KR101751958B1 - 콘크리트 검사용 탐촉장치 홀더 및 이를 구비한 콘크리트 검사용 탐촉장치 - Google Patents

콘크리트 검사용 탐촉장치 홀더 및 이를 구비한 콘크리트 검사용 탐촉장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 다양한 형상의 콘크리트 구조물의 내부를 비파괴 방식으로 검사할 수 있는 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이를 구비하는 콘크리트 검사용 탐촉장치를 위하여, 송신탐촉자 또는 수신탐촉자가 삽입될 개구를 갖는 수용부와, 상기 수용부 하부에 위치하며 상기 수용부의 개구에 대응하는 개구부를 갖거나 상기 수용부 방향의 반대 방향의 면에 그루브를 갖는 베이스와, 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 적어도 일부를 채우며 탄성을 갖는 채움층을 구비하는, 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이를 구비하는 콘크리트 검사용 탐촉장치를 제공한다.

Description

콘크리트 검사용 탐촉장치 홀더 및 이를 구비한 콘크리트 검사용 탐촉장치{Test probe holder for concrete testing and test apparatus comprising the same}
본 발명의 실시예들은 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이를 구비하는 콘크리트 검사용 탐촉장치에 관한 것으로서, 더 상세하게는 다양한 형상의 콘크리트 구조물의 내부를 비파괴 방식으로 검사할 수 있는 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이를 구비하는 콘크리트 검사용 탐촉장치에 관한 것이다.
콘크리트는 가장 일반적이며 보편화된 주요 건설/건축재료로 폭넓게 사용되고 있으며, 성능의 향상 및 안정적인 품질관리에 대한 연구가 활발하게 진행되고 있다. 특히 콘크리트의 크랙은 구조물의 안정성을 평가하는 기본적인 요소로서, 설계 강도를 확보하고 균질성을 유지하는 것은 구조물 자체의 안정성을 확보하는데 필수적이며 기타 물성을 평가하는 데에 있어 기본적인 잣대가 된다.
이와 같이 경화된 콘크리트에 발생한 크랙이 콘크리트 구조물 내부로 어느 정도 깊이까지 발생했는지 여부 등을 검사하는데 있어서 콘크리트 구조물에 영향을 미치지 않으면서도 검사를 실시하는 방법으로 초음파법을 이용할 수 있다. 이는 콘크리트에 초음파를 방출하여 콘크리트의 표면을 타고 흐르는 표면파의 전파속도를 측정함으로써, 콘크리트에 발생한 크랙이 콘크리트 구조물 내부로 어느 정도 깊이까지 성장했는지 여부를 추정하는 방법이다.
그러나 이러한 종래의 초음파법을 위한 검사장치에는 검사 과정이 번거롭거나 용이하지 않다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 포함하여 여러 문제점들을 해결하기 위한 것으로서, 다양한 형상의 콘크리트 구조물의 내부를 비파괴 방식으로 검사할 수 있는 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이를 구비하는 콘크리트 검사용 탐촉장치를 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 관점에 따르면, 송신탐촉자 또는 수신탐촉자가 삽입될 개구를 갖는 수용부와, 상기 수용부 하부에 위치하며 상기 수용부의 개구에 대응하는 개구부를 갖거나 상기 수용부 방향의 반대 방향의 면에 그루브를 갖는 베이스와, 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 적어도 일부를 채우며 탄성을 갖는 채움층을 구비하는, 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더가 제공된다.
상기 채움층은 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 가장자리 부분을 채우는 제1채움층과, 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 중앙부를 채우는 제2채움층을 포함하며, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층의 변형되는 정도가 제1채움층의 변형되는 정도보다 클 수 있다.
상기 채움층은 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 가장자리 부분을 채우며, 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 중앙부는 채우지 않을 수 있다. 나아가, 상기 채움층은 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 중심을 기준으로 바깥쪽에 위치하는 제1채움층과 안쪽에 위치하는 제2채움층을 포함하며, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층의 변형되는 정도가 제1채움층의 변형되는 정도보다 클 수 있다.
한편, 상기 베이스는 상기 수용부의 개구에 대응하는 개구부를 가져, 송신탐촉자 또는 수신탐촉자가 상기 수용부의 개구에 수용될 시, 상기 베이스의 개구부도 송신탐촉자 또는 수신탐촉자의 일부를 수용할 수 있다.
상기 수용부에 결합되며, 상기 수용부의 개구의 중심 방향의 선단부와 상기 수용부의 개구의 중심 사이의 거리가 조정 가능한, 복수개의 위치고정부들을 더 구비할 수 있다.
본 발명의 다른 일 관점에 따르면, 상기와 같은 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더들 중 적어도 어느 하나와, 착탈 가능하도록 상기 수용부의 개구에 삽입된 탐촉자를 구비하는, 콘크리트 검사용 탐촉장치가 제공된다.
본 발명의 또 다른 일 관점에 따르면, 저면의 적어도 일부를 덮으며 탄성을 갖는 채움층을 갖는 탐촉자를 포함하는, 콘크리트 검사용 탐촉장치가 제공된다.
상기 채움층은 상기 탐촉자의 저면의 가장자리 부분을 덮는 제1채움층과, 상기 탐촉자의 저면의 중앙부를 덮는 제2채움층을 포함하며, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층의 변형되는 정도가 제1채움층의 변형되는 정도보다 클 수 있다.
상기 채움층은 상기 탐촉자의 저면의 가장자리 부분을 덮으며, 상기 탐촉자의 저면의 중앙부는 채우지 않을 수 있다. 이때, 상기 채움층은 상기 탐촉자의 저면의 중심을 기준으로 바깥쪽에 위치하는 제1채움층과 안쪽에 위치하는 제2채움층을 포함하며, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층의 변형되는 정도가 제1채움층의 변형되는 정도보다 클 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점은 이하의 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용, 청구범위 및 도면으로부터 명확해질 것이다.
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 다양한 형상의 콘크리트 구조물의 내부를 비파괴 방식으로 검사할 수 있는 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이를 구비하는 콘크리트 검사용 탐촉장치를 구현할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 2는 도 1의 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더에 탐촉자가 결합된 것을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 3 및 도 4는 콘크리트 구조물 내부의 결함 발생 정도를 검사하는 원리를 개략적으로 설명하기 위한 개념도들이다.
도 5는 도 1의 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이에 결합될 수 있는 탐촉자를 이용하여 콘크리트의 결함 발생 정도를 검사하는 것을 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이에 결합된 탐촉자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이에 결합된 탐촉자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 8은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이에 결합된 탐촉자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 9는 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이에 결합된 탐촉자를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 10은 도 9의 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더 및 이에 결합될 수 있는 탐촉자를 이용하여 콘크리트의 결함 발생 정도를 검사하는 것을 개략적으로 도시하는 개념도이다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉장치 홀더의 일부분을 개략적으로 도시하는 평면도이다.
도 12는 본 발명의 또 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 13은 도 12의 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더에 탐촉자가 결합된 것을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 14는 본 발명의 또 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 15는 본 발명의 또 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 16은 본 발명의 또 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
도 17은 본 발명의 또 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉장치의 일부를 개략적으로 도시하는 단면도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서 층, 막, 영역, 판 등의 각종 구성요소가 다른 구성요소 "상에" 있다고 할 때, 이는 다른 구성요소 "바로 상에" 있는 경우뿐 아니라 그 사이에 다른 구성요소가 개재된 경우도 포함한다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
이하의 실시예에서, x축, y축 및 z축은 직교 좌표계 상의 세 축으로 한정되지 않고, 이를 포함하는 넓은 의미로 해석될 수 있다. 예를 들어, x축, y축 및 z축은 서로 직교할 수도 있지만, 서로 직교하지 않는 서로 다른 방향을 지칭할 수도 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)를 개략적으로 도시하는 단면도이고, 도 2는 도 1의 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더에 탐촉자가 결합된 것을 개략적으로 도시하는 단면도이다.
본 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)는 수용부(103)와 베이스(101)를 갖는다. 수용부(103)는 개구(103a)를 가져, 송신탐촉자 또는 수신탐촉자가 삽입될 수 있도록 한다. 예컨대 수용부(103)는 속이 빈 원기둥 형상을 가질 수 있다. 참고로 이하에서는 편의상 송신탐촉자와 수신탐촉자를 구분할 필요가 있을 시에는 이와 같은 용어를 사용하고, 송신탐촉자와 수신탐촉자를 구분할 필요가 없을 시에는 탐촉자(10)라는 용어를 사용한다. 탐촉자(10)는 예컨대 원기둥과 같은 형상을 가질 수 있다. 수용부(103)는 금속재질로 형성될 수도 있고, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리카보네이트 등과 같은 합성수지로 형성될 수도 있다.
베이스(101)는 수용부(103)의 (-z 방향) 하부에 위치하며, 수용부(103)의 개구(103a)에 대응하는 개구부를 갖는다. 베이스(101)는 금속재질로 형성될 수도 있고, 아크릴, 폴리에틸렌테레프탈레이트 또는 폴리카보네이트 등과 같은 합성수지로 형성될 수도 있다. 이러한 베이스(101)의 개구부에는 채움층(101a)이 채워진다. 이 채움층(101a)은 탄성을 갖는 것으로, 예컨대 스펀지나 고무 등을 포함할 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)는, 채움층(101a)이 탄성을 갖기에 다양한 형태의 표면들을 갖는 콘크리트 구조물에 대해 그 내부에서의 크랙 성장 깊이 등을 용이하게 검사할 수 있도록 한다. 이에 대해서는 후술한다.
도 3 및 도 4는 콘크리트 구조물 내부의 결함 발생 정도를 검사하는 원리를 개략적으로 설명하기 위한 개념도들이다. 도 3에 도시된 것과 같이, 송신탐촉자(T)와 수신탐촉자(R)를 콘크리트 구조물의 표면에 접촉시키되, 송신탐촉자(T)와 수신탐촉자(R)를 사전설정된 거리 L 만큼 이격시켜 위치시킨다. 그와 같은 상태에서 송신탐촉자(T)는 예컨대 대략 90KHz의 주파수의 초음파를 송신하고, 수신탐촉자(R)는 콘크리트 구조물을 통과한 초음파를 수신한다. 이 경우 콘크리트 구조에 크랙이 존재하지 않는다면, 송신탐촉자(T)에서 방출된 초음파가 수신탐촉자(R)에 이를 시의 최단거리는 콘크리트 구조물의 대략 표면 근방을 통할 시이다. 이때 송신탐촉자(T)에서 방출된 초음파가 수신탐촉자(R)에 이르는 (최단)시간을 To라 할 수 있다.
그런데 만일 도 4에 도시된 것과 같이 콘크리트 구조물에 크랙이 발생하여 크랙이 길이 H만큼 콘크리트 구조물 내부를 향해 성장하였다면, 송신탐촉자(T)에서 방출된 초음파가 수신탐촉자(R)에 이르는 최단 경로는 그러한 크랙을 돌아가는 경로이다. 송신탐촉자(T)와 수신탐촉자(R)가 거리 L만큼 이격된 상태에서 해당 크랙이 송신탐촉자(T)와 수신탐촉자(R) 사이의 정 중앙에 위치하도록 하고, 송신탐촉자(T)에서 방출된 초음파가 수신탐촉자(R)에 이르는 (최단)시간을 측정한다. 이때 측정된 시간을 TC라 하면, 콘크리트 구조물 내에서의 초음파 속도가 대략 일정하다는 가정 하에 기하학적 구조에 따라 크랙의 길이 H는 다음 수학식과 같이 결정될 수 있다.
[수학식]
Figure 112017031341396-pat00001
이와 같이 송신탐촉자(T)와 수신탐촉자(R)를 콘크리트 구조물에 접촉시켜 검사함으로써 콘크리트 구조물 내부에 대한 검사를 실시할 수 있는 바, 종래의 검사장치의 경우에는 피검사 대상물인 콘크리트 구조물의 표면이 평판 형상이 아닌 다양한 형상을 가질 시, 검사 용이성이 현저히 저하된다는 문제점이 있었다. 구체적으로, 탐촉자의 저면이 평탄한 형상을 갖기에 피검사 대상물인 콘크리트 구조물의 표면이 평판 형상이 아닌 다양한 형상을 가질 시 탐촉자가 피검사 대상물인 콘크리트 구조물의 표면에 밀착되지 않게 되며, 이에 따라 검사 과정에서 피검사 대상물인 콘크리트 구조물의 표면에서 탐촉자의 위치가 고정되지 않고 쉽게 흔들리는 등의 문제점이 발생하였다.
하지만 본 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)를 이용할 시에는 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)가 하부에 탄성을 갖는 채움층(101a)을 갖기에, 도 5에 도시된 것과 같이 탐촉자(10)가 결합된 탐촉자 홀더(100)가 콘크리트 구조물 표면(CS)에 접근함에 따라 채움층(101a)의 형상이 콘크리트 구조물 표면(CS)의 형상에 대응하도록 변형되어, 탐촉자 홀더(100)와 탐촉자(10)의 결합체가 콘크리트 구조물 표면(CS)에 밀착되도록 할 수 있다. 이에 따라 검사 과정에서 피검사 대상물인 콘크리트 구조물의 표면(CS)에서 탐촉자가 흔들리지 않고 탐촉자의 위치가 정확하게 고정된 채로 유지되도록 함으로써, 다양한 형태의 표면들을 갖는 콘크리트 구조물에 대해 그 내부에서의 크랙 성장 정도 등을 용이하게 검사할 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100) 및 이에 결합된 탐촉자(10)를 개략적으로 도시하는 단면도이다. 도 6에 도시된 것과 같이, 베이스(101)의 개구부를 채우는 채움층(101a)은 제1채움층(101a1)과 제2채움층(101a2)을 포함할 수 있다. 제1채움층(101a1)은 베이스(101)의 개구부의 가장자리 부분의 적어도 일부를 채우고, 제2채움층(101a2)은 베이스(101)의 개구부의 중앙부의 적어도 일부를 채울 수 있다. 이때 제1채움층(101a1)과 제2채움층(101a2)의 물리적 특성이 상이할 수 있다. 구체적으로, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 할 수 있다.
도 5를 참조하여 전술한 것과 같이, 피검사대상물이 교각 등일 경우 일반적으로 피검사대상물인 콘크리트 구조물의 표면은 볼록한 형태를 갖는 경우가 일반적이다. 이에 따라 탐촉자 홀더(100)와 탐촉자(10)의 결합체가 콘크리트 구조물 표면(CS)에 밀착될 시, 일반적으로 탐촉자(10)의 저면의 중앙부에 대응하는 채움층(101a)의 부분이, 탐촉자(10)의 저면의 가장자리에 대응하는 채움층(101a)의 부분보다 더 많이 변형될 필요가 있다. 따라서 채움층(101a)이 베이스(101)의 개구부의 가장자리 부분의 적어도 일부를 채우는 제1채움층(101a1)과 베이스(101)의 개구부의 중앙부의 적어도 일부를 채우는 제2채움층(101a2)을 포함하도록 하고, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 함으로써, 채움층(101a)의 변형이 원활하게 이루어져 탐촉자 홀더(100)와 탐촉자(10)의 결합체가 콘크리트 구조물 표면(CS)에 효과적으로 밀착되도록 할 수 있다.
물론 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100) 및 이에 결합된 탐촉자(10)를 개략적으로 도시하는 단면도인 도 7에 도시된 것과 같이, 채움층(101a)이 베이스(101)의 개구부를 모두 채우지 않고 일부만 채울 수도 있다. 특히, 채움층(101a)이 베이스(101)의 개구부의 가장자리 부분을 채우며 베이스(101)의 개구부의 중앙부는 채우지 않을 수도 있다. 예컨대 채움층(101a)은 관통홀(101b)을 갖는 도넛과 같은 형상을 가질 수 있다. 이 경우 채움층(101a)이 베이스(101)의 개구부의 중앙부는 채우지 않기에 콘크리트 구조물 표면(CS)이 탐촉자(10)의 저면의 중앙 방향으로 큰 저항 없이 접근하도록 하면서, 아울러 탐촉자(10)의 저면의 가장자리를 채우는 채움층(101a)이 변형되면서 탐촉자 홀더(100)와 탐촉자(10)의 결합체가 콘크리트 구조물 표면(CS)에 효과적이면서도 안정적으로 밀착되도록 할 수 있다.
나아가, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100) 및 이에 결합된 탐촉자(10)를 개략적으로 도시하는 단면도인 도 8에 도시된 것과 같이, 채움층(101a)이 제1채움층(101a1)과 제2채움층(101a2)을 갖도록 하면서도 베이스(101)의 개구부의 가장자리 부분을 채우며 베이스(101)의 개구부의 중앙부는 채우지 않도록 할 수도 있다. 이 경우에도 베이스(101)의 개구부의 중심을 기준으로 바깥쪽에 위치하는 제1채움층(101a1)과 안쪽에 위치하는 제2채움층(101a2)에 있어서, 동일한 힘을 인가할 시 상대적으로 바깥쪽에 위치하는 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 할 수 있다.
물론 이와 달리, 탐촉자 홀더(100)의 채움층(101a)이 도 6에 도시된 것과 같이 제1채움층(101a1)과 제2채움층(101a2)을 갖되, 베이스(101)의 수용부(103) 방향의 상면에서 제2채움층(101a2)의 저면까지의 거리가, 베이스(101)의 수용부(103) 방향의 상면에서 제1채움층(101a1)의 저면까지의 거리보다 짧도록 할 수도 있다. 이는 결국 제2채움층(101a2)의 두께가 제1채움층(101a1)의 두께보다 얇은 것으로 이해될 수 있다. 이를 통해 탐촉자 홀더(100)와 탐촉자(10)의 결합체가 콘크리트 구조물 표면(CS)에 효과적으로 밀착되도록 할 수 있다. 물론 이 경우에도 필요에 따라 제1채움층(101a1)과 제2채움층(101a2)의 물리적 특성이 상이하도록 할 수 있다. 구체적으로, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 할 수 있다.
또는, 탐촉자 홀더(100)의 채움층(101a)이, 그 형상이 변형되지 않은 상태에서 아예 5에 도시된 것과 같은 형상을 갖도록 할 수도 있다. 즉, 탐촉자 홀더(100)의 채움층(101a)이 베이스(101)의 개구부의 가장자리에서 베이스(101)의 개구부의 중심방향으로 갈수록 두께가 얇아지도록 할 수 있다. 이는 채움층(101a)의 수용부(103)에서 멀어지는 방향의 면이, 오목부를 갖는 것으로 이해될 수 있다. 물론 채움층(101a)의 수용부(103) 방향의 상면은 평탄한 상태일 수 있다.
지금까지는 탐촉자(10)가 수용부(103)의 개구에만 수용되는 것으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100) 및 이에 결합된 탐촉자(10)를 개략적으로 도시하는 단면도인 도 9에 도시된 것과 같이, 베이스(101)의 개구부가 수용부(103)의 개구에 대응하도록 하여, 탐촉자(10)가 수용부(103)의 개구에 수용될 시 베이스(101)의 개구부도 탐촉자(10)의 일부를 수용하도록 할 수도 있다. 이 경우 채움층(101a)은 베이스(101)의 개구부의 일부만을 채우되, 베이스(101)의 개구부는 전체적으로 차폐하는 것으로 이해될 수 있다.
이와 같은 본 실시예에 따른 탐촉자 홀더(100)를 이용할 경우, 도 10에 도시된 것과 같이, 탐촉자 홀더(100)와 탐촉자(10)의 결합체가 피검사 대상인 콘크리트 구조물의 표면(CS)에 밀착될 시, 마찬가지로 채움층(101a)의 형상이 변형되면서 탐촉자 홀더(100)와 탐촉자(10)의 결합체가 콘크리트 구조물의 표면(CS)에 견고하게 밀착될 수 있다. 나아가 탐촉자(10)가 수용부(103)의 개구뿐만이 아니라 베이스(101)의 개구부에까지 수용되어 탐촉자(10)의 저면이 베이스(101)의 개구부 내에 위치하기에, 탐촉자(10)의 저면의 중앙부가 피검사 대상인 콘크리트 구조물의 표면(CS)에 거의 근접하여 위치하도록 할 수 있다.
도 11은 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)를 개략적으로 도시하는 평면도이다. 본 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)는, 복수개의 위치고정부들(510, 520, 530)을 더 구비한다. 이 위치고정부들(510, 520, 530)은 수용부(103)에 결합되는데, 위치고정부들(510, 520, 530) 각각의 수용부(103)의 개구의 중심 방향의 선단부와 수용부(103)의 개구의 중심 사이의 거리(d)가 조정 가능하도록 결합된다.
예컨대 수용부(103)가 이를 관통하는 관통홀을 갖되, 해당 관통홀 내면에 나사산과 나사골이 형성되도록 할 수 있다. 그리고 도면에서는 편의상 나타내지 못했지만, 위치고정부들(510, 520, 530) 각각은 볼트와 같은 형상을 갖고 역시 나사산과 나사골이 외면에 형성되도록 하여, 위치고정부들(510, 520, 530)이 수용부(103)의 관통홀에 나사결합되도록 할 수 있다. 이에 따라 볼트 형상의 위치고정부들(510, 520, 530)의 회전 방향과 회전 정도에 따라, 위치고정부들(510, 520, 530) 각각의 수용부(103)의 개구의 중심 방향의 선단부와 개구의 중심 사이의 거리(d)가 조정되도록 할 수 있다.
콘크리트 검사용 탐촉자(10)는 다양한 사이즈를 가질 수 있다. 이러한 탐촉자(10)가 탐촉자 홀더(100)에 체결될 시, 탐촉자 홀더(100)로부터 탐촉자(10)가 이탈되지 않도록 하는 것을 고려할 필요가 있다. 본 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)는 상술한 것과 같은 위치고정부들(510, 520, 530)을 이용함으로써, 탐촉자(10)가 탐촉자 홀더(100)로부터 이탈하는 것이 방지되도록 하고, 또한 탐촉자(10)의 중심이 탐촉자 홀더(100)의 중심에 정확히 위치하도록 할 수 있다.
지금까지는 탐촉자 홀더(100)의 베이스(101)가 개구부를 갖는 경우에 대해 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대 본 발명의 또 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더를 개략적으로 도시하는 단면도인 도 12에 도시된 것과 같이, 탐촉자 홀더(100)의 베이스(101)가 수용부(103) 방향의 반대 방향(-z 방향)의 면에 그루브를 가질 수도 있다. 이 경우 탄성을 갖는 채움층(101a)은 그러한 그루브의 적어도 일부를 채울 수 있다. 그리고 이러한 탐촉자 홀더(100)의 경우에도 마찬가지로 탐촉자(10)가 수용부(103)의 개구에 수용될 수 있다.
이러한 본 실시예에 따른 탐촉자 홀더(100)의 경우에도 탄성을 갖는 채움층(101a)을 갖기에, 탐촉자(10)가 결합된 탐촉자 홀더(100)가 콘크리트 구조물 표면에 접근함에 따라 채움층(101a)의 형상이 콘크리트 구조물 표면의 형상에 대응하도록 변형되어, 탐촉자 홀더(100)와 탐촉자(10)의 결합체가 콘크리트 구조물 표면에 밀착되도록 할 수 있다. 이에 따라 검사 과정에서 피검사 대상물인 콘크리트 구조물의 표면에서 탐촉자가 흔들리지 않고 탐촉자의 위치가 정확하게 고정된 채로 유지되도록 함으로써, 다양한 형태의 표면들을 갖는 콘크리트 구조물에 대해 그 내부에서의 크랙 성장 정도 등을 용이하게 검사할 수 있다. 나아가 본 실시예에 따른 탐촉자 홀더(100)의 경우에는 탐촉자(10)의 저면이 채움층(101a)이 아닌 베이스(101)의 상면에 컨택하게 된다. 즉, 베이스(101)가 탐촉자(10)의 저면과 채움층(101a) 사이에 개재된다. 따라서 예상하지 못한 상황에서 탐촉자(10)의 저면이 피검사 대상물에 부딪혀 손상되는 것을 방지할 수 있다.
물론 이처럼 베이스(101)가 개구부가 아닌 그루브를 갖는 경우에도, 전술한 실시예들에서 설명한 것과 같은 변형이 적용될 수 있음은 물론이다.
즉, 베이스(101)의 그루브를 채우는 채움층(101a)이 도 6에 도시된 것과 유사하게 베이스(101)의 그루브의 가장자리 부분의 적어도 일부를 채우는 제1채움층(101a1)과 베이스(101)의 그루브의 중앙부의 적어도 일부를 채우는 제2채움층(101a2)을 가질 수 있다. 이때 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 할 수 있다.
또는 베이스(101)의 그루브를 채우는 채움층(101a)이 도 7에 도시된 것과 유사하게 베이스(101)의 그루브를 모두 채우지 않고 베이스(101)의 그루브의 가장자리 부분을 채우며, 베이스(101)의 그루브의 중앙부는 채우지 않을 수도 있다. 나아가 도 8에 도시된 것과 같이 베이스(101)의 그루브를 채우는 채움층(101a)이 도 8에 도시된 것과 유사하게 베이스(101)의 그루브의 중앙부는 채우지 않으면서, 베이스(101)의 그루브의 중심을 기준으로 바깥쪽에 위치하는 제1채움층(101a1)과 안쪽에 위치하는 제2채움층(101a2)을 구비하도록 할 수 있다. 이 경우에도 동일한 힘을 인가할 시 상대적으로 바깥쪽에 위치하는 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 할 수 있다.
물론 베이스(101)가 그루브를 갖는 경우에도, 탐촉자 홀더(100)는 도 11에 도시된 것과 유사하게 수용부(103)에 결합되는 복수개의 위치고정부들(510, 520, 530)을 더 가질 수도 있다. 이 위치고정부들(510, 520, 530)은 수용부(103)에 결합되는데, 위치고정부들(510, 520, 530) 각각의 수용부(103)의 개구의 중심 방향의 선단부와 수용부(103)의 개구의 중심 사이의 거리(d)가 조정 가능하도록 결합될 수 있다.
지금까지 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)에 대해 중점적으로 설명하였으나, 본 발명이 이에 한정되는 것은 아니다. 지금까지 설명한 여러 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)와, 착탈 가능하도록 수용부(103)의 개구에 삽입된 탐촉자(10)를 구비하는 콘크리트 검사용 탐촉장치 역시 본 발명의 범위에 속한다.
물론 이러한 콘크리트 검사용 탐촉장치는 송신탐촉자(T, 도 3 참조)와 수신탐촉자(R, 도 3 참조)를 구비하며, 송신탐촉자(T)와 수신탐촉자(R) 각각은 지금까지 설명한 여러 실시예들 중 어느 한 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더(100)에 결합될 수 있다.
참고로 송신탐촉자(T)와 수신탐촉자(R)는 모두 케이블을 통해 제어부에 전기적으로 연결되어 있으며, 제어부로부터의 신호에 의해 송신탐촉자(T)는 초음파를 송신하고, 수신탐촉자(R)가 초음파를 수신하면 해당 수신 신호 또는 수신 사실이 케이블을 통해 제어부로 전달된다. 이에 따라 제어부는 송신탐촉자(T)에서 초음파를 송신하기 시작한 때로부터, 수신탐촉자(R)가 초음파를 수신하기까지 소요되는 시간을 확인할 수 있다. 이어 도 3 및 도 4를 참조하여 전술한 방법 등을 통해 콘크리트 구조물을 검사하게 된다.
한편, 탐촉자 홀더(100)를 이용하지 않고 탐촉자(10) 자체를 변형시키는 것을 고려할 수도 있다. 예컨대 본 발명의 또 일 실시예에 따른 콘크리트 검사용 탐촉장치의 일부, 즉 송신탐촉자와 수신탐촉자 중 어느 하나인 탐촉자(10)를 개략적으로 도시하는 단면도인 도 14에 도시된 것과 같이, 탐촉자(10)가 그 저면의 적어도 일부를 덮으며 탄성을 갖는 채움층(101a)을 구비할 수도 있다. 물론 이 경우에도 도 15에 도시된 것과 같이 탐촉자(10)의 저면에 부착된 채움층(101a)이 탐촉자(10)의 (-z 방향) 저면의 가장자리 부분을 덮는 제1채움층(101a1)과, 탐촉자(10)의 저면의 중앙부를 덮는 제2채움층(101a2)을 포함하며, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 할 수 있다.
또는, 탐촉자(10)의 저면에 부착된 채움층(101a)이 도 16에 도시된 것과 같이 탐촉자(10)의 저면의 가장자리 부분을 덮으며, 탐촉자(10)의 저면의 중앙부는 채우지 않도록 할 수도 있다. 이 경우 채움층(101a)은 관통홀(101b)을 갖는 도넛과 같은 형상을 가질 수 있다. 채움층(101a)이 도넛과 같은 형상을 갖는 경우에도, 도 17에 도시된 것과 같이 채움층(101a)이 탐촉자(10)의 저면의 중심을 기준으로 바깥쪽에 위치하는 제1채움층(101a1)과 안쪽에 위치하는 제2채움층(101a2)을 포함하며, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 할 수도 있다.
물론 이와 달리, 탐촉자(10)의 채움층(101a)이 도 15에 도시된 것과 같이 제1채움층(101a1)과 제2채움층(101a2)을 갖되, 탐촉자(10)의 저면에서 제2채움층(101a2)의 저면까지의 거리가, 탐촉자(10)의 저면에서 제1채움층(101a1)의 저면까지의 거리보다 짧도록 할 수도 있다. 이는 결국 제2채움층(101a2)의 두께가 제1채움층(101a1)의 두께보다 얇은 것으로 이해될 수 있다. 이를 통해 탐촉자(10)의 채움층(101a)이 콘크리트 구조물 표면에 효과적으로 밀착되도록 할 수 있다. 물론 이 경우에도 필요에 따라 제1채움층(101a1)과 제2채움층(101a2)의 물리적 특성이 상이하도록 할 수 있다. 구체적으로, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층(101a2)의 변형되는 정도가 제1채움층(101a1)의 변형되는 정도보다 크도록 할 수 있다.
또는, 탐촉자(10)의 채움층(101a)이, 그 형상이 변형되지 않은 상태에서 아예 5에 도시된 것과 같은 채움층(101a)의 형상을 갖도록 할 수도 있다. 즉, 탐촉자(10)의 채움층(101a)이 탐촉자(10)의 저면의 가장자리에서 탐촉자(10)의 저면의 중심방향으로 갈수록 두께가 얇아지도록 할 수 있다. 이는 채움층(101a)의 탐촉자(10)에서 멀어지는 방향(-z 방향)의 면이, 오목부를 갖는 것으로 이해될 수 있다. 물론 채움층(101a)의 탐촉자(10) 방향의 상면은 평탄한 상태일 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10: 탐촉자 100: 탐촉자 홀더
101: 베이스 101a: 채움층
101a1: 제1채움층 101a2: 제2채움층
103: 수용부 103a: 개구
510, 520, 530: 위치고정부들

Claims (4)

  1. 송신탐촉자 또는 수신탐촉자가 삽입될 개구를 갖는 수용부;
    상기 수용부 하부에 위치하며, 상기 수용부의 개구에 대응하는 개구부를 갖거나 상기 수용부 방향의 반대 방향의 면에 그루브를 갖는 베이스; 및
    상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 가장자리 부분을 채우며, 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 중앙부는 채우지 않고, 탄성을 갖는, 채움층;
    을 구비하고,
    상기 채움층은 상기 베이스의 개구부 또는 그루브의 중심을 기준으로 바깥쪽에 위치하는 제1채움층과 안쪽에 위치하는 제2채움층을 포함하며, 동일한 힘을 인가할 시 제2채움층의 변형되는 정도가 제1채움층의 변형되는 정도보다 큰, 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 수용부에 결합되며, 상기 수용부의 개구의 중심 방향의 선단부와 상기 수용부의 개구의 중심 사이의 거리가 조정 가능한, 복수개의 위치고정부들을 더 구비하는, 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더.
  4. 제1항 또는 제3항의 콘크리트 검사용 탐촉자 홀더; 및
    착탈 가능하도록 상기 수용부의 개구에 삽입된 탐촉자;
    를 구비하는, 콘크리트 검사용 탐촉장치.
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