KR101802803B1 - 압력센서용 캘리브레이션 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명에 따른 압력센서 캘리브레이션 장치는, 테이블이 마련된 본체; 상기 테이블에 마련되며, 인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 온도변환유닛; 및 상기 온도변환유닛 상에 배치되어 상기 온도변환유닛의 온도의 영향을 받으며, 내부에 복수개의 압력센서가 장착되는 센서장착지그; 를 포함한다. 본 발명의 실시예들에 따른 압력센서 캘리브레이션 장치는 압력센서의 온도를 변화시키기 위해 열풍 챔버 방식을 이용하는 종래 기술과는 다르게 열전소자를 이용하여 압력센서의 온도를 신속하게 변화함으로써 압력센서의 캘리브레이션 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 이에 따라, 압력센서의 생산성을 증가시킬 수 있다.
Description
본 발명은 압력센서용 캘리브레이션 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 압력센서에 대해 캘리브레이션 공정을 수행하기 위한 압력센서용 캘리브레이션 장치에 관한 것이다.
일반적으로 압력센서는 압력을 감지해서 전기신호로 변환시키기 위한 목적으로 사용된다. 압력센서는 자동차, 생체공학용 의료기, 환경 제어와 산업체의 대규모 시스템 제어 등에서 광범위하게 응용되고 있다.
한편, 자동차 등의 차량에 사용되는 압력센서는 검출방식에 의하여 기계식 압력센서, 전기식 압력센서, 반도체식 압력센서 등으로 분류한다. 현재 자동차 등의 차량에는 전기식 압력센서가 많이 사용된다. 이러한 전기식 압력센서는 전기적으로 감지하는 방식에 따라 압저항형 압력센서, 압전형 압력센서, 정전용량형 압력센서 및 전자기형 압력센서 등으로 분류되며, 압전형 압력센서와 압저항형 압력센서가 많이 사용된다. 압전형 압력센서는 수정 및 세라믹이 특정한 방향으로 압력을 받게되면 자체 내에 전압이 유기되는 현상인 압전과, 결정체에 전압을 가하면 결정이 기계적인 변형을 일으키는 현상인 역압전을 총칭하는 압전 형상을 이용하여 입력 압력에 대응된 전기적 출력을 얻을 수 있도록 설계된 압력센서를 의미한다. 이와 같은 압전형 압력센서의 경우에는 동적 응답 특성이 좋고, 크기가 작고 구조가 간단하며, 시간이 경과해도 그 특성이 거의 일정한 장점을 가지고 있기 때문에 최근 폭 넓은 영역에서 사용되고 있다. 그러나, 압전형 압력센서는 미세한 전하를 증폭기까지 전달하는 과정에서 주변 노이즈에 노출되기 쉽다는 점과 변형이 발생하겨 측정오차가 발생할 수 있으며, 압전물질이 온도 변화에 민감한 단점이 있다. 압저항형 압력센서는 압력이 작용하는 길이 변환장치(다이어프램, 벨로우즈, 브로돈관)에 스트레인 게이지를 부착하여 작용 압력에 비례하여 변형되는 길이 변환장치의 변형량(strain)을 측정한다. 그러나, 압저항형 압력센서는 노이즈에 매우 강해서 정확한 압력을 측정하고 소형으로 제작되며 응답성이 빠르고 온도와 진동 및 충격에 의한 영향이 적다는 장점을 가지고 있으나, 스트레인 게이지를 부착하는 변형 감지체의 정확한 압저항 특성을 정확하게 규명하고 사용해야하는 단점이 있다.
자동차에 압력센서를 적용시키기 위해서는 각각의 센서 제작업체로부터 출고되는 센서들은 검사 및 셋팅 공정을 거친 후에 출고를 하고 있다. 제작업체에서는 센서를 출고하기 전에 양산 검사를 수행한다. 양산 검사의 목적은 센서의 감도에 따라 양품과 불량품을 구분하고, 양품으로 구분된 각각의 센서를 일정한 크기의 감도와 오프셋(offset)을 가지도록 한다. 이렇게 일정한 크기의 감도와 오프셋을 가지도록 만드는 것을 캘리브레이션(calibration)이라고 한다.
상기와 같이 자동차에 많이 사용되는 압전형 압력센서는 온도에 민감하다는 문제점이 있다. 이에 따라, 압력센서의 캘리브레이션을 위해서는 온도 변화에 따른 압력값을 셋팅해주는 것이 중요하다.
종래에는 압력센서의 주변 온도에 따른 압력을 캘리브레이션 하기 위하여, 압력센서의 주변 온도를 높이기 위해 열풍 방식을 이용하여 인위적으로 따뜻한 바람을 발생시켜 주변 온도를 높임으로써 온도변화에 따른 압력센서의 캘리브레이션을 수행하였다. 그러나, 상기와 같은 압력센서의 캘리브레이션은 다수개의 압력센서을 일괄적으로 동일한 온도로 변화시키는 것이 어렵기 때문에 압력센서의 캘리브레이션을 위한 시간이 많이 소요되는 문제점이 있다. 더욱이, 압력센서를 캘리브레이션 하는데 필요한 공정 시간이 증가하게 됨으로 인해 압력센서의 생산성이 떨어지는 문제점이 있다.
따라서, 본 출원인은, 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해서 본 발명은 제안하게 되었으며, 이와 관련된 선행기술문헌으로는, 대한민국 공개특허공보 10-2002-0033768호 (발명의 명칭: 연료 공급 시스템의 압력센서를 보정하기 위한 방법 및 장치, 공개일: 2002.01.03.)가 있다.
본 발명의 목적은 압력센서의 캘리브레이션 공정에서 압력센서의 설정온도를 신속하고 정확하게 변경할 수 있어 압력센서의 캘리브레이션 공정에 필요한 시간을 대폭 줄일 수 있는 압력센서용 캘리브레이션 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 이상에서 언급한 과제들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기의 목적은, 본 발명에 따라, 테이블이 마련된 본체; 상기 테이블에 마련되며, 인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 온도변환유닛; 및 상기 온도변환유닛 상에 배치되어 상기 온도변환유닛의 온도를 전달받으며, 내부에 복수개의 압력센서가 장착되는 센서장착지그; 에 의해 달성된다.
상기 온도변환유닛 상에서 상기 센서장착지그가 미리 지정된 위치에 복수개로 안착되는 지그안착프레임을 더포함할 수 있다.
상기 온도변환유닛 상에 설치된 상기 지그안착프레임과 인접하게 위치하고 상기 센서장착지그가 상기 지그안착프레임에 위치시킬 때 상기 센서장착지그를 상기 지그안착프레임 측으로 안내하는 가이드프레임을 더 포함할 수 있다.
상기 센서장착지그 및 상기 가이드프레임에는 각각 식별코드가 부착되거나 인쇄될 수 있다.
상기 테이블에 마련되고, 상기 센서장착지그 및 상기 가이드프레임에 부착되거나 인쇄된 식별코드를 인식하기 위한 코드리더기를 더 포함할 수 있다.
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상기 온도변환유닛은 인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 열전소자; 및 상기 열전소자를 지지하는 브라켓을 포함할 수 있다.
상기 열전소자는 복수개로 분할되어 마련되되, 상기 복수개로 분할된 열전소자 각각의 온도는 독립적으로 조절할 수 있다.
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또한, 상기의 목적은, 테이블이 마련된 본체; 상기 테이블에 마련되며, 인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 온도변환유닛; 상기 온도변환유닛 상에 배치되어 상기 온도변환유닛의 온도를 전달받으며, 내부에 복수개의 압력센서가 장착되는 센서장착지그; 상기 테이블의 상측에서 승강 가능하게 마련되고 하측이 개방된 구조를 가지며, 캘리브레이션 공정시 하강하여 상기 센서장착지그를 덮는 이동챔버; 및 캘리브레이션 공정시 상기 압력센서와 신호/데이터를 주고받기 위한 캘리브레이션 단자부를 포함하고, 상기 캘리브레이션 단자부는 상기 이동챔버에 마련되어 상기 이동챔버가 하강하면 상기 센서장착지그를 덮는 위치에서 상기 압력센서의 입출력단자와 접촉하는 압력센서용 캘리브레이션 장치에 의해 달성될 수 있다.
본 발명의 압력센서용 캘리브레이션 장치는, 캘리브레이션 공정에 있어서 압력센서의 설정온도를 변경하기 위해 열풍 챔버 방식을 이용하는 종래 기술과는 다르게 열전소자를 이용하여 압력센서의 설정온도를 신속하고 정확하게 변경함으로써 압력센서의 캘리브레이션 공정에 소요되는 시간을 대폭 줄일 수 있고, 이에 따라, 압력센서의 제품 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 압력센서용 캘리브레이션 장치는, 열전소자를 이용함으로써 압력센서의 설정온도를 전체 영역에 대해 균일하게 확보/유지 할 수 있으므로 압력센서의 캘리브레이션 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서장착지그가 장착되기 전의 압력센서용 캘리브레이션 장치를 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 압력센서용 캘리브레이션 장치에서 본체를 제외하고 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 챔버가 하강한 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 온도변환유닛 및 지그안착프레임에 센서장착지그가 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시한 센서장착지그를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 2는 도 1에 도시한 압력센서용 캘리브레이션 장치에서 본체를 제외하고 나타낸 도면이다.
도 3은 도 2에 도시한 챔버가 하강한 모습을 나타낸 도면이다.
도 4는 도 1에 도시한 온도변환유닛 및 지그안착프레임에 센서장착지그가 결합된 모습을 나타낸 도면이다.
도 5는 도 4에 도시한 센서장착지그를 분해하여 나타낸 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.
도면들은 개략적이고 축적에 맞게 도시되지 않았다는 것을 일러둔다. 도면에 있는 부분들의 상대적인 치수 및 비율은 도면에서의 명확성 및 편의를 위해 그 크기에 있어 과장되거나 감소되어 도시되었으며 임의의 치수는 단지 예시적인 것이지 한정적인 것은 아니다. 그리고 둘 이상의 도면에 나타나는 동일한 구조물, 요소 또는 부품에는 동일한 참조 부호가 유사한 특징을 나타내기 위해 사용된다.
본 발명의 실시예는 본 발명의 이상적인 실시예들을 구체적으로 나타낸다. 그 결과, 도면의 다양한 변형이 예상된다. 따라서 실시예는 도시한 영역의 특정 형태에 국한되지 않으며, 예를 들면 제조에 의한 형태의 변형도 포함한다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서용 캘리브레이션 장치(100, 이하 '캘리브레이션 장치' 라 함)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서장착지그가 장착되기 전의 압력센서용 캘리브레이션 장치를 나타낸 도면, 도 2는 도 1에 도시한 압력센서용 캘리브레이션 장치에서 본체를 제외하고 나타낸 도면, 도 3은 도 2에 도시한 챔버가 하강한 모습을 나타낸 도면, 도 4는 도 1에 도시한 온도변환유닛 및 지그안착프레임에 센서장착지그가 결합된 모습을 나타낸 도면 및 도 5는 도 4에 도시한 센서장착지그를 분해하여 나타낸 도면이다.
도 1 내지 도 5에 도시한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 장치(100)는 테이블(112)이 마련된 본체(110), 테이블(112) 상에 마련되며, 인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 온도변환유닛(120) 및 온도변환유닛(120) 상에 배치되어 온도변환유닛(120)으로부터 온도를 전달받으며 내부에 복수개의 압력센서(101)가 장착되는 센서장착지그(130)를 포함한다.
도 1을 참조하면, 본체(110)는 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 장치(100)의 부품들이 장착되는 케이스(Case)이다. 본체(110)는 사각형의 형태로 마련되나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 그 형상은 변형될 수 있다. 본체(110)의 하단부에는 이동부재(111)가 마련되어 작업자가 본체(110)를 손쉽게 이동시킬 수 있다. 이러한 이동부재(111)의 본체(110)의 모서리에 각각 마련된다. 또한, 본체(110)에는 테이블(112)이 마련된다. 테이블(112)은 평평한 형태의 판(Plate)으로 마련되며, 후술할 온도변환유닛(120), 센서장착지그(130), 지그안착프레임(150) 및 가이드프레임(160) 등이 위치된다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 온도변환유닛(120)은 테이블(112)에 마련되며, 인가되는 전압에 의해 온도가 변화된다. 이와 같은 온도변환유닛(120)은 인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 열전소자(미도시, thermoelenet)로 마련된다. 구체적으로, 온도변환유닛(120)의 열전소자(미도시)는 열전재료를 이용하여 직류전원(DC)의 공급만으로 냉각, 가열, 항온 및 발전을 동시에 할 수 있는 부재이다. 이러한 열전소자(미도시)는 펠티어소자라고도 불리우며, 예를 들어 외부에서 공급된 전원에 의해 일측면이 냉각되면 타단면은 반대로 가열되게 된다. 즉, 외부에서 공급되는 전압에 따라 온도변환유닛(120)의 열전소자(미도시)가 뜨거워지거나 냉각된다. 이러한 열전소자는 복수개로 분할되어 마련되며, 바람직하게는 4개로 분할된다. 복수개로 분할된 열전소자 각각의 크기는 서로 다르게 형성되거나 같은 크기로 형성될 수 있다. 복수개로 분할된 열전소자의 온도는 디스플레이 장비(미도시)을 통해 작업자가 조절하게 된다. 이때, 복수개로 분할된 열전소자의 온도는 각각 독립적으로 조절될 수 있으며, 동일한 온도를 가지거나 서로 다른 온도를 가지도록 조절될 수 있다.
한편, 상기와 같은 복수개의 열전소자(미도시)로 마련된 온도변환유닛(120)은 브라켓(미도시)에 의해 고정지지된다. 다시 말해서, 테이블(112) 상에서 온도변환유닛(120)을 브라켓(미도시)을 이용하여 안정적으로 고정되도록 한다.
또한, 온도변환유닛(120)에는 방열판(미도시)가 마련될 수 있다. 방열판(미도시)는 인가되는 전압에 의해 변화되는 열전소자(미도시)의 온도를 테이블(112) 및 다른 부품 등으로 전도되는 것을 방지한다. 이러한 방열판(미도시)는 일반적인 방열 성능을 가지는 재질 중 어느 하나로 마련될 수 있으며, 그 형태는 변형될 수 있다.
참고로, 도면에는 도시하지 않았지만, 온도변환유닛(120)의 온도를 감지할 수 있는 온도감지센서(미도시)가 마련될 수 있다. 온도감지센서는 온도변환유닛(120)에 연결되고, 온도감지센서에 의해 감지된 온도변환유닛(120)의 온도는 디스플레이 장비(미도시)를 통해 사용자에게 알려준다. 사용자는 디스플레이 장비에 표시된 온도변환유닛(120)의 온도를 참고하여 필요에 따라 온도변환유닛(120)의 온도를 높이거나 낮추게 된다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 센서장착지그(130)는 온도변환유닛(120) 상에 배치되어 온도변환유닛(120)의 영향을 받으며, 내부에 복수개의 압력센서(101)가 장착된다. 이때, 상기한 바와 같이, 센서장착지그(130)는 온도변환유닛(120)의 온도에 영향을 받기 때문에 열전도성이 우수한 금속재질로 마련되는 것이 바람직하다. 왜냐하면, 압력센서(101)를 캘리브레이션 하기 위해서는 온도변환유닛(120)의 온도 변화를 이용하여 압력센서(101)의 온도를 인위적으로 변화시키는 것이 필요하다. 다시 말해서, 압력센서(101)의 압력은 온도의 변화에 따라 매우 달라지기 때문에 온도 변화에 따라 압력센서(101)를 적절하게 캘리브레이션 해야하기 때문이다. 즉, 센서장착지그(130)를 온도 절달이 용이한 금속 재질로 마련함으로써 온도변환유닛(120)의 온도 변화에 따라 센서장착지그(130)도 빠르게 온도가 변화되게 된다. 상기와 같은 센서장착지그(130)는 하부지그(131) 및 상부지그(132)를 포함한다.
도 5를 참조하면, 하부지그(131)는 센서장착지그(130)의 베이스(base)가 되는 부재이다. 하부지그(131)의 내부에는 압력센서(101)의 일단부가 안착된다. 이때, 하부지그(131)의 내부에 압력센서(101)을 장착하기 위해, 하부지그(131)에는 하부안착홈(135)이 마련된다. 하부안착홈(135)의 형태 및 크기는 하부지그(131)에 안착되는 압력센서(101)에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 하부안착홈(135)에 압력센서(101)가 장착될 때, 압력센서(101)와 하부안착홈(135)의 사이에는 패킹(미도시)이 끼워질 수 있다. 패킹(미도시)은 일반적인 링(ring) 형태의 패킹으로 마련되고, 재질은 다양한 패킹 재질 중 하나일 수 있으나 고무 재질로 마련된다. 상기와 같은 패킹(미도시)는 하부안착홈(135)과 압력센서(101) 사이의 밀폐를 유지할 수 있게 된다. 또한, 하부지그(131)에는 유로(미도시)가 마련될 수 있다. 유로(미도시)는 후술할 압력주입구(133)를 통해 주입된 압력을 각각의 압력센서(101)로 공급하기 위한 것이다. 즉, 각각의 압력센서(101)와 유로(미도시)가 연통되어 압력주입구(133)로부터 주입된 압력이 각각의 압력센서(101)로 공급된다.
도 5를 참조하면, 상부지그(132)는 하부지그(131)에 얹혀지는 부재로, 압력센서(101)의 타단부가 장착될 수 있다. 이때, 상부지그(132)의 내부에 압력센서(101)를 장착하기 위해, 상부지그(132)에는 상부안착홈(136)이 마련된다. 상부안착홈(136)의 형태 및 크기는 상부지그(132)에 안착되는 압력센서(101)에 따라 달라질 수 있다. 여기서, 상부안착홈(136)은 양단부가 개방된 형태로 형성된다. 그러면, 상부안착홈(136)에 안착되는 압력센서(101)의 상단부, 입출력단자(102)의 일부를 노출시킨다. 노출된 입출력단자(102)는 후술할 캘리브레이션 단자부(115)와 접속되어 압력센서(101)를 센싱하게 된다. 즉, 하부지그(131)에는 압력센서(101)의 하단부가 장착되고 상부지그(132)에는 압력센서(101)의 상단부가 장착되며, 하부지그(131)와 상부지그(132)는 결합되게 된다.
한편, 하부지그(131)에는 가이드홈(137)이 마련될 수 있다. 가이드홈(137)은 하부지그(131)의 양단부를 관통하도록 마련되며, 하부지그(131)의 양단부에 복수개로 마련된다. 이에 따라, 하부지그(131)와 상부지그(132)가 결합된 센선장착지그(130)가 온도변환유닛(120) 상에 배치될 때, 센서장착지그(130)를 온도변환유닛(120) 상에 정확하게 위치시킬 수 있게 된다.
한편, 센서장착지그(130)에는 압력주입구(133)가 마련된다. 구체적으로 압력주입구(133)는 하부지그(131)의 일측에 위치된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 하부지그(131)는 상부지그(132) 보다 길게 형성된다. 다시 말해서, 하부지그(131)의 가로방향 길이는 상부지그(132)의 가로방향 길이보다 길게 형성되고, 상부지그(132)의 가로방향 길이보다 길게 형성된 하부지그(131)에 상술한 압력주입구(133)가 위치된다. 이와 같은 압력주입구(133)는 센서장착지그(130)의 내부에 장착된 압력센서(101)로 압력을 공급하기 위한 부재이다. 압력주입구(133)에는 질소(N)가 주입될 수 있으며, 도면에는 도시하지 않았지만 압력주입구(133)로 주입되는 질소(N)는 별도의 질소저장통(미도시)로부터 주입된다.
또한, 센서장착지그(130)에는 식별코드(134)가 부착되거나 인쇄된다. 구체적으로, 식별코드(134)는 하부지그(131)에 부착되거나 인쇄된다. 상술한 바와 같이, 하부지그(131)이 상부지그(132)보다 길게 형성되므로, 식별코드(134)는 상부지그(132)보다 길게 형성된 하부지그(131)의 일측에 마련된다. 이러한 식별코드(134)는 하부지그(131)에 위치되는 압력주입구(133)와 인접한 위치에 형성될 수도 있지만, 압력주입구(133)와 반대되는 위치에 마련되는 것이 바람직하다. 식별코드(134)는 바코드(barcode), RFID(radio frquency identification), NFC(near field communication) 등의 다양한 형태일 수 있으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 식별코드(134)는 코드리더기(170)에 의해 작업자가 빠르게 인식할 수 있도록 바코드로 형성되는 것이 바람직하다. 상기한 바와 같이, 식별코드(134)는 작업자가 코드리더기(170)를 사용하여 인식한다. 식별코드(134)에는 센서장착지그(130)의 정보 및 센서장착지그(130)에 장착되는 압력센서(101)의 정보들이 저장된다.
도 1, 도 2 및 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 장치(100)는 지그안착프레임(150)을 더 포함한다. 지그안착프레임(150)에는 온도변환유닛(120) 상에서 센서장착지그(130)가 미리 지정된 위치에 복수개로 안착된다. 지그안착프레임(150)은 레일(rail) 형태로 마련되며, 복수개의 센서장착지그(130)가 안착되도록 복수개의 레일로 마련된다. 즉, 지그안착프레임(150)의 각각의 레일에는 하부지그(131), 압력센서(101) 및 상부지그(132)가 결합된 하나의 센서장착지그(130)가 위치되며, 지그안착프레임(150)에 형성된 레일의 개수에 따라 장착되는 센서장착지그(130)의 개수도 달라질 수 있다. 이때, 지그안착프레임(150)은 상기한 센서장착지그(130)와 같이 금속 재질로 마련된다. 만약, 센서장착지그(130)만 온도 전달이 용이한 금속 재질로 마련된다면, 센서장착지그(130)로 온도변환유닛(120)의 온도가 빠르게 전달되는 것이 어렵고, 그에 따라 온도를 변화에 따른 압력센서(101)의 캘리브레이션 공정을 제대로 수행하는 것이 어렵기 때문이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 장치(100)는 가이드프레임(160)을 더 포함한다. 가이드프레임(160)은 테이블(112)에 위치된 온도변환유닛(120) 상에 설치된 지그안착프레임(150)과 인접하게 위치하여, 센서장착지그(130)가 지그안착프레임(150)에 위치될 때, 센서장착지그(130)를 지그안착프레임(150) 측으로 안내한다. 즉, 가이드프레임(160)은 지그안착프레임(150)과 인접하게 위치된다. 가이드프레임(160)의 레일의 넓이 및 크기는 상술한 지그안착프레임(150)의 레일 넓이 및 크기와 동일하게 형성된다. 그러면, 센서장착지그(130)를 가이드프레임(160)을 통해 지그안착프레임(150)으로 정확하게 위치시킬 수 있게 된다. 한편, 가이드프레임(160)의 일측에는 식별코드(162)가 부착되거나 인쇄된다. 가이드프레임(160)에 마련된 식별코드(162)는 하부지그(131)에 마련된 식별코드(134)와 같이 바코드(barcode), RFID(radio frquency identification), NFC(near field communication) 등의 다양한 형태일 수 있다. 그러나, 작업자가 식별코드(162)를 코드리더기(170)로 간단하게 빠르게 인식할 수 있도록 바코드(barcode) 형태로 형성되는 것이 바람직하다. 작업자에 의해 인식된 가이드프레임(160)의 식별코드(162)의 정보는 디스플레이 장비(미도시)에 저장된다.
한편, 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 캘리브레이션 장치(100)는 이동챔버(114)를 더 포함한다. 이동챔버(114)는 테이블(112)의 상측에서 승강 가능하게 마련되고 하측이 개방된 구조를 가진다. 이동챔버(114)는 테이블(112) 상에 고정된 지지프레임(118)에 끼워져 상측 또는 하측 방향으로 슬라이딩 된다. 이동챔버(114)는 압력센서(101)의 캘리브레이션 공정시, 하측방향으로 하강 슬라이딩되어 센서장착지그(130)를 덮는다. 이에 따라, 센서장착지그(130)의 온도가 유지되게 된다. 또한, 이동챔버(114)의 일측에는 캘리브레이션 단자부(115)가 마련된다. 캘리브레이션 단자부(115)는 센서장착지그(130)에 장착된 압력센서(101)의 입출력단자(102)와 결합된다. 즉, 이동챔버(114)가 하강되면, 이동챔버(114)가 센서장착지그(130)를 덮는 위치에서 캘리브레이션 단자부(115)와 압력센서(101)의 입출력단자(102)가 접촉된다. 또한, 이동챔버(114)의 상단부에는 복수개의 장공(116)이 마련된다. 장공(116)은 센서장착지그(130)가 지그안착프레임(150)에 장착되는 방향, 즉 센서장착지그(130)가 슬라이딩되는 방향과 동일한 방향으로 형성된다. 이러한 장공(116)으로 캘리브레이션 단자부(115)가 관통되며, 상술한 바와 같이 관통된 캘리브레이션 단자부(115)는 센서장착지그(130)의 압력센서(101)의 입출력단자(102)와 연결된다. 이러한 캘리브레이션 단자부(115)는 일반적인 형태의 프로브(Probe) 장비일 수 있으며, 캘리브레이션 단자부(115)는 압력센서(101)를 센싱하며, 압력센서(101)의 캘리브레이션 공정시 압력센서(101)와 신호 또는 데이터를 주고받는다.
도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 캘리브레이션 장치(100)의 동작을 간단히 설명한다.
먼저, 본체(110)의 테이블(112)에 온도변환유닛(120)을 위치시킨다.
그 다음, 온도변환유닛(120)의 상단부와 접촉되도록 지그안착프레임(150)을 위치시킨다. 여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그안착프레임(150)의 크기는 온도변환유닛(120) 보다 작은 크기를 가지므로, 정확하게 장착되도록 하여야 한다.
그 다음, 내부에 압력센서(101)가 장착된 센서장착지그(130)를 지그안착프레임(150)에 위치시킨다. 이때, 센서장착지그(130)는 테이블(112)에 마련된 가이드프레임(160)을 통하여 지그안착프레임(150)에 위치된다.
그 다음, 사용자는 테이블(112)에 마련된 코드리더기(170)를 이용하여 센서장착지그(130)에 마련된 식별코드(134)와 가이드프레임(160)에 마련된 식별코드(162)를 인식하여 디스플레이 장비(미도시)에 해당 부품의 정보를 저장한다.
그 다음, 센서장착지그(130)에 압력을 공급한다.
그 다음, 본체(110)의 내측에 마련된 이동챔버(114)를 하강시켜 센서장착지그(130)를 덮는다. 이동챔버(114)가 하강되게 되면 이동챔버(114)의 일측에 마련된 캘리브레이션 단자부(115)와 센서장착지그(130)에 장착된 압력센서(101)가 접촉된다.
그 다음, 사용자는 테이블(112)의 일측에 마련된 장치가동버튼(180)을 눌러 캘리브레이션 장치(100)를 가동시킨다. 사용자는 센서장착지그(130)에 주입되는 압력을 조절한다. 이때 센서장착지그(130)에 주입되는 압력은 세가지 포인트로 조절되며, 예를 들면 각각 1bar, 2bar, 3bar로 조절된다. 다시 말해서, 첫번째로 센서장착지그(130)에 1bar를 주입한 후에 압력센서(101)의 온도를 상온, 고온, 저온의 순으로 변화시키면서 캘리브레이션 공정을 수행하고, 두번째로 센서장착지그(130)에 2bar를 주입한 후에 압력센서(101)의 온도를 상온, 고온, 저온 순으로 변화시키면서 캘리브레이션 공정을 수행하고, 마지막으로 센서장착지그(130)에 3bar 를 주입한 후에 압력센서(101)의 온도를 상온, 고온, 저온 순으로 변화시키면서 캘리브레이션 공정을 수행한다. 여기서, 압력센서(101)의 온도를 상술한 바와 같이 온도변환유닛(120)에 의하여 변화된다. 한편, 캘리브레이션 장치(100)가 오작동을 일으키거나 캘리브레이션 공정 수행 중에 문제가 발생될 경우 중지버튼(140)을 이용하여 캘리브레이션 장치(100)의 작동을 중지시킬 수 있다.
그 다음, 압력센서(101)의 캘리브레이션 공정이 끝나면, 이동챔버(114)를 테이블(112)로부터 상승시킨다. 여기서, 이동챔버(114)를 상승시키기 전에, 압력센서(101)의 온도를 저온에서 상온으로 변화시킨다. 왜냐하면, 압력센서(101)의 온도가 저온인 상태에서 바로 이동챔버(114)를 상승시키면, 압력센서(101)에 성에 등이 발생되어 오작동을 일으킬 수 있기 때문이다. 따라서, 압력센서(101)의 온도를 반드시 저온에서 상온으로 변화시킨 후에, 이동챔버(114)를 상승시켜야 한다.
상기한 구성에 의하여 본 발명의 일 실시예에 따른 압력센서 캘리브레이션 장치는 압력센서의 온도를 변화시키기 위해 열풍 챔버 방식을 이용하는 종래 기술과는 다르게 열전소자를 이용하여 압력센서의 온도를 신속하게 변화함으로써 압력센서의 캘리브레이션 공정에 소요되는 시간을 줄일 수 있다. 이에 따라, 압력센서의 생산성을 증가시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 압력센서용 캘리브레이션 장치는, 열전소자를 이용함으로써 압력센서의 온도를 균일하게 변화시킬 수 있으므로 압력센서의 캘리브레이션 공정의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
이상과 같이 본 발명의 일 실시예에서는 구체적인 구성 요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상적인 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
100: 압력센서용 캘리브레이션 장치
110: 본체
111: 이동부재 112: 테이블
114: 이동챔버 115: 캘리브레이션 단자부
116: 장공 118: 지지프레임
120: 온도변환유닛
130: 센서장착지그 131: 하부지그
132: 상부지그 133: 압력주입구
134: 식별코드 135: 하부안착홈
136: 상부안착홈 137: 가이드홈
140: 중지버튼 150: 지그안착프레임
160: 가이드프레임 162: 식별코드
170: 코드리더기 180: 장치가동버튼
110: 본체
111: 이동부재 112: 테이블
114: 이동챔버 115: 캘리브레이션 단자부
116: 장공 118: 지지프레임
120: 온도변환유닛
130: 센서장착지그 131: 하부지그
132: 상부지그 133: 압력주입구
134: 식별코드 135: 하부안착홈
136: 상부안착홈 137: 가이드홈
140: 중지버튼 150: 지그안착프레임
160: 가이드프레임 162: 식별코드
170: 코드리더기 180: 장치가동버튼
Claims (12)
- 테이블(112)이 마련된 본체(110);
상기 테이블(112)에 마련되며, 인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 온도변환유닛(120); 및
상기 온도변환유닛(120) 상에 배치되어 상기 온도변환유닛(120)의 온도를 전달받으며, 내부에 복수개의 압력센서(101)가 장착되되, 상기 압력센서(101)로 압력을 공급하기 위한 압력주입구(133)가 마련되는 센서장착지그(130);
를 포함하고,
상기 센서장착지그(130)는,
내부에 상기 압력센서(101)의 일단부가 수용되며, 내부에 상기 압력주입구(133)로부터 주입된 압력을 상기 압력센서(101)로 공급하기 위한 유로가 마련되는 하부지그(131); 및 상기 하부지그(131)와 결합되는 상부지그(132)를 포함하며,
상기 하부지그(131)와 상기 상부지그(132) 각각에는 상기 압력센서(101)가 안착되는 하부안착홈(135) 및 상부안착홈(136)이 마련되되,
상기 상부안착홈(136)은 양단부가 개방된 형태로 형성되어 상기 상부안착홈(136)에 장착되는 상기 압력센서(101)의 입출력단자(102)를 노출시키는 것을 특징으로 하는 압력센서용 캘리브레이션 장치(100).
- 제1항에 있어서,
상기 온도변환유닛(120) 상에서 상기 센서장착지그(130)가 미리 지정된 위치에 복수개로 안착되는 지그안착프레임(150)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서용 캘리브레이션 장치(100).
- 제2항에 있어서,
상기 온도변환유닛(120) 상에 설치된 상기 지그안착프레임(150)과 인접하게 위치하고, 상기 센서장착지그(130)가 상기 지그안착프레임(150)에 위치될 때 상기 센서장착지그(130)를 상기 지그안착프레임(150) 측으로 안내하는 가이드프레임(160)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서용 캘리브레이션 장치(100).
- 제3항에 있어서,
상기 센서장착지그(130) 및 상기 가이드프레임(160)에는 각각 식별코드(134)(162)가 부착되거나 인쇄되는 것을 특징으로 하는 압력센서용 캘리브레이션 장치(100).
- 제4항에 있어서,
상기 테이블(112)에 마련되고, 상기 센서장착지그(130) 및 상기 가이드프레임(160)에 부착되거나 인쇄된 상기 식별코드(134)(162)를 인식하기 위한 코드리더기(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서용 캘리브레이션 장치(100).
- 삭제
- 삭제
- 삭제
- 제1항에 있어서,
상기 온도변환유닛(120)은,
인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 열전소자; 및
상기 열전소자가 끼워지는 브라켓을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력센서용 캘리브레이션 장치(100).
- 제9항에 있어서,
상기 열전소자는 복수개로 분할되어 마련되되,
상기 복수개로 분할된 열전소자들의 온도는 독립적으로 조절되는 것을 특징으로 하는 압력센서용 캘리브레이션 장치(100).
- 삭제
- 테이블(112)이 마련된 본체(110);
상기 테이블(112)에 마련되며, 인가되는 전압에 의해 온도가 변화되는 온도변환유닛(120);
상기 온도변환유닛(120) 상에 배치되어 상기 온도변환유닛(120)의 온도를 전달받으며, 내부에 복수개의 압력센서(101)가 장착되는 센서장착지그;
상기 테이블(112)의 상측에서 승강 가능하게 마련되고 하측이 개방된 구조를 가지며, 캘리브레이션 공정시 하강하여 상기 센서장착지그(130)를 덮는 이동챔버(114); 및
캘리브레이션 공정시 상기 압력센서(101)와 신호/데이터를 주고받기 위한 캘리브레이션 단자부(115);
를 포함하고,
상기 캘리브레이션 단자부(115)는 상기 이동챔버(114)에 마련되어 상기 이동챔버(114)가 하강하면 상기 센서장착지그(130)를 덮는 위치에서 상기 압력센서(101)의 입출력단자(102)와 접촉하는 것을 특징으로 하는 압력센서용 캘리브레이션 장치(100).
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| KR1020160034909A KR101802803B1 (ko) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | 압력센서용 캘리브레이션 장치 |
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| KR1020160034909A KR101802803B1 (ko) | 2016-03-23 | 2016-03-23 | 압력센서용 캘리브레이션 장치 |
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