KR101868912B1 - Buoyancy control apparatus for model underwater moving object - Google Patents

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KR101868912B1
KR101868912B1 KR1020170059616A KR20170059616A KR101868912B1 KR 101868912 B1 KR101868912 B1 KR 101868912B1 KR 1020170059616 A KR1020170059616 A KR 1020170059616A KR 20170059616 A KR20170059616 A KR 20170059616A KR 101868912 B1 KR101868912 B1 KR 101868912B1
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KR1020170059616A
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조경희
이영연
황승현
김명수
안해성
김철희
유선모
유윤규
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한국해양과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a neutral buoyancy control apparatus for an underwater vehicle model. The neutral buoyancy control apparatus (10) includes a plurality of buoyancy control members (100) which control buoyancy by changing a volume of gas contained therein. A valve member (200) is connected to the buoyancy control member (100) to allow injection or discharge of gas into or from the buoyancy control member (100). A pressure sensor (300) is installed between the buoyancy control member (100) and the valve member (200) to detect the pressure of gas injected into or discharged from the buoyancy control member (100). The valve member (200) is controlled by a controller (400) with a signal from the pressure sensor (300). According to the present invention, the buoyancy control members expand or contract with the controller controlling the valve member. Thus, since it is not required to transit an underwater vehicle model out of a water tank through the control of neutral buoyancy, convenience of an operator is increased, working time is reduced, and surface and underwater resistance and self-propulsion, slipstream distribution, streamline visualization, and the like are precisely performed using the underwater vehicle model.

Description

모형 수중운동체용 중성부력 제어장치{Buoyancy control apparatus for model underwater moving object}[0001] The present invention relates to a buoyancy control apparatus for a model underwater moving object,

본 발명은 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 시험 상황에 따라 모형 수중운동체의 중성부력을 용이하게 제어할 수 있도록 구성되는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치에 관한 것이다.The present invention relates to a neutral buoyancy control device for a submersible underwater vehicle, and more particularly to a neutral buoyancy control device for a submersible underwater vehicle which is configured to easily control a neutral buoyancy of a model underwater according to a test situation.

일반적으로, 잠수함, 어뢰, 자항기뢰 등과 같은 수중운동체는 예인수조와 같은 시험장소에서 실선과 동일한 형상을 가지면서 축소된 모형 수중운동체를 통해 수중, 수상 상태의 저항, 자항 시험과 반류분포조사 시험 및 유선가시화 시험을 수행함으로써 제반 성능을 규명한다.In general, submersible vehicles such as submarines, torpedoes, self-propelled mines, etc. have the same shape as the solid line at the test site such as the towing tank, and they are tested underwater, underwater resistance, resistance test, Perform wired visualization tests to identify performance.

이를 위해 X, Y, Z 축의 모멘트를 계측하기 위한 게이지와 프로펠러의 회전을 통해 얻는 추력과 토크를 계측하기 위한 동력계(dynamometer)를 모형 내에 설치하게 된다. 일반적으로 실선의 부력 중심점은 모형 수중운동체의 중앙에 위치한 부력 중심점을 기준으로 게이지를 설치하게 된다. To this end, a gauge for measuring the moments of the X, Y and Z axes and a dynamometer for measuring the thrust and torque obtained through rotation of the propeller are installed in the model. Generally, the buoyancy center point of the solid line is based on the buoyancy center point located at the center of the model underwater.

한편, 모형 수중운동체의 내부는 물로 가득 차게 되며, 최종적으로 모형 수중운동체는 시험을 위해 수중 또는 수상 상태에서 중성부력(neutral buoyancy)을 유지해야 한다.On the other hand, the interior of the model submersible is filled with water, and finally the model submersible must maintain neutral buoyancy underwater or underwater for testing.

이와 같은 모형 수중운동체는 알루미늄 합금을 이용하여 제작되고, 모형의 크기는 길이방향으로 약 5미터, 무게는 약 3톤이 나간다. 모형 수중운동체는 수상 및 수중 상태를 오가며 시험을 수행하기 때문에 상황에 따른 중성부력을 맞추는 과정이 매우 중요하다.Such a model underwater vehicle is made of aluminum alloy, and the size of the model is about 5 meters in length and weighs about 3 tons. Since the model underwater carries the test through the water and underwater conditions, it is very important to match the neutral buoyancy according to the situation.

이때, 모형 수중운동체의 중성부력을 맞추기 위해 스티로폼 재질의 부력재를 이용하는데, 모형 수중운동체의 내부에 부력재의 양을 조절하여 수상 또는 수중상태를 유지해야 한다. In this case, the buoyant material made of Styrofoam is used to match the neutral buoyancy of the model underwater vehicle. The amount of buoyancy material in the model underwater should be controlled to maintain the water or underwater condition.

하지만, 수상, 수중 상태에 따라 중성부력을 맞출 때까지 여러 차례의 시행착오를 거치며 부력재를 넣거나 제거를 반복해야 하므로 많은 인력과 시간이 소모되는 문제점이 있다.However, there is a problem in that a lot of manpower and time are consumed because the buoyant material must be repeatedly inserted or removed after several trial and error until the neutral buoyancy is adjusted according to the water and underwater conditions.

따라서 시험 상황에 따라 모형 수중운동체의 중성부력을 제어할 수 있도록 구성되는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치가 요구된다.Therefore, it is required to have a neutral buoyancy control device for model submersible motors which is configured to control the neutral buoyancy of the model underwater according to the test situation.

대한민국 등록특허공보 제10-1364642호(등록 2014년 02월 12일)Korean Registered Patent No. 10-1364642 (registered February 12, 2014)

본 발명은 상기한 문제점을 개선하기 위해 발명된 것으로, 본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 복수 개의 부력조절부재를 이용하여 모형 수중운동체의 중성부력을 용이하게 제어할 수 있도록 구성되는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치를 제공하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION It is an object of the present invention to provide a buoyancy regulating member for a buoyancy regulating member capable of easily controlling neutral buoyancy of a model underwater vehicle using a plurality of buoyancy regulating members, And to provide a neutral buoyancy control device.

본 발명의 기술적 과제는 이상에서 언급한 것들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제는 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The technical problem of the present invention is not limited to those mentioned above, and another technical problem which is not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the following description.

상기 과제를 달성하기 위하여 본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치에 따르면, 내부에 저장되는 기체의 부피를 가변시켜 부력을 조절하는 복수 개의 부력조절부재; 상기 부력조절부재에 연결되어 상기 부력조절부재로 기체를 주입하거나 배출시키는 밸브 부재; 상기 부력조절부재와 밸브 부재 사이에 설치되어 상기 부력조절부재로 주입되거나 배출되는 기체 압력을 감지하는 압력감지센서; 및 상기 압력감지센서로부터 신호를 전달받아 상기 밸브 부재의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a neutral buoyancy controller for a model underwater vehicle, comprising: a plurality of buoyancy regulating members for regulating a buoyancy by varying a volume of a gas stored inside; A valve member connected to the buoyancy regulating member and injecting or discharging gas with the buoyancy regulating member; A pressure sensor disposed between the buoyancy regulating member and the valve member for sensing gas pressure injected or discharged by the buoyancy regulating member; And a controller for receiving a signal from the pressure sensor and controlling the operation of the valve member.

상기 부력조절부재는, 실린더 및 상기 실린더 내에 설치되어 기체가 주입되거나 배출되면서 팽창 또는 수축되는 기체저장튜브를 포함하고, 상기 기체저장튜브는 팽창 또는 수축 시 상기 실린더의 길이방향으로 이동되는 것을 특징으로 한다. Wherein the buoyancy regulating member includes a cylinder and a gas storage tube provided in the cylinder and expanded or contracted as the gas is injected or discharged, the gas storage tube being moved in the longitudinal direction of the cylinder upon expansion or contraction do.

상기 부력조절부재는, 상기 기체저장튜브에 결합되어 상기 기체저장튜브의 팽창 또는 수축에 따라 이동되는 칸막이, 및 상기 실린더에 설치되어 상기 칸막이의 이동거리를 측정하는 거리측정센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The buoyancy regulating member may further include a partition which is coupled to the gas storage tube and moves according to expansion or contraction of the gas storage tube, and a distance measuring sensor installed on the cylinder and measuring a moving distance of the partition. .

상기 기체저장튜브는 상기 실린더의 길이방향으로 늘어나도록 아코디언 주름을 포함하는 것을 특징으로 한다.And the gas storage tube includes accordion corrugations extending in the longitudinal direction of the cylinder.

상기 부력조절부재의 기울어짐 상태를 판단하는 수평감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a horizontal sensing sensor for determining a tilting state of the buoyancy adjusting member.

상기 컨트롤러는, 상기 밸브 부재의 작동을 제어하기 위한 조작부, 상기 조작부에 의한 신호를 상기 밸브 부재로 송신하고, 상기 거리측정센서 및 상기 압력측정센서의 신호를 수신하기 위한 통신부, 및 상기 통신부를 통해 수신된 상기 거리측정센서 및 상기 압력측정센서의 신호를 표시하기 위한 표시부를 포함하는 것을 특징으로 한다.Wherein the controller includes an operation unit for controlling operation of the valve member, a communication unit for transmitting a signal from the operation unit to the valve member, for receiving signals from the distance measurement sensor and the pressure measurement sensor, And a display unit for displaying the received signals of the distance measurement sensor and the pressure measurement sensor.

상기 밸브 부재를 통해 기체를 주입하는 압축기를 더 포함하고, 상기 압축기는 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 것을 특징으로 한다.Further comprising a compressor for injecting gas through the valve member, wherein the compressor is controlled by the controller.

기타 실시예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다. The details of other embodiments are included in the detailed description and drawings.

본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치에 따르면, 모형 수중운동체에는 내부에 저장되는 기체의 부피를 가변시켜 부력을 조절하는 복수 개의 부력조절부재가 구비되고, 상기 부력조절부재는 밸브 부재 및 상기 밸브 부재와 부력조절부재 사이에 설치되는 압력감지센서를 제어하는 컨트롤러에 의해 팽창 또는 수축된다. 따라서 중성부력을 조절 할 때마다 모형 수중운동체를 예인수조 밖으로 운반할 필요가 없으므로, 작업자의 편의성이 증대되고, 작업 시간이 절감되는 효과가 있다.According to the neutral buoyancy control device for a model underwater vehicle according to an embodiment of the present invention, the model underwater vehicle includes a plurality of buoyancy adjusting members for adjusting the buoyancy by varying the volume of gas stored therein, Is expanded or contracted by a valve member and a controller for controlling a pressure sensing sensor provided between the valve member and the buoyancy regulating member. Therefore, since it is not necessary to transport the model underwater vehicle out of the water tank every time the neutral buoyancy is adjusted, the convenience of the operator is increased and the working time is reduced.

또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치에 따르면, 복수 개의 부력조절부재와 연결된 밸브 부재를 각각 제어하여 상기 모형 수중운동체의 중성부력을 보다 정확하게 조절할 수 있다. 따라서 모형 수중운동체를 통한 수중, 수상 상태의 저항, 자항 시험과 반류분포조사 시험 및 유선가시화 시험 등을 정확하게 수행할 수 있는 효과도 있다.Further, according to the neutral buoyancy control device for a model underwater vehicle according to an embodiment of the present invention, the neutral buoyancy of the model underwater vehicle can be more accurately controlled by controlling the valve members connected to the plurality of buoyancy control members. Therefore, it is possible to accurately perform the resistance test underwater, the water resistance through the model underwater vehicle, the self test and the half-circle distribution test, and the wired visualization test.

본 발명의 효과들은 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 효과들은 청구범위의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. The effects of the present invention are not limited to the effects mentioned above, and other effects not mentioned can be clearly understood by those skilled in the art from the description of the claims.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치의 구성을 나타내는 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치가 모형 수중운동체에 설치된 상태를 나타내는 부분단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치의 일부 구성을 나타내는 분해사시도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치의 일부 구성을 나타내는 평면도이다.1 is a schematic diagram showing the configuration of a neutral buoyancy control device for a model underwater vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a partial cross-sectional view illustrating a state in which a neutral buoyancy control device for a model underwater vehicle is installed on a model underwater vehicle according to an embodiment of the present invention.
3 is an exploded perspective view showing a part of the configuration of a neutral buoyancy control device for a model underwater vehicle according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a plan view showing a part of the configuration of a neutral buoyancy control apparatus for a model underwater vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG.

이하, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, so that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

실시예를 설명함에 있어서 본 발명이 속하는 기술 분야에 익히 알려져 있고 본 발명과 직접적으로 관련이 없는 기술 내용에 대해서는 설명을 생략한다. 이는 불필요한 설명을 생략함으로써 본 발명의 요지를 흐리지 않고 더욱 명확히 전달하기 위함이다.In the following description of the embodiments of the present invention, descriptions of techniques which are well known in the technical field of the present invention and are not directly related to the present invention will be omitted. This is for the sake of clarity of the present invention without omitting the unnecessary explanation.

마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다. 또한, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것이 아니다. 각 도면에서 동일한 또는 대응하는 구성요소에는 동일한 참조 번호를 부여하였다.For the same reason, some of the components in the drawings are exaggerated, omitted, or schematically illustrated. Also, the size of each component does not entirely reflect the actual size. In the drawings, the same or corresponding components are denoted by the same reference numerals.

도 1에는 본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치의 구성이 개략도로 도시되어 있고, 도 2에는 본 발명의 일 실시예에 따른 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치가 모형 수중운동체에 설치된 상태가 부분단면도로 도시되어 있다.FIG. 1 is a schematic diagram illustrating a structure of a neutral buoyancy control device for a model underwater vehicle according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a schematic view showing a structure of a model for underwater buoyancy control for a model underwater vehicle according to an embodiment of the present invention. The state in which it is installed on the moving body is shown in a partial sectional view.

도 1에 도시된 바와 같이, 모형 수중운동체(1)는 대략 유선형 형상으로, 알루미늄 합금으로 제작될 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모형 수중운동체(1)의 내부에는 상기 모형 수중운동체(1)를 보강하기 위한 복수 개의 프레임(3)이 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 모형 수중운동체(1)의 내부에는 상기 모형 수중운동체(1)의 부력 제어를 위해 유체가 저장될 수 있다. 이때, 상기 유체는 물과 동일한 크기의 비중을 갖거나 다를 수 있다.As shown in Fig. 1, the model underwater vehicle 1 can be made of an aluminum alloy in a substantially streamlined shape. As shown in FIG. 2, a plurality of frames 3 for reinforcing the model underwater vehicle 1 may be provided inside the model underwater vehicle 1. In this embodiment, the inside of the model underwater vehicle 1 can be stored with fluid for buoyancy control of the model underwater vehicle 1. At this time, the fluid may have a specific gravity equal to or different from that of water.

한편, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 모형 수중운동체(1)에는 중성부력 제어장치(10)가 설치된다. 상기 중성부력 제어장치(10)는 상기 모형 수중운동체(1)의 중성부력을 제어하기 위한 것이다. 상기 중성부력 제어장치(10)는 도 3에 도시된 바와 같이, 부력조절부재(100), 밸브 부재(200), 압력감지센서(300) 및 컨트롤러(400)를 포함할 수 있다. Meanwhile, as shown in FIGS. 1 and 2, a neutral buoyancy control device 10 is installed in the model underwater vehicle 1. The neutral buoyancy control device (10) is for controlling the neutral buoyancy of the model underwater vehicle (1). The neutral buoyancy control apparatus 10 may include a buoyancy regulating member 100, a valve member 200, a pressure sensing sensor 300, and a controller 400, as shown in FIG.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 상기 중성부력 제어장치(10)에는 복수 개의 부력조절부재(100)가 구비된다. 본 실시예에서 상기 부력조절부재(100)는 상기 모형 수중운동체(1)의 프레임(3) 사이의 빈 공간에 설치될 수 있다. 상기 부력조절부재(100)는 부력을 조절하는 역할을 한다. 본 실시예에서, 상기 부력조절부재(100)는 도 3에 도시된 바와 같이, 실린더(110) 및 기체저장튜브(120)로 구성될 수 있다.As shown in FIGS. 1 and 2, the neutral buoyancy control apparatus 10 is provided with a plurality of buoyancy regulating members 100. In the present embodiment, the buoyancy regulating member 100 may be installed in an empty space between the frames 3 of the model underwater vehicle 1. The buoyancy adjusting member 100 serves to adjust the buoyancy. In the present embodiment, the buoyancy regulating member 100 may be composed of a cylinder 110 and a gas storage tube 120, as shown in FIG.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(110)는 원통 형상일 수 있다. 본 실시예에서, 상기 실린더(110)는 상기 모형 수중운동체(1)의 길이방향으로 연장되어 형성된다. 본 실시예에서, 상기 실린더(110)는 원통 형상이나 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 실린더(110)는 다각 기둥 또는 반원 기둥 등 다른 형상으로 제작될 수 있다. 상기 실린더(110)는 금속 재질로 제작될 수 있다. 그러나 상기 실린더(110)의 재질이 금속으로 한정되는 것은 아니며 필요에 따라 다른 재질로 변경될 수 있다.As shown in FIG. 3, the cylinder 110 may have a cylindrical shape. In this embodiment, the cylinder 110 is formed so as to extend in the longitudinal direction of the model underwater vehicle 1. In the present embodiment, the cylinder 110 is in a cylindrical shape, but it is not necessarily limited thereto. For example, the cylinder 110 may be manufactured in a different shape such as a polygonal column or a semicircular column. The cylinder 110 may be made of a metal material. However, the material of the cylinder 110 is not limited to metal, and may be changed to other materials as needed.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기체저장튜브(120)와 마주보는 상기 실린더(110)의 일면에는 연통공(112)이 형성될 수 있다. 상기 연통공(112)은 아래에서 설명될 칸막이(130)가 상기 실린더(110) 내에서 원활하게 이동될 수 있도록 하기 위한 것이다. 또한, 상기 연통공(112)을 통해 상기 실린더(110) 내부로 상기 모형 수중운동체(1) 내의 유체가 이동될 수도 있다.As shown in FIG. 3, a communication hole 112 may be formed on one surface of the cylinder 110 facing the gas storage tube 120. The communication hole 112 is for allowing a partition 130 to be described below to be smoothly moved within the cylinder 110. In addition, the fluid in the model underwater vehicle 1 may be moved into the cylinder 110 through the communication hole 112.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(110) 내에는 기체저장튜브(120)가 설치될 수 있다. 상기 기체저장튜브(120)는 기체가 주입되거나 배출되면서 팽창 또는 수축된다. 본 실시예에서, 상기 기체저장튜브(120)는 팽창 또는 수축 시 상기 실린더(110)의 길이방향으로 이동된다. 이를 위해, 상기 기체저장튜브(120)는 아코디언 주름 형상으로 형성될 수 있다.As shown in FIG. 3, a gas storage tube 120 may be installed in the cylinder 110. The gas storage tube 120 expands or contracts as the gas is injected or discharged. In this embodiment, the gas storage tube 120 is moved in the lengthwise direction of the cylinder 110 during expansion or contraction. For this purpose, the gas storage tube 120 may be formed in an accordion corrugated form.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 기체저장튜브(120)에는 칸막이(130)가 결합될 수 있다. 상기 칸막이(130)는 상기 기체저장튜브(120)의 일측에 접착제에 의해 결합될 수 있다. 상기 칸막이(130)는 상기 실린더(110) 내부에 위치되어 상기 기체저장튜브(120)의 팽창 또는 수축에 따라 이동된다. As shown in FIG. 3, a partition 130 may be coupled to the gas storage tube 120. The partition 130 may be bonded to one side of the gas storage tube 120 by an adhesive. The partition 130 is located inside the cylinder 110 and moves according to the expansion or contraction of the gas storage tube 120.

본 실시예에서, 상기 칸막이(130)는 상기 기체저장튜브(120)에 접착제에 의해 결합되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 칸막이(130)는 벨크로 테이프와 같은 별도의 결합 부재에 의해 상기 기체저장튜브(120)에 고정되거나, 상기 기체저장튜브(120)와 일체로 형성될 수 있다.In this embodiment, the partition 130 is bonded to the gas storage tube 120 by an adhesive, but is not limited thereto. For example, the partition 130 may be fixed to the gas storage tube 120 by a separate coupling member such as a Velcro tape, or formed integrally with the gas storage tube 120.

본 실시예에서, 상기 칸막이(130)에는 마그네트(미도시)가 구비될 수 있다. 이는 아래에서 설명될 거리측정센서(140)가 상기 마그네트를 감지하기 위한 것이다.In this embodiment, the partition 130 may be provided with a magnet (not shown). This is for the distance measuring sensor 140 to be described below to sense the magnet.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 실린더(110)에는 거리측정센서(140)가 설치될 수 있다. 상기 거리측정센서(140)는 상기 칸막이(130)의 이동거리를 측정하는 역할을 한다. As shown in FIG. 3, the distance measuring sensor 140 may be installed in the cylinder 110. The distance measuring sensor 140 measures a moving distance of the partition 130.

본 실시예에서, 상기 거리측정센서(140)는 마그네틱 감지 기능을 갖는 센서부 및 엔코더부 등을 포함할 수 있다. 상기 거리측정센서(140)를 통해 측정된 상기 칸막이(130)의 이동거리 값은 아래에서 설명될 컨트롤러(400)에 전송되는 것과 동시에 컨트롤러(400)의 표시부(430)에 전송될 수 있다.In the present embodiment, the distance measuring sensor 140 may include a sensor unit having a magnetic sensing function, an encoder unit, and the like. The moving distance value of the partition 130 measured through the distance measuring sensor 140 may be transmitted to the controller 400 and transmitted to the display unit 430 of the controller 400 as described below.

한편, 도 1 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 부력조절부재(100)에는 밸브 부재(200)가 연결될 수 있다. 상기 밸브 부재(200)는 상기 기체저장튜브(120)로 기체를 주입하거나 배출시키는 역할을 한다. 1 and 3, the valve member 200 may be connected to the buoyancy regulating member 100. As shown in FIG. The valve member 200 serves to inject or discharge gas into the gas storage tube 120.

도 3에 잘 도시된 바와 같이, 상기 기체저장튜브(120)와 상기 밸브 부재(200) 사이에는 압력감지센서(300)가 설치될 수 있다. 상기 압력감지센서(300)는 상기 기체저장튜브(120)로 주입되거나 배출되는 기체 압력을 감지하여 컨트롤러(400)가 밸브 부재(200) 및 아래에서 설명될 압축기(C)의 작동을 제어하도록 컨트롤러(400)에 신호를 전달하는 역할을 한다. 3, a pressure sensing sensor 300 may be installed between the gas storage tube 120 and the valve member 200. As shown in FIG. The pressure sensing sensor 300 senses the gas pressure injected into or discharged from the gas storage tube 120 so that the controller 400 controls the valve member 200 and the operation of the compressor C, And transmits the signal to the controller 400. [

도 1에 도시된 바와 같이, 상기 중성부력 제어장치(10)에는 컨트롤러(400)가 구비될 수 있다. 상기 컨트롤러(400)는 상기 밸브 부재(200) 및 압축기(C)와 연결될 수 있다. 상기 컨트롤러(400)는 상기 밸브 부재(200) 및 압축기(C)의 작동을 제어하는 역할을 한다.As shown in FIG. 1, the neutral buoyancy control apparatus 10 may include a controller 400. The controller 400 may be connected to the valve member 200 and the compressor C. [ The controller 400 controls the operation of the valve member 200 and the compressor C.

본 실시예에서, 상기 컨트롤러(400)에는 상기 거리측정센서(140)로부터 상기 기체저장튜브(120)의 팽창 및 수축에 따라 이동되는 칸막이(130)의 이동거리 값을 저장하는 메모리부(미도시)와 상기 메모리부에 저장되는 값을 이용해 상기 기체저장튜브(120)의 부피 값을 계산하는 산출부(미도시)가 구비될 수 있다.In the present embodiment, the controller 400 is provided with a memory unit (not shown) for storing a moving distance value of the partition 130 that is moved in accordance with the expansion and contraction of the gas storage tube 120 from the distance measuring sensor 140 And a calculator (not shown) for calculating a volume value of the gas storage tube 120 using values stored in the memory unit.

여기서, 상기 산출부에는 상기 기체저장튜브(120)의 부피 값을 계산하기 위한 계산식(V=πr2h), 즉, 상기 기체저장튜브(120)의 원단면적(πr2)과 상기 칸막이(130)의 이동거리 값(h)을 곱한 값(mm3, cm3, in3)이 저장되어 있다. 이와 같은 계산식을 통해 상기 기체저장튜브(120)의 부피 값이 계산된다. 이와 같은 부피 값을 계산하는 방법은 통상적으로 사용하는 것으로 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.In this case, the calculation unit calculates the volume value of the gas storage tube 120 (V =? R 2 h), that is, the raw surface area? R 2 of the gas storage tube 120, (Mm 3 , cm 3 , in 3 ), which is obtained by multiplying the moving distance value (h) The volume value of the gas storage tube 120 is calculated through the equation. A method of calculating such a volume value is generally used, and a detailed description thereof will be omitted.

이와 같이 상기 산출부에 의해 계산된 값은 컨트롤러(400)의 표시부(430)에 표시될 수 있다. 이때, 표시부(430)에 표시된 상기 기체저장튜브(120)의 부피 값을 통해 작업자는 상기 기체저장튜브(120)에 주입하거나 배출시킬 기체의 양을 결정할 수 있다.In this way, the value calculated by the calculation unit can be displayed on the display unit 430 of the controller 400. At this time, the operator can determine the amount of gas to be injected into or discharged from the gas storage tube 120 through the volume value of the gas storage tube 120 displayed on the display unit 430.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(400)는 상기 밸브 부재(200) 및 압축기(C)의 작동을 제어하기 위한 조작부(410)가 구비될 수 있다. 상기 조작부(410)는 작업자가 상기 밸브 부재(200) 및 압축기(C)의 작동을 조작하여 상기 모형 수중운동체(1)의 중성부력을 시험 상황에 따라 조절할 수 있도록 하기 위한 것이다.4, the controller 400 may include an operation unit 410 for controlling operations of the valve member 200 and the compressor C. As shown in FIG. The operation unit 410 is for the operator to manipulate the operation of the valve member 200 and the compressor C to adjust the neutral buoyancy of the model underwater vehicle 1 according to the test conditions.

상기 컨트롤러(400)에는 통신부(미도시)가 구비될 수 있다. 상기 통신부는 상기 조작부(410)에 의한 신호를 상기 밸브 부재(200)로 송신하고, 상기 거리측정센서(140) 및 압력측정센서(300)의 신호를 수신하기 위한 것이다.The controller 400 may include a communication unit (not shown). The communication unit transmits a signal from the operation unit 410 to the valve member 200 and receives signals from the distance measurement sensor 140 and the pressure measurement sensor 300.

도 4에 도시된 바와 같이, 상기 컨트롤러(400)는 표시부(430)가 구비될 수 있다. 상기 표시부(430)는 상기 통신부를 통해 수신된 상기 거리측정센서(140) 및 압력측정센서(300)의 신호를 표시하기 위한 것이다. As shown in FIG. 4, the controller 400 may include a display unit 430. The display unit 430 is for displaying signals of the distance measurement sensor 140 and the pressure measurement sensor 300 received through the communication unit.

본 실시예에서, 상기 표시부(430)는 상기 밸브 부재(200) 및 압축기(C)의 작동 상태를 표시하는 역할도 한다. 상기 표시부(430)를 통해 상기 기체저장튜브(120)의 상태를 실시간으로 확인할 수 있으므로, 상기 기체저장튜브(120)로 과도하게 기체가 주입되는 것을 방지할 수 있고, 상기 밸브 부재(200) 및 압축기(C)의 제어도 효율적으로 할 수 있다.In the present embodiment, the display unit 430 also displays the operation state of the valve member 200 and the compressor C. The state of the gas storage tube 120 can be confirmed in real time through the display unit 430 so that excessive gas can be prevented from being injected into the gas storage tube 120, The control of the compressor C can also be performed efficiently.

본 실시예에서, 상기 컨트롤러(400)는 노트북 등 휴대 가능한 컴퓨터로 대체될 수 있으며, 이때, 상기 노트북에는 상기 칸막이(130)의 이동거리 값이 저장되는 메모리와 상기 기체저장튜브(120)의 부피 값을 계산하기 위한 계산식 프로그램이 내장되어 있다.In this embodiment, the controller 400 may be replaced with a portable computer such as a notebook computer. At this time, the notebook computer may be provided with a memory in which the moving distance value of the partition 130 is stored and a volume of the gas storage tube 120 A calculation program for calculating the value is built in.

한편, 상기 중성부력 조절장치(10)에는 수평감지센서(S)가 적어도 하나 이상 구비될 수 있다. 본 실시예에서, 상기 수평감지센서(S)는 상기 모형 수중운동체(1)에 구비된다. 상기 수평감지센서(S)는 상기 모형 수중운동체(1)의 기울어짐을 감지하는 역할을 한다. 상기 수평감지센서(S)는 상기 모형 수중운동체(1)의 기울어짐을 감지하여 상기 컨트롤러(400)가 상기 밸브 부재(200)의 작동을 제어하도록 상기 컨트롤러(400)에 신호를 전달하는 역할을 한다.Meanwhile, the neutral buoyancy regulator 10 may include at least one horizontal sensor S. In the present embodiment, the horizontal sensing sensor S is provided in the model underwater vehicle 1. [ The horizontal sensing sensor S senses the tilting of the model underwater vehicle 1. [ The horizontal sensing sensor S senses the inclination of the model underwater vehicle 1 and transmits a signal to the controller 400 so that the controller 400 controls the operation of the valve member 200 .

한편, 상기 컨트롤러(400)에는 상기 기체저장튜브(120)로 기체, 즉, 압축공기를 주입할 수 있는 압축기(C)와 연결될 수 있다.Meanwhile, the controller 400 may be connected to a compressor C capable of injecting gas, that is, compressed air, into the gas storage tube 120.

본 실시예에서는 상기 수평감지센서(S)가 상기 모형 수중운동체(1)에 구비되지만 반드시 이에 한정되는 것은 아니다. 예를 들어, 상기 수평감지센서(S)는 상기 부력조절부재(100)에 구비될 수도 있다.In the present embodiment, the horizontal sensing sensor S is provided in the model underwater vehicle 1, but is not limited thereto. For example, the horizontal sensing sensor S may be provided on the buoyancy regulating member 100.

한편, 본 명세서와 도면에는 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 개시하였으며, 비록 특정 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명의 기술 내용을 쉽게 설명하고 발명의 이해를 돕기 위한 일반적인 의미에서 사용된 것이지, 본 발명의 범위를 한정하고자 하는 것은 아니다. 여기에 개시된 실시예 외에도 본 발명의 기술적 사상에 바탕을 둔 다른 변형예들이 실시 가능하다는 것은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명한 것이다.While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, And is not intended to limit the scope of the invention. It is to be understood by those skilled in the art that other modifications based on the technical idea of the present invention are possible in addition to the embodiments disclosed herein.

1:모형 수중운동체 10: 중성부력 제어장치
100: 부력조절부재 110: 실린더
120: 기체저장튜브 130: 칸막이
140: 거리측정센서 200: 밸브 부재
300: 압력측정센서 400: 컨트롤러
410: 조작부 430: 표시부
C: 압축기 S: 수평감지센서1: Model underwater vehicle 10: Neutral buoyancy control device
100: Buoyancy control member 110: Cylinder
120: gas storage tube 130: partition
140: Distance measuring sensor 200: Valve member
300: pressure measuring sensor 400: controller
410: Operation part 430: Display part
C: Compressor S: Horizontal detection sensor

Claims (7)

내부에 저장되는 기체의 부피를 가변시켜 부력을 조절하는 복수 개의 부력조절부재;
상기 부력조절부재에 연결되어 상기 부력조절부재로 기체를 주입하거나 배출시키는 밸브 부재;
상기 부력조절부재와 상기 밸브 부재 사이에 설치되어 상기 부력조절부재로 주입되거나 배출되는 기체 압력을 감지하는 압력감지센서; 및
상기 압력감지센서로부터 신호를 전달받아 상기 밸브 부재의 작동을 제어하는 컨트롤러를 포함하여 구성되고,
상기 부력조절부재는,
실린더; 및
상기 실린더 내에 설치되어 기체가 주입되거나 배출되면서 팽창 또는 수축되는 기체저장튜브를 포함하여 구성되며,
상기 기체저장튜브는 팽창 또는 수축시 상기 실린더의 길이방향으로 이동되는 것을 특징으로 하는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치.
A plurality of buoyancy regulating members for regulating the buoyancy by varying the volume of the gas stored inside;
A valve member connected to the buoyancy regulating member and injecting or discharging gas with the buoyancy regulating member;
A pressure sensor disposed between the buoyancy regulating member and the valve member for sensing gas pressure injected or discharged by the buoyancy regulating member; And
And a controller for receiving a signal from the pressure sensor and controlling operation of the valve member,
The buoyancy adjusting member
cylinder; And
And a gas storage tube installed in the cylinder and expanded or contracted as the gas is injected or discharged,
Wherein the gas storage tube is moved in the longitudinal direction of the cylinder when inflated or deflated.
삭제delete 제 1항에 있어서,
상기 부력조절부재는,
상기 기체저장튜브에 결합되어 상기 기체저장튜브의 팽창 또는 수축에 따라 이동되는 칸막이; 및
상기 실린더에 설치되어 상기 칸막이의 이동거리를 측정하는 거리측정센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치.
The method according to claim 1,
The buoyancy adjusting member
A partition which is coupled to the gas storage tube and moves according to the expansion or contraction of the gas storage tube; And
Further comprising a distance measuring sensor installed on the cylinder for measuring a moving distance of the partition.
제 1항에 있어서,
상기 기체저장튜브는 상기 실린더의 길이방향으로 늘어나도록 아코디언 주름을 포함하는 것을 특징으로 하는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치.
The method according to claim 1,
Wherein the gas storage tube includes an accordion corrugation extending in the longitudinal direction of the cylinder.
제 1항에 있어서,
상기 부력조절부재의 기울어짐 상태를 판단하는 수평감지센서를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치.
The method according to claim 1,
Further comprising a horizontal sensing sensor for determining a tilting state of the buoyancy adjusting member.
제 3항에 있어서,
상기 컨트롤러는,
상기 밸브 부재의 작동을 제어하기 위한 조작부,
상기 조작부에 의한 신호를 상기 밸브 부재로 송신하고, 상기 거리측정센서 및 상기 압력감지센서의 신호를 수신하기 위한 통신부, 및
상기 통신부를 통해 수신된 상기 거리측정센서 및 상기 압력감지센서의 신호를 표시하기 위한 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치.
The method of claim 3,
The controller comprising:
An operating portion for controlling the operation of the valve member,
A communication section for transmitting a signal from the operation section to the valve member and for receiving signals from the distance measurement sensor and the pressure detection sensor,
And a display unit for displaying signals of the distance measuring sensor and the pressure sensing sensor received through the communication unit.
제 1항에 있어서,
상기 밸브 부재를 통해 기체를 주입하는 압축기를 더 포함하고,
상기 압축기는 상기 컨트롤러에 의해 제어되는 것을 특징으로 하는 모형 수중운동체용 중성부력 제어장치.The method according to claim 1,
Further comprising a compressor for injecting gas through the valve member,
Wherein the compressor is controlled by the controller. ≪ RTI ID = 0.0 > 8. < / RTI >
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN114590380A (en) * 2022-04-08 2022-06-07 深圳市自然资源和不动产评估发展研究中心(深圳市地质环境监测中心) Underwater robot capable of carrying out marine underwater hydrological detection
KR20230089231A (en) * 2021-12-13 2023-06-20 표형근 Animal or dinosaur sculpture with buoyancy balance control function
KR102638904B1 (en) 2022-09-21 2024-02-22 한국해양과학기술원 Submarine neutral buoyancy simulator

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000032190A (en) * 1998-11-13 2000-06-05 김종수 Device for regulating buoyancy of underwater equipment
KR101364642B1 (en) 2013-08-09 2014-02-19 국방과학연구소 Underwater vehiclel
KR101514975B1 (en) * 2013-12-10 2015-05-04 한국항공우주연구원 Test Apparatus Having Ground Vibration Isolating Function
KR20160080394A (en) * 2014-12-29 2016-07-08 대우조선해양 주식회사 Submarine emergency blowing sysem and method using high pressure air

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000032190A (en) * 1998-11-13 2000-06-05 김종수 Device for regulating buoyancy of underwater equipment
KR101364642B1 (en) 2013-08-09 2014-02-19 국방과학연구소 Underwater vehiclel
KR101514975B1 (en) * 2013-12-10 2015-05-04 한국항공우주연구원 Test Apparatus Having Ground Vibration Isolating Function
KR20160080394A (en) * 2014-12-29 2016-07-08 대우조선해양 주식회사 Submarine emergency blowing sysem and method using high pressure air

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230089231A (en) * 2021-12-13 2023-06-20 표형근 Animal or dinosaur sculpture with buoyancy balance control function
KR102621187B1 (en) * 2021-12-13 2024-01-05 주식회사 한국과학잠수연구소 Animal or dinosaur sculpture with buoyancy balance control function
CN114590380A (en) * 2022-04-08 2022-06-07 深圳市自然资源和不动产评估发展研究中心(深圳市地质环境监测中心) Underwater robot capable of carrying out marine underwater hydrological detection
CN114590380B (en) * 2022-04-08 2022-12-16 深圳市自然资源和不动产评估发展研究中心(深圳市地质环境监测中心) Underwater robot capable of carrying out ocean underwater hydrological detection
KR102638904B1 (en) 2022-09-21 2024-02-22 한국해양과학기술원 Submarine neutral buoyancy simulator

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