KR101004117B1 - 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 온도계측기에 관한 것으로, 보다 상세하게는 선박용 내연기관의 실린더 배기가스의 온도를 측정하기 위한 온도계측기에 있어서, 온도를 감지하는 제1센서봉과, 상기 제1센서봉과 결합되어 계측 온도를 나타내는 온도표시계로 이루어지는 기계식 온도계측센서와, 상기 제1센서봉의 내부에 삽입되는 제2센서봉과, 상기 제2센서봉의 상부에 형성되어 외부와 연결되는 포트로 이루어지는 전기식 온도계측센서와, 상기 포트와 연결되어 온도를 보상하는 P.I.D보상회로를 포함하여 이루어지는 것을 기술적 요지로 하는 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기에 관한 것이다.

Description

선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기{A thermometer combined electric and mechanic thermometer for measuring temperature of cylinder exhaust gas of diesel engine for ship}

본 발명은 온도계측기에 관한 것으로, 기계식 온도계측센서와 전기식 온도계측센서를 일체화시키며, 온도변화에 따른 실제온도와 전기식 온도계측센서의 측정온도간의 온도편차를 보상할 수 있도록 한 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기에 관한 것이다.

종래에는 선박용 내연기관의 실린더 배기가스의 측정을 위하여 기계식 온도측정기와 전기식 온도계측기를 이웃한 상태로 설치 고정시켜 현장 작업자는 기계식 온도측정기를 통하여 온도를 인지하고, 중앙통제실은 전기식 온도계측기를 통하여 제공되는 온도를 인지하여 상황파악 및 돌발상황에 대처하였다.

도 1은 종래의 기계식 온도측정기와 전기식 온도측정기의 온도측정값을 비교하는 도면이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 기계식 온도측정기에서 제공되는 온도값(a)과, 전기식 온도측정기에서 제공되는 온도값(b)을 비교하여 보면, 전기식 온도측정기의 온도값(b)과 기계식 온도측정기의 온도값(a)에는 온도 측정부위가 다르고 각 측정기간의 응답속도 차이로 인한 편차가 발생하게 된다. 즉, 기계식 온도센서는 즉각적인 반응이 이루어지나, 전기식 온도센서는 시간차를 두고 반응이 이루어짐으로, 기계식 온도센서의 온도값과 전기식 온도센서가 측정한 온도값이 서로 상이하다는 문제가 있었다.

그래서, 선박용 내연기관의 실린더 배기가스의 급격한 고온의 배출에 따른 전기식 온도측정기의 온도값과 기계식 온도측정기의 온도값에는 큰 편차가 발생하는 문제점이 있어왔다.

또한, 종래와 같이 기계식 온도측정기와 전기식 온도계측기를 따로 설치해야하는 시간의 낭비와 공간선정의 문제점이 있어왔다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 기계식 온도계측센서와 전기식 온도계측센서의 일체화를 통하여 동일한 지점의 온도측정이 가능하도록 하고 전기식 온도 계측 센서의 응답속도를 개선하며, 설치 공간과 부피를 줄이고자 하는데 그 목적이 있다.

또한, 실제 온도와 전기식 온도계측센서의 측정온도간의 온도편차를 보상할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 선박용 내연기관의 실린더 배기가스의 온도를 측정하기 위한 온도계측기에 있어서, 온도를 감지하는 제1센서봉과, 상기 제1센서봉과 결합되어 계측 온도를 나타내는 온도표시계로 이루어지는 기계식 온도계측센서와, 상기 제1센서봉의 내부에 삽입되는 제2센서봉과, 상기 제2센서봉의 상부에 형성되어 외부와 연결되는 포트로 이루어지는 전기식 온도계측센서와, 상기 포트와 연결되어 전기식 온도계측 센서의 온도를 보상하는 P.I.D보상회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기와 같은 구성의 본 발명에 따르면, 다음과 같은 효과를 기대할 수 있을 것이다.

우선, 기계식 온도계측센서와 전기식 온도계측센서를 일체화시켜 휴대 및 설치가 용이하게 된다.

또한, 전기식 온도계측센서와 P.I.D보상회로를 연결시켜 실제온도와 측정온도간의 온도편차를 보상하여 사용자가 실측의 보상온도를 인지할 수 있게 되며 기계식 온도계측기와의 측정 편차를 없앨 수 있게 된다.

도 1은 종래의 기계식 온도측정기와 전기식 온도측정기의 온도측정값을 비교하는 도면이다.
도 2는 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기의 분해도이다.
도 3은 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기의 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참고로 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 설명하기로 한다.

도 2는 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기의 분해도이고, 도 3은 본 발명에 따른 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기의 개념도이다.

도 2 또는 도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명은 선박용 내연기관의 실린더 배기가스의 온도를 측정하기 위하여 제작된 온도계측기로써, 기계식 온도계측센서(100), 전기식 온도계측센서(200) 및 P.I.D보상회로(300)를 포함하여 이루어진다.

상기 기계식 온도계측센서(100)는 온도를 감지하는 제1센서봉(110)과, 상기 제1센서봉(110)과 결합되어 계측 온도를 나타내는 온도표시계(120)로 이루어진다.

상기 기계식 온도계측센서(100)의 작동은 상기 제1센서봉(110)의 내부에 질소기체가 충진되며 상기 배기가스의 온도에 따라 상기 질소기체의 열적 팽창을 통하여 상기 온도표시계(120)의 표시침과 연결된 C형 써스팽창관(부루돈관)으로 공급되어 상기 표시침이 해당 온도표시눈금을 나타내게 되며, 위의 기체는 통상적으로 질소 또는 액체의 수은, 알코올 등이 사용되나, 이에 한정되는 것은 아니며, 이와 같은 방식은 이미 사용되고 있는 것으로 이에 대한 구체적인 설명은 생략하기로 한다.

그리고, 상기 전기식 온도계측센서(200)는 상기 제1센서봉(110)의 내부에 삽입되는 제2센서봉(210)과, 상기 제2센서봉(210)의 상부에 형성되어 외부와 연결되는 포트(220)로 이루어진다.

이 때, 상기 포트(220)의 하부에 나사산(200a)을 형성시키고, 상기 기계식 온도계측센서(100)의 내부에도 상기 나사산(200a)과 대응되는 나사산(100a)을 내주면에 형성시켜 상기 제2센서봉(210)을 상기 제1센서봉(110)의 내부로 삽입시키고 상기 전기식 온도계측센서(200)를 회전시켜 일체화 될 수 있어 분리결합이 용이하다.

상기 제2센서봉(210)이 온도를 계측하여 계측신호를 상기 포트(220)를 통하여 외부의 다른 기기로 전달을 하게 된다.

한편, 상기 전기식 온도계측센서(200)는 고온의 급격한 온도변화시 즉각적인 온도변화의 반영이 어려운 점이 있어 P.I.D보상회로(300)를 구비시킨다.

여기서, 상기 P.I.D보상회로(300)는 기본적으로 피드백제어기의 형태를 가지고 있으며, 제어하고자 하는 대상의 출력값을 측정하여 이를 원하고자 하는 참조값 혹은 설정값과 비교하여 오차를 계산하고, 이 오차값을 이용하여 제어에 필요한 제어값을 계산하는 구조로 되어 있다.

그리고, 상기 P.I.D보상회로(300)를 통한 보상값이 상기 P.I.D보상회로(300)와 연결되는 제어부(10)를 통하여 모니터링을 할 수 있도록 하게 되어 보상된 선박용 내연기관의 실린더 배기가스의 온도를 인지할 수 있게 된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작동과정을 도 2 또는 도 3을 참고로 설명하기로 한다.

선박용 내연기관의 실린더 배기가스의 온도의 감지지역에 일체로 형성되는 기계식 온도계측센서(100)와 전기식 온도계측센서(200)를 위치시키고, 현장 작업자는 기계식 온도계측센서(100)의 온도표시계(120)를 통하여 온도를 인지하게 되며, 현장 외의 지역(종합통제실)에서는 상기 전기식 온도계측센서(200)에서 계측되는 신호를 P.I.D보상회로(300)를 거치며 온도의 보상이 이루어지고, 보상된 온도를 제어부(10)를 통해 모니터링을 할 수 있게 된다.

이상과 같이 본 발명은 기계식 온도계측센서와 전기식 온도계측센서를 일체로 형성시켜 휴대 및 설치를 용이하게 하며, P,I.D보상회로를 통하여 전기식 온도계측센서에서 발생되는 온도편차를 보상하여 편차없는 보상된 온도를 인지할 수 있도록 하는 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기를 제공하는 것을 기본적인 기술적인 사상으로 하고 있음을 알 수 있으며, 이와 같은 본 발명의 기본적인 사상의 범주 내에서, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서는 다른 많은 변형이 가능함은 물론이다.

10 : 제어부
100 : 기계식 온도계측센서
110 : 제1센서봉
120 : 온도표시계
200 : 전기식 온도계측센서
210 : 제2센서봉
220 : 포트
300 : P.I.D보상회로

Claims (1)

1. 선박용 내연기관의 실린더 배기가스의 온도를 측정하기 위한 온도계측기에 있어서,
   온도를 감지하는 제1센서봉(110)과, 상기 제1센서봉(110)과 결합되어 계측 온도를 나타내는 온도표시계(120)로 이루어지는 기계식 온도계측센서(100);
   상기 제1센서봉(110)의 내부에 삽입되는 제2센서봉(210)과, 상기 제2센서봉(210)의 상부에 형성되어 외부와 연결되는 포트(220)로 이루어지는 전기식 온도계측센서(200);
   상기 포트(220)와 연결되어, 상기 전기식 온도 계측센서의 온도값을 보상하는 P.I.D보상회로(300);를 포함하여 이루어지되,
   상기 전기식 온도계측 센서(200)의 포트 하부에 나사산(200a)을 형성하고, 상기 기계식 온도센서(100)의 제1센서봉의 상부에 상기 나사산(200a)과 대응되는 나사산(100a)을 형성하여, 상기 전기식 온도계측 센서(200)의 제2 센서봉을 상기 기계식 온도센서의 제1 센서봉의 내부에 삽입한 후 회전하여 고정시키는 것을 특징으로 하는 선박용 내연기관의 실린더 배기가스 온도측정용 일체형 온도계측기.

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