WO2020218782A1 - 멀티 센서조립체 - Google Patents

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WO2020218782A1
WO2020218782A1 PCT/KR2020/005181 KR2020005181W WO2020218782A1 WO 2020218782 A1 WO2020218782 A1 WO 2020218782A1 KR 2020005181 W KR2020005181 W KR 2020005181W WO 2020218782 A1 WO2020218782 A1 WO 2020218782A1
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WO
WIPO (PCT)
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sensor
connector
housing
coupled
coupling ring
Prior art date
Application number
PCT/KR2020/005181
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
조향은
김영민
정재룡
Original Assignee
효성중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
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Priority to US17/602,404 priority Critical patent/US11898878B2/en
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    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/24—Housings ; Casings for instruments
    • G01D11/245—Housings for sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D11/00—Component parts of measuring arrangements not specially adapted for a specific variable
    • G01D11/16—Elements for restraining, or preventing the movement of, parts, e.g. for zeroising
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D21/00—Measuring or testing not otherwise provided for
    • G01D21/02—Measuring two or more variables by means not covered by a single other subclass

Definitions

  • the present invention relates to a multi-sensor assembly, and more particularly, to a multi-sensor assembly capable of measuring various types of physical quantities.
  • An object of the present invention is to solve the necessity as described above, and to provide a multi-sensor assembly capable of simultaneously measuring a plurality of physical quantities.
  • Another object of the present invention is to accurately and easily transfer a plurality of measured physical quantities to a control unit.
  • the present invention provides a housing having an internal space formed therein, a first sensor coupled to the tip of the housing and measuring a physical quantity, and the first sensor.
  • a first connector is coupled to the front end and installed in the inner space of the housing, and a second connector is installed on the first sensor and through the inside of the first connector.
  • at least one second sensor extending to the outside of and a first connection line electrically connected to a rear end of the first connector and extending to the outside through an opening formed at a rear end of the housing.
  • the housing extends long in the longitudinal direction in a tubular shape.
  • the first sensor is provided with a seating groove to be opened to the front side, and the second sensor is installed.
  • a through hole is formed in the first sensor to communicate with the mounting groove of the first sensor, and a coupling hole is formed in the first sensor so that the through hole communicates with the outside, and the first connector is coupled to the coupling hole.
  • the inside of the through hole communicates with each other, and a second connection line for transmitting a signal from the second sensor passes.
  • It is installed at the rear end of the housing and is coupled to the first connector and includes an adjustment fixture for setting an installation position of the first sensor.
  • a coupling ring coupled to the first connector is installed at a position corresponding to the opening formed at the rear end of the housing, and a first connection line for connection to the outside is coupled to the coupling ring.
  • the inner surface of the coupling ring has a ring screw portion that is coupled to the second connector or screw formed on the outer surface of the first connector, and the surface of the coupling ring is plated with a material having better solderability than the material of the coupling ring.
  • At least one second sensor is installed in the first sensor so that at least two or more physical quantities can be simultaneously measured and transmitted to the control unit, and the measured physical quantities are transmitted to the control unit.
  • a coupling ring is installed at the end of the first connector connected to the first sensor, and the wire is connected to the coupling ring through soldering. Is connected to the first connector to transmit the measured value of the first sensor to the control unit. Therefore, there is an effect that the measured value of the first sensor can be more accurately transmitted to the control unit.
  • the first connector serves to transmit the measured value of the first sensor, because the impedance when the first connector is installed inside the housing and the impedance at the rear end of the adjustment fixture at the rear end of the housing are different.
  • the first connector and the first connector are connected at a position where the first connector is installed inside the housing. Therefore, signals can be accurately transmitted without changing the impedance at the rear end of the first connector.
  • FIG. 1 is a perspective view showing the configuration of a preferred embodiment of a multi-sensor assembly according to the present invention.
  • Figure 2 is an exploded perspective view showing the configuration of an embodiment of the present invention.
  • Figure 3 is a cross-sectional view showing the internal configuration of the embodiment of the present invention.
  • Figure 4 is an enlarged sectional view showing the adjustment fixture and the periphery in the embodiment of the present invention.
  • FIG. 5 is an enlarged cross-sectional view showing the sensor holder and the periphery in the embodiment of the present invention.
  • first, second, A, B, (a), and (b) may be used. These terms are only used to distinguish the component from other components, and the nature, order, or order of the component is not limited by the term.
  • the housing 10 forms the exterior of the multi-sensor assembly according to the present invention.
  • the housing 10 has a predetermined internal space 12 formed therein.
  • the housing 10 may be formed to have a long length, in consideration of a space in which the first sensor 34 and the second sensor 42 of the multi-sensor assembly are placed to detect physical quantities and the distance from the outside.
  • the housing 10 When the housing 10 is actually used, part of it is located in a space to be detected and the other side is located in a device having a control unit or a device that can be connected to the control unit.
  • the housing 10 has a pipe shape having a predetermined length.
  • An opening 13 is formed on an outer surface of one end of the housing 10.
  • the opening 13 removes about half of the outer surface of the housing 10 so that the inner space 12 and the outside communicate with each other.
  • a first connection line 32 to be described below may extend from the inner space 12 to the outside through the opening 13.
  • the sensor coupling part holder 14 is a part to which the first sensor 34, which will be described below, is coupled.
  • An adjustment fixture 20 is installed at one end of the housing 10, that is, an opposite side of the sensor coupling part 14. It is preferable that the adjustment fixture 20 is made of an insulating material.
  • the adjustment fixture 20 has a disk shape in which a portion of the housing 10 is exposed to the outside.
  • An insertion protrusion 22 protrudes from one surface of the adjustment fixture 20.
  • the insertion protrusion 22 is a part inserted into the inner space 12 of the housing 10.
  • the outer diameter of the insertion protrusion 22 is approximately the same as the inner diameter of the housing 10, so the insertion protrusion 22 is inserted into the housing 10 so that the adjustment fixture 20 can be rotated by a predetermined force or more. To be.
  • a connector hole 24 is formed through the center of the adjustment fixture 20.
  • the connector hole 24 is a portion through which the first connector 26 to be described below passes.
  • a fixing screw part 24' is formed on the inner surface of the connector hole 24.
  • the fixing screw part 24 ′ is coupled to the second connection screw part 29 ′ formed in the first connector 26 to be described below.
  • the fixing screw part 24 ′ and the second connection screw part 29 ′ may create a linear motion of the first connector 26 by the rotation of the adjustment fixing device 20. This linear motion of the first connector 26 sets the position of the first sensor 34 and causes the first sensor 34 to be coupled to the sensor coupling portion 14 of the housing 10.
  • the first connector 26 has a tubular shape made of a conductive metal material.
  • the first connector 26 serves to set the installation position of the first sensor 34 to be described below and at the same time serves to transmit the signal measured by the first sensor 34.
  • the communication path 28 is formed through the first connector 26 in the longitudinal direction.
  • a second connection line 43 to be described below passes through the communication path 28.
  • the first connector 26 is preferably made of an aluminum material in consideration of weight or electrical conductivity.
  • a first connection screw 29 is formed on an outer surface of one end of the first connector 26.
  • the first connection screw portion 29 is coupled to the coupling screw portion 40 ′ of the first sensor 34 so that the first sensor 34 and the first connector 26 are coupled.
  • a second connection screw portion 29 ′ is formed on the outer surface of the other end of the first connector 26.
  • the second connection screw portion 29 ′ is coupled to the fixing screw portion 24 ′ of the adjustment fixing tool 20.
  • a coupling ring 30 may also be coupled to the second connection screw portion 29 ′.
  • a threaded portion may be formed separately from the second connection screw portion 29 ′ so that the coupling ring 30 may be coupled, but the second connection screw portion 29 ′ is formed to the position where the coupling ring 30 is located. It may be combined with the coupling ring 30.
  • a ring screw portion 30' is formed on the inner surface of the coupling ring 30 to be coupled to the second connection screw portion 29'.
  • the coupling ring 30 is also made of a conductive material. It is preferable that the outer surface of the coupling ring 30 is plated with a material having better solderability than the material of the coupling ring 30. When the coupling ring 30 is made of aluminum, it is preferable to plate silver. A silver plated layer is formed on the outer surface of the coupling ring 30, and the first connection line 32 is soldered thereto to be fixed. The first connection line 32 serves to transmit the detection signal of the first sensor 34 transmitted through the first connector 26. A connector is provided at the opposite end of the first connection line 32 to facilitate connection with the outside.
  • the first sensor 34 is coupled to the front end of the housing 10 while being coupled to the first connector 26.
  • the housing 10 and the first sensor 34 are fixed and installed by the first connector 26 pulling the first sensor 34 rearward by a relative movement with the adjustment fixture 20.
  • a seating groove 36 is formed to open to the front surface of the first sensor 34, and a second sensor 42 to be described below is positioned in the seating groove 36.
  • a through hole 38 is formed in the first sensor 34 in communication with the seating groove 36, and a coupling hole 40 is formed so that the through hole 38 and the outside communicate with each other. Accordingly, in the first sensor 34, while going from one side to the other, a seating groove 36, a through hole 38, and a coupling hole 40 are sequentially formed to penetrate the first sensor 34.
  • a coupling screw portion 40' is formed on the inner surface of the coupling hole 40.
  • the coupling screw portion 40 ′ is coupled to the first connector screw portion 29 of the first connector 26.
  • the first sensor 34 has a cylindrical shape as a whole in the illustrated embodiment, but may have various shapes.
  • a second sensor 42 is installed in the mounting groove 36.
  • a second connection line 43 is connected to the second sensor 42.
  • the second connection line 42 serves to transmit a signal detected by the second sensor 42 to the outside.
  • the second connection line 42 connects the inner space 12 of the housing 10 through the communication path 28 of the through hole 38 and the first connector 26 located in the coupling hole 40. It penetrates and extends to the other end of the housing 10 and is connected to the outside.
  • a plurality of seating grooves 36 may be formed in the first sensor 34. That is, the seating groove 36 may be formed to be opened to the periphery of the seating groove 36 in which the second sensor 42 is seated or to the outer surface of the first sensor 34, and these seating grooves 36 Different types of sensors may be installed in each field. In this way, various types of sensors can simultaneously detect various physical quantities.
  • These mounting grooves 36 communicate with a through hole 38, or a separate through hole is formed to be connected to the current through hole 38 so that a connection line for transmitting the value measured by the corresponding sensor is connected to the communication path 28. It can be extended.
  • a first sensor 34 is installed at the front end of the housing 10. Prior to this, the first sensor 34 is installed at the front end of the housing 10 in a state in which the first connector 26 passing through the housing 10 is coupled. This is achieved by the coupling screw portion 40 ′ formed in the coupling hole 40 of the first sensor 34 and the first connection screw portion 29 formed in the first connector 26 to each other.
  • the second connection line 43 of the second sensor 42 is inserted into the mounting groove 36 and the through hole of the first sensor 34. (38), through the communication path (28) to come out to the opposite side of the first connector (26).
  • the second sensor 42 is seated and fixed in the seating groove 36. The assembly of the first sensor 34, the second sensor 42 and the first connector 26 made in this way is coupled to the housing 10.
  • the first connector 26 enters the inner space 12 of the housing 10, and the end of the first connector 26 protrudes to the outside of the housing 10.
  • the coupling ring 30 is coupled to the first connector 26 protruding to the outside of the housing 10 so that it is at a position that can be exposed through the opening 13.
  • the first connection line 32 may be soldered to the coupling ring 30.
  • An adjustment fixture 20 is installed at the rear end of the housing 10. Insert the insertion protrusion 22 of the adjustment fixture 20 into the inner space 12 of the housing 10, and the fixing screw portion 24' of the adjustment fixture 20 and the first connector 26 2 Make sure that the connecting screw 29' is joined. At this time, when the adjustment fixture 20 is rotated about the insertion protrusion 22 with respect to the housing 10, the adjustment fixture 20 rotates only with respect to the housing 10 and follows the housing 10. Do not move. Therefore, by the rotation of the adjustment fastener 20, the fixing screw part 24 ′ and the second connection screw part 29 ′ make a relative motion, so that the first connector 26 moves the housing 10 and the adjustment. It is moved relative to the fixture (20). That is, the first sensor 34 is coupled to the sensor coupling portion 14 at the front end of the housing 10.
  • the assembly sequence of the multi-sensor assembly of the present invention may proceed as follows in addition to the above sequence.
  • the housing 10 and the rest of the components excluding the adjustment fixture 20 are assembled, and the coupling ring 30 is coupled to the first connector 26, and in this state, the inner space 12 of the housing 10 ) To come out through the first connector 26.
  • the first sensor 34 is moved relative to the second connector screw portion 29' of the first connector 26 and the fixing screw portion 24' of the adjustment fixture 20 It is coupled to the sensor coupling part 14 at the tip of (10).
  • the first connection line 32 and the second connection line 43 are respectively connected to the controller side to transmit the detected signal.
  • the path through which the measured value of the first sensor 34 is transmitted is the first connector 26 in the inner space 12 of the housing 10 and the opening 13 of the housing 10. It is a first connection line 32 that passes through and extends to the outside.
  • the impedance value of the path through which the measured value of the first sensor 34 is transmitted must be set to be constant.
  • the first connector 26 is installed in the inner space 12 of the housing 10 so that the impedance value is set constant.
  • the impedance value of the first connector 26 at the position past the adjustment fixture 20 is different from that of the first sensor 34 It is different. Therefore, in order to accurately transfer the measured value of the first sensor 34 to the control unit, the first connection line 32 is connected to the first connector 26 through the opening 13 so that the impedance value is set constant. .
  • the ring screw portion 30' of the coupling ring 30 is coupled to the second connection screw portion 29' formed on the outer surface of the rear end of the first connector 26. By doing this, the contact area between the coupling ring 30 and the first connector 26 is maximized. In addition, by soldering the first connection line 32 to the plating layer formed on the surface of the coupling ring 30, the electrical connection is made well.
  • the position where the first connection line 32 is connected to the first connector 26 is closer to the first sensor 34 than the position where the adjustment fixture 20 is installed, so that the adjustment fixture 20 has an impedance Since it does not affect the impedance, it is not necessary to adjust the impedance by connecting the present invention to the control unit.
  • the first sensor 34 is a partial discharge sensor that detects whether or not there is a partial discharge
  • the second sensor 42 is a hydrogen sensor that detects hydrogen
  • combinations of these sensors can be made in various ways.
  • a plurality of second sensors 42 are provided, but these second sensors 42 may each have different functions.
  • one second sensor 42 is installed on the first sensor 34, but as described above, a plurality of second sensors 42 may be installed on the first sensor 34. I can.

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Abstract

본 발명은 멀티 센서조립체에 관한 것이다. 본 발명에서는 하우징(10)의 선단에 있는 센서결합부(14)에 제1센서(34)가 설치된다. 상기 제1센서(34)의 전면으로 개방되는 안착홈(36)에는 제2센서(42)가 설치된다. 상기 제1센서(34)에서 측정된 신호는 상기 하우징(10)의 내부공간(12)을 관통하는 제1연결구(26)에 의해 전달된다. 상기 제1연결구(26)는 제1센서(34)에서 측정된 신호를 전달함과 동시에 제1센서(34)가 센서홀더(14)에 견고하게 고정되도록 한다. 이를 위해 상기 제1연결구(26)의 후단 외면에는 제2연결구나사부(29')가 형성되어 상기 하우징(10)의 후단에 설치된 조절고정구(20)의 고정구나사부(24')와 결합되어 상대 이동된다.

Description

멀티 센서조립체
본 발명은 멀티 센서조립체에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 여러 종류의 물리량을 측정할 수 있는 멀티 센서조립체에 관한 것이다.
산업의 다양한 분야에서는 특정한 장치의 제어를 위해서 필요한 물리량을 측정하는 것이 필요하다. 이는 얻어진 물리량을 기초로 해서 해당 장치의 동작을 제어하기 위함이다. 하나의 장치를 제어하기 위해서 많은 수의 물리량이 필요한 경우가 있는데, 이를 위해서는 각각의 물리량에 대응되는 센서를 사용하는 것이 필요하다.
하지만, 이와 같이 많은 종류의 물리량을 얻기 위해서 그에 상응하는 갯수의 센서를 사용하게 되면, 센서의 설치를 위한 많은 공간이 필요하게 되는 등의 문제점이 있다. 따라서, 좁은 설치공간밖에 허용되지 않는 장치에서는 다수개의 센서를 별도로 설치하는 것이 매우 어려운 문제점이 있다.
이와 같은 상황에 따라서, 하나의 센서조립체에서 다수개의 물리량을 측정할 수 있도록 다수개의 센서를 가지는 멀티 센서조립체에 대한 필요성이 대두되고 있다.
그리고, 일반적으로 센서조립체에서는 측정된 물리량을 이를 활용하는 제어부로 전달하는 것이 어려운 경우가 많다. 즉, 센서에 의해 물리량이 감지되는 공간의 환경이 제어부가 설치되는 공간의 환경에 영향을 미치지 못하도록 하여야 하는데, 이를 위해 감지된 물리량을 제어부로 안전하게 전달하는 것이 매우 필요하다.
본 발명의 목적은 상기한 바와 같은 필요성을 해결하기 위한 것으로, 다수개의 물리량을 동시에 측정할 수 있는 멀티 센서조립체를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은 다수개의 측정된 물리량을 제어부로 정확하고 쉽게 전달할 수 있도록 하는 것이다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명은 내부공간이 내부에 형성되는 하우징과, 상기 하우징의 선단에 결합되고 물리량을 측정하는 제1센서와, 상기 제1센서에서 측정된 물리량을 전달하는 것으로 선단에 상기 제1센서가 결합되고 상기 하우징의 내부공간에 설치되는 제1연결구와, 상기 제1센서에 설치되고 상기 제1연결구의 내부를 통해 제2연결선이 상기 하우징의 외부로 연장되는 적어도 하나 이상의 제2센서와, 상기 제1연결구의 후단에 전기적으로 연결되고 상기 하우징의 후단에 형성된 개구부를 통해 외부로 연장되는 제1연결선을 포함한다.
상기 하우징은 관형상으로 길이방향으로 길게 연장된다.
상기 제1센서에는 전면으로 개방되게 안착홈이 형성되어 상기 제2센서가 설치된다.
상기 제1센서의 안착홈과 연통되게 상기 제1센서에는 관통공이 형성되고 상기 관통공과 외부가 연통되게 상기 제1센서에는 결합공이 형성되며 상기 결합공에는 상기 제1연결구가 결합되어 상기 제1연결구의 내부와 상기 관통공이 연통되어 상기 제2센서의 신호를 전달하는 제2연결선이 통과한다.
상기 하우징의 후단에 설치되고 상기 제1연결구와 결합되어 상기 제1센서의 설치위치를 설정하는 조절고정구를 포함한다.
상기 하우징의 후단에 형성된 개구부에 대응되는 위치에는 상기 제1연결구에 결합된 결합링이 설치되고, 상기 결합링에는 외부와의 연결을 위한 제1연결선이 결합된다.
상기 결합링의 내면에는 상기 제1연결구의 외면에 형성된 제2연결구나사부에 결합되는 링나사부가 있고, 상기 결합링의 표면에는 결합링의 재질보다 납땜성이 좋은 물질이 도금된다.
본 발명에 의한 멀티 센서조립체에서는 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
본 발명에서는 적어도 2개 이상의 물리량을 동시에 측정하여 제어부로 전달할 수 있도록 제1센서 내에 적어도 하나 이상의 제2센서를 설치하고 하우징을 통해 측정된 물리량들을 제어부로 전달하도록 되어 있어, 하나의 센서로 여러 물리량을 측정하여 사용할 수 있게 되는 효과가 있다.
본 발명에서는 제1 및 제2 센서에서 검출된 신호를 커넥터를 통해 외부로 전달하기 위해서 제1센서에 연결된 제1연결구의 단부에 결합링을 설치하여 상기 결합링에 전선을 납땜을 통해 연결하여 커넥터를 제1연결구에 연결하여 제1센서의 측정값을 제어부로 전달한다. 따라서, 제1센서의 측정값을 보다 정확하게 제어부로 전달할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에서는 제1연결구가 제1센서의 측정값을 전달하는 역할을 하는데, 제1연결구가 하우징의 내부에 설치된 상태에서의 임피던스와 하우징의 후단에 있는 조절고정구 뒷단에서의 임피던스가 다르기 때문에 제1연결구가 하우징 내부에 설치된 위치에서 제1연결구와 제1연결선이 연결되도록 하였다. 따라서 제1연결구의 후단에서 임피던스 변경이 없이 신호가 정확하게 전달될 수 있다.
도 1은 본 발명에 의한 멀티 센서조립체의 바람직한 실시례의 구성을 보인 사시도.
도 2는 본 발명 실시례의 구성을 보인 분해사시도.
도 3은 본 발명 실시례의 내부 구성을 보인 횡단면도.
도 4는 본 발명 실시례에서 조절고정구와 주변을 보인 확대단면도.
도 5는 본 발명 실시례에서 센서홀더와 주변을 보인 확대단면도.
이하, 본 발명의 일부 실시례들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명의 실시례를 설명함에 있어, 관련된 공지구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 실시례에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
또한, 본 발명의 실시례의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.
도면들에 도시된 바에 따르면, 본 발명에 의한 멀티 센서조립체의 외관을 하우징(10)이 형성한다. 상기 하우징(10)은 내부에 소정의 내부공간(12)이 형성된다. 상기 하우징(10)은 길이가 길게 형성될 수 있는데, 이는 멀티 센서조립체의 제1센서(34)와 제2센서(42)가 물리량 감지를 위해 놓여지는 공간과 외부와의 거리를 고려하여서 이다. 상기 하우징(10)은 실제로 사용될 때 일부는 감지 대상이 되는 공간 내에 있고 반대쪽은 제어부가 있는 장치 또는 제어부와 연결될 수 있는 장치 내에 위치된다. 본 실시례에서 상기 하우징(10)은 소정의 길이를 가지는 파이프 형상이다.
상기 하우징(10)의 일단부 외면에는 개구부(13)가 형성된다. 상기 개구부(13)는 상기 하우징(10)의 외면을 절반 정도를 제거하여 상기 내부공간(12)과 외부가 연통되도록 한다. 상기 개구부(13)를 통해서 아래에서 설명될 제1연결선(32)이 내부공간(12)에서 외부로 연장될 수 있다.
상기 하우징(10)의 타단부, 즉 상기 개구부(13)가 형성된 일단부의 반대쪽 단부에는 센서결합부(14)가 있다. 상기 센서결합부홀더(14)는 아래에서 설명될 제1센서(34)가 결합되는 부분이다.
상기 하우징(10)의 일단부, 즉 상기 센서결합부(14)의 반대쪽에는 조절고정구(20)가 설치된다. 상기 조절고정구(20)는 절연재질로 만들어지는 것이 좋다. 상기 조절고정구(20)는 상기 하우징(10)의 외부로 드러난 부분이 원판형상이다. 상기 조절고정구(20)의 일면에는 삽입돌부(22)가 돌출되어 있다. 상기 삽입돌부(22)는 상기 하우징(10)의 내부공간(12)에 삽입되는 부분이다. 상기 삽입돌기(22)의 외경은 상기 하우징(10)의 내경과 거의 같아서 상기 삽입돌기(22)는 상기 하우징(10)의 내부에 삽입되어 소정 이상의 힘에 의해 조절고정구(20)가 회전할 수 있도록 한다.
상기 조절고정구(20)의 중심을 관통하여서는 연결구공(24)이 형성되어 있다. 상기 연결구공(24)은 아래에서 설명될 제1연결구(26)가 관통하는 부분이다. 상기 연결구공(24)의 내면에는 고정구나사부(24')가 형성되어 있다. 상기 고정구나사부(24')는 아래에서 설명될 제1연결구(26)에 형성된 제2연결구나사부(29')와 결합된다. 상기 고정구나사부(24')와 제2연결구나사부(29')는 상기 조절고정구(20)의 회전에 의해 제1연결구(26)의 직선운동을 만들어낼 수 있다. 이와 같은 제1연결구(26)의 직선운동은 상기 제1센서(34)의 위치를 설정하고 상기 하우징(10)의 센서결합부(14)에 제1센서(34)가 결합되도록 한다.
제1연결구(26)는 도전성 금속재질로 만들어진 관형태이다. 상기 제1연결구(26)는 아래에서 설명될 제1센서(34)의 설치위치를 설정하는 역할을 함과 동시에 제1센서(34)에서 측정된 신호를 전달하는 역할을 한다. 상기 제1연결구(26)의 내부를 관통하여서는 연통로(28)가 있다. 상기 연통로(28)는 상기 제1연결구(26)를 길이방향으로 관통하여 형성된다. 상기 연통로(28)에는 아래에서 설명될 제2연결선(43)이 통과한다. 상기 제1연결구(26)는 무게나 전기전도성 등을 고려하여 알루미늄재질로 만들어지는 것이 좋다.
상기 제1연결구(26)의 일측 단부 외면에는 제1연결나사부(29)가 형성되어 있다. 상기 제1연결나사부(29)는 제1센서(34)의 결합나사부(40')와 결합되어 제1센서(34)와 제1연결구(26)가 결합되도록 한다. 상기 제1연결구(26)의 타측 단부 외면에는 제2연결나사부(29')가 형성되어 있다. 상기 제2연결나사부(29')는 상기 조절고정구(20)의 고정구나사부(24')와 결합된다.
상기 제2연결나사부(29')에는 또한 결합링(30)이 결합될 수 있다. 물론, 상기 제2연결나사부(29')와는 별도로 나사부가 형성되어 상기 결합링(30)이 결합될 수도 있으나, 상기 제2연결나사부(29')가 결합링(30)이 있는 위치까지 형성되어 결합링(30)과 결합될 수 있다. 상기 결합링(30)의 내면에는 링나사부(30')가 형성되어 상기 제2연결나사부(29')와 결합된다.
상기 결합링(30)도 도전성 재질로 만들어진다. 상기 결합링(30)의 외면에는 결합링(30)의 재질보다 납땜성이 좋은 물질이 도금되는 것이 좋다. 상기 결합링(30)이 알루미늄인 경우에는 은을 도금하는 것이 좋다. 상기 결합링(30)의 외면에 은도금층이 형성되고, 이에 제1연결선(32)이 납땜되어 고정된다. 상기 제1연결선(32)은 상기 제1연결구(26)를 통해 전달된 제1센서(34)의 감지신호를 전달하는 역할을 한다. 상기 제1연결선(32)의 반대쪽 끝부분에는 커넥터가 있어서 외부와의 연결이 쉽게 이루어질 수 있도록 한다.
제1센서(34)는 상기 제1연결구(26)와 결합된 상태에서 상기 하우징(10)의 선단에 결합된다. 상기 제1연결구(26)가 상기 조절고정구(20)와의 상대 이동에 의해 상기 제1센서(34)를 후방으로 당겨줌에 의해 상기 하우징(10)과 제1센서(34)가 고정되어 설치된다. 상기 제1센서(34)의 전면으로 개방되게 안착홈(36)이 형성되고, 상기 안착홈(36)에는 아래에서 설명될 제2센서(42)가 위치된다.
상기 제1센서(34)에는 상기 안착홈(36)과 연통되어 관통공(38)이 형성되고 상기 관통공(38)과 외부가 연통되게 결합공(40)이 형성된다. 따라서, 상기 제1센서(34)에는 일측에서 타측으로 가면서, 안착홈(36), 관통공(38), 결합공(40)이 차례로 형성되어 제1센서(34)를 관통하게 된다. 상기 결합공(40)의 내면에는 결합나사부(40')가 형성된다. 상기 결합나사부(40')는 상기 제1연결구(26)의 제1연결구나사부(29)와 결합된다. 상기 제1센서(34)는 도시된 실시례에서는 전체적으로 원기둥형상으로 되어 있으나, 다양한 형상으로 될 수 있다.
상기 안착홈(36)에는 제2센서(42)가 설치된다. 상기 제2센서(42)에는 제2연결선(43)이 연결되어 있다. 상기 제2연결선(42)은 제2센서(42)에서 감지된 신호를 외부로 전달하는 역할을 한다. 상기 제2연결선(42)은 상기 관통공(38)과 상기 결합공(40)에 위치된 제1연결구(26)의 연통로(28)를 통해서 상기 하우징(10)의 내부공간(12)을 관통하여 하우징(10)의 타단부로 연장되어 외부로 연결된다.
한편, 상기 제1센서(34)에는 다수개의 안착홈(36)이 형성될 수 있다. 즉, 상기 제2센서(42)가 안착되는 안착홈(36)의 주변 또는 상기 제1센서(34)의 외측면으로 개방되게 안착홈(36)이 형성될 수 있고, 이들 안착홈(36)들에 각각 다른 종류의 센서들이 설치될 수 있다. 이와 같이 하면 다양한 종류의 센서가 다양한 물리량을 동시에 감지할 수 있다. 이들 안착홈(36)에는 관통공(38)이 연통되거나, 현재의 관통공(38)에 별도의 관통공이 연결되게 형성되어 해당 센서에서 측정한 값을 전달하는 연결선이 상기 연통로(28)로 연장될 수 있도록 할 수 있다.
이하 상기한 바와 같은 구성을 가지는 본 발명에 의한 멀티 센서조립체가 조립되고 사용되는 것을 상세하게 설명한다.
먼저, 도시된 바와 같은 멀티 센서조립체가 조립되는 것을 설명한다. 상기 하우징(10)의 선단에 제1센서(34)가 설치된다. 이에 앞서 상기 제1센서(34)는 상기 하우징(10)을 관통한 상기 제1연결구(26)가 결합된 상태에서 상기 하우징(10)의 선단에 설치된다. 이는 상기 제1센서(34)의 결합공(40)에 형성된 결합나사부(40')와 제1연결구(26)에 형성된 제1연결구나사부(29)가 서로 결합됨에 의해 이루어진다. 상기 제1센서(34)와 제1연결구(26)를 결합한 상태에서, 상기 제2센서(42)의 제2연결선(43)을 상기 제1센서(34)의 안착홈(36), 관통공(38), 연통로(28)를 관통하여 상기 제1연결구(26)의 반대쪽으로 나오도록 한다. 그리고 상기 안착홈(36)에 상기 제2센서(42)가 안착되어 고정되도록 한다. 이와 같이 만들어진, 제1센서(34), 제2센서(42) 그리고 제1연결구(26)의 조립체를 상기 하우징(10)에 결합하는 것이다.
즉, 상기 제1연결구(26)를 상기 하우징(10)의 내부공간(12)으로 들어가게 하고, 상기 제1연결구(26)의 끝부분이 상기 하우징(10)의 외부로 돌출되게 한다. 상기 하우징(10)의 외부로 돌출된 제1연결구(26)에 결합링(30)을 결합하여 상기 개구부(13)로 노출될 수 있는 위치에 있도록 한다. 상기 결합링(30)에 제1연결선(32)을 이때 납땜할 수 있다. 물론, 상기 조절고정구(20)를 결합한 후에 상기 제1연결선(32)을 납땜할 수도 있다.
상기 하우징(10)의 후단부에 조절고정구(20)를 설치한다. 상기 조절고정구(20)의 삽입돌부(22)를 상기 하우징(10)의 내부공간(12)에 삽입하고 상기 조절고정구(20)의 고정구나사부(24')와 제1연결구(26)의 제2연결구나사부(29')가 결합되게 한다. 이때, 상기 조절고정구(20)를 상기 하우징(10)에 대해 상기 삽입돌부(22)를 중심으로 회전시키면 상기 조절고정구(20)는 상기 하우징(10)에 대해서 회전만하고 하우징(10)을 따라 이동하지 않는다. 따라서 상기 조절고정구(20)의 회전에 의해 상기 고정구나사부(24')와 제2연결구나사부(29')가 상대 운동을 하여 상기 제1연결구(26)가 상기 하우징(10)과 상기 조절고정구(20)에 대해 이동하게 된다. 즉, 상기 하우징(10)의 선단에 있는 센서결합부(14)에 상기 제1센서(34)가 결합된다.
참고로, 본 발명의 멀티 센서조립체의 조립순서는 위의 순서 외에도 다음과 같이 진행될 수도 있다. 상기 하우징(10)과 조절고정구(20)를 제외한 나머저 부품을 조립한 상태로 상기 제1연결구(26)에 결합링(30)을 결합하고 이 상태에 상기 하우징(10)의 내부공간(12)을 상기 제1연결구(26)가 관통하여 나오도록 한다. 그리고 상기 제1연결구(26)의 제2연결구나사부(29')에 상기 조절고정구(20)의 고정구나사부(24')를 결합하여 상대 이동시킴에 의해 상기 제1센서(34)가 하우징(10)의 선단에 있는 센서결합부(14)에 결합된다.
이와 같이 만들어진 본 발명에 의한 멀티 센서조립체에는 상기 제1연결선(32)과 제2연결선(43)이 각각 제어부 쪽과 연결되어 감지된 신호를 전달한다. 여기서, 상기 제1센서(34)의 측정값을 전달하는 경로는 상기 하우징(10)의 내부공간(12)에 있는 상기 제1연결구(26)와 상기 하우징(10)의 개구부(13)를 ㅌ통과하여 외부로 연장된 제1연결선(32)이다. 상기 제1센서(34)의 측정값이 정확하게 전달되기 위해서는 제1센서(34)의 측정값이 전달되는 경로의 임피던스값이 일정하게 설정되어야 한다. 이를 위해서 상기 하우징(10)의 내부공간(12)에 상기 제1연결구(26)를 설치하여 임피던스값이 일정하게 설정되도록 하였다.
하지만, 상기 하우징(10)의 후단에 설치된 조절고정구(20)의 존재 때문에 상기 조절고정구(20)를 지난 위치에서 상기 제1연결구(26)의 임피던스값은 제1센서(34)의 그것과는 달리된다. 따라서, 제1센서(34)의 측정값을 제어부로 정확하게 전달하기 위해서 상기 개구부(13)를 통해 제1연결선(32)을 상기 제1연결구(26)에 연결하여 임피던스값이 일정하게 설정되도록 하였다.
그리고, 상기 제1연결구(26)의 후단 외면에 형성된 제2연결나사부(29')에 결합링(30)의 링나사부(30')가 결합되도록 한다. 이와 같이 함에 의해 결합링(30)과 제1연결구(26)사이의 접촉면적을 극대화한다. 또한, 상기 결합링(30)의 표면에 형성된 도금층에 제1연결선(32)을 납땜하여 전기적 연결이 정확하게 잘 이루어진다.
특히, 조절고정구(20)가 설치된 위치보다 상기 제1연결선(32)이 상기 제1연결구(26)에 연결된 위치가 상기 제1센서(34)에 더 가깝도록 하여 상기 조절고정구(20)가 임피던스에 영향을 미치지 않도록 하였으므로, 본 발명을 제어부에 연결함에 의해 임피던스 조절을 할 필요가 없게 된다.
이상에서, 본 발명의 실시례를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시례에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 이상에서 기재된 "포함하다", "구성하다" 또는 "가지다" 등의 용어는, 특별히 반대되는 기재가 없는 한, 해당 구성 요소가 내재할 수 있음을 의미하는 것이므로, 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다. 기술적이거나 과학적인 용어를 포함한 모든 용어들은, 다르게 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다. 사전에 정의된 용어와 같이 일반적으로 사용되는 용어들은 관련 기술의 문맥상의 의미와 일치하는 것으로 해석되어야 하며, 본 발명에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시례들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시례에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
도시된 실시례에서는 제1센서(34)가 부분방전 여부를 검출하는 부분방전센서이고 제2센서(42)가 수소를 감지하는 수소센서인데, 이들 센서의 조합은 다양하게 만들 수 있다. 그리고, 제2센서(42)를 다수개 두는데, 이들 제2센서(42)가 각각 다른 기능을 하는 것으로 할 수도 있다.
그리고, 도시된 실시례에서는 상기 제2센서(42)가 상기 제1센서(34)에 하나 설치되어 있으나, 위에서도 설명한 바와 같이 제1센서(34)에 다수개의 제2센서(42)가 설치될 수 있다.

Claims (7)

  1. 내부공간이 내부에 형성되는 하우징과,
    상기 하우징의 선단에 결합되고 물리량을 측정하는 제1센서와,
    상기 제1센서에서 측정된 물리량을 전달하는 것으로 선단에 상기 제1센서가 결합되고 상기 하우징의 내부공간에 설치되는 제1연결구와,
    상기 제1센서에 설치되고 상기 제1연결구의 내부를 통해 제2연결선이 상기 하우징의 외부로 연장되는 적어도 하나 이상의 제2센서와,
    상기 제1연결구의 후단에 전기적으로 연결되고 상기 하우징의 후단에 형성된 개구부를 통해 외부로 연장되는 제1연결선을 포함하는 멀티센서조립체.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 하우징은 관형상으로 길이방향으로 길게 연장되는 멀티 센서조립체.
  3. 제 2 항에 있어서, 상기 제1센서에는 전면으로 개방되게 안착홈이 형성되어 상기 제2센서가 설치되는 멀티 센서조립체.
  4. 제 3 항에 있어서, 상기 제1센서의 안착홈과 연통되게 상기 제1센서에는 관통공이 형성되고 상기 관통공과 외부가 연통되게 상기 제1센서에는 결합공이 형성되며 상기 결합공에는 상기 제1연결구가 결합되어 상기 제1연결구의 내부와 상기 관통공이 연통되어 상기 제2센서의 신호를 전달하는 제2연결선이 통과하는 멀티 센서조립체.
  5. 제 4 항에 있어서, 상기 하우징의 후단에 설치되고 상기 제1연결구와 결합되어 상기 제1센서의 설치위치를 설정하는 조절고정구를 포함하는 멀티 센서조립체.
  6. 제 1 항 내지 제 5 항중 어느 한 항에 있어서, 상기 하우징의 후단에 형성된 개구부에 대응되는 위치에는 상기 제1연결구에 결합된 결합링이 설치되고, 상기 결합링에는 외부와의 연결을 위한 제1연결선이 결합되는 멀티 센서조립체.
  7. 제 7 항에 있어서, 상기 결합링의 내면에는 상기 제1연결구의 외면에 형성된 제2연결구나사부에 결합되는 링나사부가 있고, 상기 결합링의 표면에는 결합링의 재질보다 납땜성이 좋은 물질이 도금되는 멀티 센서조립체.
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