KR100641820B1 - Automatic extrusion system of soil samples and automatic flow control system for scour rate test apparatus - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템의 설치상태를 나타낸 정면도.1 is a front view showing the installation state of the automatic sample extraction and flow rate control system for scour rate measuring device according to an embodiment of the present invention.
도 2는 도 1에 도시된 시료상승수단의 사시도.Figure 2 is a perspective view of the sample raising means shown in FIG.
도 3은 도 1에 도시된 튜브 고정판에 시료추출 튜브를 고정하는 모습을 보인 사시도.Figure 3 is a perspective view showing a state of fixing the sample extraction tube to the tube fixing plate shown in FIG.
도 4는 튜브 고정판에 고정된 시료추출 튜브를 고정한 후 튜브 고정판을 상승시키는 모습을 보인 정면도.4 is a front view showing a state in which the tube holding plate is raised after fixing the sampling tube fixed to the tube holding plate.
도 5는 시료추출 튜브를 연결부를 통해 관수로에 연결한 후 피스톤을 상승시켜 시료를 관수로 내로 추출하는 모습을 보인 단면도.Figure 5 is a cross-sectional view showing the extraction of the sample into the irrigation channel by raising the piston after connecting the sampling tube to the irrigation channel through the connection.
<도면의 주요부호에 대한 설명><Description of Major Symbols in Drawing>
100 : 시료상승수단 110 : 받침대100: sample raising means 110: pedestal
120 : 튜브 고정판 121 : 상판120: tube fixing plate 121: top plate
122 : 하판 123 : 간극부재122: lower plate 123: gap member
130 : 고정판 승강수단 131 : 가이드130: fixed plate lifting means 131: guide
132 : 스크류 133 : 스크류 구동모터132: screw 133: screw drive motor
140 : 피스톤 150 : 피스톤 승강모터140: piston 150: piston lifting motor
151 : 구동기어 152 : 감속기어151: drive gear 152: reduction gear
160 : 시료상승높이 측정기 170 : 튜브 연결부160: sample rise height measuring instrument 170: tube connection
180, 181 : 고정그립 200 : 유량조절수단180, 181: fixed grip 200: flow control means
210 : 유량계 220 : 유량조절밸브210: flow meter 220: flow control valve
300 : 제어부300: control unit
본 발명은 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 관수로 내부로의 시료의 추출을 자동으로 수행하고 관수로 내를 흐르는 유량을 자동으로 조절함으로써, 세굴률 측정이 정밀하게 이루어지도록 한 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an automatic sampling and flow rate control system for a scour rate measuring device, and more particularly, by automatically performing the extraction of the sample into the irrigation channel and automatically adjusting the flow rate flowing in the irrigation channel, The present invention relates to an automatic sampling and flow control system for a scour rate measuring device that enables precise measurement.
일반적으로 하천이나 강 및 내만 등에 설치되는 교각과 같은 기초구조물은 바닥부분에 우물통 기초를 침설하거나 말뚝을 푸팅으로 고정시키고, 그 중앙부에 교각을 축조하여 구축되는 구조이다.In general, foundation structures such as bridge piers installed in rivers, rivers, and bays are constructed by submerging the foundation of the wells at the bottom or by fixing the piles with footings, and constructing piers at the center thereof.
이 때, 축조된 기초구조물 주위의 지반에는 시간이 경과됨에 따라 물의 흐름이나 수중물체에 의해 세굴현상이 발생하게 되는데, 이러한 세굴현상이 지속되면 교각이 손상될 우려가 있을 뿐만 아니라 심지어는 붕괴될 우려까지 있다.At this time, the scour phenomenon occurs due to the flow of water or underwater objects in the ground around the constructed foundation structure, and if such scour phenomenon persists, the pier may not only be damaged but may even collapse. Until.
한편, 전술한 세굴이라 함은 흐르는 물의 침식작용에 의한 결과로서 하천 바닥이나 제반으로부터 파인 물질이 이동되는 현상으로 정의되며, 하상재료의 구성에 따라 서로 다른 세굴양상을 보여준다.Meanwhile, the above-described scour is defined as a phenomenon in which fine material is moved from the bottom or the bottom of the river as a result of the erosion of flowing water, and shows different scour patterns according to the composition of the bed material.
예를 들어, 입자 사이의 점착도가 낮은 토양의 경우에는 유수에 의해 세굴이 급격히 일어나지만, 점착도가 높거나 견고히 다져진 토양의 경우에는 세굴률이 낮은 양상을 보여준다.For example, in the case of soil with low adhesion between particles, scour occurs rapidly due to running water, but in the case of soil with high adhesion or solidity, the scour rate is low.
전술한 바와 같은 세굴률을 확인하기 위해 종래에는 잠수부가 직접 물속에 들어가 육안으로 조사하거나 수중카메라와 같은 전용장비를 수중으로 침수시켜 조사하였다.In order to check the scour rate as described above, the divers have been directly exposed to the water or irradiated with the naked eye or dedicated equipment such as an underwater camera.
그러나, 사람이 직접 물속에 들어가서 조사하거나 전용장비를 이용할 경우에는 잠수인력이나 고가의 장비를 이용해야 하기 때문에 많은 비용이 소모될 뿐만 아니라 정확한 세굴률의 측정이 어려웠다.However, when a person directly enters the water and uses a dedicated equipment, it is difficult to measure the accurate scour rate as well as costly due to the use of diving personnel or expensive equipment.
특히, 조사지역의 물이 탁하여 시야를 분간하기 어려울 때는 세굴여부를 제대로 확인할 수 없으며, 토사와 골재가 유실됨으로써 세굴이 발생된 부분이 다시 다른 부분의 토사와 골재에 의해 채워지는 경우 세굴의 발생여부를 모르고 지나치는 오류를 범할 수 있었다.In particular, when the water in the irradiated area is difficult to distinguish the field of vision, it is impossible to check whether or not the scour is properly performed. When scour occurs due to the loss of soil and aggregate, the scour occurs when the soil is filled with soil and aggregate of another part. Without knowing whether or not you could make an error.
이에, 본 출원인은 전술한 바와 같은 문제점을 해소하고자 현장에서 실제로 채취한 시료를 이용하여 세굴률을 정량적으로 측정할 수 있는 측정장치를 대한민국 공개특허 제2004-51940호에 ‘세굴률 시험장치’라는 명칭으로 개시한 바 있다.Accordingly, the present applicant has a measuring device capable of quantitatively measuring the scour rate using a sample actually collected in the field in order to solve the problems described above. It was disclosed by name.
본 출원인의 세굴률 시험장치는, 저수탱크의 물을 급수펌프를 이용해 수평상 태의 관수로로 강제 급수하여 물의 흐름이 이루어지도록 하고, 상기 관수로와 연결되는 시료추출 튜브에 채취된 시료를 담아 상기 관수로 내로 추출시켜 시료의 세굴률을 측정하도록 이루어진다.Applicant's scour rate test apparatus, the water in the reservoir tank is forcedly supplied to the horizontal irrigation channel using a water supply pump so that the flow of water is made, containing the sample collected in the sampling tube connected to the irrigation channel Extraction into the irrigation canal is performed to measure the scour rate of the sample.
그러나 전술한 세굴률 시험장치의 경우, 관수로 내를 흐르는 물의 유속을 조절할 수 있는 조절밸브가 수동으로 작동되도록 이루지므로 정밀한 유속의 조절이 어려울 뿐만 아니라, 시료를 상승시켜 관수로 내로 추출시키는 시료상승수단이 단순히 구동모터와 구동모터에 의해 상승되는 피스톤으로만 구성되어 있기 때문에 정밀한 세굴률 측정을 위한 시료의 추출에 한계가 있었다.However, in the above-described scour rate test apparatus, since a control valve for adjusting the flow rate of water flowing in the irrigation channel is manually operated, it is difficult to precisely control the flow rate, and the sample rises to raise the sample and extract it into the irrigation channel. Since the means consist only of the drive motor and the piston lifted by the drive motor, there is a limit to the extraction of the sample for precise scour rate measurement.
이에 본 발명은 전술한 바와 같은 종래의 제반 문제점을 해소하기 위하여 안출된 것으로, 관수로 내부로의 시료의 추출을 자동으로 수행하고 관수로 내를 흐르는 유량을 자동으로 조절함으로써, 세굴률 측정이 정밀하게 이루어질 수 있는 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.Accordingly, the present invention has been made in order to solve the conventional problems as described above, by automatically performing the extraction of the sample into the irrigation channel and automatically adjust the flow rate flowing through the irrigation channel, precise scour rate measurement An object of the present invention is to provide an automatic sampling and flow control system for a scour rate measuring device.
전술한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템은, 관수로와 연결되는 시료추출 튜브에 채취된 시료를 상승시켜 시료를 관수로 내로 관입시키는 시료상승수단과, 관수로 내를 흐르는 물의 양을 조절하는 유량조절수단, 및 시료상승수단 및 유량조절수단의 작동을 제어하는 제어수단을 포함하여 이루어진 구성에 있어서, 시료상승수단이, 바닥에 설치되는 받침대와, 상면에 시료추출 튜브가 고정되는 튜브 고정판과, 받침대에 설치되어 튜브 고정판을 승강시키는 고정판 승강수단과, 튜브 고정판에 승강 가능하게 관통 설치되어 시료추출 튜브 내의 시료를 하부에서 가압 상승시키는 피스톤, 및 튜브 고정판에 설치되어 피스톤을 승강시키는 피스톤 승강수단을 포함하여 이루어진 것에 기술적 특징이 있다.In order to achieve the object as described above, the automatic sample extraction and flow rate control system for the scour rate measuring device according to the present invention, by raising the sample collected in the sample extraction tube connected to the irrigation channel to inject the sample into the irrigation channel In the configuration consisting of the rising means, the flow rate adjusting means for adjusting the amount of water flowing in the irrigation channel, and the sample raising means and the control means for controlling the operation of the flow rate adjusting means, the sample raising means is provided on the floor A pedestal, a tube fixing plate to which the sample extraction tube is fixed on the upper surface, a fixed plate lifting means installed on the pedestal to elevate the tube fixing plate, and a piston which is installed through the tube fixing plate so as to be lifted to pressurize and raise the sample in the sample extraction tube from below. And a piston lifting means installed on the tube fixing plate to lift the piston. There are characteristics.
전술한 구성에 있어서, 고정판 승강수단은, 받침대의 상부 양측에 각각 입설되고 튜브 고정판의 양측을 관통하는 가이드와, 받침대의 상부 양측에 각각 회전 가능하게 입설되고 튜브 고정판의 양측을 각각 나사 결합되면서 관통하는 스크류, 및 받침대에 설치되고 스크류의 하부와 동력적으로 연결되어 스크류를 회전시키는 스크류 구동모터를 포함하여 이루어진다.In the above-described configuration, the fixing plate elevating means is guided through the upper sides of the pedestal and penetrating both sides of the tube fixing plate, respectively rotatably placed on both sides of the upper part of the pedestal, and screwed through both sides of the tube fixing plate, respectively. It comprises a screw, and a screw drive motor installed on the pedestal and is dynamically connected to the lower portion of the screw to rotate the screw.
전술한 구성에 있어서, 튜브 고정판은 간극부재에 의해 상하로 이격되는 상판 및 하판으로 구성된다.In the above-described configuration, the tube fixing plate is composed of an upper plate and a lower plate spaced up and down by the gap member.
전술한 구성에 있어서, 피스톤 승강수단은, 튜브 고정판의 하부에 고정되는 피스톤 승강모터와, 피스톤 승강모터의 구동축에 축 결합되고 상판 및 하판 사이에서 회전하는 구동기어, 및 구동기어와 맞물려 회전하면서 회전속도를 감속시키고 중심부를 피스톤이 나사 결합되면서 관통하는 감속기어를 포함하여 이루어진다.In the above-described configuration, the piston lifting means is a piston lifting motor fixed to the lower portion of the tube fixing plate, a drive gear axially coupled to the drive shaft of the piston lifting motor and rotated between the upper plate and the lower plate, and rotates while being engaged with the driving gear to rotate. It includes a reduction gear to reduce the speed and penetrate the center portion of the piston screwed.
전술한 구성에 있어서, 감속기어와 맞물려 회전하면서 감속기어의 회전수를 측정하여 상기 피스톤의 상승높이 즉, 시료의 상승높이를 측정하는 시료상승높이 측정기를 더 포함하여 이루어진다.In the above configuration, it further comprises a sample rise height measuring device for measuring the rising height of the piston, that is, the rising height of the sample by measuring the number of revolutions of the reduction gear while rotating in engagement with the reduction gear.
전술한 구성에 있어서, 유량조절수단은, 관수로에 설치되어 관수로 내의 유량을 측정하는 유량계, 및 관수로 내부를 개폐하여 유량 및 유속을 조절하는 유량 조절밸브를 포함하여 이루어진다.In the above-described configuration, the flow rate adjusting means includes a flow rate meter installed in the irrigation canal and measuring a flow rate in the irrigation canal, and a flow rate regulating valve for controlling the flow rate and flow rate by opening and closing the inside of the irrigation canal.
전술한 구성에 있어서, 유량조절밸브는, 관수로 내부를 개폐하는 개폐판, 및 관수로 외부에서 개폐판을 회전시키는 개폐판 회전모터를 포함하여 이루어진다.In the above-described configuration, the flow regulating valve comprises an opening and closing plate for opening and closing the inside of the irrigation channel, and an opening and closing plate rotary motor for rotating the opening and closing plate outside the irrigation channel.
이하, 본 발명에 따른 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템의 바람직한 실시예를 통하여 전술한 바와 같은 구성들의 특징과 그 작용을 보다 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the characteristics and the operation of the above-described configuration through the preferred embodiment of the automatic sample extraction and flow rate control system for scour rate measuring device according to the present invention will be described in more detail.
먼저, 본 발명이 적용되는 세굴률 측정장치는, 저수탱크의 물을 급수펌프를 이용해 수평상태의 관수로(1)로 강제 급수하여 물의 흐름이 이루어지도록 하고, 관수로(1)와 연결되는 시료추출 튜브(2)에 채취된 시료를 담아 관수로(1) 내로 시료를 추출하여 시료의 세굴률을 측정하도록 이루어진다.First, the scour rate measuring apparatus to which the present invention is applied, the water is supplied to the
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템은, 시료추출 튜브(2)에 담겨진 시료를 상승시켜 관수로(1) 내에 관입시켜 추출되도록 하는 시료상승수단(100)과, 관수로(1)를 흐르는 물의 양을 조절하는 유량조절수단(200), 및 시료상승수단(100)과 유량조절수단(200)의 작동을 자동으로 제어하는 제어부(300)를 포함하여 이루어진다.As shown in Figure 1, the automatic sample extraction and flow rate control system for a scour rate measuring device according to an embodiment of the present invention, by raising the sample contained in the sample extraction tube (2) to penetrate into the water passage (1) Automatically control the operation of the
전술한 시료상승수단(100)은 시료추출 튜브(2)에 담겨진 시료를 강제 상승시켜 관수로(1) 내에 관입시키는 것으로, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이 바닥에 설치되는 받침대(110)와, 상면에 시료추출 튜브(2)가 고정되는 튜브 고정판(120) 과, 받침대(110)에 설치되어 튜브 고정판(120)을 승강시키는 고정판 승강수단(130)과, 시료추출 튜브(2) 내의 시료를 하부에서 가압 상승시키는 피스톤(140), 및 피스톤(140)을 승강시키는 피스톤 승강모터(150)로 구성된다.The above-described
여기서, 받침대(110) 내에는 고정판 승강수단(130)의 일부가 설치되는 공간(110a)이 형성되며, 받침대(110)의 중심에는 후술할 피스톤(140)이 관통되는 피스톤 관통홀(미도시)이 형성되고, 받침대(110)의 상판 양측 중심에는 후술할 스크류(132)가 각각 관통되는 스크류 관통홀(미도시)이 각각 형성되며, 받침대(110)의 상판에는 후술할 피스톤 승강모터(150)가 관통되는 승강모터 관통홀(미도시)이 형성된다. Here, the
튜브 고정판(120)은 상하로 이격되는 상판(121)과 하판(122)으로 구성되는 것으로, 상판(121)과 하판(122)의 중심부에는 피스톤(140)이 관통되는 피스톤 관통홀(미도시)이 각각 형성되고, 상판(121)과 하판(122)의 양측에는 후술할 가이드(131)가 각각 관통되는 가이드 관통홀(미도시)이 전후에 이격 형성되며, 상판(121)과 하판(122)의 양측 중심에는 스크류(132)가 각각 관통되는 스크류 관통홀(미도시)이 각각 형성된다.The
이 때, 상판(121)과 하판(122)은 원통형의 간극부재(123)에 의해 서로 이격되고, 간극부재(123)의 상하단은 상판(121)의 가이드 관통홀 및 하판(122)의 가이드 관통홀에 각각 삽입되며, 간극부재(123)의 중심부를 통해 가이드(131)가 관통된다.In this case, the
이러한 간극부재(123)는 상판(121)과 하판(122)의 간격을 유지함과 동시에 튜브 고정판(120)이 가이드(131)를 따라 원활히 승강되도록 하는 역할을 한다.The
그리고, 상판(121)에 형성된 스크류 관통홀의 상부와 상판(121)에 형성된 피스톤 관통홀의 하부에는 스크류 관통홀 및 피스톤 관통홀을 관통하는 스크류(132) 및 피스톤(140)을 관통시키면서 스크류(132) 및 피스톤(140)과 나사 결합되는 나사 결합판(124)(125)이 볼트 등의 체결수단에 의해 각각 장착된다.In addition, the
고정판 승강수단(130)은 받침대(110)에 설치되어 튜브 고정판(120)을 승강시키는 것으로, 받침대(110)의 상부 양측 전후에 각각 입설되고 튜브 고정판(120)의 양측 전후에 형성된 가이드 관통홀을 각각 관통하는 가이드(131)와, 받침대(110)의 상부 양측 중심에 각각 회전 가능하게 입설되고 튜브 고정판(120)의 양측 중심에 형성된 스크류 관통홀을 각각 관통하는 스크류(132), 및 받침대(110)에 설치되고 스크류(132)의 하부와 동력적으로 연결되어 스크류(132)를 회전시키는 스크류 구동모터(133)로 구성된다.The fixed
이 때, 스크류(132)의 하부는 받침대(110)의 상판을 관통하여 받침대(110)의 내측 공간(110a)에 위치되며, 그 선단에는 스크류 구동모터(133)의 구동스프라켓(134)과 체인(135)으로 연결되는 종동스프라켓(136)이 결합된다.At this time, the lower portion of the
한 쌍의 스크류(132) 하단에 각각 장착된 두 종동스프라켓(136)과 구동스프라켓(134)은 설치위치가 삼각형상을 이루기 때문에 하나의 체인(135)으로 서로 연결하더라도 체인(135)이 벗겨질 염려가 없다.The two driven
이러한 고정판 승강수단(130)에 의하면, 스크류 구동모터(133)가 회전하게 되면 한 쌍의 스크류(132)가 동일방향으로 회전하게 되고 스크류(132)와 나사 결합 되는 튜브 고정판(120)이 승강하게 된다. 이 때, 튜브 고정판(120)은 가이드(131)에 의해 스크류(132)의 회전방향으로의 유동이 방지된 상태에서 승강된다.According to the fixed plate elevating means 130, when the
피스톤(140)은 튜브 고정판(120)의 중심부에 승강 가능하게 관통 설치되어 시료추출 튜브(2) 내의 시료를 하부에서 가압 상승시키는 것으로, 그 하부에 형성된 로드(141)의 외측에는 나사산이 형성되어 피스톤 승강모터(150)의 구동축에 장착된 구동기어(151)와 맞물려 회전하는 감속기어(152)와 축 결합된다.The
즉, 피스톤(140)의 로드(141)는 감속기어(152)의 중심부를 관통하되 나사 결합되면서 관통함으로써, 피스톤 승강모터(150)의 구동에 의해 구동기어(151)가 회전하게 되면, 구동기어(151)에 맞물린 감속기어(152)가 회전하게 되고, 감속기어(152)의 회전에 의해 피스톤(140)의 로드(141)가 승강된다.That is, the
이처럼 로드(141)가 승강되면, 그 상부에 형성되고 시료추출 튜브(2)의 하부로 삽입된 가압판(142)이 시료를 가압 상승시키게 된다.As such, when the
피스톤 승강모터(150)는 피스톤(140)을 승강시키는 것으로, 튜브 고정판(120)의 저면에 장착되며, 그 구동축은 튜브 고정판(120)의 하판(122)을 관통하고 구동축 선단에 장착되는 구동기어(151)는 상판(121)과 하판(122) 사이에 회전 가능하게 설치되는 감속기어(152)와 맞물리며, 감속기어(152)는 피스톤(140)의 로드(141)와 맞물린다.The
따라서, 피스톤 승강모터(150)를 구동시키면 구동기어(151)와 감속기어(152)가 회전하면서 이와 맞물린 피스톤(140)이 승강된다.Therefore, when the
한편, 상판(121)과 하판(122) 사이에는 감속기어(152)와 맞물려 회전하면서 회전수를 통해 피스톤(140)의 상승높이 즉, 시료의 상승높이를 측정하는 시료상승높이 측정기(160)가 더 구비된다.On the other hand, between the
시료상승수단(100)에는 시료추출 튜브(2)를 관수로(1)에 연결하기 위한 튜브 연결부(170)가 더 구비되는데, 이 튜브 연결부(170)는, 클램프(172) 등으로 관수로(1)의 하부에 고정되는 고정판(171)과, 고정판(171)의 중심부를 관통한 상태에서 고정부재(174)에 의해 고정판(171)에 고정되며 중심에 홀이 형성되어 관수로(1)와 연통되는 연결통(173)으로 구성된다.The sample elevating means 100 is further provided with a
이 때, 연결통(173)의 홀 내에는 시료추출 튜브(2)를 연결할 때 관수로(1) 내의 물이 홀을 통해 흘러내리지 않도록 하는 오링(175)이 장착되어 있다.At this time, an O-
전술한 유량조절수단은 관수로(1)를 흐르는 물의 양을 조절하는 것으로, 도 1에 도시된 바와 같이 관수로(1)에 설치되고 제어부(300)에 의해 제어되어 관수로(1) 내의 유량을 측정하는 유량계(210)와, 관수로(1) 내에 설치되고 제어부(300)의 제어에 의해 관수로(1) 내부를 개폐하는 유량조절밸브(220)를 포함하여 이루어진다.The above-described flow rate adjusting means adjusts the amount of water flowing through the
이 때, 유량조절밸브(220)는 관수로 내에 회전 가능하게 설치되어 관수로 내부를 개폐하여 유량을 조절하는 개폐판(221)과, 관수로(1) 외부에 설치되고 제어부(300)의 제어에 의해 개폐판(221)을 회전시키는 개폐판 구동모터(222), 및 개폐판(221)의 개폐정도를 육안으로 확인할 수 있도록 된 지침(223)으로 구성된다.At this time, the
전술한 제어부(300)는 시료상승수단의 스크류 구동모터(133), 피스톤 승강모터(150), 및 시료상승높이 측정기(160), 그리고 유량조절수단(200)의 개폐판 구동 모터(222) 및 유량계(210) 등과 전기적으로 연결되어 이들을 작동을 제어한다.The
한편, 미설명부호 180, 181은 시료추출 튜브(2)를 튜브 고정판(120)의 중심부에 고정하는 튜브 고정그립인데, 이 튜브 고정그립(180)(181)은 반원형으로 된 두 개의 그립(180)(181) 사이에 시료추출 튜브(2)를 삽입한 상태에서 두 그립(180)(181)을 핸들나사(182)에 의해 서로 맞대어 체결함으로써, 시료추출 튜브(2)는 튜브 고정판(120)에 고정된다.Meanwhile,
이 때, 두 고정그립(180)(181)중 하나는 볼트 등의 체결수단에 의해 튜브 고정판(120)의 상면에 고정된다.At this time, one of the two fixing
이하에서는, 전술한 바와 같이 구성된 본 발명의 일 실시예에 따른 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템의 작용을 상세히 설명하기로 한다.Hereinafter, the operation of the automatic sample extraction and flow control system for the scour rate measuring apparatus according to an embodiment of the present invention configured as described above will be described in detail.
먼저, 도 3에 도시된 바와 같이 핸들나사(182)를 풀어 튜브 고정그립(180)(181)을 서로 분리하고, 두 고정그립(180)(181)중 튜브 고정판(120)에 고정된 고정그립(180)의 중심에 시료가 담긴 시료추출 튜브(2)를 삽입한 후, 두 고정그립(180)(181)을 서로 맞대어 핸들나사(182)로 체결함으로써, 시료추출 튜브(2)는 튜브 고정판(120)에 고정된다.First, as shown in FIG. 3, by loosening the
이처럼, 시료추출 튜브(2)가 튜브 고정판(120)에 고정되면 스크류 구동모터(133)를 구동시켜 스크류(132)를 회전시킴으로써, 도 4에 도시된 바와 같이 튜브 고정판(120)이 가이드(131)를 따라 상승하여 시료추출 튜브(2)가 튜브 연결부(170)의 연결통(173) 내에 삽입된다.As such, when the
이 때, 연결통(173)의 내부에 삽입되어 있는 오링(175)으로 인해 시료추출 튜브(2)와 연결통(173) 사이의 틈새가 밀폐됨으로써, 관수로(1)를 따라 흐르는 물은 시료추출 튜브(2)와 연결통(173) 사이의 틈새을 통해 외부로 새어나가지 않는다.At this time, the gap between the
이와 같이, 시료추출 튜브(2)가 튜브 연결부(170)를 통해 관수로(1)에 연결되면, 급수펌프를 가동시켜 관수로(1) 내부를 물로 가득 채우게 된다.As such, when the
관수로(1) 내부가 물로 가득 채워지게 되면, 피스톤 승강모터(150)를 작동시켜 피스톤(140)을 상승시킴으로써, 도 5에 도시된 바와 같이 피스톤(140)의 가압판(142)이 시료추출 튜브(2)의 시료를 가압하여 상승시키게 되고 시료추출 튜브(2) 내의 시료는 1㎜가량 관수로(1) 내로 관입된다. 이 때, 관수로(1) 내를 흐르는 물의 유속은 유량조절장치를 통해 조절된다.When the inside of the
이처럼, 시료가 관수로(1) 내로 1㎜가량 관입되면, 급수펌프를 작동시켜 관수로(1) 내로 일정속도를 갖는 물의 흐름을 발생시킨다. 이 때, 유속은 유량조절밸브를 통해 조절된다.As such, when the sample is introduced into the
상승된 1㎜의 시료가 세굴되자마자 추가로 피스톤 승강모터(150)를 작동시켜 시료를 1㎜씩 상승시키게 되며, 측정이 완료될 때까지 이 과정을 반복하여 수행하게 된다.As soon as the elevated sample of 1 mm is scoured, the
이 과정에서 시료상승높이 측정기(160)는 피스톤(140)의 로드(141)와 맞물려 있는 감속기어(152)의 회전수를 통해 시료의 상승높이를 측정하여 제어부(300)로 전송하게 되며, 시료가 정확히 1㎜ 상승하게 되면 피스톤 승강모터(150)의 작동이 정지되고 시료의 상승도 정지된다.In this process, the sample lift
이렇게 해서 1시간동안 세굴된 양(1㎜×상승횟수)을 측정하거나, 1㎜의 시료가 세굴되는데 걸리는 시간을 기록하여 시간당 세굴률(㎜/hr)로 환산할 수도 있다.In this way, the amount of scour (1 mm × number of times of rise) for 1 hour may be measured, or the time taken for the 1 mm sample to be scoured may be recorded and converted into an hourly scour rate (mm / hr).
또한, 전술한 바와 같은 과정을 유속별로 각각 수행하여 유속별 세굴률도 산정할 수 있으며, 각 유속별로 시료바닥에 적용되는 전단응력과 세굴률과의 관계를 결정할 수 있다.In addition, by performing the above-described process for each flow rate, it is also possible to calculate the scour rate for each flow rate, it is possible to determine the relationship between the shear stress and scour rate applied to the sample bottom for each flow rate.
한편, 시료의 상승과 유속의 조정, 그리고 세굴률 환산 등의 과정은 제어부(300)의 제어에 의해 자동으로 수행된다.Meanwhile, the process of raising the sample, adjusting the flow rate, and converting the scour rate is automatically performed by the control of the
이상과 같이 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템을 첨부된 도면을 참조로 설명하였으나, 본 발명은 본 명세서에 상세히 설명된 실시예와 도면에 한정되지 아니하며, 발명의 기술사상 범위 내에서 다양한 변형이 이루어질 수 있다.As described above with reference to the accompanying drawings, an automatic sample extraction and flow control system for a scour rate measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, the present invention is not limited to the embodiments and drawings described in detail herein. Various modifications may be made without departing from the spirit of the invention.
전술한 바와 같이 구성된 본 발명 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템에 따르면, 시료상승수단에 의해 관수로 내부로의 시료의 추출을 자동으로 수행하고, 유량조절수단에 의해 관수로 내를 흐르는 유량 및 유속을 자동으로 조절함으로써, 세굴률 측정을 정밀하게 수행할 수 있다.According to the automatic sample extraction and flow control system for a scour rate measuring device of the present invention configured as described above, extraction of the sample into the waterway by the sample raising means is automatically performed, and the inside of the waterway by the flow rate adjusting means. By automatically adjusting the flow rate and the flow rate, the scour rate measurement can be precisely performed.
또한, 본 발명에 따른 세굴률 측정장치용 자동 시료추출 및 유량조절 시스템에 따르면, 인위적인 물의 흐름을 통해 현장에서 실제로 채취한 불교란 시료(흙)의 세굴률을 정량적으로 측정하는데 유용하게 사용할 수 있도록 함으로써 지반의 세굴률을 그에 상응하는 유속과 전단응력에 대해 간편하게 예측할 수 있다.In addition, according to the automatic sample extraction and flow control system for the scour rate measuring device according to the present invention, so as to be useful to quantitatively measure the scour rate of the Buddhism eggs (dirt) actually collected in the field through the flow of artificial water Thus, the scour rate of the ground can be easily estimated for the corresponding flow rate and shear stress.
Claims (7)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020050052299A KR100641820B1 (en) | 2005-06-17 | 2005-06-17 | Automatic extrusion system of soil samples and automatic flow control system for scour rate test apparatus |
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KR100641820B1 true KR100641820B1 (en) | 2006-11-02 |
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KR (1) | KR100641820B1 (en) |
Cited By (3)
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