KR20110065613A - Effective-area measurement for air-operated actuator - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A effective cross-sectional area measure system of air-driven is provided to measure the effective cross-sectional area with signal received from the pressure measuring sensor and power measuring element in the state putting on air-driven on the measuring device part by the data acquisition unit, and to improved the accuracy of the measurement on the effective cross-sectional area of air-driven. CONSTITUTION: The effective cross-sectional area measure system of air-driven includes: a measurement base(100); an air supply part; a pressure measurement sensor; and a data acquisition unit. In the state where the measurement base separates the connection bridge(12) of the air-driven(10), The power measuring element is included in order to measure the deformation of the power actuating on the stem(13). The air supply part supplies within air-driven while diversifying the supply quantity of the compressed air. In order to measure the pressure gradient within air-driven in the air supply part with the provided compressed air, the pressure measurement sensor is connected. The data acquisition unit obtains the effective cross-sectional area of air-driven by analyzing and data processing the measurement signal which is input from the pressure measurement sensor and power measuring element. The measurement base includes: an eat plate(120); a stand(130); a support plate(140); an elevating member(150); and a power measuring element. The stand supports the seat plate from the surface. The support plate is connected to the seat plate to be arranged at the lower part of the operation ball(122). The elevating member is ascended and descended installed in the support plate. The power measuring element, which is connected in between the elevating member and stem, measures the change of the power actuating in stem.

Description

공기구동기의 유효단면적 측정장치{EFFECTIVE-AREA MEASUREMENT FOR AIR-OPERATED ACTUATOR}Effective area measuring device for air actuators {EFFECTIVE-AREA MEASUREMENT FOR AIR-OPERATED ACTUATOR}

본 발명은 공기구동기의 유효단면적 측정장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공기구동기의 유효단면적을 편리하고 용이하게 측정하면서 측정의 정확성을 제고시킬 수 있는 공기구동기의 유효단면적 측정장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for measuring an effective area of an air driver, and more particularly, to an apparatus for measuring an effective area of an air driver that can improve the accuracy of measurement while conveniently and easily measuring the effective area of an air driver.

주지된 바와 같이, 공기구동기는 공기구동밸브로 큰 압축공기를 전달하는 것으로서, 이러한 공기구동기에는 공기구동밸브에 연결되는 스템이 구비되고, 상기 스템을 복원시키도록 스프링이 내장된다.As is well known, the air driver delivers large compressed air to the air drive valve, which is provided with a stem connected to the air drive valve, and has a spring built in to restore the stem.

상술한 공기구동기는 유효단면적에 대한 파라미터의 값을 정확히 알아야 적합한 공기구동밸브에 연결하여 사용할 수 있는데, 공기구동기의 유효단면적에 대한 파라미터의 값이 없거나 제공되지 않은 경우, 도 1에 도시된 바와 같이 공기구동기(10)의 하우징 내경(D)을 측정하여 아래의 식 1에 대입하는 과정을 통해 유효단면적을 계산하였다.The above-described air actuator can be used by connecting to a suitable air drive valve to know the value of the parameter for the effective cross-section, if the value of the parameter for the effective cross-sectional area of the air actuator is not provided or provided, as shown in Figure 1 The effective area was calculated by measuring the housing inner diameter (D) of the air actuator 10 and substituting it into Equation 1 below.

(식 1)(Equation 1)

Figure 112009076202909-PAT00001
Figure 112009076202909-PAT00001

그러나, 이러한 공기구동기(10)의 유효단면적 측정방법은 상기 하우징 내부의 굴곡부와 탄성적으로 변형되는 다이어프램의 접촉면에 대한 측정오차로 인해 유효단면적의 측정값이 정확하지 못한 문제점이 있었다.However, this method of measuring the effective cross-sectional area of the air driver 10 has a problem that the measured value of the effective cross-sectional area is not accurate due to the measurement error of the contact surface of the diaphragm elastically deformed with the bent portion inside the housing.

또한, 공기구동기(10)의 하우징 내경을 측정하는 과정이 복잡하고 번거로울 뿐만 아니라 측정하더라도 그 측정값이 정확하지 않을 수 있는 문제점이 있었다.In addition, the process of measuring the inner diameter of the housing of the air driver 10 is not only complicated and cumbersome, but there is a problem in that the measured value may not be accurate.

본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로서, 본 발명의 목적은 공기구동기의 유효단면적을 편리하고 용이하게 측정하면서 측정의 정확성을 제고시킬 수 있는 공기구동기의 유효단면적 측정장치를 제공하는 데 있다.The present invention has been made to solve the above-mentioned conventional problems, an object of the present invention is to measure the effective cross-sectional area of the air actuator and to improve the accuracy of the measurement while improving the accuracy of the measurement of the effective area of the air actuator To provide.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명은, 공기구동밸브에 연결되도록 복수의 연결다리(12) 및 스템(13)이 구비된 공기구동기(10)에 있어서, 상기 공기구동기(10)의 연결다리(12)를 분리가능하게 고정시킨 상태에서 스템(13)에 작용하는 힘의 변형을 측정하도록 힘측정소자(110)가 구비된 측정기대(100), 상기 공기구동기(10) 내로 압축공기의 공급량을 변화시키면서 공급하는 공기공급부(200), 상기 공기공급부(200)에서 공급되는 압축공기에 의해 공기구동기(10) 내의 압력 변화를 측정하도록 연결된 압력측정센서(300), 상기 압력측정센서(300) 및 힘측정소자(110)로부터 입력된 측정신호를 분석 및 데이터 처리화하여 공기구동기(10)의 유효단면적을 획득하는 데이터획득유닛(400)을 포함하여 구성하는 것이다.In order to achieve the above object, the present invention, in the air driver 10 is provided with a plurality of connecting legs 12 and the stem 13 to be connected to the air driving valve, the connecting legs of the air driver 10 A measuring table 100 equipped with a force measuring element 110 to measure the deformation of the force acting on the stem 13 in a state where the fixing 12 is detachably fixed, and supply of compressed air into the air driver 10. Pressure supply sensor 300, the pressure measurement sensor 300 is connected to measure the change in the pressure in the air driver 10 by the compressed air supplied from the air supply unit 200, supplying a change And a data acquisition unit 400 for analyzing the measurement signal input from the force measuring element 110 and processing the data to obtain an effective cross-sectional area of the air driver 10.

여기서 상기 측정기대(100)는, 상기 스템(13)이 상하로 작동되도록 작동공(122)이 천공되어 공기구동기(10)의 연결다리(12)를 분리가능하게 고정수단으로 고정시키는 시트플레이트(120), 상기 시트플레이트(120)를 지면으로부터 지지하는 스탠드(130), 상기 작동공(122) 하부에 배치되도록 시트플레이트(120)에 연결된 서 포트플레이트(140), 상기 서포트플레이트(140)에 승강가능하게 장착된 승강부재(150), 상기 승강부재(150)와 스템(13) 사이에 연결되어 스템(13)에서 작용하는 힘의 변화를 측정하는 힘측정소자(110)로 구성된다.Here, the measuring base 100 is a seat plate for drilling the operating hole 122 so that the stem 13 is operated up and down to secure the connecting leg 12 of the air driver 10 by means of fixing means. 120, a stand 130 supporting the seat plate 120 from the ground, a support plate 140 connected to the seat plate 120 to be disposed below the operation hole 122, and the support plate 140. The elevating member 150 is mounted to be movable up and down, and the force measuring element 110 is connected between the elevating member 150 and the stem 13 to measure a change in force acting on the stem 13.

그리고 상기 고정수단은, 상기 공기구동기(10)의 연결다리(12) 하단부에 구비된 제1수나사(12a), 상기 제1수나사(12a)가 관통되도록 시트플레이트(120)에 형성된 관통공(124), 상기 관통공(124)으로 관통된 제1수나사(12a)에 나사결합되어 연결다리(12)를 분리가능하게 고정시키는 제1암나사(12b)로 이루어진다.The fixing means includes a through hole 124 formed in the seat plate 120 so that the first male screw 12a and the first male screw 12a provided at the lower end of the connecting leg 12 of the air driver 10 pass through the fixing member 12a. ), A first female screw 12b screwed to the first male screw 12a penetrated by the through hole 124 to detachably fix the connecting leg 12.

또한 상기 승강부재(150)는, 상기 서포트플레이트(140)에 승강가능하게 장착되어 힘측정소자(110)의 저면을 지지하는 리드스크류(152), 상기 리드스크류(152)를 고정시키도록 나사결합되는 스크류너트(154)로 구성된다.In addition, the elevating member 150 is mounted to the support plate 140 to be elevated, the screw screw to secure the lead screw 152, the lead screw 152 supporting the bottom of the force measuring element 110 It consists of a screw nut 154.

특히, 상기 힘측정소자(110)는 로드셀로 이루어지며, 상기 로드셀의 하면에는 리드스크류(152)의 상단부에 결합되도록 제1결합홈(112)이 형성되고, 상기 로드셀의 상면에는 스템(13)의 하단부에 결합되도록 제2결합홈(114)이 형성될 수 있다.In particular, the force measuring element 110 is made of a load cell, the first coupling groove 112 is formed on the lower surface of the load cell to be coupled to the upper end of the lead screw 152, the stem 13 on the upper surface of the load cell The second coupling groove 114 may be formed to be coupled to the lower end of the.

한편, 상기 공기공급부(200)는, 압축공기를 발생시키는 압축기(210), 상기 압축기(210)에서 발생된 압축공기의 공기압을 데이터획득유닛의 신호에 따라 변화시키면서 공기구동기(10)로 공급하도록 연결된 레귤레이터(220)로 구성된다.On the other hand, the air supply unit 200, the compressor 210 for generating the compressed air, the air pressure of the compressed air generated by the compressor 210 to be supplied to the air driver 10 while changing in accordance with the signal of the data acquisition unit It consists of a connected regulator 220.

상기와 같은 수단으로 구현된 본 발명에 따르면, 공기구동기를 측정기대에 올려놓은 상태에서 압력측정센서와 힘측정소자로부터 수신된 신호에 의해 데이터획득유닛이 유효단면적을 편리하고 용이하게 측정하므로, 공기구동기의 유효단면적에 대한 측정의 정확성을 제고시킬 수 있는 매우 유용한 효과가 있다.According to the present invention implemented by the above means, since the data acquisition unit conveniently and easily measures the effective cross-sectional area by the signal received from the pressure measuring sensor and the force measuring element while the air actuator is placed on the measuring base, There is a very useful effect that can improve the accuracy of the measurement of the effective area of the actuator.

또한 본 발명은, 승강부재의 승강에 따라 공기구동기의 스템의 위치가 R상태 또는 E상태 중 어떠한 상태를 이루어도 공기구동기의 유효단면적을 정확하게 측정할 수 있는 효과가 있다.In addition, the present invention, there is an effect that can accurately measure the effective cross-sectional area of the air driver even if the position of the stem of the air driver according to the lifting of the lifting member in any state of the R state or E state.

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail.

본 발명의 공기구동기의 유효단면적 측정장치는, 공기구동기(10)의 연결다리(12)를 분리가능하게 고정시킨 상태에서 스템(13)에 작용하는 힘의 변형을 측정하도록 힘측정소자(110)가 구비된 측정기대(100), 공기구동기(10) 내로 압축공기의 공급량을 변화시키면서 공급하는 공기공급부(200), 공기공급부(200)에서 공급되는 압축공기에 의해 공기구동기(10) 내의 압력 변화를 측정하도록 연결된 압력측정센서(300), 압력측정센서(300) 및 힘측정소자(110)로부터 입력된 측정신호를 분석 및 데이터 처리화하여 공기구동기(10)의 유효단면적을 획득하는 데이터획득유닛(400)을 포함하여 구성된 것을 기술적인 사상으로 한다.The effective cross-sectional measuring device of the air driver of the present invention is a force measuring element 110 to measure the deformation of the force acting on the stem 13 in a state in which the connecting leg 12 of the air driver 10 is detachably fixed. The pressure change in the air driver 10 by the air supply unit 200, the compressed air supplied from the air supply unit 200, the air supply unit 200 to supply while changing the supply amount of compressed air into the measuring table 100, the air driver 10 equipped with Data acquisition unit for obtaining the effective cross-sectional area of the air driver 10 by analyzing and data processing the measurement signal input from the pressure measuring sensor 300, the pressure measuring sensor 300 and the force measuring element 110 connected to measure the What constituted 400 is made into the technical idea.

먼저, 공기구동기(10)의 하부 중심에는 공기구동밸브(도시생략)에 연결되도록 수직의 스템(13)이 돌출되게 구비되어 상하로 작동되는데, 본 명세서에서는 스템(13)이 상부로 작동되어 하우징(11)의 내부로 완전히 수축된 상태를 R(Retracted)상태로, 스템(12)이 하부로 작동되어 하우징(11)의 외부로 완전히 인 출된 상태를 E(Extended)상태로 정의한다. 그리고 공기구동기(10)의 하면 언저리에는 복수의 연결다리(12)가 소정간격으로 구비되어 측정기대(100)에 고정되며, 각각의 연결다리(12) 하단부에는 제1수나사(12a)가 구비된다.First, a vertical stem 13 is provided to protrude from the lower center of the air driver 10 so as to be connected to an air driving valve (not shown). In this specification, the stem 13 is operated upwards to provide a housing. The state of being fully retracted into the inside of (11) is defined as R (Retracted), and the state of the stem 12 being operated downward and completely drawn out of the housing 11 is defined as E (Extended). In addition, a plurality of connecting legs 12 are provided on the bottom of the air driver 10 at predetermined intervals, and are fixed to the measuring base 100, and a first male screw 12a is provided at the lower end of each connecting leg 12. .

측정기대(100)는 스템(13)에서 작용하는 힘의 변형을 측정하도록 공기구동기(10)를 견고히 고정되게 올려놓는 것으로서, 이러한 측정기대(100)는, 스템(13)이 상하로 작동되도록 작동공(122)이 천공되어 연결다리(12)를 분리가능하게 고정수단으로 고정시키는 시트플레이트(120), 시트플레이트(120)를 지면으로부터 지지하는 스탠드(130), 작동공(122) 하부에 배치되도록 시트플레이트(120)에 연결된 서포트플레이트(140), 서포트플레이트(140)에 승강가능하게 장착된 승강부재(150), 승강부재(150)와 스템(13) 사이에 연결되어 스템(13)에서 작용하는 힘의 변화를 측정하는 힘측정소자(110)로 구성된다.Measuring base 100 is a fixedly mounted air actuator 10 to measure the deformation of the force acting on the stem 13, this measuring base 100 is operated so that the stem 13 is operated up and down A hole 122 is drilled and disposed under the seat plate 120, a stand 130 for supporting the seat plate 120 from the ground, and a working hole 122 to secure the connecting leg 12 with a fixing means. The support plate 140 connected to the seat plate 120, the elevating member 150 mounted on the support plate 140 to be elevated, and the elevating member 150 and the stem 13 are connected to each other in the stem 13. It is composed of a force measuring element 110 for measuring a change in the force acting.

시트플레이트(120)는 공기구동기(10)의 하우징(11)에 부합되도록 적절한 크기의 원판형상으로 형성되어 중앙에는 상하로 연이어져 통하도록 작동공(122)이 천공되고, 그 둘레에는 복수의 관통공(124)이 형성되어 공기구동기(10)의 연결다리(12)가 관통되며, 이같이 관통공(124)으로 관통된 연결다리(12)의 제1수나사(12a)에는 제1암나사(12b)가 나사결합되어 연결다리(12)를 시트플레이트(120)에 견고히 고정시킨다. 즉, 상술한 제1수나사(12a), 관통공(124), 제1암나사(12b)는 연결다리(12)를 분리가능하게 고정시키는 고정수단을 구현하는 구성요소를 이루게 된다.The seat plate 120 is formed in a disk shape of an appropriate size to match the housing 11 of the air driver 10, the operating hole 122 is perforated so as to pass through the top and bottom in the center, a plurality of through A ball 124 is formed to penetrate the connecting leg 12 of the air driver 10. Thus, the first female screw 12b is connected to the first male screw 12a of the connecting leg 12 penetrated by the through hole 124. Is screwed to securely connect the connection leg 12 to the seat plate 120. That is, the first male screw 12a, the through hole 124, and the first female screw 12b described above form a component that implements a fixing means for detachably fixing the connecting leg 12.

스탠드(130)는 시트플레이트(120)를 지면으로부터 소정 높이를 이루도록 지지하는 것으로서, 이러한 스탠드(130)는 시트플레이트(120)의 저면을 지지하는 복수의 지지다리(132), 지지다리(132)의 하단부에 장착되어 지지다리(132)의 좌우 또는 전후 유동을 방지하는 유동방지링(134)으로 구성된다. 수직으로 배치된 지지다리(132)의 상단부는 시트플레이트(120)의 저면에 연결되고, 하단부에는 소정의 두께를 형성하는 링형상의 유동방지편(134)이 연결되며, 유동방지편(134)에 의해 지지다리(132), 더 나아가서는 시트플레이트(120)가 사방으로 유동되는 현상이 방지된다.Stand 130 is to support the seat plate 120 to achieve a predetermined height from the ground, the stand 130 is a plurality of support legs 132, the support legs 132 for supporting the bottom of the seat plate 120 It is mounted to the lower end of the support leg 132 consists of a flow preventing ring 134 to prevent the flow of the left and right or front and rear. The upper end of the vertical support leg 132 is connected to the bottom of the seat plate 120, the lower end is connected to the ring-shaped flow prevention piece 134 to form a predetermined thickness, the flow prevention piece 134 As a result, a phenomenon in which the support leg 132 and further, the seat plate 120 flows in all directions is prevented.

서포트플레이트(140)는 시트플레이트(120)의 직경보다 작게 형성되어 작동공(122)의 하부에 배치되는데, 이를 위해 서포트플레이트(140)에는 복수의 슬리브(142)가 형성되어 시트플레이트(120)의 하부에 연결된 복수의 스터드볼트(144)가 끼워지며, 슬리브(142)를 관통하는 스터드볼트(144)의 하단부에는 고정너트(146)가 나사결합되어 서포트플레이트(140)를 시트플레이트(120)에 견고히 고정시킨다. 그리고 서포트플레이트(140)의 중앙에는 상하로 연이어져 통하도록 가이드너트(148)가 구비된다.The support plate 140 is formed smaller than the diameter of the seat plate 120 and is disposed below the operation hole 122. For this purpose, the support plate 140 is formed with a plurality of sleeves 142 to form the seat plate 120. A plurality of stud bolts 144 connected to the bottom of the fitting is inserted, the fixing nut 146 is screwed to the lower end of the stud bolt 144 penetrating the sleeve 142 to support plate 140 seat plate 120 Fasten firmly to the In addition, a guide nut 148 is provided at the center of the support plate 140 so as to be connected up and down.

승강부재(150)는 서포트플레이트(140)에 승강가능하게 장착되어 힘측정소자(110)의 높낮이를 조절하는 것으로서, 이러한 승강부재(150)는 서포트플레이트(140)의 가이드너트(148)에 나사결합되어 힘측정소자(110)의 저면을 지지하는 리드스크류(152), 승강된 리드스크류(152)를 서포트플레이트(140)에 고정시키도록 나사결합되는 스크류너트(154)로 구성된다. 따라서, 리드스크류(152)는 가이드너 트(148)에 나사결합되고, 그 상단부는 힘측정소자(110)의 저면에 형성된 제1결합홈(112)에 결합되어 힘측정소자(110)의 저면을 지지하며, 하단부에서는 스크류너트(154)가 나사결합되어 힘측정소자(110)의 높낮이를 조절한 리드스크류(152)를 견고히 고정시킨다. 즉, 리드스크류(152)의 회전에 따라 힘측정소자(110)는 상승 또는 하강되는 것이다.The elevating member 150 is mounted on the support plate 140 so as to elevate and adjust the height of the force measuring element 110. The elevating member 150 is screwed to the guide nut 148 of the support plate 140. Lead screw 152 coupled to support the bottom of the force measuring element 110, the screw screw 154 is screwed to secure the elevated lead screw 152 to the support plate 140. Accordingly, the lead screw 152 is screwed to the guide nut 148, the upper end of which is coupled to the first coupling groove 112 formed on the bottom of the force measuring element 110, the bottom of the force measuring element 110 At the lower end, the screw nut 154 is screwed to firmly fix the lead screw 152 that adjusts the height of the force measuring device 110. That is, the force measuring device 110 is raised or lowered by the rotation of the lead screw 152.

힘측정소자(110)는 승강부재(150)의 리드스크류(152)와 스템(13) 사이에 개재되어 스템(13)에서 작용하는 힘의 변화를 측정하게 되는데, 이러한 힘측정소자(110)는 로드셀로 구현되는 것이 바람직하며, 상기 로드셀의 저면에는 제1결합홈(112)이 형성되어 리드스크류(152)의 상단부가 결합되며, 상면에는 제2결합홈(114)이 형성되어 스템(13)의 하단부가 결합된다. 그리고 제1결합홈(112)의 하단부 외면은 리드스크류(152)의 상단부에 나사결합된 서포트너트(156)에 의해 보다 견고히 지지된다.The force measuring element 110 is interposed between the lead screw 152 and the stem 13 of the elevating member 150 to measure the change in the force acting on the stem 13, such a force measuring element 110 It is preferable to be implemented as a load cell, the first coupling groove 112 is formed on the bottom surface of the load cell is coupled to the upper end of the lead screw 152, the second coupling groove 114 is formed on the upper surface of the stem 13 The lower end of is combined. The outer surface of the lower end of the first coupling groove 112 is more firmly supported by the support nut 156 screwed to the upper end of the lead screw 152.

상기 공기공급부(200)는 공기구동기(10) 내로 압축공기를 공급하는 것으로서, 이러한 공기공급부(200)는 압축공기를 발생시키는 압축기(210), 압축기(210)에서 발생된 압축공기의 공기압을 변화시키면서 공기구동기(10)로 배출시키는 레귤레이터(220)로 구성된다. 레귤레이터(220)는 압축기(210)에서 공급된 압축공기를 데이터획득유닛(400)에서 출력된 신호에 따라 저압에서 고압 또는 고압에서 저압으로 변화시키면서 배출하게 된다.The air supply unit 200 supplies compressed air into the air driver 10. The air supply unit 200 changes the air pressure of the compressed air generated by the compressor 210 and the compressor 210 to generate the compressed air. While being configured as a regulator 220 to discharge to the air driver (10). The regulator 220 discharges the compressed air supplied from the compressor 210 while changing from low pressure to high pressure or high pressure to low pressure according to the signal output from the data acquisition unit 400.

상기 데이터획득유닛(400)은 압력측정센서(300) 및 힘측정소자(110)로부터 입력된 측정신호를 분석 및 데이터 처리화하여 공기구동기(10)의 유효단면적을 획득하는 것으로서, 이러한 데이터획득유닛(400)은 Data Acquisition System(DAS)으로 구현되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 DAS는 전류신호를 4~20㎃ 범위 내에서 변화시키면서 레귤레이터(220)로 인가하여 공기구동기(10)의 내부로 압력을 0에서부터 기설정된 압력(psi)까지 공급하며, 이를 기초로 압력측정센서(300) 및 힘측정소자로(110)부터 입력된 측정신호를 분석 및 데이터 처리화하여 수치화된 데이터를 출력하는 것이다. 이때, 압력측정센서(300)로부터 입력된 측정신호의 거동은 도 5의 (a)에서와 같이 나타나고, 힘측정소자(110)로부터 입력된 측정신호의 거동은 도 5의 (b)에서와 같이 나타난다. 상기와 같이 입력된 압력측정신호와 힘측정신호의 선형구간을 추출하면 도 6에서와 같은 분산형 그래프로 변환되며, 따라서 이러한 그래프의 기울기는 곧 공기구동기(10)의 유효단면적임을 나타낸다. 여기서 도 6의 (a)는 공기구동기(10)의 스템(13)이 R상태에서 공기압을 공급할 때의 유효단면적을, (b)는 공기구동기(10)의 스템(13)이 R상태에서 공기압을 배출할 때의 유효단면적을 나타낸 그래프이며, 도 6의 (a)는 230.65(in2)를, 도 6의 (b)는 230.67(in2)의 유효단면적을 나타내었다.The data acquisition unit 400 obtains the effective cross-sectional area of the air driver 10 by analyzing and data processing the measurement signals input from the pressure measuring sensor 300 and the force measuring element 110. 400 is preferably implemented as a Data Acquisition System (DAS). That is, the DAS is applied to the regulator 220 while changing the current signal within the range of 4 ~ 20㎃ to supply pressure to the inside of the air driver 10 from 0 to a predetermined pressure (psi), based on the pressure The measurement signal input from the measuring sensor 300 and the force measuring element 110 is analyzed and data processed to output numerical data. At this time, the behavior of the measurement signal input from the pressure measuring sensor 300 is shown as shown in Figure 5 (a), the behavior of the measurement signal input from the force measuring element 110 as shown in Figure 5 (b). appear. Extracting the linear section of the input pressure measurement signal and the force measurement signal as described above is converted to a distributed graph as shown in Figure 6, and thus the slope of the graph indicates that the effective area of the air driver 10. 6 (a) is the effective cross-sectional area when the stem 13 of the air driver 10 supplies the air pressure in the R state, (b) is the air pressure in the R state of the stem 13 of the air driver 10 a graph showing the effective area at the time of discharge, (a) shows a 230.65 (in 2), (b ) in Fig. 6 in Fig. 6 are given the effective area of 230.67 (in 2).

이와 같이 구성된 본 발명의 전체적인 작동관계를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.When described in detail with reference to the accompanying drawings the overall operating relationship of the present invention configured as described above.

먼저, 공기구동기(10)의 연결다리(12)를 시트플레이트(120)의 관통공(124)으로 관통시킨 후 제1수나사(12a)에 제1암나사(12b)를 나사결합하여 공기구동기(10)를 고정시킨 다음, 힘측정소자(110)의 제2결합홈(114)으로 스템(13)을 결합한다.First, the connecting leg 12 of the air driver 10 is penetrated by the through hole 124 of the seat plate 120, and then the first female screw 12b is screwed to the first male screw 12a to thereby provide an air driver 10. ) And then, the stem 13 is coupled to the second coupling groove 114 of the force measuring element 110.

이어서, 승강부재(150)인 리드스크류(152)를 회전시키면서 힘측정소자(110)의 제1결합홈(112)으로 결합하여 힘측정소자(110)를 상부와 하부에서 견고히 고정시킨다.Subsequently, the lead screw 152, which is the elevating member 150, is rotated to be coupled to the first coupling groove 112 of the force measuring element 110 to firmly fix the force measuring element 110 at the top and the bottom thereof.

여기서, 도 7을 살펴보면, (a)는 앞서 언급한 공기구동기(10) 스템(13)의 R상태에서 공기구동기(10)의 유효단면적을 측정하도록 나타낸 단면도이고, (b)는 공기구동기(10) 스템(13)의 E상태에서 공기구동기(10)의 유효단면적을 측정하도록 나타낸 단면도인데, 본 발명에서는 이런 방법으로 공기구동기(10)의 유효단면적을 측정할 수 있음을 분명히 밝혀둔다.Here, referring to FIG. 7, (a) is a cross-sectional view for measuring the effective cross-sectional area of the air driver 10 in the R state of the stem 13 of the air driver 10 mentioned above, and (b) is the air driver 10. A cross-sectional view showing the effective cross-sectional area of the air actuator 10 in the E state of the stem 13, which clearly indicates that the effective cross-sectional area of the air actuator 10 can be measured in this way.

이러한 상태에서 데이터획득유닛(400)을 작동시키면, 전류신호를 4~20㎃ 범위 내에서 변화시키면서 레귤레이터(220)로 인가하여 공기구동기(10)의 내부로 압력을 0에서부터 기설정된 압력(psi)까지 공급하고, 이를 기초로 압력측정센서(300) 및 힘측정소자로(110)부터 입력된 측정신호를 분석 및 데이터 처리화하여 수치화된 데이터를 도 6에서와 같이 출력하게 된다.When the data acquisition unit 400 is operated in this state, the current signal is applied to the regulator 220 while varying the current signal within the range of 4 to 20 mA, and the pressure inside the air driver 10 is set from 0 to a predetermined pressure (psi). And then, the measurement signal input from the pressure measuring sensor 300 and the force measuring element 110 based on this analysis and data processing to output the numerical data as shown in FIG.

본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 형태로 개량, 변경, 대체, 부가할 수 있음은 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 용이하게 이해할 수 있을 것이다. 이러한 개량, 변경, 대체, 부가에 의한 실시가 이하의 특허청구범위의 범주에 속하는 것이라면 그 기술사상 역시 본 발명에 속하는 것임은 자명하다.The present invention is not limited only to the above-described embodiments, and various modifications, changes, substitutions, and additions can be made in various forms without departing from the spirit of the present invention. I can understand. If such improvement, change, replacement, or addition is carried out within the scope of the following claims, it is obvious that the technical idea also belongs to the present invention.

도 1은 일반적인 공기구동기의 단면도.1 is a cross-sectional view of a general air driver.

도 2는 본 발명의 분해단면도.Figure 2 is an exploded cross-sectional view of the present invention.

도 3은 본 발명의 결합단면도.Figure 3 is a cross-sectional view of the combination of the present invention.

도 4는 본 발명의 블럭도.4 is a block diagram of the present invention.

도 5는 본 발명의 측정신호의 거동을 나타낸 그래프.5 is a graph showing the behavior of the measurement signal of the present invention.

도 6은 본 발명의 공기구동기의 유효단면적을 나타낸 그래프.Figure 6 is a graph showing the effective cross-sectional area of the air actuator of the present invention.

도 7은 본 발명의 스템의 R상태 및 E상태를 도시한 단면도.Fig. 7 is a sectional view showing an R state and an E state of the stem of the present invention.

♠ 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 ♠♠ Explanation of symbols on the main parts of the drawing ♠

10 : 공기구동기 13 : 스템10 air driver 13 stem

100 : 측정기대 110 : 힘측정소자100: measuring base 110: force measuring element

120 : 시트플레이트 122 : 작동공120: seat plate 122: operating hole

130 : 스탠드 140 : 서포트플레이트130: stand 140: support plate

150 : 승강부재 152 : 리드스크류150: lifting member 152: lead screw

200 : 공기공급부 210 : 압축기200: air supply unit 210: compressor

220 : 레귤레이터 300 : 압력측정센서220: regulator 300: pressure measuring sensor

400 : 데이터획득유닛400: data acquisition unit

Claims (6)

공기구동밸브에 연결되도록 복수의 연결다리(12) 및 스템(13)이 구비된 공기구동기(10)에 있어서,In the air driver 10 is provided with a plurality of connecting legs 12 and the stem 13 to be connected to the air driving valve, 상기 공기구동기(10)의 연결다리(12)를 분리가능하게 고정시킨 상태에서 스템(13)에 작용하는 힘의 변형을 측정하도록 힘측정소자(110)가 구비된 측정기대(100), 상기 공기구동기(10) 내로 압축공기의 공급량을 변화시키면서 공급하는 공기공급부(200), 상기 공기공급부(200)에서 공급되는 압축공기에 의해 공기구동기(10) 내의 압력 변화를 측정하도록 연결된 압력측정센서(300), 상기 압력측정센서(300) 및 힘측정소자(110)로부터 입력된 측정신호를 분석 및 데이터 처리화하여 공기구동기(10)의 유효단면적을 획득하는 데이터획득유닛(400)을 포함하는 것을 특징으로 하는 공기구동기의 유효단면적 측정장치.Measuring base 100 with a force measuring element 110 to measure the deformation of the force acting on the stem 13 in a state in which the connecting leg 12 of the air driver 10 is detachably fixed, the air Pressure measuring sensor 300 connected to measure the change in pressure in the air driver 10 by the air supply unit 200 to supply while changing the supply amount of compressed air into the driver 10, the compressed air supplied from the air supply unit 200 ), And a data acquisition unit 400 for acquiring the effective cross-sectional area of the air driver 10 by analyzing and data processing the measurement signals input from the pressure measuring sensor 300 and the force measuring element 110. Effective area measurement device for air actuators. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 측정기대(100)는,The measuring base 100, 상기 스템(13)이 상하로 작동되도록 작동공(122)이 천공되어 공기구동기(10)의 연결다리(12)를 분리가능하게 고정수단으로 고정시키는 시트플레이트(120), 상기 시트플레이트(120)를 지면으로부터 지지하는 스탠드(130), 상기 작동공(122) 하부에 배치되도록 시트플레이트(120)에 연결된 서포트플레이트(140), 상기 서포트플레이트(140)에 승강가능하게 장착된 승강부재(150), 상기 승강부재(150)와 스 템(13) 사이에 연결되어 스템(13)에서 작용하는 힘의 변화를 측정하는 힘측정소자(110)로 구성된 것을 특징으로 하는 공기구동기의 유효단면적 측정장치.The seat plate 120 and the seat plate 120 are drilled so that the stem 13 is operated up and down to secure the connecting leg 12 of the air driver 10 with a fixing means. Stand 130 supporting the ground from the ground, the support plate 140 connected to the seat plate 120 to be disposed below the operating hole 122, the elevating member 150 mounted on the support plate 140 to be elevated And a force measuring element (110) connected between the elevating member (150) and the stem (13) to measure a change in force acting on the stem (13). 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 고정수단은,The fixing means, 상기 공기구동기(10)의 연결다리(12) 하단부에 구비된 제1수나사(12a), 상기 제1수나사(12a)가 관통되도록 시트플레이트(120)에 형성된 관통공(124), 상기 관통공(124)으로 관통된 제1수나사(12a)에 나사결합되어 연결다리(12)를 분리가능하게 고정시키는 제1암나사(12b)로 이루어진 것을 특징으로 하는 공기구동기의 유효단면적 측정장치.The through hole 124 formed in the seat plate 120 to pass through the first male screw 12a and the first male screw 12a provided at the lower end of the connecting leg 12 of the air driver 10. An effective cross-sectional area measuring device for an air actuator, comprising: a first female screw (12b) detachably fixed to a connecting leg (12) by screwing into a first male screw (12a) penetrated by a 124). 청구항 2에 있어서,The method according to claim 2, 상기 승강부재(150)는,The lifting member 150, 상기 서포트플레이트(140)에 승강가능하게 장착되어 힘측정소자(110)의 저면을 지지하는 리드스크류(152), 상기 리드스크류(152)를 고정시키도록 나사결합되는 스크류너트(154)로 구성된 것을 특징으로 하는 공기구동기의 유효단면적 측정장치.It is composed of a lead screw 152 which is mounted to the support plate 140 to be lifted and lowered to support the bottom surface of the force measuring element 110, screw nut 154 is screwed to secure the lead screw 152. An effective cross-sectional measuring device for an air actuator. 청구항 4에 있어서,The method according to claim 4, 상기 힘측정소자(110)는 로드셀로 이루어지며,The force measuring element 110 is made of a load cell, 상기 로드셀의 하면에는 리드스크류(152)의 상단부에 결합되도록 제1결합 홈(112)이 형성되고, 상기 로드셀의 상면에는 스템(13)의 하단부에 결합되도록 제2결합홈(114)이 형성된 것을 특징으로 하는 공기구동기의 유효단면적 측정장치.The first coupling groove 112 is formed on the lower surface of the load cell to be coupled to the upper end of the lead screw 152, and the second coupling groove 114 is formed on the upper surface of the load cell to be coupled to the lower end of the stem 13. An effective cross-sectional measuring device for an air actuator. 청구항 1에 있어서,The method according to claim 1, 상기 공기공급부(200)는,The air supply unit 200, 압축공기를 발생시키는 압축기(210), 상기 압축기(210)에서 발생된 압축공기의 공기압을 데이터획득유닛의 신호에 따라 변화시키면서 공기구동기(10)로 공급하도록 연결된 레귤레이터(220)로 구성된 것을 특징으로 하는 공기구동기의 유효단면적 측정장치.Compressor 210 for generating compressed air, characterized in that consisting of a regulator 220 connected to supply to the air driver 10 while changing the air pressure of the compressed air generated by the compressor 210 according to the signal of the data acquisition unit Effective area measuring device of air actuator.
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