KR101174249B1 - device and method of signal transmission between hyperbaric chamber and underwater housing using sound wave in hydrostatic test - Google Patents

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오상우
최혁진
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한국해양연구원
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Abstract

PURPOSE: A device and a method for transmitting signals between a pressure-resistant container and a high pressure chamber using sound waves in compressive test is provided to easily transmit signals in which a physical change in the inside of a pressure-resistant container is converted into from the inside to the outside using sound waves without using a direct method. CONSTITUTION: A device for transmitting signals between a pressure-resistant container and a high pressure chamber using sound waves in compressive test comprises a sensor(3), a signal converting device(4), a speaker(5), a underwater hydrophone(6), a underwater connector(8), and a sound wave measuring and displaying device(9). The sensor is installed in the internal space of the pressure-resistant container and senses a physical change of the inside of the pressure-resistant container and converts the same into electric signals. The signal converting device is connected to the sensor and measures the size of the electric signals being output by the sensor through the operation of a micro controller being embedded in and generates a speaker operating current proportional to the size of the electric signals. The speaker is connected to the signal converting device and generates sound waves having specific amplitude with respect to an inner wall of the pressure-resistant container according to the operating current generated by the signal converting device. The underwater connector is connected to the underwater hydrophone and transfers the current output by the underwater hydrophone to the sound wave measuring and displaying device. The sound wave measuring and displaying device measures the size of the current generated by the underwater hydrophone and displays the same by a quantitative value.

Description

내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치 및 방법{device and method of signal transmission between hyperbaric chamber and underwater housing using sound wave in hydrostatic test}Device and method of signal transmission between hyperbaric chamber and underwater housing using sound wave in hydrostatic test}

본 발명은 내압실험 시 내압용기 내부의 변화량을 커넥터와 케이블을 거치지 않고 ‘음파’를 매개로 하여 고압챔버 외부로 전달할 수 있는 장치 및 방법을 제공한다.The present invention provides an apparatus and method capable of transferring the amount of change inside the pressure-resistant container during the pressure-resistant test to the outside of the high-pressure chamber via the 'sound wave' without passing through the connector and the cable.

수중에서 운용되는 다양한 시스템(유/무인 잠수정, 수중 센서 등)들의 중요 부품(제어, 통신, 전원공급 등의 역할을 하는 전자, 기계부품)들을 수압으로부터 보호하는 내압용기는 사용 수심에 해당하는 압력에 견딜 수 있도록 구조적 강도를 고려하여 설계되고 제작된다.
Pressure-resistant container that protects important parts (electronic, mechanical parts that control, communication, power supply, etc.) of various systems (submersible / unmanned submersible, underwater sensor, etc.) operated in water from the water pressure Designed and manufactured with structural strength in mind.

그러나 제작 및 조립 과정에서 발생할 수 있는 여러 가지 원인에 의해 내압용기가 해당 수심의 압력을 견디지 못하고 구조가 변형되거나 체결부분에 결함이 생김으로써 누수현상이 빈번히 발생한다. 누수현상이 발생할 경우 내압용기 안에 있는 대부분의 부품들이 정상적인 동작을 할 수 없게 되어 수중 장비 전체의 작동에 심각한 영향을 미치게 되므로, 내압용기의 내압성능을 사전에 평가하는 일은 매우 중요하다.
However, due to various causes that can occur during the manufacturing and assembly process, leakage pressure occurs frequently because the pressure-resistant container does not endure the pressure of the corresponding depth and the structure is deformed or the joint is defective. It is very important to evaluate the pressure resistance performance of the pressure vessel in advance, since most components in the pressure vessel will not be able to operate normally when leakage occurs, which seriously affects the operation of the whole underwater equipment.

이러한 누수현상 이외에도 수중에서 작동하는 장비, 예를 들어 수중 액추에이터(underwater actuator)의 경우, 수중에서의 압력이 장비의 작동과 관련된 성능(힘, 속도, 작동 범위 등)에 큰 영향을 미치기 때문에, 수압을 고려하여 제작하고, 제작된 장비의 수압에서의 작동 성능을 평가하는 일은 수중에서 운용되는 액추에이터의 제작에 있어 매우 중요한 과정이다.
In addition to these leaks, for water-operated equipment, such as underwater actuators, the pressure in the water has a significant effect on the performance (force, speed, range of motion, etc.) associated with the operation of the equipment. And evaluating the operating performance of the manufactured equipment under water pressure is a very important process in the manufacture of actuators that are operated underwater.

이처럼 수중 장비의 수압에 대한 구조적 안정성 및 체결부위의 완결성을 평가하는 일과 수중 작동 장비의 압력에 의한 작동 성능을 평가하는 내압실험은 인공적으로 수중의 고압환경을 재현할 수 있는 시험설비(deep sea pressure simulating test facility)인 고압챔버(hyperbaric chamber)를 통해 수행된다.
As such, evaluating the structural stability and the integrity of the fastening part of the underwater equipment and the internal pressure test evaluating the operating performance by the pressure of the underwater operating equipment is a test facility that can artificially reproduce the high pressure environment of the underwater (deep sea pressure). It is performed through a hyperbaric chamber, which is a simulating test facility.

내압용기는 외부의 압력에 대해 구조적 강도가 높은 구(sphere)나 원통(cylinder) 형태로 제작되며, 개폐를 위한 체결장치와 수밀을 위한 실링장치가 결합된 덮개(closure)를 갖는다. 내압실험은 실험 대상물인 내압용기를 고압챔버 내부에 위치시키고 고압펌프를 이용하여 고압챔버 내부에 목표 압력까지 물을 밀어 넣는 방식으로 진행된다. 내압실험의 성공 여부는 목표압력에서 내압용기가 구조적으로 영구변형이 되지 않는지와 내압용기 내부로 누수가 발생하기 않는지에 따라서 결정되며, 작동 성능과 관련하여서는 해당 압력에서 정상적인 성능이 구현되는지를 판단함으로써 결정된다.
The pressure-resistant container is manufactured in the form of a sphere or cylinder with high structural strength against external pressure, and has a closure in which a fastening device for opening and closing and a sealing device for watertightness are combined. The pressure test is performed by placing the pressure vessel inside the high pressure chamber and pushing water up to the target pressure inside the high pressure chamber using a high pressure pump. The success of the internal pressure test is determined by whether the internal pressure vessel is not structurally deformed at the target pressure and whether there is no leakage inside the internal pressure vessel. Is determined.

한편, 목표 환경에서 구조적인 변형여부를 판단하기 위해서 압력에 따른 내압용기의 구조적 변형도를 측정하는 방법이 주로 사용되며, 이를 위해서는 내압용기 외부 표면에 센서를 부착하여 측정한다. 또한, 내압용기 내부의 누수현상을 판단하기 위해서는 일정 압력을 유지시킨 상태에서 고압챔버의 압력변화를 모니터링 하는 방법이 사용되나 이러한 방법을 이용할 경우 미세한 누수현상을 확인하기 어려워, 정밀한 누수현상을 판단하기 위해서는 고압챔버 내부에 압력의 변화나 누수현상을 탐지할 수 있는 센서를 설치하고 이를 통해서 누수를 감지하는 방법이 필요하다. 그리고 수중 액추에이터의 내압실험의 경우, 외부 수압의 변화에 따라 액추에이터의 동작 상태를 내압용기 내부에서 동작 전압이나 전류 또는 관련된 센서의 출력 신호를 모니터링 하는 방법으로 작동성능을 평가할 수 있다.
On the other hand, in order to determine whether the structural deformation in the target environment is mainly used a method of measuring the structural deformation of the pressure-resistant container according to the pressure, for this purpose by measuring the sensor attached to the pressure-resistant outer surface of the container. In addition, in order to determine the leakage phenomenon inside the pressure vessel, a method of monitoring the pressure change of the high-pressure chamber while maintaining a constant pressure is used.However, when using this method, it is difficult to identify the minute leakage phenomenon, and thus to accurately determine the leakage phenomenon. In order to install a sensor that can detect changes in pressure or leaks inside a high pressure chamber, a method of detecting a leak is required. In the case of the internal pressure test of the underwater actuator, the operating performance of the actuator can be evaluated by monitoring the operating voltage or current or the output signal of the related sensor in the internal pressure vessel according to the change of the external water pressure.

따라서 이러한 내압실험 과정에서 내압용기 내부에서 발생하는 신호의 변화량을 실시간으로 모니터링 하기 위해서는 내압용기 내부의 신호(전기 또는 광신호)를 고압챔버 외부로 전송할 수 있는 전달 방법이 필요한데, 이와 관련하여 종래에는 내압용기 내부의 신호를 전송하기 위한 수단으로 도 4에서 보는 바와 같이 내압용기(2)에 있는 수중 커넥터(20)와 고압챔버(1)에 있는 수중 커넥터(30)의 케이블(7)을 이용하는 방법이 주로 사용되고 있다.
Therefore, in order to monitor the amount of change of the signal generated inside the pressure vessel in real time during the pressure test process, a transmission method capable of transmitting a signal (electric or optical signal) inside the pressure vessel to the outside of the high-pressure chamber is required. Method of using the cable 7 of the underwater connector 20 in the pressure-resistant container 2 and the underwater connector 30 in the high-pressure chamber 1 as a means for transmitting the signal inside the pressure-resistant container as shown in FIG. This is mainly used.

하지만, 일반적으로 고압챔버(1)를 이용한 내압실험의 대상물인 내압용기(2)는 수중에 적용되는 목적에 따라 설치되어 있는 수중 커넥터(20)의 사양(커넥터 pin의 개수, 커넥터의 개수, 커넥터의 형태 등)이 매우 다양하므로, 내압실험 시 내압용기(2) 내부의 신호를 고압챔버(1) 외부로 전달하기 위해서는 실험할 때마다 고압챔버(1)에 설치되어 있는 수중 커넥터(30)를 해당실험의 내압용기(2)와 호환되는 사양으로 매번 바꾸거나, 커넥터(20, 30)와 연결된 케이블(7)의 전선부분을 서로 접속(납땜 등의 작업)하고 이를 수압으로부터 보호하기 위해 우레탄 등의 방수용 몰딩재료를 이용하여 몰딩하는 작업을 해야 한다. 하지만 전자의 경우 호환되는 수중 커넥터(30)를 준비하는 데 오랜 시간이 걸리며(대부분의 수중 커넥터가 해외에서 수입된 제품을 사용함), 수중 커넥터(30)를 설치하기 위해서는 고압챔버(1)의 상단이나 하단에 홀과 탭 가공을 추가적으로 해야 하는 번거로움이 있다. 더욱이 한두 번의 실험을 위해서 고압챔버(1)의 상단이나 하단에 특정한 커넥터(30)를 설치하기 위해 홀을 가공을 하는 것이 현실적으로 어려울 경우가 있다. 후자의 경우에도 수백 바(bar)의 수압에 견디는 몰딩작업을 하기 위해서는 진공환경에서의 몰딩작업과 다층의 몰딩작업을 해야 하며, 이를 위해서는 몰딩을 위한 금형제작, 진공챔버 등 추가적으로 많은 비용이 요구된다.However, in general, the pressure-resistant container 2, which is an object of the pressure resistance test using the high pressure chamber 1, has the specifications (the number of connector pins, the number of connectors, the connector) of the underwater connector 20 installed according to the purpose applied in the water. Shape), and so on, in order to transfer the signal inside the pressure-resistant container 2 to the outside of the high-pressure chamber 1 during the pressure-resistant experiment, the underwater connector 30 installed in the high-pressure chamber 1 is tested every time. Change the specification to be compatible with the pressure-resistant container (2) of the experiment each time, or connect the wires of the cable (7) connected to the connector (20, 30) with each other (work such as soldering) and urethane, etc. to protect it from water pressure. Molding should be done using waterproof molding material. However, in the former case, it takes a long time to prepare a compatible submersible connector 30 (most of the submersible connectors use products imported from abroad), and in order to install the submersible connector 30, the upper part of the high pressure chamber 1 There is also the hassle of additional holes and tapping at the bottom. Furthermore, it may be difficult to make holes in order to install a specific connector 30 on the top or bottom of the high pressure chamber 1 for one or two experiments. Even in the latter case, in order to perform the molding work that can endure the pressure of several hundred bar, the molding work in the vacuum environment and the multi-layer molding work need to be performed. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 내압실험 시 내압용기 내부의 변화량을 커넥터와 케이블을 거치지 않고 ‘음파’를 매개로 하여 고압챔버 외부로 전달할 수 있는 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, to provide a device and method that can be transferred to the outside of the high-pressure chamber via the 'sound waves' without passing through the connector and cable during the pressure-resistant test For the purpose of

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

고압챔버 및 상기 고압챔버 내부 공간에 위치하는 내압용기를 이용한 내압실험에 있어서,In the pressure resistance test using a high pressure chamber and a pressure vessel located in the inner space of the high pressure chamber,

상기 내압용기의 내부 공간에 설치되며, 상기 내압용기 내부의 물리적 변화를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 센서;A sensor installed in the inner space of the pressure resistant container and configured to detect a physical change in the pressure resistant container and convert the converted pressure into an electrical signal;

상기 내압용기의 내부 공간에 설치되고 상기 센서와 연결되며, 내장된 마이크로 컨트롤러의 작용으로 상기 센서가 출력한 전기적 신호의 크기를 측정하고 상기 전기적 신호의 크기에 비례하는 스피커의 구동전류를 발생시키는 신호 변환 장치;A signal installed in the inner space of the pressure resistant container and connected to the sensor and measuring the magnitude of an electrical signal output by the sensor by the action of a built-in microcontroller and generating a driving current of a speaker proportional to the magnitude of the electrical signal. A conversion device;

상기 내압용기의 내부 공간에 설치되고 상기 신호 변환 장치와 연결되며, 상기 신호 변환 장치에 의하여 발생한 구동전류에 따라 작동하여 상기 내압용기의 내벽에 대하여 특정한 진폭을 갖는 음파를 발생시키는 스피커;A speaker installed in an inner space of the pressure resistant container and connected to the signal conversion device, the speaker generating a sound wave having a specific amplitude with respect to an inner wall of the pressure resistant container by operating according to a driving current generated by the signal conversion device;

상기 고압챔버의 내부 및 상기 내압용기의 외부 공간에 위치하며, 상기 스피커에 의하여 상기 내압용기의 외부 공간으로 전달되는 음파를 감지하고 상기 음파의 진폭에 비례하는 전류를 출력하는 수중 청음기;An underwater listening device located in the high pressure chamber and in the outer space of the pressure resistant container, for sensing sound waves transmitted to the outer space of the pressure resistant container by the speaker, and outputting a current proportional to the amplitude of the sound wave;

상기 고압챔버의 내부 및 상기 내압용기의 외부 공간에 위치하고 수중 케이블에 의하여 상기 수중 청음기와 연결되며, 상기 수중 청음기가 출력한 전류를 음파 측정 및 표시 장치로 전달하는 수중 커넥터 및;An underwater connector located inside the high pressure chamber and an external space of the pressure resistant container, connected to the underwater listener by an underwater cable, and transmitting an output current of the underwater listener to a sound wave measurement and display device;

상기 고압챔버의 외부에 위치하고 상기 수중 커넥터와 연결되며, 상기 수중 청음기에서 발생한 전류의 크기를 측정하고 이를 정량적인 수치로 표시하는 음파 측정 및 표시 장치;A sound wave measurement and display device which is located outside the high pressure chamber and connected to the underwater connector, which measures the magnitude of the current generated in the hydrophone and displays it as a quantitative value;

를 포함하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치를 제공한다.
Provides a signal transmission device between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure-resistant test including a.

본 발명에 있어서,In the present invention,

상기 센서는 누수현상, 압력변화, 온도변화 및 습도변화와 같은 상기 고압챔버 내부의 환경적 변화를 감지하는 것을 특징으로 한다.
The sensor is characterized in that it detects environmental changes in the high-pressure chamber, such as leakage phenomenon, pressure change, temperature change and humidity change.

또한 본 발명에 있어서,In the present invention,

상기 센서는 수중 액추에이터의 경우 동작의 정도를 나타내는 전압, 전류와 같은 파라미터의 변화를 감지하는 것을 특징으로 한다.
In the case of the underwater actuator, the sensor detects a change in a parameter such as a voltage and a current indicating a degree of operation.

또한 본 발명에 있어서,In the present invention,

상기 신호 변환 장치는 상기 센서의 전기적 출력 신호가 작을 경우에는 낮은 구동전류를 상기 스피커에 전달하여 상기 스피커가 작은 진폭을 갖는 음파를 발생시키도록 하고, 상기 센서의 출력 신호가 클 경우에는 높은 구동전류를 상기 스피커에 전달하여 상기 스피커가 큰 진폭을 갖는 음파를 발생시키도록 하고, 상기 센서의 전기적 출력 신호가 없는 경우에는 구동전류를 상기 스피커에 전달하지 아니하여 상기 스피커가 음파를 발생시키지 않도록 하는 것을 특징으로 한다.
The signal conversion device transmits a low driving current to the speaker when the electrical output signal of the sensor is small, so that the speaker generates sound waves having a small amplitude, and when the output signal of the sensor is large, a high driving current. Is transmitted to the speaker so that the speaker generates sound waves having a large amplitude, and when there is no electrical output signal of the sensor, the speaker does not transmit a driving current to the speaker so that the speaker does not generate sound waves. It features.

또한 본 발명에 있어서,In the present invention,

상기 수중 청음기는 상기 스피커와 근접한 지점에 대응하도록 위치하는 것을 특징으로 한다.
The hydrophone is characterized in that it is located to correspond to a point close to the speaker.

또한 본 발명에 있어서,In the present invention,

상기 음파 측정 및 표시 장치는,The sound wave measurement and display device,

상기 수중 청음기에서 발생한 전류의 크기를 증폭하는 증폭기 및;An amplifier for amplifying the magnitude of the current generated in the hydrophone;

상기 증폭기에 의하여 증폭된 신호를 저장하고 이를 정량적인 수치로 표시하는 데이터 수집 및 표시 장치;A data acquisition and display device for storing the signal amplified by the amplifier and displaying it in a quantitative value;

를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
And a control unit.

또한 본 발명에 있어서,In the present invention,

상기 데이터 수집 및 표시 장치는 측정 신호의 주파수 값을 추출할 수 있는 프로그램화 된 푸리에 변환 알고리즘을 내장하는 것을 특징으로 한다.
The data collection and display device is characterized by a built-in programmed Fourier transform algorithm that can extract the frequency value of the measurement signal.

한편, 상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,On the other hand, the present invention to achieve the above object,

고압챔버 및 상기 고압챔버 내부 공간에 위치하는 내압용기를 이용한 내압실험에 있어서,In the pressure resistance test using a high pressure chamber and a pressure vessel located in the inner space of the high pressure chamber,

상기 내압용기의 내부 공간에 설치되는 센서;A sensor installed in an inner space of the pressure resistant container;

상기 내압용기의 내부 공간에 설치되고 상기 센서와 연결되는 신호 변환 장치;A signal conversion device installed in the inner space of the pressure resistant container and connected to the sensor;

상기 내압용기의 내부 공간에 설치되고 상기 신호 변환 장치와 연결되는 스피커;A speaker installed in the inner space of the pressure resistant container and connected to the signal conversion device;

상기 고압챔버의 내부 및 상기 내압용기의 외부 공간에 위치하는 수중 청음기;An underwater listener located inside the high pressure chamber and outside the pressure vessel;

상기 고압챔버의 내부 및 상기 내압용기의 외부 공간에 위치하고 수중 케이블에 의하여 상기 수중 청음기와 연결되는 수중 커넥터 및;An underwater connector located inside the high pressure chamber and an external space of the pressure resistant container and connected to the underwater listener by an underwater cable;

상기 고압챔버의 외부에 위치하고 상기 수중 커넥터와 연결되는 음파 측정 및 표시 장치;A sound wave measurement and display device located outside the high pressure chamber and connected to the underwater connector;

를 포함하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치를 이용한 방법으로서,As a method using a signal transmission device between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure-resistant test including a,

상기 센서가 상기 내압용기 내부의 물리적 변화를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 단계;Sensing, by the sensor, a physical change inside the pressure resistant container, converting the sensor into an electrical signal, and outputting the electrical signal;

상기 신호 변환 장치가 내장된 마이크로 컨트롤러의 작용으로 상기 센서가 출력한 전기적 신호의 크기를 측정하고 상기 전기적 신호의 크기에 비례하는 상기 스피커의 구동전류를 발생시키는 단계;Measuring a magnitude of an electrical signal output by the sensor and generating a driving current of the speaker proportional to the magnitude of the electrical signal by the action of the microcontroller having the signal conversion device;

상기 스피커가 상기 신호 변환 장치에 의하여 발생한 구동전류에 따라 작동하여 상기 내압용기의 내벽에 대하여 특정한 진폭을 갖는 음파를 발생시키는 단계;Operating the speaker according to a driving current generated by the signal conversion device to generate sound waves having a specific amplitude with respect to the inner wall of the pressure resistant container;

상기 수중 청음기가 상기 스피커에 의하여 상기 내압용기의 외부 공간으로 전달되는 음파를 감지하고 상기 음파의 진폭에 비례하는 전류를 출력하는 단계;Detecting the sound wave delivered by the speaker to the outer space of the pressure-resistant container by the speaker and outputting a current proportional to the amplitude of the sound wave;

상기 수중 커넥터가 상기 수중 청음기가 출력한 전류를 상기 음파 측정 및 표시 장치로 전달하는 단계 및;Transmitting, by the underwater connector, the current output by the underwater listener to the sound wave measurement and display device;

상기 음파 측정 및 표시 장치가 상기 수중 청음기에서 발생한 전류의 크기를 측정하고 이를 정량적인 수치로 표시하는 단계;Measuring, by the sound wave measurement and display device, the magnitude of the current generated in the hydrophone and displaying it as a quantitative value;

를 포함하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법을 또한 제공한다.It also provides a signal transmission method between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure-resistant experiment comprising a.

본 발명에 따르면, 내압실험 시 내압용기 내부의 변화량을 커넥터와 같은 직접적인 방법을 이용하지 않고 음파를 통해 내부에서 외부로 신호를 쉽게 전달할 수 있으며, 내압용기 벽의 두께가 두꺼울 경우에도 음파의 크기 및 수중 청음기와 내압용기의 간격에 따라 전달 효과를 조절할 수 있으므로 다양한 종류와 크기의 내압용기에 모두 적용할 수 있는 장점이 있다.
According to the present invention, it is possible to easily transmit a signal from the inside to the outside through sound waves without using a direct method such as a connector in the pressure resistance test, the internal volume of the pressure wave, even if the wall thickness of the pressure vessel is thick and Since the transmission effect can be adjusted according to the interval between the hydrophone and the pressure vessel, there is an advantage that it can be applied to pressure vessels of various types and sizes.

또한, 본 발명에 따른 스피커의 경우 구동전류에 따라 발생되는 음파의 진폭과 주파수가 정량적으로 조절되므로 마이크로 컨트롤러가 내장된 신호 변환 장치를 통해서 센서의 다양한 출력 값을 해당되는 스피커의 구동전류로 변환시킬 수 있다.In addition, in the case of the speaker according to the present invention, since the amplitude and frequency of the sound wave generated according to the driving current are quantitatively adjusted, various output values of the sensor may be converted into the driving current of the corresponding speaker through a signal conversion device with a built-in microcontroller. Can be.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치의 구성.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치의 작동 예시.
도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법을 보여주는 블록 다이어그램.
도 4는 종래의 내압실험 시 내압용기 내부의 신호전달 방법을 보여주는 도면.1 is a configuration of a signal transmission device between a pressure-resistant container and a high-pressure chamber using sound waves when the pressure resistance test according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is an example of the operation of the signal transmission device between the pressure vessel and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure resistance test according to an embodiment of the present invention.
Figure 3 is a block diagram showing a signal transmission method between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure resistance test according to an embodiment of the present invention.
Figure 4 is a view showing a signal transmission method inside the pressure-resistant container in the conventional pressure-resistant test.

이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 대하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same reference numerals are used to designate the same or similar components throughout the drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치(이하, 설명의 편의상 ‘본 발명에 따른 신호전달 장치’라고 함)의 구성을, 도 2는 그 작동 예시를 보여준다. 그리고 도 3은 본 발명의 실시 예에 따른 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법(이하, 설명의 편의상 ‘본 발명에 따른 신호전달 방법’이라고 함)을 보여주는 블록 다이어그램이다.
1 is a configuration of a signal transmission device (hereinafter, referred to as a signal transmission device according to the present invention) between a pressure-resistant container and a high pressure chamber using sound waves during a pressure resistance test according to an embodiment of the present invention. The operation example is shown. 3 is a block diagram showing a signal transmission method (hereinafter, referred to as a 'signal transmission method according to the present invention') for convenience of description between a pressure-resistant container and a high pressure chamber using sound waves during a pressure resistance test according to an exemplary embodiment of the present invention.

우선, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 신호전달 장치에 대하여 상세하게 설명한다.
First, the signal transmission apparatus according to the present invention will be described in detail with reference to FIG.

본 발명은 고압챔버(1) 및 고압챔버(1)의 내부 공간에 위치하는 내압용기(2)를 이용한 내압실험 시 내압용기(2) 내부의 변화량을 커넥터와 케이블을 거치지 않고 ‘음파’를 매개로 하여 고압챔버(1) 외부로 전달할 수 있는 장치를 제공하는 것을 목적으로 하는바, 이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 센서(3), 신호 변환 장치(4), 스피커(5), 수중 청음기(6), 수중 커넥터(8) 및 음파 측정 및 표시 장치(9)를 포함하여 이루어진다.
The present invention mediates the amount of change in the inner pressure vessel (2) without passing through the connector and the cable through the connector and the cable during the pressure resistance test using the high pressure chamber (1) and the pressure vessel (2) located in the inner space of the high pressure chamber (1). In order to achieve the above object, the present invention provides a sensor (3), a signal converter (4), a speaker (5), a hydrophone (6), an underwater connector (8) and a sound wave measurement and display device (9).

센서(3)는 내압용기(2)의 내부 공간에 설치된다. 센서(3)는 내압용기(2) 내부의 물리적 변화를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력한다. 이 경우, 센서(3)는 누수현상, 압력변화, 온도변화 및 습도변화와 같은 내압실험 시 측정할 수 있는 고압챔버(1) 내부의 환경적 변화를 감지하거나, 수중 액추에이터의 경우 동작의 정도를 나타내는 전압, 전류와 같은 파라미터의 변화를 감지한다.
The sensor 3 is installed in the inner space of the pressure-resistant container 2. The sensor 3 detects a physical change in the pressure-resistant container 2 and converts it into an electrical signal and outputs the electrical signal. In this case, the sensor 3 detects an environmental change inside the high pressure chamber 1 that can be measured during internal pressure tests such as leakage phenomenon, pressure change, temperature change, and humidity change, or in the case of an underwater actuator, Detect changes in parameters such as voltage and current.

신호 변환 장치(4)는 내압용기(2)의 내부 공간에 설치되고 센서(3)와 연결된다. 신호 변환 장치(4)는 임베디드 컨트롤러의 형태로써 마이크로 컨트롤러를 내장한다. 이러한 마이크로 컨트롤러의 작용으로 신호 변환 장치(4)는 센서(3)가 출력한 전기적 신호의 크기(amplitude)(여기서 ‘크기’는 센서(3)가 감지한 변화량의 정도에 비례하는 것으로, 후술하는 바와 같이 스피커(5)에서 발생하는 음파의 ‘진폭’에 의하여 분별된다)를 측정하고, 미리 프로그램 된 알고리즘에 의해서 상기 전기적 신호의 크기에 비례하는 스피커(5)의 구동전류를 발생시킨다. 다시 말하면, 본 발명에서 신호 변환 장치(4)는 센서(3)의 전기적 출력 신호의 크기를 스피커(5)의 구동전류의 세기로 변환시키는 역할을 하는 것이다. 보다 구체적으로, 신호 변환 장치(4)는 센서(3)의 전기적 출력 신호가 작을 경우에는 낮은 구동전류를 스피커(5)에 전달하여 스피커(5)가 작은 진폭을 갖는 음파를 발생시키도록 하고, 센서(3)의 출력 신호가 클 경우에는 높은 구동전류를 스피커(5)에 전달하여 스피커(5)가 큰 진폭을 갖는 음파를 발생시키도록 한다. 물론 신호 변환 장치(4)는 센서(3)의 전기적 출력 신호가 없는 경우에는 구동전류를 스피커(5)에 전달하지 아니하여 스피커(5)가 음파를 발생시키지 않도록 한다(도 2 참조).
The signal conversion device 4 is installed in the internal space of the pressure resistant container 2 and connected to the sensor 3. The signal converter 4 has a microcontroller in the form of an embedded controller. As a result of the action of the microcontroller, the signal converter 4 has an amplitude of the electrical signal output from the sensor 3 (where 'size' is proportional to the degree of change detected by the sensor 3, which will be described later. As described above, the sound wave generated by the speaker 5 is distinguished by 'amplitude', and a driving current of the speaker 5 which is proportional to the magnitude of the electrical signal is generated by a pre-programmed algorithm. In other words, in the present invention, the signal converter 4 serves to convert the magnitude of the electrical output signal of the sensor 3 into the intensity of the drive current of the speaker 5. More specifically, the signal converter 4 transmits a low driving current to the speaker 5 when the electrical output signal of the sensor 3 is small so that the speaker 5 generates sound waves having a small amplitude, When the output signal of the sensor 3 is large, a high driving current is transmitted to the speaker 5 so that the speaker 5 generates sound waves having a large amplitude. Of course, if there is no electrical output signal of the sensor 3, the signal converter 4 does not transmit the driving current to the speaker 5 so that the speaker 5 does not generate sound waves (see FIG. 2).

스피커(5)는 내압용기(2)의 내부 공간에 설치되고 신호 변환 장치(4)와 연결된다. 스피커(5)는 신호 변환 장치(4)에 의하여 발생한 구동전류에 따라 작동하여 내압용기(2)의 내벽에 대하여 특정한 진폭을 갖는 음파를 발생시킨다. 스피커(5)의 경우 구동전류에 따라 발생되는 음파의 진폭과 주파수가 정량적으로 조절되므로 마이크로 컨트롤러가 내장된 신호 변환 장치(4)를 통해서 센서(3)의 다양한 출력 값을 해당되는 스피커(5)의 구동전류로 변환시킬 수 있다.
The speaker 5 is installed in the inner space of the pressure resistant container 2 and is connected to the signal conversion device 4. The speaker 5 operates in accordance with the drive current generated by the signal converter 4 to generate sound waves having a specific amplitude with respect to the inner wall of the pressure resistant container 2. In the case of the speaker 5, the amplitude and frequency of the sound wave generated according to the driving current are quantitatively adjusted so that various output values of the sensor 3 can be converted to the corresponding speaker 5 through the signal conversion device 4 with a built-in microcontroller. Can be converted into a driving current of.

수중 청음기(hydrophone)(6)는 고압챔버(1)의 내부 및 내압용기(2)의 외부 공간에 위치한다. 수중 청음기(6)는 스피커(5)에 의하여 내압용기(2)의 외부 공간으로 전달되는 음파를 감지하고 상기 음파의 진폭에 비례하는 전류를 출력한다. 한편, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따르면, 수중 청음기(6)는 도 1에서 보는 바와 같이 스피커(5)와 근접한 지점에 대응하도록 위치한다. 이 경우 스피커(5)로부터 수중 청음기(6)까지 전달되는 음파의 손실을 최소화할 수 있기 때문이다.
The hydrophone 6 is located inside the high pressure chamber 1 and in the outer space of the pressure vessel 2. The underwater listener 6 senses sound waves transmitted by the speaker 5 to the outer space of the pressure-resistant container 2 and outputs a current proportional to the amplitude of the sound waves. On the other hand, according to a preferred embodiment of the present invention, the hydrophone 6 is located to correspond to a point close to the speaker 5 as shown in FIG. This is because the loss of sound waves transmitted from the speaker 5 to the hydrophone 6 can be minimized.

수중 커넥터(8)는 고압챔버(1)의 내부 및 내압용기(2)의 외부 공간에 위치하고 수중 케이블(7)에 의하여 수중 청음기(6)와 연결된다. 수중 커넥터(8)는 수중 청음기(6)가 출력한 전류를 음파 측정 및 표시 장치(9)로 전달한다.
The underwater connector 8 is located in the inner space of the high pressure chamber 1 and the outer space of the pressure-resistant container 2 and is connected to the underwater listener 6 by the underwater cable 7. The underwater connector 8 transmits the current output from the hydrophone 6 to the sound wave measurement and display device 9.

음파 측정 및 표시 장치(9)는 고압챔버(1)의 외부에 위치하고 수중 커넥터(8)와 연결된다. 음파 측정 및 표시 장치(9)는 수중 커넥터(8)와 교신하는 과정을 통하여 수중 청음기(6)에서 발생한 전류의 크기를 측정하고 이를 정량적인 수치로 표시한다. 이러한 음파 측정 및 표시 장치(9)는, 수중 청음기(6)에서 발생한 전류의 크기를 증폭하는 증폭기(미도시) 및; 증폭기에 의하여 증폭된 신호를 저장하고 이를 정량적인 수치로 표시하는 데이터 수집 및 표시 장치(미도시);를 포함하여 이루어진다. 이 경우, 데이터 수집 및 표시 장치는 측정 신호의 주파수 값을 추출할 수 있는 프로그램화 된 푸리에 변환 알고리즘을 내장하고 있어 측정 신호의 주파수 값을 정량적으로 모니터링 할 수 있다.
The sound wave measurement and display device 9 is located outside the high pressure chamber 1 and connected to the underwater connector 8. The sound wave measurement and display device 9 measures the magnitude of the current generated in the underwater listener 6 through a process of communicating with the underwater connector 8 and displays it as a quantitative value. This sound wave measurement and display device 9 includes: an amplifier (not shown) for amplifying the magnitude of the current generated in the hydrophone 6; And a data collection and display device (not shown) that stores the signal amplified by the amplifier and displays it as a quantitative value. In this case, the data acquisition and display device incorporates a programmed Fourier transform algorithm that can extract the frequency value of the measurement signal, allowing quantitative monitoring of the frequency value of the measurement signal.

이하에서는, 도 3을 참조하여 본 발명에 따른 신호전달 방법에 대하여 단계별로 설명한다.
Hereinafter, the signal transmission method according to the present invention will be described step by step with reference to FIG.

s1 : 센서(3)가 내압용기(2) 내부의 물리적 변화를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력한다. → s2: 신호 변환 장치(4)가 내장된 마이크로 컨트롤러의 작용으로 센서(3)가 출력한 전기적 신호의 크기를 측정하고 상기 전기적 신호의 크기에 비례하는 스피커(5)의 구동전류를 발생시킨다. → s3 : 스피커(5)가 신호 변환 장치(4)에 의하여 발생한 구동전류에 따라 작동하여 내압용기(2)의 내벽에 대하여 특정한 진폭을 갖는 음파를 발생시킨다. → s4 : 수중 청음기(6)가 스피커(5)에 의하여 내압용기(2)의 외부 공간으로 전달되는 음파를 감지하고 상기 음파의 진폭에 비례하는 전류를 출력한다. → s5 : 수중 커넥터(8)가 수중 청음기(6)가 출력한 전류를 음파 측정 및 표시 장치(9)로 전달한다. → s6 : 음파 측정 및 표시 장치(9)가 수중 커넥터(8)와 교신하는 과정을 통하여 수중 청음기(6)에서 발생한 전류의 크기를 측정하고 이를 정량적인 수치로 표시한다.
 s1 : The sensor 3 detects a physical change in the pressure-resistant container 2, converts it into an electrical signal, and outputs it. → s2: By the action of the microcontroller with built-in signal converter 4 measures the magnitude of the electrical signal output from the sensor 3 and generates a drive current of the speaker 5 in proportion to the magnitude of the electrical signal. S3 : The speaker 5 operates according to the drive current generated by the signal converter 4 to generate sound waves having a specific amplitude with respect to the inner wall of the pressure resistant container 2. → s4 : The hydrophone 6 senses sound waves transmitted by the speaker 5 to the outer space of the pressure-resistant container 2 and outputs a current proportional to the amplitude of the sound waves. → s5 : The underwater connector 8 transmits the current output from the hydrophone 6 to the sound wave measurement and display device 9. → s6 : The sound wave measurement and display device 9 communicates with the underwater connector 8 to measure the magnitude of the current generated in the hydrophone 6 and displays it as a quantitative value.

본 발명의 경우 상술한 일련의 과정을 통하여 내압용기(2) 내부의 센서(3)로부터 측정되는 신호의 유/무 및 크기의 정도를 최종적으로 음파 측정 및 표시 장치(9)에 나타나는 정량적인 수치를 통해 가시적으로 판단할 수 있는바, 본 발명에 따르면, 내압실험 시 내압용기(2) 내부의 변화량을 커넥터와 같은 직접적인 방법을 이용하지 않고 음파를 통해 내부에서 외부로 신호를 쉽게 전달할 수 있으며, 내압용기(2) 벽의 두께가 두꺼울 경우에도 음파의 크기 및 수중 청음기(6)와 내압용기(2)의 간격에 따라 전달 효과를 조절할 수 있으므로 다양한 종류와 크기의 내압용기(2)에 모두 적용할 수 있는 장점이 있다.
In the case of the present invention, the quantitative numerical value of the presence / absence and magnitude of the signal measured from the sensor 3 inside the pressure-resistant container 2 is finally displayed on the sound wave measurement and display device 9 through the above-described process. It can be visually determined through the bar, according to the present invention, it is possible to easily transmit a signal from the inside to the outside through sound waves, without using a direct method such as a connector for the amount of change in the pressure-resistant container (2) when the pressure resistance test, Even if the wall of the pressure-resistant container (2) is thick, the transmission effect can be adjusted according to the size of the sound wave and the interval between the hydrophone (6) and the pressure-resistant container (2), so that it is applicable to the pressure vessel (2) of various types and sizes. There is an advantage to this.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서 본 발명에 개시된 실시 예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications, substitutions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the accompanying claims. will be. Therefore, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention, but to explain, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

1 : 고압챔버 2 : 내압용기
3 : 센서 4 : 신호 변환 장치
5 : 스피커 6 : 수중 청음기
7 : 수중 케이블 8 : 수중 커넥터
9 : 음파 측정 및 표시 장치
20 : 종래의 내압용기 측 수중 커넥터
30 : 종래의 고압챔버 측 수중 커넥터1: high pressure chamber 2: pressure resistant container
3: sensor 4: signal converter
5: speaker 6: hydrophone
7: underwater cable 8: underwater connector
9: sound wave measurement and display device
20: Conventional pressure vessel side underwater connector
30: conventional high pressure chamber side underwater connector

Claims (14)

고압챔버 및 상기 고압챔버 내부 공간에 위치하는 내압용기를 이용한 내압실험에 있어서,
상기 내압용기의 내부 공간에 설치되며, 상기 내압용기 내부의 물리적 변화를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 센서;
상기 내압용기의 내부 공간에 설치되고 상기 센서와 연결되며, 내장된 마이크로 컨트롤러의 작용으로 상기 센서가 출력한 전기적 신호의 크기를 측정하고 상기 전기적 신호의 크기에 비례하는 스피커의 구동전류를 발생시키는 신호 변환 장치;
상기 내압용기의 내부 공간에 설치되고 상기 신호 변환 장치와 연결되며, 상기 신호 변환 장치에 의하여 발생한 구동전류에 따라 작동하여 상기 내압용기의 내벽에 대하여 특정한 진폭을 갖는 음파를 발생시키는 스피커;
상기 고압챔버의 내부 및 상기 내압용기의 외부 공간에 위치하며, 상기 스피커에 의하여 상기 내압용기의 외부 공간으로 전달되는 음파를 감지하고 상기 음파의 진폭에 비례하는 전류를 출력하는 수중 청음기;
상기 고압챔버의 내부 및 상기 내압용기의 외부 공간에 위치하고 수중 케이블에 의하여 상기 수중 청음기와 연결되며, 상기 수중 청음기가 출력한 전류를 음파 측정 및 표시 장치로 전달하는 수중 커넥터 및;
상기 고압챔버의 외부에 위치하고 상기 수중 커넥터와 연결되며, 상기 수중 청음기에서 발생한 전류의 크기를 측정하고 이를 정량적인 수치로 표시하는 음파 측정 및 표시 장치;
를 포함하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치.In the pressure resistance test using a high pressure chamber and a pressure vessel located in the inner space of the high pressure chamber,
A sensor installed in the inner space of the pressure resistant container and configured to detect a physical change in the pressure resistant container and convert the converted pressure into an electrical signal;
A signal installed in the inner space of the pressure resistant container and connected to the sensor and measuring the magnitude of an electrical signal output by the sensor by the action of a built-in microcontroller and generating a driving current of a speaker proportional to the magnitude of the electrical signal. A conversion device;
A speaker installed in an inner space of the pressure resistant container and connected to the signal conversion device, the speaker generating a sound wave having a specific amplitude with respect to an inner wall of the pressure resistant container by operating according to a driving current generated by the signal conversion device;
An underwater listening device located in the high pressure chamber and in the outer space of the pressure resistant container, for sensing sound waves transmitted to the outer space of the pressure resistant container by the speaker, and outputting a current proportional to the amplitude of the sound wave;
An underwater connector located inside the high pressure chamber and an external space of the pressure resistant container, connected to the underwater listener by an underwater cable, and transmitting an output current of the underwater listener to a sound wave measurement and display device;
A sound wave measurement and display device which is located outside the high pressure chamber and connected to the underwater connector, which measures the magnitude of the current generated in the hydrophone and displays it as a quantitative value;
Signal transmission device between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure-resistant test including a. 제 1 항에 있어서,
상기 센서는 누수현상, 압력변화, 온도변화 및 습도변화와 같은 상기 고압챔버 내부의 환경적 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치.The method of claim 1,
The sensor is a signal transmission device between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using a sound wave during the pressure-resistant test, characterized in that for detecting the environmental changes inside the high-pressure chamber, such as leakage phenomenon, pressure change, temperature change and humidity change. 제 1 항에 있어서,
상기 센서는 수중 액추에이터의 경우 동작의 정도를 나타내는 전압, 전류와 같은 파라미터의 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치.The method of claim 1,
The sensor is a signal transmission device between the pressure vessel and the high-pressure chamber using a sound wave during the pressure resistance test, characterized in that for the underwater actuators, characterized in that it detects the change of parameters such as voltage, current indicating the degree of operation. 제 1 항에 있어서,
상기 신호 변환 장치는 상기 센서의 전기적 출력 신호가 작을 경우에는 낮은 구동전류를 상기 스피커에 전달하여 상기 스피커가 작은 진폭을 갖는 음파를 발생시키도록 하고, 상기 센서의 출력 신호가 클 경우에는 높은 구동전류를 상기 스피커에 전달하여 상기 스피커가 큰 진폭을 갖는 음파를 발생시키도록 하고, 상기 센서의 전기적 출력 신호가 없는 경우에는 구동전류를 상기 스피커에 전달하지 아니하여 상기 스피커가 음파를 발생시키지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치.The method of claim 1,
The signal conversion device transmits a low driving current to the speaker when the electrical output signal of the sensor is small, so that the speaker generates sound waves having a small amplitude, and when the output signal of the sensor is large, a high driving current. Is transmitted to the speaker so that the speaker generates sound waves having a large amplitude, and when there is no electrical output signal of the sensor, the speaker does not transmit a driving current to the speaker so that the speaker does not generate sound waves. Signal transmission device between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure resistance test. 제 1 항에 있어서,
상기 수중 청음기는 상기 스피커와 근접한 지점에 대응하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치.The method of claim 1,
The underwater hearing device is a signal transmission device between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves, characterized in that the position is located so as to correspond to the point close to the speaker. 제 1 항에 있어서,
상기 음파 측정 및 표시 장치는,
상기 수중 청음기에서 발생한 전류의 크기를 증폭하는 증폭기 및;
상기 증폭기에 의하여 증폭된 신호를 저장하고 이를 정량적인 수치로 표시하는 데이터 수집 및 표시 장치;
를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치.The method of claim 1,
The sound wave measurement and display device,
An amplifier for amplifying the magnitude of the current generated in the hydrophone;
A data acquisition and display device for storing the signal amplified by the amplifier and displaying it in a quantitative value;
Signal transmission device between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure-resistant test, characterized in that comprises a. 제 6 항에 있어서,
상기 데이터 수집 및 표시 장치는 측정 신호의 주파수 값을 추출할 수 있는 프로그램화 된 푸리에 변환 알고리즘을 내장하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치.The method according to claim 6,
The data acquisition and display device is a signal transmission device between the pressure vessel and the high-pressure chamber using a sound wave during a pressure resistance test, characterized in that the built-in programmable Fourier transform algorithm for extracting the frequency value of the measurement signal. 고압챔버 및 상기 고압챔버 내부 공간에 위치하는 내압용기를 이용한 내압실험에 있어서,
상기 내압용기의 내부 공간에 설치되는 센서;
상기 내압용기의 내부 공간에 설치되고 상기 센서와 연결되는 신호 변환 장치;
상기 내압용기의 내부 공간에 설치되고 상기 신호 변환 장치와 연결되는 스피커;
상기 고압챔버의 내부 및 상기 내압용기의 외부 공간에 위치하는 수중 청음기;
상기 고압챔버의 내부 및 상기 내압용기의 외부 공간에 위치하고 수중 케이블에 의하여 상기 수중 청음기와 연결되는 수중 커넥터 및;
상기 고압챔버의 외부에 위치하고 상기 수중 커넥터와 연결되는 음파 측정 및 표시 장치;
를 포함하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 장치를 이용한 방법으로서,
상기 센서가 상기 내압용기 내부의 물리적 변화를 감지하고 이를 전기적 신호로 변환하여 출력하는 단계;
상기 신호 변환 장치가 내장된 마이크로 컨트롤러의 작용으로 상기 센서가 출력한 전기적 신호의 크기를 측정하고 상기 전기적 신호의 크기에 비례하는 상기 스피커의 구동전류를 발생시키는 단계;
상기 스피커가 상기 신호 변환 장치에 의하여 발생한 구동전류에 따라 작동하여 상기 내압용기의 내벽에 대하여 특정한 진폭을 갖는 음파를 발생시키는 단계;
상기 수중 청음기가 상기 스피커에 의하여 상기 내압용기의 외부 공간으로 전달되는 음파를 감지하고 상기 음파의 진폭에 비례하는 전류를 출력하는 단계;
상기 수중 커넥터가 상기 수중 청음기가 출력한 전류를 상기 음파 측정 및 표시 장치로 전달하는 단계 및;
상기 음파 측정 및 표시 장치가 상기 수중 청음기에서 발생한 전류의 크기를 측정하고 이를 정량적인 수치로 표시하는 단계;
를 포함하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법.In the pressure resistance test using a high pressure chamber and a pressure vessel located in the inner space of the high pressure chamber,
A sensor installed in an inner space of the pressure resistant container;
A signal conversion device installed in the inner space of the pressure resistant container and connected to the sensor;
A speaker installed in the inner space of the pressure resistant container and connected to the signal conversion device;
An underwater listener located inside the high pressure chamber and outside the pressure vessel;
An underwater connector located inside the high pressure chamber and an external space of the pressure resistant container and connected to the underwater listener by an underwater cable;
A sound wave measurement and display device located outside the high pressure chamber and connected to the underwater connector;
As a method using a signal transmission device between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure-resistant test including a,
Sensing, by the sensor, a physical change inside the pressure resistant container, converting the sensor into an electrical signal, and outputting the electrical signal;
Measuring a magnitude of an electrical signal output by the sensor and generating a driving current of the speaker proportional to the magnitude of the electrical signal by the action of the microcontroller having the signal conversion device;
Operating the speaker according to a driving current generated by the signal conversion device to generate sound waves having a specific amplitude with respect to the inner wall of the pressure resistant container;
Detecting the sound wave delivered by the speaker to the outer space of the pressure-resistant container by the speaker and outputting a current proportional to the amplitude of the sound wave;
Transmitting, by the underwater connector, the current output by the underwater listener to the sound wave measurement and display device;
Measuring, by the sound wave measurement and display device, the magnitude of the current generated in the hydrophone and displaying it as a quantitative value;
Signal transmission method between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure-resistant test including a. 제 8 항에 있어서,
상기 센서는 누수현상, 압력변화, 온도변화 및 습도변화와 같은 상기 고압챔버 내부의 환경적 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법.The method of claim 8,
The sensor is a signal transmission method between the pressure-resistant chamber and the high-pressure chamber using a sound wave during the pressure-resistant test, characterized in that for detecting the environmental changes inside the high-pressure chamber, such as leakage, pressure change, temperature change and humidity change. 제 8 항에 있어서,
상기 센서는 수중 액추에이터의 경우 동작의 정도를 나타내는 전압, 전류와 같은 파라미터의 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법.The method of claim 8,
Wherein the sensor in the case of underwater actuators, the signal transmission method between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using a sound wave, characterized in that for detecting the change in the parameters, such as voltage and current indicating the degree of operation. 제 8 항에 있어서,
상기 신호 변환 장치는 상기 센서의 전기적 출력 신호가 작을 경우에는 낮은 구동전류를 상기 스피커에 전달하여 상기 스피커가 작은 진폭을 갖는 음파를 발생시키도록 하고, 상기 센서의 출력 신호가 클 경우에는 높은 구동전류를 상기 스피커에 전달하여 상기 스피커가 큰 진폭을 갖는 음파를 발생시키도록 하고, 상기 센서의 전기적 출력 신호가 없는 경우에는 구동전류를 상기 스피커에 전달하지 아니하여 상기 스피커가 음파를 발생시키지 않도록 하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법.The method of claim 8,
The signal conversion device transmits a low driving current to the speaker when the electrical output signal of the sensor is small, so that the speaker generates sound waves having a small amplitude, and when the output signal of the sensor is large, a high driving current. Is transmitted to the speaker so that the speaker generates sound waves having a large amplitude, and when there is no electrical output signal of the sensor, the speaker does not transmit a driving current to the speaker so that the speaker does not generate sound waves. Signal transmission method between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves during the pressure resistance test. 제 8 항에 있어서,
상기 수중 청음기는 상기 스피커와 근접한 지점에 대응하도록 위치하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법.The method of claim 8,
The underwater listener is a signal transmission method between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure resistance test, characterized in that the position is located in close proximity to the speaker. 제 8 항에 있어서,
상기 음파 측정 및 표시 장치는,
증폭기와 데이터 수집 및 표시 장치를 포함하는바,
상기 증폭기가 상기 수중 청음기에서 발생한 전류의 크기를 증폭하는 단계 및;
상기 데이터 수집 및 표시 장치가 상기 증폭기에 의하여 증폭된 신호를 저장하고 이를 정량적인 수치로 표시하는 단계;
에 따라 작동하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법.The method of claim 8,
The sound wave measurement and display device,
An amplifier and a data acquisition and display device,
The amplifier amplifying the magnitude of the current generated in the hydrophone;
Storing, by the data collection and display device, the signal amplified by the amplifier and displaying it as a quantitative value;
Signal transmission method between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using sound waves when the pressure-resistant test, characterized in that operating according to. 제 13 항에 있어서,
상기 데이터 수집 및 표시 장치는 프로그램화 되어 내장된 푸리에 변환 알고리즘의 작용에 따라 측정 신호의 주파수 값을 추출하는 것을 특징으로 하는 내압실험 시 음파를 이용한 내압용기와 고압챔버 간의 신호전달 방법.The method of claim 13,
The data collection and display device is a signal transmission method between the pressure-resistant container and the high-pressure chamber using a sound wave during the pressure resistance test, characterized in that for extracting the frequency value of the measurement signal in accordance with the operation of the built-in Fourier transform algorithm programmed.
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