KR20170022763A - 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치 - Google Patents

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KR20170022763A
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fixed
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김대환
이태현
류경하
김상교
김재형
김영중
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한국기계연구원
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Abstract

밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치는, 밸브 구동기의 구동 스탬 또는 밸브 스탬 중 적어도 하나에 고정되어, 상기 구동 스탬 또는 밸브 스탬의 파단을 진단 또는 예측하며, 상부 및 하부 고정부들 및 복수의 기둥부들을 포함한다. 상기 상부 및 하부 고정부들은 서로 소정 거리 이격된다. 상기 복수의 기둥부들은 양 끝단이 상기 상부 및 하부 고정부들 각각에 고정되며 상기 구동 스탬 또는 상기 밸브 스탬의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장된다.

Description

밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치{VALVE ACTUATOR MONITORING APPARATUS FOR A FAILURE OF STEM IN AN OPERATION OF THE VALVE ACTUATOR}
본 발명은 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 밸브 구동기의 작동 중에 스탬에 인가되는 모멘트가 스탬의 파단에 미치는 영향을 확인하고, 모멘트와 스탬의 변형량 사이의 관련성을 파악하기 위한 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치에 관한 것이다.
원자력 발전소 등과 같은 발전소 내에서 유체 제어를 위한 다양한 장치들이 구비되고 있으며, 밸브가 대표적이다. 특히, 밸브의 경우 단순한 유체 제어 뿐 아리나 사고가 발생하는 등과 같은 유사시 안전기능도 동시에 수행하므로, 상기 밸브의 상태를 진단 또는 평가하기 위한 다수의 장치나 방법이 개발되고 있다.
예를 들어, 대한민국 등록특허 제10-1527315호는 스탬센서와 변위센서를 포함하여 관련 정보를 계측할 수 있는 공기구동기의 성능 시험 장치에 관한 기술을 개시하고 있으며, 대한민국 공개특허 제10-2007-0044973호는 모터 구동 밸브의 제어방법 및 장치에 관한 것으로, 모터 구동 밸브에 장착되어 스탬의 힘을 측정하는 스탬 힘 측정용 센서에 관한 기술을 개시하고 있다.
특히, 밸브의 경우, 내부에서 작동유체가 흐를 때 발생하는 압력은 밸브의 플러그 또는 디스크에 외력으로 작용하며, 이러한 외력은 스탬에 모멘트를 인가하게 되어 스탬의 변형 또는 고장을 유발하게 된다. 따라서, 상기와 같은 스탬의 변형 또는 고장을 모니터링 하여, 스탬의 변형을 예측하고, 이를 바탕으로 실제 적용 환경에서의 스탬의 파손을 미리 예측하여 사고 등의 유사 상황을 미연에 방지하기 위한 기술이 필요하다. 그러나, 현재까지 관련 기술에 대한 연구는 미약한 상황이다.
대한민국 등록특허 제10-1527315호 대한민국 공개특허 제10-2007-0044973호
이에, 본 발명의 기술적 과제는 이러한 점에서 착안된 것으로 본 발명의 목적은 스탬의 변형량을 보다 효과적이고 정밀하게 측정하여 스탬의 파단을 예측 또는 진단할 수 있는 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치에 관한 것이다.
상기한 본 발명의 목적을 실현하기 위한 일 실시예에 따른 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치는, 밸브 구동기의 구동 스탬 또는 밸브 스탬 중 적어도 하나에 고정되어, 상기 구동 스탬 또는 밸브 스탬의 파단을 진단 또는 예측하며, 상부 및 하부 고정부들 및 복수의 기둥부들을 포함한다. 상기 상부 및 하부 고정부들은 서로 소정 거리 이격된다. 상기 복수의 기둥부들은 양 끝단이 상기 상부 및 하부 고정부들 각각에 고정되며 상기 구동 스탬 또는 상기 밸브 스탬의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장된다.
일 실시예에서, 상기 상부 고정부는 상기 구동 스탬에 고정되며, 상기 하부 고정부는 상기 밸브 스탬에 고정되어, 상기 구동 스탬 및 상기 밸브 스탬의 파단을 진단 또는 예측할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 고정부 및 상기 하부 고정부가 모두 상기 구동 스탬에 고정되거나 또는 모두 상기 밸브 스탬에 고정되어, 상기 구동 스탬 또는 상기 밸브 스탬의 파단을 진단 또는 예측할 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 및 하부 고정부들 각각은 원형 플레이트 또는 사각형 플레이트 형상을 가질 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 및 하부 고정부들 각각은 상부 및 하부 개구부들이 개방되도록 서로 분리되어, 상기 구동 스탬 또는 상기 밸브 스탬과 탈부착될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 상부 및 하부 고정부들이 원형 플레이트 형상인 경우, 상기 복수의 기둥부들은 상기 상부 및 하부 고정부들의 원주를 따라 균일한 간격으로 배열될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 복수의 기둥부들 중 적어도 하나의 기둥부에는, 상기 기둥부의 변형을 측정하는 측정부가 형성될 수 있다.
일 실시예에서, 상기 측정부는, 상기 기둥부에 부착된 스트레인 게이지(strain gauge)일 수 있다.
일 실시예에서, 상기 측정부는, 상기 기둥부의 내부에 인입되거나 또는 상기 기둥부를 대체하며 상기 상부 및 하부 고정부들 사이의 거리를 측정하는 LVDT(linear variable differential transformer)일 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 상기 스탬 파단 모니터링 장치는 소정거리로 이격되며 고정되는 한 쌍의 고정부들과 상기 고정부들의 상대적인 위치 변화를 계측하는 측정부를 포함함으로써, 밸브스탬 또는 구동스탬의 변형 계측이 가능하다. 특히, 상기 측정부는 상기 고정부들 사이에 형성되는 복수의 기둥부들에 형성되므로, 상기 밸브스탬 또는 구동스탬이 다양한 방향으로 변형되더라도 상대적으로 정밀하고 정확하게 상기 밸브스탬 또는 구동스탬의 변형을 계측할 수 있다.
나아가, 상기 측정부는 스트레인 게이지 또는 LVDT를 선택적으로 사용하며, 각각의 기둥부들에 형성되어 계측된 값을 바탕으로 밸브스탬 또는 구동스탬의 변형의 방향 및 변형량을 정밀하고 정확하게 측정할 수 있다.
한편, 상기 스탬 파단 모니터링 장치는 밸브 구동기의 밸브스탬 및 구동스탬에 동시에 고정되어 밸브스탬 및 구동스탬의 파단을 진단 또는 예측하는 것은 물론이며, 밸브스탬에만 장착되어 밸스스탬의 파단을 진단 또는 예측할 수도 있고, 구동스탬에만 장착되어 구동스탬의 파단을 진단 또는 예측할 수 있어, 스탬 파단을 다양하게 모니터링할 수 있다.
나아가, 상기 스탬 파단 모니터링 장치는 스탬에 고정되는 것으로, 대칭적으로 분리된 상태에서 스탬에 위치한 후 서로 결합되어 고정되는 구조로 결합성을 향상시킬 수 있다.
도 1은 종래 기술에 의한 밸브 구동기를 도시한 모식도이다.
도 2a는 본 발명의 일 실시예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치가 장착된 밸브 구동기를 도시한 모식도이다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치가 장착된 밸브 구동기를 도시한 모식도이다.
도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치가 장착된 밸브 구동기를 도시한 모식도이다.
도 3a는 도 2a 내지 도 2c의 스탬 파단 모니터링 장치를 도시한 사시도이며, 도 3b는 도 3a의 스탬 파단 모니터링 장치를 도시한 측면도이다.
도 3c는 도 2a 내지 도 2c의 스탬 파단 모니터링 장치의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3a의 스탬 파단 모니터링 장치의 측정부를 도시한 측면도이다.
도 5는 도 3a의 스탬 파단 모니터링 장치의 측정부의 다른 예를 도시한 측면도이다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 실시예들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다.
상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함하다" 또는 "이루어진다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여, 본 발명의 바람직한 실시예를 보다 상세하게 설명하고자 한다.
도 1은 종래 기술에 의한 밸브 구동기를 도시한 모식도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 의한 밸브 구동기(100)는 구동부(110), 밸브부(120) 및 연결부(130)를 포함하여, 상기 밸브부(120)를 통해 유동되는 유체를 제어하며, 밸브가 사용되는 유로 시스템에서 사고 등의 발생시에는 안전기능을 동시에 수행한다.
구체적으로 상기 구동부(110)는 내부에 공간을 형성하는 실린더부(111), 상기 실린더부의 내부에서 상하방향으로 이송되는 피스톤(112), 및 상기 피스톤(112)의 하부에 연결되어 상기 피스톤(112)을 상하방향으로 이송시키는 구동스탬(stem)(113)을 포함한다.
상기 밸브부(120)는 상기 구동부(110)의 하부에 위치하며, 내부에 유체가 유동되는 밸브몸체(121), 및 상기 밸브몸체(121)의 내부로 인입되어 상기 유체의 유동을 제어하며 상부로 연장되는 밸브 스탬(122)을 포함한다.
한편, 상기 밸브 구동기(100)는 설계 및 제작의 어려움과 구동 안전성 등의 이유 때문에 상기 구동 스탬(113)과 상기 밸브 스탬(122)이 서로 분리되도록 제작되며, 상기 연결부(130)를 통해 서로 연결된다.
그리하여, 상기 밸브 구동기(100)의 구동시, 상기 유체의 유동에 따라 상기 밸브 스탬(122) 측에 힘이 인가되는 경우 상기 밸브 스탬(122)은 인장, 압축 또는 굽힘 등의 변형을 받게 되며, 이에 따라 상기 연결부(130)에서 상기 밸브 스탬(122) 또는 상기 구동 스탬(113)의 파단이 발생할 수 있으며, 이를 방지 또는 예측하기 위해 본 실시예에 의한 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치가 필요하다.
한편, 도 1에서는 피스톤-실린더 방식의 구동기를 예시하였으나, 이하에서 설명하는 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치는 다양한 방식의 구동기에 적용될 수 있으며, 특히 스탬(stem)이 사용되며, 스탬의 파단에 대한 진단 또는 예측이 필요한 모든 형태의 구동기에 적용될 수 있음은 자명하다. 도 2a는 본 발명의 일 실시예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치가 장착된 밸브 구동기를 도시한 모식도이다.
도 2a를 참조하면, 도시된 밸브 구동기(100)는 도 1에서 설명한 종래의 밸브 구동기의 구조와 동일하며, 앞서 상세히 설명하였으므로, 생략한다.
본 실시예에 의한 상기 밸브 구동기(100)의 스탬 파단 모니터링 장치(200)는 상기 구동스탬(113) 및 상기 밸브 스탬(122)에 동시에 연결되며, 상기 스탬 파단 모니터링 장치(200)의 내측에 상기 연결부(130)가 개재된다.
한편, 상기 연결부(130)는 상기 구동스탬(113)과 상기 밸브 스탬(122)을 연결하는 것으로, 실질적으로 상기 구동스탬(113) 및 상기 밸브 스탬(122)의 하나의 연장바의 형태로 고정하게 되며, 따라서 상기 스탬 파단 모니터링 장치(200)가 비록 상기 구동스탬(113) 및 상기 밸브 스탬(122)에 동시에 고정되어 있는 상태이더라도, 실질적으로는 하나의 스탬에 고정된 것으로 간주할 수 있다.
이에 따라, 상기 스탬 파단 모니터링 장치(200)를 통해 상기 구동스탬(113) 및 상기 밸브 스탬(122)의 파단을 진단 또는 예측할 수 있다.
상기 스탬 파단 모니터링 장치(200)의 보다 구체적인 형상은 후술한다.
도 2b는 본 발명의 다른 실시예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치가 장착된 밸브 구동기를 도시한 모식도이다.
도 2b를 참조하면, 본 실시예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치(201)는 도 2a를 참조하여 설명한 스탬 파단 모니터링 장치(200)와 동일한 구조를 가진다. 다만, 상기 스탬 파단 모니터링 장치(201)는 상기 구동스탬(113)에만 고정되어, 상기 구동스탬(113)의 파단을 진단 또는 예측할 수 있다.
도 2c는 본 발명의 또 다른 실시예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치가 장착된 밸브 구동기를 도시한 모식도이다.
도 2c를 참조하면, 본 실시예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치(202)는 도 2a를 참조하여 설명한 스탬 파단 모니터링 장치(200)와 동일한 구조를 가진다. 다만, 상기 스탬 파단 모니터링 장치(202)는 상기 밸브스탬(122)에만 고정되어, 상기 밸브스탬(122)의 파단을 진단 또는 예측할 수 있다.
이하에서는, 보다 구체적인 상기 스탬 파단 모니터링 장치(200, 201, 202)의 구조 및 측정방법은 설명한다. 앞서, 설명한 바와 같이 상기 스탬 파단 모니터링 장치들(200, 201, 202)은 고정 위치만 다를 뿐, 서로 동일한 형상을 가지므로, 이하에서는 하나의 스탬 파단 모니터링 장치(200)에 대하여만 설명한다.
도 3a는 도 2a 내지 도 2c의 스탬 파단 모니터링 장치를 도시한 사시도이며, 도 3b는 도 3a의 스탬 파단 모니터링 장치를 도시한 측면도이다.
도 3a 및 도 3b를 참조하면, 상기 스탬 파단 모니터링 장치(200)는 상부 고정부(210), 하부 고정부(220) 및 복수의 기둥부들(230)을 포함한다.
본 예에서, 상기 스탬 파단 모니터링 장치(200)의 상부 및 하부 고정부들(210, 220) 각각은 원형 플레이트(plate) 형상을 가질 수 있다.
상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220)은 소정거리 이격되며 한 쌍의 대칭 형상을 가지며 앞서 설명한 실시예에 따라, 구동스탬 또는 밸브스탬 등에 장착된다. 이를 위해, 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220) 각각에는 상부 및 하부 개구부들(211, 221)이 중앙에 형성된다.
이 경우, 도 3a에 도시된 바와 같이, 상기 상부 고정부(210) 및 상기 하부 고정부(220) 각각은 반원판 형태로 분리가 가능하여 상기 구동스탬 또는 상기 밸브스탬에 상기 상부 및 하부 개구부들(211, 221)이 위치한 상태에서 분리된 구조가 서로 결합되는 구조로, 상기 구동스탬 또는 밸브스탬에 고정될 수 있다. 그리하여, 결합의 용이성이 향상된다.
상기 복수의 기둥부들(230)은 양 끝단이 각각 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220)에 고정된다. 이 경우, 상기 기둥부들(230)은 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220)의 원주 방향을 따라 균일한 간격으로 형성될 수 있으며, 상기 기둥부들(230)의 개수는 다양하게 변형될 수 있다.
도 3c는 도 2a 내지 도 2c의 스탬 파단 모니터링 장치의 다른 예를 도시한 사시도이다.
도 3c를 참조하면, 본 예에 의한 스탬 파단 모니터링 장치(300)도 상부 고정부(310), 하부 고정부(320) 및 복수의 기둥부들(330)을 포함한다.
다만, 본 예에서, 상기 스탬 파단 모니터링 장치(300)의 상부 및 하부 고정부들(310, 320) 각각은 사각형 플레이트(plate) 형상을 가질 수 있다.
상기 상부 및 하부 고정부들(310, 320)은 소정거리 이격되며 한 쌍의 대칭 형상을 가지며 앞서 설명한 실시예에 따라, 구동스탬 또는 밸브스탬 등에 장착된다. 이를 위해, 상기 상부 및 하부 고정부들(310, 320) 각각에는 상부 및 하부 개구부들(311, 321)이 중앙에 형성된다.
이 경우, 도 3c에 도시된 바와 같이, 상기 상부 고정부(310) 및 상기 하부 고정부(320) 각각은 절반으로 분리가 가능하여 상기 구동스탬 또는 상기 밸브스탬에 상기 상부 및 하부 개구부들(311, 321)이 위치한 상태에서 분리된 구조가 서로 결합되는 구조로, 상기 구동스탬 또는 밸브스탬에 고정될 수 있다. 그리하여, 결합의 용이성이 향상된다.
상기 복수의 기둥부들(330)은 양 끝단이 각각 상기 상부 및 하부 고정부들(310, 320)에 고정된다. 이 경우, 상기 기둥부들(330)은 상기 상부 및 하부 고정부들(310, 320)의 네 모서리에 각각 형성될 수 있으며, 상기 기둥부들(330)의 개수 및 배치는 다양하게 변형될 수 있다.
한편, 도시하지는 않았으나, 상기 상부 및 하부 고정부들(310, 320)은 원형 또는 사각형 플레이트 외에, 다양한 형상의 플레이트 형상으로 형성될 수 있다.
도 4는 도 3a의 스탬 파단 모니터링 장치의 측정부를 도시한 측면도이다.
도 4를 참조하면, 상기 밸브스탬(122) 또는 구동스탬(113)에 굽힘 모멘트가 인가되면 도시된 바와 같이 휘어지게 되며, 이에 따라, 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220)의 일 끝단은 서로 근접하게 되고 다른 끝단은 서로 멀어지게 된다. 그리하여, 상기 기둥부들(230) 중 서로 근접하는 위치에 고정된 것은 길이가 감소하며 휘어지게 되며, 서로 멀어지는 위치에 고정된 것은 길이가 증가하며 휘어지게 된다.
따라서, 도 4에 도시된 바와 같이, 측정부(240)가 상기 기둥부들(230) 상에 부착되면, 상기 측정부(240)를 통해 상기 기둥부들(230)의 감소되는 길이 또는 증가되는 길이를 계측할 수 있다.
이 때, 상기 측정부(240)가 상기 기둥부들(230) 각각에 모두 부착되고, 상기 측정부(240)를 통해 상기 기둥부들(230)의 변형된 양을 계측하게 되면, 상기 계측된 변형량으로부터 상기 밸브스탬(122) 또는 구동스탬(113)의 변형 방향 및 변형량, 특히 굽힘 모멘트의 방향 및 크기가 계측된다.
특히, 상기 기둥부들(230)의 개수가 증가하여 서로의 간격이 줄어들면, 상기 밸브스탬(122) 또는 구동스탬(113)의 변형 방향을 보다 정확하게 계측할 수 있다.
이와 같이, 상기 밸브스탬(122) 또는 구동스탬(113)의 변형 방향 및 변형량을 정밀하게 계측함으로써, 실제 밸브 구동기의 밸브스탬(122) 또는 구동스탬(113)의 변형 또는 스탬의 파단을 예측하거나 진단할 수 있다.
한편, 상기 측정부(240)는 예를 들어, 스트레인 게이지(strain gauge)로 상기 기둥부들(230)에 부착되어, 상기 기둥부들(230)의 변형량을 계측할 수 있다.
도 5는 도 3a의 스탬 파단 모니터링 장치의 측정부의 다른 예를 도시한 측면도이다.
도 5를 참조하면, 본 예에 의한 상기 스탬 파단 모니터링 장치에서, 상기 스탬 파단 모니터링 장치의 기둥부들(230)은 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220)을 연결하되, 도면에 도시된 바와 같이 상기 기둥부들(230)의 내부에는 상기 상부 또는 하부 고정부들(210, 220)에 고정된 측정부(250)가 인입된다.
즉, 상기 측정부(250)는 LVDT(linear variable differential transformer)로 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220)에 각각 고정되어 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220) 사이의 간격 변화를 계측한다.
또한, 상기 측정부(250)도 상기 기둥부들(230) 각각에 모두 인입되거나 또는 상기 기둥부를 대체하며 각각의 위치에서 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220) 사이의 간격 변화를 계측하게 된다.
즉, 상기 기둥부들(230)이 LVDT 몸체부들을 형성하며, 상기 기둥부들(230)의 내부에 인입된 상기 측정부(250)는 상기 LVDT 프로브(probe)로 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220)의 위치가 변화함에 따라 상기 LVDT 프로브가 상기 LVDT 몸체부들로부터 돌출되며 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220) 사이의 간격 변화를 계측하게 된다.
이와 달리, 도시하지는 않았으나, 상기 기둥부들(230)은 상기 LVDT 프로브로 대체되어, 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220)의 위치가 변화함에 따라 상기 LVDT 프로브가 상기 상부 및 하부 고정부들(210, 220) 사이의 간격 변화를 계측하게 된다.
그리하여, 상기 측정부(250)를 통해서도, 상기 밸브스탬(122) 또는 구동스탬(113)의 변형 방향 및 변형량을 계측할 수 있다.
즉, 상기 밸브스탬(122) 또는 구동스탬(113)의 변형 방향 및 변형량을 정밀하게 계측함으로써, 실제 밸브 구동기의 밸브스탬(122) 또는 구동스탬(113)의 변형 또는 스탬의 파단을 예측하거나 진단할 수 있다.
상기와 같은 본 발명의 실시예들에 의하면, 상기 스탬 파단 모니터링 장치는 소정거리로 이격되며 고정되는 한 쌍의 고정부들과 상기 고정부들의 상대적인 위치 변화를 계측하는 측정부를 포함함으로써, 밸브스탬 또는 구동스탬의 변형 계측이 가능하다. 특히, 상기 측정부는 상기 고정부들 사이에 형성되는 복수의 기둥부들에 형성되므로, 상기 밸브스탬 또는 구동스탬이 다양한 방향으로 변형되더라도 상대적으로 정밀하고 정확하게 상기 밸브스탬 또는 구동스탬의 변형을 계측할 수 있다.
나아가, 상기 측정부는 스트레인 게이지 또는 LVDT를 선택적으로 사용하며, 각각의 기둥부들에 형성되어 계측된 값을 바탕으로 밸브스탬 또는 구동스탬의 변형의 방향 및 변형량을 정밀하고 정확하게 측정할 수 있다.
한편, 상기 스탬 파단 모니터링 장치는 밸브 구동기의 밸브스탬 및 구동스탬에 동시에 고정되어 밸브스탬 및 구동스탬의 파단을 진단 또는 예측하는 것은 물론이며, 밸브스탬에만 장착되어 밸스스탬의 파단을 진단 또는 예측할 수도 있고, 구동스탬에만 장착되어 구동스탬의 파단을 진단 또는 예측할 수 있어, 스탬 파단을 다양하게 모니터링할 수 있다.
나아가, 상기 스탬 파단 모니터링 장치는 스탬에 고정되는 것으로, 대칭적으로 분리된 상태에서 스탬에 위치한 후 서로 결합되어 고정되는 구조로 결합성을 향상시킬 수 있다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 밸브 구동기의 스탬 파단 모니터링 장치는 발전소 등에 사용되는 유체 제어용 밸브 구동기의 스탬 파단을 예측 또는 진단하기 위해 사용될 수 있는 산업상 이용 가능성을 갖는다.
100 : 밸브 구동기 110 : 구동부
120 : 밸브부 130 : 연결부
200, 201, 202, 300 : 스탬 파단 모니터링 장치
210, 310 : 상부 고정부 220, 320 : 하부 고정부
230, 330 : 기둥부 240, 250 : 측정부

Claims (9)

  1. 밸브 구동기의 구동 스탬 또는 밸브 스탬 중 적어도 하나에 고정되어, 상기 구동 스탬 또는 밸브 스탬의 파단을 진단 또는 예측하며,
    서로 소정 거리 이격된 상부 및 하부 고정부들; 및
    양 끝단이 상기 상부 및 하부 고정부들 각각에 고정되며 상기 구동 스탬 또는 상기 밸브 스탬의 연장 방향과 평행한 방향으로 연장되는 복수의 기둥부들을 포함하는 스탬 파단 모니터링 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 상부 고정부는 상기 구동 스탬에 고정되며, 상기 하부 고정부는 상기 밸브 스탬에 고정되어, 상기 구동 스탬 및 상기 밸브 스탬의 파단을 진단 또는 예측하는 것을 특징으로 하는 스탬 파단 모니터링 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 상부 고정부 및 상기 하부 고정부가 모두 상기 구동 스탬에 고정되거나 또는 모두 상기 밸브 스탬에 고정되어, 상기 구동 스탬 또는 상기 밸브 스탬의 파단을 진단 또는 예측하는 것을 특징으로 하는 스탬 파단 모니터링 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 고정부들 각각은 원형 플레이트 또는 사각형 플레이트 형상을 갖는 것을 특징으로 하는 스탬 파단 모니터링 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 고정부들 각각은 상부 및 하부 개구부들이 개방되도록 서로 분리되어, 상기 구동 스탬 또는 상기 밸브 스탬과 탈부착되는 것을 특징으로 하는 스탬 파단 모니터링 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 상부 및 하부 고정부들이 원형 플레이트 형상인 경우, 상기 복수의 기둥부들은 상기 상부 및 하부 고정부들의 원주를 따라 균일한 간격으로 배열되는 것을 특징으로 하는 스탬 파단 모니터링 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 기둥부들 중 적어도 하나의 기둥부에는, 상기 기둥부의 변형을 측정하는 측정부가 형성되는 것을 특징으로 하는 스탬 파단 모니터링 장치.
  8. 제7항에 있어서, 상기 측정부는,
    상기 기둥부에 부착된 스트레인 게이지(strain gauge)인 것을 특징으로 하는 스탬 파단 모니터링 장치.
  9. 제7항에 있어서, 상기 측정부는,
    상기 기둥부의 내부에 인입되거나 또는 상기 기둥부를 대체하며 상기 상부 및 하부 고정부들 사이의 거리를 측정하는 LVDT(linear variable differential transformer)인 것을 특징으로 하는 스탬 파단 모니터링 장치.
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