KR101614547B1 - Apparatus for measuring sample temperature of hot stove - Google Patents
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Abstract
계속적인 교체 작업이 필요한 보정용 온도계(50)를 대체하도록 마련되되, 열풍로 돔(41)에 고정 설치됨 없이 방사 온도계(30)의 방사율 보정시에만 샘플온도를 측정하여 검출할 수 있도록 구성됨으로써, 열풍로 유지비용을 획기적으로 절감할 수 있는 열풍로 샘플온도 검출 장치가 소개된다.It is possible to measure and detect the sample temperature only at the time of the correction of the emissivity of the radiation thermometer 30 without being fixed to the hot air dome 41, And a hot air furnace sample temperature detecting device capable of drastically reducing the maintenance cost is introduced.
이 열풍로 샘플온도 검출 장치는 열풍로 돔(41)을 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 열풍로 돔(41)의 상단부에 설치되는 돔 개폐 밸브(100)와, 상기 열풍로 돔(41)의 상방에 위치될 수 있도록 마련된 승하강 장치(200)에 설치되어, 상기 돔 개폐 밸브(100)에 의한 상기 열풍로 돔(41)의 개방시 상기 열풍로 돔(41)의 내부로 하강하여 상기 열풍로 돔(41)의 샘플온도를 측정 및 검출하는 샘플온도 검출기(300)와, 상기 샘플온도 검출기(300)에 의해 측정된 샘플온도에 대한 온도측정신호를 전류신호로 변환하는 변환기(400)와, 상기 변환기(400)에 의해 변환된 전류신호를 작업자가 판독할 수 있도록 측정된 온도로 표시하는 온도 표시기(500)를 포함하는 구성을 갖는다.The hot air furnace sample temperature detecting device includes a dome opening / closing valve 100 installed at the upper end of the hot air dome 41 so as to open or close the hot air dome 41, Descending device 200 which is provided so that the dome opening / closing valve 100 is opened and the dome opening / closing valve 100 descends into the hot air dome 41 when the hot air dome 41 is opened, A converter 400 for converting a temperature measurement signal of the sample temperature measured by the sample temperature detector 300 into a current signal, And a temperature indicator (500) for displaying the current signal converted by the converter (400) at a temperature measured so as to be read by an operator.
열풍로, 샘플온도, 열전대, 검출 Hot air furnace, sample temperature, thermocouple, detection
Description
본 발명은 열풍로 샘플온도 검출 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 열풍로에 설치된 방사 온도계의 방사율 보정시에만 사용될 수 있도록 마련된 열풍로 샘플온도 검출 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a hot air furnace sample temperature detecting apparatus, and more particularly, to a hot air furnace sample temperature detecting apparatus which can be used only at the time of emissivity correction of a radiation thermometer provided in a hot air furnace.
도 1을 참조하면, 제선 공정에서 고로(10)의 풍구(11)로 열풍을 공급하는 열풍로(20,40)의 온도는 일정 온도로 유지되어야 한다. 이를 위해 열풍로 돔(21)에는 비접촉식 온도계의 일종인 방사 온도계(Pyro-meter)(30)가 설치되고, 이 방사 온도계(30)에 의해 열풍로 돔(21)의 온도가 측정된다. Referring to FIG. 1, the temperature of the
상기 방사 온도계(30)로부터 측정된 열풍로 돔(21)의 온도는 온도 조절기(60)에서 온도 설정기(70)로부터 미리 설정되어 입력된 설정 온도와 비교되고, 이때, 일정 한도 이상의 편차가 발생하면 연소용 에어유량 제어밸브(80)가 작동되어 열풍로(20,40)로 공급되는 에어유량이 조절됨으로써, 열풍로(20,40)의 온도가 조절된다.The temperature of the
한편, 방사 온도계(30)는 주위에서 난반사 되는 파장에 영향을 받아 방사율 이 바뀔 수 있기에 열풍로 돔(21)의 내부 온도를 최대한 정확히 측정하기 위해서는 주기적으로(1회/3개월) 방사율을 보정 하여야 한다.On the other hand, since the radiation temperature can be changed due to the wavelength of the diffused reflection light from the environment, the radiation rate can be changed periodically (once / three months) in order to accurately measure the internal temperature of the
따라서, 방사 온도계(30)가 설치된 열풍로(20)와 연결된 인접 열풍로(40)의 열풍로 돔(41)에 보정용 온도계(50)를 설치하여 주기적으로(1회/3개월) 열풍로 돔(41)의 샘플온도를 검출함으로써 상기 방사 온도계(30)에 의해 측정된 측정온도와 비교한다. 이때, 측정된 샘플온도는 작업실의 운전 화면(90)에 표시되고, 작업자는 표시된 샘플온도를 방사 온도계(30)에 의해 측정된 측정온도와 비교하여 일정한 편차가 발생하면 방사 온도계(30)의 방사율을 보정 한다.Therefore, the
여기서, 상기 보정용 온도계(50)에 의해 측정되는 열풍로 돔(41)의 샘플온도에 대한 검출은 주기적으로(1회/3개월) 한 번씩만 이루어지면 되는데, 상기 보정용 온도계(50)의 수명은 1~3개월 정도가 되어 계속적인 교체가 필요하며, 이러한 계속적인 교체를 위해 많은 교체 비용(250만원/1개)이 필요하였고, 교체 작업을 위한 시간 및 인력이 계속적으로 투입되어야 했기에 상당한 유지비용이 소요되는 문제점이 있었다.Here, the detection of the sample temperature of the
본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로 계속적인 교체 작업이 필요한 보정용 온도계를 대체하도록 마련되되, 열풍로 돔에 고정 설치됨 없이 방사 온도계의 방사율 보정시에만 샘플온도를 측정하여 검출할 수 있도록 구성됨으로써, 열풍로 유지비용을 획기적으로 절감할 수 있는 열풍로 샘플온도 검출 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made in order to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an apparatus for measuring a sample temperature of a radiation thermometer, So that it is possible to remarkably reduce the cost of maintaining the hot air path.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 열풍로 샘플온도 검출 장치는, 열풍로 돔을 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 열풍로 돔의 상단부에 설치되는 돔 개폐 밸브와, 상기 열풍로 돔의 상방에 위치될 수 있도록 마련된 승하강 장치에 설치되어, 상기 돔 개폐 밸브에 의한 상기 열풍로 돔의 개방시 상기 열풍로 돔의 내부로 하강하여 상기 열풍로 돔의 샘플온도를 측정 및 검출하는 샘플온도 검출기와, 상기 샘플온도 검출기에 의해 측정된 샘플온도에 대한 온도측정신호를 전류신호로 변환하는 변환기와, 상기 변환기에 의해 변환된 전류신호를 작업자가 판독할 수 있도록 측정된 온도로 표시하는 온도 표시기를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for detecting a hot air furnace sample temperature, the apparatus comprising: a dome opening / closing valve installed at an upper end of a hot air dome to open or close a hot air dome; A sample temperature detector for detecting and detecting a sample temperature of the hot air dome when the dome opening / closing valve is opened to open the hot air dome when the dome opening / closing valve is opened; A converter for converting a temperature measurement signal for a sample temperature measured by the sample temperature detector into a current signal and a temperature indicator for displaying the current signal converted by the converter at a measured temperature so that an operator can read it .
상기 샘플온도 검출기는 상기 승하강 장치에 설치 고정되고 상기 변환기와 한 쌍의 보상 도선에 의해 연결되는 온도측정 홀더와, 이 온도측정 홀더에 결합되고 결합시 상기 한 쌍의 보상 도선과 연결되는 한 쌍의 열전대 엘레먼트가 구비된 홀더 열전대를 포함하는 것이 바람직하다.Wherein the sample temperature detector comprises: a temperature measurement holder fixed to the lifting / lowering device and connected to the transducer by a pair of compensating conductors; and a pair of the pair of compensating conductors coupled to the temperature measuring holder, And a holder thermocouple equipped with a thermocouple element of the thermocouple.
상기 온도측정 홀더의 단부에는 상기 한 쌍의 보상 도선이 분리 접점되고, 상기 홀더 열전대의 내측에는 상기 한 쌍의 열전대 엘레먼트가 분리 접점되어, 상기 온도측정 홀더와 홀더 열전대의 결합시 상기 분리 접점된 보상 도선과 열전대 엘레먼트가 각각 접촉되는 것이 바람직하다.The pair of compensating conductors are separated from each other at an end of the temperature measuring holder, and the pair of thermocouple elements are separated from each other at an inner side of the holder thermocouple. When the temperature measuring holder is coupled with the holder thermocouple, It is preferable that the lead wire and the thermocouple element are in contact with each other.
상기 승하강 장치는 수직 방향으로 작동하는 실린더와, 이 실린더에 연결된 실린더 구동 라인과, 이 실린더 구동 라인에 연결되어 상기 실린더의 작동을 제어하는 제어 판넬을 포함하는 것이 바람직하다.The elevating device preferably includes a cylinder operating in a vertical direction, a cylinder drive line connected to the cylinder, and a control panel connected to the cylinder drive line to control operation of the cylinder.
상기 실린더 구동 라인에는 상기 샘플온도 검출기의 승하강시 상기 보상 도선의 원활한 움직임을 보조하는 도르래가 설치되는 것이 바람직하다.Preferably, the cylinder drive line is provided with a pulley for assisting smooth movement of the compensating wire when the sample temperature detector ascends and descends.
상술한 바와 같은 열풍로 샘플온도 검출 장치에 따르면, 계속적인 교체 작업이 필요한 보정용 온도계를 대체하도록 마련되되, 열풍로 돔에 고정 설치됨 없이 방사 온도계의 방사율 보정시에만 샘플온도를 측정하여 검출할 수 있도록 구성되어 열풍로 유지비용이 획기적으로 절감될 수 있게 된다.According to the hot-air furnace sample temperature detecting apparatus as described above, the sample temperature can be measured and detected only when the emissivity of the radiation thermometer is corrected without being fixed to the hot air dome. So that the maintenance cost of the hot air can be remarkably reduced.
이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 열풍로 샘플온도 검출 장치를 도 2 내지 도 5를 참조하되, 앞서 설명된 도 1을 부분적으로 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, an apparatus for detecting a hot air furnace sample temperature according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to FIG. 2 through FIG. 5, but partially with reference to FIG.
본 발명의 실시예에 따른 열풍로 샘플온도 검출 장치는 돔 개폐 밸브(100)와, 샘플온도 검출기(300)와, 변환기(400)와, 온도 표시기(500)를 포함한다.The hot air furnace sample temperature detecting apparatus according to an embodiment of the present invention includes a dome opening /
상기 돔 개폐 밸브(100)는 열풍로 돔(41)을 개방 또는 폐쇄할 수 있도록 열풍로 돔(41)의 상단부에 설치되며, 수동 또는 자동으로 개폐되도록 구성될 수 있으나, 3개월에 한 번 정도 개폐되면 족하기에 유지 및 설치 비용의 절감을 위해 수동으로 개폐되도록 구성되는 것이 바람직하다.The dome opening /
상기 샘플온도 검출기(300)는 상기 열풍로 돔(41)의 상방에 위치될 수 있도록 마련된 승하강 장치(200)에 설치되며, 상기 돔 개폐 밸브(100)에 의해 상기 열풍로 돔(41)이 개방될 때 상기 승하강 장치(200)에 의해 상기 열풍로 돔(41)의 내부로 하강하여 상기 열풍로 돔(41)의 샘플온도를 측정 및 검출하고, 샘플온도에 대한 측정 및 검출이 완료되면, 다시금 상기 승하강 장치(200)에 의해 상승하여 상기 열풍로 돔(41)의 외부로 이탈된다.The
여기서, 상기 승하강 장치(200)는 수직 방향으로 작동하는 실린더(210)와, 이 실린더(210)에 연결된 실린더 구동 라인(220)과, 이 실린더 구동 라인(220)에 연결되어 상기 실린더(210)의 작동을 제어하는 제어 판넬(230)을 포함하여 구성된다.The lifting and lowering
이러한 승하강 장치(200)는 방사 온도계(30)의 방사율 보정시에만 샘플온도의 측정을 위해 사용되기에 평상시에는 열풍로(40)의 주변 일정한 장소에 위치되거나 보관될 수 있으며, 샘플온도를 측정할 경우에는 상기 열풍로 돔(41)의 상방에 위치되도록 이동되어 고정될 수 있다. 이때, 상기 승하강 장치(200)의 고정을 위해 구동 라인(220)의 단부를 지지대(270)로 고정할 수 있다. 물론 상기 승하강 장치(200)는 열풍로 돔(41)의 상방 일정 위치에 계속적으로 설치될 수도 있다.Since the
상기 구동 라인(220)은 전체적으로 금속재의 배관으로 이루어지나, 상기 열풍로 돔(41)의 상방에 위치시킬 경우 원활한 이동을 위해 상기 구동 라인(220) 중 일부는 유연한 호스(221)로 구성되는 것이 바람직하다. 또한, 상기 구동 라인(220)에는 상기 실린더(210)를 사이에 두고 압력 공급 밸브(240)와 압력 해제 밸브(250)가 설치된다. The
상기 실린더(210)는 유압 또는 공압에 의해 작동될 수 있으나, 사용 빈도를 고려할 때 공압에 의해 작동되도록 구성되는 것이 바람직하며, 이 경우 상기 구동 라인(220)에는 구동 유체로서 공기가 충진된다. The
또한, 도 4를 참조하면, 상기 실린더(210)의 내부에는 구동 유체의 압력에 의해 작동하는 피스톤(211)과 이 피스톤(211)에 연결되어 상기 피스톤(211)의 작동을 보조하는 스프링(212)이 내장되며, 피스톤(211)의 이동을 제한하는 스토퍼(213)가 설치된다.4, the
상기 제어 판넬(230)은 상기 실린더(210)의 작동이 작업자에 의해 제어될 수 있도록 하기 위한 것으로서, 상기 제어 판넬(230)에는 상기 압력 공급 밸브(240)와 압력 해제 밸브(250)의 작동을 각각 제어하는 샘플온도 측정 버튼(231)과, 샘플온도 측정 완료 버튼(232)이 구비되고, 제어 판넬(230) 내부에는 상기 실린더(210)의 작동 속도를 조절하기 위한 유량계(233)와 감압 밸브(234)가 설치된다. The
상기 샘플온도 검출기(300)는 상기 승하강 장치(200)의 실린더(210)의 피스톤(211)에 설치 고정되고 상기 변환기(400)와 한 쌍의 보상 도선(280)에 의해 연결되는 온도측정 홀더(310)와, 이 온도측정 홀더(310)에 결합되고 결합시 상기 한 쌍 의 보상 도선(280)과 연결되는 한 쌍의 열전대 엘레먼트(290)가 구비된 홀더 열전대(320)를 포함한다.The
여기서, 도 5를 참조하면, 상기 온도측정 홀더(310)의 단부에는 상기 한 쌍의 보상 도선(280)이 분리 접점되는데, 구체적으로 살펴보면 상기 보상 도선(280) 중 제 1 도선(281)은 상기 온도측정 홀더(310)의 단부에 형성된 돌출 단자(311)에 접점되고, 제 2 도선(282)은 상기 돌출 돌기(311)와 공간적으로 분리된 내측 단자(312)에 접점된다. 또한, 상기 홀더 열전대(320)의 내측에는 상기 한 쌍의 열전대 엘레먼트(290)가 분리 접점되는데, 구체적으로 살펴보면 상기 열전대 엘레먼트(290) 중 제 1 엘레먼트(291)는 상기 홀더 열전대(320)의 내측에 형성된 제 1 단자(321)의 홈부(321a)에 접점되고, 제 2 엘레먼트(292)는 상기 제 1 단자(321)와 공간적으로 분리된 제 2 단자(322)에 접점된다.Referring to FIG. 5, the pair of compensating
상기와 같이 구성된 상기 온도측정 홀더(310)와 홀더 열전대(320)가 결합되면 상기 분리 접점된 보상 도선(280)의 제 1 도선(280)과 제 2 도선(282)은 상기 분리 접점된 열전대 엘레먼트(290)의 제 1 엘레먼트(291)과 제 2 엘레먼트(292)에 각각 접촉되며, 이로써 상기 열전대 엘레먼트(290)와 상기 보상 도선(280)에 의한 온도측정 루프(loop)가 형성되어 샘플온도의 측정 및 검출이 가능해진다. When the
상기 변환기(400)는 상기 샘플온도 검출기(300)에 의해 측정된 샘플온도에 대한 온도측정신호를 전류신호로 변환하기 위한 것으로서, 상기 샘플온도 검출기(300)와 한 쌍의 보상 도선(280)에 의해 연결된다.The
한편, 상기 샘플온도 검출기(300)의 승하강시 상기 보상 도선(280)이 원활히 움직일 수 있도록 상기 보상 도선(280)을 감을 수 있는 도르래(260)가 상기 구동 라인(220) 상에 설치될 수 있다. A
상기 온도 표시기(500)는 상기 변환기(400)에 의해 변환된 전류신호를 작업자가 판독할 수 있도록 측정된 온도로 표시하기 위한 것으로서, 상기 변환기(400)와 전기적으로 연결된다.The
이하에서는 상기와 같이 구성된 본 발명의 실시예에 따른 열풍로 샘플온도 검출 장치의 작동을 설명한다.Hereinafter, the operation of the hot air furnace sample temperature detecting apparatus according to the embodiment of the present invention will be described.
열풍로 돔(21)에 설치되어 열풍로 돔(21)의 온도를 지속적으로 측정하는 방사 온도계(30)의 방사율을 보정하고자 할 경우 작업자는 상기 방사 온도계(30)가 설치된 열풍로(20)와 연결된 인접 열풍로(40)의 열풍로 돔(41) 상부로 본 발명의 실시예에 따른 열풍로 샘플온도 검출 장치를 위치시키되, 샘플온도 검출기(300)가 상기 열풍로 돔(41)의 상방에 수직으로 위치하도록 한다. 이때, 승하강 장치(200)의 구동 라인(220)을 지지대(270)로 고정한다.In order to correct the emissivity of the
이후, 상기 열풍로 돔(41)의 상단부에 설치된 돔 개폐 밸브(100)의 핸들(110)을 돌려 열풍로 돔(41)을 개방하고, 제어 판넬(230)의 샘플온도 측정 버튼(231)을 누르면 압력 공급 밸브(240)가 열리면 작동 유체의 압력이 실린더(210)로 가해져 피스톤(211)은 하강하게 되고, 이에 따라 상기 피스톤(211)에 설치된 샘플온도 검출기(300)는 열풍로 돔(41) 내부로 하강하여 샘플온도를 측정한다.Thereafter, the
샘플온도의 측정이 완료된 후 작업자가 제어 판넬(230)의 샘플온도 측정 완 료 버튼(232)을 누르면 상기 압력 공급 밸브(240)는 닫히고, 압력 해제 밸브(250)는 열리게 되며, 이에 따라 상기 실린더(210)에 가해진 작동 유체의 압력은 상기 압력 해제 밸브(250)를 통해 대기중으로 방출된다. 이때, 실린더(210)에 설치된 스프링(212)의 작용으로 상기 피스톤(211)은 상승하게 되고, 이에 따라 상기 피스톤(211)에 설치된 샘플온도 검출기(300)는 열풍로 돔(41) 외부로 이탈된다. When the operator presses the sample temperature
한편, 상기 샘플온도 검출기(300)에 의한 샘플온도의 측정이 완료되면, 측정된 샘플온도에 대한 온도측정신호는 변환기(400)를 거쳐 전류신호로 변환되고, 온도 표시기(500)에 작업자가 판독할 수 있도록 샘플온도가 표시됨으로써 샘플온도 검출이 완료된다. When the measurement of the sample temperature by the
샘플온도 검출이 완료되면 작업자는 돔 개폐 밸브(100)의 핸들(110)을 돌려 열풍로 돔(41)을 폐쇄하고, 검출된 샘플온도와 방사 온도계(30)에 의해 측정된 온도를 비교하여 편차를 확인 후 편차가 일정 한도를 넘으면 방사 온도계(30)의 방사율을 보정한다. 이때, 한번 사용한 홀더 열전대(320)는 일회용이기에 사용 후 온도측정 홀더(310)로부터 분리하여 폐기하고, 다음 샘플온도 측정시 새로운 홀더 열전대(320)를 온도측정 홀더(310)에 결합하여 사용한다. 여기서, 상기 홀더 열전대(320)의 교체 비용은 개당 1400원 정도이기 때문에 종래의 보정용 온도계(50)의 교체 비용(250만원/1개)과 비교시 열풍로 유지비용의 획기적인 절감이 이루어질 수 있게 된다.When the sample temperature detection is completed, the operator turns the
이상, 본 발명의 특정 실시예에 관하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기 술적 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음이 이해될 필요가 있다.While the invention has been shown and described with respect to the specific embodiments thereof, those skilled in the art will appreciate that various modifications, additions and substitutions are possible, without departing from the scope and spirit of the invention as disclosed in the following claims It is to be understood that the invention may be modified and changed without departing from the scope of the invention.
도 1은 종래의 열풍로 샘플온도 검출과정을 나타낸 도면.1 is a view showing a conventional hot air furnace sample temperature detecting process.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 열풍로 샘플온도 검출 장치를 나타낸 도면.2 is a diagram illustrating a hot air furnace sample temperature detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 열풍로 샘플온도 검출 장치의 작동을 나타낸 도면.3 is a view illustrating operation of a hot air furnace sample temperature detecting apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 열풍로 샘플온도 검출 장치에 적용된 샘플온도 검출기를 나탄낸 도면.FIG. 4 is a view showing a sample temperature detector applied to the hot air furnace sample temperature detecting apparatus according to the embodiment of the present invention; FIG.
도 5는 샘플온도 검출기의 온도측정 홀더와 홀더 열전대를 나타낸 도면.5 shows a temperature measurement holder and a holder thermocouple of a sample temperature detector.
<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>Description of the Related Art
100 : 돔 개폐 밸브 200 : 승하강 장치100: dome opening / closing valve 200: ascending / descending device
210 : 실린더 220 : 구동 라인210: cylinder 220: drive line
230 : 제어 판넬 300 : 샘플온도 검출기230: control panel 300: sample temperature detector
310 : 온도측정 홀더 320 : 홀더 열전대310: Temperature measurement holder 320: Holder thermocouple
400 : 변환기 500 : 온도 표시기 400: Transducer 500: Temperature indicator
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Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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KR102365981B1 (en) * | 2020-03-02 | 2022-02-22 | 전북대학교산학협력단 | Probe for Specimen Internal Temperature Evaluation in High Enthalpy Arc Heated Plasma Wind Tunnel |
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KR200275746Y1 (en) | 1998-10-22 | 2002-07-18 | 이구택 | Furnace arc measuring device |
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2009
- 2009-12-23 KR KR1020090129636A patent/KR101614547B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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