KR101559099B1 - apparatus and manufacturing method of LVDT(Linear Variable Differential Transformer) for high-temperature irradiation - Google Patents

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Abstract

본 발명은 종래의 고온에서의 온도 제한성을 향상시키고 미래 원자로 조건에서도 적합하게 사용하기 위해 구조를 단순화시키고 소형화시킨 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)에 관한 것으로서, 측정 대상물과 접속되어 상기 측정 대상물의 변화에 따라 코어지지대(10)의 위치가 가변되고, 상기 코어지지대(10)에 형성된 코어(30)의 가변된 위치 방향인 축방향으로 코어 스프링(20)을 통하여 상기 코어(30)의 가변된 위치를 이동시키는 변위 검출부(200)와, 상기 코어(30)의 위치 변위에 상응하는 코일의 전기적 출력이 내부로 삽입된 절연케이블(110)에 의해 생성되도록 형성되는 차동 검출 조립부(300) 및 상기 차동 검출 조립부(300)로 삽입되는 절연케이블(110)의 삽입부를 밀봉시키는 봉단마개(90)가 포함된 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT 및 LVDT의 제조방법이 제공된다.The present invention relates to an LVDT (Linear Variable Differential Transformer) having a simplified structure and a miniaturized structure for improving the temperature limitation at a high temperature in the past and suitably using the reactor under the future reactor conditions. The LVDT is connected to a measurement object, The position of the core support 10 is varied and the variable position of the core 30 through the core spring 20 in the axial direction which is the direction of the variable position of the core 30 formed on the core support 10 A differential detection and assembly unit 300 configured to generate an electrical output of the coil corresponding to the positional displacement of the core 30 by an insulated cable 110 inserted therein, And a sealing stopper (90) for sealing the inserting portion of the insulated cable (110) inserted into the detecting and assembling portion (300). This method is provided.

Description

고온 조사 시험용 LVDT 및 LVDT의 제조 방법{apparatus and manufacturing method of LVDT(Linear Variable Differential Transformer) for high-temperature irradiation}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a method of manufacturing a high-temperature irradiation LVDT and an LVDT,

본 발명은 기계적 변위에 따른 권선된 코일의 자속의 변화를 전기적 신호로 바꾸어 주는 센서인 LVDT(Linear Variable Differential Transformer, 선형변위 차동트랜스; 이하 LVDT로 표기)에 관한 것으로, 기계적 원자로 환경에서 변위와 압력 측정시 최대 900℃까지 고온 환경에서 사용할 수 있는 고온 조사 시험용 LVDT에 관한 것이다.
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a linear variable differential transformer (LVDT), which is a sensor that changes the magnetic flux of a wound coil according to a mechanical displacement into an electrical signal, To a high temperature irradiation test LVDT which can be used in a high temperature environment up to 900 DEG C in measurement.

본 발명은 외부 물리적 변화에 독립적으로 움직이는 코어의 변위에 비례하여 전기적 출력을 발생시킴으로서 계측분야에 광범위하게 사용되는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)에 관한 것이다.
The present invention relates to a linear variable differential transformer (LVDT) widely used in the field of measurement by generating an electrical output proportional to a displacement of a core moving independently of an external physical change.

LVDT는 전자기 차폐와 계측 대상의 구조적 형태에 적절히 적용함에 따라 환경 변화에 대한 영향을 적게 받으면서 특성이 우수한　transducer로 사용이 가능하고, 이러한 형태의　transducer는 변위 측정을 기본으로 하고 있어 산업분야, 대학 및 연구실 등에서 대단히 폭 넓게 사용되고 있다.
LVDT is suitable for electromagnetic shielding and structural form of measurement object, it can be used as a transducer which has little effect on environmental change and has excellent characteristics. This type of transducer is based on displacement measurement, And has been used extensively in research laboratories.

가장 간단한 형태로서, LVDT는 코일을 감는 포머와, 기계적 변위를 감지하는 코어, 코어를 지지해주는 지지봉, 외부에서 발생되는 자기적 간섭과 1차코일측과, 2차코일측 사이에서 발생하기 쉬운 와전류(eddy currunt)를 제거하기 위한 차폐 케이스, 그리고 기계적 변위를 전기적 신호로 바꾸어주는 코일로 구성된다.
In its simplest form, the LVDT consists of a former that winds the coil, a core that senses the mechanical displacement, a support bar that supports the core, magnetic interference from the outside, and eddy currents that can occur between the primary coil side and the secondary coil side. a shield case for removing the eddy currunt, and a coil for converting the mechanical displacement into an electrical signal.

전기적 절연이 높은 원통형의 포머는 코일을 감을 수 있게 3부분으로 나누어지며, 중간 부분에 AC 전압을 공급하는 1차코일(primary coil)을 감고, 1차코일 측으로부터 동일한 간격을 유지하면서 대칭적으로 동일한 모양을 가진 2차코일(secondary coil)을 감아서 외부적으로 반대방향으로 직렬 연결되어 있다.
The cylindrical, high electrical insulation type former is divided into three parts so that the coil can be wound. The primary coil which supplies the AC voltage in the middle part is wound around it, and symmetrically with the same interval from the primary coil side A secondary coil of the same shape is wound and connected externally in the opposite direction in series.

최근 들어, LVDT는 연구용 원자로에서 핵연료나 재료 시편의 물리적 특성을 파악하기 위해 고온·고압 및 고방사선의 가혹한 환경에서 동작하는 센서로 사용되고 있다.
In recent years, LVDT has been used as a sensor operating in harsh environments of high temperature, high pressure and high radiation to understand the physical characteristics of nuclear fuel and material specimens in research reactors.

기존의 LVDT에 관한 기술의 일예로서, 국내공개특허 2012-0044564호 변형 측정용 내방사선 LVDT는 측정 대상물과 접속되고, 측정 대상물의 변화에 따라 코어 위치가 가변되고 가변된 위치 방향인 축방향으로 코어 스프링을 통하여 가변된 코어의 위치를 이동시키는 변형 검출 조립부 및 상기 변형 검출 조립부 내의 코어의 위치 변위에 상응하여 전기적 출력이 절연 케이블로 생성되도록 구성된 차동 검출 조립부가 포함된 LVDT의 구성이 개시된 바 있으며 사용 한계는 350℃ 이다.
As an example of the existing LVDT technology, Korean Patent Laid-Open Publication No. 2004-0044564 discloses a radiation measurement LVDT for deformation measurement, which is connected to an object to be measured. The core position is varied in accordance with a change of an object to be measured, A structure of an LVDT including a deformation detection assembly for moving a position of a variable core through a spring and a differential detection assembly for generating an electrical output by an insulating cable corresponding to a positional displacement of the core in the deformation detection assembly The limit of use is 350 ℃.

연구용 원자로의 시험용으로 사용되는 LVDT는 사용 목적상 350℃ 이상의 고온 조사시험용으로 사용되는 LVDT는 원자로 환경의 고온 조건 특성을 만족하여야 한다.
The LVDT used for the test of the research reactor must satisfy the high temperature condition characteristics of the reactor environment.

그러나, 기존의 LVDT는 외통이 금속 재질이지만 내부의 부품이 고온 고압 및 고방사선의 극한 환경인 원자로 조건에서는 사용할 수가 없다. However, the conventional LVDT can not be used in a reactor condition where the outer tube is made of a metal material but the internal parts are in an extreme environment of high temperature, high pressure and high radiation.

일부 특수하게 고온 환경과 내방사선의 환경에서 사용되는 LVDT가 고가로 판매되고 있으나 부품의 특성상 고온의 사용한계가 약 350℃까지로 제한되므로 그 이상의 고온 원자로 특성을 갖는 미래 원자력 시스템에는 사용할 수가 없다.
LVDT, which is used in some special high temperature environment and radiation environment, is sold at a high price, but due to the nature of parts, the use limit of high temperature is limited to about 350 ℃, so it can not be used in future nuclear power system with high temperature reactor characteristics.

따라서 기존의 원자로와 함께 미래 원자로에서도 사용할 수 있도록 소형화 및 단순 구조와 함께 내방사성 기능을 포함하여 최대 900℃까지 고온에서 사용할 수 있는 LVDT의 개발이 시급히 요구되고 있는 실정이다.
Therefore, it is urgently required to develop a LVDT that can be used at a high temperature up to 900 ° C. including a radioactivity function together with a miniaturization and a simple structure so that it can be used in future nuclear reactors together with existing reactors.

국내공개특허 제10-2012-0044563호Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0044563 국내공개특허 제10-2012-0044564호Korean Patent Laid-Open No. 10-2012-0044564

이에 상기와 같은 점을 감안하여 발명된 본 발명은 종래의 고온에서의 온도 제한성을 향상시키고 미래 원자로 조건에서도 적합하게 사용하기 위해 구조를 단순화시키고 소형화시킨 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)를 제공함을 목적으로 한다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a linear variable differential transformer (LVDT) in which the structure is simplified and miniaturized in order to improve the temperature limitation at a high temperature and suitably use in future reactor conditions do.

또한, LVDT에 사용되는 모든 부품은 고온과 고방사선에서 충분히 견디도록 재료 선정을 하였는데, 특히 코일을 Ø0.25mm K-type 열전대를 사용하여 기존 절연 코일보다 절연 특성을 향상시키고 온도 제한성을 1000℃이상으로 크게 높이고자 하였으며, LVDT 코어의 사용 온도를 높이기 위한 재료를 선정하여 사용 온도를 최대 900℃까지 향상시키는 것을 목적으로 한다.
In addition, all the parts used in LVDT were selected to withstand high temperature and high radiation. Especially, K-type thermocouple with Ø0.25mm coil was used to improve the insulation characteristics and to limit the temperature limit to over 1000 ℃ And to increase the operating temperature up to 900 ℃ by selecting materials to increase the operating temperature of the LVDT core.

또한, 2개의 계장선으로 구성된 기존의 LVDT와는 다르게 단일 절연 금속케이블을 사용하여 구조를 단순화하였으며 계장선의 최대 약점인 외부 누수로부터 LVDT를 밀폐하기 위해 정밀 접합이 용이하도록 각 부품을 배치하는 것을 목적으로 한다.
In addition, unlike conventional LVDTs consisting of two instrument lines, a single insulation metal cable is used to simplify the structure and to arrange each component so as to facilitate precision bonding in order to seal the LVDT from external leak, which is the weakest point of the instrument line do.

상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따르면, 측정 대상물과 접속되어 상기 측정 대상물의 변화에 따라 코어지지대의 위치가 가변되고, 상기 코어지지대에 형성된 코어의 가변된 위치 방향인 축방향으로 코어 스프링을 통하여 상기 코어 가변된 위치를 이동시키는 변위 검출부와, 상기 코어의 위치 변위에 상응하는 LVDT(Linear Variable Differential Transformer) 코일의 전기적 출력이 내부로 삽입된 절연 케이블에 의해 생성되도록 형성되는 차동 검출 조립부 및 상기 차동 검출 조립부로 삽입되는 절연케이블의 삽입부를 밀봉시키는 봉단마개가 포함된 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT가 제공된다.
In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided a method of measuring a position of a core support which is connected to a measurement object, And a differential detection and assembly unit (LVDT) for generating an electrical output of an LVDT (Linear Variable Differential Transformer) coil corresponding to the positional displacement of the core by an insulation cable inserted into the core, And a sealing cap for sealing an inserting portion of the insulating cable inserted into the differential detecting and assembling portion.

또한, 본 발명의 다른 일측면에 따르면, 측정 대상물과 접속되어 상기 측정 대상물의 변화에 따라 코어지지대의 위치가 가변되고, 상기 코어지지대에 형성된 코어의 가변된 위치 방향인 축방향으로 코어 스프링을 통하여 상기 코어 가변된 위치를 이동시키는 변위 검출부와, 상기 코어의 위치 변위에 상응하는 LVDT 코일의 전기적 출력이 내부로 삽입된 절연 케이블에 의해 생성되도록 형성되는 차동 검출 조립부 및 상기 차동 검출 조립부로 삽입되는 절연케이블의 삽입부를 밀봉시키는 밀폐튜브가 형성된 봉단마개를 결합하여 밀폐시키되, 상기 변위 검출부와, 상기 차동 검출 조립부 및 상기 봉단마개의 접촉 부위를 정밀 레이저로 용접하여 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT의 제조방법이 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a position of a core support which is connected to a measurement object to change a position of the core support according to a change of the measurement object, A differential detection assembly formed to generate an electrical output of an LVDT coil corresponding to a positional displacement of the core by an insulated cable inserted into the differential detection assembly; And a sealing cap formed with a sealing tube for sealing the inserting portion of the insulating cable is hermetically sealed so that the contact portions of the displacement detecting portion, the differential detecting and assembling portion, A method of manufacturing an LVDT for testing is provided.

이러한 본 발명에 따른 고온 조사 시험용 LVDT 및 LVDT의 제조방법에 의하면, 변위 검출부는 코어 재료로 Co가 약 49%, 철이 약 49%, 바나듐이 약 2%를 함유한 철합금을 사용함으로써, 고온 환경에서 사용시 내구성이 향상될 수 있으며, 특히, 코일로 사용된 미세 K-type 열전대 케이블을 사용함으로써, 재료의 최대 사용 온도 900℃ 까지 고온 조건에서 사용할 수 있다.
According to the manufacturing method of the LVDT and the LVDT for high temperature irradiation test according to the present invention, the displacement detector uses an iron alloy containing about 49% of Co, about 49% of iron and about 2% of vanadium as the core material, Durability can be improved. Especially, by using a fine K-type thermocouple cable used as a coil, it can be used under high temperature conditions up to the maximum use temperature of the material of 900 ° C.

또한, 본 발명에 따른 고온 조사 시험용 LVDT 및 LVDT의 제조방법에 의하면, 계장선으로 단일 금속 절연 케이블을 사용하여 구조를 단순화함으로써, 취급이 용이함은 물론 LVDT 설치 및 사용 중에 발생되는 케이블 밀봉 부위의 신뢰성을 향상시킬 수 있다.
Further, according to the method for manufacturing LVDT and LVDT for high temperature irradiation test according to the present invention, it is possible to simplify the structure by using a single metal insulated cable as the instrument line, thereby facilitating the handling and reliability of the cable sealing portion Can be improved.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 조사 시험용 LVDT를 나타낸 단면도.
도 2는 도 1에 도시된 변위 검출부를 확대하여 나타낸 단면도.
도 3은 도 1에 도시된 차동 검출 조립부를 확대하여 나타낸 단면도.
도 4는 는 도 1에 도시된 고온 조사 시험용 LVDT를 분해하여 나타낸 단면도.
도 5는 도 1 및 도 4에 도시된 밀봉부를 확대하여 나타낸 단면도.1 is a sectional view showing an LVDT for high temperature irradiation test according to an embodiment of the present invention;
Fig. 2 is an enlarged cross-sectional view of the displacement detection unit shown in Fig. 1; Fig.
3 is an enlarged cross-sectional view of the differential detection assembly shown in Fig.
FIG. 4 is a cross-sectional view of the LVDT for high temperature irradiation test shown in FIG.
5 is an enlarged cross-sectional view of the sealing portion shown in Figs. 1 and 4. Fig.

본 발명에 의한 고온 조사 시험용 LVDT(Linear Variable Differential Transformer)에 따르면, 측정 대상물과 접속되어 상기 측정 대상물의 변화에 따라 코어지지대의 위치가 가변되고, 상기 코어지지대에 형성된 코어의 가변된 위치 방향인 축방향으로 코어 스프링을 통하여 상기 코어 가변된 위치를 이동시키는 변위 검출부와, 상기 코어의 위치 변위에 상응하는 LVDT 코일의 전기적 출력이 내부로 삽입된 절연 케이블에 의해 생성되도록 형성되는 차동 검출 조립부 및 상기 차동 검출 조립부로 삽입되는 절연케이블의 삽입부를 밀봉시키는 봉단마개가 포함된 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT가 제공된다.
According to the LVDT (Linear Variable Differential Transformer) for high temperature irradiation test according to the present invention, the position of the core supporter connected to the measurement object is changed in accordance with the change of the measurement object, A differential detection and assembly unit configured to generate an electrical output of the LVDT coil corresponding to a positional displacement of the core by an insulated cable inserted into the core, There is provided a LVDT for high temperature irradiation test characterized by including a sealing cap for sealing an inserting portion of an insulated cable inserted into the differential detecting and assembling portion.

또한, 본 발명의 다른 일측면에 따르면, 측정 대상물과 접속되어 상기 측정 대상물의 변화에 따라 코어지지대의 위치가 가변되고, 상기 코어지지대에 형성된 코어의 가변된 위치 방향인 축방향으로 코어 스프링을 통하여 상기 코어 가변된 위치를 이동시키는 변위 검출부와, 상기 코어의 위치 변위에 상응하는 LVDT 코일의 전기적 출력이 내부로 삽입된 절연 케이블에 의해 생성되도록 형성되는 차동 검출 조립부 및 상기 차동 검출 조립부로 삽입되는 절연케이블의 삽입부를 밀봉시키는 밀폐튜브가 형성된 봉단마개를 결합하여 밀폐시키되, 상기 변위 검출부와, 상기 차동 검출 조립부 및 상기 봉단마개의 접촉 부위를 정밀 레이저로 용접하여 밀폐시키는 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT의 제조방법이 제공된다.
According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a position of a core support which is connected to a measurement object to change a position of the core support according to a change of the measurement object, A differential detection assembly formed to generate an electrical output of an LVDT coil corresponding to a positional displacement of the core by an insulated cable inserted into the differential detection assembly; And a sealing cap formed with a sealing tube for sealing the inserting portion of the insulating cable is hermetically sealed so that the contact portions of the displacement detecting portion, the differential detecting and assembling portion, A method of manufacturing an LVDT for testing is provided.

이하 본 발명의 실시예를 첨부된 예시도면을 참조로 상세히 설명하며, 이러한 실시예는 일례로서 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으므로, 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which illustrate exemplary embodiments of the present invention. The present invention is not limited to these embodiments.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 고온 조사 시험용 LVDT를 나타낸다.1 shows a LVDT for high temperature irradiation test according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 고온 조사 시험용 LVDT(100)는 변위 검출부(200), 차동 검출 조립부(300) 및 절연케이블의 밀봉부(400)를 포함한다.
Referring to FIG. 1, the LVDT 100 for high temperature irradiation test according to the present invention includes a displacement detector 200, a differential detection assembly 300, and a sealing portion 400 of an insulation cable.

밀봉부(400)는 차동 검출 조립부(300)와, 절연케이블(110)을 밀폐시키는 부위이며, 후술될 봉단마개(90; 도 4 및 도 5 참조)에 의해 이러한 밀폐구조가 형성된다.
The sealing portion 400 is a portion for sealing the differential detecting and assembling portion 300 and the insulating cable 110 and the sealing structure is formed by a sealing plug 90 (see FIGS. 4 and 5) to be described later.

상기한 변위 검출부(200)와, 차동 검출 조립부(300) 및 봉단마개(90)의 접촉부위는 정밀 레이저로 용접하여 밀폐된다.The contact portions of the displacement detection unit 200, the differential detection assembly 300, and the seal stopper 90 are sealed by a precision laser.

그리고, 차동 검출 조립부(300)와 봉단마개(90) 및 절연케이블(110)의 접촉 부위는 레이저 브레이징에 의해 밀폐된다.
The contact portions of the differential detection assembly 300 with the sealing lid 90 and the insulation cable 110 are sealed by laser brazing.

한편, 변위 검출부(200)는 변위 측정 대상물의 튜브와 용접되며, 압력의 변화에 따라 축방향으로 신장 및 수축을 반복하는 코어(30)를 포함한다.On the other hand, the displacement detecting section 200 includes a core 30 welded to a tube of a displacement measurement object and repeating elongation and contraction in the axial direction in accordance with a change in pressure.

차동 검출 조립부(300)는 변위 검출부(200) 내의 코어(30)의 변위에 상응하여 전기적 축력이 절연케이블(110)로 생성되도록 형성된다.
The differential detection and assembly unit 300 is formed so that an electrical axial force is generated in the insulation cable 110 corresponding to the displacement of the core 30 in the displacement detection unit 200.

도 2는 도 1에 도시된 변위 검출부(200)를 확대하여 나타낸다.FIG. 2 is an enlarged view of the displacement detector 200 shown in FIG.

도 2를 참조하면, 상기 변위 검출부(200)는 코어지지대(10), 코어 스프링(20) 코어(30), 및 코어 로드(50)를 포함한다.Referring to FIG. 2, the displacement detector 200 includes a core support 10, a core spring 20, and a core rod 50.

변위 검출부(200)은 코어지지대(10)가 측정 대상물과 접속되어, 상기 측정 대상물의 변화에 따라 코어(30)의 위치가 가변되고, 상기 가변된 위치 방향인 축 방향으로 코어 스프링(20)을 통하여 가변된 코어(30)의 위치를 이동시키는 역할을 한다.
The displacement detecting unit 200 is configured such that the core support 10 is connected to the measurement object so that the position of the core 30 is changed according to the change of the measurement object and the core spring 20 is moved in the axial direction, So as to move the position of the variable core 30.

코어지지대(10)는 압력 측정 대상물체의 튜브와 접촉되도록 용접을 통해 연결된다.The core support 10 is welded to be in contact with the tube of the pressure measurement object.

코어 스프링(20)은 표면에 코일이 권선 되며, 일단이 코어지지대(10)와 기계적으로 접속되도록 용접되며, 차동 검출 조립부(300)와 기계적으로 접속되도록 용접된다.The core spring 20 is wound such that the coil is wound on its surface and is welded so that one end is mechanically connected to the core support 10 and welded to be mechanically connected to the differential detection assembly 300.

코어 스프링(20)은 외부가 절연성 물질의 튜브(미도시함)에 의해 감싸지도록 형성될 수 있으며, 이러한 튜브는 외부로부터의 열 및 방사선을 차단하기 위한 물질로 형성된 다수로 형성될 수 있다.
The core spring 20 may be formed such that the outer portion thereof is surrounded by a tube (not shown) of an insulating material, and the tube may be formed of a plurality of materials formed from a material for blocking heat and radiation from the outside.

코어(30)는 일단이 코어 스프링(20)과 기계적으로 접속되며, 타단은 차동 검출 조립부(300) 내에 삽입되는 코어 로드(50)에 기계적으로 접속되도록 형성된다.The core 30 is formed so that one end is mechanically connected to the core spring 20 and the other end is mechanically connected to the core rod 50 inserted in the differential detection assembly 300.

코어(30)는 예컨데, 열처리한 철-니켈 합금의 일정한 농도(dencity)를 가진 원기둥 모양으로 되어있고, 코어(30)의 양쪽에는 비자성체의 지지봉(미도시함)이 연결되어 있어서, 외부의 기계적 변위가 이 지지봉을 움직이게 하여 코어(30)가 LVDT의 내부에서 동작되도록 형성될 수 있다.The core 30 has a cylindrical shape with a constant dencity of the heat-treated iron-nickel alloy, and a support rod (not shown) of a non-magnetic material is connected to both sides of the core 30, A mechanical displacement can be made to move the support bar so that the core 30 is operated within the LVDT.

코어(30)를 열처리에 의해 자기적 투자율을 개선하고, 투자율이 코어(30) 전체에 걸쳐 일정하게 형성되도록 하는 것이 바람직하다.It is preferable that the magnetic permeability is improved by heat treatment of the core 30 and the permeability is uniformly formed throughout the core 30. [

또한, 이러한 과정을 기계적 강도를 높여주는 효과도 있다.In addition, this process also increases the mechanical strength.

또한, 코어(30)의 길이를 작게하여 사용할 때 극히 높은 응답특성을 얻을 수 있다.
In addition, when the length of the core 30 is reduced, extremely high response characteristics can be obtained.

코어 로드(50)는 코어(30)의 축방향 움직임이 원활하게 진행될 수 있도록 지지하는 역할을 한다.
The core rod 50 supports the core 30 so that the axial movement of the core 30 can proceed smoothly.

코어 스프링(20)은 압력의 변화에 따라 축 방향(예컨데, 압력 측정 물체의 튜브로부터 검출되는 압력의 방향)으로부터 움직이도록 유도된다.
The core spring 20 is induced to move from the axial direction (for example, the direction of the pressure detected from the tube of the pressure measurement object) in accordance with the change of the pressure.

이때, 코어 스프링(20)을 감싸는 튜브는 외부로부터 침투되는 열과 방사선이 코어스프링에 가해지는 것이 차단되도록 금속재질의 튜브로 형성될 수 있다.
At this time, the tube surrounding the core spring 20 may be formed of a metal tube so that heat and radiation penetrated from the outside are prevented from being applied to the core spring.

도 3은 도 1에 도시된 차동 검출 조립부(300)를 확대하여 나타낸다.FIG. 3 is an enlarged view of the differential detection assembly 300 shown in FIG.

도 3을 참조하면, 차동 검출 조립부(300)는 외통(70), 차폐체(80), 봉단마개(90) 및 보빈 집합체(50)를 포함한다.Referring to FIG. 3, the differential detection assembly 300 includes an outer tube 70, a shield 80, a sealing plug 90, and a bobbin aggregate 50.

차동 검출 조립부(300)는 LVDT가 사용되는 환경의 물리적, 화학적, 열적 조건으로부터 내부를 보호하여, LVDT의 내구성을 유지하고, 정확한 출력을 얻을 수 있도록 강성재질로 형성될 수 있다.
The differential detection and assembly unit 300 may be formed of a rigid material to protect the interior from physical, chemical, and thermal conditions of the environment in which the LVDT is used, maintain the durability of the LVDT, and obtain accurate output.

또한, 차동 검출 조립부(300)는 내부로 코어(30)를 삽입하여 왕복 이송되는 공간을 형성하고, 일측으로는 절연케이블(110)을 삽입할 수 있도록 내부 중앙이 관통된 중공 구조가 형성되는 것이 바람직하다.
The differential detection and assembly unit 300 includes a hollow structure in which a core 30 is inserted to form a space to be reciprocated and an inner center is penetrated to insert the insulation cable 110 at one side .

외통(70)은 코어지지대(10)가 접속되는 하우징의 내측에 감싸져 일측으로 봉단마개(90)를 삽입하여 결합한다.The outer tube 70 is wrapped inside the housing to which the core support 10 is connected and is inserted by inserting the sealing lid 90 into one side.

그리고, 차폐체(80)는 퍼멀로이 재질의 자속체로 형성되어 외통(70)의 내측에 감싸지고, 코일이 권선된 보빈 집합체(50)를 내측으로 감싸 외부 자기장으로 부터 차폐시키도록 한다.
The shield 80 is formed of a magnetic flux of a permalloy material and is wrapped inside the outer tube 70 so that the bobbin aggregate 50 in which the coil is wound is wrapped inward to shield it from the external magnetic field.

도 4는 도 1에 도시된 고온 조사 시험용 LVDT를 분해하여 나타낸다.Fig. 4 shows the LVDT for high temperature irradiation test shown in Fig. 1 in a decomposed state.

도 4를 참조하면, 보빈 집합체(50)는 3개의 보빈으로 형성되어, 코어 로드(50)와 기계적으로 접속되도록 일렬로 배치될 수 있다.4, the bobbin aggregate 50 is formed of three bobbins, and may be arranged in a line so as to be mechanically connected to the core rod 50. [

보빈 집합체(50)는 고온에서도 견딜 수 있는 세라믹 코팅된 코일이 감겨져 있도록 구성될 수 있다.
The bobbin aggregate 50 may be configured so that a ceramic coated coil that can withstand high temperatures is wound.

차폐체(80)는 외부로부터 보빈 집합체(50)를 이루는 3개의 보빈들에 가해지는 노이즈를 차단할 수 있도록 형성된다.
The shield 80 is formed so as to block noise applied to three bobbins constituting the bobbin aggregate 50 from the outside.

이러한, 코어(30)는 상기 측정 대상물의 변화에 상응하도록 위치가 가변될 수 있는 자성 물질로 형성되는데 큐리점 이상의 온도에서는 자성이 없어지므로 고온 사용에 한계가 있었다.
The core 30 is formed of a magnetic material whose position can be changed to correspond to the change of the object to be measured.

따라서, 본 실시예에서는 큐리점이 매우 높은 Co 약 49%, 철 약 49%, 바나듐 약 2%를 함유한 철합금 재료를 사용하여 940℃까지 고온에서 사용할 수 있게 형성된다.Therefore, in this embodiment, an iron alloy material containing about 49% of Co, 49% of iron, and 2% of vanadium, which has a very high Curie point, is used so as to be used at a high temperature up to 940 캜.

Co를 약 49%, 철 약 49%, 바나듐 약 2% 함유한 철합금은 포화자속밀도가 실용합금 중 가장 높고, 또 큰 자기 유도하에서 투자율도 철보다 높다.
An iron alloy containing about 49% of Co, about 49% of iron, and about 2% of vanadium has the highest saturation magnetic flux density among the practical alloys and the magnetic permeability under iron is higher than that of iron.

이러한, 상기 차동 검출 조립부(300)는 상기 변위 검출부(200) 내의 코어(30)의 위치 변위에 상응하는 전기적 출력을 직경이 0.25mm인 K-type 열전대 케이블로 형성된 코일에 의해 생성되도록 한다.
The differential detection and assembly unit 300 may detect the displacement of the core 30 within the displacement detection unit 200, The electrical output is generated by a coil formed of a K-type thermocouple cable with a diameter of 0.25 mm.

즉, 상기 보빈 집합체에는 K-type 열전대 절연케이블(110)이 권선되고, 그 외부에는 퍼멀로이 재질의 자속체인 차폐체(80)가 위치한다.That is, the K-type thermocouple insulation cable 110 is wound on the bobbin aggregate, and a shielding body 80, which is a magnetic flux of a permalloy material, is placed on the outside.

삭제delete

코일로 사용된 K-type 열전대 절연케이블(110)은 1000℃ 이상의 고온에서도 문제없이 사용되므로, 본 발명의 고온 조사 시험용 LVDT의 코일로 사용될 수 있는 장점으로 작용한다.
The K-type thermocouple insulation cable 110 used as a coil can be used as a coil of a LVDT for high temperature irradiation test because it is used without problems even at a high temperature of 1000 캜 or more.

한편, 본 실시예에 따른 LVDT 에는 원통형 하우징 바디 내에 대칭적인 구조로 하나의 1차코일과, 2개의 2차코일이 설치될 수 있다.
Meanwhile, in the LVDT according to the present embodiment, one primary coil and two secondary coils may be installed in a symmetrical structure in the cylindrical housing body.

상기 두 개의 2차코일은 직렬 역극성으로 연결되며, 이 코일 통로 사이로 강자성체의 철심이 직선운동을 할 때 발생되는 신호를 이용하면 변위계측이 가능하게 된다.
The two secondary coils are connected in series in opposite polarities, and displacement measurement can be performed using a signal generated when the iron core of the ferromagnetic body linearly moves between the coil paths.

도 5는 도 1 및 도 4에 도시된 밀봉부를 확대하여 나타낸다.Fig. 5 is an enlarged view of the sealing portion shown in Figs. 1 and 4. Fig.

도 5를 참조하면, 봉단마개(90)는 상기 절연케이블의 삽입부를 덮어 밀봉시키는 밀폐튜브(115)를 포함하고, 상기 밀폐튜브(115)의 일측으로 헬륨을 투입하여 상기 절연케이블(110) 사이의 빈공간을 채우는 핀홀이 형성된다.
5, the sealing lid 90 includes a sealing tube 115 for covering and sealing the inserting portion of the insulating cable, and helium is injected into one side of the sealing tube 115, A pinhole is formed to fill an empty space of the semiconductor device.

상기 절연케이블(110)은 LVDT의 취급 및 사용 중 절연케이블(110)의 밀봉을 위해 보호튜브(120)가 함께 사용되고 정밀 접합이 가능하도록 구성된다.
The insulation cable 110 is configured such that the protection tube 120 is used together for the sealing of the insulation cable 110 during the handling and use of the LVDT and is capable of precision bonding.

봉단마개(90)는 절연케이블이 삽입되는 선단의 직경이 좁아지는 단차부가 형성될 수 있다.The step stopper 90 may be formed with a stepped portion having a small diameter at the distal end of the insulated cable.

그리고, 봉단마개(90)에 절연케이블(110)이 삽입되는 부위에는 절연케이블(110)을 내측으로 관통 삽입하는 보호튜브(120)가 구비되어, 보호튜브(120)의 내측으로 봉단마개(90)의 단차부를 삽입시킨 후 레이저 브레이징으로 밀폐시킬 수 있다.
A protective tube 120 for inserting the insulated cable 110 inward is provided at a portion where the insulated cable 110 is inserted into the sealing plug 90 so that the sealing cap 90 ) Can be inserted and sealed by laser brazing.

이때, 절연케이블(110)은 단일의 절연 금속 케이블로 형성하여, LVDT 구조를 단순화하고, 취급이 용이함은 물론 LVDT의 설치 및 사용 중에 발생되는 케이블 밀봉 부위의 신뢰성을 향상시키도록 제조된다.
At this time, the insulated cable 110 is formed of a single insulated metal cable to simplify the LVDT structure, to facilitate handling, and to improve the reliability of the cable sealing portion generated during installation and use of the LVDT.

이를 통해, 본 발명의 고온 조사 시험용 LVDT는 외부로부터 헬륨 가스를 봉단마개(90)에 형성된 핀홀을 통해 내부로 충진되도록 주입한 후, 핀홀 용접을 하여 밀폐시킨 후 건전성을 검사하기 위해 헬륨 누출 검사기로 밀봉 검사를 수행하게 한다.
Accordingly, the LVDT for high-temperature irradiation test according to the present invention injects helium gas from the outside to fill the inside through a pinhole formed in the sealing lid 90, and is then sealed by pinhole welding and then tested for helium leakage. Perform a sealing test.

본 발명은 매우 단순하게 고온 시편의 물리적 변위를 그대로 축 방향으로 이동할 수 있으며, 차동 검출 조립부(300)는 K-type 열전대 절연케이블(110)을 사용함으로써 고온 사용의 한계를 크게 개선 할 수 있다.
The present invention can very simply move the physical displacement of the high-temperature specimen in the axial direction, and the differential detection and assembly unit 300 can greatly improve the limit of high-temperature use by using the K-type thermocouple insulation cable 110 .

또한, 본 발명 고온 조사 시험용 LVDT(100)의 전체 구조는 원자로 조건에 사용할 수 있도록 소형화하고 부품의 수를 최소화함을 물론 단일의 금속 피복 절연케이블(110)을 도입함으로써 설치 및 취급이 용이하게 할 수 있다.
In addition, the entire structure of the LVDT 100 for high temperature irradiation test according to the present invention can be miniaturized so that it can be used in a reactor condition, minimized the number of parts, and can be easily installed and handled by introducing a single metal- .

또한, LVDT 코일로 열전대 절연케이블(110)을 사용함으로써 절연 특성을 향상시킬 수 있다.
Further, by using the thermocouple insulation cable 110 as the LVDT coil, the insulation characteristic can be improved.

한편, 조립된 LVDT의 각 부품은 외부와 완전히 차단되도록 정밀 레이저로 용접하여 밀폐하고, 계장선과 같이 정밀 용접이 어려운 부분은 레이저 브레이징으로 밀봉 접합할 수 있도록 부품을 구성하였다.
On the other hand, each part of the assembled LVDT is sealed by precision laser so as to be completely blocked from the outside, and the part which can hardly be precisely welded like instrument lines is sealed and joined by laser brazing.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 이것에 의해 한정되지 않으며 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 본 발명의 기술사상과 아래에 기재될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 가능함은 물론이다.
While the present invention has been particularly shown and described with reference to exemplary embodiments thereof, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments. It is to be understood that various changes and modifications may be made without departing from the scope of the appended claims.

10: 코어 지지대
20: 코어 스프링
30: 코어
50: 코어 로드
70: 외통
80: 차폐체
90: 봉단마개
100: LVDT
110: 절연케이블
200: 변위 검출부
300: 차동 검출 조립부
400: 밀봉부10: core support
20: core spring
30: Core
50: core rod
70: outer tube
80: Shield
90: End cap
100: LVDT
110: Insulated cable
200: Displacement detector
300: Differential detection assembly section
400: Sealing part

Claims (10)

측정 대상물과 접속되어 상기 측정 대상물의 변화에 따라 코어지지대의 위치가 가변되고, 상기 코어지지대에 형성된 코어의 가변된 위치 방향인 축방향으로 코어 스프링을 통하여 상기 코어의 가변된 위치를 이동시키는 변위 검출부;
상기 코어의 위치 변위에 상응하는 코일의 전기적 출력이 내부로 삽입된 절연케이블에 의해 생성되도록 형성되고, 퍼멀로이 재질의 자속체인 차폐체를 포함하는 차동 검출 조립부; 및
상기 차동 검출 조립부로 삽입되는 단일 절연 금속 케이블로 형성된 절연케이블의 삽입부를 밀봉시키는 봉단마개;를 포함하되,
상기 코어는 Co 49%, 철 49%, 바나듐 2%가 함유된 철합금 재질로 형성되어 940℃까지 고온을 사용하고,
상기 코일은 직경이 0.25mm인 K-type 열전대의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT(Linear Variable Differential Transformer).
A displacement detecting unit connected to the measurement object for changing the position of the core support according to the change of the measurement object and moving the variable position of the core through the core spring in the axial direction which is the direction of the variable position of the core formed on the core support, ;
A differential detection and assembly unit including a shield, which is formed of an insulated cable inserted into the coil, the electric output of the coil corresponding to the positional displacement of the core, the shield being a magnetic flux of permalloy; And
And a sealing cap sealing the inserting portion of the insulating cable formed of the single insulated metal cable inserted into the differential detecting and assembling portion,
The core is formed of an iron alloy material containing 49% of Co, 49% of iron and 2% of vanadium,
Wherein the coil is formed of a K-type thermocouple having a diameter of 0.25 mm.
제1항에 있어서,
상기 변위 검출부와, 상기 차동 검출 조립부 및 상기 봉단마개의 접촉 부위는 정밀 레이저로 용접하여 밀폐된 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT.
The method according to claim 1,
Wherein the contact portions of the displacement detecting portion, the differential detecting and assembling portion, and the rod end portions are sealed by a precision laser to seal the LVDT.
제1항에 있어서,
상기 절연케이블, 상기 차동 검출 조립부 및 상기 봉단마개와의 접촉 부위는 레이저 브레이징에 의해 밀폐되는 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT.
The method according to claim 1,
Wherein the insulation cable, the differential detection assembly, and the contact area between the insulation detection cable, the differential detection assembly, and the rod end are sealed by laser brazing.
삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 봉단마개는 상기 절연케이블의 삽입부를 덮어 밀봉시키는 밀폐튜브; 를 포함하고,
상기 밀폐튜브의 일측으로 헬륨을 투입하여 상기 절연케이블 사이의 빈공간을 채우는 핀홀; 이 형성된 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT.
The method according to claim 1,
A sealing tube that covers and seals the inserting portion of the insulating cable; Lt; / RTI >
A pinhole for injecting helium into one side of the closed tube to fill an empty space between the insulating cables; Is formed on the surface of the substrate.
제1항에 있어서,
상기 봉단마개는 상기 절연케이블이 삽입되는 선단의 직경이 좁아지는 단차부가 형성되고, 상기 절연케이블을 내측으로 관통 삽입하는 케이블 보호튜브가 구비되어,
상기 케이블 보호튜브의 내측으로 상기 봉단마개의 단차부를 삽입하여 이중 밀폐구조가 형성되는 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT.
The method according to claim 1,
Wherein the step stopper is provided with a stepped portion where a diameter of a tip end of the insulated cable to be inserted is narrowed, and a cable protection tube for inserting the insulated cable through the insulated cable,
And a double seal structure is formed by inserting the stepped portions of the rod ends into the inside of the cable protection tube.
측정 대상물과 접속되어 상기 측정 대상물의 변화에 따라 코어지지대의 위치가 가변되고, 상기 코어지지대에 형성된 코어의 가변된 위치 방향인 축방향으로 코어 스프링을 통하여 상기 코어 가변된 위치를 이동시키는 단계;
상기 코어의 위치 변위에 상응하는 LVDT 코일의 전기적 출력이 내부로 삽입된 절연케이블에 의해 생성되도록 형성되고, 퍼멀로이 재질의 자속체인 차폐체를 포함하는 단계; 및
단일 절연 금속 케이블로 형성된 상기 절연케이블이 삽입되는 부위를 밀봉시키는 밀폐튜브가 형성되는 단계를 포함하되,
상기 코어는 Co 49%, 철 49%, 바나듐 2%가 함유된 철합금 재질로 형성되어 940℃까지 고온을 사용하고,
상기 코일은 직경이 0.25mm인 K-type 열전대의 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 고온 조사 시험용 LVDT의 제조방법.
Moving the core variable position through the core spring in an axial direction which is a variable positional direction of the core formed on the core support, the position of the core support being variable according to a change of the measurement object connected to the measurement object;
The shielding being formed of an insulating cable inserted into the LVDT coil corresponding to the positional displacement of the core, the shielding being a magnetic flux of permalloy; And
And forming a sealing tube for sealing a portion where the insulating cable formed by the single insulated metal cable is inserted,
The core is formed of an iron alloy material containing 49% of Co, 49% of iron and 2% of vanadium,
Wherein the coil is formed of a K-type thermocouple having a diameter of 0.25 mm.
제9항에 있어서,
상기 밀폐튜브에 형성된 핀홀을 통해 상기 절연케이블 사이의 빈 공간에 헬륨을 주입하여 채운 후 상기 핀홀을 용접하여 밀봉시키는 단계를 더 포함하는 고온 조사 시험용 LVDT의 제조방법.
10. The method of claim 9,
Further comprising the step of injecting helium into an empty space between the insulating cables through a pinhole formed in the sealed tube to fill and seal the pinhole, and sealing the pinhole.
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