KR102169679B1 - 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법 - Google Patents

멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102169679B1
KR102169679B1 KR1020200068766A KR20200068766A KR102169679B1 KR 102169679 B1 KR102169679 B1 KR 102169679B1 KR 1020200068766 A KR1020200068766 A KR 1020200068766A KR 20200068766 A KR20200068766 A KR 20200068766A KR 102169679 B1 KR102169679 B1 KR 102169679B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pressure
compartment
compressed air
compartments
initial set
Prior art date
Application number
KR1020200068766A
Other languages
English (en)
Inventor
박동규
최상민
Original Assignee
국방기술품질원
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 국방기술품질원 filed Critical 국방기술품질원
Priority to KR1020200068766A priority Critical patent/KR102169679B1/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102169679B1 publication Critical patent/KR102169679B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3236Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers
    • G01M3/3272Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators by monitoring the interior space of the containers for verifying the internal pressure of closed containers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01KMEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01K1/00Details of thermometers not specially adapted for particular types of thermometer
    • G01K1/02Means for indicating or recording specially adapted for thermometers
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/04Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point
    • G01M3/16Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means
    • G01M3/18Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators
    • G01M3/186Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by detecting the presence of fluid at the leakage point using electric detection means for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves; for welds; for containers, e.g. radiators for containers, e.g. radiators
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/28Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds
    • G01M3/2807Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes
    • G01M3/2815Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for pipes, cables or tubes; for pipe joints or seals; for valves ; for welds for pipes using pressure measurements
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01MTESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M3/00Investigating fluid-tightness of structures
    • G01M3/02Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum
    • G01M3/26Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors
    • G01M3/32Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators
    • G01M3/3281Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators removably mounted in a test cell
    • G01M3/329Investigating fluid-tightness of structures by using fluid or vacuum by measuring rate of loss or gain of fluid, e.g. by pressure-responsive devices, by flow detectors for containers, e.g. radiators removably mounted in a test cell for verifying the internal pressure of closed containers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Examining Or Testing Airtightness (AREA)

Abstract

본 발명은 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법에 관한 것으로, 함정에 존재하는 복수개의 격실(10~15)에 설치되는 복수개의 압력센서(20); 각 압력센서(20)를 거치하되, 상하로 높이 조절이 가능한 센서 거치대(30); 각 압력센서(20)로부터 나오는 전기신호를 전달하는 멀티 코어 케이블(40); 각 압력센서(20)로부터 전달되는 전기신호를 수집하여 컴퓨터 화면에 디스플레이 가능하도록 하는 멀티채널 데이터 수집장치(80); 멀티 코어 케이블(40)과 멀티채널 데이터 수집장치(80)에 연결된 케이블을 서로 연결하도록 결합하는 멀티케이블 커넥터(50); 격실들(10~15)과 연결되어 있는 통로(16)에 설치된 수밀 도어(60)의 프레임에 설치되고, 격실들(10~15)에 압축공기를 공급 가능하도록 구성되며, 멀티 코어 케이블(40)이 기밀 가능하게 통과하도록 구성된 연결부재(70)를 포함하는 함정 격실 기밀 검사 장치를 제공한다.

Description

멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법{Compartment leak test device and method using multichannel data acquisition device and multiple pressure sensors}
본 발명은 함정에 있는 격실의 기밀을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것으로서, 특히 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
대한민국에서 운용중인 수상함정의 격실에 대한 정의는 유사한 차이가 있지만, 함정에서 사용되는 격실의 정의는 수평과 수직 경계로 한정된 공간을 말하며, 커다란 공간 내에 구조에 의하여 형성된 작은 공간, 인장 철망 판격자(Expanded Metal) 또는 망격벽(Mesh Bulk Head)에 의하여 형성된 작은 구획이나 주 공간을 뜻한다. 즉, 격실은 함정에서 격벽으로 구분되어 나누어지는 공간이다. 함정의 종류와 목적에 따라서 함정마다 격실은 수 개에서 수십 개가 존재한다. 각 격실들은 화재 및 화재로 인한 연기의 전이방지, 침수 시 침수의 확산방지 등 특정 격실에서 발생할 수 있는 특이상황 및 비상상황의 현상이 타격실로 전이되지 못하도록 기밀 또는 수밀을 유지하여 생존성 향상에 목적을 두고 설계되며, 이러한 사항을 반영하여 함 건조가 이루어지고, 생존성 향상 목적 달성을 위하여 각 격실들은 기밀 또는 수밀을 유지하도록 건조된다. 격실은 함 승조원들이 거주하는 공간이며, 함 운용에 있어서 반드시 필요한 공간들로 구성되어 있어, 한 격실의 기밀이나 수밀이 불량하게 될 경우 해당 격실 및 인접한 격실을 사용하는 승조원들의 생존성과 직결되는 요소이다. 또한, 군함의 경우 함이 피격될 경우 폭발, 화생방, 화재 등에 의한 2차 피해 방지 및 생존성 확보를 위하여 격실의 기밀과 수밀은 매우 중요한 요소이다.
각 격실의 수밀과 기밀의 정도를 확인하기 위해 함정 건조 단계에서 평가(검사)를 수행한다. 생존성과 직결되는 만큼 격실 기밀 평가의 중요성은 매우 높아 명확한 기준에 따라 수행되고 있다. 시험 평가 방법은 하나의 격실에 대하여 평가를 수행하는 방법과, 1개 이상 복수 개의 격실을 하나의 평가 구역으로 그룹화(Grouping)하여 평가를 수행하는 방법이 있다. 전자와 후자의 평가방법은 각 함정의 격실 위치와 목적에 따라 분류되고, 세부 상세설계 단계에서 수밀과 기밀 격실 분류 등과 함께 검토되어 확정된다. 두 평가 방법 모두 평가 결과를 확인하는 압력센서는 1개를 사용하게 되므로, 후자 평가 방법의 경우 그룹화된 격실 수가 늘어날수록 각 격실 안의 실시간 압력 변화나 압력 강하 현상 및 전체 그룹 격실의 압력 결과에 대한 정확한 계측이 어려운 것으로 판단되었다. 즉, 1개 이상의 복수개 격실 기밀 평가 시 1개 압력센서로 압력을 측정하여 격실 압력을 실시간으로 확인하는 것과 각 격실별 미세한 압력 변동 사항 확인이 제한되는 것을 식별하였다.
이와 같이, 함정을 건조할 때 '격실 기밀 검사'라는 것을 수행하게 되는데, '격실 기밀 검사'는 함정에 구비되어 있는 한 개 또는 한 개 이상 격실들의 기밀(밀폐도)을 확인하는 검사로써, 함정 건조 시 필히 수행되는 검사이며, 함의 운용 및 안정상 중요한 검사이다. 그러나 그 검사의 중요성에도 불구하고 현재 수행하는 검사 수행방법을 살펴보면, 도 1 및 2에 도시한 바와 같이, 격실문 입구에 하나의 압력 게이지만 설치하여 한 개 혹은 복수개의 격실에 대한 기밀검사를 수행하는데, 그 검사 결과를 살펴볼 때 '압력 상승 및 잦은 압력 변동'과 같은 이상 현상들이 관찰되면서 평가의 신뢰성에 의문을 가지게 된다.
따라서, 본 발명의 목적은 현재 수상함정에서 실시하고 있는 그룹 격실 기밀평가 방안에 대한 개선 방안 및 신뢰성 검증 방안을 제공하는 것이다.
구체적으로, 본 발명의 목적은 상술한 검사 결과의 신뢰성 문제를 보완하고자, 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용하는 격실 기밀 검사 장치를 발명하고 이 발명된 장치를 이용하여 격실 기밀 검사를 수행하여 현재보다 신뢰성 높은 검사를 실시하고자 함이다.
또한, 본 발명의 목적은 수상함정을 대상으로 실시하고 있는 격실 기밀 시험평가 중 그룹화 평가 대상 격실에 대하여, 복수개의 압력센서를 이용하여 기존보다 높은 수준의 신뢰성을 확보할 수 있는 방법을 고안하고 상기 방법을 통하여 전체 격실에 대한 실시간 압력 변화량 및 격실 기밀 평가에 대한 신뢰성 확보를 통하여 보다 높은 안전성을 갖춘 함정을 확보하기 위함이다.
본 발명은 상술한 목적을 달성하기 위해, 함정에 존재하는 복수개의 격실(10~15)에 설치되는 복수개의 압력센서(20); 각 압력센서(20)를 거치하되, 상하로 높이 조절이 가능한 센서 거치대(30); 각 압력센서(20)로부터 나오는 전기신호를 전달하는 멀티 코어 케이블(40); 각 압력센서(20)로부터 전달되는 전기신호를 수집하여 컴퓨터 화면에 디스플레이 가능하도록 하는 멀티채널 데이터 수집장치(80); 멀티 코어 케이블(40)과 멀티채널 데이터 수집장치(80)에 연결된 케이블을 서로 연결하도록 결합하는 멀티케이블 커넥터(50); 격실들(10~15)과 연결되어 있는 통로(16)에 설치된 수밀 도어(60)의 프레임에 설치되고, 격실들(10~15)에 압축공기를 공급 가능하도록 구성되며, 멀티 코어 케이블(40)이 기밀 가능하게 통과하도록 구성된 연결부재(70)를 포함하는 함정 격실 기밀 검사 장치를 제공한다.
본 발명에서 압력센서(20)는 격실(10~15)의 온도까지 측정하여 그 결과값을 멀티채널 데이터 수집장치(80)로 전송 가능한 온도측정 기능을 포함할 수 있다.
본 발명에서 연결부재(70)는 수밀 도어(60)의 프레임에 구비되고 멀티 코어 케이블(40)과 압축공기가 통과하도록 내부 통로를 갖는 수나사 관통관(71), 수나사 관통관(71)과 나사 결합하고 내부 통로를 갖는 원통관(74), 원통관(74)의 타측에 볼 밸브와 함께 구비되는 압축공기 주입용 커넥터(76)를 포함할 수 있다.
본 발명에서 연결부재(70)는 자동 공기 공급 밸브(75) 및 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 추가로 구비하고, 초기 설정 압력 이하로 감지되면 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리며, 초기 설정 압력 이상이면 자동 공기 공급 밸브(75)가 잠기고 초과 압력 자동 배출 밸브(77)가 자동으로 개방되도록 작동하여 초기 설정압력을 맞추는 기능을 구비할 수 있다.
본 발명에 따른 함정 격실 기밀 검사 장치는 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리도록 신호를 주고, 각 격실(10~15)에 설치된 압력센서(20)에서 계측되는 압력계측 및 온도계측 값들을 실시간으로 수집하여 화면에 디스플레이하며, 각 격실(10~15)이 초기 설정압력보다 높은 경우 초과 압력을 자동으로 배출하도록 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 열어주어 초기 설정압력이 형성되도록 신호를 주고, 각 격실(10~15)에서 계측된 압력계측값을 그래프화하여 각 격실별 계측값을 보여주며, 검사가 완료되면 보고서 형태로 화면에 디스플레이 하고, 보고서를 출력할 수 있으며, 파일로 저장하고 파일 형태로 복사 및 이동이 가능하게 하는 컴퓨터 프로그램을 포함할 수 있다.
또한, 본 발명은 상술한 함정 격실 기밀 검사 장치를 적용하되, 연결부재(70)의 압축공기 주입용 커넥터(76)에 압축공기 호스를 연결하여 압축공기를 격실(10~15)에 공급하는 제1단계; 각 압력센서(20)로부터 전송되는 압력신호가 검사 초기 설정압력이 되면 압축공기 공급을 중단하는 제2단계; 소정의 안정화 시간 동안 대기하면서 계측 해당 격실(10~15) 내 주입된 압축공기의 압력 변동을 확인하는 제3단계; 안정화 시간이 지난 뒤 검사 초기 설정압력에 도달하도록 다시 압축공기를 주입하는 제4단계; 실제 검사를 수행하되, 초기 설정압력 대비 허용압력 누설 값 이하로 압력강하가 일어나지는지 확인하는 제5단계를 포함하되, 상기 제1단계 내지 제5단계가 수동으로 수행되는 함정 격실 기밀 검사 방법을 제공한다.
또한, 본 발명은 상술한 함정 격실 기밀 검사 장치를 적용하되, 연결부재(70)의 압축공기 주입용 커넥터(76)에 압축공기 호스를 연결하는 제1단계; 컴퓨터 프로그램에서 시작 버튼을 누르는 제2단계; 시작 신호가 발생시, 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리면서 압축공기가 주입되는 제3단계; 각 격실(10~15)에 설치된 압력센서(20)의 값이 초기 설정압력 값에 도달할 경우, 자동 공기 공급 밸브(75)가 자동으로 닫히는 제4단계; 만약 초기 압력 이상이 감지되었을 경우, 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 자동으로 열어 각 격실(10~15)에 설정된 압력센서(20)의 값이 초기 설정 압력에 도달하도록 조정하는 제5단계; 초기 설정압력에 도달하고, 자동 공기 공급 밸브(75) 및 초과 압력 자동 배출 밸브(77)가 닫힌 경우, 소정의 안정화 시간을 가지도록 대기하는 제6단계; 안정화 시간이 경과하였을 경우, 초기 설정압력을 유지하는지 여부를 컴퓨터 프로그램이 압력센서 계측 값을 읽어 스스로 판단한 뒤, 초기 설정압력을 유지하도록 자동 공기 공급 밸브(75)를 열어 압축공기를 추가로 주입하는 제7단계; 초기 설정압력에 다시 도달하였을 때 본격적인 검사를 소정 시간 동안 수행하되, 실시간으로 각 격실(10~15)의 압력센서(20)가 측정하는 압력과 온도 값을 화면에 디스플레이하고, 만약 허용 압력 강하 값 이하로 떨어졌을 경우, 알람을 발생시키고 '검사 실패' 메시지를 자동으로 보여주는 제8단계; 검사 시작 후 소정 시간 동안, 특이사항 없이 진행되었을 경우, '검사 종료' 알림을 주고, 실시간으로 각 격실(10~15)의 압력센서(20)가 측정한 압력값과 온도값을 화면에 디스플레이하며, 각 격실별로 측정한 값을 리포트 형식으로 보여주어 검사 결과를 한눈에 직관적으로 볼 수 있도록 리포트 해주는 제9단계를 포함하는 함정 격실 기밀 검사 방법을 제공한다.
본 발명에 따른 검사 장치와 방법을 이용하면 아래와 같은 효과가 기대된다.
첫째, 본 발명에 따른 검사는 검사 준비를 함에 있어서 특정 격실 혹은 통로가 포함된 그룹 격실의 인원을 통제하고 검사 준비를 해야 하는 점, 또한 격실 내 누설이 발생할 경우 어느 격실 또는 어느 장소에서 누설이 발생하는지 찾고 이를 보완해야 하는 점 등에서, 기존의 압력게이지 하나만 이용하여 평가 준비를 하는 현재의 방법으로는 검사 준비에 많은 시간이 소요되는데, 본 발명을 이용하면 복수개의 압력센서를 각 격실 및 관심 장소에 두어 누설 정도를 실시간으로 확인 가능하므로, 누설 발생 격실 및 누설 발생 장소를 용이하게 특정할 수 있기 때문에, 검사 준비를 하는 시수(man hour)가 현재보다 적게 소요되고, 검사 준비의 신뢰성이 높아짐에 따라 재평가 확률이 낮아지게 되므로 실제 검사를 수행하는 시간 역시 줄어든다.
둘째, 검사 결과가 실시간으로 모니터링 되므로, 문제 발생시, 검사 중간에 검사의 취소 여부를 바로 결정할 수 있도록 의사 결정시간이 단축되고, 따라서 검사 수행 시간 및 재검사률 또한 낮아져 궁극적으로는 검사 시수 역시 줄어들게 된다.
셋째, 본 발명에 따라 정형화된 검사 장치를 사용함에 따라 검사 방법의 표준화가 가능하고, 항상 동일한 수준의 검사 결과가 도출될 수 있어서 그 검사 결과의 신뢰성이 향상된다.
도 1은 현재의 함정 격실 기밀 검사 장치 및 방법을 나타낸 개략도이다.
도 2는 현재 수행중인 실제 검사 장치 및 방법을 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명에 따른 함정 격실 기밀 검사 장치를 나타낸 개략도이다.
도 4는 본 발명에 따른 연결부재를 나타낸 개략도이다.
이하, 본 발명을 상세하게 설명한다.
1. 격실의 종류
함정의 격실 및 구역은 함정의 목적과 종류에 따라 내부 공간별 기능 및 상호관계를 고려하여 조선소에서 소요 격실 검토를 실시하여 선정된다. 함정마다 격실 및 구역의 종류는 다양하지만, 대다수의 함정에 공통으로 적용되는 대표적인 격실의 종류는 아래와 같다.
1.1. 기관실(Engine Room)
함정의 추진, 보조기관, 발전기 등 중요한 기계류 및 원동기들이 설치되어 있는 공간으로, 주로 수밀 격벽으로 시공된다.
1.2. 조타실(Wheel House)
함정을 조종하는 조타 장치가 있는 격실로서, 조타에 필요한 자동조타장치 및 각종 항해기기가 설치되어 있는 공간으로, 주로 기밀 격벽으로 시공된다.
1.3. 통신실(Radio Room)
함 내부 및 외부와 통신을 목적으로 설치되는 공간으로, 각종 통신체계 및 통신 운용자 콘솔 등이 설치되며, 주로 기밀 격벽으로 시공된다.
1.4. 중앙조종실(Central Control Station)
기관 구역 및 손상 통제의 중심이 되는 공간으로, 각종 컨트롤 콘솔 및 판넬 등이 설치되며, 주로 기밀 격벽으로 시공된다.
1.5. 함 승조원 거주격실(Crew Living Room)
함장실, 사관실, 식당 등 함 승조원들이 식사 및 휴식 등 실제 거주하고 생활하는 공간으로, 생활 장비들이 설치되며, 주로 기밀 격벽으로 시공된다.
2. 수상함정 격실 기밀평가 방법(기존 방법)
격실 기밀평가의 목적은 함의 각 격실에 대한 밀폐성과 특정 부위에 대한 강도의 적합성을 검사하기 위함이며, 평가 기준은 수밀(Water-tight) 및 유밀(Oil-tight)의 경우 0.1406 ㎏/㎠, 기밀(Air-tight)의 경우 0.0176 ㎏/㎠의 압력으로 안정된 상태를 유지한 후 실시한다. 격실 기밀 평가 시 위 기준의 압력을 유지한 후, 압력 강하가 10분 동안 표 1에 명시된 값(허용 값)을 초과하지 않는 경우, 밀폐가 완전한 것으로 판단한다.
Compartments Permissible Pressure Drop (㎏/㎠)
TankCofferdam 0
Trunk 0.02195
Ammunition Lift 0.02195
Other Places 0.00878
표 1의 기준에 의거하여 계약업체에서는 격실 기밀 평가를 수행하게 된다. 평가 방법은 크게 2가지로 분류할 수 있는데, 하나의 격실을 대상으로 격실 기밀 평가를 수행하는 방법과, 복수개의 격실을 하나의 그룹 격실로 하여 평가를 수행하는 방법이 있다. 그룹 격실은 함정 종류마다 상이한 부분이 있지만, 평균 10개 정도의 격실이 하나의 그룹 격실로 묶어져 평가를 수행하게 된다. 하나의 격실을 대상으로 시험 평가를 실시할 경우, 각 격실에 대한 신뢰성 확인을 할 수 있는 장점이 있으나, 시간이나 계약업체 공수 등 비용이 많이 발생하는 단점이 있다. 복수개의 격실을 대상으로 시험 평가를 실시할 경우, 시간이나 비용은 절감할 수 있으나, 각 격실에 대한 신뢰성을 확인 불가한 단점이 존재한다. 두 시험 평가 방법에 대한 비교표는 아래의 표 2와 같다.
Classification Strengths Weaknesses
Single(1) High Reliability High Labor & Cost
Group(10) Low Labor & Cost Low Reliability
3. 현 실태 및 문제점
앞서 설명한 그룹 격실에 대한 기밀 평가 방법은 도 1 및 도 2와 같으며, 복수개의 격실에 대한 압력 계측 값을 하나의 압력 센서(도 1에서 P)에 의지하여 평가를 수행하고 있음을 알 수 있다.
하나의 압력 센서를 이용해 단수의 격실에 대한 기밀 평가를 실시할 경우, 해당 격실의 실시간 압력 변화량을 확인할 수 있지만, 복수개의 격실을 하나의 그룹 격실로 선정하여 기밀 압력을 측정할 경우, 각 격실에 대한 실시간 압력변동 값을 실질적으로 계측할 수 없다. 또한, 주변 날씨, 기온 등과 같은 외부조건에 의한 특정 격실의 압력 변화를 실질적으로 계측하기가 어려울 것으로 판단되었다.
4. 개선 방안(본 발명)
본 발명에서는 그룹 격실을 검사 시, 멀티채널로 신호를 계측 및 획득 가능한 데이터 수집 장치를 구비하고, 복수개의 압력센서를 적용하여, 그룹 격실의 기밀 평가 방법에 대해 현재보다 높은 수준의 신뢰성을 확보하고자 고안되었다. 그룹 격실 평가에 대해 식별된 문제점들을 보완하고 보다 높은 신뢰성을 확보할 수 있는 격실 기밀 평가 장치 및 방법은 아래와 같으며, 계측 장치의 구성은 아래와 같다.
도 3을 참고하면, 본 발명에 따른 함정 격실 기밀 검사 장치는 압력센서(20), 센서 거치대(30), 멀티 코어 케이블(40), 멀티케이블 커넥터(50), 연결부재(70), 멀티채널 데이터 수집장치(80) 등으로 구성될 수 있다.
4.1. 복수개의 압력센서
압력센서(20)는 하나 또는 복수개의 그룹으로 엮여진 격실 및 누설이 의심되는 특정 공간에 설치하여 각각의 압력 변화를 실시간 계측하기 위한 것이다. 압력센서(20)는 함정 건조시 격실 기밀 검사를 수행할 때 한 개 이상 적용되고, 각 검사 격실에 거치하되, 센서가 있는 공간의 압력을 측정한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 함정에는 복수의 격실들(10, 11, 12, 13, 14, 15)이 존재하고, 이들 격실들(10~15)은 통로(16)와 연결되어 있다. 격실(10~15)의 개수는 특별히 제한되지 않는다. 도시되지 않았지만, 각 격실(10~15)에는 통로(16) 쪽으로 도어가 설치될 수 있다. 통로(16)는 1개 또는 복수 개일 수 있고, 모든 격실들(10~15)과 연결될 수 있다.
압력센서(20)는 각 격실(10~15)마다 1개씩 설치될 수 있으며, 모든 격실(10~15)에 설치되지 않고 일부 격실에만 설치될 수도 있다. 또한, 하나의 격실에 여러 개의 압력센서(20)가 설치될 수 있다. 압력센서(20)의 종류는 특별히 제한되지 않고, 시판되는 통상적인 압력센서를 구입하여 설치할 수 있다. 특히, 압력센서(20)는 격실(10~15)의 온도까지 측정하여 그 결과값을 멀티채널 데이터 수집장치(80)로 전송 가능한 온도측정 기능을 포함할 수 있다. 즉, 온도센서 겸용 압력센서를 사용할 수 있다.
4.2. 높이 조절이 가능한 센서 거치대
센서 거치대(30)는 각 압력센서(20)를 거치하되, 상하로 높이 조절이 가능한 것을 사용할 수 있다. 각 격실에 설치되는 압력센서(20)를 바닥에 놓을 수 없을 뿐 아니라, 누설 의심 구역 위치가 상부 구역인 경우 적절한 높이에 계측 압력센서(20)를 설치하기 위해, 센서 거치대(30)가 필요하다. 압력센서(20)는 센서 거치대(30)의 상단에 적절한 방법으로 고정할 수 있다. 높이 조절을 위해, 도 3에 도시된 바와 같이, 센서 거치대(30)는 외통과 내통으로 구성될 수 있다. 내통은 그 일부가 외통에 삽입된 상태에서, 상하방향으로 슬라이딩하여 이동할 수 있고, 높이 조절 후에 나사 등을 이용하여 원하는 높이에서 고정할 수 있다.
4.3. 멀티 코어 케이블
멀티 코어 케이블(40)은 복수개의 격실(10~15)에 설치된 복수개의 압력센서(20)로부터 각각의 데이터를 획득하기 위한 케이블로서, 각 압력센서(20)마다 연결되어 압력센서로부터 나오는 전기신호를 멀티채널 데이터 수집장치(80)에 전달하는 역할을 한다.
4.4. 멀티케이블 커넥터
멀티케이블 커넥터(50)는 멀티 코어 케이블(40)과 멀티채널 데이터 수집장치(80)에 연결된 케이블을 서로 연결하도록 결합하는 역할을 한다. 멀티케이블 커넥터(50)는 1개 또는 복수 개가 사용될 수 있다. 멀티채널 데이터 수집장치(80)에 연결된 케이블은 멀티 코어 케이블(40)과 동일하거나 상이한 케이블일 수 있다.
4.5. 개선된 연결부재
연결부재(70)는 도 4와 같이 압축공기 주입용 커넥터(76)를 구비하여 압축 공기를 주입할 수 있고, 내부에 멀티 코어 케이블(40)이 관통하되, 케이블 관통부는 외부와 기밀 처리되어 있다. 구체적으로, 연결부재(70)는 격실들(10~15)과 연결되어 있는 통로(16)에 설치된 수밀 도어(60)의 프레임(문틀, Door frame)에 설치되고, 격실들(10~15)에 압축공기를 공급 가능하도록 구성되며, 멀티 코어 케이블(40)이 기밀 가능하게 통과하도록 구성될 수 있다.
도 4를 참고하면, 연결부재(70)는 수나사 관통관(71), 원통관(74), 자동 공기 공급 밸브(75), 압축공기 주입용 커넥터(76), 초과 압력 자동 배출 밸브(77) 등을 구비할 수 있다.
수나사 관통관(71)은 수밀 도어(60)의 프레임에 구비되고, 예를 들어 프레임에 나사결합 등을 통해 설치될 수 있다. 수나사 관통관(71)은 중공구조(파이프 또는 링 구조)의 내부 통로를 가져서, 멀티 코어 케이블(40)이 내부 통로를 관통하여 지나갈 수 있고, 공기도 내부 통로를 통과하여 공급(주입)되거나 배출될 수 있다. 즉, 관통관(71)의 내부 통로는 케이블 관통구의 역할 및 압축공기 공급구의 역할을 동시에 하게 된다. 내부 통로의 크기는 특별히 제한되지 않고 적절하게 설정할 수 있다. 관통관(71)의 내주면 또는 외주면에는 수나사산이 형성되어 일단(도면에서 좌측)에 암나사산을 갖는 원통관(74)과 기밀 가능하게 나사 결합(조립)할 수 있다. 관통관(71)에는 확고한 기밀을 위해 고무 또는 유연한 소재 등의 추가 구성이 부가될 수 있다.
원통관(74)은 연결부재(70)의 대부분을 차지하는 부재로서, 수나사 관통관(71)과 마찬가지로 내부 통로를 가져서, 멀티 코어 케이블(40)이 내부 통로를 관통하여 지나갈 수 있고, 공기도 내부 통로를 통과하여 공급(주입)되거나 배출될 수 있다. 원통관(74)의 일측(좌측)은 수밀 도어(60)의 프레임에 구비된 수나사 관통관(71)과 나사 결합할 수 있으며, 이를 위해 관통관(71)의 내주면 또는 외주면에는 수나사산이 형성되고, 원통관(74)의 좌측 외주면 또는 내주면에는 암나사산이 형성될 수 있다. 원통관(74)은 금속 또는 플라스틱 재질로 구성될 수 있고, 그 크기는 특별히 제한되지 않고 적절하게 설정할 수 있다. 원통관(74)의 타측(우측)도 내부를 관통하는 멀티코어 케이블(40)이 지나가되, 외부와 기밀이 되어 압력누설이 되지 않도록 구성되어 있다.
자동 공기 공급 밸브(75)는 압축공기를 자동으로 공급할 수 있는 밸브로서, 원통관(74)의 타측(우측) 상부에 설치될 수 있고, 압축공기 주입용 커넥터(76)에 연결될 수 있다.
압축공기 주입용 커넥터(76)는 압축공기를 공급하기 위한 커넥터로서, 원통관(74)의 타측(우측) 상부에 설치될 수 있고, 자동 공기 공급 밸브(75)와 연결될 수 있다. 압축공기 주입용 커넥터(76)에는 자동 공기 공급 밸브(75)와는 별개의 볼 밸브가 함께 구비될 수 있다. 압축공기 주입용 커넥터(76)로 주입된 압축공기는 원통관(74) 및 수나사 관통관(71)을 차례로 통과한 후, 각 격실(10~15)로 공급될 수 있다.
초과 압력 자동 배출 밸브(Purge valve)(77)는 격실 그룹 내의 초과 압력을 자동으로 배출할 수 있는 밸브로서, 원통관(74)의 타측(우측) 하부에 설치될 수 있다.
연결부재(70)는 초기 설정 압력 이하로 감지되면 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리며, 초기 설정 압력 이상이면 자동 공기 공급 밸브(75)가 잠기고 초과 압력 자동 배출 밸브(77)가 자동으로 개방되도록 작동하여 초기 설정압력을 맞추는 기능을 구비할 수 있다.
4.6. 멀티채널 데이터 수집장치
멀티채널 데이터 수집장치(80)는 멀티 코어 케이블(40)과 연결되어 각 압력센서(20)로부터 전달되는 전기신호를 수집하여 컴퓨터 화면에 디스플레이 가능하도록 하는 역할을 하며, 구체적으로 복수개의 압력센서(20)로부터 한 번에 신호를 계측하여 결과를 실시간으로 저장하고, 화면에 디스플레이 해주어 확인 가능하게 하며, 그래프 형태로 가시화하는 기능을 구비할 수 있다. 이를 위해, 멀티채널 데이터 수집장치(80)는 일반적인 컴퓨터 구성처럼, 입력장치(마우스, 키보드 등), 출력장치(모니터와 같은 디스플레이 장치, 프린터 등), 데이터 처리장치(CPU 등), 저장장치(메모리, 하드디스크 등), 통신장치(모뎀 등), 제어장치(제어패널 등), 및/또는 각종 포트(USB 포트 등) 등과 같은 하드웨어, 그리고 상술한 기능을 수행하기 위한 소프트웨어(각종 프로그램)를 구비할 수 있다. 또한, 멀티채널 데이터 수집장치(80)는 압축공기의 자동 공급 및 자동 배출을 위해, 자동 공기 공급 밸브(75) 및 초과 압력 자동 배출 밸브(77) 각각과 케이블 등을 통해 연결될 수 있다.
컴퓨터 프로그램은 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리도록 신호를 주고, 각 격실(10~15)에 설치된 압력센서(20)에서 계측되는 압력계측 및 온도계측 값들을 실시간으로 수집하여 화면에 디스플레이하며, 각 격실(10~15)이 초기 설정압력보다 높은 경우 초과 압력을 자동으로 배출하도록 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 열어주어 초기 설정압력이 형성되도록 신호를 주고, 각 격실(10~15)에서 계측된 압력 계측 값을 그래프화하여 각 격실별 계측 값을 보여주며, 검사가 완료되면 보고서 형태로 화면에 디스플레이 하고, 보고서를 출력할 수 있으며, 파일로 저장하고 파일 형태로 복사 및 이동이 가능하게 할 수 있다.
4.7. 계측 방법(검사 방법)
개선된 격실 기밀 평가 계측 방안은 도 3과 같이, 먼저 격실 기밀 평가를 수행할 그룹 격실을 선정한 후, 각 격실(10~15) 또는 일부 격실에 복수개의 압력센서(20)를 설치한다. 그 후 선수 및 선미 방향의 문을 모두 닫고 개선된 연결부재(70)를 연결한 다음, 압축공기를 주입하기 시작하여 각 격실별로 설치된 압력센서(20)에서 평가 기준이 되는 초기 설정 압력 값이 계측되기 시작하면 압축공기 주입을 중단한다. 그리고 각 격실의 압력센서(20)로부터 계측되는 압력의 변화를 실시간으로 모니터링하며, 특정 격실에서의 압력 감소가 나머지 센서들의 평균 및 허용 압력 감소량보다 큰 경우에는, 평가를 중단하고 압력 누수 부위를 확인한다. 누수 부위가 식별되지 않고 허용 압력 감소량보다 적은 경우에는 해당 격실의 평가를 완료한다.
구체적으로, 본 발명의 일 실시형태에 따른 함정 격실 기밀 검사 방법은 상술한 함정 격실 기밀 검사 장치를 적용하되, 연결부재(70)의 압축공기 주입용 커넥터(76)에 압축공기 호스를 연결하여 압축공기를 격실(10~15)에 공급하는 제1단계; 각 압력센서(20)로부터 전송되는 압력신호가 검사 초기 설정압력이 되면 압축공기 공급을 중단하는 제2단계; 소정의 안정화 시간(예를 들어, 10분) 동안 대기하면서 계측 해당 격실(10~15) 내 주입된 압축공기의 압력 변동을 확인하는 제3단계; 안정화 시간이 지난 뒤 검사 초기 설정압력에 도달하도록 다시 압축공기를 주입하는 제4단계; 소정의 검사 시간(예를 들어, 10분) 동안 실제 검사를 수행하되, 초기 설정압력 대비 허용압력 누설 값 이하로 압력강하가 일어나지는지 확인하는 제5단계를 포함할 수 있다. 이 실시형태는 수동으로 작동하여 검사하는 방법에 대하여 기술한 것이다. 즉, 모든 과정을 수동으로 작동 확인하는 방법에 대한 것으로, 제1단계에서도 사람이 밸브를 열어 수동으로 공기를 공급하고, 제2단계에서도 압축공기 중단을 사람이 수동으로 하는 것이며, 제3단계에서도 사람이 확인하고, 제4단계에서도 다시 압축공기 주입을 사람이 하는 것이며, 제5단계 역시 사람이 수행 및 확인하는 것이다.
본 발명의 다른 실시형태에 따른 함정 격실 기밀 검사 방법은 상술한 함정 격실 기밀 검사 장치를 적용하되, 연결부재(70)의 압축공기 주입용 커넥터(76)에 압축공기 호스를 연결하는 제1단계; 컴퓨터 프로그램에서 '시작(start)' 버튼을 누르는 제2단계; 시작 신호가 발생시, 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리면서 압축공기가 주입되는 제3단계; 각 격실(10~15)에 설치된 압력센서(20)의 값이 초기 설정압력 값에 도달할 경우, 자동 공기 공급 밸브(75)가 자동으로 닫히는 제4단계; 만약 초기 압력 이상이 감지되었을 경우, 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 자동으로 열어 각 격실(10~15)에 설정된 압력센서(20)의 값이 초기 설정 압력에 도달하도록 조정하는 제5단계; 초기 설정압력에 도달하고, 자동 공기 공급 밸브(75) 및 초과 압력 자동 배출 밸브(77)가 닫힌 경우, 소정의 안정화 시간(예를 들어, 10분)을 가지도록 대기하는 제6단계; 안정화 시간이 경과하였을 경우, 초기 설정압력을 유지하는지 여부를 컴퓨터 프로그램이 압력센서 계측 값을 읽어 스스로 판단한 뒤, 초기 설정압력을 유지하도록 자동 공기 공급 밸브(75)를 열어 압축공기를 추가로 주입하는 제7단계; 초기 설정압력에 다시 도달하였을 때 본격적인 검사를 소정 시간(예를 들어, 10분) 동안 수행하되, 실시간으로 각 격실(10~15)의 압력센서(20)가 측정하는 압력과 온도 값을 화면에 디스플레이하고, 만약 허용 압력 강하 값 이하로 떨어졌을 경우, 알람을 발생시키고 '검사 실패' 메시지를 자동으로 보여주는 제8단계; 검사 시작 후 소정 시간(예를 들어, 10분) 동안, 특이사항 없이 진행되었을 경우, '검사 종료' 알림을 주고, 실시간으로 각 격실(10~15)의 압력센서(20)가 측정한 압력 값과 온도 값을 화면에 디스플레이하며, 각 격실별로 측정한 값을 리포트 형식으로 보여주어 검사 결과를 한눈에 직관적으로 볼 수 있도록 리포트 해주는 제9단계를 포함할 수 있다. 이 실시형태는 하드웨어 설치만 하고 난 후, 완전 자동으로 스타트 버튼 하나만 누르면 검사 완료까지 자동으로 완료시켜주는 방법에 대해 기술한 것이다. 즉, 상기 장치들과 절차들을 컴퓨터 프로그램화 하여, 밸브의 작동 및 압력 센서 검출, 판단, 공기 재공급, 초과 압력 유출, 검사 시작 및 종결, 판단 및 리포트 작성까지 자동화하여 진행하는 방법에 대한 것이다.
격실(10~15)에 압축공기를 공급할 때, 압축공기가 각 격실(10~15)에 공급되도록, 각 격실(10~15)의 도어는 열려 있어야 한다. 또한, 공기의 출입이 가능하도록 각 격실 도어는 검사 종료 시까지 계속 열려 있어야 한다. 초기 설정압력은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 10 내지 200 mbar일 수 있으며, 이 압력은 대기압(약 1,013 mbar)보다 큰 게이지 압력이다. 안정화 시간 및 실제 검사 시간 등은 특별히 제한되지 않고, 예를 들어 1 내지 20분일 수 있다.
요컨대, 함정 격실 기밀 검사를 수행함에 있어서 현재의 검사장치와 방법을 이용하는 것보다 한층 신뢰성이 높은 검사를 위해서는, 다음과 같은 장치가 필요하고, 이를 이용하는 방법은 아래와 같다.
먼저 평가시 필요한 격실(10~15) 또는 장소에 배치하여 압력 및 온도가 측정 가능한 압력 센서(20)를 구비하고, 이를 거치할 수 있는 높이 조절이 가능한 센서 거치대(30)를 적용하며, 복수개의 압력센서(20)들로부터 각각의 압력 및 온도 신호를 수집할 수 있는 멀티 코어 케이블(40)을 연결하고, 멀티 채널 데이터 수집장치(80)와 연결하여 실시간으로 각 압력센서(20)로부터 전송되는 압력 및 온도 값을 화면에 나타내며, 또한 저장하고, 그래프로 보여줄 수 있다.
그리고 수밀 도어(60) 하부에는 기존의 형상 대비 개선된 연결부재(70)(도 4 참고)를 적용하여, 압축공기 주입용 커넥터(76)가 연결되고, 멀티 코어 케이블(40)이 관통하는 기능을 구비하도록 설치한다. 다른 예로는 압축공기를 공급하는 부위에 자동 공기 공급 밸브(75)를 설치할 수도 있고, 연결부재(70)의 다른 한 쪽에 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 설치할 수도 있다. 따라서, 공기 압력이 설정압력(예를 들어, 140 mbar 혹은 17.6 mbar) 이상이 되면, 자동 공기 공급 밸브(75)가 닫혀서 압축공기 공급을 중단할 수 있고, 설정압력을 초과할 경우 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 열어서 초과 압력을 해소하여 설정압력을 자동으로 맞추어 평가를 진행할 수 있게 되는 것이다.
상술한 검사장치를 컴퓨터 프로그램과 연동시킨 검사방법을 설명하면, 먼저 압축공기 주입 커넥터(76)에 공기 라인을 연결하고, 이후, 컴퓨터에서 '시작' 버튼을 누르면 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리면서 검사 설정압력까지 공기압을 채우기 시작한다. 각 개소 혹은 격실(10~15)에 있는 압력센서(20)에서 압력의 평균이 검사 설정압력으로 측정되면 자동으로 자동 공기 공급 밸브(75)는 닫히게 되며, 만약 검사 설정압력보다 높은 압력이 측정되면 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 열어 검사 설정압력까지 압력을 재조정하게 된다. 그 이후 압력센서(20)의 평균 압력이 설정압력이 되면 그 때부터 소정의 안정화 시간(예를 들어, 10분)을 가지게 되고, 그 이후에 다시 검사 설정압력을 상술한 순서로 맞춘 후, 소정의 검사 시간(예를 들어, 10분) 동안 실제 검사를 수행하게 된다. 소정의 검사 시간이 지나면 알림과 함께 검사가 자동 종료되며, 그 결과를 실시간으로 표 및 그래프와 함께 화면에 나타내게 된다. 그리고 컴퓨터 프로그램으로부터 리포트(REPORT) 형식으로 출력을 하거나 파일을 저장하게 할 수도 있는 검사 방법을 구비하고 있다.
본 발명에서 도출된 개선 방안을 적용할 경우, 복수개의 압력 센서(20) 각각의 계측 결과가 멀티채널 데이터 수집장치(80) 및 디스플레이 장치에서 실시간 확인되며, 압력의 변화 추이 또한 실시간 확인이 가능하여 기존에 수행중인 그룹 격실 평가 방법보다 신뢰성을 향상시킬 수 있다. 또한, 평가 후 계측 결과가 그래프로 출력되어 객관적인 시험결과 산출물로도 활용할 수 있다. 만약 해당 격실 기밀 평가 결과에 대해 추후 문제가 발생할 경우에도, 결과를 데이터로 기록 및 보관할 수 있어 기존 방법보다 높은 신뢰성을 확보할 수 있을 것으로 판단된다.
5. 기대효과
위에서 서술한 개선된 격실 기밀 평가를 적용할 경우, 아래의 세 가지 효과가 기대된다.
첫째, 그룹 격실의 평가 진행 과정 중에 각 격실(10~15)에 설치해둔 압력센서(20)들로부터 압력변화 값이 실시간으로 전송 및 확인되므로, 기존의 시험방법보다 한층 높은 수준의 신뢰성을 확보할 수 있다.
둘째, 각 격실(10~15)별 압력센서(20)로부터 압력강하 수치가 산출되므로 기밀이 불량한 격실 및 개소를 특정하기 용이한데, 이는 기밀 누설 보완 작업에 도움이 되고, 기밀 누설에 대한 데이터 축적 및 분석도 가능할 것으로 판단된다.
마지막으로, 평가 결과가 그래프 형식으로 가시화되어 산출되므로 평가 결과의 합부 판정이 용이하며, 나아가, 담당자별 업무 편차가 줄어들어 평가 과정에서 발생할 수 있는 이견을 좁힐 수도 있을 것이다.
추가적으로, 본 발명을 수중함, 일반 상선 및 해경 등 다양한 분야의 격실 기밀 평가 방법에 적용한다면 현재보다 높은 수준의 격실 기밀 평가 방안에 대한 신뢰성을 확보할 수 있을 것이다.
6. 결론
본 발명에서는 수상함정의 그룹 격실 기밀 평가를 포함한 격실 기밀 평가의 신뢰성 향상 방안을 고안하였다. 함정의 격실은 함 승조원들이 거주하는 공간이며, 함 운용에 있어서 반드시 필요한 공간들로 구성되어 있다. 하나의 격실에서 비상상황이 발생할 경우, 타 격실로 전이되지 못하도록 완벽한 기밀 또는 수밀이 필수요소이며, 각 격실의 기밀 상태를 확인하기 위하여 함 건조 과정에서 시험 평가를 수행하게 된다. 현재 실시 중인 격실 기밀 평가 중 그룹 격실 기밀 평가는 함정마다 차이는 있지만, 평균 10개 정도의 복수개의 격실을 하나의 그룹 격실로 선정하며, 1개의 압력센서로 산출되는 값으로 압력을 측정하게 된다. 이에 따라 각 격실의 압력 변화를 실시간으로 확인할 수 없어, 실질적인 압력 변동량을 측정하는데 제한이 있다고 판단되었다.
본 발명에서는 식별된 문제점을 개선하기 위해 그룹 격실을 검사하는 평가 수행 시, 멀티채널로 신호를 계측 및 획득 가능한 데이터 수집 장치를 구비하고, 복수개의 압력센서를 적용하는 그룹 격실 기밀 평가에 대한 방법을 제안하였다. 본 발명을 통하여 계약업체에서 기존에 수행 중인 그룹 격실 기밀 평가 방법보다 높은 수준의 신뢰성을 확보할 수 있는 평가 방법을 도출하였다. 그 결과 신뢰성 확보뿐만 아니라, 명확한 데이터와 그래프 등으로 평가 결과를 산출할 수 있어 자료 수집 및 결과 분석에 용이할 것으로 판단된다. 또한, 평가에 대한 객관적인 데이터 값을 얻을 수 있어 담당자들간 이견을 좁힐 수 있을 것으로 판단된다.
10, 11, 12, 13, 14, 15: 격실
16: 통로
20: 압력센서
30: 센서 거치대
40: 멀티 코어 케이블
50: 멀티케이블 커넥터
60: 수밀 도어
70: 연결부재
71: 수나사 관통관
74: 원통관
75: 자동 공기 공급 밸브
76: 압축공기 주입용 커넥터
77: 초과 압력 자동 배출 밸브
80: 멀티채널 데이터 수집장치

Claims (7)

  1. 함정에 존재하는 복수개의 격실(10~15)에 설치되는 복수개의 압력센서(20);
    각 압력센서(20)를 거치하되, 상하로 높이 조절이 가능한 센서 거치대(30);
    각 압력센서(20)로부터 나오는 전기신호를 전달하는 멀티 코어 케이블(40);
    각 압력센서(20)로부터 전달되는 전기신호를 수집하여 컴퓨터 화면에 디스플레이 가능하도록 하는 멀티채널 데이터 수집장치(80);
    멀티 코어 케이블(40)과 멀티채널 데이터 수집장치(80)에 연결된 케이블을 서로 연결하도록 결합하는 멀티케이블 커넥터(50);
    격실들(10~15)과 연결되어 있는 통로(16)에 설치된 수밀 도어(60)의 프레임에 설치되고, 격실들(10~15)에 압축공기를 공급 가능하도록 구성되며, 멀티 코어 케이블(40)이 기밀 가능하게 통과하도록 구성된 연결부재(70)를 포함하는 함정 격실 기밀 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    압력센서(20)는 격실(10~15)의 온도까지 측정하여 그 결과값을 멀티채널 데이터 수집장치(80)로 전송 가능한 온도측정 기능을 포함하는 함정 격실 기밀 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    연결부재(70)는 수밀 도어(60)의 프레임에 구비되고 멀티 코어 케이블(40)과 압축공기가 통과하도록 내부 통로를 갖는 수나사 관통관(71), 수나사 관통관(71)과 나사 결합하고 내부 통로를 갖는 원통관(74), 원통관(74)의 타측에 볼 밸브와 함께 구비되는 압축공기 주입용 커넥터(76)를 포함하는 함정 격실 기밀 검사 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    연결부재(70)는 자동 공기 공급 밸브(75) 및 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 추가로 구비하고, 초기 설정 압력 이하로 감지되면 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리며, 초기 설정 압력 이상이면 자동 공기 공급 밸브(75)가 잠기고 초과 압력 자동 배출 밸브(77)가 자동으로 개방되도록 작동하여 초기 설정압력을 맞추는 기능을 구비하는 함정 격실 기밀 검사 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    자동 공기 공급 밸브(75)가 열리도록 신호를 주고, 각 격실(10~15)에 설치된 압력센서(20)에서 계측되는 압력계측 및 온도계측 값들을 실시간으로 수집하여 화면에 디스플레이하며, 각 격실(10~15)이 초기 설정압력보다 높은 경우 초과 압력을 자동으로 배출하도록 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 열어주어 초기 설정압력이 형성되도록 신호를 주고, 각 격실(10~15)에서 계측된 압력계측값을 그래프화하여 각 격실별 계측값을 보여주며, 검사가 완료되면 보고서 형태로 화면에 디스플레이 하고, 보고서를 출력할 수 있으며, 파일로 저장하고 파일 형태로 복사 및 이동이 가능하게 하는 컴퓨터 프로그램을 포함하는 함정 격실 기밀 검사 장치.
  6. 제3항에 따른 함정 격실 기밀 검사 장치를 적용하되,
    연결부재(70)의 압축공기 주입용 커넥터(76)에 압축공기 호스를 연결하여 압축공기를 격실(10~15)에 공급하는 제1단계;
    각 압력센서(20)로부터 전송되는 압력신호가 검사 초기 설정압력이 되면 압축공기 공급을 중단하는 제2단계;
    소정의 안정화 시간 동안 대기하면서 계측 해당 격실(10~15) 내 주입된 압축공기의 압력 변동을 확인하는 제3단계;
    안정화 시간이 지난 뒤 검사 초기 설정압력에 도달하도록 다시 압축공기를 주입하는 제4단계;
    실제 검사를 수행하되, 초기 설정압력 대비 허용압력 누설 값 이하로 압력강하가 일어나지는지 확인하는 제5단계를 포함하되,
    상기 제1단계 내지 제5단계가 수동으로 수행되는 함정 격실 기밀 검사 방법.
  7. 제5항에 따른 함정 격실 기밀 검사 장치를 적용하되,
    연결부재(70)의 압축공기 주입용 커넥터(76)에 압축공기 호스를 연결하는 제1단계;
    컴퓨터 프로그램에서 시작 버튼을 누르는 제2단계;
    시작 신호가 발생시, 자동 공기 공급 밸브(75)가 열리면서 압축공기가 주입되는 제3단계;
    각 격실(10~15)에 설치된 압력센서(20)의 값이 초기 설정압력 값에 도달할 경우, 자동 공기 공급 밸브(75)가 자동으로 닫히는 제4단계;
    만약 초기 압력 이상이 감지되었을 경우, 초과 압력 자동 배출 밸브(77)를 자동으로 열어 각 격실(10~15)에 설정된 압력센서(20)의 값이 초기 설정 압력에 도달하도록 조정하는 제5단계;
    초기 설정압력에 도달하고, 자동 공기 공급 밸브(75) 및 초과 압력 자동 배출 밸브(77)가 닫힌 경우, 소정의 안정화 시간을 가지도록 대기하는 제6단계;
    안정화 시간이 경과하였을 경우, 초기 설정압력을 유지하는지 여부를 컴퓨터 프로그램이 압력센서 계측 값을 읽어 스스로 판단한 뒤, 초기 설정압력을 유지하도록 자동 공기 공급 밸브(75)를 열어 압축공기를 추가로 주입하는 제7단계;
    초기 설정압력에 다시 도달하였을 때 본격적인 검사를 소정 시간 동안 수행하되, 실시간으로 각 격실(10~15)의 압력센서(20)가 측정하는 압력과 온도 값을 화면에 디스플레이하고, 만약 허용 압력 강하 값 이하로 떨어졌을 경우, 알람을 발생시키고 '검사 실패' 메시지를 자동으로 보여주는 제8단계;
    검사 시작 후 소정 시간 동안, 특이사항 없이 진행되었을 경우, '검사 종료' 알림을 주고, 실시간으로 각 격실(10~15)의 압력센서(20)가 측정한 압력값과 온도값을 화면에 디스플레이하며, 각 격실별로 측정한 값을 리포트 형식으로 보여주어 검사 결과를 한눈에 직관적으로 볼 수 있도록 리포트 해주는 제9단계를 포함하는 함정 격실 기밀 검사 방법.
KR1020200068766A 2020-06-08 2020-06-08 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법 KR102169679B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200068766A KR102169679B1 (ko) 2020-06-08 2020-06-08 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200068766A KR102169679B1 (ko) 2020-06-08 2020-06-08 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법

Publications (1)

Publication Number Publication Date
KR102169679B1 true KR102169679B1 (ko) 2020-10-23

Family

ID=73039293

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200068766A KR102169679B1 (ko) 2020-06-08 2020-06-08 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102169679B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017181395A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 三菱重工業株式会社 差圧測定方法及び差圧測定システム

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2017181395A (ja) * 2016-03-31 2017-10-05 三菱重工業株式会社 差圧測定方法及び差圧測定システム

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US20220259947A1 (en) Monitoring system and method for wellsite equipment
CN107249983B (zh) 用于远程检查飞机发动机的状态的方法和装置
CN109863375A (zh) 声学摄像装置和用于揭示各种位置和设备的声发射的方法
CN106092561A (zh) 一种多功能安全阀校验装置
CN207909280U (zh) 一种石油化工企业火灾预防和监测系统
US6909977B2 (en) Method for diagnosing degradation in aircraft wiring
CN207817531U (zh) 一种室内巡检机器人系统
KR100808062B1 (ko) 브리더밸브 검사장치
KR101895419B1 (ko) 고압챔버를 이용한 해양장비의 수압시험방법
US20170323484A1 (en) Augmented-Reality Test Method and Test Bench for a Turbine Engine
KR102169679B1 (ko) 멀티채널 데이터 수집장치와 복수개의 압력센서를 이용한 격실 기밀 검사 장치 및 방법
CN213935668U (zh) 安全壳整体泄漏测量装置
CN110136852A (zh) 一种核电站一回路水压试验超压保护系统
CN109816904A (zh) 一种智能货柜图像风控系统
CN113357549A (zh) 一种机舱内双壁管泄漏检测方法
CN108873777B (zh) 一种地面测试发射控制系统监控平台及监控方法
KR101965199B1 (ko) 드론을 이용한 초음파 검사 및 부분 방전 측정 시스템 및 이를 이용한 발전소 설비 점검 방법
CN212807527U (zh) 一种水下长距离线缆水密性检测系统
US20190162624A1 (en) System and method for automatically detecting leak noise in an aircraft
CA3161056A1 (en) A monitoring system and method for wellsite equipment
CN106285780A (zh) 煤矿瓦斯浓度监测报警装置
US8629777B2 (en) System and method for magnetometer installation
KR102631879B1 (ko) 가스 검사 및 가스 검사 현장 안전 관리 시스템
CN108507605A (zh) 一种仪表耐久自动检测记录仪
CN111123812A (zh) 用于海上采油平台伴生气回收的安全监测系统

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant