KR101064255B1 - Optical fiber sensor lead-in apparatus for composite structure producted by rim method and method for producting composite structure united with optical fiber sensor - Google Patents

Optical fiber sensor lead-in apparatus for composite structure producted by rim method and method for producting composite structure united with optical fiber sensor Download PDF

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Abstract

본 발명의 목적은 복합재 구조물에 인입된 광섬유가 외부 전자 기기와의 연결이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는, 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 상기 광섬유 센서 연결 장치가 구비되는 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치는, 다수 개의 재료 시트(510)가 적층되고 상기 재료 시트(510)들 사이에 수지가 함침되어 만들어지는 수지 전달 주조 방식에 의하여 제작되는 복합재 구조물(500)에 인입되는 광섬유(200) 라인을 외부와 연결시키는 광섬유 센서 연결 장치(100)에 있어서, 상기 복합재 구조물(500)을 형성하는 상기 재료 시트(510)와 동일 재질로 이루어져 상기 재료 시트(510)에 부착되는 재료 시트 매트(110); 상기 재료 시트 매트(110)의 중심부에 고정 구비되는 기저판(120); 상기 기저판(120)에 고정 구비되어 그 내부로 상기 광섬유(200) 라인 끝단이 인입되고, 밀폐제(140)에 의하여 상기 광섬유(200) 인입부가 밀폐(sealing)되도록 형성되는 진공팩(130); 을 포함하여 이루어져, 상기 복합재 구조물(500) 제작 시 상기 복합재 구조물(500)과 일체형으로 만들어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명의 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법은, 상술한 바와 같은 광섬유 센서 연결 장치가 구비되는 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물을 제작하는 방법에 있어서, a) 상기 기저판(120)이 상기 재료 시트 매트(110)에 고정되는 단계(S01); b) 상기 진공팩(130)이 상기 기저판(120)에 고정되는 단계(S02); c) 상기 재료 시트(510)들이 적층되되, 적층 중 상기 광섬유(200)가 상기 재료 시트(510)들 사이에 배치되는 단계(S03); d) 상기 재료 시트 매트(110)가 적층되어 있는 상기 재료 시트(510) 중 최외측 재료 시트(510)에 부착되어 장치 시트(510a)를 형성하는 단계(S04); e) 상기 광섬유(200)의 일측 끝단이 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)의 상기 진공팩(130)에 인입되는 단계(S05); f) 상기 광섬유(200)가 인입된 쪽의 상기 진공팩(130)의 끝단에 상기 밀폐제(140)가 도포되어 상기 진공팩(130)이 밀폐되는 단계(S06); g) 상기 장치 시트(510a) 및 상기 재료 시트(510)들의 적층체가 진공막에 의하여 밀폐되는 단계(S07); h) 상기 진공막 내부가 진공되면서 수지가 공급되어, 상기 장치 시트(510a) 및 상기 재료 시트(510)들의 적층체 사이로 수지가 함침되는 단계(S08); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.It is an object of the present invention to provide an optical fiber sensor connection device for a composite structure made of resin transfer casting, which allows the optical fiber introduced into the composite structure to be easily connected to an external electronic device. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical fiber sensor integrated composite structure provided with the optical fiber sensor connection device.
The optical fiber sensor connection device for the composite structure manufactured by the resin delivery casting of the present invention is a resin delivery casting method in which a plurality of material sheets 510 are stacked and resin is impregnated between the material sheets 510. In the optical fiber sensor connection device 100 for connecting the line of the optical fiber 200 introduced into the composite structure 500 to be manufactured to the outside, made of the same material as the material sheet 510 forming the composite structure 500 A material sheet mat 110 attached to the material sheet 510; A base plate 120 fixed to a central portion of the material sheet mat 110; A vacuum pack 130 fixed to the base plate 120 and having an optical fiber 200 line end drawn into the base plate 120, and formed with a sealant 140 to seal the lead of the optical fiber 200; It comprises a, it is characterized in that the composite structure 500 is made integral with the composite structure 500 when manufacturing.
In addition, the manufacturing method of the optical fiber sensor integrated composite structure of the present invention is a method of manufacturing an optical fiber sensor integrated composite structure provided with the optical fiber sensor connecting device as described above, a) the base plate 120 is the material sheet mat Fixed to 110 (S01); b) fixing the vacuum pack 130 to the base plate 120 (S02); c) stacking the material sheets 510, wherein the optical fiber 200 is disposed between the material sheets 510 during stacking (S03); d) attaching to the outermost material sheet (510) of the material sheet (510) on which the material sheet mat (110) is laminated to form an apparatus sheet (510a) (S04); e) one end of the optical fiber 200 is introduced into the vacuum pack 130 of the optical fiber sensor connection device (S05); f) a step of sealing the vacuum pack 130 by applying the sealant 140 to an end of the vacuum pack 130 on the side into which the optical fiber 200 is introduced (S06); g) sealing the device sheet 510a and the stack of material sheets 510 by a vacuum film (S07); h) the resin is supplied while the inside of the vacuum film is vacuumed, so that the resin is impregnated between the device sheet 510a and the stack of material sheets 510 (S08); Characterized in that comprises a.

Description

수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치 및 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법 {Optical Fiber Sensor Lead-in Apparatus for Composite Structure Producted by RIM Method and Method for Producting Composite Structure United with Optical Fiber Sensor}Optical Fiber Sensor Lead-in Apparatus for Composite Structure Producted by RIM Method and Method for Producting Composite Structure United with Optical Fiber Sensor}

본 발명은 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치 및 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an optical fiber sensor connecting device for a composite structure fabricated by resin transfer casting and a method of fabricating an optical fiber sensor integrated composite structure.

일반적으로 풍력 발전기의 블레이드 등과 같은 물체들은 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물로 만들어지게 된다. 이러한 복합재 구조물은 유리 섬유(glass fiber) 또는 탄소 섬유(carbon fiber) 등과 같은 섬유들이 직조되어 만들어지는 시트가 적층되어 만들어지는데, 이러한 복합재 구조물의 제조 방법 중 하나가 수지 전달 주조(RIM, Resin Infusion Molding, 이를 RTM, Resin Transfer Molding이라고도 함) 방법이다.In general, objects such as blades of wind generators are made of composite structures made from resin transfer casting. The composite structure is made by laminating sheets made of fibers such as glass fiber or carbon fiber, and one of the methods of manufacturing the composite structure is Resin Infusion Molding (RIM). , RTM, also called Resin Transfer Molding).

수지 전달 주조에 대해 간략히 설명하자면, 건조한 유리 섬유 시트나 탄소 섬유 시트 등과 같은 재료 시트들을 적층시키고, 그 위에 진공팩을 덮어 진공팩과 바닥이 밀폐되도록 한다. 다음으로 진공팩에 진공을 가하여 진공팩이 압축되도록 하다가, 진공팩이 일정량 압축된 상태에서 중합체 수지(polymer resin)를 진공되는 공간 내에 공급하게 된다. 즉, 유리 섬유 시트나 탄소 섬유 시트와 같은 재료 시트가 진공팩에 의하여 압축됨과 동시에, 수지가 진공팩 내에 공급된 수지가 재료 시트들 사이로 함침되면서 접착제의 역할을 하여 일체화된 복합재 구조물이 만들어지게 되는 것이다.Briefly, the resin transfer casting is laminated with a sheet of material such as a dry glass fiber sheet or a carbon fiber sheet, and the vacuum pack is covered thereon to seal the vacuum pack and the bottom. Next, the vacuum pack is compressed by applying a vacuum to the vacuum pack, and the polymer resin is supplied into the vacuum space while the vacuum pack is compressed in a predetermined amount. That is, a material sheet such as a glass fiber sheet or a carbon fiber sheet is compressed by the vacuum pack, and at the same time, the resin supplied into the vacuum pack is impregnated between the material sheets to act as an adhesive to form an integrated composite structure. will be.

이와 같은 방식으로 만들어지는 복합재 구조물은 강성이 높고 중량이 가벼워 많은 분야에서 널리 사용되고 있다.
Composite structures made in this way are widely used in many fields because of their high rigidity and light weight.

상술한 바와 같은 복합재 구조물이 대표적으로 사용되는 분야 중 하나가 풍력 발전기의 블레이드이다. 한편 풍력 발전기의 블레이드는 안정적이고 효율적인 작동 및 제어를 위하여 작동 시 위치에 따른 블레이드가 받는 응력이나 어떤 외부 힘에 대하여 발생되는 진동 특성 등과 같은 다양한 물리량을 측정해야 할 필요가 있다. 이러한 물리량의 측정을 위하여 일반적으로 복합재 구조물에는 광섬유 센서가 구비된다. 광섬유 센서는 상기 복합재 구조물 외부에 부착되어 상기 복합재 구조물 내에 인입 형성되어 있는 광섬유 연결망에 연결되거나, 또는 광섬유 연결망을 형성하는 광섬유 라인 자체에 브래그 격자 등의 형태로서 형성되어, 필요한 지점에서 물리량의 측정을 수행하게 된다. 광섬유 라인 자체가 광섬유 센서 역할을 할 수 있으므로, 이하에서 광섬유 센서란 복합재 구조물 내에 인입되어 광섬유 연결망을 형성하는 광섬유 라인을 가리키는 것으로 한다.One of the applications in which composite structures as described above are typically used is the blades of a wind generator. On the other hand, the blade of the wind generator needs to measure various physical quantities such as the stress that the blade is subjected to the position during operation and the vibration characteristics generated by any external force for stable and efficient operation and control. In order to measure these physical quantities, the composite structure is generally equipped with an optical fiber sensor. The optical fiber sensor is attached to the outside of the composite structure and connected to the optical fiber connection network formed in the composite structure, or is formed in the form of Bragg grating on the optical fiber line itself forming the optical fiber connection network, so as to measure the physical quantity at the required point. Will perform. Since the optical fiber line itself may serve as an optical fiber sensor, hereinafter, the optical fiber sensor refers to an optical fiber line that is introduced into the composite structure to form an optical fiber connection network.

이 때, 복합재 구조물에 광섬유 센서를 인입하는 것 자체는, 수지 전달 주조 방식으로 복합재 구조물을 제작할 때 재료 시트들 사이의 적당한 위치에 광섬유를 삽입함으로써 쉽게 구현할 수 있다. 그런데, 광섬유 연결망은 단지 광섬유가 복합재 구조물 내에 인입되어 있기만 하면 되는 것이 아니라, 외부 전자 장비를 연결하기 위하여, 적절한 위치에서는 상기 복합재 구조물 외부와의 연결이 가능하도록 형성되어야 한다.At this time, the introduction of the optical fiber sensor into the composite structure itself can be easily realized by inserting the optical fiber in a proper position between the material sheets when manufacturing the composite structure by the resin transfer casting method. However, the optical fiber network does not only need to have the optical fiber introduced into the composite structure, but in order to connect external electronic equipment, the optical fiber connection network should be formed to enable the connection with the outside of the composite structure at an appropriate position.

종래에는 복합재 구조물 내에 인입되어 있는 광섬유와 외부를 연결하기 위한 커넥터 등과 같은 구조가 따로 구비되는 것이 아니라, 단순히 광섬유의 일부가 외부로 돌출되도록 복합재 구조물을 제작하거나, 또는 제조된 복합재 구조물에서 광섬유를 뽑아내어 전자 장비를 연결하는 방식을 사용하였다. 이로 인해 광섬유와 전자 장비의 연결 작업이 매우 난해해지는 문제점이 있었으며, 뿐만 아니라 연결 상태의 견고한 유지가 이루어지지 못하고, 광섬유가 끊어지는 상황이 빈번하게 발생되는 문제점이 있었다.
Conventionally, a structure such as an optical fiber introduced into a composite structure and a connector for connecting the outside is not provided separately, but the composite structure is simply manufactured so that a part of the optical fiber protrudes to the outside, or the optical fiber is extracted from the manufactured composite structure. It used a method of connecting electronic equipment. Due to this, there is a problem that the connection operation of the optical fiber and the electronic equipment is very difficult, as well as the connection state is not maintained firmly, there is a problem that the fiber is often broken.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 복합재 구조물에 인입된 광섬유가 외부 전자 기기와의 연결이 용이하게 이루어질 수 있도록 하는, 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치를 제공함에 있다. 본 발명의 다른 목적은, 상기 광섬유 센서 연결 장치가 구비되는 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법을 제공함에 있다.
Accordingly, the present invention has been made to solve the problems of the prior art as described above, an object of the present invention is to facilitate the connection of the optical fiber introduced into the composite structure with external electronic devices, resin transfer casting To provide a fiber optic sensor connection device for a composite structure fabricated with. Another object of the present invention is to provide a method of manufacturing an optical fiber sensor integrated composite structure provided with the optical fiber sensor connection device.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치는, 다수 개의 재료 시트(510)가 적층되고 상기 재료 시트(510)들 사이에 수지가 함침되어 만들어지는 수지 전달 주조 방식에 의하여 제작되는 복합재 구조물(500)에 인입되는 광섬유(200) 라인을 외부와 연결시키는 광섬유 센서 연결 장치(100)에 있어서, 상기 복합재 구조물(500)을 형성하는 상기 재료 시트(510)와 동일 재질로 이루어져 상기 재료 시트(510)에 부착되는 재료 시트 매트(110); 상기 재료 시트 매트(110)의 중심부에 고정 구비되는 기저판(120); 상기 기저판(120)에 고정 구비되어 그 내부로 상기 광섬유(200) 라인 끝단이 인입되고, 밀폐제(140)에 의하여 상기 광섬유(200) 인입부가 밀폐(sealing)되도록 형성되는 진공팩(130); 을 포함하여 이루어져, 상기 복합재 구조물(500) 제작 시 상기 복합재 구조물(500)과 일체형으로 만들어지는 것을 특징으로 한다.In the optical fiber sensor connection device for the composite structure manufactured by the resin transfer casting of the present invention for achieving the above object, a plurality of material sheets 510 are laminated and resin impregnated between the material sheets 510. In the optical fiber sensor connection device 100 for connecting the line of the optical fiber 200 introduced into the composite structure 500 produced by the resin transfer casting method is made to the outside, the material forming the composite structure 500 A material sheet mat 110 made of the same material as the sheet 510 and attached to the material sheet 510; A base plate 120 fixed to a central portion of the material sheet mat 110; A vacuum pack 130 fixed to the base plate 120 and having an optical fiber 200 line end drawn into the base plate 120, and formed with a sealant 140 to seal the lead of the optical fiber 200; It comprises a, it is characterized in that the composite structure 500 is made integral with the composite structure 500 when manufacturing.

이 때, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)는 상기 복합재 구조물(500)의 제작 완료 후, 상기 진공팩(130)이 절단되어 상기 광섬유(200)가 외부로 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 한다.In this case, the optical fiber sensor connection device 100 is characterized in that the vacuum pack 130 is cut after the completion of the production of the composite structure 500 is formed so that the optical fiber 200 is exposed to the outside.

이 때, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)는 외부로 노출된 상기 광섬유(200)의 끝단에 부착 구비되는 광단자(150); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.At this time, the optical fiber sensor connection device 100 is an optical terminal 150 attached to the end of the optical fiber 200 exposed to the outside; And further comprising:

이 때, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)는 함체 형태로 형성되어 상기 광단자(150)가 고정 지지되며, 상기 기저판(120)에 고정 구비되는 케이스(160); 를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.At this time, the optical fiber sensor connection device 100 is formed in a housing shape, the optical terminal 150 is fixedly supported, the case 160 is fixed to the base plate 120; And further comprising:

이 때, 상기 케이스(160)는 상기 복합재 구조물(500)에 볼트 결합에 의해 고정되는 것이 바람직하다. 이 때, 상기 기저판(120)은 볼트 결합을 위한 너트부(170)가 형성되되, 상기 복합재 구조물(500) 제작 과정 중에는 상기 너트부(170)에 마스킹이 형성되고 상기 복합재 구조물(500) 제작 완료 후 상기 마스킹이 제거되는 것이 바람직하다.At this time, the case 160 is preferably fixed to the composite structure 500 by bolt coupling. At this time, the base plate 120 is formed with a nut portion 170 for the bolt coupling, during the manufacturing process of the composite structure 500, the masking is formed on the nut portion 170, the production of the composite structure 500 is completed It is preferred that the masking be removed afterwards.

또한, 상기 재료 시트(510)는 유리 섬유(glass fiber) 시트 또는 탄소 섬유(carbon fiber) 시트인 것이 바람직하다.
In addition, the material sheet 510 is preferably a glass fiber sheet or a carbon fiber sheet.

또한, 본 발명의 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법은, 상술한 바와 같은 광섬유 센서 연결 장치가 구비되는 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물을 제작하는 방법에 있어서, a) 상기 기저판(120)이 상기 재료 시트 매트(110)에 고정되는 단계(S01); b) 상기 진공팩(130)이 상기 기저판(120)에 고정되는 단계(S02); c) 상기 재료 시트(510)들이 적층되되, 적층 중 상기 광섬유(200)가 상기 재료 시트(510)들 사이에 배치되는 단계(S03); d) 상기 재료 시트 매트(110)가 적층되어 있는 상기 재료 시트(510) 중 최외측 재료 시트(510)에 부착되어 장치 시트(510a)를 형성하는 단계(S04); e) 상기 광섬유(200)의 일측 끝단이 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)의 상기 진공팩(130)에 인입되는 단계(S05); f) 상기 광섬유(200)가 인입된 쪽의 상기 진공팩(130)의 끝단에 상기 밀폐제(140)가 도포되어 상기 진공팩(130)이 밀폐되는 단계(S06); g) 상기 장치 시트(510a) 및 상기 재료 시트(510)들의 적층체가 진공막에 의하여 밀폐되는 단계(S07); h) 상기 진공막 내부가 진공되면서 수지가 공급되어, 상기 장치 시트(510a) 및 상기 재료 시트(510)들의 적층체 사이로 수지가 함침되는 단계(S08); 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
In addition, the manufacturing method of the optical fiber sensor integrated composite structure of the present invention is a method of manufacturing an optical fiber sensor integrated composite structure provided with the optical fiber sensor connecting device as described above, a) the base plate 120 is the material sheet mat Fixed to 110 (S01); b) fixing the vacuum pack 130 to the base plate 120 (S02); c) stacking the material sheets 510, wherein the optical fiber 200 is disposed between the material sheets 510 during stacking (S03); d) attaching to the outermost material sheet (510) of the material sheet (510) on which the material sheet mat (110) is laminated to form an apparatus sheet (510a) (S04); e) one end of the optical fiber 200 is introduced into the vacuum pack 130 of the optical fiber sensor connection device (S05); f) a step of sealing the vacuum pack 130 by applying the sealant 140 to an end of the vacuum pack 130 on the side into which the optical fiber 200 is introduced (S06); g) sealing the device sheet 510a and the stack of material sheets 510 by a vacuum film (S07); h) the resin is supplied while the inside of the vacuum film is vacuumed, so that the resin is impregnated between the device sheet 510a and the stack of material sheets 510 (S08); Characterized in that comprises a.

본 발명에 의하면, 복합재 구조물에 인입되어 있는 광섬유 센서가 외부의 전자 기기와의 연결이 용이하게 이루어지도록 하는 효과가 있으며, 물론 이에 따라 복합재 구조물에 관련된 물리량의 측정 등이 종래보다 훨씬 용이해지는 효과 또한 있다. 특히 본 발명에 의하면, 광섬유 센서와 외부의 전자 기기와의 연결 상태가 종래에 비하여 훨씬 견고하게 유지될 수 있는 장점이 있을 뿐만 아니라, 연결 과정 또는 연결한 후 작동 중에 광섬유가 끊어지는 현상을 종래에 비해 비약적으로 저감시키는 큰 효과가 있다.
According to the present invention, there is an effect that the optical fiber sensor introduced into the composite structure can be easily connected to an external electronic device, and, of course, the physical quantity measurement related to the composite structure is much easier than before. have. In particular, according to the present invention, not only the connection state between the optical fiber sensor and the external electronic device can be maintained more firmly than in the related art, but also the phenomenon in which the optical fiber is broken during the connection process or the operation after the connection is conventionally prevented. Compared with the above, there is a great effect of reducing significantly.

도 1은 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치의 일실시예.
도 2는 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치의 다른 실시예.
도 3은 본 발명의 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법의 흐름도.
도 4는 본 발명의 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 사용 상태도.1 is an embodiment of a fiber optic sensor connection device of the present invention.
Figure 2 is another embodiment of the optical fiber sensor connection device of the present invention.
Figure 3 is a flow chart of the manufacturing method of the optical fiber sensor integrated composite structure of the present invention.
Figure 4 is a state of use of the optical fiber sensor integrated composite structure of the present invention.

이하, 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치 및 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법을 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.
Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a manufacturing method of an optical fiber sensor connection device and an optical fiber sensor integrated composite structure for a composite structure manufactured by resin transfer casting according to the present invention having the configuration as described above will be described in detail.

도 1은 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치의 일실시예를 도시하고 있다. 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치(100)는, 다수 개의 재료 시트(510)가 적층되고 상기 재료 시트(510)들 사이에 수지가 함침되어 만들어지는 수지 전달 주조 방식에 의하여 제작되는 복합재 구조물(500)에서, 상기 복합재 구조물(500)에 인입되는 광섬유(200) 라인을 외부와 연결시키는 역할을 한다. 이 때 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치(100)는, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이 재료 시트 매트(110)와, 기저판(120)과, 진공팩(130)을 포함하여 이루어진다. 이하에서 각부에 대하여 보다 상세히 설명한다.Figure 1 shows one embodiment of the optical fiber sensor connection device of the present invention. The optical fiber sensor connection device 100 of the present invention is a composite structure 500 manufactured by a resin transfer casting method in which a plurality of material sheets 510 are stacked and resin is impregnated between the material sheets 510. In the role of connecting the optical fiber line 200 introduced into the composite structure 500 and the outside. At this time, the optical fiber sensor connection device 100 of the present invention, as shown in Figure 1 comprises a material sheet mat 110, a base plate 120, and a vacuum pack 130. Hereinafter, each part will be described in more detail.

상기 재료 시트 매트(110)는, 상기 복합재 구조물(500)을 형성하는 상기 재료 시트(510)와 동일 재질로 이루어져 상기 재료 시트(510)에 부착된다. 상기 복합재 구조물(500)을 형성하는 상기 재료 시트(510)는 일반적으로 유리 섬유(glass fiber) 시트 또는 탄소 섬유(carbon fiber) 시트인 바, 상기 재료 시트(510) 역시 유리 섬유(glass fiber) 시트 또는 탄소 섬유(carbon fiber) 시트로 이루어지는 것이 바람직하다.The material sheet mat 110 is made of the same material as the material sheet 510 forming the composite structure 500 and attached to the material sheet 510. The material sheet 510 forming the composite structure 500 is generally a glass fiber sheet or a carbon fiber sheet, and the material sheet 510 is also a glass fiber sheet. Or a carbon fiber sheet.

상기 기저판(120)은, 도시된 바와 같이 상기 재료 시트 매트(110)의 중심부에 고정 구비되어, 장치 전체의 기저 역할을 하게 된다.The base plate 120 is fixed to the central portion of the material sheet mat 110, as shown, to serve as the base of the entire device.

상기 진공팩(130)은, 상기 기저판(120)에 고정 구비되어 그 내부로 상기 광섬유(200) 라인 끝단이 인입된다. 이 때, 도 1에 도시되어 있는 바와 같이, 밀폐제(140)에 의하여 상기 광섬유(200) 인입부가 밀폐(sealing)되도록 형성되어, 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치(100)가 구비되는 상기 복합재 구조물(500)이 수지 함침 과정을 거칠 때 상기 진공팩(130) 내부로 수지가 유입되는 것을 방지한다. 또한 이 때, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)는 상기 복합재 구조물(500)의 제작 완료 후, 상기 진공팩(130)이 절단되어 상기 광섬유(200)가 외부로 노출되도록 형성되게 된다. 따라서 상기 복합재 구조물(500)의 제작이 완료된 후에 단지 상기 진공팩(130)을 찢기만 하면 상기 진공팩(130) 내에 인입되어 있던 상기 광섬유(200)의 끝단을 꺼내어 외부 전자 기기에 용이하게 연결할 수 있게 된다. 이러한 과정에서, 종래에는 광섬유를 복합재 구조물에서 뽑아내기 어려웠기도 하고, 또한 광섬유를 뽑아내는 과정에서 광섬유가 끊어지는 등의 문제가 생겼던 것과는 달리, 본 발명에 의하면 매우 용이하면서도 안전하게 광섬유 끝단을 외부 전자 기기에 연결할 수 있는 큰 장점을 갖는다.
The vacuum pack 130 is fixed to the base plate 120 and the line end of the optical fiber 200 is introduced into the base plate 120. At this time, as shown in Figure 1, the composite structure is formed so that the inlet portion of the optical fiber 200 is sealed by a sealant 140, the optical fiber sensor connection device 100 of the present invention ( When 500 is a resin impregnation process, the resin is prevented from flowing into the vacuum pack 130. In addition, at this time, the optical fiber sensor connection device 100 is formed so that the vacuum pack 130 is cut after the production of the composite structure 500 is cut so that the optical fiber 200 is exposed to the outside. Therefore, after the fabrication of the composite structure 500 is completed, simply tearing the vacuum pack 130 may take out the end of the optical fiber 200 introduced into the vacuum pack 130 and may be easily connected to an external electronic device. Will be. In this process, in the past, it was difficult to extract the optical fiber from the composite structure, and in the process of extracting the optical fiber, a problem such as breaking the optical fiber, unlike the present invention, according to the present invention is very easy and safe to secure the optical fiber end to the external electronic device Has the great advantage of being able to connect to

도 2는 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치의 다른 실시예로서, 상술한 바와 같이 이루어지는 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치(100)에 사용자 편의를 위한 부품이 더 구비되는 실시예를 도시하고 있다.2 is a view illustrating another embodiment of the optical fiber sensor connection device according to the present invention, in which the optical fiber sensor connection device 100 according to the present invention is further provided with components for user convenience.

도 2의 실시예에서 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)는, 도 2에 도시되어 있는 바와 같이, 외부로 노출된 상기 광섬유(200)의 끝단에 부착 구비되는 광단자(150); 를 더 포함하여 이루어진다. 상기 광단자(150)는 외부 전자 기기와의 연결을 용이하게 하기 위한 것으로, 종래에는 현장에서 광섬유 라인을 뽑아낸 후 설비자가 직접 그 끝단에 광단자 부품을 연결하는 작업을 수행하였으나, 본 발명의 경우 상기 광섬유(200) 라인이 상기 복합재 구조물(500) 제작 완료 시 이미 외부로 노출되어 있기 때문에, 미리 상기 광단자(150)를 구비시켜 놓을 수 있다. 이에 따라 본 발명에 의하면 상기 광단자(150)를 외부 전자 기기의 단자와 연결하기만 하면 되는 바, 광섬유와 외부 전자 기기와의 연결 작업이 종래에 비해 훨씬 용이하고 신속하게 이루어질 수 있게 된다.In the embodiment of Figure 2, the optical fiber sensor connection device 100, as shown in Figure 2, the optical terminal 150 is attached to the end of the optical fiber 200 exposed to the outside; It further comprises. The optical terminal 150 is for facilitating a connection with an external electronic device. In the related art, after extracting an optical fiber line in the field, an operator directly connects an optical terminal component to an end thereof, but in the present invention, Since the line of the optical fiber 200 is already exposed to the outside when the composite structure 500 is manufactured, the optical terminal 150 may be provided in advance. Accordingly, according to the present invention, the optical terminal 150 only needs to be connected to a terminal of an external electronic device, and thus a connection operation between the optical fiber and the external electronic device can be performed more easily and quickly than in the related art.

또한, 도 2의 실시예에서와 같이, 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치(100)가 함체 형태로 형성되어 상기 광단자(150)가 고정 지지되며, 상기 기저판(120)에 고정 구비되는 케이스(160); 를 더 포함하여 이루어지게 되면, 상기 광단자(150)와 외부 전자 기기와의 연결이 보다 안정적이 될 수 있으며, 또한 상기 케이스(160)에 의하여 나머지 다른 부품들의 보호가 이루어질 수 있게 된다. 이 때, 상기 케이스(160)는 상기 복합재 구조물(500)에 볼트 결합에 의해 고정됨으로써, 견고한 고정이 이루어지도록 하는 것이 바람직하다.In addition, as in the embodiment of Figure 2, the optical fiber sensor connection device 100 of the present invention is formed in a housing shape, the optical terminal 150 is fixedly supported, the case 160 is fixed to the base plate 120 ; If it is further included, the connection between the optical terminal 150 and the external electronic device can be more stable, and the case 160 can be made to protect the other components. At this time, the case 160 is preferably fixed to the composite structure 500 by a bolt coupling, so that a rigid fixing is made.

이 때, 상기 복합재 구조물(500)에 볼트 결합이 용이하게 이루어지도록 하기 위하여, 상기 기저판(120)에 볼트 결합을 위한 너트부(170)가 형성되어 있도록 하는 것이 바람직하다. 상기 너트부(170)의 형성은 탭 가공 등과 같이 너트홀 형상을 가공하는 데 일반적으로 사용되는 방법 중 어떤 방법을 사용하여도 무방하다. 이 때, 상기 복합재 구조물(500)의 제작 과정에서 수지 함침 작업 중 상기 너트부(170)로 수지가 유입되지 않도록, 상기 복합재 구조물(500) 제작 과정 중에는 상기 너트부(170)에 마스킹이 형성되고 상기 복합재 구조물(500) 제작 완료 후 상기 마스킹이 제거되도록 해 준다. 이와 같이 함으로써 상기 너트부(170)를 보다 용이하게 형성할 수 있다.At this time, in order to facilitate the bolt coupling to the composite structure 500, it is preferable that the nut portion 170 for bolt coupling is formed on the base plate 120. The nut part 170 may be formed by any method generally used to process nut hole shapes, such as tapping. At this time, masking is formed on the nut part 170 during the manufacturing process of the composite structure 500 so that resin does not flow into the nut part 170 during the resin impregnation operation in the manufacturing process of the composite structure 500. After the production of the composite structure 500, the masking is removed. By doing in this way, the said nut part 170 can be formed more easily.

상기 기저판(120)은 물론 상기 진공팩(130)을 상기 재료 시트 매트(110)에 단단히 고정하도록 해 주는 역할도 할 수 있지만, 상기 케이스(160)가 고정될 수 있는 기저를 마련해 주는 역할을 한다. 상기 재료 시트 매트(110)는 물론 상기 복합재 구조물(500)을 이루는 상기 재료 시트(510)와 동일 재질로 이루어지는 만큼, 상기 기저판(120)의 상단에서 상기 복합재 구조물(500) 표면 위를 넓게 덮어 주어 접착 면적을 확장시켜 줌으로써, 보다 견고한 결합이 이루어지도록 하는 기능을 갖는다.
The base plate 120 may of course serve to firmly fix the vacuum pack 130 to the material sheet mat 110, but serves to provide a base on which the case 160 may be fixed. . Since the material sheet mat 110 is made of the same material as the material sheet 510 constituting the composite structure 500, the upper surface of the base plate 120 covers the surface of the composite structure 500 broadly. By expanding the adhesive area, it has a function to make a stronger bond.

상술한 바와 같이 구성되는 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치(100)는, 상기 복합재 구조물(500) 제작 시 상기 복합재 구조물(500)과 일체형으로 만들어지게 된다. 이와 같은 본 발명의 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법을 도 3을 통해 보다 상세히 설명한다.The optical fiber sensor connection device 100 of the present invention configured as described above is made integrally with the composite structure 500 when the composite structure 500 is manufactured. The manufacturing method of the optical fiber sensor integrated composite structure of the present invention will be described in more detail with reference to FIG. 3.

본 발명의 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법은, 상술한 바와 같은 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치가 구비되는 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물을 제작하는 방법에 있어서, 먼저 a) 상기 기저판(120)이 상기 재료 시트 매트(110)에 고정(S01)되고, b) 상기 진공팩(130)이 상기 기저판(120)에 고정(S02)되어, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)의 기본 형태가 만들어진다. 이후, c) 상기 재료 시트(510)들이 적층되되, 적층 중 상기 광섬유(200)가 상기 재료 시트(510)들 사이에 배치(S03)된다. 이제 d) 상술한 a), b) 단계를 거쳐 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)의 기본 형태를 이루게 된 상기 재료 시트 매트(110)가, 상기 c) 단계를 거쳐 적층되어 있는 상기 재료 시트(510) 중 최외측 재료 시트(510)에 부착되어 장치 시트(510a)를 형성(S04)하게 된다.The manufacturing method of the optical fiber sensor integrated composite structure of the present invention is a method of manufacturing an optical fiber sensor integrated composite structure provided with the optical fiber sensor connecting device of the present invention as described above, first, a) the base plate 120 is the material The seat mat 110 is fixed (S01), b) the vacuum pack 130 is fixed (S02) to the base plate 120, the basic shape of the optical fiber sensor connection device 100 is made. Thereafter, c) the material sheets 510 are stacked, and the optical fiber 200 is disposed between the material sheets 510 during stacking (S03). D) The material sheet 510 in which the material sheet mat 110, which has formed the basic shape of the optical fiber sensor connection device 100 through the steps a) and b) described above, is laminated through the step c). ) Is attached to the outermost material sheet 510 to form the device sheet 510a (S04).

다음으로, e) 상기 c) 단계에서 상기 재료 시트(510)들 사이에 배치되어 있던 상기 광섬유(200)의 일측 끝단이 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)의 상기 진공팩(130)에 인입(S05)된다. 이후, f) 상기 광섬유(200)가 인입된 쪽의 상기 진공팩(130)의 끝단에 상기 밀폐제(140)가 도포되어 상기 진공팩(130)이 밀폐(S06)된다.Next, e) one end of the optical fiber 200 disposed between the material sheets 510 in step c) is introduced into the vacuum pack 130 of the optical fiber sensor connection device 100 (S05). )do. Afterwards, f) the sealant 140 is applied to the end of the vacuum pack 130 on the side into which the optical fiber 200 is introduced to seal the vacuum pack 130 (S06).

이제, 일반적인 복합재 구조물의 제작 방법에서와 같이, g) 상기 장치 시트(510a) 및 상기 재료 시트(510)들의 적층체가 진공막에 의하여 밀폐(S07)된 후, h) 상기 진공막 내부가 진공되면서 수지가 공급되어, 상기 장치 시트(510a) 및 상기 재료 시트(510)들의 적층체 사이로 수지가 함침(S08)됨으로써, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)가 일체형으로 구비된 복합재 구조물(500)의 제작이 완료되게 된다.
Now, as in the manufacturing method of the general composite structure, g) the laminate of the device sheet 510a and the material sheet 510 is sealed (S07) by a vacuum film, and h) the inside of the vacuum film is vacuumed. Resin is supplied, and resin is impregnated between the device sheet 510a and the stack of the material sheets 510 (S08), thereby manufacturing the composite structure 500 in which the optical fiber sensor connection device 100 is integrally provided. Will be completed.

도 4는 본 발명의 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 사용 상태도이다. 도시된 바와 같이, 일례로 풍력 발전기용 블레이드에 광섬유(200)가 내장되어 제작되되, 일측 끝단에 본 발명의 광섬유 센서 연결 장치(100)가 구비되도록 할 수 있다. 그러면 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)에 외부 전자 기기를 쉽게 연결할 수 있으며, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)를 통해 블레이드의 각부에서 측정된 여러 물리량 데이터가 외부 전자 기기에서 취득 및 분석될 수 있게 된다.
4 is a state diagram used in the optical fiber sensor integrated composite structure of the present invention. As shown, for example, the optical fiber 200 is built in the wind generator blade, but may be provided with the optical fiber sensor connection device 100 of the present invention at one end. Then, an external electronic device can be easily connected to the optical fiber sensor connecting device 100, and various physical quantity data measured at each part of the blade can be acquired and analyzed by the external electronic device through the optical fiber sensor connecting device 100. .

본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며, 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이다.
The present invention is not limited to the above-described embodiments, and the scope of application of the present invention is not limited to those of ordinary skill in the art to which the present invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made.

100: (본 발명의) 광섬유 센서 연결 장치
110: 재료 시트 매트 120: 기저판
130: 진공팩 140: 밀폐제
150: 광단자 160: 케이스
170: 너트부
200: 광섬유 500: 복합재 구조물
510: 재료 시트 510a: 장치 시트100: optical fiber sensor connection device (of the present invention)
110: material sheet mat 120: base plate
130: vacuum pack 140: sealant
150: optical terminal 160: case
170: nut part
200: optical fiber 500: composite structure
510: material sheet 510a: device sheet

Claims (8)

다수 개의 재료 시트(510)가 적층되고 상기 재료 시트(510)들 사이에 수지가 함침되어 만들어지는 수지 전달 주조 방식에 의하여 제작되는 복합재 구조물(500)에 인입되는 광섬유(200) 라인을 외부와 연결시키는 광섬유 센서 연결 장치(100)에 있어서,
상기 복합재 구조물(500)을 형성하는 상기 재료 시트(510)와 동일 재질로 이루어져 상기 재료 시트(510)에 부착되는 재료 시트 매트(110);
상기 재료 시트 매트(110)의 중심부에 고정 구비되는 기저판(120);
상기 기저판(120)에 고정 구비되어 그 내부로 상기 광섬유(200) 라인 끝단이 인입되고, 밀폐제(140)에 의하여 상기 광섬유(200) 인입부가 밀폐(sealing)되도록 형성되는 진공팩(130);
을 포함하여 이루어져, 상기 복합재 구조물(500) 제작 시 상기 복합재 구조물(500)과 일체형으로 만들어지는 것을 특징으로 하는 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치.
A plurality of material sheets 510 are stacked and connected to an external line of an optical fiber 200 introduced into a composite structure 500 manufactured by a resin transfer casting method in which resin is impregnated between the material sheets 510. In the optical fiber sensor connection device 100,
A material sheet mat 110 made of the same material as the material sheet 510 forming the composite structure 500 and attached to the material sheet 510;
A base plate 120 fixed to a central portion of the material sheet mat 110;
A vacuum pack 130 fixed to the base plate 120 and having an optical fiber 200 line end drawn into the base plate 120, and formed with a sealant 140 to seal the lead of the optical fiber 200;
Including, the optical fiber sensor connection device for a composite structure produced by resin transfer casting, characterized in that the composite structure 500 is made integrally with the composite structure 500 when manufacturing.
제 1항에 있어서, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)는
상기 복합재 구조물(500)의 제작 완료 후, 상기 진공팩(130)이 절단되어 상기 광섬유(200)가 외부로 노출되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치.
According to claim 1, wherein the optical fiber sensor connection device 100
After the fabrication of the composite structure 500, the vacuum pack 130 is cut and the optical fiber sensor connecting device for the composite structure manufactured by resin transfer casting, characterized in that the optical fiber 200 is formed to be exposed to the outside. .
제 2항에 있어서, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)는
외부로 노출된 상기 광섬유(200)의 끝단에 부착 구비되는 광단자(150);
를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치.
The method of claim 2, wherein the optical fiber sensor connection device 100
An optical terminal 150 attached to an end of the optical fiber 200 exposed to the outside;
Fiber optic sensor connection device for a composite structure made of a resin delivery casting characterized in that it further comprises.
제 3항에 있어서, 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)는
함체 형태로 형성되어 상기 광단자(150)가 고정 지지되며, 상기 기저판(120)에 고정 구비되는 케이스(160);
를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치.
According to claim 3, The optical fiber sensor connection device 100
A case 160 formed in a housing shape and fixed to the optical terminal 150, and fixed to the base plate 120;
Fiber optic sensor connection device for a composite structure made of a resin delivery casting characterized in that it further comprises.
제 4항에 있어서, 상기 케이스(160)는
상기 복합재 구조물(500)에 볼트 결합에 의해 고정되는 것을 특징으로 하는 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치.
The method of claim 4, wherein the case 160 is
Optical fiber sensor connection device for the composite structure produced by resin transfer casting, characterized in that fixed to the composite structure by bolt coupling.
제 5항에 있어서, 상기 기저판(120)은
볼트 결합을 위한 너트부(170)가 형성되되, 상기 복합재 구조물(500) 제작 과정 중에는 상기 너트부(170)에 마스킹이 형성되고 상기 복합재 구조물(500) 제작 완료 후 상기 마스킹이 제거되는 것을 특징으로 하는 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치.
The method of claim 5, wherein the base plate 120 is
A nut part 170 for bolting is formed, and during the manufacturing process of the composite structure 500, a masking is formed on the nut part 170, and after the manufacturing of the composite structure 500, the masking is removed. Fiber optic sensor coupling device for composite structures fabricated by resin transfer casting.
제 1항 내지 제 6항 중 선택되는 어느 한 항에 있어서, 상기 재료 시트(510)는
유리 섬유(glass fiber) 시트 또는 탄소 섬유(carbon fiber) 시트인 것을 특징으로 하는 수지 전달 주조로 제작되는 복합재 구조물을 위한 광섬유 센서 연결 장치.
The material sheet 510 according to any one of claims 1 to 6, wherein
An optical fiber sensor connection device for a composite structure made of resin transfer casting, characterized in that it is a glass fiber sheet or a carbon fiber sheet.
제 1항에 의한 광섬유 센서 연결 장치가 구비되는 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물을 제작하는 방법에 있어서,
a) 상기 기저판(120)이 상기 재료 시트 매트(110)에 고정되는 단계(S01);
b) 상기 진공팩(130)이 상기 기저판(120)에 고정되는 단계(S02);
c) 상기 재료 시트(510)들이 적층되되, 적층 중 상기 광섬유(200)가 상기 재료 시트(510)들 사이에 배치되는 단계(S03);
d) 상기 재료 시트 매트(110)가 적층되어 있는 상기 재료 시트(510) 중 최외측 재료 시트(510)에 부착되어 장치 시트(510a)를 형성하는 단계(S04);
e) 상기 광섬유(200)의 일측 끝단이 상기 광섬유 센서 연결 장치(100)의 상기 진공팩(130)에 인입되는 단계(S05);
f) 상기 광섬유(200)가 인입된 쪽의 상기 진공팩(130)의 끝단에 상기 밀폐제(140)가 도포되어 상기 진공팩(130)이 밀폐되는 단계(S06);
g) 상기 장치 시트(510a) 및 상기 재료 시트(510)들의 적층체가 진공막에 의하여 밀폐되는 단계(S07);
h) 상기 진공막 내부가 진공되면서 수지가 공급되어, 상기 장치 시트(510a) 및 상기 재료 시트(510)들의 적층체 사이로 수지가 함침되는 단계(S08);
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 광섬유 센서 일체형 복합재 구조물의 제작 방법.In the method of manufacturing an optical fiber sensor-integrated composite structure provided with the optical fiber sensor connecting device according to claim 1,
a) fixing the base plate (120) to the material sheet mat (110) (S01);
b) fixing the vacuum pack 130 to the base plate 120 (S02);
c) stacking the material sheets 510, wherein the optical fiber 200 is disposed between the material sheets 510 during stacking (S03);
d) attaching to the outermost material sheet (510) of the material sheet (510) on which the material sheet mat (110) is laminated to form an apparatus sheet (510a) (S04);
e) one end of the optical fiber 200 is introduced into the vacuum pack 130 of the optical fiber sensor connection device (S05);
f) a step of sealing the vacuum pack 130 by applying the sealant 140 to an end of the vacuum pack 130 on the side into which the optical fiber 200 is introduced (S06);
g) sealing the device sheet 510a and the stack of material sheets 510 by a vacuum film (S07);
h) the resin is supplied while the inside of the vacuum film is vacuumed, so that the resin is impregnated between the device sheet 510a and the stack of material sheets 510 (S08);
Method for producing a fiber-optic sensor integrated composite structure comprising a.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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US5582673A (en) 1994-02-24 1996-12-10 Lucent Technologies Inc. Optical fiber encapsulation techniques
KR20110032553A (en) * 2009-09-23 2011-03-30 한국에너지기술연구원 The production method of complex stacked material having unificated connector

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