KR20230032443A - Hydrogen fuel tank internal inspection system and inspection method - Google Patents

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KR20230032443A
KR20230032443A KR1020210115290A KR20210115290A KR20230032443A KR 20230032443 A KR20230032443 A KR 20230032443A KR 1020210115290 A KR1020210115290 A KR 1020210115290A KR 20210115290 A KR20210115290 A KR 20210115290A KR 20230032443 A KR20230032443 A KR 20230032443A
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임석연
유상석
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충남대학교산학협력단
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Abstract

The present invention relates to a hydrogen fuel tank leakage inspection system and method, the system comprising a hydrogen fuel tank including a housing having a hollow inside to be filled with hydrogen gas; a pair of ultrasonic sensors coupled to the outer circumferential surface of the hydrogen fuel tank and arranged to face each other; and a control unit connected to the ultrasonic sensors and analyzing an actual measured waveform of an ultrasonic signal passing through the inside of the hydrogen fuel tank, wherein the control unit compares the actual measured waveform with a preset safety waveform to determine whether there is leakage in the hydrogen fuel tank so that a detailed inspection of the hydrogen fuel tank can be performed in a vehicle-mounted state, thereby improving efficiency.

Description

수소연료탱크 누설 검사시스템 및 검사방법{HYDROGEN FUEL TANK INTERNAL INSPECTION SYSTEM AND INSPECTION METHOD} Hydrogen fuel tank leak inspection system and inspection method {HYDROGEN FUEL TANK INTERNAL INSPECTION SYSTEM AND INSPECTION METHOD}

본 발명은 수소연료탱크 누설 검사시스템 및 검사방법에 관한 것으로, 보다 상세히는 수소연료탱크 내부에 수용된 가스가 외부로 누출되는 것을 검사하는 장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a hydrogen fuel tank leakage inspection system and inspection method, and more particularly, to an apparatus and method for inspecting leakage of gas contained inside a hydrogen fuel tank to the outside.

수소는 자연계의 물질 중 원자번호가 가장 앞선 원소이며, 수소 연료는 무한에 가까운 에너지원으로 활용할 수 있고 환경오염 요소도 배출하지 않는다는 장점을 가지고 있다. 이에 따라 수소는 석유의 고갈에 대비할 수 있는 차세대 청정 연료로 각광받고 있다. 그러나 수소 연료는 기체 상태에서 무게가 가볍고, 부피 팽창의 편차가 가장 크기 때문에 보관과 운반이 쉽지 않은 문제점이 있다. 이와 더불어 수소연료는 외부에서 유입된 산소와 만나 반응하여 폭발할 위험성이 있다. 이에 수소연료는 위와 같은 여러 문제로 인해 널리 활용되기가 어려운 단점이 있다. 아울러 수소연료는 천연가스(NG) 또는 압축천연가스(CNG)와 같이 압력센서를 이용해서만 수용된 양을 계측할 수 있다는 단점을 가지고 있다.Hydrogen is an element with the most advanced atomic number among substances in the natural world, and hydrogen fuel has the advantage that it can be used as an energy source that is close to infinite and does not emit environmental pollutants. Accordingly, hydrogen is in the limelight as a next-generation clean fuel that can prepare for the depletion of petroleum. However, since hydrogen fuel is light in gaseous state and has the largest variation in volume expansion, storage and transportation are not easy. In addition, there is a risk that hydrogen fuel may explode when it meets and reacts with oxygen introduced from the outside. Accordingly, hydrogen fuel has disadvantages that are difficult to be widely used due to the above problems. In addition, hydrogen fuel has a disadvantage that the amount received can be measured only using a pressure sensor, such as natural gas (NG) or compressed natural gas (CNG).

종래 수소연료탱크의 내부 압력을 계측하기 위한 기술은 도 1에서 도시된 바와 같이 레귤레이터(1), 다중 레이어(2) 및 다수의 압력센서(3)를 포함하여 구성된다. 이때 상기 레귤레이터(1)는 수소의 유출입과 압력을 조절하고, 상기 다중 레이어(2)는 탱크의 내벽을 형성하며, 수소연료탱크의 내부 압력의 계측은 상기 다수의 압력센서(3)를 통해 내벽이 팽창되는 정도를 전기적인 신호 또는 저항 값으로 측정하여 이를 데이터로 환산하도록 구성될 수 있다. 이때 수소연료탱크 내부에 수소가 저장된 경우, 고압축 조건에서 압력을 측정하게 됨에 따라 상기 압력센서의 파손이 발생되는 경우가 빈번하게 발생될 수 있다. 이에 종래의 수소연료탱크는 탱크 하우징의 내부와 외부 사이의 두께에 상기 압력센서(3)를 삽입하되, 다수 개를 배치함에 다라 일부가 파손되어도 나머지 일부를 통해 측정이 지속될 수 있도록 제공하고 있다.As shown in FIG. 1, a conventional technology for measuring the internal pressure of a hydrogen fuel tank includes a regulator 1, multiple layers 2, and a plurality of pressure sensors 3. At this time, the regulator 1 regulates the inflow and outflow and pressure of hydrogen, the multiple layers 2 form the inner wall of the tank, and the internal pressure of the hydrogen fuel tank is measured through the plurality of pressure sensors 3 on the inner wall. It may be configured to measure the degree of expansion as an electrical signal or resistance value and convert it into data. At this time, when hydrogen is stored in the hydrogen fuel tank, damage to the pressure sensor may occur frequently as the pressure is measured under a high compression condition. Therefore, in the conventional hydrogen fuel tank, the pressure sensor 3 is inserted into the thickness between the inside and outside of the tank housing, and since a plurality of pressure sensors 3 are placed, measurement can be continued through the remaining part even if a part is damaged.

하지만 상술한 바와 같이 수소연료탱크는 고압축 조건에서 압력을 측정하게 되므로 압력센서의 파손 빈도가 높고, 압력센서가 다중 레이어 내부에 삽입됨에 따라 센서의 교체가 불가능한 한계점이 있다. 그리고 삽입된 다수의 압력센서가 모두 고장인 경우에는 수소연료탱크를 폐기해야 하는 단점으로 이어진다. 또한, 수소연료탱크 내부에 삽입되는 압력센서의 가격은 통상적으로 고가임에 따라 수소차량의 양산체제에 걸림돌이 되고 있으며, 수소차량 및 연료전지차량의 생산 대수가 증가하는 경우에는 위의 단점이 더욱 가중되는 문제점으로 이어질 수 있다.However, as described above, since the hydrogen fuel tank measures the pressure under a high compression condition, the pressure sensor has a high frequency of breakage, and since the pressure sensor is inserted into multiple layers, there is a limit in that the sensor cannot be replaced. In addition, when all of the inserted pressure sensors are out of order, the hydrogen fuel tank has to be discarded. In addition, the price of the pressure sensor inserted inside the hydrogen fuel tank is usually high, which is an obstacle to the mass production system of hydrogen vehicles. This can lead to aggravated problems.

KRKR 10-2155575 10-2155575 B1B1 (2020.09.08.)(2020.09.08.)

본 발명은 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 수소연료탱크가 차량에 탑재된 상태에서 누설 유무를 검사할 수 있도록, 초음파센서를 이용한 비파괴검사 방식의 수소연료탱크 누설 검사시스템 및 검사방법을 제공하는 것이다.The present invention has been made to solve the problems of the prior art, and an object of the present invention is to inspect the leakage of a hydrogen fuel tank in a state where the hydrogen fuel tank is mounted on a vehicle, using a non-destructive inspection method using an ultrasonic sensor for leakage of a hydrogen fuel tank. To provide an inspection system and inspection method.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 수소가스가 충전되도록 내부가 중공된 하우징을 포함하는 수소연료탱크; 상기 수소연료탱크의 외주면 상에 결합되되 서로 대향하도록 배치되는 한 쌍의 초음파센서; 및 상기 초음파센서와 연결되어 상기 수소연료탱크의 내부를 통과한 초음파 신호의 실측정 파형을 분석하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부가, 상기 실측정 파형과 기 설정된 안전파형을 비교하여 상기 수소연료탱크의 누설 유무를 판단할 수 있다.A hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention for achieving the above object is a hydrogen fuel tank including a housing with a hollow interior to be filled with hydrogen gas; a pair of ultrasonic sensors coupled to the outer circumferential surface of the hydrogen fuel tank and arranged to face each other; and a control unit that is connected to the ultrasonic sensor and analyzes an actually measured waveform of an ultrasonic signal passing through the inside of the hydrogen fuel tank, wherein the control unit compares the actually measured waveform with a preset safety waveform to generate the hydrogen fuel. It is possible to determine whether there is a leak in the tank.

또한, 상기 초음파센서는, 상기 하우징의 외주면에 탈착 가능하게 결합될 수 있다.In addition, the ultrasonic sensor may be detachably coupled to an outer circumferential surface of the housing.

또한, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 초음파센서가 상기 하우징의 외주면에 위치되도록 조절하는 위치조절부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention may further include a position adjusting unit for adjusting the ultrasonic sensor to be located on the outer circumferential surface of the housing.

또한, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 위치조절부와 연결되되 일단이 상기 하우징의 외주면과 대향하는 형상으로 형성된 고정부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention may further include a fixing part connected to the position adjusting part and formed in a shape in which one end faces the outer circumferential surface of the housing.

또한, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 위치조절부와 고정부 사이의 간격을 조절하는 간격조절부; 및 상기 위치조절부 또는 고정부의 높낮이를 조절하는 높낮이조절부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention includes a gap adjusting unit for adjusting the gap between the position adjusting unit and the fixing unit; And a height control unit for adjusting the height of the position control unit or the fixing unit; may further include.

또한, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 위치조절부와 고정부 사이의 간격을 측정하는 제1변위센서; 및 상기 하우징을 기준으로 상기 위치조절부 또는 상기 고정부의 높낮이를 측정하는 제2변위센서;를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention includes a first displacement sensor for measuring the distance between the position adjusting unit and the fixing unit; and a second displacement sensor for measuring a height of the position adjusting unit or the fixing unit based on the housing.

또한, 상기 초음파센서는, 상기 하우징에 매립될 수도 있다.Also, the ultrasonic sensor may be embedded in the housing.

또한, 상기 제어부는 고정된 상기 초음파센서에 케이블을 통해 연결될 수 있다.Also, the controller may be connected to the fixed ultrasonic sensor through a cable.

또한, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 수소연료탱크가 차량에 탑재되되, 상기 차량이 상부에 안착되는 검사베드; 및 상기 차량 및 검사베드가 내부에 배치되되 외부에서 내부로 진동이 전달되는 것을 차단하는 차폐부;를 더 포함할 수 있다.In addition, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention, the hydrogen fuel tank is mounted on a vehicle, the test bed on which the vehicle is seated; and a shielding unit disposed inside the vehicle and examination bed to block transmission of vibrations from the outside to the inside.

아울러 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법은, 상기 수소연료탱크의 하우징에 테스트 압력까지 수소연료를 충전하는 수소연료 충전단계; 상기 하우징의 외주면에 한 쌍의 상기 초음파센서를 부착하는 초음파센서 배치단계; 상기 제어부가 하나의 상기 초음파센서의 송신 신호를 제어하고, 다른 하나의 상기 초음파센서의 수신 신호를 전달받는 제1검사단계; 및 상기 제어부가 상기 수신 신호의 실측정 파형과 기 설정된 안전파형을 비교하여 상기 수소연료탱크의 누설유무를 판단하는 제2검사단계;를 포함할 수 있다.In addition, a hydrogen fuel tank leakage inspection method according to an embodiment of the present invention for achieving the above object includes a hydrogen fuel charging step of charging hydrogen fuel to the housing of the hydrogen fuel tank to a test pressure; an ultrasonic sensor arrangement step of attaching a pair of the ultrasonic sensors to an outer circumferential surface of the housing; a first inspection step in which the control unit controls a transmission signal of one ultrasonic sensor and receives a reception signal of another ultrasonic sensor; and a second inspection step in which the control unit compares the actually measured waveform of the received signal with a preset safety waveform to determine whether or not there is leakage in the hydrogen fuel tank.

아울러 상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법은, 상기 수소연료탱크의 하우징에 테스트 압력까지 수소연료를 충전하는 수소연료 충전단계; 상기 제어부와 한 쌍의 상기 초음파센서를 연결하는 접속단계; 상기 제어부가 하나의 상기 초음파센서의 송신 신호를 제어하고, 다른 하나의 상기 초음파센서의 수신 신호를 전달받는 제1검사단계; 및 상기 제어부가 상기 수신 신호의 실측정 파형과 기 설정된 안전파형을 비교하여 상기 수소연료탱크의 누설유무를 판단하는 제2검사단계;를 포함할 수 있다.In addition, a hydrogen fuel tank leakage inspection method according to another embodiment of the present invention for achieving the above object includes a hydrogen fuel charging step of charging hydrogen fuel to the housing of the hydrogen fuel tank to a test pressure; A connection step of connecting the control unit and the pair of ultrasonic sensors; a first inspection step in which the control unit controls a transmission signal of one ultrasonic sensor and receives a reception signal of another ultrasonic sensor; and a second inspection step in which the control unit compares the actually measured waveform of the received signal with a preset safety waveform to determine whether or not there is leakage in the hydrogen fuel tank.

상기와 같은 구성에 의한 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템 및 검사방법은, 한 쌍의 초음파센서를 이용하여 하우징의 누설 유무를 판별할 수 있음에 따라, 수소연료탱크를 보다 장기간 사용할 수 있으면서도 기존 기술과의 호환을 통해 성능의 신뢰도가 높아져 안전사고를 미연에 예방할 수 있는 장점으로 이어질 수 있다.The hydrogen fuel tank leakage inspection system and inspection method according to the present invention having the above configuration can use a pair of ultrasonic sensors to determine whether or not there is leakage in the housing, so that the hydrogen fuel tank can be used for a longer period of time, while Compatibility with existing technologies increases the reliability of performance, which can lead to the advantage of preventing safety accidents in advance.

아울러 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템 및 검사방법은, 차량에 수소연료탱크가 탑재된 상황에서 누설 검사가 이루어질 수 있어, 사용 중인 수소연료탱크의 해체 작업이 생략되어 단 시간에 보다 많은 수소연료탱크를 검사할 수 있는 장점이 있다.In addition, the hydrogen fuel tank leakage inspection system and inspection method according to the present invention can perform a leakage inspection in a situation where the hydrogen fuel tank is mounted on a vehicle, so that the disassembly of the hydrogen fuel tank in use is omitted and more hydrogen is obtained in a short time. It has the advantage of being able to inspect the fuel tank.

도 1은 본 발명의 종래기술에 따른 수소연료탱크의 절개 사시도.
도 2는 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템을 도시한 도면.
도 3은 본 발명에 따른 수소연료탱크의 사시도.
도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 수소연료탱크의 측단면도.
도 7 및 도 8은 본 발명에 따른 수소연료탱크의 정단면도.
도 9는 본 발명에 따른 초음파센서가 고정된 차량을 도시한 도면.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법의 플로차트.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법의 플로차트.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법의 플로차트.
1 is a cutaway perspective view of a hydrogen fuel tank according to the prior art of the present invention.
2 is a view showing a hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention.
3 is a perspective view of a hydrogen fuel tank according to the present invention;
4 to 6 are side cross-sectional views of a hydrogen fuel tank according to the present invention.
7 and 8 are front cross-sectional views of a hydrogen fuel tank according to the present invention.
9 is a view showing a vehicle to which an ultrasonic sensor according to the present invention is fixed;
10 is a flow chart of a hydrogen fuel tank leak inspection method according to an embodiment of the present invention.
11 is a flow chart of a hydrogen fuel tank leak inspection method according to another embodiment of the present invention.
12 is a flow chart of a hydrogen fuel tank leak inspection method according to another embodiment of the present invention.

이하 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템 및 검사방법을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 도면들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서 본 발명은 이하 제시되는 도면들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 또한 명세서 전반에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.Hereinafter, a hydrogen fuel tank leak inspection system and inspection method according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The drawings introduced below are provided as examples to sufficiently convey the spirit of the present invention to those skilled in the art. Therefore, the present invention may be embodied in other forms without being limited to the drawings presented below. Also, like reference numbers indicate like elements throughout the specification.

이때 사용되는 기술 용어 및 과학 용어에 있어서 다른 정의가 없다면, 이 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 통상적으로 이해하고 있는 의미를 가지며, 하기의 설명 및 첨부 도면에서 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 설명은 생략한다.Unless otherwise defined, the technical terms and scientific terms used at this time have meanings commonly understood by those of ordinary skill in the art to which this invention belongs, and the gist of the present invention is unnecessary in the following description and accompanying drawings. Descriptions of well-known functions and configurations that may be obscure are omitted.

도 2 및 도 3은 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템에 관한 것으로, 도 2는 수소연료탱크 누설 검사시스템을 도시한 구성도를, 도 3은 수소연료탱크의 사시도를 각각 나타낸다.2 and 3 relate to a hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention, FIG. 2 is a configuration diagram showing the hydrogen fuel tank leak inspection system, and FIG. 3 shows a perspective view of the hydrogen fuel tank, respectively.

도 2 및 도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 수소가스가 충전되는 수소연료탱크(10), 상기 수소연료탱크(10) 상에 결합되는 초음파센서(100) 및 상기 초음파센서(100)와 케이블(C)을 통해 연결되어 신호가 송수신되는 제어부(200)를 포함할 수 있다. 그리고 본 발명에 따른 수쇼연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 수소연료탱크(10)가 차량(20)에 탑재된 상태에서 검사가 진행될 수 있으며, 상기 차량(20)이 상부에 안착되는 검사베드(310)와, 상기 차량(20)이 내부에 배치되어 외부에서 내부로 진동이 전달되는 것을 차단하는 차폐부(300)를 더 포함할 수 있다. 여기서 상기 초음파센서(100)는 한 쌍으로 이루어지되, 하나의 상기 초음파센서(100)에서 초음파를 송신하고 다른 하나의 상기 초음파센서(100)에서 초음파를 수신하도록 구성될 수 있다. 아울러 상기 차량(20)에는 다수의 수소연료탱크(10)가 배치될 수 있으며, 상기 수소연료탱크(10)는 수소가스를 주입받거나 배출하도록 외부와 연결되는 밸브를 포함할 수 있다. 2 and 3, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention includes a hydrogen fuel tank 10 filled with hydrogen gas, an ultrasonic sensor 100 coupled to the hydrogen fuel tank 10, and It may include a control unit 200 connected to the ultrasonic sensor 100 through a cable C to transmit and receive signals. And, in the water show fuel tank leak inspection system according to the present invention, the test can be performed in a state where the hydrogen fuel tank 10 is mounted on the vehicle 20, and the test bed 310 on which the vehicle 20 is seated. ), and a shield 300 disposed inside the vehicle 20 to block transmission of vibration from the outside to the inside. Here, the ultrasonic sensors 100 may be configured as a pair, so that one ultrasonic sensor 100 transmits ultrasonic waves and the other ultrasonic sensor 100 receives ultrasonic waves. In addition, a plurality of hydrogen fuel tanks 10 may be disposed in the vehicle 20, and the hydrogen fuel tanks 10 may include valves connected to the outside to receive or discharge hydrogen gas.

도 4 내지 도 6은 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템에 관한 것으로, 도 4 내지 도 6은 초음파센서의 위치가 조절되는 수소연료탱크의 측단면도를 각각 나타낸다.4 to 6 relate to a hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention, and FIGS. 4 to 6 each show side cross-sectional views of a hydrogen fuel tank in which the position of an ultrasonic sensor is adjusted.

도 4-(a) 및 도 4-(b)를 참조하면, 한 쌍의 초음파센서(100)는 상기 수소연료탱크(10)의 하우징(11)의 외면에 탈착되도록 결합될 수 있다. 이때 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 초음파센서(100)의 위치를 조절하는 위치조절부를 더 포함할 수 있으며, 상기 위치조절부 또한 한 쌍으로 이루어져 한 쌍의 상기 초음파센서(100)에 제1위치조절부(410) 및 제2위치조절부(420)가 각각 연결될 수 있다. 여기서 한 쌍의 상기 초음파센서(100)는 상기 하우징(11)의 중공을 중심으로 서로 대향하도록 배치됨에 따라, 하나의 상기 초음파센서(100)에서 다른 하나의 상기 초음파센서(100)로 초음파를 송신하도록 구성될 수 있다.Referring to FIGS. 4-(a) and 4-(b), a pair of ultrasonic sensors 100 may be detachably coupled to the outer surface of the housing 11 of the hydrogen fuel tank 10. At this time, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention may further include a position adjusting unit for adjusting the position of the ultrasonic sensor 100, and the position adjusting unit also consists of a pair of ultrasonic sensors 100. ), the first position adjusting unit 410 and the second position adjusting unit 420 may be respectively connected. Here, as the pair of ultrasonic sensors 100 are arranged to face each other around the hollow of the housing 11, ultrasonic waves are transmitted from one ultrasonic sensor 100 to the other ultrasonic sensor 100. can be configured to

상기 초음파센서(100)는 센서몸체(110) 및 센싱부(120)를 포함하여 구성될 수 있다. 그리고 하나의 상기 초음파센서(100)는 상기 센싱부(120)가 송파기로 형성되어 초음파를 송신하고, 다른 하나의 상기 초음파센서(100)는 상기 센싱부(120)가 수파기로 형성되어 초음파를 수신할 수 있다. 이때 상기 제1위치조절부(410) 및 제2위치조절부(420)는 각각 한 쌍의 상기 초음파센서(100)의 센서몸체(110) 상에 연결될 수 있다. 그리고 상기 제1위치조절부(410) 및 제2위치조절부(420)는 한 쌍의 상기 초음파센서(100)가 상기 하우징(11)의 외면에서 외측으로 이격 배치된 상태에서 부착될 수 있도록 제어하거나, 부착된 초음파센서(100)를 외측으로 이격 시키도록 조절할 수 있다. 아울러 상기 초음파센서(100)는 상기 센서몸체(110) 상에 고정되는 탄성부재(130)를 더 포함할 수 있으며, 상기 센서몸체(110)를 기준으로 상기 센싱부(120) 및 탄성부재(130)가 동일한 방향으로 돌출된 형태로 구성됨에 따라 밀착 시에 장치가 파손되는 것을 방지할 수도 있다.The ultrasonic sensor 100 may include a sensor body 110 and a sensing unit 120. In one ultrasonic sensor 100, the sensing unit 120 is formed as a transmitter to transmit ultrasonic waves, and in the other ultrasonic sensor 100, the sensing unit 120 is formed as a receiver to transmit ultrasonic waves. can receive At this time, the first position adjusting unit 410 and the second position adjusting unit 420 may be connected to the sensor body 110 of the pair of ultrasonic sensors 100, respectively. And, the first position adjusting unit 410 and the second position adjusting unit 420 control the pair of ultrasonic sensors 100 to be attached while being spaced apart from the outer surface of the housing 11 to the outside. Alternatively, it may be adjusted so that the attached ultrasonic sensor 100 is spaced outward. In addition, the ultrasonic sensor 100 may further include an elastic member 130 fixed on the sensor body 110, and the sensing unit 120 and the elastic member 130 are based on the sensor body 110. ) may be configured to protrude in the same direction, so that the device may be prevented from being damaged when in close contact.

본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 수소연료탱크(10)의 하우징(11)을 고정하는 고정부(430)를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 고정부(430)의 일단에는 상기 하우징(11)의 외면 형상과 대응하도록 형성된 밀착부재(431)가 배치될 수 있다. 이에 상기 고정부(430)가 승하강하여 상기 밀착부재(431)가 상기 하우징(11)의 자세를 고정할 수 있다.The hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention may further include a fixing part 430 for fixing the housing 11 of the hydrogen fuel tank 10 . At this time, an adhesion member 431 formed to correspond to the shape of the outer surface of the housing 11 may be disposed at one end of the fixing part 430 . Accordingly, the fixing part 430 moves up and down so that the contact member 431 can fix the posture of the housing 11 .

도 5를 참조하면, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 제1위치조절부(410)와 상기 고정부(430) 사이 또는 상기 제2위치조절부(420)와 상기 고정부(430) 사이의 간격을 조절하는 간격조절부를 더 포함하고, 상기 초음파센서(100) 및 밀착부재(431)의 높낮이를 조절하는 높낮이조절부를 더 포함할 수 있다. 보다 상세히는, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 제1위치조절부(410)와 상기 고정부(430) 사이의 간격을 조절하는 제1간격조절부(441), 상기 제2위치조절부(420)와 상기 고정부(430) 사이의 간격을 조절하는 제2간격조절부(442), 하나의 상기 초음파센서(100)의 높낮이를 조절하는 제1높낮이조절부(451), 다른 하나의 상기 초음파센서(100)의 높낮이를 조절하는 제2높낮이조절부(452) 및, 상기 밀착부재(431)의 높낮이를 조절하는 제3높낮이조절부(453)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 5, the hydrogen fuel tank leakage inspection system according to the present invention is between the first position adjusting unit 410 and the fixing unit 430 or between the second position adjusting unit 420 and the fixing unit ( 430), and may further include a height adjusting unit for adjusting the heights of the ultrasonic sensor 100 and the contact member 431. More specifically, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention includes a first distance adjusting unit 441 for adjusting the distance between the first position adjusting unit 410 and the fixing unit 430, the second A second spacing adjusting unit 442 for adjusting the distance between the position adjusting unit 420 and the fixing unit 430, a first height adjusting unit 451 for adjusting the height of one of the ultrasonic sensors 100, A second height adjusting unit 452 for adjusting the height of the other ultrasonic sensor 100 and a third height adjusting unit 453 for adjusting the height of the contact member 431 may be included.

본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 제1위치조절부(410)와 제2위치조절부(420)를 연결하는 제1가이드봉(440)과, 상기 제1위치조절부(410), 제2위치조절부(420) 및 고정부(430)를 서로 연결하는 제2가이드봉(450)을 포함할 수도 있다. 이때 상기 제1가이드봉(440) 상에 제1간격조절부(441) 및 제2간격조절부(442)가 배치되어 상기 제1위치조절부(410)와 제2위치조절부(420)의 간격이 제어될 수 있다. 또한 상기 제2가이드봉(450)에 상기 제1높낮이조절부(451), 제2높낮이조절부(452) 및 제3높낮이조절부(453)가 배치됨에 따라 상기 제1위치조절부(410), 제2위치조절부(420) 및 고정부(430)의 높낮이가 제어될 수도 있다. 이때 상기 하우징(11)은 좌우측으로 연장될 수 있으며, 상기 제1위치조절부(410), 제2위치조절부(420) 및 고정부(430)는 높낮이 방향으로 연장된 형태일 수 있고, 상기 제1가이드봉(440) 및 제2가이드봉(450)은 전후 방향으로 연장된 형태일 수도 있다.The hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention includes a first guide rod 440 connecting the first position adjusting unit 410 and the second position adjusting unit 420, and the first position adjusting unit 410. ), and a second guide rod 450 connecting the second position adjusting unit 420 and the fixing unit 430 to each other. At this time, the first distance adjusting part 441 and the second distance adjusting part 442 are disposed on the first guide rod 440, so that the first position adjusting part 410 and the second position adjusting part 420 Spacing can be controlled. In addition, as the first height adjusting unit 451, the second height adjusting unit 452, and the third height adjusting unit 453 are disposed on the second guide rod 450, the first position adjusting unit 410 , the height of the second position adjusting unit 420 and the fixing unit 430 may be controlled. At this time, the housing 11 may extend left and right, and the first position adjusting part 410, the second position adjusting part 420, and the fixing part 430 may be extended in a height direction, and the The first guide rod 440 and the second guide rod 450 may be extended in the front-back direction.

도 6을 참조하면, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 제1위치조절부(410)와 고정부(430) 사이 또는 상기 제2위치조절부(420)와 고정부(430) 사이의 간격을 측정하는 제1변위센서를 더 포함할 수 있다. 상기 제1변위센서가 한 쌍으로 구성된 경우에는, 상기 제1위치조절부(410)와 고정부(430) 사이의 간격을 측정하는 제1-1변위센서(510) 및 상기 제2위치조절부(420)와 고정부(430) 사이의 간격을 측정하는 제1-2변위센서(520)를 포함할 수 있다. 아울러 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상기 하우징(11)을 기준으로 상기 제1위치조절부(410), 제2위치조절부(420) 또는 상기 고정부(430)의 높낮이를 측정하는 제2변위센서를 더 포함할 수 있다. 이때 상기 제2변위센서는 제2-1변위센서(530) 및 제2-2변위센서(540)를 포함하여 복수로 구성되어, 상기 제1위치조절부(410), 제2위치조절부(420) 또는 상기 고정부(430) 각각의 높낮이를 측정할 수도 있다.Referring to FIG. 6, the hydrogen fuel tank leakage inspection system according to the present invention is located between the first position adjusting unit 410 and the fixing unit 430 or between the second position adjusting unit 420 and the fixing unit 430. It may further include a first displacement sensor for measuring the distance between them. When the first displacement sensors are configured as a pair, the 1-1 displacement sensor 510 measuring the distance between the first position adjusting unit 410 and the fixing unit 430 and the second position adjusting unit A first-second displacement sensor 520 for measuring a distance between the 420 and the fixing part 430 may be included. In addition, the hydrogen fuel tank leakage inspection system according to the present invention measures the height of the first position adjusting unit 410, the second position adjusting unit 420, or the fixing unit 430 with respect to the housing 11. A second displacement sensor may be further included. At this time, the second displacement sensor is composed of a plurality including the 2-1 displacement sensor 530 and the 2-2 displacement sensor 540, and the first position adjusting unit 410 and the second position adjusting unit ( 420) or the height of each of the fixing parts 430 may be measured.

도 7 내지 도 9는 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템에 관한 것으로, 도 7 및 도 8은 초음파센서와 제어부가 연결된 것을 도시한 수소연료탱크의 정단면도를, 도 9는 초음파센서가 고정된 차량을 도시한 도면을 각각 나타낸다.7 to 9 relate to a hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention, FIGS. 7 and 8 are front cross-sectional views of a hydrogen fuel tank showing that an ultrasonic sensor and a control unit are connected, and FIG. 9 is a fixed ultrasonic sensor Each of the drawings showing the vehicle is shown.

도 7 및 도 8을 참조하면, 본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은 상기 초음파센서(100)가 탈부착 가능한 형태가 아닌 상기 수소연료탱크(10)에 일체로 형성되어 매립될 수도 있다. 이와 같이 매립된 형태의 초음파센서(100)에는 커넥터가 형성되어 케이블(C)이 접속됨에 따라 상기 제어부(200)와 연결될 수도 있다. 이때 상기 초음파센서(100)의 커넥터는 차량의 외면까지 연장되어 작업자가 보다 편리하게 케이블(C)을 접속할 수 있도록 구성되는 형태로 변형될 수도 있다.Referring to FIGS. 7 and 8 , in the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention, the ultrasonic sensor 100 may be formed integrally with the hydrogen fuel tank 10 and buried instead of being detachable. A connector is formed in the embedded ultrasonic sensor 100, and as the cable C is connected, it may be connected to the control unit 200. At this time, the connector of the ultrasonic sensor 100 may be deformed into a shape configured to extend to the outer surface of the vehicle so that the operator can more conveniently connect the cable C.

본 발명에 따른 수소연료탱크 누설 검사시스템은, 상술한 바와 같이 차량(20)의 외부에서 상기 초음파센서(100)로 접속하여 수소연료탱크(10)에 대한 검사를 수행하거나, 도 9에서 도시된 바와 같이 초음파센서(100)가 상기 수소연료탱크(10) 상에 고정되도록 출고되되 상기 초음파센서(100)가 차량(20)의 ECU(Electronic Control Unit)와 연결되어 운전자가 별도의 시설에 방문하지 않고도 현장에서 수소연료탱크(10)의 진단이 가능하도록 구성될 수도 있다. As described above, the hydrogen fuel tank leak inspection system according to the present invention connects to the ultrasonic sensor 100 from the outside of the vehicle 20 to perform an inspection of the hydrogen fuel tank 10, or as shown in FIG. As described above, the ultrasonic sensor 100 is shipped to be fixed on the hydrogen fuel tank 10, but the ultrasonic sensor 100 is connected to the ECU (Electronic Control Unit) of the vehicle 20 so that the driver does not visit a separate facility. It may also be configured to enable on-site diagnosis of the hydrogen fuel tank 10 without any

도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법에 관한 것으로, 도 10은 수소연료탱크 누설 검사방법의 플로차트를 나타낸다.10 relates to a hydrogen fuel tank leakage inspection method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 10 shows a flowchart of the hydrogen fuel tank leakage inspection method.

도 10을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법은, 상기 수소연료탱크의 하우징에 테스트 압력까지 수소연료를 충전하는 수소연료 충전단계, 상기 하우징의 외주면에 한 쌍의 상기 초음파센서를 부착하는 초음파센서 배치단계, 상기 제어부가 하나의 상기 초음파센서의 송신 신호를 제어하고, 다른 하나의 상기 초음파센서의 수신 신호를 전달받는 제1검사단계 및, 상기 제어부가 상기 수신 신호의 실측정 파형(WR)과 기 설정된 안전파형(WO)을 비교하여 상기 수소연료탱크의 누설유무를 판단하는 제2검사단계를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 10, the hydrogen fuel tank leakage inspection method according to an embodiment of the present invention includes a hydrogen fuel charging step of charging hydrogen fuel to the housing of the hydrogen fuel tank to a test pressure, and a pair of leaks on the outer circumferential surface of the housing. An ultrasonic sensor arrangement step of attaching the ultrasonic sensor, a first inspection step in which the controller controls a transmission signal of one ultrasonic sensor and receives a received signal of another ultrasonic sensor, and the controller controls the received signal A second inspection step of determining whether or not there is a leak in the hydrogen fuel tank by comparing the actually measured waveform (W R ) and the preset safety waveform (W O ) may be included.

상기 수소연료 충전단계는 상기 수소연료탱크 내부로 주입되는 가스의 실제압력(PR)과 기준압력(PO)을 비교하여, 기준압력(PO) 이상으로 환경이 조성되면 상기 초음파센서 배치단계로 이어질 수 있다. 그리고 상기 초음파센서 배치단계에서는 한 쌍의 초음파센서를 수소연료탱크의 하우징 외면에 밀착시킬 수 있다. The hydrogen fuel charging step compares the actual pressure (P R ) of the gas injected into the hydrogen fuel tank with the reference pressure ( PO ), and when the environment is created equal to or higher than the reference pressure ( PO ), the ultrasonic sensor arrangement step can lead to In the ultrasonic sensor arrangement step, a pair of ultrasonic sensors may be brought into close contact with the outer surface of the housing of the hydrogen fuel tank.

상기 제1검사단계에서는, 상기 제어부가 송파기가 배치된 하나의 초음파센서로 초음파 전송 신호를 입력하여 초음파가 송신될 수 있도록 제어하고, 상기 제어부가 수파기가 배치된 다른 하나의 초음파센서로부터 초음파 수신 신호를 전달받을 수 있다. 그리고 상기 제2검사단계에서는 입력한 초음파 전송 신호와 전달받은 초음파 수신 신호를 기반으로 상기 제어부가 실측정 파형(WR)을 분석하는 단계일 수 있으며, 상기 실제압력(PR) 또는 기준압력(PO)을 통해 산출된 안전파형(WO)과의 비교를 통해 상기 수소연료탱크의 누설유무를 판단할 수 있다. 이때 상기 제어부의 판단결과, 상기 수소연료탱크가 누설되는 것으로 판단되는 경우에는 정밀검사단계로 이어질 수 있으며, 상기 정밀검사단계에서는 액체 기밀 테스트 등의 부가적인 세부검사가 진행될 수 있다. 또한 상기 실측정 파형(WR)이 안전파형(WO)의 범위 상에 위치된 경우에는, 압력조건을 변경하여 동일 수소연료탱크에 대해서 재 측정하거나, 다른 수소연료탱크에 대해서 측정이 진행되거나, 다른 차량에 대해서 검사가 진행될 수도 있다.In the first inspection step, the control unit inputs an ultrasonic transmission signal to one ultrasonic sensor in which a transmitter is disposed and controls ultrasonic waves to be transmitted, and the control unit receives ultrasonic waves from another ultrasonic sensor in which a receiver is disposed. signal can be received. And, in the second inspection step, the controller may analyze the actually measured waveform (W R ) based on the input ultrasonic transmission signal and the received ultrasonic reception signal, and the actual pressure (P R ) or the reference pressure ( It is possible to determine whether or not there is leakage of the hydrogen fuel tank through comparison with the safety waveform (W O ) calculated through P O ). At this time, as a result of the determination of the control unit, when it is determined that the hydrogen fuel tank is leaking, a detailed inspection may be performed, and in the detailed inspection, an additional detailed inspection such as a liquid tightness test may be performed. In addition, when the actual measurement waveform (W R ) is located in the range of the safety waveform (W O ), the pressure condition is changed and the same hydrogen fuel tank is re-measured, or another hydrogen fuel tank is measured again, or , other vehicles may be inspected.

도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법에 관한 것으로, 도 11은 수소연료탱크 누설 검사방법의 플로차트를 나타낸다.11 relates to a hydrogen fuel tank leakage inspection method according to another embodiment of the present invention, and FIG. 11 shows a flowchart of the hydrogen fuel tank leakage inspection method.

도 11을 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법은, 상기 수소연료탱크의 하우징에 테스트 압력까지 수소연료를 충전하는 수소연료 충전단계, 상기 제어부와 한 쌍의 상기 초음파센서를 연결하는 접속단계, 상기 제어부가 하나의 상기 초음파센서의 송신 신호를 제어하고, 다른 하나의 상기 초음파센서의 수신 신호를 전달받는 제1검사단계 및, 상기 제어부가 상기 수신 신호의 실측정 파형(WR)과 기 설정된 안전파형(WO)을 비교하여 상기 수소연료탱크의 누설유무를 판단하는 제2검사단계를 포함할 수 있다. Referring to FIG. 11, a hydrogen fuel tank leakage inspection method according to another embodiment of the present invention includes a hydrogen fuel charging step of charging hydrogen fuel to the housing of the hydrogen fuel tank to a test pressure, the controller and a pair of ultrasonic waves. A connection step of connecting sensors, a first inspection step in which the control unit controls a transmission signal of one ultrasonic sensor and receives a received signal of another ultrasonic sensor, and a real measurement waveform of the received signal by the control unit A second inspection step of determining whether or not there is a leak in the hydrogen fuel tank by comparing (W R ) and a preset safety waveform (W O ) may be included.

상기 수소연료 충전단계는 상기 수소연료탱크 내부로 주입되는 가스의 실제압력(PR)과 기준압력(PO)을 비교하여, 기준압력(PO) 이상으로 환경이 조성되면 상기 초음파센서 배치단계로 이어질 수 있다. 그리고 상기 초음파센서 배치단계에서는 케이블을 통해 상기 제어부와 한 쌍의 초음파센서를 각각 연결할 수 있다.The hydrogen fuel charging step compares the actual pressure (P R ) of the gas injected into the hydrogen fuel tank with the reference pressure ( PO ), and when the environment is created equal to or higher than the reference pressure ( PO ), the ultrasonic sensor arrangement step can lead to In the ultrasonic sensor arranging step, the control unit and the pair of ultrasonic sensors may be respectively connected through cables.

상기 제1검사단계에서는, 상기 제어부가 송파기가 배치된 하나의 초음파센서로 초음파 전송 신호를 입력하여 초음파가 송신될 수 있도록 제어하고, 상기 제어부가 수파기가 배치된 다른 하나의 초음파센서로부터 초음파 수신 신호를 전달받을 수 있다. 그리고 상기 제2검사단계에서는 입력한 초음파 전송 신호와 전달받은 초음파 수신 신호를 기반으로 상기 제어부가 실측정 파형(WR)을 분석하는 단계일 수 있으며, 상기 실제압력(PR) 또는 기준압력(PO)을 통해 산출된 안전파형(WO)과의 비교를 통해 상기 수소연료탱크의 누설유무를 판단할 수 있다. 이때 상기 제어부의 판단결과, 상기 수소연료탱크가 누설되는 것으로 판단되는 경우에는 정밀검사단계로 이어질 수 있으며, 상기 정밀검사단계에서는 액체 기밀 테스트 등의 부가적인 세부검사가 진행될 수 있다. 또한 상기 실측정 파형(WR)이 안전파형(WO)의 범위 상에 위치된 경우에는, 압력조건을 변경하여 동일 수소연료탱크에 대해서 재 측정하거나, 다른 수소연료탱크에 대해서 측정이 진행되거나, 다른 차량에 대해서 검사가 진행될 수도 있다.In the first inspection step, the control unit inputs an ultrasonic transmission signal to one ultrasonic sensor in which a transmitter is disposed and controls ultrasonic waves to be transmitted, and the control unit receives ultrasonic waves from another ultrasonic sensor in which a receiver is disposed. signal can be received. And, in the second inspection step, the controller may analyze the actually measured waveform (W R ) based on the input ultrasonic transmission signal and the received ultrasonic reception signal, and the actual pressure (P R ) or the reference pressure ( It is possible to determine whether or not there is leakage of the hydrogen fuel tank through comparison with the safety waveform (W O ) calculated through P O ). At this time, as a result of the determination of the control unit, when it is determined that the hydrogen fuel tank is leaking, a detailed inspection may be performed, and in the detailed inspection, an additional detailed inspection such as a liquid tightness test may be performed. In addition, when the actual measurement waveform (W R ) is located in the range of the safety waveform (W O ), the pressure condition is changed and the same hydrogen fuel tank is re-measured, or another hydrogen fuel tank is measured again, or , other vehicles may be inspected.

도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법에 관한 것으로, 도 12는 수소연료탱크 누설 검사방법의 플로차트를 나타낸다.12 relates to a hydrogen fuel tank leakage inspection method according to another embodiment of the present invention, and FIG. 12 shows a flow chart of the hydrogen fuel tank leakage inspection method.

도 12를 참조하면, 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 수소연료탱크 누설 검사방법은, 차량 내부에 설치된 수소연료탱크 상에 상기 초음파센서가 고정된 상태에서, 운전자가 별도의 시설에 방문하지 않고도 현장진단이 가능하도록 구성될 수 있다. 이때 상기 수소연료탱크 누설 검사방법은 운전자가 현장진단 기능과 연계된 버튼을 누르거나 주어진 진단 시기에 맞추어 검사가 시작될 수 있으며, 검사시작 후 엔진의 가동이 중단되는 엔진 비가동단계를 포함할 수 있다. 이때 상기 엔진 비가동단계에서는, 가동 중이던 엔진의 안정화를 고려하여 비가동시간(TR)이 기 설정된 안정화 기준시간(TO) 보다 큰 경우에 다음 단계를 진행할 수 있다. Referring to FIG. 12, a hydrogen fuel tank leakage inspection method according to another embodiment of the present invention, in a state where the ultrasonic sensor is fixed on a hydrogen fuel tank installed inside a vehicle, without a driver visiting a separate facility. It can be configured to enable on-site diagnosis. At this time, the hydrogen fuel tank leakage test method may include an engine non-operation step in which the driver presses a button associated with the on-site diagnosis function or the test may be started according to a given diagnosis time, and the engine operation is stopped after the test starts. . At this time, in the engine non-operation step, the next step may be performed when the non-operation time TR is greater than the preset stabilization reference time T O in consideration of stabilization of the engine in operation.

상기 수소연료탱크 누설 검사방법은 상기 엔진 비가동단계 이후 검사단계 및 분석단계를 포함할 수 있다. 이때 상기 검사단계에서는 차량의 ECU에서 상기 초음파센서에 제어신호를 입력하여, 수소연료탱크의 하우징 상에 고정된 한 쌍의 초음파센서를 이용하여 수소연료탱크의 내부를 측정할 수 있다. 여기서 하나의 초음파센서에서는 신호를 송신하고 다른 하나의 초음파센서에서는 수소연료탱크의 내부를 통과한 신호를 수신할 수 있다. 이어 상기 분석단계에서는 한 쌍의 초음파센서를 통해 출력되는 신호를 실측정 파형(WR)으로 연산하고 기 설정된 안전파형(WO)과의 비교를 통해 상기 수소연료탱크의 누설 유무를 판단할 수 있다. 이때 상기 실측정 파형(WR)이 상기 안전파형(WO)의 범위 내인 경우에는, 운전자에게 정상상태임을 알리는 출력하거나 별도의 안내가 없도록 구성될 수 있다. 아울러 상기 실측정 파형(WR)이 상기 안전파형(WO)을 벗어나는 경우에는 운전자에게 다양한 수단을 통해 비정상 상태임을 알리는 경고를 할 수 있으며, 일 예로 경고문구를 화면에 출력하거나 경고음 알람방식을 통해 전달할 수도 있다.The hydrogen fuel tank leakage inspection method may include an inspection step and an analysis step after the engine non-operation step. At this time, in the inspection step, the inside of the hydrogen fuel tank may be measured using a pair of ultrasonic sensors fixed on the housing of the hydrogen fuel tank by inputting a control signal to the ultrasonic sensor from the ECU of the vehicle. Here, one ultrasonic sensor may transmit a signal and the other ultrasonic sensor may receive a signal passing through the inside of the hydrogen fuel tank. Subsequently, in the analysis step, the signal output through the pair of ultrasonic sensors is calculated as an actual measured waveform (W R ) and compared with a preset safety waveform (W O ) to determine whether or not there is a leak in the hydrogen fuel tank. there is. At this time, when the actually measured waveform (W R ) is within the range of the safety waveform (W O ), it may be output to inform the driver that it is in a normal state, or there may be no separate guidance. In addition, when the actually measured waveform (W R ) deviates from the safety waveform (W O ), a warning may be given to the driver to inform the driver of the abnormal state through various means. It can also be passed through.

이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성요소 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나, 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.As described above, the present invention has been described with specific details such as specific components and limited embodiment drawings, but this is only provided to help a more general understanding of the present invention, and the present invention is not limited to the above one embodiment. No, and those skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and variations from these descriptions.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술되는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명의 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and it can be said that not only the claims described later, but also all modifications equivalent or equivalent to these claims fall within the scope of the spirit of the present invention. will be.

10 : 수소연료탱크 11 : 하우징
20 : 차량
100 : 초음파센서 110 : 센서몸체
120 : 센싱부 120a : 송파기
120b : 수파기 130 : 탄성부재
200 : 제어부
300 : 차폐부 310 : 검사베드
410 : 제1위치조절부 420 : 제2위치조절부
430 : 고정부 431 : 밀착부재
440 : 제1가이드봉 441 : 제1간격조절부
442 : 제2간격조절부
450 : 제2가이드봉 451 : 제1높낮이조절부
452 : 제2높낮이조절부 453 : 제3높낮이조절부
510 : 제1-1변위센서 520 : 제1-2변위센서
530 : 제2-1변위센서 540 : 제2-2변위센서
10: hydrogen fuel tank 11: housing
20: vehicle
100: ultrasonic sensor 110: sensor body
120: sensing unit 120a: transmitter
120b: Water Breaker 130: Elastic Member
200: control unit
300: shield 310: test bed
410: first position adjusting unit 420: second position adjusting unit
430: fixing part 431: adhesion member
440: first guide rod 441: first gap adjusting unit
442: second spacing control unit
450: second guide rod 451: first height adjustment unit
452: second height adjustment unit 453: third height adjustment unit
510: 1-1 displacement sensor 520: 1-2 displacement sensor
530: 2-1 displacement sensor 540: 2-2 displacement sensor

Claims (11)

수소가스가 충전되도록 내부가 중공된 하우징을 포함하는 수소연료탱크;
상기 수소연료탱크의 외주면 상에 결합되되 서로 대향하도록 배치되는 한 쌍의 초음파센서; 및
상기 초음파센서와 연결되어 상기 수소연료탱크의 내부를 통과한 초음파 신호의 실측정 파형을 분석하는 제어부;
를 포함하고,
상기 제어부가,
상기 실측정 파형과 기 설정된 안전파형을 비교하여 상기 수소연료탱크의 누설 유무를 판단하는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
A hydrogen fuel tank including a housing with a hollow inside to be filled with hydrogen gas;
a pair of ultrasonic sensors coupled to the outer circumferential surface of the hydrogen fuel tank and arranged to face each other; and
a control unit that is connected to the ultrasonic sensor and analyzes an actually measured waveform of an ultrasonic signal passing through the inside of the hydrogen fuel tank;
including,
the control unit,
The hydrogen fuel tank leakage inspection system, characterized in that for determining the presence or absence of leakage of the hydrogen fuel tank by comparing the actually measured waveform with a preset safety waveform.
제1항에 있어서,
상기 초음파센서는,
상기 하우징의 외주면에 탈착 가능하게 결합되는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
According to claim 1,
The ultrasonic sensor,
Hydrogen fuel tank leak inspection system, characterized in that detachably coupled to the outer circumferential surface of the housing.
제2항에 있어서,
상기 초음파센서가 상기 하우징의 외주면에 위치되도록 조절하는 위치조절부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
According to claim 2,
a positioning unit adjusting the ultrasonic sensor to be located on an outer circumferential surface of the housing;
Hydrogen fuel tank leak inspection system, characterized in that it further comprises.
제3항에 있어서,
상기 위치조절부와 연결되되 일단이 상기 하우징의 외주면과 대향하는 형상으로 형성된 고정부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
According to claim 3,
a fixing part connected to the position adjusting part and having one end facing the outer circumferential surface of the housing;
Hydrogen fuel tank leak inspection system, characterized in that it further comprises.
제4항에 있어서,
상기 위치조절부와 고정부 사이의 간격을 조절하는 간격조절부; 및
상기 위치조절부 또는 고정부의 높낮이를 조절하는 높낮이조절부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
According to claim 4,
a spacing adjusting unit for adjusting the spacing between the position adjusting unit and the fixing unit; and
a height adjusting unit for adjusting the height of the position adjusting unit or the fixing unit;
Hydrogen fuel tank leak inspection system, characterized in that it further comprises.
제5항에 있어서,
상기 위치조절부와 고정부 사이의 간격을 측정하는 제1변위센서; 및
상기 하우징을 기준으로 상기 위치조절부 또는 상기 고정부의 높낮이를 측정하는 제2변위센서;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
According to claim 5,
a first displacement sensor measuring a distance between the position adjusting unit and the fixing unit; and
a second displacement sensor measuring a height of the position adjusting unit or the fixing unit based on the housing;
Hydrogen fuel tank leak inspection system, characterized in that it further comprises.
제1항에 있어서,
상기 초음파센서는,
상기 하우징에 매립되는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
According to claim 1,
The ultrasonic sensor,
Hydrogen fuel tank leak inspection system, characterized in that buried in the housing.
제7항에 있어서,
상기 제어부는 고정된 상기 초음파센서에 케이블을 통해 연결되는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
According to claim 7,
The control unit is a hydrogen fuel tank leak inspection system, characterized in that connected to the fixed ultrasonic sensor through a cable.
제1항에 있어서,
상기 수소연료탱크가 차량에 탑재되되,
상기 차량이 상부에 안착되는 검사베드; 및
상기 차량 및 검사베드가 내부에 배치되되 외부에서 내부로 진동이 전달되는 것을 차단하는 차폐부;
를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수소연료탱크 누설 검사시스템.
According to claim 1,
The hydrogen fuel tank is mounted on the vehicle,
an inspection bed on which the vehicle is seated; and
a shielding unit disposed inside the vehicle and test bed to block transmission of vibration from the outside to the inside;
Hydrogen fuel tank leak inspection system, characterized in that it further comprises.
제2항 내지 제6항 중 어느 한 항의 수소연료탱크 누설 검사시스템을 이용한 수소연료탱크 누설 검사방법에 있어서,
상기 수소연료탱크의 하우징에 테스트 압력까지 수소연료를 충전하는 수소연료 충전단계;
상기 하우징의 외주면에 한 쌍의 상기 초음파센서를 부착하는 초음파센서 배치단계;
상기 제어부가 하나의 상기 초음파센서의 송신 신호를 제어하고, 다른 하나의 상기 초음파센서의 수신 신호를 전달받는 제1검사단계; 및
상기 제어부가 상기 수신 신호의 실측정 파형과 기 설정된 안전파형을 비교하여 상기 수소연료탱크의 누설유무를 판단하는 제2검사단계;
를 포함하는 수소연료탱크 누설 검사방법.
In the hydrogen fuel tank leakage inspection method using the hydrogen fuel tank leakage inspection system according to any one of claims 2 to 6,
a hydrogen fuel charging step of charging hydrogen fuel up to a test pressure in the housing of the hydrogen fuel tank;
an ultrasonic sensor arrangement step of attaching a pair of the ultrasonic sensors to an outer circumferential surface of the housing;
a first inspection step in which the control unit controls a transmission signal of one ultrasonic sensor and receives a reception signal of another ultrasonic sensor; and
a second inspection step in which the control unit compares an actual measurement waveform of the received signal with a preset safety waveform to determine whether or not there is a leak in the hydrogen fuel tank;
Hydrogen fuel tank leakage inspection method comprising a.
제7항 또는 제8항의 수소연료탱크 누설 검사시스템을 이용한 수소연료탱크 누설 검사방법에 있어서,
상기 수소연료탱크의 하우징에 테스트 압력까지 수소연료를 충전하는 수소연료 충전단계;
상기 제어부와 한 쌍의 상기 초음파센서를 연결하는 접속단계;
상기 제어부가 하나의 상기 초음파센서의 송신 신호를 제어하고, 다른 하나의 상기 초음파센서의 수신 신호를 전달받는 제1검사단계; 및
상기 제어부가 상기 수신 신호의 실측정 파형과 기 설정된 안전파형을 비교하여 상기 수소연료탱크의 누설유무를 판단하는 제2검사단계;
를 포함하는 수소연료탱크 누설 검사방법.
In the hydrogen fuel tank leakage inspection method using the hydrogen fuel tank leakage inspection system of claim 7 or 8,
a hydrogen fuel charging step of charging hydrogen fuel up to a test pressure in the housing of the hydrogen fuel tank;
A connection step of connecting the control unit and the pair of ultrasonic sensors;
a first inspection step in which the controller controls a transmission signal of one ultrasonic sensor and receives a reception signal of another ultrasonic sensor; and
a second inspection step in which the control unit compares an actual measurement waveform of the received signal with a preset safety waveform to determine whether or not there is a leak in the hydrogen fuel tank;
Hydrogen fuel tank leakage inspection method comprising a.
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