KR101778471B1 - 시편 캘리브레이션 모듈 - Google Patents

시편 캘리브레이션 모듈 Download PDF

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Abstract

시편의 분석면을 정확하게 분할하여 성분 분석 시험의 정확성을 향상시키고, 시편의 분석 가능 회수를 증가시킬 수 있도록 한 시편 캘리브레이션 모듈을 제공하는 것으로, 본 발명의 일 측면에 따른 시편 캘리브레이션 모듈은 시편의 분석면에 밀착되는 커버; 상기 커버에 관통 형성되어 성분분석장치의 성분분석용 접촉 프로브가 시편에 접촉하도록 상기 분석면을 소정의 간격으로 노출시키는 다수의 관통홀; 및 상기 커버를 상기 시편에 고정시키는 고정부;를 포함한다.

Description

시편 캘리브레이션 모듈 {SAMPLE CALIBRATION MODULE}
본 발명은 강종 교체 분석 과정에서 시편의 측정면을 효율적으로 이용할 수 있도록 캘리브레이션하는데 활용되는 시편 캘리브레이션 모듈에 관한 것이다.
일반적으로 제철공정에서는 철강제품을 제조하는 과정에서 제조하고자 하는 강종을 얻기 위해 다양한 성분들이 첨가되고 있으며, 제조과정에서 시편을 채취하고 성분분석을 진행하여 다양한 성분들의 첨가량을 조절하고 있다.
이러한 성분분석 과정에서 사용되는 성분분석 장치는, 시편의 표면을 연마한 상태에서 시편을 밀착 플레이트에 안착한 후, 시편의 상, 하부에 접촉 프로브를 밀착한 후, 전기를 공급하며 성분을 측정한다.
성분분석 장치는 정밀한 분석을 위해 강종 변경전의 시편을 채취한 후, 반복적 분석을 통해 캘리브레이션(calibration)을 실시하여 오차감소를 통한 정밀도를 향상시킨다.
이를 위해, 종래의 성분분석 장치는, 접촉 프로브가 시편에 접촉하는 부분을 여러 번 변경하며 반복적으로 시험하고 있으며, 시편의 분석 위치를 넓게 분포하고, 분석 위치를 중복되지 않도록 하여 측정 에러와 오차를 감소시키고, 정밀도를 향상시킨다.
그런데, 종래에는 시편의 분석 위치를 육안으로 파악하여 분석 위치를 조정하고 있으나, 이에 따라 분석 위치가 불필요하게 넓게 분포될 수 있어 시편의 분석 가능 회수가 제한되고 있으며, 이에 따라 분석면의 빈번한 연마진행 및 시편의 소모로 인해 원가상승 및 시험시간이 지연되는 요인이 되고 있다.
대한민국 특허출원 제10-2010-7024427호
본 발명의 일 실시예는 시편의 분석면을 정확하게 분할하여 성분 분석 시험의 정확성을 향상시키고, 시편의 분석 가능 회수를 증가시킬 수 있도록 한 시편 캘리브레이션 모듈을 제공하는 것을 목적으로 한다.
본 발명의 일 측면에 따른 시편 캘리브레이션 모듈은 시편의 분석면에 밀착되는 커버; 상기 커버에 관통 형성되어 성분분석장치의 성분분석용 접촉 프로브가 시편에 접촉하도록 상기 분석면을 소정의 간격으로 노출시키는 다수의 관통홀; 및 상기 커버를 상기 시편에 고정시키는 고정부;를 포함한다.
또한, 상기 고정부는 상기 커버의 외주면을 따라 설치되는 테두리부재와, 상기 테두리부재에 일정 간격으로 제공되어 상기 시편의 측면을 가압 고정하는 다수의 체결부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 고정부는 상기 커버의 외주면을 따라 설치되고, 내부가 중공 연결되며, 일측에 유체공급부가 연결되는 파이프부재와, 상기 파이프부재의 내측에서 상기 시편의 외주면으로 연장되는 가이드부와, 상기 가이드부에 설치되며 상기 파이프부재로 공급되는 유체에 의해 인출되며 상기 시편의 측면을 가압 고정하는 피스톤부재를 포함할 수 있다.
또한, 상기 가이드부와 상기 피스톤부재 사이에 제공되어 상기 피스톤부재를 탄성 복귀시키는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 관통홀은 직경이 3 내지 10mm 이고, 다른 관통홀과 5 내지 10mm 이격되며 배열될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 시편과 용이하게 결합할 수 있으며, 시편의 분석이 이루어지는 분석면을 일정한 크기로 제공하며, 다른 분석면과 일정한 간격을 유지할 수 있도록 분석면을 구획할 수 있으며, 이에 따라 분석의 정확성 및 신뢰성을 향상시킬 수 있고, 시편의 분석면을 효과적으로 분할하여 사용할 수 있어 사용가능 회수를 늘릴 수 있어 분석면의 연마회수 감소 및 시편 수명 증가로 인해 원가 절감에 기여할 수 있고, 분석시간에 소요되는 시간도 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈의 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈의 저면 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈에 시편이 결합된 상태의 사시도.
도 4는 도 3의 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈이 성분분석 장치에 설치된 상태의 단면도.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈의 사시도.
이하, 본 발명의 일 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명의 실시형태는 여러 가지의 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시형태로만 한정되는 것은 아니다. 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈의 저면 사시도이다. 또한, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈에 시편이 결합된 상태의 사시도이고, 도 4는 도 3의 단면도이다. 또한, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈이 성분분석 장치에 설치된 상태의 단면도이다.
도 1 내지 도 5를 참고하면, 본 실시예의 시편 캘리브레이션 모듈(100)은 강종 교체 분석 과정전 시편의 성분을 분석하는데 활용되는 성분분석 장치의 접촉 프로브(10, 20)가 시편(30)에 접촉되는 위치를 분할하여 제공하는데 활용될 수 있다.
이를 위해, 본 실시예의 시편 캘리브레이션 모듈(100)은 성분 분석을 필요로 하는 시편(30)에 장착될 수 있다.
구체적으로 시편 캘리브레이션 모듈(100)은, 시편(30)의 분석면에 밀착되는 커버(110)를 포함할 수 있다. 그리고, 이 커버(110)에는 시편(30)의 분석면을 노출시키는 다수의 관통홀(112)이 형성될 수 있다.
이러한 관통홀(112)에는 성분분석 장치의 성분 분석용 접촉 프로브(10, 20)가 삽입될 수 있다.
성분분석 장치는 시편(30)의 상부면 및 하부면에 각각 접촉 프로브(10, 20)가 접촉된 상태에서 전류를 공급할 수 있고, 이와 같이 공급되는 전류를 이용하여 시편(30)의 성분을 분석할 수 있다.
한편, 시편(30)은 성분분석 시험과정에서 접촉 프로브(10, 20)를 통해 전류가 공급됨에 따라 접촉 프로브(10, 20)와 접촉하는 분석면 주변이 검게 변화는 흑화 현상이 발생할 수 있다. 이와 같이, 시편(30)의 성분분석 시험과정 중 발생되는 흑화 현상 등과 같이 시편(30)의 성분 분석에 영향을 줄 수 있는 외적 요인을 최소화하기 위해, 관통홀(112)은 흑화 등이 발생하는 영역을 고려한 구멍의 배열/크기 등의 설정될 수 있다.
즉, 본 실시예에서 관통홀(112)은 일정한 간격으로 형성될 수 있으며, 순차적, 반복적으로 진행되는 분석면의 중복 시험을 방지하기 위한 최적의 직경/이격거리를 갖도록 형성될 수 있다. 예컨대, 관통홀(112)은 직경이 3 내지 10mm 이고, 다른 관통홀(112)과 5 내지 10mm 이격되며 배열되는 것이 바람직하다. 한편, 본 실시예에서 관통홀(112)은 통상적으로 사용되는 성분분석 장치의 접촉 프로브(10, 20)의 크기를 고려하여 설정된 것으로, 성분분석 시험과정에 사용되는 접촉 프로브(10, 20)의 직경 크기 등의 증가 또는 사용전류의 변동 등에 따라 성능향상을 위해 변동될 수 있다.
한편, 본 실시예에서 커버(110)는 시편(30)에 고정된 상태로 제공될 수 있으며, 이를 위해 시편 캘리브레이션 모듈(100)은 커버(110)와 시편(30)을 고정하기 위한 고정부(120)를 포함할 수 있다.
고정부(120)는 커버(110)의 외주면을 따라 설치될 수 있다. 이때, 고정부(120)는 시편(30)의 측면에 고정되기 위해 브래킷 등의 다양한 형태로 커버(110)와 결합될 수 있다.
바람직하게는 커버(110)는 시편(30)의 상부면을 덮는 상부커버(110a)와, 이 상부커버(110a)의 외주면 둘레에서 시편(30)의 측면으로 연장되는 측면커버(110b)로 이루어질 수 있다.
또한, 고정부(120)는 측면커버(110b)의 외주면을 따라 설치되는 테두리부재를 포함할 수 있고, 이 테두리부재에는 일정 간격으로 시편(30)의 측면을 가압 고정하는 다수의 체결부재가 설치될 수 있다.
체결부재는 테두리부재에 나선 결합되는 볼트 등으로 이루어질 수 있다. 이러한 체결부재는 커버(110) 내측에 시편(30)이 위치된 상태에서, 테두리부재에 대해 조임됨에 따라 시편(30)의 측면을 가압하며 시편(30)과 커버(110)를 고정할 수 있다.
바람직하게는 고정부(120)는 커버(110)의 외주면, 예컨대 측면커버(110b)를 따라 설치되는 파이프부재(122)를 포함할 수 있다. 이 파이프부재(122)는 내부가 중공되어 연결될 수 있고, 일측에는 유체의 공급을 위한 유체공급부(124)가 연결될 수 있다.
유체공급부(124)는 별도로 제공되는 유체공급수단과 배관을 매개로 연결될 수 있고, 배관의 일측에는 유체의 공급을 제어하기 위한 제어밸브(126)가 설치될 수 있다.
또한, 배관의 일측에는 다른 배관과의 연결을 위한 소켓(128) 등이 설치되는 것도 가능하다.
유체공급부(124)는 공기를 분사하는 공압펌프일 수 있으며, 공기 외에도 오일을 공급하는 오일펌프가 사용되는 것도 가능하다.
또한, 파이프부재(122)의 내측에는 시편(30)의 외주면으로 연장되는 가이드부(130)가 제공될 수 있다. 가이드부(130)는 측면커버(110b)에 연결될 수 있고, 이에 의해 파이프부재(122)를 지지할 수 있다.
또한, 가이드부(130)의 내측에는 시편(30)의 측면을 가압하도록 이동가능한 피스톤부재(132)가 삽입될 수 있다.
피스톤부재(132)는 파이프부재(122)로 공급되는 유체에 의해 인출되며 시편(30)의 측면을 가압하며 고정할 수 있다. 피스톤부재(132)는 가이드부(130)의 내주면에 밀착되며 이동하는 피스톤 헤드(132a)와, 이 피스톤 헤드(132a)와 연결되어 시편(30) 측면을 가압하는 작동로드(132b)로 이루어질 수 있다.
바람직하게는 가이드부(130)의 단부에는 피스톤 헤드(132a)의 분리를 방지하기 위해 내측으로 돌출된 단턱부(130a)가 형성될 수 있다.
또한, 피스톤 헤드(132a)에는 가이드부(130)와의 밀착을 위해 오링 등의 씰링수단이 제공될 수 있다.
이러한 고정부(120)는 파이프부재(122)로 유체가 공급될 경우, 유체의 압력에 의해 피스톤부재(132)가 인출되며 시편(30)의 측면을 가압하며 고정할 수 있다.
한편, 고정부(120)는 커버(110)를 시편(30)으로부터 분리하고자 할 경우, 유체의 공급을 중단할 수 있으며, 이때 커버(110)가 시편(30)으로 쉽게 분리될 수 있도록 가이드부(130)와 피스톤부재(132) 사이에는 피스톤부재(132)를 탄성 복귀시키는 탄성부재(134)가 설치될 수 있다.
탄성부재(134)는 코일 스프링이 사용될 수 있으며, 코일 스프링은 가이드부(130)의 단턱부(130a)와 피스톤 헤드(132a) 사이에 삽입되어 유체가 공급될 경우 피스톤부재(132)가 시편(30)을 가압 고정하도록 압축될 수 있고, 유체의 공급이 제한될 경우 피스톤부재(132)가 시편(30)으로부터 분리되도록 탄성 복원력에 의해 팽창되며 피스톤부재(132)를 가이드부(130) 내측으로 밀어낼 수 있다.
한편, 본 실시예에서 시편(30) 및 이에 결합되는 시편 캘리브레이션 모듈(100)은 원형으로 형성된 것으로 설명하고 있으나, 도 6과 같이, 시편(30') 및 시편 캘리브레이션 모듈(200)은 사각형으로 형성되는 것도 가능하다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 시편 캘리브레이션 모듈의 사시도로, 이를 참고하면 시편(30')의 형상은 이외에도 타원형 등과 같이 다양하게 형성될 수 있고, 시편 캘리브레이션 모듈(200)은 이러한 시편(30')의 형상에 대응하게 형성되는 것이 바람직하다.
또한, 시편(30')의 성분분석을 위해 사용된 관통홀(212)은, 영상정보처리 장치 등에 의해 기록될 수 있으며, 이와 같이 기록된 영상정보를 이용하여 사용된 성분분석에 활용된 분석면, 관통홀(212)과 사용전 분석면, 관통홀(212)을 모니터링 장치에 표시할 수 있다.
본 발명은 상술한 실시형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되지 아니하며, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게 자명할 것이다.
100: 시편 캘리브레이션 모듈 110: 커버
112: 관통홀 120: 고정부
122: 파이프부재 124: 유체공급부
130: 가이드부 132: 피스톤부재
134: 탄성부재

Claims (5)

  1. 시편의 분석면에 밀착되는 커버;
    상기 커버에 관통 형성되어 성분분석장치의 성분분석용 접촉 프로브가 시편에 접촉하도록 상기 분석면을 소정의 간격으로 노출시키는 다수의 관통홀; 및
    상기 커버를 상기 시편에 고정시키는 고정부;
    를 포함하는 시편 캘리브레이션 모듈.
  2. 청구항 1에 있어서, 상기 고정부는
    상기 커버의 외주면을 따라 설치되는 테두리부재와,
    상기 테두리부재에 일정 간격으로 제공되어 상기 시편의 측면을 가압 고정하는 다수의 체결부재를 포함하는 시편 캘리브레이션 모듈.
  3. 청구항 1에 있어서, 상기 고정부는
    상기 커버의 외주면을 따라 설치되고, 내부가 중공 연결되며, 일측에 유체공급부가 연결되는 파이프부재와,
    상기 파이프부재의 내측에서 상기 시편의 외주면으로 연장되는 가이드부와,
    상기 가이드부에 설치되며 상기 파이프부재로 공급되는 유체에 의해 인출되며 상기 시편의 측면을 가압 고정하는 피스톤부재를 포함하는 시편 캘리브레이션 모듈.
  4. 청구항 3에 있어서,
    상기 가이드부와 상기 피스톤부재 사이에 제공되어 상기 피스톤부재를 탄성 복귀시키는 탄성부재를 더 포함하는 시편 캘리브레이션 모듈.
  5. 청구항 1 내지 청구항 4 중 어느 한 항에 있어서,
    상기 관통홀은 직경이 3 내지 10mm 이고, 다른 관통홀과 5 내지 10mm 이격되며 배열되는 시편 캘리브레이션 모듈.



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