KR101228136B1 - 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 그 설치 방법 - Google Patents

비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 그 설치 방법 Download PDF

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Abstract

연결구조용 프레임 및 센서설치용 프레임을 조립하여 형성되는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 다양한 접촉 부위를 갖는 센서설치용 프레임을 3단 이상으로 용이하게 연장하여 설치할 수 있고, 또한, 조립 전의 연결구조용 프레임 및 센서설치용 프레임을 현장에 따라 원하는 위치 및 형태에 따라 조립하여 설치함으로써, 원하는 위치에 센서를 용이하게 장착시킬 수 있는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 그 설치 방법이 제공된다.

Description

비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 그 설치 방법 {CONNECTING STRUCTURE FOR INSTALLING NON-CONTACT TYPE SENSOR FOR TEST, AND METHOD FOR THE SAME}
본 발명은 비접촉식 센서의 설치에 관한 것으로, 보다 구체적으로, 교량 모형 등에 대한 진동대(Earthquake) 실험시 비접촉식의 변위계 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 그 설치 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 지진 실험은 실제 지진이 일어났을 때 교량이나 건축물에 일어나는 피해를 예측하고 이를 예방하기 위해 수행된다. 예를 들면, 새로 만드는 구조물뿐 아니라 기존 구조물이 지진에 견디는 능력과 어떻게 보강하면 더 잘 견디는지 등의 내진 성능을 향상시키기 위해 지진 실험이 수행된다.
이러한 지진 실험에 앞서 진동대(Shaking Table) 위에 구조물 모형, 예를 들면, 교대 또는 교각 등을 설치한 후, 기설정한 지진 진동의 방향과 강도에 따라 가속도를 가한다. 이러한 지진 실험은 실제 지진파의 지속 시간과 같도록 길어야 30초 정도 수행된다. 구체적으로, 이러한 구조물이 진동대의 움직임으로 충격을 받는 순간에 실험체에 설치된 다수의 센서가 데이터를 측정한다. 이러한 센서로서, 가속도센서, 구조물의 이동거리 측정을 위한 변위계 및 변형률 측정센서 등이 있다.
이러한 지진 실험시, 수십 톤에 이르는 구조물을 움직이기 위해 진동대는 다수의 액추에이터(유압 구동기) 등으로 구성될 수 있고, 이러한 진동대는 지진파와 같은 강도와 방향 등으로 실제와 거의 유사한 조건에서 구조물의 내진성능을 실험할 수 있다. 또한, 이러한 진동대에서는 일반 구조물 외에도 기계 등의 내진성능 테스트와 전단상자를 이용하여 지진 발생시 땅속의 흙이 어떤 변형을 일으키는지도 실험할 수 있다.
한편, 관련 기술로서, 대한민국 등록특허번호 제10-600162호에는 "변위계 차체 고정장치"라는 명칭의 발명이 개시되어 있는데, 도 1을 참조하여 설명한다.
도 1은 종래의 기술에 따른 변위계 차체 부착장치의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 종래의 기술에 따른 변위계 차체 부착장치는 변위계(70)를 저부에 결착하며 상하 방향으로 이동하는 변위계높이 조정부(50); 변위계 높이 조정부(50)를 상하 방향으로 가이드 하는 가이드 레일부(30); 저부는 가이드레일부(30)의 상측단부와 힌지 결합되어 가이드 레일부(30)를 힌지 결합부를 중심으로 회동하게 하는 힌지 브래킷(23)이 구비되며, 힌지 브래킷(23)의 상부가 차량루프에 결착되는 상측 고정부(20)를 포함하여 구성된다.
상측 고정부(20)는 변위계 차체 부착장치 전체를 차량 루프패널의 저부에 결착시키는 부위로, 그 상측단부에 영구자석(10)을 결착시켜 루프패널과 자석에 의한 결합력으로 결착이 이루어지도록 하고 있다.
상측 고정부(20)의 저부에는 가이드 레일(30)의 상측단부와 회동이 가능한 구조가 되도록 힌지 브래킷(23)이 구비되어 있으며, 이러한 힌지 브래킷(23)에 결착되는 힌지축을 중심으로 하부의 가이드 레일부(30)가 회동하게 된다. 힌지축은 가이드 레일부 몸체(31)의 상측단부의 양측면으로 돌출되어 나온 원형의 돌기로서, 힌지 브래킷(23)에 형성된 힌지축 체결홀(25)에 결착된다.
가이드 레일부(30)는 상측은 상측 고정부(20)의 힌지 브래킷(23)에 결착되고, 결착부의 하부로 가이드레일 몸체(31)가 길게 연장되어 나온 형태로 구성된다.
가이드레일 몸체(31)의 일측면에는 일정폭을 갖는 단일의 요홈(33)이 상측 일정지점에서 가이드레일 몸체(31)의 하단부까지 길게 형성되며, 요홈(33)상에는 제1 결착공(35)이 몸체(31)의 길이 방향을 따라 하단부까지 일정간격으로 다수개 설치되며, 요홈(33)이 형성된 가이드레일 몸체(31)의 하단부에는 상측으로 일정길이 돌출된 걸림돌기(37)가 형성되어 있다.
요홈(33)에는 상기 높이 조정부(50)의 높이 조정바(51)가 안착되며, 상기 요홈(33)의 내측의 제1 관통공(35)에는 높이 조정바 고정부재(도 2의 80)가 결착된다.
변위계 높이 조정부(50)는 변위계 차체 고정장치(100) 하부에 위치하며, 내부에 길이 방향을 따라 긴 공동부(55)가 형성되어 있는 높이 조정바(51)와, 상기 높이 조정바(51)의 하측 단부에 형성되며 그 저부에 변위계(70)가 부착되는 변위계 부착부재(53)로 구성된다.
높이 조정바(51)는 일정 길이를 갖는 막대형의 일자형 부재로서, 그 폭은 가이드레일 몸체(31)에 형성된 요홈(33)에 삽착될 수 있는 정도의 폭이 되도록 하며, 상측단부 부근에 제2 관통공(57)이 형성되고, 높이 조정바(51)의 위치를 고정하는 고정부재(80)가 상기 제2 관통공(57)과 상기 가이드레일 몸체(31)에 형성된 제1 관통공(35)에 삽착된다.
이때, 높이 조정부 고정부재(80)가 나선이 형성된 볼트일 경우, 제1 관통공(35)과 상기 제2 관통공(57)의 내측 원주 면상에 너트산이 형성되도록 한다.
변위계 높이 조정부(50)의 하측단부에 구비되는 변위계 고정부재(53)는 그 저부에 변위계(70)를 부착하기에 용이한 형태, 예컨대 평판형 부재로 형성하여 변위계 본체(71)의 상측에 형성된 플랜지부(73)와 결착이 용이하도록 한다.
변위계 플랜지부(73)와 높이 조정부(50) 하단의 변위계 고정부재(53)는 두 구성부재간의 결착이 볼트와 너트와 같은 일반적인 결착수단을 이용하여 용이하게 결착될 수 있는 구조로 하는 것이 좋다.
또한, 변위계 높이 조정바(51)의 내측에 길게 형성된 공동부(55)에는 가이드레일 몸체(31) 하단부에 형성된 걸림돌기(37)가 삽착되며, 이 걸림돌기(37)에 의해 높이 조정바(51)의 이탈이 방지된다. 즉, 변위계 높이 조정바(51)가 가이드레일 몸체(31)의 요홈(33)에 삽착된 상태에서 하부로 이동하게 되면, 변위계 조정바(51)의 상측단이 걸림돌기(37)에 걸려 변위계 높이 조정바(51)가 더 이상 가이드 레일(30)의 하부로 내려가지 못하므로 변위계 높이 조정바(51)의 이탈이 방지된다.
변위계 높이 조정부(50)의 하단에 위치한 변위계 부착부재(53)의 상부에 변위계 차체 고정장치를 수평 상태로 유지할 수 있도록 수평 측정계(60)가 설치된다.
종래의 기술에 따른 변위계 차체 부착장치에 따르면, 외부 하중에 대한 변위량을 측정하기 위해 변위계를 임의의 위치에 용이하게 장착하여 측정의 정밀도를 높일 수 있고 설치에 따른 시간을 줄임으로써 작업 효율 향상을 도모할 수 있다.
한편, 도 2a 및 도 2b는 종래의 기술에 따른 2단 형태의 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체를 예시하는 도면이다.
종래의 기술에 따른 2단 형태의 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체(90a, 90b)는, 도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 바닥에 자석(91)을 이용하여 고정되며, 예를 들면, 센서를 장착하기 위한 연결봉(93)이 수직방향의 지지봉(92)에 제1 클램프(94)를 이용하여 설치되고, 이때, 연결봉(93) 선단에 마찬가지로 제2 클램프(95)를 이용하여 센서를 센서 연결구(96)에 장착하게 된다.
그러나 종래의 기술에 따른 2단 형태의 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체(90a, 90b)는, 자석을 이용하기 때문에 고정 상태가 불안정해지며, 2단 이상 연결할 경우 고정 상태가 불안정해지는 문제점이 있다. 또한, 클램프를 이용하여 연결봉을 설치하기 때문에 다양한 위치에 센서를 설치하기가 어려울 때가 많다. 즉, 센서를 부착하는 위치가 다양할 수밖에 없는데, 이러한 다양성을 충족하기 어려고, 그 구조가 간단하므로 취급은 쉽지만 효율성이 떨어진다는 문제점이 있다.
특히, 진동대 실험의 경우, 진동 테이블 위를 지나는 진동에 격리된 프레임에 고정하여 변위센서를 설치할 경우, 고정 프레임의 길이가 짧기 때문에 설치가 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
1) 대한민국 등록특허번호 제10-600162호(출원일: 2004년 5월 13일), 발명의 명칭: "변위계 차체 고정장치" 2) 대한민국 공개특허번호 제2007-75880호(공개일: 2007년 7월 24일), 발명의 명칭: "검출센서 정렬장치" 3) 대한민국 공개특허번호 제2007-72267호(공개일: 2007년 7월 4일), 발명의 명칭: "비접촉식 표면조도 측정장치" 4) 일본 공개특허번호 제2005-326324호(공개일: 2005년 11월 24일), 발명의 명칭: "기기 표면상의 계측 장치 및 그 방법"
전술한 문제점을 해결하기 위한 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는, 연결구조용 프레임 및 센서설치용 프레임을 조립하여 형성되는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 다양한 접촉 부위를 갖는 센서설치용 프레임을 3단 이상으로 용이하게 연장하여 설치할 수 있는, 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 그 설치 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는, 조립 전의 연결구조용 프레임 및 센서설치용 프레임을 현장에 따라 원하는 위치 및 형태에 따라 조립하여 설치함으로써, 원하는 위치에 센서를 용이하게 장착시킬 수 있는, 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 그 설치 방법을 제공하기 위한 것이다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 수단으로서, 본 발명에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체는, 구조용 실험에서 비접촉식의 변위계 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에 있어서, 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 형성된 연결구조용 프레임; 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 각각 형성되어 상기 연결구조용 프레임과 연결되는 센서설치용 프레임; 상기 연결구조용 프레임 및 상기 센서설치용 프레임을 조립 체결하는 체결부재; 및 상기 센서설치용 프레임과 연결되고 변위계 센서가 장착되어 설치되는 센서 연결구를 포함하되, 상기 연결구조용 프레임 및 상기 센서설치용 프레임은 각각 조립체 형태로 연결되고, 상기 센서설치용 프레임은 상기 가변 체결홀 및 고정 체결홀을 통해 상기 연결구조용 프레임에 3단 이상까지 다단 연결되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 연결구조용 프레임은, 받침대와 일체형으로 형성되는 패널 형태의 제1 연결구조용 프레임; 및 상기 제1 연결구조용 프레임과 체결되는 제2 연결구조용 프레임을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 제2 연결구조용 프레임은 볼트와 너트에 의하여 상기 제1 연결구조용 프레임으로부터 상하좌우 방향으로 연장 설치될 수 있다.
여기서, 상기 제1 연결구조용 프레임의 받침대는 적어도 하나 이상의 가변 체결홀을 구비하며, 상기 가변 체결홀에 체결되는 볼트와 너트를 통해 실험실 바닥에 고정될 수 있다.
여기서, 상기 센서설치용 프레임은 그 선단에 변위계 센서가 장착되는 클램프가 설치되고, 상기 연결구조용 프레임에 다단으로 설치될 수 있다.
여기서, 상기 센서설치용 프레임은, 가변 체결홀을 갖는 제1 센서설치용 프레임; 고정 체결홀이 형성된 제2 센서설치용 프레임; 및 고정 체결홀이 형성되고, 절첩된 형태의 제3 센서설치용 프레임을 포함할 수 있다.
여기서, 상기 체결부재는 볼트와 너트일 수 있다.
전술한 기술적 과제를 달성하기 위한 다른 수단으로서, 본 발명에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법은, 구조용 실험에서 비접촉식의 변위계 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법에 있어서, a) 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 형성된 연결구조용 프레임을 정해진 위치에 배치하는 단계; b) 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 각각 형성된 센서설치용 프레임을 상기 연결구조용 프레임과 연결하는 단계; c) 체결부재를 사용하여 상기 연결구조용 프레임 및 상기 센서설치용 프레임을 조립 체결하는 단계; 및 d) 상기 센서설치용 프레임과 연결된 센서 연결구에 변위계 센서를 장착 설치하는 단계를 포함하되, 상기 a) 단계의 연결구조용 프레임 및 상기 b) 단계의 센서설치용 프레임은 각각 조립체 형태로 연결되고, 상기 센서설치용 프레임은 상기 가변 체결홀 및 고정 체결홀을 통해 상기 연결구조용 프레임에 3단 이상까지 다단 연결되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 a) 단계는, a-1) 받침대와 일체형으로 형성되는 패널 형태의 제1 연결구조용 프레임을 정해진 위치에 배치하는 단계; 및 a-2) 받침대가 형성되지 않고 상기 제1 연결구조용 프레임과 대응하는 형태의 제2 연결구조용 프레임을 상기 제1 연결구조용 프레임과 체결하는 단계를 포함할 수 있다.
여기서, 상기 a-2) 단계의 제2 연결구조용 프레임은 볼트와 너트에 의하여 상기 제1 연결구조용 프레임으로부터 상하좌우 방향으로 연장 설치되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 a-1) 단계의 제1 연결구조용 프레임의 받침대는 적어도 하나 이상의 가변 체결홀을 구비하며, 상기 가변 체결홀에 체결되는 볼트와 너트를 통해 실험실 바닥에 고정되는 것을 특징으로 한다.
여기서, 상기 b) 단계의 센서설치용 프레임은 그 선단에 변위계 센서가 장착되는 클램프가 설치되고, 상기 연결구조용 프레임에 다단으로 설치되는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 연결구조용 프레임 및 센서설치용 프레임을 조립하여 형성되는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 다양한 접촉 부위를 갖는 센서설치용 프레임을 3단 이상으로 용이하게 연장하여 설치할 수 있다.
본 발명에 따르면, 조립 전의 연결구조용 프레임 및 센서설치용 프레임을 현장에 따라 원하는 위치 및 형태에 따라 조립하여 설치함으로써, 원하는 위치에 센서를 용이하게 장착시킬 수 있다.
본 발명에 따르면, 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 무게가 가볍고, 조립식이므로 취급 및 유지관리가 용이하다.
도 1은 종래의 기술에 따른 변위계 차체 부착장치의 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 종래의 기술에 따른 2단 형태의 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체를 예시하는 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체가 설치된 진동대 실험 전경을 나타내는 도면이다.
도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체를 예시하는 도면들이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 받침대와 일체화된 제1 연결구조용 프레임을 예시하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제2 연결구조용 프레임을 예시하는 도면이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제3 연결구조용 프레임을 예시하는 도면이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제1 센서설치용 프레임을 예시하는 도면이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제2 센서설치용 프레임을 예시하는 도면이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제3 센서설치용 프레임을 예시하는 도면이다.
도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 체결부재가 탑재되는 보관함을 예시하는 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체가 설치된 진동대 실험 전경을 나타내는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체는, 도 3에 도시된 바와 같이, 진동대 실험을 위해 사용되며, 이러한 실험체(200)는 진동대의 움직임으로 충격을 받는 순간에 상기 실험체(200)의 이동거리 측정을 위해 상기 실험체(200)에 설치된 다수의 변위계가 데이터를 측정한다. 이와 같이 교량 모형에 대한 진동대 실험은 과거 지진파나 인공지진파를 생성하여 실제 구조물에 미칠 수 있는 영향을 모사함으로써 교대 또는 교각 구조물의 응답을 평가하고 그 내진 성능을 평가함으로써 신뢰성을 확보하는 중요한 판단기준이 된다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체는 실험체(200)가 설치된 진동대 테이블 위를 지나는 진동에 격리되어 설치되는 비접촉식 센서가 장착되는 연결 구조체로서, 다양한 형태로 조립할 수 있고, 또한, 볼트 체결에 의한 연결 방식으로 3단 이상까지 다단 연결이 가능하게 된다.
한편, 도 4a 내지 도 4c는 각각 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체를 예시하는 도면들이다.
도 4a 내지 도 4c를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체는, 구조용 실험에서 비접촉식의 변위계 센서를 설치하기 위한 연결 구조체로서, 연결구조용 프레임(120), 센서설치용 프레임(130, 140), 체결부재(150) 및 센서 연결구(160)를 포함한다.
먼저, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체는, 위치를 설정하기 위한 연결구조용 프레임(120)을 설치하고, 변위계 센서를 부착하기 위한 센서설치용 프레임(130, 140)이 순차적으로 조립 설치된다.
구체적으로, 상기 연결구조용 프레임(120)은 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 형성되며, 다양한 연결이 가능하도록 패널 형태로 제공된다. 이때, 상기 연결구조용 프레임(120)은, 도 4b에 도시된 바와 같이, 받침대(110)와 일체형으로 형성되는 패널 형태의 제1 연결구조용 프레임(120a) 및 상기 제1 연결구조용 프레임과 체결되는 제2 연결구조용 프레임(120b)을 포함할 수 있고, 상기 제2 연결구조용 프레임(120b)은 볼트와 너트에 의하여 상기 제1 연결구조용 프레임(120a)으로부터 상하좌우 방향으로 연장 설치될 수 있다. 이때, 여기서, 상기 제1 연결구조용 프레임의 받침대(110)는 적어도 하나 이상의 가변 체결홀을 구비하며, 상기 가변 체결홀에 체결되는 볼트와 너트를 통해 실험실 바닥에 고정될 수 있다.
예를 들면, 진동대 실험의 경우, 진동테이블 위를 지나는 진동에 격리된 프레임에 고정하여 변위센서를 설치할 경우, 제1 및 제2 연결구조용 프레임(120a, 120b)을 사용하여 측정에 적합한 길이를 확보할 수 있다.
또한, 센서설치용 프레임(130, 140)은 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 각각 형성되어 상기 제1 또는 제2 연결구조용 프레임(120a, 120b)과 연결된다. 즉, 상기 센서설치용 프레임(130, 140)은 그 선단에 변위계 센서가 장착되는 센서 연결구(160)인 클램프가 설치되고, 상기 제1 또는 제2 연결구조용 프레임(120a, 120b)에 다단으로 설치될 수 있다.
이때, 상기 제1 또는 제2 연결구조용 프레임(120a, 120b) 및 상기 센서설치용 프레임(130, 140)은 각각 조립체 형태로 연결되고, 또한, 상기 센서설치용 프레임(130, 140)은 상기 가변 체결홀 및 고정 체결홀을 통해 상기 제1 또는 제2 연결구조용 프레임(120a, 120b)에 3단 이상까지 다단 연결된다. 즉, 상기 센서설치용 프레임(130, 140)은, 도 4c에 도시된 바와 같이, 상기 연결구조용 프레임(120a, 120b)에 다단으로 설치될 수 있고, 그 선단에 클램프(160)가 설치되어 있어 상기 센서설치용 프레임(130, 140)의 부착 위치에 따른 센서 위치 결정이 매우 용이해진다.
또한, 상기 센서설치용 프레임(130, 140)은, 가변 체결홀을 갖는 제1 센서설치용 프레임(130); 고정 체결홀이 형성된 제2 센서설치용 프레임(140a); 및 고정 체결홀이 형성되고, 절첩된 형태의 제3 센서설치용 프레임(140b)을 포함할 수 있는데, 도 8 내지 도 10을 참조하여 후술하기로 한다.
체결부재(150)는 상기 연결구조용 프레임(120a, 120b) 및 상기 센서설치용 프레임(130, 140)을 각각 조립 체결하며, 예를 들면, 볼트와 너트일 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
센서 연결구(160)는 센서가 고정되는 클램프로서, 상기 센서설치용 프레임(130, 140)과 연결되고 변위계 센서가 장착되어 설치된다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 경우, 측정에 적합한 연결구조용 프레임(120a, 120b)이 설치된 이후 센서설치용 프레임(130, 140)을 사용하여 변위계 센서를 고정할 수 있다. 즉, 기존의 연결 방식은 핀 형태의 탈부착 방식이지만, 본 발명의 실시예의 경우, 연결 부분이 볼트 체결 방식을 채택함으로써 보다 안정적인 고정이 가능하게 된다.
한편, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 받침대와 일체화된 제1 연결구조용 프레임을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 연결구조용 프레임은, 도 5의 a)에 도시된 바와 같이, 받침대(110) 및 상기 받침대(110)와 일체형으로 형성되는 제1 연결구조용 프레임(120a-4)을 포함할 수 있다.
여기서, 도면부호 A는 받침대(110)에 형성된 가변 체결홀을 나타내며, 도면부호 B는 제1 연결구조용 프레임(120a-4)에 형성된 가변 체결홀을 나타내고, 도면부호 C는 제1 연결구조용 프레임(120a-4)에 형성된 고정 체결홀을 각각 나타낸다. 이때, 120a-2 및 120a-4에서 2 및 4가 의미하는 것은 제1 연결구조용 프레임(120a-4)에 형성된 가변 체결홀을 기준으로 하는 연결구조용 프레임의 단수를 나타낸다. 도 5의 d)는 이러한 제1 연결구조용 프레임(120a-2, 120a-4)을 나타낸다.
즉, 도면부호 120a-2는, 도 5의 b)에 도시된 바와 같이, 제1 연결구조용 프레임(120a-2)에 형성된 가변 체결홀을 기준으로 하는 연결구조용 프레임의 단수가 2인 것을 나타낸다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 연결구조용 프레임은, 도 5의 c)에 도시된 바와 같이, 받침대(110)에 예를 들면, 4개의 가변 체결홀이 형성되어 있고, 상기 가변 체결홀은 볼트 및 너트를 통해 실험실 바닥에 고정될 수도 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제2 연결구조용 프레임을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서, 연결구조용 프레임은 도 6에 도시된 바와 같이 받침대가 없는 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 연결구조용 프레임(120a-2, 1201-4)과 체결되는 제2 연결구조용 프레임(120b-1, 120b-2, 120b-4)이 도 6의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 1단, 2단 및 4단으로 각각 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제3 연결구조용 프레임을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서, 연결구조용 프레임은 도 7에 도시된 바와 같이 받침대가 없이 절첩된 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 연결구조용 프레임(120a-2, 1201-4)과 체결되는 제3 연결구조용 프레임(120c-1, 120c-2, 120c-3)이 도 7의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 1단, 2단 및 3단으로 각각 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
한편, 도 8은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제1 센서설치용 프레임을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서, 제1 센서설치용 프레임(130a)은 가변 체결홀이 형성된 센서설치용 프레임으로서, 상기 제1 센서설치용 프레임(130a)은 상기 연결구조용 프레임(120a, 120b, 120c)에 각각 연결되며, 상기 연결구조용 프레임(120a, 120b, 120c)에 3단 이상까지 연장 설치될 수 있다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제2 센서설치용 프레임을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서, 제2 센서설치용 프레임(140a-1, 140a-2, 140a-4)은 고정 체결홀이 형성된 센서설치용 프레임으로서, 도 9의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 고정 체결홀을 기준으로 1단, 2단 및 4단으로 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서 제3 센서설치용 프레임을 예시하는 도면이다.
본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에서, 센서설치용 프레임은, 도 10에 도시된 바와 같이, 절첩된 형태를 가질 수 있다. 예를 들면, 상기 제1 연결구조용 프레임(120a-2, 1201-4)과 체결되는 제3 센서설치용(140b-1, 140b-2, 140b-4)이 도 10의 a) 내지 c)에 도시된 바와 같이, 1단, 2단 및 4단으로 각각 형성될 수 있지만, 이에 국한되는 것은 아니다.
한편, 도 11a 및 도 11b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체 및 체결부재가 탑재되는 보관함을 예시하는 도면이다.
도 11a에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 경우, 프레임 보관함(170)에 전술한 연결구조용 프레임 및 센서설치용 프레임이 각각 분해된 상태에서 종류별로 보관될 수 있다.
또한, 도 11b에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 경우, 체결부재 보관함(180)에 체결부재인 볼트와 너트가 종류별로 보관될 수 있다. 따라서 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 연결구조용 프레임, 센서설치용 프레임 및 체결부재는 조립 및 분해가 가능하며, 이에 따라 운반 및 보관이 용이하다.
한편, 본 발명에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법은, 구조용 실험에서 비접촉식의 변위계 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법으로서, 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 형성된 연결구조용 프레임을 정해진 위치에 배치한다. 여기서, 받침대와 일체형으로 형성되는 패널 형태의 제1 연결구조용 프레임을 정해진 위치에 배치하고, 또한, 받침대가 형성되지 않고 상기 제1 연결구조용 프레임과 대응하는 형태의 제2 연결구조용 프레임을 상기 제1 연결구조용 프레임과 체결한다. 이때, 상기 제2 연결구조용 프레임은 볼트와 너트에 의하여 상기 제1 연결구조용 프레임으로부터 상하좌우 방향으로 연장 설치되며, 또한, 상기 제1 연결구조용 프레임의 받침대는 적어도 하나 이상의 가변 체결홀을 구비하며, 상기 가변 체결홀에 체결되는 볼트와 너트를 통해 실험실 바닥에 고정된다.
다음으로, 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 각각 형성된 센서설치용 프레임을 상기 연결구조용 프레임과 연결한다. 이때, 상기 센서설치용 프레임은 그 선단에 변위계 센서가 장착되는 클램프가 설치되고, 상기 연결구조용 프레임에 다단으로 설치될 수 있다.
다음으로, 체결부재를 사용하여 상기 연결구조용 프레임 및 상기 센서설치용 프레임을 조립 체결하고, 이후, 상기 센서설치용 프레임과 연결된 센서 연결구에 변위계 센서를 장착 설치게 된다. 이때, 상기 연결구조용 프레임 및 상기 센서설치용 프레임은 각각 조립체 형태로 연결되고, 상기 센서설치용 프레임은 상기 가변 체결홀 및 고정 체결홀을 통해 상기 연결구조용 프레임에 3단 이상까지 다단 연결된다.
따라서 본 발명의 실시예에 따른 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 경우, 조립 전의 연결구조용 프레임 및 센서설치용 프레임을 현장에 따라 원하는 위치 및 형태에 따라 센서를 위치시킨 후 조립하여 설치함으로써, 설치가 용이하고, 원하는 위치에 센서를 용이하게 장착시킬 수 있다.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
100: 연결 구조체
200: 실험체(시편)
110: 받침대
120a, 120b, 120c: 연결구조용 프레임
130, 130a, 130b: 센서설치용 프레임(가변 체결홀)
140, 140a, 140b: 센서설치용 프레임(고정 체결홀)
150: 체결부재(볼트/너트)
160: 센서 연결구
170: 프레임 보관함
180: 체결부재 보관함

Claims (12)

  1. 구조용 실험에서 비접촉식의 변위계 센서를 설치하기 위한 연결 구조체에 있어서,
    다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 형성된 연결구조용 프레임;
    다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 각각 형성되어 상기 연결구조용 프레임과 연결되는 센서설치용 프레임;
    상기 연결구조용 프레임 및 상기 센서설치용 프레임을 조립 체결하는 체결부재; 및
    상기 센서설치용 프레임과 연결되고 변위계 센서가 장착되어 설치되는 센서 연결구를 포함하되, 상기 연결구조용 프레임 및 상기 센서설치용 프레임은 각각 조립체 형태로 연결되고, 상기 센서설치용 프레임은 상기 가변 체결홀 및 고정 체결홀을 통해 상기 연결구조용 프레임에 3단 이상까지 다단 연결되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체.
  2. 제1항에 있어서, 상기 연결구조용 프레임은,
    받침대와 일체형으로 형성되는 패널 형태의 제1 연결구조용 프레임; 및
    상기 제1 연결구조용 프레임과 체결되는 제2 연결구조용 프레임
    을 포함하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 제2 연결구조용 프레임은 볼트와 너트에 의하여 상기 제1 연결구조용 프레임으로부터 상하좌우 방향으로 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 제1 연결구조용 프레임의 받침대는 적어도 하나 이상의 가변 체결홀을 구비하며, 상기 가변 체결홀에 체결되는 볼트와 너트를 통해 실험실 바닥에 고정되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 센서설치용 프레임은 그 선단에 변위계 센서가 장착되는 클램프가 설치되고, 상기 연결구조용 프레임에 다단으로 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체.
  6. 제1항에 있어서, 상기 센서설치용 프레임은,
    가변 체결홀을 갖는 제1 센서설치용 프레임;
    고정 체결홀이 형성된 제2 센서설치용 프레임; 및
    고정 체결홀이 형성되고, 절첩된 형태의 제3 센서설치용 프레임
    을 포함하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 체결부재는 볼트와 너트인 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체.
  8. 구조용 실험에서 비접촉식의 변위계 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법에 있어서,
    a) 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 형성된 연결구조용 프레임을 정해진 위치에 배치하는 단계;
    b) 다수개의 가변 체결홀 및 고정 체결홀이 각각 형성된 센서설치용 프레임을 상기 연결구조용 프레임과 연결하는 단계;
    c) 체결부재를 사용하여 상기 연결구조용 프레임 및 상기 센서설치용 프레임을 조립 체결하는 단계; 및
    d) 상기 센서설치용 프레임과 연결된 센서 연결구에 변위계 센서를 장착 설치하는 단계
    를 포함하되,
    상기 a) 단계의 연결구조용 프레임 및 상기 b) 단계의 센서설치용 프레임은 각각 조립체 형태로 연결되고, 상기 센서설치용 프레임은 상기 가변 체결홀 및 고정 체결홀을 통해 상기 연결구조용 프레임에 3단 이상까지 다단 연결되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법.
  9. 제8항에 있어서, 상기 a) 단계는,
    a-1) 받침대와 일체형으로 형성되는 패널 형태의 제1 연결구조용 프레임을 정해진 위치에 배치하는 단계; 및
    a-2) 받침대가 형성되지 않고 상기 제1 연결구조용 프레임과 대응하는 형태의 제2 연결구조용 프레임을 상기 제1 연결구조용 프레임과 체결하는 단계
    를 포함하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 a-2) 단계의 제2 연결구조용 프레임은 볼트와 너트에 의하여 상기 제1 연결구조용 프레임으로부터 상하좌우 방향으로 연장 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법.
  11. 제9항에 있어서,
    상기 a-1) 단계의 제1 연결구조용 프레임의 받침대는 적어도 하나 이상의 가변 체결홀을 구비하며, 상기 가변 체결홀에 체결되는 볼트와 너트를 통해 실험실 바닥에 고정되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 b) 단계의 센서설치용 프레임은 그 선단에 변위계 센서가 장착되는 클램프가 설치되고, 상기 연결구조용 프레임에 다단으로 설치되는 것을 특징으로 하는 비접촉식 센서를 설치하기 위한 연결 구조체의 설치 방법.
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