KR101101411B1 - Device and method to estimate adiabatic temperature rise of concrete - Google Patents
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Abstract
본 발명은 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법에 관한 것으로서, 케이스부; 케이스부에 내장되고 시료가 타설되는 삽입부; 삽입부에 구비되어 시료의 온도를 측정하는 내부온도센서부; 케이스에 구비되어 외부온도를 측정하는 외부온도센서부; 내부온도센서부와 외부온도센서부와 연계되어 측정된 온도를 전송하는 전송부; 전송부와 연계되어 전송된 온도를 분석하는 제어부; 및 제어부가 내장되며 시료의 단열온도상승값을 표시하는 표시부를 포함한다.The present invention relates to an apparatus and method for predicting concrete thermal insulation temperature rise, a case part; An insertion part embedded in the case part and in which a sample is poured; An internal temperature sensor unit provided at an insertion unit to measure a temperature of a sample; An external temperature sensor unit provided in the case to measure an external temperature; A transmitter for transmitting a temperature measured in association with an internal temperature sensor unit and an external temperature sensor unit; A controller which analyzes the temperature transmitted in connection with the transmitter; And a display unit having a built-in control unit and displaying a heat insulation temperature rise value of the sample.
본 발명에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법은 휴대가 가능하면서 콘크리트에 대한 단열온도상승량 분석이 가능하다.Concrete insulation temperature rise prediction device and method according to the present invention is portable while the insulation temperature rise can be analyzed for concrete.
콘크리트, 수화열, 단열온도상승량, 온도센서 Concrete, Hydration Heat, Insulation Temperature Rise, Temperature Sensor
Description
본 발명은 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 휴대 가능하고 콘크리트 시료를 타설한 후 단열온도상승량을 자동으로 표시하여 콘크리트를 분석하는 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus and method for estimating concrete insulation temperature rise, and more particularly, to an apparatus and method for estimating concrete insulation temperature rise for analyzing concrete by automatically displaying insulation temperature rise after pouring a concrete sample. will be.
일반적으로 콘크리트는 수경성 재료로서 경화과정의 화학반응에 의해 많은 열(시멘트 1g당 약 120cal)이 발생되며, 이를 수화열이라 부른다. In general, concrete is a hydraulic material, and a large amount of heat (about 120 cal per g of cement) is generated by a chemical reaction during hardening, which is called a heat of hydration.
콘크리트의 내부에서 수화열이 발생되면 새로 타설되는 부재의 크기가 큰 경우에는 열이 외기로 빠르게 소산되는 부재의 표면과 아직 소산되지 않은 부재 내부 사이에 온도차이가 생겨 부재의 표면에 인장응력(내부구속에 의한 온도응력)이 발생되며, 새로 타설되는 부재가 기존의 구조물과 맞닿아 있는 경우에는 수화열 발생 초기에는 부재 전체에 압축응력이 발생되다가 부재의 온도가 감소하기 시작하는 시 점부터 서서히 인장응력(외부구속에 의한 온도응력)이 증가하는 경향을 보인다. When the heat of hydration is generated inside the concrete, if the size of the newly cast member is large, there is a temperature difference between the surface of the member where the heat is quickly dissipated to the outside and the inside of the member that has not yet been dissipated. Temperature stress due to thermal stress), and when the newly cast member is in contact with an existing structure, the compressive stress is generated in the entire member at the beginning of the heat of hydration, and then the tensile stress gradually decreases when the temperature of the member starts to decrease. Temperature stress due to external restraint) tends to increase.
이러한 온도응력의 크기가 콘크리트의 인장강도보다 크면 콘크리트에 균열이 발생되며, 유발되는 온도응력의 크기는 콘크리트의 수화발열 특성과 밀접한 관련이 있다.When the magnitude of the temperature stress is greater than the tensile strength of the concrete, cracking occurs in the concrete, and the magnitude of the temperature stress induced is closely related to the hydration heating characteristics of the concrete.
상기한 기술구성은 본 발명의 이해를 돕기 위한 배경기술로서, 본 발명이 속하는 기술분야에서 널리 알려진 종래기술을 의미하는 것은 아니다.The technical structure described above is a background technique for assisting the understanding of the present invention, and does not mean the prior art widely known in the technical field to which the present invention belongs.
콘크리트의 수화발열 특성은 단열온도상승실험(콘크리트를 단열조건에 놓고 타설온도로부터 상승되는 온도를 측정하는 실험)을 통해 측정하는 것이 가장 정확하나, 실험비용이 매우 고가여서 일반 현장에서는 1입방미터 정도의 모형 부재를 타설하여 간이 단열온도상승실험을 실시하는 것이 일반적이다. The hydration heating characteristics of concrete are most accurately measured through adiabatic temperature rise test (an experiment to measure the temperature rising from the placing temperature with concrete), but the test cost is very expensive, so it is about 1 cubic meter in general sites. It is common to perform a simple adiabatic temperature rise experiment by pouring a model member of.
그러나, 간이실험은 완전한 단열조건이 아니기 때문에 설사 부재 정중앙의 온도이력을 측정한다 해도 외부로 손실되는 열만큼 콘크리트의 수화발열량을 과소평가하게 되는 문제가 있다. However, since the simple test is not a complete insulation condition, even if the temperature history of the center of the diarrhea member is measured, there is a problem of underestimating the amount of heat of hydration of concrete as much as heat lost to the outside.
따라서, 이를 개선할 필요성이 요청된다.Therefore, there is a need for improvement.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 간이 단열온도상승실험으로부터 획득한 온도상승량에 열손실량을 보정함으로써 단열온도상승실험에서 획득할 수 있는 결과에 상응하는 정확도로 콘크리트의 수화발열량을 예측하는 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.The present invention has been made to improve the above problems, by hydrating calorific value of concrete with an accuracy corresponding to the results that can be obtained in the thermal insulation temperature rise experiment by correcting the heat loss amount obtained from the simple thermal insulation temperature rise experiment The purpose of the present invention is to provide an apparatus and method for estimating concrete insulation temperature rise.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 케이스부; 상기 케이스부에 내장되고 시료가 타설되는 삽입부; 상기 삽입부에 구비되어 상기 시료의 온도를 측정하는 내부온도센서부; 상기 케이스에 구비되어 외부온도를 측정하는 외부온도센서부; 상기 내부온도센서부와 상기 외부온도센서부와 연계되어 측정된 온도를 전송 하는 전송부; 상기 전송부와 연계되어 전송된 온도를 분석하는 제어부; 및 상기 제어부가 내장되며 상기 시료의 단열온도상승값을 표시하는 표시부를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 단열온도상승량 예측장치를 제공한다.The present invention provides a case portion to achieve the above object; An insertion part embedded in the case part and in which a sample is poured; An internal temperature sensor unit provided at the insertion unit to measure a temperature of the sample; An external temperature sensor unit provided in the case to measure an external temperature; A transmitter for transmitting a temperature measured in association with the internal temperature sensor unit and the external temperature sensor unit; A controller which analyzes a temperature transmitted in association with the transmitter; And a display unit having a built-in control unit and including a display unit for displaying a heat insulation temperature rise value of the sample.
상기 케이스부는 상기 삽입부가 삽입되도록 일측면이 개구되어 장착홈이 형성되는 하부케이스; 상기 하부케이스의 일측면을 커버하는 상부케이스; 및 상기 하부케이스와 상기 상부케이스를 결합시키는 결합부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The case part has a lower case one side is opened so that the insertion portion is inserted to form a mounting groove; An upper case covering one side of the lower case; And a coupling part for coupling the lower case and the upper case.
상기 케이스부는 단열재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The case portion is characterized in that it comprises a heat insulating material.
상기 삽입부는 상기 장착홈에 삽입되며 개구된 일측면으로 시료가 원통 형상으로 타설되는 원통홈이 형성되는 삽입통; 및 상기 삽입통에 탈부착되는 손잡이를 포함하는 것을 특징으로 한다.The insertion part is inserted into the mounting groove and the insertion cylinder is formed with a cylindrical groove in which the sample is poured into a cylindrical shape on one side opened; And it characterized in that it comprises a handle detachable to the insertion cylinder.
상기 삽입통은 플라스틱 재질을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.The insertion cylinder is characterized in that it comprises a plastic material.
상기 손잡이는 양단부가 상기 삽입통의 일측단부에 나사결합되는 것을 특징으로 한다.The handle is characterized in that both ends are screwed to one side end of the insertion cylinder.
상기 내부온도센서부는 상기 삽입통의 중심 내측면에 구비되는 제1내부온도센서; 상기 삽입통의 중심에 위치되는 제2내부온도센서; 및 상기 제2내부온도센서를 지지하는 지지체를 포함하는 것을 특징으로 한다.The internal temperature sensor unit may include a first internal temperature sensor provided on a central inner surface of the insertion cylinder; A second internal temperature sensor positioned at the center of the insertion tube; And a support for supporting the second internal temperature sensor.
상기 외부온도센서부는 상기 상부케이스의 외주면에 구비되는 것을 특징으로 한다.The external temperature sensor is characterized in that it is provided on the outer peripheral surface of the upper case.
상기 전송부는 상기 삽입통의 외주면에 노출되며 상기 제1내부온도센서와 연계되는 제1내부단자; 상기 삽입통의 외주면에 노출되며 상기 지지체와 연계되는 제 2내부단자; 상기 제1내부단자와 접촉되는 제1연결단자; 상기 제2내부단자와 접촉되는 제2연결단자; 상기 하부케이스의 일단부에 노출되는 하부단자; 상기 상부케이스의 일단부에 노출되어 상기 하부단자와 접촉되는 상부단자; 상기 제1연결단자와 상기 제2연결단자에 일단부가 연계되고 상기 하부단자에 타단부가 연계되어 신호를 전송하는 하부전송케이블; 및 상기 외부온도센서부와 상기 상부단자에 일단부가 연계되고 상기 제어부에 타단부가 연계되어 신호를 전송하는 상부전송케이블을 포함하는 것을 특징으로 한다.The transmission unit is exposed to the outer circumferential surface of the insertion tube and the first internal terminal associated with the first internal temperature sensor; A second inner terminal exposed to an outer circumferential surface of the insertion tube and associated with the support; A first connection terminal in contact with the first internal terminal; A second connection terminal in contact with the second internal terminal; A lower terminal exposed to one end of the lower case; An upper terminal exposed to one end of the upper case and in contact with the lower terminal; A lower transmission cable configured to transmit a signal by connecting one end to the first connection terminal and the second connection terminal and the other end to the lower terminal; And an upper transmission cable which transmits a signal by connecting one end to the external temperature sensor unit and the upper terminal and the other end to the control unit.
상기 삽입통의 외주면에서 돌출되는 고정돌기가 상기 장착홈과 연통되는 고정홈에 삽입되어 삽입통의 위치가 고정되는 것을 특징으로 한다.The fixing protrusion protruding from the outer circumferential surface of the insertion cylinder is inserted into the fixing groove communicating with the mounting groove, characterized in that the position of the insertion cylinder is fixed.
상기 제어부는 상기 시료의 온도상승량에 열손실량을 보정하는 것을 특징으로 한다.The control unit is characterized in that for correcting the heat loss amount of the temperature rise of the sample.
상기 표시부에 전원을 공급하는 배터리부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.And a battery unit for supplying power to the display unit.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 원기둥 형상의 시료 온도를 측정하는 단계; 외부온도를 측정하는 단계; 열손실계수를 추정하는 단계; 및 상기 시료 온도와 외부온도 및 열손실계수를 통해 예측된 단열온도상승량을 표시하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 콘크리트 단열온도상승량 예측방법을 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention comprises the steps of measuring the sample temperature of the cylindrical shape; Measuring an external temperature; Estimating a heat loss coefficient; And it provides a concrete thermal insulation temperature increase prediction method comprising the step of displaying the thermal insulation temperature increase predicted through the sample temperature and the external temperature and the heat loss coefficient.
상기 시료 온도를 측정하는 단계는, 상기 시료의 표면과 중심 온도를 측정하는 것을 특징으로 한다.Measuring the sample temperature, characterized in that for measuring the surface and the center temperature of the sample.
상기 시료의 높이/지름 비는 2 내지 3인 것을 특징으로 한다.The height / diameter ratio of the sample is characterized in that 2 to 3.
상기 시료는 단열재로 둘러싸여 준단열 상태인 것을 특징으로 한다.The sample is characterized by being in a semi-insulated state surrounded by a heat insulating material.
상기 시료가 타설된 이후 소정일자 초과하는 경우, 상기 열손실계수를 추정하는 단계에서 수화발열량을 무시하는 것을 특징으로 한다.If the sample exceeds a predetermined date after pouring, the amount of heat of hydration is ignored in estimating the heat loss coefficient.
상기 시료가 타설된 이후 소정일자 이하인 경우, 상기 열손실계수를 추정하는 단계에서 수화발열량을 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.If the sample is less than a predetermined date after pouring, characterized in that it comprises the step of estimating the heat loss coefficient in the step of estimating the heat loss coefficient.
상기수화발열량을 산정한 후 시료의 양단부에 대한 추가 열손실을 산정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다.After calculating the amount of heat of hydration, characterized in that it comprises the step of calculating the additional heat loss for both ends of the sample.
상기 소정일자는 일반콘크리트인 경우 5일이고, 저발열 콘크리트인 경우 7일인 것을 특징으로 한다.The predetermined date is 5 days in the case of general concrete, 7 days in the case of low heat concrete.
본 발명에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법은 온도상승량에 열손실량을 보정함으로써, 단열온도상승실험에서 획득할 수 있는 결과에 상응하는 정확도로 콘크리트의 수화발열량을 예측하는 효과가 있다.Apparatus and method for estimating concrete insulation temperature rise according to the present invention have the effect of predicting the hydration calorific value of concrete with accuracy corresponding to the result obtained in the insulation temperature rise experiment by correcting the heat loss amount in the temperature rise.
본 발명에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법은 시료의 분석후 폐기하므로, 케이스부의 관리가 용이한 효과가 있다.Concrete insulation temperature rise prediction device and method according to the present invention is discarded after the analysis of the sample, it is easy to manage the case part.
본 발명에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법은 자동으로 분석이 콘크리트에 대한 분석이 이루어지므로, 전문적인 지식 없이도 간편하게 사용할 수 있는 효과가 있다.Concrete insulation temperature rise prediction device and method according to the present invention is automatically analyzed because the analysis is made on the concrete, there is an effect that can be easily used without expert knowledge.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치 및 방법의 실시예를 설명한다. 이러한 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써, 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings will be described an embodiment of the apparatus and method for predicting concrete thermal insulation temperature increase according to the present invention. In this process, the thickness of the lines or the size of the components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, terms to be described later are terms defined in consideration of functions in the present invention, which may vary according to a user's or operator's intention or custom. Therefore, definitions of these terms should be made based on the contents throughout the specification.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치를 개략적으로 도시한 분해도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치의 조립 단면도이다.1 is an exploded view schematically showing an apparatus for estimating concrete insulation temperature increase according to an embodiment of the present invention, and FIG. 2 is an assembled sectional view of an apparatus for estimating concrete insulation temperature increase according to an embodiment of the present invention.
도 1과 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치(100)에는 케이스부(110), 삽입부(120), 내부온도센서부(130), 외부온도센서부(140), 전송부(150), 제어부(160) 및 표시부(170)가 구비된다.1 and 2, the concrete thermal insulation temperature increase
삽입부(120)에는 콘크리트인 시료(10)가 타설되어 케이스부(110)에 내장되고, 내부온도센서부(130)는 타설된 시료(10)의 온도를 측정하며, 외부온도센서부(140)는 외부온도를 측정한다.Inserting
전송부(150)는 내부온도센서부(130)와 외부온도센서부(140)와 연계되어 측정된 온도값을 수신한다. 전송부(150)는 제어부(160)와 연계되어 수신된 온도값을 제어부(160)로 전송한다.The
제어부(160)는 수신된 온도값을 분석하여 단열온도상승값을 산출하고, 표시부(170)는 산출된 단열온도상승값을 알려준다.The
케이스부(110)는 외관을 형성하며, 타설된 시료(10)가 내장된다. 이러한 시료(10)의 온도변화를 최소화하도록 케이스부(110)는 단열재질을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스부(110)에는 하부케이스(111)와 상부케이스(112) 및 결합부(113)가 구비된다.The
하부케이스(111)는 일측면이 개구되어 장착홈(114)이 형성된다. 이러한 장착홈(114)으로 삽입부(120)가 삽입된다. 상부케이스(112)는 하부케이스(111)의 일측면을 커버한다. 결합부(113)는 하부케이스(111)와 상부케이스(112)를 결합시킨다.One side of the
결합부(113)는 하부케이스(111)와 상부케이스(112)에 개별적으로 구비되어 서로 결합되는 부품으로써, 둘 중 어느 하나에는 걸림돌기(113a)가 형성되고, 다른 하나에는 회전되어 걸림돌기(113a)에 걸리는 회전돌기(113b)로 이루어진다. 그 외 결합부(113)는 하부케이스(111)와 상부케이스(112)를 필요에 따라 결합 또는 분리 가능한 다양한 부품 채택이 가능하다.Coupling portion 113 is provided in the
삽입부(120)는 시료(10)가 타설되는 용기 형상을 하며, 사용 후 폐기 처분이 가능하고 제조비용을 절약하도록 플라스틱 재질을 포함하여 이루어진다. 본 발명의 일 실시예에 따른 삽입부(120)에는 삽입통(121)과 손잡이(122)가 구비된다.
삽입통(121)은 장착홈(114)에 삽입되며 개구된 일측면으로 시료(10)가 타설된다. 삽입통(121)에는 원통홈(124)이 형성되어, 타설된 시료(10)는 원기둥 형상을 한다.
손잡이(122)는 삽입통(121)에 탈부착되는 것으로서, 사용자는 손잡이(122)를 삽입통(121)에 결합시킨 다음, 손잡이(122)를 파지하여 상방으로 이동시켜 줌으로써, 삽입통(121)을 하부케이스(111)에서 인출한다.The
손잡이(122)는 양단부에 나사체결돌기(123)가 구비되어 삽입통(121)에 체결되거나 분리된다. 또한, 손잡이(122)는 삽입통(121)에 결합되어 회전되며, 하부케이스(111)와 상부케이스(112)가 결합될 때, 손잡이(122)가 삽입통(121)에 삽입되어도 무방하다. 그 외, 손잡이(122)는 삽입통(121)과 결합되거나 분리되기 위한 다양한 형상 채택이 가능하다. The
손잡이(122)가 삽입통(121)에 탈부착되는 경우, 시료(10)의 분석이 완료된 삽입통(121)은 폐기 처분되지만, 손잡이(122)는 분석이 필요한 새 시료(10)에 재사용된다.When the
내부온도센서부(130)는 시료(10)의 온도를 측정하는 것으로서, 제1내부온도센서(131), 제2내부온도센서(132) 및 지지체(133)가 구비된다.The internal
제1내부온도센서(131)는 삽입통(121)의 중심 내측면에 구비된다. 이러한 제1내부온도센서(131)는 타설된 원기둥형상의 시료(10) 표면과 접촉되어 시료(10)의 온도를 측정한다.The first
제2내부온도센서(132)는 삽입통(121)의 중심에 위치되고, 지지체(133)는 제2내부온도센서(132)가 삽입통(121)의 중심에 위치되도록 지지한다. 이러한 제2내부온도센서(132)는 타설된 원기둥형상의 시료(10) 내부에 내장되어 시료(10) 중심 온도를 측정한다. 이때, 시료(10)의 중심은 높이와 지름의 중심을 말한다.The second
외부온도센서부(140)는 상부케이스(112)의 외주면에 구비되어 외부온도를 측정한다.The external
전송부(150)는 내부온도센서부(130)와 외부온도센서부(140)를 통해 측정된 온도값을 제어부(160)로 전송하는 것으로서, 제1내부단자(151), 제2내부단자(152), 제1연결단자(153), 제2연결단자(154), 하부단자(155), 상부단자(156), 하부전송케이블(157) 및 상부전송케이블(158)이 구비된다.The
제1내부단자(151)는 삽입통(121)의 외주면에 노출되며, 제1내부온도센서(131)와 연계되어 제1내부온도센서(131)의 측정값을 수신한다.The first
제2내부단자(152)는 삽입통(121)의 외주면에 노출되며, 지지체(133)와 연계되어 제2내부온도센서(132)의 측정값을 수신한다.The second
제1연결단자(153)와 제2연결단자(154)는 하부케이스(111)의 내측면으로 노출되어 제1내부단자(151)와 제2내부단자(152)에 각각 접촉된다.The
하부단자(155)는 하부케이스(111)의 일단부에 노출되고, 상부단자(156)는 상부케이스(112)의 일단부에 노출된다. 하부케이스(111)와 상부케이스(112)가 서로 결합될 때, 하부단자(155)와 상부단자(156)은 서로 접촉된다.The
하부전송케이블(157)은 제1연결단자(153)와 제2연결단자(154)에 일단부가 연계되고 하부단자(155)에 타단부가 연계된다. The
따라서, 하부전송케이블(157)은 제1내부온도센서(131)와 제2내부온도센서(132)에서 측정된 값을 하부단자(155)로 전송한다. 이러한 하부전송케이블(157)은 하부케이스(111)에 내장된다.Accordingly, the
상부전송케이블(158)은 외부온도센서부(140)와 상부단자(156)에 일단부가 연계되고 제어부(160)에 타단부가 연계된다.The
따라서, 상부전송케이블(158)은 외부온도센서부(140)를 통해 전송되는 외부온도값과, 내부온도센서부(130)를 통해 전송되는 시료(10)의 온도값을 제어부(160)로 전송한다.Therefore, the
삽입통(121)의 외주면에는 고정돌기(129)가 돌출되어 형성되고, 장착홈(114)에는 고정홈(119)이 연통된다. 이때, 고정돌기(129)는 고정홈(119)에 삽입된다.The fixing
따라서, 삽입통(121)이 하부케이스(111)의 장착홈(114)에 삽입되는 과정에서, 고정돌기(129)가 고정홈(119)에 삽입되어 삽입통(121)의 회전이 제한되고, 이로 인해 제1내부단자(151)와 제1연결단자(153), 제2내부단자(152)와 제2연결단자(154)는 서로 접촉된 상태를 유지한다.Therefore, in the process of inserting the
제어부(160)는 시료(10)의 온도상승량과 열손실량을 보정하여 시료(10)의 단열온도상승값을 산출한다. 이러한 제어부(160)는 표시부(170)에 내장되는 것이 바람직하다.The
표시부(170)는 상부케이스(112)에 결합되고, 제어부(160)에서 산출한 단열온도상승값을 시각적으로 표시해준다. 사용자의 편의를 위해 표시부(170)에는 터치스크린 방식이 적용되고, 장치 전반에 대한 조작이 가능한 컨트롤러가 구비된다.The
한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치(100)에는 배터리부(180)가 더 구비된다. 이러한 배터리부(180)는 표시부(170)에 내장되어 표시부(170) 또는 제어부(160)에 전원을 공급한다. 배터리부(180)의 사용으로 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치(100)는 휴대 사용이 가능하다.On the other hand, the concrete thermal insulation temperature
본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치의 사용예를 설명하면 다음과 같다.Referring to the use of the concrete insulation temperature increase prediction device according to an embodiment of the present invention.
먼저, 분석할 콘크리트 시료(10)를 삽입통(121)에 타설하여 원기둥 형상을 만들고, 시료(10)를 포함하는 삽입통(121)을 하부케이스(111)에 내장한다. First, the
이때, 제1내부단자(151)는 제1연결단자(153)와 접촉되고, 제2내부단자(152)는 제2연결단자(154)와 접촉된다.In this case, the first
그런 다음, 하부케이스(111)의 상단부에 상부케이스(112)를 위치시키고, 결합부(113)를 통해 하부케이스(111)와 상부케이스(112)를 결합시킨다. 이때, 하부단자(155)와 상부단자(156)는 접촉된다.Then, the
상기한 상태에서, 제1내부온도센서(131)를 통해 측정된 시료(10)의 표면 온도값이 전송부(150)를 통해 제어부(160)로 전달되고, 제2내부온도센서(132)를 통해 측정된 시료(10)의 중심온도값이 전송부(150)를 통해 제어부(160)로 전달된다. 또한, 외부온도센서부(140)를 통해 측정된 외부온도값이 전송부(150)를 통해 제어부(160)로 전송된다.In the above state, the surface temperature value of the
그리하면, 제어부(160)는 전송된 측정값을 이용하여 시료(10)의 단열온도상승값을 추정하고, 표시부(170)는 이를 시각화한다.Then, the
한편, 시료(10) 분석이 완료되면, 하부케이스(111)와 상부케이스(112)를 분 리시킨 다음, 손잡이(122)를 삽입통(121)에 결합시킨다. 그런 다음, 손잡이(122)를 파지하여 삽입통(121)을 하부케이스(111)에서 인출하여 폐기한다.On the other hand, when the analysis of the
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측방법을 도시한 흐름도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측방법에서 열손실계수 추정과정을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method for predicting concrete insulation temperature increase according to an embodiment of the present invention, and FIG. 4 is a flowchart illustrating a heat loss coefficient estimating process in a method for predicting concrete insulation temperature increase according to an embodiment of the present invention. to be.
도 3과 도 4를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측방법은 다음과 같다. 이때, 도 1과 도 2에 도시된 콘크리트 단열온도 상승량 예측장치(100)를 참조하여 설명한다.3 and 4, the method of predicting the concrete insulation temperature increase according to an embodiment of the present invention is as follows. At this time, it will be described with reference to the concrete heat insulation temperature increase
먼저, 내부온도센서부(130)를 통해 원기둥 형상의 시료(10) 온도를 측정하고(S10), 외부온도센서부(140)를 통해 외부온도를 측정한다(S20). First, the temperature of the
내부온도센서부(130)와 외부온도센서부(140)를 통해 측정된 값은 전송부(150)를 통해 제어부(160)로 전송되고, 제어부(160)는 전송된 측정값을 이용하여 열손실계수를 추정한다(S30).The value measured by the internal
이때, 내부온도센서부(130)와 외부온도센서부(140)를 통해 측정된 값은 순서에 무관하게 제어부(160)로 전송된다.In this case, the values measured through the internal
제어부(160)는 열손실계수를 추정하여 시료(10)의 단열온도상승값을 예측하고, 표시부(170)는 이를 표시하여 사용자에게 알려준다(S40).The
시료(10)의 온도를 측정할 때, 제1내부온도센서(131)와 제2내부온도센서(132)를 통해 시료(10)의 표면과 중심 온도를 측정한다.When the temperature of the
이때, 시료(10)의 높이/지름 비가 2 내지 3이 되도록 삽입통(121)을 설계하며, 삽입통(121)은 열손실을 억제하도록 단열재에 둘러싸여 준단열 상태를 유지한다.At this time, the
한편, 시료(10)가 타설된 시간에 따라 열손실계수를 추정하는 방식이 달라진다. 왜냐하면, 시료(10) 수화반응은 타설 후 소정시간이 지나면 전체 반응의 98% 이상이 완료된 것으로 간주할 수 있다.Meanwhile, the method of estimating the heat loss coefficient varies according to the time the
시료(10)가 타설된 이후 소정일자 초과하는지 여부를 판단하여(S31), 시료(10)가 타설된 이후 소정일자 초과하는 경우 시료(10)의 수화발열량을 무시한다(S32).It is determined whether the
반면, 시료(10)가 타설된 이후 소정일자 초과하는지 여부를 판단하여(S31), 시료(10)가 타설된 이후 소정일자 이하하는 경우 시료(10)의 수화발열량을 산정한다(S33).On the other hand, it is determined whether the
또한, 시료(10)의 수화발열량을 산정한 다음, 원기둥 형상의 시료(10) 상하단부에 대한 추가 열손실을 산정한다(S34).Further, after calculating the hydration calorific value of the
이때, 소정일자는 콘크리트의 종류에 따라 가변되며, 일반콘크리트일 경우 5일이고, 저발열 콘크리트일 경우 7일이다.At this time, the predetermined date is variable according to the type of concrete, 5 days in the case of general concrete, 7 days in the case of low heat concrete.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 매개변수해석 결과를 도시한 도면이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 가정된 시료 내부의 온도분포를 도시한 도면이며, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 시료 내부의 온도이력을 도시한 도면이고, 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 추가 열손실 보정전 단열온도상승량 예측결과를 도시한 도면이며, 도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 추가 열손실 보정후 단열온도상승량 예측결과를 도시한 도면이다.5 is a view showing the results of the parameter analysis in the concrete thermal insulation temperature rise prediction theory according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a sample inside assumed in the concrete thermal insulation temperature rise prediction theory according to an embodiment of the present invention Figure 7 is a view showing the temperature distribution of, Figure 7 is a view showing the temperature history inside the sample in the concrete thermal insulation temperature rise prediction theory according to an embodiment of the present invention, Figure 8 is a concrete according to an embodiment of the present invention In the thermal insulation temperature rise prediction theory is a view showing the thermal insulation temperature rise prediction result before the additional heat loss correction, Figure 9 is a thermal insulation temperature rise prediction result after the additional heat loss correction in the concrete thermal insulation temperature rise prediction theory according to an embodiment of the present invention Figure is a diagram.
이하, 콘크리트 단열온도상승 예측을 가능케 하는 이론을 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, the theory that enables the prediction of concrete insulation temperature rise is as follows.
간이 단열온도상승실험의 경우, 콘크리트의 수화열로 인해 발생되는 열량과 외부로 손실되는 열량의 차이만큼 콘크리트의 내부의 온도가 변한다. 이를 수식으로 표현하면 다음과 같다.In the case of the simple adiabatic temperature rise test, the temperature inside the concrete is changed by the difference between the heat generated by the heat of hydration of the concrete and the heat lost to the outside. If this is expressed as an expression, it is as follows.
식(1) Formula (1)
여기서, 는 콘크리트의 밀도, 는 콘크리트의 비열, 는 시간, 는 콘크리트 내부의 평균적인 온도변화로서 식(2)와 같이 정의되며, 는 콘크리트의 부피, 는 콘크리트 내부의 열량 변화, 는 수화열로 인해 발생되는 열량, 은 외부로 손실되는 열량이다.here, Is the density of concrete, Specific heat of concrete, Time, Is the average temperature change inside the concrete, defined as in Eq. (2), Is the volume of concrete, Changes in calories inside the concrete, Is the heat generated by the heat of hydration, Is the amount of heat lost to the outside.
식(2) Equation (2)
여기서, 는 콘크리트 내부의 위치를 나타내는 좌표 변수, 는 콘크리트의 초기온도(즉, )이다.here, Is a coordinate variable representing the location inside the concrete, Is the initial temperature of the concrete (i.e. )to be.
외부로 손실되는 열량은 일반적으로 외기온도와 콘크리트 표면온도의 차이에 비례하는 것으로 알려져 있으며, 그 비례상수를 대류계수라 부른다. The amount of heat lost to the outside is generally known to be proportional to the difference between the outside air temperature and the concrete surface temperature. The proportionality constant is called the convection coefficient.
식(3)Formula (3)
여기서, 는 대류계수, 는 시간 일 때의 외기온도, 는 시간 일 때 콘크리트의 표면온도, 는 열손실 면적, 는 열전도계수, 은 열손실면에 수직한 방향에 대한 콘크리트 표면의 온도 기울기이다.here, Is the convection coefficient, Time Outside temperature when Time Surface temperature of concrete when Is the heat loss area, Is the thermal conductivity, Is the temperature gradient of the concrete surface with respect to the direction perpendicular to the heat loss plane.
식(3)을 식(1)에 대입하여 정리하면 다음과 같은 관계식을 얻을 수 있다(편의상 는 생략).By substituting Eq. (3) into Eq. (1), the following relational expression can be obtained. Is omitted).
식(4) Formula (4)
여기서, 는 시간 의 단열온도상승량이다. 만약, 시간 및 위치에 관계없이 가 일정하고, 특정 시간에 콘크리트의 열손실면에서 측정한 값이 위치에 관계없이 일정하다면 식(4)를 다음과 같이 단순화할 수 있다.here, Time This is the increase in insulation temperature. If, regardless of time and location Constant, measured in terms of heat loss of concrete at specific times If the value is constant regardless of position, Equation (4) can be simplified as:
식(5)Formula (5)
여기서, 는 열손실계수이다. here, Is the heat loss coefficient.
즉, 콘크리트 내부의 온도분포와, 열손실계수(혹은 대류계수), 외기온도를 알면 식(4), (5)를 사용하여 콘크리트의 단열온도상승량을 추정할 수 있다.In other words, knowing the temperature distribution, the heat loss coefficient (or convection coefficient), and the outside temperature inside the concrete, it is possible to estimate the thermal insulation temperature rise of the concrete using equations (4) and (5).
식(2)를 사용하여 콘크리트 내부의 평균적인 온도변화를 계산하기 위해서는 임의의 시간 에 대한 콘크리트 실험체 내부의 온도분포 가 필요한데, 이는 시간 에 실험체 내부 특정 지점의 온도를 측정하고 그 결과를 외삽(extrapolate)하여 추정한다. Random time to calculate the average temperature change inside the concrete using equation (2) Temperature distribution inside the concrete specimen for Is needed, which means The temperature is measured at a specific point within the test specimen and extrapolated to the result.
즉, 온도분포 함수 를 단순화할수록 이를 외삽추정하기 위한 온도 측정 지점의 개수가 감소하여 실험비용을 절감할 수 있는 이점이 있다. That is, the temperature distribution function Simplification of the method reduces the cost of experiment by reducing the number of temperature measuring points for extrapolating this.
따라서, 실험체 형상과 단열조건을 적절하게 조절함으로써 실험체 내부의 온도분포를 1차원으로 단순화할 수 있는 기법을 제안하고자 한다(이 때, 온도분포는 로 표현됨). Therefore, we propose a technique that can simplify the temperature distribution inside the test body in one dimension by appropriately adjusting the shape and thermal insulation conditions of the test object. Expressed as
우선, 본 발명에서 온도분포의 단순화를 위해 제안하는 콘크리트 실험체의 형상은 원기둥으로서, 이러한 형상의 실험체는 중심부 부근에서 1차원에 가까운 열손실 조건이 구현된다(즉, 중심부 부근의 온도분포는 실험체 중심에서 수평으로 측정한 거리만의 함수로 표현됨). First, the shape of the concrete specimen proposed in the present invention for the simplification of the temperature distribution is a cylinder, and this type of specimen has a heat loss condition close to one dimension near the center (that is, the temperature distribution near the center is the center of the specimen). As a function of distance measured horizontally in.
그러나 원기둥의 위아래 면이 완전한 단열조건이 아니라면 위아래 면 부근에서 3차원 형태로 열이 손실되는 한계가 있는데, 기둥의 높이()가 폭()보다 충분히 크거나 위아래 면의 단열성능이 옆면보다 상대적으로 매우 우수한 경우에는 실험에 필요한 기간동안 원기둥 중심부 부근의 온도분포를 1차원조건으로 유지시킬 수 있다. However, unless the top and bottom surfaces of the cylinder are not completely insulated, there is a limit to the loss of heat in three-dimensional form near the top and bottom surfaces. ) Width ( In the case of sufficiently larger than) or superior thermal insulation performance of the upper and lower sides, the temperature distribution near the center of the cylinder can be maintained in one-dimensional conditions for the period required for the experiment.
이때, 가 너무 크면 불필요하게 실험체의 크기가 커져서 재료가 낭비됨은 물론 실험체의 취급도 어려워지는 단점이 있으므로, 비를 2~3 수준으로 유지하 면서 위아래 면의 단열성능을 조절하여 중앙부에서 1차원의 열손실 조건을 모사할 수 있는 방법을 제시하고자 한다. At this time, Is too large, the size of the test object is unnecessarily large, which wastes material and makes handling of the test object difficult. We will suggest a method to simulate the 1-dimensional heat loss condition in the center by controlling the insulation performance of the upper and lower surfaces while maintaining the ratio at 2 ~ 3 levels.
이를 위해 유한요소 프로그램을 사용하여 매개변수해석을 수행하였으며, 각 해석 경우별 입력값은 아래 표 1에 나타낸 것과 같다. For this, parametric analysis was performed using the finite element program, and the input values for each analysis case are shown in Table 1 below.
[표 1][Table 1]
표 1에서 콘크리트 표면에 두께 8cm의 스티로폼을 설치하는 경우 가 대략 0.5이고, 2cm의 스티로폼을 설치하는 경우 가 대략 2이다.When installing styrofoam with a thickness of 8 cm on the concrete surface in Table 1 Is approximately 0.5 and 2 cm styrofoam is installed Is approximately 2.
그림 5는 해석결과로서, 각각의 경우에 대해 실험체 정중앙의 온도 이력을 나타낸 것이다. A와 C의 해석결과를 비교하면 가 더 큰 C의 경우가 1차원 열소산 조건에 더 가까움을 확인할 수 있다. Figure 5 shows the results of the analysis, showing the temperature history of the center of the specimen for each case. Comparing the analysis results of A and C It can be seen that the larger C is closer to the one-dimensional heat dissipation condition.
B, D의 경우를 A, C와 비교하면, 위아래면의 대류계수를 옆면의 25% 수준으로 감소시킴으로써 실험체 중앙의 열소산 조건이 거의 1차원 조건과 유사하게 모사 되었음을 알 수 있으며, 위아래면의 대류계수를 감소시키면 에 무관하게 거의 동일한 (1차원 조건에 가까운) 온도이력 결과가 나타남을 확인할 수 있다.Comparing B and D with A and C, the convection coefficients of the upper and lower sides were reduced to 25% of the sides, indicating that the heat dissipation conditions in the center of the specimen were simulated almost similar to the one-dimensional conditions. Decreasing the convection coefficient Irrespective of this, we can see that almost identical temperature history results (near one-dimensional conditions) are shown.
따라서, 실험 장치의 크기 및 중량이 주로 콘크리트 실험체의 크기에 좌우됨을 감안하면, 를 증가시키기 보다는 위아래면의 단열성능을 옆면에 비해 현저히 증가시키는 것이 보다 용이하게 실험체 내부의 온도분포를 단순화하는 방법임을 알 수 있다.Therefore, taking into account that the size and weight of the experimental apparatus mainly depends on the size of the concrete specimen, Rather than increasing the thermal insulation performance of the upper and lower surfaces than the side can be seen to simplify the temperature distribution inside the specimen more easily.
콘크리트 실험체의 열손실 조건을 1차원으로 가정할 수 있다면 임의의 시간 에 대한 콘크리트 내부의 온도분포를 하나의 변수, (콘크리트의 열손실면으로부터 이에 수직한 방향으로 측정된 거리)로 표현할 수 있다. 온도분포를 모사하기 위해 사용되는 수식은 어떤 형태를 사용하여도 무방하나, 여기서는 식(6)과 같이 가장 단순한 형태의 수식인 2차 다항식을 사용하였다.Any time if the heat loss condition of the concrete specimen can be assumed in one dimension The temperature distribution inside the concrete for a single variable, It can be expressed as (the distance measured in the direction perpendicular to the heat loss surface of the concrete). The formula used to simulate the temperature distribution can be used in any form, but here, the second order polynomial, which is the simplest form of equation, is used as shown in equation (6).
식(6) Formula (6)
여기서, , , 은 온도분포를 모사하기 위한 상수이며, 경계조건과 실험체에서 직접 측정된 온도값을 사용하여 결정된다. 식(6)의 경우, 미지수가 3개이므로 3가지 지점에 대한 온도 측정 자료가 필요하다. here, , , Is a constant to simulate the temperature distribution and is determined using the boundary conditions and the temperature values measured directly on the specimen. In Eq. (6), three unknowns are required, so temperature measurement data for three points are needed.
여기서는 콘크리트 시편의 정중앙과 표면 온도, 외기온도의 3가지 온도를 측정하는 것으로 가정하였으며, 시간 에 각 위치에서 측정된 온도를 , , 로 표현하였다. In this case, it is assumed that the three temperatures of the concrete center, surface temperature, and outside temperature are measured. Temperature measured at each location , , Expressed as
그림 6은 식(6)을 사용하여 모사한 콘크리트 내부의 온도분포를 나타내며, 는 열손실면에 수직한 방향으로 측정된 거리, 는 실험체의 지름을 나타낸다. Figure 6 shows the temperature distribution inside the concrete simulated using equation (6). Is the distance measured in the direction perpendicular to the heat loss plane, Represents the diameter of the test body.
따라서 인 지점은 열손실 표면, 인 지점은 콘크리트 시편의 정중앙을 의미하며, 콘크리트 내부의 온도분포는 지점을 중심으로 축대칭 분포가 된다.therefore Is the heat loss surface, The phosphorus point means the center of the concrete specimen, and the temperature distribution inside the concrete There is an axisymmetric distribution around the point.
주어진 온도 측정 값과 콘크리트 내부 온도분포의 대칭관계로부터 가 다음과 같은 관계를 만족하여야 함을 알 수 있다.From the symmetry between the given temperature measurement and the temperature distribution in the concrete It can be seen that the following relationship must be satisfied.
식(7) , , Formula (7) , ,
식(6)을 식(7)에 대입하여 정리하면 다음과 같이 , , 을 구할 수 있다. Substituting Eq. (6) into Eq. (7), , , Can be obtained.
식(8) , , Formula (8) , ,
마지막으로 식(6)의 온도분포를 식(2)와 식(5)에 대입하여 단순화시키면 다음과 같은 관계식을 유도할 수 있다.Finally, by substituting the temperature distribution of equation (6) into equations (2) and (5), the following relation can be derived.
식(9) Formula (9)
식(10) Equation (10)
식(9), (10)은 콘크리트 내부의 온도분포를 식(6)과 같은 2차 다항식으로 표현한 경우에 대해 단순화된 단열온도 예측식으로서, 온도분포식을 어떻게 가정했느냐에 따라 그 형태가 달라질 수 있다. Equations (9) and (10) are simplified adiabatic temperature prediction equations for the case where the temperature distribution inside the concrete is expressed as a second order polynomial such as Eq. (6). have.
그러나 어떤 형태의 온도분포식을 사용하든 상기한 절차를 사용하여 단순화된 단열온도 예측식을 유도할 수 있다.However, whatever type of temperature distribution equation is used, the above procedure can be used to derive a simplified adiabatic temperature prediction equation.
콘크리트의 수화반응은 타설 후 5일 정도가 지나면 전체 반응의 98% 이상이 완료된 것으로 간주할 수 있다. 즉, 일(일반콘크리트의 경우임. 저발열 콘크리트의 경우 7일 이상)이 되면 으로 가정할 수 있으며, 이를 식(5)에 적용하면 다음과 같은 관계식을 구할 수 있다.The hydration of concrete can be considered to have been completed more than 98% of the total reaction after 5 days of casting. In other words, Work (in the case of general concrete, 7 days or more for low heat concrete) It can be assumed that, if applied to Eq. (5), the following relation can be obtained.
식(11) Formula (11)
식(11)을 사용하면, 콘크리트의 수화반응이 거의 완료된 이후의 온도계측 결과를 이용하여 간이 단열온도상승실험의 열손실계수 를 계산할 수 있다.Using Equation (11), the heat loss coefficient of the simple adiabatic temperature rise experiment using the thermometer results after the hydration of the concrete is almost complete. Can be calculated.
식(3)에 나타난 콘크리트 열손실면의 경계조건과 식(5)에 나타난 대류계수와 열손실계수 사이의 관계로부터 다음과 같은 식을 유도할 수 있다.From the boundary condition of the concrete heat loss surface shown in equation (3) and the relationship between the convection coefficient and heat loss coefficient shown in equation (5), the following equation can be derived.
식(12) Formula (12)
즉, 콘크리트 내부의 온도분포 함수만 정의되면 그 도함수 값을 이용하여 대류계수를 추정할 수 있으며, 이로부터 최종적으로 열손실계수 를 계산할 수 있다. 예를 들어 식(6)과 같은 온도분포 함수를 사용하는 경우, 식(12)를 다음과 같이 정리할 수 있다.In other words, if only the temperature distribution function inside the concrete is defined, the convection coefficient can be estimated using the derivative value, and finally the heat loss coefficient from this. Can be calculated. For example, in the case of using a temperature distribution function such as Equation (6), Equation (12) can be summarized as follows.
식(13) Formula (13)
식(10)은 실험체의 위아래면으로는 전혀 열이 손실되지 않는다고 가정하고 유도된 것이며, 식(12)~(13)은 기본적으로 실험체 옆면을 통한 열손실 속도만을 고려한 것이다(주위: 식(11)의 경우에는 실험체의 전체 면적에 걸친 열손실을 이미 고려하고 있으므로, 추가 열손실 보정계수를 적용할 필요가 없다). Equation (10) is derived assuming no heat loss at all on the upper and lower sides of the test body. Equations (12) and (13) basically consider only the rate of heat loss through the side of the test body. ), Since the heat loss over the entire area of the test body is already taken into account, it is not necessary to apply an additional heat loss correction factor).
그러나 실험체를 최대한 1차원 열손실 조건에 가깝게 구성한다 해도, 위아래면으로 미소한 양의 열손실이 발생될 수 있다. 이러한 추가적인 열손실량은 앞서 추정한 기본 열손실계수에 식(14)와 같은 추가 열손실 보정계수를 곱하여 간단하게 고려할 수 있다.However, even if the specimen is configured as close to the one-dimensional heat loss condition as possible, a small amount of heat loss may occur to the top and bottom surfaces. This additional heat loss can be considered simply by multiplying the estimated basic heat loss coefficient by the additional heat loss correction factor such as Eq. (14).
식(14) Formula (14)
여기서, 는 추가 열손실 보정계수, 는 윗면의 대류계수, 는 윗면의 면적, 는 아랫면의 대류계수, 는 아랫면의 면적, 는 옆면의 대류계수, 는 옆면의 면적이다.here, Is the additional heat loss correction factor, Is the convection coefficient on the top, Is the area of the top surface, Is the convection coefficient at the bottom, Is the area of the underside, Is the convection coefficient on the side, Is the area of the side surface.
<적용 예제><Application example>
여기서는 이제까지 제안한 절차를 수화열 모델 해석결과에 적용하여 그 타당성을 검토한다.Here, the validity of the proposed procedure is applied to the interpretation of the sign language model.
실제적인 실험 조건에 따른 오차를 평가할 수 있도록 표 1의 ref 조건과 B 조건, D 조건에 대해 해석을 수행하고 그 결과로부터 추정된 단열온도상승량을 실제의 입력 값(60)과 비교하였다. In order to evaluate the errors according to the actual experimental conditions, analyze the ref condition, B condition, and D condition of Table 1, and calculate the adiabatic temperature rise estimated from the result. ).
이 때, 실제 현장의 실험조건을 고려할 수 있도록 외기온도가 일정한 것이 아니라 평균온도 20에 일교차 12로 변하는 것으로 설정하여 수화열 해석을 수행하였다.At this time, the outside temperature is not constant so that the actual experimental conditions can be considered. On a
도 7은 수화열 해석 결과의 한 예로서 ref 조건에 대한 , 를 도시한 것이다. 실험체의 단열조건이 좋지 않은 편이기 때문에(옆면의 ) 외기온도 변화에 따라 실험체 내부의 온도가 매일 정도씩 변하는 것을 확인할 수 있다. 7 is an example of a sign language analysis result for a ref condition. , It is shown. Because the insulation condition of the specimen is not good (the side ) As the outside temperature changes, the temperature inside the test object You can see the change by degree.
도 8은 각 조건별 해석 결과에 본 발명에서 제안한 절차를 적용하여 예측한 단열온도상승량을 나타낸 것으로, 추가 열손실 보정계수를 고려하기 이전의 결과를 도시하였다. Figure 8 shows the adiabatic temperature rise predicted by applying the procedure proposed in the present invention to the analysis results for each condition, and shows the result before considering the additional heat loss correction coefficient.
예측결과를 비교하면 완전한 1차원 열손실 조건인 ref의 경우에는 예측값과 입력값이 거의 일치하나, 유사 1차원 열손실 조건인 B, C의 경우에는 위아래면으로 손실되는 열량에 의해 예측 값이 입력 값보다 각각 5.8, 3.3% 정도 작은 것을 확인할 수 있다. Comparing the predicted results, the predicted value and the input value are almost identical in the case of ref, which is a complete one-dimensional heat loss condition, but the predicted value is input by the amount of heat lost to the top and bottom surfaces in the case of similar one-dimensional heat loss conditions, B and C. It can be seen that they are about 5.8 and 3.3% smaller than the values.
도 9는 추가 열손실 보정계수를 사용하여 이러한 오차를 보정한 결과를 도시한 것이다. 보정 후에는 모든 조건에 대해 예측 결과가 해석 입력 값과 매우 유사한 것을 확인할 수 있으며, 이를 통해 본 발명에서 제시한 아이디어의 유효성을 검 증할 수 있었다.9 shows the result of correcting such an error using an additional heat loss correction coefficient. After the correction, it can be confirmed that the prediction result is very similar to the analysis input value for all conditions, and through this, the validity of the idea presented in the present invention can be verified.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다.Although the present invention has been described with reference to the embodiments shown in the drawings, this is merely exemplary, and those skilled in the art to which the art belongs can make various modifications and other equivalent embodiments therefrom. I will understand.
따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.Therefore, the true technical protection scope of the present invention will be defined by the claims below.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치를 개략적으로 도시한 분해도이다.1 is an exploded view schematically showing an apparatus for predicting concrete thermal insulation temperature increase according to an embodiment of the present invention.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측장치의 조립 단면도이다.2 is an assembled cross-sectional view of the concrete heat insulation temperature increase prediction apparatus according to an embodiment of the present invention.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측방법을 도시한 흐름도이다.3 is a flowchart illustrating a method for predicting concrete thermal insulation temperature increase according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측방법에서 열손실계수 추정과정을 도시한 흐름도이다.4 is a flowchart illustrating a heat loss coefficient estimating process in the method of predicting the thermal insulation temperature rise according to an embodiment of the present invention.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 매개변수해석 결과를 도시한 도면이다.5 is a diagram showing the results of the parameter analysis in the concrete thermal insulation temperature rise prediction theory according to an embodiment of the present invention.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 가정된 시료 내부의 온도분포를 도시한 도면이다.FIG. 6 is a diagram illustrating a temperature distribution inside a sample assumed in a concrete insulation temperature increase prediction theory according to an embodiment of the present invention.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 시료 내부의 온도이력을 도시한 도면이다.7 is a view showing the temperature history inside the sample in the concrete thermal insulation temperature increase prediction theory according to an embodiment of the present invention.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 추가 열손실 보정전 단열온도상승량 예측결과를 도시한 도면이다.8 is a view showing a heat insulation temperature rise prediction result before the additional heat loss correction in the concrete heat insulation temperature rise prediction theory according to an embodiment of the present invention.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 단열온도상승량 예측이론에서 추가 열손실 보정후 단열온도상승량 예측결과를 도시한 도면이다.9 is a view showing a heat insulation temperature rise prediction result after the additional heat loss correction in the concrete heat insulation temperature rise prediction theory according to an embodiment of the present invention.
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *
110 : 케이스부 111 : 하부케이스110: case portion 111: lower case
112 : 상부케이스 120 : 삽입부112: upper case 120: insertion portion
121 : 삽입통 122 : 손잡이121: insertion tube 122: handle
130 : 내부온도센서부 140 : 외부온도센서부130: internal temperature sensor unit 140: external temperature sensor unit
150 : 전송부 160 : 제어부150: transmission unit 160: control unit
170 : 표시부 180 : 배터리부170: display unit 180: battery unit
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