KR101563982B1 - Measuring apparatus for strain and measuring method for wall structure using the same - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설 계측분야에 관한 것으로서, 상세하게는 변위 측정장치 및 이를 이용한 벽체 구조물의 변위 측정방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
도 1은 종래의 벽체 구조물(옹벽)(10)에 변위 측정장치(1)가 설치된 상태를 도시한 것이다.1 shows a state in which a
종래의 구조물의 변위 측정장치(1)는 내부에 중력식 기울기 센서를 장착하고, 구조물의 부등 침하와 같은 중력방향 변위 발생 시 위 기울기 센서에 의해 발생된 변위를 측정하는 방식을 취한다.The
그런데, 이러한 종래의 측정장치는 단지 중력식 기울기 센서를 장착하고 있을 뿐이고, 이러한 중력식 기울기 센서는 반드시 중력방향의 변위만을 측정할 수 있는 것이므로, 벽체 구조물에 중력방향과 무관한 변위(예컨대, 벽체 구조물의 배부름 변위, x방향의 변위)가 발생하면 이를 측정할 수 없다는 문제가 있었다.However, such a conventional measuring apparatus is merely equipped with a gravity tilt sensor, and since such a gravity tilt sensor can measure only the displacement in the gravity direction, a displacement irrespective of gravity direction (for example, There is a problem in that it can not be measured when the displacement of the x-direction, the displacement of the x-direction, and the like.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 도출된 것으로서, 중력방향과 무관한 방향의 변위도 측정할 수 있도록 하여 구조물의 안정적 사용을 가능하게 하는 변위 측정장치 및 이를 이용한 벽체 구조물의 변위 측정방법을 제시하는 것을 그 목적으로 한다.The present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a displacement measuring apparatus and a displacement measuring method for a wall structure using the displacement measuring apparatus capable of stably using a structure by measuring a displacement in a direction independent of gravity direction The purpose of the presentation is to do so.
상기 과제의 해결을 위하여, 본 발명은 모체의 y축 방향을 따라 설치되는 변위 측정장치(100)로서, x축 방향의 변위를 측정하도록, z축 방향을 회전축으로 하는 z축 힌지부(101)에 설치된 x축 센서(200); z축 방향의 변위를 측정하도록, x축 방향을 회전축으로 하는 x축 힌지부(102)에 설치된 z축 센서(300);를 포함하고, 상기 x축 센서(200)는 비접촉식 자기 센서(a)인 것을 특징으로 하는 변위 측정장치(100)를 제시한다.In order to solve the above problems, the present invention provides a displacement measuring apparatus (100) installed along a y-axis direction of a mother body, comprising a z-axis hinge portion (101) An x-axis sensor 200 installed in the main body 200; and a z-axis sensor (300) provided on an x-axis hinge portion (102) having a rotation axis in the x-axis direction so as to measure displacement in the z-axis direction, The
상기 z축 센서(300)는 비접촉식 자기 센서(a)인 것이 바람직하다.The z-axis sensor 300 is preferably a non-contact magnetic sensor (a).
상기 z축 센서(300)는 중력식 기울기 센서(b)인 것이 바람직하다.The z-axis sensor 300 is preferably a gravity tilt sensor b.
상기 z축 힌지부(101) 및 x축 힌지부(102)는 유니버셜 조인트 구조로 형성된 것이 바람직하다.The z-axis hinge portion 101 and the x-axis hinge portion 102 are preferably formed in a universal joint structure.
일측부재(110), 중간부재(120), 타측부재(130)를 구비하고, 상기 z축 힌지부(101)는 상기 일측부재(110)와 중간부재(120)의 사이에 형성되며, 상기 x축 센서(200)는 상기 일측부재(110)와 중간부재(120)의 각도 변화를 측정하도록 설치되고, 상기 x축 힌지부(102)는 상기 중간부재(120)와 타측부재(130)의 사이에 형성되며, 상기 z축 센서(300)는 상기 중간부재(120)와 타측부재(130)의 각도 변화를 측정하도록 설치된 것이 바람직하다.Wherein the z-axis hinge portion 101 is formed between the one
상기 비접촉식 자기 센서(a)는 자석부(a1)와 센싱부(a2)를 포함하여 구성되고, 상기 자석부(a1)는 상기 일측부재(110)에 장착되고, 상기 센싱부(a2)는 상기 중간부재(120)에 장착된 것이 바람직하다.Wherein the non-contact magnetic sensor (a) includes a magnet portion a1 and a sensing portion a2, the magnet portion a1 is mounted on the one
상기 비접촉식 자기 센서(a)는 자석부(a1)와 센싱부(a2)를 포함하여 구성되고, 상기 자석부(a1)는 상기 중간부재(120)에 장착되고, 상기 센싱부(a2)는 상기 일측부재(110)에 장착된 것이 바람직하다.The non-contact magnetic sensor (a) includes a magnet portion a1 and a sensing portion a2. The magnet portion a1 is mounted on the
본 발명은 상기 변위 측정장치(100)를 벽체 구조물(10)의 길이방향을 따라 설치하는 단계; 상기 x축 센서(200)에 의해 상기 벽체 구조물(10)의 배부름 변위를 측정하는 단계; 상기 z축 센서(300)에 의해 상기 벽체 구조물(10)의 침하 변위를 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 벽체 구조물의 변위 측정방법을 제시한다.According to the present invention, there is provided a displacement measuring apparatus (100) comprising: installing the displacement measuring apparatus (100) along a longitudinal direction of a wall structure (10); Measuring a displacement of the wall structure (10) by the x-axis sensor (200); And measuring the displacement of the wall structure (10) by the z-axis sensor (300).
본 발명은 상기 변위 측정장치(100)를 댐 구조물의 길이방향을 따라 설치하는 단계; 상기 x축 센서(200)에 의해 상기 댐 구조물의 배부름 변위를 측정하는 단계; 상기 z축 센서(300)에 의해 상기 댐 구조물의 침하 변위를 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 댐 구조물의 변위 측정방법을 제시한다.According to the present invention, the displacement measuring apparatus (100) is installed along the longitudinal direction of the dam structure. Measuring a displacement of the dam structure by the x-axis sensor (200); And measuring the displacement displacement of the dam structure by the z-axis sensor 300. The displacement measurement method of the dam structure according to the present invention will now be described with reference to the drawings.
본 발명은 중력방향과 무관한 방향의 변위도 측정할 수 있도록 하여 구조물의 안정적 사용을 가능하게 하는 변위 측정장치 및 이를 이용한 벽체 구조물의 변위 측정방법을 제시한다.The present invention provides a displacement measuring apparatus capable of stably using a structure by measuring a displacement in a direction not related to the direction of gravity, and a method of measuring a displacement of a wall structure using the displacement measuring apparatus.
도 1은 종래의 변위 측정방법의 구성도.
도 2 이하는 본 발명의 실시예를 도시한 것으로서,
도 2는 변위 측정방법의 일실시예의 구성도.
도 3은 변위 측정장치의 제1 실시예의 사시도.
도 4는 변위 측정장치의 제2 실시예의 사시도.
도 5는 비접촉식 자기 센서의 구성도.1 is a configuration diagram of a conventional displacement measuring method.
2 shows an embodiment of the present invention,
2 is a configuration diagram of an embodiment of a displacement measurement method;
3 is a perspective view of a first embodiment of a displacement measuring apparatus.
4 is a perspective view of a second embodiment of a displacement measuring apparatus.
5 is a configuration diagram of a non-contact type magnetic sensor.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 관하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 2 이하에 도시된 바와 같이, 본 발명은 기본적으로 모체의 y축 방향(벽체 구조물(10)의 길이방향)을 따라 설치되는 변위 측정장치(100)에 관한 것으로서, x축 방향의 변위(배부름 변위)를 측정하도록, z축 방향을 회전축으로 하는 z축 힌지부(101)에 설치된 x축 센서(200); z축 방향의 변위(침하 변위)를 측정하도록, x축 방향을 회전축으로 하는 x축 힌지부(102)에 설치된 z축 센서(300);를 포함하고, x축 센서(200)는 비접촉식 자기 센서(a)인 것을 특징으로 한다.2, the present invention basically relates to a
여기서, x축 방향이란 벽체 구조물의 전후방향을 의미하고, y축 방향이란 벽체 구조물의 좌우방향(길이방향)을 의미하며, z축 방향이란 벽체 구조물의 상하방향(중력방향)을 의미한다.Here, the x-axis direction refers to the front-back direction of the wall structure, the y-axis direction refers to the lateral direction (longitudinal direction) of the wall structure, and the z-axis direction refers to the vertical direction (gravity direction) of the wall structure.
비접촉식 자기 센서(a)는 비접촉식 자기회전각 센서라고도 하며, 자석부(a1)와 센싱부(a2)를 포함하여 구성되는데, 이들 자석부(a1) 또는 센싱부(a2)가 서로 상대적 회전구동을 하게 되면, 센싱부(a2)가 그 변위(회전각)를 측정하는 방식으로 변위를 측정한다.The non-contact type magnetic sensor a is also called a non-contact type magnetic rotation angle sensor and includes a magnet portion a1 and a sensing portion a2. The magnet portion a1 or the sensing portion a2 are driven to rotate relative to each other , The sensing unit a2 measures the displacement in such a manner that the displacement (rotation angle) is measured.
이러한 비접촉식 자기 센서(a)는 중력과 무관하게 변위를 측정할 수 있으므로, 종래 사용되던 중력식 기울기 센서(b)에 의해 측정할 수 없는 벽체 구조물의 배부름 변위(도 2의 x방향 변위)를 측정할 수 있다.Since the non-contact type magnetic sensor (a) can measure the displacement irrespective of the gravity, it is possible to measure the displacement (x-direction displacement in FIG. 2) of the wall structure which can not be measured by the conventional gravity tilt sensor (b) can do.
본 발명에 의한 변위 측정장치(100)는 이러한 비접촉식 자기 센서(a)를 활용한 것으로서, 길다란 봉형 구조의 변위 측정장치(100)를 모체의 y축 방향(벽체 구조물(10)의 길이방향)을 따라 설치하되, z축 방향(상하방향)을 회전축으로 하는 z축 힌지부(101)에 비접촉식 자기 센서(a)에 의한 x축 센서(200)를 설치하여 x축 방향의 변위(배부름 변위)를 측정하도록 하고(중력방향과 무관한 방향의 구조물의 변위), x축 방향(전후방향)을 회전축으로 하는 x축 힌지부(102)에 비접촉식 자기 센서(a) 또는 중력식 기울기 센서(b)에 의한 z축 센서(300)를 설치하여 z축 방향의 변위(침하 변위)를 측정하도록 한 것이다.The
따라서 종래에는 측정할 수 없었던 중력방향과 무관한 방향의 변위도 측정할 수 있으므로, 구조물의 안정적 사용을 가능하게 한다는 효과가 있다.Therefore, it is possible to measure the displacement in a direction irrelevant to the direction of gravity, which can not be measured in the prior art, thereby making it possible to stably use the structure.
중력방향과 무관한 변위를 측정하는 x축 센서(200)로는 반드시 비접촉식 자기 센서(a)를 사용하여야 하지만, 중력방향의 변위를 측정하는 z축 센서(300)로는 비접촉식 자기 센서(a)와 중력식 기울기 센서(b)를 모두 사용할 수 있다.The non-contact type magnetic sensor (a) must be used as the x-axis sensor 200 for measuring the displacement irrespective of the gravity direction. The z-axis sensor 300 for measuring the displacement in the gravity direction includes a non- The tilt sensor (b) can be used.
x축 센서(200)가 설치되는 z축 힌지부(101)와 z축 센서(300)가 설치되는 x축 힌지부(102)는 상호 직교하는 방향으로 형성되는데, z축 센서(300)로서 x축 센서(200)와 마찬가지로 비접촉식 자기 센서(a)를 사용하는 경우에는, 이러한 방향과 무관하게 설치하더라도 원하는 측정값을 얻을 수 있으므로 설치가 간편하다는 점, 동일한 방식의 센서에 의해 일정한 측정값을 얻을 수 있다는 점 등의 장점이 있다(도 3).The z-axis hinge portion 101 on which the x-axis sensor 200 is installed and the x-axis hinge portion 102 on which the z-axis sensor 300 is installed are formed in directions orthogonal to each other. In the case of using the non-contact type magnetic sensor (a) as in the case of the shaft sensor 200, since a desired measurement value can be obtained even if it is installed irrespective of such a direction, installation is simple and a constant measurement value is obtained (Fig. 3).
다만 z축 힌지부(101) 및 x축 힌지부(102)를 유니버셜 조인트 구조로 형성하는 경우(양 힌지부가 한 지점에 인접하여 형성되는 경우), 양 비접촉식 자기 센서(a)의 자석부(a1)가 서로의 센싱부(a2)에 대하여 간섭을 일으킬 수 있으므로, 이러한 구조를 적용하기 어렵다는 단점이 있다.In the case where the z-axis hinge portion 101 and the x-axis hinge portion 102 are formed in a universal joint structure (when both hinge portions are formed adjacent to one point), the magnet portions a1 May interfere with each other with respect to the sensing portion a2, which is disadvantageous in that it is difficult to apply such a structure.
이와 달리, z축 센서(300)로서 중력식 기울기 센서(b)를 사용하는 경우에는, 변위 측정장치(100)가 반드시 일정한 방향성을 갖도록 맞추어 설치해야 한다는 불편함이 있지만, 양 센서(a,b)가 서로 인접하여 설치되더라도 상호 간섭이 없으므로, z축 힌지부(101) 및 x축 힌지부(102)를 유니버셜 조인트 구조로 형성하여 컴팩트한 구조를 얻을 수 있다는 장점이 있다(도 4).In contrast, when the gravity tilt sensor b is used as the z-axis sensor 300, it is inconvenient that the
구체적으로 본 발명에 의한 변위 측정장치(100)가 길다란 봉형 구조를 취하는 경우, 일측부재(110), 중간부재(120), 타측부재(130)를 구비하고, z축 힌지부(101)는 일측부재(110)와 중간부재(120)의 사이에 형성되며, x축 센서(200)는 일측부재(110)와 중간부재(120)의 각도 변화를 측정하도록 설치되고, x축 힌지부(102)는 중간부재(120)와 타측부재(130)의 사이에 형성되며, z축 센서(300)는 중간부재(120)와 타측부재(130)의 각도 변화를 측정하도록 설치된 구조를 취하는 것이 바람직하다.More specifically, when the
상술한 바와 같이, 비접촉식 자기 센서(a)는 자석부(a1)와 센싱부(a2)를 포함하여 구성되는데, 자석부(a1)가 일측부재(110)에 장착되고, 센싱부(a2)는 중간부재(120)에 장착된 구조를 취할 수도 있고, 자석부(a1)가 중간부재(120)에 장착되고, 센싱부(a2)는 일측부재(110)에 장착된 구조를 취할 수도 있다.As described above, the non-contact magnetic sensor a includes the magnet portion a1 and the sensing portion a2. The magnet portion a1 is mounted on the one
변위 측정장치(100)에 대하여 상술한 힌지부(101,102) 및 센서(a,b)의 구조를 상호 간격을 두고 다수 장착하고, 이러한 변위 측정장치(100)를 벽체 구조물의 길이방향을 따라 매설하는 경우, 벽체 구조물의 많은 지점의 변위를 안정적으로 측정할 수 있다.A plurality of structures of the hinge portions 101 and 102 and the sensors a and b described above are installed at a distance from each other to the
본 발명에 의한 변위 측정장치(100)를 이용한 벽체 구조물의 변위 측정방법은 다음과 같다.The displacement measurement method of the wall structure using the
변위 측정장치(100)를 벽체 구조물(10)의 길이방향을 따라 설치한다.The
x축 센서(200)에 의해 벽체 구조물(10)의 배부름 변위를 측정하고, z축 센서(300)에 의해 벽체 구조물(10)의 침하 변위를 측정한다.The displacement displacement of the
위에서는, 본 발명에 의한 변위 측정장치(100)가 벽체 구조물의 배부름 변위 및 침하 변위를 측정하는 경우에 대하여 설명하였으나, 이 밖에도 중력방향과 무관한 배부름 변위 등의 측정이 필요한 댐 구조물 등의 경우에도 효과적으로 적용될 수 있다.In the above description, the
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께 하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.
10 : 벽체 구조물 100 : 변위 측정장치
101 : z축 힌지부 102 : x축 힌지부
110 : 일측부재 120 : 중간부재
130 : 타측부재 200 : x축 센서
300 : z축 센서 a : 비접촉식 자기 센서
a1 : 자석부 a2 : 센싱부
b : 중력식 기울기 센서10: wall structure 100: displacement measuring device
101: z-axis hinge portion 102: x-axis hinge portion
110: one member 120: intermediate member
130: other member 200: x-axis sensor
300: z-axis sensor a: Non-contact magnetic sensor
a1: magnet part a2: sensing part
b: Gravity type tilt sensor
Claims (9)
x축 방향의 변위를 측정하도록, z축 방향을 회전축으로 하는 z축 힌지부(101)에 설치된 x축 센서(200);
z축 방향의 변위를 측정하도록, x축 방향을 회전축으로 하는 x축 힌지부(102)에 설치된 z축 센서(300);
일측부재(110), 중간부재(120), 타측부재(130);를 포함하고,
상기 x축 센서(200)는 비접촉식 자기 센서(a)이고,
상기 z축 힌지부(101)는 상기 일측부재(110)와 중간부재(120)의 사이에 형성되며,
상기 x축 센서(200)는 상기 일측부재(110)와 중간부재(120)의 각도 변화를 측정하도록 설치되고,
상기 x축 힌지부(102)는 상기 중간부재(120)와 타측부재(130)의 사이에 형성되며,
상기 z축 센서(300)는 상기 중간부재(120)와 타측부재(130)의 각도 변화를 측정하도록 설치된 것을 특징으로 하는 변위 측정장치(100).A displacement measuring apparatus (100) installed along a y-axis direction of a matrix,
an x-axis sensor (200) provided on a z-axis hinge portion (101) having a rotation axis in the z-axis direction so as to measure displacement in the x-axis direction;
a z-axis sensor (300) provided on an x-axis hinge portion (102) having a rotation axis in the x-axis direction so as to measure displacement in the z-axis direction;
A first member 110, an intermediate member 120, and a second member 130,
The x-axis sensor 200 is a non-contact magnetic sensor (a)
The z-axis hinge portion 101 is formed between the one member 110 and the intermediate member 120,
The x-axis sensor 200 is installed to measure an angle change between the one member 110 and the intermediate member 120,
The x-axis hinge portion 102 is formed between the intermediate member 120 and the other member 130,
Wherein the z-axis sensor (300) is installed to measure an angle change between the intermediate member (120) and the other member (130).
상기 z축 센서(300)는 비접촉식 자기 센서(a)인 것을 특징으로 하는 변위 측정장치(100).The method according to claim 1,
Wherein the z-axis sensor (300) is a non-contact magnetic sensor (a).
상기 z축 센서(300)는 중력식 기울기 센서(b)인 것을 특징으로 하는 변위 측정장치(100).The method according to claim 1,
Wherein the z-axis sensor (300) is a gravity tilt sensor (b).
상기 z축 힌지부(101) 및 x축 힌지부(102)는 유니버셜 조인트 구조로 형성된 것을 특징으로 하는 변위 측정장치(100).The method of claim 3,
Wherein the z-axis hinge portion (101) and the x-axis hinge portion (102) are formed in a universal joint structure.
상기 비접촉식 자기 센서(a)는 자석부(a1)와 센싱부(a2)를 포함하여 구성되고,
상기 자석부(a1)는 상기 일측부재(110)에 장착되고, 상기 센싱부(a2)는 상기 중간부재(120)에 장착된 것을 특징으로 하는 변위 측정장치(100).The method according to claim 1,
The non-contact magnetic sensor (a) includes a magnet portion (a1) and a sensing portion (a2)
Wherein the magnet unit a1 is mounted on the first member 110 and the sensing unit a2 is mounted on the intermediate member 120. [
상기 비접촉식 자기 센서(a)는 자석부(a1)와 센싱부(a2)를 포함하여 구성되고,
상기 자석부(a1)는 상기 중간부재(120)에 장착되고, 상기 센싱부(a2)는 상기 일측부재(110)에 장착된 것을 특징으로 하는 변위 측정장치(100).The method according to claim 1,
The non-contact magnetic sensor (a) includes a magnet portion (a1) and a sensing portion (a2)
Wherein the magnet unit a1 is mounted on the intermediate member 120 and the sensing unit a2 is mounted on the one member 110. [
상기 x축 센서(200)에 의해 상기 벽체 구조물(10)의 배부름 변위를 측정하는 단계;
상기 z축 센서(300)에 의해 상기 벽체 구조물(10)의 침하 변위를 측정하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 벽체 구조물의 변위 측정방법.A displacement measuring apparatus (100) according to any one of claims 1 to 4, 6, or 7 installed along a longitudinal direction of a wall structure (10);
Measuring a displacement of the wall structure (10) by the x-axis sensor (200);
Measuring a settlement displacement of the wall structure (10) by the z-axis sensor (300);
And measuring the displacement of the wall structure.
상기 x축 센서(200)에 의해 상기 댐 구조물의 배부름 변위를 측정하는 단계;
상기 z축 센서(300)에 의해 상기 댐 구조물의 침하 변위를 측정하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는 댐 구조물의 변위 측정방법.A displacement measuring apparatus (100) according to any one of claims 1 to 4, 6 or 7, along a longitudinal direction of a dam structure;
Measuring a displacement of the dam structure by the x-axis sensor (200);
Measuring a settlement displacement of the dam structure by the z-axis sensor 300;
And the displacement of the dam structure is measured.
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