CNG 탱크 내 연료량 계측을 위한 송·수신 초음파 센서의 접촉면 변경에 따른 수신 감도 분석
Analysis of Receiving sensitivity according to Contact Surface Change of Transmit-Receiver Ultrasonic Sensor for Fuel Level Measurement in CNG Tank
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본 연구는 송·수신 초음파 센서를 이용하여 CNG 탱크에서의 정밀한 연료량을 측정하기 위한 기초 연구로써 탱크 내부 압력 및 초음파 센서의 접촉면 변경에 따른 수신감도를 분석하였다. 실험은 탱크와 센서의 접촉면을 점, 선, 면의 3가지 타입으로 변경하고 탱크 내부의 압력을 0bar 부터 5bar까지 1 bar 간격으로 충전하면서 측정을 진행하였다. 실험결과 탱크 내부의 압력이 증가함에 따라 초음파 센서의 수신신호 값이 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 또한 탱크와 센서의 접촉 면적이 증가할수록 수신 신호 값은 증가하지만, 노이즈 또한 증가하는 것을 확인 할 수 있었다. 이와 같은 실험 결과 초음파의 투과 특성을 이용하여 탱크내부의 기체 연료량을 측정할 수 있을 것으로 판단되며, 센서의 접촉면 변경을 통해 정밀성을 향상시킬 수 있을 것으로 판단된다.
Abstract
This paper is studied, as basic research for measuring the accurate fuel amount of the CNG tank by using the transmit-receive ultrasonic sensor, the receiving sensitivity according to changed the pressure inside the tank and the contact surface of the ultrasonic sensor is analyzed. Measurement was carried out while changing the contact surface of the tank and the sensor to three shapes of Point, Line, and Surface and charging the pressure in the tank at an interval of 1bar from 0bar to 5bar. Experiment results, as the pressure in the tank increased the tendency of the received signal value of the ultrasonic sensor to decrease was confirmed. As the contact area between the tank and the sensor increased, the value of the received signal increased, but the noise also increased. The results of experiment, it is judged that accuracy can be improved by changing the contact surface of the sensor.
참고문헌 (18)
- 정재환, "발전용 천연가스-디젤 혼소 엔진의 흡기밸브 개폐시기에 따른 연소 및 배출 특성에 대한 수치 해석적 연구", 에너지공학, 25(2), pp.29~36 (2016), 한국에너지학회
- 이성원, "CNG엔진에서 합성가스 연료의 연소 및 배기 특성 평가", 한국가스학회지, 19(6), pp.8~14 (2015), 한국가스학회[DOI]
- 김청균, "9% 니켈강재식 LNG 저장탱크용 통합제어안전관리시스템에 관한 연구", 한국가스학회지, 14(5), pp.13~18 (2010), 한국가스학회
- 유계형, "연료전지자동차용 초경량 복합재료 탱크의 수소 충전 특성 연구", 대한기계학회논문집 A, 35(7), pp.813~819 (2011), 대한기계학회
- 김권세, "피에조 세라믹과 매칭레이어와의 최적 공진주파수 관계에 대한 연구", 한국산학기술학회논문지, 14(7), pp.3191~3196 (2013), 한국산학기술학회[DOI]
- 이동근, "밸브 하류에 설치된 건식 초음파유량계의 편차특성", 한국유체기계학회 논문집, 15(4), pp.12~18 (2012), 한국유체기계학회[DOI]
- 김주완, "유량측정을 위한 초음파 전파경로 비교", 한국소음진동공학회논문집, 25(7), pp.455~461 (2015), 한국소음진동공학회[DOI]
- 박근철, "초음파 이용 거리측정을 위한 센서 개발에 관한 연구", 센서학회지, 23(1), pp.46~50 (2014), 한국센서학회[DOI]
- PIAO CHUNGUANG, "초음파 트랜스듀서의 탄성파 에너지 투과율", 한국소음진동공학회논문집, 25(2), pp.124~132 (2015), 한국소음진동공학회[DOI]
- 박성현, "세라믹소재를 이용한 해수압센서 제작 및 전기적 특성 연구", 전기전자재료학회논문지, 28(6), pp.384~389 (2015), 한국전기전자재료학회[DOI]
- 손영규, "74 kHz 초음파 반응기에서 수위 변화에 따른 초음파 화학 반응의 변화", 지하수토양환경, 21(1), pp.80~85 (2016), 한국지하수토양환경학회
- J. W. Kim, "Ultrasonic Flow-Velocity Sensors Enabling Pipe Thickness Measurement", MA, pp.2016
- H. J. Kim, "Signal Analysis of Ultrasonic Sensor according to Pressure Change in CNG Tank Using Attenuation Characteristics of Ultrasound", Jour of Adv Research in Dynamical &Control Systems (2017)
- C. H. Kim, "Development of Ultrasonic Sensor to Measure the Distance in Underwater", Journal of Korean Navigation and Port Research, 2013, pp.293~298 (2013)
- J. L. Hong, "Development of the Ultrasonic Sensor for Gas Flowmeter", The Korean Institute of Electrical Engineers, 2002(6), pp.131~134 (2002)
- 김민정, "초음파를 이용한 간 섬유화 스캔 검사의 융합 탄성도 측정 평가", 한국융합학회논문지, 8(5), pp.79~85 (2017), 한국융합학회[DOI]
- W. J. Hwang, "A Study on Obstacle Avoidance Technology of Autonomous Treveling Robot Based on Ultrasonic Sensor", Journal of The Korean Society of Industry Convergence, 18(1), pp.30~36 (2015)
- 박상현, "최적의 전동휠체어 시트 평형유지를 위한 상호보안 필터 기반의 스마트 제어 시스템 연구", 디지털콘텐츠학회논문지, 16(3), pp.355~363 (2015), 한국디지털콘텐츠학회[DOI]