KR20130013258A - Axial thrust measurement device for pump by using measurement mechanism - Google Patents

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KR20130013258A
KR20130013258A KR1020110074798A KR20110074798A KR20130013258A KR 20130013258 A KR20130013258 A KR 20130013258A KR 1020110074798 A KR1020110074798 A KR 1020110074798A KR 20110074798 A KR20110074798 A KR 20110074798A KR 20130013258 A KR20130013258 A KR 20130013258A
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박진욱
윤주형
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효성굿스프링스 주식회사
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Abstract

PURPOSE: A device for measuring axial thrust of a pump and a measuring mechanism using the same are provided to reduce axial thrust generated by a bearing or shafting by using a pressure sensor method and to prevent measurement errors. CONSTITUTION: A device(100) for measuring axial thrust of a pump comprises a casing(110), a casing cover(120), a rotary shaft(130), an inducer(140), a rotor, a pressure sensor(160), a measurement board(170), and a DAQ(Data Acquisition) board(180). The casing comprises a plurality of mounting holes where a pressure sensor mounting tap for measuring the pressure of fluid is mounted. The rotary shaft is installed inside the casing cover and supported by a line bearing and a line bush. The inducer is assembled in one end of the rotary shaft and induces the inflow of the fluid. The rotor is arranged in a rear end of the inducer and transfers the fluid to a diffuser formed in between the casing and casing cover. The pressure sensor is mounted in the pressure sensor mounting taps and measures the pressure of the fluid flowing inside the casing. Signals measured by the pressure sensor are transmitted to the measurement board. The DAQ board converts the pressure signals transmitted to the measurement board into axial thrust. [Reference numerals] (170) Measurement board; (180) DAQ board; (192) Output unit; (194) Monitoring unit

Description

펌프의 축추력 측정장치 및 이를 이용한 측정 메커니즘{Axial thrust measurement device for pump by using measurement mechanism}Axial thrust measurement device for pump by using measurement mechanism

본 발명은 펌프의 축추력 측정장치 및 이를 이용한 측정 메커니즘에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 펌프의 회전축에 발생되는 축추력을 측정하여 회전축을 지지하여 축추력을 지지하는 베어링의 손상을 방지하여 펌프의 고장을 방지할 수 있도록 하는 펌프의 축추력 측정장치 및 이를 이용한 측정 메커니즘에 관한 것이다.The present invention relates to a axial thrust measuring device of the pump and a measuring mechanism using the same, and more particularly, by measuring the axial thrust generated on the rotating shaft of the pump to prevent the damage of the bearing supporting the axial thrust by supporting the rotating shaft of the pump The present invention relates to an axial thrust measurement device for a pump and a measurement mechanism using the same to prevent failure.

일반적으로 터보형 펌프의 축추력 측정장치는 원심펌프 및 축류형 펌프의 설계 및 제작단계에서 펌프의 임펠러 회전축에서 발생되는 축추력을 미리 측정하여 펌프 케이싱 내에서 임펠러 회전축을 지지하여 축추력을 지지하는 베어링을 적합하게 선정하여 제작하므로서 펌프의 작동 시 발생하는 축추력에 의한 베어링의 손상을 방지하여 펌프의 고장을 방지할 수 있도록 하는 것이다.In general, the axial thrust force measuring device of the turbo type pump measures the axial thrust generated in the impeller rotational axis of the pump in the design and manufacturing stage of the centrifugal pump and the axial type pump to support the impeller rotational axis in the pump casing to support the axial thrust. Properly selected and manufactured to prevent the damage of the pump by preventing the bearing damage caused by the axial thrust generated during the operation of the pump.

일반적인 터보형 펌프의 축추력 측정장치(1)는 도 1에 도시된 바와 같이 케이싱(40)에 관통되게 위치하며 일단이 임펠러 회전축(50)과 축추력 전달용 커플링(60)으로 연결되어 축추력이 전달되며 타단이 플랙시블 커플링(70)으로 구동모터(80)의 구동축(81)과 연결되는 지지축(10)과, 상기 케이싱(40) 내에서 축추력을 받는 지지축(10)의 양단을 축 지지하여 축추력 지지하는 복수의 볼 베어링(20)과, 상기 각각의 볼 베어링(20)의 일측에 배치되어 볼 베어링(20)에 지지되는 축추력을 측정하는 센서(30)를 포함하여 구성된다.Axial thrust measuring device (1) of the general turbo type pump is positioned through the casing 40, as shown in Figure 1, one end is connected to the impeller rotary shaft 50 and the axial thrust transmission coupling 60, the axial thrust Is transmitted and the other end of the support shaft 10 is connected to the drive shaft 81 of the drive motor 80 by the flexible coupling 70, and the support shaft 10 receives the axial thrust in the casing 40 And a plurality of ball bearings 20 for supporting axial thrust by supporting both ends, and a sensor 30 disposed on one side of each ball bearing 20 to measure the axial thrust supported by the ball bearing 20. It is configured by.

이러한 종래의 터보형 펌프의 축추력 측정장치(1)는 축추력의 측정을 위해서 측정하고자 하는 펌프(90)에 측정용 장치를 추가 제작해야 하기 때문에 제작비용이 많이 드는 문제점이 발생한다.The shaft thrust measuring device 1 of the conventional turbo type pump has a problem in that the manufacturing cost is high because the measuring device must be additionally manufactured in the pump 90 to be measured for the measurement of the shaft thrust.

본 발명은 측정용 장치를 추가 제작이 필요없이 펌프의 설계 및 제작 시에 펌프의 임펠러에서 발생하는 축추력을 측정하여 펌프에 적합한 베어링을 선정하여 펌프의 수명 및 신뢰성을 높이도록 하며, 펌프의 축추력 저감을 위한 다양한 방법에 대한 효과를 분석할 수 있도록 하는 펌프의 축추력 측정장치 및 이를 이용한 측정 메커니즘을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention measures the axial thrust generated from the impeller of the pump during the design and manufacture of the pump without the need for additional production of the measuring device to select a bearing suitable for the pump to increase the life and reliability of the pump, the shaft of the pump It is an object of the present invention to provide an axial thrust measuring device of a pump and a measuring mechanism using the same, which can analyze the effects of various methods for reducing thrust.

본 발명은 유체의 압력을 측정하기 위한 압력센서 장착탭이 장착되는 복수개의 장착홀이 형성되는 케이싱과, 상기 케이싱 내측에 일체로 조립되어 수실이 형성되며, 일측에는 상기 수실과 연통되는 케이싱 홀 및 유체의 압력을 측정하기 위한 압력센서 장착탭이 장착되는 복수개의 장착홀이 형성되는 케이싱 커버와, 상기 케이싱 커버 내부에 설치되며, 라인 베어링과 라인부쉬에 의해 지지되는 회전축과, 상기 회전축의 일단에 조립되어 유입되는 유체를 유도하는 인듀서와, 상기 인듀서의 후단에 위치하며, 상기 회전축의 일단에 조립되어 유입되는 유체를 상기 케이싱과 상기 케이싱 커버 사이에 형성된 디퓨져로 이송시키는 회전차와, 상기 케이싱에 형성된 복수개의 압력센서 장착탭에 장착되며, 상기 케이싱 내로 유입되는 유체의 압력을 측정하는 압력센서와, 상기 압력센서에서 측정한 신호가 전달되는 계측보드 및 상기 계측보드로 전달된 압력신호를 축추력으로 변환하는 DAQ 보드를 포함하는 펌프의 축추력 측정장치를 제공한다.The present invention is a casing is formed with a plurality of mounting holes are mounted to the pressure sensor mounting tab for measuring the pressure of the fluid, the casing hole is integrally assembled inside the casing, the casing hole is in communication with the water chamber and A casing cover having a plurality of mounting holes in which a pressure sensor mounting tab for measuring the pressure of the fluid is formed, a rotating shaft installed inside the casing cover and supported by a line bearing and a line bush, and at one end of the rotating shaft. An inducer for inducing fluid introduced into the assembly; a rotary difference positioned at a rear end of the inducer and transferring the fluid introduced and assembled at one end of the rotating shaft to a diffuser formed between the casing and the casing cover; It is mounted on a plurality of pressure sensor mounting tab formed in the casing, and measures the pressure of the fluid flowing into the casing It provides a pump axial thrust measurement device including a pressure sensor, a measurement board to which the signal measured by the pressure sensor is transmitted and a DAQ board for converting the pressure signal transmitted to the measurement board into axial thrust.

또한, 본 발명은 케이싱의 내부로 유입되는 유체의 흡입 압력을 측정하는 단계와, 케이싱 내부에 위치하는 인듀서에 의해 유도되며, 회전차로 유입되는 유체의 압력을 측정하는 단계와, 회전차에 의해 디퓨져로 유입되는 유체의 압력을 측정하는 단계와, 케이싱 내측에 일체로 조립된 케이싱 커버의 케이싱 홀로 이송되는 유체의 압력을 측정하는 단계와, 케이싱 홀 및 라인 베어링과 회전축 사이의 틈을 통해 케이싱 커버의 수실로 이송된 유체의 압력을 측정하는 단계 및 회전차에 의해 디퓨져로 이송되는 유체의 압력을 측정하여 측정된 압력을 계측보드와 DAQ 보드를 이용하여 압력을 축추력으로 변환하여 펌프의 축추력을 측정하는 측정 메커니즘을 제공한다.In addition, the present invention is measured by the suction pressure of the fluid flowing into the casing, guided by the inducer located inside the casing, by measuring the pressure of the fluid flowing into the rotor, and by the rotor Measuring the pressure of the fluid flowing into the diffuser, measuring the pressure of the fluid transferred to the casing hole of the casing cover integrally assembled inside the casing, and the casing cover through a gap between the casing hole and the line bearing and the rotating shaft. Measuring the pressure of the fluid transferred to the chamber of the chamber and measuring the pressure of the fluid transferred to the diffuser by the rotor wheel, the pressure is converted to the axial thrust by using the measurement board and the DAQ board It provides a measurement mechanism to measure.

본 발명에 따른 펌프의 축추력 측정장치 및 이를 이용한 측정 메커니즘은 다음과 같은 효과를 가진다.Axial thrust measuring device of the pump and a measuring mechanism using the same according to the present invention has the following effects.

첫째, 펌프의 축추력을 측정을 위해서 측정하고자 하는 펌프에 측정용 장치를 추가 제작하지 않고, 펌프에 압력센서 취부를 위한 홀의 가공만으로 적용이 가능하여 비용을 절감할 수 있다.First, it is possible to reduce the cost by applying only the processing of the hole for mounting the pressure sensor to the pump, without additionally manufacturing a measuring device to the pump to measure the axial thrust of the pump.

둘째, 로드셀 방식이 아닌 압력센서 방식을 이용하기 때문에 베어링 또는 축계로부터 발생하는 축추력 저감 및 측정 오차를 방지할 수 있다.Second, since the pressure sensor method is used instead of the load cell method, the axial thrust reduction and measurement error generated from the bearing or the shaft system can be prevented.

셋째, 펌프의 작동으로 인한 마찰열이 센서에 직접적으로 영향을 주지 않는 구조이기 때문에 베어링부의 온도가 올라가게 되더라도 센서의 측정오차나 정밀도 등의 변화가 없으므로 계측의 신뢰성이 보장된다.Third, since the frictional heat due to the operation of the pump does not directly affect the sensor, even if the bearing part temperature rises, the measurement error or precision of the sensor does not change, so the reliability of the measurement is guaranteed.

넷째, 계측된 압력 신호를 DAQ 보드를 통해 축추력으로 변환하고 이를 실시간으로 모니터링할 수 있다.Fourth, the measured pressure signal can be converted into axial thrust through the DAQ board and monitored in real time.

도 1은 종래의 터보형 펌프를 도시한 개략적인 측면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 펌프의 축추력 측정장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 2의 제1케이싱을 확대한 확대도이다.
도 4는 도 2의 제2케이싱을 확대한 확대도이다.
도 5는 본 발명에 따른 펌프의 축추력 측정장치를 이용하여 축추력을 측정하는 측정 메커니즘의 순서도이다.1 is a schematic side view showing a conventional turbo type pump.
2 is a view schematically showing an apparatus for measuring axial thrust of a pump according to the present invention.
3 is an enlarged view illustrating an enlarged first casing of FIG. 2.
4 is an enlarged view illustrating an enlarged second casing of FIG. 2.
Figure 5 is a flow chart of a measuring mechanism for measuring the axial thrust by using the axial thrust force measuring device of the pump according to the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. Prior to this, terms and words used in the present specification and claims should not be construed as limited to ordinary or dictionary terms, and the inventor should appropriately interpret the concepts of the terms appropriately The present invention should be construed in accordance with the meaning and concept consistent with the technical idea of the present invention.

따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시 예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.Therefore, the embodiments described in the present specification and the configurations shown in the drawings are merely the most preferred embodiments of the present invention and are not intended to represent all of the technical ideas of the present invention. Therefore, It should be understood that there may be variations.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하면, 도 2는 본 발명에 따른 펌프의 축추력 측정장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 2의 제1케이싱을 확대한 확대도이며, 도 4는 도 2의 제2케이싱을 확대한 확대도이고, 도 5는 본 발명에 따른 펌프의 축추력 측정장치를 이용하여 축추력을 측정하는 측정 메커니즘의 순서도이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a preferred embodiment according to the present invention will be described in detail, Figure 2 is a view schematically showing an apparatus for measuring the axial thrust of the pump according to the present invention, Figure 3 is a first casing of Figure 2 4 is an enlarged view illustrating an enlarged enlarged view of the second casing of FIG. 2, and FIG. 5 is a flowchart illustrating a measurement mechanism for measuring the axial thrust force using the axial thrust force measuring apparatus of the pump according to the present invention.

도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 펌프의 축추력 측정장치(100)는 케이싱(110)과, 케이싱 커버(120)와, 회전축(130)과, 인듀서(140)와, 회전차(150)와, 압력센서(160)와, 계측보드(170)와, DAQ 보드(180)을 포함한다.2 to 4, the axial thrust force measuring apparatus 100 of the pump according to the present invention is the casing 110, the casing cover 120, the rotating shaft 130, the inducer 140, and rotation The vehicle 150 includes a pressure sensor 160, a measurement board 170, and a DAQ board 180.

상기 케이싱(110)은 제1케이싱(112)과 제2케이싱(114)과 제3케이싱(116)으로 이루어지며, 분리된 상기 제1케이싱(112)과 제2케이싱(114) 및 제3케이싱(116)은 체결수단(118)에 의해 일체로 체결되고, 상기 케이싱(110)에는 유체의 압력을 측정하기 위한 복수개의 압력센서 장착탭이 장착되는 복수개의 장착홀이 형성된다.The casing 110 includes a first casing 112, a second casing 114, and a third casing 116. The first casing 112, the second casing 114, and the third casing are separated. 116 is integrally fastened by the fastening means 118, the casing 110 is formed with a plurality of mounting holes for mounting a plurality of pressure sensor mounting tabs for measuring the pressure of the fluid.

체결수단(118)에 의해 일체로 체결되는 상기 케이싱(110)의 내측에는 케이싱 커버(120)가 구비된다. 상기 케이싱 커버(120)는 상기 케이싱(110) 내측에 일체로 조립면서서 수실(122)와 디퓨져(119)를 형성한다. 상기 케이싱 커버(120)의 일측에는 상기 수실(122)와 연통되는 케이싱 홀(124)이 형성된다. 상기 케이싱 홀(124)은 상기 케이싱 커버(120)의 원주 방향으로 복수개가 형성되며, 상기 케이싱 홀(124)로는 상기 디퓨져(119)로만 이동되는 유체가 유입됨으로 인하여 후술되는 회전차(150) 후면에 작용하는 유체의 송출압을 낮추게 된다.A casing cover 120 is provided inside the casing 110 which is integrally fastened by the fastening means 118. The casing cover 120 is integrally assembled inside the casing 110 to form a water chamber 122 and a diffuser 119. A casing hole 124 communicating with the water chamber 122 is formed at one side of the casing cover 120. The casing hole 124 is formed in plural in the circumferential direction of the casing cover 120, the fluid to be moved only to the diffuser 119 into the casing hole 124, the rear of the rotary car 150 to be described later It lowers the delivery pressure of the fluid acting on.

상기 수실(122)과 디퓨져(119)로는 상기 케이스의 유입구(112-5)로 유입된 유체가 상기 케이싱(110)의 유출구(116-5)로 이송된다.The fluid introduced into the inlet 112-5 of the case is transferred to the outlet 116-5 of the casing 110 through the water chamber 122 and the diffuser 119.

상기 제1케이싱(112)의 내측에는 후술되는 인듀서(140)와 회전차(150)가 위치하며, 상기 제1케이싱(112)에는 유입되는 유체의 흡입 압력을 측정하는 흡입 압력센서 장착탭(112-1)과 상기 회전차 전면에서 이동하는 유체의 압력을 측정하는 회전차 전면 압력센서 장착탭(112-2) 및 상기 회전차에서 토출되는 유체의 압력을 측정하는 회전차 토출 압력센서 장착탭(112-3)이 장착된다.Inside the first casing 112, the inducer 140 and the rotary car 150, which will be described later, are positioned, and the first casing 112 has a suction pressure sensor mounting tap for measuring the suction pressure of the fluid flowing therein ( 112-1) and the front wheel of the rotor with a pressure sensor mounting tap 112-2 for measuring the pressure of the fluid moving in the front of the rotor and the wheel for discharging pressure sensor mounting a rotor for measuring the pressure of the fluid discharged from the rotor 112-3 is mounted.

또한, 상기 제1케이싱(112)에는 상기 흡입 압력센서 장착탭(112-1)과 상기 회전차 전면 압력센서 장착탭(112-2) 및 상기 회전차 토출 압력센서 장착탭(112-3)이 각각 장착되는 흡입 압력센서 장착홀(112-6)과 회전차 전면 압력센서 장착홀(112-7) 및 회전차 토출 압력센서 장착홀(112-8)이 형성된다.In addition, the first casing 112 includes the suction pressure sensor mounting tab 112-1, the rotor front pressure sensor mounting tab 112-2, and the rotor difference discharge pressure sensor mounting tab 112-3. Each of the suction pressure sensor mounting holes 112-6, the front pressure sensor mounting hole 112-7, and the rotary vehicle discharge pressure sensor mounting hole 112-8 are formed.

상기 제1케이싱(112)과 체결수단(118)에 의해 체결되는 상기 제2케이싱(114)은 원통 형상이며, 상기 제2케이싱(114)에는 상기 제2케이싱(114)의 내부를 이동하는 유체의 압력을 측정하기 위한 회전차 후면 압력센서 장착탭(114-1)과 수실 압력센서 장착탭(114-2) 및 디퓨져 압력센서 장착탭(114-3)이 장착된다.The second casing 114, which is fastened by the first casing 112 and the fastening means 118, has a cylindrical shape, and the second casing 114 has a fluid which moves inside the second casing 114. The rear pressure sensor mounting tab 114-1, the water chamber pressure sensor mounting tab 114-2, and the diffuser pressure sensor mounting tab 114-3 are mounted to measure the pressure of the rotor.

또한, 상기 제2케이싱(114)에는 상기 회전차 후면 압력센서 장착탭(114-1)과 수실 압력센서 장착탭(114-2) 및 디퓨져 압력센서 장착탭(114-3)이 장착되는 회전차 후면 압력센서 장착홀(114-6)과 수실 압력센서 장착홀(114-7) 및 디퓨져 압력센서 장착홀(114-8)이 형성된다.In addition, the second casing 114 is a rotary wheel to which the rear pressure sensor mounting tab 114-1, the chamber pressure sensor mounting tab 114-2, and the diffuser pressure sensor mounting tab 114-3 are mounted. The rear pressure sensor mounting hole 114-6, the chamber pressure sensor mounting hole 114-7, and the diffuser pressure sensor mounting hole 114-8 are formed.

상기 회전차 후면 압력센서 장착탭(114-1)은 상기 케이싱 커버(120)의 케이싱 홀(124)과 연통되는 상기 회전차 후면 압력센서 장착홀(114-6)에 장착되어 상기 케이싱 커버(120)의 케이싱 홀(124)로 유입되어 유동하는 유체의 압력을 측정한다.The rotary vehicle rear pressure sensor mounting tab 114-1 is mounted to the rear vehicle pressure sensor mounting hole 114-6 communicating with the casing hole 124 of the casing cover 120 and the casing cover 120. The pressure of the fluid flowing into and flowing into the casing hole 124 is measured.

상기 수실 압력센서 장착탭(114-2)은 상기 케이싱 커버(120)의 수실과 연통되는 수실 압력센서 장착홀(114-7)에 장착되어 상기 케이싱 커버(120)의 수실로 유입되는 유체의 압력을 측정한다.The chamber pressure sensor mounting tab 114-2 is mounted in the chamber pressure sensor mounting hole 114-7 communicating with the chamber of the casing cover 120 to supply the pressure of the fluid flowing into the chamber of the casing cover 120. Measure

상기 디퓨져 압력센서 장착탭(114-3)은 상기 케이싱(110)과 상기 케이싱 커버(120) 사이에 형성되는 디퓨져(119)와 연통되는 디퓨져 압력센서 장착홀(114-8)에 장착되어 회전차(150)를 통해 디퓨져(119)로 이동하는 유체의 압력을 측정한다.The diffuser pressure sensor mounting tab 114-3 is mounted on a diffuser pressure sensor mounting hole 114-8 communicating with the diffuser 119 formed between the casing 110 and the casing cover 120 to rotate the car. The pressure of the fluid moving to the diffuser 119 through 150 is measured.

상기 제2케이싱(114)와 체결수단(118)에 의해 체결되는 상기 제3케이싱(116)에는 상기 제1케이싱(112)의 유입구(112-5)를 통해 유입되어 상기 제2케이싱(114)의 내부를 이동한 유체가 유출되는 유출구(116-5)가 형성된다.The third casing 116 fastened by the second casing 114 and the fastening means 118 is introduced through the inlet 112-5 of the first casing 112 to the second casing 114. An outlet 116-5 through which the fluid moving inside the outlet is formed.

상기 케이싱(110) 내측에 일체로 조립된 상기 케이싱 커버(120)의 내측으로는 회전축(130)이 관통되게 구비된다. 상기 회전축(130)의 일측에는 인듀서(140)와 회전차(150)가 장착되며, 상기 회전축(130)은 상기 인듀서(140)와 회전차(150)를 회전시키는 역할을 한다.The rotating shaft 130 is provided to pass through the casing cover 120 which is integrally assembled inside the casing 110. One side of the rotating shaft 130 is mounted with the inducer 140 and the rotary car 150, the rotary shaft 130 serves to rotate the inducer 140 and the rotary car 150.

상기 인듀서(140)는 상기 회전축(130)의 일단에 장착되어 상기 제1케이싱(112)의 유입구(112-5)로 유입되는 유체를 유도하는 역할을 하고, 상기 회전차(150)는 상기 회전축(130)의 일단에 장착된 상기 인듀서(140)의 후단에서 상기 회전축(130)에 장착되어 상기 유입구(112-5)로 유입된 유체를 상기 케이싱(110)과 상기 케이싱 커버(120) 사이에 형성된 디퓨져(119)로 이송시키는 역할을 한다.The inducer 140 is mounted at one end of the rotary shaft 130 to guide the fluid flowing into the inlet 112-5 of the first casing 112, and the rotary car 150 is the The casing 110 and the casing cover 120 provide fluid, which is attached to the rotary shaft 130 at the rear end of the inducer 140 mounted at one end of the rotary shaft 130, to the inlet 112-5. It serves to transfer to the diffuser 119 formed therebetween.

상기 압력센서(160)는 상기 케이싱(110)에 장착되는 복수개의 압력센서 장착탭에 장착되어, 상기 케이싱(110)의 내로 유입되는 유체의 압력 및 상기 케이싱 내로 이송되는 유체의 압력을 측정한다.The pressure sensor 160 is mounted on a plurality of pressure sensor mounting tabs mounted on the casing 110 to measure the pressure of the fluid flowing into the casing 110 and the pressure of the fluid transferred into the casing 110.

상기 압력센서(160)는 상기 케이싱(110)의 제1케이싱(112)에 장착되는 흡입 압력센서 장착탭(112-1)과 회전차 전면 압력센서 장착탭(112-2) 및 회전차 토출 압력센서 장착탭(112-3)에 각각 구비되어, 상기 케이싱(110)의 유입구(112-5)를 케이싱(110)의 내부로 유입되는 유체의 압력과 인듀서(140)를 통과한 후 회전차(150)로 유입되는 유체의 압력 및 회전차(150)로 유입되어 케이싱(110)과 케이싱 커버(120) 사이의 디퓨져(119)로 유입되는 유체의 압력을 각각 측정하여 계측보드(170)로 전송하는 역할을 한다.The pressure sensor 160 includes a suction pressure sensor mounting tab 112-1 mounted on the first casing 112 of the casing 110, a front pressure sensor mounting tab 112-2, and a rotation difference discharge pressure of the rotor front. Respectively provided in the sensor mounting tab 112-3, the inlet 112-5 of the casing 110 passes through the pressure of the fluid flowing into the casing 110 and the inducer 140, and then rotates. The pressure of the fluid flowing into the 150 and the rotation difference 150 is introduced into the diffuser 119 between the casing 110 and the casing cover 120 to measure the pressure of the fluid to the measuring board 170, respectively. It serves to transmit.

또한, 상기 압력센서(160)는 상기 케이싱(110)의 제2케이싱(114)에 장착되는 회전차 후면 압력센서 장착탭(114-1)과 수실 압력센서 장착탭(114-2) 및 디퓨져 압력센서 장착탭(114-3)에 각각 구비되어, 디퓨져(119)로 이송되지 않고 상기 케이싱 커버(120)의 케이싱 홀(124)로 이송되는 유체의 압력과 상기 케이싱 커버(120)의 수실(122)로 유입되는 유체의 압력 및 상기 회전차(150)를 통해 디퓨져(119)로 이송되는 유체의 압력을 각각 측정하여 계측보드(170)로 전송한다.In addition, the pressure sensor 160, the rear pressure sensor mounting tab 114-1 and the chamber pressure sensor mounting tab 114-2 and the diffuser pressure mounted on the second casing 114 of the casing 110. Each of the sensor mounting tabs 114-3 is provided on the sensor mounting tab 114-3, and the pressure of the fluid transferred to the casing hole 124 of the casing cover 120 and the water chamber 122 of the casing cover 120 are not transferred to the diffuser 119. The pressure of the fluid flowing into the) and the pressure of the fluid transferred to the diffuser 119 through the rotary difference 150 are respectively measured and transmitted to the measurement board 170.

상기 계측보드(170)는 상기 압력센서(160)에서 측정한 신호를 전달받아 이를 디지털 신호로 변환하는 역할을 한다.The measurement board 170 receives a signal measured by the pressure sensor 160 and converts the signal into a digital signal.

상기 DAQ 보드(180)는 상기 계측보드(170)에서 변환된 신호를 축추력으로 변환하는 역할을 한다.The DAQ board 180 converts the signal converted by the measurement board 170 into axial thrust.

상기 계측보드(170)와 상기 DAQ 보드(180)는 일체로 형성될 수 있고, 분리되어 연결케이블 및 무선신호에 의해 정보를 공유할 수 있도록 하는 것이 바람직하다.The measurement board 170 and the DAQ board 180 may be integrally formed, and may be separated to share information by a connection cable and a wireless signal.

본 발명에 따른 펌프의 축추력 측정 장치(100)는 출력수단(192)와 모니터링부(194)를 더 포함할 수 있다.The axial thrust force measuring apparatus 100 of the pump according to the present invention may further include an output means 192 and a monitoring unit 194.

상기 출력수단(192)는 상기 DAQ 보드(180)에서 축추력으로 변환된 데이터를 출력하는 역할을 하고, 상기 모니터링부(194)는 상기 DAQ 보드(180)에서 변환된 축추력을 사용자가 실시간으로 확인 가능하도록 하는 역할을 한다.The output means 192 serves to output the data converted into the axial thrust in the DAQ board 180, the monitoring unit 194 the user to the axial thrust converted in the DAQ board 180 in real time It is to make it possible to check.

사용자는 상기 DAQ 보드(180)에서 축추력으로 변환된 데이터를 출력수단(192)를 통해 출력하여 확인하거나 상기 모니터링부(194)를 이용하여 실시간으로 축추력 데이터를 확인할 수 있다.The user may output and confirm the data converted into the axial thrust by the DAQ board 180 through the output means 192 or may check the axial thrust data in real time using the monitoring unit 194.

따라서, 펌프의 케이싱(110) 내에 장착되는 복수개의 압력센서(160)에 의해 케이싱(110) 내의 여러 곳의 압력을 측정하고 이를 계측보드(170)과 DAQ 보드(180)을 이용하여 축추력으로 변환하여 이를 확인하여 펌프에 적합한 베어링을 선정하여 펌프의 수명을 향상시키고 신뢰성을 높일 수 있다.Therefore, by measuring the pressure in several places in the casing 110 by a plurality of pressure sensors 160 mounted in the casing 110 of the pump and by using the measurement board 170 and the DAQ board 180 to the axial thrust By converting and verifying this, the bearing suitable for the pump can be selected to improve the life of the pump and increase the reliability.

도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 펌프의 축추력 측정 장치(100)를 이용한 측정 메커니즘을 설명하면 다음과 같다.Referring to Figure 5, it will be described the measurement mechanism using the axial thrust measurement device 100 of the pump according to the present invention.

케이싱(110)의 유입구(112-5)를 통해 케이싱(110)의 내부로 유입되는 유체의 흡입 압력을 측정한다(S10). 상기 케이싱(110)으로 유입되는 유체의 흡입 압력은 상기 제1케이싱(112)의 흡입 압력센서 장착홀(112-6)에 장착되는 흡입 압력센서 장착탭(112-1)에 구비되는 압력센서(160)에서 측정하며, 상기 압력센서(160)에서 측정된 압력은 계측보드(170)로 전달된다.The suction pressure of the fluid flowing into the casing 110 through the inlet 112-5 of the casing 110 is measured (S10). The suction pressure of the fluid flowing into the casing 110 is a pressure sensor provided in the suction pressure sensor mounting tab 112-1 mounted in the suction pressure sensor mounting hole 112-6 of the first casing 112. Measured at 160, the pressure measured by the pressure sensor 160 is transmitted to the measurement board (170).

상기 케이싱(110) 내부에 위치하는 인듀서(140)에 의해 유도되며, 회전차(150)로 유입되는 유체의 압력을 측정한다(S20). 상기 인듀서(140)에 의해 유도되어 회전차(150)로 유입되는 유체의 압력은 상기 제1케이싱(112)의 회전차 전면 압력센서 장착홀(112-7)에 장착되는 회전차 전면 압력센서 장착탭(112-2)에 구비되는 압력센서(160)에서 측정하며, 측정된 압력은 계측보드(170)로 전달된다.Induced by the inducer 140 located inside the casing 110, the pressure of the fluid flowing into the rotary car 150 is measured (S20). The pressure of the fluid guided by the inducer 140 and introduced into the rotor 150 is a front pressure sensor of the rotor mounted on the rotor front pressure sensor mounting hole 112-7 of the first casing 112. Measured by the pressure sensor 160 provided in the mounting tab 112-2, the measured pressure is transmitted to the measurement board (170).

상기 회전차(150)에 의해 케이싱(110)과 케이싱 커버(120) 사이에 형성된 디퓨져(119)로 유입되는 유체의 압력을 측정한다(S30). 상기 디퓨져(119)로 유입되는 유체의 압력은 상기 제1케이싱(112)의 회전차 토출 압력센서 장착홀(112-8)에 장착되는 회전차 토출 압력센서 장착탭(112-3)에 구비되는 압력센서(160)에서 측정하며, 측정된 압력은 계측보드(170)로 전달된다.The pressure of the fluid flowing into the diffuser 119 formed between the casing 110 and the casing cover 120 by the rotation difference 150 is measured (S30). The pressure of the fluid flowing into the diffuser 119 is provided in the rotary vehicle discharge pressure sensor mounting tab 112-3 mounted in the rotary vehicle discharge pressure sensor mounting hole 112-8 of the first casing 112. Measured by the pressure sensor 160, the measured pressure is transmitted to the measurement board 170.

상기 케이싱(110) 내측에 일체로 조립된 케이싱 커버(120)의 케이싱 홀(124)로 이송되는 유체의 압력을 측정한다(S40). 상기 케이싱 홀(124)로 이송되는 유체의 압력은 상기 제2케이싱(114)의 회전차 후면 압력센서 장착홀(114-6)에 장착되는 회전차 후면 압력센서 장착탭(114-1)에 구비되는 압력센서(160)에서 측정하며, 측정된 압력은 계측보드(170)로 전달된다.The pressure of the fluid transferred to the casing hole 124 of the casing cover 120 integrally assembled inside the casing 110 is measured (S40). The pressure of the fluid transferred to the casing hole 124 is provided in the rear wheel pressure sensor mounting tab 114-1 mounted on the rear wheel pressure sensor mounting hole 114-6 of the second casing 114. The pressure sensor 160 is measured, and the measured pressure is transmitted to the measurement board 170.

상기 케이싱 홀(124)과 상기 케이싱 커버(120)의 내측에 라인 베어링(LB)에 의해 지지되는 회전축(150)과 라인 베어링(LB) 사이의 틈(C)를 통해 상기 케이싱 커버(120)의 수실(122)로 이송된 유체의 압력을 측정한다(S50). 상기 수실(122)로 이송되는 유체의 압력은 상기 제2케이싱(114)의 수실 압력센서 장착홀(114-7)에 장착되는 수실 압력센서 장착탭(114-2)에 구비되는 압력센서(160)에서 측정되며, 측정된 압력은 계측보드(170)로 절달된다.The casing cover 120 may be formed through a gap C between the rotation shaft 150 and the line bearing LB supported by the line bearing LB in the casing hole 124 and the casing cover 120. The pressure of the fluid transferred to the water chamber 122 is measured (S50). The pressure of the fluid transferred to the chamber 122 is the pressure sensor 160 provided in the chamber pressure sensor mounting tab 114-2 mounted in the chamber pressure sensor mounting hole 114-7 of the second casing 114. Is measured, and the measured pressure is delivered to the measurement board 170.

상기 제1케이싱(112)와 제2케이싱(114)에 구비되어 각각의 부위를 이동되는 유체의 압력을 측정하는 압력센서들(160)에서 전달된 압력을 계측보드(170)와 DAQ 보드(180)을 이용하여 축추력으로 변환한다(S60). 상기 계측보드(170)와 DAQ 보드(180)을 이용하여 압력센서(160)에서 측정한 신호를 디지털 신호로 변환하고 이를 다시 축추력으로 변환하여 펌프의 케이싱(110) 내부 각 부위에서 발생되는 축추력을 측정하게 되고, 이를 토대로 하여 펌프에 적합한 베어링을 선정하여 펌프의 수명을 향상시키고 신뢰성을 높일 수 있게 된다.The pressure transmitted from the pressure sensors 160 provided in the first casing 112 and the second casing 114 to measure the pressure of the fluid that moves the respective parts is measured on the measurement board 170 and the DAQ board 180. Convert to axial thrust using (S60). Axis generated at each part of the casing 110 of the pump by converting the signal measured by the pressure sensor 160 using the measurement board 170 and the DAQ board 180 to a digital signal and converting it back to the axial thrust The thrust is measured and, based on this, a bearing suitable for the pump can be selected to improve the service life of the pump and increase reliability.

따라서, 펌프의 축추력을 측정을 위해서 측정하고자 하는 펌프에 측정용 장치를 추가 제작하지 않고, 펌프에 압력센서 취부를 위한 홀의 가공만으로 적용이 가능하여 비용을 절감할 수 있고, 로드셀 방식이 아닌 압력센서 방식을 이용하기 때문에 베어링 또는 축계로부터 발생하는 축추력 저감 및 측정 오차를 방지할 수 있으며, 펌프의 작동으로 인한 마찰열이 센서에 직접적으로 영향을 주지 않는 구조이기 때문에 베어링부의 온도가 올라가게 되더라도 센서의 측정오차나 정밀도 등의 변화가 없으므로 계측의 신뢰성이 보장되며, 계측된 압력 신호를 DAQ 보드를 통해 축추력으로 변환하고 이를 실시간으로 모니터링할 수 있다.
Therefore, it is possible to apply cost only by processing the hole for mounting pressure sensor on the pump without additionally manufacturing the measuring device on the pump to measure the axial thrust force of the pump, thereby reducing the cost, and not the load cell method. By using the sensor method, it is possible to prevent axial thrust from the bearing or shaft system and to prevent measurement errors.Because the frictional heat caused by the operation of the pump does not directly affect the sensor, even if the temperature of the bearing increases, The reliability of the measurement is guaranteed because there is no change in measurement error or precision of the measured signal, and the measured pressure signal can be converted into axial thrust through the DAQ board and monitored in real time.

본 발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the appended claims. Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the technical spirit of the appended claims.

100 : 펌프의 축추력 측정 장치 110 : 케이싱
112 : 제1케이싱 114 : 제2케이싱
116 : 제3케이싱 120 : 케이싱 커버
122 : 수실 124 : 케이싱 홀
130 : 회전축 140 : 인듀서
150 : 회전차 160 : 압력센서
170 : 계측보드 180 : DAQ 보드
192 : 출력수단 194 : 모니터링부100: axial thrust force measuring device of the pump 110: casing
112: first casing 114: second casing
116: third casing 120: casing cover
122: male chamber 124: casing hole
130: shaft 140: inducer
150: rotation wheel 160: pressure sensor
170: measurement board 180: DAQ board
192: output means 194: monitoring unit

Claims (8)

유체의 압력을 측정하기 위한 압력센서 장착탭이 장착되는 복수개의 장착홀이 형성되는 케이싱;
상기 케이싱 내측에 일체로 조립되어 수실이 형성되며, 일측에는 상기 수실과 연통되는 케이싱 홀 및 유체의 압력을 측정하기 위한 압력센서 장착탭이 장착되는 복수개의 장착홀이 형성되는 케이싱 커버;
상기 케이싱 커버 내부에 설치되며, 라인 베어링과 라인부쉬에 의해 지지되는 회전축;
상기 회전축의 일단에 조립되어 유입되는 유체를 유도하는 인듀서;
상기 인듀서의 후단에 위치하며, 상기 회전축의 일단에 조립되어 유입되는 유체를 상기 케이싱과 상기 케이싱 커버 사이에 형성된 디퓨져로 이송시키는 회전차;
상기 케이싱에 형성된 복수개의 압력센서 장착탭에 장착되며, 상기 케이싱 내로 유입되는 유체의 압력을 측정하는 압력센서;
상기 압력센서에서 측정한 신호가 전달되는 계측보드; 및
상기 계측보드로 전달된 압력신호를 축추력으로 변환하는 DAQ 보드를 포함하는 펌프의 축추력 측정장치.
A casing having a plurality of mounting holes in which a pressure sensor mounting tab for measuring the pressure of the fluid is mounted;
A casing cover which is integrally assembled inside the casing to form a water chamber, and on one side, a casing cover having a plurality of mounting holes in which a casing hole communicating with the water chamber and a pressure sensor mounting tab for measuring the pressure of the fluid are mounted;
A rotating shaft installed inside the casing cover and supported by a line bearing and a line bush;
An inducer inducing fluid introduced into one end of the rotating shaft;
A rotary difference positioned at a rear end of the inducer and configured to transfer a fluid introduced by being assembled at one end of the rotating shaft to a diffuser formed between the casing and the casing cover;
A pressure sensor mounted on a plurality of pressure sensor mounting tabs formed in the casing, and measuring a pressure of a fluid flowing into the casing;
A measurement board through which the signal measured by the pressure sensor is transmitted; And
An axial thrust measuring device of a pump comprising a DAQ board for converting the pressure signal transmitted to the measuring board into axial thrust.
청구항 1에 있어서,
상기 케이싱은,
유체를 유입시키는 유입구가 형성되고, 내측에는 인듀서와 회전차가 위치하며, 복수개의 압력센서가 장착되는 관통홀이 형성되는 제1케이싱과,
원통형상으로 상기 제1케이싱과 체결되며, 복수개의 압력센서가 장착되는 관통홀이 형성되는 제2케이싱과,
유체를 유출시키는 유출구가 형성되고, 상기 제2케이싱과 체결되는 제3케이싱으로 구성되는 펌프의 축추력 측정장치.
The method according to claim 1,
The casing includes:
A first casing having an inlet through which fluid is introduced, an inducer and a rotation difference inside, and a through hole in which a plurality of pressure sensors are mounted;
A second casing fastened to the first casing in a cylindrical shape and having a through hole for mounting a plurality of pressure sensors;
An axial thrust force measuring device of a pump is formed by the outlet for outflow of the fluid, and consisting of a third casing coupled to the second casing.
청구항 2에 있어서,
상기 제1케이싱에는 흡입 압력센서 장착탭이 장착되는 흡입 압력센서 장착홀과, 상기 회전차 전면 압력센서 장착탭이 장착되는 회전차 전면 압력센서 장착홀 및 회전차 토출 압력센서 장착탭이 장착되는 회전차 토출 압력센서 장착홀이 형성되고,
상기 제2케이싱에는 회전차 후면 압력센서 장착탭이 장착되는 회전차 후면 압력센서 장착홀과 수실 압력센서 장착탭이 장착되는 수실 압력센서 장착홀 및 디퓨져 압력센서 장착탭이 장착되는 디퓨져 압력센서 장착홀이 형성되는 펌프의 축추력 측정장치.
The method according to claim 2,
The first casing has a suction pressure sensor mounting hole to which the suction pressure sensor mounting tab is mounted, a rotary front pressure sensor mounting hole to which the front pressure sensor mounting tab is mounted, and a rotary discharge pressure sensor mounting tab to be mounted. A secondary discharge pressure sensor mounting hole is formed,
The second casing has a rear pressure sensor mounting hole equipped with a rear pressure sensor mounting tab and a water chamber pressure sensor mounting hole equipped with a water chamber pressure sensor mounting tab and a diffuser pressure sensor mounting hole equipped with a diffuser pressure sensor mounting tab. Axial thrust measuring device of the pump is formed.
청구항 3에 있어서,
상기 흡입 압력센서 장착홀은 상기 제1케이싱의 내측에 위치하는 인듀서의 전단에 형성되고, 상기 회전차 전면 압력센서 장착홀은 상기 제1케이싱의 내측에 위치하는 인듀서와 회전차 사이에 형성되며, 상기 회전차 토출 압력센서 장착홀은 상기 회전차의 후단에 형성되는 펌프의 축추력 축정장치.
The method according to claim 3,
The suction pressure sensor mounting hole is formed at the front end of the inducer located inside the first casing, and the front face of the rotor pressure sensor mounting hole is formed between the inducer located at the inner side of the first casing and the rotary car. And the rotary vehicle discharge pressure sensor mounting hole is formed at a rear end of the rotary vehicle.
청구항 3에 있어서,
상기 회전차 후면 압력센서 장착탭은 상기 케이싱 커버의 케이싱 홀과 연통되는 회전차 후면 압력센서 장착홀에 장착되어 상기 케이싱 커버의 케이싱 홀로 유동하는 유체의 압력을 측정하고, 상기 수실 압력센서 장착탭은 상기 케이싱 커버의 수실과 연통되는 수실 압력센서 장착홀에 장착되어 상기 케이싱 커버의 수실로 유입되는 유체의 압력을 측정하며, 상기 디퓨져 압력센서 장착탭은 디퓨져와 연통되는 디퓨져 압력센서 장착홀에 장착되어 회전차를 통해 디퓨져로 이동하는 유체의 압력을 측정하는 펌프의 축추력 측정 장치.
The method according to claim 3,
The rear pressure sensor mounting tab of the rotor wheel may be mounted on the rear pressure sensor mounting hole of the casing cover in communication with the casing hole of the casing cover to measure the pressure of the fluid flowing into the casing hole of the casing cover. Mounted in the chamber pressure sensor mounting hole in communication with the water chamber of the casing cover to measure the pressure of the fluid flowing into the water chamber of the casing cover, and the diffuser pressure sensor mounting tap is mounted in the diffuser pressure sensor mounting hole communicating with the diffuser. Axial thrust measurement device of a pump that measures the pressure of a fluid moving to a diffuser through a rotor.
청구항 1에 있어서,
상기 압력센서에서 측정되어 상기 DAQ 보드에서 축추력으로 변환된 데이터를 출력하는 출력수단 및 상기 DAQ 보드에서 변환된 데이터를 실시간으로 확인할 수 있는 모니터링부를 더 포함하는 펌프의 축추력 측정 장치.
The method according to claim 1,
An output means for outputting the data converted into the axial thrust in the DAQ board measured by the pressure sensor and the axis thrust measuring device of the pump further comprises a monitoring unit for real-time checking the converted data from the DAQ board.
케이싱의 내부로 유입되는 유체의 흡입 압력을 측정하는 단계;
케이싱 내부에 위치하는 인듀서에 의해 유도되며, 회전차로 유입되는 유체의 압력을 측정하는 단계;
회전차에 의해 디퓨져로 유입되는 유체의 압력을 측정하는 단계;
케이싱 내측에 일체로 조립된 케이싱 커버의 케이싱 홀로 이송되는 유체의 압력을 측정하는 단계;
케이싱 홀 및 라인 베어링과 회전축 사이의 틈을 통해 케이싱 커버의 수실로 이송된 유체의 압력을 측정하는 단계; 및
회전차에 의해 디퓨져로 이송되는 유체의 압력을 측정하여 측정된 압력을 계측보드와 DAQ 보드를 이용하여 압력을 축추력으로 변환하여 펌프의 축추력을 측정하는 측정 메커니즘.
Measuring the suction pressure of the fluid flowing into the casing;
Measuring the pressure of the fluid introduced by the inducer located inside the casing and flowing into the rotor;
Measuring the pressure of the fluid flowing into the diffuser by the rotary difference;
Measuring the pressure of the fluid transferred to the casing hole of the casing cover integrally assembled inside the casing;
Measuring the pressure of the fluid transferred to the water chamber of the casing cover through a gap between the casing hole and the line bearing and the rotating shaft; And
Measuring mechanism that measures the axial thrust force of the pump by measuring the pressure of the fluid transferred to the diffuser by the rotor wheel and converting the measured pressure into the axial thrust force using the measurement board and the DAQ board.
청구항 7에 있어서,
상기 케이싱 및 상기 케이싱 커버의 내부로 이동하는 유체의 압력 측정은 복수개의 압력 센서를 이용하는 측정 메커니즘.The method of claim 7,
A measurement mechanism for measuring pressure of the fluid moving inside the casing and the casing cover using a plurality of pressure sensors.
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