초록 ▼

1. 최종목표
사판식 피스톤펌프의 성능을 확인하기 위하여 부유량, 정마력, 가변마력 등을 제어를 위해 필요한 사판각의 변위를 측정하는 기술을 개발하며, 이러한 장치로 엔진제어기와 연동 가능한 변위센서를 개발하고자 외국제품의 분석과 기술자료 조사와 전자석용 코일설계, 자속분포 및 밀도해석등을 통해 사판각의 변위를 측정할 수 있는 변위센서 국산화 기술개발
2. 개발내용 및 결과
.사판각 측정 변위센서 기술 조사 - 선진업체 제품분석 및 기술자료 수집, 검토
.상용화된 국외 변위측정 센서의 특성실험 수행
.선진

1. 최종목표
사판식 피스톤펌프의 성능을 확인하기 위하여 부유량, 정마력, 가변마력 등을 제어를 위해 필요한 사판각의 변위를 측정하는 기술을 개발하며, 이러한 장치로 엔진제어기와 연동 가능한 변위센서를 개발하고자 외국제품의 분석과 기술자료 조사와 전자석용 코일설계, 자속분포 및 밀도해석등을 통해 사판각의 변위를 측정할 수 있는 변위센서 국산화 기술개발
2. 개발내용 및 결과
.사판각 측정 변위센서 기술 조사 - 선진업체 제품분석 및 기술자료 수집, 검토
.상용화된 국외 변위측정 센서의 특성실험 수행
.선진제품의 내부구조분석 - 외국제품의 분석을 통한 LVDT의 특성 파악
.LVDT 메카니즘 검토 - 시작품 설계를 위한 분석
.시작품 변위센서의 기본 설계안 작성 - 설계된 코일의 자속분포 및 밀도해석
.변위센서 신호출력 앰프의 분석 및 설계 - 시작품 앰프의 회로설계 및 기판제작
.시작품 LVDT의 특성실험을 위한 전용 실험장비의 설계 및 제작
.시작품 LVDT의 성능실험 및 분석
.성능실험결과를 바탕으로 시작품의 성능향상을 위한 연구
3. 사업성과
○ 기술적 성과
ㆍ기존의 선진외국제품과 동일한 직류전원을 사용하여, 오염된 환경에서 센서의 성능에 영향이 없는 비접촉 변위센서를 개발하였으며, 현재 현장에서 운용중인 굴삭기의 피스톤 펌프의 레귤레이터에 설치 호환성이 있는 LVDT를 설계하고, 제작하였음.
ㆍLVDT 코어의 이동변위에 따른 1, 2차 코일의 자속변화에 비례한 출력특성을 갖으며, 누설자속(leakage flux)과 자속밀도 감소의 영향을 최소화 할 수 있도록 시작품을 설계하였으며, 상용 해석프로그램인 MEXWELL을 이용하여 센서의 자속분포와 밀도해석을 수행함으로서 설계의 타당성을 검토하였다.
ㆍ선진제품 센서의 앰프를 분석, 검토하여 시작품 앰프를 설계ㆍ제작하였으며, 기구부와 앰프부 조립체인 센서의 성능실험을 통해 선진비교대상 센서에 근접한 출력값을 얻었다.
○ 경제적 성과
건설유압장비용 사판식 피스톤 펌프의 전자화에 따른 제어장치의 모듈화와 이에 상응한 운동부의 동작상태를 계측할 수 있는 비접촉 변위센서의 필요성이 증가하고 있으나, 선진제품제조사들이 센서를 주문자 생산방식으로 센서를 독점생산하고 공급을 독점함으로서 건설장비 제어장치의 수리 및 관리비용이 증가하고 있는 현실이다.국내에서 생산되는 비접촉 변위센서의 형태는 유압장비에 직접 적용하기 어려운 일반적인 형태의 RVDT와 LVDT 제품들만이 생산되고 있어 건설중장비의 제어장치에 직접적용이 불가능하다. 건설중장비의 불안정한 자체 직류전원을 사용하고, 오염된 환경에서 사용가능하며 현재 운용중인 건설중장비에 직접 적용이 가능한 LVDT를 개발함으로서 단기적으로는 센서의 수입 대체효과를 얻을 수 있으며, 장기적으로는 국산 건설중장비의 전자화에 기여할 것이다.
○ 활용성과 등
현재 참여기업인 한독하이드로릭과 상품화에 대한 논의가 진행 중이며, 센서의 상품화를 위한 내구성과 신뢰성향상을 위한 연구를 진행할 계획이다.
4. 향후추진계획
외국제품 LVDT센서 수준의 센서 정밀도를 확보하고, 상품화를 위해 신뢰성과 내구성 향상을 위한 연구를 진행할 계획이다.

목차 Contents

• 과제별 세부 집행내역 ...1
• Ⅰ. 조성 금액 ...1
• Ⅱ. 과제개발비 집행내역 ...1
• 개발결과의견서 ...5
• 최종보고요약서(초록) ...6
• 목차 ...8
• 제1장 서론 ...10
• 제1절 피스톤펌프 사판각 센싱기술의 개요 ...10
• 제2절 기술개발의 목표 ...14
• 제2장 과제개발 내용 및 방법 ...17
• 제1절 비접촉 자기센서의 기술분석 ...17
• 제2절 LVDT 자기장 해석 ...31
• 제3절 개발품 LVDT의 설계와 제작 ...33
• 제4절 개발품 LVDT의 성능실험 ...36
• 제3장 사업성과 ...42
• 제1절 기술적 성과 ...42
• 제2절 경제적 성과 ...42
• 제3절 기술개발 목표대비 추진실적과 일정별 실적 ...43
• 제4장 결론 ...44
• 제1절 기술개발결과 ...44
• 제2절 향후 계획 (기대효과 및 활용방안) ...45
• 부록...46