KR101371344B1 - Apparatus for remotely detecting position using oil hydraulic motor - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 원격위치검출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 원거리에 위치하는 밸브의 개폐 위치를 검출하기 유압모터를 응용한 원격위치검출장치에 관한 것이다.The present invention relates to a remote position detection device, and more particularly, to a remote position detection device using a hydraulic motor for detecting the opening and closing position of a valve located at a far distance.
일반적으로, 선박 등에 밸브가 설치되는 경우, 탱크나 바닷속과 같이 수심 깊은 곳에 설치되기 때문에, 사람의 접근이 곤란하므로 원격 조작기를 밸브 상단에 부착하여 원격에서 유압을 이용하여 밸브를 조작하고 있다.In general, when a valve is installed in a ship or the like, since the valve is installed at a depth deep like a tank or the sea, it is difficult for human access, so a remote controller is attached to the upper end of the valve to operate the valve remotely using hydraulic pressure.
대부분의 원격 조작형 유압 구동기의 경우, 밸브 위치를 원격에서 인지하기 위해서 전기식 리미트 스위치나 포텐시오미터를 설치하여 확인하는 방식을 사용하고 있으나, 전기식 리미트 스위치나 포텐시오미터의 경우 정확성은 뛰어나나, 수심 깊은 곳에서 사용하는데 따른 안전성 및 수밀성이 떨어지는 문제점이 있다.Most remote-operated hydraulic actuators use an electric limit switch or potentiometer to check the valve position remotely, but the electric limit switch or potentiometer is highly accurate. There is a problem of inferior safety and water tightness due to use in the depth of water.
또한, 전기식 리미트 스위치의 경우에는 밸브측의 리미트 스위치를 유압 조작부까지 전기선을 연결하여야 하는 불편함이 있다. 나아가, 전기선이 중간에 절단되거나, 정전 시에는 전원 공급이 중단되어 밸브의 위치를 검출할 수 없는 문제점이 있다.In addition, in the case of the electric limit switch, there is an inconvenience in that an electric line must be connected to the hydraulic operation unit by the limit switch on the valve side. Furthermore, there is a problem in that the electric wire is cut in the middle or the power supply is interrupted in case of power failure, and thus the position of the valve cannot be detected.
본 발명은 상기의 문제를 해결하기 위해서 안출된 것으로, 별도의 전기선 없이, 밸브의 개폐위치를 원격에서 정확하고 안전하게 검출할 수 있는 원격위치검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, an object of the present invention is to provide a remote position detection device that can accurately and safely detect the opening and closing position of the valve without a separate electric wire.
또한, 본 발명은 외부의 전원 공급 없이도 밸브의 개폐위치를 검출하고 표시할 수 있는 원격위치검출장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, an object of the present invention is to provide a remote position detection device that can detect and display the open and close position of the valve without external power supply.
본 발명이 해결하고자 하는 과제들은 이상에서 언급한 과제로 제한되지 않으며, 여기에 언급되지 않은 본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.The problems to be solved by the present invention are not limited to the above-mentioned problems, and other problems to be solved by the present invention, which are not mentioned here, As will be appreciated by those skilled in the art.
본 발명에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 밸브를 개폐하기 위한 구동유압을 발생시키는 유압구동기의 개방측과 차폐측 각각에 작동유를 공급 또는 회수하기 위해 마련되는 한 쌍의 유압라인; 유압라인 중 일측에 마련되며, 작동유의 유동에 의해 회전력을 발생시키는 유압모터; 유압모터의 회전수와 회전방향을 감지하여, 회전수 정보와 회전방향 정보를 생성하는 계수기; 계수기로부터 회전수 정보와 회전방향 정보를 수신하여, 유압구동기의 개방측 또는 차폐측 중 일측에 공급되거나 회수되는 유량값을 산출하고, 유량값으로부터 밸브의 개폐위치를 결정하여 실시간으로 개폐위치 정보를 생성하는 제어기; 및 제어기로부터 개폐위치 정보를 수신하여 표시하는 위치표시기를 포함한다.The remote position detection device using the hydraulic motor according to the present invention includes a pair of hydraulic lines provided to supply or withdraw hydraulic oil to each of an open side and a shielding side of a hydraulic actuator for generating driving hydraulic pressure for opening and closing a valve; It is provided on one side of the hydraulic line, the hydraulic motor for generating a rotational force by the flow of the working oil; A counter for detecting rotational speed and rotational direction of the hydraulic motor and generating rotational speed information and rotational direction information; Receives the rotation speed information and the rotation direction information from the counter, calculates the flow rate value supplied or recovered to one of the open side or the shielding side of the hydraulic actuator, and determine the opening and closing position of the valve from the flow rate value in real time A controller for generating; And a position indicator which receives and displays the opening and closing position information from the controller.
또한, 본 발명의 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 유압모터에 연결되어 전기에너지를 발생시키는 발전기; 및 발생된 전기에너지를 정전압원으로 변환하여 제어기의 전압원으로 공급하는 정전압 회로를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the remote position detection device applying the hydraulic motor of the present invention, the generator is connected to the hydraulic motor for generating electrical energy; And a constant voltage circuit converting the generated electric energy into a constant voltage source and supplying the generated electric energy to the voltage source of the controller.
또한, 본 발명에서는 유압모터가 유압라인 중 개방측에 마련된 경우, 유량값이 공급되는 방향으로 증가하면, 제어기는 밸브가 개방 중인 것으로 판단하고, 유량값이 공급되는 방향으로 계속하여 증가하다 미리 설정된 제1 유량 문턱값을 초과하는 경우, 제어기는 밸브가 완전히 개방된 것으로 판단하며, 유량값이 회수되는 방향으로 증가하면, 제어기는 밸브가 차폐 중인 것으로 판단하고, 유량값이 회수되는 방향으로 계속하여 증가하다 미리 설정된 제2 유량 문턱값을 초과하는 경우, 제어기는 밸브가 완전히 차폐된 것으로 판단하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, when the hydraulic motor is provided on the open side of the hydraulic line, when the flow value increases in the direction to be supplied, the controller determines that the valve is open, and continues to increase in the direction where the flow rate value is supplied in advance If the first flow rate threshold is exceeded, the controller determines that the valve is fully open, and if the flow value is increased in the direction in which the flow rate is recovered, the controller determines that the valve is shielded and continues in the direction in which the flow value is recovered. If the increase exceeds the second preset flow rate threshold, the controller determines that the valve is completely shielded.
또한, 본 발명의 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 유압라인 중 개방측에 마련되며, 유압구동기의 개방측에 발생되는 유압을 감지하여 제1 압력 정보를 생성하는 제1 압력센서; 및 유압라인 중 차폐측에 마련되며, 유압구동기의 차폐측에 발생되는 유압을 감지하여 제2 압력 정보를 생성하는 제2 압력센서를 더 포함하며, 제어기는 제1 압력 정보 또는 제2 압력 정보를 수신하여, 유량값에 따른 밸브의 개폐위치 정보를 보정하는 것을 특징으로 한다.In addition, the remote position detection device applying the hydraulic motor of the present invention, the first pressure sensor is provided on the open side of the hydraulic line, the first pressure sensor for generating the first pressure information by detecting the hydraulic pressure generated on the open side of the hydraulic actuator; And a second pressure sensor provided at the shielding side of the hydraulic line and configured to generate the second pressure information by sensing the hydraulic pressure generated at the shielding side of the hydraulic driver. The controller may further include the first pressure information or the second pressure information. Receiving and correcting the opening and closing position information of the valve according to the flow rate value.
또한, 본 발명에서는, 밸브가 완전 개방 상태로 판단된 경우라도, 제1 압력 정보가 미리 설정된 제1 최대값, 제2 압력 정보가 미리 설정된 제1 최소값에 도달하지 못했으면, 제1 유량 문턱값을 증가시키도록 보정하고, 밸브가 개방 중인 상태로 판단된 경우라도, 제1 압력 정보가 제1 최대값, 제2 압력 정보가 제1 최소값에 이미 도달하면, 제1 유량 문턱값을 감소시키도록 보정하며, 밸브가 완전 차폐 상태로 판단된 경우라도, 제1 압력 정보가 미리 설정된 제2 최소값, 제2 압력 정보가 미리 설정된 제2 최대값에 도달하지 못했으면, 제2 유량 문턱값을 증가시키도록 보정하고, 밸브가 차폐 중인 상태로 판단된 경우라도, 제1 압력 정보가 제2 최소값, 제2 압력 정보가 제2 최대값에 이미 도달하면, 제2 유량 문턱값을 감소시키도록 보정하는 것을 특징으로 한다.In addition, in the present invention, even when the valve is determined to be in the fully open state, the first flow rate threshold value is determined if the first pressure information does not reach the preset first maximum value and the second pressure information does not reach the preset first minimum value. And increase the first flow rate threshold value when the first pressure information has already reached the first maximum value and the second pressure information has reached the first minimum value even when it is determined that the valve is in the open state. If the first pressure information does not reach the preset second minimum value and the second pressure information does not reach the preset second maximum value, even when the valve is determined to be fully shielded, the second flow rate threshold is increased. And if it is determined that the valve is in the closed state, if the first pressure information has already reached the second minimum value and the second pressure information has already reached the second maximum value, correcting the second flow rate threshold value to reduce it. It features.
또한, 본 발명의 위치표시기는, 완전 개방 상태를 나타내기 위한 제1 전자석과, 동작 중인 상태를 나타내기 위한 제2 전자석과, 완전 차폐 상태를 나타내기 위한 제3 전자석이 순서대로 좌우 방향으로 이웃하여 마련되며, 상하 방향의 중간에 관통부가 형성되는 위치전자석과, 위치전자석의 관통부에 수용되며, 좌우 방향으로 연장되는 표시바를 포함하여, 제어기로부터 위치전자석에 개폐위치 정보가 공급되면, 제1 전자석 내지 제3 전자석 중 어느 하나가 자석으로 동작하여, 표시바가 해당 전자석으로 이동하는 것을 특징으로 한다.In addition, the position indicator of the present invention, the first electromagnet for indicating the fully open state, the second electromagnet for indicating the operating state, and the third electromagnet for indicating the fully shielded state in the left and right directions in order A position electromagnet having a through portion formed in the middle of the up and down direction, and a display bar accommodated in the through portion of the position electromagnet and extending in the left and right directions, when opening and closing position information is supplied from the controller to the position electromagnet, Any one of the electromagnets and the third electromagnets may operate as a magnet so that the display bar moves to the electromagnet.
상기 과제의 해결 수단에 의해, 본 발명의 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 별도의 전기선 없이, 밸브의 개폐위치를 원격에서 정확하고 안전하게 검출할 수 있는 효과가 있다.By the means for solving the above problems, the remote position detection device to which the hydraulic motor of the present invention is applied has an effect of accurately and safely detecting the open / close position of the valve remotely without an electric wire.
또한, 본 발명의 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 외부의 전원 공급 없이도 밸브의 개폐위치를 검출하고 표시할 수 있는 효과가 있다.In addition, the remote position detection device to which the hydraulic motor of the present invention is applied has an effect of detecting and displaying the open / close position of the valve without external power supply.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치표시기를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면.1 is a view schematically showing a remote position detection apparatus using a hydraulic motor according to a first embodiment of the present invention.
2 is a view schematically showing a remote position detection apparatus using a hydraulic motor according to a second embodiment of the present invention.
3 is a view schematically showing a remote position detection apparatus using a hydraulic motor according to a third embodiment of the present invention.
4 is a schematic view for explaining a position indicator according to an embodiment of the present invention.
이상과 같은 본 발명에 대한 해결하고자 하는 과제, 과제의 해결 수단, 발명의 효과를 포함한 구체적인 사항들은 다음에 기재할 실시예 및 도면들에 포함되어 있다. 본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. Specific matters including the problem to be solved, the solution to the problem, and the effects of the present invention as described above are included in the embodiments and drawings to be described below. Advantages and features of the present invention and methods for achieving them will be apparent with reference to the embodiments described below in detail with the accompanying drawings.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하기로 한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS The present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
<제1 실시예>≪ Embodiment 1 >
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면이다.1 is a view schematically showing a remote position detection apparatus using a hydraulic motor according to a first embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 유압라인(110), 유압모터(120), 계수기(130), 제어기(140) 및 위치표시기(150)를 포함한다.As shown in Figure 1, the remote position detection device applying the hydraulic motor according to the first embodiment of the present invention, the
유압라인(110)은, 밸브(10)를 개폐하기 위한 구동유압을 발생시키는 유압구동기(20)의 개방측과 차폐측 각각에 작동유를 공급 또는 회수하기 위해 한 쌍으로 마련된다. 구체적으로, 밸브(10)는 원격위치검출기로부터 원거리, 예컨대 선박의 탱크나 바다 수심 깊은 곳에 설치된다. 유압구동기(20)의 경우 실린더의 형태로서, 실린더 내부에 개방측과 차폐측은 실린더 헤드 및 피스톤에 의해 분리되어 있다. 유압펌프(30) 통해 유압구동기(20)의 개방측으로 작동유를 공급하여 밸브(10)를 개방할 수 있으며, 유압펌프(30)를 통해 유압구동기(20)의 개방측으로부터 작동유를 회수하여 밸브(10)를 차폐시킬 수 있다. 유압구동기(20)의 차폐측에서는 반대로 밸브(10)가 개방되는 경우 작동유가 회수되고, 밸브(10)가 차폐되는 경우 작동유가 공급된다. 이에 따라, 유압라인(110)은, 유압구동기(20)의 개방측에 작동유를 공급하거나 회수하기 위해 마련되는 개방측 유압라인(110a)과, 유압구동기(20)의 차폐측에 작동유를 공급하거나 회수하기 위해 마련되는 차폐측 유압라인(110b)으로 구성된다.The
유압모터(120)는, 한 쌍의 유압라인(110a, 110b) 중 일측에 마련되며, 작동유의 유동에 의해 회전력을 발생시킨다. 구체적으로, 도 1과 같이 유압모터(120)는 개방측 유압라인(110a)에 설치 가능하며, 밸브(10)를 개폐시키기 위해 발생되는 작동유의 흐름에 따라 회전 동작한다. 유압모터(120)의 회전 동작은 계수기(130)의 유량 흐름 감지에 사용되는 한편, 제3 실시예에서 후술되는 발전기(180)의 전기에너지 생성에도 사용된다.The
계수기(130)는 유압모터(120)의 회전수와 회전방향을 감지하여, 회전수 정보와 회전방향 정보를 생성한다. 즉, 계수기(130)는 유압모터(120)의 회전에 연동하여 회전수를 카운팅하는 엔코더(encoder)로 구성된다. 계수기(130)는 유압모터(120)의 회전수뿐만 아니라, 회전방향도 함께 감지하여, 도 1과 같이 개방측 유압라인(110a)에서 작동유가 공급되는지, 반대로 작동유가 회수되는지를 판단할 수 있다.The
제어기(140)는 계수기(130)로부터 회전수 정보와 회전방향 정보를 수신하여, 유압구동기(20)의 개방측 또는 차폐측 중 일측에 공급되거나 회수되는 유량값을 산출하고, 유량값으로부터 밸브(10)의 개폐위치를 결정하여 실시간으로 개폐위치 정보를 생성한다. 구체적으로, 유압구동기(20)의 경우 실린더의 형태로서, 실린더 내부에 개방측과 차폐측은 실린더 헤드 및 피스톤에 의해 분리되어 있음에 따라, 개방측 또는 차폐측으로 보내어 지는 작동유의 유량으로 밸브(10)의 개폐위치를 원격에서 확인 가능하다. The
즉, 작동 유의 유량과 흐름 방향을 검출하여, 유압구동기(20)의 작동에 필요한 전체 유량에 대비하여 현재 지나간 유량의 비로서 밸브(10)의 개폐위치를 산출할 수 있다. 또한, 본 발명의 유량의 검출방식은 종래의 전기 리미트 스위치와 비교하여, 수밀성이나 안전성이 우수한 장점이 있다.That is, by detecting the flow rate and the flow direction of the operation oil, it is possible to calculate the opening and closing position of the
위치표시기(150)는, 제어기(140)로부터 개폐위치 정보를 수신하여 표시한다. 즉, 완전 개방 상태, 완전 차폐 상태 및 작동 중인 상태로 나누어 표시하는 것이 가능하다.The
이와 같이 구성되는 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치의 동작 특성을 살펴보면 다음과 같다. 이때, 본 발명의 제1 실시예에서는 도 1과 같이, 유압모터(120)가 유압라인 중 개방측(110a)에 마련된 경우를 일례로 한다.Looking at the operation characteristics of the remote position detection device to which the hydraulic motor according to the first embodiment of the present invention configured as described above are as follows. At this time, in the first embodiment of the present invention, as shown in Figure 1, the case where the
먼저, 유압펌프(30)로부터 유압구동기(20)로 작동유가 공급되면, 유압모터(120)가 공급되는 방향으로 회전하게 된다. 계수기(130)는 해당 회전수 정보와 회전방향 정보를 생성하고, 제어기(140)는 유량값이 공급되는 방향으로 증가하는 것으로 산출하게 된다. 이에 따라, 제어기(140)는 밸브(10)가 개방 중인 것으로 판단하고, 위치표시기(150)는 동작 중으로 표시된다.First, when hydraulic oil is supplied from the
이에 연속하여, 유량값이 공급되는 방향으로 계속하여 증가하다 미리 설정된 제1 유량 문턱값을 초과하는 경우, 제어기(140)는 밸브(10)가 완전히 개방된 것으로 판단하고, 위치표시기(150)는 완전 개방으로 표시된다. 여기서, 제1 유량 문턱값은 밸브(10)의 완전 개방 작동에 필요한 전체 유량값으로서, 제작시 미리 설정 된다. Subsequently, when the flow rate value continues to increase in the direction in which the flow rate is supplied and exceeds the preset first flow rate threshold value, the
이후, 반대로 유압구동기(20)로부터 유압펌프(30)로 작동유가 회수되면, 유압모터(120)가 회수되는 방향으로 회전하게 된다. 계수기(130)는 해당 회전수 정보와 회전방향 정보를 생성하고, 제어기(140)는 유량값이 회수되는 방향으로 증가하는 것으로 산출하게 된다. 이에 따라, 제어기(140)는 밸브(10)가 차폐 중인 것으로 판단하고, 위치표시기(150)는 동작 중으로 표시된다.Subsequently, when hydraulic oil is recovered from the
이에 연속하여, 유량값이 회수되는 방향으로 계속하여 증가하다 미리 설정된 제2 유량 문턱값을 초과하는 경우, 제어기(140)는 밸브(10)가 완전히 차폐된 것으로 판단하고, 위치표시기(150)는 완전 차폐로 표시된다. 여기서, 제2 유량 문턱값은 밸브(10)의 완전 차폐 작동에 필요한 전체 유량값으로서, 제작시 미리 설정 된다.Subsequently, if the flow rate value continues to increase in the recovery direction and exceeds the second preset flow rate threshold, the
이와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 별도의 전기선 없이, 밸브의 개폐위치를 원격에서 정확하고 안전하게 검출할 수 있는 장점이 있다.As such, the remote position detection device using the hydraulic motor according to the first embodiment of the present invention has an advantage of accurately and safely detecting the open / close position of the valve remotely without a separate electric wire.
<제2 실시예>Second Embodiment
도 2는 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면이다.2 is a view schematically showing a remote position detection apparatus using a hydraulic motor according to a second embodiment of the present invention.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 유압라인(110), 유압모터(120), 계수기(130), 제어기(140), 위치표시기(150), 제1 압력센서(160) 및 제2 압력센서(170)를 포함한다.As shown in FIG. 2, the remote position detection apparatus using the hydraulic motor according to the second embodiment of the present invention includes a
여기서, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 본 발명의 제1 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치와 마찬가지로, 유압라인(110), 유압모터(120), 계수기(130), 제어기(140) 및 위치표시기(150)를 포함하며, 각 구성요소의 구조 및 동작 특성은 본 발명의 제1 실시예와 동일 또는 유사하므로, 이에 관한 보다 상세한 설명은 도 1을 통해 상술한 본 발명의 제1 실시예를 참고하기로 하고 이후에서는 생락한다.Here, the remote position detection device using the hydraulic motor according to the second embodiment of the present invention, like the remote position detection device using the hydraulic motor according to the first embodiment of the present invention, the
본 발명의 제2 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 유압라인 중 개방측 유압라인(110a)에 마련되며, 유압구동기(20)의 개방측에 발생되는 유압을 감지하여 제1 압력 정보를 생성하는 제1 압력센서(160)와, 유압라인 중 차폐측 유압라인(100b)에 마련되며, 유압구동기(20)의 차폐측에 발생되는 유압을 감지하여 제2 압력 정보를 생성하는 제2 압력센서(170)를 더 포함한다. 여기서, 제1 압력 정보 및 제2 압력 정보는, 개방측 및 차폐측 모두 유압구동기(20)로 공급되는 방향으로의 유압만을 감지하여 나타낸 값이다.The remote position detection device using the hydraulic motor according to the second embodiment of the present invention is provided on the open side hydraulic line 110a of the hydraulic line, and detects the hydraulic pressure generated on the open side of the
이와 같은 센서들을 더 포함하여, 본 발명의 제2 실시예에 따른 제어기(140)는 제1 압력 정보 또는 제2 압력 정보를 수신하여, 유량값에 따른 밸브(10)의 개폐위치 정보를 보정하는 것이 가능하다.Further comprising such sensors, the
즉, 본 발명의 제2 실시예에서는, 작동유의 유량을 검출하여 밸브 개폐위치를 산출하는 본 발명의 제1 실시예에 따른 방식에 더하여, 유압구동기(20)로 보내는 작동유의 압력을 이용하여 일정 압력 이상일 경우, 밸브(10)의 개폐동작이 끝났음을 확인할 수 있는 점을 이용하도록 한다.That is, in the second embodiment of the present invention, in addition to the method according to the first embodiment of the present invention for detecting the flow rate of the hydraulic oil and calculating the valve opening and closing position, the pressure of the hydraulic oil sent to the
구체적으로, 유량값이 제1 유량 문턱값을 초과하여 제어기(140)가 밸브(10)의 완전 개방 상태로 판단한 경우라도, 제어기(140)는 제1 압력 정보가 미리 설정된 제1 최대값에 도달했는지, 그리고 제2 압력 정보가 미리 설정된 제1 최소값에 도달했는지를 더 확인하도록 한다.Specifically, even when the flow rate value exceeds the first flow rate threshold and the
확인 후, 제1 최대값과 제1 최소값에 도달한 경우에는, 최종적으로 밸브(10)가 완전 개방한 것으로 판단하여 이를 위치표시기(150)를 통하여 표시하도록 한다.After checking, when the first maximum value and the first minimum value are reached, the
반면, 확인 후 제1 최대값과 제1 최소값에 도달하지 못한 경우에는, 실질적인 완전 개방까지 유량이 일부 부족한 것으로 판단하여, 제1 유량 문턱값을 증가시키도록 보정한다. 즉, 유압구동기(20)의 개방측으로 작동유가 더 공급되어 제1 최대값과 제1 최소값에 도달한 시점의 유량값으로, 제1 유량 문턱값을 변경한다. 유량값이 보정된 제1 유량 문턱값을 초과하는 경우에는 위치표시기(150)에 완전 개방으로 표시하도록 한다.On the other hand, if the first maximum value and the first minimum value are not reached after confirmation, it is determined that the flow rate is partially insufficient until the actual full opening, and is corrected to increase the first flow rate threshold. That is, the first flow rate threshold value is changed to a flow rate value when the hydraulic oil is further supplied to the open side of the
여기서, 제1 최대값은 밸브(10)의 개방동작이 끝나는 시점에 개방측 유압라인(110a)에서 일정값 이상으로 나타는 작동유의 압력값에 해당하며, 제1 최소값은 밸브(10)의 개방동작이 끝나는 시점에 차폐측 유압라인(110b)에서 일정값 이하로 나타는 작동유의 압력값에 해당한다.Here, the first maximum value corresponds to the pressure value of the hydraulic oil represented by a predetermined value or more in the open side hydraulic line (110a) at the end of the opening operation of the
한편, 유량값이 제1 유량 문턱값에 도달하지 못하여 제어기(140)가 밸브(10)의 개방 중인 상태로 판단된 경우라도, 제1 압력 정보가 제1 최대값에 이미 도달하고, 제2 압력 정보가 제1 최소값에 이미 도달하면, 밸브(10)가 이미 완전 개방 상태이며 제1 유량 문턱값이 다소 높게 설정된 것으로 판단하고, 제1 유량 문턱값을 감소시키도록 보정하도록 한다. 낮춰진 제1 유량 문턱값을 초과하는 경우에는 위치표시기(150)에 완전 개방으로 표시하도록 한다.On the other hand, even when the flow rate value does not reach the first flow threshold and the
이와 마찬가지로, 제2 유량 문턱값에 의해 밸브(10)가 완전 차폐 상태로 판단된 경우라도, 제1 압력 정보가 미리 설정된 제2 최소값, 제2 압력 정보가 미리 설정된 제2 최대값에 도달하지 못했으면, 제2 유량 문턱값을 증가시키도록 보정한다. Similarly, even when the
또한, 제2 유량 문턱값에 의해 밸브(10)가 차폐 중인 상태로 판단된 경우라도, 제1 압력 정보가 제2 최소값, 제2 압력 정보가 제2 최대값에 이미 도달하면, 제2 유량 문턱값을 감소시키도록 보정하도록 한다. Further, even when it is determined that the
여기서, 제2 최소값은 밸브(10)의 차폐동작이 끝나는 시점에 개방측 유압라인(110a)에서 일정값 이하로 나타는 작동유의 압력값에 해당하며, 제2 최대값은 밸브(10)의 차폐동작이 끝나는 시점에 차폐측 유압라인(110b)에서 일정값 이상으로 나타는 작동유의 압력값에 해당한다.Here, the second minimum value corresponds to the pressure value of the hydraulic oil represented by a predetermined value or less in the open side hydraulic line (110a) at the time when the closing operation of the
이와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 밸브의 개폐위치를 원격에서 보다 정확하게 검출할 수 있는 장점이 있다.As such, the remote position detection device using the hydraulic motor according to the second embodiment of the present invention has an advantage of more accurately detecting the open / close position of the valve from a remote location.
<제3 실시예>Third Embodiment
도 3은 본 발명의 제3 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면이다. 3 is a view schematically showing a remote position detection apparatus using a hydraulic motor according to a third embodiment of the present invention.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 유압라인(110), 유압모터(120), 계수기(130), 제어기(140), 위치표시기(150), 제1 압력센서(160), 제2 압력센서(170), 발전기(180) 및 정전압 회로(190)를 포함한다.As shown in Figure 3, the remote position detection device applying the hydraulic motor according to the third embodiment of the present invention, the
여기서, 본 발명의 제3 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 본 발명의 제2 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치와 마찬가지로, 유압라인(110), 유압모터(120), 계수기(130), 제어기(140), 위치표시기(150), 제1 압력센서(160) 및 제2 압력센서(170)를 포함하며, 각 구성요소의 구조 및 동작 특성은 본 발명의 제2 실시예와 동일 또는 유사하므로, 이에 관한 보다 상세한 설명은 도 2를 통해 상술한 본 발명의 제2 실시예를 참고하기로 하고 이후에서는 생락한다.Here, the remote position detection device using the hydraulic motor according to the third embodiment of the present invention, like the remote position detection device using the hydraulic motor according to the second embodiment of the present invention, the
본 발명의 제3 실시예에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 유압모터에 연결되어 전기에너지를 발생시키는 발전기(180)와, 발생된 전기에너지를 정전압원으로 변환하여, 제어기(140)의 전압원으로 공급하는 정전압 회로(190)를 더 포함하는 것이 가능하다. The remote position detection device using the hydraulic motor according to the third embodiment of the present invention, the
즉, 본 발명의 제3 실시예에서는 유압에 의해 회전하는 유압모터(120)를 유량 감지에 사용할 뿐만 아니라, 전기에너지 발생에도 사용하도록 한다. 정전이 발생하거나, 외부의 전원 공급 없이도 밸브(10)의 개폐위치를 검출하고 표시할 수 있는 장점이 있다.That is, in the third embodiment of the present invention, the
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 위치표시기를 설명하기 위해 개략적으로 나타낸 도면이다.4 is a view schematically showing a position indicator according to an embodiment of the present invention.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명 일실시예에 따른 위치표시기(150)는, 완전 개방 상태를 나타내기 위한 제1 전자석(151a)과, 동작 중인 상태를 나타내기 위한 제2 전자석(151b)과, 완전 차폐 상태를 나타내기 위한 제3 전자석(151c)이 순서대로 좌우 방향으로 이웃하여 마련되며, 상하 방향의 중간에 관통부가 형성되는 위치전자석(151)과, 위치전자석(151)의 관통부에 수용되며, 좌우 방향으로 연장되는 표시바(152)를 포함하여, 제어기(140)로부터 위치전자석(151)에 개폐위치 정보가 공급되면, 제1 전자석(151a) 내지 제3 전자석(151c) 중 어느 하나가 자석으로 동작하여, 표시바(152)가 해당 전자석으로 이동하는 것이 가능하다.As shown in FIG. 4, the
즉, 위치표시기(150)의 기본 구동 원리는 전자석이다. 3개의 전자석으로 구성되며, 각각은 밸브(10)의 “열림”과 “동작중” 그리고 “닫힘”의 정보에 해당 동작을 한다. 제어기(140)는, 밸브(10)가 완전 개방되었을 때 열림 정보를, 밸브(10)가 완전 차폐되었을 때 닫힘 정보를, 그리고 밸브(10)가 작동되고 있을 경우 동작중 정보를 위치표시기(150)에 보내게 된다. 이때, 상기의 정보들은 단지 1초 내지 2초만 보낸다. 상기의 정보의 공급으로 정보에 해당하는 전자석(151a, 151b, 151c)이 작동하게 되고, 이에 따라 지시계인 표시바(152)가 개방(Open) 또는 차폐(Close) 각각의 위치로 튀어 나오게 되고, 동작중일 때는 표시바(152)의 양단 모두 내측으로 숨겨지게 된다. 만일 작동 완료 후 또는 작동 중에, 유압이 차단되어 멈추어도, 그 위치를 구분하여 지속적으로 표시하여 준다.That is, the basic driving principle of the
한편, 도 4에서는 3개의 전자석을 이용하여, 완전 개방, 동작 중, 완전 차폐의 3가지 상태를 나타내고 있으나, 필요에 따라 2개의 전자석을 이용하여 완전 개방 및 완전 차폐만을 표시하는 것도 가능하며, 4개의 전자석을 이용하여, 완전 개방, 개방 동작 중, 차폐 동작 중, 완전 차폐의 4가지 상태를 나타내는 것도 가능하다. In FIG. 4, three electromagnets are used to show three states of fully open and fully shielded during operation. However, only two fully electromagnets may be used to display only fully open and completely shielded. By using two electromagnets, it is also possible to represent four states of full shielding during full open, open operation, and shield operation.
이와 같이, 본 발명의 일실시에에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 원격 조작형 유압 구동기를 위한 원격위치검출장치로서, 밸브의 구동을 위해 사용되는 유압의 힘을 이용하여 원거리의 밸브의 현재 상태를 감지하여 알려 줄 수 있다. 즉, 유압모터에 발전기를 장착하여 전기를 발생시키고 이렇게 발생한 전기를 이용하여 제어기를 구동하며, 제어기에는 유압모터에 연결된 계수기를 통해 밸브 개폐위치를 인식하고, 압력센서에서의 압력을 읽어 들여 계수기의 오차를 보정하여 이를 표시하는 것이 가능하다. 구체적으로, 본 발명의 일실시에에 따른 유압모터를 응용한 원격위치검출장치는, 유압모터에 발전기가 장착되어 직류전압을 발생시키며, 정전압을 발생시켜 주는 발전 수단과, 유압모터에 계수기가 장착되어 밸브의 개폐위치를 수치화 및 전기신호로 바꿔주는 위치검출 수단과, 전자석의 원리를 이용하여 전기 공급이 차단되어도 현재 밸브의 위치를 표시하는 위치표시 수단과, 발전 수단에서의 전기를 받아들여, 밸브의 개방측 및 차폐측에 각각 설치된 압력센서 및 위치 검출장치의 값으로서 밸브 위치를 정밀하게 산출하여 이를 표시하여 주고, 또한 이를 위치표시 수단으로 전송하여 주는 제어 수단으로 구성된다.As such, the remote position detection device using the hydraulic motor according to an embodiment of the present invention is a remote position detection device for a remotely operated hydraulic actuator, and the remote position detection device uses a hydraulic force used for driving a valve. The current state of the valve can be detected and informed. That is, the generator is mounted on the hydraulic motor to generate electricity, and the controller is driven using the generated electricity. The controller recognizes the valve opening / closing position through the counter connected to the hydraulic motor, and reads the pressure from the pressure sensor. It is possible to correct this and display it. Specifically, the remote position detection device using the hydraulic motor according to an embodiment of the present invention, the generator is mounted on the hydraulic motor to generate a DC voltage, generating power to generate a constant voltage, the hydraulic motor is equipped with a counter Position detection means for converting the opening and closing position of the valve into a numerical value and an electrical signal, position display means for displaying the current position of the valve even when the electric supply is cut off using the principle of electromagnet, And a control means for accurately calculating and displaying the valve position as values of the pressure sensor and the position detecting device respectively installed on the open side and the shielding side of the valve, and transmitting it to the position display means.
동작 특성 측면에서 살펴보면, 밸브의 구동에 필요한 유압라인 중 하나에 유압모터를 설치해 두고 여기에 발전기를 설치한다. 이때 발생하는 전기는 압력 변동이 심하므로 정전압 회로를 삽입하여 전압을 제어기에 공급한다.In terms of operating characteristics, a hydraulic motor is installed in one of the hydraulic lines required to drive the valve, and a generator is installed there. Since the electricity generated at this time is severely fluctuated in pressure, a constant voltage circuit is inserted to supply voltage to the controller.
또한, 유압모터에 계수기를 설치하여 실제 공급되는 유량을 추출할 수 있고 이를 통해 실제 밸브의 위치를 검출할 수 있다. In addition, by installing a counter in the hydraulic motor can extract the actual flow rate can be detected through this position of the actual valve.
또한, 제어기는 발전기 및 정전압회로를 통해 받은 전압으로 작동되며, 계수기를 통해 받은 유량값을 통해 밸브의 위치를 표시한다. 제어기는 유압모터의 오차를 보정하기 위하여 유압라인의 개방측과 차폐측에 각각 설치된 압력센서를 이용하여 개폐위치를 보정할 수 있다.In addition, the controller operates with the voltage received through the generator and the constant voltage circuit, and indicates the position of the valve through the flow value received through the counter. The controller may correct the open / close position by using pressure sensors respectively installed on the open side and the shield side of the hydraulic line to correct an error of the hydraulic motor.
또한, 제어기는 위치표시기로 밸브의 위치를 송신한다. 이때 제어기가 보내는 정보는 “열림”과 “동작 중” 그리고 “닫힘”의 3개의 정보이다.The controller also sends the position of the valve to the position indicator. At this time, the controller sends three pieces of information: “open”, “active” and “closed”.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.As described above, it is to be understood that the technical structure of the present invention can be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타나며, 특허청구범위의미 및 범위 그리고 그 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.Therefore, the above-described embodiments are to be understood as illustrative and not restrictive in all respects, and the scope of the present invention is indicated by the following claims rather than the above description, and the meanings and ranges of the claims and their equivalents. All changes or modifications derived from the concept should be construed as being included in the scope of the present invention.
10 : 밸브
20 : 유압구동기
30 : 유압펌프
110 : 유압라인
110a : 개방측 유압라인
110b : 차폐측 유얍라인
120 : 유압모터
130 : 계수기
140 : 제어기
150 : 위치표시기
151 : 위치전자석
151a : 제1 전자석
151b : 제2 전자석
151c : 제3 전자석
152 : 표시바
160 : 제1 압력센서
170 : 제2 압력센서
180 : 발전기
190 : 정전압 회로10: valve
20: hydraulic actuator
30: hydraulic pump
110: hydraulic line
110a: Open side hydraulic line
110b: shielded side unit line
120: hydraulic motor
130: counter
140:
150: position indicator
151: position electromagnet
151a: first electromagnet
151b: the second electromagnet
151c: third electromagnet
152: display bar
160: first pressure sensor
170: second pressure sensor
180: generator
190: constant voltage circuit
Claims (6)
상기 유압라인 중 일측에 마련되며, 상기 작동유의 유동에 의해 회전력을 발생시키는 유압모터;
상기 유압모터의 회전수와 회전방향을 감지하여, 회전수 정보와 회전방향 정보를 생성하는 계수기;
상기 계수기로부터 상기 회전수 정보와 상기 회전방향 정보를 수신하여, 상기 유압구동기의 개방측 또는 차폐측 중 일측에 공급되거나 회수되는 유량값을 산출하고, 상기 유량값으로부터 상기 밸브의 개폐위치를 결정하여 실시간으로 개폐위치 정보를 생성하는 제어기; 및
상기 제어기로부터 상기 개폐위치 정보를 수신하여 표시하는 위치표시기;
를 포함하는 유압모터를 응용한 원격위치검출장치.A pair of hydraulic lines provided to supply or withdraw hydraulic oil to each of an open side and a shielding side of the hydraulic actuator for generating driving hydraulic pressure for opening and closing the valve;
A hydraulic motor provided at one side of the hydraulic line and generating a rotational force by the flow of the working oil;
A counter for detecting rotation speed and rotation direction of the hydraulic motor and generating rotation speed information and rotation direction information;
Receiving the rotation speed information and the rotation direction information from the counter, calculating a flow rate value supplied or recovered to one of the open side or the shielding side of the hydraulic actuator, and determining the opening / closing position of the valve from the flow rate value A controller for generating opening and closing position information in real time; And
A position indicator which receives and displays the opening / closing position information from the controller;
Remote position detection device using a hydraulic motor comprising a.
상기 유압모터에 연결되어 전기에너지를 발생시키는 발전기; 및
발생된 상기 전기에너지를 정전압원으로 변환하여 상기 제어기의 전압원으로 공급하는 정전압 회로;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 유압모터를 응용한 원격위치검출장치.The method of claim 1,
A generator connected to the hydraulic motor to generate electric energy; And
A constant voltage circuit converting the generated electric energy into a constant voltage source and supplying the generated electric energy to the voltage source of the controller;
Remote position detection device applying a hydraulic motor, characterized in that it further comprises.
상기 유압모터가 상기 유압라인 중 개방측에 마련된 경우,
상기 유량값이 공급되는 방향으로 증가하면, 상기 제어기는 상기 밸브가 개방 중인 것으로 판단하고, 상기 유량값이 공급되는 방향으로 계속하여 증가하다 미리 설정된 제1 유량 문턱값을 초과하는 경우, 상기 제어기는 상기 밸브가 완전히 개방된 것으로 판단하며,
상기 유량값이 회수되는 방향으로 증가하면, 상기 제어기는 상기 밸브가 차폐 중인 것으로 판단하고, 상기 유량값이 회수되는 방향으로 계속하여 증가하다 미리 설정된 제2 유량 문턱값을 초과하는 경우, 상기 제어기는 상기 밸브가 완전히 차폐된 것으로 판단하는 것을 특징으로 하는 유압모터를 응용한 원격위치검출장치.The method of claim 1,
When the hydraulic motor is provided on the open side of the hydraulic line,
If the flow rate value increases in the direction in which the flow rate is supplied, the controller determines that the valve is open and continues to increase in the direction in which the flow rate value is supplied. When the first flow rate threshold value is exceeded, the controller Judging that the valve is fully open,
If the flow rate value increases in the direction in which the flow rate is recovered, the controller determines that the valve is being shielded and continues to increase in the direction in which the flow rate value is recovered. When the flow rate value exceeds the second preset flow rate threshold, the controller A remote position detection device using a hydraulic motor, characterized in that it is determined that the valve is completely shielded.
상기 유압라인 중 개방측에 마련되며, 상기 유압구동기의 개방측에 발생되는 유압을 감지하여 제1 압력 정보를 생성하는 제1 압력센서; 및
상기 유압라인 중 차폐측에 마련되며, 상기 유압구동기의 차폐측에 발생되는 유압을 감지하여 제2 압력 정보를 생성하는 제2 압력센서;
를 더 포함하며,
상기 제어기는 상기 제1 압력 정보 또는 상기 제2 압력 정보를 수신하여, 상기 유량값에 따른 상기 밸브의 개폐위치 정보를 보정하는 것을 특징으로 하는 유압모터를 응용한 원격위치검출장치.The method of claim 3,
A first pressure sensor provided at an open side of the hydraulic line and configured to generate first pressure information by detecting a hydraulic pressure generated at an open side of the hydraulic driver; And
A second pressure sensor provided at a shielding side of the hydraulic line and configured to generate second pressure information by sensing a hydraulic pressure generated at the shielding side of the hydraulic driver;
Further comprising:
And the controller receives the first pressure information or the second pressure information and corrects the opening / closing position information of the valve according to the flow rate value.
상기 밸브가 완전 개방 상태로 판단된 경우라도, 상기 제1 압력 정보가 미리 설정된 제1 최대값, 상기 제2 압력 정보가 미리 설정된 제1 최소값에 도달하지 못했으면, 상기 제1 유량 문턱값을 증가시키도록 보정하고,
상기 밸브가 개방 중인 상태로 판단된 경우라도, 상기 제1 압력 정보가 상기 제1 최대값, 상기 제2 압력 정보가 상기 제1 최소값에 이미 도달하면, 상기 제1 유량 문턱값을 감소시키도록 보정하며,
상기 밸브가 완전 차폐 상태로 판단된 경우라도, 상기 제1 압력 정보가 미리 설정된 제2 최소값, 상기 제2 압력 정보가 미리 설정된 제2 최대값에 도달하지 못했으면, 상기 제2 유량 문턱값을 증가시키도록 보정하고,
상기 밸브가 차폐 중인 상태로 판단된 경우라도, 상기 제1 압력 정보가 상기 제2 최소값, 상기 제2 압력 정보가 상기 제2 최대값에 이미 도달하면, 상기 제2 유량 문턱값을 감소시키도록 보정하는 것을 특징으로 하는 유압모터를 응용한 원격위치검출장치.5. The method of claim 4,
Even when it is determined that the valve is fully open, the first flow rate threshold is increased when the first pressure information does not reach a preset first maximum value and the second pressure information does not reach a preset first minimum value. To make it work,
Even when it is determined that the valve is in the open state, if the first pressure information has already reached the first maximum value and the second pressure information has reached the first minimum value, the correction is made so as to reduce the first flow rate threshold. ,
Even when it is determined that the valve is in a fully shielded state, if the first pressure information does not reach a preset second minimum value and the second pressure information does not reach a preset second maximum value, the second flow rate threshold value is increased. To make it work,
Even when it is determined that the valve is in the closed state, if the first pressure information has already reached the second minimum value and the second pressure information has reached the second maximum value, the second flow rate threshold is corrected to decrease. Remote position detection device using a hydraulic motor, characterized in that.
상기 위치표시기는,
완전 개방 상태를 나타내기 위한 제1 전자석과, 동작 중인 상태를 나타내기 위한 제2 전자석과, 완전 차폐 상태를 나타내기 위한 제3 전자석이 순서대로 좌우 방향으로 이웃하여 마련되며, 상하 방향의 중간에 관통부가 형성되는 위치전자석과,
상기 위치전자석의 관통부에 수용되며, 좌우 방향으로 연장되는 표시바를 포함하여,
상기 제어기로부터 상기 위치전자석에 상기 개폐위치 정보가 공급되면, 상기 제1 전자석 내지 상기 제3 전자석 중 어느 하나가 자석으로 동작하여, 상기 표시바가 해당 전자석으로 이동하는 것을 특징으로 하는 유압모터를 응용한 원격위치검출장치.The method of claim 1,
The position indicator,
A first electromagnet for indicating a fully open state, a second electromagnet for indicating a state of operation, and a third electromagnet for indicating a state of complete shielding are sequentially provided in the left and right directions, and are disposed in the middle of the vertical direction. A position electromagnet having a through portion formed therein;
Including a display bar accommodated in the penetrating portion of the position electromagnet extending in the left and right directions,
When the opening and closing position information is supplied to the position electromagnet from the controller, any one of the first electromagnet or the third electromagnet is operated as a magnet, so that the display bar moves to the electromagnet. Remote location detector.
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