KR20160034634A - 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치 - Google Patents

실시간 윤활유 열화상태 진단 장치 Download PDF

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KR20160034634A
KR20160034634A KR1020140125816A KR20140125816A KR20160034634A KR 20160034634 A KR20160034634 A KR 20160034634A KR 1020140125816 A KR1020140125816 A KR 1020140125816A KR 20140125816 A KR20140125816 A KR 20140125816A KR 20160034634 A KR20160034634 A KR 20160034634A
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temperature sensor
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deterioration state
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KR1020140125816A
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최철
소준영
정미희
김도형
배병홍
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한국전력공사
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 각종 회전 윤활체에서 사용하는 윤활유의 정확한 열 특성 및 점도특성 변화를 실시간으로 진단함으로써, 윤활유의 열화 유무 및 산화상태를 평가할 수 있는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치는 회전 윤활체 외부에 설치된 고정저항, 상기 회전 윤활체 내부에 설치되어 상기 윤활유의 온도를 측정하는 온도센서, 상기 고정저항 및 상기 온도센서 사이에 연결된 유지회로 및 상기 회전 윤활체의 열화상태를 진단하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부에서는 상기 윤활유의 온도를 비정상열선법에 적용하여, 상기 윤활유의 열화상태를 진단한다.
이를 위해 본 발명의 일 실시예는 회전 윤활체 외부에 설치된 고정저항, 상기 회전 윤활체 내부에 설치되어 상기 윤활유의 온도를 측정하는 온도센서, 상기 고정저항 및 상기 온도센서 사이에 연결된 유지회로 및 상기 회전 윤활체의 열화상태를 진단하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부에서는 상기 윤활유의 온도를 비정상열선법에 적용하여, 상기 윤활유의 열화상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치를 개시한다.

Description

실시간 윤활유 열화상태 진단 장치{Real-time degradation diagnostic apparatus for lubricant}
본 발명의 일 실시예는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치에 관한 것이다.
현재 산업체에서 사용되고 있는 다양한 종류의 기계 상태를 진단하기 위한 방법으로 기계 구조물의 소음/진동 측정 및 분석, 열화상 카메라를 이용한 열화상 측정, 온도 측정 및 윤활유 분석 등 다양한 비파괴 분석법이 사용되고 있다.
일반적으로 회전 기계류의 원활한 작동을 위해 사용되는 윤활유는 장치의 장기 사용에 따라 변화하는 장치 내부 환경변화를 포괄적으로 나타낼 수 있으므로 윤활유 시료 채취를 통해 기계 장치의 내부 변화상태를 판단/평가할 수 있다.
따라서 거의 모든 산업계에서 윤활유 관리 기법을 통하여 기계 상태를 진단하려는 노력을 아끼지 않고 있다.
현재 주로 사용되고 있는 윤활유 모니터링 기법은 광학식 센서를 이용한 방법, 화학적 분석방법 및 전자기적 신호를 이용하는 방법 등이 있다.
또한 분석과 진단이 이루어지는 장소에 따라서는 On-site 모니터링과 Off-site 모니터링 방법으로 나눌 수 있다. 현장에서 실시하는 On-site 모니터링은 주로 육안관찰 또는 휴대용 측정기를 이용하여 윤활유를 상태를 판별하는 것인데, 육안으로 윤활유의 색상 변화를 관찰하는 것이 가장 대표적이다. 그러나 육안관찰 방법은 점검자의 주관적 판단에 의지하므로 객관성 및 신뢰성이 떨어지고 추적관리가 어렵다. 또한 휴대용 측정기를 이용하는 경우에도 종합적인 판단이 어렵고 측정 결과의 정확도가 매우 낮은 단점을 가진다. Off-site 모니터링은 On-site 모니터링에서 이상 상태가 발생하여 추가적이며 종합적인 실험이 필요한 경우, 또는 On-site 모니터링을 할 수 없는 경우에 멀리 떨어진 실험실로 시료를 보내어 분석하는 것이다. Off-site 모니터링은 On-site 모니터링에 비해 여러 가지 다양한 시험이 가능하고 종합적인 상태 진단을 훨씬 정확하게 평가할 수 있는 장점을 가지지만, 제한된 공간에서 고가의 실험실 장비를 이용해야만 하고 시료의 대표성도 떨어질 뿐만 아니라 시료 분석이 실시간으로 이루어지지 않아 기계 상태의 적기 분석이 어렵다는 문제가 제기된다. 즉, 시료를 채취하는 과정에서 다양한 오염 물질이 유입될 가능성이 높아 윤활유 및 회전체의 현 상태에 대한 정보뿐만 아니라, 다양한 오염물질로부터의 정보로 인하여 정확한 회전체 내부의 상태를 예측하기 어려운 경우가 자주 발생한다.
유체의 상태를 진단하는데 중요한 인자 중의 하나인 점도는 통상 회전 점도계(rotational viscometer)를 이용하여 측정하는데, 실린더가 유체 속에서 일정한 속도로 회전하는데 필요한 힘 또는 토크를 측정한다. 이와는 별도로 미리 정해진 양의 유체를 구경이 매우 좁은 파이프 내부로 흘려 보낼 때 파이프 입구와 출구에서의 압력의 차이로써 점도를 측정하는 방법도 있다.
그러나 이와 같은 기계적 방식의 점도 측정은 원격 실시간 공정제어 또는 원격 측정 분야에서 광범위하게 사용되지 못하고 있는데, 그 주된 이유는 점도를 측정하고자 하는 물질의 구조가 기계적 방식의 점도 측정 시에 파괴될 수도 있기 때문이다. 둘째는 매우 점도가 높은 유체는 회전속도 의존적인 측정 경향을 보인다. 즉, 실린더의 회전속도를 얼마로 고정하느냐에 따라 측정되는 점도 값이 달라질 수 있다. 따라서 원격제어 방식에 적합하면서도 물질의 내부 구조를 파괴시키지 않고 또한 측정하는 조건에 따라 점도 값이 달라지지 않는 새로운 점도 측정방법이 요구된다.
본 발명의 일 실시예는 각종 회전 윤활체에서 사용하는 윤활유의 정확한 열 특성 및 점도특성 변화를 실시간으로 진단함으로써, 윤활유의 열화 유무 및 산화상태를 평가할 수 있는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치를 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 의한 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치는 회전 윤활체 외부에 설치된 고정저항, 상기 회전 윤활체 내부에 설치되어 상기 윤활유의 온도를 측정하는 온도센서, 상기 고정저항 및 상기 온도센서 사이에 연결된 유지회로 및 상기 회전 윤활체의 열화상태를 진단하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부에서는 상기 윤활유의 온도를 비정상열선법에 적용하여, 상기 윤활유의 열화상태를 진단한다.
복수 개의 회전 윤활체 내부에 각각 설치된 온도센서들과 상기 유지회로 및 고정저항 사이의 연결을 선택적으로 온/오프 하는 스위치 박스를 더 포함할 수 있다.
상기 온도센서는 써미스터일 수 있다.
상기 제어부에서는 비정상열선법을 이용해 상기 윤활유의 열전도도 또는 대류열전달계수의 변화를 측정함으로써 상기 윤활유의 점도 변화를 감지할 수 있다.
상기 온도센서는 상기 회전 윤활체 내 독립공간에 위치하고, 상기 독립공간은 선택적으로 밀폐 또는 개방이 가능할 수 있다.
상기 독립공간의 양 끝단에는 전자밸브가 설치될 수 있다.
상기 독립공간의 외벽엔 상기 온도센서가 삽입되어 고정되는 소켓홀이 형성될 수 있다.
상기 제어부는 상기 온도센서로부터의 전기적 신호를 유선 혹은 무선 통신을 이용해 전송 받을 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치는 각종 회전 윤활체에서 사용하는 윤활유의 정확한 열 특성 및 점도특성 변화를 실시간으로 진단함으로써, 윤활유의 열화 유무 및 산화상태를 평가할 수 있다.
도 1은 가열된 열선 주위로 유체가 흐르면서 대류 열전달이 이루어지는 개념을 계략적으로 나타낸다.
도 2는 고정저항(Rs)과 대면적 열선(Rth)이 직렬로 연결된 대류열전달계수 측정회로를 나타낸다.
도 3은 다양한 조성과 농도의 나노유체(고/액 혼합유체)에 대하여 열전도도 변화량에 대한 점도 변화량의 추이를 나타낸 것이다.
도 4는 정온도 증폭기에서 열선센서가 포함된 브릿지의 좌측부분을 나타낸 것이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치를 도시한 계략도이다.
도 6은 도 5에 도시된 6의 확대도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 실시예들은 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이며, 하기 실시예는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 하기 실시예에 한정되는 것은 아니다. 오히려, 이들 실시예는 본 개시를 더욱 충실하고 완전하게 하고, 당업자에게 본 발명의 사상을 완전하게 전달하기 위하여 제공되는 것이다.
또한, 이하의 도면에서 각 층의 두께나 크기는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장된 것이며, 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 용어 "및/또는"은 해당 열거된 항목 중 어느 하나 및 하나 이상의 모든 조합을 포함한다.
본 명세서에서 사용된 용어는 특정 실시예를 설명하기 위하여 사용되며, 본 발명을 제한하기 위한 것이 아니다. 본 명세서에서 사용된 바와 같이, 단수 형태는 문맥상 다른 경우를 분명히 지적하는 것이 아니라면, 복수의 형태를 포함할 수 있다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 경우 "포함한다(comprise)" 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급한 형상들, 숫자, 단계, 동작, 부재, 요소 및/또는 이들 그룹의 존재를 특정하는 것이며, 하나 이상의 다른 형상, 숫자, 동작, 부재, 요소 및 /또는 그룹들의 존재 또는 부가를 배제하는 것이 아니다.
본 명세서에서 제1, 제2 등의 용어가 다양한 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들을 설명하기 위하여 사용되지만, 이들 부재, 부품, 영역, 층들 및/또는 부분들은 이들 용어에 의해 한정되어서는 안 됨은 자명하다. 이들 용어는 하나의 부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 다른 영역, 층 또는 부분과 구별하기 위하여만 사용된다. 따라서, 이하 상술할 제1부재, 부품, 영역, 층 또는 부분은 본 발명의 가르침으로부터 벗어나지 않고서도 제2부재, 부품, 영역, 층 또는 부분을 지칭할 수 있다.
먼저, 도 1을 참조하면, 유체 유동 속에 놓인 금속 열선(hot-wire, 예를 들어 백금선)에 전압(vw)를 가하면 주울열(q)이 발생하고 발생된 열은 전도 또는 대류에 의해 열선 주위의 유체로 전달된다. 즉, 무한 유체 속에 수직으로 잠겨 있는 열선에 순간적으로 열량이 공급 되었을 때 열선의 온도변화는 Carslaw와 Jaeger의 해석 해에 의하여 다음의 [수식 1]과 같이 표시된다.
[수식 1]
Figure pat00001
여기서, T 2 - T 1 은 열선의 온도 상승, q는 열선의 단위 길이당 공급된 열량, k는 유체의 열전도도, K는 유체의 열확산율, t 2 - t 1 은 경과 시간, C는 상수이며, d는 열선의 반지름이다. 상기 [수식 1]을 두 시간 t 1 과 t 2 에 대하여 적용하고 정리하면 다음과 같은 열전도도에 관한 [수식 2]를 얻을 수 있다.
[수식 2]
Figure pat00002
따라서, 시간(t)에 대하여 열선의 온도 (T)를 기록하고 데이터를 로그시간-온도로 표시하면 선형 관계가 얻어지는데 여기서 직선의 기울기를 구하면 유체의 열전도도를 계산할 수 있다. 또한, 열선의 작동온도 T w 는 q, h, T 8에 의하여 결정되며 다음의 [수식 3]과 같이 표현할 수 있다.
[수식 3]
Figure pat00003
여기서 h는 열전달 성능을 표시하는 대류열전달계수로 유속과 유체의 종류에 따라 달라지는 값이며, i는 열선에 흐르는 전류, A는 열선의 표면적 그리고 T 8는 열선으로부터 멀리 떨어진 유체온도를 의미한다. 주울열 q가 일정할 때, 만약 열선 주위의 외부 열유동 조건이 변하게 되어 h가 증가하면 냉각이 활발히 이루어져 열선의 온도가 낮아지게 된다. 유체가 정지된 상태에 서 10m/s의 속도로 변화되거나 유체가 공기에서 물로 바뀌는 것, 그리고 유체의 점도가 변하는 것 등이 모두 열선이 경험하는 외부 열유동 조건 변화에 해당한다. 이와 반대로 열선 양단의 전압과 전류를 측정하여 발열량을 알고 열선의 온도와 주위 유체의 온도를 알 수 있다면 주어진 조건하에서 h를 다음의 [수식 4]로 환산할 수 있다.
[수식 4]
Figure pat00004
일반적으로 비정상열선법에서는 직경 50um 내외의 백금선을 발열체이자 온도센서로 사용한다. 그러나 본 발명에서는 가는 열선 대신에 써미스터(thermister)를 사용하는 것을 특징으로 한다.
여기서, 굳이 가는 열선 대신에 써미스터를 센서로 사용하려는 이유는 수십 ㎛ 직경의 가는 열선이 회전체 내부에 삽입하여 장기간 사용해야 하는 센서로서 부적합하기 때문이다.
점도가 높은 윤활유가 강제순환 또는 자연대류 되는 조건에서 장기간 가는 열선을 사용하면 열선이 끊어지거나 늘어나기 쉬우며, 그럴 경우 정확한 측정이 어렵다. 따라서 장기간 회전체 내부에 삽입하여 사용하여도 물성에 큰 영향을 받지 않는 써미스터의 사용이 권장된다.
써미스터는 온도의 변화에 따라 저항 값이 변하는 소자이다. 써미스터에는 두 가지 종류가 있는데, 첫번째는 온도가 상승하면 저항이 증가하는 것(PTC)과 두 번째는 오히려 저항이 감소하는 것(NTC)이 있다. 본 발명에서는 온도가 올라가면 저항이 감소하고, 냉각되어 온도가 떨어지면 저항이 증가하는 특징을 가진 NTC 형태의 써미스터를 사용하였다. 써미스터의 온도 저항 관계식은 다음의 [수식 5]와 같이 표시된다.
[수식 5]
Figure pat00005
Figure pat00006
상기 [수식 5]에서, R th는 써미스터 센서가 가지는 저항이고, T th는 해당 온도, B는 써미스터 상수로서 각각의 써미스터의 고유 값이다. [수식 5]을 통하여 알 수 있듯 이 써미스터의 저항은 온도의 상승에 따라서 급격히 감소한다.
본 발명은 써미스터에 전류를 흘리고 전압을 측정하기 위해 도 2에 도시된 바와 같이, 측정회로를 가진다. 도 2는 고정저항 R s와 써미스터 R th가 직렬로 연결된 측정 회로를 나타낸다. Vs는 정전압 직류전원으로, 고정저항과 써미스터는 이 전압을 분할하는 기능을 가진다. 도 2에서 숫자 1, 2는 써미스터 센서의 단자를 의미하며, 일정한 작동조건 하에서 만약 열전도도 또는 대류열전달 계수가 증가하면 써미스터가 냉각되고, 온도가 낮아지므로 저항은 증가한다. 저항이 증가되면 써미스터에 걸리는 전압 V th가 증가하게 된다. 반대로 열전도도 또는 대류열전달계수가 감소하면 써미스터가 가열되고, 온도가 상승하므로 저항은 감소한다. 따라서 직렬회로에서 동일한 전류조건으로부터 다음의 [수식 6]이 성립한다.
[수식 6]
Figure pat00007
상기 [수식 6]을 이용하여 이미 알고 있는 고정저항의 Vs, Rs에 대하여 V th를 측정하면 R th를 알 수 있다. R th가 구해지면 [수식 5]를 통하여 T th를 알 수 있고, [수식 2] 및 [수식 4]를 통하여 열전도도(K)와 대류열전달계수(h)를 계산할 수 있다.
또한, 열선에서 유체로의 열전달은 다음과 같은 [수식 7] 및 [수식 8]의 함수로 표현할 수 있다.
[수식 7]
Figure pat00008
[수식 8]
Figure pat00009
여기서,
Figure pat00010
는 동점도, k는 열전도도, a는 열확산율(열전달율),
Figure pat00011
는 열팽창율,
Figure pat00012
는 유속,
Figure pat00013
는 열전달계수, T s는 열선 표면 온도, T 8는 열선에서 충분히 떨어진 곳에서의 유체 온도를 의미한다. 또한 Nu는 누셀트 수(Nusselt number)로서 유체에서 전도에 의한 열전달과 대류에 의한 열전달 비중의 차를 설명하는 것이고, Gr은 그라스호프 수(Grashof number)로 자연대류에 의한 열전달과 관련하여 유체의 열팽창에 의한 부력과 점성력의 비를 의미하며, Pr은 프란틀 수(Prantl number)로 대류열전달에서 강제대류에 의한 열전달을 평가하는데 사용되는 것으로 운동량의 퍼짐도와 열적 퍼짐도의 비를 의미하고, Re는 레이놀즈 수(Reynold number)로 유체가 관 속을 흐를 때 층류와 난류의 경계가 되는 값이다. 상기 [수식 8]을 식 [수식 7]에 대입하여 다음과 같은 [수식 9]를 얻을 수 있다.
[수식 9]
Figure pat00014
즉, 유체의 물리적 특성치인 동점도
Figure pat00015
, 열전도도 k, 열확산도 a, 열팽창계수
Figure pat00016
와 유체의 유속
Figure pat00017
는 유체의 다른 세 가지 열전달 특성, 즉 열전달계수
Figure pat00018
, 열선 표면온도 T s, 유체의 온도 T 8와 상호 연관됨을 보여준다. 특히 세 가지 열전달 특성치 중에서 유체의 온도(T 8)는 고전적인 기존의 방법을 사용하여 쉽게 측정 가능하며, 나머지 2가지 물성(
Figure pat00019
,T s)은 비정상열선법으로 직접 측정 또는 계산이 가능하다. 결론적으로 비정상열선법과 기존의 열특성 측정기술을 활용하면 열전달계수
Figure pat00020
, 열선 표면온도 T s, 유체의 온도 T 8 의 세 가지 물성치를 알아낼 수 있는데, 이것을 가지고 나머지 유체의 상태를 결정짓는 주요한 물성인자들의 값 또는 변화량을 측정할 수 있음을 알 수 있다.
본 발명에서는 상기 여러 가지 물성치 사이의 상관관계 중에서도 특별히 유체의 열특성과 점도 사이의 관계를 활용하였다. 즉, 서로 다른 점도를 가진 유체는 금속 열선 또는 써미스터 표면에서 각기 다른 열전도 및 대류열전달 특성을 보인다. 이것은 유체의 점도에 기인하는 점성 전단력의 영향을 받는 유동영역인 속도경계층(velocity boundary layer) 혹은 단순히 경계층(boundary layer)에서 열전도도 또는 대류열전달계수를 측정하기 때문이다. 실질적으로 고/액 혼합유체의 열전도도와 점도는 Maxwell 이론에 의해 고체 입자의 농도에 따라 다음과 같은 [수식 10]의관계를 보인다.
[수식 10]
Figure pat00021
여기서 k는 고/액 혼합유체의 열전도도, k f는 액체상 유체만의 열전도도,
Figure pat00022
는 고체상 입자의 농도,
Figure pat00023
는 고/액 혼합유체의 점도,
Figure pat00024
는 순수유체의 점도를 의미한다. 이와 같이 혼합유체의 열전도도와 점도는 고형 입자의 농도와 일정 관계를 형성하며, 바꾸어 말하면 열전도도와 점도 특성간에도 일정한 관계가 형성될 수 있음을 알 수 있다. 실제로 다양한 농도와 조성의 나노유체(nanofluids)에 대하여 열전도도 상승폭과 점도 상승폭 사이의 상관관계를 조사하여 도 3에 보였다. 도 3으로부터 고/액 혼합유체(나노유체)에 있어서 유체의 점도가 증가함에 따라 열전도도는 ±5% 범위 내에서 선형적으로 증가함을 보인다. 즉, 유체의 열전도도 변화를 통하여 유체의 점도의 변화를 알수 있다. 이것은 고형 입자의 형상, 크기, 체적분율 및 순수유체의 종류와 무관하게 항상 일정한 경향을 보인다. 따라서 비정상열선법을 통하여 유체의 열전도도 변화를 측정한다는 것은 결국 유체의 점도의 변화를 측정하는 것과 같다고 판단할 수 있다. 따라서 각종 윤활유의 열전도도의 변화를 실시간으로 측정한다는 것은 유체의 점도 변화를 측정하는 것과 같으며, 이를 통하여 윤활유 더 나가서는 회전윤활체의 이상 유무를 판단하는데 활용할 수 있게 된다.
단, 비정상열선법을 이용하여 유체의 산화/열화상태를 진단하기 위해서는 처음 신유 상태에서의 데이터가 반드시 필요하다. 따라서, 항상 신유가 주입되어 최초로 가동할 때의 데이터를 반드시 저장하고 이것을 기준값으로 측정값을 비교해야 한다. 또한 비정상열선법을 이용하여 열전도도를 측정하고자 할 경우에는 대류열전달 효과를 제거해야 하므로 유체의 흐름을 억제할 수 있는 독립 공간에 센서를 설치한다. 온도센서가 설치되는 공간은 경우에 따라 밀폐 혹은 개방이 가능하도록 한다. 즉, 열전도도를 측정할 시에는 공간을 밀폐시키고, 대류열전달계수를 측정할 경우에는 측정 공간을 개방하도록 한다. 온도센서에 이상이 발생할 경우에는 회전윤활체 가동을 정지하지 않고도 교체가 가능하도록 측정공간을 밀폐시키며, 필요한 경우 써미스터의 표면과 전선에 절연 코팅을 실시할 수도 있다.
다음은 도 5 및 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치를 설명한다.
우선, 도 5를 참조하면, 복수의 회전 윤활체(100) 내부에 써미스터와 같은 온도센서(101)를 장착하고 하나의 정온도/정전압/정전류 유지회로(120)와 고정저항(121)에 의하여 복수의 윤활유의 열전도도 또는 대류열전달계수를 스위치박스(110)를 통하여 주기적으로 측정하여 윤활유의 점도 변화를 감지할 수 있다.
여기서, 본 발명의 일 실시예에 따른 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치는 온도센서(101)로서 기존의 가는 열선 대신에 써미스터를 사용함으로써 센서의 내구성이 대폭 향상될 것이며, 통상 복수의 회전 윤활체를 하나의 제어시스템으로 관리하기 때문에 경제적인 모니터링 시스템 구축이 가능하다. 또한 전기신호를 사용하기 때문에 유선 또는 무선 통신을 통한 전자식 제어도 가능한 장점을 가진다.
또한, 도 6를 참조하면, 써미스터 열선(101)은 회전 윤활체(100) 내부의 독립공간(105)에 설치되며, 외벽(104)에 별도의 소켓홀(103)를 통하여 소켓 방식으로 독립공간(105)에 고정 설치된다. 여기서, 상기 독립공간(105)은 상하에 전자밸브(102)가 설치되어, 외부에서 윤활유가 독립공간(105)에 유입되는 것을 선택적으로 설정할 수 있어, 선택적으로 독립공간(105)을 개방하거나 밀폐를 할 수 있다.
즉, 온도센서(101)를 회전 윤활체(100) 내 독립공간(105)에 설치함으로써 유체의 온도, 열전도도와 대류열전달계수를 선택적으로 측정할 수 있으며 상호 검증이 가능하고, 온도센서(101) 자체에 이상이 발생할 경우 회전 윤활체의 운전을 정지하지 않고도 소켓 방식으로 쉽게 교체가 가능한 장점을 가진다.
본 발명은 상기 실시 예들에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 요지를 벗어나지 아니하는 범위 내에서 다양하게 수정/변형되어 실시될 수 있음은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 있어서 자명한 것이다.
100; 복수의 회전 윤활체
101; 온도센서 102; 전자밸브
103; 소켓홀 104; 외벽
105; 독립공간 110; 스위치박스
120; 유지회로 121; 고정저항

Claims (8)

  1. 회전 윤활체 내부의 윤활유의 열화상태를 진단하는 장치에 있어서,
    상기 회전 윤활체 외부에 설치된 고정저항;
    상기 회전 윤활체 내부에 설치되어 상기 윤활유의 온도를 측정하는 온도센서;
    상기 고정저항 및 상기 온도센서 사이에 연결된 유지회로; 및
    상기 회전 윤활체의 열화상태를 진단하는 제어부를 포함하고,
    상기 제어부에서는 상기 윤활유의 온도를 비정상열선법에 적용하여, 상기 윤활유의 열화상태를 진단하는 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    복수 개의 회전 윤활체 내부에 각각 설치된 온도센서들과 상기 유지회로 및 고정저항 사이의 연결을 선택적으로 온/오프 하는 스위치 박스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 온도센서는 써미스터인 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부에서는 비정상열선법을 이용해 상기 윤활유의 열전도도 또는 대류열전달계수의 변화를 측정함으로써 상기 윤활유의 점도 변화를 감지하는 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치.
  5. 제 3항에 있어서,
    상기 온도센서는 상기 회전 윤활체 내 독립공간에 위치하고, 상기 독립공간은 선택적으로 밀폐 또는 개방이 가능한 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 독립공간의 양 끝단에는 전자밸브가 설치된 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치.
  7. 제 5항에 있어서,
    상기 독립공간의 외벽엔 상기 온도센서가 삽입되어 고정되는 소켓홀이 형성된 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치.
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 온도센서로부터의 전기적 신호를 유선 혹은 무선 통신을 이용해 전송 받는 것을 특징으로 하는 실시간 윤활유 열화상태 진단 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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