 큰 고장에 도달하기 전에 고장을 발견하고 보수하기 위한 진단법이 다수 사용이 되어 왔지만 그 중 유중가스 분석법이 현재에도 가장 신뢰성 있고 일반적으로 사용되고 있다. Hydraulic power equipment such as inflow type transformers, reactors, and OF cables are subjected to thermal, electrical, mechanical and environmental stresses during operation, causing internal abnormalities such as local overheating, partial discharge, and arc discharge. If this is done, the breakdown will proceed and finally the insulation breakdown will occur. To prevent this, many diagnostic methods have been used to detect and repair faults before an inflow power device has reached a large fault such as insulation breakdown, but among them, gas analysis is the most reliable and generally used.
기존의 단면체 평막 멤브레인에서는 유중가스 투과량을 증가시키기 위한 감도향상을 위해 멤브레인의 면적을 증가시키는 방법을 사용하였으나, 이는 유압에 의한 기계적 손상 때문에 면적의 증가에 한계가 있었고, 또한, 기계적 보강을 위하여 금속 소결체를 멤브레인에 덧대는 방식을 사용하였으나 금속 소결체의 사용은 가공성의 어려움으로 상당한 비용증가 및 멤브레인과 소결체의 가장자리를 통한 누유의 가능성을 보여왔다는 단점이 상존해 있었다. In the conventional cross-sectional membrane membrane, the membrane area is increased to increase the sensitivity to increase the gas permeation rate in the oil. However, this has limited the increase of the area due to the mechanical damage due to the hydraulic pressure. In addition, The use of metal sintered body was applied to the membrane, but the use of the metal sintered body had a disadvantage that the cost was increased due to the difficulty of workability and the possibility of leaking through the edge of the membrane and the sintered body existed.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 극복하기 위하여, 정해진 시퀀스에 따라서 온라인으로 절연유를 채취하고 채취된 절연유로부터 유입식 전력기기의 고장시 발생하는 유중 가스를 기계력이 보강된 다면체 평막 고분자 멤브레인을 사용하여 추출하고 추출된 유중 가스를 전기화학식 가스센서를 이용하여 유중 가스 양을 측정하는 장치에 관한 것이다. 본 장치는 온라인 측정장치이므로 효율적 유중 가스 검출이 가능하며, 기계적으로 보강된 적절한 면적의 멤브레인을 다면체로 구성을 함으로서 유압에 대한 멤브레인의 기계적 안전성이 고려되었을뿐 아니라 동일한 유중가스 농도에 대하여 보다 많은 유중 가스를 추출하게 하여 장치의 측정감도 향상을 도모하였다. 또한, 주요 핵심부품인 멤브레인과 전기화학식 가스센서는 낮은 단가로서 장치의 저가격화를 실현을 함으로서 본 발명은 고감도, 저가격, 효율적 유중 가스 검출사용에 그 목적이 있는 것이다. In order to overcome the above-described problems, the present invention provides a method of extracting insulating oil on-line in accordance with a predetermined sequence and extracting the oil gas generated when the inflow-type power device fails from the extracted insulating oil by using a polyhedral membrane membrane reinforced by mechanical force And an apparatus for measuring the amount of gas in the gas using an electric chemical gas sensor. Since this device is an on-line measuring device, efficient gas detection is possible, and mechanically reinforced membrane of polyhedral shape is constructed, which not only takes into account the mechanical safety of the membrane against hydraulic pressure, Gas was extracted to improve the measurement sensitivity of the apparatus. In addition, since membrane and electrochemical gas sensor, which are core parts, are realized at a low unit price, the present invention is intended to use high sensitivity, low cost, and efficient gas detection.
본 발명은 다면체 멤브레인을 이용한 고감도 온라인 유중가스 검출장치는 유입식 전력기기의 고장으로부터 발생하는 유중 가스를 온라인으로 측정하는 장치이다. A highly sensitive on-line gas detection apparatus using a polyhedral membrane is an apparatus for measuring on-line gas generated from a failure of an inflow power device.
먼저, 본 발명에 의한 고감도 온라인 유중 가스 검출장치의 장치 구성에 관하여 설명을 하면, 고감도 온라인 유중 가스 검출장치에 있어서, 온라인으로 유입식 전력기기로부터 절연유를 채취하기 위한 절연유 채취부와 상기 절연유 채취부에서 채취된 절연유로부터 유중 가스만을 통과시키는 다면체 멤브레인과 상기 다면체 멤브레인를 통하여 유입된 유중 가스를 전기 화학식 가스 센서를 사용하여 측정하고, 잔여가스를 대기중으로 배출하는 가스실 부와 일정시간 측정된 상기 전기 화학식 가스 센서의 출력으로부터 가스농도를 결정하는 가스농도 결정부로 구성된다. First, an apparatus configuration of a highly sensitive on-line dissolved gas detecting apparatus according to the present invention will be described. In the highly sensitive on-line dissolved gas detecting apparatus, an insulating oil collecting unit for collecting insulating oil from an inflow- A polygonal membrane through which only a gas in the gas is passed from the insulating oil taken from the gas sensor, and a gas stream introduced through the polyhedral membrane is measured using an electrochemical gas sensor, and a gas chamber for discharging the residual gas to the atmosphere, And a gas concentration determination section for determining the gas concentration from the output of the sensor.
또한, 상기 절연유 채취부는 유입식 전력기기로부터 절연유를 인출하여 정해진 순서대로 절연유를 순환, 정지시키는 솔레노이드 밸브와 절연유 속의 용해가스를 추출하기 위해 순환중인 절연유를 일정시간 동안 저장하는 절연유 셀과 상기 절연유 셀 내부에 있는 절연유의 온도를 일정하게 유지하기 위한 히터와 온도 제어장치로 구성된다. The insulating oil collecting part includes a solenoid valve for drawing out the insulating oil from the inflow-type electric power machine and circulating and stopping the insulating oil in a predetermined order, an insulating oil cell for storing the circulating insulating oil for extracting the dissolved gas in the insulating oil for a predetermined time, It consists of a heater and a temperature control device to keep the temperature of the insulating oil in the inside constant.
그리고, 상기 다면체 멤브레인은 절연유 중의 가스만을 투과시키며, 상기 절연유 셀에 저장된 절연유 중에 설치된 것을 특징으로 한다. 상기 다면체 멤브레인은 단위 멤브레인이 2면 이상인 것이 바람직할 것이다.The polyhedral membrane permeates only the gas in the insulating oil, and is installed in the insulating oil stored in the insulating oil cell. It is preferable that the polyhedral membrane has two or more unit membranes.
더 나아가, 단위 멤브레인은 절연유의 유입을 차단하고 유중 가스만을 통과 시키는 평막 고분자 멤브레인과 상기 평막 고분자 멤브레인이 유압에 견디도록 절연유와 접촉하는 면의 반대쪽에 덧댄 스테인레스 망사 스크린과 상기 평막 고분자 멤브레인과 상기 스테인레스 망사 스크린의 상, 하부에 각각 설치되는 상부 가이드 링과 하부 가이드 링과 상기 평막 고분자 멤브레인의 접착성능을 향상시키기 위하여 평막 고분자 멤브레인의 상, 하부에 각각 설치되는 접착강화용 링형 고분자필름으로 구성되는 것을 특징으로 한다.Further, the unit membrane includes a flat membrane polymer membrane for blocking the flow of the insulating oil and passing only the oil gas, a stainless mesh screen adhered to the opposite side of the flat membrane polymer membrane in contact with the insulating oil so as to withstand the hydraulic pressure, And a ring-shaped polymer film for adhesive strengthening provided on the upper and lower portions of the flat membrane polymer membrane, respectively, in order to improve the adhesion performance of the upper guide ring and the lower guide ring and the flat membrane polymer membrane, .
그리고, 상기 스테인레스 망사 스크린은 상기 평막 고분자 멤브레인 또는 접착강화용 링형 고분자 필름과 접하는 테두리 부분은 소정 폭의 판막이 형성된 것이 바람직하다. Preferably, the stainless mesh screen has a plate having a predetermined width at a rim portion contacting the flat polymeric membrane or the ring-type polymer film for adhesion enhancement.
또한, 가스실 부는 가스실 히터가 내장된 가스실이 형성되며, 상기 가스실 좌측과 상하로 솔레노이드 밸브가 각각 형성되고, 상기 솔레노이드 밸브 하부에 펌프가 연장하여 형성되며, 측정중의 유입가스를 자연적으로 배출하는 다공성 멤브레인이 설치되어 있는 것을 특징으로 한다. 상기 다공성 멤브레인은 공기구멍에 설치되는 것이 바람직하다. The gas chamber is formed with a gas chamber having a gas chamber heater therein. The solenoid valve is formed above and to the left of the gas chamber. A pump is extended under the solenoid valve. A porous And a membrane is provided. The porous membrane is preferably installed in the air hole.
그리고, 상기 가스농도 결정부는 제어 및 연산장치와 통신장치, 표시장치로 구성된다. 더 나아가, 가스농도 결정부는 소정시간 측정된 전기 화학식 가스센서의 출력으로부터 최대치를 결정하고 유중 가스농도와 상기 최대치와의 관계로 가스농도를 결정하는 것을 특징으로 하는 것이다. The gas concentration determination unit is composed of a control and arithmetic unit, a communication unit, and a display unit. Further, the gas concentration determination unit determines the maximum value from the output of the electrochemical gas sensor measured for a predetermined time, and determines the gas concentration based on the relationship between the concentration of the gas in the gas and the maximum value.
이하에서는, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 상기 구성과의 작동 관계를 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, the working relationship with the above-described configuration of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 다면체 멤브레인을 이용한 고효율 온라인 유중가스 검출장치의 구성도이다. 온라인 유중 가스 검출장치는 온라인으로 유입식 전력기기로부터 절연유를 채취하는 절연유 채취부(10), 상기 채취된 절연유로부터 유중 가스만을 통과시키는 다면체 멤브레인(20) (멤브레인, 금속 재질의 멤브레인 가스실), 상기 멤브레인을 통하여 유입된 유중 가스를 검출하는 가스실부(40), 일정시간 동안 측정된 가스센서(30)의 출력으로부터 유중 가스농도를 결정하는 가스농도 결정부(50)(제어 및 연산장치(130), 표시장치(150)), 그 외 온도 제어장치와 시스템 내부히터(90), 통신장치(140)등으로 구성된다.
상기한 가스실부(40)에는 상하의 솔레노이드 밸브(64),(65) 사이에 전기화학식 센서(30)을 설치하고 하부에 히터(45)를 장착하여 가스실부의 실내온도가 변화하더라도 일정한 온도에서 측정이 가능하게 구성되어 있다.
다면체 멤브레인(20)를 통하여 인가되는 가스는 솔레노이드 밸브(63)에 의하여 가스실부(40)로 유입되며, 상기 솔레노이드 밸브(64)에 이어지는 관은 외부의 공기에 노출되어 측정이 완료된 가스를 외부로 방출한다.
즉, 가스실(42)내 잔류 유중가스를 제거하는 경우에는 펌프(72)를 구동하고 솔레로이드 밸브(64),(65)를 개방시키면, 잔류가스가 외부 대기로 방출되고, 솔레노이드 밸브(64),(65)를 폐쇄시키고, 다음에 솔레노이드(63)를 통하여 인가되는 유중가스를 측정할 준비를 갖추게 된다.
도 2는 다면체와 단면체 멤브레인의 출력 특성에 관한 도면이다. 절연유 속의 가스는 멤브레인을 투과한다. 투과된 유중가스의 양은 멤브레인의 면적에 비례하기 때문에 면적이 같은 멤브레인을 단면으로 투과를 할 때보다 2면 이상의 다면을 투과를 할 때가 더 많은 양이 투과되어 절연유 속의 가스농도가 동일할 때 가스센서의 출력이 높아진다. 즉, 농도가 C일때 단면체 멤브레인을 투과한 가스의 가스센서 출력은 B이고 다면체 멤브레인을 투과한 가스의 가스센서 출력은 A라고 하면 A>B가 되어 같은 유중 가스농도에 대하여 감도는 향상되는 것이다. 1 is a block diagram of a high-efficiency on-line gas detection apparatus using a polyhedral membrane. An on-line gas detection apparatus includes an insulating
The
The gas applied through the
That is, when the remaining gas in the
2 is a diagram showing output characteristics of a polyhedron and a cross-sectional membrane. The gas in the insulating oil permeates the membrane. Since the amount of permeated oil gas is proportional to the area of the membrane, a larger amount of permeation is required when the membrane is permeated through two or more faces than when a membrane having the same area is permeated, so that when the gas concentration in the insulating oil is the same, The higher the output of the inverter. That is, when the concentration is C, the gas sensor output of the gas permeating through the cross-sectional membrane is B and when the gas sensor output of the gas permeating through the polyhedral membrane is A, the sensitivity becomes A> B, .
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도 3은 다면체 멤브레인(20)의 구조 예이다. 그림에서와 같이, 같은 면적의 단면체 멤브레인이 일정한 형틀에 여러개 조립이 되어 다면체를 형성하는 것이다. 도 3의 오른쪽은 5면체의 예이고, 왼쪽은 2면체의 예이다. 멤브레인이 부착되는 형틀은 금속재료로 되어 있으며, 오링과 볼트를 이용하여 상기 멤브레인과 조립되고 내부는 비어 있어 멤브레인을 투과한 가스가 모여져 전기화학식 가스센서(30)가 설 치되어 있는 가스실(42)로 확산되는 것이다. 3 is an example of the structure of the
도 4a는 단위 멤브레인(27)의 세부 구조도 이고, 도 4b는 단위 멤브레인(27)의 세부적 구조도인 상기 도 4a에 접착 강화용 링형 고분자 필름(160)이 삽입된 구조를 나타내는 도면과 그 단면도이다.4A is a detailed structural view of the
도면에서와 같이 단위 멤브레인(27)은 금속으로 된 상부 가이드 링(96)과 하부 가이드 링(98), 원형 필름형태의 고분자 평막 멤브레인(92)과 인쇄용 스테인레스 망사 스크린(94)으로 구성되어 있다. 상부 가이드 링(96)과 고분자 평막 멤브레인(92) 사이, 평막 고분자 멤브레인(92)과 스테인레스 망사 스크린(94)의 판막(100)부분, 상기 스테인레스 망사 스크린(94)의 판막(100) 부분과 하부 가이드 링(98) 사이에는 접착 부재를 이용하여 서로 접착되어 있으며, 볼트로 전체를 압착시킨 구조이다. 그리고, 상기 인쇄용 스테인레스 망사 스크린(94)의 표면은 양면이 상기 가이드 링(96, 98)이 덮는 면적만큼의 감광재등을 이용한 판막(100)이 부착되어 있다. As shown in the figure, the
그리고, 상기 도 4b는 접착 부재 사용에 의한 평막 고분자 멤브레인(92)의 접착력을 향상시키기 위하여 접착성능이 양호한 링형 고분자 필름(160)을 평막 고분자 멤브레인(92)의 상하에 각각 삽입한 접착 강화형 단위 멤브레인인 것이다. 4B is a cross-sectional view illustrating a state in which a ring-shaped
도 5는 측정시간과 가스센서 출력과의 관계를 나타내는 도면이다. 도면에서와 같이, 가스센서의 출력은 측정시간이 경과 됨에 따라 여러가지 농도에 대하여 비슷한 시간에서 최고치를 보인 후에 감소하는 특성을 보이며, 최고치는 유중 가스 농도와 비례하는 관계를 보여준다. 5 is a diagram showing the relationship between the measurement time and the gas sensor output. As shown in the figure, the output of the gas sensor shows a characteristic of decreasing after a peak at a similar time for various concentrations as the measurement time elapses, and the peak value shows a proportional relationship with the concentration of gas in the gas.
도 6은 도 5로부터 구한 가스센서 최대치와 가스농도와의 관계를 나타내는 도면이다. 상기 도면은 가스 센서 최대치와 가스농도와의 관계에서 알 수 있으며, 가스센서의 출력을 측정하면 유중 가스의 농도를 알 수가 있는 것이다. Fig. 6 is a graph showing the relationship between the gas sensor maximum value and the gas concentration obtained from Fig. 5. Fig. The figure shows the relationship between the maximum value of the gas sensor and the gas concentration, and the concentration of the gas in the gas can be known by measuring the output of the gas sensor.
즉, 유중 가스에 의한 가스센서의 측정시간에 대한 출력은 초기에는 급격히 증가를 하다가 최대치를 보인 후에, 감소하는 형태를 보이며, 유중 가스농도는 출력의 최대치에 의하여 결정이 되는 것이다.In other words, the output of the gas sensor due to the measurement of the gas sensor is rapidly increased at the initial stage, then decreased after showing the maximum value, and the concentration of gas in the gas is determined by the maximum value of the output.
즉, 다시 자세하게 본 발명에 의한 고감도 유중 가스 검출장치의 구성과 특징을 설명하면, 본 장치는 적정면적을 가진 멤브레인(20)을 다면체로 구성하여 멤브레인이 받는 유압의 최적화 및 유중 가스의 투과량을 증가시킴으로서 동일한 유중 가스에 대한 측정감도를 향상시킬 수 있다. 또한, 유압에 대한 멤브레인의 기계적 보강을 위해 스크린 인쇄에서 사용되는 스테인레스 망사 스크린(94)을 사용함으로서 비용의 절감은 물론이고, 기계적 손상이나 누유 문제도 해결하고, 다른 가스 센싱 방식에 비하여 월등히 경제적인 전기화학식 센서(30)를 사용하여 장치의 경제성을 고려하였다. 그리고, 가스실 부(40)에 잔여가스 배기 및 외부공기 흡입으로 상기 가스센서(30)의 측정 초기 상태를 일정하게 유지시켜 주고 측정중 자연적으로 가스실(42) 내부로 확산된 가스가 일정시간이 되면 다공성 멤브레인(도시는 생략)이 설치된 공기구멍(120)을 통해 가스실(42) 외부로 유출하게 함으로서 가스실(42) 내부의 가스농도는 측정 초기 증가하다가 최대치를 보인 후에 감소하게 된다. 이러한 측정중 변화특성을 전기화학식 가스센서(30)가 검출하고 이와 같은 측정시간에 따른 가스센서 출력특성으로부터 최대 출력 치를 찾아내어 유중 가스농도를 결정하는 새로운 개념의 상기의 알고리즘(절연유 순환, 절연유 순환 멈춤, 멤브레인 틀(25)과 가스실(42)사이의 통로를 폐쇄, 잔여 가스를 배출하도록 하고, 다시 외부공기의 흡입으로 가스실(42)을 초기화를 시키는 순서)을 사용하는 것을 특징으로 하는 것이다. More specifically, the structure and characteristics of the high-sensitivity gas detection apparatus according to the present invention will be described in detail. The apparatus has a
이하에서는, 본 발명에 의한 고감도 유중가스 검출장치의 작동에 관해 설명을 하기로 한다.Hereinafter, the operation of the high sensitivity gas sensing apparatus according to the present invention will be described.
도 1을 참조하여 설명하면, 유입식 전력기기의 절연유를 자동 또는 수동으로 채취하고 그로부터 다면체 멤브레인(20)의 다면체 평막 고분자 멤브레인(92)을 이용하여 유중 가스를 추출을 한다. 본 유중 가스를 측정하기 전에는 대기상태에서는 유입식 전력기기 내부의 절연유를 외부순환시키면서 절연유가 절연유 셀(80)을 통과하도록 하여 내부의 절연유를 변압기 내부의 절연유와 동일한 상태가 되는 것이다. Referring to FIG. 1, the insulating oil of the inflow-type electric power tool is automatically or manually extracted, and the gas is extracted from the
즉, 본 발명의 목적인 유중 가스를 온라인으로 측정하기 위하여, 상기 유입식 전력기기의 절연유를 자동 또는 수동으로 채취, 그로부터 다면체 평막 고분자 멤브레인(92)을 이용하여 유중 가스를 추출을 한다. 따라서, 본 절연유 속의 유중 가스는 자연 확산방식에 의해 다면체 멤브레인(20)을 투과하게 된다. 투과가 된 상기 유중 가스 양은 상기 다면체 멤브레인(20)의 면적에 비례하기 때문에 면적이 동일한 멤브레인을 단면으로 통과를 할 때보다 2면 이상의 다면을 투과를 할 때, 더욱 많은 양이 투과가 되어 절연유 속의 가스농도가 동등할 때, 전기 화학식 가스 센서(30)의 출력은 높아진다. 즉, 도 2를 보면, 농도가 C 일 때, 단면체 멤브레인을 투과한 가스의 가스센서 출력은 B이고, 다면체 멤브레인(20)을 투과한 가스의 가스 센서 출력은 A라고 보면, A > B가 되어 유중 가스농도에 대한 감도가 향상이 되는 것을 나타내고 있다. That is, in order to measure the oil gas, which is an object of the present invention, on-line measurement, the insulating oil of the inlet type electric power machine is automatically or manually extracted, and the gas is extracted from the oil using the
이렇듯이 다면체 멤브레인(20)을 투과한 가스가 모여져서 전기화학식 가스센서(30)가 설치되어 있는 가스실(42)로 확산이 되어 상기 가스실(42)에 설치된 상기 전기화학식 가스센서(30)가 유입된 유중 가스와 반응하여 출력을 얻고 시간에 대한 출력특성으로 가스 농도를 구하게 된다. The gas permeated through the
이때, 가스실 부(40)의 솔레노이드 밸브(63,64,65)는 절연유 순환중에는 닫혀있지만 절연유 순환이 멈추고 가스 농도 측정시에만 상기 밸브(63)를 개방하여 유중가스에 반응하게 하도록 하는 것이다. At this time, the
상기 가스실(42)에 형성된 다공성 멤브레인(도시는 생략)은 공기구멍(120)에 설치가 되어 측정중에는 가스실(42) 내부로 확산, 유입된 유중 가스가 외부로 유출이 되도록 한다.A porous membrane (not shown) formed in the
이렇듯이, 가스 농도의 측정은 절연유 순환, 절연유 순환 멈춤은 멤브레인 틀(25)과 가스 실(42)사이의 통로를 개방하여 측정하고 폐쇄, 잔여 가스를 배출하는 방식으로 하고, 다시 외부공기의 흡입으로 가스실(42)을 초기화를 시키는 순서등을 거치게 된다. 이를 자세히 설명하면, 가스 농도 측정은 절연유 순환 -> 절연유 순환 멈춤 -> 멤브레인 틀(25)과 가스실(42) 사이의 통로 열림 -> 농도측정 시작 -> 농도측정 멈춤 -> 멤브레인 틀(25)과 가스실(42) 사이 통로 폐쇄 -> 잔여가 스 배출 및 외부 공기 흡입 -> 가스실(42) 초기화 순서로 진행이 된다. 이를 제어 및 연산장치(130), 통신장치(140), 표시장치(150)가 내장, 설치된 가스농도 결정부(50)로 하여금 자동으로 또는 수동으로 제어를 시키게 하는 것이다. In this way, the measurement of the gas concentration is performed by opening the passage between the membrane frame (25) and the gas chamber (42) by measuring the oil circulation and the oil circulation stop, closing and discharging the residual gas, And then the
상기의 제어장비의 구체적인 작동 관계나 구성은 일반적으로 공지된 기술이므로 여기에서 자세한 설명은 생략을 하기로 한다. Since the specific operation relationship or configuration of the above control equipment is generally known, detailed description thereof will be omitted here.
측정을 종료한 후에는, 상기 가스실(42) 내부의 상태를 멤브레인 틀(25) 내부와 상기 가스실(42) 내부의 잔여 유중 가스를 배출하여 외부의 공기를 흡입, 초기화를 시키는 것인데, 이것은 수시로 작업자가 차회에 다시 유중 가스를 온라인으로 측정, 감시할 준비를 미리 갖추어 두는 것이다. After completion of the measurement, the inside of the
본 발명에 의한 검출장치는 적정면적을 가진 멤브레인을 다면체로 구성하여 멤브레인이 받는 유압의 최적화 및 유중가스의 투과량을 증가시킴으로서 동일한 유중 가스에 대한 측정감도를 향상시킬 수 있고, 다면체로 구성함으로 유압에 대한 멤브레인의 기계적 안정성도 도모할 수 있다. 또한, 주요 핵심 부품인 멤브레인과 전기화학식 가스센서는 대량생산이 가능하므로 비용절감은 물론 기계적 손상, 누유문제도 해결할 수 있다. 따라서, 다른 가스 센싱 방식에 비하여 월등히 경제적인 전기화학식 가스센서를 사용하여 가스검출 부 제작의 경제성을 고려하였고, 측정시간에 따른 가스센서 출력 특성에서 최대치를 사용하여 유중 가스농도를 결정하는 신개념 알고리즘을 사용하여 온라인으로 유중 가스검출이 가능하다는 장점이 있는 것이다. The detection device according to the present invention can improve the measurement sensitivity to the same gas by optimizing the hydraulic pressure received by the membrane and increasing the permeation amount of the gas in the gas by constituting the membrane having a proper area as a polyhedron, Mechanical stability of the membrane can be achieved. In addition, membrane and electrochemical gas sensors, which are key components, can be mass-produced to solve not only cost reduction but also mechanical damage and leakage. Therefore, the economical efficiency of the gas detection unit is considered by using the economical electrochemical gas sensor as compared with other gas sensing methods, and a new concept algorithm for determining the concentration of gas in the gas using the maximum value in the gas sensor output characteristic according to the measurement time It is possible to detect the gas in the gas on-line.
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