KR20230120295A - 내화물 마모 감지 센서 및 시스템 - Google Patents

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KR20230120295A
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Abstract

본 발명은 내화물 마모 감지 센서 및 시스템에 관한 것이다. 본 발명은 서로 다른 길이의 다수개의 전극들과, 서로 직렬로 연결되는 다수개의 수동소자들을 포함하고, 상기 다수개의 전극들은 기준전극과 다수개의 센서전극들로 구성되고, 상기 기준전극은 피작업물과 직접 접촉하고, 상기 다수개의 센서전극들과 상기 다수개의 수동소자들은 내화물에 매립되어 배치되는 것을 특징으로 한다. 다수개의 센서전극들 중 적어도 하나가 내화물의 마모에 따라 피작업물과 접촉하면, 다수개의 수동소자들의 측정값 변화를 통해 마모도와 마모위치를 감지할 수 있다.

Description

내화물 마모 감지 센서 및 시스템{Refractory wear detection sensor and system}
본 발명은 내화물 마모 감지 센서 및 시스템에 관한 것으로, 특히 초고온 공정에서 사용되는 내화물 내에 매립하여 실시간으로 마모도 및 마모위치 감지가 가능한 내화물 마모 감지 센서 및 시스템에 관한 것이다.
금속 제련, 시멘트, 유리, 세라믹 제조, 소각로 등 초고온 공정에서 사용되는 내화물은 열충격, 물리적충격, 화학적 반응 등의 원인으로 균열이 발생하거나 탈락 등의 파손 및 마모로 인한 두께 감소등의 손상이 발생한다. 이러한 손상은 사용 장비의 고장 및 작업자의 위험, 제품의 품질 저하 등의 원인이 되므로 일정 수준 이상의 손상이 발생할 경우 내화물의 손상 부위를 수리하거나 교체해야한다.
그러나 초고온에서 동작하는 장비 내부의 내화물 상태를 실시간으로 감시하고 손상 정도나 손상 위치를 확인하기가 어렵기 때문에, 일정 주기마다 장비의 가동을 중단하고 오랜 시간 냉각시킨 후 내부의 내화물 상태를 점검하고 수리하고 있는 실정이다. 이러한 방식은 조업 중단과 수리 및 재가동에 소요되는 시간 및 비용 문제가 있다.
이러한 문제를 해결하기 위해 내화물의 외측에 온도 감지기를 장착하여 마모나 침습에 의해 내화물의 두께가 얇아짐에 따라 온도 상승을 측정함으로써 조업 중에 내화물의 상태를 추정할 수 있는 방법이 있으나, 이는 직접적인 측정이 아닌 온도변화에 따른 간접적인 추정방식이어서 내화물의 종류에 따른 열전도율 차이 및 고온용 온도 측정 센서가 필요하는 등의 문제가 있다.
선행기술로는 등록특허 제10-1235879호(내화물 감시 장치)가 있으나, 공업로의 표면상에 배치된 열전소자에서 발생되는 기전력을 이용하여 내화물 이탈 여부를 판단하는 기술을 개시하고 있을 뿐이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 내화물 내에 매립된 전극 또는 단선감지선이 내화물이 마모됨에 따라 피작업물과 접촉되고, 이에 단락 또는 단선이 발생함에 따른 수동소자값의 변화를 측정하여 마모도 및 마모위치를 실시간으로 감지가 가능한 내화물 마모 감지 센서 및 시스템을 제공하는 데 있다.
본 발명의 실시예에 따른 내화물의 마모도와 마모 위치를 실시간으로 감지하는 내화물 마모 감지 센서는 서로 다른 길이의 다수개의 전극들과, 서로 직렬로 연결되는 다수개의 수동소자들을 포함하고, 상기 다수개의 전극들은 기준전극과 다수개의 센서전극들로 구성되고, 상기 기준전극은 피작업물과 직접 접촉하고, 상기 다수개의 센서전극들과 상기 다수개의 수동소자들은 전기절연체인 내화물에 매립되어 배치된다.
상기 다수개의 센서전극들 중 적어도 하나가 내화물의 마모에 따라 피작업물과 접촉하면, 다수개의 수동소자들의 측정값 변화를 통해 마모도와 마모위치를 감지한다.
상기 다수개의 센서전극들은 내화물과 피작업물이 만나는 면과 평행하게 확장되고, 각각의 센서전극들이 서로 다른 깊이의 다층구조로 배치된다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서는, 서로 다른 길이의 다수개의 전극들과, 서로 직렬로 연결되는 다수개의 수동소자들과, 상기 다수개의 전극들을 각각 연결하는 다수개의 단선감지선들을 포함하고, 상기 다수개의 전극들, 다수개의 수동소자들 및 다수개의 단선감지선들은 내화물에 매립되어 배치된다.
본 발명의 실시예에 따른 내화물 마모 감지 시스템은 내화물 마모 감지 센서로부터 수신된 신호를 처리하여 내화물의 마모도 및 마모위치를 제공한다.
본 발명에 의하면, 초고온, 부식성, 유독성 환경에서 내화물 상태를 실시간으로 모니터링하여, 불필요한 점검에 의한 조업 중단을 방지할 수 있다.
또한, 내화재의 외측에 온도 감지기를 장착하여 추정하는 방식이 아닌, 내화재의 내부에 센서를 매립하여 감지함에 따라 보다 정확한 마모도와 마모위치를 확인할 수 있다.
또한, 내화물 마모 감지 센서의 전극 및 단선감지선을 다양한 형태의 다층구조로 배치하여 임의의 지점에서 마모가 일어나더라도 감지가 가능하다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서를 설명하는 도면이다.
도 2와 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서를 설명하는 도면이다.
도 4와 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서를 설명하는 도면이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서의 출력 신호를 나타내는 도면이다.
본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.
본 발명의 개념에 따른 실시 예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시 예들을 도면에 예시하고 본 명세서에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.
본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로서, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 본 명세서에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성 요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서를 설명하는 도면이다. 도 1(a)는 내화물의 초기 상태를 도시하고, 도 1(b)는 내화물의 일부분이 마모되고, 센서전극 S1(13)이 피작업물(1)에 노출되어 직접 접촉됨에 따라 단락이 발생한 상태를 도시한다.
피작업물(1)은 고온에서 용융된 상태의 금속(도체)이고, 전기절연체인 내화물(2)은 피작업물(1)과 접촉하도록 배치되며, 내화물 마모 감지 센서는 다수개의 전극들(10)과 다수개의 수동소자(20)들로 구성된다.
내화물 마모 감지 센서는 내화물(2)의 마모에 따라 다수개의 전극들이 피작업물(1)과 접촉하게 되어 단락이 발생하면, 단락이 발생함에 따라 변화하는 수동소자값을 측정하여 마모도 및 마모위치를 감지할 수 있다.
상기 다수개의 전극들(10)은 기준전극(11)과 다수개의 센서전극들(13, 15, 17)로 구성되고, 상기 다수개의 전극들은 서로 다른 길이로 배치될 수 있다. 상기 기준전극(11)은 내화물(2)에 매립되어 있으며 피작업물과 직접 접촉하고, 상기 다수개의 센서전극들(13, 15, 17)은 내화물에 매립되어 배치되나 초기상태에는 피작업물과 직접 접촉하지 않는다. 상기 다수개의 전극들(10)은 상기 피작업물(1)보다 융점이 높은 도체이다. 본 발명에서는 센서전극들을 3개로 설명하고 있으나 센서전극의 개수를 제한하는 것은 아니다.
상기 기준전극(11)은 다수개의 센서전극들(13, 15, 17)보다 길이가 길고, 기준전극(11)을 기준으로 길이가 순차적으로 짧아지도록 배치된다. 즉, 다수개의 전극들(10)은 내화물(2)이 마모되는 경우 순차적으로 용융 금속인 피작업물(1)에 노출되어 직접 접촉되도록 배치된다.
다수개의 수동소자들(20)은 내화물 내에 매립되어 서로 직렬로 연결되고, 동일한 값을 갖거나 서로 다른 값을 갖는 수동소자를 배치할 수 있다. 본 발명에서는 수동소자를 저항으로 설명하였으나, 인덕터 또는 커패시터로 구현이 가능하며 이에 대해 한정하는 것은 아니다.
다수개의 수동소자들(20)은 제1저항(21), 제2저항(23), 제3저항(25)을 포함하고, 제1저항(21)은 기준전극(11)과 제1센서전극(13) 사이에 배치되고, 제2저항(23)은 제1센서전극(13)과 제2센서전극(15) 사이에 배치되고, 제3저항(25)은 제2센서전극(15)과 제3센서전극(17) 사이에 배치된다. 본 발명에서는 수동소자들을 3개로 설명하고 있으나 수동소자의 개수를 제한하는 것은 아니다.
다수개의 수동소자들(20)은 고온에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 내화물 내부 외측에 피작업물과 이격되어 배치되고, 실시예에 따라 냉각기를 추가로 배치하여 수동소자의 손상을 방지할 수 있다.
도 1(a)는 내화물의 초기 상태로서 길이가 가장 긴 기준전극(11)은 피작업물(1)과 직접 접촉되어 있고, 다수개의 센서전극들(13, 15, 17)은 내화물에 매립되어 있어 각 전극 사이는 개방된 상태이므로 외부에서 측정한 센서 전체의 저항값(RT0)은 RT0 = R1 + R2 + R3 이다.
도 1(b)는 시간에 따라 내화물(2)의 마모가 진행되어 제1센서전극(13)이 용융금속인 피작업물(1)에 노출된 상태로서, 기준전극(11)과 제1센서전극(S1) 사이의 제1저항(R1)이 단락된 상태이므로 외부에서 측정한 센서 전체의 저항값(RT1)은 RT1 = R2 + R3 이다.
내화물(2)의 마모가 진행되어 제2센서전극(15)이 추가로 피작업물에 노출되면 제1센서전극(13)과 제2센서전극(15) 사이의 제2저항도 단락되므로 외부에서 측정한 센서 전체의 저항값은 RT2 = R3로 감소된다. 이와 같이 전체 저항값의 변화를 측정함으로써 내화물의 마모도와 마모위치를 감지할 수 있다. 도 1에서 도시한 예보다 사용하는 전극과 수동소자의 수를 증가하여 배치하고, 전극 간의 길이 차이를 작게 함으로써 내화물의 마모가 진행되는 것을 실시간으로 정확하게 모니터링할 수 있다.
실시예에 따라 다수개의 수동소자들(20) 각각은 서로 등비수열 관계로 배치할 수 있다. 내화물(2)의 마모가 균일하게 진행되지 않고, 임의의 구간에 침식이 발생하여 임의의 전극 Si 와 Si+1 사이에 단락이 발생할 경우를 감지하기 위해서, 저항 R1, R2, R3, …Rn을 등비수열(1, 2, 4, 8, 16)로 구성하면, 단락이 순차적으로 발생하지 않더라도 어느 전극 사이에 단락이 형성되었는지 감지할 수 있다.
도 2와 도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서를 설명하는 도면이다.
도 2와 도 3을 참조하면, 내화물 마모 감지 센서는 다수개의 전극들(10a)과 다수개의 수동소자(20a)들로 구성된다. 도 1에 도시한 내화물 마모 감지 센서에서 다수개의 센서전극들이 내화물과 피작업물이 만나는 면과 평행하게 확장되는 구조이다. 즉, 각각의 센서전극들(13a, 15a, 17a)이 서로 다른 깊이의 다층구조로 배치될 수 있다.
기준전극(11a)는 도 1의 실시예와 동일하게 피작업물(1)과 직접 접촉하도록 배치되고, 각각의 센서전극들(13a, 15a, 17a)은 정면에서 보았을때 "┌" 형상으로 배치될 수 있다.
도 2(a)는 내화물의 초기 상태로서 길이가 가장 긴 기준전극(11a)은 피작업물(1)과 직접 접촉되어 있고, 다수개의 센서전극들(13a, 15a, 17a)은 내화물에 매립되어 있어 각 전극 사이는 개방된 상태이므로 외부에서 측정한 센서 전체의 저항값(RT0)은 RT0 = R1 + R2 + R3 이다.
도 2(b)는 시간에 따라 내화물(2)의 마모가 진행되어 제1센서전극(13a)이 용융금속인 피작업물(1)에 노출된 상태로서, 기준전극(11a)과 제1센서전극(13a) 사이의 제1저항(R1)이 단락된 상태이므로 외부에서 측정한 센서 전체의 저항값(RT1)은 RT1 = R2 + R3 이다.
도 3을 참조하면, 내화물(2)에 매립되어 있는 제1센서전극(13a), 제2센서전극(15a), 제3센서전극(17a)을 일정 깊이에서 내화물의 면에 평행하게 넓은 범위에 걸쳐 다층구조로 배치함으로써 임의의 지점에서 내화물의 마모 또는 침식이 일어날 경우에도 감지가 가능하다. 제1센서전극(13a)이 피작업물(1)에 가장 가깝게 배치되고, 제3센서전극(17a)이 피작업물에 가장 멀게 배치될 수 있다.
도 4와 도 5는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서를 설명하는 도면이다. 도 4와 도 5는 피작업물이 부도체인 경우에 적용가능하며, 피작업물을 고온작업물이라 명명하여 기술한다.
도 4(a)는 내화물의 초기 상태를 도시하고, 도 4(b)는 내화물의 일부분이 마모되어 단선감지선이 고온작업물(3)에 노출되어 직접 접촉됨에 따라 단선이 발생한 상태를 도시한다.
내화물 마모 감지 센서는 서로 다른 길이의 다수개의 전극들(10b)과, 서로 직렬로 연결되는 다수개의 수동소자들(20b)과, 상기 다수개의 전극들을 각각 연결하는 다수개의 단선감지선들(40)을 포함한다. 도 1 내지 도 3의 실시예와 다르게 상기 다수개의 전극들(10b), 다수개의 수동소자들(20b) 및 다수개의 단선감지선들(40)은 모두 내화물에 매립되어 배치된다.
고온작업물(3)은 용융 상태의 금속 도체이거나 용융 유리 등의 부도체, 소각로 내부와 같이 고온의 기체, 또는 시멘트 클링커 등의 고형물일 수 있으나 이에 대해 한정하는 것은 아니다. 고온작업물(3)은 도 1의 피작업물과 달리 금속에 한정되지 않는다.
내화물 마모 감지 센서는 고온작업물(3)과 직접 접촉하고 있는 내화물(2)의 마모도와 마모위치를 감지할 수 있다. 내화물(2)의 마모에 따라 단선감지선(40)이 고온작업물(3)과 직접 접촉하여 단선이 발생하면, 단선 감지선(40)에 의해 각 전극사이는 개방된 상태가 되며 변화하는 수동소자값을 측정하여 감지할 수 있다.
상기 다수개의 전극들(10b)은 기준전극(11b)과 다수개의 센서전극(13b, 15b, 17b)들로 구성되고, 상기 다수개의 전극들(10b)은 서로 다른 길이로 배치될 수 있다. 상기 기준전극(11b)과 상기 다수개의 센서전극들(13b, 15b, 17b)은 내화물(2)에 매립되어 배치되고, 상기 다수개의 전극들(13b, 15b, 17b)은 상기 고온작업물(3)보다 융점이 높은 도체이다.
상기 기준전극(11b)은 다수개의 센서전극들(13b, 15b, 17b)보다 길이가 길고, 기준전극(11)을 기준으로 길이가 순차적으로 짧아지도록 배치된다.
다수개의 수동소자들(20b)은 내화물(2) 내에 매립되어 서로 직렬로 연결되고, 동일한 값을 갖거나 서로 다른 값을 갖는 수동소자를 배치할 수 있다.
다수개의 수동소자들(20b)은 제1저항(21b), 제2저항(23b), 제3저항(25b)을 포함하고, 제1저항은 기준전극과 제1센서전극 사이에 배치되고, 제2저항은 제1센서전극과 제2센서전극 사이에 배치되고, 제3저항은 제2센서전극과 제3센서전극 사이에 배치된다.
다수개의 수동소자들(20)은 고온에 의해 손상되는 것을 방지하기 위해 내화물 내부 외측에 피작업물과 이격되어 배치되고, 실시예에 따라 냉각기를 추가로 배치하여 수동소자의 손상을 방지할 수 있다.
다수개의 단선감지선들(40)은 전기적 저항이 매우 낮은 와이어로 구성되고, 기준전극(11b)과 센서전극들(13b, 15b, 17b)이 단선감지선으로 연결된다.
제1단선감지선(41)은 기준전극(11b)과 제1센서전극(13b)을 연결하고, 제2단선감지선(43)은 제1센서전극(13b)과 제2센서전극(15b)을 연결하고, 제3단선감지선(45)은 제2센서전극(15b)과 제3센서전극(17b)을 연결할 수 있다.
도 4(a)는 내화물의 초기 상태로서 다수개의 전극들(10b), 다수개의 저항들(20b), 다수개의 단선감지선(40)을 포함하는 내화물 마모 감지 센서가 모두 내화물(2)에 매립되어 있다. 단선감지선(40)은 고온작업물에 가장 가까이 배치되고, 기준전극(11b)을 기준으로 고온작업물(3)과 순차적으로 멀어지도록 배치된다. 각 전극 사이는 단선 감지선에 의해 단락(short)된 상태이므로 외부에서 측정한 센서 전체의 저항값(RT0)은 RT0= 0 이다.
도 4(b)는 시간에 따라 내화물의 마모가 진행되어 기준전극(11b)과 제1센서전극(13b) 사이에 배치된 제1단선감지선(41)이 고온작업물(3)에 노출되어 개방된 상태로서, 외부에서 측정한 센서 전체의 저항값(RT1)은 RT1= R1 이다. 내화물의 마모가 진행되어 제2단선감지선(43)이 추가로 고온작업물(3)에 노출되어 개방되면 외부에서 측정한 센서 전체의 저항값(RT2)은 RT2= R1 + R2 로 증가한다. 이와 같이 전체 저항값의 변화를 측정함으로써 내화물의 마모도와 마모위치를 감지할 수 있다. 도면에 도시한 예보다 사용하는 전극과 수동소자의 수를 증가하여 배치하고, 단선감지선 간의 매립 깊이 차이를 작게 함으로써 내화물의 마모가 진행되는 것을 실시간으로 정확하게 모니터링할 수 있다.
실시예에 따라 다수개의 수동소자들 각각은 서로 등비수열 관계로 배치할 수 있다. 내화물의 마모가 균일하게 진행되지 않고, 임의의 구간에 침식이 발생하여 임의의 전극 Si 와 Si+1 사이의 단선감지선이 개방될 경우를 감지하기 위해서, 저항 R1, R2, R3, …Rn을 등비수열(1, 2, 4, 8, 16)로 구성하면, 단선감지선의 개방이 순차적으로 발생하지 않더라도 어느 전극 사이에 개방되었는지 감지할 수 있다.
도 5를 참조하면, 내화물 마모 감지 센서에서 다수개의 전극들 사이의 단선감지선들(40)이 내화물과 피작업물이 만나는 면과 평행하게 확장되는 구조이다. 즉, 각각의 단선감지선들이 서로 다른 깊이의 다층구조로 배치될 수 있다.
즉, 내화물에 매립되어 있는 전극들 사이를 연결하는 다수개의 단선감지선들을 일정 깊이에서 내화물의 면에 평행하게 넓은 범위에 걸쳐 다층구조로 배치함으로써 임의의 지점에서 내화물의 마모 또는 침식이 일어날 경우에도 감지가 가능하다.
본 명세서에서는 설명을 위해 도 1 내지 도 3에 도시한 단락(short) 검출 방식의 내화물 마모 감지 센서의 단락시 저항은 사용된 저항(R1, R2, R3)에 비해 매우 낮은 값(~0 ohm)이고, 도 4와 도 5에 도시한 단선(open) 검출 방식의 내화물 마모 감지 센서의 개방시 저항은 사용된 저항(R1, R2, R3)에 비해 매우 큰 값이라고 가정한다. 또한 온도 변화에 따른 이들 저항의 저항값 변동은 없는 것으로 가정한다.
도 6과 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 내화물 마모 감지 센서의 출력 신호를 나타내는 도면이다. 도 6을 참조하면, 단락(short) 검출 방식 센서의 출력 신호의 일 예이다. 사용한 저항을 각각 R1=2 ohm, R2=4 ohm, R3=8 ohm 이라 할 때, 전극들이 모두 개방된 상태에서의 초기 저항은 14 ohm (=2+4+8 ohm)으로 측정된다. 내화물의 마모로 제1센서전극이 피작업물(용융 금속 등의 도체)에 노출되면 기준전극과 제1센서전극(S1)이 단락(short) 되어 내화물 마모 감지 센서의 저항은 12 ohm (= 4 + 8 ohm)으로 측정되며, 제2센서전극(S2)이 추가로 단락되면 내화물 마모 감지 센서의 저항은 8 ohm (= 8 ohm)으로 측정되며, 제3센서전극(S3)이 추가 단락되면 센서의 저항이 ~0 ohm 으로 측정되는 것을 보여준다.
도 7을 참조하면, 단선 검출 방식 센서의 출력 신호의 일 예이다. 사용한 저항을 각각 R1=2 ohm, R2=4 ohm, R3=8 ohm 이라 할 때, 단선감지선이 모두 단락된 상태에서 센서의 초기 저항은 ~0 ohm으로 측정된다. 내화물의 마모로 기준전극과 제1센서전극 사이의 단선감지선이 개방되면 내화물 마모 감지 센서의 저항은 2 ohm으로 측정되며, 제1센서전극(S1)과 제2센서전극(S2)사이의 제2단선감지선이 추가 개방되면 내화물 마모 감지 센서의 저항은 6 ohm (=2+4 ohm)으로 측정되며, 제2센서전극(S2)과 제3센서전극(S3)사이의 제3단선감지선이 추가 개방되면 내화물 마모 감지 센서의 저항이 14 ohm (=2+4+8 ohm)으로 측정되는 것을 보여준다.
본 발명의 실시예에 따른 내화물 마모 감지 시스템은 내화물 마모 감지 센서, 내화물의 외부에 배치되고 상기 다수개의 수동소자들과 연결되어 수동소자의 값을 실시간으로 측정하는 수동소자 측정기, 수동소자 측정결과를 처리하여 내화물의 마모도 및 마모 위치를 표시할 수 있도록 제공하는 제어부를 포함한다.
발명은 도면에 도시된 실시 예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 등록청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
1; 피작업물 2; 내화물 3; 고온작업물
11; 기준전극 13, 15, 17; 센서전극
21, 23, 25; 수동소자 30; 수동소자 측정기

Claims (10)

  1. 내화물의 마모도와 마모 위치를 실시간으로 감지하는 내화물 마모 감지 센서에 있어서,
    서로 다른 길이의 다수개의 전극들; 및
    서로 직렬로 연결되는 다수개의 수동소자들을 포함하고,
    상기 다수개의 전극들은 기준전극과 다수개의 센서전극들로 구성되고,
    상기 기준전극은 피작업물과 직접 접촉하고, 상기 다수개의 센서전극들과 상기 다수개의 수동소자들은 내화물에 매립되어 배치되는 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  2. 제1항에 있어서,
    다수개의 센서전극들 중 적어도 하나가 내화물의 마모에 따라 피작업물과 접촉하면, 다수개의 수동소자들의 측정값 변화를 통해 마모도와 마모위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 전극들은 상기 피작업물보다 융점이 높은 도체인 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 수동소자들은 저항, 인덕터, 커패시터 중 적어도 하나로 구성되는 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 수동소자들의 각각은 서로 등비수열 관계인 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 센서전극들은 내화물과 피작업물이 만나는 면과 평행하게 확장되고, 각각의 센서전극들이 서로 다른 깊이의 다층구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 다수개의 수동소자들은 피작업물과 이격되어 배치되는 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  8. 내화물의 마모도와 마모 위치를 실시간으로 감지하는 내화물 마모 감지 센서에 있어서,
    서로 다른 길이의 다수개의 전극들;
    서로 직렬로 연결되는 다수개의 수동소자들; 및
    상기 다수개의 전극들을 각각 연결하는 다수개의 단선감지선들을 포함하고,
    상기 다수개의 전극들, 다수개의 수동소자들 및 다수개의 단선감지선들은 내화물에 매립되어 배치되는 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  9. 제8항에 있어서,
    다수개의 단선감지선들 중 적어도 하나가 내화물의 마모에 따라 고온작업물과 접촉하면, 다수개의 수동소자들의 측정값 변화를 통해 마모도와 마모위치를 감지하는 것을 특징으로 하는 내화물 마모 감지 센서.
  10. 제1항 내지 제9항의 내화물 마모 감지 센서와,
    내화물의 외부에 배치되고 상기 내화물 마모 감지 센서의 다수개의 수동소자들과 연결되어 수동소자의 값을 실시간으로 측정하는 수동소자 측정기와, 수동소자 측정결과를 처리하여 내화물의 마모도 및 마모 위치를 표시할 수 있도록 제공하는 제어부를 포함하는 내화물 마모 감지 시스템.




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