KR20150032026A - 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법 - Google Patents

열팽창측정장치 및 열팽창측정방법 Download PDF

Info

Publication number
KR20150032026A
KR20150032026A KR20130111996A KR20130111996A KR20150032026A KR 20150032026 A KR20150032026 A KR 20150032026A KR 20130111996 A KR20130111996 A KR 20130111996A KR 20130111996 A KR20130111996 A KR 20130111996A KR 20150032026 A KR20150032026 A KR 20150032026A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
value
casing
gas turbine
distance measuring
thermal expansion
Prior art date
Application number
KR20130111996A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102095065B1 (ko
Inventor
구재량
조철환
배용채
김연환
Original Assignee
한국전력공사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국전력공사 filed Critical 한국전력공사
Priority to KR1020130111996A priority Critical patent/KR102095065B1/ko
Publication of KR20150032026A publication Critical patent/KR20150032026A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102095065B1 publication Critical patent/KR102095065B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N25/00—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means
    • G01N25/16—Investigating or analyzing materials by the use of thermal means by investigating thermal coefficient of expansion
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
    • G01B5/00—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques
    • G01B5/30—Measuring arrangements characterised by the use of mechanical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. mechanical strain gauge
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01M99/00—Subject matter not provided for in other groups of this subclass
    • G01M99/002—Thermal testing

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)

Abstract

본 출원은 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법에 관한 것으로서, 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장는, 기 설정된 복수개의 측정점에 고정되어, 가스터빈 압축기의 케이싱까지의 거리를 측정하여 각각의 변위값을 생성하는 복수개의 거리측정용센서; 상기 기 설정된 위치에 상기 거리측정용센서가 각각 고정되도록, 상기 거리측정용센서를 지지하는 지지부; 상기 지지부에 부착되어, 상기 가스터빈 압축기가 발생하는 열에 의하여 변형되는 상기 지지부의 열팽창정도를 측정하여, 변형값을 생성하는 변형게이지; 및 상기 변위값 및 변형값을 이용하여, 상기 케이싱의 외부 프로파일을 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

열팽창측정장치 및 열팽창측정방법 {Apparatus for measuring thermal growth and method for the same}
본 출원은 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법에 관한 것으로서, 특히 지지부의 열팽창에 의한 측정오차를 고려하여 정확한 열팽창을 측정할 수 있는 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법에 관한 것이다.
가스터빈 발전 시스템은 가스터빈을 원동기로 사용하여 전기를 생성하는 발전 시스템으로서, 가스터빈의 회전에 의하여 압축기가 일차적으로 고압의 압축공기를 생성하면, 상기 압축공기에 연료를 분사하여 고온, 고압의 가스를 생성하고, 상기 고온, 고압의 가스를 이용하여 다시 상기 가스터빈을 회전시키는 방식으로 발전을 수행한다.
일반적으로 가스터빈 발전시스템의 가스터빈은 고온, 고압의 환경에서 작동하고, 필요에 따라서 빈번하게 기동 또는 정지된다. 따라서, 회전에 의하여 압축공기를 생성하는 압축기 로터(rotor)와 상기 압축기 로터를 보호하는 케이싱(casing) 사이에 열팽창의 차이가 발생하게 되고, 상기 열팽창의 차이로 인하여 상기 압축기 로터의 블레이드(blade)나 베인 팁(vane-tip)이 상기 케이싱 내면과 접촉하는 경우가 발생할 수 있다. 상기 블레이드나 베인 팁이 케이싱의 내면과 접촉하게 되면, 상기 블레이드에 균열이 발생하거나, 일부가 탈락되는 등의 대형사고가 발생하게 된다. 그러므로, 이러한 대형사고를 미연에 방지하기 위하여, 상기 가스터빈 발전시스템의 기동별 압축기 케이싱의 열팽창 특성을 분석하여 최적의 운전조건을 도출할 필요가 있다.
공개특허공보 2008-0010147 (2008.01.30)
본 출원은, 지지부의 열팽창에 의한 측정오차를 고려하여 정확한 열팽창을 측정할 수 있는 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장치는, 기 설정된 복수개의 측정점에 고정되어, 가스터빈 압축기의 케이싱까지의 거리를 측정하여 각각의 변위값을 생성하는 복수개의 거리측정용센서; 상기 기 설정된 위치에 상기 거리측정용센서가 각각 고정되도록, 상기 거리측정용센서를 지지하는 지지부; 상기 지지부에 부착되어, 상기 가스터빈 압축기가 발생하는 열에 의하여 변형되는 상기 지지부의 열팽창정도를 측정하여, 변형값을 생성하는 변형게이지; 및 상기 변위값 및 변형값을 이용하여, 상기 케이싱의 외부 프로파일을 생성하는 제어부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 제어부는, 상기 변형값을 이용하여 상기 변위값을 보정하여 보정값을 생성하고, 상기 보정값에 대하여 최소자승법에 의한 커브 피팅을 수행하여, 상기 외부 프로파일을 생성할 수 있다.
여기서 상기 제어부는, 상기 가스터빈 압축기의 운전조건에 따라 각각 상기 외부 프로파일을 생성하여, 상기 가스터빈 압축기의 운전조건에 따른 케이싱의 열변형을 분석할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정방법은, 복수개의 거리측정용센서를 이용하여, 상기 거리측정용센서와 가스터빈 압축기의 케이싱 사이의 거리를 각각 측정하여 변위값을 생성하는 변위값생성단계; 상기 가스터빈 압축기의 열에 의하여 상기 거리측정용센서가 위치하는 지지부의 변형값을 측정하는 변형값생성단계; 상기 변형값을 이용하여 상기 변위값을 보정하여 보정값을 생성하고, 상기 보정값을 이용하여 상기 케이싱의 외부 프로파일을 생성하는 외부프로파일 생성단계; 및 상기 가스터빈 압축기의 기동시 및 정지시의 외부 프로파일을 각각 비교하여, 상기 케이싱의 열변형을 분석하는 열변형분석단계를 포함할 수 있다.
여기서 상기 외부프로파일 생성단계는, 상기 보정값을 이용하여 생성한 각각의 측정점에 대하여 최소자승법에 의한 커브 피팅을 수행하여 상기 외부 프로파일을 생성할 수 있다.
덧붙여 상기한 과제의 해결수단은, 본 발명의 특징을 모두 열거한 것이 아니다. 본 발명의 다양한 특징과 그에 따른 장점과 효과는 아래의 구체적인 실시형태를 참조하여 보다 상세하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법에 의하면, 압축기 케이싱의 열팽창량을 정확하게 측정할 수 있다. 특히, 상기 압축기 케이싱의 열팽창량을 측정하기 위한 거리측정용센서를 지지하는 지지부의 열팽창량에 의한 측정오차를 고려할 수 있으므로, 보다 정확한 열팽창량 측정이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법에 의하면, 가스터빈의 기동, 정지별로 열팽창량을 각각 구할 수 있으므로, 가스터빈 압축기의 기동, 정지에 따른 최상의 운전조건을 도출하여 압축기 케이싱과 압축기 로터의 접촉을 미연에 방지할 수 있다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장치를 나타내는 블록도이다.
도2 및 도3은 본 발명의 일 실시예에 열팽창측정장치를 나타내는 개략도이다.
도4 및 도5는 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장치를 이용하여, 가스터빈 압축기 케이싱의 열팽창정도 계산을 나타내는 개략도이다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명함에 있어, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 유사한 기능 및 작용을 하는 부분에 대해서는 도면 전체에 걸쳐 동일한 부호를 사용한다.
덧붙여, 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 '연결'되어 있다고 할 때, 이는 '직접적으로 연결'되어 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 '간접적으로 연결'되어 있는 경우도 포함한다. 또한, 어떤 구성요소를 '포함'한다는 것은, 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있다는 것을 의미한다.
도1은 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장치를 나타내는 블록도이다.
도1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장치는 거리측정용센서(10), 지지부(20), 변형게이지(30) 및 제어부(40)를 포함할 수 있다.
이하, 도1을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정장치를 설명한다.
거리측정용센서(10)는 기 설정된 복수개의 측정점에 고정되어, 가스터빈 압축기의 케이싱(1)까지의 거리를 측정할 수 있으며, 상기 측정된 거리에 대응하는 변위값(sig_d1, sig_d2)을 각각 생성할 수 있다.
예를들어, 도2 및 도3에 도시된 바와 같이 3개의 거리측정용센서(11, 12, 13)가 각각 상기 케이싱(1)에 설정된 측정점까지의 거리를 측정할 수 있으며, 이 때 상기 거리측정용센서(11, 12, 13)는 상기 케이싱(1)의 단면에 해당하는 하나의 평면상에 위치할 수 있다. 따라서, 이후 상기 거리측정용센서(11, 12, 13)에서 측정한 변위값(sig_d1, sig_d2, sig_d3)을 이용하여 상기 케이싱(1)의 외부프로파일을 생성하는 것이 가능하다.
여기서, 상기 하나의 평면에 위치하는 상기 거리측정용센서의 개수는 3개에 한정되는 것은 아니며, 3개 이상이나 3개 미만으로 구비되는 것도 가능하다. 또한, 상기 케이싱(1)의 길이방향으로 형성될 수 있는 각각 단면에 대하여 상기 거리측정용센서를 구비하여, 상기 단면에 대한 변위값을 측정하도록 할 수 있다. 나아가, 본 발명의 다른 실시예에 의하면, 상기 거리측정용센서(11, 12, 13)를 이동하면서 각각의 케이싱(1)의 단면에 대한 측정을 수행하는 것도 가능하다.
상기 거리측정용센서(10)는 상기 케이싱(1)까지의 거리를 측정하여 변위값(sig_d1, sig_d2)을 생성할 수 있는 것이면 어떠한 것도 활용할 수 있으며, 특히 고온의 환경에서 동작할 수 있는 것을 선택하여 사용할 수 있다. 상기 거리측정용센서(10)로는 적외선센서, 초음파센서 등을 활용할 수 있으며, 상기 거리측정용센서(10)에서 측정한 변위값(sig_d1, sig_d2)은 제어부(40)로 제공할 수 있다.
지지부(20)는, 상기 기 설정된 위치에 상기 거리측정용센서(10)가 각각 고정되도록, 상기 거리측정용센서(10)를 지지할 수 있다. 도2 및 도3에 도시된 바와 같이, 상기 지지부(21, 22, 23)가 설치될 수 있으며, 상기 지지부(21, 22, 23)의 상부에 상기 거리측정용센서(11, 12, 13)가 각각 위치할 수 있다. 상기 지지부(20)는 상기 압축기 케이싱(1)의 정확한 열팽창을 측정하기 위하여, 콘크리트 지면에 단단하게 고정될 수 있다.
다만, 상기 지지부(20)의 재질은 일반적으로 금속재질로 형성될 수 있으며, 상기 금속재질의 지지부(20)는 상기 케이싱(1)에서 전달되는 열에 의하여 팽창되는 등의 변형이 발생할 수 있다. 상기 지지부(20)가 팽창되면 상기 거리측정용센서(10)의 위치도 변화하게 되어, 상기 거리측정용센서(10)가 측정한 변위값에 오차가 발생하는 등의 문제가 생길 수 있다. 따라서, 상기 지지부(20)의 열팽창에 의한 변형을 측정하여, 상기 거리측정용센서(10)의 변위값을 보정할 필요가 있다.
구체적으로, 변형게이지(30)를 이용하여 상기 지지부(20)의 열팽창에 의한 변형을 측정할 수 있다. 즉, 상기 변형게이지(30)는 상기 지지부(20)에 부착되어, 상기 가스터빈 압축기(1)가 발생하는 열에 의하여 변형되는 상기 지지부(20)의 열팽창정도를 측정할 수 있으며, 상기 열팽창정도에 대응하는 변형값(sig_A1, sig_A2, sig_A3)을 생성할 수 있다. 예를들어, 상기 변형게이지(30)는 스트레인 게이지(strain gauge)일 수 있다. 즉, 상기 스트레인 게이지를 상기 지지부(20)에 부착한 후, 상기 지지부(20)가 열팽창에 의하여 늘어나게 되면, 상기 스트레인 게이지도 함께 늘어나게 된다. 이때, 상기 스트레인 게이지의 길이는 증가하는 반면 단면적은 감소하게 되므로 상기 스트레인 게이지의 전체적인 전기저항이 증가하게 된다. 따라서, 상기 지지부(20)의 열팽창에 대응하는 상기 스트레인 게이지의 전기저항 변화를 이용하면 상기 지지부(20)의 열팽창정도를 파악할 수 있으며, 상기 열팽창정도에 대응하는 변형값(sig_A1, sig_A2, sig_A3)을 생성할 수 있다. 상기 변형게이지(30)가 생성하는 변형값(sig_A1, sig_A2, sig_A3)는 이후 제어부(40)로 공급될 수 있다.
제어부(40)는, 상기 변위값(sig_d1, sig_d2, sig_d3) 및 변형값(sig_A1, sig_A2, sig_A3)을 이용하여, 상기 케이싱(1)의 외부 프로파일을 생성할 수 있다. 여기서, 상기 외부 프로파일은 상기 케이싱(1)의 외부 형상이나 윤곽을 나타내는 2차원 또는 3차원의 좌표값 내지는 영상을 의미할 수 있다.
앞서 살핀 바와 같이, 상기 거리측정용센서(11, 12, 13)에서 측정한 변위값(sig_d1, sig_d2, sig_d3)은 상기 지지부(21, 22, 23)의 열팽창에 의한 오차를 포함할 수 있으므로, 상기 변위값(sig_d1, sig_d2, sig_d3)에 대한 보정을 수행할 필요가 있다.
먼저, 도4를 참조하여 상기 케이싱(1)의 하단에 위치하는 거리측정용센서(10)에서 측정한 변위값(d)에 대한 오차보정을 설명한다.
도시한 바와 같이, 가스터빈의 기동시 발생한 열에 의하여, 압축기의 케이싱은 1에서 1'으로 열팽창하게 되고, 상기 지지부는 22에서 22'으로 열팽창하게 된다. 따라서, 상기 지지부의 상단에 위치하는 거리측정용센서도 12에서 12'으로 이동하게 된다. 여기서, 상기 지지부의 열팽창에 의한 상기 거리측정용센서의 위치변화를 고려하지 않고, 상기 측정된 변위값 d를 이용하여 상기 케이싱의 열팽창량을 판단하게 되면, 실제 상기 케이싱의 열팽창보다 더 많이 열팽창한 것으로 판단하는 등의 문제가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 지지부의 열팽창에 의한 변형값 A를 상기 측정된 변위값 d에 적용하여, l = d + A 즉, 상기 측정된 변위값 d와 지지부의 변형값 A를 더하여, 상기 보정된 변위값 l을 구할 수 있다. 여기서, 상기 지지부는 상기 가스터빈의 운전조건 등에 따라서 열팽창의 정도가 달라질 수 있으므로, 열팽창이 전혀 없는 상온상태에서의 상기 거리측정용센서의 위치(10)를 기준으로 상기 케이싱까지의 변위값을 보정할 수 있다.
도5는 상기 케이싱(1)의 측면에 위치하는 거리측정용센서(11)에서 측정한 변위값(d)에 대한 오차보정을 나타내는 도면이다.
도시한 바와 같이, 가스터빈의 기동시 발생하는 열에 의하여, 압축기의 케이싱은 1에서 1'으로 열팽창하게 되고, 상기 지지부는 21에서 21'로 열팽창하게 된다. 따라서, 상기 지지부의 상단에 위치하는 거리측정용센서도 11에서 11'으로 이동하게 된다. 여기서, 상기 지지부의 열팽창에 의한 상기 거리측정용센서의 위치변화를 고려하지 않으면, 상기 거리측정용센서는 기 설정된 측정점 이외의 다른 지점에 대한 변위값을 생성하게 되므로, 이에 대한 보정을 수행할 필요가 있다. 구체적으로, 도5에 도시된 바와 같이, 보정된 변위값 l은 d - Δl로 표현될 수 있으며, 상기 Δl은 Atanθ에 해당한다. 따라서, 상기 θ값만 알면 l = d - Atanθ를 통하여 상기 보정된 변위값 l을 구할 수 있다.
도4 및 도5에 도시된 바와 같이, 상기 제어부는 상기 변형게이지에서 측정한 변형값을 이용하여 상기 거리측정용센서에서 측정한 각각의 변위값을 보정하여 보정값을 생성할 수 있다. 상기 케이싱 상의 측정점은 기 설정된 것이고, 상기 보정값은 기준위치에서부터 상기 케이싱까지의 거리에 해당하므로, 상기 거리측정용센서에서 측정한 각각의 보정값을 이용하면 상기 케이싱의 전체적인 외형에 대한 외부프로파일을 도출할 수 있다. 특히, 상기 제어부(40)에서는 상기 보정값에 대하여 최소자승법에 의한 커브 피팅(curve feeting)을 수행하는 방식으로 상기 외부 프로파일을 생성할 수 있다.
상기 외부 프로파일은 상기 가스터빈의 기동시, 정지시를 비롯하여 상기 가스터빈의 운전조건에 따라 측정할 수 있으므로, 상기 제어부(40)는 상기 외부프로파일을 이용하여, 상기 가스터빈 압축기의 운전조건에 따른 케이싱(1)의 열변형을 분석할 수 있다.
도6은 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정방법을 나타내는 순서도이다.
도6을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정방법은, 변위값생성단계(S10), 변형값생성단계(S20), 외부프로파일생성단계(S30) 및 열변형분석단계(S40)를 포함할 수 있다.
이하, 도6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 의한 열팽창측정방법을 설명한다.
변위값생성단계(S10)는, 복수개의 거리측정용센서를 이용하여, 상기 거리측정용센서와 가스터빈 압축기의 케이싱 사이의 거리를 각각 측정하여 변위값을 생성할 수 있다.
여기서, 상기 거리측정용센서는 상기 케이싱 상에 미리 설정된 측정점에 대하여 상기 변위값을 측정할 수 있으며, 상기 거리측정용센서는 상기 케이싱의 단면에 해당하는 하나의 평면상에 위치할 수 있다. 따라서, 이후 상기 변위값을 이용하면 상기 케이싱의 외형에 대한 외부프로파일을 생성하는 것이 가능하다.
상기 거리측정용센서는, 적외선이나 초음파 등의 탐지신호를 조사하는 것일 수 있으며, 상기 탐지신호가 상기 케이싱에 의하여 반사되어 되돌아올 때까지의 시간을 측정하는 방식으로 상기 케이싱까지의 거리를 측정하는 것일 수 있다. 따라서, 상기 거리측정용센서는 상기 케이싱까지의 거리에 대응하는 변위값을 생성할 수 있다.
변형값생성단계(S20)는, 상기 가스터빈 압축기에서 발생하는 열에 의한 지지부의 변형값을 측정할 수 있다. 상기 지지부는 상기 거리측정용센서의 위치를 지지하는 것으로서, 금속재질로 형성되어 상기 가스터빈 압축기에서 발생하는 열에 의하여 열팽창하는 것일 수 있다. 상기 지지부가 열팽창하게 되면 상기 거리측정용센서의 위치도 변하게 되므로, 상기 거리측정용센서가 측정한 변위값에도 오차가 발생할 수 있다. 따라서, 상기 변형값생성단계(S20)에서 상기 지지부의 열팽창량에 해당하는 변형값을 측정하여, 이후 상기 변형값을 이용하여 상기 변위값에 대한 오차를 보정하도록 할 수 있다.
구체적으로, 상기 지지부의 변형값은 스트레인 게이지(strain gauge)를 이용하여 측정할 수 있으며, 상기 스트레인 게이지는 상기 지지부에 부착되어, 상기 지지부의 열팽창에 따라 함께 늘어날 수 있다. 상기 스트레인 게이지는 상기 지지부의 열팽창에 의하여 길이가 길어지는 한편 단면적은 감소하게 되므로, 상기 스트레인 게이지 전체의 전기저항은 증가하게 된다. 따라서, 상기 스트레인 게이지의 전기저항의 변화를 이용하여 상기 지지부의 열팽창에 의한 변형값을 측정할 수 있다.
외부프로파일생성단계(S30)는, 상기 변형값을 이용하여 상기 변위값을 보정하여 보정값을 생성하고, 상기 보정값을 이용하여 상기 케이싱의 외부 프로파일을 생성할 수 있다.
앞서 도4 및 도5를 참조하여 설명한 바와 같이, 상기 거리측정용센서의 위치에 따라 서로 다른 방법으로 상기 변위값을 보정할 수 있으며, 상기 지지부의 열팽창이 없는 상온에서의 상기 거리측정용센서의 위치를 기준으로 상기 변위값을 보정할 수 있다.
이후, 상기 보정값을 이용하여 생성한 각각의 측정점에 대하여 최소자승법에 의한 커브 피팅을 수행할 수 있으며, 상기 커브 피팅결과 상기 케이싱에 대한 외부 프로파일을 생성할 수 있다.
상기 외부 프로파일에는 상기 가스터빈의 운전조건에 따른 상기 케이싱의 열팽창량이 반영되어 있으므로, 상기 외부 프로파일을 이용하면 상기 케이싱의 열변형을 분석할 수 있다. 따라서, 이후, 열변형분석단계(S40)를 통하여, 상기 가스터빈 압축기의 기동시 및 정지시의 외부 프로파일을 각각 비교함으로써, 상기 케이싱의 열변형을 분석할 수 있다.
본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니다. 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명에 따른 구성요소를 치환, 변형 및 변경할 수 있다는 것이 명백할 것이다.
1: 가스터빈 압축기 케이싱 10: 거리측정용센서
20: 지지부 30: 변형게이지
40: 제어부
S10: 변위값생성단계 S20: 변형값생성단계
S30: 외부프로파일생성단계 S40: 열변형분석단계

Claims (5)

  1. 기 설정된 복수개의 측정점에 고정되어, 가스터빈 압축기의 케이싱까지의 거리를 측정하여 각각의 변위값을 생성하는 복수개의 거리측정용센서;
    상기 기 설정된 위치에 상기 거리측정용센서가 각각 고정되도록, 상기 거리측정용센서를 지지하는 지지부;
    상기 지지부에 부착되어, 상기 가스터빈 압축기가 발생하는 열에 의하여 변형되는 상기 지지부의 열팽창정도를 측정하여, 변형값을 생성하는 변형게이지; 및
    상기 변위값 및 변형값을 이용하여, 상기 케이싱의 외부 프로파일을 생성하는 제어부를 포함하는 열팽창측정장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 변형값을 이용하여 상기 변위값을 보정하여 보정값을 생성하고, 상기 보정값에 대하여 최소자승법에 의한 커브 피팅을 수행하여, 상기 외부 프로파일을 생성하는 열팽창측정장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제어부는
    상기 가스터빈 압축기의 운전조건에 따라 각각 상기 외부 프로파일을 생성하여, 상기 가스터빈 압축기의 운전조건에 따른 케이싱의 열변형을 분석하는 열팽창측정장치.
  4. 복수개의 거리측정용센서를 이용하여, 상기 거리측정용센서와 가스터빈 압축기의 케이싱 사이의 거리를 각각 측정하여 변위값을 생성하는 변위값생성단계;
    상기 가스터빈 압축기의 열에 의하여 상기 거리측정용센서가 위치하는 지지부의 변형값을 측정하는 변형값생성단계;
    상기 변형값을 이용하여 상기 변위값을 보정하여 보정값을 생성하고, 상기 보정값을 이용하여 상기 케이싱의 외부 프로파일을 생성하는 외부프로파일 생성단계; 및
    상기 가스터빈 압축기의 기동시 및 정지시의 외부 프로파일을 각각 비교하여, 상기 케이싱의 열변형을 분석하는 열변형분석단계를 포함하는 열팽창측정방법.
  5. 제4항에 있어서, 상기 외부프로파일 생성단계는
    상기 보정값을 이용하여 생성한 각각의 측정점에 대하여 최소자승법에 의한 커브 피팅을 수행하여 상기 외부 프로파일을 생성하는 열팽창측정방법.
KR1020130111996A 2013-09-17 2013-09-17 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법 KR102095065B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130111996A KR102095065B1 (ko) 2013-09-17 2013-09-17 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020130111996A KR102095065B1 (ko) 2013-09-17 2013-09-17 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150032026A true KR20150032026A (ko) 2015-03-25
KR102095065B1 KR102095065B1 (ko) 2020-03-30

Family

ID=53025401

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020130111996A KR102095065B1 (ko) 2013-09-17 2013-09-17 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102095065B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3069632A1 (fr) * 2017-07-27 2019-02-01 Safran Aircraft Engines Dispositif de mesure de l'expansion axiale ou radiale d'un organe tubulaire de turbomachine

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07229733A (ja) * 1994-02-15 1995-08-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロールプロフィール測定装置
KR100600338B1 (ko) * 2005-03-21 2006-07-18 주식회사 포스코 증기터빈 발전기 가동중 정렬의 최적 상태 유지 장치 및 그방법
KR20080010147A (ko) 2006-07-26 2008-01-30 두산중공업 주식회사 터빈제어시스템에서 로터의 팽창 거리 측정 오차 계산 방법
KR20110043080A (ko) * 2009-10-21 2011-04-27 한전케이피에스 주식회사 터빈 및 터빈 변형 측정방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07229733A (ja) * 1994-02-15 1995-08-29 Mitsubishi Heavy Ind Ltd ロールプロフィール測定装置
KR100600338B1 (ko) * 2005-03-21 2006-07-18 주식회사 포스코 증기터빈 발전기 가동중 정렬의 최적 상태 유지 장치 및 그방법
KR20080010147A (ko) 2006-07-26 2008-01-30 두산중공업 주식회사 터빈제어시스템에서 로터의 팽창 거리 측정 오차 계산 방법
KR20110043080A (ko) * 2009-10-21 2011-04-27 한전케이피에스 주식회사 터빈 및 터빈 변형 측정방법

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3069632A1 (fr) * 2017-07-27 2019-02-01 Safran Aircraft Engines Dispositif de mesure de l'expansion axiale ou radiale d'un organe tubulaire de turbomachine

Also Published As

Publication number Publication date
KR102095065B1 (ko) 2020-03-30

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105358935A (zh) 用于检查工件的方法和设备
CN105203591B (zh) 航天器试验模型热壁热流密度的测量方法
WO2014114226A1 (zh) 大型建筑物变形监测装置以及用其监测的方法
JP2012053033A (ja) 産業機械
CN107002503A (zh) 用于确定多个压缩机导叶的角位置的方法
KR20150032026A (ko) 열팽창측정장치 및 열팽창측정방법
JP5318656B2 (ja) コーティング層の遮熱性能評価方法、装置及びプログラム
KR20180076969A (ko) 보온핀의 설치 위치 표시장치 및 그를 이용한 표시 방법
KR100838033B1 (ko) 터빈제어시스템에서 로터의 팽창 거리 측정 오차 계산 방법
CN204902781U (zh) 锅炉膨胀监测系统
Hu et al. Forming and cyclic loading tests of ETFE cushions based on flat-patterning method
US11215437B2 (en) Method and system for measuring turbine shape
US20230008848A1 (en) Method and apparatus for determining upvalue factors for expansion measurements on machine elements
KR20150049353A (ko) 풍력터빈의 피치운동용 영점 보정장치
EP2500689B1 (en) A method of measuring a component
Wei et al. Calibration of Sensor pose error in aero-engine blade measurement
CN104567762B (zh) 工程机械臂架在线监测方法、设备以及系统
KR101260169B1 (ko) 검사 장치
KR20160067690A (ko) 풍력발전기 블레이드 몰드 자동조절 장치
JP2006078185A (ja) 断熱性能検査方法と検査装置
JP2007333442A (ja) 形状測定方法
JP6578250B2 (ja) タービンコンポーネントのひずみ推定方法及び装置、タービンコンポーネントの評価方法
KR20190127684A (ko) 3차원 백색광 스캐너의 기준 부재 및 그 교정 방법
JP6083806B2 (ja) 加工孔位置の測定装置
WO2013050007A1 (en) Method and apparatus for measuring shape deviations of mechanical parts

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant