KR20170089291A - 플랜트 배관의 변위 측정 장치 - Google Patents

Abstract

플랜트 배관의 변위 측정 장치가 개시된다. 본 발명의 일 실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정 장치는 유체의 온도에 따라 수축 또는 팽창이 발생되는 플랜트 배관에 일단이 연결되고, 타단이 외측으로 연장되어 상기 플랜트 배관의 열 팽창으로 인한 이상 거동에 따른 변위(displacement)에 의해 이동되는 와이어; 상기 플랜트 배관이 상, 하 방향에서 이동되는 이동 변위에 따라 상기 와이어가 길이 방향에서 이동되도록 상기 와이어의 단부와 연결된 길이 조절부; 상기 길이 조절부가 수용되는 케이스; 및 상기 케이스의 내측에 구비되어 상기 플랜트 배관의 전후 좌우 방향의 이동에 따라 상기 와이어와 연동하여 함께 이동되는 변위 측정부를 포함한다.

Description

플랜트 배관의 변위 측정 장치{Plant pipe displacement measuring apparatus}

본 발명은 고온의 유체가 이송되는 배관이 설치된 이후에 위치 변동으로 인한 문제점을 사전에 예방하기 위한 것으로서, 보다 상세하게는 플랜트 배관으로 사용되고 고온의 유체로 인해 열 팽창에 의한 이동 변위를 예측하기 위한 플랜트 배관의 변위 측정 장치에 관한 것이다.

일반적으로 플랜트는 전력, 가스, 담수 등 제품을 생산할 수 있는 설비를 공급하거나 공장을 지어주는 산업을 말하며, 에너지를 얻기 위해 원료나 에너지를 공급하여 물리적, 화학적 작용을 하게 하는 장치나 공장 시설 또는 생산시설을 말하는 것으로 플랜트 구조물은 넓은 공간상에 많은 중요 설비들이 복잡하게 밀집되어 있다.

국내의 플랜트 설비의 상당수가 노후화되어 있기 때문에 설비의 폐기, 보수, 대체에 대한 의사결정이 시급한 단계라고 할 수 있다. 따라서 플랜트 설비들의 경우 지속한 감시 및 관리가 필요하며, 플랜트 설비의 고장 및 손상에 대해 신속히 설비의 위치를 찾고 가능한 빨리 신속한 대응을 할 필요가 있으며, 방대한 양의 데이터 수집, 처리, 분석, 저장, 표시 등의 기능이 요구된다.

특히 원자력·기력·복합화력·수력·풍력 등의 발전소는 주요 설비들의 경우에 정기적으로 예방 정비를 실시하며, 방사능 유출 및 발전소 비상정지와 같은 심각한 상황이 발생할 경우 빠른 시간 내에 대응 조치를 해야만 한다.

그러나 종래에는 플랜트 구조물 내의 감시 기능을 하는 무수히 많은 계측장비들의 작동상황을 감시자들이 일일이 눈으로 확인하면서 감시를 하고 있었으며, 사람의 눈으로 수많은 개별 계측 장비를 일일이 확인하는 일에 많은 집중력이 필요하였고, 감시자들이 많은 계측장비를 모니터링하면서 플랜트 설비의 이상유무를 감시하기란 어려움이 많았다.

실제로 플랜트 설비의 이상이 발생하거나 혹은 이상이 발생하기 직전에 계측장비를 모니터링 하여 플랜트 설비의 이상여부를 확인하기 보다는 플랜트 설비의 고장이 난 후에야 해당 설비의 이상 상황을 인지하게 되어 플랜트 설비의 이상상태로 인한 비상 및 재난 발생시 신속하고 정확한 조치와 대응이 이루어지지 못하므로 그에 따른 막대한 경제적, 사회적 손실 비용이 발생하는 문제점이 있었다.

대한민국등록특허 제10-1191797호

본 발명의 실시 예들은 기존의 플랜트 배관의 변위를 측정하기 위해 각종 센서를 통한 복잡한 구조 대신에 간단한 기구 구성으로 플랜트 배관의 위치 변위에 따른 거동 상태를 예측할 수 있는 플랜트 배관의 변위 측정 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정 장치는 유체의 온도에 따라 수축 또는 팽창이 발생되는 플랜트 배관에 일단이 연결되고, 타단이 외측으로 연장되어 상기 플랜트 배관의 열 팽창으로 인한 이상 거동에 따른 변위(displacement)에 의해 이동되는 와이어; 상기 플랜트 배관이 상, 하 방향에서 이동되는 이동 변위에 따라 상기 와이어가 길이 방향에서 이동되도록 상기 와이어의 단부와 연결된 길이 조절부; 상기 길이 조절부가 수용되는 케이스; 및 상기 케이스의 내측에 구비되어 상기 플랜트 배관의 전후 좌우 방향의 이동에 따라 상기 와이어와 연동하여 함께 이동되는 변위 측정부를 포함한다.

상기 길이 조절부는 상기 케이스의 내측 중 횡 방향에서 길이 방향 단부가 각각 회전 가능하게 삽입된 회전축; 상기 회전축의 중앙에 구비되고, 상기 와이어의 연장된 단부가 권취된 권취부; 상기 회전축에 삽입되고 상기 권취부의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 회전축을 회전시키는 회전력이 탄성 복원력으로 발생되는 제1 탄성부를 포함한다.

상기 권취부는 상기 회전축에 삽입되고 제1 직경으로 형성된 한 쌍의 권취 플레이트를 포함하고, 상기 권취 플레이트는 서로 간에 이격된 상태가 유지되는 것을 특징으로 한다.

상기 권취 플레이트는 상기 케이스의 내측 중앙에 위치된 것을 특징으로 한다.

상기 권취 플레이트에는 상기 케이스의 내측면과 마주보는 대향면의 반경 방향에 상기 와이어의 수직 방향 이동 변위에 따른 길이가 표시된 수직 길이 표시부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 제1 탄성부는 상기 회전축에 삽입된 코일 스프링인 것을 특징으로 한다.

상기 회전축은 상기 케이스의 중심에서 상기 권취부의 반지름에 해당되는 거리 이상 이격되어 수평하게 위치되고, 상기 권취부에 권취된 와이어는 상기 케이스의 중심에서 연직방향 또는 수직 방향 중의 어느 한 방향을 향해 연장된 것을 특징으로 한다.

상기 케이스에는 상기 권취부와 대응되는 위치에 개구되고 상기 와이어가 길이 방향에서의 수직 방향 변위에 따른 길이를 작업자가 육안으로 확인하기 위해 개구된 개구 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 변위 측정부는 상기 케이스의 내측 하부에서 상하 방향으로 서로 마주보는 상태로 이격된 한 쌍의 이격판; 상기 이격판 사이에 전, 후, 좌, 우 방향으로 이동 가능하게 개재되어 위치되고, 상기 와이어가 삽입되도록 정 중앙에 삽입홀이 형성된 위치 이동판을 포함한다.

상기 위치 이동판은 경량 재질이 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 위치 이동판과 측면에서 마주보는 상기 케이스의 내측 사이에는 상기 위치 이동판이 상기 와이어에 의해 이동 되기 이전에 정 중앙에 위치되도록 상기 위치 이동판의 기준 위치를 유지시키는 제2 탄성부가 구비된 것을 특징으로 한다.

상기 제2 탄성부는 상기 위치 이동판에 의해 선택적으로 압축되고, 상기 위치 이동판이 정 중앙에 위치될 경우 탄성 복원력에 의해 최초의 형태가 유지되는 스펀지가 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 케이스는 원형 또는 다각형 중의 어느 하나의 형태가 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 한다.

상기 변위 측정부는 상기 위치 이동판의 하측에 구비되고, 상기 플랜트 배관의 열 팽창으로 인해 전후 방향에서 발생된 이동 변위에 따라 함께 이동되는 상기 와이어의 이동과 연동하여 상기 케이스의 정면을 향해 연장된 제1 연장부; 상기 제1 연장부와 동일 평면에서 수직으로 교차되어 상기 케이스의 측면을 향해 연장되고, 상기 플랜트 배관의 좌우 방향에서 발생된 이동 변위에 따라 와이어와 함께 이동되는 제2 연장부를 포함한다.

상기 케이스에는 상기 제1,2 연장부의 이동 변위에 따른 구간과 대응되는 위치에 개구된 슬롯 홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

상기 케이스는 상기 슬롯 홀의 외측면상에 상기 제1,2 연장부의 위치 이동에 따른 변위가 표시되는 눈금이 구비된다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정 장치는 유체의 온도에 따라 수축 또는 팽창이 발생되는 플랜트 배관에 일단이 연결되고, 타단이 외측으로 연장되어 상기 플랜트 배관의 열 팽창으로 인한 이상 거동에 의해 이동되는 와이어; 상기 플랜트 배관을 향해 연장된 와이어의 단부에 구비된 마그넷; 상기 플랜트 배관이 상, 하 방향에서 이동되는 이동 변위에 따라 함께 이동되는 상기 와이어의 길이 방향에서의 이동을 위해 상기 와이어의 단부와 연결된 길이 조절부; 상기 길이 조절부가 수용되는 케이스; 및 상기 케이스의 내측에 구비되어 상기 플랜트 배관의 전후 좌우 방향의 이동에 따라 함께 이동되는 상기 와이어와 연동하는 변위 측정부를 포함한다.

본 발명의 실시 예들은 플랜트 배관이 열 팽창으로 인해 이상 겅동에 따른 변위가 발생될 경우 작업자가 이를 손쉽게 측정할 수 있어 복잡한 센서 또는 장치를 특별히 부착하지 않고서도 손쉽게 플랜트 배관의 변위를 측정 할 수 있다.

본 발명의 실시 예 들은 비용이 저렴하고 육안으로 플랜트 배관의 이상 거동을 직접적으로 확인할 수 있으며 협소한 공간에도 손쉽게 설치할 수 있어 활용도가 향상되고, 전자파 또는 전원 공급을 통한 작동 방식이 아니므로 정전인 경우에도 안정적으로 사용할 수 있다.

도 1은 본 발명의 제1실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정 장치를 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정 장치에 구비된 길이 조절부를 도시한 사시도.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 의한 권취부를 도시한 측면도.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정부를 도시한 종 단면도.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 의한 제1 연장부를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 의한 플랜트 배관이 수직 방향에서의 이상 거동 변위 상태를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 의한 각도 측정기를 도시한 도면.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 의한 플랜트 배관이 좌우 방향에서 발생된 이상 거동 변위 상태를 도시한 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 의한 회전부를 간단히 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 제2 실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정 장치를 도시한 사시도.

본 발명의 제1 실시 예에 따른 플랜트 배관의 변위 측정 장치의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정 장치는 플랜트 설비에 구비된 플랜트 배관(2)이 내부에서 이동하는 고온의 유체에 의해 열 팽창이 발생될 때 간단한 기구 구성으로 움직임에 따른 이동 변위를 측정하기 위한 발명이다.

플랜트 설비에 구비된 플랜트 배관(2)은 다양한 용도로 사용되는데, 일 예로 보일러의 급수관이나, 스팀배관을 예로 들 수 있다. 상기 보일러의 급수관은 300도 전후의 고온의 온도로 상기 플랜트 배관(2)을 통해 이동하는데 이 경우 상기 급수관이 고온의 온도를 전달받아 축 방향에서 열 팽창이 발생될 수 있다.

급수관은 이동 하는 유체의 온도에 따라 열 팽창이 발생되는 것이 정상이나, 정상적인 범위를 벗어날 경우 이를 사전에 작업자 또는 관리자가 인지하고 안전에 필요한 조치를 취하는 것이 바람직하다.

본 발명은 이와 같이 고온의 유체의 온도에 따라 수축 또는 팽창이 발생되는 플랜트 배관(2)에 일단이 연결되고, 타단이 외측으로 연장되어 상기 플랜트 배관(2)의 열 팽창으로 인한 이상 거동에 따른 변위(displacement)에 의해 와이어(10)가 이동되는 정도를 길이로 측정할 수 있다. 참고로 플랜트 배관(4)은 지지부재(4)를 통해 안정적으로 지지된다.

예를 들면 플랜트 배관(2)의 수직 방향 또는 연직 방향에서의 이상 거동에 따른 변위나, 좌측 또는 우측 방향에서의 이상 거동에 따른 변위나, 전후 방향에서의 이상 거동에 따른 변위를 측정하여 플랜트 배관(2)의 이상 거동을 사전에 예측하고자 한다.

이를 위해 본 발명은 케이스(200)의 내측에서 상기 플랜트 배관(2)이 상, 하 방향에서 이동되는 이동 변위에 따라 상기 와이어(10)가 길이 방향에서 이동되도록 상기 와이어(10)의 단부와 연결된 길이 조절부(100)와, 상기 길이 조절부(100)가 수용되는 케이스(200) 및 상기 케이스(200)의 내측에 구비되어 상기 플랜트 배관(2)의 전후 좌우 방향의 이동에 따라 상기 와이어(10)와 연동하여 함께 이동되는 변위 측정부(300)를 포함한다.

와이어(10)는 플랜트 배관(2)의 상면에 설치된 클램프(3)에 케이스(200)에서 연장된 단부가 고정되는 것이 바람직하나, 다른 위치에 안정적으로 고정만 가능하다면 클램프(3)에만 반드시 고정되지 않고 다양한 위치에 고정될 수 있다.

길이 조절부(100)는 플랜트 배관(2)에 고정된 와이어(10)가 상기 플랜트 배관(2)의 열 변형에 따른 이상 변위에 따라 상, 하 방향에서 이동될 경우 함께 상기 와이어(10)의 길이를 조절하기 위해 구비된다.

상기 길이 조절부(100)는 상기 케이스(200)의 내측 중 횡 방향에서 길이 방향 단부가 각각 회전 가능하게 삽입된 회전축(110)과, 상기 회전축(110)의 중앙에 구비되고, 상기 와이어(10)의 연장된 단부가 권취된 권취부(120)와, 상기 회전축(110)에 삽입되고 상기 권취부(120)의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 회전축(110)을 회전시키는 회전력이 탄성 복원력으로 발생되는 제1 탄성부(130)를 포함한다.

상기 회전축(110)은 중앙에 권취부(120)가 위치되고, 상기 권취부(120)를 기준으로 좌측과 우측에 각각 제1 탄성부(130)가 구비된다.

회전축(110)은 소정의 직경을 갖는 환봉으로 구성되고, 양측 단부가 케이스(200)의 내측에 지지되도록 원판 형태로 이루어진다.

권취부(120)는 다양한 형태로 구성 가능하나, 본 실시 예에서는 구조와 제작이 가장 용이한 일 실시 예로 설명한다. 상기 권취부(120)는 원판 형태로 형성되고 2개가 한 쌍을 이뤄 구성되며, 상기 회전축(110)의 중앙에 각각 삽입된다.

상기 권취부(120)는 제1 직경으로 형성된 한 쌍의 권취 플레이트(122a, 122b)를 포함하고, 상기 권취 플레이트(122a, 122b)는 서로 간에 이격된 상태가 유지된다. 상기 권취 플레이트(122a, 122b)는 이격 간격에 해당되는 영역에 와이어(10)가 다수 회 권취된 상태가 유지된다.

상기 권취 플레이트(122a, 122b)는 상기 케이스(200)의 내측 중앙에 위치되므로, 상기 와이어(10)가 좌측 또는 우측 중의 어느 일 방향으로 치우치지 않고 중앙에 위치된 상태가 안정적으로 유지된다.

권취 플레이트(122a, 122b)에는 상기 케이스(200)의 내측면과 마주보는 대향면의 반경 방향에 상기 와이어(10)의 수직 방향 이동 변위에 따른 길이가 표시된 수직 길이 표시부(123)가 구비된다.

상기 수직 길이 표시부(123)는 와이어가 수직 방향 또는 연직 방향으로 이동시 이동에 따른 길이 변위를 작업자가 육안으로 확인하여 현재 플랜트 배관(2)이 정상 위치(최초 설치된 위치)에 위치된 상태인지 판단할 수 있다.

예를 들어 플랜트 배관(2)이 최초 설치된 이후에 이동 변위가 발생되지 않은 상태에서는 와이어(10)가 수직 방향에서 이동 변위가 발생되지 않으므로 수직 방향에서 이동 길이의 변위가 발생되지 않는다.

만약 플랜트 배관(2)이 열 팽창으로 인해 축 방향에서 전방을 향해 이동된 경우 와이어(10)는 길이 방향에서 늘어나게 되고, 상기 와이어(10)가 권취된 권취 플레이트(122a, 122b)는 상기 와이어(10)가 늘어난 방향으로 회전되면서 최초 위치에서 n회 회전된다.

즉 최초 수직 길이 표시부(123)에 표시된 와이어(10)의 수직 길이가 1000미리미터인데, 상기 와이어(10)의 이동과 함께 회전되는 권취 플레이트(122a, 122b)에 의해 1000미리미터에서 1100미리미터로 변동될 수 있다. 이 경우 상기 와이어(10)는 수직 방향에서의 이동 변위가 100미리미터인 것을 알 수 있다.

제1 탄성부(130)는 상기 회전축(110)에 삽입된 코일 스프링이 사용되는데, 이 경우 상기 코일 스프링의 회전축(110)에 일단이 고정되고, 타단이 케이스(200)에 고정될 경우 회전축(110)의 회전 방향과 반대 방향으로 탄성 복원력을 발생시켜 상기 와이어(10)를 항시 최초 위치로 이동시킬 수 있다.

이 경우 플랜트 배관(2)이 축 방향에서 이상 변위가 발생되고, 상기 와이어(10)가 길이 방향에서 이동되는 변위에 따라 상기 회전축(110)을 용이하게 원위치 시킨다.

회전축(110)은 상기 케이스(200)의 중심에서 상기 권취부(120)의 반지름에 해당되는 거리 이상 이격되어 수평하게 위치되고, 상기 권취부(120)에 권취된 와이어(10)는 상기 케이스(200)의 중심에서 연직방향 또는 수직 방향 중의 어느 한 방향을 향해 연장된다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 케이스(200)는 직육면체 형태로 도시하였으나, 원 기둥 형태 또는 다른 다각 형태로 변경 가능하며 특별히 도면에 도시된 형태로 한정하지 않는다.

상기 케이스(200)는 내부에 위치된 와이어(10)와 길이 조절부(100)와, 변위 측정부(300)가 시각적으로 인지할 수 있도록 투명한 아크릴이 사용될 수 있다. 이 경우 작업자는 와이어(10)의 이동 상태를 보다 정확하게 파악할 수 있어 플랜트 배관(2)의 이상 거동 변위에 따른 정확성이 향상된다.

상기 케이스(200)에는 상기 권취부(120)와 대응되는 위치에 개구되고 상기 와이어(10)가 길이 방향에서의 수직 방향 변위에 따른 길이를 작업자가 육안으로 확인하기 위해 개구 홀(202)이 형성된다. 상기 개구 홀(202)은 전술한 수직 길이 표시부(123)에 표시된 눈금을 확인하기 위해 개구되며 형태와 구조는 도면에 도시된 형태 또는 다른 형태로 변경될 수 있다.

본 발명의 일 실시 예에 의한 변위 측정부에 대해 설명한다.

첨부된 도 1 또는 도 4를 참조하면, 변위 측정부(300)는 상기 케이스(200)의 내측 하부에서 상하 방향으로 서로 마주보는 상태로 이격된 한 쌍의 이격판(312, 314)과, 상기 이격판(312, 314) 사이에 전, 후, 좌, 우 방향으로 이동 가능하게 개재되어 위치되고, 상기 와이어(10)가 삽입되도록 정 중앙에 삽입 홀(315)이 형성된 위치 이동판(316)을 포함한다.

상기 이격판(315, 316)은 케이스(200)의 내측에 고정되거나, 상기 이격판(315, 316)을 고정하기 위한 별도의 리브(미도시)가 구비되는 것도 가능하며 특별히 특정 구성으로 한정 하지 않는다.

이격판(315, 316)은 일 예로 케이스(200)의 단면 형태와 유사하게 구성되고, 중앙이 개구된 형태로 구성된다. 이격판(315, 316)은 상하 서로 마주보게 배치되고, 상기 이동판(315)이 사이에 배치된다.

상기 위치 이동판(315)은 이격판(315, 316)에 개구된 크기 보다는 상대적으로 크게 이루어지나, 케이스(200)의 단면에 해당되는 크기 보다는 상대적으로 작게 구성된다.

위치 이동판(315)은 와이어(10)가 경유하는 삽입 홀(315)이 형성되어 있어 상기 와이어(10)의 이동에 따라 함께 연동하여 좌우 방향 또는 전후 방향으로 용이하게 이동된다.

상기 위치 이동판(315)은 와이어(10)에 의해 용이하게 이동되도록 경량 재질이 사용되므로, 와이어(10)가 어느 방향으로 이동되는 경우에도 안정적으로 연동해서 이동될 수 있다. 따라서 플랜트 배관(2)에서 열 팽창으로 인해 이상 거동으로 인해 변위가 발생되는 경우 손쉽게 변경된 길이를 측정할 수 있다.

위치 이동판(315)은 와이어(10)의 안정적인 이동과 함께 최초 위치에 따른 기준점은 케이스(200)의 내측 중앙에 위치되어야 한다. 본 발명은 이를 위해 상기 위치 이동판(315)과 측면에서 마주보는 상기 케이스(200)의 내측 사이에는 상기 위치 이동판(315)이 상기 와이어(10)에 의해 이동 되기 이전에 정 중앙에 위치되도록 상기 위치 이동판(316)의 기준 위치를 유지시키는 제2 탄성부(340)가 구비된다.

상기 제2 탄성부(340)는 일 예로 상기 위치 이동판(316)에 의해 선택적으로 압축되고, 상기 위치 이동판(316)이 정 중앙에 위치될 경우 탄성 복원력에 의해 최초의 형태가 유지되는 스펀지가 사용된다.

상기 스펀지는 위치 이동판(316)이 이동되는 경우에만 탄성 압축 변형되고, 상기 플랜트 배관(2)이 축 방향에서 이상 거동이 발생되지 않는 경우 상기 위치 이동판(316)은 항시 정 중앙에 위치된 상태가 유지된다. 상기 위치 이동판(316)의 최초 위치는 케이스(200)의 정 중앙에 해당되고 상기 위치는 영점 위치에 해당된다.

제2 탄성부(340)는 도 1을 기준으로 상기 위치 이동판(316)이 케이스(200)의 전후 방향 또는 좌우 방향 중의 어느 방향에서 이동되는 경우에도 일시적으로 탄성 압축되었다가 압축력이 사라질 경우 상기 위치 이동판(316)을 최초 설치 위치로 위치시킬 수 있다.

따라서 작업자는 위치 이동판(316)을 케이스(200)의 정 중앙에 손쉽게 위치시킬 수 있어 플랜트 배관(2)의 이동 변위를 정확하게 측정할 수 있다.

상기 변위 측정부(300)는 상기 위치 이동판(316)의 하측에 구비되고, 상기 플랜트 배관(2)의 열 팽창으로 인해 전후 방향에서 발생된 이동 변위에 따라 함께 이동된다.

보다 상세하게 설명하면, 상기 변위 측정부(300)는 와이어(10)의 이동과 연동하여 상기 케이스(200)의 정면을 향해 연장된 제1 연장부(310)와, 상기 제1 연장부(310)와 동일 평면에서 수직으로 교차되어 상기 케이스(200)의 측면을 향해 연장되고, 상기 플랜트 배관(2)의 좌우 방향에서 발생된 이동 변위에 따라 와이어(10)와 함께 이동되는 제2 연장부(320)를 포함한다.

상기 제1,2 연장부(310, 320)는 플랜트 배관(2)과 연동하여 이동되는 와이어(10)의 이동에 따른 변위를 가리키기 위한 구성으로서, 도면을 기준으로 상기 위치 이동판(316)의 하측에 연결된다.

제1 연장부(310)는 케이스(200)의 정면을 향해 연장되는데, 이 경우 플랜트 배관(2)이 좌우 방향에서 이상 거동에 따른 변위가 발생될 경우 와이어(10)가 삽입된 위치 이동판(316)과 함께 이동된다.

그리고 제2 연장부(320)는 케이스(200)의 측면 중 우측면을 향해 연장되는데, 이 경우 플랜트 배관(2)이 축 방향 방향에서 이상 거동에 따른 변위가 발생될 경우 와이어(10)가 삽입된 위치 이동판(316)과 함께 이동되므로, 상기 플랜트 배관(2)의 이상 거동의 길이를 정확하게 파악할 수 있다.

제1,2 연장부(310, 320)는 케이스(200)의 외측으로 연장된 단부가 뾰족하게 이루어지므로, 후술할 눈금(201)을 향해 정확하게 위치된다.

따라서 작업자가 현재 플랜트 배관(2)이 정상 상태로 위치된 상태인지 아니면 비 정상 상태로 위치된 상태인지 정확하게 판단할 수 있다.

첨부된 도 1 또는 도 5를 참조하면, 케이스(200)에는 상기 제1,2 연장부(310, 320)의 이동 변위에 따른 구간과 대응되는 위치에 개구된 슬롯 홀(210)이 형성된다. 상기 슬롯 홀(210)은 케이스(200)에 개구된 상태로 형성되고, 모양은 도면에 도시된 형태 이외의 다른 형태로도 변경될 수 있다.

상기 케이스(200)는 상기 슬롯 홀(210)의 외측면상에 상기 제1,2 연장부(310, 320)의 위치 이동에 따른 변위가 표시되는 눈금(201)이 형성된다.

상기 눈금(201)은 야간 또는 조명이 어두운 곳에서도 시각적으로 인지 가능하도록 야광도료가 도포되거나 함유되어 있어서 작업자가 정확하게 현재 플랜트 배관(2)의 상태를 파악할 수 있다.

첨부된 도 6을 참조하면, 플랜트 배관(2)이 수직 방향에서 이상 거동에 따른 변위가 발생될 경우 와이어(10)는 길이 방향에서 이동되고, 전술한 권취부(120)에 의해 권취되거나, 권취 해제 되면서 길이가 조절된다. 이 경우 변위 측정부(300)는 정 위치 된 상태로 회전축(110)만 회전되고, 제1 탄성부(130)는 상기 회전축(110)의 축 방향에서 압축되거나 압축 해제된다.

첨부된 도 7을 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의하면 플랜트 배관(2)이 축 방향에서 이상 거동에 따라 변위가 이동될 경우 케이스(200)의 내측에 위치된 각도 측정기(30)를 통해 현재 와이어(10)의 이동에 따른 각도를 측정할 수 있다.

상기 각도 측정기(30)는 반원 형태로 형성된 통상의 각도기가 사용되는데, 상기 각도 측정기(30)는 케이스(200)의 내측에 위치된다. 상기 각도 측정기(30)는 케이스(200)의 내측 정면과 측면에 각각 설치될 수 있으며 도면에 도시된 위치로 한정하지 않는다.

첨부된 도 8을 참조하면, 플랜트 배관(2)이 도면 기준으로 우측 방향으로 변위가 이동될 경우 상기 와이어(10)는 얇은 실선 위치에서 굵은 실선 위치로 이동된다. 이 경우 전술한 각도 측정기(30)에 의해 와이어(10)의 이동된 변위를 손쉽게 확인할 수 있다.

첨부된 도 9를 참조하면, 본 발명의 제1 실시 예에 의하면 케이스(200)는 하측에 회전부(500)가 구비된다. 상기 회전부(500)는 케이스(200)를 시계 방향 또는 시계 반대 방향을 향해 용이하게 회전시키기 위해 구비되는데, 상기 케이스(200)가 안착되는 철골 구조물 또는 프레임의 상면에 위치되는 받침대(510)와, 상기 받침대(510)의 상단에 위치된 베어링 부(520)를 포함한다.

상기 베어링 부(520)는 케이스(200)의 하측에 구비된 베어링 장착부(250)에 선택적으로 탈착 가능하게 결합된다. 케이스(200)는 회전부(500)에 의해 시계 방향 또는 시계 반대 방향을 향해 회전 가능하므로 특정 위치에 케이스(200)를 용이하게 위치시킬 수 있다.

본 발명의 제2 실시 예에 의한 플랜트 배관의 변위 측정 장치에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 10을 참조하면, 유체의 온도에 따라 수축 또는 팽창이 발생되는 플랜트 배관(2)에 일단이 연결되고, 타단이 외측으로 연장되어 상기 플랜트 배관(2)의 열 팽창으로 인한 이상 거동에 의해 이동되는 와이어(10)와, 상기 플랜트 배관(2)을 향해 연장된 와이어(10)의 단부에 구비된 마그넷(400)과, 상기 플랜트 배관(2)이 상, 하 방향에서 이동되는 이동 변위에 따라 함께 이동되는 상기 와이어(10)의 길이 방향에서의 이동을 위해 상기 와이어(10)의 단부와 연결된 길이 조절부(100)와, 상기 길이 조절부(100)가 수용되는 케이스(200) 및 상기 케이스(200)의 내측에 구비되어 상기 플랜트 배관(2)의 전후 좌우 방향의 이동에 따라 함께 이동되는 상기 와이어(10)와 연동하는 변위 측정부(300)를 포함한다.

본 실시 예는 전술한 실시 예에서 기재된 주요 구성이 유사하므로 마그넷(400)에 대해서만 설명한다.

상기 마그넷(400)은 자석으로 이루어지므로 스틸 재질로 이루어진 어느 부위에도 손쉽게 부착할 수 있어 작업자의 작업성이 향상된다. 마그넷(400)은 상면에 와이어의 단부가 결합되는 고리(미도시)가 구비되어 있어 손쉽게 결합된다.

만약 플랜트 배관(2))이 마그넷(400)의 부착이 어려운 비금속일 경우 손쉬운 부착을 위해 와이어(2)의 연장된 하단은 고리 형태로 구성되어 클램프(3)에 결합될 수 있다.

이상, 본 발명의 일 실시 예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

2 : 플랜트 배관
10 : 와이어
100 : 길이 조절부
110 : 회전축
120 : 권취부
122a, 122b : 권취 플레이트
123 : 수직 길이 표시부
130 : 제1 탄성부
200 : 케이스
202 : 개구 홀
300 : 변위 측정부
310 : 제1 연장부
320 : 제2 연장부
312, 314 : 이격판
315 : 삽입 홀
316 : 위치 이동판
340 : 제2 탄성부
400 : 마그넷

Claims (17)

1. 유체의 온도에 따라 수축 또는 팽창이 발생되는 플랜트 배관에 일단이 연결되고, 타단이 외측으로 연장되어 상기 플랜트 배관의 열 팽창으로 인한 이상 거동에 따른 변위(displacement)에 의해 이동되는 와이어;
   상기 플랜트 배관이 상, 하 방향에서 이동되는 이동 변위에 따라 상기 와이어가 길이 방향에서 이동되도록 상기 와이어의 단부와 연결된 길이 조절부;
   상기 길이 조절부가 수용되는 케이스; 및
   상기 케이스의 내측에 구비되어 상기 플랜트 배관의 전후 좌우 방향의 이동에 따라 상기 와이어와 연동하여 함께 이동되는 변위 측정부를 포함하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
2. 제1 항에 있어서,
   상기 길이 조절부는,
   상기 케이스의 내측 중 횡 방향에서 길이 방향 단부가 각각 회전 가능하게 삽입된 회전축;
   상기 회전축의 중앙에 구비되고, 상기 와이어의 연장된 단부가 권취된 권취부;
   상기 회전축에 삽입되고 상기 권취부의 회전 방향과 반대 방향으로 상기 회전축을 회전시키는 회전력이 탄성 복원력으로 발생되는 제1 탄성부를 포함하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
3. 제2 항에 있어서,
   상기 권취부는,
   상기 회전축에 삽입되고 재1 직경으로 형성된 한 쌍의 권취 플레이트를 포함하고, 상기 권취 플레이트는 서로 간에 이격된 상태가 유지되는 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
4. 제3 항에 있어서,
   상기 권취 플레이트는,
   상기 케이스의 내측 중앙에 위치된 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
5. 제3 항에 있어서,
   상기 권취 플레이트에는,
   상기 케이스의 내측면과 마주보는 대향면의 반경 방향에 상기 와이어의 수직 방향 이동 변위에 따른 길이가 표시된 수직 길이 표시부가 구비된 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
6. 제2 항에 있어서,
   상기 제1 탄성부는,
   상기 회전축에 삽입된 코일 스프링인 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
7. 제2 항에 있어서,
   상기 회전축은,
   상기 케이스의 중심에서 상기 권취부의 반지름에 해당되는 거리 이상 이격되어 수평하게 위치되고, 상기 권취부에 권취된 와이어는 상기 케이스의 중심에서 연직방향 또는 수직 방향 중의 어느 한 방향을 향해 연장된 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
8. 제2 항에 있어서,
   상기 케이스에는,
   상기 권취부와 대응되는 위치에 개구되고 상기 와이어가 길이 방향에서의 수직 방향 변위에 따른 길이를 작업자가 육안으로 확인하기 위해 개구된 개구 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
9. 제1 항에 있어서,
   상기 변위 측정부는,
   상기 케이스의 내측 하부에서 상하 방향으로 서로 마주보는 상태로 이격된 한 쌍의 이격판;
   상기 이격판 사이에 전, 후, 좌, 우 방향으로 이동 가능하게 개재되어 위치되고, 상기 와이어가 삽입되도록 정 중앙에 삽입홀이 형성된 위치 이동판을 포함하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
10. 제9 항에 있어서,
    상기 위치 이동판은,
    경량 재질이 사용되는 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
11. 제9 항에 있어서,
    상기 위치 이동판과 측면에서 마주보는 상기 케이스의 내측 사이에는 상기 위치 이동판이 상기 와이어에 의해 이동 되기 이전에 정 중앙에 위치되도록 상기 위치 이동판의 기준 위치를 유지시키는 제2 탄성부가 구비된 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
12. 제11 항에 있어서,
    상기 제2 탄성부는,
    상기 위치 이동판에 의해 선택적으로 압축되고, 상기 위치 이동판이 정 중앙에 위치될 경우 탄성 복원력에 의해 최초의 형태가 유지되는 스펀지가 사용되는 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
13. 제1 항에 있어서,
    상기 케이스는,
    원형 또는 다각형 중의 어느 하나의 형태가 선택적으로 사용되는 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
14. 제9 항에 있어서,
    상기 변위 측정부는,
    상기 위치 이동판의 하측에 구비되고, 상기 플랜트 배관의 열 팽창으로 인해 전후 방향에서 발생된 이동 변위에 따라 함께 이동되는 상기 와이어의 이동과 연동하여 상기 케이스의 정면을 향해 연장된 제1 연장부;
    상기 제1 연장부와 동일 평면에서 수직으로 교차되어 상기 케이스의 측면을 향해 연장되고, 상기 플랜트 배관의 좌우 방향에서 발생된 이동 변위에 따라 와이어와 함께 이동되는 제2 연장부를 포함하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
15. 제14 항에 있어서,
    상기 케이스에는,
    상기 제1,2 연장부의 이동 변위에 따른 구간과 대응되는 위치에 개구된 슬롯 홀이 형성된 것을 특징으로 하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
16. 제15 항에 있어서,
    상기 케이스는,
    상기 슬롯 홀의 외측면상에 상기 제1,2 연장부의 위치 이동에 따른 변위가 표시되는 눈금이 구비된 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
17. 유체의 온도에 따라 수축 또는 팽창이 발생되는 플랜트 배관에 일단이 연결되고, 타단이 외측으로 연장되어 상기 플랜트 배관의 열 팽창으로 인한 이상 거동에 의해 이동되는 와이어;
    상기 플랜트 배관을 향해 연장된 와이어의 단부에 구비된 마그넷;
    상기 플랜트 배관이 상, 하 방향에서 이동되는 이동 변위에 따라 함께 이동되는 상기 와이어의 길이 방향에서의 이동을 위해 상기 와이어의 단부와 연결된 길이 조절부;
    상기 길이 조절부가 수용되는 케이스; 및
    상기 케이스의 내측에 구비되어 상기 플랜트 배관의 전후 좌우 방향의 이동에 따라 함께 이동되는 상기 와이어와 연동하는 변위 측정부를 포함하는 플랜트 배관의 변위 측정 장치.
    
    
    
    
    
    
    
    

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