KR102324682B1

KR102324682B1 - Measurement device of current characteristics for deep ocean engineering basin

Info

Publication number: KR102324682B1
Application number: KR1020200021017A
Authority: KR
Inventors: 황성철; 정재상; 이용국; 박인보; 곽현욱; 김남우; 정동우; 김진하
Original assignee: 한국해양과학기술원
Priority date: 2020-02-20
Filing date: 2020-02-20
Publication date: 2021-11-10
Also published as: KR20210106182A

Abstract

본 발명은 심해공학수조에 구비된 수중전차에 설치되어 조류의 특성을 계측하는 장치로서, 상기 수중전차에 설치되는 장치본체; 상기 장치본체의 일부분에 이동 가능하게 설치되어 상기 심해공학수조에서 생성되는 조류를 계측하는 조류계측유닛; 상기 장치본체의 일부분에 설치되며 상기 조류계측유닛이 결합되어 상기 조류계측유닛을 상기 심해공학수조의 상하로 이동시키는 승강유닛; 및 상기 장치본체의 일부분에 설치되며 상기 조류계측유닛과 상기 승강유닛에 각각 연결되어 상기 조류계측유닛과 상기 승강유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention is a device installed on an underwater tank provided in a deep-sea engineering tank to measure the characteristics of a current, comprising: a device body installed on the underwater tank; a tidal current measurement unit movably installed in a portion of the apparatus body to measure the tidal current generated in the deep-sea engineering water tank; a lifting unit installed on a part of the apparatus body and coupled to the current measuring unit to move the current measuring unit up and down in the deep sea engineering tank; and a controller installed in a part of the device body and connected to the current measuring unit and the elevating unit, respectively, to control the operation of the current measuring unit and the elevating unit.

Description

A device for measuring tidal characteristics of deep-sea engineering tanks

본 발명은 심해공학수조에서 조류발생장치를 통해 해양조류 모사 시 수심별 유속이 다른 조류의 특성을 계측하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 심해공학수조의 전후 상하 좌우를 이동하면서 모사하고자 하는 다양한 해역 조류의 재현 정도와 재현된 조류의 특성을 계측하는 심해공학수조의 조류특성 계측장치에 관한 것이다.The present invention relates to a device for measuring the characteristics of algae having different flow rates by water depth when simulating marine algae by using a algae generator in a deep-sea engineering tank, and more particularly, various It relates to a tidal characteristic measuring device of a deep-sea engineering tank that measures the reproduction degree of sea algae and the characteristics of the reproduced algae.

일반적으로 선박을 제작하기 위해서는, 임의 해상 환경에 선박을 노출 시켜 내구성을 테스트해야만 한다. 실제 선박에 임의적인 해상 환경을 조성하기는 힘들기 때문에, 임의 해상 환경을 구현할 수 있는 제한된 시험장소 즉, 시험수조에서 선박의 내구성을 시험할 수밖에 없다.In general, in order to manufacture a ship, it is necessary to test the durability by exposing the ship to an arbitrary marine environment. Since it is difficult to create an arbitrary marine environment on a real ship, there is no choice but to test the durability of the ship in a limited test site that can implement an arbitrary marine environment, that is, in a test tank.

이때, 실제 선박이 시험수조에 수용되기는 힘들기 때문에 실제 선박을 축소 제작한 모형선이 활용된다. 특히, 모형선에 가해지는 조류하중과 파랑하중을 계측하기 위해서는, 로드셀을 모형선에 장착해야 한다.At this time, since it is difficult for the actual vessel to be accommodated in the test tank, a miniature model of the actual vessel is used. In particular, in order to measure the current load and wave load applied to the model ship, a load cell must be installed on the model ship.

즉, 해양공학수조 또는 시험수조에서는 해양 환경이 모형선에 작용하는 하중과 환경조건에 따라 선체 운동 특성을 정밀하게 측정하는 모형 시험 수행하고 대표적으로 제시할 수 있다.That is, in the marine engineering tank or test tank, a model test that precisely measures the hull motion characteristics according to the load and environmental conditions that the marine environment acts on the model ship can be performed and representatively presented.

실제 선박에 임의적인 해상 환경을 조성하기는 힘들기 때문에, 임의 해상 환경을 구현할 수 있는 제한된 시험장소 즉, 심해공학수조에서 선박의 운동성능 특성을 시험할 수밖에 없다. 이때, 실제 선박이 심해공학수조에 수용되기는 힘들기 때문에 실제 선박을 축소 제작한 모형선박이 활용된다.Since it is difficult to create an arbitrary marine environment on a real ship, there is no choice but to test the ship's kinetic performance characteristics in a limited test site that can implement an arbitrary marine environment, that is, in a deep-sea engineering tank. At this time, since it is difficult for an actual ship to be accommodated in the deep-sea engineering tank, a miniature ship made from an actual ship is used.

그리고 이러한 해양구조물의 운동특성은 파랑과 바람 및 조류와 같은 환경외력조건에 따라 매우 달라진다. 그러므로 정확한 환경외력조건을 모사하여 모형시험을 수행하는 것이 매우 중요하다. 파랑과 바람의 경우 자유수면 인근에 파고계와 수상에 바람 유속계를 설치하여 계측할 수 있지만 조류의 경우 수심에 따른 조류 특성을 파악하기 위해서는 수중에서 계측을 해야하고 수심에 따른 유속분포를 확인해야 한다.And the kinetic characteristics of these offshore structures vary greatly depending on environmental external force conditions such as waves, wind and currents. Therefore, it is very important to perform the model test by simulating the exact environmental external force conditions. Waves and winds can be measured by installing a wave height meter near the free surface and a wind anemometer on the water surface.

모형시험 시 조류를 구현하기 위한 장치인 조류 발생장치의 경우 심해공학수조가 기존 해양공학수조와 차별성을 갖는 핵심 장비로 정확한 조류 계측시스템 구축과 함께 다층 조류채널의 DB를 구축하고 각 채널 임펠러간의 상관관계에 대한 연구를 통한 목표 심해조류프로파일을 가장 빠른 시간에 맞추어 내는 최적 조류프로파일 도출 기법 개발하기 위해서 조류계측시스템 필요하였다.In the case of the algae generator, which is a device for realizing algae during model testing, the deep-sea engineering tank is a core equipment that differentiates it from the existing ocean engineering tank. It establishes an accurate tidal current measurement system, builds a DB of multi-layer tidal current channels, and correlates the impellers of each channel. An algae measurement system was needed to develop an optimal algae profile derivation technique that matches the target deep-sea algae profile in the fastest time through the study on the relationship.

그러나, 조류특성 계측 시에 문제점은 첫째로, 광대한 심해공학수조 계측 범위 즉, 계측 영역 약 80m x 30m(가로,세로) 넓이 공간에서 수심별(0~14m) 전구간 계측 필요하고, 광역의 영역을 단시간내에 계측하기 위한 계측장(Surface)을 고려한 계측방안 필요하다.However, the problem in measuring tidal characteristics is first, it is necessary to measure the entire section by water depth (0~14m) in the vast measuring range of the deep sea engineering tank, that is, the measurement area about 80m x 30m (horizontal and vertical), and the wide area A measurement method considering the surface is needed to measure .

둘째로, 조류 유속 재현 가동시간으로, 약 100,000ton의 유량이 일정한 유속을 유지하기 위한 안정화 시간(3~6Hour 예상)이 필요하고, 조류유속 안정화 시간을 고려하여 유속 고정 후 계측영역 전 구간에 대한 단시간 계측이 필요하다.Second, as the tidal flow rate reproduction operation time, stabilization time (3~6 hours expected) is required to maintain a constant flow rate of about 100,000 tons, and after the flow rate is fixed in consideration of the tidal flow rate stabilization time, the Short time measurement is required.

셋째로, 유속 방향에 따른 계측 정확도 향상이 필요하며, 즉, 조류 유속의 방향에 따른 계측방식에 따른 계측오차가 상이하고, 계측 지그 방식에 따른 유속 저하, 진동, 계측 불안정 등을 야기한다.Third, it is necessary to improve the measurement accuracy according to the direction of the flow velocity, that is, the measurement error according to the measurement method according to the direction of the tidal flow velocity is different, and it causes a decrease in the flow velocity, vibration, and measurement instability according to the measurement jig method.

대한민국 등록특허 제10-1923075호Republic of Korea Patent Registration No. 10-1923075 대한민국 등록특허 제10-2023648호Republic of Korea Patent Registration No. 10-2023648

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 본 발명의 해결하고자 하는 과제는 수중전차에 설치된 깊이 방향 세장구조체로서 기존 해외 수조에서 운용중인 시스템과 달리 수조의 높이조절 받침의 구동이 없이 수중전차의 이동으로 정학한 배치가 가능한 심해공학수조의 조류특성 계측장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention has been devised to solve the above problems, and the problem to be solved by the present invention is a depth direction elongate structure installed on an underwater tank, and unlike the system operating in an existing overseas tank, the driving of the height adjustment support of the tank Without this, it is to provide a device for measuring the current characteristics of a deep-sea engineering tank that can be precisely deployed by moving the underwater tank.

본 발명의 또 다른 목적은, 와이어와 모터를 이용하여 수직방향 이동에 대한 자동 제어가 가능하며, 수직방향으로 센서 설치 개수의 변화가 가능한 심해공학수조의 조류특성 계측장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus for measuring current characteristics of a deep-sea engineering tank capable of automatic control of vertical movement using a wire and a motor and capable of changing the number of sensors installed in the vertical direction.

다만, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the technical problems to be achieved in the present invention are not limited to the technical problems mentioned above, and other technical problems not mentioned are clearly to those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the description below. can be understood

본 발명은 상기와 같은 종래기술의 문제점을 개선하기 위하여 창출된 것으로, 심해공학수조에 구비된 수중전차에 설치되어 조류의 특성을 계측하는 장치로서, 상기 수중전차에 설치되는 장치본체; 상기 장치본체의 일부분에 이동 가능하게 설치되어 상기 심해공학수조에서 생성되는 조류를 계측하는 조류계측유닛; 상기 장치본체의 일부분에 설치되며 상기 조류계측유닛이 결합되어 상기 조류계측유닛을 상기 심해공학수조의 상하로 이동시키는 승강유닛; 및 상기 장치본체의 일부분에 설치되며 상기 조류계측유닛과 상기 승강유닛에 각각 연결되어 상기 조류계측유닛과 상기 승강유닛의 작동을 제어하는 컨트롤러;를 포함할 수 있다.The present invention was created to improve the problems of the prior art as described above, and is installed in an underwater tank provided in a deep-sea engineering tank to measure the characteristics of a current, comprising: a device body installed in the underwater tank; a tidal current measurement unit movably installed in a portion of the apparatus body to measure the tidal current generated in the deep-sea engineering water tank; a lifting unit installed on a part of the apparatus body and coupled to the current measuring unit to move the current measuring unit up and down in the deep sea engineering tank; and a controller installed in a portion of the device body and connected to the current measuring unit and the elevating unit, respectively, to control the operation of the current measuring unit and the elevating unit.

또한, 상기 조류계측유닛은, 상기 승강유닛에 탑재되어 상기 승강유닛의 상하를 이동하는 캐리지; 및 상기 캐리지의 일부분에 설치되어 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 심해공학수조에서 발생하는 조류의 높이와 세기를 계측하는 조류계측센서;를 포함할 수 있다.In addition, the current measuring unit may include a carriage mounted on the elevating unit to move up and down of the elevating unit; and a tidal current measuring sensor installed in a portion of the carriage to measure the height and strength of algae generated in the deep-sea engineering water tank under the control of the controller.

또한, 상기 승강유닛은, 상기 장치본체의 일부분에서 하방을 향하여 연직한 상태로 설치되며 상기 조류계측유닛이 결합되어 상기 조류계측유닛의 이동을 가이드 하는 가이드 타워; 및 상기 가이드 타워의 일부분에 설치되며 상기 조류계측유닛에 연결되어 상기 조류계측유닛을 상기 가이드 타워 상에서 상하로 이동시키는 수직이동부재;를 포함할 수 있다.In addition, the elevating unit may include a guide tower installed in a vertical state downward from a portion of the device body and coupled to the current measuring unit to guide the movement of the current measuring unit; and a vertical moving member installed in a portion of the guide tower and connected to the current measuring unit to move the current measuring unit up and down on the guide tower.

또한, 상기 장치본체의 일부분에 설치되며 상기 승강유닛에 연결되어, 상기 컨트롤러의 제어에 의해 상기 승강유닛을 상기 심해공학수조의 좌우로 이동시키는 수평이동유닛;을 더 포함할 수 있다.In addition, a horizontal moving unit installed in a part of the apparatus body and connected to the lifting unit, for moving the lifting unit to the left and right of the deep sea engineering tank under the control of the controller; may further include.

또한, 상기 수평이동유닛은, 상기 장치본체의 상부를 이루면서 상기 수중전차에 설치되고, 상기 승강유닛이 좌우로 이동하는 경로를 제공하는 수평이송레일; 및 상기 수평이송레일에 설치되고 상기 승강유닛의 상부가 연결되어 상기 승강유닛을 수평으로 이동시키는 수평이동부재;를 포함할 tn 있다.In addition, the horizontal movement unit, a horizontal transfer rail that is installed on the underwater vehicle while forming the upper portion of the device body, and provides a path for the lifting unit to move left and right; and a horizontal moving member installed on the horizontal transfer rail and connected to an upper portion of the lifting unit to horizontally move the lifting unit.

또한, 상기 가이드 타워는 텔레스코픽 방식의 다단으로 제작되어 상기 컨트롤러의 제어에 의해 유압으로 길이의 변화가 가능하다.In addition, the guide tower is manufactured in multiple stages of a telescopic method, so that the length can be changed by hydraulic pressure under the control of the controller.

본 발명의 일실시예에 따르면, 심해공학수조의 수중전차에 설치된 깊이 방향 세장구조체로서 기존 해외 수조에서 운용중인 장치와 달리 심해공학수조의 높이조절 받침의 구동이 없이 수중전차의 이동으로 쉽고 정확하게 배치가 가능하다.According to one embodiment of the present invention, it is a depth direction elongate structure installed on the underwater tank of the deep-sea engineering tank, and unlike the device operating in the existing overseas tank, it is easily and accurately arranged by the movement of the underwater tank without the driving of the height-adjusting support of the deep-sea engineering tank is possible

또한, 조류계측유닛을 승강유닛에 구비된 와이어와 권취기 등을 이용하여 수직방향 이동에 대한 자동 제어가 가능하며, 수직방향으로 캐리지에 다수 개의 조류계측센서를 설치하여 계측 효율도 높일 수 있다.In addition, it is possible to automatically control the vertical movement of the current measuring unit using a wire and a winder provided in the elevating unit, and by installing a plurality of current measuring sensors in the carriage in the vertical direction, measurement efficiency can be increased.

또한, 수평이동유닛을 통해서 승강유닛을 좌우로 이동이 가능하여 다양한 위치에서 정확하고 정밀한 조류계측이 가능하다.In addition, it is possible to move the elevating unit left and right through the horizontal moving unit, so accurate and precise current measurement is possible at various locations.

다만, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.However, the effects obtainable in the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned will be clearly understood by those of ordinary skill in the art to which the present invention belongs from the following description. will be able

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시예를 예시하는 것이며, 후술하는 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어서 해석되어서는 아니된다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 심해공학수조의 조류특성 계측장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 심해공학수조의 조류특성 계측장치의 정면도이다.
도 3은 상기 수평이동유닛의 상세도이다.
도 4는 상기 승강유닛의 상부측 상세도이다.
도 5는 상기 승강유닛의 하부측 상세도이다.
도 6은 상기 컨트롤러의 제어블럭도이다.
도 7은 상기 커넥터의 구성블럭도이다.
도 8은 상기 승강유닛에 부력부재가 설치된 모습을 나타낸 도면이다.The following drawings attached to this specification illustrate preferred embodiments of the present invention, and serve to further understand the technical spirit of the present invention together with the detailed description of the present invention to be described later, so the present invention is described in such drawings It should not be construed as being limited only to
1 is a perspective view of an apparatus for measuring current characteristics of a deep-sea engineering tank according to an embodiment of the present invention.
2 is a front view of an apparatus for measuring current characteristics of a deep-sea engineering tank according to an embodiment of the present invention.
3 is a detailed view of the horizontal moving unit.
4 is a detailed view of the upper side of the elevating unit.
5 is a detailed view of the lower side of the elevating unit.
6 is a control block diagram of the controller.
7 is a block diagram of the connector.
8 is a view showing a state in which the buoyancy member is installed in the lifting unit.

아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시 예에 대하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명에 관한 설명은 구조적 내지 기능적 설명을 위한 실시 예에 불과하므로, 본 발명의 권리범위는 본문에 설명된 실시 예에 의하여 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 된다. 즉, 실시 예는 다양한 변경이 가능하고 여러 가지 형태를 가질 수 있으므로 본 발명의 권리범위는 기술적 사상을 실현할 수 있는 균등물들을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 또한, 본 발명에서 제시된 목적 또는 효과는 특정 실시예가 이를 전부 포함하여야 한다거나 그러한 효과만을 포함하여야 한다는 의미는 아니므로, 본 발명의 권리범위는 이에 의하여 제한되는 것으로 이해되어서는 아니 될 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, embodiments of the present invention will be described in detail so that those of ordinary skill in the art can easily carry out the present invention. However, since the description of the present invention is merely an embodiment for structural or functional description, the scope of the present invention should not be construed as being limited by the embodiment described in the text. That is, since the embodiment may have various modifications and may have various forms, it should be understood that the scope of the present invention includes equivalents capable of realizing the technical idea. In addition, since the object or effect presented in the present invention does not mean that a specific embodiment should include all of them or only such effects, it should not be understood that the scope of the present invention is limited thereby.

본 발명에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.The meaning of the terms described in the present invention should be understood as follows.

"제1", "제2" 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위한 것으로, 이들 용어들에 의해 권리범위가 한정되어서는 아니 된다. 예를 들어, 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다. 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결될 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다고 언급된 때에는 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 한편, 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.Terms such as “first” and “second” are for distinguishing one component from another, and the scope of rights should not be limited by these terms. For example, a first component may be termed a second component, and similarly, a second component may also be termed a first component. When a component is referred to as being “connected” to another component, it may be directly connected to the other component, but it should be understood that other components may exist in between. On the other hand, when it is mentioned that a certain element is "directly connected" to another element, it should be understood that the other element does not exist in the middle. Meanwhile, other expressions describing the relationship between elements, that is, “between” and “immediately between” or “neighboring to” and “directly adjacent to”, etc., should be interpreted similarly.

단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The singular expression is to be understood as including the plural expression unless the context clearly dictates otherwise, and terms such as "comprises" or "have" refer to the described feature, number, step, action, component, part or these It is intended to indicate that a combination exists, and it should be understood that it does not preclude the possibility of the existence or addition of one or more other features or numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

여기서 사용되는 모든 용어들은 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미를 지니는 것으로 해석될 수 없다.All terms used herein have the same meaning as commonly understood by one of ordinary skill in the art to which this invention belongs, unless otherwise defined. Terms defined in the dictionary should be interpreted as being consistent with the meaning of the context of the related art, and cannot be interpreted as having an ideal or excessively formal meaning unless explicitly defined in the present invention.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 심해공학수조의 조류특성 계측장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 심해공학수조의 조류특성 계측장치의 정면도이며, 도 3은 상기 수평이동유닛의 상세도이고, 도 4는 상기 승강유닛의 상부측 상세도이며, 도 5는 상기 승강유닛의 하부측 상세도이고, 도 6은 상기 컨트롤러의 제어블럭도이며, 도 7은 상기 커넥터의 구성블럭도이고, 도 8은 상기 승강유닛에 부력부재가 설치된 모습을 나타낸 도면이다.1 is a perspective view of an apparatus for measuring current characteristics of a deep-sea engineering water tank according to an embodiment of the present invention, FIG. 2 is a front view of an apparatus for measuring current characteristics of a deep-sea engineering water tank according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3 is the It is a detailed view of the horizontal moving unit, Fig. 4 is a detailed view of the upper side of the lifting unit, Fig. 5 is a detailed view of the lower side of the lifting unit, Fig. 6 is a control block diagram of the controller, and Fig. 7 is the connector is a configuration block diagram, and FIG. 8 is a view showing a state in which the buoyancy member is installed in the elevating unit.

도 1내지 도 8에 도시된 바와 같이, 심해공학수조에 구비된 수중전차에 설치되어 조류의 특성을 계측하는 장치로서, 본 발명은 장치본체(10), 조류계측유닛(100), 승강유닛(200) 및 컨트롤러(300)를 포함할 수 있다.1 to 8, it is installed in an underwater tank provided in a deep-sea engineering tank and measures the characteristics of the current. 200 ) and a controller 300 .

장치본체(10)는 수중전차(50)에 설치될 수 있다. 구체적으로, 조류계측장치는 심해공학수조(30)에 구비된 조류발생장치를 통해서 생성되는 다양한 환경의 모의 조류를 계측하는 것이 목적이다.The device body 10 may be installed in the underwater vehicle 50 . Specifically, the purpose of the tidal current measuring device is to measure simulated algae of various environments generated through the algae generator provided in the deep sea engineering water tank 30 .

조류계측유닛(100)은 장치본체(10)의 일부분에 이동 가능하게 설치되어 심해공학수조(30)에서 생성되는 조류를 계측할 수 있다.The tidal current measurement unit 100 is movably installed in a part of the apparatus body 10 to measure the tidal current generated in the deep sea engineering water tank 30 .

조류계측유닛(100)은 캐리지(110) 및 조류계측센서(120)를 포함할 수 있다.The current measuring unit 100 may include a carriage 110 and a current measuring sensor 120 .

캐리지(110)는 승강유닛(200)에 탑재되어 승강유닛(200)의 상하를 이동할 수 있다.The carriage 110 is mounted on the elevating unit 200 to move up and down of the elevating unit 200 .

조류계측센서(120)는 캐리지(110)의 일부분에 설치되어 컨트롤러(300)의 제어에 의해 심해공학수조(30)에서 발생하는 조류의 높이와 세기를 계측할 수 있다. 구체적으로, 조류계측센서(120)는 캐리지(110) 상의 일부분에 복수로 설치될 수 있다.The tidal current measuring sensor 120 is installed in a part of the carriage 110 to measure the height and intensity of algae generated in the deep sea engineering water tank 30 under the control of the controller 300 . Specifically, a plurality of current measurement sensors 120 may be installed on a portion of the carriage 110 .

승강유닛(200)은 장치본체(10)의 일부분에 설치되며 조류계측유닛(100)이 결합되어 조류계측유닛(100)을 심해공학수조(30)의 상하로 이동시킬 수 있다.The elevating unit 200 is installed in a part of the apparatus body 10 , and the current measuring unit 100 is coupled to move the current measuring unit 100 up and down in the deep sea engineering water tank 30 .

승강유닛(200)은 가이드 타워(210) 및 수직이동부재(220)를 포함할 수 있다.The lifting unit 200 may include a guide tower 210 and a vertical moving member 220 .

가이드 타워(210)는 장치본체(10)의 일부분에서 하방을 향하여 연직한 상태로 설치되며 조류계측유닛(100)이 결합되어 조류계측유닛(100)의 이동을 가이드 할 수 있다.The guide tower 210 is installed in a vertically downward state from a part of the device body 10 , and the current measuring unit 100 is coupled thereto to guide the movement of the current measuring unit 100 .

가이드 타워(210)는 텔레스코픽 방식의 다단으로 제작되어 컨트롤러(300)의 제어에 의해 유압으로 길이의 변화가 가능하다. 구체적으로, 가이드 타워(210)에 적용되는 유압실린더란 유압을 이용하여 큰 출력, 추력의 직선운동을 실현하는 기계이며, 공작기계나 토목, 건설기계에 흔히 쓰인다. 공기압실린더나 유압실린더는 펌프나 컨트롤벌브 등과 조합되어 사용한다. 상기와 같은 이유로 유압실린더는 각종 산업분야에 쓰이는 크레인 등에 많이 사용되고 있다.The guide tower 210 is manufactured in multiple stages of a telescopic method so that the length can be changed by hydraulic pressure under the control of the controller 300 . Specifically, the hydraulic cylinder applied to the guide tower 210 is a machine that realizes linear motion of large output and thrust using hydraulic pressure, and is commonly used in machine tools, civil engineering, and construction machinery. Pneumatic cylinders or hydraulic cylinders are used in combination with pumps or control bulbs. For the above reasons, hydraulic cylinders are widely used in cranes used in various industrial fields.

가이드 타워(210)는 수압 등의 마찰력을 줄이기 위해서 트러스 방식으로 제작되거나 각관이나 봉강의 형상으로 제작될 수 있으나 상기의 형상에 국한되지는 않는다.The guide tower 210 may be manufactured in a truss type or in the shape of a square tube or bar in order to reduce frictional force such as water pressure, but is not limited to the above shape.

수직이동부재(220)는 가이드 타워(210)의 일부분에 설치되며 조류계측유닛(100)에 연결되어 조류계측유닛(100)을 가이드 타워(210) 상에서 상하로 이동시킬 수 있다. 구체적으로, 수직이동부재(220)는 와이어(W)와 윈치 또는 권취기로 구성될 수 있는데, 가이드 타워(210)의 상부에 설치되는 윈치나 권취기에 의해서 감기거나 풀리는 와이어(W)가 조류계측유닛(100)의 캐리지(110)에 연결되어 컨트롤러(300)의 제어를 통해서 캐리지(110)를 가이드 타워(210) 상에서 상하로 이동시킬 수 있다.The vertical moving member 220 is installed in a portion of the guide tower 210 and is connected to the current measuring unit 100 to move the current measuring unit 100 up and down on the guide tower 210 . Specifically, the vertical moving member 220 may be composed of a wire (W) and a winch or winder, the wire (W) wound or unwound by a winch or winder installed on the upper portion of the guide tower 210 is a current measuring unit It is connected to the carriage 110 of 100 and can move the carriage 110 up and down on the guide tower 210 through the control of the controller 300 .

컨트롤러(300)는 장치본체(10)의 일부분에 설치되며 조류계측유닛(100)과 승강유닛(200)에 각각 연결되어 조류계측유닛(100)과 승강유닛(200)의 작동을 제어할 수 있다.The controller 300 is installed on a part of the device body 10 and is connected to the current measuring unit 100 and the elevating unit 200, respectively, to control the operation of the current measuring unit 100 and the elevating unit 200. .

본 발명의 일실시예에 따른 심해공학수조의 조류특성 계측장치는, 수평이동유닛(400)을 더 포함할 수 있다.The device for measuring current characteristics of a deep-sea engineering water tank according to an embodiment of the present invention may further include a horizontal movement unit 400 .

수평이동유닛(400)은 장치본체(10)의 일부분에 설치되며 승강유닛(200)에 연결되어, 컨트롤러(300)의 제어에 의해 승강유닛(200)을 심해공학수조(30)의 좌우로 이동시킬 수 있다.The horizontal moving unit 400 is installed in a part of the apparatus body 10 and is connected to the elevating unit 200 , and moves the elevating unit 200 to the left and right of the deep sea engineering water tank 30 under the control of the controller 300 . can do it

수평이동유닛(400)은 수평이송레일(410) 및 수평이동부재(420)을 포함할 수 있다.The horizontal movement unit 400 may include a horizontal transfer rail 410 and a horizontal movement member 420 .

수평이송레일(410)는 장치본체(10)의 상부를 이루면서 수중전차(50)에 설치되고, 승강유닛(200)이 좌우로 이동하는 경로를 제공할 수 있다. 수평이동부재(420)는 수평이송레일(410)에 설치되고 승강유닛(200)의 상부가 연결되어 승강유닛(200)을 수평으로 이동시킬 수 있다.The horizontal transport rail 410 is installed on the underwater tank 50 while forming the upper part of the device body 10 , and may provide a path for the lifting unit 200 to move left and right. The horizontal moving member 420 is installed on the horizontal transfer rail 410 and the upper portion of the lifting unit 200 is connected to move the lifting unit 200 horizontally.

구체적으로, 수평이동부재(420)는 LM 가이드일 수 있는데, LM 가이드는 가이드 홈이 형성되어 있는 레일과 레일에 결합되어 레일에 가이드 되어 이동하는 블록과 블록에 설치되며, 가이드 홈의 표면과 접촉하여 블록이 가이드 홈을 따라 원활하게 이동할 수 있도록 하는 복수 개의 볼들 및 블록의 내면과 가이드 홈 사이에 공기를 분사하여, 분사된 공기의 압력에 의하여 볼들과 가이드 홈 사이의 접촉력을 감소시키는 공기 분사 장치로 구성될 수 있다. 그리고, 블록 내에는 공기 분사 장치로부터 공급된 공기가 유동하여 볼들과 가이드 홈 사이로 분사 되게 하는 공기 유동 유로가 형성될 수 있다.Specifically, the horizontal moving member 420 may be an LM guide. The LM guide is coupled to a rail and a rail having a guide groove formed thereon and is installed in blocks and blocks that are guided and moved by the rail, and come into contact with the surface of the guide groove. An air injection device that reduces the contact force between the balls and the guide groove by spraying air between a plurality of balls and the inner surface of the block and the guide groove so that the block can move smoothly along the guide groove, and the pressure of the injected air reduces the contact force between the balls and the guide groove can be composed of In addition, an air flow passage through which air supplied from the air spraying device flows and is sprayed between the balls and the guide groove may be formed in the block.

또한, 본 발명 조류특성 계측장치의 조류계측유닛(100)은 수평이동유닛(400)을 통한 수평이동 외에도 수중전차(50) 자체에 의해서도 수평이동이 가능하여 별도의 수평이동유닛(400)의 설치 없이도 조류계측유닛(100)을 직선으로 왕복시키면서 심해공학수조(30)에 발생하는 조류를 계측할 수 있다.In addition, the current measurement unit 100 of the current characteristic measuring device of the present invention can move horizontally by the underwater vehicle 50 itself in addition to horizontal movement through the horizontal movement unit 400, so a separate horizontal movement unit 400 is installed. It is possible to measure the current generated in the deep-sea engineering water tank 30 while reciprocating the current measuring unit 100 in a straight line without it.

또한, 본 발명 조류특성 계측장치는 장치본체(10) 상부의 일부분에 탈부착형의 부력재(미도시)를 설치하고, 조류계측유닛(100)에 연결하여 심해공학수조(30)에서 조류의 계측 시 조류계측유닛(100)에 부력을 제공하여 수면에서의 부상을 유지할 수 있다.In addition, the present invention tidal characteristics measuring device installs a detachable buoyancy material (not shown) on a part of the upper part of the apparatus body 10, and connects to the tidal current measurement unit 100 to measure algae in the deep sea engineering water tank 30 By providing buoyancy to the current measurement unit 100, it is possible to maintain the floating on the water surface.

본 발명의 일실시예에 따른 심해공학수조의 조류특성 계측장치는, 커넥터(500)를 더 포함할 수 있다. 커넥터는 조류계측유닛(100)의 캐리지(110)와 승강유닛(200)의 가이드 타워(210)를 이동가능하게 결합시킬 수 있다.The apparatus for measuring current characteristics of a deep-sea engineering water tank according to an embodiment of the present invention may further include a connector 500 . The connector may movably couple the carriage 110 of the current measuring unit 100 and the guide tower 210 of the elevating unit 200 to each other.

커넥터(500)는 수직이송레일(510) 및 레일홀더(520)를 포함할 수 있다. 수직이송레일(510)은 가이드 타워(210)의 연직 방향을 따라서 상하로 구비될 수 있다. 레일홀더(520)는 캐리지(110)의 일부분에 설치되며 수직이송레일(510)상을 이송할 수 있도록 이동을 허용하는 바퀴가 구비될 수 있다.The connector 500 may include a vertical transfer rail 510 and a rail holder 520 . The vertical transport rail 510 may be provided vertically along the vertical direction of the guide tower 210 . The rail holder 520 is installed on a portion of the carriage 110 and may be provided with wheels that allow movement to be transferred on the vertical transfer rail 510 .

본 발명의 조류계측유닛(100)은 커넥터를 통해서 착탈식으로 제작되므로 수중전차(50) 뿐만 아니라 모형선박 등 다양한 장치나 기구에도 설치하여 사용이 가능하다. 또한, 수평이송레일(410)이나 수직이송레일(510)에는 각각에는 줄눈금이 표시되어 있어 상하좌우 이동 거리 등의 측정도 가능하다.Since the current measuring unit 100 of the present invention is manufactured in a detachable manner through a connector, it can be installed and used not only in the underwater tank 50 but also in various devices or instruments such as a model ship. In addition, the horizontal transfer rail 410 or the vertical transfer rail 510 is marked with a line scale, respectively, it is also possible to measure the movement distance, such as up, down, left and right.

본 발명의 계측장치는 모바일 단말기 등과 와이파이 통신모듈, 블루트스 통신모듈 및 지그비 통신모듈 중에서 어느 하나로 연동된 컨트롤러(300)를 통해서 작동이 가능하다.The measuring device of the present invention can be operated through the controller 300 interlocked with any one of a Wi-Fi communication module, a Bluetooth communication module, and a Zigbee communication module such as a mobile terminal.

즉, 작업자는 계측장치를 블루투스 통신모듈, 와이파이 통신모듈 및 지그비 통신모듈 중에서 어느 하나인 방식을 채택하여 사용이 가능하나 상기의 방식에만 국한하지 않고 최선의 방식을 선택하여 사용이 가능하다.That is, the operator can use the measurement device by adopting any one of a Bluetooth communication module, a Wi-Fi communication module, and a Zigbee communication module, but it is not limited to the above method and can be used by selecting the best method.

본 발명의 일실시예에 따른 심해공학수조의 조류특성 계측장치는, 부력부재(600)를 더 포함할 수 있다.The device for measuring current characteristics of a deep-sea engineering water tank according to an embodiment of the present invention may further include a buoyancy member 600 .

부력부재(600)는 승강유닛(200)의 일부분에 설치되어 조류특성 계측장치에 부력을 제공할 수 있다. 구체적으로, 부력부재(600)는 부력체(610)와 부력체 홀더(620)로 구성되며 부력체 홀더(620)가 가이드 타워(210)의 일부분에 분리가능하게 설치되고 부력체(610)를 수용하여 승강유닛(200)이 심해공학수조(30)에서 부유할 수 있는 부력을 제공하는 것으로, 적어도 하나 이상이 설치될 수 있다.The buoyancy member 600 may be installed in a portion of the elevating unit 200 to provide buoyancy to the current characteristic measuring device. Specifically, the buoyancy member 600 is composed of a buoyancy body 610 and a buoyancy body holder 620, the buoyancy body holder 620 is detachably installed in a portion of the guide tower 210, and the buoyancy body 610 is As to provide buoyancy to allow the lifting unit 200 to float in the deep-sea engineering water tank 30 by receiving it, at least one or more may be installed.

본 발명의 일실시예에 따르면, 심해공학수조(30)의 수중전차(50)에 설치된 깊이 방향 세장구조체로서 기존 해외 수조에서 운용중인 장치와 달리 심해공학수조(30)의 높이조절 받침의 구동이 없이 수중전차(50)의 이동으로 쉽고 정확하게 배치가 가능하다.According to one embodiment of the present invention, as a depth direction elongate structure installed in the underwater tank 50 of the deep sea engineering water tank 30, the driving of the height adjustment support of the deep sea engineering water tank 30 is different from the device operated in the existing overseas water tank. It is possible to easily and accurately place the underwater tank 50 without any movement.

또한, 조류계측유닛(100)을 승강유닛(200)에 구비된 와이어(W)와 권취기 등을 이용하여 수직방향 이동에 대한 자동 제어가 가능하며, 수직방향으로 캐리지(110)에 다수 개의 조류계측센서(120)를 설치하여 계측 효율도 높일 수 있다.In addition, it is possible to automatically control the vertical movement of the current measuring unit 100 by using the wire (W) and the winder provided in the elevating unit 200, and a plurality of currents in the carriage 110 in the vertical direction. Measurement efficiency can also be increased by installing the measurement sensor 120 .

또한, 수평이동유닛(400)을 통해서 승강유닛(200)을 좌우로 이동이 가능하여 다양한 위치에서 정확하고 정밀한 조류계측이 가능하다.In addition, it is possible to move the elevating unit 200 left and right through the horizontal movement unit 400, so that accurate and precise current measurement is possible at various positions.

상술한 바와 같이 개시된 본 발명의 바람직한 실시예들에 대한 상세한 설명은 당업자가 본 발명을 구현하고 실시할 수 있도록 제공되었다. 상기에서는 본 발명의 바람직한 실시 예들을 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 본 발명의 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어, 당업자는 상술한 실시 예들에 기재된 각 구성을 서로 조합하는 방식으로 이용할 수 있다. 따라서, 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다.The detailed description of the preferred embodiments of the present invention disclosed as described above is provided to enable any person skilled in the art to make and practice the present invention. Although the above has been described with reference to preferred embodiments of the present invention, it will be understood by those skilled in the art that various modifications and changes can be made to the present invention without departing from the scope of the present invention. For example, a person skilled in the art may use each configuration described in the above-described embodiments in a way that is combined with each other. Accordingly, the present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein.

본 발명은 본 발명의 정신 및 필수적 특징을 벗어나지 않는 범위에서 다른 특정한 형태로 구체화될 수 있다. 따라서, 상기의 상세한 설명은 모든 면에서 제한적으로 해석되어서는 아니 되고 예시적인 것으로 고려되어야 한다. 본 발명의 범위는 첨부된 청구항의 합리적 해석에 의해 결정되어야 하고, 본 발명의 등가적 범위 내에서의 모든 변경은 본 발명의 범위에 포함된다. 본 발명은 여기에 나타난 실시형태들에 제한되려는 것이 아니라, 여기서 개시된 원리들 및 신규한 특징들과 일치하는 최광의 범위를 부여하려는 것이다. 또한, 특허청구범위에서 명시적인 인용 관계가 있지 않은 청구항들을 결합하여 실시 예를 구성하거나 출원 후의 보정에 의해 새로운 청구항으로 포함할 수 있다.The present invention may be embodied in other specific forms without departing from the spirit and essential characteristics of the present invention. Accordingly, the above detailed description should not be construed as restrictive in all respects but as exemplary. The scope of the present invention should be determined by a reasonable interpretation of the appended claims, and all modifications within the equivalent scope of the present invention are included in the scope of the present invention. The present invention is not intended to be limited to the embodiments shown herein but is to be accorded the widest scope consistent with the principles and novel features disclosed herein. In addition, claims that are not explicitly cited in the claims may be combined to form an embodiment, or may be included as new claims by amendment after filing.

10 : 장치본체
30 : 심해공학수조
50 : 수중전차
100 : 조류계측유닛
110 : 캐리지
120 : 조류계측센서
200 : 승강유닛
210 : 가이드 타워
220 : 수직이동부재
300 : 컨트롤러
400 : 수평이동유닛
410 : 수평이송레일
420 : 수평이동부재
500 : 커넥터
510 : 수직이송레일
520 : 레일홀더
600 : 부력부재
610 : 부력체
620 : 부력체 홀더
W : 와이어10: device body
30: Deep sea engineering tank
50: underwater tank
100: bird measurement unit
110: carriage
120: current measurement sensor
200: elevating unit
210 : Guide Tower
220: vertical moving member
300 : controller
400: horizontal movement unit
410: horizontal transport rail
420: horizontal moving member
500: connector
510: vertical transport rail
520: rail holder
600: buoyancy member
610: buoyant body
620: buoyancy body holder
W: wire

Claims

A device installed on an underwater tank provided in a deep-sea engineering tank to measure the characteristics of tidal currents,
a device body installed on the underwater vehicle;
a tidal current measurement unit movably installed in a portion of the apparatus body to measure the tidal current generated in the deep-sea engineering water tank;
an elevating unit installed on a part of the apparatus body and coupled to the current measuring unit to move the current measuring unit up and down in the deep sea engineering tank; and
A controller installed in a portion of the device body and connected to the current measuring unit and the elevating unit to control the operation of the current measuring unit and the elevating unit, respectively;
The tidal current measurement unit,
a carriage mounted on the elevating unit to move up and down the elevating unit; and
and a tidal current measuring sensor installed on a part of the carriage to measure the height and intensity of tidal current generated in the deep-sea engineering tank under the control of the controller; and
The lifting unit is
a guide tower installed in a vertically downward state from a portion of the device body and coupled to the current measuring unit to guide the movement of the current measuring unit; and
A vertical moving member installed in a portion of the guide tower and connected to the current measuring unit to move the current measuring unit up and down on the guide tower; includes,
Further comprising a connector for removably coupling the carriage and the guide tower,
The connector is
a vertical transport rail provided up and down in the vertical direction on the guide tower; and
and a rail holder installed on a portion of the carriage and provided with wheels to move on the vertical transfer rail.
Further comprising a buoyancy member installed on a portion of the lifting unit to provide buoyancy to the lifting unit,
The buoyancy member is
a buoyancy body holder detachably installed in a portion of the guide tower; and
Includes;
It further includes; a horizontal moving unit installed in a part of the device body and connected to the lifting unit, for moving the lifting unit to the left and right of the deep sea engineering tank under the control of the controller,
The horizontal moving unit,
a horizontal transport rail that forms an upper portion of the device body and is installed on the underwater vehicle and provides a path for the lifting unit to move left and right; and
and a horizontal moving member installed on the horizontal transfer rail and connected to the upper portion of the lifting unit to horizontally move the lifting unit.
The guide tower is manufactured in multiple stages of a telescopic method so that the length can be changed by hydraulic pressure under the control of the controller. measuring device.

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