KR100961376B1 - Measuring Apparatus for Three Dimensional Flow Field of Plate Surface - Google Patents
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Abstract
스트립, 코일과 같은 강판 표면에 분사되는 고속 제트의 충돌압을 해석하기 위하여 고속 제트가 스트립, 코일 등의 강판에 대응하는 평판과 충돌할 때 평판 표면에 가해지는 충돌압을 3차원적으로 측정하는 3차원 충돌압 측정장치가 제공된다.
상기 3차원 충돌압 측정장치는, 제트 분사수단에서 분사된 고속 제트가 충돌하며, 다수의 압력 측정공이 폭방향으로 일렬로 형성된 충돌판; 상기 충돌판을 이송시키는 충돌판 이송부: 및 상기 압력 측정공에 유입된 제트의 압력을 측정하는 압력 측정부; 를 포함하며, 상기 압력 측정부는 각각의 상기 압력 측정공에 연결된 튜브와, 상기 튜브와 연결되어 상기 압력 측정공에 유입된 제트의 압력을 측정하는 압력 센서와, 상기 압력 센서에서 측정된 압력을 데이터로 처리하는 데이터 처리부를 구비하고, 상기 압력 측정공은 각각의 상기 압력 측정공 사이의 간격이 충돌판의 중앙부보다 폭 방향 양 끝단에서 작도록 형성되는 것을 특징으로 한다.
이와 같은 3차원 충돌장치는 충돌판을 상하 또는 좌우로 이송할 수 있는 장치를 구비함으로써, 연속 용융도금 프로세스나 가열된 코일의 냉각시 고속 제트와 강판 표면의 충돌압을 3차원적으로 측정할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.
충돌압, 3차원, 고속제트, 충돌판, 상하 이송, 좌우 이송, 압력 측정
In order to analyze the impact pressure of high speed jets injected on the surface of steel sheets such as strips and coils, the impact pressure applied to the surface of flat plates is measured three-dimensionally when high speed jets collide with the plates corresponding to the steel plates such as strips and coils. A three-dimensional collision pressure measuring device is provided.
The three-dimensional impact pressure measuring apparatus, the high-speed jet injected from the jet injection means collide, a plurality of pressure measuring holes formed in a row in the width direction collision plate; Collision plate conveying unit for conveying the collision plate: and a pressure measuring unit for measuring the pressure of the jet flowed into the pressure measuring hole; The pressure measuring unit includes a tube connected to each of the pressure measuring holes, a pressure sensor connected to the tube to measure the pressure of the jet flowing into the pressure measuring hole, and the pressure measured by the pressure sensor. The pressure measuring hole is characterized in that the gap between each of the pressure measuring holes is formed to be smaller at both ends in the width direction than the central portion of the collision plate.
Such a three-dimensional collision device is provided with a device that can convey the impact plate vertically or horizontally, it is possible to three-dimensionally measure the impact pressure of the high-speed jet and the surface of the steel sheet during the continuous hot-melting process or cooling the heated coil. You can get the effect.
Collision Pressure, 3D, High Speed Jet, Collision Plate, Vertical Feed, Horizontal Feed, Pressure Measurement
Description
본 발명은 스트립, 코일과 같은 강판 표면에 분사되는 고속 제트의 충돌압을 해석하기 위하여 고속 제트가 스트립, 코일 등의 강판에 대응하는 평판과 충돌할 때 평판 표면에 가해지는 충돌압을 3차원적으로 측정하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 연속 용융도금 프로세스 등에 있어서 에어 나이프(air knife)에서 분사되는 고속 제트 유동이 스트립(강판) 표면과 충돌할 때 형성되는 스트립 표면의 충돌압 정보를 얻거나, 가열된 코일의 냉각시 공기 또는 물의 충돌 제트에 의해서 코일 표면에서 형성되는 코일 표면의 3차원 충돌압 정보를 측정하기 위한 장치에 관한 것이다. According to the present invention, in order to analyze the collision pressure of a high-speed jet sprayed on a steel plate surface such as a strip or a coil, the impact pressure applied to the flat surface surface when the high-speed jet collides with a plate corresponding to a steel plate such as a strip or a coil is three-dimensional. In more detail, the present invention relates to a device for measuring the pressure of a strip, and more specifically, to obtain a collision pressure information of a strip surface formed when a high-speed jet flow injected from an air knife collides with a strip (steel plate) surface in a continuous hot dip plating process. The present invention also relates to an apparatus for measuring three-dimensional impact pressure information of a coil surface formed at a coil surface by an impingement jet of air or water upon cooling of a heated coil.
일반적으로 연속 용융도금 프로세스 등에서 강판도금설비는 강판(스트립)의 표면에 적정 압력의 기체를 분사하여 그 강판의 표면에 부착된 도금용액의 두께를 조절하기 위한 에어 나이프를 갖는다. In general, in a continuous hot dip plating process, the steel sheet plating equipment has an air knife for controlling the thickness of the plating solution adhered to the surface of the steel sheet by spraying a gas of an appropriate pressure on the surface of the steel sheet (strip).
에어 나이프를 갖는 스트립 도금설비의 주요 부위가 도 1에 개략적으로 도시 된다. The main part of a strip plating machine with an air knife is schematically shown in FIG.
도 1에 도시된 바와 같이, 강판(1)은 아연 등의 도금용액으로 채워진 욕조를 통과한 후 수직 방향으로 상승하는 경로를 따라 이동되며, 에어 나이프(20)는 욕조를 통과한 강판의 양쪽 표면에 기체를 분사하게 된다. 즉, 강판(1)에 부착된 용융금속이 강판의 폭 및 길이방향으로 균일하게 목표 도금두께가 얻어지도록 에어 나이프(20)의 노즐로부터 기체를 강판(1)을 향하여 분출시켜서 용융도금을 깎아낸다. As shown in FIG. 1, the
도 2는 종래의 에어나이프(20)에서 기체가 분사되어 제트 기류를 형성하는 모습을 나타낸 도면이다.2 is a view showing a state in which a gas is injected in the
도 2에 도시된 바와 같이, 에어나이프(20)는 기체가 배출되도록 개방된 부위를 갖는 본체(23)와, 그 본체(23)의 개방된 부위에 설치되어 기체가 고속으로 분사되어 고속 제트를 형성할 수 있도록 노즐을 형성하는 상부 및 하부 립(24,25)을 포함한다. 이러한 에어 나이프(20)는 공기 또는 질소 가스로 이루어지는 기체가 송풍기에 의해 적정한 압력으로 본체(23)에 공급되어 상부 및 하부 립(24,25)을 통해 강판(1)으로 분사되게 한다. As shown in FIG. 2, the
그리고, 에어 나이프(20)의 상부 및 하부 립(24,25)에 형성되는 노즐의 폭은 도금대상물인 강판의 폭보다 크게 형성되며, 그 노즐로부터 분사되는 기체의 배출 방향은 강판의 진행 방향에 대하여 수직 또는 반대 방향이 되도록 설정된다. The width of the nozzles formed on the upper and
이와 같이 에어 나이프(20)에서 분사되는 고속 제트에 의해서 얻어지는 도금두께 및 도금품질은 강판(1) 표면에 충돌하는 고속 제트의 충돌압의 크기와 폭 방향의 균일한 압력분포에 크게 의존한다. Thus, the plating thickness and plating quality obtained by the high speed jet sprayed from the
따라서, 도금강판의 목표 도금두께와 고품질을 확보하기 위해서는 고속 제트 및 강판 표면에 있어서 폭 방향, 길이방향 및 반경 방향을 따르는 충돌압과 같은 유동정보의 획득이 필수적이다. Therefore, in order to secure the target plating thickness and high quality of the plated steel sheet, it is essential to obtain flow information such as impact pressure along the width direction, the longitudinal direction and the radial direction on the high speed jet and the steel sheet surface.
도 3 및 도 4는 종래의 충돌압 측정장치를 간략히 도시한 사시도이다.3 and 4 is a perspective view briefly showing a conventional collision pressure measuring device.
도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 종래의 충돌압 측정 장치는 스트립 등의 강판(1)에 대응하는 충돌판(10)에 다수의 압력 측정공(11)을 일렬로 뚫거나, 혹은 특정한 부분에 압력 측정공(11)을 뚫어서 에어 나이프(20)에서 분사된 고속제트로부터 각각의 압력 측정공(11)에 가해진 충돌압을 측정하게 된다.As shown in Figs. 3 and 4, the conventional crash pressure measuring apparatus drills a plurality of
이때, 각각의 압력 측정공(11)은 튜브(40)에 연결되어 각각의 압력 측정공(110에 가해진 압력을 차압 센서 등의 압력센서(미도시)를 이용하여 측정하게 된다.At this time, each
그러나, 이러한 종래의 충돌압 측정 장치는 충돌판(10)이 프레임(30)에 고정되어 있기 때문에 압력 측정공(11)이 설치된 지점만의 측정이 가능하므로 2차원적 유동정보 밖에 얻을 수밖에 없다. However, since the
즉, 도 5에 도시된 바와 같이, 종래의 충돌압 측정장치는 특정 지점에서의 충돌판(10)(스트립 등의 강판에 대응) 폭 방향의 2차원적인 충돌압 분포 밖에 측정할 수 없으며, 이러한 2차원적 측정방법으로는 충돌제트에 의해서 형성된 스트립 표면의 공간적, 즉 3차원적인 충돌압 분포를 파악할 수 없다는 문제점이 있다.That is, as shown in FIG. 5, the conventional collision pressure measuring apparatus can measure only the two-dimensional collision pressure distribution in the width direction of the collision plate 10 (corresponding to a steel plate such as a strip) at a specific point. The two-dimensional measurement method has a problem that it is not possible to determine the spatial, that is, three-dimensional impact pressure distribution of the strip surface formed by the collision jet.
또한, 충돌판(10)의 다수 지점에서의 압력을 측정하기 위해서는 많은 압력 측정공(11)을 형성하고 각각의 압력 측정공(11)에 튜브(40) 및 이에 연결된 압력센 서(미도시)를 각각 설치하여야 하므로, 튜브(40) 및 압력센서가 필요 이상으로 많이 소요된다는 문제점이 있다.In addition, in order to measure the pressure at a plurality of points of the
위에서는 연속 용융도금 프로세스 등에 있어서 에어 나이프(air knife)에서 분사되는 고속 제트 유동이 스트립(강판) 표면과 충돌할 때 스트립 표면에 형성된 충돌압을 측정하는 경우를 예를 들어 설명하였으나, 이러한 문제점은 가열된 코일의 냉각시 공기 또는 물의 충돌 제트에 의해서 코일 표면에서 형성되는 코일 표면의 충돌압 측정의 경우에 있어서도 동일하게 발생하게 된다.In the above, the case of measuring the impingement pressure formed on the surface of the strip when the high-speed jet flow from the air knife collides with the surface of the strip (steel plate) in the continuous melt plating process, for example, but this problem is The same occurs in the case of the impact pressure measurement of the coil surface formed on the coil surface by the impingement jet of air or water during cooling of the heated coil.
따라서, 이러한 문제점을 해결할 수 있는 3차원적인 충돌압 측정 장치가 요청된다.Therefore, a three-dimensional collision pressure measuring apparatus that can solve this problem is required.
본 발명은 일 측면으로서, 연속 용융도금 프로세스나 가열된 코일의 냉각시 고속 제트와 강판 표면의 충돌압을 3차원적으로 측정할 수 있는 평판 표면의 3차원 충돌압 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.As an aspect, an object of the present invention is to provide a three-dimensional impact pressure measuring apparatus for a flat surface that can measure the three-dimensional impact pressure of the high-speed jet and the surface of the steel sheet during the continuous melt plating process or cooling the heated coil. do.
또한, 본 발명은 일 측면으로서, 강판 표면의 폭 방향 양단에서의 3차원적인 충돌압 유동정보를 보다 효율적으로 측정할 수 있는 평판 표면의 3차원 충돌압 측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for measuring a three-dimensional collision pressure on a flat surface that can more efficiently measure three-dimensional collision pressure flow information at both ends in a width direction of a steel plate surface.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은, 액체 또는 기체의 고속 제트를 분사하는 제트 분사수단; 상기 제트 분사수단에서 분사된 고속 제트가 충돌하며, 다수의 압력 측정공이 폭방향으로 일렬로 형성된 충돌판; 상기 충돌판을 상하 또는 좌우 방향으로 이송시키는 충돌판 이송부: 및 상기 압력 측정공에 유입된 제트의 압력을 측정하는 압력 측정부; 를 포함하며, 상기 압력 측정부는 각각의 상기 압력 측정공에 연결된 튜브와, 상기 튜브와 연결되어 상기 압력 측정공에 유입된 제트의 압력을 측정하는 압력 센서와, 상기 압력 센서에서 측정된 압력을 데이터로 처리하는 데이터 처리부를 구비하고, 상기 압력 측정공은 각각의 상기 압력 측정공 사이의 간격이 충돌판의 중앙부보다 폭 방향 양 끝단에서 작도록 형성되는 것을 특징으로 하는 3차원 충돌압 측정장치를 제공한다.The present invention to achieve the above object, the jet jet means for injecting a high-speed jet of liquid or gas; A collision plate in which the high-speed jets injected from the jet injection means collide, and a plurality of pressure measuring holes are formed in a line in the width direction; Impingement plate transfer unit for transferring the impingement plate in the vertical or horizontal direction: and a pressure measuring unit for measuring the pressure of the jet flowed into the pressure measuring hole; The pressure measuring unit includes a tube connected to each of the pressure measuring holes, a pressure sensor connected to the tube to measure the pressure of the jet flowing into the pressure measuring hole, and the pressure measured by the pressure sensor. It is provided with a data processing unit for processing, wherein the pressure measuring hole is provided with a three-dimensional collision pressure measuring device, characterized in that the interval between each of the pressure measuring hole is formed at both ends in the width direction than the central portion of the impact plate. do.
바람직하게, 상기 충돌판 이송부는 상기 충돌판을 상하 방향으로 이송시키는 상하 이송부와, 상기 충돌판을 좌우 방향으로 이송시키는 좌우 이송부를 구비할 수 있다.Preferably, the collision plate transfer unit may include a vertical transfer unit for transferring the collision plate in the vertical direction, and a left and right transfer unit for transferring the collision plate in the left and right directions.
이때, 상기 상하 이송부는 프레임에 고정된 제1 고정부재와, 상기 제1 고정부재에 설치된 상하이송 조정수단과, 상기 충돌판과 연결되며 상기 상하이송 조정수단에 의해 상하로 이송되어 상기 충돌판을 상하 방향으로 이송시키는 상하 이송 부재를 구비할 수 있다.In this case, the vertical conveying unit is connected to the first fixing member fixed to the frame, the shanghai conveying means installed on the first fixing member, and the collision plate, and is conveyed up and down by the shank conveying adjusting means to convey the collision plate. It may be provided with a vertical transfer member for transferring in the vertical direction.
바람직하게, 상기 상하이송 조정수단은 상기 상하 이송부재에 고정 설치되는 고정 설치수단과, 상기 고정 설치수단의 일측에 회전가능하게 연결되어 회전하는 제1 회전부재와, 상기 제1 회전부재를 회전시켜 상기 상하 이송부재를 상하 방향으로 이송시키는 제1 회전 조정수단을 구비할 수 있다.Preferably, the shanghai transport adjusting means is a fixed installation means fixed to the up and down conveying member, a first rotating member rotatably connected to one side of the fixed installation means to rotate the first rotating member It may be provided with a first rotation adjustment means for transferring the vertical conveying member in the vertical direction.
또한, 상기 좌우 이송부는 상기 상하 이송부재에 고정되는 제2 고정부재와, 상기 제2 고정부재에 설치된 좌우이송 조정수단과, 상기 충돌판이 고정되며 좌우이송 조정수단에 의해 좌우로 이송되어 상기 충돌판을 좌우 방향으로 이송시키는 좌우 이송부재를 구비할 수 있다.In addition, the left and right conveying unit is a second fixing member which is fixed to the up and down conveying member, the left and right feed adjusting means installed on the second fixing member, and the collision plate is fixed and conveyed to the left and right by the left and right feed adjusting means the collision plate It may be provided with a left and right transfer member for transferring in the left and right directions.
바람직하게, 상기 좌우이송 조정수단은 상기 좌우 이송부재의 일측에 회전가능하게 연결되어 회전하는 제2 회전부재와, 상기 제2 회전부재를 회전시켜 상기 좌우 이송부재를 좌우 방향으로 이송시키는 제2 회전 조정수단을 구비할 수 있다.Preferably, the left and right feed adjusting means is rotatably connected to one side of the left and right conveying member and a second rotation for rotating the second rotating member to convey the left and right conveying member in the left and right direction Adjustment means may be provided.
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한편, 상기 충돌판은 상기 충돌판 이송부로부터 착탈 가능한 것이 바람직하다.On the other hand, it is preferable that the said collision board is detachable from the said collision board conveyance part.
본 발명의 일 측면에 의하면, 충돌판을 상하 또는 좌우로 이송할 수 있는 장치를 구비함으로써, 연속 용융도금 프로세스나 가열된 코일의 냉각시 고속 제트와 강판 표면의 충돌압을 3차원적으로 측정할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to one aspect of the present invention, by providing a device capable of conveying the impact plate vertically or horizontally, it is possible to three-dimensionally measure the collision pressure between the high-speed jet and the surface of the steel sheet during the continuous hot dip plating process or cooling the heated coil. Can achieve the effect.
또한, 본 발명의 일 측면에 의하면, 압력 측정공을 강판의 양단에 보다 많이 설치함으로써 강판 표면의 폭 방향 양단에서의 3차원적인 충돌압 유동정보를 보다 효율적으로 측정할 수 있다는 효과가 있게 된다.Further, according to one aspect of the present invention, by providing more pressure measuring holes at both ends of the steel sheet, there is an effect that the three-dimensional collision pressure flow information at both ends in the width direction of the steel sheet surface can be measured more efficiently.
그리고, 본 발명의 일 측면에 의하면, 3차원 충돌압 측정장치를 이동식으로 구성함으로써, 여러 현장에서 제트 분사수단을 신규 설치시 노즐의 성능 검사가 가능하며, 장기간 사용된 제트 분사수단의 노즐의 현재 상태를 손쉽게 검증하여 노즐의 노후화로 인하여 강판의 품질이 저하되는 것을 사전에 예방할 수 있게 된다.In addition, according to one aspect of the present invention, by configuring the three-dimensional collision pressure measuring device to be movable, it is possible to check the performance of the nozzle when installing the jet injection means in a number of sites, the current of the nozzle of the jet injection means used for a long time By easily verifying the condition, it is possible to prevent the quality of the steel sheet from deteriorating due to the aging of the nozzle in advance.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명한다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
도 6은 본 발명에 의한 평판 표면의 3차원 충돌압 측정 장치의 사시도이고, 도 7은 도 6에 도시된 3차원 충돌압 측정장치를 다른 각도에서 나타낸 사시도이고, 도 8은 본 발명에 의한 3차원 충돌압 측정장치의 충돌판의 일 실시예를 도시한 정면도이며, 도 9는 본 발명에 의한 3차원 충돌압 측정장치로부터 얻은 충돌압 데이터를 나타내는 그래프이다.6 is a perspective view of a three-dimensional impact pressure measuring apparatus of the flat surface according to the present invention, Figure 7 is a perspective view showing the three-dimensional impact pressure measuring apparatus shown in Figure 6 from another angle, Figure 8 is a three-dimensional Fig. 9 is a front view showing an embodiment of a collision plate of the dimensional collision pressure measuring device, and Fig. 9 is a graph showing the collision pressure data obtained from the three-dimensional collision pressure measuring device according to the present invention.
도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 의한 스트립, 코일과 같은 강판의 표면의 충돌압을 측정하기 위한 3차원 충돌압 측정장치는, 제트 분사수단(120)과, 충돌판(130) 및 충돌판 이송부(150,160)를 포함하며, 데이터 처리부(190)를 추가로 포함할 수 있다.As shown in Figure 6 and 7, the three-dimensional impact pressure measuring device for measuring the impact pressure of the surface of the steel sheet such as strips, coils according to an embodiment of the present invention, the jet injection means 120, The
상기 제트 분사수단(120)은 연속 용융도금 프로세스 등에서 강판(스트립)의 표면에 적정 압력의 기체를 분사하여 그 강판의 표면에 부착된 도금용액의 두께를 조절하기 위한 에어 나이프, 또는 가열된 코일을 냉각하기 위하여 공기 또는 물의 고속 제트를 분사하는 분사수단에 대응하는 것으로서, 액체 또는 기체의 고속 제트를 충돌판(130)에 분사하게 된다.The
이러한 제트 분사수단(120)은 연결판(121)을 통하여 프레임(110) 상에 고정될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 현장에 직접 설치된 에어 나이프 등의 제트 분사 수단(120)의 충돌압을 측정하는 경우에는 제트 분사수단(120)이 프레임(110) 상에 반드시 고정될 필요는 없을 것이다.The jet injection means 120 may be fixed on the
상기 충돌판(130)은 상기 제트 분사수단(120)에서 분사된 고속 제트가 충돌하는 평판으로서, 스트립, 코일과 같은 강판의 표면에서 발생하는 충돌압 정보를 얻기 위하여 사용된다. 이러한 충돌판(130)의 표면에는 다수의 압력 측정공(131)이 형성되며, 각각의 압력 측정공(131)은 충돌판(130)의 폭 방향으로 좌우 대칭으로 형성될 수 있다.The
그리고, 상기 충돌판 이송부는 상기 충돌판(130)을 상하 또는 좌우 방향으로 이송시키는 것으로서, 상기 충돌판(130)을 상하 방향으로 이송시키는 상하 이송부(150)와, 상기 충돌판(130)을 좌우 방향으로 이송시키는 좌우 이송부(160)를 구비할 수 있다.The impingement plate transfer part transfers the
도 6 및 도 7를 참조하여 구체적으로 살펴보면, 상기 상하 이송부(150)는 프레임(110)에 고정된 제1 고정부재(152)와, 상기 제1 고정부재(152)에 설치된 상하이송 조정수단(150a)과, 상기 충돌판(130)과 연결되며 상기 상하이송 조정수단(150a)에 의해 상하로 이송되어 상기 충돌판(130)을 상하 방향으로 이송시키는 상하 이송부재(159)를 구비할 수 있다.6 and 7, the up and down conveying
상기 제1 고정부재(152)는 일측은 프레임(110)에 고정되며 타측에는 상하 이송조정수단(150a)이 설치된다. One side of the
또한, 상기 상하이송 조정수단(150a)은 상하 이송부재(159)에 고정 설치되는 고정 설치수단(154)과, 상기 고정 설치수단(154)의 일측에 회전가능하게 연결되어 회전하는 제1 회전부재(153)와, 상기 제1 회전부재(153)를 회전시켜 상기 상하 이 송부재(159)를 상하 방향으로 이송시키는 제1 회전 조정수단(151)을 구비할 수 있다.In addition, the shanghai song adjustment means (150a) is a fixed installation means 154 is fixed to the upper and lower conveying
구체적으로, 상하이송 조정수단(150a)은 상측이 제1 고정부재(152)에 연결되며 하측이 클램프와 같은 고정설치수단(154)에 의해 상하 이송부재(159)를 지지하게 된다. 또한, 제1 회전부재(153)는 리드 스크류와 같은 나사 부재로 이루어질 수 있으며, 그 하측은 고정설치수단(154)의 일측에 회전가능하도록 연결되고 그 상측은 제1 고정부재(152) 내부에 관통 형성된 나사부와 나사결합하게 된다. 이때, 상기 제1 회전부재(153)의 상측은 제1 고정부재(152)의 외측으로 돌출되어 레버 등으로 이루어지는 제1 회전조정수단(151)과 연결된다. Specifically, the shanghai transport adjustment means (150a) is connected to the
그리고, 상하 이송부재(159)는 다수의 플레이트(155~158)에 의하여 충돌판(130)과 연결된다.In addition, the
이러한 상하 이송부(150)는 제1 회전조정수단(151)을 통하여 제1 회전부재(153)을 돌리면 제1 회전부재(153)와 제1 고정부재(152)의 나사결합에 의해 제1 회전부재(153)가 상하 방향으로 이동하게 되며, 고정설치수단(154)를 통하여 제1 회전부재(153)에 연결된 다수의 플레이트(155~158)로 이루어진 상하 이송부재(159)가 이동하게 된다. 이에 따라, 좌우 이송부(160)를 매개로 상기 상하 이송부재(159)에 연결된 충돌판(130)이 상하 방향으로 이송하게 된다. 이때, 도면에 도시되지는 않았으나 상하 이송부재(159)의 회전 이송을 제한하되 상하 방향의 직선 이동만 가능하도록 가이드 부재가 설치될 수 있으며, 이러한 가이드 부재의 구성은 다양한 형태로 공지되어 있으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.The upper and lower conveying
또한, 상기 좌우 이송부(160)는 상기 상하 이송부재(159)의 플레이트(158)에 고정되는 제2 고정부재(162)와, 상기 제2 고정부재(162)에 설치된 좌우이송 조정수단(160a)과, 상기 충돌판(130)이 나사 등을 통하여 분리 가능하게 고정되며 좌우이송 조정수단(160a)에 의해 좌우로 이송되어 상기 충돌판(130)을 좌우 방향으로 이송시키는 좌우 이송부재(165)를 구비할 수 있다.In addition, the left and right conveying
또한, 상기 좌우이송 조정수단(160a)은 좌우 이송부재(165)의 일측에 회전가능하게 연결되며, 그 회전에 의하여 좌우 이송부재(165)를 좌우 방향으로 이송시키는 제2 회전부재(163)와, 상기 제2 회전부재(163)를 회전시키는 제2 회전 조정수단(161)을 구비할 수 있다. In addition, the left and right feed adjusting means (160a) is rotatably connected to one side of the left and
구체적으로, 좌우이송 조정수단(160a)은 리드 스크류와 같은 나사 부재로 이루어지는 제2 회전부재(163)를 통하여 일측이 제2 고정부재(162)에 연결되며 타측이 지지축(164)을 통하여 프레임(110)과 연결된다. Specifically, the left and right feed adjusting means 160a is connected to the second fixing
또한, 상기 제2 회전부재(163)의 일측은 제2 고정부재(162)의 외측으로 돌출되어 레버 등으로 이루어지는 제2 회전조정수단(161)과 연결된다. In addition, one side of the second rotating
그리고, 도면에 도시되어 있지는 않으나, 제2 회전 부재(163)는 좌우 이송부재(165)의 일측에 형성된 암나사부와 나사 결합된다.And, although not shown in the drawings, the second rotating
이러한 좌우 이송부(160)는 제2 회전조정수단(161)에 의해 제2 회전 부재(163)를 회전시키면 제2 회전부재(163)와 좌우 이송부재(165)의 나사 결합에 의해 좌우 이송부재(165)가 좌우 방향으로 이동하게 되며, 이로 인해 좌우 이송부 재(165)에 분리가능하게 고정된 충돌판(130)이 좌우 방향으로 이동하게 된다.The left and right conveying
한편, 도면에 도시되지는 않았으나 좌우 이송부재(165)의 회전 이송을 제한하되 좌우 방향의 직선 이동만 가능하도록 가이드 부재가 설치될 수 있으며, 이러한 가이드 부재의 구성은 다양한 형태로 공지되어 있으므로 그 구체적인 설명은 생략한다.On the other hand, although not shown in the drawings, the guide member may be installed to limit the rotational movement of the left and
이상에서는 상하 이송부(150)와 좌우 이송부(160)가 나사 부재로 이루어져 나사 부재의 회전 이동을 상하 또는 좌우 방향의 직선 이동으로 변환하는 것으로 도시하고 설명하였지만, 직선 이송을 구현할 수 있다면 상하 이송부(150)와 좌우 이송부(160)의 구체적인 구성은 이러한 실시예에 한정되지 않는다.In the above, the upper and lower conveying
그리고, 상하 이송부(150)에서 제1 회전부재(153)가 제1 고정 부재(152)와 나사 결합되고, 좌우 이송부(160)에서 제2 회전 부재(163)가 좌우 이송부재(165)와 나사 결합되어, 제1 회전부재(153) 및 제2 회전 부재(163)의 회전에 따라 상하 이송부재(159)와 좌우 이송부재(165)가 직선 이송되는 것으로 설명하였으나, 상하 이송부재(159)와 좌우 이송부재(165)의 직선 이송이 확보될 수 있다면, 제1 회전부재(153) 또는 제2 회전 부재(163)와 나사결합되는 상대물은 변경가능하다.In addition, the first rotating
또한, 본 명세서 및 도 6 및 도 7에서는 프레임(110)에 상하 이송부(150)가 연결되고 상하 이송부(150)에 좌우 이송부(160)가 연결되며, 충돌판이 상기 좌우 이송부(160)에 연결되는 것으로 도시 및 설명하고 있지만, 프레임(110)에 좌우 이송부(160)가 연결되고, 좌우 이송부(160)가 상하 이송부(150)를 통하여 충돌 판(130)과 연결되도록 하는 구성도 가능하다.In addition, in the present specification and FIGS. 6 and 7, the vertical conveying
한편, 본 발명에 의한 3차원 충돌압 측정장치(100)는 압력 측정공(131)에 유입된 제트의 압력을 측정하는 압력 측정부(190)를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, the three-dimensional impact
상기 압력 측정부(190)는 각각의 상기 압력 측정공(131)에 연결된 다수의 튜브(140)와, 상기 튜브(140)와 연결되어 상기 압력 측정공(131)에 유입된 제트의 압력을 측정하도록 차압센서 등으로 이루어지는 압력 센서(170)와, 상기 압력 센서(170)에서 측정된 압력을 데이터로 처리하도록 D.A.Q(digital data acquisition) 시스템 등에 대응하는 데이터 처리부(180)를 구비할 수 있다. 이러한 데이터 처리부(180)는 일 예로서 컴퓨터 등이 사용될 수 있다.The
한편, 압력 측정공(131)을 필요 이상으로 다수 설치하는 경우에는 튜브(140)와 압력센서(170)가 다수개 요청되므로 비효율적이 될 수 있다. 따라서, 도 8에 도시된 바와 같이, 상기 압력 측정공(131)은 충돌판(130)의 폭방향으로 일렬로 형성되도록 하는 것이 바람직하다. 즉, 본 발명에 의한 3차원 충돌압 측정장치(100)는 충돌판(130)의 폭방향으로 일렬로 다수의 압력 측정공(131)을 설치하고 충돌판(130)을 좌우 또는 상하 방향으로 이송시키면서 충돌압의 측정이 가능하므로, 압력 측정공(131)이 폭방향으로 일렬로만 설치되어 있는 경우에도 3차원적인 충돌압 측정이 가능하게 된다.On the other hand, in the case where a plurality of
또한, 충돌판(130)의 중앙부보다는 폭 방향 양단 끝에서 충돌압의 변화가 많 으므로 강판 표면의 에지 부분의 유동 특성을 효과적으로 확보하기 위해서는 압력 측정공(131) 사이의 거리가 중앙부보다 양단에서 짧도록 형성되는 것이 바람직하다.In addition, since the impact pressure changes more at both ends of the width direction than at the center of the
또한, 충돌판(130)을 좌우 이송부재(163)에 분리가능하도록 설치함으로써 다양한 크기의 충돌판(130) 또는 여러 가지 형상의 압력 측정공(131)을 갖는 충돌판(130)을 3차원 충돌압 측정장치에 설치함으로써 다양한 충돌압 측정이 가능하게 된다.In addition, the
이상과 같은 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의한 3차원 충돌압 측정장치의 작용효과에 대해 살펴본다.It looks at the effect of the three-dimensional impact pressure measuring apparatus according to an embodiment of the present invention having the configuration as described above.
먼저, 도 6 및 도 7을 참조하면, 충돌판(130)을 좌우 이송부(160)에 볼트 등으로 고정 설치하고, 다수의 압력 측정공(131)에 튜브(140), 차압 센서 등의 압력센서(170) 및 D.A.Q. 시스템과 같은 데이터 처리부(180)를 연결한다.First, referring to FIGS. 6 and 7, the
이후, 상하 이송부(150)를 조정하여 제트 분사수단(120)의 노즐 센터와 충돌판(130)의 압력 측정공(131)의 센터가 일치하도록 충돌판(130)의 상하 우치를 조정한다. 또한, 좌우 이송부(160)를 조정하여 제트 분사수단(120)의 노즐이 충돌판(130)의 폭 방향 중심과 일치하도록 조정한다.Thereafter, the upper and
이와 같이, 기본 조정 작업이 완료된 후 제트 분사수단(120)을 통하여 고속 제트를 분사하면 충돌판(130)에 고속 제트가 충돌하고, 고속 제트는 충돌판(130)의 압력 측정공(131)을 통하여 튜브(140)로 이송되어 압력센서(170)에서 원하는 주기 로 샘플링 되어 이동형 D.A.Q 시스템과 같은 데이터 처리부(180)에 충돌압이 저장된다.As such, when the high speed jet is injected through the jet injection means 120 after the basic adjustment is completed, the high speed jet collides with the
이로써, 충돌판(130)의 폭 방향으로 2차원적인 충돌압의 측정이 이루어지게 된다.As a result, the two-dimensional collision pressure is measured in the width direction of the
이후, 충돌판(130)을 상하 방향 또는 좌우 방향으로 이동하면서 측정하는 경우 충돌판 전체 표면에 대한 입체적, 즉 3차원적인 충돌압의 측정이 가능하게 된다.Subsequently, when the
현재 연속 용융도금 라인의 고속화를 이루기 위해서 가장 큰 문제점으로 판단되는 것은, 에어 나이프와 같은 제트 분사수단의 노즐로부터 방출된 고속 제트의 유동이 고속으로 이동하는 스트립에 충돌할 때 발생하는 용융금속의 비산문제(일반적으로 스플래쉬라고 함), 고속제트 유동의 3차원적 거동 때문에 발생하는 스트립의 에지 부분의 과도금 현상, 스트립 표면을 따라서 흐르는 벽면 제트 유동내부에서 발달하는 와류 유동 등에 의해서 스트립 표면에 발생하는 흐름무늬(일반적으로, 체크마크라고 일컬음) 등이 용융도금의 초고속화 및 용융도금의 고품질화를 어렵게 하는 요인이 된다. In order to achieve the high speed of the continuous hot-dip plating line, the biggest problem is that the flow of the high-speed jet emitted from the nozzle of the jet jetting means such as the air knife hits the strip moving at high speed. Problems on the surface of the strip due to problems (commonly called splash), overplating of the edges of the strip due to the three-dimensional behavior of the high speed jet flow, and vortex flows developed within the wall jet flow along the strip surface. Flow patterns (commonly referred to as check marks) and the like are factors that make the superposition of the hot dip plating and the high quality of the hot dip plating difficult.
특히, 도 3 및 도 4에 도시된 종래의 충돌압 측정장치는 특정한 위치, 혹은 일렬 방향에 대해서 충돌압을 측정하므로, 특정부분에서의 최대 충돌 압력값 등을 얻을 수는 있지만, 전술한 바와 같이 바람직하지 않은 현상들을 일으키는 요인이 된다. 실제로 제트 유동은 벽면 충돌 제트의 단면에서는 벽면 충돌제트의 폭방향 으로 수많은 와류 유동이 발생하고, 유동 단면을 잘라서 보면 대칭유동이 아니라 상하, 좌우 비대칭 유동의 특성을 가지게 되므로, 종래의 2차원적 충돌압 측정방법으로는 이러한 현상들을 분석할 수 없다. In particular, since the conventional collision pressure measuring apparatus shown in Figs. 3 and 4 measures the collision pressure at a specific position or in a line direction, it is possible to obtain a maximum collision pressure value at a specific portion, but as described above. This is the cause of undesirable phenomena. In fact, the jet flow has many vortex flows in the width direction of the wall collision jet in the cross section of the wall impingement jet, and the cross section of the jet impinges the characteristics of vertical, horizontal and asymmetric flows instead of symmetrical flow. Pressure measurement cannot analyze these phenomena.
그러나, 본 발명에 의한 3차원 충돌압 측정장치에 의하면, 도 9에 도시된 바와 같이 고속 제트와 스트립 표면의 충돌에 의한 충돌압(유동장)의 3차원 거동의 특성, 즉 스트립 면상의 3차원적인 충돌압 분포를 파악할 수 있게 되므로, 연속 용융도금의 초고속화를 이루고, 고품질의 용융도금제품을 생산할 수 있게 된다.However, according to the three-dimensional impact pressure measuring apparatus according to the present invention, as shown in Figure 9, the characteristics of the three-dimensional behavior of the impact pressure (flow field) due to the collision of the high-speed jet and the strip surface, that is, three-dimensional on the strip surface Since the impingement pressure distribution can be grasped, it is possible to achieve super high speed of continuous hot dip plating and to produce high quality hot dip coated products.
즉, 본 발명에 의한 3차원 충돌압 측정장치에 의하면, 충돌판을 이송장치를 이용하여 상하 및/또는 좌우로 이동하면서 충돌압을 측정하여, 얻어진 데이터를 조합하게 되므로, 손쉽게 스트립 면상의 광범위한 영역에 대한 유동정보를 얻을 수 있다. 아울러, 이렇게 얻어진 3차원, 즉 스트립 면에 걸친 충돌압 분포는 스플래쉬 발생원인, 스트립 에지부의 과도금 및 용융도금 강판표면의 흐름무늬의 원인을 규명하는데 효과적으로 사용될 수 있다는 이점이 있게 된다.That is, according to the three-dimensional impact pressure measuring apparatus according to the present invention, since the collision pressure is measured while moving the collision plate vertically and / or left and right by using the transfer device, the obtained data are combined, so that a large area on the strip surface can be easily obtained. You can get the flow information for. In addition, the three-dimensional, i.e., impact pressure distribution over the strip surface thus obtained has the advantage that it can be effectively used to identify the cause of the splash pattern, the cause of the over-plated and molten plated steel sheet surface of the strip edge portion.
그리고, 본 발명의 일 측면에 의하면, 3차원 충돌압 측정장치를 이동식으로 구성함으로써, 여러 현장에서 제트 분사수단을 신규 설치시 노즐의 성능 검사가 가능하며, 장기간 사용된 제트 분사수단의 노즐의 현재 상태를 손쉽게 검증하여 노즐의 노후화로 인하여 강판의 품질이 저하되는 것을 사전에 예방할 수 있게 된다.In addition, according to one aspect of the present invention, by configuring the three-dimensional collision pressure measuring device to be movable, it is possible to check the performance of the nozzle when installing the jet injection means in a number of sites, the current of the nozzle of the jet injection means used for a long time By easily verifying the condition, it is possible to prevent the quality of the steel sheet from deteriorating due to the aging of the nozzle in advance.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기 술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경할 수 있음을 이해할 것이다.Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, those skilled in the art may vary the present invention without departing from the spirit and scope of the present invention as set forth in the claims below. I will understand that it can be modified and changed.
도 1은 에어나이프를 갖는 강판도금설비의 주요 부위가 도시된 개략도; 1 is a schematic view showing the main part of the steel plate plating equipment having an air knife;
도 2는 종래의 에어 나이프에서 기체가 분사되어 제트기류를 형성하는 모습을 나타낸 도면; 2 is a view showing a state in which gas is injected in the conventional air knife to form a jet stream;
도 3은 종래의 충돌압 측정장치의 사시도;3 is a perspective view of a conventional collision pressure measuring device;
도 4는 도 3의 충돌압 측정장치를 다른 각도에서 나타낸 사시도; 4 is a perspective view showing the collision pressure measuring device of FIG. 3 from another angle;
도 5는 종래의 충돌압 측정장치로부터 얻은 충돌압 데이터를 나타내는 그래프.5 is a graph showing collision pressure data obtained from a conventional collision pressure measuring apparatus.
도 6은 본 발명에 의한 평판 표면의 3차원 충돌압 측정 장치의 사시도; 6 is a perspective view of a three-dimensional impact pressure measuring apparatus for a flat surface according to the present invention;
도 7은 도 6에 도시된 3차원 충돌압 측정장치를 다른 각도에서 나타낸 사시도; 7 is a perspective view showing the three-dimensional impact pressure measuring device shown in FIG. 6 from another angle;
도 8은 본 발명에 의한 3차원 충돌압 측정장치의 충돌판의 일 실시예를 도시한 정면도;8 is a front view showing an embodiment of a collision plate of the three-dimensional impact pressure measuring apparatus according to the present invention;
도 9는 본 발명에 의한 3차원 충돌압 측정장치로부터 얻은 충돌압 데이터를 나타내는 그래프.9 is a graph showing collision pressure data obtained from a three-dimensional collision pressure measuring apparatus according to the present invention.
※ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ※※ Explanation of code about main part of drawing ※
100... 3차원 충돌압 측정장치 110... 프레임100 ... Three-dimensional collision
120... 제트 분사수단 130... 충돌판120
131... 압력 측정공 140... 튜브 131 ...
150... 상하 이송부 150a... 상하이송 조정수단150 ... Upper and
151... 제1 회전 조정수단 153... 제1 회전부재151 ... First rotation control means 153 ... First rotation member
159... 상하 이송부재 160... 좌우 이송부159 ... Up and down
160a... 좌우이송 조정수단 161... 제2 회전 조정수단160a ... left and right feed adjustment means 161 ... second rotation adjustment means
163... 제2 회전부재 170... 압력 센서163 ... second rotating
180... 데이터 처리부 190... 압력 측정부180 ...
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