KR101232808B1 - 가변 길이형 센서 고정장치 및 이의 설치방법 - Google Patents

가변 길이형 센서 고정장치 및 이의 설치방법 Download PDF

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박인화
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한국지질자원연구원
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Abstract

본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치는 센서의 상부에 고정되는 상부 고정부재; 상기 상부 고정부재와 일정간격 이격되며 상기 센서의 하부에 고정되는 하부 고정부재; 상기 상부 고정부재의 하부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 상부 이동부재; 상기 하부 고정부재의 상부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 하부 이동부재; 상기 상부 고정부재와 상부 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 상부 이동부재를 수직 이동시키는 상부 탄성부재; 상기 하부 고정부재와 하부 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 하부 이동부재를 수직 이동시키는 하부 탄성부재; 및 양 단이 상기 상부 이동부재와 하부 이동부재에 고정되면서 중앙부가 상기 센서의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

가변 길이형 센서 고정장치 및 이의 설치방법{variable length type fixing device of sensor and installation method of same}
본 발명은 가변 길이형 센서 고정장치 및 이의 설치방법에 관한 것으로서, 머드가 있는 시추공 내에 센서를 용이하게 설치할 수 있는 가변 길이형 센서 고정장치 및 이의 설치방법에 관한 것이다.
일반적으로, 물리탐사란 지표 또는 시추공에서 암석, 광물의 물리적 특성을 측정하여 지하구조, 지하에 부존하는 유용광물 및 지하수 등을 탐사하는 것으로, 물리탐사는 중력탐사, 자력탐사, 전기탐사, 전자탐사 및 탄성파 탐사 등으로 구분될 수 있다.
중력탐사는 암석이나 광물의 밀도차에 의한 중력이상을 측정하여 탄전, 암염 및 철광석 등의 탐사나 대규모 지하구조의 탐사에 활용할 수 있고, 자력탐사는 암석이나 광물 자성의 차이에 의한 자력이상을 측정하는 것이며, 전기탐사는 암석 또는 광물의 전위차나 전기적 분극현상을 측정하여 지하의 전도성 광체나 지하수 조사 및 기반암 조사 등에 활용할 수 있다.
또한, 전자탐사는 암석이나 광물의 전기 및 자기적인 특성차에 의한 전자반응을 측정, 해석하는 방법으로써 지표부근의 전도성 광물의 탐사, 지하수 조사, 지하매설물 탐사에 활용되며 사용될 수 있고, 탄성파 탐사는 암석, 광물의 매질 내를 전파하는 탄성파의 전파속도를 측정, 해석하여 지하기반암 조사 등에 활용할 수 있다.
한편, 광물자원 탐사, 지하수 개발, 터널이나 교량 설계를 위한 지반 안정성 조사 등의 지하 문제와 관련하여 지표에서 시추공을 뚫게 되는데, 수십 내지 수백 미터의 시추공을 뚫을 때 일의 중요도에 따라 시추공의 크기는 2인치, 3인치, 4인치, 5인치, 6인치, 8인치 등으로 설계될 수 있다.
이후, 시추공이 확보되면 시추공 내 영상촬영이나 지반의 물성측정을 위해 1~2m 길이의 센서봉을 시추공 바닥까지 하강시키게 되는데, 이때 하강되는 센서는 흔들림 없이 시추공의 내경 중앙부를 따라 하강해야 측정의 정확도를 높일 수 있으며, 안정적이고 연속적인 데이터를 얻을 수 있다.
도 1은 종래의 온도 동시측정장치의 사시도이다.
예를 들어, 특허출원번호 제10-2005-0029113호는 온도 동시측정장치를 소개하고 있는데, 상기 발명은 도 1에 도시된 바와 같이, 적치장에 형성된 시추공의 깊이와 대응되는 길이로 형성된 심재(10)가 구비되고, 심재의 일정길이마다 센서(20)가 설치되며, 심재와 센서가 끼워져 센서를 보호하기 위한 보호커버(30)가 구비되어 광산폐기물 적치장 내부의 깊이별 온도변화를 동시에 측정할 수 있으나, 머드가 있는 시추공 내에 상기 센서를 용이하게 설치할 수 없고, 또한, 시추공 내에서 직경이 서로 다른 다양한 센서를 지지할 수 없는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제를 해결하기 위해 발명된 것으로, 머드가 있는 시추공 내에 센서를 용이하게 설치할 수 있으면서 직경이 서로 다른 다양한 센서를 지지할 수 있는 가변 길이형 센서 고정장치 및 이의 설치방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치는 센서의 상부에 고정되는 상부 고정부재; 상기 상부 고정부재와 일정간격 이격되며 상기 센서의 하부에 고정되는 하부 고정부재; 상기 상부 고정부재의 하부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 상부 이동부재; 상기 하부 고정부재의 상부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 하부 이동부재; 상기 상부 고정부재와 상부 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 상부 이동부재를 수직 이동시키는 상부 탄성부재; 상기 하부 고정부재와 하부 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 하부 이동부재를 수직 이동시키는 하부 탄성부재; 및 양 단이 상기 상부 이동부재와 하부 이동부재에 고정되면서 중앙부가 상기 센서의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 탄성부재 및 하부 탄성부재는 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 고정부재는, 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성된 제 1부재; 및 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 상부로 테이퍼지게 형성되는 제 2부재;를 포함하고, 상기 제 2부재는, 상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재와 나사결합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 고정부재는, 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성된 제 1부재; 및 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 하부로 테이퍼지게 형성되는 제 2부재;를 포함하고, 상기 제 2부재는, 상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재와 나사결합하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 제 2부재는 탄성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 고정부재는, 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성되며, 상기 관통홀의 상부 끝단에 마찰부재가 구비된 제 1부재; 및 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 마찰부재가 구비되며, 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제 1부재와 나사결합하는 제 2부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 하부 고정부재는, 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성되며, 상기 관통홀의 하부 끝단에 마찰부재가 구비된 제 1부재; 및 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 마찰부재가 구비되며, 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제 1부재와 나사결합하는 제 2부재;를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 마찰부재는 탄성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 상부 이동부재 및 하부 이동부재는 테두리에 상기 프레임을 각각 고정시키는 복수개의 고정홈이 형성된 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치는 센서의 상부에 고정되는 상부 고정부재; 상기 상부 고정부재와 일정간격 이격되며 상기 센서의 하부에 고정되는 하부 고정부재; 상기 상부 고정부재의 하부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 이동부재; 상기 상부 고정부재와 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 이동부재를 수직 이동시키는 탄성부재; 및 양 단이 상기 이동부재와 하부 고정부재에 고정되면서 중앙부가 상기 센서의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임;을 포함하고, 상기 상부 고정부재 및 하부 고정부재는, 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성된 제 1부재; 및 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 테이퍼지게 형성되는 제 2부재;를 포함하며, 상기 제 2부재는, 상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재와 나사결합하여 상기 센서를 홀딩하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치는 센서의 상부에 고정되는 상부 고정부재; 상기 상부 고정부재와 일정간격 이격되며 상기 센서의 하부에 고정되는 하부 고정부재; 상기 하부 고정부재의 상부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 이동부재; 상기 하부 고정부재와 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 이동부재를 수직 이동시키는 탄성부재; 및 양 단이 상기 상부 고정부재와 이동부재에 고정되면서 중앙부가 상기 센서의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임;을 포함하고, 상기 상부 고정부재 및 하부 고정부재는, 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성된 제 1부재; 및 중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 테이퍼지게 형성되는 제 2부재;를 포함하며, 상기 제 2부재는, 상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재와 나사결합하여 상기 센서를 홀딩하는 것을 특징으로 한다.
더불어, 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 설치방법은 센서에 상부 이동부재, 상부 탄성부재 및 상부 고정부재를 상기 센서의 상부에서 차례로 삽입한 후, 상기 상부 고정부재를 상기 센서에 고정하는 제 1고정단계; 상기 센서에 하부 이동부재, 하부 탄성부재 및 하부 고정부재를 상기 센서의 하부에서 차례로 삽입한 후, 상기 하부 고정부재를 상기 센서에 고정하는 제 2고정단계; 상기 상부 이동부재를 상기 하부 이동부재로부터 일정간격 이격시키는 이격단계; 프레임의 중앙부를 상기 센서의 외측으로 굴곡시키면서 상기 프레임의 양 단을 상기 상부 이동부재 및 하부 이동부재에 각각 고정하여 복수개의 프레임을 상기 센서의 외측에 설치하는 프레임 설치단계; 및 상기 센서를 시추공 내에 삽입시키되, 상기 시추공 내에 머드가 있는 경우 상기 머드가 상기 프레임의 밀착면을 가압하여 상기 상부 이동부재 및 하부 이동부재를 수직으로 이동시키며 상기 프레임의 길이를 신장시키는 길이 신장단계;를 포함하고, 상기 제 1고정단계 및 제 2고정단계는, 제 2부재가 상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키며 상기 센서를 홀딩하는 홀딩 공정; 및 제 1부재가 상기 제 2부재를 가압하여 상기 제 2부재와 센서의 고정력을 증가시키는 가압 공정;을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기한 바와 같이 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치 및 이의 설치방법에 의하면, 시추공 내에 머드가 있는 경우 상기 머드가 프레임의 밀착면을 가압하여 프레임의 길이를 신장시킴에 따라 센서를 시추공 내에 용이하게 설치할 수 있고, 센서의 직경에 따라 제 2부재의 테이퍼 각도를 가변시켜 직경이 서로 다른 다양한 센서를 지지할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 종래의 온도 동시측정장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 구성도이다.
도 3 및 도 4는 도 2의 프레임이 시추공 내에서 머드의 유무에 따라 길이를 가변시키는 모습을 보여주는 도이다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치에 포함된 상부 고정부재의 제 1구성도이다.
도 6은 도 5의 제 2부재가 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키는 모습을 보여주는 도이다.
도 7은 도 6의 제 2부재가 도 5의 제 1부재와 나사결합하는 모습을 보여주는 도이다.
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치에 포함된 하부 고정부재의 제 1구성도이다.
도 9는 도 8의 제 2부재가 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키는 모습을 보여주는 도이다.
도 10은 도 9의 제 2부재가 도 8의 제 1부재와 나사결합하는 모습을 보여주는 도이다.
도 11은 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치에 포함된 상부 고정부재의 제 2구성도이다.
도 12는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치에 포함된 하부 고정부재의 제 2구성도이다.
도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 구성도이다.
도 14는 본 발명의 제 3실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 구성도이다.
도 15는 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 설치방법의 블록도이다.
도 16은 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 설치방법 중 제 1고정단계 및 제 2고정단계의 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다. 우선, 도면들 중 동일한 구성요소 또는 부품들은 가능한 한 동일한 참조부호를 나타내고 있음에 유의해야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명은 본 발명의 요지를 모호하게 하지 않기 위해 생략한다.
도 2는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 구성도이다.
본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 센서(100)의 상부에 고정되는 상부 고정부재(200), 상기 상부 고정부재(200)와 일정간격 이격되며 상기 센서(100)의 하부에 고정되는 하부 고정부재(300), 상기 상부 고정부재(200)의 하부에 일정간격 이격되며 상기 센서(100)에서 이동가능하게 설치되는 상부 이동부재(400), 상기 하부 고정부재(300)의 상부에 일정간격 이격되며 상기 센서(100)에서 이동가능하게 설치되는 하부 이동부재(500), 상기 상부 고정부재(200)와 상부 이동부재(400) 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 상부 이동부재(400)를 수직 이동시키는 상부 탄성부재(600), 상기 하부 고정부재(300)와 하부 이동부재(500) 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 하부 이동부재(500)를 수직 이동시키는 하부 탄성부재(700) 및 양 단이 상기 상부 이동부재(400)와 하부 이동부재(500)에 고정되면서 중앙부가 상기 센서(100)의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임(800)을 포함한다.
도 3 및 도 4는 도 2의 프레임이 시추공 내에서 머드의 유무에 따라 길이를 가변시키는 모습을 보여주는 도이다.
여기서, 상기 상부 탄성부재(600) 및 하부 탄성부재(700)는 스프링으로 이루어질 수 있는데, 도 3의 (a)에 도시된 바와 같이 시추공(50)과 밀착되는 프레임(800)이 도 3의 (b)에 도시된 바와 같이, 시추공(50) 내에 형성된 머드(51)와 밀착되어 상기 머드(51)가 상기 프레임(800)의 밀착면을 가압하는 경우, 상기 상부 탄성부재(600) 및 하부 탄성부재(700)는 가압력에 의해 압축되어 상기 프레임(800)의 길이를 신장시킬 수 있고, 도 4의 (a)에 도시된 바와 같이, 상기 머드(51)와 밀착된 프레임(800)이 도 4의 (b)에 도시된 바와 같이, 상기 머드(51)와 밀착되지 않아 상기 머드(51)가 상기 프레임(800)의 밀착면을 가압하지 않는 경우, 상기 상부 탄성부재(600) 및 하부 탄성부재(700)는 복원력에 의해 팽창되어 상기 프레임(800)의 길이를 원래의 상태로 복원시킬 수 있다. 이처럼, 본 발명은 상기 상부 탄성부재(600) 및 하부 탄성부재(700)에 의해 상기 프레임(800)의 길이를 가변시킴으로써 상기 센서(100)를 머드(51)가 형성된 시추공(50) 내에서도 용이하게 설치할 수 있다.
도 5는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치에 포함된 상부 고정부재의 제 1구성도이다.
상기 상부 고정부재(200)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1부재(210) 및 상기 제 1부재(210)와 나사결합하는 제 2부재(220)를 포함할 수 있다.
상기 제 1부재(210)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(211)이 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 관통홀(211)은 내주면에 나사산이 형성될 수 있다.
상기 제 2부재(220)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(221)이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 상부로 테이퍼지게 형성될 수 있다.
도 6은 도 5의 제 2부재가 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키는 모습을 보여주는 도이다.
상기 제 2부재(220)는 원뿔대 형상의 탄성 재질로 이루어질 수 있는데, 상기 센서(100)의 직경에 따라 상기 관통홀(221)의 내경 길이가 가변됨으로써 상기 센서(100)를 용이하게 홀딩할 수 있고, 상기 관통홀(221)의 내경 길이가 가변됨에 따라 상기 제 2부재(220)의 테이퍼진 각도를 가변시킬 수 있다.
즉, 상기 제 2부재(220)는 도 6의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 센서(100)의 직경이 증가함에 따라 테이퍼진 각도를 수직으로 증가시키며 상기 센서(100)를 홀딩할 수 있고, 예를 들어, 상기 센서(100)가 상기 관통홀(221)로부터 제거된 경우, 복원력에 의해 원래 상태의 테이퍼진 각도로 복원될 수 있다. 이처럼, 상기 제 2부재(220)는 상기 센서(100)의 직경에 따라 테이퍼 각도를 가변시킴으로써 직경이 서로 다른 다양한 센서를 지지할 수 있다.
도 7은 도 6의 제 2부재가 도 5의 제 1부재와 나사결합하는 모습을 보여주는 도이다.
또한, 상기 제 2부재(220)는 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제 1부재(210)와 나사결합될 때, 상기 센서(100)를 가압하며 고정할 수 있는데, 상기 제 2부재(220)는 도 7에 도시된 바와 같이, 상기 센서(100)의 직경에 따라 나사결합 길이를 달리하며 상기 제 1부재(210)와 결합될 수 있다.
즉, 상기 제 2부재(220)는 도 7의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 센서(100)의 직경이 증가함에 따라 상기 센서(100)를 고정하기 위해 상기 제 1부재(210)에 삽입되어 결합되는 길이가 작아질 수 있고, 이에 따라, 상기 제 2부재(220)와 제 1부재(210)의 이격 거리는 상기 센서(100)의 직경이 증가함에 따라 커질 수 있다.
도 11은 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치에 포함된 상부 고정부재의 제 2구성도이다.
한편, 상기 상부 고정부재(200)는 다른 실시예로 도 11에 도시된 바와 같이, 제 1부재(210) 및 상기 제 1부재(210)와 나사결합하는 제 2부재(220)를 포함할 수 있다.
상기 제 1부재(210)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(211)이 형성되고, 상기 관통홀(211)에 나사산이 형성되며, 상기 관통홀(211)의 상부 끝단에 마찰부재(500)가 구비될 수 있는데, 여기서, 상기 마찰부재(500)는 탄성 재질로 이루어져 상기 관통홀(211)에 삽입된 상기 센서(110)를 가압할 수 있다.
상기 제 2부재(220)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(221)이 형성되고, 상기 관통홀(221)에 탄성 재질의 마찰부재(500)가 구비되며, 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제 1부재(210)와 나사결합할 수 있다.
도 8은 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치에 포함된 하부 고정부재의 제 1구성도이다.
상기 하부 고정부재(300)는 도 8에 도시된 바와 같이, 제 1부재(310) 및 상기 제 1부재(310)와 나사결합하는 제 2부재(320)를 포함할 수 있다.
상기 제 1부재(310)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(311)이 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 관통홀(311)은 내주면에 나사산이 형성될 수 있다.
상기 제 2부재(320)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(321)이 형성되고, 하면 테두리에 복수개의 홀딩부재(323)가 일정간격 이격되며 하부로 테이퍼지게 배치될 수 있다.
상기 제 2부재(320)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(321)이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 하부로 테이퍼지게 형성될 수 있다.
도 9는 도 8의 제 2부재가 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키는 모습을 보여주는 도이다.
상기 제 2부재(320)는 역원뿔대 형상의 탄성 재질로 이루어질 수 있는데, 상기 센서(100)의 직경에 따라 상기 관통홀(321)의 내경 길이가 가변됨으로써 상기 센서(100)를 용이하게 홀딩할 수 있고, 상기 관통홀(321)의 내경 길이가 가변됨에 따라 상기 제 2부재(320)의 테이퍼진 각도를 가변시킬 수 있다.
즉, 상기 제 2부재(320)는 도 9의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 센서(100)의 직경이 증가함에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키며 상기 센서(100)를 홀딩할 수 있고, 예를 들어, 상기 센서(100)가 상기 관통홀(321)로부터 제거된 경우, 복원력에 의해 원래 상태의 테이퍼진 각도로 복원될 수 있다.
도 10은 도 9의 제 2부재가 도 8의 제 1부재와 나사결합하는 모습을 보여주는 도이다.
또한, 상기 제 2부재(320)는 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제 1부재(310)와 나사결합되면서 상기 센서(100)를 가압하며 고정할 수 있는데, 상기 제 2부재(320)는 도 10에 도시된 바와 같이, 상기 센서(100)의 직경에 따라 나사결합되는 길이를 달리하며 상기 제 1부재(310)와 결합될 수 있다.
즉, 상기 제 2부재(320)는 도 10의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 상기 센서(100)의 직경이 증가함에 따라 상기 센서(100)를 고정하기 위해 상기 제 1부재(310)에 삽입되는 길이가 작아질 수 있고, 이에 따라, 상기 제 2부재(320)와 제 1부재(310)의 이격 거리는 상기 센서(100)의 직경이 증가함에 따라 커질 수 있다.
도 12는 본 발명의 제 1실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치에 포함된 하부 고정부재의 제 2구성도이다.
한편, 상기 하부 고정부재(320)는 다른 실시예로 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1부재(310) 및 상기 제 1부재(310)와 나사결합하는 제 2부재(320)를 포함할 수 있다.
상기 제 1부재(310)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(311)이 형성되고, 상기 관통홀(311)에 나사산이 형성되며, 상기 관통홀(311)의 하부 끝단에 마찰부재(미도시)가 구비될 수 있는데, 여기서, 상기 마찰부재는 탄성 재질로 이루어져 상기 센서(100)를 가압할 수 있다.
상기 제 2부재(320)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀(321)이 형성되고, 상기 관통홀(321)에 탄성 재질의 마찰부재(500)가 구비되며, 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제 1부재(310)와 나사결합할 수 있다.
상기 상부 이동부재(400) 및 하부 이동부재(500)는 테두리에 상기 프레임(800)을 각각 고정시키는 복수개의 고정홈이 형성될 수 있다.
구체적으로, 상기 상부 이동부재(400)는 하부 테두리에 상기 프레임(800)을 각각 고정시키는 복수개의 고정홈이 형성될 수 있고, 상기 하부 이동부재(500)는 상부 테두리에 상기 프레임(800)을 각각 고정시키는 복수개의 고정홈이 형성될 수 있다.
이하, 본 발명의 제 2실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치를 상세히 설명한다.
도 13은 본 발명의 제 2실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 구성도이다.
본 발명의 제 2실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치는 도 13에 도시된 바와 같이, 센서(100)의 상부에 고정되는 상부 고정부재(200), 상기 상부 고정부재(200)와 일정간격 이격되며 상기 센서(100)의 하부에 고정되는 하부 고정부재(300), 상기 상부 고정부재(200)의 하부에 일정간격 이격되며 상기 센서(100)에서 이동가능하게 설치되는 이동부재(450), 상기 상부 고정부재(200)와 이동부재(450) 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 이동부재(450)를 수직 이동시키는 탄성부재(650) 및 양 단이 상기 이동부재(450)와 하부 고정부재(300)에 고정되면서 중앙부가 상기 센서(100)의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임(800)을 포함한다.
여기서, 상기 탄성부재(650)은 스프링으로 이루어질 수 있는데, 시추공(50) 내에 형성된 머드(51)가 상기 프레임(800)의 밀착면을 가압하는 경우, 상기 탄성부재(650)는 가압력에 의해 압축되어 상기 프레임(800)의 길이를 신장시킬 수 있고, 상기 머드(51)가 상기 프레임(800)의 밀착면을 가압하지 않는 경우, 상기 탄성부재(650)는 복원력에 의해 팽창되어 상기 프레임(800)의 길이를 원래의 상태로 복원시킬 수 있다.
또한, 상기 상부 고정부재(200)는 제 1부재(210) 및 상기 제 1부재(210)와 나사결합하는 제 2부재(220)를 포함할 수 있는데, 상기 제 1부재(210)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능하면서 내주면에 나사산이 형성된 관통홀이 형성될 수 있고, 상기 제 2부재(220)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀이 형성되면서 외주면에 나사산이 구비되어 상부로 테이퍼지게 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 제 2부재(220)는 상기 센서(100)의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재(210)와 나사결합함으로써 직경이 서로 다른 다양한 센서를 홀딩할 수 있다.
더불어, 상기 하부 고정부재(300)는 제 1부재(310) 및 상기 제 1부재(310)와 나사결합하는 제 2부재(320)를 포함할 수 있는데, 상기 제 1부재(310)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능하면서 내주면에 나사산이 형성된 관통홀이 형성될 수 있고, 상기 제 2부재(320)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상면 테두리에 상기 프레임(800)을 각각 고정시키는 복수개의 고정홈(322)이 형성되며, 외주면에 나사산이 구비되어 하부로 테이퍼지게 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 제 2부재(320)는 상기 관통홀을 관통하는 상기 센서(100)의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재(310)와 나사결합함으로써 직경이 서로 다른 다양한 센서를 홀딩할 수 있다.
이하, 본 발명의 제 3실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치를 상세히 설명한다.
도 14는 본 발명의 제 3실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 구성도이다.
본 발명의 제 3실시예에 따른 가변 길이형 센서 고정장치는 도 14에 도시된 바와 같이, 센서(100)의 상부에 고정되는 상부 고정부재(200), 상기 상부 고정부재(200)와 일정간격 이격되며 상기 센서(100)의 하부에 고정되는 하부 고정부재(300), 상기 하부 고정부재(300)의 상부에 일정간격 이격되며 상기 센서(100)에서 이동가능하게 설치되는 이동부재(550), 상기 하부 고정부재(300)와 이동부재(550) 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 이동부재(550)를 수직 이동시키는 탄성부재(750) 및 양 단이 상기 상부 고정부재(200)와 이동부재(550)에 고정되면서 중앙부가 상기 센서(100)의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임(800)을 포함한다.
여기서, 상기 탄성부재(750)은 스프링으로 이루어질 수 있는데, 시추공(50) 내에 형성된 머드(51)가 상기 프레임(800)의 밀착면을 가압하는 경우, 상기 탄성부재(750)는 가압력에 의해 압축되어 상기 프레임(800)의 길이를 신장시킬 수 있고, 상기 머드(51)가 상기 프레임(800)의 밀착면을 가압하지 않는 경우, 상기 탄성부재(750)는 복원력에 의해 팽창되어 상기 프레임(800)의 길이를 원래의 상태로 복원시킬 수 있다.
또한, 상기 상부 고정부재(200)는 제 1부재(210) 및 상기 제 1부재(210)와 나사결합하는 제 2부재(220)를 포함할 수 있는데, 상기 제 1부재(210)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능하면서 내주면에 나사산이 형성된 관통홀이 형성될 수 있고, 상기 제 2부재(220)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 하면 테두리에 상기 프레임(800)을 각각 고정시키는 복수개의 고정홈이 형성되며, 외주면에 나사산이 구비되어 상부로 테이퍼지게 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 제 2부재(220)는 상기 센서(100)의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재(210)와 나사결합함으로써 직경이 서로 다른 다양한 센서를 홀딩할 수 있다.
더불어, 상기 하부 고정부재(300)는 제 1부재(310) 및 상기 제 1부재(310)와 나사결합하는 제 2부재(320)를 포함할 수 있는데, 상기 제 1부재(310)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능하면서 내주면에 나사산이 형성된 관통홀이 형성될 수 있고, 상기 제 2부재(320)는 중앙에 상기 센서(100)가 관통가능한 관통홀이 형성되면서 외주면에 나사산이 구비되어 하부로 테이퍼지게 형성될 수 있는데, 여기서, 상기 제 2부재(320)는 상기 관통홀을 관통하는 상기 센서(100)의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재(310)와 나사결합함으로써 직경이 서로 다른 다양한 센서를 홀딩할 수 있다.
이하, 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 설치방법을 상세히 설명한다.
도 15는 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 설치방법의 블록도이다.
본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 설치방법은 도 12에 도시된 바와 같이, 제 1고정단계(S10), 제 2고정단계(S20), 이격단계(S30), 프레임 설치단계(S40) 및 길이 신장단계(S50)를 포함한다.
상기 제 1고정단계(S10)는 도 2에 도시된 바와 같이, 센서(100)에 상부 이동부재(400), 상부 탄성부재(600) 및 상부 고정부재(200)를 상기 센서(100)의 상부에서 차례로 삽입한 후, 상기 상부 고정부재(200)를 상기 센서(100)에 고정하는 단계이다.
도 16은 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치의 설치방법 중 제 1고정단계 및 제 2고정단계의 블록도이다.
구체적으로, 상기 제 1고정단계(S20)는 도 16에 도시된 바와 같이, 홀딩 공정(S21) 및 가압 공정(S22)을 포함할 수 있다.
상기 홀딩 공정(S21)은 도 6에 도시된 바와 같이, 제 2부재(220)가 상기 센서(100)의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키며 상기 센서(100)를 홀딩하는 공정이다.
상기 가압 공정(S22)은 도 7에 도시된 바와 같이, 제 1부재(210)가 상기 제 2부재(220)를 가압하여 상기 제 2부재(220)와 센서(100)의 고정력을 증가시키는 공정이다.
상기 제 2고정단계(S20)는 상기 센서(100)에 하부 이동부재(500), 하부 탄성부재(700) 및 하부 고정부재(300)를 상기 센서(100)의 하부에서 차례로 삽입한 후, 상기 하부 고정부재(300)를 상기 센서(100)에 고정하는 단계이다.
구체적으로, 상기 제 2고정단계(S30)는 상기 제 1고정단계(S20)와 동일하게 도 16에 도시된 바와 같이, 홀딩 공정(S31) 및 가압 공정(S32)을 포함할 수 있다.
상기 홀딩 공정(S31) 및 가압 공정(S32)은 상기 제 1고정단계(S20)에 포함된 홀딩 공정(S21) 및 가압 공정(S22)과 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 이격단계(S30)는 상기 상부 이동부재(400)를 상기 하부 이동부재(500)로부터 일정간격 이격시키는 단계이다.
상기 프레임 설치단계(S40)는 프레임(800)의 중앙부를 상기 센서(100)의 외측으로 굴곡시키면서 상기 프레임(800)의 양 단을 상기 상부 이동부재(400) 및 하부 이동부재(500)에 각각 고정하여 복수개의 프레임(800)을 상기 센서(100)의 외측에 설치하는 단계이다.
상기 길이 신장단계(S50)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 센서(100)를 시추공(50) 내에 삽입시키되, 상기 시추공(50) 내에 머드(51)가 있는 경우 상기 머드(51)가 상기 프레임(800)의 밀착면을 가압하여 상기 상부 이동부재(400) 및 하부 이동부재(500)를 수직으로 이동시키며 상기 프레임(800)의 길이를 신장시키는 단계이다.
이상과 같이 본 발명에 따른 가변 길이형 센서 고정장치 및 이의 설치방법을 예시한 도면을 참조로 하여 설명하였으나, 본 명세서에 개시된 실시예와 도면에 의해 본 발명이 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술사상 범위 내에서 당업자에 의해 다양한 변형이 이루어질 수 있음은 물론이다.
50:시추공 51:머드
100:센서 200:상부 고정부재
210,310:제 1부재 211,221,311,321:관통홀
220,320:제 2부재 322:고정홈
300:하부 고정부재 400:상부 이동부재
450,550:이동부재 500:하부 이동부재
600:상부 탄성부재 650,750:탄성부재
700:하부 탄성부재 800:프레임
900:마찰부재
S10:제 1고정단계
S11, S21:홀딩 공정
S12, S22:가압 공정
S20:제 2고정단계
S30:이격단계
S40:프레임 설치단계
S50:길이 신장단계

Claims (12)

  1. 센서의 상부에 고정되는 상부 고정부재;
    상기 상부 고정부재와 일정간격 이격되며 상기 센서의 하부에 고정되는 하부 고정부재;
    상기 상부 고정부재의 하부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 상부 이동부재;
    상기 하부 고정부재의 상부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 하부 이동부재;
    상기 상부 고정부재와 상부 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 상부 이동부재를 수직 이동시키는 상부 탄성부재;
    상기 하부 고정부재와 하부 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 하부 이동부재를 수직 이동시키는 하부 탄성부재; 및
    양 단이 상기 상부 이동부재와 하부 이동부재에 고정되면서 중앙부가 상기 센서의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 탄성부재 및 하부 탄성부재는 스프링으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 고정부재는,
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성된 제 1부재; 및
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 상부로 테이퍼지게 형성되는 제 2부재;를 포함하고,
    상기 제 2부재는,
    상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재와 나사결합하는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 하부 고정부재는,
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성된 제 1부재; 및
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 하부로 테이퍼지게 형성되는 제 2부재;를 포함하고,
    상기 제 2부재는,
    상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재와 나사결합하는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  5. 제 3항 또는 제 4항에 있어서,
    상기 제 2부재는 탄성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 고정부재는,
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성되며, 상기 관통홀의 상부 끝단에 마찰부재가 구비된 제 1부재; 및
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 마찰부재가 구비되며, 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제 1부재와 나사결합하는 제 2부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 하부 고정부재는,
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성되며, 상기 관통홀의 하부 끝단에 마찰부재가 구비된 제 1부재; 및
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 마찰부재가 구비되며, 외주면에 나사산이 형성되어 상기 제 1부재와 나사결합하는 제 2부재;
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  8. 제 6항 또는 제 7항에 있어서,
    상기 마찰부재는 탄성 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 상부 이동부재 및 하부 이동부재는 테두리에 상기 프레임을 각각 고정시키는 복수개의 고정홈이 형성된 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  10. 센서의 상부에 고정되는 상부 고정부재;
    상기 상부 고정부재와 일정간격 이격되며 상기 센서의 하부에 고정되는 하부 고정부재;
    상기 상부 고정부재의 하부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 이동부재;
    상기 상부 고정부재와 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 이동부재를 수직 이동시키는 탄성부재; 및
    양 단이 상기 이동부재와 하부 고정부재에 고정되면서 중앙부가 상기 센서의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임;을 포함하고,
    상기 상부 고정부재 및 하부 고정부재는,
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성된 제 1부재; 및
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 테이퍼지게 형성되는 제 2부재;를 포함하며,
    상기 제 2부재는,
    상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재와 나사결합하여 상기 센서를 홀딩하는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  11. 센서의 상부에 고정되는 상부 고정부재;
    상기 상부 고정부재와 일정간격 이격되며 상기 센서의 하부에 고정되는 하부 고정부재;
    상기 하부 고정부재의 상부에 일정간격 이격되며 상기 센서에서 이동가능하게 설치되는 이동부재;
    상기 하부 고정부재와 이동부재 사이에 설치되어 압축 및 팽창에 의해 상기 이동부재를 수직 이동시키는 탄성부재; 및
    양 단이 상기 상부 고정부재와 이동부재에 고정되면서 중앙부가 상기 센서의 외측으로 굴곡되어 상기 중앙부가 시추공에 밀착되는 복수개의 프레임;을 포함하고,
    상기 상부 고정부재 및 하부 고정부재는,
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 상기 관통홀에 나사산이 형성된 제 1부재; 및
    중앙에 상기 센서가 관통가능한 관통홀이 형성되고, 외주면에 나사산이 구비되어 테이퍼지게 형성되는 제 2부재;를 포함하며,
    상기 제 2부재는,
    상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키면서 상기 제 1부재와 나사결합하여 상기 센서를 홀딩하는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치.
  12. 센서에 상부 이동부재, 상부 탄성부재 및 상부 고정부재를 상기 센서의 상부에서 차례로 삽입한 후, 상기 상부 고정부재를 상기 센서에 고정하는 제 1고정단계;
    상기 센서에 하부 이동부재, 하부 탄성부재 및 하부 고정부재를 상기 센서의 하부에서 차례로 삽입한 후, 상기 하부 고정부재를 상기 센서에 고정하는 제 2고정단계;
    상기 상부 이동부재를 상기 하부 이동부재로부터 일정간격 이격시키는 이격단계;
    프레임의 중앙부를 상기 센서의 외측으로 굴곡시키면서 상기 프레임의 양 단을 상기 상부 이동부재 및 하부 이동부재에 각각 고정하여 복수개의 프레임을 상기 센서의 외측에 설치하는 프레임 설치단계; 및
    상기 센서를 시추공 내에 삽입시키되, 상기 시추공 내에 머드가 있는 경우 상기 머드가 상기 프레임의 밀착면을 가압하여 상기 상부 이동부재 및 하부 이동부재를 수직으로 이동시키며 상기 프레임의 길이를 신장시키는 길이 신장단계;를 포함하고,
    상기 제 1고정단계 및 제 2고정단계는,
    제 2부재가 상기 센서의 직경에 따라 테이퍼진 각도를 가변시키며 상기 센서를 홀딩하는 홀딩 공정; 및
    제 1부재가 상기 제 2부재를 가압하여 상기 제 2부재와 센서의 고정력을 증가시키는 가압 공정;
    을 포함하는 것을 특징으로 하는 가변 길이형 센서 고정장치의 설치방법.
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