KR101282380B1 - 동압력 계측 시스템 - Google Patents

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KR101282380B1
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pressure
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KR1020120053477A
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양경돈
정윤희
김창복
허원철
홍성수
김응수
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주식회사 협성히스코
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Abstract

본 발명은 동압력 계측 시스템에 관한 것으로, 본 발명은 동압 변환밸브가 동압변환용 고속밸브로 적용되어 자동으로 개폐되도록 전기적 신호를 통하여 제어함으로써 동압력에 대하여 일정한 설정속도 하에 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 하는 한편, 종래에 질소가스를 적용하던 것과 달리 공압발생부에 대하여 공기압축기 및 공압증폭기를 적용시킴으로써 대기 오염을 방지함과 동시에 시스템의 유지 관리에 대한 비용을 현저히 절감할 수 있도록 함에 그 목적이 있다.
이를 위해 구성되는 본 발명에 따른 동압력 계측 시스템은 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위한 동압력 계측 시스템에 있어서, 대기중의 공기를 이용하여 동압력의 발생을 위한 공압을 발생시키는 공압발생부; 상기 공압발생부에 의해 발생된 공압이 제1 공급밸브를 통하여 공급되어 충전되는 1차 공압저장탱크; 상기 1차 공압저장탱크에 충전된 압력이 제2 공급밸브를 거친 후, 압력조절기를 통하여 측정하고자 하는 압력으로 충전되는 주 공압 저장탱크; 상기 주 공압 저장탱크에 충전된 압력이 일정한 설정속도로 이송되도록 일정 시간단위로 개폐가 반복되는 동압변환용 고속밸브; 상기 동압변환용 고속밸브와 개폐속도 조절라인을 통해 연결되어 상기 동압변환용 고속밸브의 개폐시간을 제어하여 동압력의 속도를 조절하는 동압밸브 속도 조절부; 상기 동압밸브 속도 조절부를 통하여 설정속도로 조절되어 상기 동압변환용 고속밸브에 의해 발생되는 동압력을 측정하는 동압센서; 상기 동압센서에 의해 측정된 동압력의 측정값을 증폭 처리한 후 분석하여 기록하는 동압센서 신호처리/분석기; 및 상기 동압센서와 상기 동압센서 신호처리/분석기를 통하여 동압력의 측정이 완료된 후에 압력이 이동되는 배관 상의 잔압을 제거하는 메인 배기밸브를 포함하는 구성으로 이루어진다.

Description

동압력 계측 시스템{Dynamic pressure sensing system}
본 발명은 동압력 계측 시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위한 시스템에서 동압 변환밸브가 동압변환용 고속밸브로 적용되어 자동으로 개폐되도록 전기적 신호를 통하여 제어함으로써 동압력에 대하여 일정한 설정속도 하에 정확한 계측이 이루어질 수 있도록 하는 한편, 종래에 질소가스를 적용하던 것과 달리 공압발생부에 대하여 공기압축기 및 공압증폭기를 적용시킴으로써 대기 오염을 방지함과 동시에 시스템의 유지 관리에 대한 비용을 현저히 절감할 수 있도록 한 동압력 계측 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위하여 동압력 계측 시스템이 사용되고 있다.
이러한 동압력 계측 시스템을 통하여 측정되는 동압력(dynamic pressure)은 간단하게 정의하면, 정압력(fixed pressure)의 대비되는 개념으로서 단위시간당 압력 변화율로 표현되는 압력을 말한다.
이러한 동압력의 계측을 위한 시스템은 통상 질소가스가 충전된 질소 탱크로부터 공압을 발생시켜 압력조절기를 통하여 1차 공압 저장탱크에 압력을 충전하며, 이후 설정압력밸브를 통하여 2차 압력 저장탱크에 설정압을 저장하고 나서 동압변환밸브를 조작하여 동압력을 동압력 센서를 통해 동압력을 계측하는 시스템이다.
이때, 상기 동압력의 계측을 위한 시스템은 상기 동압력 센서를 통해 계측된 동압력은 동압력 센서 신호처리 및 분석기에 의해 측정된 동압력 값을 분석하게 되며, 상기와 같은 과정을 통하여 분석이 완료된 후에는 상기 2차 압력 저장탱크로부터 연결된 라인 상의 배기밸브를 통하여 회로 내의 압력을 배기시키며, 이러한 과정을 반복하여 동압력의 계측이 반복적으로 이루어지는 것이다.
도 1은 종래기술에 따른 동압력 계측 시스템의 구성을 나타낸 시스템 구성도이다.
도 1에서 보는 바와 같이, 종래의 동압력 계측 시스템(10)은 질소탱크(11), 압력조절기(12), 1차 공압 저장탱크(13), 설정압력밸브(14), 2차 압력 저장탱크(15), 동압변환밸브(16), 동압력 센서(17), 동압력 센서 신호처리/분석기(18) 및 배기밸브(19)를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 질소탱크(11)는 동압력의 최초 발생을 위하여 공압을 발생시키는 역할을 하며, 상기 압력조절기(12)는 상기 질소탱크(11)로부터 발생된 공압을 조절하여 상기 1차 공압 저장탱크(13) 측으로 일정압력을 충전시키는 것이다.
또한, 상기 설정압력밸브(14)는 상기 1차 공압 저장탱크(13)에 충전된 공압을 상기 2차 압력 저장탱크(15) 측으로 충전하되, 상기 2차 압력 저장탱크(15) 내에 측정하고자 하는 압력으로 설정된 압력으로 충전되도록 조절하여 충전시킨다.
그리고 상기 2차 압력 저장탱크(15)는 상기 설정압력밸브(14)를 통하여 측정하고자 하는 압력으로 설정된 압력만큼 충전된다.
또한, 상기 동압변환밸브(16)는 상기 2차 압력 저장탱크(15)의 충전이 완료된 후에 눌러 상기 2차 동압 저장탱크(15) 내의 압력을 상기 동압력 센서(17) 측으로 보낸다.
이때, 상기 동압변환밸브(16)는 수동으로 눌러 조작되며, 이러한 조작을 통하여 상기 동압력 센서(17) 측으로 이동되는 동압력은 상기 동압력 센서(17)에 의해 감지된 후, 상기 동압력 센서(17)와 연결된 상기 동압력 센서 신호처리/분석기(18)을 통하여 측정값이 분석된다.
아울러, 상기 동압변환밸브(16)를 눌러 상기 2차 압력 저장탱크(15)의 압력을 상기 동압력 센서(17)로 보내어 측정한 후에는 상기 동압변환밸브(16)를 다시 수동으로 조작하여 상기 2차 압력 저장탱크(15) 측으로 복귀시켜 상기 배기밸브(19)를 통하여 상기 동압력 센서(17) 내에 남은 잔압을 배기시킨다.
상기와 같은 과정을 거쳐 동압력이 측정된 후에는 상기 배기밸브(19)를 통하여 시스템의 전체적인 회로 내의 압력을 배기시킴으로써 동압력에 대한 계측이 완료된다.
그러나, 전술한 바와 같은 종래기술에 따른 동압력 계측 시스템(10)은 질소가스를 이용하여 동압력을 측정하는 것으로, 고압 용기 취급에 따른 안전상의 문제가 발생되는 문제가 있으며, 사용 후 잔류 압력에 대하여 대기 중으로 배기시키므로 대기오염의 한 원인이 될 수 있다는 문제가 있다.
또한, 종래기술에 따른 동압력 계측 시스템(10)은 동압변환밸브(16) 등의 밸브가 수동 조작 밸브로 작동되어 단순한 회로구성이 가능하나, 수동조작으로 인하여 동일한 속도로 밸브의 개폐 시간이 달라지므로 동압력에 대한 정확한 계측이 어렵다는 문제가 있다. 다시 말하면, 측정될 동압력에 대한 속도조절이 불가능하므로 재현성이 떨어지는 문제를 가지게 되는 것이다.
더욱이, 종래기술에 따른 동압력 계측 시스템(10)은 동압력 센서(17)에 대한 설치 위치가 수동으로 조작되는 동압변환밸브(16)와 인접하여 설치되므로, 밸브의 수동 조작시 간섭에 의해 측정값에 대한 오류를 범할 우려가 있다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 본 발명은 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위한 시스템에서 동압 변환밸브가 동압변환용 고속밸브로 적용되어 자동으로 개폐되도록 전기적 신호를 통하여 제어함으로써 동압력에 대하여 일정한 설정속도 하에 정확한 측정이 이루어질 수 있도록 한 동압력 계측 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 기술의 다른 목적은 종래에 질소가스를 적용하던 것과 달리 공압발생부에 대하여 공기압축기 및 공압증폭기를 적용시킴으로써 대기 오염을 방지함과 동시에 시스템의 유지 관리에 대한 비용을 현저히 절감할 수 있도록 함에 있다.
아울러, 본 발명에 따른 기술은 고속밸브 구동라인으로 동압변환용 고속밸브를 동압밸브 속도조절부와 연결함으로써 동압변환용 고속밸브의 개폐 시간을 일정하게 유지할 수 있으며, 이에 따라 측정될 압력에 대한 속도를 일정하게 조절하여 동압력의 측정에 대한 재현성을 현저히 증대시킬 수 있도록 함에 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 다음과 같다. 즉, 본 발명에 따른 동압력 계측 시스템은 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위한 동압력 계측 시스템에 있어서, 대기중의 공기를 이용하여 동압력의 발생을 위한 공압을 발생시키는 공압발생부; 상기 공압발생부에 의해 발생된 공압이 제1 공급밸브를 통하여 공급되어 충전되는 1차 공압저장탱크; 상기 1차 공압저장탱크에 충전된 압력이 제2 공급밸브를 거친 후, 압력조절기를 통하여 측정하고자 하는 압력으로 충전되는 주 공압 저장탱크; 상기 주 공압 저장탱크에 충전된 압력이 일정한 설정속도로 이송되도록 일정 시간단위로 개폐가 반복되는 동압변환용 고속밸브; 상기 동압변환용 고속밸브와 개폐속도 조절라인을 통해 연결되어 상기 동압변환용 고속밸브의 개폐시간을 제어하여 동압력의 속도를 조절하는 동압밸브 속도 조절부; 상기 동압밸브 속도 조절부를 통하여 설정속도로 조절되어 상기 동압변환용 고속밸브에 의해 발생되는 동압력을 측정하는 동압센서; 상기 동압센서에 의해 측정된 동압력의 측정값을 증폭 처리한 후 분석하여 기록하는 동압센서 신호처리/분석기; 및 상기 동압센서와 상기 동압센서 신호처리/분석기를 통하여 동압력의 측정이 완료된 후에 압력이 이동되는 배관 상의 잔압을 제거하는 메인 배기밸브를 포함하는 구성으로 이루어진다.
여기서, 상기 공압발생부는 대기중의 공기를 이용하여 동압력의 발생을 위한 공압을 발생시킬 수 있도록, 대기중의 공기를 압축하는 공기압축기 및 상기 공기압축기를 통하여 압축된 공기압을 증폭시키는 공압증폭기를 포함하여 구성됨이 바람직하다.
또한, 상기 1차 공압 저장탱크는 내부에 충전되는 공압이 조절될 수 있도록 하측에 제1 배기밸브가 구비되는 한편, 상기 주 공압 저장탱크도 내부에 충전되는 공압이 조절될 수 있도록 하측에 제2 배기밸브가 구비됨이 양호하다.
이때, 상기 제1 배기밸브와 제2 배기밸브를 통하여 선택적으로 배출되는 공압을 외부로 배출시키는 제3 배기밸브가 더 구비됨이 바람직하다.
더욱이, 상기 1차 공압 저장탱크 및 상기 주 공압 저장탱크는 내부의 압력을 식별할 수 있도록 각각 일측에 압력계가 구비됨이 양호하다.
한편, 상기 동압밸브 속도 조절부는 상기 개폐속도 조절라인을 통하여 상기 동압변환용 고속밸브와 연결되되, 상기 동압변환용 고속밸브의 개폐속도를 조절하기 위한 PLC와 상기 PLC를 제어하는 PC를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
여기서, 상기 동압변환용 고속밸브는 상기 PLC의 프로그램을 통하여 ms(millisecond) 단위로 입력되어 개폐시간이 조절됨이 양호하다.
이때, 상기 동압변환용 고속밸브는 최소 개폐시간이 5ms로 입력설정되어 조절됨이 바람직하다.
또한, 상기 동압변환용 고속밸브는 상기 공압발생부와 고속밸브 구동라인으로 연결되어 상기 공압발생부에 의해 구동압력을 전달받아 개폐됨이 양호하다.
더욱이, 상기 동압센서 신호처리/분석기는 상기 동압센서에 의해 측정된 동압력의 측정값을 증폭 처리하는 신호증폭기와, 상기 신호증폭기를 통하여 증폭된 측정값을 분석하여 기록하는 파형분석기로 이루어짐이 바람직하다.
본 발명에 따른 동압력 계측 시스템의 효과를 설명하면 다음과 같다.
첫째, 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위한 시스템에서 동압 변환밸브가 동압변환용 고속밸브로 적용되어 자동으로 개폐되도록 전기적 신호를 통하여 제어함으로써 동압력에 대하여 일정한 설정속도 하에 정확한 측정이 이루어질 수 있다.
둘째, 종래에 질소가스를 적용하던 것과 달리, 공압발생부에 대하여 공기압축기 및 공압증폭기를 적용시킴으로써 대기 오염을 방지함과 동시에 시스템의 유지 관리에 대한 비용을 현저히 절감할 수 있다.
셋째, 고속밸브 구동라인으로 동압변환용 고속밸브를 동압밸브 속도조절부와 연결함으로써 동압변환용 고속밸브의 개폐 시간을 일정하게 유지할 수 있으며, 이에 따라 측정될 압력에 대한 속도를 일정하게 조절하여 동압력의 측정에 대한 재현성을 현저히 증대시킬 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 동압력 계측 시스템의 구성을 나타낸 시스템 구성도.
도 2는 본 발명에 따른 동압력 계측 시스템의 구성을 나타낸 시스템 구성도.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 동압력 계측 시스템의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른 동압력 계측 시스템의 구성을 나타낸 시스템 구성도이다.
도 2에서 보는 바와 같이, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 동압력 계측 시스템(100)은 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위한 동압력 계측 시스템으로, 공압발생부(110), 1차 공압저장탱크(120), 주 공압 저장탱크(140), 동압변환용 고속밸브(150), 동압밸브 속도 조절부(160), 동압센서(170), 신호처리/분석기(180) 및 메인 배기밸브(190)를 포함하여 이루어진다.
여기서, 상기 공압발생부(110)는 대기중의 공기를 이용하여 동압력의 발생을 위한 공압을 발생시키는 것으로, 대기중의 공기를 이용하여 동압력의 발생을 위한 공압을 발생시킬 수 있도록 대기중의 공기를 압축하는 공기압축기(111) 및 상기 공기압축기(111)를 통하여 압축된 공기압을 증폭시키는 공압증폭기(112)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
또한, 상기 1차 공압저장탱크(120)는 상기와 같은 구성으로 이루어지는 공압발생부(110)에 의해 발생된 공압이 제1 공급밸브(119)를 통하여 공급되어 충전된다.
이때, 상기 1차 공압 저장탱크(120)는 내부에 충전되는 공압이 조절될 수 있도록 하측에 제1 배기밸브(121)가 구비됨이 바람직하다.
그리고 상기 주 공압 저장탱크(140)는 상기 1차 공압저장탱크(120)에 충전된 압력이 제2 공급밸브(129)를 거친 후, 압력조절기(130)를 통하여 측정하고자 하는 압력으로 충전된다.
더욱이, 상기 주 공압 저장탱크(140)도 상기 1차 공압 저장탱크(120)와 마찬가지로, 내부에 충전되는 공압이 조절될 수 있도록 하측에 제2 배기밸브(141)가 구비됨이 바람직하다.
이때, 상기 제1 배기밸브(121)와 제2 배기밸브(141)를 연결하는 배관(L1)의 중앙에 추가적인 배관(L2)이 연결되어, 상기 제1 배기밸브(121)와 제2 배기밸브(141)를 통하여 선택적으로 배출되는 공압을 외부로 배출시키는 제3 배기밸브(149)가 더 구비됨이 바람직하다.
상기와 같은 제1 배기밸브(121), 제2 배기밸브(141) 및 제3 배기밸브(149)를 통하여 시스템의 가동 중에 상기 1차 공압 저장탱크(120) 및 주 공압 저장탱크(140)의 내부 압력을 원활히 조절할 수 있으며, 아울러 시스템의 가동 후에는 각 탱크 내부의 잔압에 대한 제거가 원활히 이루어질 수 있다.
더욱이, 상술한 1차 공압 저장탱크(120) 및 상기 주 공압 저장탱크(140)는 내부의 압력을 식별할 수 있도록 각각 일측에 압력계(125, 145)가 더 구비될 수도 있다.
한편, 상기 동압변환용 고속밸브(150)는 상기 공압발생부(110)로부터 상기 1차 공압 저장탱크(120) 및 주 공압 저장탱크(140)를 연결한 후에 상기 주 공압 저장탱크(140)로부터 연장되는 배관(L)의 단부에 구비되어, 상기 주 공압 저장탱크(140)에 충전된 압력이 일정한 설정속도로 이송되도록 일정 시간단위로 개폐가 반복된다.
이때, 상기 동압변환용 고속밸브(150)는 상기 동압밸브 속도 조절부(160)에 의해 개폐시간이 일정 시간단위로 설정되어 개폐가 제어됨이 바람직하다.
즉, 상기 동압밸브 속도 조절부(160)는 상기와 같은 동압변환용 고속밸브(150)와 개폐속도 조절라인(159)을 통해 연결되어 상기 동압변환용 고속밸브(150)의 개폐시간을 제어하여 동압력의 속도를 조절하는 것이다.
구체적으로, 상기 동압밸브 속도 조절부(160)는 상기 개폐속도 조절라인(159)을 통하여 상기 동압변환용 고속밸브(150)와 연결되되, 상기 동압변환용 고속밸브(150)의 개폐속도를 조절하기 위한 PLC(Programmable Logic Controller, 162)와 상기 PLC(162)를 제어하는 PC(Personal computer, 161)를 포함하여 이루어짐이 바람직하다.
여기서, 상기 동압변환용 고속밸브(150)는 상기와 같은 동압밸브 속도 조절부(160)에서 상기 PLC(162)의 프로그램을 통하여 ms(millisecond) 단위로 입력되어 개폐시간이 조절된다.
특히, 상기 동압변환용 고속밸브(150)는 상기 PLC(162)의 프로그램을 통하여 ms(millisecond) 단위로 입력되어 개폐시간이 조절되되, 최소 개폐시간이 5ms로 입력설정되어 조절됨이 바람직하다.
이때, 상술한 바와 같이 개폐시간이 조절되는 상기 동압변환용 고속밸브(150)는 상기 공압발생부(110)와 고속밸브 구동라인(155)으로 연결되어 상기 공압발생부(110)에 의해 구동압력을 전달받아 개폐됨이 바람직하다.
한편, 상기 동압센서(170)는 상기 동압변환용 고속밸브(150) 일측에 구비되며, 상기 동압밸브 속도 조절부(160)를 통하여 설정속도로 제어되어 상기 동압변환용 고속밸브(150)에 의해 발생되는 동압력을 측정한다.
그리고 상기 동압센서 신호처리/분석기(180)는 상기 동압센서(170)에 의해 측정된 동압력의 측정값을 증폭 처리한 후 분석하여 기록한다.
상세히, 상기 동압센서 신호처리/분석기(180)는 상기 동압센서(170)에 의해 측정된 동압력의 측정값을 증폭 처리하는 신호증폭기(181)와, 상기 신호증폭기(181)를 통하여 증폭된 측정값을 분석하여 기록하는 파형분석기(182)로 이루어진다. 이를 통하여, 상기 동압센서(170)에 의해 측정된 동압력의 측정값을 증폭 처리한 후 분석하여 기록할 수 있는 것이다.
또한, 상기 메인 배기밸브(190)는 상기 동압변환용 고속밸브(150)로부터 상기 동압센서(170)를 거쳐 다시 상기 동압센서(170)로부터 외부로 연결되는 배관(L') 상에 구비되며, 이러한 메인 배기밸브(190)에 의해 상술한 바와 같은 동압센서(170)와 상기 동압센서 신호처리/분석기(180)를 통하여 동압력의 측정이 완료된 후의 압력이 유동하는 배관(L') 상에 잔존하는 압력이 제거될 수 있는 것이다.
물론, 상기 동압변환용 고속밸브(150)를 개방 상태로 유지하여, 상기 동압변화뇽 고속밸브(150)로부터 상기 공압발생부(110)에 이르는 배관(L) 상에 잔존하는 압력을 제거할 수도 있을 것이다.
한편, 전술한 바와 같은 본 발명에 따른 동압력 계측 시스템(100)에서 동압력 계측을 위한 작동상태를 설명하면, 다음과 같다.
먼저, 공기압축기(111)와 공기증폭기(112)로 이루어진 공압발생부(110)를 통하여 대기중의 공기를 이용하여 공압을 발생시킨다.
이후, 상기 공압발생부(110)를 통하여 발생된 공압을 1차 공압 저장탱크(120)에 제1 공급밸브(119)를 열어 상기 1차 공압 저장탱크(120)에만 압력을 충전한다.
상기와 같은 과정을 거쳐, 상기 1차 공압 저장탱크(120)에 일정량의 압력이 충전되면, 제2 공급밸브(129)를 열고 압력조절기(130)를 이용하여 측정하고자 하는 압력을 주 공압 저장탱크(140)에 충전한다.
그리고 나서, 상기 주 공압 저장탱크(140)의 압력 충전이 완료되면, 동압센서 거치대(미부호)에 동압센서(170)를 설치하여 가스 누기 유뮤를 확인한다.
이후, 동압밸브 속도 조절부(150)의 PC(161) 및 PLC(162)를 통하여 상기 동압변환용 고속밸브(150)의 개폐 작동에 대한 시간을 ms(millisecond) 단위로 설정입력한다.
그리고 나서, 신호증폭기(181)와 파형분석기(182)로 구성되는 동압센서 신호처리/분석기(180)의 설정을 상기 동압센서(170)에 맞게 설정하며, 이후 상기 동압변환용 고속밸브(150)를 작동시켜 동압을 발생시킨다.
상기와 같이, 동압변환용 고속밸브(150)를 작동시켜 동압을 발생시킨 후에는 발생된 동압에 의하여 상기 동압센서(170)에서 측정된 측정값을 상기 신호증폭기(181)로 증폭하여 상기 파형분석기(182)로 "ΔV"값을 읽어 기록지에 기록한다.
상술한 바와 같은 과정을 거쳐 동압력 계측이 완료된 후에는 마지막으로, 상기 동압센서(170)로부터 연결된 배관(L')을 열어 배관 내의 잔압을 제거한다.
즉, 마지막 과정은 상술한 동압력 계측 과정이 완료된 후에, 추후 동일하거나 다른 동압력 계측을 위한 준비작업임을 알 수 있을 것이다.
전술한 바와 같은 본 발명에 따른 동압력 계측 시스템(100)은 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위한 시스템으로 동압 변환밸브가 동압변환용 고속밸브(150)로 적용되어 자동으로 개폐되도록 전기적 신호를 통하여 제어함으로써 동압력에 대하여 일정한 설정속도 하에 정확한 측정이 이루어질 수 있다.
또한, 종래의 시스템에서 질소가스를 적용하던 것과 달리, 공압발생부(110)에 대하여 공기압축기(111) 및 공압증폭기(112)를 적용시킴으로써 대기 오염을 방지함과 동시에 시스템의 유지 관리에 대한 비용을 현저히 절감할 수 있다.
더욱이, 상기 개폐속도 조절라인(159)으로 상기 동압변환용 고속밸브(150)를 동압밸브 속도조절부(160)와 연결함으로써 동압변환용 고속밸브(150)의 개폐 시간을 일정하게 유지할 수 있으며, 이에 따라 측정될 압력에 대한 속도를 일정하게 조절하여 동압력의 측정에 대한 재현성을 현저히 증대시킬 수 있다.
이상에서 본 발명의 구체적인 실시예를 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명은 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형의 실시가 가능하며, 이러한 변형은 본 발명의 범위에 포함된다.
100: 동압력 계측 시스템
110: 공압발생부 111: 공기압축기
112: 공압증폭기 119: 제1 공급밸브
120: 1차 공압 저장탱크 121: 제1 배기밸브
125: 압력계 129: 제2 공급밸브
130: 압력조절기 140: 주 공압 저장탱크
141: 제2 배기밸브 145: 압력계
149: 제3 배기밸브
150: 동압변환용 고속밸브 155: 고속밸브 구동라인
159: 개폐속도 조절라인
160: 동압밸브 속도 조절부 161: PC
162: PLC 170: 동압센서
180: 동압센서 신호처리/분석기 181: 신호증폭기
182: 파형분석기 190: 메인 배기밸브
L, L', L1, L2: 배관

Claims (10)

  1. 압력의 동적 특성에 대한 관찰을 위한 동압력 계측 시스템에 있어서,
    대기중의 공기를 이용하여 동압력의 발생을 위한 공압을 발생시키는 공압발생부(110);
    상기 공압발생부(110)에 의해 발생된 공압이 제1 공급밸브(119)를 통하여 공급되어 충전되는 1차 공압저장탱크(120);
    상기 1차 공압저장탱크(120)에 충전된 압력이 제2 공급밸브(129)를 거친 후, 압력조절기(130)를 통하여 측정하고자 하는 압력으로 충전되는 주 공압 저장탱크(140);
    상기 주 공압 저장탱크(140)에 충전된 압력이 일정한 설정속도로 이송되도록 일정 시간단위로 개폐가 반복되는 동압변환용 고속밸브(150);
    상기 동압변환용 고속밸브(150)와 개폐속도 조절라인(159)을 통해 연결되어 상기 동압변환용 고속밸브(150)의 개폐시간을 제어하여 동압력의 속도를 조절하는 동압밸브 속도 조절부(160);
    상기 동압밸브 속도 조절부(160)를 통하여 설정속도로 조절되어 상기 동압변환용 고속밸브(150)에 의해 발생되는 동압력을 측정하는 동압센서(170);
    상기 동압센서(170)에 의해 측정된 동압력의 측정값을 증폭 처리한 후 분석하여 기록하는 동압센서 신호처리/분석기(180); 및
    상기 동압센서(170)와 상기 동압센서 신호처리/분석기(180)를 통하여 동압력의 측정이 완료된 후에 압력이 이동되는 배관 상의 잔압을 제거하는 메인 배기밸브(190)를 포함하여 이루어진 동압력 계측 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 공압발생부(110)는 대기중의 공기를 이용하여 동압력의 발생을 위한 공압을 발생시킬 수 있도록, 대기중의 공기를 압축하는 공기압축기(111) 및 상기 공기압축기(111)를 통하여 압축된 공기압을 증폭시키는 공압증폭기(112)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 동압력 계측 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 1차 공압 저장탱크(120)는 내부에 충전되는 공압이 조절될 수 있도록 하측에 제1 배기밸브(121)가 구비되는 한편, 상기 주 공압 저장탱크(140)도 내부에 충전되는 공압이 조절될 수 있도록 하측에 제2 배기밸브(141)가 구비됨을 특징으로 하는 동압력 계측 시스템.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1 배기밸브(121)와 제2 배기밸브(141)를 통하여 선택적으로 배출되는 공압을 외부로 배출시키는 제3 배기밸브(149)가 더 구비됨을 특징으로 하는 동압력 계측 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 1차 공압 저장탱크(120) 및 상기 주 공압 저장탱크(140)는 내부의 압력을 식별할 수 있도록 각각 일측에 압력계(125, 145)가 구비됨을 특징으로 하는 동압력 계측 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 동압밸브 속도 조절부(160)는 상기 개폐속도 조절라인(159)을 통하여 상기 동압변환용 고속밸브(150)와 연결되되, 상기 동압변환용 고속밸브(150)의 개폐속도를 조절하기 위한 PLC(162)와 상기 PLC(162)를 제어하는 PC(161)를 포함하여 이루어짐을 특징으로 동압력 계측 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 동압변환용 고속밸브(150)는 상기 PLC(162)의 프로그램을 통하여 ms(millisecond) 단위로 입력되어 개폐시간이 조절됨을 특징으로 하는 동압력 계측 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 동압변환용 고속밸브(150)는 최소 개폐시간이 5ms로 입력설정되어 조절됨을 특징으로 하는 동압력 계측 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 동압변환용 고속밸브(150)는 상기 공압발생부(110)와 고속밸브 구동라인(155)으로 연결되어 상기 공압발생부(110)에 의해 구동압력을 전달받아 개폐됨을 특징으로 하는 동압력 계측 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 동압센서 신호처리/분석기(180)는 상기 동압센서(170)에 의해 측정된 동압력의 측정값을 증폭 처리하는 신호증폭기(181)와, 상기 신호증폭기(181)를 통하여 증폭된 측정값을 분석하여 기록하는 파형분석기(182)로 이루어짐을 특징으로 하는 동압력 계측 시스템.
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