KR101870381B1 - Noncontact Vibration Monitoring System for Small Diameter Plumbing Pipes for nuclear power plants of capable of Self-Vibration Correction - Google Patents

Noncontact Vibration Monitoring System for Small Diameter Plumbing Pipes for nuclear power plants of capable of Self-Vibration Correction Download PDF

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하승우
이재민
송기오
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손진국
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Abstract

The present invention relates to a non-contact vibration monitoring system for a small diameter pipe of a nuclear power plant capable of realizing self-vibration calibration and, more specifically, to a non-contact vibration monitoring system for a small diameter pipe of a nuclear power plant capable of realizing self-vibration calibration, measuring vibration of a structure or pipe difficult for a worker to access due to radiation exposure in the nuclear power plant, so as to predict and prevent breakage of the structure of the pipe, and quickly cope with a breakage accident when the breakage accident occurs. To this end, the system comprises: a sensor support; a sensor fixing jig installed on an upper part of the sensor support; a non-contact vibration sensor installed on the upper part of the sensor fixing jig; a contact vibration sensor installed in the sensor fixing jig to measure self-vibration of the sensor fixing jig; and a calibration calculation unit calibrating the self-vibration measured in the contact vibration sensor from a vibration value measured in the non-contact vibration sensor.

Description

자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템{Noncontact Vibration Monitoring System for Small Diameter Plumbing Pipes for nuclear power plants of capable of Self-Vibration Correction}Technical Field [0001] The present invention relates to a non-contact vibration monitoring system for a small diameter pipe of a nuclear power plant,

본 발명은 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 원자력발전소에서 방사선 피폭의 우려가 있어서 작업자의 접근이 어려운 구조물이나 배관의 진동을 측정하여 구조물이나 배관 등의 파손예측과 방지 및 파손사고가 발생하였을 경우에 신속하게 대응할 수 있도록 하는 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템에 관한 기술이다.The present invention relates to a noncontact type vibration monitoring system for a small diameter pipe of a nuclear power plant capable of self vibration correction, and more particularly, to a vibration monitoring system for a nuclear power plant, And a non-contact vibration monitoring system for a small diameter pipe of a nuclear power plant capable of self-vibration correction so that a failure can be promptly responded to in the event of an accident or a breakage.

발전소의 배관이나 구조물은 진동에 의하여 피로파괴가 발생하는 경우가 많다. 특히 배관의 용접부위는 용접결함 등에 의하여 실제 배관 용접부의 수명보다 빨리 균열이 발생하는 경우가 많다. 예를 들어, 원자력 발전소에 설치되는 소구경 배관의 소켓용접부는 피로파괴에 의하여 파손되거나 누설되는 경우가 발생하는 경우가 많은데, 특히 국내 원전의 경우에 노후화가 심해지면서 이러한 피로파괴가 증가하고 있다. 진동에 의한 배관이나 구조물 등의 파손은 발전운전의 잦은 정지와 안전사고의 발생 원인이 되며, 특히 원자력 발전소의 구조물파손은 방사능 오염물질이 누출되는 등의 심각한 문제를 일으킬 수 있다. 따라서 발전소 등에 설치되어 있는 배관 등의 구조물의 파손을 예측하여 예방하고, 파손문제가 발생하는 경우에 즉시 대응할 수 있는 상시 진동 감지 시스템 장치의 설치가 필요하다.Often, pipe or structure of a power plant is fatigued by vibration. Particularly, the welded portion of the pipe often cracks more quickly than the life of the actual pipe welded portion due to welding defect or the like. For example, socket welds of small diameter piping installed in nuclear power plants are often broken or leaked due to fatigue failure. In the case of domestic nuclear power plants, fatigue damage is increasing due to aging. Damage to piping or structures due to vibration causes frequent stoppages of power generation operations and safety accidents. In particular, structural damage to nuclear power plants can cause serious problems such as leakage of radioactive contaminants. Therefore, it is necessary to install a constant vibration detection system device capable of predicting and preventing damage to a structure such as a pipe installed in a power plant or the like and capable of responding to a breakage problem immediately.

현재 발전소 등의 노후관을 감시하는 장치로 접촉식 센서를 사용하여 상기 노후관의 진동을 측정하는 방법이 주로 사용되는 경우가 있다. 그러나 접촉식 센서는 주파수 응답이 측정 대상의 표면재질 및 상태와 접촉력에 크게 의존하기 때문에 측정 대상물의 온도에 대한 제약이 있고, 설치 형태에 따라 응답주파수가 변할 수 있으며, 부하량(mass loading)에 따른 측정 데이터의 오차도 무시할 수 없다는 문제가 있다. 그리고 원전시설 중 상당수는 방사능 피폭 등의 문제로 작업자의 접근이 어려운 경우도 많은 것이 현실이다. 따라서 원자력 발전소 등에 설치되는 노후관의 피로파괴를 감지하기 위한 방안으로 비접촉식 진동감지센서가 고려되기도 한다.Currently, a method of measuring the vibration of the fallen tube by using a contact type sensor as a device for monitoring a fallen tube such as a power plant is mainly used. However, since the frequency response of the contact-type sensor is greatly dependent on the surface material and the state of the object to be measured and the contact force, there is a restriction on the temperature of the object to be measured and the response frequency may vary depending on the installation type. There is a problem that the error of the measurement data can not be ignored. In fact, many of the nuclear facilities have difficulty in accessing workers due to problems such as radiation exposure. Therefore, a non-contact type vibration sensor is considered as a measure for detecting fatigue failure of a worn-out pipe installed in a nuclear power plant or the like.

비접촉식 진동 감지 센서는 레이저를 사용하기 때문에 부하량에 따른 측정치의 오차가 거의 없으며, 케이블의 연결이 없어지기 때문에 측정 거리에 대한 제한도 거의 사라지게 되는 이점이 있다. 또한, 매우 작은 레이져 스팟 사이즈를 이용하여 미세 영역에서의 진동측정이 가능하기 때문에 특히 원자력 발전소와 같이 측정 대상에의 접근이 어려운 개소에는 비접촉식 센서를 이용한 진동 감시가 더 유리하다.Since the non-contact type vibration sensor uses a laser, there is almost no error in measurement due to the load, and there is an advantage that the limitation on the measurement distance is almost eliminated since the cable is disconnected. In addition, it is more advantageous to monitor vibration using a non-contact type sensor, especially in a place where it is difficult to approach the object to be measured, such as a nuclear power plant, because it is possible to measure vibration in a micro area using a very small laser spot size.

하지만, 비접촉식 센서도 설치장소에 자체진동이 발생하는 경우에 측정 대상의 진동 신호가 왜곡되는 문제가 발생하게 된다. 이러한 문제를 해결하기 위하여 일부 비접촉식 센서의 경우에 자체 진동 보정기능을 가지고 있는 경우가 있는데, 이러한 진동 감시 센서를 가격이 매우 비싸기 때문에 광범위한 구역의 많은 시설물을 감시하는데는 무리가 따른다.However, the non-contact type sensor also has a problem that the vibration signal of the measurement object is distorted when self vibration occurs at the installation place. In order to solve this problem, some non-contact type sensors have their own vibration correction function. Since such vibration monitoring sensors are very expensive, it is difficult to monitor many facilities in a wide area.

한편, 발전소 등에 설치되는 배관은 대부분 고온의 유체를 이송하는 기능으로 사용되기 때문에 배관의 외부가 단열재로 피복되거나 감싸진 경우가 많다. 그런데 단열피복재가 구비된 배관은 상기 단열재가 내부의 배관진동을 흡수하거나 감쇠하여 외곡하기 때문에 실제 배관의 진동을 정확하게 측정하는데 어려움이 있다. On the other hand, since piping installed in a power plant or the like is mostly used for transferring a high-temperature fluid, the outside of the piping is often covered or wrapped with a heat insulating material. However, since the heat insulating material absorbs or attenuates the vibration of the pipe inside the pipe, the vibration of the pipe is difficult to accurately measure.

KRKR 10-059537510-0595375 B1B1 KRKR 10-131415110-1314151 B1B1 KRKR 10-2014-007463010-2014-0074630 AA

본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위한 것으로, 비접촉식 진동센서에 설치장소의 자체진동을 측정하는 접촉식 진동센서를 구비하여 자체진동에 의하여 발생하는 측정 대상의 왜곡된 진동 측정값을 보정 함으로서 저렴한 비용의 비접촉식 진동센서를 구현하는데 그 목적이 있다. 또한, 발전소 등에 설치되는 고온의 유체를 이송하는 배관의 진동을 단열재의 외측으로 전달하는 진동전달지지대를 구비하여 배관의 진동이 외곡 되는 것을 방지하는데 그 목적이 있다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide a non-contact type vibration sensor which is provided with a contact type vibration sensor for measuring self vibration of an installation place, Cost vibration sensor of a non-contact type. It is also an object of the present invention to provide a vibration transmission support for transmitting the vibration of a piping for conveying a high-temperature fluid, which is installed in a power plant or the like, to the outside of a heat insulating material.

상기의 과제를 해결하기 위한 기술적 수단으로서의 본 발명은, 센서지지대와 상기 센서지지대의 상부에 구비되는 센서고정지그와 상기 센서고정지그의 상부에 구비되는 비접촉식진동센서와 상기 센서고정지그에 구비되어 상기 센서고정지그의 자체진동을 측정하는 접촉식진동센서와 상기 비접촉식진동센서에서 측정된 진동 값에서 상기 접촉식진동센서에서 측정된 자체진동을 보정해 주는 보정연산부를 포함하여 구성될 수 있다.According to an aspect of the present invention, there is provided a sensor fixing apparatus comprising a sensor support, a sensor fixing jig provided on an upper portion of the sensor support, a non-contact type vibration sensor provided on the sensor fixing jig, A contact type vibration sensor for measuring self vibration of the sensor fixing jig and a correction calculation unit for correcting the self vibration measured by the contact type vibration sensor on the vibration value measured by the non-contact type vibration sensor.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 센서지지대는 승·하강이 가능하도록 구성되고, 상기 센서지지대와 상기 센서고정지그의 연결부에는 상기 센서지지대의 수평을 조절하는 수평조절부가 더 구비되며, 상기 센서지지대의 하부에는 면진부가 구비될 수 있다. According to a preferred embodiment of the present invention, the sensor support is configured to be movable up and down, and a horizontal adjustment unit for adjusting the horizontal position of the sensor support is further provided at a connection portion between the sensor support and the sensor fixing jig, And an anti-reflection unit may be provided at the lower part of the body.

본 발명의 바람직한 실시예로 상기 비접촉식진동센서의 렌즈부에는 에어분사부가 더 구비되어 상기 렌즈부에 부착하는 먼지나 이물질을 제거하도록 구성될 수 있다.According to a preferred embodiment of the present invention, the non-contact type vibration sensor further includes an air injection part to remove dust and foreign substances adhering to the lens part.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 비접촉식진동센서의 렌즈부 전방에는 진동전달지지대가 더 구비되며, 상기 진동전달지지대는 일단이 측정대상이 되는 배관 중 단열재가 구비되어 있는 배관에 고정되고 타단은 상기 단열재의 외측으로 연장되어 상기 배관의 진동을 상기 단열재의 외측으로 전달하는 것을 특징으로 한다.In a preferred embodiment of the present invention, the non-contact type vibration sensor further includes a vibration transmission support in front of the lens unit, wherein the vibration transmission support is fixed to a pipe having one end of the pipe to be measured and a heat insulating material, And extends to the outside of the heat insulating material to transmit the vibration of the pipe to the outside of the heat insulating material.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 진동전달지지대의 타단에는 진동전달판이 더 구비되어 상기 진동전달판이 상기 렌즈부에 대면하도록 구성될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, a vibration transmission plate is further provided at the other end of the vibration transmission support, so that the vibration transmission plate faces the lens unit.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 렌즈부에는 렌즈갓이 더 구비되며, 상기 에어분사부는 상기 렌즈갓의 하부를 관통하여 상기 렌즈갓의 내측면 방향을 향하도록 구성되어 상기 에어분사구에서 분사된 에어가 상기 렌즈갓의 내측면으로 분사되면서 렌즈부의 먼지를 제거 하도록 구성될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the lens portion is further provided with a lens shade, and the air injection portion is configured to penetrate the lower portion of the lens shade toward the inner side of the lens shade, May be configured to remove dust from the lens portion while being injected into the inner surface of the lens cap.

본 발명의 바람직한 실시예로, 상기 면진부는 상기 센서지지대의 수평 단면의 형상에 대응하고 상·하부의 내측이 함몰되고 가장자리가 길이방향을 따라 연장되며 내부에는 액체가 충전되어 있는 H구조의 수직 단면을 가지는 흡진재와, 상기 흡진재의 상부에 구비되며 내측이 상기 흡진재의 상부에 대응하도록 구성되고 외측면이 상기 흡진재의 외측의 일부을 감싸도록 구성되는 상부지지대와, 상기 흡진재의 하부에 구비되며 내측이 상기 흡진재의 하부에 대응하도록 구성되고 외측면이 상기 상부지지대를 감싸도록 구성되는 하부지지대로 구성될 수 있다.In a preferred embodiment of the present invention, the seesaw portion corresponds to the shape of the horizontal cross section of the sensor support, and the vertical section of the H structure in which the upper and lower inner sides are recessed, the edge extends along the longitudinal direction, An upper support which is provided on the upper portion of the absorbing member and whose inner side corresponds to the upper portion of the absorbing member and whose outer side faces a portion of the outer side of the absorbing member; And a lower support member having an inner side corresponding to a lower portion of the absorbing member and an outer side surface surrounding the upper support member.

본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템은 접촉식 센서가 자체진동에 의하여 발생하는 진동신호의 왜곡을 보정해 주기 때문에 발전소 등과 같이 시설물 자체에 진동이 발생하는 장소에 설치하여 사용하기 유리하다. 또한, 진동 측정은 비접촉식 센서를 이용하기 때문에 측정 대상물이 고온이거나 이격된 거리에서 감시할 필요가 있는 대상물의 진동을 측정하는데 유리하며, 특히 원자력 발전소 등과 같이 작업자의 접근이 어려운 대상물을 감시하는데 유리하다는 이점이 있다. 또한, 측정대상물이 단열재 등으로 피복되어 비접촉신진동센서로 측정하기 어려운 경우에도 진동전달지지대를 이용하여 측정이 가능하도록 하며, 접촉식 센서와 비접촉식 센서를 조합하여 저렴한 비용으로 감시 시스템을 구축할 수 있다는 이점이 있다.The non-contact type vibration monitoring system for a small diameter pipe of a nuclear power plant capable of self vibration correction according to the present invention is a system in which a contact type sensor corrects distortion of a vibration signal generated by self vibration, It is advantageous to install and use. In addition, since vibration measurement uses a non-contact type sensor, it is advantageous to measure the vibration of an object which needs to be monitored at a high temperature or a distance away from the object to be measured. Especially, it is advantageous to monitor an object There is an advantage. In addition, even when the object to be measured is covered with insulating material or the like and it is difficult to measure with a non-contact new vibration sensor, measurement can be performed using a vibration transmission support, and a monitoring system can be constructed at low cost by combining a contact sensor and a non-contact sensor .

도 1은 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템과 진동전달지지대의 구성을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템의 자체진동 보정 과정을 개략적으로 나타내는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 장치의 센서지지대에 적용된 진동감쇠부의 개략적인 구성을 나타내는 도면.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS FIG. 1 is a schematic view of a noncontact type vibration monitoring system for a small diameter nuclear power plant capable of self vibration correction according to the present invention; FIG.
2 is a view showing the configuration of a non-contact vibration monitoring system for a small-diameter pneumatic small-diameter piping capable of self-oscillation correction according to the present invention and a vibration transmission support pedestal.
3 is a view schematically showing a self vibration correction process of a noncontact type vibration monitoring system for a small diameter nuclear power plant capable of self vibration correction according to the present invention.
4 is a view showing a schematic configuration of a vibration damping unit applied to a sensor support of a noncontact type vibration monitoring apparatus for a small diameter nuclear power plant capable of self vibration correction according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세하게 설명한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템의 개략적인 구성을 나타내는 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템과 진동전달지지대의 구성을 나타내는 도면이다.1 is a view showing a schematic configuration of a noncontact type vibration monitoring system for a small diameter preequency tube capable of self vibration correction according to the present invention, and Fig. 2 is a schematic view showing a noncontact type vibration monitoring System and a vibration transmission support.

본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템은 주로 발전소 등에서 고온의 유체를 이송하는 배관의 진동을 측정하여 배관의 파손 등을 방지하거나 배관에 파손이 발생하는 경우에 신속하게 대응하도록 하기 위한 장치이다.The non-contact type vibration monitoring system for a small diameter pipe of a nuclear power plant capable of self vibration correction according to the present invention is mainly used for preventing the breakage of the pipe by measuring the vibration of the pipe which transfers a high temperature fluid in a power plant or the like, In response to the request.

도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템은 센서지지대(100)와 센서고정지그(110)와 비접촉식진동센서(130)와 접촉식진동센서(150) 및 진동보정연산부(170)를 포함하여 구성될 수 있다.1 and 2, a noncontact vibration monitoring system for a small diameter pneumatic small pipe capable of self vibration correction according to the present invention includes a sensor support 100, a sensor fixing jig 110, and a noncontact vibration sensor 130, A vibration sensor 150 and a vibration correction arithmetic unit 170.

센서지지대(100)는 측정대상이 되는 배관(10)으로부터 일정거리 이격된 위치에 설치되어 상부에 후술하여 설명할 비접촉식진동센서(130)와 접촉식진동센서(150)를 고정 및 지지하는 역할을 한다. 센서지지대(100)는 후술하여 설명하는 바와 같이 비접촉식진동센서(130)를 고정하여 위치조절을 할 수 있는 구성이라면 공지의 다양한 구조가 적용될 수 있다. 본 발명의 일 실시 예로 센서지지대(100)는 도면에 도시된 바와 같이 바닥면에 수직으로 설치되어 승·하강이 가능한 구조로 구성되어 측정대상물과 비접촉식진동센서(130)의 높이를 조절할 수 있도록 한다. 높이조절기능은 공지의 다양한 구성이 적용될 수 있다.The sensor support 100 is installed at a position spaced apart from the pipe 10 to be measured and fixes and supports the noncontact type vibration sensor 130 and the contact type vibration sensor 150, do. Various known structures can be applied to the sensor support 100 so long as the position of the sensor support 100 can be adjusted by fixing the non-contact type vibration sensor 130 as described later. In an embodiment of the present invention, the sensor support 100 may be vertically installed on the bottom surface of the sensor support 100 to adjust the height of the measurement object and the non-contact type vibration sensor 130 . The height adjustment function can be implemented by various known configurations.

센서고정지그(110)는 상부에 비접촉식진동센서(130)와 접촉식진동센서(150)를 장착하여 설치할 수 있도록 일정한 넓이를 가지는 판상의 구조로 구성되며, 상기 센서고정지그(110)의 하부에는 센서지지대(100)가 결합하도록 구성된다. 센서고정지그(110)와 센서지지대(100)의 사이에는 상기 센서고정지그(110)의 수평을 조절할 수 있는 수평조절부(105)가 구비될 수 있다. 수평조절부(105)는 회동 및 고정이 가능한 공지의 다양한 구성이 적용될 수 있으며, 필요에 따라서는 전동모터 등에 의하여 구동되어 원거리에서 원격으로 수평조절을 할 수 있도록 구성될 수 있다. 센서고정지그(110)에는 수평계(미도시)를 더 구비하여 상기 수평조절부(105)를 이용하여 상기 센서고정지그(110)의 수평을 조절하는데 활용할 수 있다.The sensor fixing jig 110 has a plate-like structure having a predetermined width so that the non-contact type vibration sensor 130 and the contact type vibration sensor 150 can be mounted on the upper portion of the sensor fixing jig 110. In the lower portion of the sensor fixing jig 110, The sensor support 100 is configured to engage. A horizontal adjustment unit 105 for adjusting the horizontal position of the sensor fixing jig 110 may be provided between the sensor fixing jig 110 and the sensor support 100. The horizontal adjustment unit 105 may be configured to be rotatable and fixed in various known configurations. If necessary, the horizontal adjustment unit 105 may be driven by an electric motor or the like to be horizontally adjusted from a remote place. The sensor fixing jig 110 may further include a leveling unit (not shown) to adjust the level of the sensor fixing jig 110 using the horizontal adjusting unit 105.

센서고정지그(110)의 상부면에는 진동을 흡수하는 면진판 또는 면진패드가 더 구비되어 바닥의 진동이 후술하여 설명할 진동센서들에 전달되는 것을 방지하거나 줄일 수 있다. 면진판 등은 공지의 다양한 구성이 적용될 수 있다. 센서고정지그(110)의 상부에는 비접촉식진동센서(130)와 접촉식진동센서(150)가 장착된다.The upper surface of the sensor fixing jig 110 may further include an anti-vibration plate or an anti-vibration pad to prevent or reduce the vibration of the floor from being transmitted to the vibration sensors to be described later. And various types of known configurations can be applied. The non-contact type vibration sensor 130 and the contact type vibration sensor 150 are mounted on the upper portion of the sensor fixing jig 110.

비접촉식진동센서(130)는 모니터링 대상이 되는 배관(10)의 진동을 측정하는 것으로, 주로 LDV(laser doppler velocimeter)가 적용될 수 있다. LDV는 두 개의 레이저 빔을 측정 대상에 조사하여 반사되는 두 레이저 빔의 상대속도를 측정하여 진동을 감지하는 공지의 기술이다. 접촉식진동센서(150)는 비접촉식진동센서(130) 또는 상기 비접촉식진동센서(130)가 고정된 센서고정지그(110) 자체의 진동을 측정하는 역할을 한다. 그리하여 후술하여 설명하는 바와 같이 비접촉식진동센서(130)에 의하여 측정되는 측정대상물의 진동에서 센서고정지그(110) 자체의 진동에 의하여 발생하는 오차를 보정 하는데 사용된다. 접촉식진동센서(150)는 공지의 기술로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다.The non-contact type vibration sensor 130 measures the vibration of the pipe 10 to be monitored, and mainly a laser doppler velocimeter (LDV) can be applied. LDV is a well-known technology that irradiates two laser beams to a measurement object and measures the relative speed of two reflected laser beams to sense the vibration. The contact type vibration sensor 150 measures the vibration of the non-contact type vibration sensor 130 or the sensor fixing jig 110 to which the non-contact type vibration sensor 130 is fixed. And is used to correct an error caused by the vibration of the sensor fixing jig 110 itself due to the vibration of the measurement object measured by the non-contact type vibration sensor 130 as described later. The contact type vibration sensor 150 is well known in the art and a detailed description thereof will be omitted.

비접촉식진동센서(130)에서 측정되는 측정대상물의 진동 값에서 센서고정지그(110) 자체의 진동을 최대한 정확하게 보정 하기 위해서는 접촉식진동센서(150)에 의하여 측정되는 진동 값과 동일한 진동이 상기 비접촉식진동센서(130)에 전달되는 것이 전제되어야 한다. 따라서 접촉식진동센서(150)는 비접촉식진동센서(130) 자체의 진동을 측정하도록 구성되거나 상기 센서고정지그(110)의 진동이 상기 비접촉식진동센서(130)에 그대로 전달되도록 견고하게 설치된 상태에서 상기 센서고정지그(110)의 진동을 측정하도록 구성되는 것이 바람직하다.In order to correct the vibration of the sensor fixing jig 110 itself as accurately as possible from the vibration value of the measurement object measured by the non-contact type vibration sensor 130, a vibration equal to the vibration value measured by the contact type vibration sensor 150 is applied to the non- It is assumed that it is transmitted to the sensor 130. Therefore, the contact type vibration sensor 150 may be configured to measure the vibration of the non-contact type vibration sensor 130 itself, or may be configured so that the vibration of the sensor fixing jig 110 is firmly installed in the non- It is preferable to be configured to measure the vibration of the sensor fixing jig 110.

진동보정연산부(170)는 비접촉식진동센서(130)에 의하여 측정된 측정대상물(배관)의 진동 값에서 접촉식진동센서(150)에 의하여 측정된 센서고정지그(110)의 진동 값을 보정 하는 역할을 한다. 진동보정연산부(170)에 의한 진동 값 보정에 관해서는 후술하여 설명한다.The vibration correction calculation unit 170 corrects the vibration value of the sensor fixing jig 110 measured by the contact type vibration sensor 150 based on the vibration value of the measurement object (pipe) measured by the non-contact type vibration sensor 130 . The vibration value correction by the vibration correction calculation unit 170 will be described later.

본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템에는 에어분사부(140)가 더 구비되어 비접촉식진동센서(130)의 렌즈부에 부착된 먼지나 이물질을 제거하도록 구성할 수 있다. 본 발명은 주로 진동이 발생하는 것이 전제되는 장소에 설치되는데, 진동이 발생하면 먼지 등과 같은 이물질이 발생하여 측정오차를 유발하거나 렌즈의 수명을 단축 시키는 요인이 될 수 있다. 따라서 비접촉식진동센서(130)의 렌즈부 전방으로 상기 비접촉식진동센서(130)가 측정대상물의 진동을 측정하는데 방해가 되지 않는 위치에 에어분사부(140)를 구비하여 주기적으로 렌즈부에 압축공기의 분사하면서 이물질이나 먼지를 제거하도록 할 수 있다.The non-contact vibration monitoring system for a small diameter pneumatic miniature pipe capable of self vibration correction according to the present invention may further include an air spraying unit 140 to remove dust or foreign matter adhered to the lens unit of the noncontact type vibration sensor 130 have. The present invention is mainly installed in a place where vibration is assumed to occur. When vibration is generated, foreign matter such as dust may be generated, which may cause a measurement error or shorten the life of the lens. Therefore, the non-contact type vibration sensor 130 is provided in front of the lens portion of the non-contact type vibration sensor 130 at a position where the non-contact type vibration sensor 130 does not interfere with the measurement of the vibration of the measurement object, It is possible to remove foreign matter and dust while spraying.

먼지제거를 위한 에어분사부(140)는 도면에 도시된 바와 같이 렌즈부의 전방에 별도로 구비될 수도 있고, 렌즈부에 결합되어 구비될 수도 있다. 에어분사부(140)는 비접촉식진동센서(130)의 렌즈부가 측정대상물의 진동을 측정하는데 방해가 되지 않도록 구비되어야 한다. 따라서 렌즈부의 전방에서 상하방향 또는 좌우방향으로 비껴선 위치에 구비되거나 상기 렌즈부의 후방에서 구비되는 것이 바람직하다.The air jetting unit 140 for dust removal may be provided separately in front of the lens unit as shown in the drawing, or may be coupled to the lens unit. The air jetting section 140 should be provided so that the lens section of the non-contact type vibration sensor 130 does not interfere with the measurement of the vibration of the measurement object. Therefore, it is preferable that the lens unit is provided at a position shifted in the vertical direction or in the lateral direction from the front of the lens unit, or is provided at the rear of the lens unit.

에어분사부(140)의 일례로 렌즈부의 전방에 렌즈갓을 더 구비하여 상기 렌즈갓의 후방(렌즈와 인접한 위치)에 에어분사부(140)가 관통하여 상기 렌즈갓의 내측면 방향으로 압축공기를 분사하도록 구성할 수 있다. 그리하여 렌즈부의 표면에 부착된 먼지를 제거하여 렌즈갓 외부로 배출하도록 할 수 있다.The air injector 140 is further provided with a lens cap in front of the lens cap so that the air injector 140 passes through the rear of the lens cap (adjacent to the lens) As shown in Fig. Thus, the dust adhered to the surface of the lens portion can be removed and the lens can be discharged to the outside.

한편, 에어분사부(140)는 측정대상물에도 구비될 수 있다. 그리하여 측정대상물의 표면이나 측정대상물에 설치된 진동전달지지대(190)의 진동 측정면에 부착되는 먼지 등을 제거하는데 사용될 수도 있다.On the other hand, the air jetting section 140 may be provided in the measurement object. And may be used to remove dust or the like attached to the surface of the measurement object or the vibration measurement surface of the vibration transmission support 190 installed on the measurement object.

본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템은 비접촉식진동센서(130)의 렌즈부 전방에 진동전달지지대(190)가 더 구비될 수 있다. 진동전달지지대(190)는 일단이 측정대상물(주로 배관(10))에 고정되고 타단에는 진동전달판(195)이 구비되는 구조를 가지며, 상기 진동전달판(195)은 원형 또는 다각형의 판으로 구성되어 비접촉식진동센서(130)의 렌즈부에 대면하도록 한다.The non-contact vibration monitoring system for a small diameter pneumatic small pipe capable of self vibration correction according to the present invention may further include a vibration transmission support 190 in front of the lens unit of the non-contact type vibration sensor 130. The vibration transmission support 190 has a structure in which one end is fixed to the measurement object (mainly the pipe 10) and the other end is provided with the vibration transmission plate 195. The vibration transmission plate 195 is a circular or polygonal plate So as to face the lens section of the non-contact type vibration sensor 130. [

본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템은 주로 원자력발전소 등에 설치된 소구경 배관(10)의 파손을 감시하기 위하여 사용된다. 그런데 발전소 등에 사용되는 배관(10)은 주로 고온의 액체나 기체가 지나가는 통로 역할을 하기 때문에 상기 배관(10)의 외측에 단열재(30)가 감싸는 형태로 설치되어 있다. 그런데 단열재(30)는 대부분 공극률이 높거나 유연한 재질로 구성되기 때문에 내부의 배관(10)이 진동하더라도 단열재(30)를 통과하면서 진동이 감쇄되게 된다. 따라서 단열재(30)가 설치된 상태에서 비접촉식진동센서(130)를 이용하여 배관(10)의 진동을 측정하면 진동 값이 왜곡되는 문제가 발생한다.The non-contact vibration monitoring system for a small diameter preequency pipe capable of self vibration correction according to the present invention is mainly used for monitoring damage of a small diameter pipe 10 installed in a nuclear power plant or the like. However, since the pipe 10 used for a power plant or the like serves mainly as a passage through which a high temperature liquid or gas passes, the heat insulating material 30 is installed on the outer side of the pipe 10. However, since the heat insulating material 30 is mostly composed of a material having a high porosity or a flexible material, the vibration is attenuated while passing through the heat insulating material 30 even if the internal pipe 10 vibrates. Therefore, when the vibration of the pipe 10 is measured using the non-contact type vibration sensor 130 in a state where the heat insulating material 30 is installed, a problem arises that the vibration value is distorted.

진동전달지지대(190)는 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 진동전달능력이 우수한 재질로 구성되는 진동전달지지대(190)의 일단을 배관(10) 등과 같은 측정대상물의 표면에 견고하게 고정하고, 타단을 단열재(30)의 외측으로 연장하여 상기 단열재(30)의 외측에 진동전달판(195)이 노출되도록 함으로써 측정대상물의 진동이 진동전달판(195)에 그대로 전달되도록 한다. 그리하여 비접촉식진동센서(130)로 진동전달판(195)의 진동을 측정함으로써 배관(10)의 진동상태를 비교적 정확하게 측정할 수 있다. 이때, 진동전달지지대(190)는 측정대상물의 진동을 최대한 그대로 전달하여 진동전달판(195)이 측정대상물과 동일한 진동을 가지도록 하는 구조나 재질로 구성되어야 한다.In order to solve the above-mentioned problem, the vibration transmission support 190 is used to firmly fix one end of the vibration transmission support 190 made of a material having a high vibration transmission ability to the surface of a measurement object such as the pipe 10 And the other end is extended to the outside of the heat insulating material 30 so that the vibration transmitting plate 195 is exposed to the outside of the heat insulating material 30 so that the vibration of the measured object is directly transmitted to the vibration transmitting plate 195. Thus, by measuring the vibration of the vibration transmitting plate 195 with the non-contact type vibration sensor 130, the vibration state of the pipe 10 can be measured relatively accurately. At this time, the vibration transmission support 190 should be constructed of a material or a structure that transmits the vibration of the measurement object as much as possible, so that the vibration transmission plate 195 has the same vibration as the measurement object.

진동전달지지대(190)가 배관(10)에 설치되는 경우에 상기 배관(10)은 다축 방향으로 진동을 함으로 진동전달판(195)은 비접촉식진동센서(130)의 레이저 빔의 지속적인 접촉이 가능하도록 여유를 두는 것이 바람직하다. 그리고 진동전달지지대(190)는 배관(10)의 온도를 견디고, 배관(10)의 진동을 정확하게 전달할 수 있도록 스틸밴드 또는 클램프 타입으로 체결하며, 진동전달판(195)은 비접촉식센서의 인지 범위를 벗어나지 않는 크기로 구성한다. When the vibration transmission support 190 is installed in the pipe 10, the pipe 10 vibrates in a multi-axis direction so that the vibration transmission plate 195 can continuously contact the laser beam of the non-contact vibration sensor 130 It is desirable to leave a margin. The vibration transmitting plate 195 is fixed to a steel band or a clamp type so as to withstand the temperature of the pipe 10 and accurately transmit the vibration of the pipe 10 and the vibration transmitting plate 195 can detect the recognition range of the non- It should be constructed in a size that does not deviate.

도 3은 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템의 자체진동 보정 과정을 개략적으로 나타내는 도면이다.3 is a view schematically showing a self vibration correction process of a noncontact type vibration monitoring system for a small diameter nuclear power plant capable of self vibration correction according to the present invention.

도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 시스템은 진동보정연산부(170)에 전술하여 설명한 접촉식진동센서(150)와 비접촉식진동센서(130)에서 측정된 진동 값이 입력된다. 이때, 접촉식진동센서(150)는 비접촉식진동센서(130) 또는 센서지지대(100)의 진동 값을 나타내고, 비접촉식진동센서(130)는 측정대상물의 진동 값을 나타낸다. 입력된 진동 값은 FFT분석을 통하여 처리되고, 입력된 진동 값 중에 접촉식진동센서(150)에서 진동이 감지되면 그 값을 비접촉식진동센서(130)에서 측정된 진동 값에 보정 한다. 그러나 접촉식진동센서(150)에서 진동이 감지되지 않으면 비접촉식진동센서(130)에서 측정된 값을 측정대상물의 진동 값으로 판단한다. 그리하여 측정대상물의 진동이 일정 값을 넘는 경우 또는 증가율이 특정 값을 넘는 경우에는 측정대상물의 파손우려가 있는 것으로 판단하여 대응하도록 한다.3, a non-contact vibration monitoring system for a small diameter pneumatic small pipe capable of self vibration correction according to the present invention includes a contact vibration sensor 150 and a non-contact vibration sensor 130, which are described above, The measured vibration value is input. At this time, the contact type vibration sensor 150 represents a vibration value of the non-contact type vibration sensor 130 or the sensor support 100, and the non-contact type vibration sensor 130 represents a vibration value of the measurement object. The inputted vibration value is processed through FFT analysis and when the vibration is detected by the contact type vibration sensor 150 among the inputted vibration value, the vibration value is corrected to the vibration value measured by the non-contact type vibration sensor 130. However, if vibration is not detected by the contact type vibration sensor 150, the value measured by the non-contact type vibration sensor 130 is determined as the vibration value of the measurement object. Thus, when the vibration of the measurement object exceeds a predetermined value, or when the increase rate exceeds a specific value, it is determined that there is a risk of damage to the measurement object and the response is made.

도 4는 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 장치의 센서지지대에 적용된 진동감쇠부의 개략적인 구성을 나타내는 도면이다.4 is a view showing a schematic configuration of a vibration damping unit applied to a sensor support of a noncontact type vibration monitoring apparatus for a small diameter nuclear power plant capable of self vibration correction according to the present invention.

도 4를 참조하면, 본 발명에 따른 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 장치는 센서지지대(100)의 하부로 바닥면에 인접한 위치에 진동감쇠부(180)가 더 구비된다. 진동감쇠부(180)는 센서지지대(100)가 설치된 바닥면의 진동이 상부로 전달되는 것을 감쇠하는 역할을 하는 것으로, 상기 센서지지대(100)의 하부의 내측에 구비된다. 진동감쇠부(180)의 수평면은 센서지지대(100)의 수평 단면의 형상에 대응하고, 상·하부의 내측은 센서지지대(100)의 수평단면 형상에 대응하는 함몰구조를 이루며, 가장자리는 길이방향을 따라 연장되어 수직단면이 H구조를 가지도록 구성된다. 진동감쇠부(180)는 고무나 실리콘 또는 합성수지 등과 같이 유연하고 내구성이 우수한 재질로 구성된다. Referring to FIG. 4, the noncontact type vibration monitoring apparatus for small diameter pneumatic small pipe according to the present invention is further provided with a vibration damping unit 180 at a position adjacent to the bottom of the sensor support 100. The vibration damping unit 180 serves to damp the vibration of the bottom surface provided with the sensor support 100, and is provided inside the lower portion of the sensor support 100. The horizontal surface of the vibration damping portion 180 corresponds to the shape of the horizontal cross section of the sensor support 100. The inner side of the upper and lower portions corresponds to the horizontal cross sectional shape of the sensor support 100, So that the vertical cross section has an H structure. The vibration damping portion 180 is made of a flexible and durable material such as rubber, silicone, or synthetic resin.

예를 들어, 센서지지대(100)가 원기둥 형상인 경우에 상기 진동감쇠부(180)도 수평단면이 원형으로 구성되고, 상·하부의 내측은 원형의 수평단면을 가지도록 함몰되며, 가장자리는 길이방향의 양측으로 연장되어 마치 두 개의 컵을 개방부가 반대가 되도록 합쳐놓은 것과 유사한 형상이 된다.For example, when the sensor support 100 has a cylindrical shape, the vibration damping portion 180 may have a circular cross-section with a horizontal cross-section, the upper and lower inner sides may be recessed to have a circular horizontal cross- Direction to form a shape similar to that of combining two cups so that the openings are opposite.

상기와 같은 구성의 진동감쇠부(180)는 센서지지대(100)의 하부 내측에 결합되는데, 이때 상기 진동감쇠부(180)의 상부와 하부에 결합되는 센서지지대(100)는 각각 진동감쇠부(180)의 형상에 대응하는 구조가 되어 상기 진동감쇠부(180)의 상하면에 밀착되어 결합하고, 센서지지대(100)의 가장자리는 진동감쇠부(180)의 외측을 감싸면서 상·하부의 센서지지대(100)가 서로 대면하도록 구성된다. 그리하여 센서지지대(100)의 내부에 구비된 진동감쇠부(180)에 의하여 상기 센서지지대(100)에 발생하는 상하방향 및 수평방향의 진동을 효율적으로 감쇠키겨 준다. 이때, 본 발명의 다른 실시예로 상기 진동감쇠부(180)의 내부에는 전체 면을 따라 얇은 공간이 형성되어 상기 공간에 액체가 충전되도록 구성될 수 있다.The vibration damping unit 180 having the above structure is coupled to the inside of the lower portion of the sensor support 100. The sensor support 100 coupled to the upper and lower portions of the vibration damping unit 180 includes a vibration damping unit 180 of the sensor support 100. The edge of the sensor support 100 surrounds the outer side of the vibration attenuator 180 so that the upper and lower sensor supports 180, (100) face each other. Thus, the vertical vibration and the horizontal vibration generated in the sensor support 100 are effectively damped by the vibration damping unit 180 provided inside the sensor support 100. At this time, according to another embodiment of the present invention, a thin space may be formed along the entire surface inside the vibration damping unit 180 so that the space is filled with the liquid.

이와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서는 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능함은 물론이다. 그러므로 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.Although the present invention has been described in connection with certain exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. Therefore, the scope of the present invention should not be limited by the described embodiments, but should be defined by the appended claims and equivalents thereof.

100: 센서지지대
105: 수평조절부
110: 센서고정지그
130: 비접촉식진동센서
140: 에어분사부
150: 접촉식진동센서
170: 진동보정연산부
180: 진동감쇠부
190: 진동전달지지대
195: 진동전달판100: Sensor support
105:
110: Sensor fixing jig
130: Non-contact vibration sensor
140:
150: Contact type vibration sensor
170:
180: Vibration damping portion
190: vibration transferring support
195: vibration transmitting plate

Claims (7)

센서지지대와 상기 센서지지대의 상부에 구비되는 센서고정지그와 상기 센서고정지그의 상부에 구비되는 비접촉식진동센서와 상기 센서고정지그에 구비되어 상기 센서고정지그의 자체진동을 측정하는 접촉식진동센서와 상기 비접촉식진동센서에서 측정된 진동 값에서 상기 접촉식진동센서에서 측정된 자체진동을 보정해 주는 보정연산부를 포함하여 구성되는 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 장치에 있어서,
상기 센서고정지그의 상부면에는 진동을 흡수하는 면진판 또는 면진패드가 구비되어 바닥의 진동이 상기 비접촉식진동센서와 상기 접촉식진동센서에 전달되는 것을 방지하고,
상기 센서지지대는 승·하강이 가능하도록 구성되고, 상기 센서지지대와 상기 센서고정지그의 연결부에는 상기 센서지지대의 수평을 조절하는 수평조절부가 더 구비되며, 상기 센서지지대의 하부에는 면진부가 구비되고,
상기 비접촉식진동센서의 렌즈부에는 에어분사부가 더 구비되어 상기 렌즈부에 부착하는 먼지나 이물질을 제거하도록 구성되고,
상기 비접촉식진동센서의 렌즈부 전방에는 진동전달지지대가 더 구비되며, 상기 진동전달지지대는 일단이 측정대상이 되는 배관 중 단열재가 구비되어 있는 배관에 고정되고 타단은 상기 단열재의 외측으로 연장되어 상기 배관의 진동을 상기 단열재의 외측으로 전달하고,
상기 진동전달지지대의 타단에는 진동전달판이 더 구비되어 상기 진동전달판이 상기 렌즈부에 대면하도록 구성되고,
상기 센서지지대의 하부에는 진동감쇠부가 더 구비되며,
상기 진동감쇠부는 상기 센서지지대의 수평 단면의 형상에 대응하고 상·하부의 내측이 함몰되고 가장자리는 길이방향을 따라 연장되어 수직단면의 형상이 H구조를 가지도록 구성되며, 상기 진동감쇠부의 상·하부에 결합되는 상기 센서지지대는 상기 진동감쇠부의 결합면 형상에 대응하도록 구성되되 상기 센서지지대의 가장자리가 상기 진동감쇠부의 외측을 감싸면서 서로 대면하도록 구성되는 자체진동 보정이 가능한 원전 소구경 배관용 비접촉식 진동 모니터링 장치.
A sensor fixing jig provided at an upper portion of the sensor support, a non-contact type vibration sensor provided at an upper portion of the sensor fixing jig, a contact type vibration sensor provided in the sensor fixing jig and measuring self vibration of the sensor fixing jig, And a correction calculation unit for correcting self vibration measured by the contact type vibration sensor based on the vibration value measured by the non-contact type vibration sensor, the non-contact type vibration monitoring apparatus comprising:
The sensor fixing jig is provided on its upper surface with an anti-vibration plate or an anti-vibration pad to prevent the vibration of the floor from being transmitted to the non-contact type vibration sensor and the contact type vibration sensor,
Wherein the sensor support is configured to be able to move up and down, and a horizontal adjustment unit for adjusting the horizontal position of the sensor support is further provided at a connection portion between the sensor support and the sensor fixing jig,
Wherein the non-contact type vibration sensor further comprises an air injection part in the lens part to remove dust and foreign substances adhering to the lens part,
Wherein the vibrating transmission support is fixed to a pipe having one end of the pipe to be measured and the other end is extended to the outside of the heat insulating material, To the outside of the heat insulating material,
A vibration transmission plate is further provided at the other end of the vibration transmission support, and the vibration transmission plate is configured to face the lens unit,
The sensor support is further provided with a vibration damping portion at a lower portion thereof,
Wherein the vibration damping portion corresponds to the shape of a horizontal cross section of the sensor support and the upper and lower inner sides are recessed and the edge extends along the longitudinal direction so that the vertical cross section has an H structure, And the sensor support member coupled to the lower portion is configured to correspond to the shape of the coupling surface of the vibration damping portion and the edge of the sensor support member faces the vibration damping portion, Vibration monitoring device.
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