KR20090068679A - Fast-response total pressure probe and sensor case - Google Patents

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Abstract

A high speed response total pressure measuring probe and a sensor case are provided to measure a total pressure value of rotating blades by fixing a pressure sensor. A sensor case is comprised of a case body(110) and a connecting tube(120) with a regular length. The case body has a cylindrical shape and one open side. A penetration hole passes through the inside and the outside of the case body. One side of the connecting tube is fixed and fitted to the penetration hole. An inner diameter of the case body becomes gradually smaller from one side to the other side. One side of the pressure sensor is fitted to the penetration hole and is exposed to the inner space of the case body. The pressure sensor senses the inner pressure of the case body.

Description

고속응답 전압력 측정 프로브 및 감지기 케이스{FAST-RESPONSE TOTAL PRESSURE PROBE AND SENSOR CASE}FAST-RESPONSE TOTAL PRESSURE PROBE AND SENSOR CASE

본 발명은 전압력값을 측정 할 수 있는 압력 감지기를 용이하게 수납하여 고정함과 아울러 회전되는 블레이드들의 전압력값을 실시간으로 측정할 수 있는 고속응답 전압력 측정 프로브 및 감지기 케이스에 관한 것이다.The present invention relates to a high-speed response voltage force measurement probe and a detector case that can easily receive and fix the pressure sensor capable of measuring the voltage force value, and can measure in real time the voltage force value of the rotating blades.

전형적으로, 압축기나 터빈 및 송풍기와 같은 터보 장치는 일정의 회전 속도로 회전되는 날개(블레이드)를 구비한다.Typically, turbo devices such as compressors or turbines and blowers have blades that rotate at a constant rotational speed.

상기 송풍기의 경우에 상기 블레이드의 개수는 수십개를 이룬다.In the case of the blower, the number of blades constitutes several tens.

또한, 상기 가스 터빈 엔진의 경우에 상기 가스 터빈 엔진의 연소실은 압축기로부터 공급된 고압의 공기를 연소시킴으로써 고온 고압의 연소가스를 발생시킨 후 이를 터빈으로 공급하는 역할을 하며, 상기 가스터빈엔진은 연소실로부터 터빈으로 공급된 고온 고압의 연소가스를 이용하여 다수의 블레이드를 회전시킴으로써 동력을 얻는다.In addition, in the case of the gas turbine engine, the combustion chamber of the gas turbine engine serves to generate high temperature and high pressure combustion gas by burning high pressure air supplied from a compressor, and then supply the combustion gas to the turbine, and the gas turbine engine is a combustion chamber. Power is obtained by rotating a plurality of blades using a high temperature, high pressure combustion gas supplied from the turbine to the turbine.

따라서, 상기 가스 터빈 엔진의 경우에, 블레이드의 개수는 수 천개를 이룬다.Thus, in the case of the gas turbine engine, the number of blades is thousands.

상기와 같은 압축기나 터빈 및 가스 터빈 장치, 스팀 터빈 장치, 송풍기와 같은 터보 장치의 블레이드의 하류에서는 회전되는 블레이드가 통과함에 따른 전압력이 주기적으로 변하는 특징이 발생된다.Downstream of the blades of a turbomachine such as a compressor, a turbine and a gas turbine unit, a steam turbine unit, and a blower as described above, a characteristic is generated in which the voltage force periodically changes as the rotating blade passes.

즉, 하나의 블레이드가 지나가면 상기 자나간 블레이드의 하류에서는 하나의 일종의 사인파와 비슷한 모양의 압력파가 발생된다.That is, when one blade passes, a pressure wave of a shape similar to one kind of sine wave is generated downstream of the blade.

이와 같이, 전압력이 변하는 주파수는 블레이드의 개수와 회전수에 비례된다.As such, the frequency at which the voltage force changes is proportional to the number of blades and the number of revolutions.

즉, 블레이드의 개수가 많을수록, 회전수가 높을수록 상기 주파수가 높아진다.In other words, the higher the number of blades, the higher the rotation speed, the higher the frequency.

상기 주파수가 낮은 터보 장치는 산업용 및 가정용 송풍기(팬)로서 수 백 Hz에 이르며, 주파수가 높은 장치는 가스 터빈 장치의 블레이드로서 수십 kHz에 이른다.The low frequency turbo units reach hundreds of Hz as industrial and domestic blowers (fans), while the high frequency units reach tens of kHz as blades in gas turbine units.

따라서, 상기와 같이 블레이드가 회전되어 지나갈 때마다 블레이드의 하류에서는 전압력이 수백 Hz에서 수십 kHz의 빠른 속도로 변화하기 때문에, 이와 같이 일정의 빠른 속도로 변하는 전압력을 실시간으로 측정하기 위해서 응답성이 빠른 특성을 가진 전압력 프로브가 필요하다.Therefore, every time the blade rotates as described above, since the voltage force changes at a high speed from several hundred Hz to several tens of kHz downstream of the blade, the responsiveness is fast to measure the voltage force changing at a constant high speed in real time. You need a voltage probe with characteristics.

종래에는 상기와 같이 블레이드 하류에서 발생되는 전압력을 측정하기 위하여 5공 프로브와 3공 프로브 또는 키엘 프로브 등과 같은 프로브들을 사용하였으 나, 이들은 응답성이 낮기 때문에 압력의 변화가 큰 위치에서는 사용할 수 없는 문제점을 갖는다.Conventionally, probes such as 5-hole probes, 3-hole probes, or Kiel probes have been used to measure the voltage force generated downstream of the blade as described above. However, these probes cannot be used in locations with large pressure changes because of their low responsiveness. Has

만일, 상기와 같은 응답성이 낮은 프로브들를 고속으로 회전하는 블레이드의 하류에 설치하면, 상기 프로브는 실제 변하는 압력을 측정할 수 없고 평균된 압력을 측정하기 때문에, 실제 회전되는 블레이드의 하류에서의 변화된 압력을 측정할 수 없는 문제점을 갖는다.If such low responsive probes are installed downstream of the blades rotating at high speed, the probes cannot measure the actual varying pressure and measure the averaged pressure, so that the changed probes downstream of the actual rotating blade There is a problem that the pressure cannot be measured.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있도록 안출된 것으로서, 본 발명의 제 1목적은 일정 길이를 갖는 외부의 압력값을 용이하게 측정할 수 있도록 압력 감지기를 용이하게 수납하여 고정할 수 있는 고속응답 전압력 측정 프로브 및 감지기 케이스를 제공함에 있다.The present invention has been made to solve the above problems, the first object of the present invention is a high-speed response that can be easily accommodated and fixed to the pressure sensor to easily measure the external pressure value having a certain length The present invention provides a total pressure measuring probe and a detector case.

본 발명의 제 2목적은 고속으로 회전되는 터빈과 압축기와 팬 및 터보 장치의 블레이드들의 후류에서 회전되는 블레이드들 각각의 전압력을 실시간으로 측정할 수 있는 고속응답 전압력 측정 프로브 및 감지기 케이스를 제공함에 있다.It is a second object of the present invention to provide a fast response voltage force measurement probe and a sensor case capable of measuring in real time the voltage force of each of the blades rotated in the wake of the blades of the turbine, compressor and fan and turbo units rotated at high speed. .

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 양태에 따르는 감지기 케이스는 일단부가 개구되고 원통 형상으로 이루어지며 그 내부와 외부를 관통하는 관통공이 형성되는 케이스 몸체와, 그 일단이 상기 관통공에 끼워져 고정되는 일정 길이의 연결 튜브를 포함한다.Sensor case according to an aspect of the present invention for achieving the above object is a case body having one end is opened and has a cylindrical shape and a through hole penetrating the inside and the outside is formed, one end thereof is fixed to the through hole And a connecting tube of a predetermined length.

여기서, 상기 케이스의 내경은 그 일단부로부터 타단부를 따라 점진적으로 작아지는 것이 바람직하다.Here, the inner diameter of the case is preferably smaller gradually from one end to the other end.

전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 양태에 따르는 고속 응답성 전압력 프로브 유닛은 일단부가 개구되고 원통 형상으로 이루어지며 그 내부와 외부를 관통하는 관통공이 형성되는 케이스 몸체와, 그 일단이 상기 관통공에 끼워지고 상기 케이스의 내부 공간에 노출되며, 상기 케이스의 내부 압력값을 감지하는 압력 감지기를 포함한다.According to another aspect of the present invention for achieving the above object, a high-speed responsive high voltage probe unit has a case body whose one end is opened, has a cylindrical shape, and has a through hole penetrating the inside and the outside thereof, and one end thereof is the through body. It is inserted into the ball and exposed to the internal space of the case, and includes a pressure sensor for detecting the internal pressure value of the case.

여기서, 상기 관통공에는 그 일단이 상기 관통공에 끼워져 고정되고, 일정 길이를 갖는 연결 튜브가 더 설치되고, 상기 압력 감지기는 상기 연결 튜브의 내부에 배치되되, 그 일단이 상기 케이스의 내부에 노출되는 것이 바람직하다.Here, one end of the through hole is inserted into the through hole and fixed, and a connection tube having a predetermined length is further installed, and the pressure sensor is disposed inside the connection tube, and one end thereof is exposed to the inside of the case. It is preferable to be.

그리고, 상기 케이스의 내경은 그 일단부로부터 타단부를 따라 점진적으로 작아지는 것이 바람직하다.And, it is preferable that the inner diameter of the case gradually decreases from one end to the other end.

또한, 상기 압력 감지기의 타단에는 일정 길이를 갖는 다수개의 전선들이 연결되되, 상기 전선들은 상기 측정되는 압력값을 전기적 신호로 외부로 전송하는 것이 바람직하다.In addition, a plurality of wires having a predetermined length are connected to the other end of the pressure sensor, and the wires preferably transmit the measured pressure value to the outside as an electrical signal.

본 발명은 일정 길이를 갖는 외부의 압력값을 용이하게 측정할 수 있도록 압력 감지기를 용이하게 수납하여 고정할 수 있는 효과를 갖는다.The present invention has an effect that can easily be accommodated and fixed to the pressure sensor to easily measure the external pressure value having a certain length.

또한, 본 발명은 고속으로 회전되는 터빈과 압축기와 팬 및 터보 장치의 블레이드들의 후류에서 회전되는 블레이드들 각각의 전압력을 실시간으로 측정할 수 있는 효과를 갖는다.In addition, the present invention has the effect of measuring in real time the voltage force of each of the blades rotated in the wake of the blades of the turbine and compressor and the fan and turbo device rotated at high speed.

이하, 첨부되는 도면들을 참조로 하여, 본 발명의 고속응답 전압력 측정 프로브 및 감지기 케이스를 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, it will be described the high-speed response voltage force measurement probe and detector case of the present invention.

도 1은 본 발명의 고속응답 전압력 측정 프로브 및 감지기 케이스를 보여주는 단면도이다. 도 2는 도 1의 표시부호 A를 보여주는 확대 단면도이다. 도 3은 본 발명에 따르는 압력 감지기에 의하여 측정된 전압력값을 보여주는 그래프이다.1 is a cross-sectional view showing a fast response voltage force measurement probe and sensor case of the present invention. FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating the symbol A of FIG. 1. 3 is a graph showing the voltage force value measured by the pressure sensor according to the present invention.

도 1 및 도 2를 참조 하면, 본 발명의 감지기 케이스(100)는 케이스 몸체(110)와, 연결 튜브(120)로 구성된다.1 and 2, the detector case 100 of the present invention includes a case body 110 and a connection tube 120.

상기 케이스 몸체(110)는 그 일단부가 개구되고 원통 형상을 이룬다.One end of the case body 110 is opened and forms a cylindrical shape.

상기 케이스 몸체(110)의 원통형의 테두리에는 상기 케이스 몸체(110)의 내부와 외부를 관통하는 관통공(111)이 형성된다.A cylindrical hole of the case body 110 is formed with a through hole 111 penetrating the inside and the outside of the case body 110.

상기 연결 튜브(120)는 일정 길이를 이루는 파이프일 수 있다. 상기 연결 튜브(120)는 경질 또는 연질 중 어느 하나로 이루어질 수 있다.The connection tube 120 may be a pipe having a predetermined length. The connection tube 120 may be made of either hard or soft.

상기 연결 튜브(120)의 일단은 상기 관통공(111)에 끼워져 고정된다.One end of the connection tube 120 is fitted into the through hole 111 and fixed.

상기 케이스 몸체(110)의 내경은 그 일단부로부터 타단부를 따라 점진적으로 작아진다(dout>din).The inner diameter of the case body 110 gradually decreases from one end to the other end (dout> din).

다음은, 상기와 같이 구성되는 고속응답 전압력 측정 프로브 및 감지기 케이스의 구성을 설명하도록 한다.Next, to describe the configuration of the high-speed response voltage force measurement probe and the detector case configured as described above.

상기 고속응답 전압력 측정 프로브는 상기와 같이 구성되는 케이스 몸체(110)와, 연결 튜브(120)와, 압력 감지기(200)로 구성된다.The high-speed response voltage force measurement probe is composed of a case body 110, a connection tube 120, and a pressure sensor 200 configured as described above.

상기 케이스 몸체(110)는 상기에 언급된 바와 동일하기 때문에 이하에서는 그 설명을 생략하기로 한다.Since the case body 110 is the same as mentioned above, a description thereof will be omitted below.

상기 연결 튜브(120)는 상기에 언급된 바와 같이 그 일단이 상기 관통공(111)에 끼워져 고정된다.As mentioned above, one end of the connection tube 120 is fitted into the through hole 111 to be fixed.

상기 압력 감지기(200)는 상기 연결 튜브(120)의 내부에 설치된다.The pressure sensor 200 is installed inside the connection tube 120.

상기 압력 감지기(200)의 일단은 상기 케이스 몸체(110)의 내부 공간에 노출되며, 상기 케이스 몸체(110)의 내부 압력값을 감지한다.One end of the pressure sensor 200 is exposed to the internal space of the case body 110, and detects an internal pressure value of the case body 110.

상기 케이스 몸체(110)의 내경은 그 일단부로부터 타단부를 따라 점진적으로 작아진다(dout>din).The inner diameter of the case body 110 gradually decreases from one end to the other end (dout> din).

또한, 상기 케이스 몸체(110)의 외경(D1)과 상기 연결 튜브(120)의 외경(D2)은 서로 동일할 수 있다.In addition, the outer diameter D1 of the case body 110 and the outer diameter D2 of the connection tube 120 may be the same.

예컨대, 상기 케이스 몸체(110)의 외경은 3.175mm이고, 연결 튜브(120)의 외경도 3.175mm로 제작될 수 있다.For example, the outer diameter of the case body 110 is 3.175mm, the outer diameter of the connection tube 120 may be manufactured to 3.175mm.

이에 더하여, 상기 압력 감지기(200)의 타단에는 일정 길이를 갖는 다수개의 전선들(210)이 연결되되, 상기 전선들(210)은 상기 측정되는 압력값을 전기적 신호로 외부로 전송할 수 있다.In addition, a plurality of wires 210 having a predetermined length are connected to the other end of the pressure sensor 200, and the wires 210 may transmit the measured pressure value to the outside as an electrical signal.

상기의 고속 응답성 압력 감지기(200)는 Kulite사의 XCS-062 모델을 채택할 수 있다.The fast response pressure sensor 200 may adopt Kulite's XCS-062 model.

상기와 같이 구성되는 고속응답 전압력 측정 프로브는 터빈 장치의 블레이드(미도시)의 후류에서 전압력값을 측정할 수 있다.The high-speed response voltage force measurement probe configured as described above may measure the voltage force value at the wake of a blade (not shown) of the turbine device.

터빈 장치의 블레이드 길이의 중앙 위치에서 전압력값을 측정한 결과를 도 3에 나타내었다. 도 3에서 보듯이 블레이드가 본 발명의 고속응답 전압력 측정 프로브의 근방을 통과함 따라 전압력값이 사인파와 유사하게 변하는 형태를 보이고 있다.The result of having measured the voltage force value in the center position of the blade length of a turbine apparatus is shown in FIG. As shown in FIG. 3, as the blade passes near the high-speed response voltage force measurement probe of the present invention, the voltage force value is changed to be similar to a sine wave.

따라서, 본 발명의 고속응답 전압력 측정 프로브를 통하여 회전하는 터보장 치의 블레이드의 후류(하류, 후방)에서 고속으로 변하는 전압력값을 용이하게 측정할 수 있다.Therefore, it is possible to easily measure the voltage force value that changes at high speed in the wake (downstream, rearward) of the blade of the rotating turbomachinery through the high-speed response voltage force measurement probe of the present invention.

이에 따라, 터빈 장치 뿐만 아니라 압축기 및 팬 등의 블레이드의 하류에서 블레이드의 통과함으로 발생하는 급변하는 전압력값을 용이하게 측정할 수 있다.Accordingly, it is possible to easily measure rapidly changing voltage force values generated by the passage of the blades downstream of the blades such as the compressor and the fan as well as the turbine device.

또한, 종래의 기술 중에 여러 개(보통 5개 또는 7개)의 고속응답 압력 센서를 사용하여 비정상 전압력을 측정하는 방법에 비하여, 본 발명은 케이스 몸체(110)의 형상을 압력값이 정체되는 원통형으로 제작하여, 하나의 압력 감지기(200) 만을 구비하여 비정상적인 전압력값을 용이하게 측정할 수 있게 되어 프로브의 가격뿐 아니라 전체적인 구성이 간단해지어 제작 비용이 절감될 수도 있다.In addition, the present invention compared to the method of measuring the abnormal voltage force using a plurality of (usually five or seven) high-speed response pressure sensor in the prior art, the shape of the case body 110 is cylindrical in which the pressure value is stagnant In this case, since only one pressure sensor 200 is provided, it is possible to easily measure an abnormal voltage force value, thereby simplifying the overall configuration as well as the price of the probe, thereby reducing manufacturing costs.

도 1은 본 발명의 고속응답 전압력 측정 프로브 및 감지기 케이스를 보여주는 단면도이다.1 is a cross-sectional view showing a fast response voltage force measurement probe and sensor case of the present invention.

도 2는 도 1의 표시부호 A를 보여주는 확대 단면도이다.FIG. 2 is an enlarged cross-sectional view illustrating the symbol A of FIG. 1.

도 3은 본 발명에 따르는 압력 감지기에 의하여 측정된 전압력값을 보여주는 그래프이다.3 is a graph showing the voltage force value measured by the pressure sensor according to the present invention.

** 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 **** Description of symbols for the main parts of the drawing **

100 : 감지기 케이스100: detector case

110 : 케이스 몸체110: case body

111 : 관통공111: through hole

120 : 연결 튜브120: connecting tube

200 : 압력 감지기200: pressure detector

210 : 전선210: wires

Claims (6)

일단부가 개구되고 원통 형상으로 이루어지며 그 내부와 외부를 관통하는 관통공이 형성되는 케이스 몸체; 및A case body having one end opened and having a cylindrical shape and having a through hole penetrating the inside and the outside thereof; And 그 일단이 상기 관통공에 끼워져 고정되는 일정 길이의 연결 튜브를 포함하는 감지기 케이스.A detector case comprising a connection tube of one length whose one end is inserted into the through hole and fixed. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 케이스 몸체의 내경은 그 일단부로부터 타단부를 따라 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 감지기 케이스.And the inner diameter of the case body gradually decreases from one end thereof along the other end thereof. 일단부가 개구되고 원통 형상으로 이루어지며 그 내부와 외부를 관통하는 관통공이 형성되는 케이스 몸체; 및A case body having one end opened and having a cylindrical shape and having a through hole penetrating the inside and the outside thereof; And 그 일단이 상기 관통공에 끼워지고 상기 케이스 몸체의 내부 공간에 노출되며, 상기 케이스 몸체의 내부 압력값을 감지하는 압력 감지기를 포함하는 고속응답 전압력 측정 프로브.And a pressure sensor, one end of which is inserted into the through hole and exposed to an inner space of the case body, and which detects an internal pressure value of the case body. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 관통공에는 그 일단이 상기 관통공에 끼워져 고정되고, 일정 길이를 갖는 연결 튜브가 더 설치되고,One end of the through hole is fitted into the through hole and fixed, and a connection tube having a predetermined length is further installed. 상기 압력 감지기는 상기 연결 튜브의 내부에 배치되되, 그 일단이 상기 케이스 몸체의 내부에 노출되는 것을 특징으로 하는 고속응답 전압력 측정 프로브.The pressure sensor is disposed inside the connection tube, one end of the high speed response voltage measurement probe, characterized in that exposed to the inside of the case body. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 케이스 몸체의 내경은 그 일단부로부터 타단부를 따라 점진적으로 작아지는 것을 특징으로 하는 고속응답 전압력 측정 프로브.The inner diameter of the case body is a high-speed response voltage force measurement probe, characterized in that gradually decreasing from one end to the other end. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 압력 감지기의 타단에는 일정 길이를 갖는 다수개의 전선들이 연결되되,The other end of the pressure sensor is connected to a plurality of wires having a certain length, 상기 전선들은 상기 측정되는 압력값을 전기적 신호로 외부로 전송하는 것을 특징으로 하는 고속응답 전압력 측정 프로브.The wires are fast response voltage force measurement probe, characterized in that for transmitting the measured pressure value to the outside as an electrical signal.
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