KR20120069793A - Ｅｂｗ 구동장치 기폭출력 검증을 위한 휴대용 점검장치 - Google Patents

Ｅｂｗ 구동장치 기폭출력 검증을 위한 휴대용 점검장치 Download PDF

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KR20120069793A
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임유철
마근수
김명환
이재득
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한국항공우주연구원
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Abstract

본 발명은 선형화약의 착화기(EBW:Explosive BridegWire) 구동장치 기폭출력 검증을 위한 휴대용 점검장치에 관한 것으로서, 착화기(EBW:Explosive BridgeWire) 구동장치의 출력인 양극(+)과 음극(-)에 연결된 CVR(Crrent Viewing Resistor)과, 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)를 검출하는 피크(Peak) 전류값 검출부와, 착화기의 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)을 검출하는 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부와, 상기 검출된 전류(Ipk)와 시간(Tr)을 착화기를 기폭시키기 위한 피크 전류 임계값과 피크 전류에 도달하는 시간의 임계값과 비교하는 비교판단부와, 상기 비교판단부에서 비교판단한 결과를 검출하는 결과검출부를 포함하여 구성되는 착화기 기폭출력 검증을 위한 점검장치를 제공한다.

Description

ＥＢＷ 구동장치 기폭출력 검증을 위한 휴대용 점검장치{Portable Test Equipment for Verification of EBW Firing Output}
본 발명은 선형화약의 착화기(EBW:Explosive BridgeWire) 구동장치 기폭출력 검증을 위한 휴대용 점검장치에 관한 것이다.
선형화약의 착화기(EBW:Explosive BridgeWire)는 2000V 이상의 고전압신호가 순간적으로 인가될 때 기폭되는 착화기로써 기폭되기 위한 요구조건은 최대전류값과 최대전류값에 도달하는 시간에 의해 결정된다. 따라서 1 μsec 이내에 수백 A이상의 전류를 생성하기 위해 고전압용 커패시터와 Spark Gap스위치를 이용하여 착화기를 기폭시키기 위한 구동장치가 제작된다. 이러한 착화기 구동장치는 군사무기 및 발사체의 기폭장치 등으로 사용된다.
개발된 착화기 구동장치는 단독 또는 시스템레벨로 수많은 시험을 수행하게 된다. 시험은 실제 착화기를 기폭하기에 앞서 사전점검시험을 수행하기 위한 것이며, 시험항목으로 고전압출력신호에 대한 확인도 필요하다. 통상적으로 고전압출력신호가 착화기를 기폭 시킬 수 있는 신호인지를 확인하기 위해 오실로스코프와 스코프용 CVR(Current Viewing Resistor)를 필요로 하며 측정된 신호를 바탕으로 육안을 통한 정상유무를 판독하여 왔다.
이러한 종래기술은 측정된 신호를 육안으로 판단하여야 하는 번거로운 작업이였으며, 육안 판단에 따른 오차발생도 개선하지 못하는 실정이었다.
본 발명은, 오실로스코프 및 CVR(Current Viewing Resistor)을 이용하여 측정하는 수동식 판독방식을 일체화된 휴대용모듈로 제작하여 자동으로 판독되도록 함으로써 작업효율성을 극대화시키고자 한다.
또한, 본 발명은 CVR(Current Viewing Resistor)을 EBW(Explosive BridegWire)구동장치의 부하로 모사하고 기폭출력신호 발생시 CVR에 순간적으로 인가되는 전압에 대해 10MHz 이상의 고속 A/D변환을 수행하여 피크값과 피크값 상승에 소요되는 시간(Rising Time)을 검출함으로써 EBW(Explosive BridegWire)구동장치의 기폭출력신호가 EBW(Explosive BridegWire)를 정상적으로 기폭 시킬 수 있는지 여부를 가리기 위한 점검장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
아울러, 배터리를 이용한 전원공급회로를 탑재하여 휴대성을 통한 작업효율성을 높이는 것도 목적이 있다.
본 발명은 착화기(EBW:Explosive BridgeWire) 구동장치의 출력인 양극(+)과 음극(-)에 연결된 CVR(Crrent Viewing Resistor)(10);과, 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)를 검출하는 피크(Peak) 전류값 검출부(20);과, 착화기의 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)을 검출하는 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부(30);와, 상기 검출된 전류(Ipk)와 시간(Tr)을 착화기를 기폭시키기 위한 피크 전류 임계값과 피크 전류에 도달하는 시간의 임계값과 비교하는 비교판단부(40);와, 상기 비교판단부(40)에서 비교판단한 결과를 검출하는 결과검출부(50);를 포함하여 구성되는 착화기 기폭출력 검증을 위한 점검장치를 제공한다.
여기서, 상기 결과검출부(50)는, 상기 비교판단부(40)에서 검출된 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)가 임계치보다 크고, 검출된 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)이 임계치보다 작은 경우로 판단하는 경우에 착화기를 정상으로 판단하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)값 임계치 또는 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)의 임계치는 외부 입력이 가능한 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 CVR(10)과 연결되어 착화기의 기폭시 CVR(10)의 양단에 걸리는 전압이 증폭기(AMP)(15)로 증폭된 후 전달받아 디지털 신호로 변환하여 피크(Peak) 전류값 검출부(20)와 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부(30)로 전달하는 아날로그디지털 컨버터(16)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 점검장치는, 휴대용 배터리(60)를 더 포함한 것을 특징으로 한다.
본 발명은 실제 EBW(Explosive BridegWire)를 기폭시키지 않고도 EBW(Explosive BridegWire) 구동장치의 정상동작 유무를 판별할 수 있는 휴대용 점검장치를 고안하였다. 기존의 오실로스코프와 주변장치 등을 활용한 수동으로 판독하는 방법을 자동화하여 판독하도록 하였다.
또한 휴대하기 용이하도록 소형화시킴으로써 EBW(Explosive BridegWire) 구동장치를 개발하는 과정 중 수행되는 각종 환경시험시 EBW(Explosive BridegWire)를 대체하여 기폭에 의한 위험 부담없이 안전하게 개발 및 검증작업을 수행할 수 있으며 동시에 비용절감 효과가 있다. 따라서 군사무기나 발사체 등에 사용되는 EBW(Explosive BridegWire) 구동장치의 개발 및 검증시험에 유용하게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.
도 1 은 본 발명에서 제안한 EBW구동장치 기폭출력 검증을 위한 휴대용 점검장치 구성도이고,
도 2 는 본 발명에 따른 고전압 구동장치의 기폭출력 신호의 예를 도시한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하면서 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서, 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해해야 한다.
도 1 은 본 발명에서 제안한 EBW구동장치 기폭출력 검증을 위한 휴대용 점검장치 구성도이고, 도 2 는 본 발명에 따른 고전압 구동장치의 기폭출력 신호의 예를 도시한 것이다.
도 1 및 도 2에서 보듯이, 본 발명은 선형화약의 착화기(EBW:Explosive BridegWire) 구동장치 기폭출력 검증을 위한 휴대용 점검장치에 관한 것으로서, CVR(Crrent Viewing Resistor)(10), 피크(Peak) 전류값 검출부(20), 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부(30), 비교판단부(40), 결과검출부(50)를 포함하여 구성되며, 아날로그디지털 컨버터(16) 또는 포터블 배터리(60)를 더 포함할 수 있다.
상기 CVR(Current Viewing Resistor)(10)은, 착화기(EBW:Explosive BridgeWire) 구동장치의 출력과 연결된 양극(+)과 음극(-)에 연결되어 구동장치의 기폭시 전압이 걸리게 된다. CVR(10) 양단에 걸리는 전압은 증폭기(AMP)(15)를 통해 아날로그디지털 컨버터(A/D변환기)(16)로 전달되고 10MHz로 A/D변환된 신호가 피크(Peak) 전류값 검출부(20)와 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부(30)로 전송되게 된다.
상기 피크(Peak) 전류값 검출부(20)는, 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)를 검출하는 수단에 해당한다. 본 발명은 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)와 착화기의 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)에 의해 착화기의 정상작동 여부를 판단하게 된다.
상기 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부(30)는, 착화기의 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)을 검출하는 수단에 해당한다. 본 발명은 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)와 착화기의 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)에 의해 착화기의 정상작동 여부를 판단하게 된다.
상기 비교판단부(40)는, 상기 검출된 전류(Ipk)와 시간(Tr)을 착화기를 기폭시키기 위한 피크 전류 임계값과 피크 전류에 도달하는 시간의 임계값과 비교하는 구성이다. 여기서, 상기 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)값 임계치 또는 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)의 임계치는 외부 입력이 가능하도록 구성하는 것이 바람직하다. 이러한 구성이면 다양한 EBW 착화기에 대해 범용적으로 활용이 가능하기 때문이다.
상기 결과검출부(50)는, 상기 비교판단부(40)에서 비교판단한 결과를 검출하는 구성에 해당한다. 상기 결과검출부(50)는, 상기 비교판단부(40)에서 검출된 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)가 임계치보다 크고, 검출된 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)이 임계치보다 작은 경우로 판단하는 경우에 착화기를 정상인 것으로 판단하도록 한다. 이외의 경우에 대해서는 비정상으로 판단하도록 한다.
아울러, 본 발명에 따른 점검장치는 휴대용 배터리(60)를 더 포함하여 구성되어 휴대용으로 활용할 수 있도록 한다. 아울러, 휴대용 배터리(60)와 연동된 전원공급회로(70)를 구비함이 바람직하다.
이하, 본 발명을 이용하여 EBW 착화기의 정상 유무를 판독하는 메커니즘을 간략히 설명하도록 한다.
먼저, EBW 구동장치의 출력과 연결되는 (+),(-)단자가 구비되며, (+)단자와 (-)단자는 직접 CVR(10)과 연결되어 기폭시 CVR(10) 양단에 걸리는 전압을 증포기(AMP)(15)를 통해 아날로그디지털 컨버터(A/D변환기)(16)로 전달되고 10MHz로 A/D변환된 신호를 바탕으로 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부(30)와 피크(Peak) 전류값 검출부(20)를 통해 피크 도달 시간(Rising Time)(Tr)과 피크(Peak) 전류값(Ipk)을 취득하게 된다. 취득된 값들은 비교판단부(40)에서 Tr 임계치(기폭되기 위한 Rising Time 기준값), Ipk 임계치(기폭되기 위한 전류 최대치의 기준값)들과 비교하여, 결과검출부(50)를 통해 Tr 임계치보다 작고 I pk임계치보다 크면 정상임을 출력하고 두 가지 조건 중 한 가지라도 만족을 못하면 비정상으로 출력하도록 한다.
이상과 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술 사상과 아래에 기재될 청구범위의 균등 범위 내에서 다양한 변형 및 수정이 가능함은 물론이다.
10 : CVR(Current Viewing Resistor)
15 : 증폭기(AMP:Amplifier)
16 : 아날로그디지털 컨버터(A/D:Analog Digital Converter)
20 : 피크(Peak) 전류값 검출부
30 : 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부
40 : 비교판단부
50 : 결과검출부
60 : 휴대용 배터리
70 : 전원공급회로

Claims (5)

  1. 착화기(EBW:Explosive BridgeWire) 구동장치의 출력인 양극(+)과 음극(-)에 연결된 CVR(Crrent Viewing Resistor)(10);
    착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)를 검출하는 피크(Peak) 전류값 검출부(20);
    착화기의 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)을 검출하는 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부(30);
    상기 검출된 전류(Ipk)와 시간(Tr)을 착화기를 기폭시키기 위한 피크 전류 임계값과 피크 전류에 도달하는 시간의 임계값과 비교하는 비교판단부(40);
    상기 비교판단부(40)에서 비교판단한 결과를 검출하는 결과검출부(50);를 포함하여 구성되는 착화기 기폭출력 검증을 위한 점검장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 결과검출부(50)는, 상기 비교판단부(40)에서 검출된 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)가 임계치보다 크고, 검출된 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)이 임계치보다 작은 경우로 판단하는 경우에 착화기를 정상으로 판단하는 것을 특징으로 하는 착화기 기폭출력 검증을 위한 점검장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 착화기의 피크(Peak) 전류(Ipk)값 임계치 또는 피크(Peak) 전류에 도달하는 시간(Tr:Rising Time)의 임계치는 외부 입력이 가능한 것을 특징으로 하는 착화기 기폭출력 검증을 위한 점검장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 CVR(10)과 연결되어 착화기의 기폭시 CVR(10)의 양단에 걸리는 전압이 증폭기(AMP)(15)로 증폭된 후 전달받아 디지털 신호로 변환하여 피크(Peak) 전류값 검출부(20)와 피크 도달 시간(Rising Time) 검출부(30)로 전달하는 아날로그디지털 컨버터(16)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 착화기 기폭출력 검증을 위한 점검장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 점검장치는, 휴대용 배터리(60)를 더 포함한 것을 특징으로 하는 착화기 기폭출력 검증을 위한 점검장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20190002428U (ko) * 2019-09-20 2019-09-30 김희진 안전키 일체형 디지털 회로 시험기 및 이를 구비한 전기식 발파기

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KR20190002428U (ko) * 2019-09-20 2019-09-30 김희진 안전키 일체형 디지털 회로 시험기 및 이를 구비한 전기식 발파기

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