KR20050078805A - Device for testing the performance of the actuator in an air operated valve system - Google Patents
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Abstract
본 발명은 공기구동식 밸브시스템의 구동부 성능을 보다 정확하게 시험하는 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for more accurately testing the drive performance of an air driven valve system.
본 발명은 밸브 제어부로부터 인가되는 전류를 공압신호 형태로 변환하는 전류-압력변환기와; 전류-압력변환기에서 변환된 공압신호에 의해 그 열림정도가 결정되는 포지셔너와; 포지셔너를 통해 공급되는 제어용 공기가 유입 및 유출되는 구동부와; 본넷과, 구동부에 의해 상하이동가능하게 설치된 스템과, 스템의 하단부에 결합된 밸브체로 이루어진 밸브와; 포지셔너를 통해 구동부 측으로 제어용 공기를 공급하는 제어용 공기공급부를 포함하는 공기구동식 밸브시스템에 있어서, 밸브의 본넷이 고정결합되는 프레임과, 제어용 공기공급부 및 구동부 사이의 공급배관 상에 장착되는 공기압력센서와, 스템의 일측 축선 상에 설치되는 스템의 스트레인을 측정하는 스트레인게이지와, 스템의 타측 축선 상에 설치되어 스템의 위치변위를 측정하는 변위센서와, 프레임 측에 높이조절가능하게 설치되어 밸브체와 접촉함으로써 스템에 작용하는 축력을 측정하는 로드셀과, 각 센서로부터 측정 데이터를 입력받는 제어부를 포함한다.The present invention includes a current-pressure converter for converting the current applied from the valve control unit into a pneumatic signal form; A positioner whose opening degree is determined by a pneumatic signal converted in the current-pressure converter; A drive unit through which control air supplied through the positioner flows in and out; A valve comprising a bonnet, a stem installed so as to be movable by the driving unit, and a valve body coupled to the lower end of the stem; An air operated valve system including a control air supply unit for supplying control air to a drive unit through a positioner, the air pressure sensor mounted on a frame to which the bonnet of the valve is fixedly coupled, and a supply pipe between the control air supply unit and the drive unit; A strain gauge for measuring the strain of the stem installed on one axis of the stem, a displacement sensor installed on the other axis of the stem to measure the position displacement of the stem, and a height adjustable on the frame side It includes a load cell for measuring the axial force acting on the stem by contact, and a control unit for receiving the measurement data from each sensor.
Description
본 발명은 제어용 공기에 의해 밸브의 개폐가 이루어지는 공기구동식 밸브시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 공기구동식 밸브시스템의 구동부 성능을 보다 정확하게 시험하는 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an air driven valve system in which valves are opened and closed by control air, and more particularly, to an apparatus for more accurately testing the performance of a drive unit of an air driven valve system.
주지된 바와 같이, 공기구동식 밸브시스템(air operated valve system)은 발전소와 같은 대형의 플랜트에 설치된 각종 관로 내부로 흐르는 고온ㆍ고압의 유체를 제어하기 위한 대표적인 밸브 시스템 중의 하나로서, 유체의 유량, 압력, 방향 등을 제어할 뿐만 아니라 유로 개폐, 교축, 역지, 과압방지 등의 주요 기능을 수행한다. As is well known, an air operated valve system is one of the representative valve systems for controlling high temperature and high pressure fluids flowing into various pipelines installed in large plants such as power plants. It not only controls the direction, direction, etc. but also performs the main functions such as opening and closing of the flow path, throttling, check, and overpressure prevention.
이러한 공기구동식 밸브시스템은 그 구동부의 형태에 따라 다이어프램형, 실린더형으로 구분되고, 또한 공기유입방식에 따라 싱글 구동방식(single acting)과, 더블 구동방식(double acting) 등으로 구분된다. Such an air driven valve system is divided into a diaphragm type and a cylinder type according to the shape of the driving part, and is further classified into a single acting type and a double acting type according to the air inflow method.
이 중에서 도 1은 다이어프램형 구동부가 적용된 공기구동식 밸브 시스템의 일 형태를 예시적으로 도시한 개념도이다. 1 is a conceptual view illustrating one embodiment of an air-driven valve system to which a diaphragm-type drive unit is applied.
도시된 바와 같이, 공기구동식 밸브 시스템은 밸브 제어부(미도시)로부터 인가되는 전류를 공압신호 형태로 변환하는 전류-압력변환기(1)와, 전류-압력변환기(1)에서 변환된 공압신호에 의해 그 열림정도가 결정되는 포지셔너(2)와, 플랜트의 관로(7) 상에 설치된 밸브(4)와, 포지셔너(2)를 통해 공급되는 제어용 공기에 의해 밸브체(4c)를 작동시켜 밸브(4) 내의 유로를 개폐시키는 구동부(5)와, 외부의 공급원(미도시)으로부터 포지셔너(2)를 통해 구동부(5) 측으로 제어용 공기를 공급하는 제어용 공기공급부(미도시)를 포함한다. 여기서, 구동부(5) 내부에는 외력(즉, 공급되는 제어용 공기)이 제거되면 탄성력에 의해 원위치로 복귀하는 다이어프램(5a)이 구비되고, 포지셔너(2), 구동부(5), 및 제어용 공기공급부(미도시)는 공급배관을 통행 상호 연통된다. As shown, the air-driven valve system includes a current-pressure converter 1 for converting a current applied from a valve control unit (not shown) into a pneumatic signal form, and a pneumatic signal converted from the current-pressure converter 1. The valve body 4c is operated by the positioner 2 whose opening degree is determined, the valve 4 provided on the pipeline 7 of the plant, and the control air supplied through the positioner 2 to operate the valve 4c. Drive portion 5 for opening and closing the flow path in the inside), and a control air supply portion (not shown) for supplying control air to the drive portion 5 side through the positioner 2 from an external supply source (not shown). Here, the inside of the drive unit 5 is provided with a diaphragm 5a that returns to its original position by the elastic force when the external force (that is, the supplied control air) is removed, and the positioner 2, the drive unit 5, and the control air supply unit ( (Not shown) communicate with each other through the supply pipe.
또한, 밸브(4)는 플랜트의 관로 상에 설치된 본넷(4a, bonnet)과, 본넷(4a) 내부의 유로 상에 장착된 밸브 시트(4b)와, 밸브 시트(4b)를 개폐하는 플러그 또는 디스크 형태의 밸브체(4c)와, 밸브체(4c)의 상부에 연결된 스템(4d)으로 이루어진다. Further, the valve 4 includes a bonnet 4a and a bonnet provided on a plant pipeline, a valve seat 4b mounted on a flow path inside the bonnet 4a, and a plug or disc for opening and closing the valve seat 4b. It consists of the valve body 4c of the form, and the stem 4d connected to the upper part of the valve body 4c.
이러한 구성에 의해, 제어부(미도시)로부터 인가되는 전류가 전류-압력 변환기(1)에서 전류량에 비례한 공압신호 형태로 변환되면, 전류-압력 변환기(10)에서 변환된 공압신호에 의해 포지셔너(2)는 그 열림정도를 결정하게 되고, 이에 따라 제어용 공기공급부(미도시)로부터 제어용 공기가 포지셔너(2)를 통해 구동부(5) 측으로 유입된다. With this configuration, when the current applied from the controller (not shown) is converted into a pneumatic signal in proportion to the amount of current in the current-pressure converter 1, the positioner (by the pneumatic signal converted in the current-pressure converter 10) 2) determines the opening degree, so that the control air is introduced into the drive unit 5 through the positioner 2 from the control air supply unit (not shown).
이렇게 제어용 공기가 구동부(5)로 유입되거나 배출되면, 구동부(5)의 다이어프램(5a)이 작동하여 밸브(4)의 스템(4d)이 상하로 이동하고, 이 스템(4d)의 상하 작동에 의해 밸브체(4c)는 밸브 시트(4b)를 개폐하게 됨에 따라 플랜트의 관로(7) 개도율이 결정된다.When the control air is introduced into or discharged from the driving unit 5 in this way, the diaphragm 5a of the driving unit 5 is activated to move the stem 4d of the valve 4 up and down, and to move the stem 4d up and down. As a result, the opening ratio of the conduit 7 of the plant is determined as the valve body 4c opens and closes the valve seat 4b.
이러한 공기구동식 밸브시스템의 정확한 진단을 실시하기 위해 구동부(5)에 대한 출력성능 시험이 필요하다. 이에 따라, 종래에는 구동부(5)의 출력성능을 시험하기 위해 밸브(4)의 스템(4d)의 축선 상에 장착된 지시막대(4e)를 육안으로 확인하여 밸브(40)의 개도 측정값을 점검하여 왔다. In order to perform an accurate diagnosis of such an air-driven valve system, an output performance test on the drive unit 5 is required. Accordingly, in order to test the output performance of the drive unit 5, the indicator bar 4e mounted on the axis of the stem 4d of the valve 4 is visually checked with the naked eye, and the measured value of the opening degree of the valve 40 is determined. I have been checking.
하지만, 이와 같이 육안으로 밸브(4)의 개도 측정값을 점검함에 따라 정확한 열림 정도 및 열림속도 등에 대한 파악이 어렵고, 그 측정오차가 매우 크며, 실제 밸브(4)의 스템(4d)에 작용하는 축력을 측정하기 어려운 단점이 있었다. However, as a result of checking the opening degree measurement value of the valve 4 visually, it is difficult to grasp the exact opening degree, the opening speed, etc., the measurement error is very large, and it acts on the stem 4d of the actual valve 4. It was difficult to measure axial force.
본 발명은 상기와 같은 점을 감안하여 안출한 것으로, 구동부에 공급되는 공기압과, 스템의 위치변화와, 스템 상에 작용하는 축력과, 스템 상에 발생하는 스트레인과, 유체 흐름의 차압에 의해 발생하는 힘 등을 측정하여 이들과의 상관관계를 분석함으로써 구동부의 성능 및 운전 여유도를 분석할 수 있는 공기구동식 밸브 시스템의 구동부 성능 시험장치를 제공하는 데 그 목적이 있다. The present invention has been devised in view of the above, and is generated by the air pressure supplied to the driving unit, the change in position of the stem, the axial force acting on the stem, the strain generated on the stem, and the differential pressure of the fluid flow. The purpose of the present invention is to provide a performance tester for a drive unit of an air-driven valve system that can analyze the performance and driving margin of the drive unit by measuring the force and the like, and analyzing the correlation therewith.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 밸브 제어부로부터 인가되는 전류를 공압신호 형태로 변환하는 전류-압력변환기와; 전류-압력변환기에서 변환된 공압신호에 의해 그 열림정도가 결정되는 포지셔너와; 포지셔너를 통해 공급되는 제어용 공기가 유입 및 유출되는 구동부와; 본넷과, 구동부에 의해 상하강가능하게 설치된 스템과, 이 스템의 하단부에 결합된 밸브체로 이루어진 밸브와; 포지셔너를 통해 구동부 측으로 제어용 공기를 공급하는 제어용 공기공급부를 포함하는 공기구동식 밸브시스템에 있어서, 밸브의 본넷이 고정결합되는 프레임과, 제어용 공기공급부 및 구동부 사이의 공급배관 상에 장착되는 공기압력센서와, 스템의 일측 축선 상에 설치되는 스템의 스트레인을 측정하는 스트레인게이지와, 스템의 타측 축선 상에 설치되어 스템의 위치변위를 측정하는 변위센서와, 프레임 측에 높이조절가능하게 설치되어 밸브체와 접촉함으로써 스템에 작용하는 축력을 측정하는 로드셀과, 각 센서로부터 측정 데이터를 입력받아 각 측정 데이터 사이의 상관관계를 분석하는 제어부를 포함한다. The present invention for achieving the above object, the current-pressure converter for converting the current applied from the valve control unit in the form of a pneumatic signal; A positioner whose opening degree is determined by a pneumatic signal converted in the current-pressure converter; A drive unit through which control air supplied through the positioner flows in and out; A valve comprising a bonnet, a stem provided up and down by the driving unit, and a valve body coupled to the lower end of the stem; An air-driven valve system including a control air supply unit for supplying control air to a drive unit through a positioner, the air pressure sensor mounted on a frame to which the bonnet of the valve is fixedly coupled, and a supply pipe between the control air supply unit and the drive unit; A strain gauge for measuring the strain of the stem installed on one axis of the stem, a displacement sensor installed on the other axis of the stem to measure the position displacement of the stem, and a height adjustable on the frame side It includes a load cell for measuring the axial force acting on the stem by contact, and a control unit for receiving the measurement data from each sensor and analyzing the correlation between the measurement data.
바람직하게는, 로드셀의 높이조절구조는 프레임 내부 공간에 구비된 구동모터와, 프레임의 높이방향으로 이동가능하게 설치된 지지대와, 상단부가 지지대의 하부에 결합된 이송스크류를 포함하고, 이 지지대의 상부면에 로드셀이 고정적으로 안착되고, 이송스크류의 외주면은 구동모터의 출력축에 구비된 구동기어와 치합하여 구성된다.Preferably, the height adjustment structure of the load cell includes a drive motor provided in the space inside the frame, a support installed to be movable in the height direction of the frame, and a transfer screw coupled to the lower end of the support, the upper portion of the support The load cell is fixedly mounted on the surface, and the outer circumferential surface of the transfer screw is engaged with the drive gear provided on the output shaft of the drive motor.
바람직하게는, 변위센서는 스템의 축선 상에 직각방향으로 클램핑결합된 안내막대를 매개로 상하이동하는 스템의 위치변위를 측정하도록 구성된다. Preferably, the displacement sensor is configured to measure the positional displacement of the stem moving up and down via a guide bar clamped in a direction perpendicular to the axis of the stem.
바람직하게는, 밸브체에 근접배치되어 밸브체 상에 인가되는 유체의 차압을 모사하는 유체차압 모사기를 더 구비한다. Preferably, the apparatus further includes a fluid differential pressure simulator which is disposed in close proximity to the valve body and simulates the differential pressure of the fluid applied on the valve body.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기구동식 밸브시스템의 구동부 성능 시험장치를 도시한다. Figure 2 shows a drive performance test apparatus of the air-driven valve system according to an embodiment of the present invention.
도시된 바와 같이, 본 발명은 밸브 제어부로부터 인가되는 전류를 공압신호 형태로 변환하는 전류-압력변환기(1)와, 전류-압력변환기(1)에서 변환된 공압신호에 의해 그 열림정도가 결정되는 포지셔너(2)와, 포지셔너(2)를 통해 공급되는 제어용 공기가 유입 및 유출되는 구동부(5)와, 구동부(5)에 의해 구동하는 밸브(4)와, 포지셔너(2)를 통해 구동부(5) 측으로 제어용 공기를 공급하는 제어용 공기공급부를 포함하는 공기구동식 밸브시스템에 있어서, As shown, the present invention is the opening degree is determined by the current-pressure converter (1) for converting the current applied from the valve control unit in the form of a pneumatic signal, and the pneumatic signal converted in the current-pressure converter (1) The positioner 2, the drive unit 5 through which the control air supplied through the positioner 2 flows in and out, the valve 4 driven by the drive unit 5, and the drive unit 5 through the positioner 2. In the air-driven valve system including a control air supply for supplying control air to the side),
밸브(4)의 본넷(4a)이 고정결합되는 프레임(10)과, 제어용 공기공급부(20) 및 구동부(5) 사이의 공급배관(21, 22) 상에 장착된 공기압력센서(11a, 1b)와, 스템(4d)의 일측에 설치되는 스템(4d)의 스트레인을 측정하는 스트레인게이지(12)와, 스템(4d)의 타측에 설치되어 스템(4d)의 위치변위를 측정하는 변위센서(13)와, 프레임(10) 측에 높이조절가능하게 설치되어 밸브체(4c)의 하단부에 작용하는 축력을 측정하는 로드셀(14)과, 밸브체(4c)에 근접배치되어 밸브체(4c) 상에 인가되는 유체의 차압을 모사하는 유체차압 모사기(15)와, 각 센서(11a, 11b, 12, 13, 14)로부터 각 측정 데이터를 입력받는 제어부(16)를 포함한다.Air pressure sensors 11a and 1b mounted on the frame 10 to which the bonnet 4a of the valve 4 is fixedly coupled, and on the supply pipes 21 and 22 between the control air supply unit 20 and the drive unit 5. ), A strain gauge 12 for measuring the strain of the stem 4d provided on one side of the stem 4d, and a displacement sensor provided on the other side of the stem 4d for measuring the position displacement of the stem 4d ( 13), the load cell 14 which is installed on the frame 10 side so as to be height-adjustable and measures the axial force acting on the lower end of the valve body 4c, and the valve body 4c is disposed close to the valve body 4c. It includes a fluid differential pressure simulator 15 for simulating the differential pressure of the fluid applied to the phase, and a control unit 16 for receiving each measurement data from each sensor (11a, 11b, 12, 13, 14).
프레임(10)은 그 상부면에 밸브(4)의 본넷(4a)이 견고하게 결합된다. 이러한 본넷(4a) 및 프레임(10) 사이의 견고한 결합은 밸브(4)의 스템(4d)이 상하작동할 때 발생하는 부하에 의해 진동 및 움직임이 구동부(5)로 전달되는 것을 방지함으로써 시험의 정확도를 보장한다. Frame 10 is firmly coupled to the bonnet 4a of the valve 4 on its upper surface. This firm coupling between the bonnet 4a and the frame 10 prevents vibration and movement from being transmitted to the drive unit 5 by the load generated when the stem 4d of the valve 4 is operated up and down. To ensure accuracy.
공기압력센서(11a, 11b)는 제어용 공기공급부(20)와 포지셔너(2) 사이의 공급배관(21) 및 포지셔너(2)와 구동부(5) 사이의 연결배관(22) 상에 각각 설치되어, 제어용 공기공급부(20)로부터 공급되는 공기의 압력 및 구동부(5) 측으로 유입되는 공기의 압력을 측정하고, 이 측정된 공기압력 데이터는 A/D 신호변환된 후에 제어부(16)로 전송된다. The air pressure sensors 11a and 11b are respectively installed on the supply pipe 21 between the control air supply unit 20 and the positioner 2 and the connection pipe 22 between the positioner 2 and the drive unit 5, The pressure of the air supplied from the control air supply unit 20 and the pressure of the air flowing into the driving unit 5 side are measured, and the measured air pressure data is transmitted to the control unit 16 after A / D signal conversion.
스트레인게이지(12)는 밸브(4)의 스템(4d) 일측 축선 상에 설치되어 유입되는 제어용 공기의 압력에 의해 작동하는 구동부(5)의 다이어프램(5a)에 의해 스템(4d)이 이동할 때 발생하는 스트레인(strain)을 측정하게 되고, 이 측정된 스트레인 데이터는 A/D 신호변환된 후에 제어부(16)측으로 전송된다. The strain gauge 12 is generated when the stem 4d is moved by the diaphragm 5a of the drive unit 5 which is installed on one axis of the stem 4d of the valve 4 and is operated by the pressure of the control air flowing in. The strain is measured, and the measured strain data is transmitted to the control unit 16 after A / D signal conversion.
변위센서(13)는 도 3에 도시된 바와 같이, 스템(4d)의 축선 상에 직각방향으로 클램핑결합된 안내막대(18)를 매개로 상하이동하는 스템(4d)의 위치변위를 측정하고, 이 측정된 위치변위 데이터는 A/D 신호변환된 후에 제어부(16) 측으로 전송된다. 3, the displacement sensor 13 measures the position displacement of the stem 4d which moves up and down through the guide bar 18 clamped at right angles on the axis of the stem 4d, The measured position displacement data is transmitted to the control unit 16 after A / D signal conversion.
여기서, 변위센서(13)는 도 3에 도시된 바와 같이, LVDT(Linear Variable Differiental Transformer, 변위측정 자기센서) 또는 와이어 방식의 접촉센서을 채택할 수도 있고, 레이저변위센서와 같은 비접촉식 센서를 채택할 수도 있을 것이다. Here, the displacement sensor 13 may adopt a linear variable differential transformer (LVDT) or a wire type contact sensor as shown in FIG. 3, or may employ a non-contact sensor such as a laser displacement sensor. There will be.
로드셀(14)은 프레임(10)의 일측에 높이조절가능하게 설치되어, 스템(4d)의 하단부에 결합된 밸브체(4c)와 접촉함으로써, 스템(4d)의 축선방향으로 인가되는 축력을 측정하게 되고, 이 측정된 축력 데이터는 A/D 신호변환된 후에 제어부(16) 측으로 전송된다. The load cell 14 is installed on one side of the frame 10 so as to be adjustable in height, and in contact with the valve body 4c coupled to the lower end of the stem 4d, thereby measuring the axial force applied in the axial direction of the stem 4d. The measured axial force data is transmitted to the control unit 16 after A / D signal conversion.
한편, 밸브체(4c)가 승하강함에 따라 이에 상응하여 로드셀(14)의 높이도 조절하여야 할 필요가 있다. On the other hand, as the valve body 4c moves up and down, it is necessary to adjust the height of the load cell 14 accordingly.
이러한 로드셀(14)의 높이 조절구조는 도 2에 도시된 바와 같이, 프레임(10) 내부 공간에 구비된 구동모터(31)와, 프레임(10)의 높이방향으로 이동가능하게 설치된 지지대(32)와, 상단부가 지지대(32)의 하부에 결합된 이송스크류(33)를 포함하고, 이 지지대(32)의 상부면에 로드셀(14)이 고정적으로 안착되고, 이송스크류(33)의 외주면은 구동모터(31)의 출력축에 구비된 구동기어(31a)와 치합하도록 구성된다. As shown in FIG. 2, the height adjustment structure of the load cell 14 includes a drive motor 31 provided in the space 10 and a support 32 installed to be movable in the height direction of the frame 10. And, the upper end includes a transfer screw 33 coupled to the lower portion of the support 32, the load cell 14 is fixedly seated on the upper surface of the support 32, the outer peripheral surface of the transfer screw 33 is driven It is comprised so that it may engage with the drive gear 31a with which the output shaft of the motor 31 was equipped.
이러한 구성에 의해, 로드셀(14)은 구동모터(31)의 구동력이 구동기어(31a)와 치합하는 이송스크류(33)로 전달되면, 이에 따라 이송스크류(33) 및 이에 결합된 지지대(32)가 승하강함에 따라, 로드셀(14)도 승하강하게 되어 밸브체(4c)에 상응하도록 그 높이조절이 이루어진다. By such a configuration, when the load cell 14 is transmitted to the transfer screw 33 that the driving force of the drive motor 31 meshes with the drive gear 31a, the transfer screw 33 and the support 32 coupled thereto accordingly As the ascend and descend, the load cell 14 is also moved up and down so that its height adjustment is made to correspond to the valve body 4c.
한편, 밸브(4)의 본넷(4a) 내의 유로상에 장착되는 밸브 시트(4b)를 개폐하는 밸브체(4c)는 그 개폐시에 유체 흐름의 차압에 의한 외력을 받게 되는데, 본 발명은 이러한 유체흐름의 차압을 모사할 수 있는 유체차압 모사기(15)를 더 구비할 수도 있다. On the other hand, the valve body 4c for opening and closing the valve seat 4b mounted on the flow path in the bonnet 4a of the valve 4 is subject to an external force due to the differential pressure of the fluid flow at the time of opening and closing of the valve 4. It may be further provided with a fluid differential pressure simulator 15 that can simulate the differential pressure of the fluid flow.
이는 실제로 유체를 밸브체(4c)로 흐르게 하여 시험하는 것이 매우 번거러우므로, 실제 상황과 유사하게 유체 차압을 밸브체(4c) 상에 모사함으로써 보다 정확한 구동부(5)의 분석을 수행하기 위함이다. This is because it is very cumbersome to actually test the fluid by flowing it to the valve body 4c, so that the fluid differential pressure can be simulated on the valve body 4c to perform a more accurate analysis of the driving part 5 similarly to the actual situation. .
제어부(16)는 밸브(4)의 구동을 위한 각종 제어신호를 처리하도록 구성되고, 예컨대, 제어입력전류를 D/A 신호변환하여 그 신호를 전류-압력 변환기(1)로 전송함으로써 전류-압력 변환기(1)를 구동시킨다. The control unit 16 is configured to process various control signals for driving the valve 4, for example, by converting a control input current into a D / A signal and transmitting the signal to the current-pressure converter 1 to supply current-pressure. The transducer 1 is driven.
또한, 제어부(16)는 각 센서(11a, 11b, 12, 13, 14)로부터 각 측정 데이터를 입력받아 각 측정 데이터 사이의 상관관계를 분석함으로써, 구동부(5)의 실제 출력성능을 분석할 수 있을 뿐만 아니라 실제 운전에 대한 여유도를 종합적으로 분석할 수 있게 된다. In addition, the controller 16 receives the respective measurement data from each sensor 11a, 11b, 12, 13, 14, and analyzes the correlation between the measurement data, thereby analyzing the actual output performance of the drive unit 5. In addition, it is possible to comprehensively analyze the margin for actual driving.
이와 같은 본 발명은 구동부(5)로부터 밸브(4)의 스템(4d)으로 구동력이 전달될 때, 패킹 등의 마찰력, 유체의 차압 등과 같은 다양한 변수에 의해 구동력에 손실이 발생하게 되는 점을 감안하여 스템(4d)에 인가되는 축력을 보다 정밀하게 측정함으로써, 구동부(5)의 출력 성능을 보다 정확하게 시험하게 되고, 또한 이렇게 측정된 스템(4d)의 축력을 바탕으로 운전에 대한 여유도를 분석할 수 있게 되는 특징이 있다. In the present invention as described above, when the driving force is transmitted from the driving unit 5 to the stem 4d of the valve 4, the loss in driving force is caused by various variables such as frictional force such as packing, differential pressure of fluid, and the like. By measuring the axial force applied to the stem 4d more precisely, the output performance of the drive unit 5 can be more accurately tested, and the margin for operation is analyzed based on the measured axial force of the stem 4d. There is a feature that makes it possible.
한편, 본 발명은 도 1 및 도 2에 예시적으로 도시된 다이어프램형 구동부가 적용된 공기구동식 밸브 시스템에만 한정되지 아니하고, 그외에 다양한 형태의 공기구동식 밸브 시스템에도 적용가능할 것이다. On the other hand, the present invention is not limited to the air-driven valve system to which the diaphragm-type driving unit shown by way of example in Figures 1 and 2 will be applicable to other types of air-driven valve system.
상기와 같은 본 발명은, 구동부에 공급되는 공기압과, 스템의 위치변화와, 스템 상에 작용하는 축력과, 스템 상에 발생하는 스트레인과, 유체 흐름의 차압에 의해 발생하는 힘 등을 측정하여 이들과의 상관관계를 분석함으로써 보다 정밀한 구동부의 성능 및 운전 여유도를 분석할 수 있는 장점이 있다. The present invention as described above, by measuring the air pressure supplied to the drive unit, the position change of the stem, the axial force acting on the stem, the strain generated on the stem, the force generated by the differential pressure of the fluid flow and the like By analyzing the correlation with, there is an advantage that can analyze the performance and driving margin of the more precise drive.
이상에서는, 본 발명을 특정의 바람직한 실시예에 대해서 도시하고 설명하였다. 그러나, 본 발명은 상술한 실시예에만 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이하의 특허청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상의 요지를 벗어남이 없이 얼마든지 다양하게 변경실시할 수 있을 것이다.In the above, the present invention has been illustrated and described with respect to certain preferred embodiments. However, the present invention is not limited only to the above-described embodiments, and those skilled in the art to which the present invention pertains may vary without departing from the spirit of the technical idea of the present invention described in the claims below. It may be changed.
도 1은 일반적인 다이어프램형 구동부가 적용된 공기구동식 밸브 시스템을 예시적으로 도시한 부분 단면도.1 is a partial cross-sectional view showing an exemplary air-driven valve system to which a general diaphragm type drive unit is applied.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 공기구동식 밸브 시스템의 구동부 성능 시험장치를 도시한 개념도.Figure 2 is a conceptual diagram showing the performance test apparatus of the drive unit of the air-driven valve system according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 시험장치의 변위센서 부분을 상세하게 도시한 예시도이다. Figure 3 is an exemplary view showing in detail the displacement sensor portion of the test apparatus of the present invention.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *Explanation of symbols on the main parts of the drawings
10 : 프레임 11a, 11b : 공기압력센서10: frame 11a, 11b: air pressure sensor
12 : 스트레인게이지 13 : 변위센서12: strain gauge 13: displacement sensor
14 : 로드셀 15 : 유체차압 모사기14 load cell 15 fluid differential pressure simulator
16 : 제어부16: control unit
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