KR101258017B1 - 펌프 성능 진단 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 펌프 성능 진단 장치에 관한 것으로, 발전소, 특히 원자력 발전소를 구성하는 가변식 유압 펌프의 성능을 진단할 수 있도록, 사용자에 의해 입력된 명령을 처리하여 유압 제어부의 동작에 필요한 구동 신호를 생성하여 유압 제어부로 전달하는 전자 제어부; 상기 전자 제어부로부터 전달된 동작 신호에 따라 측정 대상에 포함된 유압 펌프의 동작 시험을 위한 유압을 인가하고, 유압 펌프의 동작 상태를 감지하여 진단부로 전달하는 유압 제어부; 및 상기 유압 제어부로부터 전달받은 동작 상태 정보를 분석하는 진단부;를 포함한다.

Description

펌프 성능 진단 장치{A diagnostic apparatus for hydraulic variable pump}
본 발명은 펌프 성능 진단 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발전소, 특히 원자력 발전소를 구성하는 가변식 유압 펌프의 성능을 진단할 수 있는 기술에 관한 것이다.
발전소, 특히 원자력 발전소에는 터빈제어(구동) 유압 작동기에 사판 펌프, 베인 펌프 및 기어 펌프 등과 같은 다수의 가변식 유압 펌프들이 사용되고 있다.
이러한 유압 펌프들은 발전소의 안전 운전에 큰 영향을 미치는 구성 요소이기 때문에 송출 압력, 유량 특성, 부하 특성, 송출 압력 배유량, 부하 30% 및 50%에서 맥동 특성, 압력 및 유량의 스텝 응답 특성과 같은 다양한 시험이 이루어져야 한다.
그러나 이러한 유압 펌프의 시험을 위한 장비는 펌프의 제조사나 연구소에만 있기 때문에 현장에서 펌프 정비 후에 종합적인 성능 시험을 수행할 수 없고, 수작업에 의한 시험만이 가능하여 펌프의 이력 관리나 효과적인 정비 계획을 세울 수 없는 문제가 있다.
본 발명은 전술된 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로, 현장에서 펌프의 정비 후에 종합적인 펌프 성능 진단이 가능한 기술의 제공을목적으로 한다.
전술된 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 실시형태에 따른 펌프 성능 진단 장치는, 사용자에 의해 입력된 명령을 처리하여 유압 제어부의 동작에 필요한 구동 신호를 생성하여 유압 제어부로 전달하는 전자 제어부; 상기 전자 제어부로부터 전달된 동작 신호에 따라 측정 대상에 포함된 유압 펌프의 동작 시험을 위한 유압을 인가하고, 유압 펌프의 동작 상태를 감지하여 진단부로 전달하는 유압 제어부; 및 상기 유압 제어부로부터 전달받은 동작 상태 정보를 분석하는 진단부;를 포함한다.
본 실시형태에서, 상기 전자 제어부는: 사용자의 명령을 입력받아 제어부로 전달하는 조작부; 상기 조작부로부터 전달받은 사용자의 명령에 따라 시간의 흐름에 따른 상기 유압 제어부의 동작 프로그램을 생성하고, 전자 제어부를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부; 상기 제어부에 의해 생성된 동작 프로그램에 따라 상기 유압 제어부의 각 구성요소의 동작에 필요한 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부; 및 상기 구동 신호 생성부에서 생성된 구동 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 유압 제어부로 전달하는 DAQ부;를 포함할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 전자 제어부는: 상기 조작부에서 입력받은 명령 내용을 표시하는 표시부;를 추가로 포함할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 유압 제어부는: 상기 전자 제어부로부터 구동 신호를 입력받는 입력부; 상기 입력부에서 입력받은 구동 신호에 따라 펌프로 공급되는 유압과 유량을 제어하는 전자 제어 밸브; 상기 전자 제어 밸브에 의해 공급받은 유압과 유량을 상기 측정 대상에 전달하는 펌프; 상기 펌프로부터 공급받은 유압과 유량에 따른 측정 대상의 상태 정보를 감지하는 감지부; 및 상기 감지부에서 감지된 상태 정보를 상기 진단부로 전달하는 출력부;를 포함할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 유압 제어부는: 상기 입력부에서 입력받은 구동 신호에 따라 유압과 유량을 전달받아 구동하는 서보 실린더;를 추가로 포함하고, 상기 감지부는 상기 서보 실린더의 상태 정보를 추가로 감지할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 유압 제어부는 상기 유압의 이동 경로 중 일부에 설치되어 이물질을 여과하는 계통 필터;를 추가로 포함할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 유압 제어부는 상기 유압의 이동 경로 중 일부에 설치되어 오일을 냉각시키는 방열부;를 추가로 포함할 수 있다.
본 실시형태에서, 상기 진단부는: 상기 유압 제어부로부터 동작 상태 정보를 취득하는 취득부; 상기 취득부에서 취득된 동작 상태 정보에 따라 상기 측정 대상의 성능을 연산하는 연산부; 상기 연산부에서 연산된 측정 대상의 성능을 사용자에게 시각적으로 표시하는 표시부; 상기 연산부에서 연산된 측정 대상의 성능을 데이타로서 저장하는 저장부; 및 상기 저장부에 저장된 데이타를 외부로 전달하는 외부 통신부;를 포함할 수 있다.
본 발명에 따르면 현장에서 유압식 가변 펌프의 종합적인 성능 진단이 가능하다.
또한 본 발명에 따르면 펌프의 성능 자료가 데이터로 저장되고 외부로 제공됨에 따라 효과적인 설비의 관리가 가능하다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 진단 장치의 블럭도이다.
도2는 도1에서 전자 제어부의 세부 블럭도이다.
도3은 도1에서 유압 제어부의 세부 블럭도이다.
도4는 도1에서 진단부의 세부 블럭도이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조로 본 발명의 실시예에 따른 펌프 성능 진단 장치를 설명한다.
하기에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략될 것이다. 또한 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 설정된 용어들로서 이 용어들은 제품을 생산하는 생산자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있으며, 용어들의 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
(실시예)
이하에서 첨부된 도면 도1 내지 도4를 참조로 본 발명에 따른 펌프 성능 진단 장치를 설명한다.
도1은 본 발명의 실시예에 따른 진단 장치의 블럭도이고, 도2는 도1에서 전자 제어부의 세부 블럭도이고, 도3은 도1에서 유압 제어부의 세부 블럭도이고, 도4는 도1에서 진단부의 세부 블럭도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 펌프 성능 진단 장치(100: 이하에서 설명의 편의를 위하여 별다른 설명이 없는 한 '펌프 성능 진단 장치'는 간략히 '진단 장치'라 한다)는 크게 전자 제어부(110), 유압 제어부(130) 및 진단부(150)를 포함한다.
전자 제어부(110)는 사용자에 의해 입력된 명령을 처리하여 유압 제어부(130)의 동작에 필요한 구동 신호를 생성하여 유압 제어부(130)로 전달한다.
첨부된 도면 도2를 참조로 전자 제어부(110)의 구성을 보다 상세히 설명하면, 조작부(112)는 사용자의 명령을 입력받아 제어부(116)로 전달한다. 조작부(112)는 다수의 스위치의 조합으로 이루어질 수 있으며, 측정 대상(10)을 구성하는 유압식 가변 펌프의 송출 압력, 유량 특성, 부하 특성, 송출 압력 배유량, 부하 30% 및 50%에서 맥동 특성, 그리고 압력 및 유량의 스텝 응답 특성 시험을 위한 명령을 입력받게 된다.
제어부(116)는 조작부(112)로부터 전달받은 사용자의 명령에 따라 시간의 흐름에 따른 유압 제어부(130)의 동작 프로그램을 생성하고, 전자 제어부(110)를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어한다.
구동 신호 생성부(118)는 제어부(116)에 의해 생성된 동작 프로그램에 따라 유압 제어부(130)의 각 구성요소의 동작에 필요한 구동 신호를 생성한다. 여기서 생성된 구동 신호는 밸브의 개폐여부, 개폐시간 및 개폐량 등의 정보가 포함될 수 있다.
DAQ부(120)는 구동 신호 생성부(118)에서 생성된 구동 신호를 아날로그 신호로 변환하여 유압 제어부(130)로 전달한다.
표시부(114)는 조작부(112)에서 입력받은 명령 내용을 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시한다.
유압 제어부(130)는 전자 제어부(110)로부터 전달된 동작 신호에 따라 측정 대상(10)에 포함된 유압 펌프의 동작 시험을 위한 유압을 인가하고, 유압 펌프의 동작 상태를 감지하여 진단부(150)로 전달한다.
첨부된 도면 도3을 참조로 유압 제어부(130)의 구성을 상세히 설명하면, 입력부(132)는 전자 제어부(110)로부터 구동 신호를 입력받는다.
전자 제어 밸브(134)는 입력부(132)에서 입력받은 구동 신호에 따라 펌프로 공급되는 유압과 유량을 제어한다.
펌프(136)는 전자 제어 밸브(134)에 의해 공급받은 유압과 유량을 측정 대상(10)에 전달한다.
감지부(140)는 펌프(136)로부터 공급받은 유압과 유량에 따른 측정 대상(10)의 상태 정보를 감지한다.
출력부(142)는 감지부(140)에서 감지된 상태 정보를 진단부(150)로 전달한다.
서보 실린더(1380는 입력부(132)에서 입력받은 구동 신호에 따라 유압과 유량을 전달받아 구동한다. 이때, 감지부(140)는 서보 실린더(138)의 상태 정보를 추가로 감지하게 됨에 유의한다.
계통 필터는 유압 제어부(130)에 의해 이동하는 유압의 이동 경로 중 일부에 설치되어 이물질을 여과한다.
방열부는 유압의 이동 경로 중 일부에 설치되어 오일을 냉각시키게 되며, 쿨러와 냉각기로 구성될 수 있다.
진단부(150)는 유압 제어부(130)로부터 전달받은 동작 상태 정보를 분석한다. 첨부된 도면 도4를 참조로 진단부(150)의 구성을 상세히 설명하면, 취득부(152)는 유압 제어부(130)로부터 동작 상태 정보를 취득한다.
연산부(154)는 취득부(152)에서 취득된 동작 상태 정보에 따라 측정 대상(10)의 성능을 연산한다.
표시부(158)는 연산부(154)에서 연산된 측정 대상(10)의 성능을 사용자에게 시각적으로 표시한다. 이때, 진단부(150)를 구성하는 표시부(158)는 전자 제어부(110)를 구성하는 표시부(114)와 통합적으로 구성될 수 있음에 유의한다.
저장부(156)는 연산부(154)에서 연산된 측정 대상의 성능을 데이타로서 저장한다.
외부 통신부(160)는 저장부(156)에 저장된 데이타를 외부로 전달한다. 이때 외부 통신부(160)는 원격 감시 시스템, 프린터, 외부 저장 장치 등을 포함하는 외부 장치의 규격에 따라 데이타를 가공 및 변환하여 전달할 수 있음에 유의한다.
(사용예)
이하에서 본 발명에 따른 진단 장치의 사용예를 설명한다.
제1단계, 유압 제어부(130)를 측정 대상(10)에 연결한다.
제2단계, 전자 제어부(110)의 조작부(112)를 조작하여 측정 대상(10)의 가변 펌프에 대한 다양한 진단 명령을 입력한다. 이때 입력된 명령은 사용자가 시각적으로 확인할 수 있도록 표시부(114)에 표시된다.
제3단계, 조작부(112)를 통해 입력된 사용자의 명령은 제어부(116)에서 처리되고 구동 신호 생성부(118)에서 구동 신호로 만들어진 뒤 DAQ부(120)를 통해 유압 제어부(130)로 전달된다.
제4단계, 제3단계에서 생성된 구동 신호는 입력부(132)를 통해 입력되어 전자 제어 밸브(134)와 서보 실린더(138)가 구동된다. 이에 의해 펌프(136)와 서보 실린더(138)가 동작하게 되고, 이러한 동작은 측정 대상(10)에 전달된다.
제5단계, 측정 대상(10)의 시험 동작은 감지부(140)에서 감지되어 출력부(142)를 통해 진단부(150)로 전달된다.
제6단계, 진단부(150)는 취득부(152)를 통해 동작 상태 정보를 취득한다.
제7단계, 연산부(154)는 동작 상태 정보를 기반으로 측정 대상의 상태를 연산한다.
제8단계, 연산부(154)에서 연산된 데이타는 저장부(156)에 저장되고 표시부(158)를 통해 사용자에게 표시된다.
제9단계, 저장부(156)에 저장된 데이타는 외부 장치에 맞게 가공되어 외부로 전달된다.
이상으로 본 발명의 특정 실시예들에 대하여 설명하였다.
그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 특별히 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명에 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해해야 할 것이다.
따라서, 전술된 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
10: 측정 대상 100: 진단 장치
110: 전자 제어부 112: 조작부
114: 표시부 116: 제어부
118: 구동 신호 생성부 120: DAQ부
130: 유압 제어부 132: 입력부
134: 전자 제어 밸브 136: 펌프
138: 서보 실린더 140: 감지부
142: 출력부 150: 진단부
152: 취득부 154: 연산부
156: 저장부 158: 표시부
160: 외부 통신부

Claims (8)

  1. 사용자에 의해 입력된 명령을 처리하여 유압 제어부의 동작에 필요한 구동 신호를 생성하여 유압 제어부로 전달하는 전자 제어부와, 상기 전자 제어부로부터 전달된 동작 신호에 따라 측정 대상에 포함된 유압 펌프의 동작 시험을 위한 유압을 인가하고 유압 펌프의 동작 상태를 감지하여 진단부로 전달하는 유압 제어부와, 상기 유압 제어부로부터 전달받은 동작 상태 정보를 분석하는 진단부를 포함하는 펌프 성능 진단 장치에 있어서,
    상기 전자 제어부는:
    사용자의 명령을 입력받아 제어부로 전달하는 조작부;
    상기 조작부로부터 전달받은 사용자의 명령에 따라 시간의 흐름에 따른 상기 유압 제어부의 동작 프로그램을 생성하고, 전자 제어부를 구성하는 각 구성요소의 동작을 제어하는 제어부;
    상기 제어부에 의해 생성된 동작 프로그램에 따라 상기 유압 제어부의 각 구성요소의 동작에 필요한 구동 신호를 생성하는 구동 신호 생성부; 및
    상기 구동 신호 생성부에서 생성된 구동 신호를 아날로그 신호로 변환하여 상기 유압 제어부로 전달하는 DAQ부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 성능 진단 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 전자 제어부는:
    상기 조작부에서 입력받은 명령 내용을 표시하는 표시부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 성능 진단 장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 유압 제어부는:
    상기 전자 제어부로부터 구동 신호를 입력받는 입력부;
    상기 입력부에서 입력받은 구동 신호에 따라 펌프로 공급되는 유압과 유량을 제어하는 전자 제어 밸브;
    상기 전자 제어 밸브에 의해 공급받은 유압과 유량을 상기 측정 대상에 전달하는 펌프;
    상기 펌프로부터 공급받은 유압과 유량에 따른 측정 대상의 상태 정보를 감지하는 감지부; 및
    상기 감지부에서 감지된 상태 정보를 상기 진단부로 전달하는 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 성능 진단 장치.
  5. 제4항에 있어서, 상기 유압 제어부는:
    상기 입력부에서 입력받은 구동 신호에 따라 유압과 유량을 전달받아 구동하는 서보 실린더;를 추가로 포함하고,
    상기 감지부는 상기 서보 실린더의 상태 정보를 추가로 감지하는 것을 특징으로 하는 펌프 성능 진단 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 유압 제어부는 상기 유압의 이동 경로 중 일부에 설치되어 이물질을 여과하는 계통 필터;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 성능 진단 장치.
  7. 제4항에 있어서,
    상기 유압 제어부는 상기 유압의 이동 경로 중 일부에 설치되어 오일을 냉각시키는 방열부;를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 성능 진단 장치.
  8. 제1항에 있어서, 상기 진단부는:
    상기 유압 제어부로부터 동작 상태 정보를 취득하는 취득부;
    상기 취득부에서 취득된 동작 상태 정보에 따라 상기 측정 대상의 성능을 연산하는 연산부;
    상기 연산부에서 연산된 측정 대상의 성능을 사용자에게 시각적으로 표시하는 표시부;
    상기 연산부에서 연산된 측정 대상의 성능을 데이타로서 저장하는 저장부; 및
    상기 저장부에 저장된 데이타를 외부로 전달하는 외부 통신부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 펌프 성능 진단 장치.
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