피깅에서 얻어진 정보들 중에서 피그의 주행거리가 가장 기본이 되는 정보이며, 정확한 이동거리의 측정이 반드시 필요하게 된다. 배관은 일반적으로 buckles, winkles, cracks, dents, welding feints좌 같은 결함을 지니게 되는데, 이들 결함 주위에서는 주행거리계의 거동이 변화하게 된다. 특히 가장 높은 빈도로 나타나게 되는 결함은 배관의 12m마다 존재하는 welding points로서, 주행거리 측정오차 발생의 주요한 원인이 된다. 본 연구에서는 산업 현장에 실제로 적용할 수 있는 주행거리계의 개발뿐만이 아니라 welding points에서 변화하는 주행거리계의 거동을 해석하고, 발생하는 측정오차를 보정하였다. 또한 실험을 통해서 주행 속도에 따른 오차가 인정된 성능 범위내로 보정됨을 확인하였고. 그 유용성을 검증하였다.
피깅에서 얻어진 정보들 중에서 피그의 주행거리가 가장 기본이 되는 정보이며, 정확한 이동거리의 측정이 반드시 필요하게 된다. 배관은 일반적으로 buckles, winkles, cracks, dents, welding feints좌 같은 결함을 지니게 되는데, 이들 결함 주위에서는 주행거리계의 거동이 변화하게 된다. 특히 가장 높은 빈도로 나타나게 되는 결함은 배관의 12m마다 존재하는 welding points로서, 주행거리 측정오차 발생의 주요한 원인이 된다. 본 연구에서는 산업 현장에 실제로 적용할 수 있는 주행거리계의 개발뿐만이 아니라 welding points에서 변화하는 주행거리계의 거동을 해석하고, 발생하는 측정오차를 보정하였다. 또한 실험을 통해서 주행 속도에 따른 오차가 인정된 성능 범위내로 보정됨을 확인하였고. 그 유용성을 검증하였다.
This paper introduces the spring-mounted odometer system which maintains the correct contact with the pipe wall and measures the distance along the pipe. The odometer wheel is designed to keep contact to the pipelines inner wall and to generate fifty rectangular pulses per one turn(159.5681mm) durin...
This paper introduces the spring-mounted odometer system which maintains the correct contact with the pipe wall and measures the distance along the pipe. The odometer wheel is designed to keep contact to the pipelines inner wall and to generate fifty rectangular pulses per one turn(159.5681mm) during pigging. The pipeline has the defects in various types such as buckles, winkles, cracks, dents, welding point and so on. Specially girth welding points which exist each 12m of the pipeline, much affects the operational environment of the odometer. The measurement error of the distance along the pipe is accumulated, for the measurement error of wheel's circumference and the pipeline inner environment. So, this paper proposes the method for the error compensation based on the analysis of the odometer's behavior around the girth welding point of pipe. The experimental results show that developed odometer system can be used for the intelligent pig with good performances.
This paper introduces the spring-mounted odometer system which maintains the correct contact with the pipe wall and measures the distance along the pipe. The odometer wheel is designed to keep contact to the pipelines inner wall and to generate fifty rectangular pulses per one turn(159.5681mm) during pigging. The pipeline has the defects in various types such as buckles, winkles, cracks, dents, welding point and so on. Specially girth welding points which exist each 12m of the pipeline, much affects the operational environment of the odometer. The measurement error of the distance along the pipe is accumulated, for the measurement error of wheel's circumference and the pipeline inner environment. So, this paper proposes the method for the error compensation based on the analysis of the odometer's behavior around the girth welding point of pipe. The experimental results show that developed odometer system can be used for the intelligent pig with good performances.
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문제 정의
본 연구에서는 실제로 피그에 부착되는 주행거리계를 제작하였으며, 배관내에 상대적으로 많이 존재하는 용접비드 주위에 대한 주행거리계의 거동을 해석하여 주행거리오차를 보정하였다. 주행속도에 따른 오차가 거의 인정된 성능 범위내로 보정됨을 확인하였고, 그 유용성을 검증하였다.
본 연구에서는 주행거리계의 오차 모델을 설정하고, 미끌림 현상에 대한 동역학적 해석에 기초하여, 거리오차를 보정하고. 시뮬레이션과 실험을 통하여 주행거 리계 오차 모델의 신뢰성을 검증하였다.
실험은 용접 비드의 유무 및 용접 비드가 있을 경우 시뮬레이터 바퀴의 선속도에 따른 거리 오차에 대한 영향을 분석할 수 있도록 수행되었다. 또한 2장과 3장에서 제시한 오차 모델의 동역학적 해석에 대한 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 실험치와 비교 검토하였다.
System)0] 탑재되기도 한다. 이러한 피그는 배관을 따라 이동하면서 배관에서 발생하는 결함(dent, wrinkle, buckle, cracks)의 유무를 검사하고 그 위치를 정확하게 파악하여 배관의 건전성 확보를 위한 정보를 제공하게된다. 따라서 배관에 피깅을 수행할 경우 결함의 위치정보와 관련된 관성항법장치, GPS 및 주행거리계의 성능이 매우 중요하게 고려된다.
가설 설정
물론.:이동거리의 오차를 보정함에 있어서 B구간-의 시간 0의 고려가 중요하게 된다.
우선 시뮬레이터 반경 八가 용접 비드의 크기 Z為보다 무한히 크다고 가정하여 A구간에 대한 고려를 무시한다.
제안 방법
또한 스프링의 힘에 의해 바퀴가 배관벽에 밀착하여 주행할 수 있도록 설계되었으며, Fig, 4는 실제로 제작된 주행거리계를 나타내고 있다. 그리고 제작된 주행거리계의 결함 및 속도에 대한 영향 및 재연성에 대한 성능실험을 위하여 바퀴에 용접비드를 가진 시뮬레이터를 제작하였다.
또한 2장과 3장에서 제시한 오차 모델의 동역학적 해석에 대한 시뮬레이션을 수행하여 그 결과를 실험치와 비교 검토하였다.
본 연구에서는 알루미늄과 우레탄 재질로 주행거리계의 바퀴를 제작하였고, 바퀴의 옆면에 저탄소강으로 제작된 치차를 부착하였다. 치차는 치차간격, 깊이, 깊이폭 2mm이상, 치차폭은 3mm이상, 재질은 저탄소강 등의 조건들이 만족하도록 원주둘레에 50개를 가공하였다.
부착하였다. 치차는 치차간격, 깊이, 깊이폭 2mm이상, 치차폭은 3mm이상, 재질은 저탄소강 등의 조건들이 만족하도록 원주둘레에 50개를 가공하였다. 즉, 바퀴 1회전시 50개의 펄스가 발생하게 되고, 발생되는 신호를 감지하기 위해서 Hall-Effect를 이용한 Allegro사의 Gear-Tooth Sensor를 사용하였다.
데이터처리
시뮬레이션과 실험을 통하여 주행거 리계 오차 모델의 신뢰성을 검증하였다.
이론/모형
치차는 치차간격, 깊이, 깊이폭 2mm이상, 치차폭은 3mm이상, 재질은 저탄소강 등의 조건들이 만족하도록 원주둘레에 50개를 가공하였다. 즉, 바퀴 1회전시 50개의 펄스가 발생하게 되고, 발생되는 신호를 감지하기 위해서 Hall-Effect를 이용한 Allegro사의 Gear-Tooth Sensor를 사용하였다. 또한 스프링의 힘에 의해 바퀴가 배관벽에 밀착하여 주행할 수 있도록 설계되었으며, Fig, 4는 실제로 제작된 주행거리계를 나타내고 있다.
성능/효과
9는 주행거 리계의 바퀴 에 용접 비드가 존재하는 조건하에서 시뮬레이터의 회 전속도에 따른 실험결과를 나타내며, 동시에 Xbc(Q 를 보정한 결과를 보이고 있다. 각 점선들로 표시된 실험결과 값들이 1:2000의 범위를 벗어나고 있으며, 실선으로 나타낸 보정된 값들이 서로 상이한 속도의 영향하에서도 인정된 범위내로 접근함을 확인하였고, 그 유용성을 확인하였다. 물론.
8은 시뮬레이터의 바퀴에 용접비드가 없는 경우 재현성 및 주행거리계의 측정 오차를 보이고 있다. 실선으로 표현된 실험 데이터와 점선으로 나타낸 시뮬레이션 데이터가 유사하고, 또한 피그를 위해 제시된 주행거리계의 측정오차인 1:2000 범위를 만족함을 확인할 수 있다.
본 연구에서는 실제로 피그에 부착되는 주행거리계를 제작하였으며, 배관내에 상대적으로 많이 존재하는 용접비드 주위에 대한 주행거리계의 거동을 해석하여 주행거리오차를 보정하였다. 주행속도에 따른 오차가 거의 인정된 성능 범위내로 보정됨을 확인하였고, 그 유용성을 검증하였다. 차후에는 주행속도 뿐만 아니라 용접비드의 크기, 주행거리계 Arm의 스프링에 의한 장력의 영향을 고려하여 더욱 정확하게 보정할 필요가 있으며, 용접부분 외의 배관의 다른 내부환경에 대한 거동을 해석하여야 한다.
후속연구
주행속도에 따른 오차가 거의 인정된 성능 범위내로 보정됨을 확인하였고, 그 유용성을 검증하였다. 차후에는 주행속도 뿐만 아니라 용접비드의 크기, 주행거리계 Arm의 스프링에 의한 장력의 영향을 고려하여 더욱 정확하게 보정할 필요가 있으며, 용접부분 외의 배관의 다른 내부환경에 대한 거동을 해석하여야 한다.
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