KR200340298Y1

KR200340298Y1 - 변위인식센서 성능시험장치

Info

Publication number: KR200340298Y1
Application number: KR20-2003-0034956U
Authority: KR
Inventors: 한승관; 황창성
Original assignee: 한승관; 황창성
Priority date: 2003-11-07
Filing date: 2003-11-07
Publication date: 2004-01-31

Abstract

본 고안은 변위인식센서 성능시험장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 타켓의 변위를 측정하는 변위인식센서의 성능을 시험하는 시험장치에 있어서, 상기 시험하고자 하는 변위인식센서를 결합고정하게되는 센서설치대와; 일측에 상기 변위인식센서와 반응하는 타켓이 구비되며 서보모터와 연동되어 좌우로 이동되는 변위조정수단과; 상기 변위조정수단의 정확한 이동거리를 측정하는 변위측정수단과; 상기 서보모터와 상기 변위인식센서와 상기 변위측정수단의 작동을 제어하는 제어수단과; 상기 변위조정수단의 이동에 따라 상기 시험하고자 하는 변위인식센서가 측정한 변위값과 상기 변위측정수단이 측정한 변위값을 출력하는 출력수단;을 포함하여 구성되어 상기 제어수단에 의해 이동한 변위조정수단의 이동거리를 상기 변위인식센서와 변위측정수단이 각각 측정한 후 측정값을 비교하여 변위인식센서의 성능을 시험하게 되는 것을 특징으로 하는 변위인식센서 성능시험장치에 관한 것이다.

이에따라 자동으로 시험이 수행되어 변위인식센서의 시험이 용이하며, 정확한 센서의 성능시험이 이루어지므로 설비의 파손을 방지하며 센서의 교체비용을 절감하게되어 설비의 운영비를 절감할 수 있다는 효과가 있다.

Description

변위인식센서 성능시험장치{device for testing sensor}

본 고안은 변위인식센서 성능시험장치에 관한 것으로 보다 상세하게는 시험하고자 하는 변위인식센서와 별도로 정밀하게 변위를 측정할 수 있는 변위측정수단을 구비하여 상기 변위측정수단과 변위인식센서가 측정한 값을 비교하여 변위인식센서의 성능을 시험할 수 있는 변위인식센서 성능시험장치에 관한 것이다.

일반적으로 빠르게 회전하는 축등은 진동이 발생하게 된다. 이러한 진동이 심해질 경우 상기 축이 부러지거나 축을 지지하는 베어링등이 파손되어 커다란 사고를 유발하게 된다. 이러한 사고를 예방하기 위해 상기 축의 주위에 변위인식센서를 장착하여 상기 축의 진동을 실시간으로 검사하여 허용범위 이상의 진동이 발생하게 되면 설비의 가동을 중지하고 그 원인을 제거하게된다.

따라서 상기 변위인식센서는 항상 정확하게 작동되어야 한다. 이를위해 일반적인 설비에서는 정기적으로 상기 변위인식센서의 성능을 검사하여 이상이 발생한 변위인식센서는 교체하게된다.

이러한 변위인식센서의 검사를 위해 종래에는 도1과 같은 장치를 사용하였다. 센서설치대(3)에 변위인식센서를 설치하고 마이크로미터(1)를 이용하여 상기 타켓(2)을 일정거리 이동시킨후 값을 측정하여 정상적인 변위인식센서의 측정범위내에 들어가는 지 비교하게 된다. 그러나 상기와 같은 종래의 장치에서는 마이크로미터의 기계적인 오차와 사용자의 습관에 따른 오차가 발생하게 된다. 즉 사용자는 1mm를 이동하고자 하지만 오차에 의해 정확하게 1mm를 이동하지 못하게된다. 따라서 변위인식센서가 상기 타켓과의 거리를 1mm로 인식한 경우 실제 거리와 차이가 발생했지만 사용자는 정상적으로 작동하고 있다고 인식하게되며 변위인식센서가 정확한 값을 인식한경우에는 오히려 불량이라고 판단하게 된다는 문제점이 발생하게 된다.

본 고안은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 고안된 것으로 자동으로 타켓이 이동하게 되며 그 이동거리의 측정이 자동으로 수행되고 타켓의 이동시 발생하는 오차의 영향을 제거한 변위인식센서 성능시험장치를 제공하는 것을 목적으로한다.

도1 : 종래의 변위인식센서 성능시험장치

도2 : 본 고안에 따른 변위인식센서 성능시험장치의 초기화시의 상태

도3 : 본 고안에 따른 변위인식센서 성능시험장치의 측정 때의 상태

도4 : 본 고안에 따른 변위인식센서 성능시험장치의 시험 결과

<도면기호의 상세한 설명>

10 : 변위인식센서 20 : 센서설치대

30 : 변위조정수단 40 : 변위측정수단

이를 위해 본 고안은 타켓의 변위를 측정하는 변위인식센서의 성능을 시험하는 시험장치에 있어서, 상기 시험하고자 하는 변위인식센서를 결합고정하게되는 센서설치대와; 일측에 상기 변위인식센서와 반응하는 타켓이 구비되며 서보모터와 연동되어 좌우로 이동되는 변위조정수단과; 상기 변위조정수단의 정확한 이동거리를 측정하는 변위측정수단과; 상기 서보모터와 상기 변위인식센서와 상기 변위측정수단의 작동을 제어하는 제어수단과; 상기 변위조정수단의 이동에 따라 상기 시험하고자 하는 변위인식센서가 측정한 변위값과 상기 변위측정수단이 측정한 변위값을 출력하는 출력수단;을 포함하여 구성되어 상기 제어수단에 의해 이동한 변위조정수단의 이동거리를 상기 변위인식센서와 변위측정수단이 각각 측정한 후 측정값을 비교하여 변위인식센서의 성능을 시험하게 되는 것을 기술적 요지로 한다.

바람직하기로는 상기 변위측정수단은 타켓에 레이저빔을 반사시켜 거리를 측정하게 되는 것을 또 다른 기술적 요지로 한다.

본 고안은 변위인식센서의 성능을 정확하게 시험하는 장치를 제공하는 것을 주목적으로 함을 알 수 있다. 이를위해 본 고안에서는 제어수단이 서보모터를 이용하여 변위조정수단을 이동시키고 상기 변위조정수단에 부착된 타켓의 이동거리를 상기 시험하고자 하는 변위인식센서와 변위측정수단이 각각 측정한 후 그 값을 비교하여 상기 변위인식센서의 성능을 시험하게 된다. 이는 변위조정수단이 제어수단이 지정한 거리를 이동할 때 발생하는 오차의 영향을 제거하기 위함이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여 본 고안의 변위인식센서 성능시험장치를 상세히 설명하기로 한다.

도2는 본 고안의 변위인식센서 성능시험장치의 초기화시의 상태를 표시한 도이며 도3은 본 고안의 변위인식센서 성능시험장치의 측정 시의 상태를 표시한 도이며 도4는 본 고안에 따른 변위인식센서 성능시험장치의 시험 결과이다.

본 고안에 따른 변위인식센서 성능시험장치는 크게 센서설치대(20)와 변위조정수단(30)과 변위측정수단(40)과 제어수단과 출력수단으로 나눌 수 있다.

먼저 센서설치대를 설명하기로 한다. 센서설치대(20)는 도2에 도시된 바와 같이 시험하고자 하는 변위인식센서(10)를 위치시켜 시험중 상기 변위인식센서(10)를 단단히 고정하여 정확한 시험이 이루어지도록 하게 된다. 여기서 본 고안의 센서설치대(20)는 도면과 같이 상부로 다수개의 돌출부를 형성하고 변위인식센서(10)를 홈에 삽입하여 고정시키는 것으로 한정하는 것은 아니다. 시험중 변위인식센서(10)의 위치가 이동하지 않도록 단단히 고정되기만 하면 어떤 방법을 사용하여도 무방하다. 즉 용수철을 이용하여 상기 변위인식센서(10)를 집어 고정하거나 센서형상의 구멍을 형성한 후 거기에 변위인식센서(10)를 삽입하고 볼트등으로 고정하는 것도 무방하다.

다음으로 변위조정수단(30)에 대해 설명하기로 한다. 상기 변위조정수단(30)은 일측에 상기 변위인식센서(10)와 반응하는 타켓이 설치된다. 일반적으로 유도기전력으로 작동되는 변위인식센서(10)의 경우에는 금속제의 타켓이 사용된다. 상기 타켓은 별도로 구비하여 상기 변위조정수단(30)에 장착하여 사용하거나 상기 변위조정수단(30)에 일체화 시켜 사용하게 된다. 또한 상기 변위조정수단은 후방으로 연장되어 후술하게 될 변위측정수단(40)이 상기 변위조정수단(30)의 이동거리를 측정할 수 있도록 구비된다. 그리고 상기 변위조정수단(30)은 서보모터(31)와 상기 서보모터(31)에 연결된 스크류()에 의해 좌우로 이동하게 된다.

다음으로 변위측정수단(40)에 대해 설명하기로 한다. 상기 변위측정수단(40)은 상기 변위조정수단(30)의 이동거리를 정확하게 측정하기 위해 사용되는 센서이다. 상기 변위측정수단(40)은 레이저빔을 상기 변위조정수단(30)의 일측에 쏜 후 그 반사를 이용하여 거리를 측정하게 된다. 이와같은 레이저빔을 이용하여 거리를 측정하는 센서는 당업계에서는 공지된 기술이므로 상세한 설명은 생략하기로 한다.

다음으로 제어수단(도면에서 생략)에 대해 설명하기로 한다. 상기 제어수단은 상기 변위조정수단(30)을 이동시키기 위해 상기 서보모터(31)에 신호를 보내게 된다. 상기 서보모터(31)의 이동이 종료되면 상기 제어수단은 상기 변위측정수단(40)과 상기 변위인식센서(10)에 신호를 보내 상기 변위조정수단(30)의 이동거리를 측정하도록 신호를 보내게 된다. 상기 변위측정수단(40)과 상기 변위인식센서(10)가 측정한 값은 일반적으로 전압의 형태로 전달된다. 상기 제어수단은 상기 전압을 입력받아 길이로 변환하게 된다.

다음으로 출력수단(미도시)에 대해 설명하기로 한다. 상기 출력수단은 상기 제어수단에서 길이로 변환된 값을 입력받은 후 그 값을 사용자에게 표시하게 된다.이때 상기 변위측정수단(40)이 측정한 값과 상기 변위인식센서(10)가 측정한 값을 그래프로 그리고 상기 그래프의 허용 오차를 함께 표시하여 상기 변위인식센서의 성능을 사용자가 쉽게 인식하도록 하게된다.

그러나 상기 출력수단이 측정값을 그래프로 표시하는 것으로 한정하는 것은 아니다. 측정값을 디지털화하여 수치를 직접 보여주는 것도 무방하다.

이하에서는 본 고안의 일실시예에 따른 변위인식센서의 성능시험장치의 작동에 대해 설명하기로 한다.

시험하고자 하는 변위인식센서(10)를 센서설치대(20)에 위치시켜 고정하게 된다. 상기 변위인식센서(10)를 상기 제어수단에 연결하게 되면 시험이 시작된다.

먼저 상기 제어수단은 상기 서보모터(31)를 제어하여 상기 변위조정수단(30)을 변위인식센서(10)측으로 이동시켜 상기 변위인식센서(10)와 타켓이 접촉하도록 한다.

접촉이 이루어진후 상기 제어수단은 상기 변위인식센서(10)와 변위측정수단(40)에 측정 수행 신호를 보내게 된다. 이때 상기 변위인식센서(10)와 변위측정수단(40)이 측정한 값은 거리가 0일때의 값이므로 이에따라 영점조절 내지 초기화가 이루어진다.

이후 상기 제어수단은 1mm씩 반복적으로 상기 변위조정수단(30)을 이동시키면서 거리를 측정하게 된다. 그리고 상기 측정값은 제어수단으로 보내져 길이로 변환된다. 여기서 상기 변위조정수단을 1cm이동시킨후 측정이 종료된다.

측정이 종료되면 상기 제어수단은 표시수단을 통해 상기 측정값을 표시하게된다. 이때 상기 제어수단은 상기 변위측정수단의 측정값을 X축으로 변위인식센서의 측정값을 Y축으로 하여 측정값을 타점하고 타점된 값을 연결하여 선(a)을 만들게 된다. 이때 도4와 같이 상기 변위인식센서의 허용오차에 대한 그래프(b,c)를 함께 표시하여 상기 변위인식센서의 성능이 정상인지를 판단하도록 하게 된다. 이에따라 용이하게 변위인식센서의 성능이 파악된다.

상기에서 살펴본 바와 같이 본 고안의 변위인식센서의 성능시험장치를 사용하면 자동으로 시험이 수행되어 변위인식센서의 시험이 용이하며, 정확한 센서의 성능시험이 이루어지므로 설비의 파손을 방지하며 센서의 교체비용을 절감하게되어 설비의 운영비를 절감할 수 있다는 효과가 있다.

Claims

타켓의 변위를 측정하는 변위인식센서의 성능을 시험하는 시험장치에 있어서,

상기 시험하고자 하는 변위인식센서를 결합고정하게되는 센서설치대와;

일측에 상기 변위인식센서와 반응하는 타켓이 구비되며 서보모터와 연동되어 좌우로 이동되는 변위조정수단과;

상기 변위조정수단의 정확한 이동거리를 측정하는 변위측정수단과;

상기 서보모터와 상기 변위인식센서와 상기 변위측정수단의 작동을 제어하는 제어수단과;

상기 변위조정수단의 이동에 따라 상기 시험하고자 하는 변위인식센서가 측정한 변위값과 상기 변위측정수단이 측정한 변위값을 출력하는 출력수단;을 포함하여 구성되어 상기 제어수단에 의해 이동한 변위조정수단의 이동거리를 상기 변위인식센서와 변위측정수단이 각각 측정한 후 측정값을 비교하여 변위인식센서의 성능을 시험하게 되는 것을 특징으로 하는 변위인식센서 성능시험장치.
제1항에 있어서 상기 변위측정수단은,

타켓에 레이저빔을 반사시켜 거리를 측정하게 되는 것을 특징으로 하는 변위인식센서 성능시험장치.