KR101722394B1 - 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 매트릭스 스위치 모듈을 이용하여 일일이 단자를 접속/해제하는 과정없이 자동으로 점검할 수 있는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에 관한 것이다.
본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치는, 풍동의 내부에 설치된 비행체 모형에 장착되어 상기 비행체 모형의 공력계수를 측정하는 내장형 밸런스를 점검하기 위해 상기 내장형 밸런스에 연결되는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에 있어서, 정전압을 공급하는 전원부(21)와, 직류 전압과 저항을 선택적으로 측정하는 멀티미터(22)와, 상기 전원부(21), 상기 멀티미터(22), 상기 내장형 밸런스(10)의 각 단자와 연결되고, 상기 전원부(21)와 상기 멀티미터(22)와 상기 내장형 밸런스(10)의 단자와 선택적으로 접속되는 매트릭스 스위치 모듈(23)과, 상기 전원부(21)와 상기 멀티미터(22)의 작동을 제어하고 상기 전원부(21)와 상기 멀티미터(22)와 상기 내장형 밸런스(10)의 각 단자를 선택적으로 접속되도록 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)의 접속상태를 제어하는 계측부(31)를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치{APPARATUS AND METHOD OF INTERNAL BALANCE INSPECTION FOR WIND TUNNEL TESTING}

본 발명은 풍동시험의 측정장치인 내장형 밸런스를 점검하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 매트릭스 스위치 모듈을 이용하여 일일이 단자를 접속/해제하는 과정없이 자동으로 점검할 수 있는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에 관한 것이다.

비행체 모형의 공력 계수를 측정하는 풍동시험에서 상기 풍동의 내부에 설치되는 내장형 밸런스를 점검하기 위해서는 일일이 수작업으로 복수의 접점을 접속/해제하는 과정이 필요하였다.

즉, 종래에는 내장형 밸런스의 이상 유무를 점검하기 위해서 직접 작업자가 멀티미터 및 계측장비를 이용하여 내장형 밸런스의 각 선 들을 점검하였다.

일반적인 6분력 내장형 밸런스는 휘스톤 브릿지로 구성되고, 각 채널 별로 P+, P-, S+, S-의 4개의 신호선을 가지고 있어서 총 24개의 신호선을 갖는다. 이 선들의 단락 여부를 확인하기 위하여 각 채널당 6가지 조합, 각 신호선과 내장형 밸런스의 바디의 조합을 포함하여 총 60가지의 경우에 대하여 직접 선을 연결하거나 해제해 가면서 저항측정과 그 값을 수작업을 기록하는 작업을 수행하였다.

또한, 출력신호의 이상을 판단하기 위한 전압 계측 역시 작업자가 직접 채널 별로 결선을 한 후 전압 공급 여부를 통하여 계측하는 방법으로 이상 유무를 판단하였다.

그러나, 일일이 작업자가 수작업으로 각 채널별로 이상 유무를 측정하게 되므로, 측정에 많은 시간이 소요될 뿐만 아니라, 측정 결과에 오류가 발생하는 문제점이 있었다.

한편, 하기의 선행기술문헌에는 '내장형 밸런스의 과부하 방지장치, 이를 포함하는 풍동시험장치 및 방지장치의 대상시험장치 및 예비시험방법'에 관한 기술이 개시되어 있다.

KR 10-2013-0122372 A

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로서, 풍동에 내장된 밸런스의 점검시 수작업으로 접속/해제하는 과정이 없이도 각 채널별, 각 라인별 이상유를 점검하기 위해 자동으로 각 채널별, 각 라인별 접속/해제가 가능도록 하고, 각 채널별, 각 라인별의 이상 유무를 실시간으로 기록할 수 있는 각 채널별, 각 라인별 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치를 제공하는데 목적이 있다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에 따르면, 풍동의 내부에 설치된 비행체 모형에 장착되어 상기 비행체 모형의 공력계수를 측정하는 내장형 밸런스를 점검하기 위해 상기 내장형 밸런스에 연결되는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에 있어서, 정전압을 공급하는 전원부와, 직류 전압과 저항을 선택적으로 측정하는 멀티미터와, 상기 전원부, 상기 멀티미터, 상기 내장형 밸런스의 각 단자와 연결되고, 상기 전원부와 상기 멀티미터와 상기 내장형 밸런스의 단자와 선택적으로 접속되는 매트릭스 스위치 모듈과, 상기 전원부와 상기 멀티미터의 작동을 제어하고 상기 전원부와 상기 멀티미터와 상기 내장형 밸런스의 각 단자를 선택적으로 접속되도록 상기 매트릭스 스위치 모듈의 접속상태를 제어하는 계측부를 포함하는 것을 특징으로 한다

상기 매트릭스 스위치 모듈은, 상기 전원부의 단자에 연결되는 2개의 전원라인과, 상기 멀티미터의 단자에 연결되는 2개의 측정라인과, 상기 내장형 밸런스의 각 단자에 연결되는 복수의 신호라인이 포함하고, 상기 전원라인과 상기 측정라인은 서로 교차하지 않도록 배열되고, 상기 신호라인은 각각 상기 전원라인과 상기 측정라인과 교차하도록 배치되며, 상기 신호라인인 상기 전원라인 또는 상기 측정라인이 교차하는 부위마다 서로 교차하는 2라인을 전기적으로 연결되거나 해제되도록 하는 접점이 형성되고, 상기 계측부에 의해 상기 접점이 선택적으로 연결되는 것을 특징으로 한다

상기 매트릭스 스위치 모듈에서 상기 신호라인은 상기 내장형 밸런스의 채널수의 4배보다 1이 더 큰 수로 형성되는 것을 특징으로 한다

상기 신호라인은 상기 내장형 밸런스의 각 채널마다 4개의 신호라인을 갖고, 상기 내장형 밸런스의 어느 채널에도 연결되지 않고 상기 내장형 밸런스의 바디에 연결되는 것을 특징으로 한다

상기 계측부는, 상기 멀티미터로부터 측정된 값을 저장하고, 이를 누적하는 것을 특징으로 한다

상기 계측부는 상기 매트릭스 스위치 모듈의 저항값이 저장되고, 상기 내장형 밸런스의 저항 측정시 상기 매트릭스 스위치 모듈의 저항값을 제외하는 것을 특징으로 한다

상기 계측부는 입출력 수단과 연결되는 것을 특징으로 한다

상기 입출력 수단은 모니터, 키보드 또는 마우스 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 한다

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에 의하면, 일일이 결선하거나 해제하는 작업 없이도 매트릭스 스위치 모듈의 접점이 접속되도록 하는 것으로 각 채널별, 각 라인별로 이상 유무를 손쉽게 점검할 수 있다.

또한, 내장형 밸런스에서 각 채널별 각 라인별로 점검한 히스토리를 이용하여 밸런스의 변화를 파악할 수 있다.

아울러, 내장형 밸런스의 진단에 소요되는 시간을 단축함으로써, 진단효율을 향상시키고, 진단에 소요되는 시간과 비용을 절감할 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치를 도시한 블록도.
도 2는 본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에서 매트릭스 스위치 모듈의 연결관계를 도시한 블록도.

이하 첨부된 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에 대하여 자세히 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치는, 정전압을 공급하는 전원부(21)와, 직류 전압과 저항을 선택적으로 측정하는 멀티미터(22)와, 상기 전원부(21), 상기 멀티미터(22), 상기 내장형 밸런스(10)의 각 단자와 연결되고, 상기 전원부(21)와 상기 멀티미터(22)와 상기 내장형 밸런스(10)의 단자와 선택적으로 접속되는 매트릭스 스위치 모듈(23)과, 상기 전원부(21)와 상기 멀티미터(22)의 작동을 제어하고 상기 전원부(21)와 상기 멀티미터(22)와 상기 내장형 밸런스(10)의 각 단자를 선택적으로 접속되도록 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)의 접속상태를 제어하는 계측부(31)를 포함한다.

내장형 밸런스(10)는 풍동의 내부에 설치되는 피시험체인 비행체 모형의 탑재되고, 상기 비행체 모형의 공력계수를 측정하는데 사용된다. 상기 내장형 밸런스(10)와 후술되는 각 구성요소가 연결됨으로써, 상기 내장형 밸런스(10)를 간편하게 점검할 수 있다.

상기 내장형 밸런스(10)의 일측으로는 앰프블록(10a)이 마련되고, 상기 내장형 밸런스(10)의 각 채널별 신호라인과 바디라인이 상기 앰프블록(10a)에 연결되고, 상기 앰프블록(10a)을 이용하여 상기 내장형 밸런스(10)에 후술되는 매트릭스 스위치 모듈(23)이 연결된다.

한편, 상기 앰프블록(10a)은 25개의 신호라인을 가질 수 있는데, 상기 내장형 밸런스(10)의 채널이 6개(N1, N2, S3, S4, RM, AF)이고 각 채널별로 4개의 신호라인(P+, P-, S+, S-)을 가지며, 상기 내장형 밸런스(10)의 바디는 하나의 신호라인과 연결되도록 구성되므로 25개의 신호라인을 가질 수 있다.

전원부(21)는 내장형 밸런스(10)의 상태를 측정하는데 필요한 전원을 공급한다. 상기 전원부(21)는 상기 직류전원을 출력하고, 일정한 전압이 출력되도록 한다. 상기 전원부(21)의 일측에는 상기 전원부(21)로부터 (+)극과 (-)극의 전원이 출력되는 단자가 연결된다.

멀티미터(22)는 직류 전원의 전압과 저항의 측정하기 위해 구비된다. 상기 멀티미터(22)의 일측에는 전압과 저항을 측정하기 위한 단자가 형성된다. 상기 멀티미터(22)는 상기 멀티미터(22)에서 측정된 값을 외부로 전송하기 용이하도록 디지털 타입인 것이 바람직하다.

매트릭스 스위치 모듈(23)은 상기 내장형 밸런스(10)를 상기 전원부(21)와 상기 멀티미터(22)에 연결하기 위해 구비된다.

상기 매트릭스 스위치 모듈(23)은 상기 전원부(21)의 양쪽 단자에 연결되는 전원라인(23a)과 상기 멀티미터(22)의 양쪽 단자에 연결되는 측정라인(23b)을 상기 내장형 밸런스(10)의 각 단자와 선택적으로 연결되도록 한다.

즉, 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)에서 상기 전원라인(23a)과 상기 측정라인(23b)은 서로 교차하지 않도록 배열되고, 상기 내장형 밸런스(10)의 각 단자에 연결되는 신호라인(23c)이 상기 전원라인(23a) 및 상기 측정라인(23b)과 교차하여 매트릭스를 형성한다. 상기 신호라인(23c)이 상기 전원라인(23a) 또는 상기 측정라인(23b)과 교차하는 부위마다 교차하는 2라인을 서로 전기적으로 연결시키거나 해제시키는 접점(23d)이 형성되고, 상기 접점(23d)이 선택적으로 연결됨으로써, 상기 내장형 밸런스(10)의 전압과 저항을 측정하기 위한 회로가 형성된다.

상기 매트릭스 스위치 모듈(23)은 상기 내장형 밸런스(10)의 25개의 신호라인(23c)으로 연결되고, 상기 신호라인(23c)과 2개의 전원라인(23a) 및 2개의 측정라인(23b)이 교차하므로, 모두 4×25의 형태를 매트릭스 구조를 갖고 그 만큼의 접점(23d)을 갖는다. 상기 내장형 밸런스(10)가 각 채널별로 4개의 신호라인을 갖고, 이외에 상기 내장형 밸런스(10)의 어느 채널에도 속하지 않고 바디에 연결되는 하나의 신호라인이 있으므로, 상기 내장형 밸런스(10)의 신호라인(23c)은 채널수의 4배보다 1이 더 큰 수로 형성된다.

계측부(31)는 상기 전원부(21), 상기 멀티미터(22) 및 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)의 작동을 제어하고, 상기 내장형 밸런스(10)의 점검결과를 저장하며, 점검결과를 출력한다.

상기 계측부(31)는 상기 내장형 밸런스(10)의 점검시, 상기 전원부(21)와 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)을 제어하여, 상기 내장형 밸런스(10)의 점검을 위한 조건을 생성해주고, 상기 멀티미터(22)로부터 측정된 값이 입력된다.

특히, 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)은 상기 계측부(31)의 제어에 의해 점검이 필요한 접점(23d)이 접속되도록 한다.

상기 계측부(31)는 입출력수단과 연결되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 계측부(31)는 모니터(41), 키보드(42), 마우스(43)와 같은 입출력수단과 연결됨으로써, 측정자에게 점걸결과나 이상유무를 표시하거나, 측정자로부터 점검에 입력값을 입력할 수 있도록 한다.

상기와 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치의 작용에 대하여 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치를 이용하여 내장형 밸런스(10)를 점검하기 위해서는, 먼저 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)만의 저항값을 측정한다. 상기 내장형 밸런스(10)의 정밀한 저항측정을 위해서, 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)은 상기 내장형 밸런스(10)를 비롯한 다른 구성요소와 분리된 상태에서, 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)만의 저항값을 미리 측정한 후, 이를 측정된 저항값에서 차감시켜 순수한 내장형 밸런스(10)의 저항값이 측정되도록 한다.

이후, 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)과 상기 내장형 밸런스(10)의 앰프블록(10a)를 접속하고, 나머지 상기 매트릭스 스위치 모듈(23), 상기 전원부(21), 상기 멀티미터(22) 및 상기 계측부(31)를 접속시킨다.

점검자는 상기 입출력수단을 통하여 상기 내장형 밸런스(10)의 점검에 필요한 초기 입력조건을 입력한다.

이후, 점검이 시작되면, 상기 계측부(31)는 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)의 접점(23d)들을 계측목적에 맞게 접속/해제 하면서, 상기 내장형 밸런스(10)의 각 채널별, 각 라인별로 전압과 저항을 측정한다. 상기 매트릭스 스위치 모듈(23)의 접점(23d)들은 각 채널별, 각 라인별로 회로가 구성되도록 번갈아가면서 접속된 후, 전압값과 저항값이 상기 멀티미터(22)에 의해 측정되고, 측정된 값은 계측부(31)로 전송된다.

상기 계측부(31)는 측정된 전압값과 저항값이 저장된다. 또한, 측정된 전압값과 저항값은 상기 모니터(41)에 표시될 수도 있다.

또한, 상기 계측부(31)는 측정된 전압값과 저항값이 미리 저장된 범위에 속하는지를 판단하여, 상기 내장형 밸런스(10)의 이상유무도 점검한다.

또한, 상기 계측부(31)는 상기 측정된 값들은 누적하여 저장하여 데이터 히스토리를 생성함으로써, 상기 내장형 밸런스(10)의 변화를 파악할 수 있다.

10 : 내장형 밸런스
10a : 앰프블록
21 : 전원부
22 : 멀티미터
23 : 매트릭스 스위치 모듈
31 : 계측장치
41 : 모니터
42 : 키보드
43 : 마우스

Claims (8)

1. 풍동의 내부에 설치된 비행체 모형에 장착되어 상기 비행체 모형의 공력계수를 측정하는 내장형 밸런스를 점검하기 위해 상기 내장형 밸런스에 연결되는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치에 있어서,
   정전압을 공급하는 전원부와,
   직류 전압과 저항을 선택적으로 측정하는 멀티미터와,
   상기 전원부, 상기 멀티미터, 상기 내장형 밸런스의 각 단자와 연결되고, 상기 전원부와 상기 멀티미터와 상기 내장형 밸런스의 단자와 선택적으로 접속되는 매트릭스 스위치 모듈과,
   상기 전원부와 상기 멀티미터의 작동을 제어하고 상기 전원부와 상기 멀티미터와 상기 내장형 밸런스의 각 단자를 선택적으로 접속되도록 상기 매트릭스 스위치 모듈의 접속상태를 제어하는 계측부를 포함하고,
   상기 매트릭스 스위치 모듈은, 상기 전원부의 단자에 연결되는 2개의 전원라인과, 상기 멀티미터의 단자에 연결되는 2개의 측정라인과, 상기 내장형 밸런스의 각 단자에 연결되는 복수의 신호라인을 포함하고, 상기 전원라인과 상기 측정라인은 서로 교차하지 않도록 배열되고, 상기 신호라인은 각각 상기 전원라인과 상기 측정라인과 교차하도록 배치되며, 상기 신호라인이 상기 전원라인 또는 상기 측정라인과 교차하는 부위마다 서로 교차하는 2라인을 전기적으로 연결되거나 해제되도록 하는 접점이 형성되고, 상기 계측부에 의해 상기 접점이 선택적으로 연결되며,
   상기 매트릭스 스위치 모듈에서 상기 신호라인은 상기 내장형 밸런스의 채널수의 4배보다 1이 더 큰 수로 형성되고,
   상기 신호라인은, 상기 내장형 밸런스의 각 채널마다 4개의 신호라인이 연결되면서, 어느 채널에도 연결되지 않으면서 상기 내장형 밸런스의 바디에도 하나의 신호라인이 연결되는 것을 특징으로 하는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 제1항에 있어서,
   상기 계측부는, 상기 멀티미터로부터 측정된 값을 저장하고, 이를 누적하는 것을 특징으로 하는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치.
6. 제1항에 있어서,
   상기 계측부는 상기 매트릭스 스위치 모듈의 저항값이 저장되고, 상기 내장형 밸런스의 저항 측정시 상기 매트릭스 스위치 모듈의 저항값을 제외하는 것을 특징으로 하는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치.
7. 제1항에 있어서,
   상기 계측부는 입출력 수단과 연결되는 것을 특징으로 하는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치.
8. 제7항에 있어서,
   상기 입출력 수단은 모니터, 키보드 또는 마우스 중 적어도 어느 하나인 것을 특징으로 하는 풍동시험용 내장형 밸런스 점검 장치.

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