KR102043515B1 - Low Temperature Tester - Google Patents

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KR102043515B1
KR102043515B1 KR1020170174171A KR20170174171A KR102043515B1 KR 102043515 B1 KR102043515 B1 KR 102043515B1 KR 1020170174171 A KR1020170174171 A KR 1020170174171A KR 20170174171 A KR20170174171 A KR 20170174171A KR 102043515 B1 KR102043515 B1 KR 102043515B1
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cooling
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Abstract

저온시험부의 냉각챔버에 공급되는 냉각유체의 기화를 최소화함으로써 냉각효율을 높일 수 있는 저온시험장치가 제공된다.
개시되는 저온시험장치는, 측정대상물의 저온 물성시험을 수행하며, 하우징 내부에 냉각챔버를 구비하는 저온시험부; 냉각유체가 저장되는 제1 탱크; 및 상기 제1 탱크에서 공급된 냉각유체를 저장하며, 저장된 냉각유체를 상기 냉각챔버에 공급하기 위하여 설치되는 제2 탱크;를 포함하며, 상기 제1 탱크는 실외에 설치되고, 상기 제2 탱크와 상기 저온시험부는 실내에 설치될 수 있다. 이때, 상기 제2 탱크는 상기 제1 탱크와 제1 공급라인을 통해 연결되고, 상기 냉각챔버는 상기 제2 탱크와 제2 공급라인을 통해 연결되며, 상기 제2 공급라인은 상기 제2 탱크의 하부에 설치된 배출부와 연결될 수 있다. 또한, 상기 배출부는 상광하협(上廣下狹)의 깔때기 형상을 가질 수 있다.
이러한 저온시험장치에 의하면, 시험장치의 냉각효율을 높일 수 있을 뿐만 아니라 냉각유체를 일정한 유량으로 원활히 이송할 수 있게 된다.A low temperature test apparatus is provided to increase the cooling efficiency by minimizing the vaporization of the cooling fluid supplied to the cooling chamber of the low temperature test section.
The disclosed low temperature test apparatus includes a low temperature test unit that performs a low temperature physical property test of a measurement object and includes a cooling chamber inside the housing; A first tank in which a cooling fluid is stored; And a second tank configured to store the cooling fluid supplied from the first tank and to supply the stored cooling fluid to the cooling chamber, wherein the first tank is installed outdoors. The low temperature test unit may be installed indoors. At this time, the second tank is connected through the first tank and the first supply line, the cooling chamber is connected through the second tank and the second supply line, the second supply line of the second tank It may be connected to the discharge portion installed in the lower portion. In addition, the discharge portion may have a funnel shape of ordinary light lower side (上 廣 下 狹).
According to the low temperature test apparatus, not only can the cooling efficiency of the test apparatus be improved, but also the cooling fluid can be smoothly transferred at a constant flow rate.

Description

저온시험장치 {Low Temperature Tester}Low Temperature Tester

본 발명은 저온에서 재료의 물성 시험을 수행하기 위한 저온시험장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 저온 인장시험 또는 열피로시험 등과 같이 각종 저온시험을 수행할 수 있는 저온시험장치에 관한 것이다.The present invention relates to a low temperature test apparatus for performing a physical property test of a material at a low temperature, and more particularly, to a low temperature test apparatus capable of performing various low temperature tests such as a low temperature tensile test or a thermal fatigue test.

금속 재료는 인성, 연성, 취성, 강성 등 다양한 물리적 특성을 가지며, 이러한 물성을 저온에서 측정하는 저온시험도 수행되고 있다.Metallic materials have various physical properties such as toughness, ductility, brittleness, and rigidity, and low temperature tests for measuring these properties at low temperatures are also performed.

한편, 최근 컨테이너선은 경제적인 효과 및 환경 요인을 고려하여 20,000TEU 이상으로 초대형화 되고 있는 추세이다. 이에 따라서, 해당 선박에는 고강도, 극후물의 조선용강이 적용되고 있으며 고강도 극후물 강재의 사용은 필연적으로 불안정 파괴 가능성을 높이고 있다. On the other hand, container ships have recently become oversized to more than 20,000TEU in consideration of economic effects and environmental factors. Accordingly, the ships are applied with high strength and ultra thick shipbuilding steel, and the use of high strength ultra thick steel inevitably increases the possibility of instability destruction.

LR, DNVGL 등의 선급에서는 불안정 파괴를 방지하기 위하여 특정한 기준을 마련하여 특성을 요구하고 있다. 특히 전파하는 취성균열의 정지 저항성을 보증하기 위하여 강재의 취성균열 정지특성이 요구되고 있다.Classes such as LR and DNVGL require specific characteristics in order to prevent instability destruction. In particular, in order to ensure the stop resistance of the propagating brittle cracks, brittle crack stopping characteristics of steel are required.

이러한 취성균열 정지특성을 확인하기 위한 시험으로는 Kca 값을 구하기 위한 시험법이 있다. 여기서, Kca 값은 강재의 취성균열을 정지시키기 위해 필요한 최소 인성(minimum required brittle crack arrest toughness value)이다.As a test for confirming the brittle crack stopping property, there is a test method for determining the Kca value. Here, the Kca value is the minimum required brittle crack arrest toughness value required to stop brittle cracking of the steel.

이러한 Kca 값을 구하기 위한 시험법은 강재의 전 두께를 사용해야 하기 때문에 고강도 극후물 강재의 시험을 위해서는 2,000ton 이상의 대형 인장시험기를 이용해야 한다. Since the test method for determining the Kca value must use the full thickness of the steel, a large tensile tester of 2,000ton or more should be used for the test of high strength ultra-thick steel.

한편, 대부분의 취성파괴가 저온에서 발생하기 때문에 실제 현상을 반영하기 위하여 시험을 저온에서 실시한다. On the other hand, since most brittle fractures occur at low temperatures, tests are conducted at low temperatures to reflect actual phenomena.

이 경우, 강재가 극후물이기 때문에 시험온도의 정확한 설정/유지 및 시험 시간 단축을 위해서는 냉각성능이 우수한 냉각시스템을 사용하는 것이 시험의 정확도를 높이는 데 매우 중요한 사항이다. In this case, since the steel is extremely thick, it is very important to improve the accuracy of the test by using a cooling system with excellent cooling performance in order to accurately set and maintain the test temperature and to shorten the test time.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래의 저온 인장시험장치(10)의 경우, 저온시험부(11)의 하우징(12) 내부에 강재와 같은 측정대상물(TS)를 설치한 후 냉각챔버(13)를 통해 측정대상물(TS)을 냉각시키게 된다.As shown in FIG. 1, in the conventional low temperature tensile test apparatus 10, a cooling chamber 13 is installed after a measurement object TS, such as steel, is installed inside the housing 12 of the low temperature test unit 11. Through to cool the measurement object (TS).

이때, 종래의 저온 인장시험장치(10)는 안전 상의 이유로 냉각유체(액체질소)가 보관되는 냉각탱크(T)를 옥외에 설치하고, 파이프나 튜브로 이루어지는 유체공급라인(P)을 통해서 냉각유체를 냉각탱크(T)에서 냉각챔버(13)로 이송하게 된다.In this case, the conventional low temperature tensile test apparatus 10 is installed in the outdoor cooling tank (T) in which the cooling fluid (liquid nitrogen) is stored for safety reasons, the cooling fluid through a fluid supply line (P) consisting of pipes or tubes Is transferred from the cooling tank (T) to the cooling chamber (13).

그러나, 냉각유체의 이송 거리가 길어짐에 따라 이송과정에서 유체공급라인(P) 속의 냉각유체가 일부 기화되므로, 실제 저온시험부(11)의 냉각챔버(13) 속으로 냉각유체가 공급되어도 기화된 냉각유체의 양에 비례하여 냉각 성능이 저하된다는 문제점이 있다. However, since the cooling fluid in the fluid supply line (P) is partially vaporized in the transfer process as the conveying distance of the cooling fluid becomes longer, even if the cooling fluid is supplied into the cooling chamber 13 of the actual low temperature test unit 11, There is a problem that the cooling performance is reduced in proportion to the amount of the cooling fluid.

더욱이, 종래의 저온 인장시험장치(10)는 실외에 설치된 냉각탱크(T)에 유체공급라인(P)이 직접 연결되므로 유체공급라인(P)의 길이가 길어짐에 따라 기화된 질소로 인하여 냉각유체의 운송이 어려워지며, 추가로 충진된 압력을 빼내기 위한 장치가 필요할 뿐만 아니라 일정한 유량을 만들지 못하여 시험에 어려움이 있는 실정이다. Furthermore, since the fluid supply line P is directly connected to the cooling tank T installed in the conventional low temperature tensile test apparatus 10, the cooling fluid due to nitrogen vaporized as the length of the fluid supply line P becomes longer. This is difficult to transport, and it is difficult to test because it does not need a device to relieve additional pressure and also cannot make a constant flow rate.

KRKR 2012-00543952012-0054395 AA

본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 문제점 중 적어도 일부를 해결하고자 안출된 것으로, 저온시험부의 냉각챔버에 공급되는 냉각유체의 기화를 최소화함으로써 냉각효율을 높일 수 있는 저온시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been made to solve at least some of the problems of the prior art as described above, an object of the present invention to provide a low temperature test apparatus that can increase the cooling efficiency by minimizing the vaporization of the cooling fluid supplied to the cooling chamber of the low temperature test unit. do.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 냉각유체를 냉각챔버에 원활히 이송할 수 있는 저온시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a low temperature test apparatus capable of smoothly transferring a cooling fluid to a cooling chamber.

그리고, 본 발명은 일 측면으로서, 냉각유체를 냉각챔버에 일정한 유량으로 안정적으로 공급할 수 있는 저온시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a low temperature test apparatus capable of stably supplying a cooling fluid to a cooling chamber at a constant flow rate.

또한, 본 발명은 일 측면으로서, 극후물 강재의 취성균열 정지특성 확인을 위한 대형 인장시험에 적합한 저온시험장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a low-temperature test apparatus suitable for large-scale tensile test for checking the brittle crack stop characteristics of the ultra-thick steel.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 일 측면으로서, 본 발명은, 측정대상물의 저온 물성시험을 수행하며, 하우징 내부에 냉각챔버를 구비하는 저온시험부; 냉각유체가 저장되는 제1 탱크; 및 상기 제1 탱크에서 공급된 냉각유체를 저장하며, 저장된 냉각유체를 상기 냉각챔버에 공급하기 위하여 설치되는 제2 탱크;를 포함하며, 상기 제1 탱크는 실외에 설치되고, 상기 제2 탱크와 상기 저온시험부는 실내에 설치되는 저온시험장치를 제공한다.As one aspect for achieving the above object, the present invention, the low temperature test unit for performing a low-temperature physical property test of the measurement object, the cooling chamber provided inside the housing; A first tank in which a cooling fluid is stored; And a second tank configured to store the cooling fluid supplied from the first tank and to supply the stored cooling fluid to the cooling chamber, wherein the first tank is installed outdoors. The low temperature test unit provides a low temperature test apparatus installed in the room.

이때, 상기 제2 탱크는 상기 제1 탱크와 제1 공급라인을 통해 연결되고, 상기 냉각챔버는 상기 제2 탱크와 제2 공급라인을 통해 연결되며, 상기 제2 공급라인은 상기 제2 탱크의 하부에 설치된 배출부와 연결될 수 있다.In this case, the second tank is connected to the first tank through a first supply line, the cooling chamber is connected to the second tank through a second supply line, and the second supply line is connected to the second tank. It may be connected to the discharge portion installed in the lower portion.

또한, 상기 배출부는 상광하협(上廣下狹)의 깔때기 형상을 가질 수 있다.In addition, the discharge portion may have a funnel shape of ordinary light lower side (上 廣 下 狹).

그리고, 상기 제2 공급라인은 상기 배출부의 하단에 위치한 배출구와 연결될 수 있다.The second supply line may be connected to an outlet located at a lower end of the outlet.

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그리고, 상기 제2 탱크는 상기 제2 탱크의 내부 압력을 측정하는 압력측정부와, 상기 제2 탱크의 내부의 압력을 조절하는 압력조절부를 구비할 수 있다.The second tank may include a pressure measuring unit measuring an internal pressure of the second tank and a pressure adjusting unit controlling an internal pressure of the second tank.

한편, 본 발명의 일 측면에 의한 저온시험장치는 상기 압력측정부에서 측정된 압력에 따라 상기 압력조절부를 구동을 제어하여 상기 제2 탱크 내부의 압력을 조절하는 제어부;를 추가로 포함할 수 있다.On the other hand, the low temperature test apparatus according to an aspect of the present invention may further include a control unit for controlling the pressure in the second tank by controlling the driving of the pressure control unit according to the pressure measured by the pressure measuring unit; .

또한, 상기 저온시험부는 저온 인장시험 또는 열피로시험을 수행하도록 구성될 수 있다.In addition, the low temperature test unit may be configured to perform a low temperature tensile test or thermal fatigue test.

이러한 구성을 갖는 본 발명의 일 실시예에 의하면, 저온시험부의 냉각챔버에 공급되는 냉각유체의 기화를 최소화함으로써 냉각효율을 높일 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.According to one embodiment of the present invention having such a configuration, it is possible to obtain the effect of increasing the cooling efficiency by minimizing the vaporization of the cooling fluid supplied to the cooling chamber of the low temperature test unit.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 냉각유체를 냉각챔버에 원활히 이송할 수 있다는 효과가 있게 된다.In addition, according to an embodiment of the present invention, there is an effect that the cooling fluid can be smoothly transferred to the cooling chamber.

그리고, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 냉각유체를 냉각챔버에 일정한 유량으로 안정적으로 공급할 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.In addition, according to one embodiment of the present invention, it is possible to obtain an effect that the cooling fluid can be stably supplied to the cooling chamber at a constant flow rate.

또한, 본 발명의 일 실시예에 의하면, 극후물 강재의 취성균열 정지특성 확인을 위한 대형 인장시험에 적합하다는 효과가 있게 된다.In addition, according to one embodiment of the present invention, there is an effect that it is suitable for the large-scale tensile test for confirming the brittle crack stop characteristics of the ultra-thick steel.

도 1은 종래기술에 의한 저온 인장시험장치의 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 저온시험장치의 개략도이다.
도 3은 도 2에 도시된 저온시험부의 개략도로서, (a)는 정면도, (b)는 평면도이다.
도 4는 냉각챔버의 단면도이다.
도 5는 도 2에 도시된 제2 탱크의 단면도.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 저온시험장치의 냉각성능 측정을 위해 사용된 시험편의 사진이다.
도 7은 도 6에 도시된 시험편에 대한 냉각성능을 도시한 그래프이다.1 is a schematic diagram of a low temperature tensile test apparatus according to the prior art.
Figure 2 is a schematic diagram of a low temperature test apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view of the low temperature test unit shown in FIG. 2, (a) is a front view, and (b) is a plan view.
4 is a cross-sectional view of the cooling chamber.
5 is a cross-sectional view of the second tank shown in FIG. 2.
6 is a photograph of a test piece used for measuring the cooling performance of the low temperature test apparatus according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a graph illustrating cooling performance of the test piece illustrated in FIG. 6.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 형태들을 설명한다. 그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, embodiments of the present invention may be modified in various other forms, and the scope of the present invention is not limited to the embodiments described below. In addition, the embodiments of the present invention are provided to more completely explain the present invention to those skilled in the art. Shape and size of the elements in the drawings may be exaggerated for more clear description.

또한, 본 명세서에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하며, 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소 또는 대응하는 구성요소를 지칭하는 것으로 한다.Also, the singular forms in the present specification are intended to include the plural forms unless the context clearly indicates otherwise, and like reference numerals designate like elements or corresponding elements throughout the specification.

이하, 본 발명의 일 실시예에 의한 저온시험장치(100)에 대해 도 2 내지 도 7을 참조하여 설명한다.Hereinafter, the low temperature test apparatus 100 according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 2 to 7.

본 발명의 일 실시예에 의한 저온시험장치(100)는 측정대상물(TS)의 저온 물성시험을 수행하는 저온시험부(110)와, 냉각유체가 저장되는 제1 탱크(140)와, 상기 제1 탱크(140)에서 공급된 냉각유체를 상기 냉각챔버(130)에 공급하는 제2 탱크(150)를 포함하여 구성된다.The low temperature test apparatus 100 according to an embodiment of the present invention includes a low temperature test unit 110 for performing a low temperature physical property test of a measurement object TS, a first tank 140 storing a cooling fluid, and the first It comprises a second tank 150 for supplying the cooling fluid supplied from the first tank 140 to the cooling chamber 130.

상기 저온시험부(110)는 저온 인장시험 또는 열피로시험 등과 같이 저온에서 측정대상물(TS)의 저온 물성시험을 수행하기 위한 각종 설비가 구비된다. The low temperature test unit 110 is provided with various facilities for performing a low temperature physical property test of the measurement object (TS) at low temperature, such as low temperature tensile test or thermal fatigue test.

설명의 편의를 위하여, 본 명세서에서는 저온 인장시험을 기초로 설명하지만, 본 발명에 의한 저온시험장치(100)는 인장시험 장치에 한정되는 것은 아니며, 저온에서 재료의 물성 측정을 위해 수행될 수 있는 각종 시험장치를 포함하는 것으로 한다.For convenience of description, the present specification is described based on the low temperature tensile test, but the low temperature test apparatus 100 according to the present invention is not limited to the tensile test apparatus, which can be performed for measuring the physical properties of the material at low temperature. It shall include various test apparatus.

통상적인 저온 인장시험장치와 마찬가지로, 상기 저온시험부(110)는 하우징(120) 내부에 측정대상물(TS)를 설치한 후 냉각챔버(130)를 통해 측정대상물(TS)을 냉각시키게 된다.Like the conventional low temperature tensile test apparatus, the low temperature test unit 110 is installed in the housing 120, the measurement object (TS) and then to cool the measurement object (TS) through the cooling chamber 130.

일반적으로 취성파괴 정지 인성을 평가하기 위한 저온시험부(110)의 대형 인장시험은 다음과 같이 이루어진다.In general, a large tensile test of the low temperature test unit 110 to evaluate the brittle fracture stop toughness is made as follows.

먼저, 도 3에 도시된 바와 같이, 측정대상물(시험편)(TS)을 시험기에 장착시킨 후 측정대상물(TS) 정중앙부에서 70mm 떨어진 지점에 좌우/앞뒤 방향에 총 네 개의 냉각챔버(130)를 설치한다. First, as shown in FIG. 3, after mounting the measurement object (test piece) TS to the tester, a total of four cooling chambers 130 are disposed in the left and right and front and rear directions at a point 70 mm away from the center of the measurement object TS. Install.

Kca 값을 구하기 위한 대형 인장시험의 경우 시험편 상부는 저온으로, 하부는 고온으로 온도편차를 만들어 시험을 진행하게 되어 있는데, 이러한 온도편차를 만들기 위해서 냉각챔버(130)는 상하로 각각 네 개의 구역(도 4에 도시하지는 않음)으로 나뉘어져 있다. In the case of a large tensile test to obtain the Kca value, the test piece is made with a temperature deviation at the upper part of the test piece at a low temperature and a high temperature at the lower part of the test piece. Not shown in FIG. 4).

냉각유체로서는 통상적으로 액체질소가 사용되지만, 이에 한정되는 것으 s아니다. 또한, 냉각챔버(130)의 각 구역에 공급하는 냉각유체의 양을 조절함으로써 측정대상물(TS)의 온도를 제어하게 된다.Liquid nitrogen is usually used as the cooling fluid, but is not limited thereto. In addition, the temperature of the measurement object TS is controlled by adjusting the amount of cooling fluid supplied to each zone of the cooling chamber 130.

측정대상물(TS)로의 효과적인 열전달을 위하여 냉각챔버(130)는 도 4에 도시된 바와 같이 일측면이 개방되어 있으며, 개방된 면이 측정대상물(TS) 방향으로 부착되어 냉각유체가 측정대상물(TS)과 직접 접촉하게 된다.For effective heat transfer to the measuring object TS, one side of the cooling chamber 130 is opened as shown in FIG. 4, and the open surface is attached to the measuring object TS so that the cooling fluid is attached to the measuring object TS. ) Directly.

저온시험부(110)는 시험의 종류 및 방법에 따라 다양한 구조가 사용될 수 있으며, 그 구조도 다양한 형태로 공지되어 있는 바, 상세한 설명은 생략하기로 한다.Low temperature test unit 110 may be used in a variety of structures according to the type and method of the test, the structure is also known in various forms, detailed description thereof will be omitted.

그리고, 제1 탱크(140)는 액체질소 등 극저온의 냉각유체가 저장되며, 통상적으로 안전 상의 이유로 실외에 설치된다. 이러한 제1 탱크(140)는 극저온 냉각유체의 온도에 견디기 위한 인슐레이션 구조 또는 재질로 이루어질 수 있다.In addition, the first tank 140 stores a cryogenic cooling fluid such as liquid nitrogen, and is typically installed outdoors for safety reasons. The first tank 140 may be made of an insulation structure or material to withstand the temperature of the cryogenic cooling fluid.

또한, 제2 탱크(150)는 상기 제1 탱크(140)에서 유입된 냉각유체(도 5의 CL)를 저온시험부(110)의 냉각챔버(130)에 공급하기 위하여 설치된다. In addition, the second tank 150 is installed to supply the cooling fluid (CL of FIG. 5) introduced from the first tank 140 to the cooling chamber 130 of the low temperature test unit 110.

이때, 상기 제2 탱크(150)는 상기 제1 탱크(140)와 제1 공급라인(P1)을 통해 연결되고, 상기 냉각챔버(130)는 상기 제2 탱크(150)와 제2 공급라인(P2)을 통해 연결된다. 또한, 상기 제1 공급라인(P1) 및 제2 공급라인(P2)에는 냉각유체의 공급을 위하여 도시되지 않은 펌프 및 각종 밸브 등이 설치될 수 있다.At this time, the second tank 150 is connected through the first tank 140 and the first supply line P1, and the cooling chamber 130 is connected to the second tank 150 and the second supply line ( Connection via P2). In addition, the first supply line (P1) and the second supply line (P2) may be provided with a pump and various valves (not shown) for the supply of the cooling fluid.

도 1에 도시된 바와 같이 종래의 저온시험장치(10)의 경우에는 유체공급라인(P)을 통해서 냉각유체를 실외에 설치된 냉각탱크(T)로부터 실내에 위치한 저온시험부(11)의 냉각챔버(13)로 이송하게 된다. 따라서, 종래의 저온시험장치(10)는 유체공급라인(P)이 길어짐에 따라 이송과정에서 유체공급라인(P) 속의 냉각유체가 일부 기화되어 저온시험부(11) 냉각 성능이 저하될 뿐만 아니라, 이송 중에 기화된 질소로 인하여 냉각유체의 공급에 어려움이 있고, 냉각유체의 유량을 일정하게 하기 어렵다.As shown in FIG. 1, in the conventional low temperature test apparatus 10, a cooling chamber of a low temperature test unit 11 located indoors from a cooling tank T installed outdoors with a cooling fluid through a fluid supply line P. Transfer to (13). Therefore, in the conventional low temperature test apparatus 10, as the fluid supply line P becomes longer, the cooling fluid in the fluid supply line P is partially vaporized in the transfer process, thereby lowering the cooling performance of the low temperature test unit 11. Due to the nitrogen vaporized during the transfer, it is difficult to supply the cooling fluid, and it is difficult to make the flow rate of the cooling fluid constant.

그러나, 본 발명의 일 실시예에 의한 저온시험장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 저온시험부(110)와 인접한 실내 위치에 제2 탱크(150)를 설치함으로써 제2 탱크(150)와 저온시험부(110) 사이의 제2 공급라인(P2)의 길이를 짧게 할 수 있고, 이를 통하여 제2 공급라인(P2) 내에서의 냉각유체의 기화를 최소화할 수 있고 냉각유체의 공급을 원활하게 할 수 있다는 이점이 있게 된다.However, in the low temperature test apparatus 100 according to the embodiment of the present invention, as shown in FIG. 2, the second tank 150 is installed by installing the second tank 150 in an indoor position adjacent to the low temperature test unit 110. ) And the length of the second supply line (P2) between the low temperature test unit 110 can be shortened, thereby minimizing vaporization of the cooling fluid in the second supply line (P2) and supply of the cooling fluid This has the advantage of being smooth.

도 2 및 도 5를 참조하여, 제2 탱크(150)에 대해 보다 상세히 설명한다.2 and 5, the second tank 150 will be described in more detail.

상기 제2 탱크(150)는 저온시험부(110)에 인접하여 실내측에 설치된다.The second tank 150 is installed in the room side adjacent to the low temperature test unit 110.

이러한 제2 탱크(150)는 제1 탱크(140)에서 제1 공급라인(P1)을 통해 공급된 냉각유체가 수용되는 탱크몸체(151)를 구비한다.The second tank 150 has a tank body 151 in which the cooling fluid supplied from the first tank 140 through the first supply line P1 is accommodated.

탱크몸체(151)의 상부에는 제1 탱크(140)로부터 냉각유체가 공급되는 제1 공급라인(P1)이 연결되고, 탱크몸체(151)의 하부에는 저온시험부(110)에 냉각유체를 공급하는 제2 공급라인(P2)이 연결된다.A first supply line P1 through which the cooling fluid is supplied from the first tank 140 is connected to an upper portion of the tank body 151, and a cooling fluid is supplied to the low temperature test unit 110 at the lower portion of the tank body 151. The second supply line (P2) is connected.

상기 제2 공급라인(P2)은 탱크몸체(151)의 하부에 위치한 배출부(151a)의 하단에 위치한 배출구(151b)에 연결된다.The second supply line (P2) is connected to the discharge port (151b) located at the bottom of the discharge portion (151a) located in the lower portion of the tank body 151.

또한, 상기 배출부(151a)는 상광하협(上廣下狹)의 깔때기 형상을 가지므로 깔때기 형상의 끝단에 위치한 배출구(151b)를 통해 냉각유체의 공급이 이루어지게 된다.In addition, since the discharge part 151a has a funnel shape of the upper and lower straits, the cooling fluid is supplied through the discharge port 151b located at the end of the funnel shape.

그리고, 제1 탱크(140)로부터 냉각유체 중 기체는 탱크몸체(151)의 상부에 위치하고 액체는 중력에 의해 탱크몸체(151)의 하부에 위치하게 되므로, 탱크몸체(151)의 하부에 위치한 액체만이 깔대기 형상의 배출부(151a)의 하단에 위치한 배출구(151b)를 통하여 저온시험부(110)의 냉각챔버(130)에 안정적으로 공급될 수 있다.In addition, since the gas in the cooling fluid from the first tank 140 is located above the tank body 151 and the liquid is located below the tank body 151 by gravity, the liquid located below the tank body 151. Only can be stably supplied to the cooling chamber 130 of the low temperature test unit 110 through the outlet 151b located at the bottom of the funnel-shaped discharge unit 151a.

한편, 상기 제2 탱크(150)는 탱크몸체(151)의 내부 압력을 측정하는 압력측정부(152)와, 상기 탱크몸체(151)의 내부의 압력을 조절하는 압력조절부(153)를 구비할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 의한 저온시험장치(100)는 압력측정부(152)에서 측정된 압력에 따라 압력조절부(153)를 구동을 제어하여 제2 탱크(150) 내부의 압력을 조절하는 제어부(미도시)를 포함할 수 있다.On the other hand, the second tank 150 is provided with a pressure measuring unit 152 for measuring the internal pressure of the tank body 151, and a pressure adjusting unit 153 for adjusting the pressure inside the tank body 151. can do. In addition, the low temperature test apparatus 100 according to an embodiment of the present invention controls the driving of the pressure adjusting unit 153 according to the pressure measured by the pressure measuring unit 152 to control the pressure inside the second tank 150. It may include a control unit (not shown) for adjusting.

따라서, 제1 탱크(140)로부터 제2 탱크(150)로부터 냉각유체가 이송될 때 발생하는 기화 또는 제2 탱크(150)에 저장된 상태에서의 냉각유체의 기화로 인하여 제2 탱크(150)의 내부 압력이 변화하는 경우, 제어부는 압력측정부(152)에서 측정된 압력값에 기초하여 압력조절부(153)를 구동함으로써 제2 탱크(150) 내부의 압력이 일정하게 유지될 수 있게 한다. Therefore, vaporization of the cooling fluid in the state in which the cooling fluid is stored in the second tank 150 or the vaporization generated when the cooling fluid is transferred from the first tank 140 to the second tank 150 of the second tank 150. When the internal pressure changes, the controller drives the pressure adjusting unit 153 based on the pressure value measured by the pressure measuring unit 152 so that the pressure inside the second tank 150 can be kept constant.

이를 통하여, 냉각챔버(130)에 공급되는 냉각유체의 압력을 일정하게 할 수 있으며, 일정한 유량의 냉각유체가 냉각챔버(130)에 안정적으로 공급될 수 있다.Through this, the pressure of the cooling fluid supplied to the cooling chamber 130 can be made constant, and the cooling fluid of a constant flow rate can be stably supplied to the cooling chamber 130.

도 7은 본 발명에 의한 저온시험장치(100)의 냉각성능을 측정하기 위하여, 동일한 측정대상물(TS)에 대해 동일한 조건에서 도 1 및 도 2에 도시된 저온시험장치(100)에 대해 수행하였으며, 시간의 진행에 따라 측정대상물(TS)이 특정온도에 도달하는 시간을 비교하였다.7 is performed for the low temperature test apparatus 100 shown in FIGS. 1 and 2 under the same conditions for the same measurement object TS to measure the cooling performance of the low temperature test apparatus 100 according to the present invention. As the time progressed, the time to reach the specific temperature was compared.

측정대상물(TS)의 온도측정은 도 6에 도시된 바와 같이 시험편의 상단에서 150mm, 좌우 중심부에서 이루어졌으며, 측정대상물(TS)의 앞면과 뒷면의 온도변화를 측정하였으며, 주요 온도별 도달시간은 도 7 및 표 1과 같다.The measurement of the temperature of the measurement object (TS) was made in the center of the left and right, 150mm from the top of the test specimen as shown in Figure 6, and measured the temperature change of the front and back of the measurement object (TS), the arrival time for each major temperature 7 and Table 1.

시험을 수행한 결과, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예의 구조를 적용한 경우(실시예)가 도 1에 도시된 종래의 구조(비교예)보다 빠른 냉각속도를 달성할 수 있음을 확인할 수 있었다.As a result of the test, it can be confirmed that the case of applying the structure of one embodiment of the present invention shown in FIG. 2 to achieve a faster cooling rate than the conventional structure (comparative example) shown in FIG. there was.

특히, 표 1에 나타낸 바와 같이, 저온인장시험의 주요 시험 온도인 -30℃ ~ -60℃ 범위에서 대략 30% 가량의 냉각성능이 향상됨을 확인할 수 있었다.In particular, as shown in Table 1, it was confirmed that the cooling performance of approximately 30% in the range of -30 ℃ to -60 ℃ the main test temperature of the low temperature tensile test.

Figure 112017125857763-pat00001
Figure 112017125857763-pat00001

또한, 유한요소해석기법을 이용하여 열전달 해석을 수행한 결과, 동일한 조건에서 해석을 수행한 결과, 도 2에 도시된 본 발명의 일 실시예의 경우가 도 1에 도시된 종래기술의 경우보다 동일시간 동안 대략 16%의 온도를 더 낮출 수 있다는 효과를 확인할 수 있었다. 이러한 해석은 냉각챔버(130) 중 하나의 구역만을 대상으로 실시한 결과이므로 측정 구역이 증가할수록 냉각효과는 더 커질 수 있다.In addition, as a result of performing the heat transfer analysis using the finite element analysis method, the analysis under the same conditions, the embodiment of the present invention shown in Figure 2 is the same time than the case of the prior art shown in Figure 1 We can see the effect of lowering the temperature by approximately 16%. Since the analysis is a result of only one zone of the cooling chamber 130, the cooling effect may increase as the measurement zone increases.

이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것은 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에게는 자명할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described in detail above, the scope of the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made without departing from the technical spirit of the present invention described in the claims. It will be obvious to those of ordinary skill in the field.

100... 저온시험장치 110... 저온시험부
120... 하우징 130... 냉각챔버
140... 제1 탱크 150... 제2 탱크
151... 탱크몸체 151a... 배출부
151b... 배출구 152... 압력측정부
153... 압력조절부 CL... 냉각유체
P1... 제1 공급라인 P2... 제2 공급라인
TS... 측정대상물100 ... low temperature test device 110 ... low temperature test part
120 ... housing 130 ... cooling chamber
140 ... the first tank 150 ... the second tank
151 ... tank body 151a ... outlet
151b ... outlet 152 ... pressure gauge
153 Pressure regulator CL ... Cooling fluid
P1 ... first supply line P2 ... second supply line
TS ... measuring object

Claims (8)

측정대상물의 저온 물성시험을 수행하며, 하우징 내부에 냉각챔버를 구비하는 저온시험부;
냉각유체가 저장되는 제1 탱크; 및
상기 제1 탱크에서 공급된 냉각유체를 저장하며, 저장된 냉각유체를 상기 냉각챔버에 공급하기 위하여 설치되는 제2 탱크;
를 포함하며,
상기 제1 탱크는 실외에 설치되고, 상기 제2 탱크와 상기 저온시험부는 실내에 설치되는 저온시험장치.A low temperature test unit which performs a low temperature property test of the measurement object and includes a cooling chamber inside the housing;
A first tank in which a cooling fluid is stored; And
A second tank storing a cooling fluid supplied from the first tank and installed to supply the stored cooling fluid to the cooling chamber;
Including;
The first tank is installed outdoors, the second tank and the low temperature test unit is installed indoors. 제1항에 있어서,
상기 제2 탱크는 상기 제1 탱크와 제1 공급라인을 통해 연결되고,
상기 냉각챔버는 상기 제2 탱크와 제2 공급라인을 통해 연결되며,
상기 제2 공급라인은 상기 제2 탱크의 하부에 설치된 배출부와 연결되는 저온시험장치.The method of claim 1,
The second tank is connected to the first tank through a first supply line,
The cooling chamber is connected through the second tank and the second supply line,
The second supply line is a low temperature test apparatus connected to the discharge portion installed in the lower portion of the second tank. 제2항에 있어서,
상기 배출부는 상광하협(上廣下狹)의 깔때기 형상을 갖는 저온시험장치.The method of claim 2,
The discharge unit is a low temperature test apparatus having a funnel shape of the ordinary light. 제3항에 있어서,
상기 제2 공급라인은 상기 배출부의 하단에 위치한 배출구와 연결되는 저온시험장치.The method of claim 3,
The second supply line is a low temperature test device connected to the outlet located at the bottom of the discharge. 삭제delete 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 제2 탱크는 상기 제2 탱크의 내부 압력을 측정하는 압력측정부와, 상기 제2 탱크의 내부의 압력을 조절하는 압력조절부를 구비하는 저온시험장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
The second tank is a low temperature test apparatus having a pressure measuring unit for measuring the internal pressure of the second tank, and a pressure adjusting unit for adjusting the pressure of the inside of the second tank. 제6항에 있어서,
상기 압력측정부에서 측정된 압력에 따라 상기 압력조절부를 구동을 제어하여 상기 제2 탱크 내부의 압력을 조절하는 제어부;
를 추가로 포함하는 저온시험장치.The method of claim 6,
A control unit for controlling the pressure inside the second tank by controlling the driving of the pressure adjusting unit according to the pressure measured by the pressure measuring unit;
Low temperature test apparatus further comprising. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 있어서,
상기 저온시험부는 저온 인장시험 또는 열피로시험을 수행하는 저온시험장치.The method according to any one of claims 1 to 4,
The low temperature test unit is a low temperature test device for performing a low temperature tensile test or thermal fatigue test.
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