KR101491306B1 - Automatic Hydro Testing Device with Proportional Control Using Hydraulic Servo - Google Patents

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(주)대흥유압
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Abstract

Disclosed in the present invention is an automatic water pressure test device with proportional control using a servo, which uses a hydraulic control means which senses change in the volume of a test object in accordance to a water pressure measurement applying to the test object in order to apply a hydraulic pressure corresponding to the water pressure to the test object. Therefore, the automatic water pressure test device can prevent economic loss due to damage caused by the separation of the test object from a clamping means, and worker′s safety accidents can be prevented due to high water pressure leaking during damage.

Description

서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치{ Automatic Hydro Testing Device with Proportional Control Using Hydraulic Servo}[0001] The present invention relates to a proportional control automatic hydraulic pressure test apparatus using servo,

본 발명은 압력용기 혹은 배관재(튜브, 파이프 및 밸브 등)의 제품(이하 "피 시험물"이라 함.)이 설정 압력에서 문제가 없는지의 내압에 대한 안정성 여부를 시험하는데 사용하는 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치에 관한 것으로, 특히 피 시험물을 지지하는 유압식 클램핑 수단에 대하여 피 시험물에 가해지는 수압의 변화에 따라 유압이 비례하여 반복적으로 작용되게 하여 피 시험물의 내압시험을 안정적으로 실시할 수 있게 한 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치에 관한 것이다. The present invention relates to a method and apparatus for testing the stability of a pressure vessel or piping material (tubes, pipes, valves, etc.) (hereinafter referred to as "test object" The present invention relates to a control automatic hydraulic pressure testing apparatus and more particularly to a hydraulic clamping means for supporting an object to be tested so that the hydraulic pressure is repeatedly applied in response to a change in hydraulic pressure applied to the object to be tested, The present invention relates to a proportional control automatic hydraulic pressure test apparatus using a servo.

일반적으로 수압 시험기는 앞에서 밝힌 피 시험물이 설정 압력 범위에서 내압성을 갖는지에 대한 이상 유무를 확인하기 위하여 사용하는 것이다. 즉, 피 시험물의 내부에 물을 주입하여 기 설정된 시험 압력에 도달하게 되면 일정 시간 동안 도달 압력을 유지하면서 그 시험물의 내압에 대한 안정성을 체크 하는데 사용하는 장치이다.In general, a water pressure tester is used to check whether there is an abnormality in whether the test object described above has pressure resistance in the set pressure range. That is, when water is injected into the test object to reach the predetermined test pressure, it is used to check the stability against the internal pressure of the test object while maintaining the arrival pressure for a predetermined time.

그러나 종래 수압 시험기의 형태는 하기 특허문헌으로부터 확인되는 바와 같이, 피 시험물에 가해지는 수압 혹은 유압은 작업자들의 수작업에 전적으로 의존하고 있는바, 작동 일 예를 설명하면, 기체에 설치된 유압식 클램핑 수단에 기 준비된 피 시험물을 고정하고, 이어서 피 시험물에 물을 주입하여 충진후, 유압식 클램핑 수단에 유압을 부여하여 소폭 진행되게 조작하고, 또한 피 시험물에 압력(수압)을 부여하여 소폭으로 상승되게 하는데, 이 러한 작업은 설정 압력 도달시까지 적어도 3~4회 정도 반복하여 작업자들이 직접 수조작으로 실시한다. 설정된 수압에 도달하게 되면 일정 시간 동안 도달된 수압을 유지하여, 피 시험물의 내압성에 대한 이상 유무를 확인하게 되면, 피 시험물에 가해지던 수압을 소폭으로 하강 조작함과 아울러 이에 대응하는 유압 클램핑 수단의 유압 또한 소폭으로 하강 조작하게 되는데, 이 작업 또한 보통 7~8회 수차례에 걸쳐서 작업자들이 수 조작으로 직접 반복적으로 실시한다. 이러한 반복 작업으로 수압이 안정된 압력까지 하강되면 피 시험물의 내부에 주입되었던 물을 배출함과 아울러 유압 클램핑 수단의 유압 또한 제거하여 피 시험물을 탈거 함에 의해, 피 시험물의 내압 시험은 완료된다.However, as is apparent from the following patent documents, the water pressure or hydraulic pressure applied to the test subject depends entirely on the manual operation of the operator. For example, in the hydraulic pressure testing apparatus, The hydraulic pressure is applied to the hydraulic clamping means so that the hydraulic pressure is applied to the test object to be slightly advanced, and the hydraulic pressure is applied to the test object, This operation is repeated at least 3-4 times until the set pressure is reached, and the operator performs the operation manually. The hydraulic pressure applied to the test object is slightly lowered and the hydraulic pressure applied to the hydraulic pressure clamping means The hydraulic pressure is also slightly lowered. This operation is also repeatedly carried out manually by the operator several times, usually seven to eight times. When the hydraulic pressure is lowered to a stable pressure by the repetitive operation, the water injected into the test object is discharged, and the hydraulic pressure of the hydraulic clamping means is also removed to remove the test object to complete the pressure test of the test object.

이 때문에 작업자들에 의한 수 조작에 의한 수압과 유압의 조작은 자칫 잘못하면 오 조작을 유발하여 안전사고의 발생 요인이 되게 하고 있다. 즉, 피 시험물의 내압 시험에서는 보통 수압 쪽의 힘보다 유압 클램핑 수단 쪽의 힘을 대략 10%정도 높게 설정한다. 그 이유는 피 시험물에 직접적으로 가해지는 수압이 피 시험물을 클램핑하는 유압보다 커질 경우, 유압 클램핑수단의 실린더 힘(유압)이 부족하여 뒤로 밀리게 될 우려가 있다. 유압 실린더가 밀리게 되면 피 시험물에 대한 지지력 약화로 예컨대, 밸브를 피 시험물로 하는 경우 물이 밸브의 씰링(sealing)부위로부터 터져 나오게 될 우려가 있고, 만약 수압이 높은 상황하에서 이와 같은 일이 발생되는 경우, 높은 압력(700kg/㎠)으로 분출되는 물이 사람에게 직접적으로 작용되는 사람을 다치게 하는 안전사고의 발생 우려가 있다. Therefore, the manipulation of the hydraulic pressure and the hydraulic pressure by the manual operation by the operators causes the erroneous operation and causes the safety accident to occur. That is, in the internal pressure test of the test object, the force on the hydraulic clamping means is set to be higher by about 10% than the force on the hydraulic pressure side. The reason is that if the hydraulic pressure directly applied to the test object becomes larger than the hydraulic pressure for clamping the test object, there is a possibility that the cylinder force (hydraulic pressure) of the hydraulic clamping means is insufficient and is pushed backward. If the hydraulic cylinder is pushed down, the bearing capacity of the test object may be weakened. For example, when the valve is made of the DUT, the water may leak out from the sealing portion of the valve. If the hydraulic pressure is high, There is a risk of causing a safety accident that hurts a person directly sprayed with water at a high pressure (700 kg / cm < 2 >).

이와는 반대로 유압이 수압보다 대폭적으로 높아지게 되는 경우에는 피 시험물 쪽에 변형이 발생되어 고가의 피 시험물이 파손되는 경제적인 손실의 발생우려가 있고, 또한 피 시험물의 파손으로 인한 파편이 작업자들에게 미치는 경우 인명사고의 우려가 있다. On the other hand, when the hydraulic pressure becomes significantly higher than the hydraulic pressure, there is a possibility that economic damage such as deformation on the side of the test object and breakage of the expensive test object may occur. Also, There is a risk of human accidents.

그 밖에 기존의 수압 시험기는 조작이 많아서 시험 자체가 어렵고, 시간이 많이 소요되는 불편이 있으며, 또 피 시험물의 종류에 따른 압력설정 정보가 각기 달라서 작업자들로 하여금 관리적인 측면에서 어려움을 주고 있다.In addition, the conventional hydraulic pressure tester has a lot of operations, which makes the test itself difficult and time-consuming, and the pressure setting information according to the type of the test subject is different, giving workers difficulties in terms of management.

따라서 수압과 유압의 자동비례제어를 구현하여 피 시험들에 대한 내압 시험을 안정적이면서 편리하게 할 수 있는 수압 시험 장비가 절실하게 요구되고 있다. Therefore, there is a desperate need for hydraulic test equipment which can realize stable and convenient withstand pressure test for the test under test by implementing the automatic proportional control of the hydraulic pressure and the hydraulic pressure.

등록실용 20-0429474호.Registration Practice 20-0429474.

본 발명은 상술한 종래 기술의 문제점을 보완하고 다양한 추가 장점을 제공하기 위하여 발명된 것으로서, 피 시험물에 작용되는 수압 변화에 따라서 유압식 클램핑 수단에 작용하는 유압 또한 자동으로 비례적으로 제어되면서 피 시험물이 손상됨이 없도록 안정적으로 지지할 수 있게 하여, 안정성과 아울러 조작의 편리성 및 경제성을 모두 만족시킨 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치를 제공하는 데 있다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems of the prior art and to provide various additional advantages, and it is an object of the present invention to provide a hydraulic pressure- The present invention provides a proportional control automatic water pressure test apparatus using a servo that satisfactorily satisfies not only stability but also convenience of operation and economy by allowing water to be stably supported without damaging it.

상기 목적은 본 발명에 따라 제공되는 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치에 의하여 달성된다. The above object is achieved by a proportional control automatic hydraulic pressure test apparatus using servo provided according to the present invention.

본 발명의 일 양상에 따라 제공되는 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치는, 기체에 지지된 고정지그와 이 고정 지그와의 대향 위치에서 유압실린더에 의하여 가동되게 지지되는 가동지그를 구비하고 상기 지그들의 사이에 위치되는 피 시험물을 유압 실린더로부터 부여되는 유압으로 고정할 수 있게 한 피 시험물 클램핑 수단과; 상기 피 시험물에 대하여 설정된 수압의 범위 내의 수압을 작용시, 피 시험물에 작용되는 수압 증가에 따른 상기 유압 실린더의 변위(變位)가 있을시 그 변위 여부를 실시간으로 감지함과 아울러 감지된 실린더의 변위 값에 비례하는 유압을 산출하여 상기 유압 실린더 쪽으로 부여함에 의해, 상기 피 시험물 클램핑수단으로 하여금 상기 피 시험물의 이탈됨이 없도록 안정적으로 지지하는 유압 비례제어수단을 포함할 수 있고, 상기 유압 비례제어수단은 상기 유압실린더에 장착되며, 또한 피 시험물에 가해지는 수압에 따른 피 시험물의 체적 변화에 따라 변형되는 유압 실린더의 길이 변위 여부를 검출할 수 있게 하는 유압 실린더의 길이 변위 감지 센서(LDT), 상기 유압 실린더의 길이 변위 감지 센서와 전기적으로 결선되어 센서로부터 실린더의 길이 변위 여부 신호를 받아 길이 변위에 비례하는 유압값을 산출하여 유압 실린더 쪽으로 제어 신호를 인가하는 콘트롤러, 및 상기 유압 실린더와 상호 연락되게 설치되어 상기 콘트롤러와 전기적으로 결선되며 또한 상기 콘트롤러부터 상기 유압 실린더의 길이 변위 여부에 대한 신호 입력 여부에 따라 상기 유압 실린더의 길이변위 값에 대응하는 유압을 제공하는 유압 서보밸브로 이루어진 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a proportional control automatic water pressure test apparatus using servo, comprising: a stationary jig supported by a base; and a movable jig supported by a hydraulic cylinder so as to be opposed to the stationary jig, A test object clamping means for clamping the test object placed between them under the hydraulic pressure applied from the hydraulic cylinder; When a hydraulic pressure within a predetermined hydraulic pressure range is applied to the test object, if there is a displacement of the hydraulic cylinder in response to an increase in the hydraulic pressure acting on the test object, whether the displacement is detected in real time, And hydraulic pressure proportional control means for calculating the hydraulic pressure proportional to the displacement value of the cylinder and imparting the calculated hydraulic pressure to the hydraulic cylinder so as to stably support the test object by the clamping means for the test object The hydraulic pressure proportional control means is provided with a displacement detecting sensor of a hydraulic cylinder mounted on the hydraulic cylinder and capable of detecting the displacement of the hydraulic cylinder which is deformed in accordance with the volume change of the test subject according to the hydraulic pressure applied to the test object. (LDT), electrically connected to the length displacement sensor of the hydraulic cylinder, and the length of the cylinder A controller for calculating a hydraulic pressure value proportional to a length displacement and applying a control signal to the hydraulic cylinder in response to a signal indicating that the hydraulic cylinder is in a state of being in contact with the hydraulic cylinder and a controller electrically connected to the controller, And a hydraulic servo valve for providing a hydraulic pressure corresponding to a length displacement value of the hydraulic cylinder depending on whether a signal is input as to whether or not the displacement is a length.

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본 발명에 의하면, 피 시험물에 작용되는 수압의 변화에 따라서 피 시험물을 지지하는 유압식 클램핑 수단에 작용하는 유압 또한 수압에 대응하는 압력으로 자동으로 비례적으로 변화되면서 피 시험물을 지지할수 있게 하여, 항시 안정적으로 피 시험물을 지지하는 효과를 부여한다.According to the present invention, the hydraulic pressure acting on the hydraulic clamping means for supporting the test object in accordance with the change of the hydraulic pressure acting on the test object is automatically changed proportionally to the pressure corresponding to the hydraulic pressure, Thereby giving an effect of stably supporting the test object at all times.

또한 그 결과 종래 작업자들이 일일이 수압변화에 따라 유압을 조작해야 하는 불편과 번거로움이 없게 되는 편리성과 아울러 수압 시험시간을 단축할 수 있는 경제적인 효과를 부여한다.As a result, the conventional worker has the convenience of eliminating the inconvenience and troublesomeness of manipulating the hydraulic pressure according to the change in the hydraulic pressure, and the economic effect of shortening the hydraulic pressure test time.

도 1은 본 발명에 따른 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치의 기기 본체에 대한 정면도이고,
도 2는 도 1의 평면도이고,
도 3은 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치의 작동원리를 개략적으로 표시한 도면이고,
도 4는 본원발명에 적용된 유압서보밸브의 응답 특성을 그래프로 나타낸 도면이고,
도 5는 본원발명에서 피 시험물에 작용되는 외력과 유압실린더의 유압이 항상 비례적으로 작용되면서 힘의 평형을 이루게 되는 것을 보여주는 그래프이고,
도 6은 본원발명에서 피 시험물에 작용되는 수압의 변화에 따라 피 시험물을 지지하는 유압 클램핑 수단에 작용되는 유압 또한 비례적으로 변화하면서 힘의 평형을 보여주는 것을 나타낸 그래프이고,
도 7은 도 6의 그래프와 같은 수압- 유압의 추종시 유압 클램핑 수단의 유압 실린더의 위치 변화가 거의 없음을 보여주는 그래프이다.1 is a front view of an apparatus body of a proportional control automatic hydraulic pressure test apparatus using a servo according to the present invention,
Fig. 2 is a plan view of Fig. 1,
FIG. 3 is a view schematically showing the operation principle of the proportional control automatic water pressure test apparatus using servo,
4 is a graph showing a response characteristic of the hydraulic servo valve applied to the present invention, and FIG.
FIG. 5 is a graph showing that the external force acting on the test object and the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder are always proportional to each other,
FIG. 6 is a graph showing that the hydraulic pressure acting on the hydraulic clamping means supporting the test subject according to the change of the hydraulic pressure acting on the test object shows a balance of force while changing proportionally, and FIG.
FIG. 7 is a graph showing that there is almost no change in the position of the hydraulic cylinder of the hydraulic clamping means during the follow-up of the hydraulic pressure-hydraulic pressure as shown in the graph of FIG.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치의 보다 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.Hereinafter, a preferred embodiment of a proportional control automatic hydraulic pressure test apparatus using a servo according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치의 기기 본체에 대한 정면도를, 도 2는 도 1의 평면도를, 그리고 도 3은 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치의 작동원리를 개략적으로 표시한 개략도를 각각 표시한 것이다.FIG. 1 is a front view of a main body of a proportional control automatic hydraulic pressure test apparatus using a servo according to the present invention, FIG. 2 is a plan view of FIG. 1, and FIG. 3 is a diagram showing the operation principle of a proportional control automatic hydraulic pressure test apparatus using a servo And schematically shown schematically.

도면 표시와 같이, 본 발명에 따른 유압 시험 장치(100)은 바닥에 지지되게 한 대략 장방형의 기체(機體)(110)을 구비하고 있다. 이 기체(110)에는 피 시험물(1)을 안정적으로 고정 지지하기 위한 유압식 클램핑 수단(120)이 일체로 설치되어 있다. 본 발명에서는 피 시험물(1)의 대상물을 "밸브"로 하는 경우를 일 예로 표시하였는데, 피 시험물은 상기 밸브 이외에 압력용기, 튜브 및 파이프 등에 다양하게 적용될 수 있다.As shown in the drawings, the hydraulic test apparatus 100 according to the present invention is provided with a substantially rectangular-shaped body 110 supported on the floor. In this base 110, a hydraulic clamping means 120 for stably holding and fixing the test object 1 is integrally provided. In the present invention, the case where the object of the test object (1) is referred to as a "valve " is shown as an example. However, the test object may be variously applied to a pressure vessel, a tube and a pipe in addition to the valve.

피 시험물(1)을 내압 시험에 적용될 수 있도록 지지하는 유압 클램핑 수단(120)은 기체(110)의 일단(도1 및 도2에서 보아 좌측)에 고정된 고정지그(122)와 이 고정 지그(122)와의 대향 위치(도1,2에서 보아 우측)에서 고정지그(122)와 접하거나 혹은 고정지그(122)로부터 떨어지게 가이드바(128)을 따라서 이동가능하게 설치한 가동지그(124)와 그리고 기체(110)의 우측(도1 및 도2참조)에 고정 설치되어 가동지그(124)가 가이드바(128)을 따라서 도1,2에서보아 좌측 혹은 우측으로 이동시킴에 필요한 유압을 부여하는 유압실린더(126)으로 이루어져 있다. 유압실린더(126)의 선단에 상기 가동지그(124)가 일체로 취부되어 있다. 피 시험물(1)(도3참조)은 상기 유압 클램핑 수단(120)의 고정지그(122)와 가동지그(124)의 사이에 위치되어 고정지그들(122,124)로 하여금 이탈됨이 없도록 고정지지된 상태를 이루어 내압 시험에 제공된다.  The hydraulic clamping means 120 for supporting the test object 1 so as to be applicable to the pressure resistance test has a fixing jig 122 fixed to one end (left side as viewed in Figs. 1 and 2) of the base 110, A movable jig 124 provided so as to be movable along the guide bar 128 so as to be in contact with the fixed jig 122 or away from the fixed jig 122 at a position opposed to the fixed jig 122 1 and 2) of the base body 110 to apply a hydraulic pressure necessary for moving the movable jig 124 to the left or right as viewed in FIGS. 1 and 2 along the guide bar 128 And a hydraulic cylinder 126. The movable jig 124 is integrally attached to the front end of the hydraulic cylinder 126. 3) is positioned between the fixed jig 122 of the hydraulic clamping means 120 and the movable jig 124 so that the fixed jig 122 and 124 are fixedly supported And is provided for the pressure test.

이러한 구성은 통상의 기술이며, 본 발명은 위와 같은 구성에서 피시험물(1)이 내압시험 중, 피 시험물(1)에 작용되는 수압에 따라서 유압 클램핑수단(120)에 작용되는 유압이 자동으로 비례제어가 실행되게 하여, 고가(高價)의 피 시험물(1)의 자체파손이나 혹은 피 시험물(1)의 파손으로부터 강하게 분출되는 수압에 의하여 인명피해를 없게 한 것이 특징 기술이다. 이러한 수압에 대한 유압의 비례제어에 대한 구성은 도면 3을 참조하면서 상세하게 설명한다.The hydraulic pressure applied to the hydraulic clamping means 120 in accordance with the hydraulic pressure applied to the test object 1 during the internal pressure test of the test object 1 in the above- So that the damage is not caused by the self-destruction of the high-priced test object 1 or the water pressure which is strongly ejected from the damage of the test object 1. The configuration for proportional control of the hydraulic pressure to the hydraulic pressure will be described in detail with reference to FIG.

도 3의 표시와 같이 지그들(122,124)의 사이에 피 시험물(1)을 위치한 후 유압 실린더(126)으로서 유압을 부여하여 피시험물(1)을 견실하게 고정하고, 이어서 피 시험물(1)의 내부로는 물의 충진과 아울러 수압을 설정된 범위로 상승시킨다.The test object 1 is placed between the jigs 122 and 124 as shown in Fig. 3 and then the oil pressure is applied as the hydraulic cylinder 126 to firmly fix the test object 1, 1) is filled with water and the water pressure is increased to a predetermined range.

이러한 과정에서 본 발명에 적용된 유압 비례제어수단(130)은 피 시험물(1)의 내부에 설정된 수압 범위 내의 수압을 작용하게 할 시, 피 시험물(1)은 부여되는 수압 증가에 따라 체적 변화가 있게 되며, 이러한 피 시험물(1)의 체적변화는 유압 실린더(126)을 도 3에서 보아 우측으로 후진이동을 하게 하여, 유압실린더(126)의 위치 변동이 있게 하고, 변위된 유압실린더(126)의 감지 여부에 따라 유압실린더(126)에 작용되는 유압을 비례적으로 제어하여 피시험물(1)에 작용되는 수압과의 힘의 균형을 항시 일치 되게 조절한다.In this process, when the hydraulic pressure proportional control means 130 applied to the present invention causes the water pressure within the water pressure range set in the inside of the test object 1 to act, the volume of the water to be tested 1 changes The volume change of the test object 1 causes the hydraulic cylinder 126 to move backward to the right side as viewed in FIG. 3, so that the positional change of the hydraulic cylinder 126 is caused and the displacement of the displaced hydraulic cylinder 126) is controlled in proportion to the hydraulic pressure applied to the hydraulic cylinder (126) to adjust the balance of the force with the water pressure acting on the test object (1) to be consistent at all times.

이러한 작동을 하는 상기 유압 비례제어수단(130)은 작업자들이 쉽게 조작할 수 있도록 기체(110)에 장착되는데, 그 구성을 대별하면, 유압실린더(126)에 설치되어 유압실린더(126)의 길이 변위를 감지하는 길이 변위 감지 센서(LDT, linear Displacement Transducer)(132)와, 길이 변위 감지 센서(132)와 전기적으로 결선되어 길이 변위 감지 센서(132)로부터 유압실린더(126)의 위치 변동 여부 감지 신호를 받아 위치 변동에 비례하는 유압 값을 산출하여 유압 실린더(126)에 인가되는 유압을 제어하게 하는 콘트롤러(134)와, 그리고 콘트롤러(134)의 제어신호에 의하여 유압실린더(126)을 전진 혹은 후진되게 제어하는 유압서보밸브(136)로 이루어져 있다.The hydraulic proportional control means 130 that performs such operation is mounted on the base 110 so that the operator can easily operate the hydraulic proportional control means 130. The hydraulic proportional control means 130 is installed in the hydraulic cylinder 126, A linear displacement transducer 132 for detecting a displacement of the hydraulic cylinder 126 from the length displacement detection sensor 132 by being electrically connected to the length displacement detection sensor 132, And a controller 134 for controlling the hydraulic pressure applied to the hydraulic cylinder 126 by calculating a hydraulic pressure value proportional to the positional variation and for controlling the hydraulic cylinder 126 to move forward or backward And a hydraulic servo valve 136 for controlling the hydraulic servo valve 136 to be controlled.

이러한 구성으로 유압 클램핑수단(120)에 지지된 피 시험물(1)에 외력(F2)으로 되는 수압이 작용되는 경우, 피 시험물(1)의 체적은 수압에 의하여 팽창하는 형태로 변하면서 피 시험물(1)을 지지하고 있던 유압실린더(126)쪽으로 작용하게 된다. 이때 유압실린더(126)의 유압이 외력(F1)과 평형을 이루는 경우에는 피 시험물(1)이 안정적으로 지지된 상태를 이루면서 내압시험에 제공될 수 있지만, 만약 피 시험물(1)에 가해지는 외력(F2)이 유압보다 큰 경우에는 유압 실린더(126)은 외력(F2)에 의하여 팽창되는 피 시험물(1)의 체적변화에 의해 도 3에서 보아 우측방향으로 후진하게 된다. 유압실린더(126)의 후진은 수압에 대향하는 힘의 균형을 잃게 되어 피 시험물(1)이 이탈되게 할 우려가 있으며, 피 시험물(1)의 이탈로 인한 파손은 경제적인 손실과 아울러 높은 수압의 분출로 인명 피해의 우려도 있다.With this configuration, when a water pressure serving as the external force F2 is applied to the test object 1 supported by the hydraulic clamping means 120, the volume of the test object 1 is expanded by the water pressure, And acts on the hydraulic cylinder 126 supporting the test object 1. At this time, when the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder 126 is in equilibrium with the external force F1, the test object 1 can be stably supported and can be provided for the internal pressure test. However, When the large external force F2 is greater than the hydraulic pressure, the hydraulic cylinder 126 moves backward in the right direction as viewed in FIG. 3 due to the volume change of the test object 1 expanded by the external force F2. The backward movement of the hydraulic cylinder 126 may cause a loss of the balance of the force opposing the water pressure so that the test subject 1 may be detached and the breakage due to the detachment of the test subject 1 may not be economically disadvantageous There is also concern about the loss of life due to the eruption of water pressure.

그러나 본 발명은, 외력(F1)에 의한 피 시험물(1)의 변화는 바로 유압실린더(126)의 위치 변화가 있게 되는데, 이때의 유압실린더(126)의 위치의 변화를 유압실린더(126)에 일체로 설치되어 같이 움직일수 있게 한 변위 감지센서(132)가 그 이동 여부를 즉시 감지하게 된다. 이때의 감지신호 즉, 유압실린더(126)의 위치 변화 감지신호는 변위 감지 센서(132)와 전기적으로 결선된 콘트롤러(134)에 즉각적으로 보내져서 유압 서보 밸브(136)를 제어하는 제어신호를 산출한다. In the present invention, however, the change of the test object 1 due to the external force F1 results in a change in the position of the hydraulic cylinder 126. At this time, the change of the position of the hydraulic cylinder 126 is detected by the hydraulic cylinder 126, So that the displacement sensor 132 can detect whether the displacement sensor 132 is moving or not. The detection signal at this time, that is, the position change detection signal of the hydraulic cylinder 126 is immediately sent to the controller 134 electrically connected to the displacement sensor 132 to calculate a control signal for controlling the hydraulic servo valve 136 do.

즉,콘트롤러(134)는 변위 감지센서(132)로부터 유압실린더(126)가 외력(F1)에 의한 위치 변동이 있다는 신호를 받게 되는 순간, 콘트롤러(134)는 유압실린더(126)의 원래의 위치와 변형된 위치 이동량을 비교 판단하여 유압실린더(126)을 원래의 위치로 보전함에 필요한 유압을 유압실린더(126)에 인가하는 명령을 유압서보밸브(136)에 보내게 되고, 유압실린더(126)의 전진이동 명령을 받게 되는 유압서보밸브(136)은 유압포트(138a)를 통하여 외력(F2)에 상응하는 유압력(F1)을 작용하여 피 시험물(1)의 이탈이 없게 하는 F2와 F1이 힘의 밸런스를 이루는 F2=F1이라는 이론식을 이루게 한다.That is, when the controller 134 receives a signal from the displacement sensor 132 indicating that the hydraulic cylinder 126 has a positional change due to the external force F1, the controller 134 moves the hydraulic cylinder 126 to the original position And sends a command to the hydraulic servo valve 136 to apply the hydraulic pressure required to maintain the hydraulic cylinder 126 at the original position to the hydraulic cylinder 126. When the hydraulic cylinder 126 rotates, The hydraulic servo valve 136 to be subjected to the forward movement command of the test object 1 is operated by the hydraulic pressure F2 corresponding to the external force F2 through the hydraulic port 138a, This makes the theory of F2 = F1, which is the balance of this force.

이러한 상태에서 유압서보밸브(136)으로부터 유압실린더(126)을 전진 방향으로 작용되게 명령한 유압력(F1)이 유압실린더(126)의 원래 이동량를 초과하는 것이라는 것이 변위 감지센서(132)로부터 감지되어 콘트롤러(134)에 입력되면, 콘트롤러(134)는 서보밸브(136)에 다시 유압실린더(126)의 후진 이동 명령을 보내어 유압서보밸브(136)의 유압포트(138b)를 통하여 유압력(F3)이 작용되게 하여 유압실린더(126)을 후진이동 시키는 유압이 미치게 한다. 이러한 유압력은 항상 F1 = F2+F3 라고 관계를 성립되게 하여 외력(F1)과 유압실린더의 유압과의 힘의 균형에 대한 비례제어가 초 단위로 반복적으로 실시되게 하면서, 피 시험물을 내압시험의 종료시까지 클램핑수단으로부터 이탈됨이 없도록 반복 작동하면서 안정적으로 클램핑할 수 있게 한다(도 5의 그래프참조). 이러한 작용은 비례제어수단(130)의 유압서보밸브(136)의 빠른 응답특성(도면 4참조)에 의하여 가능하게 된다. It is detected from the displacement sensor 132 that the hydraulic pressure F1 that commands the hydraulic cylinder 126 to act in the forward direction from the hydraulic servo valve 136 in this state exceeds the original moving amount of the hydraulic cylinder 126 The controller 134 sends a backward movement command of the hydraulic cylinder 126 to the servo valve 136 and transmits the backward movement command to the servo valve 136 via the hydraulic pressure port 138b of the hydraulic servo valve 136, So that the hydraulic pressure for causing the hydraulic cylinder 126 to move backward is exacerbated. This oil pressure is always set to be F1 = F2 + F3 so that the proportional control for the balance of the force between the external force (F1) and the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder is repeatedly performed in units of seconds, So that there is no deviation from the clamping means until the end of the clamping operation (see the graph of FIG. 5). This action is enabled by the quick response characteristic (see FIG. 4) of the hydraulic servo valve 136 of the proportional control means 130.

도 4는 본원발명에 적용된 유압서보밸브의 응답 특성을 그래프로 나타낸 도면이다. 이 그래프에 의하면 유압서보밸브의 응답 특성이 사실상 0.0005sec 수준으로 응답이 일어나는 것을 확인할 수 있는데, 이러한 사실은 어떠한 조건에서도 신속히 감지하여 반응하게 할 수 있음이 확인되는 것이다.4 is a graph showing response characteristics of the hydraulic servo valve applied to the present invention. According to this graph, it can be seen that the response characteristic of the hydraulic servo valve is practically 0.0005 sec, and this fact confirms that it can promptly detect and react in any condition.

도 5는 본원발명에서 피 시험물에 작용되는 외력과 유압실린더의 유압이 항상 비례적으로 작용되면서 힘의 평형을 이루게 되는 것을 보여주는 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing that the external force acting on the test object and the hydraulic pressure of the hydraulic cylinder are always proportional to the force balance in the present invention.

이 그래프에 의하여 F1,F2 및 F3의 실시간의 변화 추이를 보면, 외력에 대하여 항시 유압이 비례적으로 작용하여 F1=F2+F3라는 이론식이 성립함을 보여준다. 참고로 그래프에 나타난 수치는 단순압력이므로 적용되는 면적을 곱하면 그 힘을 산출할 수 있다.From this graph, it can be seen that the equation of F1 = F2 + F3 holds because the hydraulic pressure always acts on the external force in the real time change of F1, F2 and F3. Note that the values shown in the graph are simple pressures, so you can calculate the force by multiplying the applied area.

도 6은 본원발명에서 피 시험물에 작용되는 수압의 변화에 따라 피 시험물을 지지하는 유압 클램핑 수단에 작용되는 유압 또한 비례적으로 변화하면서 힘의 평형을 보여주는 것을 나타낸 그래프이다.6 is a graph showing that the hydraulic pressure acting on the hydraulic clamping means supporting the test subject according to the change of the hydraulic pressure acting on the test subject also shows a balance of force while changing proportionally.

이 그래프는 피 시험물에 가해지는 수압을 임의로 변화시킴에 따라서 유압 실린더 측으로 작용되는 유압이 수압의 변화에 따라 완전 비례하여 추종되는 것을 보여주는 것이다.This graph shows that the hydraulic pressure acting on the hydraulic cylinder side is completely proportional to the change in hydraulic pressure as the hydraulic pressure applied to the test object is arbitrarily changed.

도 7은 도 6의 그래프와 같은 수압- 유압의 추종시 유압 클램핑 수단의 유압 실린더의 위치 변화가 거의 없음을 보여주는 그래프이다.FIG. 7 is a graph showing that there is almost no change in the position of the hydraulic cylinder of the hydraulic clamping means during the follow-up of the hydraulic-hydraulic pressure as shown in the graph of FIG.

이 그래프는 피 시험물에 작용되는 수압에 대하여 유압이 비례적으로 작용되면서 추종시 유압 실린더의 위치 변화가 거의 없을 보여주는 것이다. 참고로 유압실린더의 위치 변화량 최대값은 약 0.05mm이다. This graph shows that there is almost no change in the position of the hydraulic cylinder during follow-up as the hydraulic pressure acts on the hydraulic pressure acting on the test object. For reference, the maximum change in the position of the hydraulic cylinder is about 0.05 mm.

본 발명은 피 시험물에 작용되는 수압에 대한 유압의 자동 비례제어를 수행하여 피 시험물을 기체에서 안정적으로 지지하면서도 간편한 조작으로 단 시간 내에 내압 시험을 할 수 있는 유용성을 부여한다. The present invention carries out the automatic proportional control of the hydraulic pressure to the hydraulic pressure acting on the test object to give the usefulness to test the pressure test in a short time by a simple operation while stably supporting the test object in the gas.

이상에서는 본 발명을 구체적인 실시예를 통하여 설명하였으나, 당업자라면 본 명세서에서 설명된 여러 가지 특징을 참조하고 조합하여 다양하고 변형된 구성이 가능하다. 따라서 본 발명의 범위가 설명된 실시 예에만 국한되는 것이 아니라, 첨부된 청구범위에 의하여 해석되어야 함을 지적해둔다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is evident that many alternatives, modifications, and variations will be apparent to those skilled in the art. Therefore, it should be pointed out that the scope of the present invention is not limited to the described embodiments, but should be construed according to the appended claims.

100 : 비례제어 자동 수압 시험장치
120 : 유압식 클램핑수단
122: 고정지그
124 : 가동지그
126 : 유압실린더
130 : 자동제어비례수단
132 : 변위감지센서
134 : 콘트롤러
136 : 유압서보밸브 100: Proportional control automatic water pressure test system
120: Hydraulic clamping means
122: Fixing jig
124: movable jig
126: Hydraulic cylinder
130: Automatic control proportional means
132: Displacement sensor
134: controller
136: Hydraulic servo valve

Claims (3)

기체에 지지된 고정지그와 이 고정 지그와의 대향 위치에서 유압실린더에 의하여 가동되게 지지되는 가동지그를 구비하고 상기 지그들의 사이에 위치되는 피 시험물을 유압 실린더로부터 부여되는 유압으로 고정할 수 있게 한 클램핑 수단 ; 및
상기 피 시험물에 대하여 설정된 수압의 범위 내에서 수압 작용시, 그 피 시험물에 부여되는 수압 증가에 따른 상기 유압 실린더의 변위(變位)가 있을시 그 변위 여부를 반복하여 감지함과 아울러 감지된 실린더의 변위 값에 비례하는 유압을 산출하여 상기 유압 실린더 쪽으로 부여함에 의해, 상기 클램핑수단으로 하여금 상기 피 시험물을 안정적으로 지지하게 제어하는 유압 비례제어수단을 포함하고,
상기 유압 비례제어수단은 상기 유압실린더에 장착되며, 또한 피 시험물에 가해지는 수압에 따른 피 시험물의 체적 변화에 따라 변형되는 유압 실린더의 위치 변동 여부를 상시 검출할 수 있게 하는 유압 실린더의 변위 감지 센서(LDT), 상기 유압 실린더의 변위 감지 센서와 전기적으로 결선되어 센서로부터 실린더의 변위 여부 신호를 받아 변위에 비례하는 유압값을 산출하여 유압 실린더 쪽으로 제어 신호를 인가하는 콘트롤러, 및 상기 유압 실린더와 상호 연락되게 설치되어 상기 콘트롤러와 전기적으로 결선되며 또한 상기 콘트롤러로부터 상기 유압 실린더의 변위 여부에 대한 신호 입력 여부에 따라 상기 유압 실린더의 변위 값에 대응하는 유압을 제공하는 유압 서보밸브로 이루어진 것을 특징으로 하는 서보를 이용한 비례제어 자동수압 시험장치.
A fixed jig supported by the base and a movable jig supported at a position opposed to the fixed jig in such a manner as to be movable by a hydraulic cylinder and capable of fixing the test object located between the jig with the hydraulic pressure applied from the hydraulic cylinder One clamping means; And
When there is a displacement of the hydraulic cylinder in response to an increase in the hydraulic pressure applied to the test object during the operation of hydraulic pressure within the range of the hydraulic pressure set for the test object, And hydraulic pressure proportional control means for controlling the clamping means to stably support the test subject by applying the hydraulic pressure proportional to the displacement value of the cylinder to the hydraulic cylinder,
The hydraulic proportional control means is provided with a displacement detecting means for detecting the displacement of the hydraulic cylinder which is mounted on the hydraulic cylinder and which is deformed according to the volume change of the DUT according to the hydraulic pressure applied to the DUT, A controller electrically connected to the sensor (LDT), a displacement sensor of the hydraulic cylinder, receives a signal indicating whether the cylinder is displaced from the sensor, calculates a hydraulic pressure value proportional to the displacement and applies a control signal to the hydraulic cylinder, And a hydraulic servo valve which is installed to be interconnected and electrically connected to the controller and provides a hydraulic pressure corresponding to a displacement value of the hydraulic cylinder according to whether a signal is inputted from the controller on whether or not the hydraulic cylinder is displaced Proportional control using servo Servo hydraulic test site .
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