KR0126007Y1 - 경사감지장치 - Google Patents

Abstract

본 고안은 전기적 전도성을 갖지 않으며 온도에 잘 견디는 재질의 튜브(1); 상기튜벽을 따라 밀착되어 일정부위 형성된 저항체(2); 상기 저항체(2)의 소정부위에 접촉되어 상기튜브(1)의 일정내부를 채우고 있는 액상의 전도액(3); 상기 저항체(2)의 양 끝단에 연결되어 저항체(2)의 저항을 측정하는 제1 및 제2 전극단자(4,5)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 경사감지장치에 관한 것으로, 산업전반에 걸쳐 계측기 및 제어장치에 필요한 센서로 널리 이용되며, 구조가 단순함으로 제작단가를 최소화 할 수 있어 경제적인 효과를 가져온다.

Description

경사 감지 장치

제1도는 본 고안의 일실시예에 따른 경사감지장치 사시도.

제2도는 제1도의 가-가 단면도.

제3도는 제1도의 나-나 단면도.

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

1 : 튜브 2 : 저항박막체

3 : 수은 4,5,6 : 전극단자

7 : 수은 영점조절기 71 : 영점조절용나사

72 : 고무막

본 고안은 어떠한 물체의 위치 및 각 변위를 감지하는 경사감지장치에 관한 것으로, 특히 액체금속의 전도성 및 유동성을 이용하는 경사감지장치에 관한 것이다.

일반적으로, 경사감지장치는 사격통제 및 유도장비에서는 물론 자동차 비행기등 각종 산업장치의 위치 검출 및 제어를 위하여 필수적으로 사용되어 왔으며 필요성이 증대되고 있다.

그러나, 종래의 경사감지 장치는 회로적으로 구성하는 것이 대부분이어서, 그 구성이 복잡하며 외부의 기준전압 공급을 필요로하는 등 주변회로의 구성이 더욱 복잡하다.

또한, 대한민국 실용신안공보 90-8089와 같이 경사도를 측정하는 장치를 자동차에 응용하여 주행시 자동차의 상태점검에 이용을 꾀하려하였으나 이는 감지센서의 기능이 아닌 단지 시각을 통한 측정기구일 뿐이어서 그 경사정도를 시각을 통해 알아볼수 있을 뿐 기울기 정도에 대처할 수 있는 센서의 기능을 수핼 할 수 없다.

따라서, 상기 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 고안은 인체의 귀내부 달팽이관내의 평형기관에서와 유사한 구조로 액체금속의 전기적 전도성과 유동성을 이용하여 경사정도에 따라서 저항값을 측정하여 경사정도를 감지하는 경사감지장치를 제공함을 그 목적으로 한다.

상기 목적을 달성하기 위하여 본 고안은 전기적 전도성을 갖지 않으며 온도에 잘 견디는 재질의 튜브: 상기 튜브의 내벽을 따라 밀착되어 일정부위 형성된 저항체: 상기 저항체의 소정부위에 접촉되어 상기 튜브의 일정내부를 채우고 있는 액상의 전도액; 상기 저항체의 양끝단에 연결되어 저항체의 저항을 측정하는 제 1 및 제2전극단자를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 고안의 일실시예를 상세히 설명한다.

먼저, 제1도는 본 고안의 일실시예에 따른 경사감지장치 사시도이고, 제2도는 제1도의 가-가 단면도, 제3도는 제1도의 나-나 단면도로서, 도면에 도시된 바와같이, 본 고안의 경사감지 장치는 열에 강하고 전기적 전도성을 갖지 않는 재질의 튜브(1) 내벽 절반에 수마이크로(㎛) 두꼐로 저항 박막체(2)가 증착되었다.

그리고, 저항 박막체(2)의 양 끝단 및 중앙부위에는 금속박막체를 사용하여 전극단자(4,5,6)를 형성하였으며, 상기 튜브(1)의 내부는 액상전도체인 수은(3)이 도면의 b-b´단면까지 채워져있다.

또한, 온도변화에 따른 상기 수은(3)의 체적 변화를 보완하기 위하여 수은(3)이 위치한 튜브(1)의 일정부위에 튜브(1)의 부피를 조절함으로써 수평시 수은(3)이 상기 저항박막체(2)가 위치에 높이에 위치하도록 수은 영점수위 조절기(7)를 형성하였다.

즉, 제3도에 상세히 도시된 바와같이 수은 영점수위 조절기(7)는 나사(71)의 전후 직선운동을 통해 고무막(72)의 부피를 변화시키도록 형성함으로써 수은의 수위를 일정하게 유지할 수 있다.

이상, 상기와 같은 구성을 갖는 본 고안의 경사감지장치는 제2도에서 a-a′방향으로 기울어지면, 즉 a-a′방향이 지면과 수평이 되면 저항체의 양 끝단에 형성된 전극단자(4,5)에서 측정되는 전기저항 값은 a′에서 b′까지의 길이에 따라 결정된다. 또한, 경사감지장치의 c-c′방향이 지면과 수평이 되며 양 단자(4,5)에서 측정되는 전기저항 값은 b에서 c까지의 길이에 따라 결정된다.

그리고 저항 박막체(2)의 중앙부위에 형성된 전극단자(6)와 저항박막체의 끝단에 형성된 전극단자(4,5)에 적절한 회로를 연결함으로써 좌측 또는 우측 방향의 경사 판단이 가능하다.

아래식은 저항 R이 저항박막체의 길이(r)에 비례하며, 결국 경사각(θ)에 비례함을 보여준다.

R=ρ×r, r =× θ

이때,라하면 R=kθ 가 된다.

여기서, R은 저항, r은 원주상에서의 저항길이, ρ는 선저항(Ω/m), θ는 경사각을 각각 나타낸다.

액체 수은의 물리적 특성을 살펴보면, 비저항은 95.8×10^-6Ω/m로 도체와 같이 그 전도상이 매우 우수하며, 온도에 따른 체적 변화는 1.826×10^-4이다.

이상, 상기 설명과 같이 이루어지는 본 고안의 경사감지장치는 산업전반에 걸쳐 계측기 및 제어장치에 필요한 센서로 널리 이용되며, 구조가 단순함으로 제작단가를 최소화 할 수 있어 경제적인 효과를 가져온다.

Claims (2)

1. 전기적 전도성을 갖지않는 재질의 튜브(1) 내벽을 따라 밀착되어 일정부위 형성된 저항체(2)와 일정 내부를 채우고 있는 액상의 전도액(3) ; 상기 저항체(2)는 탄소 피막 또는 탄소 화합물, 상기 액상의 전도액(3)은 수은을 특징으로 하며 ; 상기 저항체(2)의 저항을 측정하는 제1 및 제2전극단자(4,5)가 양끝단에 연결되어, 경사와 저항의 선형적이고 연속적인 비를 특징으로 하는 경사감지장치.
2. 제1항에 있어서 상기 저항체의 양끝단 중앙에 연결된 제3전극단자(6)를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로하는 경사감지장치.