KR20200046884A - 동압력 센서 교정 장치 - Google Patents

Abstract

동압력 센서 교정 장치가 개시된다. 본 발명의 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치는 유체가 부분적으로 채워지는 내부 공간을 구비하고, 교정 대상 동압력 센서와 기준 동압력 센서와 가 설치되는 실린더; 상기 유체를 가압하도록 상기 실린더의 내부 공간에 설치되는 피스톤; 상기 피스톤의 상면에 상하 방향으로 연장된 가이드바; 및 상기 가이드바를 따라 하강하여 피스톤의 상면을 충격하는 웨이트를 포함한다.

Description

동압력 센서 교정 장치{Calibration device for dynamic pressure sensor}

본 발명은 동압력 센서 교정 장치에 관한 것이다.

엘앤지와 같은 액체 화물을 운반하는 액체 화물 운반선의 화물창 내부에는 액체 화물이 화물창 내부를 충격하는 슬로싱 현상이 발생한다.

화물창 내부에 발생된 슬로싱이 격화되면 화물창에 심각한 손상이 발생된다.

종래, 슬로싱에 의한 화물창의 손상을 방지하기 위해 화물창 내부에 동압력 센서가 설치되고, 동압력 센서에 의해 화물창 내부에서 발생되는 슬로싱의 정도가 모니터링 되었다.

따라서 정확한 모니터링을 위해 화물창에 설치되는 동압력 센서에 대한 교정 또는 캘리브레이션이 대단히 중요하다.

그런데 종래 동압력 센서를 교정하는 장치는 매우 복작합 구조를 가지고 있어 조작 및 취급이 용이하지 않고, 교정 작업이 오래 걸리는 문제가 있다.

본 발명의 실시예는, 간단한 구조를 가지며 신속한 교정 작업이 수행되도록 구성된 동압력 센서 교정 장치를 제공하고자 한다.

본 발명의 일 측면에 따르면, 유체가 부분적으로 채워지는 내부 공간을 구비하고, 교정 대상 동압력 센서와 기준 동압력 센서와 가 설치되는 실린더; 상기 유체를 가압하도록 상기 실린더의 내부 공간에 설치되는 피스톤; 상기 피스톤의 상면에 상하 방향으로 연장된 가이드바; 및 상기 가이드바를 따라 하강하여 피스톤의 상면을 충격하는 웨이트를 포함하는, 동압력 센서 교정 장치가 제공될 수 있다.

상기 교정 대상 동압력 센서의 감지부와, 상기 기준 동압력 센서의 감지부의 감지부는 상기 실린더에 채워진 유체와 접촉할 수 있다.

상기 피스톤에는 통기공이 형성되고, 상기 통기공은 통기 볼트에 의해 개폐될 수 있다.

상기 웨이트는 아래로 뾰족한 뿔 형상을 가질 수 있다.

상기 동압력 센서 교정 장치는 상기 가이드바를 따라 하강하는 상기 웨이트를 상기 피스톤의 상면에 대해 탄성 지지하는 탄성체를 더 포함할 수 있다.

상기 가이드바의 상단부에는 상기 탄성체에 의해 튀어오른 상기 웨이트가 상기 가이드부에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 이탈 방지부가 형성될 수 있다.

본 발명의 실시예에 따르면, 간단한 구조를 가지며, 교정 대상 동압력 센서에 대한 신속하고 정확한 교정이 가능하다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 웨이트의 일 변형례를 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치를 나타내는 도면이다.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.

이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 A부분을 확대한 도면이다. 도 1 및 도 2를 참조하면, 동압력 센서 교정 장치(100)는, 실린더(1000)와, 피스톤(2000)과, 가이드바(3000)와, 웨이트(4000)를 포함한다.

실린더(1000)는 유체(W)가 부분적으로 채워지는 내부 공간을 구비한다. 실린더(1000)는 상측이 개방된 중공 형상을 가질 수 있다. 실린더(1000)에 채워지는 유체(W)는 예컨대, 물 또는 공기를 포함할 수 있다.

실린더(1000)에는 교정 대상 동압력 센서(200)와 기준 동압력 센서(300)가 설치된다.

교정 대상 동압력 센서(200)는 교정의 대상이 되는 동압력 센서이다.

기준 동압력 센서(300)는 교정 대상 동압력 센서(200)를 교정하기 위한 기준이 되는 센서로서 정밀한 캘리브레이션(calibration)이 수행된 상태의 센서이다.

교정 대상 동압력 센서(200)는 그 감지부(210)가 실린더(1000)의 내부의 유체(W)와 접촉하도록 실린더(1000)에 설치될 수 있다. 그리고 기준 동압력 센서(300)는 그 감지부(미도시)가 실린더(1000)의 내부의 유체(W)와 접촉하도록 실린더(1000)에 설치될 수 있다.

예컨대, 실린더(1000)의 외벽에는 도 2와 같이 설치홀(1100)이 관통 형성된다. 그리고 설치홀(1100)의 내측면에는 암나사부(1101)가 형성된다. 그리고 교정 대상 동압력 센서(200)의 외주면에는 설치홀(1100)의 암나사부(1101)와 맞물리는 수나사부(201)가 형성된다.

교정 대상 동압력 센서(200)가 설치홀(1100)에 나사 결합되면, 교정 대상 동압력 센서(200)의 감지부(210)는 실린더(1000)의 내부 공간에 채워진 유체(W)와 접촉할 수 있다.

교정 대상 동압력 센서(200)와 기준 동압력 센서(300)는 자료 수집부(미도시)와 연결될 수 있다. 자료 수집부는 교정 대상 동압력 센서(200)와 기준 동압력 센서(300)로부터 감지값을 수신한다. 자료 수집부에 의해 수집된 감지값들은 교정 대상 동압력 센서(200)를 교정하기 위한 기초 자료로 활용된다. 이에 대해 후술한다.

도 1을 참조하면, 피스톤(2000)은 실린더(1000)의 내부 공간에 설치된다. 실린더(1000)의 내부 공간은 피스톤(2000)의 상하 왕복 이동을 위한 공간을 제공한다.

피스톤(2000)은 실린더(1000)의 내부 공간에 채워진 유체(W)를 가압한다. 피스톤(2000)은 자중에 의해 유체(W)를 가압할 수 있다. 나아가 피스톤(2000)은 후술하는 웨이트(4000)에 의해 충격을 받으면 실린더(1000)의 내부 공간에 채워진 유체(W)를 순간적으로 가압하여 유체(W)의 압력을 상승시킨다.

피스톤(2000)에는 통기공(2100)가 형성될 수 있다. 통기공(2100)는 피스톤(2000)이 실린더(1000)의 내부 공간에 최초 유입된 후 하강 하는 과정에서 피스톤(2000) 아래의 공기를 외부로 배출시킴으로써 피스톤(2000)의 설치를 용이하게 한다.

통기공(2100)는 통기 볼트(2200)에 의해 개폐된다. 이때, 통기공(2100)의 내측면에는 암나사부(미도시)가 형성되고, 통기 볼트(2200)에 수나사부(미도시)가 형성된다. 통기 볼트(2200)와 통기공(2100)는 나사 결합된다.

피스톤(2000)과 실린더(1000)의 내부 공간의 내측면 사이는 수밀 처리될 수 있다.

가이드바(3000)는 피스톤(2000)의 상면에 상하 방향으로 연장 형성된다.

웨이트(4000)는 가이드바(3000)에 상하 방향으로 슬라이딩 가능하게 결합될 수 있다. 이러한 웨이트(4000)는 가이드바(3000)를 따라 하강하여 피스톤(2000)의 상면을 충격한다.

예컨대, 웨이트(4000)는 도 1과 같이 기둥 형상을 가질 수 있다.

또는 웨이트(4000')는 도 3과 같이 아래로 뾰족한 뿔 형상을 가질 수 있다. 참고로, 도 3은 도 1에 도시된 웨이트의 일 변형례를 나타내는 도면이다. 도 3과 같이 아래로 뾰족한 뿔 형상의 웨이트(4000')는 도 1과 같은 기둥 형상의 웨이트(4000)에 비해 상대적으로 작은 영역을 집중적으로 충격할 수 있다.

이에 따라 도 3과 같이 아래로 뾰족한 뿔 형상의 웨이트(4000')는 도 1과 같은 기둥 형상의 웨이트(4000)에 비해 상대적으로 큰 단위 면적당 충격량을 피스톤(2000)에 가할 수 있다.

도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치의 작동 메커니즘을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 1 및 도 4를 참조하여 본 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치의 작동을 설명한다.

먼저 도 1을 참조하면 작업자는 실린더(1000)에 교정 대상 동압력 센서(200)와 기준 동압력 센서(300)를 설치하고, 실린더(1000)의 내부에 유체(W)를 채운다. 이후, 작업자는 가이드바(3000)가 형성된 피스톤(2000)을 실린더(100)의 내부에 삽입한다.

이후, 작업자는 가이드바(3000)에 상하 방향으로 결합된 웨이트(4000)를 피스톤(2000)의 상측으로 들어올린다.

이후, 작업자는 웨이트(4000)를 놓아 자유 낙하시킨다.

도 4를 참조하면, 자유 낙하한 웨이트(4000)는 피스톤(2000)의 상면을 충격한다. 웨이트(4000)의 충격으로 인해 피스톤(2000)은 유체(W)를 순간적으로 가압하고, 유체(W)에 순간적으로 큰 변동 압력이 발생한다.

이때, 실린더(1000)에 설치된 교정 대상 동압력 센서(200)와 기준 동압력 센서(300)는 웨이트(4000)의 충격에 의한 변동 압력을 감지한다.

교정 대상 동압력 센서(200)에서 감지한 대상 감지값과 기준 동압력 센서(300)에서 감지한 기준 감지값은 자료 수집부(미도시)에서 수집된다. 작업자는 수집된 감지값들을 비교하여 그 차이만큼 교정 대상 동압력 센서(200)를 교정한다.

예컨대, 수집된 감지값들을 비교한 결과 대상 감지값이 기준 감지값보다 10% 작으면, 작업자는 교정 대상 동압력 센서(200)가 기준 동압력 센서(300)와 동일한 값을 감지하도록 그 차이만큼 교정 대상 동압력 센서(200)를 교정한다.

이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치(100)는 종래와 달리 간단한 구조를 가지며, 교정 대상 동압력 센서(200)에 대한 신속하고 정확한 교정이 가능하다.

도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치를 나타내는 도면이다. 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치(100')는 실린더(1000), 피스톤(2000), 가이드바(3000), 웨이트(4000) 및 탄성체(5000)를 포함한다.

본 실시예에 다른 동압력 센서 교정 장치(100)는 탄성체(5000)를 더 포함한다는 점에서 앞선 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치(100)와 차이가 있다.

탄성체(5000)는 가이드바(3000)를 따라 하강하는 웨이트(4000)를 피스톤(2000)의 상면에 대해 탄성 지지한다. 예컨대, 탄성체(5000)는 가이드바(3000)가 관통 배치되는 코일 스프링을 포함할 수 있다.

하강하는 웨이트(4000)는 탄성체(5000)를 매개로 피스톤(2000)의 상면을 충격한다. 이후, 웨이트는 탄성체(5000)의 탄성력에 의해 위로 튀어오를 수 있다. 가이드바(3000)의 상단부에는 탄성체(5000)에 의해 튀어오른 웨이트(4000)가 가이드바(3000)에서 이탈하는 것을 방지하기 위한 이탈 방지부(3100)가 형성될 수 있다.

한번 자유 낙하한 웨이트(4000)는 탄성체(5000)와 이탈 방지부(3100) 사이에서 반복적으로 낙하고 튀어오르기를 반복하면서 피스톤(2000)의 상면을 반복적으로 충격한다.

이 경우, 웨이트(4000)의 반복적인 충격에 의한 변동 압력이 교정 대상 동압력 센서(200) 및 기준 동압력 센서(300)에서 반복적으로 감지될 수 있고, 이에 따라 반복적으로 감지값들의 차이가 도출될 수 있다.

반복적으로 도출된 차이들이 통계적으로 처리되면, 예컨대 반복적으로 도출된 차이들이 산술 평균되면, 교정 대상 동압력 센서(200) 및 기준 동압력 센서(300)의 감지값의 차이가 보다 정확하게 도출될 수 있다.

이상에서 살펴본 본 실시예에 따른 동압력 센서 교정 장치(100')는 웨이트(4000)의 한 번의 자유 낙하로 인해 추가적인 에너지 투입 없이 피스톤(2000)의 상면에 반복적인 충격을 줄 수 있기 때문에, 에너지 효율이 좋고, 통계적으로 정밀한 교정작업이 가능하다.

이상, 본 발명의 실시예들에 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.

100 : 동압력 센서 교정 장치 200 : 교정 대상 동압력 센서
300 : 기준 동압력 센서 1000 : 실린더
1100 : 설치홀 2000 : 피스톤
2100 : 통기공 2200 : 통기 볼트
3000 : 가이드바 4000 : 웨이트
5000 : 탄성체

Claims (5)

1. 유체가 부분적으로 채워지는 내부 공간을 구비하고, 교정 대상 동압력 센서와 기준 동압력 센서와 가 설치되는 실린더;
   상기 유체를 가압하도록 상기 실린더의 내부 공간에 설치되는 피스톤;
   상기 피스톤의 상면에 상하 방향으로 연장된 가이드바;
   상기 가이드바를 따라 하강하여 피스톤의 상면을 충격하는 웨이트를 포함하는, 동압력 센서 교정 장치.
2. 제1항에 있어서,
   상기 교정 대상 동압력 센서의 감지부와, 상기 기준 동압력 센서의 감지부는 상기 실린더에 채워진 유체와 접촉하는, 동압력 센서 교정 장치.
3. 제1항에 있어서,
   상기 피스톤에는 통기공이 형성되고,
   상기 통기공은 통기 볼트에 의해 개폐되는, 동압력 센서 교정 장치.
4. 제1항에 있어서,
   상기 웨이트는 아래로 뾰족한 뿔 형상을 가지는, 동압력 센서 교정 장치.
5. 제1항에 있어서,
   상기 가이드바를 따라 하강하는 상기 웨이트를 상기 피스톤의 상면에 대해 탄성 지지하는 탄성체를 더 포함하는, 동압력 센서 교정 장치.

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