KR101096730B1

KR101096730B1 - 다측점 길이 변형량 측정 장치 및 그 방법

Info

Publication number: KR101096730B1
Application number: KR1020080092031A
Authority: KR
Inventors: 노세룡; 권명회
Original assignee: 주식회사 로텍인스트루먼트
Priority date: 2008-09-19
Filing date: 2008-09-19
Publication date: 2011-12-20
Also published as: KR20100033056A

Abstract

본 발명은 도로, 사면, 연약 지반, 매립지, 댐 등의 길이 변형 및 지반 침하량을 강선을 이용하여 다수의 지점별의 측정점을 측정하는 장치에 관한 것으로, 도로 및 사면 공사에서는 다수의 지점별의 수평 길이 변형량을, 매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사에서는 다수의 지층별 수직 침하량을 측정하여, 토목 현장의 지반의 거동 상태를 감시할 수 있고, 또한 자동 계측으로 각각의 다수의 측정점의 변형량을 측정하여, 측정 부위별로 입체적으로 분석할 수가 있다.

본 발명은 변화가 없는 고정된 고정단과, 고정단과 측정 장치사이 위치하여 지반의 변화에 따라 이동하는 다수의 이동단과, 일단이 고정단과 다수의 이동단에 각각 연결되어 지반 변화에 따라 길이가 변화하는 강선과, 강선의 타단에 연결되어 길이 변화에 따라 회전하는 회전 바퀴와, 회전 바퀴의 회전을 전달하는 회전축과, 회전축의 회전에 따라 전기 신호로 변환하는 전위차계와, 변환된 전기 신호를 전달하는 측정케이블로 이루어지는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 다수 측정 장치의 측정케이블을 연결할 수 있는 다채널 측정 모듈과 데이터 수집이 가능한 데이터 로거를 연결함에 의해 자동 계측이 가능하다.

토목 계측기, 강선, 신축계, 침하계, 전위차계, 자동 측정 장치

Description

다측점 길이 변형량 측정 장치 및 그 방법{Apparatus and Method for Measuring Length Displacements of Multiple Points in Civil Engineering}

본 발명은 도로, 사면, 연약 지반, 매립지, 댐 등의 길이 변형 및 지반 침하량을 강선을 이용하여 다수의 지점별의 측정점을 측정하는 장치에 관한 것으로, 도로 및 사면 공사에서는 다수의 지점별의 수평 길이 변형량을, 매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사에서는 다수의 지층별 수직 침하량을 측정하여, 토목 현장의 지반의 거동 상태를 감시할 수 있고, 또한 자동 계측으로 각각의 다수의 측정점의 변형량을 측정하여, 측정 부위별로 입체적으로 분석할 수가 있는 강선을 이용한 다측점 길이 변형량 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.

종래의 토목 현장에서의 사용되는 길이 변형량 측정 장치에는 적용 현장에 따라서, 레이저 광파기, 광섬유 측정기, 신축계(Extensometer), 신장계, 침하계 등이 사용되고 있다. 대부분의 계측기는 한 지점만을 측정하기 용이하도록 설계되어 있고, 고가 장비이므로 현장 계측 예산 측면을 고려할 때 다수의 지점을 다수의 장비를 채용하여 측정하는 데 많은 제한 사항이 있었다.

토목 계측 현장에서 고가의 장치를 사용하지 않는 방법에는 강선(Steel Wire)을 이용하는 방법이 있으나, 종래의 장치와 기술로는 구조적인 문제로 동일 지점에서 다수의 피측정점을 측정하는 구간별 입체적인 계측은 불가능하였다.

종래의 대표적인 강선을 이용한 토목 길이 변형량 측정 장치에 대한 구조와 설치 예를 설명하면 다음과 같다.

한국 특허 제0220923호에는 엔코더를 이용한 길이 변형량 자동 측정 장치와 그 방법이 개시되어 있으며, 이를 도 1을 참고하여 설명하면 토목현장에서 지반이 수평으로 이동하는 도로 혹은 사면의 길이 변형량을 측정하는 기술이다.

도 1에 도시된 바와 같이, 종래에는 길이 변형량을 측정하기 위하여, 고정단(10)에 연결된 강선(11)이 미끄럼 방지용 보조바퀴(13)를 통하여, 측정용 주바퀴(12)를 회전시키면, 회전축 커플링(16)을 통하여 회전량이 엔코더(20)로 전달되어 디지털로 변환된 데이터가 측정케이블(21)을 거쳐서 전자 제어회로(30)로 전달된다.

상기 종래의 측정 장치는 강선(11)의 장력을 유지하기 위하여 스프링(18)과, 상기 강선(11)과 스프링(18)을 보호하기 위한 보관함(19)이 별도로 구성되는 복잡한 구조이므로 소형화가 불가능한 구조이다.

따라서, 상기 종래의 측정 장치를 사용하는 경우 장치의 사이즈가 대형이므로 동일 측정단에 다수개를 설치하는 것이 곤란하여 도로 및 사면 공사에서 동일 측정단으로부터 서로 다른 거리만큼 떨어져 있는 다수의 피측정점별 수평 길이 변형량, 또는 매립지와 연약 지반 및 댐의 성토 공사에서는 다수의 지층별 수직 침하량을 측정하여, 토목 현장의 지반의 거동 상태를 감시하는 데 적용할 수 없는 문제 가 있다.

도 2a 및 도 2b는 각각 종래의 지반의 길이 변형량 측정원리를 설명하기 위한 설명도가 도시되어 있다. 도 2a는 도 1에 도시된 상기 종래 특허 제0220923호를 이용한 길이 변형량 측정을 구현하기 위한 설치도인데, 상기 장치는 무겁고 부피가 크므로, 측정단(15)의 상단에 선반을 만들어서 그 위에 측정용 주바퀴(12) 등이 들어 있는 보호박스(14)를 올려놓고 측정하는 방법이다.

도 2b는 상기 종래 특허에서 무게를 줄이고, 측정용 주바퀴(12)를 도르래로 사용하여 스프링 보관함(19) 대신에 무게추(17)를 아래로 내려놓는 측정방법이다. 도 2b의 무게추를 이용한 길이 변형량 측정방법 또한 무게는 감소되었으나, 동일 측정단(15)에 다수개의 측정용 주바퀴(12)와 무게추(17)를 설치하는 것이 곤란하여 측정단으로부터 서로 다른 거리만큼 떨어져 있는 다수의 피측정점별 수평 길이 변형량을 측정하는데 적용할 수 없다.

결국, 상기 종래의 두 가지의 수평 측정 장치/방법은 모두가 구조상으로 한 측정단(15)에서 한 지점(즉, 고정단(10))만을 측정할 수 밖에 없는 장치/방법이다.

도 3에는 종래의 토목 현장에서, 지반이 아래로 수직으로 내려가는 길이 변형량(침하량)을 측정하는 도르래를 이용한 지반 침하량 자동 측정 장치로서 한국 특허 제0670976호에 개시되어 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 종래의 지반 침하량 자동 측정 장치는 지반의 수직으로 침하가 발생하여 측정단(15)이 내려가면, 지중의 주름관(22) 내부 하단의 고정단(10)에 연결된 강선(11)이 측정용 주바퀴(12)를 거쳐서, 다시 아래로 내려 온 무게추(17)에 의하여, 측정용 주바퀴(12)를 회전시킴으로써 지반 수직 변화량을 측정하는 구조이다.

도 3에 도시된 상기 종래 특허의 구조 또한 무게추(17)를 사용하므로, 다수의 측정용 주바퀴(12)를 설치할 수가 없는 구조이므로, 고정단과 측정단 사이의 다수의 지중 층별 침하는 측정할 수가 없는 구조적 한계가 있다.

일반적으로 도로 및 사면 공사에서는 다수의 지점별 수평 길이 변형량을 측정하여 지반의 변위나 갈라짐(crack)을 확인하는 것이 요구되고, 매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사에서는 다수의 지층별 수직 침하량을 측정하여 토목 현장의 지반의 거동 상태를 감시하는 것이 필요하며, 바람직하게는 자동 계측방식으로 각각의 다수의 피측정점의 변형량을 측정하여, 측정 부위별 입체적 분석이 요구된다.

한편, 종래의 레이저 광파기, 광섬유 측정기, 신축계(Extensometer), 신장계, 침하계 등을 이용한 길이 변형량 침하 측정 장치는 대부분 mm 이하의 정밀한 길이 측정이 가능한 고가의 것으로 구조물의 미시적인 거동을 측정하는 데 적합한 것이나, 상기한 지반의 변위나 갈라짐(crack) 또는 매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사시에 발생되는 다수의 지층별 수직 침하량은 4 내지 5m로 크게 발생한다.

따라서, 이러한 지반의 변위나 갈라짐(crack) 또는 성토 공사시에 발생되는 다수의 지층별 수직 침하량은 mm 단위를 측정할 수 있는 저정밀 측정장치라도 사용자가 원하는 충분히 원하는 지반 변위 데이터를 측정할 수 있게 된다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 측정 장치와 측정 방법의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 그 목적은 측정 장치의 저가격 및 소형화를 위해 측정 고정단에 연결된 강선을 당기기 위한 스프링과 스프링의 보관함, 무게추, 측정바퀴(권취릴), 및 측정 바퀴축 커플링을 별도로 분리하여 사용하지 않고, 측정바퀴 내부에 스프링을 넣어 내장시키고, 측정 바퀴축 커플링을 측정바퀴 중심축에 넣어 일치시킴으로써 부품수를 줄이고 소형화하며, 변환기(Transducer)의 회전축을 측정 바퀴축과 스프링 중심축에 직접 연결하여 일치시킴으로써 측정 편심을 줄인 저가격의, 강선을 이용한 길이 변형량 측정 장치를 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 측정 장치의 소형화가 가능하여 지반의 한 지점에서 다수의 피측정점을 측정할 수 있어, 동일 계측 축선상의 구간별 측정이 가능하여, 다수의 측정점을 조합함으로써 입체적 변형량 분석이 가능한 다측점 길이 변형량 측정 장치 및 측정 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 다수의 피측정점 중 한 지점을 공사에 따라 변화가 없는 고정점에 위치시키고 이를 기준으로 잡고, 기준점의 변화가 발생하는 경우 변화량을 계측기와 계측환경에 의한 편차로서 타 피측정점의 측정값에 보정함으로써 정밀계측이 가능한 다측점 길이 변형량 측정 장치 및 측정 방법을 제공하는 데 있다.

본 발명의 다른 목적은 다수 측정 장치에 측정 케이블을 연결할 수 있는 다채널 측정 모듈과 데이터 수집이 가능한 데이터 로거를 연결함에 의해, 자동 계측이 가능하여 계측 오차를 자동으로 보정하고, 다측정점 측정치를 자동 취합하여, 토목 현장 계측 유지관리가 입체적이고 신뢰성 높은 원격 다측점 길이 변형량 측정 장치 및 그 방법을 제공하는 데 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 길이 변형량 측정 장치는 도로, 사면, 연약 지반, 매립지 및 댐 중의 어느 하나의 피측정물의 지반의 수평 혹은 수직의 길이 변형을 측정하는 길이 변형량 측정 장치에 있어서, 상기 피측정물 내에 신호 변환기와 측정바퀴가 설치되는 측정단과, 상기 피측정물의 수평 혹은 수직의 길이 변형이 일어나는 다수의 피측정단과, 상기 피측정단에 일단이 연결되고 타단이 상기 측정단의 측정바퀴에 수직 혹은 수평 방향으로 연장되어 상기 피측정단의 변형에 따라 길이가 변화하는 다수의 강선과, 상기 다수의 강선의 타단에 연결되어 길이 변화에 대응하는 전기 신호를 각각 발생하는 다수의 길이 측정 장치를 포함하며, 상기 다수의 길이 측정 장치는 각각 상기 다수의 강선의 타단에 연결되어 길이 변화만큼 회전하는 측정바퀴와, 상기 측정바퀴의 내부에 내장되어 상기 측정바퀴의 회전축이 되감기는 회전력을 부여하기 위한 탄성 스프링과, 상기 회전축에 연결되어 회전량을 전기 신호로 변환하는 신호 변환기로 이루어지는 것을 특징으로 한다.

상기 길이 변형량 측정 장치에서, 상기 측정단에 다수의 신호 변환기와 측정바퀴를 설치하고, 상기 피측정단을 지반의 수평의 동일 축선상에 구간별로 설치된 다수의 피측정단에 다수의 강선을 각각 연결하여, 각 구간별 지반의 길이 변형량을 측정할 수 있다.

또한, 상기 측정단을 침하판으로 하고 다수의 신호 변환기와 측정바퀴를 설 치하고, 상기 피측정단을 지중의 수직의 동일 축선상에 설치된 다수 침하소자로 하여 다수의 강선을 각각 연결하여, 지중 각 층별 지반의 침하량을 측정하는 것도 가능하다.

상기 다수의 피측정단은 각각 강선에 연결되어 있으며, 지반의 침하에 따라 수직 변위가 이루어지는 침하소자로 구성될 수 있다.

또한, 상기 다수의 피측정단은 각각 강선에 연결되어 있으며, 다수 개로 분할되어 서로 접히면서 수축하는 축차 결합 방식(TELESCOPIC TYPE)의 다수의 관과, 상기 다수의 관에 각각 부착되어 지반의 침하에 따라 관의 수직 변위가 이루어지도록 유도하는 다수의 플랜지를 포함한다.

더욱이, 상기 다수의 길이 측정 장치로부터 연장된 다수의 측정케이블을 통하여 연결되어 측정된 전기신호를 디지털 신호로 변환하는 다채널 측정모듈과, 상기 다채널 측정모듈로부터 직렬 데이터 통신에 의해 수신하여 저장하는 데이터 로거를 더 포함하여, 원격지로부터 자동 계측이 이루어질 수 있다.

또한, 본 발명의 측정 장치는 상기 다수의 피측정단 중 하나를 지반의 수직 혹은 수평 변형이 없는 지반에 위치한 고정단에 설정하고, 상기 고정단의 수직 혹은 수평 변형량을 기준으로 다수의 타 피측정물의 계측치를 보정하는 것이 바람직하다.

본 발명에서 상기 다수의 피측정단과 측정단은 동일 축선상에 직렬로 설치하거나 병렬로 설치될 수 있다. 또한, 상기 다수의 피측정단, 다수의 강선, 측정단 및 다수의 길이 측정 장치는 지중에 매입되어 설치되는 것도 가능하다.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 본 발명은 피측정물 위에 설치된 피측정단과 측정단 사이에 연장된 강선의 길이 변형량을 측정단에서 측정하여 피측정물의 수평 혹은 수직의 길이 변형을 측정하는 길이 변형량 측정 장치에 있어서, 중심부에 회전축을 구비하고 상기 강선의 타단에 연결되어 길이 변화만큼 회전하는 측정바퀴와, 상기 측정바퀴의 내부에 내장되어 상기 측정바퀴의 회전축이 감기는 회전력을 부여하기 위한 탄성 스프링과, 상기 회전축에 연결되어 회전량을 전기 신호로 변환하는 신호 변환기를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치를 제공한다.

상기 탄성 스프링은 일단이 상기 측정바퀴의 회전축에 고정되고, 타단이 보호박스로부터 측정바퀴의 내부로 선단부가 연장된 스터드 볼트에 고정된다.

이 경우, 상기 신호 변환기는 회전식 전위차계(potentiometer) 또는 코드값이 변경되는 엔코더로 구성될 수 있다.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 본 발명은 길이 변형이 발생할 수 있는 피측정단에 설치된 적어도 하나의 피측정물의 수평 혹은 수직 길이 변형량 측정 방법에 있어서, 상기 적어도 하나의 피측정물의 수평 혹은 수직의 길이 변형이 예상되는 적어도 하나의 지점에 적어도 하나의 피측정단을 설치하는 단계와, 각각 측정바퀴와 신호 변환기를 구비한 적어도 하나의 길이 변형량 측정 장치를 측정단에 설치하고, 상기 측정단과 적어도 하나의 피측정단 사이에 적어도 하나의 강선을 연결하는 단계와, 상기 피측정물의 거동에 따라 상기 피측정단의 변위가 발생할 때 해당 강선의 길이 변화에 연동하여 측정바퀴가 회전하면 상기 신호 변환기로부터 측 정바퀴의 회전에 대응하는 전기적 검출신호를 각각 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 방법을 제공한다.

또한, 본 발명은 상기 다수의 길이 측정 장치로부터 발생된 다수의 전기적 검출신호를 다수의 측정케이블을 통하여 다채널 측정모듈로 전달하여 상기 검출신호를 아날로그/디지털(A/D) 변환하는 단계와, 상기 다채널 측정모듈로부터 데이터 통신에 의해 데이터 수집용 데이터 로거에 저장하는 단계를 더 포함하며, 원격지로부터 자동 계측이 이루어질 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 지반의 다수 피측정점의 길이 변형량 측정을 위하여, 측정 장치는 매우 단순화하고 소형화하여 크기를 줄여서, 작은 설치 공간에 다수의 측정 장치를 설치 가능하도록 하였다. 즉, 본 발명에 따른 측정 장치는 장치를 소형화하기 위하여 스프링의 보관함, 무게추, 측정 바퀴축 커플링(Coupling), 보조바퀴를 별도로 사용하지 않고, 측정바퀴(Wheel, 권취릴) 내부에 스프링(Spring)을 넣어서 일체화하였고, 측정바퀴의 회전 중심축과 신호 변환기(Transducer)의 회전축을 측정바퀴 보스에 내장시켰다. 그 결과, 신호 변환기의 회전축을 측정바퀴의 회전 중심축과 스프링 중심축에 직접 연결하여 일치시킴으로써 측정 편심을 줄일 수 있다.

또한, 본 발명에서는 신호 변환기로서 회전량을 저항이나 전압으로 변환하는 전위차계(Potentiometer), 혹은 코드(Code)값으로 변환하는 엔코더(Encoder)를 사용하여도 같은 소형화의 효과를 가질 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명에 따른 측정 방법은 무게추(Weight)와 별도 스프링 보관함 등이 없는 구조이므로 한 지점에 다수의 장치가 설치 가능하므로, 동일 측정단에서 다측점 계측이 가능하다. 따라서, 고정단과 측정단 사이에 다수의 피측정단을 둘 수가 있으므로, 지반 수평으로 계측을 할 경우에는 도로나 사면의 구간별 갈라짐(CRACK)이나 변형을 계측할 수가 있어서 피측정물의 계측 단면별로 분석이 가능하다. 또한, 지반 수직으로 계측을 할 경우에는 연약지반이나 매립지의 지중 깊이별 침하량을 계측할 수가 있어서 피측정물의 지중 깊이별로 층별 분석이 가능하다.

본 발명의 다측점 측정 방법은 고가의 고정밀도의 장비를 사용하지 않더라도 구간별 다수의 측정데이터 중에서, 고정단의 고정 데이터를 기준으로 측정오차를 보정하여 보다 더 정밀한 계측 관리를 입체적으로 할 수 있다.

즉, 지반의 피측정물 중에 고정단과 측정단은 적어도 한곳은 변형이 없는 지반에 고정된다고 가정할 수가 있으므로, 측정치의 변화가 있다면 변화된 측정치는 주변 지역의 환경 변화(온도, 습도, 기압 등)와 측정 장치의 오차이므로, 이 측정치를 기준으로 다수의 피측정단의 계측 데이터를 보정함으로써, 정밀 계측이 가능하다.

또한, 측정 장치가 작고, 무게추를 사용하지 않으므로, 종래의 방법으로 지반의 피측정물을 측정할 때에도, 고정단과 측정단의 설치 위치를 구분 없이, 지반 변형이 있는 지반에도 상호 맞교환하여 설치하여도 계측 가능한 장점이 있다.

이하에 상기한 본 발명을 바람직한 실시예가 도시된 첨부도면을 참고하여 더 욱 상세하게 설명한다.

첨부된 도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명에 따른 길이 변형량 측정 장치의 사시도, 보호박스 내부의 구조를 보여주는 사시도, 및 도 4b의 축방향 단면도이다.

도 5는 본 발명에 따른 지반의 수평 방향의 길이 변형량 측정원리를 설명하기 위한 설명도이고, 도 6a는 본 발명에 따른 지반의 수직 방향의 침하량 측정원리를 설명하기 위한 설명도이다.

먼저, 도 4a 내지 도 4c를 참고하면, 본 발명에 따른 길이 변형량 측정 장치(1)는 예를 들어, 원통형 보호박스(14) 내에 원형 측정바퀴(wheel: 권취릴)(25)가 구비되어 있다. 측정바퀴(25)는 원형 측판(250a)의 외주에 강선(11)이 권선되는 보빈(250c)이 형성되고, 내주부에 스프링 수용홈(250d)이 구비되어 있다.

측정바퀴(25)의 일측 측판(250a)에는 중심부에 회전 중심축(28)의 일단이 고정되는 원통형 보스(250b)가 축방향으로 연장되어 있고, 측정바퀴(25)의 일측 측판(250a)의 대향부는 개방된 구조이다.

측정바퀴(25)의 외주, 즉 보빈(250c)에는 보호박스(14)의 외부로 일단이 연장된 강선(11)이 권취되어 있으며, 측정바퀴(25)의 중심에는 측정바퀴(25)와 함께 회전이 이루어지는 회전 중심축(28)이 설치되어 있다.

또한, 측정바퀴(25)의 스프링 수용홈(250d)에는 강선(11)의 장력을 유지하기 위한 스프링(18)이 수용되어 있다. 즉, 스프링(18)의 일단(18a)은 회전 중심축(28)에 고정되고, 타단(18b)은 보호박스(14)의 내주로부터 스프링 수용홈(250d)으로 돌출되는 스터드 볼트(18c)에 고정되어 측정바퀴(25)가 회전될지라도 강선(11)에 장 력을 부여하게 된다.

따라서, 종래에는 강선(11)의 장력을 유지하기 위한 스프링(18)과 스프링보관함이 별도로 분리되어 있기 때문에 장치의 전체적인 부피가 증가하는 요인이 되었으나, 본 발명에서는 스프링(18)을 측정바퀴(25)의 내주부에 수용함에 의해 크기를 콤팩트하게 구성할 수 있게 된다.

더욱이, 측정바퀴(25)의 일측 측판(250a)에는 중심부에 회전 중심축(28)의 일단이 고정되는 원통형 보스(250b)가 축방향으로 연장되어 있다. 상기 회전 중심축(28)은 보스(250b)의 일측으로 삽입된 후 고정볼트(28a)에 의해 고정되고, 신호 변환기(26)의 회전축(27)도 보스(25b)의 타측으로 삽입된 후 고정볼트(27a)에 의해 고정이 이루어진다.

따라서, 본 발명에서는 회전 중심축(28)과 신호 변환기(26)의 회전축(27)이 별도의 축 연결 커플링 없이 측정바퀴(25)의 몸체로부터 연장된 보스(250b)에서 동일 중심축 선상에서 각각 고정 볼트(28a,27a)로 고정된다.

그 결과, 측정바퀴(25)와 스프링(18)의 회전 중심축(28)과, 신호 변환기(26)의 회전축(27)이 하나의 축으로 일체화되어서, 강선(11)의 인장에 따른 회전의 편심이 발생하지 않으므로 측정 편차 발생을 최소화하고, 장치 크기도 매우 작게 줄이는 효과가 있다.

신호 변환기(26)로서 회전축(27)의 회전에 따라 저항이나 전압이 변경되는 회전식 전위차계(potentiometer)나 코드값이 변경되는 엔코더를 사용할 수 있으며, 신호 변환기(26)의 몸체는 보호박스(14)에 고정된다. 따라서, 도 5를 참고하여 후 술하는 바와 같이 다수의 피측정단(10a-10n)이 이동하여 측정점(15)에 설치된 다수의 측정 장치(1a-1n)의 각각의 측정바퀴(25a-25n)가 회전할 때 보호박스(14)에 고정 설치된 신호 변환기(26)의 회전축(27)을 선회축으로 하여 회전이 이루어질 수 있게 된다.

또한, 상기 측정 장치는 신호 변환기(26)로부터 검출된 전기 신호를 후단으로 전달하는 측정케이블(21)을 포함하고 있다.

상기 전기 신호는 간단히 수동 계측하고자 할 때에는 지상으로 인출된 측정케이블(21)에 일반적인 전압계(PORTABLE VOLTMETER)를 연결하여 측정하면 되고, 원격지에서 자동으로 측정하고자 할 때에는 도 4a와 같이 상기 측정케이블(21)을 다채널 측정 모듈(23)에 연결하여 아날로그 신호를 디지털 데이터화한 후, 통신케이블(33)을 이용한 주지된 디지털 통신방법, 예를들어, 1라인 버스를 이용한 RS-485 방식으로 원거리 통신을 하여 예를 들어, 관리자가 상주하고 있는 통제소 등에 설치된 데이터 수집장치인 데이터 로거(DATA LOGGER)(24)에 저장하면 원격 자동 계측이 가능해진다. 그 후, 데이터 로거(24)에 저장된 침하 데이터를 컴퓨터(32)로 분석하고 분석결과를 디스플레이에 그래프로 표시함으로써 연약 지반 침하에 따른 안정성을 확보할 수 있게 된다.

또한, 도 5, 도 6a 및 도 6b와 같이 다수의 길이 측정 장치(1 내지 1n)를 사용하여 다측점을 측정하는 경우 이를 분석함으로써 지반의 수직/수평 측정단면의 구간별, 단면별로 입체적으로 분석하여, 지반 변형에 따른 안정성을 확보할 수 있게 된다.

본 발명에서는 길이 변형량 측정 장치를 계측 현장에 간단히 고정 설치하여 놓고 컴퓨터 통신선을 이용하여 사무실에서 자동으로 길이 변형량(즉, 지반의 침하량)을 측정함에 의해 계측 시간과 인력이 절감되고, 원하는 계측 시간에 통신망에 의한 장소에 구애됨이 없이 간편하고 신속하게 지반 침하량을 계측할 수 있다.

한편, 본 발명의 측정 장치(1)는 상기와 같이 무게추(Weight)와 별도 스프링 보관함 등이 없는 구조이므로 종래에 비하여 약 1/3 크기로 축소가 가능하다. 그 결과, 도 5, 도 6a 및 도 6b와 같이 한 지점에 다수의 측정 장치(1 내지 1n)가 설치 가능하므로, 동일 피측정 지점에서 다측점 계측이 가능하다.

따라서, 고정단(10)과 측정단(15) 사이에 다수의 피측정단(10a-10n)을 둘 수가 있으므로, 지반 수평으로 계측을 할 경우에는 도로나 사면의 구간별 갈라짐(CRACK)이나 변형을 계측할 수가 있어서 피측정물의 계측 단면별로 분석이 가능하다. 또한, 지반 수직으로 계측을 할 경우에는 연약지반이나 매립지의 지중 깊이별 침하량을 계측할 수가 있어서 피측정물의 지중 깊이별로 층별 분석이 가능하다.

도 5는 본 발명에 따른 지반의 수평 방향의 길이 변형량 측정원리를 설명하기 위한 설치도로서, 도로 및 사면 공사에서 다수의 지점별의 수평 길이 변형량을 측정하기 위한 것이다.

본 발명에 따른 지반의 수평 방향의 길이 변형량 측정은 지반(5)의 변형이 없는 지점에 고정점(10)을 고정시키고, 고정점(10)으로부터 강선(11)으로 측정점(15)에 설치된 측정 장치(1)의 측정바퀴(25)에 연결시킨다. 이와 같은 방법으로 지반 변형이 예상되는 다수의 피측정점(10a-10n)을 지반(5)에 고정시키고, 다수의 피측정점(10a-10n)으로부터 연장된 다수의 강선(11a-11n)을 동일 측정점(15)에 설치된 다수의 측정 장치(1a-10n)의 각각의 측정바퀴(25a-25n)에 연결시킨다.

이와 같이 동일 측정점(15)에 다수 측정 장치(1a-1n)의 다수 측정바퀴(25a-25n)를 설치 가능하므로, 동일 수평 단면에 다수의 피측정점(10a-10n)에서의 지반 변형 발생하면 계측 데이터를 신호 처리함에 의해 구간별로 형상화하는 것이 가능하다.

상기한 본 발명은 추가적으로 고가의 고정밀도의 장비를 사용하지 않더라도 정밀 계측이 가능하게 된다. 즉, 지반(5)의 다수의 피측정점(10a-10n) 중에 고정단과 측정단은 적어도 한곳은 변형이 없는 지반에 고정된다고 가정할 수가 있으므로, 측정치의 변화가 있다면 변화된 측정치는 주변 지역의 환경 변화(온도, 습도, 기압 등)와 측정 장치의 오차이므로, 이 측정치를 기준으로 다수의 피측정점(10a-10n)의 계측 데이터를 보정함으로써, 측정 보정된 정밀 계측이 가능하다.

이 경우, 상기 설명과 같이 고정점(10)을 계측 기준점으로 사용하여, 각각 피측정점(10a-10n)을 계측보정 할 수가 있으나, 계측 보정이 불필요 할 경우에는 고정점(10)을 지반 변형이 있는 지반에 고정하여, 다수의 피측정점(10a)과 같이 사용할 수도 있다.

또한, 본 발명에서는 측정 장치가 소형화되었으므로 종래에 설치가 어려웠던 좁은 현장에서도 고정점(10)과 측정점(15)을 한 쌍(Pair)으로 직렬 혹은 병렬로 배치하여, 한 쌍 혹은 다수의 쌍(Pairs)으로 구성된 다수의 좁은 측정지역의 계측이 가능하게 된다.

더욱이, 본 발명에 따른 길이 변형량 측정 장치(1)는 도 5와 같이 지상에 설치되어 사용될 수 있고, 지중에 매입되어 매립형으로 사용될 수 있다.

도 6a 및 도 6b는 본 발명에 따른 지반의 수직 방향의 지반이 내려가는 깊이를 측정하는 침하 측정원리를 설명하기 위한 설치도 및 평면도로서, 매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사에서 다수의 지층별 수직 침하량을 측정하기 위한 것이다.

매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사는 지반(5)의 침하가 없는 지점(55)으로부터 다수의 서로 다른 재료를 사용하여 성토가 이루어진다.

본 발명에 따른 지반의 수직 방향의 침하량 측정시에는 미리 지반(5)의 침하가 없는 지점(55)에 고정단(10)을 예를 들어, 앵커를 이용하여 고정시키고, 고정단(10)으로부터 강선(11)의 일단을 연결하고 그의 타단을 주름관(22) 내부를 통하여 지상으로 인출한 후, 사각철판 모양의 측정점(15a)에 배치된 측정 장치(1)의 측정바퀴(25)에 연결시킨다.

상기와 유사한 방법으로 지반 수직 침하가 발생하는 각각의 지층(5a-5n) 별로 다수의 피측정점(10a-10n)을 형성하는 다수의 침하소자를 지중에 위치시키고, 다수의 피측정점(10a-10n)으로부터 연장된 다수의 강선(11a-11n)을 동일 측정점(15a)에 설치된 다수의 측정 장치(1a-1n)의 다수 측정바퀴(25a-25n)에 각각 연결시킨다. 상기 다수의 피측정점(10a-10n)을 형성하는 다수의 침하소자는 각각 예를 들어, 원형 모양의 링(100a-100n)의 상단 및 하단에 지반의 침하에 따라 링도 침하가 이루어지도록 방사방향으로 벌어진 다수, 바람직하게는 3개의 플랜지(102a-102n)가 120도 간격으로 형성된 것을 사용할 수 있다.

또한, 다른 예로 도 7에 도시된 바와 같이, 주름관(22)이 여러 개로 분할되어 서로 접히면서 수축하는 축차 결합 방식(TELESCOPIC TYPE)의 관(22a-22n)을 사용한다면, 다수의 피측정점(10a-10n)을 형성하는 다수의 침하소자는 다수의 강선(11a-11n)을 직접 분할된 관(22a-22n) 내부에 연결하고, 다수, 바람직하게는 3개의 플랜지(102a-102n)를 120도 간격으로 관(22a-22n) 외부의 상단 및 하단에 부착시킨 구조를 가지는 경우에도 동일한 효과를 나타낸다.

이 경우, 본 발명에서는 강선(Wire,11-11n)을 사용하여 피측정점(10a-10n)의 침하를 측정하므로 강선(11-11n)을 연결 부위의 크기와 모양의 제약사항이 없이 간단히 연결할 수가 있다.

즉, 다수의 피측정점(10a-10n)을 형성하는 다수의 침하소자의 형상도 현장여건에 따라 다양하게 제작이 가능하고, 연약 지반인 경우는 사용하는 주름관(22)을 사용하지 않더라도 강선(11a-11n)이 내려가는 데는 지장을 받지 않는 장점이 있다.

이와 같이 본 발명에서는 동일 측정점(15a)에 다수의 측정바퀴(25a-25n)를 설치 가능하므로, 동일 수직 단면에 다수의 피측정점(10a-10n)에서의 지반 수직 침하를 각 지중 층별로 형상화가 가능하다. 즉, 다수의 피측정점(10a-10n) 각각에서 지반의 침하가 발생하면, 이에 따라 측정바퀴(25)와 회전 중심축(28)이 침하량에 비례하여 회전하고, 그 결과 동축 결합된 신호 변환기(26)의 회전축(27)도 회전하여 회전축(27)의 회전각에 비례한 전기적인 계측 데이터가 얻어진다.

또한, 상기 다수의 측정 장치(1a-1n)로부터 다수의 측정케이블(21)을 통하여 데이터 수집장치인 다채널 측정모듈(23)로 수집하여 A/D 변환된 후, 데이터 통신에 의해 데이터 로거(24)에 저장하면, 원격 자동 계측이 가능해진다. 즉, 데이터 로거(24)에 저장된 계측 데이터를 컴퓨터(24)로 분석함으로써, 지반의 수직 측정단면의 구간별, 단면별로 입체적으로 분석하여, 지반 변형에 따른 안정성을 확보할 수 있게 된다.

더욱이, 본 발명에 따른 길이 변형량 측정 장치는 도 6a 및 도 6b와 같이 지상에 설치되어 사용될 수 있고, 후속된 성토 작업이 이루어지는 경우 지중에 매입된 매립형으로 사용될 수 있다.

상기한 바와 같이 본 발명에서는 종래와 같이 강선 장력을 위한 무게추를 사용하지 않고, 별도로 스프링보관함, 측정바퀴 및 회전축 커플링을 분리하지 않고, 측정바퀴 내로 일체화 하여 단순화하고 크기를 줄임으로써, 한 지점에 다수의 측정 장치를 집합할 수가 있어서 다수의 피측정점을 측정할 수가 있게 되었다.

또한, 한 측정 장치가 소형화되었으므로 설치 장소의 제약이 없다. 종래의 설치가 어려웠던 좁은 현장에서도, 고정점과 측정점을 한 쌍(Pair)으로 직렬 혹은 병렬로도 설치가 가능하여, 한 쌍 혹은 다수의 쌍(Pairs)으로 그룹을 지어서, 다수 좁은 측정 지역의 계측이 가능한 효과가 있다.

또한, 측정 방법에서 다수의 피측정점 중 한 지점을 공사에 따라 지반 변화가 없는 고정점에 위치시키고 기준으로 잡으면, 상기 기준점의 변화가 있어 발생한 측정치는 계측기와 계측환경에 의한 편차이므로, 상기 편차를 타측정점에 보정함으로써, 정밀계측이 가능한 효과가 있다.

본 발명에서는 다수 측정 장치의 측정선을 연결할 수 있는 다채널 측정 모듈 과 데이터 수집이 가능한 데이터 로거를 연결하여 자동 계측이 가능하며, 지반 수직 침하 측정을 위하여 종래 사용하는 주름관이 없이도 층별 침하측정이 가능하고, 침하소자의 모양도 다양화 할 수 있는 장점이 부가적으로 있다.

더욱이, 본 발명의 길이 변형량 측정 장치는 지반의 변형 또는 침하를 검출할 뿐 아니라 지반위에 설치된 토목 구조물, 건축물 또는 설비나 기계의 변위를 검출하여 구조물 등의 안전성을 판단하는 데에도 적용할 수 있다.

이상에서는 본 발명을 특정의 바람직한 실시예를 예를 들어 도시하고 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변경과 수정이 가능할 것이다.

본 발명은 도로, 사면, 연약 지반, 매립지, 댐 등의 길이 변형 및 지반 침하량을 강선을 이용하여 다수의 지점별 측정점을 측정하는 장치에 관한 것으로, 도로 및 사면 공사에서는 다수의 지점별의 수평 길이 변형량을, 매립지, 연약 지반 및 댐의 성토 공사에서는 다수의 지층별 수직 침하량을 측정하여, 토목 현장의 지반 또는 지반에 설치된 구조물의 거동 상태를 감시할 수 있는 다측점 길이 변형량 측정 장치에 적용 가능하다.

도 1은 종래의 길이 변형량 측정 장치를 나타내는 구성도,

도 2a 도 1에 도시된 길이 변형량 측정 장치의 길이 변형량 측정원리를 설명하기 위한 설명도,

도 2b는 종래의 무게추를 이용한 길이 변형량 측정원리를 설명하기 위한 설명도,

도 3은 종래의 지반 침하량 측정원리를 설명하기 위한 설명도,

도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명에 따른 강선을 이용한 길이 변형량 측정 장치의 사시도, 보호박스 내부의 구조를 보여주는 사시도, 및 도 4b의 축방향 단면도,

도 5는 본 발명에 따른 지반의 수평 방향의 길이 변형량 측정원리를 설명하기 위한 설명도,

도 6a 및 도 6b는 각각 본 발명에 따른 지반의 수직 방향의 침하량 측정원리를 설명하기 위한 설명도 및 다수 측정 장치가 측정단에 배치된 모습을 나타낸 평면도,

도 7은 다른 본 발명에 따른 지반의 수직 방향의 지반이 내려가는 깊이를 측정하는 침하 측정원리를 설명하기 위한 설치도이다.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1,1a-1n ; 측정 장치 5,5a-5n ; 지반

10 ; 고정단 10a-10n ; 피측정단

11,11a-11n ; 강선 5a-5n ; 지층

12 ; 주바퀴 13 ; 보조바퀴

14 ; 보호박스 15,15a-5n ; 측정단

16 ; 회전축 커플링 17 ; 무게추

18 ; 스프링 18a ; 일단

18b ; 타단 18c ; 스터드 볼트

19 ; 스프링 보관함 20 ; 엔코더

21 ; 측정 케이블 22,22a-22n ; 주름관

23 ; 다채널 측정모듈 24 ; 데이터 로거

25,25a-25n ; 측정바퀴 26 ; 신호 변환기

27 ; 신호변환기 회전축 28 ; 회전 중심축

27a,28a ; 축 고정볼트 32 ; 컴퓨터

33 ; 통신케이블 100a-100n ; 링

102a-102n ; 플랜지 250a ; 측판

250b ; 보스 250c ; 보빈

250d ; 스프링 수용홈

Claims

도로, 사면, 연약 지반, 매립지 및 댐 중 어느 하나의 피측정물의 지반의 수평 혹은 수직의 길이 변형을 측정하는 길이 변형량 측정 장치에 있어서,

상기 피측정물 내에 신호 변환기와 측정바퀴가 설치되는 측정단과,

상기 피측정물의 수평 혹은 수직의 길이 변형이 일어나는 다수의 지점에 설치된 다수의 피측정단과,

각각 상기 피측정단에 일단이 연결되고 타단이 상기 측정단의 측정바퀴에 수직 혹은 수평 방향으로 연장되어 상기 피측정단의 변형에 따라 길이가 변화하는 다수의 강선과,

상기 다수의 강선의 타단에 연결되어 길이 변화에 대응하는 전기 신호를 각각 발생하는 다수의 길이 측정 장치를 포함하며,

상기 다수의 길이 측정 장치는 각각 상기 다수의 강선의 타단에 연결되어 길이 변화만큼 회전하는 측정바퀴와,

상기 측정바퀴의 내부에 내장되어 상기 측정바퀴의 회전축이 되감기는 회전력을 부여하기 위한 탄성 스프링과,

상기 회전축에 연결되어 회전량을 전기 신호로 변환하는 신호 변환기로 이루어지며,

상기 측정바퀴는 일측 측판의 중심부로부터 축방향으로 연장된 원통형 보스를 구비하며, 상기 원통형 보스의 일측에 측정바퀴와 스프링의 회전축을 삽입하여 고정하고, 원통형 보스의 타측에 신호 변환기의 회전축을 삽입하여 고정함에 의해 회전축을 일치시켜 측정 편심을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제1항에서 있어서, 상기 측정단에 다수의 신호 변환기와 측정바퀴를 설치하 고, 상기 피측정단을 지반의 수평의 동일 축선상에 구간별로 설치된 다수의 피측정단에 다수의 강선을 각각 연결하여, 각 구간별 지반의 길이 변형량을 측정하는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제1항에서 있어서, 상기 측정단을 침하판으로 하고 다수의 신호 변환기와 측정바퀴를 설치하고, 상기 피측정단을 형성하도록 지중의 수직의 동일 축선상에 설치된 다수 침하소자에 다수의 강선을 각각 연결하여, 지중 각 층별 지반의 침하량을 측정하는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 피측정단은 각각 강선에 연결되어 있으며, 지반의 침하에 따라 수직 변위가 이루어지는 침하소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 피측정단은 각각 강선에 연결되어 있으며, 다수 개로 분할되어 서로 접히면서 수축하는 축차 결합 방식(TELESCOPIC TYPE)의 다수의 관과,

상기 다수의 관에 각각 부착되어 지반의 침하에 따라 관의 수직 변위가 이루어지도록 유도하는 다수의 플랜지를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 길이 측정 장치로부터 연장된 다수의 측정케이블을 통하여 연결되어 측정된 전기신호를 디지털 신호로 변환하는 다채널 측정모듈과,

상기 다채널 측정모듈로부터 직렬 데이터 통신에 의해 수신하여 저장하는 데이터 로거를 더 포함하여, 원격지로부터 자동 계측 가능한 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 피측정단 중 하나를 지반의 수직 혹은 수평 변형이 없는 지반에 위치한 고정단에 설정하고, 상기 고정단의 수직 혹은 수평 변형량을 기준으로 다수의 타 피측정물의 계측치를 보정하는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 피측정단과 측정단은 동일 축선상에 직렬로 설치되거나 병렬로 설치되는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제1항에 있어서, 상기 다수의 피측정단, 다수의 강선, 측정단 및 다수의 길이 측정 장치는 지중에 매입되어 설치되는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
길이 변형량을 측정단에서 측정하여 피측정물의 수평 혹은 수직의 길이 변형을 측정하는 길이 변형량 측정 장치에 있어서,

상기 피측정물 위에 설치된 피측정단과 측정단 사이에 연장된 강선과,

상기 측정단에 설치되며 외주부에 강선이 권선된 보빈의 중심부에 회전축을 구비하고 상기 강선의 타단에 연결되어 강선의 길이 변화만큼 회전하는 측정바퀴와,

상기 측정바퀴의 보빈 내부에 내장되어 상기 측정바퀴의 회전축이 감기는 회전력을 부여하기 위한 탄성 스프링과,

상기 회전축에 연결되어 강선의 길이 변화에 대응하여 회전축의 회전량을 전기 신호로 변환하는 신호 변환기와,

상기 신호 변환기로부터 연장된 측정케이블을 통하여 연결되어 측정된 전기신호를 디지털 신호로 변환하는 다채널 측정모듈과,

상기 다채널 측정모듈로부터 직렬 데이터 통신에 의해 수신하여 저장하는 데이터 로거를 포함하여, 원격지로부터 자동 계측이 가능한 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제10항에 있어서, 상기 탄성 스프링은 일단이 상기 측정바퀴의 회전축에 고정되고, 타단이 보호박스로부터 측정바퀴의 내부로 선단부가 연장된 스터드 볼트에 고정되는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
제10항에 있어서, 상기 신호 변환기는 회전식 전위차계(potentiometer) 또는 코드값이 변경되는 엔코더로 구성되는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.
길이 변형이 발생할 수 있는 피측정단에 설치된 적어도 하나의 피측정물의 수평 혹은 수직 길이 변형량 측정 방법에 있어서,

상기 적어도 하나의 피측정물의 수평 혹은 수직의 길이 변형이 예상되는 적어도 하나의 지점에 적어도 하나의 피측정단을 설치하는 단계와,

각각 측정바퀴와 신호 변환기를 구비한 적어도 하나의 길이 변형량 측정 장치를 측정단에 설치하고, 상기 측정단과 적어도 하나의 피측정단 사이에 적어도 하나의 강선을 연결하는 단계와,

상기 피측정물의 거동에 따라 상기 피측정단의 변위가 발생할 때 해당 강선의 길이 변화에 연동하여 측정바퀴가 회전하면 상기 신호 변환기로부터 측정바퀴의 회전에 대응하는 전기적 검출신호를 각각 발생하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 방법.
제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 길이 변형량 측정 장치로부터 발생된 적어도 하나의 전기적 검출신호를 적어도 하나의 측정케이블을 통하여 다채널 측정모듈로 전달하여 상기 검출신호를 아날로그/디지털(A/D) 변환하는 단계와,

상기 다채널 측정모듈로부터 데이터 통신에 의해 데이터 수집용 데이터 로거에 저장하는 단계를 더 포함하며, 원격지로부터 자동 계측 가능한 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 방법.
제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 피측정단은 각각 강선에 연결되어 있으며, 지반의 침하에 따라 수직 변위가 이루어지는 침하소자로 구성되는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 방법.
제13항에 있어서, 상기 적어도 하나의 피측정단 중 하나를 지반의 수직 혹은 수평 변형이 없는 지반에 위치한 고정단에 설정하고, 상기 고정단의 수직 혹은 수평 변형량을 기준으로 적어도 하나의 타 피측정물의 계측치를 보정하는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 방법.
보호박스와,

상기 보호박스 내에 회전 가능하게 수용되며 보빈의 중심부에 회전축을 구비하고 상기 보빈의 외주부에 권선된 강선이 보빈으로부터 풀리거나 권선될 때 강선의 길이 변화만큼 회전하는 측정바퀴와,

상기 보호박스로부터 측정바퀴의 보빈 내부로 연장된 스터드 볼트와,

상기 측정바퀴의 보빈 내부에 내장되며 상기 측정바퀴의 회전축이 감기는 회전력을 부여하도록 양단이 상기 측정바퀴의 회전축과 스터드 볼트에 연결된 탄성 스프링과,

상기 회전축에 연결되어 강선의 길이 변화에 대응하여 측정바퀴의 회전량을 전기 신호로 변환하는 신호 변환기를 포함하며,

상기 측정바퀴는 일측 측판의 중심부로부터 축방향으로 연장된 원통형 보스를 구비하며, 상기 원통형 보스의 일측에 측정바퀴와 스프링의 회전축을 삽입하여 고정하고, 원통형 보스의 타측에 신호 변환기의 회전축을 삽입하여 고정함에 의해 회전축을 일치시켜 측정 편심을 줄일 수 있는 것을 특징으로 하는 길이 변형량 측정 장치.