KR20180008073A - measurement system of wave force or current force - Google Patents

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KR20180008073A KR1020160089883A KR20160089883A KR20180008073A KR 20180008073 A KR20180008073 A KR 20180008073A KR 1020160089883 A KR1020160089883 A KR 1020160089883A KR 20160089883 A KR20160089883 A KR 20160089883A KR 20180008073 A KR20180008073 A KR 20180008073A
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홍장표
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성홍근
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한국해양과학기술원
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Abstract

The present invention relates to a wave force or current force measuring system which measures an external force applied to a mocked ship in a deep sea engineering water tank, which arbitrarily forms a wave force or a current force. The wave force or current force measuring system comprises: a support unit coupled to a bridging joist, installed in the deep sea engineering water tank, to be extended toward a water surface; a measurement unit coupled to a lower end of a support unit wherein a plurality of rod cells are embedded in the measurement unit to be replaceable; and a fixation unit located in a lower end of the measurement unit and fixed to an inner floor surface of the mocked ship. The wave force or current force measuring system is easily applied to the deep sea engineering water tank. Based on needs, an arbitrary rod cell is applied to the wave force or current force measuring system.

Description

파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템{measurement system of wave force or current force}The measurement system of wave force or current force

본 발명은 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는, 심해공학수조에서 수행되는 파랑하중, 조류하중 계측 시험을 위한 고정밀도 고해상도, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a wave load or tidal load measuring system, and more particularly, to a high-precision high-resolution wave load or tidal load measuring system for wave load and tidal load measurement performed in a deep water engineering tank.

구조적으로 튼튼한 선박을 제작하기 위해서는, 임의 해상 환경에 선박을 노출 시켜 내구성을 테스트해야만 한다. To build a structurally robust ship, it is necessary to test the durability by exposing the ship to an arbitrary sea environment.

실제 선박에 임의적인 해상 환경을 조성하기는 힘들기 때문에, 임의 해상 환경을 구현할 수 있는 제한된 시험장소 즉, 심해공학수조에서 선박의 내구성을 시험할 수밖에 없다.Since it is difficult to create an arbitrary marine environment on an actual ship, it is inevitable to test the durability of a ship in a limited test site capable of implementing an arbitrary marine environment, that is, in a deep water engineering tank.

이때, 실제 선박이 심해공학수조에 수용되기는 힘들기 때문에 실제 선박을 축소 제작한 모형선박이 활용된다.At this time, since it is difficult for the actual ship to be accommodated in the deep water engineering tank, a model ship made of the actual ship is used.

특히, 모형선박에 가해지는 조류하중과 파랑하중을 계측하기 위해서는, 로드셀을 모형선박에 장착해야 한다. In particular, in order to measure the tidal load and wave load applied to the model ship, the load cell must be mounted on the model vessel.

그러나, 종래에는 모형선박을 활용해 조류하중과 파랑하중을 측정할 때마다, 특정 용량의 로드셀이 구비된 측정장치를 제작해 모형선박에 설치해야만 하였다.However, conventionally, every time a model ship is used to measure the algae load and the wave load, a measuring device equipped with a load cell of a specific capacity has to be manufactured and installed on a model ship.

대한민국 등록특허공보 제10-0978231호(2010.08.20.)Korean Patent Registration No. 10-0978231 (Aug. 20, 2010) 대한민국 공개특허공보 제10-2015-0062239호(2015.06.08.)Korean Patent Publication No. 10-2015-0062239 (June 10, 2015)

이에 상기와 같은 점을 감안해 발명된 본 발명의 목적은, 심해공학수조에 적용이 용이하고, 필요 용량에 따라 임의 로드셀을 적용할 수 있는 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템을 제공하는 것이다.Accordingly, it is an object of the present invention, which has been made in view of the above, to provide a wave load or tidal load measuring system that is easy to apply to deep water engineering tank and can apply any load cell according to the required capacity.

위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일실시예의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템은, 임의적으로 파랑 및 조류를 형성하는 심해공학수조에서 모형선박에 가해지는 외력을 계측하는, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 있어서, 수면을 향해 연장되도록 심해공학수조에 구비된 장선과 체결되는 지지부와, 지지부 하단에 체결되고 교체 가능하도록 다수개의 로드셀이 내장된 계측부와, 계측부 하단에 위치되고 모형선박 내측 바닥면에 고정된 고정부를 포함한다.In order to achieve the above object, the wave load or tidal load measuring system of the embodiment of the present invention is a system for measuring a wave load or a tidal load, which measures an external force applied to a model ship in a deep sea water tank which arbitrarily forms waves and algae The system includes: a support portion that is fastened to a joist line provided in a deep water engineering tank so as to extend toward a water surface; a measurement portion having a plurality of load cells embedded therein so as to be fastened at a lower end of the support portion; And includes fixed anchors.

또한, 지지부는, 장선과 체결되고 수면과 수평한 베이스플레이트와, 베이스플레이트 상면에 위치된 회전력생성부와, 회전력생성부로부터 하측으로 연장되고 베이스플레이트를 관통하는 스페이서를 포함할 수 있다.The support portion may include a base plate coupled to the joist line and horizontal to the water surface, a torque generating portion positioned on the upper surface of the base plate, and a spacer extending downward from the torque generating portion and penetrating the base plate.

또한, 회전력생성부는, 베이스플레이트 상면에 고정된 하우징과, 하우징 내부에 구비된 모터와, 모터의 회전축과 연결된 감속기와, 감속기와 연결되고, 하우징과 대칭을 이루도록 베이스플레이트 하면에 고정된 턴테이블베어링을 포함하며, 스페이서의 길이방향 단부가 턴테이블볼베어링에 취합될 수 있다.The rotation force generating unit may include a housing fixed to the upper surface of the base plate, a motor provided inside the housing, a speed reducer connected to the rotation shaft of the motor, and a turntable bearing connected to the speed reducer and fixed to the lower surface of the base plate, And the longitudinal end of the spacer may be incorporated into the turntable ball bearing.

또한, 계측부는, 스페이서 길이방향 단부에 고정되고, 중공이 형성된 고정플레이트와, 고정플레이트 하측에 위치되고, 중공이 형성된 상하이동플레이트와, 상하이동플레이트에 고정된 실린더 및 상하이동플레이트를 관통하고 고정플레이트에 고정된 로드를 포함하는 공유압실린더와, 상하이동플레이트에 상면이 착탈 가능하게 고정된 관체 형태의 제1 로드셀과, 고정플레이트의 중공을 통해 상하이동플레이트에 고정된 공압실린더 및 공압실린더로부터 제1 로드셀 내측을 향해 연장된 공압로드를 포함하는 제2로드셀공압실린더와, 제1 로드셀 하면에 착탈 가능하게 고정되고 중공이 형성된 하측플레이트와, 하측플레이트 하면에 위치된 커플링플레이트와, 하측플레이트에 고정된 락킹실린더 및 하측플레이트를 관통하고 커플링플레이트에 고정된 락킹로드를 포함하는 락킹공유압실린더와, 커플링플레이트와 접촉하도록 제1 로드셀 내부에 위치된 제2 로드셀을 포함할 수 있다.The measurement unit includes a fixed plate having a cavity formed therein at the end portion in the longitudinal direction of the spacer, a vertically moving plate positioned below the fixed plate and having a hollow therein, a cylinder fixed to the vertically movable plate, A first load cell in the form of a tube detachably fixed on the upper and lower movable plates, a pneumatic cylinder fixed to the upper and lower movable plates through the hollow of the fixed plate, and a pneumatic cylinder fixed to the upper and lower movable plates, A second load cell pneumatic cylinder including a pneumatic rod extending toward the inside of the load cell, a lower plate detachably fixed to the lower surface of the first load cell and having a cavity formed thereon, a coupling plate positioned on the lower plate bottom surface, Locking cylinder fixed and locked to the coupling plate through the lower plate Fluid power cylinder and locking to a rod, to make contact with the coupling plate may include a second load cell positioned within the first load cell.

또한, 제2 로드셀과 공압로드 사이에 위치되도록 제1 로드셀에 제2 로드셀 베이스가 내장될 수 있다.In addition, the second load cell base may be embedded in the first load cell so as to be positioned between the second load cell and the pneumatic load.

또한, 공유압실린더 및 락킹공유압실린더는, 상하이동플레이트 또는 커플링플레이트의 모서리에 각각 구비될 수 있다.Further, the common pressure cylinder and the locking common pressure cylinder may be provided at the corners of the vertically moving plate or the coupling plate, respectively.

또한, 고정플레이트 및 상하이동플레이트 사이에 상하이동플레이트의 상하이동을 가이드 하는 가이드로드가 다수개 구비될 수 있다.Further, a plurality of guide rods for guiding up-and-down movement of the up-and-down moving plate may be provided between the fixed plate and the up-and-down moving plate.

또한, 공유압실린더 및 락킹공유압실린더에 공압을 이용해 유체를 주입하는 에어 하이드로 부스터를 더 포함할 수 있다.It may further comprise an air hydro booster for injecting fluid into the co-pressure cylinder and locking confinement pressure cylinder using pneumatic pressure.

또한, 지지부 및 계측부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다.The apparatus may further include a control unit for controlling operations of the supporting unit and the measuring unit.

위와 같은 본 발명에 따르면, 심해공학수조에 적용이 용이하고, 필요 용량에 따라 임의 로드셀을 적용할 수 있다.According to the present invention as described above, it is easy to apply to deep water engineering tank, and any load cell can be applied according to the required capacity.

도 1은 본 발명의 일실시예의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템의 예시도,
도 2는 도 1의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 구비된 지지부, 계측부, 고정부의 사시도,
도 3은 도 1의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 구비된 지지부의 요부 단면도,
도 4는 도 1의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 구비된 스페이셔의 사시도,
도 5는 도 1의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 구비된 계측부의 사시도,
도 6은 도 1의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 구비된 계측부의 요부 단면 사시도,
도 7은 도 1의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 구비된 계측부의 단면도,
도 8은 도 1의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 구비된 계측부의 단면도이다.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is an illustration of a wave load or tidal load measuring system of an embodiment of the present invention,
FIG. 2 is a perspective view of a supporting part, a measuring part, and a fixing part of the wave load or tidal load measuring system of FIG. 1,
3 is a cross-sectional view of a main portion of a support provided in the wave load or tidal load measuring system of FIG. 1,
FIG. 4 is a perspective view of a spacer provided in the wave load or tidal load measuring system of FIG. 1,
FIG. 5 is a perspective view of a measuring unit provided in the wave load or tidal load measuring system of FIG. 1,
6 is a cross-sectional perspective view of the main part of the measuring unit provided in the wave load or tidal load measuring system of FIG. 1,
FIG. 7 is a sectional view of a metering section provided in the wave load or tidal load measuring system of FIG. 1;
FIG. 8 is a sectional view of a measuring unit provided in the wave load or tidal load measuring system of FIG. 1; FIG.

이하 첨부된 도면을 참고로, 본 발명의 바람직한 실시예를 자세히 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The same elements or parts of the drawings denote the same reference numerals whenever possible.

본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.In the following description of the present invention, a detailed description of related arts will be omitted so as not to obscure the gist of the present invention.

도 1 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일실시예의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템은, 임의적으로 파랑 및 조류를 형성하는 심해공학수조(P)에서 모형선박(S)에 가해지는 외력을 계측하는, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 있어서, 수면을 향해 연장되도록 심해공학수조(P)에 구비된 장선과 체결되는 지지부(100)와, 지지부(100) 하단에 체결되고 교체 가능하도록 다수개의 로드셀이 내장된 계측부(200)와, 계측부(200) 하단에 위치되고 모형선박(S) 내측 바닥면에 고정된 고정부(300)를 포함한다.1 to 8, the wave load or tidal load measuring system according to an embodiment of the present invention is a system for measuring the external force applied to the model ship S in a deep sea water tank P which arbitrarily forms waves and algae (100) which is fastened to a long line provided in the deep water engineering tank (P) so as to extend toward the water surface, and a plurality of fasteners (100) fastened at the lower end of the support part (100) And a fixing unit 300 positioned at the lower end of the measuring unit 200 and fixed to an inner bottom surface of the model ship S. [

지지부(100)는, 장선과 체결되고 수면과 수평한 베이스플레이트(110)와, 베이스플레이트(110) 상면에 위치된 회전력생성부(120)와, 회전력생성부(120)로부터 하측으로 연장되고 베이스플레이트(110)를 관통하는 스페이서(130)를 포함한다.The supporting portion 100 includes a base plate 110 coupled to the joist line and horizontal to the water surface, a torque generating portion 120 positioned on the upper surface of the base plate 110, And a spacer 130 passing through the plate 110.

회전력생성부(120)는, 베이스플레이트(110) 상면에 고정된 하우징(121)과, 하우징(121) 내부에 구비된 모터(122)와, 모터(122)의 회전축과 연결된 감속기(123)와, 감속기(123)와 연결되고, 하우징(121)과 대칭을 이루도록 베이스플레이트(110) 하면에 고정된 턴테이블베어링(124)을 포함한다. 하우징(121) 내부에는 필요에 따라 다수개의 감속기(123)가 구비될 수도 있다.The rotation force generating unit 120 includes a housing 121 fixed to the upper surface of the base plate 110, a motor 122 provided inside the housing 121, a speed reducer 123 connected to the rotation shaft of the motor 122, And a turntable bearing 124 connected to the reduction gear 123 and fixed to the lower surface of the base plate 110 so as to be symmetrical with the housing 121. A plurality of speed reducers 123 may be provided in the housing 121 as needed.

베이스플레이트(110)는, 심해공학수조(P) 천장에 구비된 크레인으로부터 연장된 장선과 체결된다. 장선에 구비된 연결구 형상에 따라 베이스플레이트(110)의 형상이 변경될 수도 있다. 베이스플레이트(110)에는 지지부(100), 계측부(200) 및 고정부(300)의 이동을 원활히 하기 위한 아이볼트가 착탈가능하게 구비된다.The base plate 110 is fastened to a joist extending from a crane provided in a deep water engineering tank P. The shape of the base plate 110 may be changed according to the shape of the connector provided on the joist. The base plate 110 is provided with an eye bolt detachable for smooth movement of the supporting part 100, the measuring part 200 and the fixing part 300.

본 발명의 일실시예에서, 모터(122)는 모터 및 제어기 일체형의 스텝서보 모터가 사용되며, 485 통신으로 그 작동이 제어된다. 스텝서보 모터는 직류 24볼트 5암페어의 전원이 공급된다. 후설할 제어부를 통해 모터(122)의 작동이 제어되는데, 제어부는 노트북 또는 컴퓨터 및 운영프로그램을 포함한다. In one embodiment of the present invention, the motor 122 uses a step servo motor integrated with a motor and a controller, and its operation is controlled by 485 communication. The step servomotor is powered by DC 24 volts and 5 amps. The operation of the motor 122 is controlled through a control unit to be controlled, which includes a notebook computer or a computer and an operating program.

스페이서(130)의 길이방향 단부가 턴테이블볼베어링에 취합된다. 회전력생성부(120)에서 발생된 회전력에 의해 계측부(200), 고정부(300) 및 고정부(300)와 취합된 모형선박(S)이 스페이서(130)를 축으로 회전하게 된다.The longitudinal end of the spacer 130 is engaged with the turntable ball bearing. The model ship S collected by the measuring unit 200, the fixing unit 300 and the fixing unit 300 is rotated about the spacer 130 by the rotational force generated by the rotational force generating unit 120. [

본 발명의 일실시예에서 계측부(200)는, 고정플레이트(210)와, 상하이동플레이트(220)와, 공유압실린더(230)와, 제1 로드셀(240)과, 제2로드셀공압실린더(250)와, 하측플레이트(260)와, 커플링플레이트(270)와, 락킹공유압실린더(280)와, 제2 로드셀(290)을 포함한다.The measuring unit 200 includes a fixed plate 210, a vertically moving plate 220, a common pressure cylinder 230, a first load cell 240, a second load cell pneumatic cylinder 250 A lower plate 260, a coupling plate 270, a locking common pressure cylinder 280, and a second load cell 290.

고정플레이트(210)는, 중공이 형성되고, 스페이서(130) 길이방향 단부에 고정된다. 상하이동플레이트(220)는, 중공이 형성되고, 고정플레이트(210) 하측에 위치된다.The fixing plate 210 is formed with a hollow and is fixed to the longitudinal end of the spacer 130. The up-and-down moving plate 220 is formed with a hollow and is positioned below the fixed plate 210.

공유압실린더(230)는, 상하이동플레이트(220)에 고정된 실린더(231) 및 상하이동플레이트(220)를 관통하고 고정플레이트(210)에 고정된 로드(232)를 포함한다. The common pressure cylinder 230 includes a cylinder 231 fixed to the up and down movement plate 220 and a rod 232 fixed to the fixed plate 210 through the up and down movement plate 220.

제1 로드셀(240)은, 관체 형태로 제작되며, 상하이동플레이트(220)에 상면이 착탈 가능하게 고정된다. The first load cell 240 is formed in a tubular shape, and the upper surface of the first load cell 240 is detachably fixed to the up-and-down moving plate 220.

제2로드셀공압실린더(250)는, 고정플레이트(210)의 중공을 통해 상하이동플레이트(220)에 고정된 공압실린더(251) 및 공압실린더(251)로부터 제1 로드셀(240) 내측을 향해 연장된 공압로드(252)를 포함한다. The second load cell pneumatic cylinder 250 includes a pneumatic cylinder 251 fixed to the vertically moving plate 220 through the hollow of the fixed plate 210 and a pneumatic cylinder 251 extending from the pneumatic cylinder 251 toward the inside of the first load cell 240 Lt; RTI ID = 0.0 > 252 < / RTI >

하측플레이트(260)는, 중공이 형성되며, 제1 로드셀(240) 하면에 착탈 가능하게 고정된다. 커플링플레이트(270)는, 하측플레이트(260) 하면에 위치된다. The lower plate 260 is hollow and is detachably fixed to the lower surface of the first load cell 240. The coupling plate 270 is located on the lower surface of the lower plate 260.

락킹공유압실린더(280)는, 하측플레이트(260)에 고정된 락킹실린더(281) 및 하측플레이트(260)를 관통하고 커플링플레이트(270)에 고정된 락킹로드(282)를 포함한다. Locking locking cylinder 280 includes a locking cylinder 281 fixed to the lower plate 260 and a locking rod 282 threaded through the lower plate 260 and secured to the coupling plate 270.

제2 로드셀(290)은, 커플링플레이트(270)와 접촉하도록 제1 로드셀(240) 내부에 위치된다. 제2 로드셀 베이스(291)는, 제2 로드셀(290)과 공압로드(252) 사이에 위치되도록 제1 로드셀(240)에 내장된다.The second load cell 290 is positioned inside the first load cell 240 to be in contact with the coupling plate 270. The second load cell base 291 is embedded in the first load cell 240 so as to be positioned between the second load cell 290 and the pneumatic rod 252.

또한, 공유압실린더(230) 및 락킹공유압실린더(280)는, 상하이동플레이트(220) 또는 커플링플레이트(270)의 모서리에 각각 구비된다.The common pressure cylinder 230 and the locking common pressure cylinder 280 are provided at the corners of the vertically moving plate 220 or the coupling plate 270, respectively.

고정플레이트(210) 및 상하이동플레이트(220) 사이에 상하이동플레이트(220)의 상하이동을 가이드 하는 가이드로드(221)가 다수개 구비된다.A plurality of guide rods 221 for guiding the up-and-down movement plate 220 to move up and down are provided between the fixed plate 210 and the up-and-down moving plate 220.

공유압실린더(230) 및 락킹공유압실린더(280)에 공압을 이용해 유체를 주입하는 에어 하이드로 부스터가 계측부(200) 일측에 구비된다.An air hydro booster for injecting fluid into the common pressure cylinder 230 and the locking common pressure cylinder 280 using pneumatic pressure is provided at one side of the measuring unit 200.

앞서 기재한 바와 같이, 지지부(100) 및 계측부(200)는 제어부에 의해 그 작동이 제어된다.As described above, the operations of the support portion 100 and the measurement portion 200 are controlled by the control portion.

제어부는, 노트북 또는 컴퓨터 및 지지부(100) 및 계측부(200)를 제어하도록 제작된 운영프로그램을 포함한다.The control unit includes an operating program designed to control the notebook computer or the computer and the support unit 100 and the measurement unit 200.

고정부(300)는, 지그로, 모형선박(S) 바닥에 밀착되도록 장착되며, 커플링플레이트(270)와 나사결합된다. The fixing part 300 is attached to the bottom of the model vessel S with a jig and is screwed to the coupling plate 270. [

위와 같이 구성되는 본 발명의 일실시예의 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템은 도 7 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 필요에 따라 제1 로드셀(240) 또는 제2 로드셀(290)을 모형선박(S)에 밀착시켜 모형선박(S)에 가해지는 파랑하중 또는 조류하중을 계측하게 된다.7 to 8, the system for measuring a wave load or a tidal load according to an embodiment of the present invention configured as above may be constructed such that a first load cell 240 or a second load cell 290 is connected to a model ship S So that the wave load or the bird load applied to the model ship S is measured.

제1 로드셀(240)을 통해 파랑하중 또는 조류하중을 계측할 경우에는, 도 7에 도시된 바와 같이, 상하이동플레이트(220)가 고정플레이트(210)로부터 최대한 이격되고, 제1 로드셀(240)이 하측플레이트(260)에 밀착되도록 공유압실린더(230)에 하이드로 부스터로부터 가압된 유체가 주입된다. 이때, 락킹유압실린더에도 유체가 주입되 제1 로드셀(240)과 하측플레이트(260)의 밀착을 더 견고히 한다. 제2로드셀공압실린더(250)에는 공기가 주입되지 않는다.7, when the wave load or tidal load is measured through the first load cell 240, the vertical movement plate 220 is separated from the fixed plate 210 as much as possible and the first load cell 240, A fluid pressurized from the hydro booster is injected into the common pressure cylinder 230 so as to be in close contact with the lower plate 260. At this time, fluid is also injected into the locking hydraulic cylinder, so that the first load cell 240 and the lower plate 260 are more tightly adhered to each other. Air is not injected into the second load cell pneumatic cylinder 250.

이에 따라, 모형선박(S) 외측에 가해지는 외력이 커플링플레이트(270) 및 하측플레이트(260)를 통해 제1 로드셀(240)로 온전히 전달된다. Accordingly, the external force applied to the outside of the model ship S is fully transmitted to the first load cell 240 through the coupling plate 270 and the lower plate 260.

제2 로드셀(290)을 통해 파랑하중 또는 조류하중을 계측할 경우에는, 도 8에 도시된 바와 같이, 제2로드셀공압실린더(250)에 공기가 주입되고, 공압로드(252)가 제2 로드셀 베이스(291)를 제2 로드셀(290)을 향해 이동시키게 된다. 이에 따라, 제2 로드셀 베이스(291)는 제2 로드셀(290)을 커플링플레이트(270)에 밀착시킨다. 8, air is injected into the second load cell pneumatic cylinder 250, and the pneumatic load 252 is injected into the second load cell 250. In this case, when the wave load or tidal load is measured through the second load cell 290, The base 291 is moved toward the second load cell 290. Thus, the second load cell base 291 closely contacts the second load cell 290 with the coupling plate 270.

이때, 상하이동플레이트(220)와 고정플레이트(210)의 이격이 변동되지 않도록 공유압실린더(230)에는 유체가 주입되지 않으며, 하측플레이트(260)와 커플링플레이트(270) 사이의 유격이 유지되도록 락킹공유압실린더(280)에도 유체가 주입되지 않게 된다.At this time, fluid is not injected into the common pressure cylinder 230 and the clearance between the lower plate 260 and the coupling plate 270 is maintained so that the separation between the up-and-down moving plate 220 and the fixed plate 210 is not changed. The fluid is not injected into the locking common pressure cylinder 280 as well.

이에 따라, 모형선박(S) 외측에 가해지는 외력이 커플링플레이트(270)를 통해 제2 로드셀(290)로 온전히 전달된다.Accordingly, an external force applied to the outside of the model ship S is completely transmitted to the second load cell 290 through the coupling plate 270.

위와 같은 본 발명에 따르면, 심해공학수조(P)에 지지부(100), 계측부(200) 및 고정부(300)가 구비되므로, 모형선박(S)에 가해지는 외력을 측정하기 위한 측정장치를 모형선박(S)을 제작할 때 마다 모형선박(S)에 구비할 필요가 없다.According to the present invention as described above, since the deep water engineering tank P is provided with the supporting portion 100, the measuring portion 200, and the fixing portion 300, the measuring device for measuring the external force applied to the model ship S is modeled It is not necessary to provide the model ship S every time the ship S is manufactured.

특히, 심해공학수조(P)에 구비된 크레인에 지지부(100)가 결합되는 구성으로 심해공학수조(P)에 지지부(100), 계측부(200) 및 고정부(300) 설치가 매우 간편하다.Particularly, it is very easy to install the supporting portion 100, the measuring portion 200, and the fixing portion 300 in the deep water engineering tank P with the supporting portion 100 being coupled to a crane provided in the deepwater engineering water tank P.

또한, 지지부(100)에 구비된 회전력생성부(120)에 의해 모형선박(S)을 수면에 수직한 임의 축을 기준으로 회전시킬 수 있으므로, 더 능동적으로 임의 해양 환경을 조성할 수 있다. 즉, 모형선박(S)을 회전시킴에 따라 파랑 또는 조류의 방향을 임의 적으로 변경시킬 수 있다.In addition, since the model ship S can be rotated with respect to an arbitrary axis perpendicular to the water surface by the rotational force generating unit 120 provided in the supporting unit 100, arbitrary marine environment can be more actively generated. That is, as the model ship S is rotated, the direction of the waves or the algae can be arbitrarily changed.

또한, 제1 로드셀(240) 및 제2 로드셀(290)을 계측부(200)로부터 착탈할 수 있으므로, 필요에 따라 임의 용량의 로드셀을 선택적으로 적용할 수 있다.In addition, since the first load cell 240 and the second load cell 290 can be attached and detached from the measuring unit 200, a load cell of an arbitrary capacity can be selectively applied as needed.

이상과 같이, 본 발명에 따른 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있다.As described above, the wave load or tidal load measuring system according to the present invention has been described with reference to the drawings. However, the present invention is not limited to the embodiments and drawings disclosed in the present specification, Various modifications may be made by those skilled in the art.

100: 지지부 110: 베이스플레이트
120: 회전력생성부 121: 하우징
122: 모터 123: 감속기
124: 턴테이블베어링 130: 스페이서
200: 계측부 210: 고정플레이트
220: 상하이동플레이트 221: 가이드로드
230: 공유압실린더 231: 실린더
232: 로드 240: 제1 로드셀
250: 제2로드셀공압실린더 251: 공압실린더
252: 공압로드 260: 하측플레이트
270: 커플링플레이트 280: 락킹공유압실린더
281: 락킹실린더 282: 락킹로드
290: 제2 로드셀 291: 제2 로드셀 베이스
300: 고정부 P: 심해공학수조
S: 모형선박100: Support part 110: Base plate
120: rotational force generating unit 121: housing
122: motor 123: speed reducer
124: Turntable bearing 130: Spacer
200: measuring unit 210: fixed plate
220: Up-and-down moving plate 221: Guide rod
230: Shared pressure cylinder 231: Cylinder
232: load 240: first load cell
250: second load cell pneumatic cylinder 251: pneumatic cylinder
252: pneumatic load 260: lower plate
270: Coupling plate 280: Locking shared pressure cylinder
281: Locking cylinder 282: Locking rod
290: second load cell 291: second load cell base
300: Higher government P: Deep water engineering tank
S: Model ship

Claims (9)

임의적으로 파랑 및 조류를 형성하는 심해공학수조에서 모형선박에 가해지는 외력을 계측하는, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템에 있어서,
수면을 향해 연장되도록 상기 심해공학수조에 구비된 장선과 체결되는 지지부;
상기 지지부 하단에 체결되고 교체 가능하도록 다수개의 로드셀이 내장된 계측부;
상기 계측부 하단에 위치되고 상기 모형선박 내측 바닥면에 고정된 고정부;를 포함하는, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.
A wave load or tidal load measuring system for measuring an external force applied to a model ship in a deep water engineering tank that arbitrarily forms waves and algae,
A support part which is fastened to a joist line provided in the deep water engineering tank so as to extend toward the water surface;
A measuring unit coupled to a lower end of the support unit and having a plurality of load cells embedded therein so as to be replaceable;
And a fixing unit located at the lower end of the measuring unit and fixed to the inner bottom surface of the model vessel.
제1항에 있어서,
상기 지지부는,
상기 장선과 체결되고 수면과 수평한 베이스플레이트;
상기 베이스플레이트 상면에 위치된 회전력생성부;
상기 회전력생성부로부터 하측으로 연장되고 상기 베이스플레이트를 관통하는 스페이서;를 포함하는, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.
The method according to claim 1,
The support portion
A base plate coupled to the joist and horizontal with the water surface;
A torque generating unit positioned on the upper surface of the base plate;
And a spacer extending downward from the rotational force generating portion and passing through the base plate.
제2항에 있어서,
상기 회전력생성부는,
상기 베이스플레이트 상면에 고정된 하우징;
상기 하우징 내부에 구비된 모터;
상기 모터의 회전축과 연결된 감속기;
상기 감속기와 연결되고, 상기 하우징과 대칭을 이루도록 상기 베이스플레이트 하면에 고정된 턴테이블베어링;을 포함하며,
상기 스페이서의 길이방향 단부가 상기 턴테이블볼베어링에 취합된, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.
3. The method of claim 2,
The torque-
A housing fixed to an upper surface of the base plate;
A motor provided inside the housing;
A speed reducer connected to the rotation shaft of the motor;
And a turntable bearing connected to the speed reducer and fixed to a bottom surface of the base plate so as to be symmetrical with the housing,
Wherein a longitudinal end of the spacer is assembled to the turntable ball bearing.
제2항에 있어서,
상기 계측부는,
상기 스페이서 길이방향 단부에 고정되고, 중공이 형성된 고정플레이트;
상기 고정플레이트 하측에 위치되고, 중공이 형성된 상하이동플레이트;
상기 상하이동플레이트에 고정된 실린더 및 상기 상하이동플레이트를 관통하고 상기 고정플레이트에 고정된 로드를 포함하는 공유압실린더;
상기 상하이동플레이트에 상면이 착탈 가능하게 고정된 관체 형태의 제1 로드셀;
상기 고정플레이트의 중공을 통해 상기 상하이동플레이트에 고정된 공압실린더 및 상기 공압실린더로부터 상기 제1 로드셀 내측을 향해 연장된 공압로드를 포함하는 제2로드셀공압실린더;
상기 제1 로드셀 하면에 착탈 가능하게 고정되고 중공이 형성된 하측플레이트;
상기 하측플레이트 하면에 위치된 커플링플레이트;
상기 하측플레이트에 고정된 락킹실린더 및 상기 하측플레이트를 관통하고 상기 커플링플레이트에 고정된 락킹로드를 포함하는 락킹공유압실린더;
상기 커플링플레이트와 접촉하도록 상기 제1 로드셀 내부에 위치된 제2 로드셀을 포함하는, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.
3. The method of claim 2,
The measuring unit may include:
A fixing plate fixed to the longitudinal direction end of the spacer and having a hollow portion;
A vertically moving plate positioned below the fixed plate and having a hollow therein;
A cylinder fixed to the up-and-down moving plate, and a rod passing through the up-and-down moving plate and fixed to the stationary plate;
A first load cell in the form of a tube having an upper surface detachably fixed to the up-and-down moving plate;
A second load cell pneumatic cylinder including a pneumatic cylinder fixed to the up-and-down moving plate through the hollow of the fixed plate and a pneumatic rod extending from the pneumatic cylinder toward the inside of the first load cell;
A lower plate detachably fixed to the lower surface of the first load cell and formed with a hollow;
A coupling plate located on the lower surface of the lower plate;
A locking cushion pressure cylinder including a locking cylinder fixed to the lower plate and a locking rod penetrating the lower plate and fixed to the coupling plate;
And a second load cell positioned within the first load cell to contact the coupling plate.
제4항에 있어서,
상기 제2 로드셀과 상기 공압로드 사이에 위치되도록 상기 제1 로드셀에 제2 로드셀 베이스이 내장된, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.
5. The method of claim 4,
And a second load cell base is built in the first load cell so as to be positioned between the second load cell and the pneumatic load.
제4항에 있어서,
상기 공유압실린더 및 상기 락킹공유압실린더는,
상기 상하이동플레이트 또는 상기 커플링플레이트의 모서리에 각각 구비된, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.
5. The method of claim 4,
The common pressure cylinder and the locking common pressure cylinder,
And a wave load or tidal load measuring system, respectively, provided at the corners of the up-and-down moving plate or the coupling plate.
제4항에 있어서,
상기 고정플레이트 및 상기 상하이동플레이트 사이에 상기 상하이동플레이트의 상하이동을 가이드 하는 가이드로드가 다수개 구비된, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.
5. The method of claim 4,
And a plurality of guide rods for guiding upward and downward movement of the up-and-down moving plate are provided between the fixed plate and the up-and-down moving plate.
제4항에 있어서,
상기 공유압실린더 및 상기 락킹공유압실린더에
공압을 이용해 유체를 주입하는 에어 하이드로 부스터를 더 포함하는, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.
5. The method of claim 4,
Wherein said common pressure cylinder and said locking common pressure cylinder
Further comprising an air hydro booster for injecting fluid using pneumatic pressure.
제1항에 있어서,
상기 지지부 및 상기 계측부의 작동을 제어하는 제어부를 더 포함하는, 파랑하중 또는 조류하중 계측 시스템.The method according to claim 1,
And a control unit for controlling operations of the support unit and the measurement unit.
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Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109357840A (en) * 2018-12-15 2019-02-19 浙江禾城工程管理有限公司 A kind of pin topples deformation load measuring device
KR102023648B1 (en) 2018-07-30 2019-09-23 한국해양과학기술원 Tidal Current Load Measurement System
CN110979591A (en) * 2019-12-09 2020-04-10 华南理工大学 Simplified structure model for ship water elasticity test and design method thereof

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102324682B1 (en) 2020-02-20 2021-11-10 한국해양과학기술원 Measurement device of current characteristics for deep ocean engineering basin

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100343022B1 (en) * 1998-05-30 2002-09-18 삼성중공업 주식회사 4 degree of freedom movement and resistance measuring device
KR100978231B1 (en) 2009-12-24 2010-08-26 해양환경관리공단 Wave basin with artificial beach
JP2011232304A (en) * 2010-04-30 2011-11-17 National Maritime Research Institute Fluid acting force measuring device and wave power measuring device
KR20150062239A (en) 2013-11-28 2015-06-08 한국해양과학기술원 method for measuring added resistance in waves

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100343022B1 (en) * 1998-05-30 2002-09-18 삼성중공업 주식회사 4 degree of freedom movement and resistance measuring device
KR100978231B1 (en) 2009-12-24 2010-08-26 해양환경관리공단 Wave basin with artificial beach
JP2011232304A (en) * 2010-04-30 2011-11-17 National Maritime Research Institute Fluid acting force measuring device and wave power measuring device
KR20150062239A (en) 2013-11-28 2015-06-08 한국해양과학기술원 method for measuring added resistance in waves

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102023648B1 (en) 2018-07-30 2019-09-23 한국해양과학기술원 Tidal Current Load Measurement System
CN109357840A (en) * 2018-12-15 2019-02-19 浙江禾城工程管理有限公司 A kind of pin topples deformation load measuring device
CN110979591A (en) * 2019-12-09 2020-04-10 华南理工大学 Simplified structure model for ship water elasticity test and design method thereof

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