KR20150010715A - 가열 채널에 대하여 최적화된 압력 감지용 장치 - Google Patents

가열 채널에 대하여 최적화된 압력 감지용 장치 Download PDF

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데일론 그로스
질 궈겐
패브리스 프랑소와
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꼼미사리아 아 레네르지 아또미끄 에 오 에네르지 알떼르나띠브스
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Abstract

본 발명은 유압 회로(hydraulic circuit)의 튜브(30)에서 압력 측정 장치에 관한 것이다. 본 발명의 압력 측정 장치는 전기 절연체로 구성되어 있는 n (2 또는 3 이상)의 컨택트 스톱(contact stop)(22, 24, 26)으로 제공되는 금속 칼라금속 칼라(2)을 포함한고, 상기 금속 칼라는 튜브의 벽에 접촉하도록 고안되어 있고, 상기 벽에 접촉하는 것을 방지하고, 압력 측정 수단을 갖는 상기 튜브 내부의 공기와 연결될 수 있는 통로(passage)(22‘)를 포함하는 컨택트 스톱(22) 중의 하나인 튜브의 벽에 접촉하도록 고안되어 있는 압력 측정 장치이다.

Description

가열 채널에 대하여 최적화된 압력 감지용 장치{Device for Optimized Pressure Sensing for Heating Channels}
본 발명은 가열 채널에 대하여 최적화된 압력 감지용 장치에 관한 것이다.
본 발명은 유압 회로(hydraulic circuit)에서 파이프 또는 전선관 상에서 압력 측정의 분야에 관한 것이다.
본 발명은 최소 장애가 바람직한 특히 압력 측정에 관한 것이다. 본 발명은 조절, 검증 또는 측정되어야 할 유압 회로에 대하여 이용될 수 있다.
특히, 상기 회로를 포함하는 장치의 고안물 및 적용물은 서로 다른 위치에서의 압력에 관한 것이다.
본 발명의 목적은 상기 문제를 해결하고 특히 방해를 최소화하고, 특히 가열 채널에서의 방해를 최소화하는 데 있다.
열을 가열하는 직접적인 줄 효과(Joule effect)에서 측정 장치의 설치는 현재의 분배를 방해하고, 따라서 지역적인 전력, 즉 세부적인 측정장치들을 무효화한다. 직접적인 줄 효과는 덕트(duct)에서 직접적으로 적용되는 줄 효과를 의미하고, 이와 달리, “간접적인(indirect)” 줄 효과는 특별한 전기 저항에서 적용되고, 전기 절연장치를 포함하는 다양한 물질에서 전도에 의하여 덕트로 전달되는 전기 저항에 적용된다.
현 시점에서, 이용되는 기술은 파이프를 압력이 측정되기 위한 유체가 순환하는 튜브 내부의 벽에 용접하거나 조이는 것으로 구성된다. 상기 해결수단은 아주 만족스럽지는 않지만, 그것은 측정값을 방해하고 연구된 현상을 변형시키는 현재의 벗어난 행위를 생성한다. 다시 말해서, 그것은 가열 튜브의 지역적 전기 저항성을 변형시키고 축방향 및 전기적 가열 순환 및 열 유동(heat flux)의 방위각의 재분배를 야기한다.
유체 압력을 측정하기 위한 또 다른 장치는 WO 87/007374 문헌에 개시되어 있다. 실행되는 시스템은 복잡하다; 유체의 일부가 유체의 주요 흐름을 방해하는 조절 가능한 도구에 의하여 일탈된다.
이후, 빼낸 유체의 일부는 주요 흐름에 대략 수평인 방향으로 놓여진 채널로 유도된다. 상기 결과는 측정될 수 있는 유체의 복잡한 통로이다.
따라서, 상기 문제점은 특히 줄 효과 열 채널을 유도하기에 특히 적용될 수 있는 더 정확하고 신뢰성 있는 단순한 장치를 발견하는 것으로부터 발생한다.
본 명세서 전체에 걸쳐 다수의 논문 및 특허문헌이 참조되고 그 인용이 표시되어 있다. 인용된 논문 및 특허문헌의 개시 내용은 그 전체로서 본 명세서에 참조로 삽입되어 본 발명이 속하는 기술 분야의 수준 및 본 발명의 내용이 보다 명확하게 설명된다.
본 발명의 목적은 전기 절연체로 구성되어 있는 컨택트 스톱(contact stop)으로 제공되는 금속 칼라(collar)를 포함하는 유압 회로의 튜브(30)에서의 압력 측정 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 압력 측정 오리피스(orifice)를 포함하는 유압 회로(hydraulic circuit)의 튜브에서 압력을 측정하는 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 목적 및 이점은 하기의 발명의 상세한 설명 및 청구범위에 의해 보다 명확하게 된다.
본 발명의 일양태에서, 본 발명은 전기 절연체로 구성되어 있는 2 또는 3 이상의 n의 컨택트 스톱(contact stop)으로 제공되는 금속 칼라(collar)를 포함하는 유압 회로의 튜브에서의 압력 측정 장치로서, 서로 각각 분리되어 상기 튜브의 벽에 접촉하도록 고안되어 있어서 상기 금속 칼라가 상기 벽에 접촉하는 것을 방지하는 압력 측정 장치를 제공한다.
n이 3 이상이면, 상기 장치는 정확히 중심에 있을 수 있다. 본 발명의 구체적인 구현예에서, n은 2이고, 상기 두 컨택트 스톱은 안정성을 보장할 수 있을 정도로 충분히 넓다.
컨택트 스톱 중의 하나는 압력 측정 수단과 상기 튜브의 내부에 공기를 연결할 수 있는 통로를 포함한다.
상기 칼라는 구체적으로는 n 컨택트 스톱이 맞을 수 있는 n 리이밍(reaming)을 포함한다.
본 발명의 장점으로, 상기 칼라는 상기 컨택트 스톱의 제한된 애지머스 클리어런스(azimuth clearance)를 가능하게 하는 내부 그루브(groove)를 포함한다.
상기 컨택트스톱의 서로 다른 어셈블리 클리어런스(assembly clearances)는 이들의 위치가 제작공차(fabrication tolerances)와 독립적으로 유효한 접촉하는 상기 칼라가 아니라, 상기 튜브에 맞게 조정될 수 있다.
상기 수단들은 튜브의 벽에 구성되어 있는 오리피스(orifice)를 갖는 통로(passage)를 중앙에 두기 위하여 제공될 수 있다.
상기 컨택트 스톱은 압력 측정 수단을 갖는 상기 튜브 내부에 공기를 연결하는 통로를 포함하기 때문에, 이것은 시일이 잘 맞는 시일(seal) 또는 그루브를 포함할 수 있다. 상기 시일은 상기 튜브의 표면에 접촉한다.
더 구체적으로는, 상기 칼라는 상기 튜브 주위에 클램프로 고정된 위치에 상기 2 부분을 조립하기 위한 두 부위(parts) 및 수단들, 예컨대, 측면 탭 또는 측면 돌기(protuberance)을 포함한다.
본 발명의 다른 양태에서, 본 발명은 다음의 단계를 포함하는 적어도 하나의 압력 측정 오리피스(orifice)를 포함하는 유압 회로(hydraulic circuit)의 튜브에서 압력을 측정하는 방법이다:
(a) 전기 절연체로 구성되어 있는 2 또는 3 이상인 n의 컨택트 스톱(contact stop)으로 제공되는 금속 칼라가 조정되는 단계로서, 상기 튜브의 벽에 접촉하고 있는 콘택트 스톱을 적용하고, 상기 콘택트 스톱이 상기 튜브의 압력 측정 오리피스 중의 하나에 맞추어 조정되는 통로를 포함하는 상기 콘택트 스톱 중 하나인 상기 벽과 접촉하는 것을 방지하는 단계; 및
(b) 상기 통로는 압력 측정 수단과 연결되어 있고 상기 압력이 측정되는 단계.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 튜브는 직접적은 줄 효과를 생성하기 위하여 상기 튜브의 벽에 있는 전류 순환에 의하여 가열된다(이미 상술한 바와 같이, 상기 줄 효과는 상기 튜브에 직접적으로 적용됨).
상기 칼라는 상기 튜브 주위에 클램프로 고정된 상기 두 부위를 조립하기 위한 수단들에 의하여 조립된 두 부위를 포함할 수 있다.
본 발명의 일구현예에서, 본 발명은 압력을 측정하는 장치 또는 방법으로서, 각각의 콘택트 스톱은 한 방향(DD')을 따라 연장되는 베이스를 포함하고, 상기 콘택트 스톱은 한 방향(DD')을 따라 연장되고, 상기 방향(DD')에 대략 수직인 방향을 따라 구체적으로 몸체에 연결되어 있고, 상기 방향은 상기 칼라가 상기 튜브상에 바른 위치에 있을 경우, 튜브상에 지탱하는 표면을 형성하는 상기 베이스의 외부 표면 S를 통해서 통과하는 방향인 동일한 방향 또는 평행한 방향을 따라 베이스의 폭(width)보다 더 크다.
본 발명의 장점으로, 상기 방법이 실시되는 경우, 상기 통로의 중심은 상기 컨택트 스톱의 통로에 삽입된 중심이 되는 핀에 의하여 상기 튜브에서 압력 측정 오리피스의 중심과 일치하도록 미리 구성되어 있다.
측정값들은 상기 튜브 주위에서 상술한 유형의 2 압력 측정 장치를 놓음으로써 두 측정 포인트에서 수행될 수 있다. 따라서, 차등적 압력 및/또는 튜브에 따른 압력 구배가 측정될 수 있다.
본 발명의 장치 또는 방법에 있어서, 상기 컨택트 스톱은 또한 구체적으로 열 절연체로 구성되어 있다.
구체적으로, 상술한 상기 장치 또는 칼라는 그것이 유압 회로의 튜브 상에 위치하는 경우 오토클레이브 어셈블리(autoclave assembly)를 형성한다.
본 발명의 일구현예에 따르면, 상기 콘택트 스톱은 통로를 포함하고 또한 다음을 포함한다:
(a) 시일(seal), 예컨대, O-링(ring)으로서, 상기 시일은 튜브 또는 상기 표면에서 형성에 형성된 그루브와 접촉하여 상기 스톱의 베어링 표면과 접촉하여 놓여져 있고;
(b) 레이디얼 시일(radial seal)을 유지하는 그루브(groove); 및
(c) 상기 컨택트 스톱의 베어링 표면 또는 상기 표면에 형성된 그루브와 접촉하여 놓여진 시일의 직경보다 더 큰 직경의 레이디얼 시일.
상기 시일들은 선택될 수 있고, 따라서 레이디얼 시일의 직경은 상기 컨택트 스톱의 베어링 표면 도는 상기 표면에 형성되어 있는 그루브에서 놓여진 시일의 직경 보다 더 크다.
본 발명의 특징 및 이점을 요약하면 다음과 같다:
(a) 본 발명은 유압 회로(hydraulic circuit)에서 압력 측정 장치를 제공한다.
(b) 본 발명은 줄 효과 열 채널을 유도하기에 특히 적용될 수 있는 더 정확하고 신뢰성 있는 단순한 장치로서 유용하게 이용될 수 있다.
도 1A 및 도 1B는 본 발명의 장치에 구현예들을 나타내는 도이다.
도 2는 유체 흐름 튜브 상에 위치한 이전의 장치를 나타낸다.
도 3 및 도 4는 본 발명의 장치의 특별한 양태를 나타내는 도이다.
도 5는 2개의 서로 다른 포인트에서 압력 측정에 대한 일구현예를 나타낸 도이다.
이하, 실시예를 통하여 본 발명을 더욱 상세히 설명하고자 한다. 이들 실시예는 오로지 본 발명을 보다 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명의 요지에 따라 본 발명의 범위가 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다는 것은 당업계에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명할 것이다.
실시예
본 발명의 일구현예에서, 본 발명은 도 1A 및 도 1B에 대한 참고자료를 제공할 수 있고, 도 1B는 도 1A에서의 장치의 평면 AA' 상에 단면도를 나타낸다. 상기 평면 AA'은 상기 도 1A의 평면에 수직이다.
상기 칼라의 내부는 절반의 칼라의 형태에서 각각 부위의 내부인 CC' 축 주위의 원형 표면 2‘을 한정한다. 상기 두 부위는 나사 12, 14 및 해당하는 너트 12’ 및 14‘에 의하여 조립될 수 있다. 상기 나사들은 측면 탭 도는 측면 돌기(protuberance)에 구성되어 있는 탭이 된 구멍에 놓여진다. 최소 하나의 워셔(washer) 13, 15는 각각의 너트 및 해당하는 측면 돌기의외부 표면 70 사이에 놓여질 수 있다. 구체적으로, 스프링 워셔가 이용되고, 이것은 상기 칼라의 클램프 프리시젼(clamping precision) 및 차등한 확장에 대한 이의 민감성에 기여한다.
칼라의 내부는 칼라의 반의 형태에서 각각의 부분의 내부인 평면 AA'에 포함된 원형 표면 2‘ 주변의 축 CC'을 한정한다. 상기 두 부분들은 나사 12, 13 및 상응하는 너트 12’, 14‘에 의하여 조립될 수 있다. 상기 나사들은 7, 9, 7’, 9’의 각각의 칼라의 반의 측면 탭 또는 측면 돌기에 구성되어 있는 탭이 있는 구멍에 놓여진다. 클램프로 조이는 동안, 그것들은 CC'측을 통과한 평면에 따라 이동하는 반면에, 잔여 클리어런스를 남긴다.
조립된 위치에서, 측면의 돌기 7, 9, 7’, 9은 서로와 마주본다.
CC'에 따른 상기 칼라 2의 너비는 15 mm 및 25 mm 사이, 예컨대, 20 mm에 있을 수 있다. 구체적으로는 상기 칼라가 도 2에 나타낸 바와 같이 올려질 수 있는 튜브(30)(또는 파이프 또는 전선관(conduit))의 벽으로부터 전기 절연체를 제공하는 물질로 구성되어 있는 전기 절연체를 제공하는 물질로 구성되어 있는 최소 3개의 제거 가능한 컨택트 또는 베이링 포인트 또는 핀 또는 컨택트 스톱 22, 24, 26일 것이다.
본 발명의 일구현예에서, 상기 물질은 열 절연체이다: 상기 열 절연체 콘택트 스톱은 열 손실이 종종 열 채널을 이용한 테스트에서 문제가 되기 때문에, 열 손실을 제한하고, 더 좋은 품질의 장치를 유도한다.
절연체는 예컨대 마크롤론(Makrolon), 예컨대, 30%의 유리 섬유 또는 세라믹, 예컨대 지르코니아(zirconia) 일 수 있다. 리이밍(Reaming) 22a,24a,26a는 각각의 컨택트 스톱 22, 24, 26의 소위 베이스 221, 241, 261를 유지하기 위한 상기 칼라에 제공되고, DD'(참조: 도 1B 및 3) 방향을 따라 상기 베이스는 확장되고 예컨대, 5 mm 및 15 mm 사이, 예컨대, 10 mm와 동일한 직경을 갖는 대략 원통형일 된다.
서로로부터의 공간에서 상기 칼라의 주변부 주위에 분리되어 분포되어 있고 주변 환경에 의하여 분리되어 있는 포지셔닝 컨택트 스톱(positioning contact stop)은 측정 튜브(30) 주위의 상기 칼라의 포지셔닝에 의하여 생성될 수 있는 열적 방해를 최소화한다. 상기 포지셔닝 컨택트 스톱(positioning contact stop) 시스템은 또한 장치의 중심부의 위치를 가능하게 한다.
또한, 각각의 컨택트 스톱은 DD' 방향을 따라 확장하지만, 측면으로 범위가 정해져 있는 222, 242, 262 몸체를 포함한다.
첫 번째로, 평면 AA'(도 1A)와 같은 평면에 대하여 서로 대칭인 두 개의 표면 220, 222이고 상기 평면에 함께 결합하기 위한 경향이 있다.
두 번째로, 서로와 평행하고, 221, 223 및 CC' 축과 수직이고 상기 장치가 위치하여 있는 튜브(30)에서 유체 흐름의 방향인 두 개의 평면이 위치하여 있다(참조: 도 2). 예컨대, 상기 두 개의 표면 221, 223은 약 10 mm to 15 mm, 예컨대 12 mm의 거리로 분리되어 있다.
베이스 쪽에 위치하여 있는 몸체 222, 242, 262의 구역은 상기 동일한 방향 또는 평행한 방향을 따라 상기 베이스의 너비 I 보다 더 큰 DD' 축에 대략적으로 수직한 방향을 따라 너비 L을 갖는다. DD' 축은 상기 칼라가 튜브상에 위치하는 경우, 튜브(30) 상에서 베어링 표면을 형성하는 몸체의 외부 표면 S2, S4, S6을 통과한다. 따라서, 상기 표면의 형태는 대략적으로 오목하고 그것 및 그 위에 베어링에 접촉하는 튜브(30)의 외부 표면에 적용된다.
도 1A 및 도 1B는 통로(22‘)가 컨택트 스톱(22) 중의 하나에 형성된다. 상기 통로는 DD' 축을 따라 유도된다. 그것은 튜브(30)의 내부 공기 사이의 콘택트(압력 탭 드릴링 32가 형성되어 있는 내부) 및 튜브의 외부에 위치하여 있는 압력 측정 수단을 형성할 수 있다. 따라서, 통로(22’)은 압력 탭에 대하여 적절한 직경으로 구멍이 뚤리고 예컨대 1 mm 및 5 mm 사이일 수 있고, 예컨대 약 2 mm와 동일할 수 있다.
상기 통로를 포함하는 컨택트 스톱 22의 누설 방지는 시일(28), 예컨대 O-링(O-ring)에 의하여 튜브(30)의 벽에 상대적으로 강화될 수 있고, 이것은 상기 컨택트 스톱의 베어링 표면과 접촉하거나 적어도 부분적으로 상기 표면에서 형성되어 있는 그루브에서 놓여져 있다. 상기 시일은 상기 칼라가 튜브(30) 주위에 조여진 위치인 경우에 칼라 2에 의하여 압축될 것이다(도 2). 이후 압력선은 탭 통로(22‘)에 삽입된 튜브, 예컨대, 상기 튜브로부터 배출구 상에 표준 컨넥터를 이용하여 웰딩(welding) 또는 설치됨으로써 연결될 수 있다. 카본 시일(곡선으로된 표면을 이용함)은 예컨대, 250 ℃ 보다 더 뜨거운 고온 응용물에 대하여 이용될 수 있다.
도 1A에 나타낸 바와 같이, 플랜지(23)(flange)은 압력 탭 통로{22‘)을 포함하는 상기 컨택트 스톱의 베이스 221를 보유한다. 구체적으로, 상기 플랜지는 상기 칼라의 표면 바깥쪽에서 평면 베어링 부위와 접촉한다.
플랜지의 바깥족 표면은 끼워져서 그것은 너트(25)에 의하여 위치에 놓여질 수 있다. 도 1A 및 도 3에 더 명확하게 나타낸 바와 같이, 그루브(270)은 시일(27)이 잘 맞는 베이스 221(또는 이의 주변부)에서 구성될 수 있고, 너트 25에 의하여 압축될 수 있다. 레이디얼 유형의 시일(27)은 너트가 제 위치에 있는 경우 너트 25에 의하여 압축된다. 그러나, 상기 압축과는 독립적으로 상기 시일의 조이기는 그것의 현(chord) 직경, 그루브(270)의 차원 및 플랜지(23)의 내부 직경에 의하여 한정된다.
상기 콘택트 스톱(22)는 상기 튜브의 압력 내부가 시일 28 보다 더 큰 직경을 갖는 시일 27에 적용되기 때문에 상기 시일 28 보다 더 큰 직경을 갖는 시일 27에 적용되어 구성되기 때문에 상기 시일의 압축을 용이하게 한다. 그것은 오토클레이브 유형의 어셈블 리가 될 수 있다. 상기 오토클레이브 효과는 두 개의 시일의 단편의 비율에 의존하고, 상기 튜브는 필수적으로 가열하지 낳고, 압력 하에 있있다.
너트(25)는 연결 파이프(31)의 끝이 압력 측정 수단에 연결되어 통과할 수 있는 리이밍(25')을 갖는다. 상기 파이프는 구체적으로 스테인리스 스틸이다.
도 1A 및 도 2에서 나타낸 바와 같이, 상기 도선관 그 자체는 말단부(311)을 갖고, 이것은 파이프(31)과 동일한 물질로 구성되어 있다. 상기 말단부는 대략적으로 원통형이고, 그것의 직경은 상기 콘택트 스톱 22의 베이스 221의 말단 직경과 동일하다. 그것은 또한 플랜지 23안으로 삽입되고, 그것은 또한 상기 플랜지가 고정된 위치에 있는 경우 상기 플랜지에 의하여 압축될 수 있는 시일(37)을 유지하기 위한 그루브를 포함하고, 너트 25에 의하여 꽉 조여진다. 전선관(conduit)(31')은 상기 말단부(311) 및 상기 파이프(31)의 내부에 한정된다. 그것은 대략적으로 전선관(22’)과 동일한 직경을 갖고 압력 측정 동안, 그것은 도 2에 나타낸 바와 같이 전선관과 마주보고 위치한다. 상기 파이프(31) 및 이의 말단부 311에 의하여 형성된 어셈블리는 신뢰성이 있게 조여져 있고, 열 유속(heat flux) 내로 어떠한 방해도 도입하지 않는다. 본 발명의 일구현예에서, 상기 파이프(31)의 바깥쪽 직경은 6 mm(4 mm 내부 직경0일 수 있고, 스테인리스 스틸로 구성될 수 있다.
상술한 바와 같이, 리이밍 22a, 24a, 26a은 상기 칼라의 레이디얼 방향으로 각각 칼라 2의 두께로 제공된다. 각각의 리이밍은 상기 콘택트 스톱 또는 트러스트 스톱(thrust stop) 중의 하나의 중심 몸체를 가질 수 있으므로, 그것은 상기 칼라에 의하여 클램프로 조여진 튜브(30)의 외부 표면과 접촉한다.
상기 컨택트 스톱을 형성하는 물질의 전기 절연의 본성은 그것이 올려지는 상기 칼라의 금속 부위 및 채널 사이의 임의의 접촉을 방해한다. 이러한 양태는 전류가 흐르는 채널에 특히 유용하거나 또는 상기 채널은 전기적으로 동력이 공급되는 경우, 특히 유용하다.
상술한 예들에서, 상기 3 컨택트 스톱은 서로와 대략적으로 120°로 놓여지고, 균형잡힌 배치가 상기 칼라의 내부에 클램프로 조여진 튜브(30)의 표면 상에서 베이링의 힘으로 구성될 수 있다는 것을 의미한다. 다른 배치도 가능하다. 4개의 컨택트 스톱을 갖는 시스템이 또한 이용될 수 있다.
도 1A 및 도 1B에서 나타낸 바와 같이, 그루브 10’은 상기 칼라의 주위로 형성된다.
상기 컨택트 스톱 22, 24, 26의 구성성분 물질을 적용하기 위하여 그리고 상기 컨택트 스톱의 자기 중심화에 의하여 균형을 맞준 최적의 콘택트를 수득하기 위하여, 상기 컨택트 스톱은 제한된 방법으로 이동할 수 있다.
상기 칼라의 그루브 10'에서 애지머스 이동 및 이에 상응하는 리이밍 22A, 24A, 26A을 이용하여 레이디얼 이동을 이용하여 이동할 수 있다.
상기 튜브(30)의 벽은 구멍 또는 드릴링(drilling)(32, 42)를 갖는 각각의 압력 측정 포인트에서 드릴로 구멍이 뚤려지고, 바람직하게는 필요(예컨대, 0.5 mm)에 따라 적합한 가장 작은 직경을 갖고, 이것은 실질적으로 상기 콘택트 스톱(22)에서 구성되어 있는 리이밍의 직경과 동일할 수 있다. 상기 드릴링(32)를 위하여, 튜브(30)의 국소 전기 저항성에서 무시할 수 없는 방해를 유도하기 위하여, 그것이 가열 튜브인 경우, 수십 밀리미터, 예컨대, 0.1 mm and 0.8 mm와 동일하게 충분히 작은 직경을 갖는 것이 바람직하다.
상기 수단들(311, 31)은 압력선과 각각의 드릴링(32)으로부터 산출량과 연결한다.
상기 튜브(30) 주위의 꽉 조여진 위치에서, 상기 압력 탭을 가능하게 하는 콘택트 스톱(22)의 리이밍(22')은 튜브(30)에서 드릴링(32)을 이용하여 중심이 같다. 도 4에 도표로 나타낸 제거 가능한 센터링 핀(23)은 상기 센터링을 유지하기 위하여 이용되고, 반면에 상기 칼라는 튜브상에 단단히 조여져 있다. 상술한 예들과 같이, 그것은 다음을 포함한다:
(a) 몸체(231)로서, 예컨대, 약 40 mm의 길이 l1을 갖고; 이의 직경은 예컨대, 약 2 mm의 리이밍(22')의 직경에 적용된다.
(b) 말단부 또는 러그(lug)(232)로서, 예컨대 약 2 mm의 길이 l2; 이의 직경은 튜브(30), 예컨대 약 0.5 mm으로 구성되어 있는 압력 탭 오리피스의 직경에 적?된다(참조 도2).
상기 핀은 그것이 압력탭 드릴링(32) 내로 통과할 때까지 컨택트 스톱(22)의 리이밍(22')로 삽입되고 이의 말단은 튜브(30)의 벽에 접촉하여 유지된다. 상기 컨택트 스톱(22)의 리이밍(22’)은 이후 그것과 나란히 있고 상기 컨택트 스톱(22)는 측정 위치에 존재한다. 상기 칼라 2를 클램프로 조인 후에, 센터링 핀은 제거되고 상기 압력선이 연결되고, 상기 칼라는 너트(25)와 독립적으로 클램프로 조여지고 센터링 핀은 파이프(31)을 통과할 수 있다.
상기 유형의 장치는 가열 채널에서 특히, 직접적인 줄 효과(그것의 벽에서 전류 순환)에 의햐여 가열된 유형의 이상 유동(two-phase) 상에서 연구소 전용으로 만들어진 설치장치에 적합하다.
상기 유형의 장치는 도 5에 나타낸 바와 같이, 거리 z에 의하여 분리된 2 포인트에서 압력 구배 측정에 또한 압력 구배에 적용된다.
상기 포인트의 각각에서, 드릴링(32, 42)는 압력 측정에 대하여 구성되어 있다. 상술한 바와 같이, 칼라 또는 어셈블리(2)는 드릴링(32)의 각각에서 파이프(30) 주위의 위치에 놓여진다. 따라서, 두 개의 칼라들, 두 개의 자발적인 압력 측정값들이 구성될 수 있다. 상기 측정값들은 압력 구배를 빠르게 결정하기 위하여 아주 빨리 이용될 수 있다. 즉, 정확하고 민감한 차별적인 압력 측정값들은 서로 다른 유량 하에서 지역적인 압력 구배에 대한 정보를 제공하기 위하여 구성될 수 있다.
튜브에서의 온도 및 압력이 100°C 및 30 바 미만으로 각각 내려간다면, 시일(18)은 탄성중합체로 구성될 수 있고, 금속 칼라(10)은 적절한 조임 압력에 저항하도록 고안되고, 트러스트 스톱(22, 24, 26)은 마크로론(Makrolon)으로 구성되어 있는 컨택트 포인트를 형성한다.
더 고온 고압에서, 시일(18)은 구체적으로 탄소 또는 열처리된 구리로 구성되어 있고, 트러스트 스톱(22, 24, 26)은 알루미늄 또는 지르코니아 유형 세라믹으로 구성되어 있다. 상기 컨택트 스톱은 구체적으로 알루미늄 보다 더 유효한 열 절연체인 지르코니아로 구성되어 있다.
상술한 장치는 서로 다른 측정 환경에서 발생할 수 있는 서로 다른 온도에서 적용될 수 있다. 특히, 제거할 수 있는 컨택트 스톱(22, 24, 26)이 구성되어 있는 물질은 온도의 작용으로 적용될 수 있다. 본 발명에 따른 어셈블리(2)는 특히, 동일 측정에서 큰 온도 변화가 있는 경우에 확장 보상(expansion compensation)을 제공할 수 있다.
상기 장치는 튜브(30) 주위에 쉽게 위치할 수 있고, 배열은 도 1A에 나타낸 바와 같이 측면 탭에 놓여진 부착 수단에 의하여 구성되어 있는 클램프로 조여진 상기 컨택트 스톱(22, 24, 26)의 이용을 통하여 훨씬 더 쉽게 구성된다.
이것은 단일 작동에 있어서 필요로 하는 신뢰성을 확실히 하는 기계적인 강도, 정밀위치결정(positioning precision) 및 누설 방지(leak tightness)를 제공한다.
본 발명의 일구현예에서, 상기 측정은 30 바 및 110 ℃의 압력에서 열 전달 유체로서 순환하는 프레온 134A를 포함하는 튜브 내부 안에 구성되었다. 가열 채널은 벽에서 순환하는 전류에 의하여, 직접적인 줄 효과에 의하여 가열된 19.2 mm의 바깥쪽 직경을 갖는 튜브이다.
본 발명의 다른 구현예에서, 열 전달 유체는 적어도 20°C의 온도에서 0.5 및 5 Mg/s/m2 사이의 질량 유량에서 순환하는 물일 수 있고, 예컨대, 0.5 및 3 MW/m2 사이의 전력을 이동시킨다.
이상으로 본 발명의 특정한 부분을 상세히 기술하였는 바, 당업계의 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 이러한 구체적인 기술은 단지 바람직한 구현예일 뿐이며, 이에 본 발명의 범위가 제한되는 것이 아닌 점은 명백하다. 따라서, 본 발명의 실질적인 범위는 첨부된 청구항과 그의 등가물에 의하여 정의된다고 할 것이다.

Claims (24)

  1. 전기 절연체로 구성되어 있는 n(2 또는 3 이상)의 컨택트 스톱(contact stop)(22, 24, 26)으로 제공되는 금속 칼라(collar)를 포함하는 유압 회로의 튜브(30)에서의 압력 측정 장치로서, 상기 금속 칼라가 상기 벽에 접촉하는 것을 방지하고, 압력 측정 수단을 갖는 상기 튜브 내부의 공기와 연결될 수 있는 통로(passage)(22‘)를 포함하는 컨택트 스톱(22) 중의 하나인 튜브의 벽에 접촉하도록 고안되어 있는 압력 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 칼라(collar)는 n 콘택트 스톱(contact stop)이 적합하게 맞는 칼라(collar) n 리이밍(reaming)(22a, 24a, 16a)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서, 상기 각각의 콘택트 스톱은 베이스를 포함하고, 상기 베이스(222, 242, 262)는 한 방향(DD')을 따라 연장되고, 상기 방향(DD')에 대략 수직인 방향을 따라 구체적으로 몸체에 연결되어 있고, 상기 상기 방향(DD')은 상기 칼라가 상기 튜브(30)상에 바른 위치에 있을 경우, 튜브상에 지탱하는 표면을 형성하는 상기 베이스의 외부 표면 S를 통해서 통과하는 방향(DD')인 동일한 방향 또는 평행한 방향을 따라 베이스의 폭(width)보다 더 큰 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  4. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라는 콘택트 스톱은 콘택트 스톱 일부의 제한된 애지머스 클리어런스(azimuth clearance)를 가능하게 하는 내부의 그루브(groove)(10)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  5. 제 1 항 내지 제 4 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 측정 장치는 상기 튜브의 벽에 형성되어 있는 오리피스(orifice)(32, 42)를 갖는 통로(22)를 중심에 두는 수단(230)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  6. 제 1 항 또는 제 5 항에 있어서, 상기 콘택트 스톱(22)은 누설 방지(leak tightness)를 형성하는 수단(28, 280)을 포함하는 압력 측정 수단을 갖는 상기 튜브의 내부의 공기와 연결하는 통로(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  7. 제 6 항에 있어서, 상기 통로(22)를 포함하는 콘택트 스톱(22)은 튜브(30) 또는 상기 표면에서 형성에 형성된 그루브(280)와 접촉하여 상기 스톱의 베어링 표면과 접촉하여 놓여진, 상기 시일(seal)(28)을 유지하도록 고안된 시일, 예컨대, O-링(O-ring)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  8. 제 6 항 또는 제 7 항에 있어서, 상기 통로(22)를 포함하는 콘택트 스톱(22)은 레이디얼 시일(radial seal)(27)을 유지하는 그루브(270)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  9. 제 6 항에 있어서, 상기 콘택트 스톱(22)은 다음을 포함하는 통로(passage)(22)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치:
    (a) 튜브 또는 상기 표면에서 형성에 형성된 그루브와 접촉하여 상기 스톱의 베어링 표면과 접촉하여 놓여진, 상기 시일(seal)(28), 예컨대, O-링(ring);
    (b) 레이디얼 시일(radial seal)을 유지하는 그루브(groove)(270); 및
    (c) 상기 컨택트 스톱의 베어링 표면 또는 상기 표면에 형성된 그루브와 접촉하여 놓여진 시일의 직경보다 더 큰 직경의 레이디얼 시일(27).
  10. 제 9 항에 있어서, 상기 레이디얼 시일의 직경은 상기 컨택트 스톱의 베어링 표먼과 접촉하여 놓여지거나 또는 상기 표면에 형성된 그루브(280)에 있는 시일(28)의 직경 보다 더 큰 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  11. 제 1 항 내지 제 10 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 칼라(collar)는 2 부분(part) 및 튜브(30) 주위에 클램프로 고정된 위치에 상기 2 부분을 조립하기 위한 수단(7, 9, 7, 9, 12, 12, 14, 14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  12. 제 1 항 내지 제 11 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 n은 3 이상인 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  13. 제 1 항 내지 제 12 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 콘택트 스톱(22, 24, 26)은 단열재(thermally insulating material)로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  14. 제 1 항 내지 제 13 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 압력 측정 장치는 유압 회로(hydraulic circuit)의 튜브(30) 상에 위치하는 경우, 오토클레이브 어셈블리(autoclave assembly)를 형성하는 것을 특징으로 하는 압력 측정 장치.
  15. 다음의 단계를 포함하는 적어도 하나의 압력 측정 오리피스(orifice)(30, 42)를 포함하는 유압 회로(hydraulic circuit)의 튜브(30)에서 압력을 측정하는 방법:
    (a) 전기 절연체로 구성되어 있는 n(2 이상)의 컨택트 스톱(contact stop)(22, 24, 26)으로 제공되는 금속 칼라(2)가 조정되는 단계로서, 상기 튜브의 벽에 접촉하고 있는 콘택트 스톱을 적용하고, 상기 콘택트 스톱이 상기 튜브의 압력 측정 오리피스 중의 하나에 맞추어 조정되는 통로(22)를 포함하는 상기 콘택트 스톱(22) 중 하나인 상기 벽과 접촉하는 것을 방지하는 단계; 및
    (b) 상기 통로는 압력 측정 수단과 연결되어 있고 상기 압력이 측정되는 단계.
  16. 제 15 항에 있어서, 상기 튜브는 직접적인 줄 효과(Joule effect)를 생성하기 위하여 튜브의 벽에서 순환하는 전류에 의하여 가열되는 튜브인 것을 특징으로 하는 압력을 측정하는 방법.
  17. 제 15 항 또는 제 16 항에 있어서, 상기 칼라(collar)는 상기 칼라(collar)는 2 부분(part) 및 튜브(30) 주위에 클램프로 고정된 위치에 상기 2 부분을 조립하기 위한 수단(7, 9, 7, 9, 12, 12, 14, 14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 측정하는 방법.
  18. 제 15 항 내지 제 17 항 중 어느 한 항에 있어서, 각각의 콘택트 스톱은 한 방향(DD')을 따라 연장되는 각각의 베이스(221, 241 및 261)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 측정하는 방법으로서, 상기 콘택트 스톱은 한 방향(DD')을 따라 연장되고, 상기 방향(DD')에 대략 수직인 방향을 따라 구체적으로 몸체에 연결되어 있고, 상기 방향(DD')은 상기 칼라가 상기 튜브상에 바른 위치에 있을 경우, 튜브(30)상에 지탱하는 표면을 형성하는 상기 베이스의 외부 표면 S를 통해서 통과하는 방향(DD')인 동일한 방향 또는 평행한 방향을 따라 베이스의 폭(width)보다 더 크다.
  19. 제 15 항 내지 제 18 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통로(22)의 중심은 상기 컨택트 스톱의 통로에 삽입된 중심이 되는 핀을 이용하여 상기 튜브(30)에서 압력 측정 오리피스(32, 42)의 중심과 일치하도록 구성되어 있는 압력을 측정하는 방법.
  20. 제 15 항 내지 제 19항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 통로(22)를 포함하는 콘택트 스톱(22)은 튜브(30) 또는 상기 표면에서 형성에 형성된 그루브(280)와 접촉하여 상기 스톱의 베어링 표면과 접촉하여 놓여진, 상기 시일(seal)(28)을 유지하도록 고안된 시일, 예컨대, O-링(O-ring)을 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 측정하는 방법.
  21. 제 19 항 또는 제 20 항에 있어서, 상기 통로(22)를 포함하는 콘택트 스톱(22)은 레이디얼 시일(radial seal)(27)을 유지하는 그루브(270)를 포함하는 것을 특징으로 하는 압력을 측정하는 방법.
  22. 제 15 항 내지 제 21 항 중 어느 한 항에 있어서, n은 3 이상인 것을 특징으로 하는 압력을 측정하는 방법.
  23. 제 15 항 내지 제 22 항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 컨택트 스톱(22, 24, 26)은 전기 절연체로 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 압력을 측정하는 방법.
  24. 제 15 항 내지 제 23 항에 있어서, 상기 압력 측정 장치는 유압 회로(hydraulic circuit)의 튜브(30) 상에 위치하는 경우, 오토클레이브 어셈블리(autoclave assembly)를 형성하는 것을 특징으로 하는 압력을 측정하는 방법.
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