KR101216706B1 - 예인수조용 입자영상유속계 시스템 - Google Patents

예인수조용 입자영상유속계 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 예인수조용 입자영상유속계 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 예인수조 내에서 모형선을 원하는 자세로 고정시킬 수 있으며, 계측장비를 특정 위치로 이동시켜 모형선 주위의 속도장을 정확히 측정할 수 있는 입자영상유속계 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명은 모형선에 레이저를 조사하고, 레이저가 조사되는 모형선 부위를 촬영하는 계측장비; 상기 계측장비와 결합되어 한쌍의 가이드 빔상에 전후 수평방향 이동가능하게 설치되는 이송장비; 그리고, 상기 가이드 빔 중 하나에 전후 이동가능하게 설치되며, 모형선을 원하는 자세로 고정시키는 다수개의 구속장비를 포함하여 이루어지는 예인수조용 입자영상유속계 시스템을 제공한다.

Description

예인수조용 입자영상유속계 시스템{Towed Particle Image Velocimetry System}
본 발명은 예인수조용 입자영상유속계 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 예인수조 내에서 모형선을 원하는 자세로 고정시킬 수 있으며, 계측장비를 특정 위치로 이동시켜 모형선 주위의 속도장을 정확히 측정할 수 있는 입자영상유속계 시스템에 관한 것이다.
근래 유동입자들의 변위정보를 담고 있는 입자화상을 이용한 입자영상유속계(Particle Image Velocimetry:PIV) 기법이 개발되어 모형선 주위의 정성적인 순간 유동정보뿐만 아니라 정량적인 속도장 정보를 제공하고 있다. 지난 10년간 이와 같은 속도장 계측기술은 매우 빠른 속도로 발전하여 이제는 복잡한 비정상(unsteady), 난류운동(turbulent flow)의 유동구조를 높은 공간 분해능으로 정확히 해석하는 것도 가능하게 되었다.
상기 입자영상유속계 기법은 초기에는 주로 저속의 액체 유동에 대해 필름 카메라를 이용한 광학적 속도장 계측기법을 적용하여 모형선의 유동구조를 해석하였지만 최근에는 고해상도 CCD카메라와 펄스 레이저를 도입하여 측정 가능한 속도 범위를 크게 확대시키고 있다.
하지만, 예인수조 내에서의 이러한 입자영상속도계 기법을 이용한 모형선 실험은 CCD 카메라, 펄스 레이저과 같은 계측장비를 수면 아래에 위치하는 모형선 주위에 정확히 고정설치하여야 하기 때문에 계측장비를 설치하는 작업이 어렵고 작업에 시간이 많이 소요되는 문제점이 있으며, 또한 실험조건에 따라 모형선의 고정자세를 자유롭게 변경시킬 수 있는 별도의 구속장비가 없어 정확한 모형선 실험이 곤란하다는 문제점이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 예인수조 내의 모형선에 레이저를 조사하고, 레이저가 조사되는 모형선 부위를 촬영하는 계측장비; 상기 계측장비와 결합되어 한쌍의 가이드 빔상에 전후 수평방향 이동가능하게 설치되는 이송장비; 그리고, 상기 가이드 빔 중 하나에 전후 이동가능하게 설치되며, 모형선을 원하는 자세로 고정시키는 다수개의 구속장비를 포함하여 이루어지는 예인수조용 입자영상유속계 시스템을 제공한다.
본 발명에 따른 예인수조용 입자영상유속계 시스템은 계측장비의 전후, 좌우 수평방향 이동 및 상하 수직방향 이동이 가능하므로 계측장비를 이동시켜 모형선 주위의 속도장을 정확히 구할 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 예인수조용 입자영상유속계 시스템은 구속장비를 이용해 모형선을 원하는 자세로 고정시킬 수 있다. 따라서 실험조건에 따라 모형선의 고정자세를 변경시켜 정확한 모형선 실험을 가능하게 한다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 예인수조용 입자영상유속계 시스템의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 4는 본 발명에 따른 가이드 빔의 절단부 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 트림 가이드의 구조를 보다 자세히 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명에 따른 취부장치의 구조를 보다 자세히 나타내는 도면이다.
이하, 상기 목적이 구체적으로 실현될 수 있는 본 발명의 바람직한 실시 예가 첨부된 도면을 참조하여 설명된다. 본 실시 예를 설명함에 있어서, 동일 구성에 대해서는 동일 명칭 및 동일 부호가 사용되며 이에 따른 부가적인 설명은 하기에서 생략된다.
도 1 및 도 2는 본 발명에 따른 예인수조용 입자영상유속계 시스템의 전체적인 구조를 나타내는 도면이다.
이하, 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 좌표축에서 X축 방향을 전후 수평방향, Y축 방향을 좌우 수평방향, 그리고 Z축 방향을 상하 수직방향이라고 정의한다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 예인수조용 입자영상유속계 시스템은 크게 계측장비(100)와, 이송장비(200)와, 구속장비(300)로 이루어진다.
상기 계측장비(100)는 모형선(M)의 특정 부위에 레이저를 조사하고, 레이저가 조사된 모형선(M) 부위를 촬영하여 원하는 모형선(M) 부위의 속도장을 추출한다. 이러한 계측장비(100)는 레이저 발진기(110)와, 영상취득장치(120)를 포함하여 이루어진다.
상기 레이저 발진기(110)는 속도장을 추출하기 원하는 지점에 레이저를 조사하는 장치로서 펄스형 Nd:YAG 레이저, 아르곤-이온 레이저(Argon-ion laser) 등이 사용될 수 있으며, 현재 실험실 등에서는 높은 반복률을 가지는 이중 헤드 방식의 Nd:YAG 레이저가 많이 사용되고 있다. 물론, 이외에도 구리 증기 레이저(copper-vapor laser), V-Xtreme 등 높은 반복율을 가지는 다양한 펄스형 레이저 발진기가 사용될 수 있다.
상기 영상취득장치(120)는 레이저 발진기(110)에 결합되어 레이저가 조사된 모형선(M) 부위를 촬영하는 장치로서 디지털 고속 카메라가 사용될 수 있다. 현재 영상취득장치(120)로는 CCD 카메라가 주로 사용되고 있지만, CCD 방식의 센서 어레이로는 고해상도 영상을 고속으로 촬영하기가 기술적으로 어렵기 때문에 최근 CMOS 센서 어레이를 이용한 고해상도 고속카메라가 사용되기도 한다.
이러한 영상취득장치(120)는 레이저 발진기(110)에서 조사된 레이저 평면광에 의해 가시화된 지점의 입자영상을 취득한다. 이때, 영상취득장치(120)는 한 번에 2 프레임씩 쌍으로 입자영상을 취득할 수 있으며(Two-Frame PIV 방식), 영상취득장치(120)에서 촬영된 입자영상은 영상신호로 변환되어 컴퓨터(미도시)로 제공된다. 그리고, 영상신호를 전송받은 컴퓨터에서는 상호 상관(cross-correlation) 방식의 PIV나 PTV(particle tracking velocimetry) 알고리듬 등을 이용하여 해당 지점의 속도장을 추출한다. 물론, 계측방식에 따라 취득하는 입자영상의 개수 등은 변동될 수 있으며, 최근에는 Stereoscopic PIV나 Holographic PIV와 같은 3차원 속도장 측정기법에 대한 연구도 활발히 진행되고 있다. 여기서, 상기 영상취득장치(120)는 보다 선명한 입자영상을 획득할 수 있도록 동기장치(미도시)를 통해 레이저 발진기(110)와 동기된다.
상기 이송장비(200)는 상술한 계측장비(100)와 결합되어 한쌍의 가이드 빔 (400)상에 X축 방향 즉, 전후 수평방향 이동 가능하게 설치된다. 상기 이송장비(200)의 X축 방향 이동을 위해 상기 한쌍의 가이드 빔(400) 상면에는 제1 가이드 레일(410)이 각각 형성되고, 상기 이송장비(200)의 하면에는 상기 제1 가이드 레일(410)에 결합되는 제1 이송 블록(210)이 각각 형성된다. 따라서 제1 가이드 레일(410)에 결합된 제1 이송 블록(210)이 제1 가이드 레일(410)을 따라 슬라이딩 이동하면 이송장비(200)가 X축 방향 즉, 전후 수평방향으로 이동하게 된다.
도 3은 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
한편, 상기 이송장비(200)의 일측에는 계측장비(100)와의 결합을 위한 커넥터(220)가 구비된다. 상기 커넥터(220)는 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 이송장비(200)에 Y축 방향으로 형성되는 한쌍의 제2 가이드 레일(230)에 결합되는 제2 이송 블록(221)과, 계측장비(100)의 일측면에 Z축 방향으로 형성된 제3 가이드 레일(130)에 결합되는 제3 이송 블록(222)을 각각 구비한다. 따라서 Y-모터(240)(도 2 참조)에 의해 제2 이송 블록(221)이 제2 가이드 레일(230)을 따라 슬라이딩 이동하면 커넥터(220)의 Y축 방향 즉, 좌우 수평방향 이동이 이루어지며 또한, 계측장비(100)를 상하 수직방향으로 밀어주면 제3 가이드 레일(130)과 제3 이송블록(222)에 의해 계측장비(100)의 Z축 방향 즉, 상하 수직방향 이동이 이루어진다. 여기서, 상기 제3 이송 블록(222)은 볼 베어링 또는 롤러 등으로 구성될 수 있으며 이 경우, 계측장비(100)를 상하 수직방향으로 밀어주면 제3 가이드 레일(130)에 체결된 볼 베어링 또는 롤러 등이 회전하면서 계측장비(100)의 Z축 방향 즉, 상하 수직방향 이동이 이루어진다.
이와 같이 구성되는 이송장비는 계측장비(100)의 X축, Y축, Z축 방향 이동을 가능하게 한다. 먼저, 이미 설명한 바와 같이 제1 가이드 레일(410)에 결합된 제1 이송 블록(210)이 제1 가이드 레일(410)을 따라 슬라이딩 이동하여 이송장비(200)의 X축 방향 이동 즉, 전후 수평방향 이동이 이루어지면 이송장비(200)에 결합된 계측장비(100)의 X축 방향 이동이 이루어진다.
그리고, Y-모터(240)에 의해 제2 이송 블록(221)이 Y축 방향으로 연장되는 제2 가이드 레일(230)을 따라 슬라이딩 이동하여 커넥터(220)의 Y축 방향 즉, 좌우 수평방향 이동이 이루어지면 커넥터(220)에 결합된 계측장비(100)의 Y축 방향 이동이 이루어진다.
또한, 이미 설명한 바와 같이 계측장비(100)는 제3 가이드 레일(130) 및 제3 이송 블록(222)에 의해 커넥터(220)에 수직방향 슬라이딩 이동가능하게 결합되므로 계측장비(100)를 상하 수직방향으로 밀어주면 직접적으로 계측장비(100)의 상하 수직방향 이동이 이루어진다.
이와 같이 계측장비(200)의 X축, Y축, Z축 방향 이동이 가능해지면 레이저 발진기(110)를 이용해 원하는 지점에 레이저를 조사하고, 영상취득장치(120)를 이용해 레이저가 조사된 지점의 영상을 획득하여 해당 지점의 속도장을 구할 수 있다. 즉, 도 1에 도시된 바와 같이 모형선(M) 측면에 계측장비(100)를 위치시키면 모형선(M) 측면부위의 속도장이 구해지며, 모형선(M) 선미에 계측장비(100)를 위치시키면 모형선(M) 선미 부위의 속도장이 구해지므로 계측장비(200)의 위치를 이동시켜 원하는 지점의 속도장을 정확히 구할 수 있다.
한편, 상기 이송장비(200)의 하부에는 이송장비(200)의 회전을 위한 틸팅축(250)이 설치되며, 상기 틸팅축(250)에 의해 이송장비(200)가 XZ 평면에서 회전하면 이송장비(200)에 결합되어 있는 계측장비(100)의 회전 역시 이루어진다. 이러한 틸팅축(250)을 이용한 계측장비(100)의 회전은 실험 등이 완료되어 계측장비(100)를 수면밖으로 이동시킬 필요가 있을 경우 행해진다. 즉, 실험이 완료된 후에는 계측장비(100)를 물속에 방치하는 것은 바람직하지 않으므로 도 1의 상태에서 틸팅축(250)을 이용해 계측장비(100)를 반 시계방향으로 90도 회전시켜 계측장비(100)가 수면위로 노출된 상태가 되도록 한다.
상기 구속장비(300)는 이송장비(200)가 설치되는 가이드 빔(400) 중 하나에 전후 수평방향 이동가능하게 다수개가 설치되며, 모형선(M)과 결합되어 모형선(M)을 원하는 자세로 고정시키는 역할을 한다. 이러한 구속장비(300)는 모형선(M)의 선수 및 선미에 결합되어 모형선(M)의 길이방향 경사를 조절하는 한쌍의 트림 가이드(Trim Guide)(310)와, 모형선(M)의 중앙에 결합되어 모형선(M)을 안정적으로 고정시키는 취부장치(320)로 이루어진다.
도 4는 본 발명에 따른 가이드 빔의 절단부 단면도이다. 또한, 도 5는 본 발명에 따른 트림 가이드의 구조를 보다 자세히 나타내는 도면이며, 도 6은 본 발명에 따른 취부장치의 구조를 보다 자세히 나타내는 도면이다.
좀더 상세히 설명하면, 상기 트림 가이드(310)는 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이 가이드 빔(400)의 둘레면에 형성되는 LM 가이드(420)에 결합되는 제1 LM 블록(311)과, 상기 제1 LM 블록(311)의 하부에 결합되어 모형선(M)의 선수 또는 선미에 나사 결합되는 제1 고정부(312)로 이루어진다.
또한, 상기 취부장치(320)는 도 6에 도시된 바와 같이 가이드 빔(400)의 둘레면에 형성된 LM 가이드(420)에 결합되는 제2 LM 블록(321)과, 상기 제2 LM 블록(321)의 하부에 결합되어 모형선(M)의 중앙부에 나사 결합되는 제2 고정부(322)로 이루어진다.
따라서 트림 가이드(310) 및 취부장치(320)의 제1 및 제2 LM 블럭(311,321)이 LM 가이드(420)를 따라 슬라이딩 이동하면 도 1에 도시된 바와 같이 트림 가이드(310) 및 취부장치(320)의 X축 방향 즉, 전후 수평방향 이동이 이루어진다. 물론, 상기 트림 가이드(310) 및 취부장치(320)의 전후 수평방향 이동을 위한 구조는 이에 한정되는 것은 아니며 비교적 간단한 구조로서 다양한 변형이 가능하다.
이와 같이 트림 가이드(310) 및 취부장치(320)의 전후 수평방향 이동이 가능해지면 모형선의 크기에 따라 트림 가이드(310)와 취부장치(320)의 위치를 자유롭게 조절할 수 있어 다양한 크기의 모형선(M)을 고정시키는 것이 가능해진다.
한편, 상기 트림 가이드의 제1 고정부(312)는 제1 LM 블록(311)에 수직방향 길이 조절이 가능하게 결합된다.(도 5 참조) 구체적으로, 상기 제1 고정부(312)는 제1 LM 블록(311)에 결합되는 한쌍의 바(312a)와, 상기 바(312a)를 연결시키는 플레이트(312b)와, 상기 플레이트(312b)에 상하 수직이동 가능하게 설치되는 제1 체결부(312c)로 구성된다. 상기 제1 체결부(312c)는 하단부가 모형선(M)과 직접 나사 결합되며, 홀더(312d)에 의해 플레이트(312b)에 고정된다. 따라서 홀더(312d)를 풀어 제1 체결부(312c)를 수직방향으로 이동시키면 플레이트(312b) 아래로 연장되는 제1 체결부(312c)의 길이, 즉 제1 고정부(312)의 길이가 조절된다. 물론, 상기 제1 고정부(312)의 길이 조절은 제1 체결부(312c)가 아닌 바(312a)의 길이 조절을 통해 이루어질 수도 있는 등 다양한 구조적 변형이 가능하다.
이와 같이 제1 고정부(312)의 수직방향 길이가 조절되면 모형선(M)의 길이방향 경사를 조절할 수 있다. 즉, 모형선(M)의 선수에 결합되는 제1 고정부(312)의 길이를 줄이면 선수가 들려진 상태로 모형선(M)이 고정되며, 선미에 결합되는 제1 고정부(312)의 길이를 줄이면 선미가 들려진 상태로 모형선(M)이 고정된다.
그리고, 상기 제1 체결부(312c)의 하단부에는 회전축(312e)이 설치된다. 상기 회전축(312e)은 외력이 인가되면 모형선(M)의 선수 및 선미에 결합되는 제1 체결부(312c)의 하단부가 회전하도록 함으로써 실험과정에서 모형선(M)이 실선에 가까운 움직임을 나타내도록 한다. 좀더 상세히 설명하면, 선박은 운항시 일정한 자세를 유지하는 것이 아니라 파도 등에 의해 항상 요동하기 때문에 회전축(312e)을 이용해 제1 고정부(312)의 하단부가 회전할 수 있도록 하면 모형선(M) 역시 실험과정에서 실선과 같이 상하 요동하는 움직임을 나타내고 이에 따라 정확한 모형선 실험이 가능해진다.
한편, 상기 취부장치(320)의 제2 고정부(322) 역시 제2 LM 블록(321)에 수직방향 길이조절 가능하게 결합된다. 구체적으로, 상기 제2 고정부(322)는 제2 LM 블록(321)에 결합되는 한쌍의 바(322a)와, 상기 바(322a)를 연결시키는 플레이트(322b)와, 상기 플레이트(322b)에 결합되는 제2 체결부(322c)로 이루어진다. 여기서, 상기 제2 체결부(322c)는 제1 체결부(312c)와 달리 플레이트(322b)에 길이 조절 가능하게 결합되며, 이에 따라 제2 체결부(322c)의 길이를 조절하면 제2 고정부(322)의 길이가 조절되게 된다.
좀더 상세히 설명하면, 상기 제2 체결부(322c)는 플레이트(322b)에 고정설치되는 제1 하우징(C1)과, 상기 제1 하우징(C1) 내부에 설치되는 제2 하우징(C2)과, 상기 제2 하우징(C2)에 결합되어 제2 하우징(C2)을 수직방향 이동시키는 레벨 샤프트(level shaft)(C3)로 이루어진다. 상기 레벨 샤프트(C3)는 하단이 플레이트(322b)를 관통하여 제2 하우징(C2)에 결합되고, 상단에는 핸들(C4)이 결합되어 있다. 이러한 레벨 샤프트(C3)는 상단에 결합된 핸들(C4)을 회전시키면 수직방향 이동하도록 구성된다. 따라서 핸들(C4)의 회전에 의해 레벨 샤프트(C3)의 수직방향 이동이 이루어지면, 레벨 샤프트(C3)에 결합된 제2 하우징(C2)이 제1 하우징(C1) 내부에서 수직방향 이동하게 되어 제2 고정부(322)의 길이가 조절된다.
물론, 상기 제2 고정부(322)는 상술한 제1 고정부(312)와 동일한 구조로 제작될 수 있으며, 또한 별도의 모터를 설치해 레벨 샤프트(C3)의 수직방향 이동이 이루어지게 할 수 있는 등 제2 고정부(322)의 수직방향 길이 조절을 위한 구조 역시 다양한 변형이 가능하다.
한편, 상기 제1 체결부(312c) 및 제2 체결부(322c)는 도 5 및 도 6에 점선으로 표시된 바와 같이 Y축 방향 즉, 좌우 수평방향 이동가능하게 플레이트(312b,322b)에 결합됨이 바람직하다. 상기 제1, 2 고정부(312c,322c)의 좌우 수평방향 이동을 위해 비록 도시하지는 않았지만, 상기 플레이트(312b,322b)에는 상기 제1, 2 체결부(312c,322c)의 슬라이딩 이동을 위한 가이드 홈이 형성된다.
이와 같이 상기 제1, 2 체결부(312c,322c)가 좌우 수평방향 이동가능하게 플레이트(312b,322b)에 고정되면 계측장비(100)를 이용해 모형선(M)의 우측면 부위뿐만 아니라 좌측면 부위에서의 속도장을 구할 수 있다. 좀더 상세히 설명하면, 이미 상술한 바와 같이 커넥터(220)의 좌우 수평방향 이동에 의해 계측장비(100)의 좌우 수평방향 이동이 이루어지므로 계측장비(100)의 이동거리는 커넥터(220)가 이동할 수 있는 거리로 한정된다. 따라서, 도 2를 참조하면 커넥터(220)를 좌측방향으로 최대한 이동시킨다고 하더라도 계측장비(100)는 구조적으로 모형선(M)의 좌측면 부위로 이동할 수 없으며, 이는 모형선(M)의 좌측면 부위의 속도장을 구할 수 없다는 것을 의미한다. 하지만, 제1, 2 체결부(312c,322c)가 좌우 수평방향 이동가능하게 플레이트(312b,322b)에 고정되면 도 2에서 계측장비(100)를 좌측으로 이동시키고 제1, 2 체결부(312c,322c)를 우측으로 이동시켜 계측장비(100)가 모형선(M)의 좌측 부위에 위치되게 할 수 있고 이에 따라 계측장비를 이용해 모형선(M)의 우측면 부위뿐만 아니라 좌측면 부위의 속도장을 구하는 것이 가능해진다.
물론, 제2 가이드 레일(230)의 길이를 연장시켜 계측장비(100)가 모형선(M)의 좌측면 부위에 위치할 수 있도록 하는 것도 가능하지만, 이를 위해서는 이송장비(200)의 전체적인 설계를 변경하여야 하는 등의 문제가 발생하므로 상술한 바와 같이 플레이트(312b,322b)에 제1, 2 고정부(312,322)를 좌우 수평방향 이동가능하게 설치하는 것이 바람직하다.
도 4의 미설명 부호 430은 가이드 빔(400)의 하면에 형성되는 레일이며, 도 5 및 도 6의 미설명부호 311a 및 321a 는 트림 가이드의 제1 LM 블록(311) 및 취부장치의 제2 LM 블록(321)에 형성되어 상기 레일에 결합되는 가이드이다. 상기 레일(430) 및 가이드(311a,321a)는 트림 가이드(310) 및 취부장치(320)가 가이드 빔(400)에 안정적으로 결합되어 전후 수평방향 이동할 수 있도록 하는 역할을 한다. 모형선(M)은 비록 실선을 축소한 것이지만 일정 이상의 크기 및 무게를 가지므로 트림 가이드(310) 및 취부장치(320)가 가이드 빔(400)에 안정적으로 결합될 수 있도록 상기 레일(430) 및 가이드(311a,321a)를 별도로 형성시킨다.
이상에서 상세히 설명된 본 발명은 그 범위가 전술된 바에 한하지 않고, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 변경 또는 치환할 수 있는 것이 본 발명의 범위에 해당함은 물론이고, 그 균등물 또한 본 발명의 범위에 포함된다.

Claims (16)

  1. 한 쌍의 가이드빔;
    상기 한 쌍의 가이드빔 중 어느 하나의 하부에 배치되는 모형선;
    상기 모형선의 상부 영역에 배치되는 커넥터에 결합되며, 상기 모형선에 레이저를 조사하고, 레이저가 조사되는 상기 모형선 부위를 촬영하는 계측장비;
    상기 한 쌍의 가이드 빔 상에 전후 수평방향 이동가능하게 설치되며, 상기 계측장비가 X축, Y축, Z축 방향으로 이동하면서 상기 모형선의 측면 또는 선미 부위에 위치할 수 있도록 상기 커넥터를 통해 상기 계측장비와 결합되는 이송장비; 및
    상기 가이드 빔 중 하나에 전후 수평방향 이동가능하게 설치되며, 상기 모형선을 원하는 자세로 고정시키는 다수개의 구속장비를 포함하여 이루어지는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 계측장비는 속도장을 추출하기 원하는 지점에 레이저를 조사하는 레이저 발진기와, 상기 레이저 발진기에 결합되어 레이저가 조사되는 모형선 부위의 입자영상을 취득하는 영상취득장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 한쌍의 가이드 빔 상면에는 제1 가이드 레일이 각각 형성되고,
    상기 이송장비의 하면에는 상기 제1 가이드 레일에 결합되어 제1 가이드 레일을 따라 슬라이딩 이동하는 제1 이송 블록이 각각 형성되는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  4. 제1 항에 있어서,
    상기 커넥터는 상기 이송장비에 좌우 수평방향으로 형성되는 한쌍의 제2 가이드 레일에 결합되는 제2 이송 블록과, 계측장비의 일측면에 상하 수직방향으로 형성된 제3 가이드 레일에 결합되는 제3 이송 블록을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  5. 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
    상기 이송장비의 하부에는 이송장비의 회전을 위한 틸팅축이 설치되는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 구속장비는 모형선의 선수 및 선미에 결합되어 모형선의 길이방향 경사를 조절하는 한쌍의 트림 가이드(Trim Guide)와, 모형선의 중앙에 결합되어 모형선을 안정적으로 고정시키는 취부장치로 이루어지는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  7. 제6 항에 있어서,
    상기 트림 가이드는 가이드 빔의 둘레면에 형성된 LM 가이드에 결합되는 제1 LM 블록과, 상기 제1 LM 블록의 하부에 결합되어 모형선의 선수 또는 선미에 나사 결합되는 제1 고정부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  8. 제6 항에 있어서,
    상기 취부장치는 가이드 빔의 둘레면에 형성된 LM 가이드에 결합되는 제2 LM 블록과, 상기 제2 LM 블록의 하부에 결합되어 모형선의 중앙부에 나사 결합되는 제2 고정부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  9. 제7 항에 있어서,
    상기 트림 가이드의 제1 고정부는 제1 LM 블록에 수직방향 길이 조절 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 제1 고정부는 제1 LM 블록에 결합되는 한쌍의 바와, 상기 바를 연결시키는 플레이트와, 상기 플레이트에 상하 수직이동 가능하게 설치되는 제1 체결부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 체결부는 플레이트에 좌우 수평방향 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  12. 제10 항에 있어서,
    상기 제1 체결부의 하단부에는 모형선의 자유로운 움직임을 위한 회전축이 설치되는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 취부장치의 제2 고정부는 제2 LM 블록에 수직방향 길이 조절 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  14. 제13 항에 있어서,
    상기 제2 고정부는 제2 LM 블록에 결합되는 한쌍의 바와, 상기 바를 연결시키는 플레이트와, 상기 플레이트에 수직방향 길이 조절 가능하게 결합되는 2 체결부로 이루어지는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  15. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 체결부는 플레이트에 고정설치되는 제1 하우징과, 상기 제1 하우징 내부에 설치되는 제2 하우징과, 상기 제2 하우징에 결합되어 제2 하우징을 수직방향 이동시키는 레벨 샤프트(level shaft)로 이루어지는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
  16. 제14 항에 있어서,
    상기 제2 체결부는 플레이트에 좌우 수평방향 이동 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 예인수조용 입자영상유속계 시스템.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101926078B1 (ko) * 2018-07-05 2018-12-06 한국해양과학기술원 예인수조 유장계측용 이송장치 및 이를 이용한 모형선박 사항시험 방법
KR102018991B1 (ko) * 2018-07-31 2019-09-05 한국해양과학기술원 수조시험용 모형선의 외력 계측을 위한 2점지지식 완전구속예인장치
KR102023648B1 (ko) * 2018-07-30 2019-09-23 한국해양과학기술원 조류 하중 계측 시스템

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101273865B1 (ko) * 2012-04-16 2013-06-11 한국해양과학기술원 예인수조에서 모형시험 시 예인점의 위치를 조절하는 장치
KR101368832B1 (ko) * 2012-04-20 2014-03-03 삼성중공업 주식회사 선박의 반류 계측 장치
KR101580791B1 (ko) 2014-06-20 2015-12-29 삼성중공업 주식회사 모형선박의 후류 계측 장치
CN105015704B (zh) * 2015-05-29 2017-05-17 上海船舶运输科学研究所 跟随式气动刹车装置
CN107631857B (zh) * 2017-07-21 2020-04-07 哈尔滨工程大学 一种三体船主片体间精细流场的测量系统
CN110131550B (zh) * 2019-05-29 2024-02-06 中国恩菲工程技术有限公司 Piv相机支撑调节机构及具有其的piv设备
KR102532671B1 (ko) * 2022-09-15 2023-05-16 한국농어촌공사 다중 실험수로 입자영상유속계 이송장치

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030976A (ja) * 1996-07-16 1998-02-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 曳航試験装置

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH1030976A (ja) * 1996-07-16 1998-02-03 Mitsubishi Heavy Ind Ltd 曳航試験装置

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101926078B1 (ko) * 2018-07-05 2018-12-06 한국해양과학기술원 예인수조 유장계측용 이송장치 및 이를 이용한 모형선박 사항시험 방법
KR102023648B1 (ko) * 2018-07-30 2019-09-23 한국해양과학기술원 조류 하중 계측 시스템
KR102018991B1 (ko) * 2018-07-31 2019-09-05 한국해양과학기술원 수조시험용 모형선의 외력 계측을 위한 2점지지식 완전구속예인장치

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