KR100288534B1 - 콘크리트내의철근의깊이와굵기를동시에측정할수있는다중코일탐촉자와이것을이용한측정방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자와 이것을 이용한 측정방법에 관한 것으로서, 탐촉자내의 여기코일 내외부에 다수의 감지코일을 설치하고, 여기코일의 내부와 외부의 자장분포가 매설된 철근의 굵기와 깊이에 따라 서로 다르게 나타나는 것을 이용하여 상기 다수의 감지코일에서 상기 여기코일의 내외부 자장분포를 유도전압변화로 동시에 측정할 수 있도록 한 다중코일 탐촉자를 제공하고자 한 것이다.

또한, 철근의 깊이와 굵기를 모두 모를 경우라도, 다수의 감지코일을 포함하는 상기 다중코일 탐촉자를 이용하여 측정된 미지의 철근에 대한 유도전압변화치를 미리 측정된 모든 철근의 굵기별 깊이와 이것의 유도전압변화치에 대하여 비교 분석함으로써, 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 측정방법을 제공하고자 한 것이다.

Description

콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자와 이것을 이용한 측정방법

본 발명은 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자와 이것을 이용한 측정방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 탐촉자내의 설치된 여기코일 내외부에 다수의 감지코일을 내설시킨 다중 코일 탐촉자와, 이 다중 코일 탐촉자를 사용하여 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 측정방법에 관한 것이다.

통상적으로 빌딩등과 같은 여러 건축 구조물의 콘크리트내에는 구조 강도에 맞는 굵기의 철근이 포설되어 진다.

상기 건축 구조물의 구조 안전 검사를 실시할 경우, 콘크리트내에 철근이 제대로 포설되었는지, 즉 철근의 깊이를 측정할 수 있는 장치로서, 소위 철근 탐지기가 알려져 있다.

대개, 상기 철근 탐지기는 콘크리트내의 철근에 반응하도록 코일을 이용해서 제작한 탐촉자와, 이 탐촉자에 전원을 공급하고 철근의 굵기값을 입력할 수 있는 조절레버를 가지며 탐촉자의 감지 신호를 되받아 분석할 수 있도록 한 분석장치로 나누어져 있다.

여기서 종래의 철근 탐지기의 탐촉자를 첨부한 도 3a,3b를 참조하여 간략히 설명하면 다음과 같다.

상기 종래의 탐촉자(10b)는 대부분 일정크기의 하우징내에 하나의 여기코일 (12)이 설치되고, 이 여기코일(12)의 내부 또는 외부중 하나의 영역에 하나의 감지코일(14)이 설치되어 있는 구조로 되어 있다.

따라서 상기 철근 탐지기의 분석장치상의 조절 레버를 측정하고자 하는 콘크리트 부위에 매설된 철근의 굵기 값으로 조절하게 된다.

이는, 측정하고자 하는 구조물의 설계 도면상에서 철근의 굵기를 알 수 있고, 또는 추정하여 철근의 굵기를 조절하게 된다.

이어서, 상기 철근 탐촉자(10b)를 상기 측정하고자 하는 해당 콘크리트 부위에 밀착시키면 전원이 공급되고 있는 상태의 상기 탐촉자(10b)내의 여기코일(12) 내외부에는 묻혀 있는 철근에 대하여 반응하며 자장이 형성되어진다.

다음으로 상기 여기코일의 내외부에 형성되는 자장을 상기 감지코일(14)에서 유도전압으로 감지하는 동시에 상기 분석장치로 출력하게 된다.

이에 따라, 상기 분석장치는 상기 감지신호를 출력하는 감지코일의 유도전압을 측정 및 분석한 후, 분석장치의 모니터상에 철근의 깊이를 수치로 표시하게 된다.

그러나 상기의 구조와 작용을 하는 종래의 철근 탐촉자(10b)는 다음과 같은 문제점이 있다.

철근이 묻혀 있는 깊이와 철근의 굵기에 따라 탐촉자(10b)의 반응 정도가 다르게 나타나는 바, 즉, 철근이 굵을수록 철근이 얕게 묻혀 있을수록 더 크게 반응하게 된다.

따라서 콘크리트내에 굵은 철근이 깊이 묻혀 있는 경우와 가는 철근이 얕게 묻혀 있는 경우에는 탐촉자(10b)의 반응 정도가 비슷하게 나오게 된다.

이에, 상기 종래의 철근 탐촉기(10b)의 대부분이 철근의 깊이 또는 굵기중 하나를 입력하여야 하나의 값을 알 수 있게 된다.

이에따라, 측정하고자 하는 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 모두 모를 경우에는 많은 시간을 소모하며 여러번 반복 측정하여 철근의 깊이와 굵기를 추정하는 방법밖에 없어 측정치의 정확성이 떨어지는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 감안하여 안출한 것으로, 탐촉자내의 여기코일 내외부에 다수의 감지코일을 설치하고, 여기코일의 내부와 외부의 자장분포가 매설된 철근의 굵기와 깊이에 따라 서로 다르게 나타나는 것을 이용하여 상기 다수의 감지코일에서 상기 여기코일의 내외부 자장분포를 유도전압변화로 동시에 측정할 수 있도록 한 다중코일 탐촉자를 제공하는 데 목적이 있다.

또한, 철근의 깊이와 굵기를 모두 모를 경우라도, 다수의 감지코일을 포함하는 상기 다중코일 탐촉자를 이용하여 측정된 미지의 철근에 대한 유도전압변화치를 미리 측정된 모든 철근의 굵기별 깊이와 이것의 유도전압변화치에 대하여 비교 분석함으로써, 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 측정방법을 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 본 발명에 따른 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자를 나타내는 개략도,

도 2a,2b,2c,2d는 본 발명에 따른 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자의 내부 및 외부 감지 코일이 철근의 깊이에 따라 나타낸 유도 전압 변화를 도시한 그래프,

도 3a,3b는 종래의 콘크리크내의 철근을 측정하는 탐촉자를 나타내는 개략도.

＜도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명＞

10a,10b:탐촉자 12:여기코일

14:감지코일

이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명을 상세하게 설명하면 다음과 같다.

본 발명의 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자는 상기 탐촉기의 탐촉자(10a)내에 설치되는 여기코일(12)의 내부 및 외부에 다수의 감지코일(14)을 설치하여 이루어진 것을 특징으로 한다.

바람직하게는 상기 감지코일(14)은 상기 여기코일(12)의 내부에 하나가 설치되고, 외부에 적어도 하나 이상이 설치된다.

본 발명의 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정하는 방법은 콘크리트에 매설되는 철근의 굵기와 깊이에 따른 유도전압의 변화표를 미리 작성한 후, 상기 다중코일 탐촉자(10a)의 여기 코일(12) 내외부의 감지코일(14)을 이용하여 측정하고자 하는 콘크리트 부위에 매설된 미지의 철근에 대한 유도전압변화를 측정하는 단계와, 이 측정된 유도전압변화치를 미리 작성한 상기 철근의 굵기와 깊이별 유도전압변화치와 비교하는 단계와, 측정된 유도전압변화치가 상기 미리 작성된 철근의 굵기와 깊이별 유도전압변화치들중에서 하나의 철근의 굵기 및 깊이에만 해당하는 유도전압변화치에 속하면, 이 하나의 철근 굵기 및 깊이를 측정하고자 하는 철근의 굵기 및 깊이로 확정짓게 되는 단계로 이루어진 것을 특징으로 한다.

특히, 상기 다중코일 탐촉자(10a)의 다수의 감지코일(14)중에서 첫 번째 감지코일에서 감지한 유도전압변화치가 미리 작성된 철근의 굵기 및 깊이별 유도전압변화치들에 공통으로 속하게 되면, 동일한 방법으로 다음의 두 번째, 세 번째, 네 번째 감지코일에서 측정된 유도전압변화치를 계속해서 미리 작성된 철근의 굵기 및 깊이별 유도전압변화치와 비교하여 하나의 철근의 굵기 및 굵기에만 해당하는 유도전압변화치에 속하는 것을 측정하고자 하는 철근의 굵기 및 깊이로 확정짓게된다.

본 발명을 보다 상세하게 설명하면 다음과 같다.

첨부한 도 1은 본 발명에 따른 콘크리트내의 철근의 굵기와 깊이를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자의 구조를 나타내는 개략도이다.

상기 다중코일 탐촉자(10a)의 외곽부는 제한되지 않는 형상의 하우징(도시되지 않음)으로 형성되고, 탐촉자(10a)의 내부 즉, 하우징의 내부에는 여기코일(12)이 설치되어 있는 바, 도 1에 도시한 바와 같이 상기 여기코일(12)의 내부에 하나의 감지코일(14)을 설치하고, 외부에는 다수의 감지코일(14)을 설치한다.

더욱 상세하게는, 상기 감지코일(14)을 여기코일(12)의 내부에 하나, 외부에 하나 이상을 설치하게 되는데, 즉, 감지코일(14)은 최소 두 개 이상이 필요하고 사용에 따라 세 개,네 개도 설치할 수 있다.

여기서 상기 감지코일(14)을 다수개로 설치하는 이유에 대하여 설명하면 다음과 같다.

통상적으로 모든 철근 탐촉자에 내설되는 상기 여기코일(12) 주위의 자장은 코일의 내부와 외부의 분포가 완전히 다르게 나타나고, 이는 여기코일 내부에 감지코일(14)을 부착하여 철근에 다가갈때의 유도전압변화와 외부에 감지코일을 달아 철근에 다가갈때의 유도전압변화가 서로 다르게 나타나게 되기 때문이다.

상기와 같은 구조와 기능으로 이루어진 본 발명의 다중코일 탐촉자(10a)를 사용하여 콘크리트내의 철근의 굵기와 깊이를 동시에 측정하는 방법에 대하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 철근 탐지를 위하여 미리 모든 굵기의 철근에 대한 깊이를 측정하고, 철근의 굵기와 깊이에 따른 유도전압변화를 측정한 표를 작성한다.

한편, 상기 모든 굵기의 철근에 대한 깊이와 유도전압변화를 미리 측정하여 데이터표를 만드는 방법은 다음과 같다.

직접 콘크리트내에 규격화되어 있는 굵기의 모든 철근을 서로 다른 깊이로 매설한 시험제작품을 제작함으로서, 일단 철근의 굵기별 깊이는 알 수 있고, 다음으로 유도전압변화는 상기 시험제작한 콘크리트면에 상기 다중코일 탐촉자(10a)를밀착시켜 해당 굵기와 깊이의 철근에 대한 유도전압변화를 측정함으로써 알 수 있게 된다.

따라서, 상기 미리 측정된 데이터(철근의 굵기, 깊이, 유도전압변화)는 직접 모든 철근들을 깊이별로 매설한 시험제작품을 측정한 값들이기 때문에 매우 정확하게 된다.

상기 다중코일 탐촉자(10a)를 사용하여 콘크리트내의 철근에 대한 유도전압변화를 측정하는 방법은 후술될 실시예에서 더욱 상세하게 설명될 것이다.

실질적으로, 상기와 같은 방법으로 측정한 표의 데이터(철근의 굵기, 깊이, 유도전압변화)는 상기 탐지기의 분석장치내에서 비교 분석되도록 저장되어진다.

실시예로서, 상기와 같은 방법으로 미리 측정된 철근의 굵기와 깊이와 이에따른 유도전압변화를 측정한 표(표.1)는 다음과 같다

다음으로, 상기 실시예로서의 표(표.1)와 같은 데이터가 저장된 분석장치에 유선전송라인으로 상기 다중코일 탐촉자(10a)가 연결되는 바, 철근의 굵기와 깊이를 측정하기 위하여 상기 다중코일 탐촉자(10a)를 측정하고자 하는 콘크리트면에 밀착시켜 굵기와 깊이를 전혀 알 수 없는 미지의 철근에 대한 유도전압변화를 측정하게 된다.

상기 측정시에, 상기 다중코일 탐촉자(10a)내의 여기코일(12) 내부 및 외부 주변에는 콘크리트내에 매설된 해당 철근에 대한 자장이 서로 다르게 형성되어진다.

또한, 상기 여기 코일(12) 내외의 자장이 서로 다르기 때문에 상기 여기코일 (12) 내외부에 설치된 다수의 감지코일(실시예를 설명하기 위하여 감지코일을 4개로 함)에서는 서로 다른 여기코일(12) 내외부의 자장을 유도전압변화로 동시에 감지하여 상기 분석장치로 전송하게 된다.

이때, 상기 4개의 감지코일에서 측정된 유도전압변화는 첨부한 도 2a 내지 2d에 도시한 바와 같이 나타나게 된다.

따라서, 상기와 같은 방법으로 4개의 감지코일에서 측정한 해당 철근의 유도전압변화치의 결과가 서로 다르게 측정되는데, 그 결과가 다음표(표.2)와 같다고 하자.

이에, 상기 표.2와 같이 미지의 철근에 대한 유도전압변화 결과치를 미리 측정된 철근의 굵기과 깊이와 이에따른 유도전압변화를 측정한 상기의 표.1과 비교 분석하게 된다.

이때, 상기 비교 분석은 실질적으로 탐지기의 분석장치내에서 이루어진다.

상기 표.2에서 상기 미지의 철근에 대한 제 1 감지코일의 유도전압변화치는1027로 나타났는데, 이를 표.1의 제 1 감지코일의 유도전압변화치와 비교하게 된다.

비교한 결과, 1번(철근굵기:10mm, 철근깊이:51mm)을 제외하고는, 2번에서 6번 철근에 대한 제 1 감지코일의 유도전압변화치의 범위에 상기 미지의 철근에 대한 제 1 감지코일의 유도전압 변화치인 1027이 모두 속하게 된다.

따라서, 2번에서 6번까지의 철근 모두에 미지의 철근에 대한 유도전압변화치가 해당되기 때문에 측정하고자 하는 미지의 철근에 대한 굵기와 깊이를 전혀 알 수 없게 된다.

상기와 같이 제 1 감지코일의 비교만으로 미지의 철근 굵기와 깊이를 알수 없게 되었을 때, 표. 2의 제 2 감지코일의 유도전압변화치를 상기 표.1의 제 2 감지코일의 유도전압변화치와 비교하면 된다.

이에따라, 표.2에서와 같이 미지의 철근에 대한 제 2 감지코일의 유도전압변화치인 574을 미리 측정한 상기의 표.1의 제 2감지 코일의 유도전압변화치와 비교 분석하게 된다.

그 결과, 1번, 3번, 4번, 5번, 6번 철근에 대한 제 2 감지코일의 유도전압변화치에는 속하지 아니하고, 단지 2번 철근에 대한 제 2 감지코일의 유도전압변화치인 575∼545에만 속하게 된다.

따라서 상기 미지의 철근은 제 2 감지코일의 유도전압변화치 575∼545에 해당하는 2번의 철근(철근굵기:13mm, 철근깊이:55∼56mm)과 동종의 철근임을 알 수 있으므로, 미지 철근의 굵기는 13mm, 매설깊이는 55∼56mm로 확정하게 된다.

만일, 표. 2의 제 2 감지코일의 유도전압변화치를 표. 1의 제 2 감지코일의 유도전압변화치와 비교하여 공통적으로 속하는 철근이 다수개 있게 되면, 계속해서 표. 2의 제 3 감지코일 및 제 4 감지코일의 유도전압변화치를 상기와 같은 방법으로 비교함으로써, 미지 철근의 굵기 및 깊이를 쉽게 알 수 있게 된다.

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자와 이것을 이용한 측정방법에 의하면 탐촉자내의 여기코일 내외부에 서로 다르게 나타나는 여기코일의 내외부 자장을 유도전압변화로 측정할 수 있도록 다수개의 감지코일을 내설함으로써, 콘크리크내에 매설되어 있는 미지의 철근에 대한 굵기와 매설 깊이를 동시에 쉽고 편리하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

Claims (2)

1. 콘크리트 내의 철근의 깊이와 굵기를 측정할 수 있는 탐지기의 탐촉자에 있어서,

   상기 탐지기의 탐촉자(10a)는 1개의 여기코일(12)과, 상기 여기코일(12)의 내부에 설치되는 1개의 감지코일(14)과, 상기 여기코일(12)의 외부에 나란하게 설치되는 적어도 1개 이상의 감지코일(14)을 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정할 수 있는 다중코일 탐촉자.
2. 콘크리트 내의 다양한 철근의 깊이와 굵기에 따라 각각의 여러 유도전압 변화치를 미리 측정하여 탐지기의 분석장치 내에 입력하는 단계와,

   여기코일의 내부에 1개의 감지코일과 외부에 적어도 1개 이상의 감지코일을 갖춘 다중코일 탐촉자를 이용하여 콘크리트 내에 매설된 미지의 철근에 대해 각각의 감지코일을 통한 여러 유도전압 변화치를 측정하는 단계와,

   각각의 감지코일을 통해 측정한 여러 유도전압 변화치와 미리 입력해 놓은 각 철근에 대한 각각의 유도전압 변화치를 비교하되, 첫번째 감지코일을 통해 측정한 유도전압 변화치가 각 철근의 첫번째 감지코일을 통해 측정해 놓은 여러 유도전압 변화치에 속하는지 판단하고, 계속해서 동일한 방법으로 두번째, 세번째, 네번째 등의 감지코일을 통해 측정한 유도전압 변화치가 각 감지코일을 통해 미리 측정해 놓은 유도전압 변화치에 속하는지 판단하여, 각각의 감지코일에 대해 차례대로속하는지의 여부를 판단하여 속하지 않는 것들을 하나씩 줄여가는 방법으로 측정하고자 하는 철근의 깊이와 굵기를 확정하는 단계로 이루어진 것을 특징으로 하는 다중코일 탐촉자를 이용한 콘크리트 내의 철근의 깊이와 굵기를 동시에 측정하는 방법.