KR20130103139A - 유체를 이용한 동압 표준 확립 방법 - Google Patents

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KR20130103139A
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Abstract

본 발명은 동압의 표준을 확립하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동압 전달을 위한 매질의 밀도식을 이용하여 동압을 공급하는 압력탱크의 압력 변화량을 측정하고, 이를 이용해 동압을 예측하게 되는 동압 표준 확립 방법에 관한 것이다.
본 발명의 동압 표준 확립 방법은, 동압 센서를 이용하지 않고도 동압의 예측이 가능하여 더욱 정확한 동압 측정 센서의 교정이 가능한 효과가 있다. 동압 전달 시 압력 센서를 이용하지 않고도 압력탱크의 압력 변화량을 미리 예측할 수 있는 효과가 있다.

Description

유체를 이용한 동압 표준 확립 방법{Establishment method of Standard Dynamic Pressure by using fluid}
본 발명은 동압의 표준을 확립하기 위한 방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 동압 전달을 위한 매질의 밀도식을 이용하여 동압을 공급하는 압력탱크의 압력 변화량을 측정하고, 이를 이용해 동압을 예측하게 되는 동압 표준 확립 방법에 관한 것이다.
동압이란, 순간적(약 1ms)으로 가해지는 압력을 말한다. 도 1에는 동압 측정을 위한 동압표준기(1000)가 도시되어 있다. 도시된 바와 같이 동압표준기(1000)는 유체 공급라인(210)을 통해 유체를 공급받아 일정 압력을 유지하는 압력탱크(200)와, 압력탱크(200)에서 동압의 유체를 공급받는 동압탱크(300)와, 동압탱크(300)로 유입되는 유체의 동압을 측정하는 동압측정센서(310)를 포함하여 이루어진다.
압력탱크(200)에 저장되는 유체는 동압전달장치(100)를 통해 밀폐되며, 동압탱크(300)에 동압을 전달하기 위해 순간적(1ms 이내)으로 유체를 개방하여 동압탱크(300)에 전달하고 동압탱크(300)에 설치되는 동압측정센서(310)를 통해 동압을 측정하게 된다.
이때, 동압탱크(300)의 부피는 압력탱크(200) 탱크의 부피에 비해 지극히 작게 구성되며, 압력탱크(200)의 압력은 동압탱크(300)에 동압 전달시 미세하게 감소하게 된다. 따라서 압력탱크(200)의 압력 변화량을 이용해 동압을 예측할 수 있다. 따라서 본 발명은 압력탱크(200)의 동압 전달 시 압력 변화량을 계산하기 위한 방법을 제시하여 동압의 표준을 확립함으로서 동압측정센서의 교정을 위한 기술을 제안하고자 한다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 압력탱크와 동압탱크의 부피 비와, 유체의 밀도식을 이용하여 압력탱크의 압력 변화량을 계산하고, 압력 변화량을 이용해 동압을 예측하게 되는 동압 표준 확립 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 동압 표준 확립 방법은, 일정 압력의 유체가 충전되는 압력탱크의 압력을 정압(
Figure pat00001
), 상기 압력탱크에서 동압탱크로 압력 전달 시 상기 압력탱크의 압력 변화량을 압력강하(
Figure pat00002
), 상기 동압탱크로 전달되는 압력을 동압(
Figure pat00003
)으로 정의할 때, 상기 동압(
Figure pat00004
)은 아래의 식,
Figure pat00005
에 의해 도출되는 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 압력탱크의 부피를 압력부피(
Figure pat00006
), 상기 동압탱크의 부피를 동압부피(
Figure pat00007
), 상기 동압탱크에 압력 전달 전의 유체의 밀도를 압력밀도(
Figure pat00008
), 상기 동압탱크에 압력 전달 후의 유체의 밀도를 동압밀도(
Figure pat00009
)로 정의할 때, 상기 압력탱크의 체적비(
Figure pat00010
, volume ratio)는 아래의 식,
Figure pat00011
으로 정의되며, 위 체적비(
Figure pat00012
)를 통해 상기 압력강하(
Figure pat00013
)는 아래의 식,
Figure pat00014
에 의해 도출되는 것을 특징으로 한다.
아울러, 상기 압력밀도(
Figure pat00015
)는 아래의 식,
Figure pat00016
에 의해 도출되는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 동압 표준 확립 방법은, 동압 센서를 이용하지 않고도 동압의 예측이 가능하며 더욱 정확한 동압 측정 센서의 교정이 가능한 효과가 있다. 동압 전달 시 압력 센서를 이용하지 않고도 압력탱크의 압력 변화량을 미리 예측할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명의 동압 표준 확립 방법에 적용되는 동압 전달 장치 정면도
도 2는 본 발명의 압력탱크의 시간에 따른 압력 변화 그래프
도 3은 본 발명의 동압탱크의 시간에 따른 압력 변화 그래프
도 4는 도 2와 도 3의 합성 그래프
도 5는 압력탱크의 압력에 따른 압력강하의 측정수치와 계산수치 비교 그래프
본 발명의 동압 표준 확립 방법을 설명하기에 앞서 본 발명의 적용을 위한 동압표준기의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 편의상 도면의 하측을 일측 상측을 타측으로 정의하여 설명한다.
도 1을 참조하면 동압표준기(1000)는 동압 전달 장치(100), 압력탱크(200) 및 동압탱크(300)를 포함하여 이루어진다.
압력탱크(200)는 내부에 일정 부피가 형성되도록 함체 상으로 이루어진다. 압력탱크(200)의 일측부에는 유체 공급관(210)이 연결되어 압력탱크(200)에 압력유체를 공급한다. 따라서 압력탱크(200)의 내부에는 정해진 압력을 갖는 유체가 충전될 수 있다. 상기 압력유체는 압력 전달이 가능한 통상의 유체 일예로 오일이 적용될 수 있다. 압력탱크(200)의 타단은 연결라인을 통해 동압탱크(300)에 연결된다.
연결라인은 일단이 압력탱크(200)에 연통되며, 타단이 동압탱크(300)의 일단부에 연통된다. 연결라인은 통상의 압력유체를 전달할 수 있는 압력관이 적용될 수 있다.
동압탱크(300)는 내부에 일정 부피가 형성되도록 함체 상으로 이루어진다. 동압탱크(300)의 부피는 압력탱크(200) 보다 지극히 적게 형성될 수 있다. 이는 압력탱크(200)와 동압탱크(300)의 부피의 비가 클수록 동압 측정의 오차범위가 줄어들기 때문이다. 동압탱크(300)의 일측부는 연결라인의 타단에 연통되어 압력탱크(200)의 압력유체를 공급 받는다. 동압탱크(300)에는 동압측정센서(310)가 구비되어 동압탱크(300) 내부로 유입되는 압력유체의 동압을 측정하게 된다.
동압 전달 장치(100)는 밸브를 포함하며, 연결라인의 타단을 밀폐 또는 개방하도록 구성된다. 이때 연결라인을 통해 공급되는 압력탱크(200)의 압력유체는 동압의 구현을 위해 단시간(약 1ms 이내)에 동압 전달 장치(100)의 순간 개방에 의해 동압 탱크(300)에 전달된다.
압력탱크(200) 내부의 압력을 정압(
Figure pat00017
)으로 정의 하면, 도 2에 도시된 바와 같이 정압(
Figure pat00018
)은 유체 공급관(210)을 통해 압력유체가 압력탱크(200)에 유입되며, 압력이 증가하게 된다. 정해진 수치의 압력으로 압력유체의 충전이 완료된 압력탱크(200)는 일정한 정압(
Figure pat00019
)을 유지하게 된다. 이때, 동압탱크(300)에 순간적으로 압력유체를 전달하게 되면, 압력탱크(200) 내부에서는 압력강하(
Figure pat00020
)가 발생하게 된다. 압력탱크(200)의 부피가 동압탱크(300)의 부피보다 크기 때문에 압력강하(
Figure pat00021
)는 적게 이루어진다.
또한, 동압탱크(300) 내부의 압력을 동압(
Figure pat00022
)으로 정의 하면, 도 3에 도시된 바와 같이 동압(
Figure pat00023
)은 압력탱크(200)에서 압력유체가 유입되기 전까지 0을 유지하게 된다. 이때, 동압탱크(300)에 순간적으로 압력유체를 전달받게 되면, 동압탱크(300) 내부에 동압(
Figure pat00024
)이 발생되어지고 동압(
Figure pat00025
)이 급격히 상승한다. 압력탱크(200)의 부피가 동압탱크(300)의 부피보다 크기 때문에 동압(
Figure pat00026
)이 급격히 상승하게 된다.
상기와 같은 사실로부터 압력강하(
Figure pat00027
)는 동압(
Figure pat00028
)과 연관이 있으며, 압력센서 없이도, 압력강하(
Figure pat00029
) 수치를 알게 되면, 동압(
Figure pat00030
)을 예측하게 된다. 따라서 본 발명은 주어진 수치 예를 들면, 압력탱크(200)의 부피, 동압탱크(300)의 부피, 압력유체의 밀도를 이용하여 압력강하(
Figure pat00031
)를 계산하고 이를 통해 동압(
Figure pat00032
)을 예측하여 동압측정센서(310)의 교정 및 동압측정센서(310)의 동압 수치를 통한 압력강하(
Figure pat00033
) 값을 유추해 내는 방법을 제시하고자 한다.
이하, 상기와 같은 본 발명의 유체를 이용한 동압 표준 확립 방법의 일실시예에 대하여 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
도 4에 도시된 바와 같이 압력탱크(200) 내의 압력강하(
Figure pat00034
) 만큼 동압탱크(300)의 동압(
Figure pat00035
)이 상승한다. 이를 수식으로 나타내면 동압(
Figure pat00036
)은 아래의 식
Figure pat00037
을 통해 도출될 수 있다.
이때, 주어진 값인 압력탱크(200)의 부피와 동압탱크(300)의 부피 및 압력유체의 밀도를 이용하여 압력강하(
Figure pat00038
)를 도출하기 위해 체적비(Volume Ratio,
Figure pat00039
)를 이용한다.
체적비(
Figure pat00040
)는 1/밀도비(density ratio)로 나타낼 수 있으며, 체적비(
Figure pat00041
)는, 압력탱크(200)의 부피를 압력부피(
Figure pat00042
), 동압탱크(300)의 부피를 동압부피(
Figure pat00043
)로 정의할 때, 체적비(
Figure pat00044
)는,
Figure pat00045
로 정의할 수 있다.
동압탱크(300)에 압력유체 전달 전의 유체의 밀도를 압력밀도(
Figure pat00046
), 동압탱크(300)에 압력 전달 후의 유체의 밀도를 동압밀도(
Figure pat00047
)로 정의할 때, 상기 [수식2]를 밀도식으로 변환하면, 체적비(
Figure pat00048
)는,
Figure pat00049
로 정의할 수 있다.
상기 [수식3]을 압력강하(
Figure pat00050
) 식으로 변환하면, 압력강하(
Figure pat00051
)는,
Figure pat00052
로부터, 최종적으로
Figure pat00053
에 의해 정의될 수 있다.
따라서 압력탱크(200)의 초기 압력, 압력탱크(200)의 부피와 동압탱크(300)의 부피 및 압력유체의 밀도를 알면 상기 수식들로부터 압력강하(
Figure pat00054
) 값을 도출할 수 있게 된다.
특히 본 발명은 저압부에서 고압부(0 MPa ~ 1 GPa)까지 모두 적용이 가능한 밀도식을 이용하여 저압과 고압에서도 오차범위가 적은 압력강하(
Figure pat00055
) 값의 도출이 가능하다.
상기 밀도식은 다음과 같다.
Figure pat00056
수식 6을 이용해 수식 5에 기술된 압력강하(
Figure pat00057
) 값을 도출하기에 앞서, 체적비(
Figure pat00058
)의 산출이 이루어져야 한다. 이는 수식 4의 오른쪽 항을 통해 산출이 가능한데 압력밀도(
Figure pat00059
)와 동압밀도(
Figure pat00060
)는 상기의 수식 6에서 얻을 수 있다. 그리고 수식 4에 사용될 압력강하(
Figure pat00061
)값은 기 실시된 실험에 의해 얻어진 각 압력대의 모든 압력강하(
Figure pat00062
)값으로 이를 수식 4에 대입하면 각 압력대별 체적비(
Figure pat00063
)의 산출이 가능하게 된다. 이렇게 하여 산출된 각 압력대별 체적비(
Figure pat00064
)를 모두 평균하여 하나의 대푯값을 확정짓는다. 그런 후 확정된 체적비(
Figure pat00065
)와 상기의 수식 6을 이용하여 얻어진 압력밀도()와 동압밀도(
Figure pat00067
)를 수식 5에 대입해 압력강하(
Figure pat00068
) 값을 도출한 결과, 도 5에 도시된 바와 같이 정압(
Figure pat00069
)에 따른 압력강하(
Figure pat00070
) 값을 실측한 수치와 비교해 볼 때 비교적 유사한 값을 도출해 낼 수 있음이 입증되었다.
본 발명의 상기한 실시 예에 한정하여 기술적 사상을 해석해서는 안 된다. 적용범위가 다양함은 물론이고, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당업자의 수준에서 다양한 변형 실시가 가능하다. 따라서 이러한 개량 및 변경은 당업자에게 자명한 것인 한 본 발명의 보호범위에 속하게 된다.
Figure pat00071
: 정압
Figure pat00072
: 압력강하
Figure pat00073
: 동압
Figure pat00074
: 압력부피
Figure pat00075
: 동압부피
Figure pat00076
: 압력밀도
Figure pat00077
: 동압밀도
Figure pat00078
: 체적비

Claims (3)

  1. 일정 압력의 유체가 충전되는 압력탱크의 압력을 정압(
    Figure pat00079
    ), 상기 압력탱크에서 동압탱크로 압력 전달 시 상기 압력탱크의 압력 변화량을 압력강하(
    Figure pat00080
    ), 상기 동압탱크로 전달되는 압력을 동압(
    Figure pat00081
    )으로 정의할 때,
    상기 동압(
    Figure pat00082
    )은 아래의 식,
    Figure pat00083

    에 의해 도출되는 것을 특징으로 하는 유체를 이용한 동압 표준 확립 방법.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 압력탱크의 부피를 압력부피(
    Figure pat00084
    ), 상기 동압탱크의 부피를 동압부피(
    Figure pat00085
    ), 상기 동압탱크에 압력 전달 전의 유체의 밀도를 압력밀도(
    Figure pat00086
    ), 상기 동압탱크에 압력 전달 후의 유체의 밀도를 동압밀도(
    Figure pat00087
    )로 정의할 때,
    상기 압력탱크의 체적비(
    Figure pat00088
    , volume ratio)는 아래의 식,
    Figure pat00089

    으로 정의되며, 위 체적비(
    Figure pat00090
    )를 통해 상기 압력강하(
    Figure pat00091
    )는 아래의 식,
    Figure pat00092

    에 의해 도출되는 것을 특징으로 하는 유체를 이용한 동압 표준 확립 방법.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 압력밀도(
    Figure pat00093
    )는 아래의 식,
    Figure pat00094

    에 의해 도출되는 것을 특징으로 하는 유체를 이용한 동압 표준 확립 방법.
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR0170130B1 (ko) * 1995-10-31 1999-03-20 배순훈 가스렌지의 점화장치
KR200146905Y1 (ko) * 1997-03-13 1999-06-15 백완기 평균차압측정용 다공 트래버스튜브

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN103868647A (zh) * 2014-04-03 2014-06-18 中国兵器工业第二0二研究所 一种火炮膛内压力测量传感器的动态标定装置

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