KR20120054395A - Tensioner for using low temperature - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 저온 인장기에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 측정대상물의 물성 확인을 위하여 온도 강하 및 상승에 소요되는 시간을 단축시키기 위한 저온 인장기에 관한 것이다.The present invention relates to a low-temperature tensioner, and more particularly to a low-temperature tensioner for reducing the time required for temperature drop and rise to check the properties of the measurement object.
금속 재료는 인성, 연성, 취성, 강성 등 다양한 물리적 특성을 갖는다. 이 중 인성을 확인하기 위해서는 인장기가 일반적으로 사용된다.Metallic materials have various physical properties such as toughness, ductility, brittleness, and rigidity. In order to check the toughness of these, a tensioner is generally used.
금속 재료의 인성은 주위 환경, 특히 온도에 따라 다른 특성을 나타내며, 필요에 따라서는 -100℃이하의 극저온 환경에서의 인성도 측정할 필요가 있다. 예를 들어, 천연가스를 액화시킨 액화천연가스의 저장탱크에 사용되는 금속 재료는 극저온 환경에서의 인성 확인이 필요한 바, 극저온 챔버를 갖는 인장기를 사용하여 인성을 측정할 수 있다.The toughness of the metal material exhibits different properties depending on the surrounding environment, in particular the temperature, and if necessary, the toughness in the cryogenic environment of -100 ° C. or lower needs to be measured. For example, the metal material used in the storage tank of the liquefied natural gas liquefied natural gas needs to check the toughness in the cryogenic environment, the toughness can be measured using a tensioner having a cryogenic chamber.
이러한 인장기의 극저온 환경은 챔버에 액화질소 등 극저온 유체를 공급함으로써 조성될 수 있다. 그리고 실험이 종료되면 챔버를 대기에 노출시킴으로써 챔버 내의 온도를 높일 수 있다. The cryogenic environment of such a tensioner can be created by supplying cryogenic fluids such as liquid nitrogen to the chamber. When the experiment is finished, the temperature in the chamber can be increased by exposing the chamber to the atmosphere.
그러나, 이와 같은 종래의 인장기는 측정대상물의 온도를 내리도록 하는데 소요되는 시간뿐만 아니라, 측정대상물을 대기에 노출시켜서 온도를 올리는데 시간이 많이 소요되며, 이로 인해 측정대상물에 대한 실제 물성을 확인하는 시간에 비하여 준비하는 시간이 더 많이 소요되는 문제점을 가지고 있었다.However, such a conventional tensioner not only takes time to lower the temperature of the measurement object, but also takes a long time to raise the temperature by exposing the measurement object to the atmosphere, and thus time to confirm the actual physical properties of the measurement object. There was a problem that it takes more time to prepare.
본 발명의 실시예들은 측정대상물의 물성 확인을 위하여 온도 강하 및 상승에 소요되는 시간을 단축시킴으로써 물성 확인의 효율을 높이도록 함과 아울러 물성 확인 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 저온 인장기를 제공하고자 한다.Embodiments of the present invention are to provide a low-temperature tensioner that can improve the efficiency of the physical property check results while improving the efficiency of the physical property check by reducing the time required for temperature drop and rise to check the properties of the measurement object .
본 발명의 일 측면에 따르면, 측정대상물이 내부에 설치되는 챔버와, 상기 챔버 내부의 온도 조절을 위한 액체 질소유체가 저장되는 유체탱크와, 상기 유체탱크와 상기 챔버를 연결하며, 액체 질소상기 유체를 상기 챔버로 공급하는 제 1 공급라인과, 상기 유체탱크와 상기 챔버를 연결하며, 질소 가스상기 유체를 가열하여 상기 챔버로 공급하는 제 2 공급라인과, 상기 제 2 공급라인에 설치되며, 액체 질소상기 유체를 가열하여 기화시키는 가열부와, 상기 제 1 공급라인과 상기 제 2 공급라인에 연결되며, 액체 질소상기 유체 또는 질소 가스상기 가열된 유체를 상기 챔버 내부로 분사하는 분사부를 포함하는 저온 인장기를 제공할 수 있다.According to an aspect of the present invention, a chamber in which a measurement object is installed therein, a fluid tank in which a liquid nitrogen fluid for temperature control inside the chamber is stored, and the fluid tank and the chamber are connected to each other, the liquid nitrogen fluid A first supply line for supplying gas to the chamber, a second supply line connecting the fluid tank to the chamber, a second supply line for heating the nitrogen gas fluid and supplying the fluid to the chamber, and a second supply line. Low temperature comprising a heating unit for heating and vaporizing the nitrogen-based fluid, the injection unit is connected to the first supply line and the second supply line, the injection unit for injecting the liquid nitrogen fluid or nitrogen gas heated fluid into the chamber Tensioners can be provided.
또한, 상기 가열부는, 상기 제 2 공급라인을 통해 공급되는 액체 질소상기 유체를 기화시키는 기화기와, 상기 기화기의 후단에 설치되며, 기화된 질소 가스상기 유체를 가열하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 인장기를 제공할 수 있다.The heating unit may include a vaporizer for vaporizing the liquid nitrogen gas fluid supplied through the second supply line, and a heater installed at a rear end of the vaporizer and heating the vaporized nitrogen gas fluid. Low temperature tensioners can be provided.
또한, 상기 분사부는, 상기 제 1 공급라인에 연결되어 액체 질소상기 유체를 상기 측정대상물에 분사하는 제 1 노즐과, 상기 제 2 공급라인에 연결되어 질소 가스상기 가열된 유체를 상기 측정대상물에 분사하는 제 2 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 인장기를 제공할 수 있다.The injection unit may include a first nozzle connected to the first supply line for injecting the liquid nitrogen fluid into the measurement object, and a nitrogen gas connected to the second supply line for injecting the heated fluid into the measurement object. It can be provided a low-temperature tensioner comprising a second nozzle to.
또한, 상기 제 1 노즐 및 제 2 노즐은, 상기 극저온챔버 내의 상부에 나란하게 다수로 배열되며, 각각의 하부에 길이방향을 따라 다수의 분사공이 형성되는 것을 특징으로 하는 저온 인장기를 제공할 수 있다.In addition, the first nozzle and the second nozzle may be arranged in a plurality of side by side in the upper portion of the cryogenic chamber, it can provide a low-temperature tensioner, characterized in that a plurality of injection holes are formed in the longitudinal direction in each lower portion. .
또한, 상기 유체는 액체 질소이고, 상기 가열된 유체는 질소 가스인 것을 특징으로 하는 저온 인장기를 제공할 수 있다.In addition, the fluid may be a liquid nitrogen, the heated fluid may provide a low temperature tensioner, characterized in that the nitrogen gas.
또한, 상기 유체를 상기 제 1 공급라인과 상기 제 2 공급라인 중 어느 하나로 선택적으로 공급하는 전환밸브가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 저온 인장기를 제공할 수 있다.In addition, the low-temperature tensioner may further include a switching valve for selectively supplying the fluid to any one of the first supply line and the second supply line.
본 발명의 실시예들은 측정대상물의 물성 확인을 위하여 온도 강하 및 상승에 소요되는 시간을 단축시킴으로써 물성 확인의 효율을 높이도록 함과 아울러 물성 확인 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.Embodiments of the present invention can shorten the time required for temperature drop and rise to check the physical properties of the measurement object to increase the efficiency of the physical property check and improve the reliability of the physical property check result.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 인장기를 도시한 구성도이고,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 인장기의 극저온챔버를 도시한 사시도이다.1 is a block diagram showing a low-temperature tensioner according to an embodiment of the present invention,
2 is a perspective view showing a cryogenic chamber of a low temperature tension machine according to an embodiment of the present invention.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the following description of the present invention, detailed description of known functions and configurations incorporated herein will be omitted when it may make the subject matter of the present invention rather unclear.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 인장기를 도시한 구성도이다. 1 is a block diagram showing a low-temperature tensioner according to an embodiment of the present invention.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 저온 인장기(100)는 -100℃이하의 온도 분위기가 조성될 수 있으며 측정대상물이 내부에 설치되는 챔버(110)와, 챔버(110)의 온도 조절을 위해 챔버(110)에 공급되는 -100℃ 이하의 온도를 갖는 극저온의 유체가 저장되는 유체탱크(120)와, 극저온 유체의 공급 경로를 전환시키는 전환밸브(130)와, 극저온 유체의 공급 경로 중 어느 하나에 설치되어 극저온 유체를 가열하는 가열부(140)와, 챔버(110)에 설치되어 극저온 유체와 가열된 유체를 측정대상물에 분사하는 분사부(150)를 포함할 수 있다.As shown in FIG. 1, the low-
챔버(110)는 물성 특성을 확인하기 위한 측정대상물이 내측에 설치되고, 극저온에 견디기 위한 재질로 제작되며, 챔버(110)의 측벽에는 단열을 위한 인슐레이션 부재가 설치될 수 있다. 또한, 챔버(110)는 내측에 측정대상물이 설치되기 위한 지그가 마련될 수 있으며, 일측에 출입을 위한 도어가 설치될 수 있다.The
유체탱크(120)는 극저온의 액체를 저장하며, 예를 들어 액체질소가 저장될 수 있으나, 이에 한정되지 않는다. 아울러, 유체탱크(120)는 극저온 유체의 온도에 견디기 위한 인슐레이션 구조 또는 재질로 이루어질 수 있으며, 챔버(110)에 제 1 공급라인(121)과 제 2 공급라인(122)으로 연결되어 각 라인으로 극저온 유체를 공급할 수 있다. 이를 위해 각 라인에는 펌프(미도시)가 연결될 수 있다. 제 1 공급라인(121)은 챔버(110)의 온도 하강을 위해 사용되는 라인이고, 제 2 공급라인(122)은 극저온챔버(110)의 온도 상승을 위해 사용되는 라인이다. 여기서, 제 1 공급라인(121)과 제 2 공급라인(122)은 유체탱크(120)와 마찬가지로 극저온의 온도에 견디기 위한 재질로 이루어져야 함은 자명하다.The
전환밸브(130)는 제 1 공급라인(121)과 제 2 공급라인(122)을 선택해서 극저온 유체가 공급되도록 한다. 예를 들면, 전환밸브(130)는 제 1 공급라인(121)과 제 2 공급라인(122)이 서로 분기되는 부분에 설치되는 3방향 밸브일 수 있다. 또는, 제 1 공급라인(121)과 제 2 공급라인(122)에 각각 설치되는 다수의 양방향 밸브로 이루어질 수 있다.The
가열부(140)는 제 2 공급라인(122)에 설치되며, 극저온 유체를 가열하여 챔버(110)에 공급한다. 본 실시예에서 가열부(140)는 제 2 공급라인(122)을 통해 공급되는 극저온 유체를 기화시키는 기화기(141)와, 기화기(141)의 후단에 설치됨과 아울러 기화기(141)에 의해 기화된 유체를 가열하는 히터(142)로 구성되는 것을 예로 설명한다. The
여기서, 기화기(141)는 극저온 유체와 물 등 상온의 유체를 열 교환시켜 극저온 유체를 기화시키는 열 교환기일 수 있다. 또한, 히터(142)는 동작과 온도 제어의 편의를 위하여 전기히터가 사용될 수 있으며, 이에 한하지 않고 다양한 가열 수단이 사용될 수 있다.Here, the
분사부(150)는 제 1 공급라인(121)을 통해 공급되는 극저온 유체와 가열부(140)에 의해 가열되어 제 2 공급라인(122)을 통해 공급되는 유체를 측정대상물에 분사하도록 챔버(110)의 내측에 설치된다. The
분사부(150)는 극저온 유체와 가열된 유체를 측정대상물에 분사하기 위한 동작을 함께 수행하는 노즐로 이루어질 수 있으나, 온도 상승과 하강에 따른 열충격에 의한 손상을 줄임으로써 내구성을 확보하기 위하여, 본 실시예에서처럼 제 1 공급라인(121)에 연결되어 극저온 유체를 측정대상물에 분사하는 제 1 노즐(151)과, 제 2 공급라인(122)에 연결되어 가열된 유체를 측정대상물에 분사하는 제 2 노즐(152)을 포함할 수 있다.The
도 2에 도시된 바와 같이, 제 1 및 제 2 노즐(151,152)은 챔버(110) 내의 상부에 나란하게 다수로 배열되며, 각각의 하부에 길이방향을 따라 다수의 분사공이 형성될 수 있다.As shown in FIG. 2, the first and
이와 같은 구성을 가지는 본 발명에 따른 저온 인장기의 작동을 예로 들어 설명하면 다음과 같다.Referring to the operation of the low-temperature tensioner according to the present invention having such a configuration as an example as follows.
측정대상물의 물성을 확인하기 위하여 챔버(110)에 측정대상물을 설치한 다음, 전환밸브(130)의 동작에 의하여 극저온 유체가 제 1 공급라인(121)을 통해 극저온 챔버(110)에 공급되도록 한다. 챔버(110)로 공급되는 극저온 유체는 제 1 노즐(151)에 의해 측정대상물에 분사됨으로써 측정대상물을 냉각시킨다.After the measurement object is installed in the
측정대상물의 냉각을 마치면, 측정대상물의 온도를 상승시키고자 하는 경우 전환밸브(130)의 동작에 의하여 극저온 유체가 제 2 공급라인(122)을 통해 극저온 챔버(110)에 공급되도록 한다. 이때, 가열부(140)의 구동에 의해 극저온 유체를 가열하게 되며, 이로 인해 제 2 노즐(152)로부터 가열된 유체가 측정대상물에 분사되도록 함으로써 측정대상물의 온도를 상승시킨다.When the cooling of the measurement object is finished, when the temperature of the measurement object is to be raised, the cryogenic fluid is supplied to the
이와 같은 본 발명의 구성에 따르면, 측정대상물의 물성 확인을 위하여 온도 강하 및 상승에 소요되는 시간을 단축시킴으로써 물성 확인의 효율을 높이도록 하고, 물성 확인 결과의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.According to the configuration of the present invention as described above, by reducing the time required for the temperature drop and rise to check the physical properties of the measurement object to increase the efficiency of the physical properties check, it is possible to improve the reliability of the physical properties check results.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 예를 들어 당업자는 각 구성요소의 재질, 크기 등을 적용 분야에 따라 변경하거나, 실시형태들을 조합 또는 치환하여 본 발명의 실시예에 명확하게 개시되지 않은 형태로 실시할 수 있으나, 이 역시 본 발명의 범위를 벗어나지 않는 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것으로 한정적인 것으로 이해해서는 안되며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다고 하여야 할 것이다.Although the embodiments of the present invention have been described above with reference to the accompanying drawings, those skilled in the art to which the present invention pertains may implement the present invention in other specific forms without changing the technical spirit or essential features thereof. I can understand that. For example, those skilled in the art can change the material, size, etc. of each component according to the application field, or combine or replace the embodiments in a form that is not clearly disclosed in the embodiments of the present invention, this is also the present invention It will not go beyond the scope of the. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are to be considered in all respects as illustrative and not restrictive, and that such modified embodiments are included in the technical idea described in the claims of the present invention.
110 : 극저온챔버 120 : 유체탱크
121 : 제 1 공급라인 122 : 제 2 공급라인
130 : 전환밸브 140 : 가열부
141 : 기화기 142 : 히터
150 : 분사노즐 151 : 제 1 노즐
152 : 제 2 노즐110: cryogenic chamber 120: fluid tank
121: first supply line 122: second supply line
130: switching valve 140: heating section
141: carburetor 142: heater
150: injection nozzle 151: first nozzle
152: second nozzle
Claims (6)
상기 챔버 내부의 온도 조절을 위한 유체가 저장되는 유체탱크와,
상기 유체탱크와 상기 챔버를 연결하며, 상기 유체를 상기 챔버로 공급하는 제 1 공급라인과,
상기 유체탱크와 상기 챔버를 연결하며, 상기 유체를 가열하여 상기 챔버로 공급하는 제 2 공급라인과,
상기 제 2 공급라인에 설치되며, 상기 유체를 가열하여 기화시키는 가열부와,
상기 제 1 공급라인과 상기 제 2 공급라인에 연결되며, 상기 유체 또는 상기 가열된 유체를 상기 챔버 내부로 분사하는 분사부를 포함하는 저온 인장기.A chamber in which the measurement object is installed,
A fluid tank in which a fluid for controlling temperature inside the chamber is stored;
A first supply line connecting the fluid tank to the chamber and supplying the fluid to the chamber;
A second supply line connecting the fluid tank to the chamber and heating the fluid to supply the chamber;
A heating unit installed in the second supply line and configured to heat and vaporize the fluid;
A low temperature tensioner connected to the first supply line and the second supply line and including an injection unit for injecting the fluid or the heated fluid into the chamber.
상기 가열부는,
상기 제 2 공급라인을 통해 공급되는 상기 유체를 기화시키는 기화기와,
상기 기화기의 후단에 설치되며, 기화된 상기 유체를 가열하는 히터를 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 인장기.The method of claim 1,
The heating unit includes:
A vaporizer for vaporizing the fluid supplied through the second supply line;
And a heater installed at the rear end of the vaporizer, the heater heating the vaporized fluid.
상기 분사부는,
상기 제 1 공급라인에 연결되어 상기 유체를 상기 측정대상물에 분사하는 제 1 노즐과,
상기 제 2 공급라인에 연결되어 상기 가열된 유체를 상기 측정대상물에 분사하는 제 2 노즐을 포함하는 것을 특징으로 하는 저온 인장기.The method of claim 1,
The injection unit
A first nozzle connected to the first supply line and injecting the fluid to the measurement object;
And a second nozzle connected to the second supply line and spraying the heated fluid to the measurement object.
상기 제 1 노즐 및 제 2 노즐은,
상기 극저온챔버 내의 상부에 나란하게 다수로 배열되며, 각각의 하부에 길이방향을 따라 다수의 분사공이 형성되는 것을 특징으로 하는 저온 인장기.The method of claim 3, wherein
The first nozzle and the second nozzle,
Low temperature tensioner, characterized in that arranged in a plurality of side by side in the cryogenic chamber, a plurality of injection holes are formed along the longitudinal direction in each lower portion.
상기 유체는 액체 질소이고, 상기 가열된 유체는 질소 가스인 것을 특징으로 하는 저온 인장기.The method according to any one of claims 1 to 4,
And said fluid is liquid nitrogen and said heated fluid is nitrogen gas.
상기 유체를 상기 제 1 공급라인과 상기 제 2 공급라인 중 어느 하나로 선택적으로 공급하는 전환밸브가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 저온 인장기.The method according to any one of claims 1 to 4,
And a switching valve for selectively supplying the fluid to any one of the first supply line and the second supply line.
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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KR1020100115749A KR20120054395A (en) | 2010-11-19 | 2010-11-19 | Tensioner for using low temperature |
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KR (1) | KR20120054395A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR20190072975A (en) | 2017-12-18 | 2019-06-26 | 주식회사 포스코 | Low Temperature Tester |
KR20200035527A (en) * | 2018-09-27 | 2020-04-06 | 현대제철 주식회사 | Jig for griping sample for cryogenic tensile test and cryogenic tensile test device having the same |
KR20200055568A (en) * | 2018-11-13 | 2020-05-21 | 한국항공우주연구원 | Complex environment testing system |
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2010
- 2010-11-19 KR KR1020100115749A patent/KR20120054395A/en not_active Application Discontinuation
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
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A201 | Request for examination | ||
E902 | Notification of reason for refusal | ||
E601 | Decision to refuse application |