KR101114451B1 - 밀봉시험 데이터 취득 장비 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 밀봉시험 데이터 취득 장비(100)에 관한 것으로, 볼 발명은 발전기의 내부온도를 검출하여 제 1 측정값(113)을 출력하는 온도검출부(110), 발전기의 내부압력을 검출하여 제 2 측정값(124)을 출력하는 압력검출부(120), 발전기의 외부압력을 검출하여 제 3 측정값(134)을 출력하는 대기압검출부(130), 각각의 측정값을 수치화하는 연산부(140) 및 연산부(140)로부터 발전기의 내부온도, 내부압력 및 외부압력에 해당하는 수치화된 데이터를 저장하는 저장부(150)를 포함한다. 이와 같은 구성에 의해, 본 발명은 발전기의 내부온도, 내부압력 및 외부압력이 측정된 세 가지 측정값을 동시에 취득할 수 있다.
데이터 취득 장비, 데이터 기록 장비, 밀봉시험 장비

Description

밀봉시험 데이터 취득 장비{Acquisition equipment of leak test data}
본 발명은 데이터 취득 장비에 관한 것으로, 더 상세하게는 하나의 장비에서 온도, 압력 및 대기압을 동시에 측정하여 데이터를 취득할 수 있는 밀봉시험 데이터 취득 장비에 관한 것이다.
일반적으로 발전기는 고온/고압의 증기를 배출하는 노즐, 노즐에 의해 배출된 증기로 회전되는 터빈 및 터빈에 연결되어 전기에너지를 발생시키는 발전기를 포함한다. 이때, 발전기의 내부는 고온/고압의 증기가 이동하여 발생할 수 있는 발전기의 내부 고장과 발전기의 출력저하를 방지하기 위하여 발전기의 열을 식히기 위한 냉각장치가 설치된다.
비상발전기와 디젤발전기 등과 같은 소용량 발전기는 공기로 발전기를 냉각시키는 공냉식 발전기가 사용되고 발전소에서 사용되는 대용량 발전기는 수소로 발전기를 냉각시키는 수소냉각 발전기가 사용된다.
수소냉각 발전기는 수소의 높은 냉각효율로 인해 발전기에서 발생하는 열을 효과적으로 낮출 수 있고, 산소를 포함하고 있지 않기 때문에 발전기의 산화반응을 줄일 수 있다는 장점으로 많이 사용되고 있다. 하지만, 수소냉각 발전기에서 사용되는 고 농도의 수소는 산소와 같은 점화원과 반응하여 폭발하는 폭발의 위험성이 있기 때문에 발전기와 냉각장치는 완전밀폐구조로 되어 있다.
따라서, 발전기가 완전밀폐구조로 만들어지는 것은 발전기의 품질과 안전에 영향을 미치기 때문에 발전기는 밀폐상태를 점검하기 위한 밀봉시험을 받는다. 밀봉시험은 발전기의 내부압력, 내부온도 및 대기압 등의 다양한 변수를 일정한 시간을 주기로 측정하고 측정한 값을 데이터화 하여 비교하고 변화량을 측정하여 발전기의 밀봉상태를 확인한다.
하지만, 내부압력, 내부온도 및 대기압 등의 다양한 변수를 각각의 측정기를 사용하여 측정을 하고 측정된 데이터들을 통합하는 방식의 밀봉시험은 변수들이 같은 시간에 측정된 것이 아니기 때문에 측정 결과의 신뢰성이 떨어진다는 문제점이 있었다.
또한, 다양한 변수들을 측정하기 위해 다양한 측정기가 사용되기 때문에 측정시간이 오래 걸리고 인력이 낭비된다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 창안된 것으로, 본 발명의 목적은 각각의 측정기에서 측정된 다양한 변수들을 통합하는 과정에서 발생하였던 변수들이 측정된 시간차를 최소화할 수 있는 데이터 취득 장비를 제공하는 것이다.
또한, 본 발명은 하나의 장비에서 다양한 변수를 취득하여 시험시간을 줄임으로써, 인력이 낭비되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 밀봉시험 데이터 취득 장비는 발전기의 내부온도를 측정하는 RTD온도센서에 연결되어 상기 RTD온도센서에서 발생된 발전기 내부의 온도에 비례하는 저항값을 전달받아 제 1 측정값을 출력하는 RTD컨버터를 포함하는 온도검출부; 발전기의 공기 또는 수소 주입구에 연결되어 발전기의 내부압력을 측정하고 제 2 측정값을 출력하는 압력검출부; 발전기의 외부압력을 측정하여 제 3 측정값을 출력하는 대기압검출부; 상기 온도검출부, 압력검출부 및 대기압검출부와 연결되어 상기 제 1 측정값, 제 2 측정값 및 제 3 측정값을 전달받아 수치화하는 연산부; 및 상기 연산부로부터 상기 내부온도, 내부압력 및 외부압력에 해당하는 수치화된 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하며, 상기 온도검출부, 공기압검출부 및 대기압검출부를 통해 발전기의 내부온도, 내부압력 및 외부압력이 측정된 세 가지 측정값을 동시에 취득할 수 있는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 RTD컨버터는 상기 RTD온도센서의 저항값에 비례하는 0~10V 사이의 상기 제 1 측정값을 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 압력검출부는 상기 발전기 내부의 압력을 감지하는 압력센서부; 상기 압력센서부에서 감지된 압력에 비례하는 압력 임피던스 값을 발생시키는 압력신호 발생부; 및 상기 압력 임피던스 값을 전달받아 상기 압력 임피던스 값에 비례하는 0~10V 사이의 상기 제 2 측정값을 출력하는 압력데이터 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 압력센서부는 상기 압력센서부와 상기 발전기의 공기 또는 수소 주입구를 연결시키고 발전기 내부의 공기 또는 수소의 일정량을 상기 압력센서부로 흘려보내는 연결관을 포함하고 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 대기압검출부는 상기 발전기 외부의 압력을 감지하는 대기압센서부; 상기 대기압센서부에서 감지된 대기압에 비례하는 대기압 임피던스 값을 발생시키는 대기압신호 발생부; 및 상기 대기압 임피던스 값을 전달받아 상기 대기압 임피던스 값에 비례하는 0~10V 사이의 제 3 측정값을 출력하는 대기압데이터 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 연산부는 0~10V 사이의 상기 제 1 측정값을 -20~100℃ 사이의 온도값으로 연산하는 제 1 연산부; 0~10V 사이의 상기 제 2 측정값을 0~72.52PSI 사이의 압력값으로 연산하는 제 2 연산부; 및 0~10V 사이의 상기 제 3 측정값을 800~1200mbar 사이의 대기압력값으로 연산하는 제 3 연산부;를 포함하는 것을 특징 으로 한다.
본 발명의 밀봉시험 데이터 취득 장비에 따르면 온도검출부, 압력검출부 및 대기압검출부를 사용함으로써 발전기의 내부온도, 내부압력 및 외부압력의 데이터를 동시에 취득할 수 있다.
또한, 하나의 장비에서 다양한 변수를 취득함으로써 시험시간을 줄일 수 있고 인력이 낭비되는 것을 방지할 수 있다.
이하, 첨부한 도면을 참조로 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀봉시험 데이터 취득 장비에 대해 상세하게 설명하기로 한다.
도 1내지 도 4에 도시한 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀봉시험 데이터 취득 장비(100)는 온도검출부(110), 압력검출부(120), 대기압검출부(130), 연산부(140) 및 저장부(150)를 포함한다.
온도검출부(110)는 발전기의 내부 온도를 측정하기 위한 것으로, 발전기의 RTD온도센서(미도시)에 연결되며 RTD컨버터(111)를 포함한다.
RTD컨버터(111)는 발전기의 RTD온도센서에서 발생된 저항값을 전달받아 0~10V 사이의 제 1 측정값(113)을 출력한다. 이때 발전기의 RTD온도센서는 발전기의 내부 온도가 올라갈수록 저항값이 커지고 RTD온도센서의 저항값이 커질수록 RTD컨버터(111)의 전압 값이 커진다.
따라서 RTD온도센서의 저항값이 최소값이면 RTD컨버터(111)는 0V의 측정값을 출력하고 RTD온도센서의 저항값이 최대값이면 RTD컨버터(111)는 10V의 측정값을 출력한다.
온도검출부(111)는 4개의 RTD컨버터(111)를 포함하고 있어 발전기 여러 부분의 온도를 동시에 측정할 수 있다.
또한, 온도검출부(110)는 RTD온도센서와 RTD컨버터(111)를 연결하는 케이블(112)을 포함한다. RTD(111)컨버터는 케이블(112)을 통해 RTD온도센서의 저항값을 전달 받는다.
압력검출부(120)는 도 5에 도시한 바와 같이, 발전기의 내부압력을 측정하기 위한 것으로, 발전기의 공기 또는 수소 주입구(미도시)에 연결되며 압력센서부(121), 압력신호 발생부(122) 및 압력데이터 출력부(123)를 포함한다.
압력센서부(121)는 발전기의 내부 압력을 감지하기 위한 것으로, 발전기의 공기 또는 수소 주입구와 압력센서부(121)를 연결시키는 연결관(125)을 포함한다.
연결관(125)은 발전기 내부의 공기 또는 수소의 일정량이 압력센서부(121)로 흐르게하여 압력센서부(121)가 발전기 내부의 압력을 간접적으로 감지할 수 있게 한다.
압력신호 발생부(122)는 압력 임피던스 값을 발생시키는 것으로, 압력센서부(121)와 연결되어 압력센서부(121)에서 감지된 압력에 비례하는 압력 임피던스 값을 발생시킨다.
압력데이터 출력부(123)는 제 1 케이스(160)의 내부에 설치되며 압력신호 발생부(122)에서 발생된 압력 임피던스 값을 전달받아 0~10V 사이의 제 2 측정값(124)을 출력한다.
입력신호 발생부(122)에서 발생된 압력 임피던스 값이 최소값이면 압력데이터 출력부(123)는 0V의 측정값을 출력하고 압력신호 발생부(122)에서 발생된 압력 임피던스 값이 최대값이면 압력데이터 출력부(123)는 10V의 측정값을 출력한다.
대기압검출부(130)는 도 5에 도시한 바와 같이, 발전기의 외부압력을 측정하기 위한 것으로, 대기압센서부(131), 대기압신호 발생부(132) 및 대기압데이터 출력부(133)를 포함한다.
대기압센서부(131)는 발전기의 외부 압력을 감지하기 위한 것으로 본체(190)의 상부 표면에 형성된다.
대기압신호 발생부(132)는 대기압 임피던스 값을 발생시키는 것으로, 대기압센서부(131)와 연결되어 대기압센서부(131)에서 감지된 대기압에 비례하는 대기압 임피던스 값을 발생시킨다.
대기압데이터 출력부(133)는 제 1 케이스(160)의 내부에 설치되며 대기압신호 발생부(132)에서 발생된 대기압 임피던스 값을 전달받아 0~10V 사이의 제 3 측 정값(134)을 출력한다.
대기압신호 발생부(132)에서 발생된 대기압 임피던스 값이 최소값이면 대기압데이터 출력부(133)는 0V의 측정값을 출력하고 대기압신호 발생부(132)에서 발생된 대기압 임피던스 값이 최대값이면 대기압데이터 출력부(133)는 10V의 측정값을 출력한다.
연산부(140)는 도 6에 도시한 바와 같이, 제 1 측정값(113), 제 2 측정값(124) 및 제 3 측정값(134)을 수치화하기 위한 것으로 제 1 연산부(141), 제 2 연산부(142) 및 제 3 연산부(143)를 포함한다.
제 1 연산부(141)는 제 1 측정값(113)을 수치화하기 위한 것으로, 온도검출부(110)의 RTD컨버터(111)에 연결되어 제 1 측정값(113)을 전달받는다.
제 1 연산부(141)는 0~10V 사이의 제 1 측정값(113)을 전달받아 -20~100℃ 사이의 온도값으로 연산한다. 이때, 제 1 연산부(141)는 제 1 측정값(113)이 0V 일때 -20℃의 온도값을 출력하고 제 1 측정값(113)이 10V 일때 100℃의 온도값을 출력한다.
제 2 연산부(142)는 제 2 측정값(124)을 수치화하기 위한 것으로, 압력검출부(120)의 압력데이터 출력부(123)에 연결되어 제 2 측정값(124)을 전달받는다.
제 2 연산부(142)는 0~10V 사이의 제 2 측정값(124)을 전달받아 0~72.52PSI 사이의 압력값으로 연산한다. 이때 제 2 연산부(142)는 제 2 측정값(124)이 0V 일때 0PSI의 압력값을 출력하고 제 2 측정값(124)이 10V 일때 72.52PSI의 압력값을 출력한다.
제 3 연산부(143)는 제 3 측정값(134)을 수치화하기 위한 것으로, 대기압검출부(130)의 대기압데이터 출력부(133)에 연결되어 제 3 측정값(134)을 전달받는다.
제 3 연산부(143)는 0~10V 사이의 제 3 측정값(134)을 전달받아 800~1200mbar 사이의 대기압력값으로 연산한다. 이때, 제 3 연산부(143)는 제 3 측정값(134)이 0V 일때 800mbar의 대기압력값을 출력하고 제 3 측정값(134)이 10V 일때 1200mbar의 대기압력값을 출력한다.
저장부(150)는 연산부(140)로부터 내부온도, 내부압력 및 외부압력에 해당하는 수치화된 데이터를 저장하기 위한 것으로, 연산부(140)에 연결되며 온도값, 압력값 및 대기압력값을 각각 분리하여 시간의 흐름에 맞춰 저장한다.
또한, 저장부(150)는 일측이 별도의 연결부재, 즉 USB 케이블 등에 의해 메인컴퓨터(미도시)에 연결될 수 있다. 메인컴퓨터에 연결된 저장부(150)는 저장된 데이터를 메인컴퓨터에 전송한다.
이때 메인컴퓨터는 저장부(150)를 통해 전송된 데이터들을 일정한 주기를 설정하여 그래프화할 수 있고 데이터화할 수 있는 프로그램이 설치되어 있다.
또한, 저장부(150)는 연산부(140)와 함께 제 2 케이스(161)의 내부에 설치된다.
또한, 본 발명의 밀봉시험 데이터 취득 장비(100)는 장비를 ON/OFF할 수 있는 전원 스위치(170), 데이터 취득 장비(100)에 전원을 공급하는 전원 공급부(180) 및 온도검출부(110), 압력검출부(120), 대기압검출부(130), 제 1 케이스(160), 제 2 케이스(162), 전원 스위치(170) 및 전원 공급부(180)가 설치되는 본체(190)를 포함할 수 있다.
이때, 본체(190)는 이동을 위한 한 쌍의 손잡이(191)가 본체(190)의 상부에 일체형으로 형성될 수 있다.
상술한 본 발명의 밀봉시험 데이터 취득 장비(100)의 전체 동작을 설명하면 다음과 같다.
온도검출부(110)는 발전기의 RTD온도센서에 연결되고 압력검출부(120)는 발전기의 공기 또는 수소 주입구에 연결된다.
다음으로 전원스위치(170)가 on방향으로 돌아가면 밀봉시험 데이터 취득 장비(100)에 전원이 공급되고 온도검출부(110), 압력검출부(120) 및 대기압검출부(130)에서 발전기의 내부온도, 내부압력 및 외부압력을 측정하여 연산부(140)로 제 1 측정값(113), 제 2 측정값(124) 및 제 3 측정값(134)을 출력한다. 각각의 측정값을 전달받은 연산부(140)는 온도값, 압력값 및 대기압력값으로 연산하여 저장부(150)로 보낸다. 저장부(150)는 발전기의 내부온도, 내부압력 및 외부압력에 해당하는 수치화된 데이터를 각각 분리하여 시간의 흐름에 맞춰 저장을 한다.
저장부(150)는 메인컴퓨터와 연결되면 메인컴퓨터로 저장한 데이터를 전송한 다.
데이터를 전송받은 메인컴퓨터는 미리 설치되어 있는 프로그램을 사용하여 데이터를 그래프로 표시하고 데이터화하여 각각의 데이터들을 시간의 흐름에 따라 비교하기 쉽게 표시한다.
이때, 발전기가 완벽한 밀봉상태이면 내부온도, 내부압력 및 외부압력의 변화가 없고, 발전기가 완벽한 밀봉상태가 아니면 내부온도, 내부압력의 변화가 생긴다.
전원스위치(170)가 off방향으로 돌아가면 밀봉시험 데이터 취득 장비(100)의 전원 공급이 차단되고 시험이 종료된다.
이상, 본 발명의 바람직한 실시예를 참조로 본 발명의 밀봉시험 데이터 취득 장비에 대하여 설명하였지만, 본 발명의 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 수정, 변경 및 다양한 변형실시예가 가능함은 당업자에게 명백하다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀봉시험 데이터 취득 장비의 사시도;
도 2는 도 1의 밀봉시험 데이터 취득 장비 내부의 정면을 개략적으로 나타내는 사시도;
도 3은 도 1의 밀봉시험 데이터 취득 장비 내부의 후면을 개략적으로 나타내는 사시도;
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 밀봉시험 데이터 취득 장비의 블록도;
도 5는 도 4의 압력검출부 및 대기압검출부의 블록도; 및
도 6은 도 4의 제어부의 블록도;이다.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>
100: 데이터 취득 장비 110: 온도검출부
111: RTD컨버터 112: 케이블
113: 제 1 측정값 120: 압력검출부
121: 압력센서부 122: 압력신호 발생부
123: 압력데이터 출력부 124: 제 2 측정값
125: 연결관 130: 대기압검출부
131: 대기압센서부 132: 대기압신호 발생부
133: 대기압데이터 출력부 134: 제 3 측정값
140: 연산부 141: 제 1 연산부
142: 제 2 연산부 143: 제 3 연산부
150: 저장부 160: 제 1 케이스
161: 제 2 케이스 170: 전원 스위치
180: 전원 공급부 190: 본체
191: 손잡이

Claims (6)

  1. 발전기의 내부온도를 측정하는 RTD온도센서에 연결되어 상기 RTD온도센서에서 발생된 상기 발전기 내부의 온도에 비례하는 저항값을 전달받아 제 1 측정값을 출력하는 RTD컨버터를 포함하는 온도검출부;
    상기 발전기의 공기 또는 수소 주입구에 연결되어 상기 발전기의 내부압력을 측정하고 제 2 측정값을 출력하는 것으로, 상기 발전기 내부의 압력을 감지하는 압력센서부와, 상기 압력센서부에서 감지된 압력에 비례하는 압력 임피던스 값을 발생시키는 압력신호 발생부와, 상기 압력 임피던스 값을 전달받아 상기 압력 임피던스 값에 비례하는 0~10V 사이의 상기 제 2 측정값을 출력하는 압력데이터 출력부를 포함하는 압력검출부;
    상기 발전기의 외부압력을 측정하여 제 3 측정값을 출력하는 대기압검출부;
    상기 온도검출부, 압력검출부 및 대기압검출부와 연결되어 상기 제 1 측정값, 제 2 측정값 및 제 3 측정값을 전달받아 수치화하는 연산부; 및
    상기 연산부로부터 상기 내부온도, 내부압력 및 외부압력에 해당하는 수치화된 데이터를 저장하는 저장부;를 포함하며,
    상기 온도검출부, 공기압검출부 및 대기압검출부를 통해 상기 발전기의 내부온도, 내부압력 및 외부압력이 측정된 세 가지 측정값을 동시에 취득할 수 있는 것을 특징으로 하는 밀봉시험 데이터 취득 장비.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 RTD컨버터는 상기 RTD온도센서의 저항값에 비례하는 0~10V 사이의 상기 제 1 측정값을 출력하는 것을 특징으로 하는 밀봉시험 데이터 취득 장비.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 압력센서부는 상기 압력센서부와 상기 발전기의 공기 또는 수소 주입구를 연결시키고 상기 발전기 내부의 공기 또는 수소의 일정량을 상기 압력센서부로 흘려보내는 연결관을 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 밀봉시험 데이터 취득 장비.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 대기압검출부는 상기 발전기 외부의 압력을 감지하는 대기압센서부;
    상기 대기압센서부에서 감지된 대기압에 비례하는 대기압 임피던스 값을 발 생시키는 대기압신호 발생부; 및
    상기 대기압 임피던스 값을 전달받아 상기 대기압 임피던스 값에 비례하는 0~10V 사이의 제 3 측정값을 출력하는 대기압데이터 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉시험 데이터 취득 장비.
  6. 청구항 1, 청구항 2, 청구항 4 또는 청구항 5 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 연산부는 0~10V 사이의 상기 제 1 측정값을 -20~100℃ 사이의 온도값으로 연산하는 제 1 연산부;
    0~10V 사이의 상기 제 2 측정값을 0~72.52PSI 사이의 압력값으로 연산하는 제 2 연산부; 및
    0~10V 사이의 상기 제 3 측정값을 800~1200mbar 사이의 대기압력값으로 연산하는 제 3 연산부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 밀봉시험 데이터 취득 장비.
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