KR20090072122A - Apparatus for measuring colloid layer - Google Patents

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Abstract

A colloid layer measure device is provided to automatically measure using a value of an encoder sensed by a torque sensor. A colloid layer measure device comprises: a probe(90) perpendicularly passing through a cover(40) and a pressure plate(30) and measuring the colloid height of a sample; a probe insertion detecting unit(100) formed in an upper side of the probe; a lever movement measuring unit(200) installed at a spot adjacent by the other end part of a lever; and a load cell(320) installed at a load supporter. The probe insertion detecting unit lowers the probe within a crucible at a specific speed and measures the lowering of the probe. The lever movement measuring unit detects the movement of an indicating unit to measure the movement degree. The load cell measures the pressurized weight of the selectively loaded weight.

Description

교질층 측정 장치{Apparatus for Measuring colloid layer}Apparatus for Measuring colloid layer

본 발명은 교질층 측정 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 시료가 교질층으로 변화됨에 따라 변화되는 수축 정도 및 교질층의 두께 변화를 정밀하게 측정하기 위한 교질층 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a colloid layer measuring apparatus, and more particularly, to a colloid layer measuring apparatus for accurately measuring the degree of shrinkage and thickness change of the colloid layer changed as the sample is changed into the colloid layer.

일반적으로 역청탄을 가열하게 되면 역청탄이 교질화 된 다음 코크스로 변화된다. 역청탄이 가열되는 동안 역청탄은 코크스층, 교질층, 교질화 되지 않은 층으로 구분되며 일정한 부피의 역청탄을 가열할 경우 코크스화 되는 도중 교질층의 두께변화 및 전체 부피의 수축변화를 측정하여 교질층의 품질을 예측하여 최적의 코크스를 제조하는 것이다.In general, heating bituminous coal causes the bituminous coal to gelatinize and then turn into coke. Bituminous coal is divided into coke layer, colloidal layer and ungelatinized layer while bituminous coal is heated.When heating bitumen coal of constant volume, the thickness change of the colloid layer and shrinkage of total volume during coking is measured. To predict the quality is to produce the best coke.

일반적으로 역청탄의 교질층 두께 및 역청탄 전체의 부피를 측정하는 방법으로는 적당량의 역청탄 시료를 도가니에 담아 전기로 내에 넣은 다음, 일정한 가열속도롤 도가니의 바닥쪽에만 가열을 한다. 그리고, 프로브를 시료 내로 삽입하여 교질층의 최대두께(Y값)을 측정하고, 실험에 의한 체적곡선에서 시료의 최종 수축도(X값) 얻는다. 이와 같이 얻은 데이터를 이용하여 코크스의 품질을 개선하고, 각 석탄의 종류에 따른 최적의 코크스를 제조하게 되는 것이다.In general, as a method for measuring the thickness of the bitumen layer and the volume of the bituminous coal, an appropriate amount of bituminous coal is placed in a crucible, and then heated only at the bottom of the crucible at a constant heating rate. Then, the probe is inserted into the sample to measure the maximum thickness (Y value) of the colloid layer, and the final shrinkage (X value) of the sample is obtained from the volume curve obtained by the experiment. Using the data obtained in this way to improve the quality of the coke, and to produce the optimum coke for each type of coal.

도 1은 종래의 역청탄 교질층 측정 장치를 나타내는 구성도로서, 도면에 도시된 바와 같이 역청탄 교질층 측정 장치는 플레이트형의 베이스(10)와; 상기 베이스(10) 상에 설치되고, 내화체(21)로 둘러싸이며, 하부에는 가열판(23)이 구비되는 도가니(20)와; 상기 도가니(20)의 내주면에 접하면서 상기 도가니(20)에 채워지는 역청탄을 가압하면서 하강되는 압력판(30)과; 상기 도가니(20)의 상면을 커버하는 커버체(40)와; 상기 압력판(30)에서 상부로 연장되어 상기 압력판(30)과 일체로 하강되는 연결바(50)와; 상기 베이스(10) 상에 설치되는 지렛대 포스트(61)에 일측이 회동되도록 설치되고, 그 중간부분에 상기 연결바(50)가 연결되며, 타측에는 기록 펜(63)이 구비되는 지렛대(60)와; 상기 지렛대(60) 상에 이동 가능하게 설치되고 중량물(71)이 선택적으로 선적되는 중량물 지지체(70)를 포함한다.1 is a block diagram showing a conventional bituminous coal colloid measuring apparatus, and as shown in the figure, a bituminous coal colloid measuring apparatus includes a plate-shaped base 10; A crucible 20 installed on the base 10, surrounded by a fireproof body 21, and provided with a heating plate 23 at a lower portion thereof; A pressure plate 30 which is lowered while pressing the bituminous coal filled in the crucible 20 while contacting the inner circumferential surface of the crucible 20; A cover body 40 covering an upper surface of the crucible 20; A connection bar 50 extending upward from the pressure plate 30 to be lowered integrally with the pressure plate 30; One side is installed to rotate the lever post 61 is installed on the base 10, the connecting bar 50 is connected to the middle portion, the lever 60 is provided with a recording pen 63 on the other side Wow; It includes a weight support 70 is movably installed on the lever 60 and the weight 71 is optionally shipped.

그리고, 상기 지렛대(60)의 타측에 설치되는 기록 펜(63)에 접촉되도록 기록원통(80)이 설치된다. 상기 기록원통(80)은 일정한 속도로 회전되면서, 승강 또는 하강 되도록 회전 구동부(81) 및 승하강 구동부(83)에 의해 설치된다. 상기 승하강 구동부(83)는 상기 베이스(10) 상에 설치되는 지주(85) 상에서 승하강 된다. 또한, 상기 기록원통(80)의 외주면에 모눈종이가 부착되고, 상기 모눈종이에 상기 기록 펜(61)이 접촉된 상태에서 상기 회전 구동부(81) 및 승하강 구동부(83)에 의해 일정하게 회전 및 승강 또는 하강함에 따라 상기 지렛대(60)가 시료의 수축 변화에 따라 회동되는 움직임을 모눈종이에 기록하게 된다.Then, the recording cylinder 80 is installed so as to contact the recording pen 63 provided on the other side of the lever 60. The recording cylinder 80 is installed by the rotation driving unit 81 and the raising and lowering driving unit 83 so as to move up or down while rotating at a constant speed. The elevating driving unit 83 is moved up and down on the support 85 installed on the base 10. In addition, grid paper is attached to the outer circumferential surface of the recording cylinder 80, the rotation pen 81 and the elevating drive 83 is constantly rotated while the recording pen 61 in contact with the grid paper. And as the lifting or lowering is recorded on the graph paper the movement of the lever 60 is rotated in accordance with the shrinkage change of the sample.

그리고, 상기 커버체(40) 및 압력판(30)을 수직으로 관통하여 도가니(20) 내의 시료로 삽입되는 프로브(90)가 구비되며, 측정자는 프로브(90)를 일정시간마다 주기적으로 시료로 직접 삽입하여 교질층 상면 및 하면의 높이를 측정하게 된다.In addition, a probe 90 is inserted into the sample in the crucible 20 by penetrating the cover body 40 and the pressure plate 30 vertically, and the measurer directly directs the probe 90 to the sample at regular intervals. Insertion is performed to measure the height of the upper and lower colloidal layers.

상기와 같이 시료의 수축 변화값과, 교질층 상면 및 하면의 높이 변화값이 측정되면 이를 바탕으로 교질층의 지수를 연산함에 따라 그 값을 코크스의 품질 예측 및 향상에 이용하게 된다.As described above, when the shrinkage change value of the sample and the height change value of the upper and lower surfaces of the colloid layer are measured, the index value of the colloid layer is calculated based on this value, and the value is used to predict and improve the coke quality.

하지만, 종래의 역청탄 교질층 측정 장치는 일정시간마다 측정자가 직접 프로브를 시료로 삽입하면서 감각적으로 교질층의 상부층면과 하부층면을 측정함으로써 측정자에 따라 오차가 발생하여 정확성을 기할 수 없는 문제점이 있었다.However, the conventional bituminous coal colloid measuring apparatus has a problem in that it is impossible to determine the accuracy by measuring the upper and lower layer surfaces of the colloid layer by measuring the sensor directly by inserting the probe into the sample at regular intervals. .

또한, 기록 펜을 이용하여 기록원통에 지렛대의 움직임을 기록하는 방법도 기록원통의 회전속도 및 하강 또는 승강속도를 일정하게 유지하여야 하나 전원의 불균일한 공급 및 주위 불안요소에 따라 오차가 발생하여 정확성을 기할 수 없는 문제점이 있었다.In addition, the method of recording the movement of the lever on the recording cylinder by using the recording pen should maintain the rotational speed and the descending or lifting speed of the recording cylinder constantly, but the error is caused by the uneven supply of the power supply and the surrounding anxiety factors. There was a problem that can not be expected.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 지렛대 끝단의 미세한 움직임을 감지처리할 수 있는 측정장비를 구비하여 시료의 수축 정도를 정확히 측정하고, 프로브에 의한 교질층의 두께 측정에서도 프로브를 일정속도로 하강시키고, 그 값을 토크센서에 의해 감지되는 엔코더의 값을 정확하게 측정함에 따라 측정자 없이도 자동화된 장비에 의해 정확한 데이터를 수집할 수 있는 교질층 측정 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to solve the above problems, and equipped with a measuring device that can detect the minute movement of the end of the lever to accurately measure the degree of shrinkage of the sample, even in the thickness measurement of the colloid layer by the probe It is an object of the present invention to provide a colloid measuring apparatus capable of collecting accurate data by an automated device without a measuring device by lowering the speed at a constant speed and accurately measuring the value of an encoder sensed by a torque sensor.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명에 따른 교질층 측정 장치는 플레이트형의 베이스와; 상기 베이스 상에 설치되고, 내화체로 둘러싸이며, 하부에는 가열판이 구비되는 도가니와; 상기 도가니의 내주면에 접하면서 상기 도가니에 채워지는 시료를 가압하면서 하강되는 압력판과; 상기 도가니의 상면을 커버하는 커버체와; 상기 압력판에서 상부로 연장되어 상기 압력판과 일체로 하강되는 연결바와; 상기 베이스 상에 설치되는 지렛대 포스트에 일측이 회동되도록 설치되고, 그 중간부분에 상기 연결바가 연결되며, 타측에는 지침부가 구비되는 지렛대와; 상기 지렛대 상에 이동 가능하게 설치되고 중량물이 선택적으로 선적되는 중량물 지지체를 포함하고, 상기 커버체 및 압력판을 수직으로 관통하여 시료의 교질 높이를 측정하는 프로브가 설치되며, 상기 프로브의 상측에는 상기 프로브를 일정속도로 상기 도가니 내로 하강 시키고, 프로브의 하강 정도를 측정하는 프로브 삽입 측정유 닛이 구비되며, 상기 지렛대의 타단부와 인접되는 지점에는 상기 지침부의 운동을 감지하여 운동 정도를 측정하는 지렛대 운동 측정유닛이 구비되고, 상기 중량물 지지체에는 선택적으로 선적되는 중량물의 가압중량을 측정하는 로드셀이 구비되는 것을 특징으로 한다.The colloid layer measuring apparatus according to the present invention for solving the above problems is a plate-shaped base; A crucible installed on the base, surrounded by a fireproof body, and provided with a heating plate at a lower portion thereof; A pressure plate which is lowered while pressing the sample to be filled in the crucible while contacting the inner circumferential surface of the crucible; A cover body covering an upper surface of the crucible; A connection bar extending upward from the pressure plate and descending integrally with the pressure plate; A lever installed on one side of the lever post installed on the base, the connecting bar being connected to the middle portion thereof, and a guide provided on the other side thereof; A heavy weight support movably installed on the lever and selectively loaded with a heavy weight, and a probe for vertically penetrating the cover body and the pressure plate to measure a colloidal height of a sample is installed, and on the upper side of the probe Is lowered into the crucible at a constant speed, and a probe insertion measuring unit for measuring the degree of falling of the probe is provided, and the lever movement to measure the degree of movement by detecting the movement of the guide portion at the point adjacent to the other end of the lever Measuring unit is provided, the weight support is characterized in that the load cell for measuring the pressure of the weight to be selectively shipped.

상기 프로브의 상측부에는 래크 기어가 형성되고, 상기 프로브 삽입 측정유닛은 상기 피니언 기어와 치합되는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어를 구동시키는 스텝핑 모터와, 상기 피니언 기어의 회전 토크를 감지하는 토크센서와, 상기 피니언 기어의 회전값을 측정하는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 한다.A rack gear is formed on an upper side of the probe, and the probe insertion measuring unit includes a pinion gear meshed with the pinion gear, a stepping motor for driving the pinion gear, a torque sensor for sensing rotational torque of the pinion gear, And, it characterized in that it comprises an encoder for measuring the rotation value of the pinion gear.

상기 지렛대 운동 측정유닛은 접촉식 또는 비접촉식 측정기가 사용되는 것을 특징으로 한다. The lever movement measuring unit is characterized in that the contact or non-contact measuring device is used.

이때 상기 접촉식 측정기는 CCD, LVDT 또는 엔코더 중 선택되는 어느 하나가 사용될 수 있고, 상기 비접촉식 측정기는 CCD를 사용하는 것이 바람직하다.In this case, any one selected from the CCD, LVDT, or encoder may be used as the contact measuring device, and the non-contact measuring device may use a CCD.

본 발명에 따르면, 지렛대 끝단의 미세한 움직임을 감지 처리할 수 있는 기계화된 계측장비를 이용하여 시료의 수축도 측정을 수행하고, 프로브를 하강시키는 스테핑 모터에 엔코더와 토크센서를 마련하여 토크센서에서 감지되는 엔코더의 값을 이용하여 교질층의 두께 측정을 수행함으로써 측정자가 수동으로 소정시간 마다 측정하는 번거로움과 측정자 없이도 기계화된 계측장비를 이용하여 자동화된 측정을 함에 따라 데이터의 정확성을 확보할 수 있는 효과가 있다.According to the present invention, by measuring the shrinkage of the sample by using a mechanized measuring equipment that can detect the minute movement of the end of the lever, by providing an encoder and a torque sensor in the stepping motor to lower the probe to detect the torque sensor By measuring the thickness of the colloid layer by using the encoder value, the troublesomeness of manual measurement by a predetermined time and automated measurement using a mechanized instrument without measuring the user can secure the accuracy of the data. It works.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the present invention in more detail.

그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.However, the present invention is not limited to the embodiments disclosed below, but will be implemented in various forms, and only the embodiments are intended to complete the disclosure of the present invention, and to those skilled in the art to fully understand the scope of the invention. It is provided to inform you.

도 2는 본 발명에 따른 교질층 측정 장치를 나타내는 구성도이다.2 is a block diagram showing a colloid measuring apparatus according to the present invention.

도면에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 교질층 측정 장치는 크게 베이스(10), 도가니(20), 압력판(30), 지렛대(60), 중량물 지지체(300), 프로브 삽입 측정유닛(100) 및 지렛대 운동 측정유닛(200)이 포함된다.As shown in the figure, the colloid measuring apparatus according to the present invention is largely the base 10, the crucible 20, the pressure plate 30, the lever 60, the weight support 300, the probe insertion measuring unit 100 And the lever movement measuring unit 200 is included.

베이스(10)는 플레이트 형상으로 구비되고, 다른 구성물이 그 상부에 설치되는 수단이다.The base 10 is provided in a plate shape, and means for installing other components thereon.

도가니(20)는 상기 베이스(10) 상에 설치되고, 내화체(21)에 의해 둘러싸인다. 예를 들어 내화벽돌을 조적하고, 그 상부에 수용공간을 형성한 다음 상기 도가니(20)를 상기 수용공간에 안착시키는 것이다. 이때 상기 도가니(20)의 하면에는 가열판(23)이 구비된다. The crucible 20 is installed on the base 10 and surrounded by the refractory body 21. For example, the refractory bricks are stacked, and a receiving space is formed on the upper side of the brick, and then the crucible 20 is seated in the receiving space. At this time, the lower surface of the crucible 20 is provided with a heating plate 23.

압력판(30)은 상기 도가니(20)의 내부 공간 형상과 대응되는 형상으로 상기 도가니(20)의 내주면에 접하면서 상기 도가니(20)에 채워지는 시료를 가압하면서 하강된다. 이때 상기 압력판(30)에는 후술되는 프로브(90)가 관통되는 제1관통공(31)이 형성되고, 압력판(30)의 승하강을 가이드 하는 가이드 바(33a)가 관통되 어 설치되는 제1가이드공(33)이 형성된다. The pressure plate 30 is lowered while pressing the sample to be filled in the crucible 20 while contacting the inner circumferential surface of the crucible 20 in a shape corresponding to the internal space shape of the crucible 20. In this case, a first through hole 31 through which the probe 90 to be described later penetrates is formed in the pressure plate 30, and a first guide bar 33a for guiding the lifting and lowering of the pressure plate 30 is installed therethrough. Guide hole 33 is formed.

커버체(40)는 상기 도가니(20)의 개구된 상면을 커버하는 수단으로서, 상기 압력판(30)의 제1관통공(31)과 대응되는 제2관통공(41)이 형성되고, 상기 제1가이드공(33)과 대응되는 제2가이드공(43)이 형성된다. 그래서, 상기 제2가이드공(43)에는 양단이 연통된 관체(33b)가 삽입 고정된다. 상기 관체(33b)는 상기 제1가이드공(33)을 일체로 관통하여 도가니(20)의 바닥면으로 연장 설치된다. 그리고 상기 관체(33b)에는 상기 압력판(30)이 승강 또는 하강 될 때 원활한 움직임을 위하여 상기 가이드바(33b)가 삽입되는 것이 바람직하다.The cover body 40 is a means for covering the opened upper surface of the crucible 20, and a second through hole 41 corresponding to the first through hole 31 of the pressure plate 30 is formed, The second guide hole 43 corresponding to the first guide hole 33 is formed. Thus, the tubular body 33b having both ends communicated with the second guide hole 43 is inserted and fixed. The tubular body 33b penetrates the first guide hole 33 integrally and extends to the bottom surface of the crucible 20. And it is preferable that the guide bar 33b is inserted into the pipe body 33b for smooth movement when the pressure plate 30 is raised or lowered.

그리고, 상기 제1관통공(31)과 제2관통공(41)에는 프로브(90)의 삽입을 가이드 하는 지관(31a)이 삽입 고정된다. 상기 지관(31a)은 시료가 가열되어 교질층으로 변화될 때 함께 연소되어 프로브(90)의 교질층 두께를 측정할 때 오차가 생기지 않도록 하는 것이 바람직하다. 상기 지관(31a)의 설치는 다양한 방식으로 이루어질 수 있으며, 예를 들어 원통형 막대 외주면에 상기 지관(31a)을 두르고, 상기 막대를 제1관통공(31) 및 제2관통공(41)으로 삽입한 다음 상기 지관(31a)만을 남겨두고 막대를 꺼내는 방식이 사용될 수 있다.In addition, the first and second through holes 31 and 41 are fixed to the branch pipe 31a for guiding the insertion of the probe 90. The branch pipe 31a is preferably burned together when the sample is heated to change into a colloid layer so that an error does not occur when measuring the thickness of the colloid layer of the probe 90. The branch pipe 31a may be installed in various ways. For example, the branch pipe 31a is wrapped around the cylindrical rod outer circumferential surface, and the rod is inserted into the first through hole 31 and the second through hole 41. Then, the method of taking out the rod leaving only the branch pipe 31a may be used.

지렛대(60)는 일측이 상기 베이스(10)에 입설되는 지렛대 포스트(61)에 회동되도록 설치되고, 타측 단부에는 종래의 장치에서 부착되었던 기록 펜이 부착되지 않고, 상기 지렛대 운동 측정유닛(200)에 의해 검출이 가능한 지침부(65)가 구비된다. 이때 상기 지침부(65)는 특정한 형상 및 방식에 한정되는 것이 아니라, 지렛대(60)의 타측 단부와 일체로 움직이면서 지렛대 운동 측정유닛(200)에 의해 원활 하게 그 움직임 검출될 수 있다면 어떠하여도 무방하다. 또한 별도의 지침부(65) 없이 지렛대 운동 측정유닛(200)에서 직접 지렛대(60)의 타측 단부의 움직을 검출할 수도 있을 것이다. 본 발명에서는 계측의 정확도를 위하여 핀 형상의 지침부(65)를 사용하였다.Crowbar 60 is installed so that one side is rotated to the lever post 61 entered in the base 10, the other end is not attached to the recording pen attached to the conventional device, the lever movement measuring unit 200 The guide part 65 which can be detected by this is provided. At this time, the guide unit 65 is not limited to a specific shape and manner, but may be any if the movement can be detected smoothly by the lever movement measuring unit 200 while moving integrally with the other end of the lever 60 Do. In addition, the movement of the other end of the lever 60 may be detected directly from the lever movement measuring unit 200 without a separate guide unit 65. In the present invention, a pin shaped guide portion 65 is used for the accuracy of measurement.

그리고, 상기 지렛대(60)의 중간부에는 상기 압력판(30)의 상부에서 연장되는 연결바(50)가 회동되도록 연결된다. 상기 연결바(50)는 상기 압력판(30)과 일체로 승강 또는 하강된다.In addition, a connecting bar 50 extending from the upper portion of the pressure plate 30 is connected to the middle portion of the lever 60. The connection bar 50 is raised or lowered integrally with the pressure plate 30.

또한, 상기 지렛대(60)의 타측에는 상기 지렛대(60)가 흔들림 없이 상하 회동 운동만을 할 수 있도록 가이드 하는 가이드 포스트(67)가 설치될 수 있다.In addition, a guide post 67 may be installed at the other side of the lever 60 so as to guide the lever 60 only to the vertical movement without shaking.

중량물 지지체(300)는 상기 지렛대(60) 상에서 이동이 가능하게 설치되고, 중량물(310)의 무게를 선택적으로 선적하여 다양한 무게를 부과할 수 있다. 이때 상기 중량물 지지체(300)에 선적되는 중량물(310)에 의한 가압중량을 측정하기 위한 로드셀(320)이 구비된다.The heavy material support 300 is installed to be movable on the lever 60, and can selectively load the weight of the heavy material 310 to impose various weights. At this time, the load cell 320 for measuring the pressure by the weight 310 is shipped to the weight support 300 is provided.

그리고, 상기 커버체(40) 및 압력판(30)을 수직으로 관통하여 시료의 교질 높이를 측정하는 프로브(90)가 설치된다. 이때 상기 프로브(90)의 상측에는 상기 프로브(90)를 일정속도로 상기 도가니(20) 내로 하강 시키고, 프로브(90)의 하강 정도를 측정하여 교질층의 두께를 측정하는 프로브 삽입 측정유닛(100)이 구비된다. 또한 상기 프로브(90)의 상측부에는 래크 기어(91)가 형성된다.In addition, a probe 90 is installed to vertically penetrate the cover body 40 and the pressure plate 30 to measure the colloidal height of the sample. In this case, the probe insertion measuring unit 100 measuring the thickness of the colloid layer by lowering the probe 90 into the crucible 20 at a constant speed on the upper side of the probe 90 and measuring the degree of falling of the probe 90. ) Is provided. In addition, a rack gear 91 is formed on the upper side of the probe 90.

상기 프로브 삽입 측정유닛(100)은 상기 피니언 기어(110)와 치합되는 피니언 기어(110)와, 상기 피니언 기어(100)를 구동시키는 스텝핑 모터(120)와, 상기 피니언 기어(110)의 회전 토크를 측정하는 토크센서(130)와, 상기 피니언 기어(110)의 회전값을 측정하는 엔코더(140)를 포함한다. 상기 스텝핑 모터(120), 토크센서(130) 및 엔코더(140)는 상기 베이스(10) 상에 입설되는 설치 포스트(150)에 의해 설치되며, 상기 스텝핑 모터(120)의 구동축이 토크센서(130)를 통하여 상기 피니언 기어(110)에 연결된다. 그리고, 상기 엔코더(140)는 스텝핑 모터(120)의 구동시 토크센서(130)에서 감지되는 피니언 기어(110)의 토크 정도를 계측하여 엔코더 값을 구하게 된다.The probe insertion measuring unit 100 includes a pinion gear 110 meshed with the pinion gear 110, a stepping motor 120 driving the pinion gear 100, and rotational torque of the pinion gear 110. Torque sensor 130 for measuring the, and the encoder 140 for measuring the rotation value of the pinion gear (110). The stepping motor 120, the torque sensor 130, and the encoder 140 are installed by an installation post 150 mounted on the base 10, and the driving shaft of the stepping motor 120 is the torque sensor 130. It is connected to the pinion gear 110 through the). In addition, the encoder 140 obtains an encoder value by measuring the torque degree of the pinion gear 110 detected by the torque sensor 130 when the stepping motor 120 is driven.

지렛대 운동 측정유닛(200)은 상기 지렛대(60)의 타단부와 인접되는 지점에 설치되어 상기 지렛대(60)의 타단부, 즉 지침부(65)의 운동 정도를 감지하여 측정하는 계측장비로서, 접촉식 또는 비접촉식 측정기가 모두 사용될 수 있다.The lever movement measuring unit 200 is installed at a point adjacent to the other end of the lever 60 as a measuring device for detecting and measuring the movement of the other end of the lever 60, that is, the guide portion 65, Both contact or contactless meters can be used.

접촉식 측정기의 경우 CCD, LVDT 또는 엔코더가 사용될 수 있으며, 비접촉식 측정기의 경우 CCD가 사용될 수 있다.In the case of contact measuring instruments, CCDs, LVDTs or encoders may be used, and in the case of non-contact measuring instruments, CCDs may be used.

상기와 같이 구성되는 본 발명에 따른 교질층 측정 장치를 통하여 교질층의 두께 변화 및 시료 전체의 체적 변화를 측정하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the method of measuring the thickness change of the colloid layer and the volume change of the entire sample through the colloid layer measuring apparatus according to the present invention configured as described above are as follows.

도 3a는 교질층 측정 실험 시작 시점에서 교질층 측정 장치의 작동을 나타내는 구성도이고, 도 3b는 교질층 측정 실험 중간 시점에서 교질층 측정 장치의 작동을 나타내는 구성도이다.Figure 3a is a block diagram showing the operation of the colloid layer measurement device at the start of the colloid layer measurement experiment, Figure 3b is a block diagram showing the operation of the colloid layer measurement device in the middle of the colloid layer measurement experiment.

먼저, 도 3a에 도시된 바와 같이, 시료, 즉 역청탄을 도가니(20)에 넣고, 압 력판(30)으로 시료를 덮은 다음 중량물 지지체(300)에 선적되는 중량물(310)을 조절하여 지렛대(60)가 평행하도록 조절된다. 이때 로드셀(320)에서는 중량물에 의한 가압중량을 계측하여 컴퓨터로 전송한다.First, as shown in FIG. 3A, a sample, that is, bituminous coal is placed in the crucible 20, the sample is covered with a pressure plate 30, and then the weight 310 loaded on the weight support 300 is adjusted to the lever 60. ) Are adjusted to be parallel. At this time, the load cell 320 measures the pressure by the heavy material and transmits it to the computer.

그리고, 가열판(23)을 가열하여 도가니(20)의 온도를 상승시킨다. 그러면 도 3b에 도시된 바와 같이, 가열이 어느 정도 진행되면 시료는 하부에서부터 교질층(2)이 생성되고, 교질층(2)은 다시 코크스화 된다. 따라서, 상기 교질층(2)은 하부에서 시작되어 점점 상승하게 된다. 이러한 변화에 따라 시료의 전체 체적은 점점 감소된다.Then, the heating plate 23 is heated to raise the temperature of the crucible 20. Then, as shown in FIG. 3B, when the heating proceeds to some extent, the sample is formed with the colloid layer 2 from the bottom, and the colloid layer 2 is coked again. Thus, the colloid layer 2 starts at the bottom and gradually rises. With this change, the total volume of the sample gradually decreases.

따라서 시료의 체적 변화에 따라 압력판(30)이 하강 되고, 이와 일체로 연결바(50)가 하강됨에 따라 지렛대(60)의 지침부(65)가 하방으로 회동 된다. 그러면 지침부(65)의 움직임을 지렛대 운동 측정유닛(200)에서 계측하여 연속적으로 컴퓨터에 그 값을 전송하게 된다.Therefore, the pressure plate 30 is lowered according to the volume change of the sample, and the guide portion 65 of the lever 60 is rotated downward as the connecting bar 50 is lowered integrally thereto. Then, the movement of the guide unit 65 is measured by the lever movement measuring unit 200 to continuously transmit the value to the computer.

이와 더불어 일정 시간마다 스텝핑모터(120)가 구동되면 프로브(90)가 일정한 속도로 하강된다. 시료의 가열에 의해 코크스층(1), 교질층(2), 교질화 되지 않은 층(3)은 각각 계면에서 서로 다른 저항값이 검출되게 된다. 따라서, 프로브(90)를 하강시켰을 때 토크센서(130)에 의해 저항력 값이 검출될 때와 저항력이 갑자기 커졌을 때 감지되는 엔코더 값을 교질층(2)의 상부표층 및 하부표층 값으로 인지하여 그 값을 컴퓨터로 전송하게 된다. In addition, when the stepping motor 120 is driven at a predetermined time, the probe 90 is lowered at a constant speed. The heating of the sample causes the coke layer 1, the colloid layer 2, and the ungelatinized layer 3 to detect different resistance values at the interface. Therefore, the encoder value detected when the resistance value is detected by the torque sensor 130 when the probe 90 is lowered and when the resistance is suddenly increased is recognized as the upper surface layer and the lower surface value of the colloid layer 2. The value will be transferred to the computer.

상기와 같은 방법으로 얻어진 시간에 따른 시료의 체적 변화 값과 교질층(2)의 두께 변화 값과 같은 정확한 데이터를 바탕으로 교질층(2)의 지수를 연산함에 따라 그 값을 코크스이 품질 예측 및 향상에 이용하게 된다.Predicting and improving the coke quality by calculating the index of the colloid layer 2 based on accurate data such as the volume change value of the sample and the thickness variation value of the colloid layer 2 obtained by the above method. Will be used.

도 1은 종래의 역청탄 교질층 측정 장치를 나타내는 구성도이고,1 is a block diagram showing a conventional bituminous coal colloid layer measuring apparatus,

도 2는 본 발명에 따른 교질층 측정 장치를 나타내는 구성도이며,2 is a block diagram showing a colloid layer measuring apparatus according to the present invention,

도 3a는 교질층 측정 실험 시작 시점에서 교질층 측정 장치의 작동을 나타내는 구성도이고,Figure 3a is a block diagram showing the operation of the colloid measuring device at the start of the colloid measurement experiment,

도 3b는 교질층 측정 실험 중간 시점에서 교질층 측정 장치의 작동을 나타내는 구성도이다.Figure 3b is a block diagram showing the operation of the colloid measuring device in the middle of the colloid measurement experiment.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>

10: 베이스 20: 도가니10: base 20: crucible

30: 압력판 40: 커버체30: pressure plate 40: cover body

50: 연결바 60: 지렛대50: connecting bar 60: lever

90: 프로브 91: 래크 기어90: probe 91: rack gear

100: 프로브 삽입 측정 유닛 110: 피니언 기어100: probe insertion measuring unit 110: pinion gear

120: 스텝핑 모터 130: 토크센서120: stepping motor 130: torque sensor

140: 엔코더 200: 지렛대 운동 측정 유닛140: encoder 200: lever movement measurement unit

300: 중량물 지지체 310: 중량물300: heavy support 310: heavy

320: 로드셀320: load cell

Claims (5)

플레이트형의 베이스와; 상기 베이스 상에 설치되고, 내화체로 둘러싸이며, 하부에는 가열판이 구비되는 도가니와; 상기 도가니의 내주면에 접하면서 상기 도가니에 채워지는 시료를 가압하면서 하강되는 압력판과; 상기 도가니의 상면을 커버하는 커버체와; 상기 압력판에서 상부로 연장되어 상기 압력판과 일체로 하강되는 연결바와; 상기 베이스 상에 설치되는 지렛대 포스트에 일측이 회동되도록 설치되고, 그 중간부분에 상기 연결바가 연결되며, 타측에는 지침부가 구비되는 지렛대와; 상기 지렛대 상에 이동 가능하게 설치되고 중량물이 선택적으로 선적되는 중량물 지지체를 포함하고, A plate-shaped base; A crucible installed on the base, surrounded by a fireproof body, and provided with a heating plate at a lower portion thereof; A pressure plate which is lowered while pressing the sample to be filled in the crucible while contacting the inner circumferential surface of the crucible; A cover body covering an upper surface of the crucible; A connection bar extending upward from the pressure plate and descending integrally with the pressure plate; A lever installed on one side of the lever post installed on the base, the connecting bar being connected to the middle portion thereof, and a guide provided on the other side thereof; A heavy weight support movably mounted on the lever and optionally loaded with heavy weight, 상기 커버체 및 압력판을 수직으로 관통하여 시료의 교질 높이를 측정하는 프로브가 설치되며, 상기 프로브의 상측에는 상기 프로브를 일정속도로 상기 도가니 내로 하강 시키고, 프로브의 하강 정도를 측정하는 프로브 삽입 측정유닛이 구비되며,A probe is installed to vertically penetrate the cover body and the pressure plate to measure the colloidal height of the sample. A probe insertion measuring unit is configured to lower the probe into the crucible at a constant speed on the upper side of the probe and to measure the degree of falling of the probe. Is equipped, 상기 지렛대의 타단부와 인접되는 지점에는 상기 지침부의 운동을 감지하여 운동 정도를 측정하는 지렛대 운동 측정유닛이 구비되고,The lever adjacent to the other end of the lever is provided with a lever measuring unit for detecting the movement of the guide unit to measure the degree of movement, 상기 중량물 지지체에는 선택적으로 선적되는 중량물의 가압중량을 측정하는 로드셀이 구비되는 것을 특징으로 하는 교질층 측정 장치.The mass support is a colloid layer measuring apparatus, characterized in that the load cell for measuring the pressure of the weight to be shipped optionally. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 프로브의 상측부에는 래크 기어가 형성되고,The rack gear is formed on the upper side of the probe, 상기 프로브 삽입 측정유닛은 상기 피니언 기어와 치합되는 피니언 기어와, 상기 피니언 기어를 구동시키는 스텝핑 모터와, 상기 피니언 기어의 회전 토크를 감지하는 토크센서와, 상기 피니언 기어의 회전값을 측정하는 엔코더를 포함하는 것을 특징으로 하는 교질층 측정 장치.The probe insertion measuring unit includes a pinion gear meshed with the pinion gear, a stepping motor for driving the pinion gear, a torque sensor for detecting a rotation torque of the pinion gear, and an encoder for measuring a rotation value of the pinion gear. Colloid measuring apparatus comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 지렛대 운동 측정유닛은 접촉식 또는 비접촉식 측정기가 사용되는 것을 특징으로 하는 교질층 측정 장치.The lever movement measuring unit is a colloid measuring device, characterized in that a contact or non-contact measuring device is used. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 접촉식 측정기는 CCD, LVDT 또는 엔코더 중 선택되는 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 교질층 측정 장치.The touch gauge is a colloid measuring apparatus, characterized in that any one selected from CCD, LVDT or encoder is used. 제 3항에 있어서,The method of claim 3, wherein 상기 비접촉식 측정기는 CCD를 사용하는 것을 특징으로 하는 교질층 측정 장치.And the non-contact measuring device uses a CCD.
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