KR20180028127A - Temperature measure apparatus of thermocouple and data measure system for performance verification test of marine large engine using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 써모커플 센서의 온도 계측 장치 및 그를 이용한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템에 관한 것으로서, 특히 써모커플 센서의 측정 온도 오차를 저감하여 계측 정확도를 높이고, 이로 인해 엔진 성능 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 써모커플 센서의 온도 계측 장치 및 그를 이용한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to a temperature measuring apparatus for a thermocouple sensor and a data measuring system for a large-scale engine starting operation using the same. More particularly, the present invention improves measurement accuracy by reducing measurement temperature error of a thermocouple sensor, The present invention relates to a temperature measuring apparatus for a thermocouple sensor, and a data measuring system for a large-scale engine test run using the temperature measuring apparatus.
특허문헌 1을 참조하면, 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템은 시운전하는 대형 엔진에 부착된 각종 압력 센서, 온도 센서, 진동 센서 등을 통해 계측되는 데이터를 통합 데이터베이스에 수집하고, 이 수집된 데이터를 분석하여 엔진의 성능 지수를 판정한다.Referring to Patent Document 1, a data measuring system for a large-scale engine test operation of a ship collects data measured through various pressure sensors, temperature sensors, and vibration sensors attached to a large-sized commissioning engine in an integrated database, To determine the engine performance index.
이와 같이 각종 센서들로부터 수집되는 계측 데이터를 엔진 성능 분석에 활용하고자 하는 경우, 각종 센서들에서 계측되는 데이터의 정확도가 높아야 엔진 성능 분석의 신뢰성 역시 높아질 수 있다.When the measurement data collected from various sensors is utilized for engine performance analysis, the accuracy of the data measured by various sensors must be high so that the reliability of the engine performance analysis can be enhanced.
특히, 온도는 압력과 함께 엔진 성능 분석에 있어 가장 주요하게 활용되는 데이터이나, 종래 온도 센서 중의 하나인 써모커플(Thermocouple) 소자로 계측되는 데이터에서 큰 오차가 발생하여 정확한 엔진 성능 분석이 불가능한 문제점이 있다.Particularly, temperature is the most important data used in engine performance analysis together with pressure, but there is a problem that accurate error analysis can not be performed due to a large error in data measured by a thermocouple element, which is one of the conventional temperature sensors have.
본 발명은 상술한 바와 같은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위하여 제안된 것으로, 그 목적은 써모커플 센서의 측정 온도 오차를 저감하여 계측 정확도를 높이고, 이로 인해 엔진 성능 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있도록 하는 써모커플 센서의 온도 계측 장치 및 그를 이용한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템을 제공하고자 하는 것이다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems of the prior art, and it is an object of the present invention to improve the measurement accuracy of the thermocouple sensor by reducing the measurement temperature error, A temperature measuring device for a thermocouple sensor, and a data measuring system for a large-scale engine starting operation using the same.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 이상에서 언급한 기술적 과제로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular embodiments that are described. It will be apparent to those skilled in the art, There will be.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치는 기준점 주위에 설치된 기준점 온도 센서; 상기 기준점 온도 센서의 검출 신호로부터 기준점 온도를 산출하되, 기준점 온도가 초기 상태로부터 승온되어 포화 상태에 도달할 수 있도록 기 설정된 안정화 시간 동안 대기한 후 안정화된 기준점 온도를 산출하는 제1 연산부; 써모커플 센서의 검출 신호로부터 측정점 온도를 산출하는 제2 연산부; 및 상기 안정화된 기준점 온도를 이용해 상기 산출된 측정점 온도를 보상하여 측정점의 실제 온도를 얻는 측정점 온도 보상부를 포함한다.According to an aspect of the present invention, there is provided a temperature measuring apparatus using a thermocouple sensor including: a reference point temperature sensor provided around a reference point; A first calculating unit for calculating a reference point temperature from the detection signal of the reference point temperature sensor and calculating a stabilized reference point temperature after waiting for a predetermined stabilization time so that the reference point temperature may be raised from the initial state to reach a saturated state; A second calculation unit for calculating a measurement point temperature from a detection signal of the thermocouple sensor; And a measuring point temperature compensating unit for compensating the calculated measuring point temperature using the stabilized reference point temperature to obtain an actual temperature of the measuring point.
본 발명에 따른 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치에서, 상기 제1 연산부는 내부에 전원이 인가된 시점부터 안정화 시간을 카운트하면서 대기하다가 상기 안정화 시간이 경과하면 기준점 온도가 포화된 것으로 판단하여 기준점 온도를 산출할 수 있다.In the temperature measuring apparatus using the thermocouple sensor according to the present invention, the first calculating unit is waiting while counting the stabilization time from the time when the internal power is applied, and when the stabilization time passes, it is determined that the reference point temperature is saturated, Can be calculated.
본 발명에 따른 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치에서, 상기 안정화 시간은 상기 써모커플 센서가 대형 엔진에 설치된 상태에서 얻어지는 기준점 온도 프로파일에 기반하여 실험적으로 결정될 수 있다.In the temperature measuring apparatus using the thermocouple sensor according to the present invention, the stabilization time may be experimentally determined based on the reference point temperature profile obtained when the thermocouple sensor is installed in the large engine.
본 발명에 따른 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치에서, 상기 안정화 시간은 주기적으로 갱신 설정될 수 있다.In the temperature measuring apparatus using the thermocouple sensor according to the present invention, the stabilization time may be periodically renewed.
본 발명에 따른 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치에서, 상기 안정화 시간은 단위 시간 동안의 기준점 온도 편차가 기준치 이상인 경우 갱신 설정될 수 있다.In the temperature measuring apparatus using the thermocouple sensor according to the present invention, the stabilization time can be updated and set when the reference point temperature deviation during the unit time is equal to or higher than the reference value.
본 발명에 따른 써모커플 센서를 이용한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템은 대형 엔진에 설치된 써모커플 센서; 기준점 주위에 설치된 기준점 온도 센서의 검출 신호로부터 기준점 온도를 산출하되, 기준점 온도가 초기 상태로부터 승온되어 포화 상태에 도달할 수 있도록 기 설정된 안정화 시간 동안 대기한 후 안정화된 기준점 온도를 산출하고, 써모커플 센서의 검출 신호로부터 측정점 온도를 산출하며, 상기 안정화된 기준점 온도를 이용해 상기 산출된 측정점 온도를 보상하여 측정점의 실제 온도를 얻는 써모커플 제어 모듈; 상기 써모커플 제어 모듈에서 얻어지는 측정점의 실제 온도를 수집하여 저장하는 통합 데이터베이스; 및 상기 통합 데이터베이스에 수집된 측정점의 실제 온도를 기반으로 엔진 성능 지수를 판정하는 판정 모듈을 포함한다.A data measuring system for a large-scale engine test operation using a thermocouple sensor according to the present invention includes a thermocouple sensor installed in a large engine; Calculating a reference point temperature from a detection signal of a reference point temperature sensor provided around the reference point, calculating a stabilized reference point temperature after waiting for a predetermined stabilization time so that the reference point temperature may be raised from the initial state to reach a saturated state, A thermocouple control module for calculating a measurement point temperature from a detection signal of the sensor and compensating the calculated measurement point temperature using the stabilized reference point temperature to obtain an actual temperature of the measurement point; An integrated database for collecting and storing the actual temperature of the measurement point obtained from the thermocouple control module; And a determination module that determines an engine performance index based on an actual temperature of the measurement point collected in the integrated database.
본 발명에 의한 써모커플 센서의 온도 계측 장치 및 그를 이용한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템에 따르면, 써모커플 센서의 측정 온도 오차를 저감하여 계측 정확도를 높일 수 있으며, 이로 인해 엔진 성능 분석의 신뢰성을 향상시킬 수 있게 된다.According to the temperature measuring apparatus of the thermocouple sensor according to the present invention and the data measuring system for the large-scale engine starting operation using the same, it is possible to reduce the measurement temperature error of the thermocouple sensor to improve the measurement accuracy, .
도 1 및 도 2는 본 발명에 적용되는 측정 온도 오차 보상의 원리를 설명하기 위한 그래프이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템을 나타낸 개략적 구성도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 써모커플 센서의 온도 계측 장치를 나타낸 개략적 구성도이다.1 and 2 are graphs for explaining the principle of measurement temperature error compensation applied to the present invention.
3 is a schematic block diagram showing a data measuring system for a large-scale engine test-driving according to an embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a schematic diagram showing a temperature measuring apparatus of a thermocouple sensor according to an embodiment of the present invention.
우선, 본 발명에 적용되는 측정 온도 오차 보상의 원리를 설명하면 다음과 같다.First, the principle of measurement temperature error compensation applied to the present invention will be described as follows.
써모커플 센서는 이종 금속의 일측 접점(cold junction)을 기준점으로 삼고 온도를 측정하고자 하는 부위인 측정점에 다른 접점(hot junction)을 위치시켜 두 접점 간 기전력의 크기로 측정점의 온도를 측정하기 위한 것이다.The thermocouple sensor is designed to measure the temperature of the measuring point at the magnitude of the electromotive force between the two contacts by placing a hot junction at the measuring point, which is the part to measure the temperature, with the cold junction of the dissimilar metal as a reference point .
써모커플 제어 모듈은 써모커플 센서에서 발생된 전압을 이용해 온도-기전력 테이블로부터 측정점과 기준점 간 온도차를 알 수 있으며, 기준점의 온도와 비교하여 측정점의 온도를 찾아낸다.The thermocouple control module uses the voltage generated by the thermocouple sensor to determine the temperature difference between the measuring point and the reference point from the temperature-electromotive force table and compares the temperature with the reference point to find the temperature of the measuring point.
이때 써모커플 센서의 출력으로부터 측정점의 정확한 온도를 얻기 위해서는 일측 측정점 외 타측 기준점의 온도를 알아야 하며, 기준점의 온도를 보상하여야 한다.At this time, in order to obtain the accurate temperature of the measuring point from the output of the thermocouple sensor, it is necessary to know the temperature of the other reference point outside the one measuring point and compensate the temperature of the reference point.
왜냐하면, 써모커플 센서에 대한 온도-기전력 테이블의 데이터는 기준점의 온도가 특정 값(예컨대 0℃)일 때 측정한 것으로서 기준점의 온도가 0℃가 아닌 경우에는 온도에 따른 기전력이 달라지기 때문이다.This is because the data of the temperature-electromotive force table for the thermocouple sensor is measured when the temperature of the reference point is a specific value (for example, 0 ° C), and when the temperature of the reference point is not 0 ° C, the electromotive force depending on the temperature is changed.
이에 따라 기준점의 온도를 감지하기 위하여 기준점 주위로 기준점 온도 센서가 설치되며, 전술한 써모커플 제어 모듈은 기준점 온도 센서의 검출 신호로부터 기준점 온도를 산출하게 된다.Accordingly, a reference point temperature sensor is installed around the reference point to detect the temperature of the reference point, and the above-mentioned thermocouple control module calculates the reference point temperature from the detection signal of the reference point temperature sensor.
이때 대형 엔진의 운전시 엔진에 부착된 써모커플 센서에서 발생하는 측정 온도 편차를 간과하고서 정확성이 떨어지는 측정 온도를 토대로 대형 엔진의 성능을 분석하게 되면, 엔진 성능 분석의 신뢰성이 크게 저하된다.In this case, when the performance of a large engine is analyzed based on a measurement temperature at which the accuracy of the temperature sensor is deteriorated by overlooking the measured temperature variation occurring in the thermocouple sensor attached to the engine during operation of the large engine, reliability of the engine performance analysis is significantly degraded.
이에 본 발명에 따른 써모커플 제어 모듈은 써모커플 센서를 통해 측정한 온도를 통합 데이터베이스에 저장하기 전에 기준점을 수정(안정화)하여 정확한 기준점으로 측정 온도 오차가 보상될 수 있도록 한다.Accordingly, the thermocouple control module according to the present invention corrects (stabilizes) the reference point before storing the temperature measured through the thermocouple sensor in the integrated database so that the measured temperature error can be compensated to an accurate reference point.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 써모커플 센서의 온도 계측 장치 및 그를 이용한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템에 대해서 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, a temperature measuring apparatus for a thermocouple sensor according to a preferred embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, and a data measuring system for a large-scale engine start-up operation using the same.
도 1은 써모커플 센서의 기준점 온도 변화를 예시한 그래프이다. 그리고, 도 2는 써모커플 센서의 기준점 안정화에 따른 측정 온도 오차 보상의 효과를 설명하기 위한 비교표이다.1 is a graph illustrating a reference point temperature change of a thermocouple sensor. 2 is a comparison chart for explaining the effect of the measured temperature error compensation according to the stabilization of the reference point of the thermocouple sensor.
실험 예에서 기준점의 온도를 써모커플 제어 모듈의 내부에 장착된 기준점 온도 센서로 측정하였을 때, 측정된 기준점의 온도 변화는 도 1과 같은 형태로 나타났다.In the experimental example, when the temperature of the reference point was measured by a reference point temperature sensor mounted inside the thermocouple control module, the temperature change of the measured reference point was as shown in FIG.
또한, 동일 실험 예에서 기준점의 수정 전/후에 써모커플 제어 모듈을 통해 계측되는 측정점의 온도 변화는 후술하는 도 2의 (a)(b)와 같이 나타났다.Also, in the same experiment example, the temperature change of the measurement point measured by the thermocouple control module before / after the correction of the reference point was as shown in FIG. 2 (a) and FIG. 2 (b).
도 2의 (a)는 대형 엔진이 운전하는 중 작업자가 전용 계측기를 사용하여 써모커플 센서를 통해 측정점의 온도를 수동으로 계측한 결과(Indicatior)와 그 당시에 써모커플 제어 모듈에서 측정점의 온도를 계측한 결과(DA board)를 비교하여 나타내고 있다.FIG. 2 (a) is a graph showing the result of measuring the temperature of the measuring point manually by a thermocouple sensor using a dedicated measuring instrument and measuring the temperature of the measuring point in the thermocouple control module at that time (DA board).
도 2의 (a)를 참조하면, 기준점의 수정 전에는, 전용 계측기를 이용한 수동 측정한 온도(Indicatior)와 써모커플 제어 모듈을 통해 측정한 온도(DA board) 간에 평균적으로 10.1℃ 정도의 차이가 있으며 특정 시점에서는 평균과 비교해서 5℃ 정도 크게 벗어날 때도 있음을 알 수 있다. 써모커플 센서를 이용한 측정 온도 편차를 수동으로 검증해 본 결과 큰 오차를 보인 것이다.Referring to FIG. 2 (a), there is a difference of about 10.1 ° C between the manually measured temperature using a dedicated measuring instrument and the DA board measured through the thermocouple control module before the correction of the reference point It can be seen that at some point in time, the temperature deviates by more than 5 ℃ compared with the average. By manually checking the measured temperature deviation using the thermocouple sensor, it shows a large error.
도 1에 나타난 기준점의 온도 프로파일을 고려하여 볼 때 이와 같은 측정 온도 오차의 원인은 기준점의 불안정한 온도 변화로 예측 가능하다.Considering the temperature profile of the reference point shown in FIG. 1, the cause of such a measurement temperature error can be predicted by an unstable temperature change of the reference point.
즉, 도 1의 온도 프로파일에서 기준점 온도는 초기 상태에서 10℃ 정도 상승하는 추이를 보이는데, 이는 써모커플 제어 모듈 내부의 온도가 포화(Saturation)되기 전에 계측되는 데이터로 예상할 수 있다.That is, in the temperature profile of FIG. 1, the reference point temperature tends to rise by about 10 ° C in the initial state, which can be estimated as data measured before the temperature inside the thermocouple control module saturates.
일 예로, 써모커플 제어 모듈의 전원이 오프(Off) 상태에서 온(On) 상태로 전환되면 기준점의 온도 측정을 개시한다.For example, when the power of the thermocouple control module is switched from the off state to the on state, the temperature measurement of the reference point is started.
이 과정에서 기준점 온도 센서가 장착되어 있는 보드나 기준점 온도 센서를 둘러싼 케이스 등으로 인해 써모커플 제어 모듈의 내부에서 측정되는 기준점의 온도가 초기 값(예컨대 상온 25℃)로부터 일정 정도(예컨대 10℃) 상승하게 된다.In this process, the temperature of the reference point measured inside the thermocouple control module is set to a certain degree (for example, 10 ° C) from an initial value (for example, 25 ° C at room temperature) due to the board on which the reference point temperature sensor is mounted, .
내부가 데워지면서 기준점의 온도가 포화되는 과정에서 온도 편차가 생기고 그로 인해 측정 온도 오차가 발생하는 것이다.As the temperature of the reference point is warmed up in the inside, a temperature deviation occurs and a measurement temperature error occurs.
이에 본 발명에서는 전원을 켠 후 일정 시간이 지나면 기준점 온도가 포화된다는 원리를 적용, 초기에 필연적으로 온도 편차가 생기는 것을 고려하여 온도가 포화되고 난 후 안정화된 기준점을 얻고, 이를 이용해 측정점 온도를 보상한다.Accordingly, the present invention applies the principle that the reference point temperature is saturated after a certain period of time after the power is turned on. In view of the temperature deviation inevitably at the beginning, the temperature is saturated and the stabilized reference point is obtained. do.
즉, 기준점의 온도가 초기 상태에서 계속 증가하다가 포화된다는 사실에 주목하여 해당 온도가 완전히 포화된 상태에서 측정되는 기준점의 온도를 근거로 측정점의 온도를 보상하기 위한 측정 온도 오차를 정확히 설정함으로써, 그 이후부터 계측되는 계측 정확도를 크게 향상시킬 수 있다.That is, it is noted that the temperature of the reference point continuously increases in the initial state and is saturated, and by precisely setting the measurement temperature error for compensating the temperature of the measurement point based on the temperature of the reference point measured in a state where the temperature is completely saturated, Measurement accuracy to be measured thereafter can be greatly improved.
도 2의 (b)는 이와 같은 기준점 수정(안정화) 후의 온도 변화를 측정한 결과(DA board)를 계측기를 이용해 수동 계측한 결과(Indicatior)를 비교하여 나타낸 것이다.FIG. 2 (b) is a graph showing the results obtained by measuring the temperature change after stabilization of the reference point (DA board) by manual measurement using a measuring instrument (Indicator).
도 2의 (a)와 (b)를 대비하여 보면 기준점 수정 전의 (a)에 비해 기준점을 수정한 (b)의 경우, 측정 온도의 최대 편차가 ±1도 이내로 줄어들어 측정 온도 오차가 크게 개선됨을 확인할 수 있다.In contrast to FIGS. 2 (a) and 2 (b), in the case of (b) in which the reference point is modified compared to (a) before the reference point correction, the maximum deviation of the measured temperature is reduced to within ± 1 degree, Can be confirmed.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템을 나타낸 개략적 구성도이다.3 is a schematic block diagram showing a data measuring system for a large-scale engine test-driving according to an embodiment of the present invention.
도 3에서, 써모커플 센서(10)는 측정점이 되는 대형 엔진의 일 부분에 설치되며 써모커플 센서의 리드선이 써모커플 제어 모듈 내부에 장착된 보드 접점(cold junction, 기준점)에 접속되어 두 접점 간 온도차에 상응하는 전압을 출력한다.3, the
써모커플 제어 모듈(20)은 시운전하는 대형 엔진의 일 부분에 설치된 써모커플 센서(10)를 통해 엔진 성능 분석에 필요한 온도를 측정하고, 측정 온도를 통합 데이터베이스(30)로 저장한다.The
이와 같이 얻어진 대형 엔진의 각 부분별 온도는 통합 데이터베이스(30)에 수집/저장되어 엔진의 성능 지수를 판정하는데 사용된다.The temperature of each part of the large engine thus obtained is collected / stored in the integrated
써모커플 제어 모듈(20)은 기준점 온도가 초기 상태로부터 승온되어 포화 상태에 도달할 수 있도록 기 설정된 안정화 시간 동안 대기한 후 안정화된 기준점 온도를 산출하고, 써모커플 센서(10)의 검출 신호로부터 측정점 온도를 산출하며, 안정화가 이루어진 후의 기준점 온도를 이용해 산출된 측정점 온도를 보상하여 측정점의 정확한 실제 온도를 얻을 수 있다.The
이와 같이 써모커플 제어 모듈(20)에서 얻어지는 측정점의 실제 온도는 통합 데이터베이스(30)에 수집되어 저장된다.Thus, the actual temperature of the measurement point obtained by the
판정 모듈(40)은 통합 데이터베이스(30)에 수집된 측정점의 실제 온도를 기반으로 엔진의 성능 지수를 판정한다.The
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 써모커플 센서의 온도 계측 장치를 나타낸 개략적 구성도이다.FIG. 4 is a schematic diagram showing a temperature measuring apparatus of a thermocouple sensor according to an embodiment of the present invention.
도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 써모커플 센서의 온도 계측 장치는 전술한 써모커플 제어 모듈(20)에 대응하는 구성요소로서, 기준점 온도 센서(22), 제1 연산부(24), 제2 연산부(26) 및 측정점 온도 보상부(28)를 포함하여 구성된다.4, the temperature measuring apparatus for a thermocouple sensor according to an embodiment of the present invention is a component corresponding to the aforementioned
기준점 온도 센서(22)는 기준점 온도 측정을 위해 기준점의 주위에 설치된다.The reference
전술한 기준점 온도 센서(22)는 일례로, 저항을 이용해 온도를 감지하는 측온저항체(Resistance temperature detect, RTD)나 써미스터(Thermister)의 형태일 수 있다.The reference
제1 연산부(24)는 기준점 온도 센서(22)의 검출 신호로부터 기준점 온도를 산출하되, 기준점 온도가 초기 상태로부터 승온되어 포화 상태에 도달할 수 있도록 기 설정된 안정화 시간 동안 대기한 후 안정화된 기준점 온도를 산출하여 측정점 온도 보상부(28)로 제공한다.The
제2 연산부(26)는 대형 엔진의 일 부분에 장착된 써모커플 센서(10)의 검출 신호로부터 측정점 온도를 산출하여 측정점 온도 보상부(28)로 제공한다.The
측정점 온도 보상부(28)는 제1 연산부(24)와 제2 연산부(26) 각각으로부터 안정화된 기준점 온도와 측정점 온도를 수신하며 안정화된 기준점 온도로 측정점 온도를 보상하여 측정점의 정확한 실제 온도를 얻어낸다.The measuring point
전술한 제1 연산부(24)는 내부에 전원이 인가된 시점부터 안정화 시간을 카운트하면서 대기하다가 안정화 시간이 경과하면 기준점 온도가 포화된 것으로 판단하여 기준점 온도를 산출 및 출력할 수 있다.The
이때 써모커플 제어 모듈(20)의 내부나 기준점 온도 센서(22) 부근에 고열을 발생하는 요소가 있는지 그와의 거리가 가까운지 여부 등에 따라 온도가 포화되는 속도에 차이가 있을 수 있고, 써모커플 제어 모듈(20)의 외부 온도, 설치 장소 등 주위 환경에 따라서도 온도가 포화되는데 걸리는 시간이 달라질 수 있다.At this time, there may be a difference in the speed at which the temperature is saturated depending on whether there is an element generating a high temperature in the vicinity of the inside of the
따라서, 포화된 기준점 온도를 얻기 위한 기준이 되는 안정화 시간은 써모커플 센서(10)가 대형 엔진에 설치된 상태에서 얻어지는 기준점 온도 프로파일(도 1 참조)에 기반하여 실험적으로 결정하는 것이 효율적이다.Therefore, it is effective to experimentally determine the stabilization time as a reference for obtaining the saturated reference point temperature based on the reference point temperature profile (see FIG. 1) obtained when the
또한, 안정화 시간은 주기적으로 갱신 설정되거나, 단위 시간 동안의 기준점 온도 편차가 기준치 이상인 경우(예컨대, 에러 발생시) 갱신 설정될 수 있다.Further, the stabilization time may be set to be renewed periodically, or may be renewed when the reference point temperature deviation for a unit time is equal to or greater than a reference value (e.g., when an error occurs).
본 발명에 따른 써모커플 센서의 온도 계측 장치 및 그를 이용한 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템의 구성은 전술한 실시예에 국한되지 않고 본 발명의 기술 사상이 허용하는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있다.The temperature measuring apparatus for a thermocouple sensor according to the present invention and the configuration of a data measuring system for a large-scale engine test run using the same are not limited to the above-described embodiments, and various modifications may be made within the scope of the technical idea of the present invention .
10: 써모커플 센서, 20: 써모커플 제어 모듈,
22: 기준점 온도 센서, 24: 제1 연산부,
26: 제2 연산부, 28: 측정점 온도 보상부,
30: 통합 데이터베이스, 40: 판정 모듈10: Thermocouple sensor, 20: Thermocouple control module,
22: reference point temperature sensor, 24: first calculation section,
26: second calculating section, 28: measuring point temperature compensating section,
30: integrated database, 40: judgment module
Claims (6)
상기 기준점 온도 센서의 검출 신호로부터 기준점 온도를 산출하되, 기준점 온도가 초기 상태로부터 승온되어 포화 상태에 도달할 수 있도록 기 설정된 안정화 시간 동안 대기한 후 안정화된 기준점 온도를 산출하는 제1 연산부;
써모커플 센서의 검출 신호로부터 측정점 온도를 산출하는 제2 연산부; 및
상기 안정화된 기준점 온도를 이용해 상기 산출된 측정점 온도를 보상하여 측정점의 실제 온도를 얻는 측정점 온도 보상부를 포함하는 것을 특징으로 하는 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치.
A reference point temperature sensor installed around the reference point;
A first calculating unit for calculating a reference point temperature from the detection signal of the reference point temperature sensor and calculating a stabilized reference point temperature after waiting for a predetermined stabilization time so that the reference point temperature may be raised from the initial state to reach a saturation state;
A second calculation unit for calculating a measurement point temperature from a detection signal of the thermocouple sensor; And
And a measuring point temperature compensating unit compensating the calculated measuring point temperature using the stabilized reference point temperature to obtain an actual temperature of the measuring point.
상기 제1 연산부는,
내부에 전원이 인가된 시점부터 안정화 시간을 카운트하면서 대기하다가 상기 안정화 시간이 경과하면 기준점 온도가 포화된 것으로 판단하여 기준점 온도를 산출하는 것을 특징으로 하는 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치.
The method according to claim 1,
The first calculation unit calculates,
Wherein the reference point temperature is calculated by determining that the reference point temperature is saturated when the stabilization time has elapsed while waiting for the stabilization time while counting the stabilization time from when the internal power is applied.
상기 안정화 시간은,
상기 써모커플 센서가 대형 엔진에 설치된 상태에서 얻어지는 기준점 온도 프로파일에 기반하여 실험적으로 결정되는 것을 특징으로 하는 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치.
The method according to claim 1,
The stabilization time may be,
Wherein the thermocouple sensor is empirically determined based on a reference point temperature profile obtained when the thermocouple sensor is installed in a large engine.
상기 안정화 시간은 주기적으로 갱신 설정되는 것을 특징으로 하는 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the stabilization time is periodically updated and set.
상기 안정화 시간은 단위 시간 동안의 기준점 온도 편차가 기준치 이상인 경우 갱신 설정되는 것을 특징으로 하는 써모커플 센서를 이용한 온도 계측 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the stabilization time is renewed when the reference point temperature deviation for a unit time is equal to or greater than a reference value.
기준점 주위에 설치된 기준점 온도 센서의 검출 신호로부터 기준점 온도를 산출하되, 기준점 온도가 초기 상태로부터 승온되어 포화 상태에 도달할 수 있도록 기 설정된 안정화 시간 동안 대기한 후 안정화된 기준점 온도를 산출하고, 써모커플 센서의 검출 신호로부터 측정점 온도를 산출하며, 상기 안정화된 기준점 온도를 이용해 상기 산출된 측정점 온도를 보상하여 측정점의 실제 온도를 얻는 써모커플 제어 모듈;
상기 써모커플 제어 모듈에서 얻어지는 측정점의 실제 온도를 수집하여 저장하는 통합 데이터베이스; 및
상기 통합 데이터베이스에 수집된 측정점의 실제 온도를 기반으로 엔진 성능 지수를 판정하는 판정 모듈을 포함하는 것을 특징으로 하는 선박 대형 엔진 시운전용 데이터 계측 시스템.Thermocouple sensors installed in large engines;
Calculating a reference point temperature from a detection signal of a reference point temperature sensor provided around the reference point, calculating a stabilized reference point temperature after waiting for a predetermined stabilization time so that the reference point temperature may be raised from the initial state to reach a saturated state, A thermocouple control module for calculating a measurement point temperature from a detection signal of the sensor and compensating the calculated measurement point temperature using the stabilized reference point temperature to obtain an actual temperature of the measurement point;
An integrated database for collecting and storing the actual temperature of the measurement point obtained from the thermocouple control module; And
And a determination module for determining an engine performance index based on an actual temperature of the measurement point collected in the integrated database.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160115361A KR20180028127A (en) | 2016-09-08 | 2016-09-08 | Temperature measure apparatus of thermocouple and data measure system for performance verification test of marine large engine using the same |
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|---|---|
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ID=61910309
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|---|---|
| KR (1) | KR20180028127A (en) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN112097945A (en) * | 2020-09-17 | 2020-12-18 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | Temperature detector and measuring device for detecting temperature of terminal base of electric energy meter |
-
2016
- 2016-09-08 KR KR1020160115361A patent/KR20180028127A/en not_active Application Discontinuation
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