KR101149817B1

KR101149817B1 - 변위량 측정센서

Info

Publication number: KR101149817B1
Application number: KR1020090095332A
Authority: KR
Inventors: 권영억
Original assignee: 권영억
Priority date: 2009-10-07
Filing date: 2009-10-07
Publication date: 2012-05-24
Also published as: KR20110037770A

Abstract

본 발명은, 변위량 측정센서에 관한 것이다.

이는 특히, 측정지역에 각각 고정되는 일정길이의 케이블과 센서블럭의 연결구조로 이루어 지며,

상기 센서블럭은, 그 내측에 케이블과 연결되는 피스톤 및 상기 피스톤과 센서블럭에 사이에는 센서유니트가 조립되는 구성으로 이루어 진다.

이에 따라서, 지중이나 노출지역에서 변형을 손쉽게 측정할 수 있도록 하는 것이다.

센서블럭, 스트레인게이지, 케이블, 스프링

Description

변위량 측정센서{a measuring device for displacement volume}

본 발명은 측정지역에 각각 고정되는 일정길이의 케이블과 센서블럭이 연결되는 구성으로 이루어지면서 상기 센서블럭의 내측에는 케이블에 연결되는 피스톤 및 상기 피스톤과 센서블럭 사이에 연결되는 센서유니트가 구비되는 구성으로 이루어져 지중이나 노출지역에서 변형량을 손쉽게 측정할 수 있도록 하는 변위량 측정센서에 관한 것이다.

일반적으로 터널 등을 굴착하거나 기타 대형 토목공사 현장에서는 공사를 하고자 하는 곳의 각 지형마다 지반이나 암반의 구성 상태와 토질조건들이 차이를 나타내기 때문에, 토목공사를 하고자 하는 곳의 기초암반이나 지반 등의 구성 상태와 거동상태를 사전에 정확히 조사하고 이를 토대로 토목공사의 설계와 시공계획을 기획 하게 되는데, 이때 사용되는 계측기의 정확도는 토목공사에 상당한 영향을 미치게된다.

이와같은 기술과 관련되어 등록특허 제529840호에 진동현식 변위계가 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 하우징(10)의 외면과 변위봉(30)의 끝단에 토목이나 건축구조물의 외벽면에 고정 설치할 수 있는 하우징홀더(15)와 변위봉홀 더(35)를 각각 형성하고, 상기 하우징홀더(15)와 변위봉 홀더(35)를 건축물이나 토목구조물의 크랙이 진행되고 있는 양측에 고정 설치하여 균열측정계로 직접 사용할수도 있다.

상기한 본 발명은 외부 환경의 변화에 따른 힘이 변위봉(30)을 통하여 진동현(50)에 전달됨에 있어서 코일스프링(60)을 통하여 전달됨으로 직접적인 충격이 진동현(50)에 그대로 전달되지 않고 상당한 힘이 코일스프링(60)에서 흡수되며, 변위봉(30)의 변위거리의 상당량을 코일스프링(60)에서 흡수하고 잔여 변위량을 진동현(50)에 전달하게 되는 구성으로 이루어 진다.

이때, 상기 진동현(50)이 결합된 가이드램(20)에 코일스프링(60)을 결합한 후 이를 다시 하우징(10) 외부와 연결되는 변위봉(30)과 연결하여서 변위봉(30)에 가해지는 외부의 힘이 코일스프링(60)을 통하여 진동현(50)에 전달 되도록 설치된다.

그러나, 상기와 같은 변위계는, 각각의 변위계가 분리설치되는 구성으로 이를 연결하기 위한 구조가 복잡하게 되며, 변위계의 보관이 힘들게 됨은 물론 분실의 염려가 있는 등의 문제점이 있는 것이다.

또한, 일정한 거리를 갖는 동일 직선상에 위치한 지역에서만 측정이 가능하여 측정지역의 제한이 따르게 되는 문제점이 있는 것이다.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 지중이나 노출지역에서 변형을 손쉽게 측정할 수 있도록 하고, 구조를 단순화 시켜 설치 및 제작이 용이하게 이루어 질 수 있도록 하며, 기밀구조를 갖도록 하여 센서의 신뢰성을 향상 시킬 수 있도록 하고, 항상 일정한 장력조건에서 측정이 가능토록 하여 측정을 단순화 시켜 정확한 값을 얻을 수 있도록 하는 변위량 측정센서를 제공하는 데 있다.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 측정지역에 각각 고정되는 일정길이의 케이블과 센서블럭의 연결구조로 이루어 지며,

상기 센서블럭은, 그 내측에 케이블과 연결되는 피스톤 및 상기 피스톤과 센서블럭에 연결되는 센서유니트가 조립되는 구성으로 이루어 진 변위량 측정센서를 제공한다.

그리고, 본 발명의 케이블은, 일단에 인출정도의 표시가 가능한 지시기가 구비되는 권취기에 감져지고, 센서블럭과 연결되는 일단에 장력감지유니트를 개재되는 변위량 측정센서를 제공한다.

또한, 본 발명의 센서유니트는, 스트레인게이지형 센서로서 진동현식 및 전기저항식센서중 선택되는 어느 하나가 사용되고, 상기 센서유니트는 센서블럭에 구비되면서 회전결합되는 커버부재를 개방한 후 연결되며, 상기 피스톤은 그 둘레에 실링부재가 더 구비되면서 센서블럭의 일측으로 노출되는 연결바가 일체로 연결되는 구성으로 이루어 진 변위량 측정센서를 제공한다.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 지중이나 노출지역에서 변형을 손쉽게 측정하고, 구조를 단순화 시켜 설치 및 제작이 용이하게 이루어 지며, 기밀구조를 갖도록 하여 센서의 신뢰성을 향상 시키고, 항상 일정한 장력조건에서 측정이 가능토록 하여 측정을 단순화 시키면서 정확한 값을 얻게 되는 효과가 있는 것이다.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.

도2a,b는 각각 본 발명에 따른 변위량 측정센서의 설치상태를 도시한 사시도이고, 도3은 본 발명에 따른 변위량 측정센서를 도시한 사시도이며, 도4는 본 발명에 따른 변위량 측정센서를 도시한 단면도이다.

본 발명은, 측정지역(A)에 각각 고정되는 일정길이의 케이블(100)과 센서블럭(200)의 연결구조로 이루어 진다.

그리고, 상기 센서블럭(200)은, 그 내측에 케이블(200)과 연결되는 피스톤 (210)및 상기 피스톤(210)과 센서블럭(200) 사이에 연결되는 센서유니트(250)의 조립구조로 이루어 진다.

이때, 상기 케이블(100)은, 일단에 인출정도의 표시가 가능한 지시기(131)가 구비되는 권취기(130)에 감져진다.

또한, 상기 케이블(100)은, 센서블럭(200)과 연결되는 일단에 장력감지유니트(140)를 개재하여 연결된다.

그리고, 상기 센서유니트(250)는, 스트레인게이지형 센서로서 진동현식 및 전기저항식센서중 선택되는 어느 하나가 사용된다.

또한, 상기 피스톤(210)은, 그 둘레에 실링부재(215)가 더 구비되면서 센서블럭(200)의 일측으로 스프링(미도시)을 개재하여 탄성적으로 노출되는 연결바(217)가 일체로 연결되는 구성으로 이루어 진다.

상기 센서블럭(200)에는 마이콤(310)과 상기 마이콤에 연동되어 동작하면서 RF송수신유니트 또는 신호케이블(350)이 연결되는 신호송수신장치(330)가 더 설치되는 구성으로 이루어 진다.

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.

도2 내지 도4에서 도시한 바와같이 본 발명은, 측정지역(A)의 일측에 일단이 고정되면서 일정길이로 인출이 가능토록 설치되는 케이블(100)과 상기 케이블(100)의 타단에 연결되면서 측정지역의 다른 일측에 고정되는 센서블럭(200)의 연결구조로 이루어져 측정지역에서 케이블(100)의 장력변화에 의해 변형량을 측정토록 된다.

이때, 상기 케이블(100)은, 먼저 일정한 길이로 세팅되어 센서블럭(200)에 감겨져 사용될 수도 있으나 바람직하게로는 케이블의 길이에 상관없이 사용이 가능토록 일정한 길이의 케이블(100)이 권취되어 있는 권취기(130)에 연결하여 사용하는 것이 좋다.

그리고, 상기 권취기(130)는, 모터가 내장되어 자동으로 케이블이 감겨지거나 풀러지는 자동권취 또는 사용자의 핸들조작에 의해 감겨지거나 풀려지는 수동조작에 의해 케이블(100)의 감김 및 풀림이 가능토록 된다.

더하여, 상기 권취기(130)에는 케이블(100)이 풀려져 나갈 때 그 길이를 알수 있도록 되어 측정지역의 길이를 측정하지 않아도 케이블의 풀려나간 정도에 의해 그 길이를 정확하게 알수 있도록 된다.

또한, 상기 센서블럭(200)은, 케이블(100)을 통하여 측정지역에 고정될 때 케이블(100)에 작용하는 장력변화를 감지하여 이를 변화량으로 환산하는 센서유니트(250)가 내장되어 측정지역의 변형량을 측정할 수 있게 된다.

이때, 상기 센서블럭(200)은, 케이블(100)의 단부에 개재되는 장력감지유니트(140)를 통하여 일정한 장력으로 측정지역에 설치된 후 측정지역에서 외부의 응력 작용시 그 장력이 변화토록 되는 케이블(100)의 변형시 상기 케이블(200)과 연결되는 피스톤(210)이 센서블럭(200)에 일단이 연결되는 센서유니트(250)를 당겨 변형량을 측정하게 된다.

그리고, 상기 센서유니트(250)는, 스트레인게이지형 센서로서 파장에 의해 변형량을 측정하는 진동현식 및 케이블의 신장시 그 저항을 측정하는 전기저항식센서중 선택되는 어느 하나가 사용되어 케이블의 장력변화시 발생되는 응력을 통하여 용이하게 측정할 수 있게 된다.

또한, 상기 피스톤(210)은, 그 둘레에 실링부재(215)가 더 구비되면서 센서블럭(200)의 일측으로 노출되는 연결바(217)가 일체로 연결되는 구성으로 별도의 밀봉장치를 설치하지 않아도 습도나 물기가 많은 지역에 용이하게 설치할 수 있게 된다.

그리고, 상기 센서블럭(200)에는 마이콤(310)과 상기 마이콤에 연동되어 동작하면서 RF송수신유니트 또는 신호케이블(350)이 연결되는 신호송수신장치(330)가 더 설치되어 유선 및 무선신호의 송출이 가능토록 하면서 유선을 통한 전원 및 신호전달이 가능토록 되는 것이다.

도1은 종래의 지중변위 센서의 설치상태를 도시한 사시도이다.

도2a,b는 각각 본 발명에 따른 변위량 측정센서의 설치상태를 도시한 사시도이다.

도3은 본 발명에 따른 변위량 측정센서를 도시한 사시도이다.

도4는 본 발명에 따른 변위량 측정센서를 도시한 단면도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

100...케이블 130...권취기

200...센서블럭 210...피스톤

215...실링부재 217...연결바

250...센서유니트

Claims

측정지역에 각각 고정되는 일정길이의 케이블(100)과 센서블럭(200)의 연결구조로 이루어 지며,

상기 센서블럭(200)은, 그 내측에 케이블(200)과 연결되는 피스톤 (210)및 상기 피스톤(210)과 센서블럭(200) 사이에 연결되는 센서유니트(250)의 조립구조로 이루어 지고,

상기 케이블(100)은, 일단에 인출정도의 표시가 가능한 지시기(131)가 구비되는 권취기(130)에 감져지고, 센서블럭(200)과 연결되는 일단에 장력감지유니트(140)를 개재하여 연결되는 구성으로 이루어진 변위량 측정센서
삭제
제1항에 있어서, 상기 센서유니트(250)는, 스트레인게이지형 센서로서 진동현식 및 전기저항식센서중 선택되는 어느 하나가 사용되는 것을 특징으로 하는 변위량 측정센서
제1항에 있어서, 상기 센서블럭(200)은, 상기 피스톤(210)의 둘레에 실링부재(215)가 더 구비되면서 센서블럭(200)의 일측으로 스프링(미도시)을 개재하여 탄성적으로 노출되는 연결바(217)가 일체로 연결되는 것을 특징으로 하는 변위량 측 정센서
제1항에 있어서, 상기 센서블럭(200)에는 마이콤(310)과 상기 마이콤에 연동되어 동작하면서 RF송수신유니트 또는 신호케이블(350)이 연결되는 신호송수신장치(330)가 더 설치되는 것을 특징으로 하는 변위량 측정센서