KR101027295B1 - Apparatus for Measuring Temperature of Cooled Materials and Method for Measuring Heat-Flux of Cooling Machine by using the Same - Google Patents

Apparatus for Measuring Temperature of Cooled Materials and Method for Measuring Heat-Flux of Cooling Machine by using the Same Download PDF

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Abstract

냉각설비를 통과하는 후판재와 같은 피 냉각재를 모사한 시편부재의 온도 측정을 통하여 냉각설비의 최적 냉각 제어를 가능하게 한 피 냉각재 온도 측정장치 및, 이를 이용한 냉각설비의 열유속 측정방법이 제공된다.Provided is a coolant temperature measuring device that enables optimum cooling control of a cooling device by measuring a temperature of a specimen member that simulates a coolant such as a thick plate that passes through a cooling device, and a method of measuring heat flux of a cooling device using the same.

상기 피 냉각재 온도 측정장치는 그 구성 일예로서, 장치 바디수단과, 상기 장치 바디수단에 구비되고 외부 냉각매체와 접촉하되 온도 제어되는 시편부재 및, 상기 장치 바디수단에 구비되고 상기 시편부재와 연계되는 온도 측정수단을 포함하여 구성되어 있다.The coolant temperature measuring device is an example of a configuration, comprising a device body means, a specimen member provided in the device body means and in contact with an external cooling medium, and temperature controlled, and provided in the device body means and associated with the specimen member. It comprises a temperature measuring means.

이와 같은 본 발명에 의하면, 냉각 처리되는 압연된 고온소재(강판 또는 후판재)와 같은 피 냉각재를 모사한 시편을 실제 공정과 같은 조건에서 현장 냉각설비를 통과시키면서 그 온도변화와 냉각설비의 열유속을 측정 가능하게 함은 물론, 수집된 온도 또는 열유속 데이터를 이용하여 냉각설비의 정밀한 냉각 제어 모델의 구축을 가능하게 하여, 궁극적으로 냉각설비의 최적 가동과 소재의 온도 편차를 줄이는 것을 가능하게 한 개선된 효과를 얻을 수 있다.According to the present invention, while changing the temperature and heat flux of the cooling equipment while passing through the on-site cooling equipment under the same conditions as the actual process, the specimen to simulate the coolant, such as a rolled hot material (steel plate or thick plate material) that is cooled In addition to making it possible to measure and use the collected temperature or heat flux data, it is possible to build a precise cooling control model of the cooling plant, ultimately enabling improved cooling plant operation and reducing material temperature variations. The effect can be obtained.

피 냉각재, 후판재, 냉각설비, 가속 냉각, 온도/열유속 측정 Coolant, thick plate, cooling equipment, accelerated cooling, temperature / heat flux measurement

Description

피 냉각재 온도 측정장치 및, 이를 이용한 냉각설비 열유속 측정방법 {Apparatus for Measuring Temperature of Cooled Materials and Method for Measuring Heat-Flux of Cooling Machine by using the Same}Apparatus for Measuring Temperature of Cooled Materials and Method for Measuring Heat-Flux of Cooling Machine by using the Same}

본 발명은 피 냉각재 온도 측정장치 및, 이를 이용한 냉각설비 열유속 측정방법에 관한 것이며, 더욱 상세하게는 피 냉각재를 모사한 시편을 실제 공정과 같은 조건에서 현장 냉각설비를 통과시키면서 그 온도변화와 냉각설비의 열유속을 측정 가능하게 함은 물론, 수집된 온도 또는 열유속 데이터를 이용하여 냉각설비의 정밀한 냉각 제어 모델의 구축을 가능하게 하여, 궁극적으로 냉각설비의 최적 가동과 소재의 온도 편차를 줄이는 것을 가능하게 한 피 냉각재 온도 측정장치 및, 이를 이용한 냉각설비 열유속 측정방법을 제공하는 데에 있다.The present invention relates to an apparatus for measuring a coolant temperature and a method for measuring a heat flux of a cooling system using the same, and more particularly, a temperature change and a cooling system of a specimen that simulates the coolant while passing through a field cooling facility under the same conditions as an actual process. It is possible not only to measure the heat flux of the system, but also to build a precise cooling control model of the cooling system by using the collected temperature or heat flux data, thereby ultimately reducing the optimum operation of the cooling system and reducing the temperature variation of the material. It is an object of the present invention to provide a coolant temperature measuring device and a method for measuring the heat flux of a cooling device using the same.

강판 특히, 두께가 두꺼운 후판은 도 1에서 도시한 바와 같이, 가열로(110)에서 가열된 소재(100)가 압연기 즉, 조압연기(Rough Mill)(120) 및/또는 사상 압연기(Finishing Mill, FM)(130)를 거쳐 원하는 두께의 판재 즉, 후판재(100)로 압연된다.As shown in FIG. 1, a steel plate, especially a thick plate, may have a material 100 heated in a heating furnace 110 in a rolling mill, that is, a rough mill 120 and / or a finishing mill. FM (130) is rolled into a plate of the desired thickness, that is, a thick plate 100.

이후, 압연된 고온의 후판재(100)는 가속 냉각대(140)를 거치면서 냉각, 열 처리되고, 그 다음 열간 교정기(Leveller)(150)에서 판 형상이 제어되고, 도시하지 않은 절단기(Shear Machine)에서 후판의 에지와 전,후단이 절단되어 후판 제품(100)으로 제조된다.(단, 도 1에서 압연소재, 압연된 후판재 및 최종 후판제품을 모두 도면부호 100으로 나타내었다.)Thereafter, the rolled high temperature thick plate 100 is cooled and heat treated while passing through the accelerated cooling stand 140, and then plate shape is controlled by a hot leveler 150, and a cutting machine (not shown) Machine edges and the front and rear ends of the thick plate is cut to produce a thick plate product 100. (However, the rolled material, the rolled thick plate material and the final thick plate product are all indicated by the reference numeral 100 in FIG. 1).

예를 들어, 가속 냉각과정에서 후판재는 그 두께방향과 폭방향으로 잔류응력이 잔존하고, 이와 같은 가속 냉각 후의 잔류응력에 의해 후판재는 변형되고, 이와 같이 변형된 후판재는 열간 교정기(150)에서 교정된다.For example, in the accelerated cooling process, the thick plate material remains in the thickness direction and the width direction thereof, and the thick plate material is deformed by the residual stress after the accelerated cooling, and the deformed thick plate material is calibrated in the hot straightener 150. do.

한편, 별도의 도면으로 도시하지 않았지만, 이와 같은 후판 제품 제조시, 후판재의 가속 냉각 공정을 더욱 정밀하게 구현하기 위하여, 냉각설비의 열유속을 측정하는 방법은 알려져 있다.Meanwhile, although not illustrated in a separate drawing, in order to more precisely implement the accelerated cooling process of the thick plate material in manufacturing such a thick plate product, a method of measuring a heat flux of a cooling facility is known.

그러나, 이와 같이 알려진 고온소재 (가속) 냉각시의 냉각설비(즉, 가속 냉각대)의 열유속 측정은 통상 실제 조업되는 현장 조건이나 설비가 아닌 실험실에서 소규모로 이루어 지기 때문에, 모의 측정이 대부분이었다.However, since the measurement of heat flux of a cooling facility (i.e., an accelerated cooling zone) at the time of high temperature material (acceleration) cooling, which is known as such, is usually performed on a small scale in a laboratory rather than in an actual field condition or a facility, simulation is mostly performed.

따라서, 종래의 경우 냉각설비의 열유속 측정이 실제 현장에서의 고온소재 예컨대, 고온강판이나 후판재 냉각 환경과는 실질적으로 상당한 차이가 있는 것이다.Therefore, in the conventional case, the heat flux measurement of the cooling facility is substantially different from the cooling environment of a high temperature material such as a high temperature steel sheet or a thick plate material in actual field.

예를 들어, 소재 즉, 후판재의 온도, 이송 테이블을 통한 이송 및 가속 냉각 설비 통과속도나 냉각수량, 냉각수압 등 실험실의 모의 측정과 실제 조업 조건 간에는 상당한 차이가 있는 것이다.For example, there is a significant difference between laboratory simulations and actual operating conditions, such as the temperature of the material, ie the plate, the conveying speed through the transfer table and the rate of passage of the accelerated cooling plant, the amount of cooling water, the cooling water pressure.

더욱이, 이와 같은 종래의 모의 열유속 측정은, 이동하면서 온도측정이 이루 어 지지 않기 때문에, 정지된 상태에서 시편의 열유속만을 측정하는 것이었다.Moreover, such a conventional simulated heat flux measurement was to measure only the heat flux of the specimen in a stationary state because no temperature measurement was made while moving.

특히, 종래의 경우 소재로 제공되는 시편부재를 냉각 구간에 투입하기 위하여원하는 온도까지 가열시키기 위한 별도의 가열 설비들이 필요하고, 고온의 시편부재를 직접 처리해야 하는 번거로운 문제가 있었다.In particular, in the conventional case, a separate heating facility is required to heat the specimen member provided as a material to a desired temperature in order to enter the cooling section, and there is a cumbersome problem of directly treating the specimen member having a high temperature.

그리고, 냉각되는 시편과 그 측정 온도신호를 처리하는 데이터 처리가 하나의 장치에서 구축되지 않아 측정도 어렵고, 여러번 측정을 하여야 하므로, 측정 시간도 길고 비용이나 인적 투입도 많이 필요한 것이었다.In addition, because the specimen to be cooled and the data processing for processing the measured temperature signal are not built in one device, the measurement is difficult and the measurement has to be performed several times, thus requiring a long measurement time and a lot of cost and human input.

본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 해소하기 위하여 제안된 것으로서 그 목적 측면은, 냉각 공정을 거치는 고온의 강판이나 후판재와 같은 피 냉각재를 현장 조건과 동일한 조건에서 현장 설비를 이용하여 그 열유속(온도 변화)의 측정을 용이하게 하는 것은 물론, 얻어진 열유속 데이터를 통한 냉각설비의 정밀한 냉각 제어 모델의 구축을 가능하게 하여 냉각 수량 제어 등의 최적의 설비가동을 가능하게 하고, 궁극적으로 압연된 고온소재와 같은 피 냉각재의 온도 편차를 줄이어 제품 품질을 향상시키는 피 냉각재 온도 측정장치 및, 이를 이용한 냉각설비 열유속 측정방법에 관한 것이다.The present invention has been proposed in order to solve the conventional problems as described above, the object of the present invention is that the heat flux (temperature) using the field equipment under the same conditions as the field conditions of the coolant, such as a high temperature steel sheet or a thick plate that undergoes a cooling process It is possible to facilitate the measurement of change) and to build a precise cooling control model of the cooling equipment through the obtained heat flux data, thereby enabling the optimum equipment operation such as cooling quantity control, and ultimately to the rolled high temperature material and The present invention relates to a coolant temperature measuring apparatus for reducing the temperature variation of the same coolant to improve product quality, and a method for measuring the heat flux of a cooling system using the same.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 일 측면으로서 본 발명은, 장치 바디수단;
상기 장치 바디수단에 구비된 제1 안착부에 각각 안착되는, 냉각매체와 접촉하되 온도 제어되면서 피 냉각재로 제공되는 시편부재와, 상기 시편부재와 연계되는 온도 측정수단 및, 상기 시편부재와 연계되어 시편부재의 온도를 제어하는 시편부재 가열수단; 및,
상기 장치 바디수단에 구비되고 제1 안착부에 인접한 제2 안착부에 안착되고, 상기 온도 측정수단과 시편부재 가열수단과 연계되면서 시편부재의 온도제어와 온도 측정수단에서 측정된 온도신호를 처리하는 제어수단;
을 포함하여 구성되되,
상기 제1 내지 제2 안착부에는 각각 탈부착 가능한 제1 내지 제2 커버판들이 장착되고, 상기 제1 커버판은, 장치 바디수단을 구성하는 앵글부재에 장착되는 상,하부 커버판으로 구성되며, 상기 시편부재는 상기 상,하부 커버판에 구비되는 내열 덮개판 사이에 배치되고, 상기 내열 덮개판에는 시편부재의 냉각매체 접촉을 가능하게 하는 개구가 형성된 피 냉각재 온도 측정장치를 제공한다.As a technical aspect for achieving the above object, the present invention, the device body means;
A specimen member provided as a coolant while being in temperature contact with a cooling medium, respectively seated on a first seating portion provided in the apparatus body means, a temperature measuring means associated with the specimen member, and the specimen member Specimen member heating means for controlling the temperature of the specimen member; And,
The device body means is mounted to the second seating portion adjacent to the first seating portion, and associated with the temperature measuring means and the specimen member heating means to process the temperature signal measured by the temperature control and temperature measuring means of the specimen member Control means;
Consists of including
Removable first to second cover plates are mounted on the first to second seating portions, respectively, and the first cover plate is configured of upper and lower cover plates mounted to angle members constituting the device body means. The specimen member is disposed between the heat resistant cover plates provided on the upper and lower cover plates, and the heat resistant cover plate provides an apparatus for measuring a coolant temperature having an opening for allowing the specimen to contact the cooling medium.

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바람직하게는, 상기 제1,2 안착부사이로 상기 장치 바디수단에는, 시편부재 온도측정수단과 상기 시편부재 가열수단 및, 상기 제어수단사이에 연결되는 케이블이 안착되는 제3 안착부가 더 포함되는 것이다.Preferably, the device body means between the first and second seating portions, further comprising a third seating portion for seating the test piece member temperature measuring means, the test piece member heating means, and a cable connected between the control means .

한편, 상기 장치 바디수단은, 장치의 틀을 형성하고 상기 제1 내지 제3 안착부를 형성하는 앵글부재 및, 상기 앵글부재에 장착되는 패널부재를 포함하여 구성된다.On the other hand, the device body means, it comprises an angle member for forming the frame of the device and forming the first to the third seating portion, and comprises a panel member mounted to the angle member.

또한, 상기 제3 안착부에는 탈부착 가능한 제3 커버판이 장착되는 것이다.In addition, a third cover plate that is detachable is mounted on the third seating part.

그리고, 상기 시편부재에는 냉각매체 침투를 차단토록 상기 내열 덮개판에 구비된 단턱이 긴밀하게 안착되는 홈부를 더 포함하고, 상기 시편부재가 내재되는 제1 안착부에는 단열재가 더 배치되는 것이다.The specimen member further includes a groove portion in which the stepped portion of the heat resistant cover plate is tightly seated to block the cooling medium from penetrating, and a heat insulating material is further disposed in the first seating portion in which the specimen member is embedded.

바람직하게는, 상기 시편부재 온도측정수단은, 상기 시편부재에 형성된 하나 이상의 구멍에 삽입되고 상기 제어수단에 연결되는 열전대로 구성되고, 상기 시편부재의 온도를 제어하는 시편부재 가열수단은, 상기 시편부재에 형성된 하나 이상의 구멍에 삽입되며, 상기 제어수단에 연계되어 제어 작동되는 카트리지형 히터로 제공되는 것이다.Preferably, the specimen member temperature measuring means, the thermocouple is inserted into one or more holes formed in the specimen member and connected to the control means, the specimen member heating means for controlling the temperature of the specimen member, the specimen It is inserted into one or more holes formed in the member, and is provided as a cartridge type heater that is controlled and operated in conjunction with the control means.

더 바람직하게는, 상기 제어수단은, 상기 연계된 시편부재 온도측정수단으로부터 측정 수집된 온도신호 테이터를 저장하는 데이터 저장부 및, 상기 테이터 저장부와 연계되고 상기 시편부재 가열수단을 제어 작동하는 컨트롤러를 포함하여 구성될 수 있다.More preferably, the control means, a data storage unit for storing the temperature signal data collected from the associated specimen member temperature measuring means, and a controller associated with the data storage unit and controlling the specimen member heating means It may be configured to include.

더 바람직하게는, 상기 장치바디는 이송테이블을 통하여 이동 가능한 형태로 형성되고, 상기 냉각매체는 냉각설비에서 분사되는 냉각수로 제공되며, 상기 시편부재는 냉각설비를 통과하는 피 냉각재인 고온소재의 두께와 재질에 대응하여 형성 되되 장치가 냉각설비를 통과하면서 냉각설비 열유속을 측정 가능토록 구성될 수 있다.More preferably, the device body is formed to be movable through a transfer table, the cooling medium is provided as a cooling water sprayed from the cooling installation, the specimen member is the thickness of the high temperature material which is the coolant to pass through the cooling installation It is formed in accordance with the material and can be configured to measure the heat flux of the cooling equipment as the device passes through the cooling equipment.

또한, 기술적인 다른 측면으로서 본 발명은, 상기 피 냉각재 온도 측정장치를, 냉각설비에 투입 이동시키어 소정 구간에서 냉각매체로 냉각시키면서 냉각설비의 열유속을 측정하는 피 냉각재 온도 측정장치를 이용한 냉각설비 열유속 측정방법을 제공한다.In another aspect, the present invention provides a cooling equipment heat flux using a coolant temperature measuring device for measuring the heat flux of the cooling equipment while the coolant temperature measuring device is introduced into the cooling equipment and cooled by a cooling medium in a predetermined section. Provide a measurement method.

이와 같은 본 발명인 피 냉각재 온도 측정장치 및, 이를 이용한 냉각설비 열유속 측정방법에 의하면, 피냉각재 특히, 압연된 고온 강판이나 후판재의 냉각중 온도변화나 냉각설비의 열유속을 현장 설비를 이용하여 현장 조건하에서 정밀 측정할 수 있어, 측정 시간 단축은 물론, 별도의 비용 발생을 최소화시킬 수 있게 한다.According to the apparatus for measuring the coolant temperature of the present invention and the method for measuring the heat flux of the cooling equipment using the same, the field temperature of the cooled material, particularly the rolled hot steel plate or the thick plate, during the cooling of the cooled material or the heat flux of the cooling equipment is used in the field conditions. Precise measurement can be performed under the conditions of the present invention, which reduces measurement time and minimizes extra costs.

더하여, 피 냉각재를 모사한 시편의 냉각 중 측정된 온도변화나 이를 토대로 구축한 냉각설비 열유속 데이터를 이용하여, 고온소재 특히, 압연된 고온 강판이나 후판재의 냉각 제어 모델 구축을 용이하게 하고, 결과적으로 냉각설비의 최적 가동 을 가능하게 하면서 고온 소재의 제어 냉각의 정밀성은 향상시키는 것이다.In addition, it is easy to build a cooling control model for high temperature materials, especially rolled high temperature steel sheets or thick plates, by using the temperature change measured during the cooling of the specimen to simulate the coolant or the heat flux data of the cooling equipment based on this. This enables the optimum operation of the cooling system while improving the precision of controlled cooling of high temperature materials.

특히, 냉각 설비의 냉각수 사용량을 최적화할 수 있으면서도, 후판재와 같은 피 냉각재의 두께방향이나 길이방향의 온도 편차를 감소시킬 수 있어, 소재의 온도편차에 발생에 따른 잔류 응력 최소화를 통한 제품의 형상 품질을 향상시키는 등의 여러 우수한 효과들을 제공하는 것이다.In particular, while it is possible to optimize the amount of cooling water used in the cooling equipment, it is possible to reduce the temperature variation in the thickness direction and the longitudinal direction of the coolant such as the thick plate material, and thus the shape of the product by minimizing the residual stress caused by the temperature deviation of the material. It is to provide various excellent effects such as improving the quality.

이하, 첨부된 도면에 따라 본 발명의 바람직한 실시예를 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, a preferred embodiment of the present invention according to the accompanying drawings.

먼저, 도 2 내지 도 4에서는 본 발명에 따른 피 냉각재 온도 측정장치(1)의 전체 구성을 사용 상태도, 평면도 및 구성도로 각각 도시하고 있다.First, in FIG. 2 to FIG. 4, the overall configuration of the coolant temperature measuring device 1 according to the present invention is shown in a state diagram, a plan view, and a configuration diagram, respectively.

예컨대, 이와 같은 본 발명의 피 냉각재 온도 측정장치(1)는, 크게 장치 바디수단(10)과, 상기 장치 바디수단(10)에 구비되고 온도 제어되는 시편부재(30) 및, 상기 장치 바디수단(10)에 구비되고 상기 시편부재(30)와 연계되는 온도 측정수단(50)을 포함하여 그 구성 일예로 제공될 수 있다.For example, such a coolant temperature measuring device 1 of the present invention includes a device body means 10, a specimen member 30 provided in the device body means 10 and temperature controlled, and the device body means. It may be provided as an example of the configuration including a temperature measuring means 50 provided in the (10) and associated with the specimen member (30).

따라서, 본 발명의 장치에서 상기 장치 바디수단(10)은 냉각매채 즉, 냉각수나 질소 가스 등의 냉각매체가 주사 또는 분사되어 냉각매체로 포위된 냉각구간을 통과하면, 장치바디수단(10)에 구비되고 온도 제어되어 가열된 시편부재(30)의 적어도 일부분에 냉각매체가 접촉하고, 따라서 냉각구간을 통과하는 동안 냉각되는 시편부재(30)의 상,하 온도변화가 온도 측정수단(50)을 통하여 측정되는 것이다. Therefore, in the apparatus of the present invention, the apparatus body means 10 is applied to the apparatus body means 10 when a cooling medium, that is, a cooling medium such as cooling water or nitrogen gas is injected or injected and passes through a cooling section surrounded by the cooling medium. The cooling medium is in contact with at least a portion of the specimen member 30 provided and temperature-controlled and heated, and thus the temperature measurement means 50 changes the upper and lower temperatures of the specimen member 30 that is cooled while passing through the cooling section. It is measured through.

이때, 바람직하게는, 도 2에서 도시한 바와 같이, 상기 장치 바디수단(10)이 투입되는 냉각구간은 본 실시예에서는 압연된 고온 강판이나 판재 특히, 고온 후판재 라인의 가속 냉각대(도 1의 140 참조)를 통과하는 구간으로 설정된다.At this time, preferably, as shown in Figure 2, the cooling section into which the device body means 10 is introduced is the accelerated cooling table of the rolled hot steel sheet or plate, in particular, the hot plate material line in this embodiment (Fig. 1 Section 140).

따라서, 냉각매체는 상기 가속 냉각대(140)에서 분사되는 냉각수일 수 있고, 상기 시편부재(30)는 조업중 실제 냉각되는 피 냉각재 예컨대, 후판재의 두께와 재 질에 대응하여 동일한 조건으로 원통형으로 형성될 수 있다.Accordingly, the cooling medium may be cooling water sprayed from the accelerated cooling stand 140, and the specimen member 30 may be cylindrical under the same conditions corresponding to the thickness and the material of the coolant to be actually cooled during operation. It can be formed as.

이때, 중요한 것은 본 발명의 장치는 피 냉각재 즉, 후판재 조업 조건과 동일한 조건으로 가속 냉각대를 통과시키면서 시편부재 온도 또는 열유속 측정이나 냉각설비 즉, 냉각대의 열유속을 측정토록 하는 것이다.At this time, it is important that the apparatus of the present invention measures the specimen member temperature or heat flux measurement or the cooling equipment, that is, the heat flux of the cooling stand, while passing the accelerated cooling stand under the same conditions as the coolant, that is, the thick plate operating conditions.

즉, 도 2와 같이, 본 발명의 장치(1)를 가속 냉각대(140)와 연계된 이송테이블의 이송롤러(142)상에 크레인 등을 이용하여 안착시키고, 가속 냉각대(140)에서 냉각수인 냉각매체를 주수하는 상태에서 실제 후판제품이 이송하는 속도로 냉각대를 통과시키면, 시편부재(30)의 일부 예를 들어, 상,하면의 냉각매체 접촉부(32)에 냉각매체인 냉각수의 접촉으로 시편부재는 냉각되고, 이와 같은 시편부재의 두께방향 온도는 실시간으로 온도 측정수단(50)을 통하여 측정되고 데이터화된다.That is, as shown in Figure 2, the device 1 of the present invention is mounted on the feed roller 142 of the transfer table associated with the acceleration cooling stand 140 by using a crane or the like, the cooling water in the acceleration cooling stand 140 When the cooling plate is passed at the speed at which the actual heavy plate product is conveyed in the state of pouring the cooling medium, the contact of the cooling water as the cooling medium with the cooling medium contacting part 32 of the upper and lower surfaces, for example, of the specimen member 30 As a result, the specimen member is cooled, and the thickness direction temperature of the specimen member is measured and data is measured through the temperature measuring means 50 in real time.

결과적으로, 다음의 도 7 및 도 8에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치를 통하여 측정된 시편부재 온도 데이터(온도 변화)는 다음의 역열전달법을 이용하여 재계산하면 최종적으로 시편부재 표면의 온도변화에 따른 상,하면 열유속은 물론, 피 냉각재로 제공되는 시편부재(30)의 온도 측정, 열유속은 물론, 이를 토대로 가속 냉각대(140) 즉, 냉각설비의 열유속 측정도 가능하고, 결과적으로 이를 토대로 실제 후판 제품의 냉각 제어를 더 정밀하게 구현할 수 있게 한다.As a result, as shown in FIGS. 7 and 8, the specimen member temperature data (temperature change) measured through the apparatus of the present invention is finally calculated by using the following reverse heat transfer method. In addition to the upper and lower heat fluxes according to the temperature change, the temperature measurement and the heat flux of the specimen member 30 provided as the coolant, as well as the accelerated cooling zone 140, that is, the heat flux measurement of the cooling installation, are possible. Based on this, cooling control of actual heavy plate products can be implemented more precisely.

다만, 본 실시예에서는 냉각수를 냉각매체로 하는 가속 냉각대(140)를 냉각설비로 제시하였지만, 압연소재가 아닌 다른 고온소재의 냉각을 위한 냉각가스나 에어를 사용하는 다른 형태의 냉각설비도 본 발명 측정장치를 적용하는 데에는 아무런 문제가 없음은 물론이다.However, in the present embodiment, although the accelerated cooling table 140 using the cooling water as a cooling medium is presented as a cooling facility, other types of cooling facilities using cooling gas or air for cooling other hot materials other than the rolled material are also shown. Of course, there is no problem in applying the invention measuring device.

또한, 본 발명 장치가 반드시 이동되어야 하는 것도 아닌데, 예를 들어 냉각수가 분사되거나 냉각가스로 포위된 냉각공간에 정지상태로 본 발명 장치를 투입하여도 시편부재의 온도변화는 발생되므로, 이를 통하여 소재 냉각성이나 설비 냉각능을 파악하는 데에는 어려움이 없기 때문이다.In addition, the apparatus of the present invention does not necessarily have to be moved, for example, even if the apparatus of the present invention is inserted into the cooling space in which the coolant is injected or surrounded by the cooling gas in a stationary state, a temperature change of the specimen member is generated, This is because there is no difficulty in determining the cooling performance or the facility cooling ability.

한편, 도 4 내지 도 6과 같이, 본 발명의 장치는 상기 장치 바디수단(10)에 구비되고, 상기 시편부재(30)와 연계되어 시편부재의 온도를 제어하는 시편부재 가열수단(70)을 더 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figures 4 to 6, the apparatus of the present invention is provided in the apparatus body means 10, in connection with the specimen member 30, the specimen member heating means 70 for controlling the temperature of the specimen member It may further include.

또한, 본 발명의 장치는 상기 장치 바디수단(10)에 구비되고 상기 온도 측정수단과 시편부재 가열수단(70)에 연계되면서 시편부재의 온도제어와 온도 측정수단에서 측정된 온도신호를 처리하는 제어수단(90)을 더 포함할 수 있다.In addition, the apparatus of the present invention is provided in the apparatus body means 10 and connected to the temperature measuring means and the specimen member heating means 70 control to process the temperature signal measured by the temperature control and temperature measurement means of the specimen member Means 90 may further be included.

따라서, 도 4와 같이, 본 발명의 장치는 시편부재 가열수단(70)을 통하여 피냉각재로 제공되는 시편부재(30)는 일예로 압연된 후판재가 가속 냉각대(140)에 진입되기 전의 온도인 대략 900℃ 까지 가열되고, 온도 유지를 위하여 온도 제어될 수 있다.Thus, as shown in Figure 4, the apparatus of the present invention is the specimen member 30, which is provided as a coolant through the specimen member heating means 70 is an example of the temperature before the rolled thick plate material enters the accelerated cooling stand 140 Heated to approximately 900 ° C. and temperature controlled to maintain temperature.

그리고, 상기 제어수단(90)은 이와 같은 시편부재의 온도 제어(가열 온도 제어)와, 온도 측정수단(50)에서 실시간으로 측정되는 시편부재의 온도신호를 저장하는 역할을 한다.In addition, the control means 90 serves to store the temperature control (heating temperature control) of the specimen member and the temperature signal of the specimen member measured in real time by the temperature measuring means 50.

한편, 도 2 내지 도 4와 같이, 본 발명의 장치에서 상기 장치 바디수단(10)은, 상기 시편부재(30) 및, 상기 시편부재에 각각 연계되는 온도 측정수단(50)과 시편부재 가열수단(70)이 안착되는 제1 안착부(12) 및, 상기 제1 안착부에 인접하 여 상기 제어수단이 안착되는 제2 안착부(14)를 포함할 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 2 to 4, the apparatus body means 10 in the apparatus of the present invention, the specimen member 30 and the temperature measuring means 50 and the specimen member heating means respectively associated with the specimen member A first seating portion 12 on which 70 is seated may be included, and a second seating portion 14 on which the control means is seated adjacent to the first seating portion.

따라서, 본 발명의 장치에서, 가열되어 고온 상태인 시편부재(30)와 상기 시편부재에 각각 연계되어 시편부재를 가열시키는 가열수단(70)과 온도 측정수단(50)은 장치 바디수단(10)의 제1 안착부(12)에 내재되고, 상기 제어수단이 안착되는 제2 안착부(14)는 제1 안착부에 인접하기는 하지만, 다른 공간으로 배치되기 때문에, 장치가 냉각구간에 진입되기 전에 시편부재(30)가 고온으로 가열되어도 제어수단(90)은 열의 영향을 받지 않는다.Therefore, in the apparatus of the present invention, the heating means 70 and the temperature measuring means 50 for heating the specimen member in association with the specimen member 30 and the specimen member heated to a high temperature, respectively, the apparatus body means 10 The second seating part 14, which is inherent in the first seating part 12 and in which the control means is seated, is adjacent to the first seating part but is arranged in a different space, so that the device enters the cooling section. Even if the specimen member 30 is heated to a high temperature before, the control means 90 is not affected by heat.

더 바람직하게는, 도 4와 같이, 본 발명의 장치는, 상기 제1,2 안착부사이로 상기 장치 바디수단(10)에는, 시편부재 온도측정수단(50)과 상기 시편부재 가열수단(70) 및, 상기 제어수단(90)사이에 각각 연결되는 케이블(C1)(C2)들이 안착되는 제 3 안착부(16)를 더 포함하는 것이다.More preferably, as shown in Figure 4, the apparatus of the present invention, between the first and second seating portion, the device body means 10, a specimen member temperature measuring means 50 and the specimen member heating means 70 And a third seating part 16 on which cables C1 and C2 respectively connected between the control means 90 are seated.

따라서, 도 4와 같이, 제어수단(90)과 온도 측정수단(50)사이의 케이블(C1)과 제어수단(90)과 시편부재 가열수단(70)의 (전원)케이블(C2)들은 다음에 상세하게 설명하듯이, 상기 제1,2 안착부사이의 제3 안착부(16)에 내재될 수 있다.Thus, as shown in Fig. 4, the cable C1 between the control means 90 and the temperature measuring means 50 and the (power) cable C2 of the control means 90 and the specimen member heating means 70 are then As described in detail, it may be embedded in the third seating portion 16 between the first and second seating portions.

즉, 시편부재의 가열 온도가 높은 제1 안착부(12) 보다는 케이블들은 제1 안착부와는 이격 위치되는 제3 안착부(16)에 내재되고, 실제 온도 측정수단과 시편부재 가열수단은 열에 영향이 없도록 케이블 피복재가 없는 케이블 심선 만으로 연결될 수 있다.That is, the cables are embedded in the third seating portion 16 spaced apart from the first seating portion, rather than the first seating portion 12 having a high heating temperature of the specimen member. The cable cores without cable sheathing can be connected so that there is no effect.

한편, 도 4와 같이, 본 발명의 장치에서, 상기 제2,3 안착부(14)(16)에는 내장되는 제어수단(90)과 케이블(C1)(C2)로의 냉각매체 즉, 냉각수 침투를 차단하는 방수벽(14a)(16a) 또는 방수박스(미도시)가 더 설치되고, 그 내부에 제어수단과 케이블들이 내재토록 하는 것이 가능하다.On the other hand, in the apparatus of the present invention, as shown in Figure 4, the second, third seating portion 14, 16 to the cooling medium, that is, the cooling water infiltration into the control means 90 and the cable (C1) (C2) embedded A water barrier 14a, 16a or a watertight box (not shown) for blocking is further provided, and it is possible to have control means and cables therein.

물론, 본 발명에서 실시예로 냉각매체를 냉각수로 설명하지만, 냉각가스인 경우 상기와 같은 방수벽 등은 필요 없음은 물론이다.Of course, in the present invention, the cooling medium is described as the cooling water in the embodiment, but in the case of the cooling gas, such a waterproof wall is not necessary.

이때, 도 2 내지 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치에서 상기 장치 바디수단(10)은, 냉각구간 즉, 가속 냉각대(140)에서 분사되는 냉각수가 분사되는 구간을 이송테이블의 이송롤러(142)로서 이송되는 피 냉각재 즉, 후판재와 같은 판재형태의 금속판이나 금속판재 형상에 대응하는 장치의 틀을 형성하고 앞에서 설명한 상기 각각의 제1 내지 제3 안착부(12)(14)(16)를 형성하는 단위 앵글들이 조립되는 앵글부재(18) 및, 상기 앵글부재(18)에 장착되는 상,하측 패널부재(20)(22)로 구성될 수 있다.At this time, as shown in Figures 2 to 4, in the apparatus of the present invention, the apparatus body means 10, the cooling section, that is, the section in which the coolant injected from the accelerated cooling table 140 is injected transfer of the transfer table Each of the first to third seating portions 12 and 14 described above is formed by forming a frame of a coolant to be conveyed as the roller 142, that is, a metal plate in the form of a plate such as a thick plate, or a device corresponding to the shape of the metal plate. An angle member 18 to which the unit angles forming the 16 may be assembled, and upper and lower panel members 20 and 22 mounted on the angle member 18.

다만, 실제 냉각매체가 접촉하는 시편부재에서만 온도측정이 이루어 지기 때문에, 반드시 피 냉각재 예컨대, 후판재 형태로 장치 바디수단을 제작할 필요는 없으나, 이동속도 등의 조업 환경과 같은 측정환경으로 하고 이송테이블의 롤러에서 이동이 용이하기 위하여는 후판재와 유사한 사각 판재 형태로 하는 것이 바람직할 것이다.However, since the temperature measurement is made only on the specimen member that is actually in contact with the cooling medium, it is not necessary to manufacture the device body means in the form of a coolant, for example, a thick plate, but the measurement environment is the same as the operating environment such as the moving speed. In order to be easy to move in the rollers of the rectangular plate similar to the thick plate will be preferable.

이때, 앵글부재의 단위 앵글들과 패널부재는 용접이나 스크류형태로 조립하면 된다.At this time, the unit angles of the angle member and the panel member may be assembled in the form of welding or screw.

그리고, 도 4와 같이, 상기 앵글부재(18)에는 안착부 내부나 패널부재 내부 공간에 침투된 냉각수 등을 배출하는 배출구(18a)가 형성될 수 있다.And, as shown in Figure 4, the angle member 18 may be formed with a discharge port (18a) for discharging the cooling water and the like penetrated into the interior of the seat or the panel member.

한편, 도 3 및 도 4와 같이, 앞에서 설명한 상기 제1 내지 제3 안착부(12) (14)(16)에는 독립적으로 제1 내지 제3 커버판(24)(26)(28)들이 장착되는 것이 바람직하다.Meanwhile, as shown in FIGS. 3 and 4, first to third cover plates 24, 26 and 28 are independently mounted to the first to third seating portions 12, 14 and 16 described above. It is preferable to be.

이때, 시편부재(30)가 안착되는 제1 안착부(12)에 배치되는 제1 커버판(24)은 시편부재 상,하측에 냉각매체가 접촉될 필요가 있으므로, 동일한 한쌍의 상,하부 커버판으로 구성하고, 제2,3 안착부는 상부에만 제2,3 커버판(26)(28)들을 독립적으로 탈,부착 가능하게 장착된다.In this case, the first cover plate 24 disposed on the first seating part 12 on which the specimen member 30 is seated needs to have a cooling medium in contact with the upper and lower sides of the specimen member. It consists of a plate, and the second and third seats are mounted on the upper portion of the second and third cover plates 26 and 28 independently and detachably.

따라서, 본 발명의 장치에서, 제2 안착부의 제어수단, 제3 안착부의 케이블 및 제1 안착부의 시편부재.온도 측정수단 및 시편부재 가열수단들은 커버판들을 개폐하여 쉽게 교체하거나 보수 유지할 수 있다.Therefore, in the apparatus of the present invention, the control means of the second seat, the cable of the third seat and the test piece member of the first seat. The temperature measuring means and the test piece member heating means can be easily replaced or maintained by opening and closing the cover plates.

이때, 상기 커버판들은 도 4와 같이, 앵글에 형성되거나 별도의 리브(미부호)에 형성된 스크류홈(미부호)에 스크류로서 체결 고정될 수 있다.In this case, as shown in FIG. 4, the cover plate may be fastened and fixed as a screw in a screw groove (unsigned) formed in an angle or formed in a separate rib (unsigned).

다만, 이들 체결부위에는 도면에서는 별도로 도시하지 않았지만, 냉각수 침투를 차단토록 패킹들이 개재되는 것도 가능할 것이다.However, although not shown separately in these drawings, the fastening portion may be interposed with packings to block the cooling water infiltration.

한편, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 제1 안착부(12)에 배치되는 상,하측의 제1 커버판(24)에는 실제 고온으로 가열되어 온도 제어되는 시편부재(30)와 접촉하는 내열 덮개판(34)이 각각 부착되고, 그 중앙에는 냉각매체의 시편부재 접촉부(32)의 접촉을 가능하게 하는 개구(36)가 형성되어 있다.Meanwhile, as illustrated in FIGS. 5 and 6, the upper and lower first cover plates 24 disposed on the first seating part 12 are in contact with the specimen member 30 that is heated to a high temperature and is temperature controlled. Each cover plate 34 is attached, and an opening 36 is formed at the center thereof to allow the specimen member contact portion 32 of the cooling medium to contact each other.

따라서, 실제 냉각매체인 냉각수는 내열 덮개판의 개구(36)를 통하여 외부 노출된 시편부재(30)의 상,하면 냉각매체 접촉부(32)에만 접촉된다.Therefore, the cooling water, which is the actual cooling medium, contacts only the upper and lower cooling medium contact portions 32 of the specimen member 30 that are externally exposed through the opening 36 of the heat resistant cover plate.

이때, 도 5 및 도 6과 같이, 상기 내열 덮개판(34)은 원형판으로 형성되고, 제1 커버판(24)에 형성된 원형의 개구에 스크류 조립형태로 조립될 수 있다.At this time, as shown in Figure 5 and 6, the heat-resistant cover plate 34 is formed in a circular plate, it can be assembled in the form of screw assembly in the circular opening formed in the first cover plate (24).

그리고, 본 발명의 실시예에서, 상기 시편부재(30)는, 도 4 및 도 5와 같이, 피 냉각재 즉, 냉각되는 후판재의 강종과 같은 강종으로 원통형상으로 제작하는 것이 실 조업에서의 냉각 제어를 더 정밀하게 구현하는 차원에서 바람직할 것이다.And, in the embodiment of the present invention, the specimen member 30, as shown in Figures 4 and 5, to be manufactured in a cylindrical shape with the same steel type of the cooling material, that is, the steel plate of the cooled thick plate material in the cooling in actual operation It would be desirable to implement control more precisely.

이때, 도 6과 같이, 상기 덮개판(34)의 개구(36)부분의 모서리에 형성된 단턱(34a)은, 상기 원통형 시편부재(30)의 상,하면에 형성된 홈부(30a)에 긴밀하게 끼움되고, 따라서 덮개판을 제1 커버판에 부착하면 상기 덮개판 개구측 단턱에 의하여 냉각수가 시편부재 접촉부를 따라 내부로 침투되는 것이 차단된다.At this time, as shown in Figure 6, the stepped jaw (34a) formed at the edge of the opening 36 of the cover plate 34, is tightly fitted into the groove portion (30a) formed on the upper and lower surfaces of the cylindrical specimen member 30. Therefore, when the cover plate is attached to the first cover plate, cooling water is prevented from penetrating into the inside along the specimen member contact portion by the cover plate opening side step.

한편, 도 6과 같이, 후판재와 같은 온도로 냉각되기 위하여 초기에 가열되는 시편부재(30)가 덮개판사이에 배치되는 제1 안착부(12)의 내부에는 온도 보존을 위한 단열재(38)들이 더 배치될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 6, in the interior of the first seating portion 12 in which the specimen member 30 initially heated to be cooled to the same temperature as the thick plate material is disposed between the cover plate, the heat insulating material 38 for preserving the temperature May be further arranged.

예컨대, 초기 시편부재 가열후 실제 조업라인의 가속 냉각대의 이송테이블 까지 장치를 이동시키는 경우, 가열된 시편부재가 커버판이나 대기로의 열 전달에 의한 온도 하강을 막기 위하여 상기 단열재를 사용하는 것이다.For example, when the apparatus is moved to the transfer table of the accelerated cooling table of the actual operation line after the initial specimen member heating, the heated specimen member uses the insulation to prevent the temperature drop due to heat transfer to the cover plate or the atmosphere.

한편, 도 5 및 도 6에서, 상기 시편부재(30)와 접촉하는 덮개판(34)은 시편부재가 고온으로 가열되어도 변형되지 않는 인바함급(invar)으로 제작하는 것이 바람직한데, 이와 같은 열변화가 적은 인바합금은 알려져 있다.Meanwhile, in FIGS. 5 and 6, the cover plate 34 in contact with the specimen member 30 is preferably made of an invar that does not deform even when the specimen member is heated to a high temperature. Low invar alloys are known.

그러나, 반드시 인바합금판으로 한정되는 것은 아니고, 다른 내열재 즉, 세라믹이나 내화판으로 제작하여 냉각매체인 냉각수가 시편부재에만 접촉하도록 하면 된다.However, the present invention is not necessarily limited to an invar alloy plate, and may be made of another heat resistant material, that is, ceramic or fireproof plate, so that the cooling water, which is a cooling medium, contacts only the specimen member.

이때, 도 5 및 도 6과 같이, 본 발명의 장치에서 상기 시편부재 온도측정수단(50)은, 상기 시편부재(30)에 형성된 하나 이상의 구멍(52)에 삽입되고 상기 제어수단(90)에 연결되는 열전대로 제공될 수 있다. 5 and 6, in the apparatus of the present invention, the test piece member temperature measuring means 50 is inserted into at least one hole 52 formed in the test piece member 30, and the control means 90. It may be provided with a connected thermocouple.

그리고, 상기 시편부재의 온도를 제어하는 시편부재 가열수단(70)은, 상기 시편부재(30)에 형성된 하나 이상의 구멍(72)에 삽입되며, 상기 제어수단(90)에 연결되어 제어 작동되는 알려진 카트리지형 히터로 제공될 수 있다.And, the specimen member heating means 70 for controlling the temperature of the specimen member, is inserted into one or more holes 72 formed in the specimen member 30, connected to the control means 90 is known to control operation It may be provided as a cartridge heater.

한편, 바람직하게는 도 5와 같이, 상기 온도측정수단인 열전대들은 두께를 갖는 시편부재(30)의 상,하방향의 온도 변화를 실시간으로 정밀하게 측정토록, 원통형 시편부재의 중심(C)까지 깊게 열전대 삽입용 구멍들을 형성시키되, 시편부재의 두께 방향으로 여러개 예를 들어, 적어도 7개의 구멍들을 형성시키는 것이다.On the other hand, preferably, as shown in Figure 5, the thermocouples as the temperature measuring means to accurately measure the temperature change in the up and down direction of the specimen member 30 having a thickness in real time, to the center (C) of the cylindrical specimen member Deeply insert the thermocouple insertion holes, but for example, at least seven holes in the thickness direction of the specimen member.

따라서, 중심까지 삽입된 열전대의 온도 측정수단은 시편부재 상,하면으로의 열유속(열전달 계수 등)를 정확하게 측정토록 냉각수가 접촉하면서 이동하는 도중의 시편부재 온도 변화를 측정하는 것이다.Therefore, the temperature measuring means of the thermocouple inserted up to the center is to measure the temperature change of the specimen member while moving while the coolant is in contact so that the heat flux (heat transfer coefficient, etc.) on the specimen member and the lower surface can be accurately measured.

한편, 상기 온도 가열수단인 카트리지형 히터는 알려져 있고, 도 4 및 도 5와 같이 실제 시편부재를 후판재 냉각전 온도인 적어도 900℃ 까지는 가열시키기 위하여는 도 6과 같이, 적어도 시편부재의 적어도 반경 1/2 의 깊이까지 형성된 구멍(72)들을 인접한 구멍과 엇갈리게 적어도 상하로 2열로 형성시키면서, 평면상 15° 간격으로 총 8열로 배치하는 것이 바람직하다.On the other hand, the cartridge-type heater as the temperature heating means is known, as shown in Figure 4 and 5 in order to heat the actual specimen member to at least 900 ℃ the temperature before cooling the thick plate material as shown in Figure 6, at least the radius of at least the specimen member Preferably, the holes 72 formed to a depth of 1/2 are formed in a total of eight rows at 15 ° intervals on a plane while being formed in two rows at least up and down alternately with adjacent holes.

물론, 이와 같은 시편부재 가열수단은 시편부재의 두께나 크기 등에 따라 그 설치수가 가변됨은 물론이다.Of course, such a specimen member heating means is of course that the number of installation is variable according to the thickness and size of the specimen member.

한편, 도 4에서 도시한 바와 같이, 본 발명의 장치에서 상기 제어수단(90)은, 상기 제어수단(90)은, 연계된 열전대의 온도 측정수단(50)과 연계되어 측정 수집된 온도신호 테이터를 저장하는 온도 데이터 저장부(92)와, 상기 테이터 저장부(92)와 시편부재 가열수단(70)인 카트리지형 히터와 연계되어 가열수단의 제어작동으로 시편부재의 온도 제어를 가능하게 하고, 외부 전원케이블(C)이 연결되어 시편부재 가열수단으로의 전원 공급도 가능하게 하는 컨트롤러(94)로 구성될 수 있다.On the other hand, as shown in Figure 4, in the apparatus of the present invention, the control means 90, the control means 90, the temperature signal data collected and measured in association with the temperature measuring means 50 of the associated thermocouple In connection with the temperature data storage unit 92 for storing the, and the cartridge-type heater which is the data storage unit 92 and the specimen member heating means 70 enables the temperature control of the specimen member by the control operation of the heating means, An external power cable C may be connected to the controller 94 to enable power supply to the specimen member heating means.

한편, 이와 같은 본 발명의 피 냉각재 온도 측정장치(1)를 이용한 열유속 측정방법을 정리하면 다음과 같은데, 다만 앞에서 설명한 바와 같이 후판 공정의 가속 냉각대를 일예로 설명한다.Meanwhile, the heat flux measuring method using the coolant temperature measuring device 1 of the present invention is summarized as follows. However, as described above, the accelerated cooling table of the thick plate process will be described as an example.

먼저, 후판 생산 현장의 가속 냉각대(설비)(도 1의 140 참조)에 본 발명 측정장치를 투입하기 전에, 가속 냉각대와 이송 테이블 등의 관련 설비를 오프라인으로 조정한다.First, before inserting the measuring apparatus of the present invention into an accelerated cooling stand (equipment) (see 140 in FIG. 1) of a thick plate production site, related facilities such as an accelerated cooling stand and a transfer table are adjusted offline.

다음, 앞에서 설명한 바와 같이, 시편부재(30)를 실제 제품의 냉각시작 온도에 맞추어 원하는 가열온도를 제어수단(90)의 컨트롤러(92)에 입력하고, 제어수단의 컨트롤러 즉, PID 컨트롤러에 연결된 전원 케이블(C)에 전원을 공급하여 시편부재를 가열수단인 카트리지형 히터를 이용 가열하는데, 예컨대 시편부재는 분당 15℃로 가열을 한다. Next, as described above, input the desired heating temperature to the controller 92 of the control means 90 according to the cooling start temperature of the actual product, the power supply connected to the controller of the control means, that is, PID controller Power is supplied to the cable (C) to heat the specimen member using a cartridge-type heater as a heating means, for example the specimen member is heated to 15 ° C. per minute.

이때, 본 발명 장치의 시편부재 주변에는 단열재(도 6의 38)가 포위되어 있 어 시편부재 가열에 시간이 걸리어도 공냉으로 시편부재 온도도 떨어지거나 가열 시간이 지연되는 것을 최소화한다.At this time, the insulation member (38 of FIG. 6) is surrounded around the specimen member of the apparatus of the present invention, so that even if the specimen member takes time to heat, the specimen member temperature is also reduced by air cooling or the heating time is minimized.

다음, 시간이 지나 시편부재의 온도가 설정치에 이르게 되면, 이후로는 제어수단의 컨트롤러는 가열수단의 작동을 제어하여 일정한 온도가 유지되게 한다.Next, when the temperature of the specimen member reaches the set value over time, the controller of the control means subsequently controls the operation of the heating means to maintain a constant temperature.

그리고, 크레인으로 도 2와 같이, 가속 냉각대(140)의 입측으로 이송테이블의 이송롤러(142)에 안착시키고, 이동이 시작되면 온도 측정수단(50)인 열전대로 부터 측정 전달되는 온도신호는 제어수단의 데이터 저장부(94)에 계속하여 수집 저장된다.And, as shown in Figure 2 by the crane, the temperature of the signal transmitted from the thermocouple, the temperature measuring means 50 is seated on the feed roller 142 of the transfer table to the inlet side of the acceleration cooling stand 140, Collected and stored in the data storage unit 94 of the control means.

그 다음, 실제 장치가 가속 냉각대(140)에 투입되기 전 까지는 전원공급을 유지하다가 이동이 시작되면 전원 케이블(C)의 제어수단 컨트롤러 연결을 차단한다.Then, while the power supply is maintained until the actual device is put into the accelerated cooling stand 140, the movement of the control unit of the power cable (C) disconnects the controller connection.

그리고, 냉각수 주수 시작과 동시에 장치의 바디수단(10)이 실제 조업과 같은 조건 즉, 이동속도와 냉각수 주수조건 하에서 이동되면, 냉각수가 시편부재(30)의 상하 접촉부(32)의 표면에 접촉하여 냉각되고, 실시간으로 시편부재의 두께방향 온도가 측정 저장 수집된다.When the body means 10 of the apparatus is moved at the same time as the actual operation, that is, the movement speed and the cooling water pouring condition at the same time as the start of the cooling water pouring, the cooling water comes into contact with the surface of the upper and lower contact portions 32 of the specimen member 30. After cooling, the thickness temperature of the specimen member is measured and collected in real time.

그 다음, 측정된 수집된 온도 데이터는 역열전달법으로 재계산하여, 최종적으로 시편부재(30)의 표면온도에 따른 상,하면 열전달 계수를 구하고, 이를 통하여 표면온도-열유속 곡선을 도 8과 같이 구할 수 있다.Then, the measured collected temperature data is recalculated by the reverse heat transfer method, and finally, the upper and lower heat transfer coefficients are calculated according to the surface temperature of the specimen member 30, and the surface temperature-heat flux curve is obtained as shown in FIG. You can get it.

예를 들어, 도 7에서는 본 발명의 장치를 후판재 가속 냉각대(설비)에서 사용하여 피냉각재로 제공되는 시편부재 즉, 후판재의 온도를 측정한 냉각곡선들(T1- T7)들을 나타내고 있고, 이때 시편소재는 스테인레스 계열의 소재이다.For example, FIG. 7 shows cooling curves T1-T7 measuring the temperature of a specimen member, that is, a thick plate, provided as a coolant by using the apparatus of the present invention in a thick plate accelerated cooling stand (equipment). In this case, the specimen material is a stainless material.

즉, 도 7과 같이, 원하는 냉각 시작온도까지 가열 승온된 시편부재가 가열이 중단된 상태에서 냉각대에서의 냉각수 주수와 함께 이송되면, 시편부재 표면에서의 온도는 급격하게 하강하는 반면에, 시편부재 내부로 갈수록 온도 하강곡선은 완만하게 됨을 알 수 있고, 장치 즉, 시편부재가 가속 냉각대를 완전하게 통과하면 냉각수의 접촉이 없는 대기접촉에 의한 표면에서는 공냉만이 형성되어 시편부재 중심부의 열이 시편부재의 표면으로 전도되면서 시편부재의 표면 온도는 다시 상승함을 알 수 있고, 그 다음 시편부재 전체적으로 온도가 균일하게 되고, 계속되는 공냉으로 시편부재의 온도는 천천히 하강하게 됨을 알 수 있다.That is, as shown in FIG. 7, when the specimen member heated up to the desired cooling start temperature is transferred together with the coolant water in the cooling zone while the heating is stopped, the temperature on the specimen member surface drops rapidly, while the specimen It can be seen that the temperature drop curve becomes smoother toward the inside of the member. When the device, i.e., the specimen member passes completely through the accelerated cooling zone, only air cooling is formed on the surface by the atmospheric contact without the contact of the cooling water. It can be seen that the surface temperature of the specimen member rises again while being conducted to the surface of the specimen member, and then the temperature of the specimen member becomes uniform throughout, and the temperature of the specimen member gradually decreases due to continuous air cooling.

따라서, 도 7의 그래프를 통하여 본 발명 장치를 이용하여 후판재 냉각을 모사하는 경우 정밀한 온도 측정 데이터의 구축이 가능함을 알 수 있다.Therefore, it can be seen from the graph of FIG. 7 that precise temperature measurement data can be constructed when the thick plate cooling is simulated using the apparatus of the present invention.

다음, 도 8에서는 본 발명 장치를 통한 온도-시간 곡선을 역열전도법을 사용하여 표면온도-열유속 곡선을 나타낸 것이다. 즉, 실제 후판재 냉각 환경을 미리 시편부재로 모사 측정하여 이를 통대로 수집된 온도 데이터를 이용하여 시편부재의 상,하면 표면온도-열유속 곡선을 구할 수 있고, 이를 토대로 냉각설비의 열유속도 추정 하여 냉각설비의 최적 가동 및 소재의 온도 편차를 최대한 억제할 수 있는 것이다.Next, FIG. 8 shows a surface temperature-heat flux curve using the reverse thermal conductivity method of the temperature-time curve through the apparatus of the present invention. That is, the actual thick plate cooling environment can be simulated and measured in advance with the specimen member, and the upper and lower surface temperature-heat flux curves of the specimen member can be calculated using the temperature data collected through the specimen. It is possible to minimize the optimum operation of the cooling equipment and the temperature deviation of the material.

본 발명은 지금까지 특정한 실시 예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한 도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당 업계에서 통상의 지식을 가진자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.While the invention has been shown and described in connection with specific embodiments so far, it will be appreciated that the invention can be modified and modified in various ways without departing from the spirit or scope of the invention as set forth in the claims below. It will be appreciated that those skilled in the art can readily know.

도 1은 가속 냉각대를 포함하는 후판 제조공정을 도시한 개략도1 is a schematic view showing a thick plate manufacturing process including an accelerated cooling stage

도 2는 본 발명 장치의 사용상태를 도시한 개략 사시도2 is a schematic perspective view showing a state of use of the device of the present invention;

도 3은 본 발명 장치를 도시한 개략 평면도3 is a schematic plan view of the device of the present invention;

도 4는 본 발명 장치의 전체 구성을 도시한 사시도Figure 4 is a perspective view showing the overall configuration of the device of the present invention

도 5는 본 발명 장치의 시편부재를 도시한 분해 사시도5 is an exploded perspective view showing a specimen member of the present invention device

도 6은 도 5의 시편부재를 도시한 측면 구조도6 is a side structural view showing the specimen member of FIG.

도 7 및 도 8은 본 발명 장치를 통하여 구한 온도-시간 그래프 및 본 발명에 의해 얻어진 온도데이터를 열유속 곡선으로 변환한 그래프도7 and 8 are graphs obtained by converting a temperature-time graph obtained through the apparatus of the present invention and a temperature data obtained by the present invention into a heat flux curve.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings

1.... 피 냉각재 온도 측정장치 10.... 장치 바디수단1 .... Coolant temperature measuring device 10 .... Device body means

12,14,16.... 제1 내지 제3 안착부 14a,16a.... 방수벽12,14,16 .... First to third seating parts 14a, 16a .... Waterproof wall

18.... 앵글 20,22.... 패널부재18 .... Angle 20,22 .... Panel member

24,26,28.... 커버판 30.... 시편부재24, 26, 28 .. Cover plate 30 .. Specimen member

32.... 냉각매체 접촉부 34.... 덮개판32 .. Cooling medium contacts 34 .... Cover plate

50.... 시편부재 온도측정수단 70.... 시편부재 가열수단50 .... Specimen member temperature measuring means 70 .... Specimen member heating means

90.... 제어수단 92.... 데이터 저장부90 .... Control means 92 .... Data storage

94.... 컨트롤러94 .... Controller

Claims (12)

장치 바디수단; Device body means; 상기 장치 바디수단에 구비된 제1 안착부에 각각 안착되는, 냉각매체와 접촉하되 온도 제어되면서 피 냉각재로 제공되는 시편부재와, 상기 시편부재와 연계되는 온도 측정수단 및, 상기 시편부재와 연계되어 시편부재의 온도를 제어하는 시편부재 가열수단; 및, A specimen member provided as a coolant while being in temperature contact with a cooling medium, respectively seated on a first seating portion provided in the apparatus body means, a temperature measuring means associated with the specimen member, and the specimen member Specimen member heating means for controlling the temperature of the specimen member; And, 상기 장치 바디수단에 구비되고 제1 안착부에 인접한 제2 안착부에 안착되고, 상기 온도 측정수단과 시편부재 가열수단과 연계되면서 시편부재의 온도제어와 온도 측정수단에서 측정된 온도신호를 처리하는 제어수단;The device body means is mounted to the second seating portion adjacent to the first seating portion, and associated with the temperature measuring means and the specimen member heating means to process the temperature signal measured by the temperature control and temperature measuring means of the specimen member Control means; 을 포함하여 구성되되, Consists of including 상기 제1 내지 제2 안착부에는 각각 탈부착 가능한 제1 내지 제2 커버판들이 장착되고, 상기 제1 커버판은, 장치 바디수단을 구성하는 앵글부재에 장착되는 상,하부 커버판으로 구성되며, 상기 시편부재는 상기 상,하부 커버판에 구비되는 내열 덮개판 사이에 배치되고, 상기 내열 덮개판에는 시편부재의 냉각매체 접촉을 가능하게 하는 개구가 형성된 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치.Removable first to second cover plates are mounted on the first to second seating portions, respectively, and the first cover plate is configured of upper and lower cover plates mounted to angle members constituting the device body means. The specimen member is disposed between the heat-resistant cover plate provided on the upper, lower cover plate, the heat-resistant cover plate, the coolant temperature measuring apparatus, characterized in that the opening is formed to enable the contact with the cooling medium of the specimen member. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제1,2 안착부사이로 상기 장치 바디수단에는, 상기 시편부재 온도측정수단과 시편부재 가열수단 및, 상기 제어수단 사이에 연결되는 케이블이 안착되는 제3 안착부;Between the first and second seating portion, the device body means, the third seating portion is mounted to the specimen member temperature measuring means and the specimen member heating means, and a cable connected between the control means; 가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치.Coolant temperature measuring apparatus further comprises a. 제5항에 있어서, The method of claim 5, 상기 장치 바디수단은, 장치의 틀을 형성하고 상기 제1 내지 제3 안착부를 형성하는 앵글부재; 및,The apparatus body means may include an angle member forming a frame of the apparatus and forming the first to third seating portions; And, 상기 앵글부재에 장착되는 패널부재;A panel member mounted to the angle member; 를 포함하는 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치.Coolant temperature measuring device comprising a. 제6항에 있어서, The method of claim 6, 상기 제3 안착부에는 탈부착 가능한 제3 커버판들이 장착된 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치.Coolant temperature measuring device, characterized in that the third mounting plate is attached to the removable third cover plate. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 시편부재에는 냉각매체 침투를 차단토록 상기 내열 덮개판에 구비된 단턱이 긴밀하게 안착되는 홈부를 더 포함하고,The specimen member further includes a groove portion in which the stepped portion provided on the heat-resistant cover plate is tightly seated to block the penetration of the cooling medium. 상기 시편부재가 내재되는 제1 안착부에는 단열재가 배치되는 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치.Coolant temperature measuring device, characterized in that the heat insulating material is disposed in the first seating portion in which the specimen member is embedded. 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 시편부재 온도측정수단은, 상기 시편부재에 형성된 하나 이상의 구멍에 삽입되고 상기 제어수단에 연결되는 열전대로 구성되고, The specimen member temperature measuring means comprises a thermocouple inserted into one or more holes formed in the specimen member and connected to the control means. 상기 시편부재의 온도를 제어하는 시편부재 가열수단은, 상기 시편부재에 형성된 하나 이상의 구멍에 삽입되며, 상기 제어수단에 연계되어 제어 작동되는 카트리지형 히터로 제공되는 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치.Specimen member heating means for controlling the temperature of the specimen member is inserted into one or more holes formed in the specimen member, the coolant temperature measuring device, characterized in that provided as a cartridge-type heater that is controlled and linked to the control means . 제1항에 있어서, The method of claim 1, 상기 제어수단은, 상기 연계된 시편부재 온도측정수단으로부터 측정 수집된 온도신호 테이터를 저장하는 데이터 저장부; 및,The control means, the data storage unit for storing the temperature signal data measured and collected from the associated specimen member temperature measuring means; And, 상기 테이터 저장부와 연계되고 상기 시편부재 가열수단을 제어 작동하는 컨트롤러;A controller associated with the data storage and controlling the specimen member heating means; 를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치.Coolant temperature measuring device, characterized in that configured to include. 제1항 및 제5항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에 있어서, The method according to any one of claims 1 and 5 to 10, 상기 장치바디는 이송테이블을 통하여 이동 가능한 형태로 형성되고, 상기 냉각매체는 냉각설비에서 분사되는 냉각수로 제공되며, 상기 시편부재는 냉각설비를 통과하는 피 냉각재인 고온소재의 두께와 재질에 대응하여 형성되되 장치가 냉각설비를 통과하면서 냉각설비 열유속을 측정토록 구성된 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치.The device body is formed to be movable through a transfer table, the cooling medium is provided as a cooling water sprayed from the cooling installation, the specimen member corresponding to the thickness and material of the high temperature material that is a cooling material passing through the cooling installation Coolant temperature measuring device is formed, characterized in that the device is configured to measure the heat flux of the cooling equipment while passing through the cooling equipment. 제1항 및 제5항 내지 제10항 중 어느 하나의 항에서 기재된 상기 피 냉각재 온도 측정장치를, 냉각설비에 투입 이동시키어 소정 구간에서 냉각매체로 냉각시키면서 냉각설비의 열유속을 측정하는 것을 특징으로 하는 피 냉각재 온도 측정장치를 이용한 냉각설비 열유속 측정방법. 12. The heat flux of the cooling device is measured while the coolant temperature measuring device according to any one of claims 1 and 5 to 10 is moved to a cooling facility and cooled with a cooling medium in a predetermined section. Method for measuring the heat flux of the cooling equipment using a coolant temperature measuring device.
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