KR101025062B1

KR101025062B1 - Method and Apparatus for Thermal FatigueCycle Testing

Info

Publication number: KR101025062B1
Application number: KR1020090007963A
Authority: KR
Inventors: 홍봉근; 배영덕; 이동원; 김석권
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2009-02-02
Filing date: 2009-02-02
Publication date: 2011-03-30
Also published as: KR20100088840A

Abstract

열부하 반복 시험 시간을 단축시키고, 열부하를 가하는 히터의 수명을 증가시킬 수 있는 고열부하 반복 시험 (열피로 시험) 방법 및 장치가 제시된다. 본 발명에 따른 고열부하 반복 시험방법은 한 쌍의 시험대상물로 구성된 시험체를 제공하고, 상기 시험체로 열부하를 가하는 이동식 히터를 제공하며, 상기 히터를 상기 한 쌍의 시험대상물 사이로의 삽입 및 회수를 반복함으로써 상기 시험대상물의 열부하 시험을 수행하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 따른 고열부하 반복 시험방법 및 장치에 의하면, 시험대상물의 시험 기간을 단축시킬 수 있고, 히터의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보다 가혹한 열부하 조건을 가능하게 할 수 있는 효과가 있다.A high temperature load repetition test (thermal fatigue test) method and apparatus are proposed that can shorten the heat load repetition test time and increase the life of the heater applying the heat load. The high temperature load repetition test method according to the present invention provides a test body composed of a pair of test objects, provides a movable heater to apply a heat load to the test object, and repeats the insertion and withdrawal of the heater between the pair of test objects. It is characterized by performing a heat load test of the test object. According to the high temperature load repetition test method and apparatus according to the present invention, the test period of the test object can be shortened, the life of the heater can be extended, and more severe heat load conditions can be enabled.

열부하, 히터, 시험대상물, 열피로 시험. Heat load, heater, test object, thermal fatigue test.

Description

High load repetition test method and apparatus {Method and Apparatus for Thermal Fatigue (Cycle) Testing}

본 발명은 고열부하 반복 시험방법 및 장치에 관한 것으로, 구체적으로 시험 기간을 단축시킬 수 있고, 히터의 수명을 연장시킬 수 있을 뿐만 아니라, 보다 가혹한 열부하 조건을 가능하게 할 수 있는 고열부하 반복 시험방법 및 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a high temperature load repetition test method and apparatus, and in particular, a high heat load repetition test method that can shorten the test period, extend the life of the heater, and enable more severe heat load conditions. And to an apparatus.

일반적으로 고열부하 시험방법 또는 장치는, 고온 환경에서 가열되거나 상온으로의 냉각을 반복적으로 경험하게 되는 재료에 대하여 열적 특성을 시험하는 방법 또는 장치이다. 즉, 고온 환경과 냉각을 반복적으로 행할 수 있는 시험을 거쳐 신뢰성이 검증되어야 하는 재료의 열적 특성을 증명하기 위하여, 고열부하 시험방법 또는 장치가 이용될 수 있다.In general, a high temperature load test method or apparatus is a method or apparatus for testing thermal properties of a material that is heated in a high temperature environment or repeatedly experienced cooling to room temperature. That is, a high heat load test method or apparatus may be used to prove the thermal properties of the material whose reliability should be verified through a test capable of repeatedly performing a high temperature environment and cooling.

종래의 고열부하 시험장치의 경우, 두 시험대상물 사이에 그라파이터(graphite) 히터를 고정, 설치하고, 열을 가하는 방식으로서, 열 반복 시험을 위한 전류를 ON-OFF 하여 시험을 수행하였다. In the case of a conventional high heat load test apparatus, a graphite heater is fixed, installed between two test objects, and heat is applied. The test was performed by turning on and off a current for a thermal repetition test.

대부분의 고열부하 부품에 대한 반복 시험 회수는 10000회가 넘으므로, 장시 간의 시험 시간이 필요하여 고비용이 발생하게 된다. 또한, 히터에 고전류를 반복적으로 인가함에 따라 고가의 히터에 스트레스를 유발하여 수명을 단축시키게 된다.Since the number of repetitive tests for most hot load parts is over 10,000, a long test time is required and high costs are incurred. In addition, by repeatedly applying a high current to the heater it causes stress to the expensive heater to shorten the life.

따라서, 그라파이터 히터에 전류를 공급하거나 차단할 때에는 서서히 전류를 증가 또는 감소시키는 운전 방법이 이용된다. 이 때, 요구되는 열부하 값에 도달하는데 많은 시간이 소비하게 된다. 예를 들어, 30초 동안 전류를 서서히 증가시키는 경우, 원하는 열부하를 얻기 위해서는 60초 이상의 시간이 소요되어 불필요한 시간 및 전류가 낭비된다.Therefore, when supplying or interrupting current to the graphite heater, an operation method of gradually increasing or decreasing the current is used. At this time, it takes a lot of time to reach the required heat load value. For example, if the current is gradually increased for 30 seconds, it takes more than 60 seconds to achieve the desired heat load, which wastes unnecessary time and current.

따라서, 본 발명의 목적은, 시험 기간을 단축 시키고 불필요한 전류가 소모되지 않도록 하는 고열부하 반복 시험 방법 및 장치를 제공하는데 있다.Accordingly, it is an object of the present invention to provide a high temperature load repetitive test method and apparatus which shortens the test period and prevents unnecessary current from being consumed.

또한, 본 발명의 목적은, 고열부하 반복 시험에 이용되는 히터의 수명을 연장시킬 수 있는 고열부하 반복 시험 방법 및 장치를 제공하는데 있다.It is also an object of the present invention to provide a high temperature load repetition test method and apparatus capable of extending the life of a heater used in the high temperature load repetition test.

본 발명의 또 다른 목적은, 보다 가혹한 열부하 조건을 가능하게 하는 고열부하 반복 시험 방법 및 장치를 제공하는데 있다.It is still another object of the present invention to provide a high temperature load repetition test method and apparatus which enables more severe heat load conditions.

상술한 본 발명의 목적들을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 고열부하 반복 시험방법은 한 쌍의 시험대상물로 구성된 시험체를 제공하고, 상기 시험체로 열부하를 가하는 이동식 히터를 제공하며, 상기 한 쌍의 시험대상물 사이로 상기 히터의 삽입 및 회수를 반복함으로써 상기 시험대상물의 열부하 시험을 수행한다.In order to achieve the above object of the present invention, the high heat load repetition test method according to the present invention provides a test body composed of a pair of test objects, provides a movable heater to apply a heat load to the test body, the pair of tests The heat load test of the test object is performed by repeating the insertion and withdrawal of the heater between the objects.

바람직하게, 상기 시험체는 복수 개로 이루어질 수 있으며, 상기 히터는 차례대로 상기 복수 개의 시험체로 이동할 수 있으며, 히터는 상기 시험체들로 반복해서 이동해 가면서 시험체로 열부하를 반복적으로 가할 수 있다.Preferably, the test body may be formed of a plurality, the heater may be moved to the plurality of test specimens in sequence, the heater may repeatedly apply a heat load to the test specimen while repeatedly moving to the test specimens.

바람직하게, 상기 시험체는 원주방향으로 배열될 수 있고, 상기 히터는 상기 원주방향을 따라 상기 시험대상물 사이로 이동할 수 있다.Preferably, the test body may be arranged in the circumferential direction, and the heater may move between the test objects along the circumferential direction.

바람직하게, 상기 시험체는 일렬로 배열될 수 있으며, 이 때 상기 시험체는 수직방향으로 배열되어 상기 히터는 상기 수직방향을 따라 상기 시험대상물 사이로 이동할 수 있다. Preferably, the test specimen may be arranged in a row, wherein the test specimen may be arranged in a vertical direction so that the heater may move between the test objects along the vertical direction.

본 발명에 따른 고열부하 반복 시험 장치는 한 쌍의 시험 대상물로 구성된 시험체의 고열부하 반복 시험에 이용되고, 상기 한 쌍의 시험 대상물 사이에 이동 가능하게 배치될 수 있고 상기 시험체로 열부하를 가하는 히터를 포함하고, 상기 히터는 상기 한 쌍의 시험 대상물 사이로 삽입 및 회수를 반복할 수 있는 것을 특징으로 한다.The high temperature load repetition test apparatus according to the present invention is used for the high temperature load repetition test of a test body composed of a pair of test objects, and may be disposed between the pair of test objects so as to be movable, and apply a heater to apply a heat load to the test object. And the heater is capable of repeating insertion and retrieval between the pair of test objects.

바람직하게, 고열부하 반복 시험장치에서, 상기 시험체는 복수 개로 이루어질 수 있다.Preferably, in the high temperature load repeat test device, the test body may be formed of a plurality.

고열부하 반복 시험장치는 모터를 더 구비할 수 있으며, 상기 모터는 상기 히터와 연결되어, 상기 히터를 이동시킬 수 있다.The high temperature load repetition test apparatus may further include a motor, and the motor may be connected to the heater to move the heater.

바람직하게, 상기 시험체는 상기 모터를 중심으로 원주방향으로 배열될 수 있고, 상기 히터는 연결바에 의해 상기 모터에 회전 가능하게 결합될 수 있다.Preferably, the test body may be arranged in the circumferential direction around the motor, the heater may be rotatably coupled to the motor by a connecting bar.

또는, 상기 시험체는 모터 하부에 수직방향으로 배열될 수 있고, 상기 히터는 상기 모터에 결합되어 수직방향을 따라 상기 시험대상물 사이로 이동 가능하게 구성될 수 있다.Alternatively, the test body may be arranged in a vertical direction under the motor, the heater may be coupled to the motor may be configured to be movable between the test object in the vertical direction.

본 발명에 따른 고열부하 반복 시험 방법 및 장치에 의하면, 시험대상물의 열부하 반복 시험 기간을 단축 시키고 불필요한 전류가 소모되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.According to the high temperature load repetition test method and apparatus according to the present invention, there is an effect to shorten the heat load repetition test period of the test object and prevent unnecessary current is consumed.

또한, 본 발명에 따른 고열부하 반복 시험 방법 및 장치에 의하면, 고열부하 반복 시험에 이용되는 히터의 ON-OFF 동작을 크게 줄임으로써, 히터의 수명을 연장할 수 있는 효과가 있다.In addition, according to the high temperature load repetition test method and apparatus according to the present invention, by greatly reducing the ON-OFF operation of the heater used in the high heat load repetition test, there is an effect that can extend the life of the heater.

본 발명에 따른 고열부하 반복 시험 방법 및 장치에 의하면, 히터의 이동에 의해 시험대상물로의 고열부하 시험을 수행하므로 짧은 시간 내에 가혹한 열피로 조건을 만들어 내어 현실에 가까운 열부하를 인가할 수 있는 장점이 있다.According to the high temperature load repetition test method and apparatus according to the present invention, since the high temperature load test to the test object is performed by moving the heater, it is possible to create a severe thermal fatigue condition within a short time and apply a heat load close to reality. have.

이하 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명하지만, 본 발명이 실시예에 의해 제한되거나 한정되는 것은 아니다. 참고로, 본 설명에서 동일한 번호는 실질적으로 동일한 요소를 지칭하며, 상기 규칙 하에서 다른 도면에 기재된 내용을 인용하여 설명할 수 있고, 당업자에게 자명하다고 판단되거나 반복되는 내용은 생략될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, but the present invention is not limited or limited by the embodiments. For reference, the same numbers in this description refer to substantially the same elements and can be described with reference to the contents described in the other drawings under the above-mentioned rules, and the contents which are judged to be obvious to the person skilled in the art or repeated can be omitted.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치(100)를 개략적으로 도시한 구성도이다.1 is a configuration diagram schematically showing a high temperature load repetition test apparatus 100 according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참고하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치(100)는 한 쌍의 시험대상물로 이루어진 시험체(110)로 고열부하를 가하는 히터(120)를 포함하고, 상기 시험체(110)는 복수 개로 구성될 수 있어서, 상기 히터(120)는 상기 복수 개의 시험체(110)로 반복적으로 이동 가능하게 구성될 수 있다.Referring to Figure 1, the high temperature load repeat test apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a heater 120 for applying a high heat load to the test body 110 made of a pair of test objects, the test body ( 110 may be composed of a plurality, the heater 120 may be configured to be repeatedly moved to the plurality of test body (110).

구체적으로, 시험체(110)는 복수 개의 시험체인 제1 시험체(111)와 제2 시험체(112)로 구성될 수 있다. 또한, 제1 시험체(111)는 한 쌍의 시험대상물인 제1 시험대상물(1111)과 제2 시험대상물(1112)로 구성될 수 있으며, 상기 제1 시험대상 물(1111)과 제2 시험대상물(1112) 사이에는 히터(120)가 삽입되고 회수될 수 있는 공간이 구비된다.Specifically, the test body 110 may be composed of a first test body 111 and a second test body 112 which are a plurality of test bodies. In addition, the first test body 111 may be composed of a pair of test objects, the first test object 1111 and the second test object 1112, and the first test object 1111 and the second test object The space between the 1112 and the heater 120 is inserted and recovered.

마찬가지로, 제2 시험체(112)는 한 쌍의 시험대상물인 제3 시험대상물(1121)과 제4 시험대상물(1122)로 구성될 수 있으며, 상기 제3 시험대상물(1121)과 제4 시험대상물(1122) 사이에는 히터(120)가 삽입되고 회수될 수 있는 공간이 형성되도록 상기 제3 시험대상물(1121)과 제4 시험대상물(1122)을 배치한다.Similarly, the second test body 112 may include a third test object 1121 and a fourth test object 1122 which are a pair of test objects, and the third test object 1121 and the fourth test object ( The third test object 1121 and the fourth test object 1122 are disposed to form a space in which the heater 120 is inserted and recovered between the 1122.

제1 시험체(111)와 제2 시험체(112)에서 히터(120)가 삽입되고 회수될 수 있는 공간들이 일렬로 배치될 수 있도록, 제1 시험체(111)와 제2 시험체(112)를 일렬로 배열하는 것이 바람직하다.The first test body 111 and the second test body 112 are arranged in a line so that spaces in which the heater 120 can be inserted and recovered in the first test body 111 and the second test body 112 are arranged in a line. It is desirable to arrange.

즉, 지지장치(미도시)에 의해, 제1 시험대상물(1111)과 제2 시험대상물(1112)은 공간을 사이에 두고 평행하게 배열되고, 제3 시험대상물(1121)과 제4 시험대상물(1122)도 공간을 사이에 두고 평행하게 배열된다. That is, by the support device (not shown), the first test object 1111 and the second test object 1112 are arranged in parallel with a space therebetween, and the third test object 1121 and the fourth test object ( 1122 is also arranged in parallel with a space therebetween.

또한, 제1 시험대상물(1111)과 제3 시험대상물(1121)은 나란히 배열되고, 마찬가지로 제2 시험대상물(1121)과 제4 시험대상물(1122)도 서로 나란히 배열된다.In addition, the first test object 1111 and the third test object 1121 are arranged side by side, and similarly, the second test object 1121 and the fourth test object 1122 are also arranged side by side.

본 실시예에서는 시험체(110)가 제1 시험체(111)와 제2 시험체(112) 두 개의 시험체(111, 112)로 구성된 것을 예로 들어 설명하지만, 반드시 시험체(110)의 개수는 이에 한정된 것은 아니며, 히터(120)가 시험체(110)들로 이동 가능하도록 배열되는 것이라면 세 개 이상의 시험체(110)로 구성될 수 있음은 당연하다 할 것이다.In the present exemplary embodiment, the test body 110 includes the first test body 111 and the second test body 112 and two test bodies 111 and 112 as an example. However, the number of the test bodies 110 is not limited thereto. If the heater 120 is arranged to be movable to the test body 110, it will be obvious that three or more test bodies 110 may be configured.

히터(120)는 그라파이트(graphite) 히터로서 전원공급장치(미도시)에 연결되 어 전원이 공급됨으로써 가열된다. 히터(120)는 제1 시험체(111)의 제1 시험대상물(1111)과 제2 시험대상물(1112) 사이에 삽입 및 회수 가능하도록 배치되고, 마찬가지로 제2 시험체(112)의 제3 시험대상물(1121)과 제4 시험대상물(1122) 사이에 삽입 및 회수 가능하도록 배치된다.Heater 120 is a graphite (graphite) is connected to a power supply (not shown) as a heater is heated by supplying power. The heater 120 is arranged to be inserted and retrieved between the first test object 1111 and the second test object 1112 of the first test body 111, and likewise, the third test object of the second test body 112 ( It is disposed between the 1121 and the fourth test object 1122 to be inserted and retrieved.

상기 히터(120)는 히터(120)의 일 측에 구비된 구동장치인 모터(미도시)에 연결되어, 상기 제1 시험체(111)와 제2 시험체(112) 사이로 왔다 갔다 하면서 반복적으로 열부하를 가할 수 있다.The heater 120 is connected to a motor (not shown) which is a driving device provided on one side of the heater 120, and repeatedly heats up and down while moving back and forth between the first and second test bodies 111 and 112. Can be added.

본 발명의 일 실시예에 따른 고열부하 반복 시험 방법은 상기 고열부하 반복 시험 장치(100)에 의해 수행되며, 구체적인 시험 방법은 다음과 같다.The high temperature load repetition test method according to an embodiment of the present invention is performed by the high temperature load repetition test apparatus 100, and specific test methods are as follows.

본 발명의 일 실시예에 따른 고열부하 반복 시험 방법은 히터(120)를 ON-OFF 하지 않고 ON 상태에서 제1 시험체(111)와 제2 시험체(112)로 반복적으로 이동함으로써, 시험대상물(1111, 1112, 1121, 1122)의 고열에 의한 열피로 시험을 수행한다.In the high temperature load repetition test method according to an embodiment of the present invention, the test object 1111 is repeatedly moved to the first test body 111 and the second test body 112 in the ON state without turning the heater 120 ON and OFF. , Thermal fatigue due to high heat, 1112, 1121, 1122.

즉, 우선 히터(120)를 제1 시험체(111)인 제1 시험대상물(1111)과 제2 시험대상물(1112) 사이에 배치하여 제1 시험대상물(1111)과 제2 시험대상물(1112)로 열부하를 가한다. 이 때, 제1 시험체(111)에는 일정 시간 동안 히터(120)로부터 열부하를 받음으로써 열부하의 인가 과정을 거치게 된다.That is, first, the heater 120 is disposed between the first test object 1111 and the second test object 1112, which are the first test body 111, to the first test object 1111 and the second test object 1112. Apply heat load. At this time, the first test body 111 is subjected to a heat load application process by receiving a heat load from the heater 120 for a predetermined time.

이어서, 일정 시간 경과 후, 히터(120)를 제2 시험체(112)로 이동시켜 제3 시험대상물(1121)과 제4 시험대상물(1122)로 열부하를 가한다. 이 때, 히터(120)가 빠져 나간(회수된) 제1 시험체(111)는 냉각 과정을 거치게 되고, 히터(120)가 삽입된 제2 시험체(112)는 열부하 인가 과정을 거친다.Subsequently, after a predetermined time elapses, the heater 120 is moved to the second test body 112 and heat load is applied to the third test object 1121 and the fourth test object 1122. At this time, the first test body 111 with which the heater 120 is removed (recovered) is subjected to a cooling process, and the second test body 112 into which the heater 120 is inserted is subjected to a heat load application process.

일정 시간 경과 후, 히터(120)는 제2 시험체(112)를 빠져 나가고 제1 시험체(111)로 다시 삽입된다. 이 때, 제1 시험체(111)는 열부하 인가 과정을 거치게 되고 반대로 제2 시험체(112)는 냉각 과정을 거치게 된다.After a certain time, the heater 120 exits the second test body 112 and is inserted into the first test body 111 again. At this time, the first test specimen 111 is subjected to a heat load application process, and the second test specimen 112 undergoes a cooling process.

이러한 히터(120)의 반복적인 이동에 의해 시험체(110)는 열부하 인가 과정과 냉각 과정을 반복적으로 거치게 되고, 그에 따라 시험대상물(1111, 1112, 1121, 1122)의 열피로에 따른 특성치를 시험적으로 알 수 있게 된다.By repeated movement of the heater 120, the test body 110 is repeatedly subjected to a heat load application process and a cooling process, and accordingly, the characteristic values according to the thermal fatigue of the test objects 1111, 1112, 1121, and 1122 are experimentally tested. You will find out.

일반적으로 히터의 ON-OFF 방식에 의해 시험대상물(1111, 1112, 1121, 1122)의 열부하 반복 시험을 수행하는 것에 비해, ON 상태를 유지한 본 실시예의 히터(120)에 의해 열부하 반복 시험을 수행함으로써, 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있다. 예를 들어, ON-OFF 방식에 의한 열부하 반복 시험이 약 84일 소요되었다면, 본 실시예에 따른 열부하 반복 시험 방법에 의해서는 시험 기간을 약 42일로 단축할 수 있다.In general, the heat load repetition test is performed by the heater 120 of the present embodiment, which is maintained in the ON state, as compared with the heat load repetition test of the test objects 1111, 1112, 1121, and 1122 by the ON-OFF method of the heater. By doing so, the test period can be greatly shortened. For example, if the heat load repetition test by the ON-OFF method takes about 84 days, the test period can be shortened to about 42 days by the heat load repetition test method according to the present embodiment.

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치(200)를 개략적으로 도시한 구성도이다.Figure 2 is a schematic diagram showing a high temperature load repetition test apparatus 200 according to another embodiment of the present invention.

도 2를 참고하여, 고열부하 반복 시험장치(200)는 한 쌍의 시험대상물로 이루어진 시험체(210)로 고열부하를 가하는 히터(220)를 포함하고, 상기 시험체(210)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 상기 히터(220)는 상기 복수 개의 시험체(210)로 반복적으로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 2, the high heat load repetition test apparatus 200 may include a heater 220 for applying a high heat load to a test body 210 including a pair of test objects, and the test body 210 may be configured in plural. The heater 220 may be repeatedly moved to the plurality of test bodies 210.

시험체(210)는 앞선 실시예에서의 시험체(110)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있으므로, 시험체(210)를 구성하는 제1 시험체(211)와 제2 시험체(212), 및 시험대상물(2111, 2112, 2121, 2122)에 대한 설명은 간략화를 위해서 생략하도록 한다. Since the test body 210 may be configured to be the same as or similar to the test body 110 in the foregoing embodiment, the first test body 211 and the second test body 212 constituting the test body 210 and the test object 2111 2112, 2121, and 2122 will be omitted for simplicity.

다만, 이하에서는 앞선 실시예에서의 고열부하 반복 시험장치(100)에 비해 본 실시예에서의 고열부하 반복 시험장치(200)가 가지는 차이점에 대해 설명하도록 한다.However, hereinafter, the difference between the high heat load repetition test apparatus 200 according to the present embodiment will be described in comparison with the high heat load repetition test apparatus 100 in the previous embodiment.

고열부하 반복 시험장치(200)는 모터(230)를 더 구비하고, 제1 시험체(211)와 제2 시험체(212)는 상기 모터(230)를 중심으로 원주방향으로 지지장치(미도시)에 의해 배열된다. The high temperature load repetition test apparatus 200 further includes a motor 230, and the first test body 211 and the second test body 212 are circumferentially centered on the motor 230 in a support device (not shown). Are arranged by.

모터(230)의 일 측에는 연결바(232)가 구비되어, 히터(220)는 연결바(232)에 의해 모터(230)와 회전 가능하게 결합되며, 모터(230)를 중심으로 원주방향으로 회전할 수 있다.One side of the motor 230 is provided with a connection bar 232, the heater 220 is rotatably coupled with the motor 230 by the connection bar 232, rotates in the circumferential direction around the motor 230 can do.

즉, 히터(220)는 모터(230)의 회전에 의해 제1 시험대상물(2111)과 제2 시험대상물(2112) 사이의 공간 및 제3 시험대상물(2121)과 제4 시험대상물(2122) 사이의 공간으로 반복적으로 이동할 수 있다. That is, the heater 220 is spaced between the first test object 2111 and the second test object 2112 and between the third test object 2121 and the fourth test object 2122 by the rotation of the motor 230. You can repeatedly move to the space of.

본 실시예에서의 고열부하 반복 시험장치(200)에 의한 고열부하 반복 시험 방법은 앞선 실시예에서의 고열부하 반복 시험장치(100)에 의한 고열부하 반복 시험 방법과 동일 또는 유사하므로, 간략화를 위해 이에 대한 설명은 생략하도록 한다.The high temperature load repetition test method by the high temperature load repetition test apparatus 200 in this embodiment is the same or similar to the high temperature load repetition test method by the high heat load repetition test apparatus 100 in the previous embodiment, for simplicity, The description thereof will be omitted.

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치(300)를 개 략적으로 도시한 부분 단면 구성도이다.3 is a partial cross-sectional view schematically showing a high temperature load repetition test apparatus 300 according to another embodiment of the present invention.

도 3을 참고하여, 고열부하 반복 시험장치(300)는 한 쌍의 시험대상물로 이루어진 시험체(310)로 고열부하를 가하는 히터(320)를 포함하고, 상기 시험체(310)는 복수 개로 구성될 수 있으며, 상기 히터(320)는 상기 복수 개의 시험체(310)로 반복적으로 이동할 수 있다.Referring to FIG. 3, the high heat load repetition test apparatus 300 may include a heater 320 that applies a high heat load to a test body 310 made up of a pair of test objects, and the test body 310 may include a plurality of test bodies 310. The heater 320 may be repeatedly moved to the plurality of test bodies 310.

시험체(310)는 앞선 실시예에서의 실시예(110)와 동일 또는 유사하게 구성될 수 있으므로, 시험체(310)를 구성하는 제1 시험체(311)와 제2 시험체(312), 및 시험대상물(3111, 3112, 3121, 3122)에 대한 설명은 간략화를 위해서 생략하도록 한다.Since the test body 310 may be configured to be the same as or similar to the embodiment 110 in the foregoing embodiment, the first test body 311 and the second test body 312 constituting the test body 310 and the test object ( The description of 3111, 3112, 3121, and 3122 will be omitted for simplicity.

다만, 이하에서는 앞선 실시예에서의 고열부하 반복 시험장치(300)에 비해 본 실시예에서의 고열부하 반복 시험장치(300)가 가지는 차이점을 위주로 설명하도록 한다.However, the following description will be mainly focused on the difference between the high heat load repetition test apparatus 300 in the present embodiment compared to the high heat load repetition test apparatus 300 in the previous embodiment.

고열부하 반복 시험장치(300)는 모터(330)를 더 구비하고, 제1 시험체(311)와 제2 시험체(312)는 상기 모터(330)의 하부에 수직하게 지지장치(미도시)에 의해 배치된다.The high temperature load repetition test apparatus 300 further includes a motor 330, and the first test body 311 and the second test body 312 are supported by a support device (not shown) perpendicular to the lower portion of the motor 330. Is placed.

즉, 시험체(310)의 상부에 구비된 모터(330)의 일 단에는 와이어(332)가 구비되어, 상기 와이어(332)는 모터(330)와 히터(320)를 연결한다. 와이어(332)는 모터(330)에 부착된 도르레 등에 연결될 수 있어서, 모터(330)의 회전에 의해 선택적으로 와이어가 상하로 늘어나거나 줄어들 수 있다.That is, a wire 332 is provided at one end of the motor 330 provided on the test body 310, and the wire 332 connects the motor 330 and the heater 320. The wire 332 may be connected to a pulley attached to the motor 330, so that the wire may be selectively stretched up or down by the rotation of the motor 330.

또한, 본 실시예의 고열부하 반복 시험장치(300)는 하우징(340)을 더 포함할 수 있고, 상기 하우징(340) 내에 시험체(310)가 구비되고, 상기 시험체(340)를 형성하는 시험대상물(3111과 3112, 및 3121과 3122) 사이의 공간으로 히터(320)가 선택적으로 삽입될 수 있다.In addition, the high-temperature load repeat test apparatus 300 of the present embodiment may further include a housing 340, the test object 310 is provided in the housing 340, the test object to form the test body 340 ( The heater 320 may be selectively inserted into the space between 3111 and 3112, and 3121 and 3122.

하우징(340)의 측면에는 히터(320)가 시험대상물(3111과 3112, 또는 3121과 3122)을 빠져 나간 후, 시험대상물(3111과 3112, 또는 3121과 3122)의 냉각을 위해 통공(342)이 더 구비될 수 있다.On the side of the housing 340, the heater 320 exits the test objects 3111 and 3112, or 3121 and 3122, and then the through hole 342 is cooled to cool the test objects 3111 and 3112 or 3121 and 3122. It may be further provided.

또한, 하우징(340)의 상단과 하단에는 시험체(310)를 삽입하거나 회수할 수 있는 개구가 구비될 수 있으며, 하우징(340) 내부의 측면들에는 상기 시험체(310)가 배치될 수 있는 공간이 또한 구비될 수 있다.In addition, the upper and lower ends of the housing 340 may be provided with openings for inserting or retrieving the test body 310, and spaces in which the test body 310 may be disposed may be provided on side surfaces inside the housing 340. It may also be provided.

히터(320)의 양 단(도 3에서는 상부와 하부)에는 히터(320)의 상하 움직임을 제한하는 상부 스토퍼(334)와 하부 스토퍼(336)가 더 구비될 수 있다.Both ends (upper and lower in FIG. 3) of the heater 320 may be further provided with an upper stopper 334 and a lower stopper 336 to limit the vertical movement of the heater 320.

물론, 본 실시예에서 시험체(310)는 하우징(340)에 의해 하우징(340) 내부에 배치될 수도 있지만, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 지지장치에 의해 수직방향으로 배열될 수 있음은 당연하다 할 것이다.Of course, in the present embodiment, the test body 310 may be disposed inside the housing 340 by the housing 340, but is not necessarily limited thereto, and may be arranged in the vertical direction by another supporting device. something to do.

본 실시예의 고열부하 반복 시험장치(300)에 의한 고열부하 반복 시험방법은 앞선 실시예에서의 고열부하 반복 시험장치(100)에 의한 고열부하 반복 시험방법과 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 자세한 설명은 간략화를 위해 생략하도록 한다. 다만, 양자의 차이점에 대해서만 아래에서 설명하도록 한다.Since the high temperature load repetition test method by the high temperature load repetition test apparatus 300 of the present embodiment is the same or similar to the high temperature load repetition test method by the high heat load repetition test apparatus 100 in the previous embodiment, the detailed description thereof It is omitted for simplicity. However, only the differences between the two will be described below.

모터(330)의 회전에 의해 히터(320)가 제1 시험체(311)의 제1 시험대상물(3111)과 제2 시험대상물(3112) 사이에 배치되어 상기 시험대상물(3111, 3112)로 열부하를 가한 후, 모터(330)의 회전에 의해 ON 상태를 계속 유지하는 히터(320)는 제2 시험체(312)로 이동한다.By the rotation of the motor 330, the heater 320 is disposed between the first test object 3111 and the second test object 3112 of the first test object 311, thereby applying heat load to the test objects 3111 and 3112. After the addition, the heater 320 which keeps the ON state by the rotation of the motor 330 moves to the second test body 312.

제2 시험체(312)의 제3 시험대상물(3121)과 제4 시험대상물(3122)에 히터(320)가 도달하게 되면 하우징(340)의 하부에 형성된 개구 이상으로 돌출되어 형성된 하부 스토퍼(336)에 의해 히터(320)는 정지하게 된다. When the heater 320 reaches the third test object 3121 and the fourth test object 3122 of the second test body 312, the lower stopper 336 is formed to protrude beyond the opening formed in the lower part of the housing 340. The heater 320 is stopped by.

히터(320)의 가열에 의해 제2 시험체(312)는 열부하 인가 과정을 거치고 반대로 제1 시험체(311)는 냉각 과정을 거치게 된다.By the heating of the heater 320, the second test body 312 undergoes a heat load application process, while the first test body 311 undergoes a cooling process.

이어서, 모터(330)가 역회전하여 히터(320)를 상부로 이동시킨다. 히터(320)의 이동은 하우징(340)의 상부에 형성된 개구 이상으로 돌출 형성된 상부 스토퍼(334)에 의해 제한을 받게 되어, 히터(320)는 제1 시험체(311)가 위치한 정위치로 이동할 수 있다.Subsequently, the motor 330 reverses and moves the heater 320 upward. The movement of the heater 320 is limited by the upper stopper 334 protruding beyond the opening formed in the upper portion of the housing 340, so that the heater 320 can move to the correct position where the first test body 311 is located. have.

이에 의해, 시험체(110)로의 반복적인 열부하 인가 및 냉각 과정을 통해 열피로 등의 시험이 수행될 수 있다.As a result, a test such as thermal fatigue may be performed through repeated heat load application and cooling processes to the test body 110.

앞선 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치(100, 200, 300)에 의하면, 시험대상물의 시험 기간을 크게 단축시킬 수 있는 효과가 있다. 예를 들어, 기존의 시설에서 국제핵융합실험로(ITER)의 일차벽 검증용 실험대상물 4개에 대해 12000 회 반복 시험을 수행하는데 소요되는 기간이 약 84일이라면, 앞선 실시예의 고열부하 반복 시험장치(100, 200, 300)에 따라 시험대상물을 시험하는 경우 약 42일이 소요되어 막대한 인건비 및 유지비를 절약할 수 있다.According to the high temperature load repeat test apparatus 100, 200, 300 according to the previous embodiment, there is an effect that can greatly shorten the test period of the test object. For example, if the time required to perform 12000 replicate tests on four ITER primary wall test subjects in an existing facility is about 84 days, the high-temperature load repeat test apparatus of the previous embodiment. When testing the test object according to (100, 200, 300), it takes about 42 days, which can save huge labor and maintenance cost.

또한, 앞선 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치(100, 200, 300)에 사용되 는 히터(120, 220, 320)는 ON-OFF에 의한 가열과 비가열 상태를 반복하지 아니하여도 되므로, 그라파이터 히터(120, 220, 320)의 수명이 연장된다. 즉, 히터(120, 220, 320)는 ON 상태를 유지한 채 히터(120, 220, 320)의 이동에 의해 시험대상물로 고열부하를 인가하므로 전류를 반복적으로 인가함에 따른 히터(120, 220, 320)의 열변형으로 인한 수명 단축을 방지할 수 있다.In addition, the heater (120, 220, 320) used in the high heat load repeat test apparatus 100, 200, 300 according to the previous embodiment does not have to repeat the heating and non-heating state by the ON-OFF, The lifetime of the graphite heaters 120, 220, 320 is extended. That is, since the heaters 120, 220, 320 apply high heat load to the test object by moving the heaters 120, 220, 320 while maintaining the ON state, the heaters 120, 220, It is possible to prevent the shortened life due to the thermal deformation of 320).

또한, 기존 방식의 경우 전류를 천천히 증가시키므로 요구되는 열부하를 얻는데 걸리는 시간이 길어져서 열반복에 의한 충분한 열피로 조건을 형성할 수 없었다. 이에 반하여, 본 실시예들에서의 고열부하 반복 시험장치(100, 200, 300)에 의하면, 약 1 내지 2초 정도의 히터(120, 220, 320) 이동 시간만 소요될 뿐 히터(120, 220, 320)의 가열 또는 냉각 시간이 별도로 요구되지 아니하므로 열피로 조건을 훨씬 가혹하게 형성할 수 있다. 즉, 본 실시예들에서의 고열부하 반복 시험장치(100, 200, 300)는 보다 현실에 가까운 열부하를 인가할 수 있는 장점을 가진다.In addition, in the conventional method, since the current is slowly increased, it takes a long time to obtain the required heat load, and thus it is not possible to form a sufficient thermal fatigue condition due to thermal repetition. On the contrary, according to the high heat load repetition test apparatus 100, 200, 300 according to the present embodiments, the heaters 120, 220, Since the heating or cooling time of 320 is not required separately, thermal fatigue conditions can be made much more severe. That is, the high heat load repetition test apparatus 100, 200, 300 in the present embodiments has the advantage that can be applied to the heat load closer to the reality.

상술한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만 해당 기술분야의 숙련된 당업자라면 하기의 청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.As described above, although described with reference to the preferred embodiment of the present invention, those skilled in the art various modifications and variations of the present invention without departing from the spirit and scope of the invention described in the claims below I can understand that you can.

본 명세서 내에 포함되어 있음.Included in this specification.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치의 개략적인 구성도이다;1 is a schematic configuration diagram of a high temperature load repetition test apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 2는 본 발명의 다른 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치의 개략적인 구성도이다;2 is a schematic configuration diagram of a high temperature load repetition test apparatus according to another embodiment of the present invention;

도 3은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 고열부하 반복 시험장치의 개략적인 부분 단면 구성도이다.3 is a schematic partial cross-sectional view of a high temperature load repetition test apparatus according to another embodiment of the present invention.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

100, 200, 300 : 고열부하 반복 시험장치100, 200, 300: high temperature load repetition tester

110, 210, 310 : 시험체 120, 220, 320 : 히터110, 210, 310: Test body 120, 220, 320: Heater

230, 330 : 모터 340 : 하우징230, 330: motor 340: housing

Claims

In the high temperature load repeated test method of the test object,

Providing a test body consisting of a pair of test objects,

Providing a movable heater to apply a heat load to the test body,

Repeated high temperature load test method using a movable heater, characterized in that for performing the heat load test of the test object by repeating the insertion and withdrawal of the heater between the pair of test objects.

The method of claim 1,

The test body is a plurality of test pieces, characterized in that the heater is repeatedly moved to the plurality of test samples in sequence.

The method of claim 2,

The test body is arranged in the circumferential direction, the heater is repeated repeatedly test method of high heat load, characterized in that the movement between the test object in the circumferential direction.

The method of claim 2,

Repeated test method of high heat load, characterized in that the test body is arranged in a line.

The method of claim 4, wherein

The test body is arranged in a vertical direction, the heater is repeated high temperature load test method, characterized in that to move between the test object in the vertical direction.

In the high temperature load repetition test apparatus of a test body composed of a pair of test objects,

A mobile device may be disposed to be movable between the pair of test objects, and may include a heater that applies a heat load to the test object, and the heater may repeat insertion and retrieval between the pair of test objects. High temperature load repetition tester using heater.

The method of claim 6,

High test load repeating device, characterized in that the plurality of the test body.

The method according to claim 6 or 7,

High temperature load repetition test apparatus is connected to the heater, further comprising a motor for moving the heater.

The method of claim 8,

The test body is arranged in a circumferential direction with respect to the motor, the heater is repeatedly repeated high temperature test apparatus, characterized in that coupled to the motor by a connecting bar.

The method of claim 8,

The test body is arranged in a vertical direction under the motor, the heater is coupled to the motor is a high-temperature load repeat test device, characterized in that movable between the test object in the vertical direction.