KR100918999B1 - 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법 - Google Patents

유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 저밀도 복합소재의 제조에 혼합사용되는 초경량 골재충진제인 유리 중공구체의 내압도를 간편하고 용이하게 측정하기 위한 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법을 제공한다. 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법은 유리 중공구체가 타소재와 혼합되어 제조되는 복합소재에 부가되는 압력에 따른 다양한 압력값에 대한 유리 중공구체의 내압도를 측정할 수 있는 기술을 제공함으로써 각종 유리 중공구체의 내압도가 간편하고 신속하게 파악되어 특정 저밀도 복합소재에 요구되는 내압도를 가진 유리 중공구체의 선택이 정확하고 용이하게 이루어지도록 한 것이다. 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치는 유리 중공구체 수용부와, 유리 중공구체 가압부로 이루어진다. 이와 같은 유리 중공구체 수용부는 통공이 형성되어 개방된 상면과 연결된 내부공간을 가진 수용용기를 포함한다. 그리고, 유리 중공구체 가압부는 가압기로 이루어지는데, 이와 같은 가압기는 수용용기의 내부공간으로 유리 중공구체가 유체와 함께 수용되는 수용용기의 통공과 연결되는 출입구가 일측에 형성되고, 출입구와 연결되는 유체수용공간이 내부에 형성되며, 유체수용공간과 연결된 밸브가 형성된 유로가 설치되어 유체수용공간으로 유체가 공급되거나 유체수용공간에서 유체가 배출되고, 유체수용공간과 연결되어 펌핑기구가 설치되어 유체수용공간 내부에 수용되는 유체에 대한 펌핑작업이 수행되며, 출입구와 연결되어 압력게이지가 설치되어 출입구에서의 펌핑압력이 측정되는데, 유체수용공간에 수용된 유체에 의해 수용용기 내부의 유리 중공구체가 가압되게 된다. 이에 따라, 가압기에 의해 정해진 시간동안 정해진 압력을 받게 되는 유리 중공구체가 파손되어 수용용기의 유체에 침강되는 양을 측정하여 유리 중공구체의 내압도가 측정되게 된다.
유리 중공구체, 수용용기, 가압기, 내압도, 측정장치

Description

유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법{A measurement device for pressure resistance of hollow glass sphere}
도 1은 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치의 기술적 사상을 나타내기 위한 개념도;
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치의 분해 사시도;
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치의 전체사시도;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치의 유리 중공구체 수용부의 상세단면도이다.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
20 : 유리 중공구체 수용부 22 : 수용용기
24 : 수용용기거치대 26 : 경계용 막
40 : 유리 중공구체 가압부 42 : 가압기
44 : 유로 46 : 밸브
48 : 압력게이지 100 : 유리 중공구체 측정장치
200 : 유리 중공구체
본 발명은 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법에 관한 것으로, 좀더 구체적으로는 유리 중공구체가 타소재와 혼합되어 제조되는 복합소재에 부가되는 압력에 따른 다양한 압력값에 대한 유리 중공구체의 내압도를 측정할 수 있는 기술을 제공함으로써 각종 유리 중공구체의 내압도가 간편하고 신속하게 파악되어 특정 저밀도 복합소재에 요구되는 내압도를 가진 유리 중공구체의 선택이 정확하고 용이하게 이루어지게 하는 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법에 관한 것이다.
유리 중공구체(Hollow Glass Sphere)는 속이 비어있는 구형의 형상을 가지며 낮은 밀도와 낮은 유전상수 및 단열성, 화학적 내구성, 기계적 강도 등이 우수하여 합성수지, 시멘트 등과 같은 재료와 혼합되는 것으로서 저밀도 복합소재(synthetic foam)의 제조에 혼합사용되는 초경량 골재충진제(Lightweight filler)이다. 이와 같은 유리 중공구체는 초경량 필러, 초단열 재료, 열적 절연재료 등에 광범위하게 사용되고 있다.
유리 중공구체에 관해서는 본 출원인에 의해 대한민국 등록특허공보 등록번호 제10-0408590호 "유리 중공구체의 제조방법 및 장치"로서 기출원된 바 있다.
이와 같은 유리 중공구체는 상기와 같이 합성수지, 시멘트 등과 같은 재료에 혼합되어 개질제, 물성향상제, 충진제, 강화제 등의 용도로 사용되는데, 이와 같은 복합소재의 제조 및 그 사용과정에서 장시간동안 압력에 노출되거나, 순간적으로 큰 충격을 받아 유리 중공구체가 파괴되면, 유리 중공구체 본래의 기능이나 작용이 수행되지 못하게 된다.
이에 따라, 유리 중공구체가 압력에 견디는 내압도를 파악함으로써 유리 중공구체의 불량유무를 판단하거나, 다양한 형태 및 방법으로 제조되어 산업현장에 공급되는 유리 중공구체의 내압도 특성에 따라 각 유리 중공구체의 활용분야나 활용방식을 결정할 수 있도록 하는 것이 중요하다.
그러나, 유리 중공구체는 그 형태상 속이 비어 있고, 유리재질로 이루어져 충격에 약하고, 조심스럽게 다루어져야 함에 따라, 유리 중공구체의 내압도를 측정하는데 번거로움이 많았으며, 현재 이와 같은 유리 중공구체의 내압도 측정을 위한 표준적인 내압도 측정장치나 내압도 측정방법이 공개되거나 사용되고 있는 것이 없는 실정이므로, 간편하고 용이하게 유리 중공구체의 내압도를 측정할 수 있는 측정장치 및 측정방법의 개발이 요구되고 있는 실정이라 하겠다.
따라서 본 발명은 이와 같은 요구에 부응하기 위하여, 유리 중공구체가 타소재와 혼합되어 제조되는 복합소재에 부가되는 압력에 따른 다양한 압력값에 대한 유리 중공구체의 내압도를 측정할 수 있는 기술을 제공함으로써 각종 유리 중공구체의 내압도가 간편하고 신속하게 파악되어 특정 저밀도 복합소재에 요구되는 내압도를 가진 유리 중공구체의 선택이 정확하고 용이하게 이루어지도록 하는 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 의하면, 본 발명은 유리 중공구체의 내압도를 측정하기 위한 측정장치에 있어서, 통공이 형성되어 개방된 상면과 연결된 내부공간을 가진 수용용기를 포함하여 상기 수용용기의 내부공간으로 유리 중공구체가 유체와 함께 수용되는 유리 중공구체 수용부와; 상기 수용용기의 통공과 연결되는 출입구가 일측에 형성되고, 상기 출입구와 연결되는 유체수용공간이 내부에 형성되며, 상기 유체수용공간과 연결된 밸브가 형성된 유로가 설치되어 상기 유체수용공간으로 유체가 공급되거나 상기 유체수용공간에서 유체가 배출되고, 상기 유체수용공간과 연결되어 펌핑기구가 설치되어 상기 유체수용공간 내부에 수용되는 유체에 대한 펌핑작업이 수행되며, 상기 출입구와 연결되어 압력게이지가 설치되어 상기 출입구에서의 펌핑압력이 측정되는 가압기로 이루어져, 상기 유체수용공간에 수용된 유체에 의해 상기 수용용기 내부의 유리 중공구체가 가압되도록 하는 유리 중공구체 가압부로; 이루어져 상기 가압기에 의해 정해진 시간동안 정해진 압력을 받게 되는 상기 유리 중공구체가 파손되어 상기 수용용기의 유체에 침강되는 양을 측정하여 상기 유리 중공구체의 내압도가 측정되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치에서 상기 유리 중공구체 수용부는 측정이 이루어지는 바닥면에 밀착되는 하부프레임과, 상기 하부프레임에 상기 수용용기의 높이보다 높게 입설되는 다수개의 지주대와, 상기 지주대의 상단에 수평되게 고정되는 상부프레임으로 이루어진 수용용기거치대가 구비되고; 상기 수용용기는 상면에 고정판이 형성되어; 상기 상부프레임의 하면에 상기 고정판이 결합되어 상기 수용용기가 상기 하부프레임에서 이격된 상태로 상기 수용용기거치대에 고정되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치에서 상기 수용용기는 실린더형태의 원통체와, 상기 원통체 하면를 이루는 상기 원통체보다 넓은 면적의 밀착판으로 이루어져 상기 가압기와 분리된 수용용기가 안정되게 바닥면에 놓여질 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치에서 상기 가압기는 상기 펌핑기구로서 전기적으로 구동되는 가압펌프 및 수동으로 구동되는 손잡이가 구비된 플런저 중에서 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 한다.
상술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 특징에 의하면, 본 발명은 수용용기 및 상기 수용용기와 연통되게 설치되는 가압기로 이루어진 유리 중공구체의 내압도 측정장치를 사용하여 유리 중공구체의 내압도를 측정하기 위한 측정방법에 있어서, 정량의 유리 중공구체를 유체와 함께 상기 수용용기에 넣고, 상기 수용용기를 미세진동시켜 상기 수용용기의 유체 내부에 발생된 기포가 제거되도록 하는 단계와; 상기 수용용기에 유체를 보충하여 상기 수용용기 전체가 유체로 채워지도록 하는 단계와; 상기 수용용기의 상면에 유체는 통과되되 상기 유리 중공구체는 통과되지 않는 재질의 경계용 막을 부착시키는 단계와; 상기 수용용기에 상기 가압기를 연결하여 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력까지 단계별로 압력을 점진적으로 높이며 상기 수용용기의 유리 중공구체를 가압하되, 각 단계별로 상기 유리 중공구체에 부과된 압력을 낮추는 감압작업을 추가하여 각 단계별로 가압되는 과정에서 발생될 수 있는 상기 유리 중공구체가 수용된 유체 내부의 기포가 상기 수용용기에서 빠져나갈 수 있도록 하는 단계와; 상기 유리 중공구체가 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력으로 정해진 시간동안 가압되는 과정에서 파괴된 유리 중공구체에 의해 낮아진 압력만큼 가압력을 보상하여 다시 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력으로 상기 유리 중공구체를 가압하는 단계와; 상기 가압기의 압력을 제거하고, 상기 가압기에서 상기 유리 중공구체가 수용된 수용용기를 분리시킨 후 파괴되어 상기 수용용기에 침강된 유리 중공구체의 양을 측정하는 단계를 포함하여; 최초 유리 중공구체의 양과, 상기 단계를 거쳐 최종적으로 상기 수용용기에 침강된 유리 중공구체의 양의 비율로서 유리 중공구체의 내압도를 계산하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법은 유리 중공구체에 대하여 내압도를 간편하고 용이하게 측정할 수 있는 기술을 제공한 것이다. 이와 같은 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법은 도 1과 같이 유리 중공구체가 유체와 함께 수용되는 수용용기로 이루어진 유리 중공구체 수용부와, 상기 수용용기와 연결된 가압기로 이루어져 상기 가압기 내부의 유체에 의해 상기 수용용기 내부의 유리 중공구체가 가압되도록 하는 유리 중공구체 가압부로 이루어져 유리 중공구체가 혼합된 복합소재에 부가되는 압력에 따른 다양한 압력값에 대한 유리 중공구체의 내압도를 측정할 수 있도록 한 것을 기술적 특징으로 한다. 이에 따라, 각종 유리 중공구체의 내압도가 간편하고 신속하게 파악되어 특정 저밀도 복합소재에 요구되는 내압도를 가진 유리 중공구체의 선택이 정확하고 용이하게 이루어지게 된다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면 도 2 내지 도 4에 의거하여 상세히 설명하며, 도 2 내지 도 4에 있어서 동일한 기능을 수행하는 구성 요소에 대해서는 동일한 참조 번호를 병기한다. 한편, 각 도면 및 상세한 설명에서 일반적인 내압도 측정장치로부터 이 분야의 종사자들이 용이하게 알 수 있는 구성 및 작용에 대한 도시 및 언급은 간략히 하거나 생략하였다. 특히 도면의 도시 및 상세한 설명에 있어서 본 발명의 기술적 특징과 직접적으로 연관되지 않는 요소의 구체적인 기술적 구성 및 작용에 대한 상세한 설명 및 도시는 생략하고, 본 발명과 관련되는 기술적 구성만을 간략하게 도시하거나 설명하였다. 그리고 도면의 도시에 있어서 요소들 사이의 크기 비가 다소 상이하게 표현되거나 서로 결합되는 부품들 사이의 크기가 상이하게 표현된 부분도 있으나, 이와 같은 도면의 표현 차이는 이 분야의 종사자들이 용이하게 이해할 수 있는 부분들이므로 별도의 설명을 생략한다.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치의 분해 사시도이고, 도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치의 전체사시도이며, 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치의 유리 중공구체 수용부의 상세단면도이다.
유리 중공구체의 내압도 측정장치(100)는 수용용기(22)를 포함하는 유리 중공구체 수용부(20)와, 가압기(42)로 이루어진 유리 중공구체 가압부(40)로 이루어지는데, 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치(100)의 기술적 특징은 유리 중공구체(200)가 유체와 함께 수용되어 유체에 의해 가압되도록 하는 유리 중공구체 수용부(20)와 유리 중공구체 가압부(40)의 구성에 있다.
도 2에 도시된 바와 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 유리 중공구체 가압부(40)는 수용용기(22)와, 수용용기거치대(24)로 이루어진다.
수용용기(22)는 상면에 통공(222)이 형성되고, 통공(222)에 내부공간(224)이 연결되어 상측이 개방되는 형태로 이루어져 상기 통공(222)을 통해 유리 중공구체(200)가 유체와 함께 내부공간(224)에 담기게 되는데, 통공(222)은 일정량의 유리 중공구체(200)를 포함한 유체가 수용용기(22)의 내부공간(224)으로 원활하게 들어갈 수 있을 정도의 크기를 가지도록 한다.
여기서, 통공(222)은 수용용기(22)의 내부공간(224)의 수평단면과 동일한 크기로 이루어져 내부공간(224)의 상측 개방부가 통공(222)을 이루도록 하거나, 수용용기(22)의 내부공간(224)보다 약간 작은 크기로 통공(222)이 형성되도록 한다.
수용용기(22)는 다양한 형태로 이루어질 수 있으나, 수용용기(22)는 가압기(42)와 연결되어 내부공간(224)의 유리 중공구체(200)가 가압되도록 하는 기능을 수행하므로 수용용기(22)의 내부공간(224)은 좁은 수평단면적을 가지며 수직방향으로 길다랗게 형성되는 실린더 형태의 원통체로 이루어져 가압기(42) 내부의 유체에 의해 발생되는 수용용기(22)의 유리 중공구체(200)에 대한 가압력이 균일하고 효율적으로 전달되도록 하는 것이 바람직하다.
수용용기거치대(24)는 수용용기(22)의 높이보다 높게 설치되어 수용용기(22)가 바닥에서 일정거리 이격되어 공중에 떠 있는 상태로 수용용기거치대(24)에 고정되는데, 이는 수용용기(22)와 결합되는 유리 중공구체 가압부(40)의 가압기(42)로부터 수용용기(22)로 전달되는 압력에 의한 충격이나 수용용기(22) 자체의 변형이 수용용기(22)의 하면과 바닥 사이의 공간부에서 충분히 수용됨으로써 가압기(42)의 압력이 보다 안정되게 유리 중공구체(200)로 전달되어 원활하고 정확한 내압도 측정이 이루어지도록 하기 위함이다.
이와 같은 수용용기거치대(24)의 바람직한 실시예는 도 2와 도 3에 도시되어 있는데, 평판으로 이루어진 하부프레임(242)에 일정높이로 다수개의 지주대(244)가 입설되고, 지주대(244)의 상단에 평판으로 이루어진 상부프레임(246)이 수평으로 고정되는 구성으로 상부프레임(246)에 수용용기(22)가 고정되게 된다.
여기서, 하부프레임(242)과 상부프레임(246) 사이에 입설되는 지주대(244)의 높이는 수용용기(22)보다 높게 되어 있어 수용용기(22)가 바닥에서 이격될 수 있게 되는 것이다.
한편, 수용용기(22)는 상면에 고정판(226)에 형성되어 상기 고정판(226)이 수용용기거치대(24)의 상부프레임(246) 하면에 밀착고정됨으로써 수용용기(22)가 수용용기거치대(24)에 안정되고 용이하게 고정된다. 또한, 고정판(226)과 상부프레임(246)은 서로 대응되는 위치에 볼트삽입공(2462)이 천공되어 서로 볼트결합되는데, 이에 따라 수용용기(22)는 수용용기거치대(24)에 용이하게 착탈될 수 있어 내압도 측정을 위한 유리 중공구체(200)의 교체작업이나 내압도 측정과정에서 요구되는 정량분석을 위한 수용용기(22)의 분리작업이 용이하고 간편하게 이루어지게 된다. 여기서, 상부프레임(246)은 수용용기(22)의 통공(222)과 대응되는 관통공(222)이 천공되어 상부프레임(246) 상면과 연결되어 설치되는 가압기(42)와 수용용기(22)가 서로 관통되게 연결될 수 있도록 한다.
그리고, 상기에서와 같이 내압도 측정대상인 유리 중공구체(200)를 교체하거나, 가압되어 파괴된 유리 중공구체(200)에 대한 정량분석을 위하여 수용용기(22)를 수용용기거치대(24)에서 분리한 다음에는 수용용기(22)를 작업이 이루어지는 바닥면에 고정시켜 작업을 수행하는 것이 바람직한데, 수용용기(22)가 좁은 단면적의 실린더형태의 원통체로 이루어질 경우에는 실린더형태의 원통체 단면보다 넓은 면적의 밀착판(228)이 수용용기(22)의 하면에 형성되도록 함으로써 수용용기(22)가 안정되게 바닥면에 고정될 수 있도록 하는 것이 바람직하다.
상기와 같은 구성되는 유리 중공구체 수용부(20)는 유리 중공구체 가압부(40)와 연결되는데, 유리 중공구체 가압부(40)는 가압기(42)로 이루어져 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른 가압기(42)는 일측에 출입구(422)가 형성되어 수용용기(22)의 통공(222)과 연결되고, 출입구(422)와 연결되는 유체수용공간(424)이 내부에 형성되어 있다. 여기서, 출입구(422)와 유체수용공간(424)은 호스(428)나 파이프 등으로 서로 연결되는 것이 바람직하나, 필요에 따라 유체수용공간(424)에 출입구(422)가 곧바로 연결될 수도 있다.
상기와 같이 가압기(42)의 출입구(422)와 수용용기(22)의 통공(222)이 서로 연결되어 가압기(42)와 수용용기(22)가 관통되게 결합됨에 따라, 가압기(42) 내부의 유체에 의해 수용용기(22)로 압력이 전달되는 과정에서 수용용기(22) 내부의 유체에 포함된 유리 중공구체(200)가 가압기(42) 방향으로 역류될 수 있으므로, 이를 방지하기 위하여 수용용기(22)의 상면에 경계용 막(26)이 부착된다. 이와 같은 경계용 막(26)은 유체는 통과시키되 유리 중공구체(200)는 통과시키기 않는 것으로 부직포와 같은 섬유재질로 이루어질 수 있다.
그리고, 가압기(42)는 유체수용공간(424)과 연결되어 펌핑기구(426)가 설치되는데, 펌핑기구(426)로는 전기적으로 구동되는 가압펌프나 수동으로 구동되는 손잡이(4262)가 구비된 플런저(plunger) 등이 사용될 수 있다. 이와 같은 펌핑기구(426)의 작동으로 유체수용공간(424) 내부에 수용된 유체가 수용용기(22) 방향으로 유동됨으로써 수용용기(22) 내부의 유리 중공구체(200)로 일정크기의 압력이 전달되게 된다.
여기서, 가압기(42)로부터 수용용기(22)로 전달되는 압력이 내압도 측정를 위해 설정된 크기의 압력에 정확하게 일치될 수 있도록, 가압기(42)와 수용용기(22)가 서로 결합되는 부위에 가압기(42)의 출입구(422)와 연결되어 압력게이지(48)가 설치된다.
이와 같은 압력게이지(48)는 상기에서와 같이 가압기(42)의 출입구(422)에 설치되는 것이 바람직한데, 이와 별도로 펌핑기구(426)가 형성된 부위에 유체수용공간(424)과 연결되는 보조 압력게이지(48')를 설치하여 펌핑작업과정에서 보조적으로 활용하도록 할 수도 있다.
상기와 같은 가압기(42)를 통해 수용용기(22)로 압력이 전달되는 과정에서 수용용기(22) 내부의 유체에 기포가 발생될 수 있는데, 가압기(42)에 의해 유리 중 공구체(200)로 전달되는 압력이 상기와 같은 기포에 의해 교란되어 압력분포가 불규칙하게 되거나 정확한 압력전달이 이루어지지 않을 수 있으므로, 이와 같이 수용용기(22) 내부에 발생된 기포는 제거되는 것이 바람직하다.
이를 위하여, 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치(100)에서는 가압기(42) 내부의 유체수용공간(424)과 연결되는 유로(44)가 형성되고, 유로(44) 상에 밸브(46)가 설치되어, 밸브(46)를 개폐시키는 조작에 의해 수용용기(22) 내부가 감압되면서 기포가 수용용기(22)로부터 가압기(42)의 유체수용공간(424)을 거쳐 유로(44)로 배출될 수 있게 된다.
이와 같은 밸브(46)는 유리 중공구체(200)의 내압도를 측정하기 위해 측정장치(100)를 초기세팅하는 과정에서 가압기(42) 내부로 유체를 유입시킬 시에는 개방시키게 되고, 가압기(42)에 수용용기(22)를 결합되어 수용용기(22) 내부의 유리 중공구체(200)를 일정압으로 가압할 시에는 폐쇄시키게 되며, 수용용기(22) 내부에 발생된 기포를 제거하기 위하여 수용용기(22)로 전달되는 압력을 낮출 시에는 다시 개방시키게 된다.
상기와 같이 구성되는 유리 중공구체의 내압도 측정장치(100)는 물과 같은 유체에 유리 중공구체(200)가 수용되어 유체에 의해 가압됨에 따라 유리 중공구체(200)가 내압도 측정장치(100)의 구성요소와 충돌하여 임의적으로 파손되는 것이 방지되면서 안정되게 내압도 측정이 이루어지게 된다. 또한, 가압구(42)의 출입구(422)에 압력게이지(48))가 설치되어 수용용기(22)의 유리 중공구체((200)로 전 달되는 압력의 조정이 정밀하게 이루어질 수 있고, 상기와 같이 가압기(42) 내부의 유체수용공간(424)과 연결되는 유로(44) 상에 설치된 밸브(46)를 개폐시키는 조작에 의해 수용용기(22) 내부가 감압되면서 기포가 수용용기(22)로부터 가압기(42)의 유체수용공간(424)을 거쳐 유로(44)로 배출되어 압력전달이 원활해짐에 따라 본 발명에 따른 내압도 측정장치(100)는 정해진 압력을 정확히 유지하며 유리 중공구체(200)를 가압하여 유리 중공구체(200)의 내압도가 정확하게 측정될 수 있게 된다.
상기와 같이 구성되는 유리 중공구체의 내압도 측정장치(100)를 사용하여 유리 중공구체(200)의 내압도를 측정하는 방법을 설명하면 다음과 같다.
먼저, 정량의 유리 중공구체(200)를 유체와 함께 상기 수용용기(22)에 넣고, 상기 수용용기(22)를 미세진동시켜 상기 수용용기(22)의 유체 내부에 발생된 기포가 제거되도록 한다.
여기서, 내압도가 측정되는 정량의 유리 중공구체(200)는 대기압상태에서도 유체에 침강될 수 있으므로, 정량의 유리 중공구체(200)를 수용용기(22)에 넣기 전에 메스실린더에 정량의 유리 중공구체(200)를 유체와 함께 먼저 넣어 대기압상태에서의 유리 중공구체(200)의 침강분을 확인하도록 하는 것이 바람직하다.
그리고, 수용용기(22)에 유체를 보충하여 수용용기(22)가 유체로 완전히 채 워지도록 한 다음, 수용용기(22)의 상면에 경계용 막(26)을 부착하여 수용용기(22) 내부에 수용된 유리 중공구체(200)가 외부로 이탈되지 않도록 한다.
다음으로, 수용용기(22)에 가압기(42)를 연결하여 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력까지 단계별로 압력을 점진적으로 높이며 상기 수용용기의 유리 중공구체를 일정시간동안 가압시킨다. 이는 순간적으로 수용용기(22) 내부의 유리 중공구체(200)에 일정크기 이상의 압력이 부과되면서 그에 따른 충격량으로 유리 중공구체(200)가 파손되는 것을 방지하기 위함이다.
여기서, 각 단계에서 유리 중공구체(200)가 일정압으로 가압된 다음에는 가압과정에서 발생될 수 있는 기포를 제거하기 위하여 수용용기(22)로 전달되는 압력을 낮추게 되는데, 이를 위하여 가압기(42)에 설치된 밸브(46)를 잠시동안 개방하여 가압기(42)를 감압시킴으로써 수용용기(22) 내부의 기포가 가압기(42)의 유체수용공간(424)을 거쳐 밸브(46)가 설치된 유로(44)를 통해 외부로 배출되게 된다.
다음으로, 상기와 같이 단계별로 압력을 높여 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력에 도달하게 되면, 정해진 기준시간동안 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력을 유지하며 수용용기(22) 내부의 유리 중공구체(200)를 가압한다.
이 과정에서 유리 중공구체(200)가 일정량 파괴되어 수용용기(22) 내부의 압력이 낮아지므로, 낮아진 압력만큼 압력을 보상하여 다시 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력으로 상기 유리 중공구체를 일정시간 가압한다. 이는 보다 정확한 내압 도 측정이 이루어지도록 하기 위함이다.
마지막으로 가압기(42)로부터 수용용기(22)로 전달되는 압력을 제거하고, 가압기(42)와 수용용기(22)를 분리한 다음 파괴되어 수용용기(22)에 침강된 유리 중공구체(200)의 양과 수용용기(22) 내부의 유체에 그대로 부유하고 있는 유리 중공구체(200)의 양을 측정함으로써, 최초 유리 중공구체(200)의 양과, 상기 단계를 거쳐 최종적으로 수용용기(22)에 부유하고 있는 유리 중공구체(200)의 양의 비율를 계산하여 유리 중공구체의 내압도를 측정하게 된다.
이와 같은 본 발명에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치(100)에서는 다양한 종류의 유체가 사용될 수 있으나, 구하기 쉽고 안정성이 높은 물을 사용하는 것이 가장 바람직하다.
상술한 바와 같은, 본 발명의 실시예에 따른 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법을 상기한 설명 및 도면에 따라 도시하였지만, 이는 예를 들어 설명한 것에 불과하며 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 변화 및 변경이 가능하다는 것을 이 분야의 통상적인 기술자들은 잘 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 의한 유리 중공구체의 내압도 측정장치 및 측정방법에 의하면, 유리 중공구체가 타소재와 혼합되어 제조되는 복합소재에 부가되는 압력에 따른 다양한 압력값에 대한 유리 중공구체의 내압도를 측정할 수 있는 기술을 제공함으로써 각종 유리 중공구체의 내압도가 간편하고 신속하게 파악되어 특정 저밀도 복합소재에 요구되는 내압도를 가진 유리 중공구체의 선택이 정확하고 용이하게 이루어지게 된다. 또한, 유리 중공구체가 유체에 수용된 상태에서 측정의 각 단계를 거치는 한편 유체에 의해 가압되면서 내압도 측정이 이루어지도록 함으로써 유리 중공구체의 임의적인 파손이 방지되면서 안정되게 내압도 측정이 이루어질 뿐만 아니라, 유리 중공구체를 수용하는 유체 내부에 발생되는 기포가 원활히 배출되도록 함으로써 정해진 압력을 정확히 유지하며 유리 중공구체를 가압하게 되어 유리 중공구체의 내압도가 정확하게 측정된다.

Claims (6)

  1. 유리 중공구체의 내압도를 측정하기 위한 측정장치에 있어서,
    통공이 형성되어 개방된 상면과 연결된 내부공간을 가진 수용용기를 포함하여 상기 수용용기의 내부공간으로 유리 중공구체가 유체와 함께 수용되는 유리 중공구체 수용부와;
    상기 수용용기의 통공과 연결되는 출입구가 일측에 형성되고, 상기 출입구와 연결되는 유체수용공간이 내부에 형성되며, 상기 유체수용공간과 연결된 밸브가 형성된 유로가 설치되어 상기 유체수용공간으로 유체가 공급되거나 상기 유체수용공간에서 유체가 배출되고, 상기 유체수용공간과 연결되어 펌핑기구가 설치되어 상기 유체수용공간 내부에 수용되는 유체에 대한 펌핑작업이 수행되며, 상기 출입구와 연결되어 압력게이지가 설치되어 상기 출입구에서의 펌핑압력이 측정되는 가압기로 이루어져,
    상기 유체수용공간에 수용된 유체에 의해 상기 수용용기 내부의 유리 중공구체가 가압되도록 하는 유리 중공구체 가압부로; 이루어져
    상기 가압기에 의해 정해진 시간동안 정해진 압력을 받게 되는 상기 유리 중공구체가 파손되어 상기 수용용기의 유체에 침강되는 양을 측정하여 상기 유리 중공구체의 내압도가 측정되는 것을 특징으로 하는 유리 중공구체의 내압도 측정장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 유리 중공구체 수용부는
    측정이 이루어지는 바닥면에 밀착되는 하부프레임과, 상기 하부프레임에 상기 수용용기의 높이보다 높게 입설되는 다수개의 지주대와, 상기 지주대의 상단에 수평되게 고정되는 상부프레임으로 이루어진 수용용기거치대가 구비되고;
    상기 수용용기는 상면에 고정판이 형성되어;
    상기 상부프레임의 하면에 상기 고정판이 결합되어 상기 수용용기가 상기 하부프레임에서 이격된 상태로 상기 수용용기거치대에 고정되는 것을 특징으로 하는 유리 중공구체의 내압도 측정장치.
  3. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 수용용기는 실린더형태의 원통체와, 상기 원통체 하면를 이루는 상기 원통체보다 넓은 면적의 밀착판으로 이루어져 상기 가압기와 분리된 수용용기가 안정되게 바닥면에 놓여질 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 유리 중공구체의 내압도 측정장치.
  4. 제 1항 또는 제 2항에 있어서,
    상기 수용용기는 상면에 유체는 통과되되 상기 유리 중공구체는 통과되지 않는 재질의 경계용 막이 부착되는 것을 특징으로 하는 유리 중공구체의 내압도 측정장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 가압기는 상기 펌핑기구로서 전기적으로 구동되는 가압펌프 및 수동으로 구동되는 손잡이가 구비된 플런저 중에서 어느 하나를 사용하는 것을 특징으로 하는 유리 중공구체의 내압도 측정장치.
  6. 수용용기 및 상기 수용용기와 연통되게 설치되는 가압기로 이루어진 유리 중공구체의 내압도 측정장치를 사용하여 유리 중공구체의 내압도를 측정하기 위한 측정방법에 있어서,
    정량의 유리 중공구체를 유체와 함께 상기 수용용기에 넣고, 상기 수용용기를 미세진동시켜 상기 수용용기의 유체 내부에 발생된 기포가 제거되도록 하는 단계와;
    상기 수용용기에 유체를 보충하여 상기 수용용기 전체가 유체로 채워지도록 하는 단계와;
    상기 수용용기의 상면에 유체는 통과되되 상기 유리 중공구체는 통과되지 않는 재질의 경계용 막을 부착시키는 단계와;
    상기 수용용기에 상기 가압기를 연결하여 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력까지 단계별로 압력을 점진적으로 높이며 상기 수용용기의 유리 중공구체를 가압하되, 각 단계별로 상기 유리 중공구체에 부과된 압력을 낮추는 감압작업을 추가하여 각 단계별로 가압되는 과정에서 발생될 수 있는 상기 유리 중공구체가 수용된 유체 내부의 기포가 상기 수용용기에서 빠져나갈 수 있도록 하는 단계와;
    상기 유리 중공구체가 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력으로 정해진 시간동안 가압되는 과정에서 파괴된 유리 중공구체에 의해 낮아진 압력만큼 가압력을 보상하여 다시 내압도 측정을 위해 정해진 기준압력으로 상기 유리 중공구체를 가압하는 단계와;
    상기 가압기의 압력을 제거하고, 상기 가압기에서 상기 유리 중공구체가 수용된 수용용기를 분리시킨 후 파괴되어 상기 수용용기에 침강된 유리 중공구체의 양을 측정하는 단계를 포함하여;
    최초 유리 중공구체의 양과, 상기 단계를 거쳐 최종적으로 상기 수용용기에 침강된 유리 중공구체의 양의 비율로서 유리 중공구체의 내압도를 계산하는 것을 특징으로 하는 유리 중공구체의 내압도 측정방법.
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