KR101765440B1

KR101765440B1 - 다방향 균열 측정장치

Info

Publication number: KR101765440B1
Application number: KR1020170051487A
Authority: KR
Inventors: 신윤섭
Original assignee: 신윤섭
Priority date: 2017-04-21
Filing date: 2017-04-21
Publication date: 2017-08-23

Abstract

본 발명은 다방향 균열 측정장치에 관한 것으로, 균열 부위를 중심으로 일측 부위에 고정된 본체; 균열 부위를 중심으로 타측 부위에 고정된 고정수단; 본체와 고정수단을 연결하여 장착된 관절수단;을 포함하여 이루어지고, 이때 관절수단은 본체에 일측부가 장착된 제1링크, 제1링크의 타측부에 연결링크를 매개로 일측부가 상하 및 전후로 축회전하도록 장착된 제2링크, 제2링크의 타측부에 연결링크를 매개로 일측부가 상하 및 전후로 축회전하도록 장착된 제3링크와, 제3링크의 타측부가 고정수단에 좌우 이동하도록 장착되어 이루어진다.

Description

다방향 균열 측정장치{Device for measuring crack into multi-direction}

본 발명은 균열을 측정하기 위한 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 균열이 진행되는 부위에 고정하여 옆으로 벌어지거나 침하하는 균열 상태를 측정하도록 된 다방향 균열 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 '시설물 안전관리에 관한 특별법'에 따른 현행 1종 시설물의 유지관리 방안에는 3년에 1회 이상으로 실시하는 정밀 점검과 완공 후 10년이 경과한 1종 시설물에 대해 5년에 1회 이상으로 실시하는 정밀 안전진단이 있다.

여기서, 정밀점검은 계획된 정기적 점검으로 시설물의 현 상태를 정확히 판단하고, 최초 또는 이전에 기록된 상태로부터의 변화를 확인하며, 구조물이 현재의 사용요건을 계속 만족시키고 있는지 확인하기 위한 점검이다.

그리고 정밀안전진단은 정밀점검 과정을 통해서는 쉽게 발견하지 못하는 결함부위를 발견하기 위하여 행해지는 정밀한 육안검사 및 측정장비에 의한 측정을 포함하는 근접점검이다.

이와 같은 정밀점검 및 정밀안전진단을 통한 산업기간 시설물의 유지관리방안 중에서 중요한 손상에 대해 일반적인 균열점검을 할 수 있다. 이 균열점검은 종래에는 점검자가 야장과, 균열폭 측정자 또는 균열경을 휴대하고, 현장으로 접근하여 균열폭을 아날로그 방식으로 측정한 후, 야장에 기입하는 방식으로 진행된다. 이때, 점검자의 객관적인 판단이 개입되어 체계적이고 객관적인 데이터 확보에 어려움이 있고, 균열폭 측정자(Scale) 또는 균열경을 이용한 측정은 일일이 균열을 육안으로 확인해야 하기 때문에 시간과 인력이 많이 소요되는 문제점이 있었다.

대한민국 등록특허공보 제10-0816826호(2008.03.26. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-1655734호(2016.09.08. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0343012호(2002.07.02. 공고) 대한민국 등록특허공보 제10-0358291호(2002.10.25. 공고)

상기된 문제점을 해소하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 본체와 고정수단을 관절수단으로 연결하고, 고정수단에 다방향의 센서가 내장됨으로써, 벌어지거나 침하 등의 다방향으로 진행되는 균열 부위에 대한 변화를 세밀하게 측정할 수 있도록 된 다방향 균열 측정장치를 제공함에 있다.

상술된 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 다방향 균열 측정장치는, 균열 부위를 중심으로 일측 부위에 고정된 본체; 균열 부위를 중심으로 타측 부위에 고정된 고정수단; 본체와 고정수단을 연결하여 장착된 관절수단;을 포함하여 이루어진다.

이때, 관절수단은 본체에 일측부가 장착된 제1링크, 제1링크의 타측부에 연결링크를 매개로 일측부가 상하 및 전후로 축회전하도록 장착된 제2링크, 제2링크의 타측부에 연결링크를 매개로 일측부가 상하 및 전후로 축회전하도록 장착된 제3링크와, 제3링크의 타측부가 고정수단에 좌우 이동하도록 장착되어 이루어진다.

또한, 관절수단은 제3링크의 타측부에 장착된 고정핀을 더 구비한다.

이 고정핀은 균열이 벌어지면 고정수단의 내부에 일정 길이로 가공된 안내홈을 따라 이동하도록 장착된다.

또, 제3링크는 균열을 중심으로 일측 부위가 침하하면 고정핀을 따라 승강하도록 장착된다.

한편, 고정수단은 균열이 진행되는 구조물에 박히는 고정부와, 고정부에 장착되면서 구조물의 표면에 위치하는 머리부를 구비한다.

여기서, 머리부는 상부체와 하부체가 상호 체결되어 이루어진다.

이때, 하부체는 고정부와 일체로 성형되고, 상면에 일정 길이로 가공된 하부안내홈과, 주변부에 가공된 하부체결홈을 구비한다.

또한, 상부체는 상부안내홈과 상응하도록 하면에 일정 길이로 가공된 상부안내홈과, 하부체결홈과 상응하도록 주변부에 가공된 상부체결홀을 구비한다.

이러한 하부체와 상부체는 하부체결홈과 상부체결홀에 체결되는 체결부재에 의해 상호 체결된다.

또한, 하부안내홈과 상부안내홈을 따라 이동하도록 고정핀이 장착되어 이루어진다.

그리고 고정수단은 고정핀의 이동 거리를 측정하는 거리측정센서와, 고정핀을 따라 상승하는 제3링크의 높이를 측정하는 높이측정센서를 더 구비한다.

또한, 본체는 거리측정센서와 높이측정센서의 측정데이터를 수신하여 작업자 단말기로 송신하도록 내장된 제어판을 구비하여 이루어진 다방향 균열 측정 장치.

전술된 바와 같이 본 발명에 따르면, 균열 부위를 중심으로 양측 부위에 각각 고정된 본체와 고정수단을 연결하면서 다방향 축회전 및 슬라이딩 이동이 가능한 관절수단이 장착됨으로써, 균열이 벌어지거나 균열을 중심으로 일측 부위가 침하하게 되면 본체와 고정수단 간의 간격 변화 또는 높낮이 변화를 측정하기 위한 다방향 굴절 및 슬라이딩 이동이 수행될 수 있는 효과가 있다.

또한, 고정수단에 내장된 다수의 센서가 고정수단에 장착된 관절수단의 일부위를 측정함으로써, 균열 부위가 벌어지거나 침하하는 등의 다양한 방향에 대한 균열의 진행을 측정할 수 있는 효과가 있다.

본 명세서에서 첨부되는 다음의 도면들은 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 것이며, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술사상을 더욱 이해시키는 역할을 하는 것이므로, 본 발명은 그러한 도면에 기재된 사항에만 한정되어 해석되어서는 안 된다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다방향 균열 측정장치가 개략적으로 도시된 평면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 다방향 균열 측정장치의 주요 부위가 개략적으로 도시된 분리사시도이다.
도 3은 도 2의 고정수단이 도시된 분리 및 결합 측단면도이다.
도 4와 도 5는 균열의 방향에 따라 동작하는 도 1의 다방향 균열 측정장치의 사용 상태도이다.

이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 쉽게 실시할 수 있도록 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다. 다만, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대한 동작 원리를 상세하게 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.

<구성>

본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다방향 균열 측정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 본체(100), 관절수단(200)과 고정수단(300)을 포함하여 이루어진다. 여기서, 본체(100)와 고정수단(300)은 구조물(S)에서 균열(C)로 나뉜 양측 부위에 각각 고정되고, 본체와 고정수단(300)을 관절수단(200)이 연결하여 설치될 수 있다.

먼저, 본체(100)는 도 1과 도 2에서 보듯이, 구조물(S)에서 균열(C) 부위를 중심으로 일측 부위에 고정되고, 관절수단(200)의 일측부가 장착되는 부재이다. 이때, 본체(100)에는 다수의 관절수단(200)이 방사상 형태로 배치될 수 있다. 이 본체(100)에는 관절수단(200) 중 제1링크(210)의 일측부가 고정될 수 있다. 물론, 제1링크(210)가 수평 방향으로 이동 가능하도록 장착될 수도 있다. 또한, 본체(100)는 고정수단(300)에 내장된 거리측정센서(333)와 높이측정센서(343)의 측정 데이터를 수신하여 관리자의 단말기로 전송하는 제어판이 내장될 수 있다.

다음, 관절수단(200)은 도 1과 도 2에서 보듯이, 본체(100)와 고정수단(300)을 연결하여 설치되고, 제1링크(210), 제2링크(220), 제3링크(230), 연결링크(240)와 동작핀(250)을 포함하여 이루어진다.

여기서, 제1링크(210)와 제2링크(220), 제2링크(220)와 제3링크(230)는 상호 간에 연결링크(240)로 연결 및 장착되고, 이로 인해 다방향으로 축회전 및 슬라이딩 이동이 가능할 수 있게 된다. 일례로, 도 2에서 보면, 제1링크(210)의 일측부가 본체(100)에 장착되고, 제1링크(210)의 타측부에 제2링크(220)의 일측부가 상하 및 전후로 축회전하면서 좌우로 슬라이딩 이동하도록 장착되고, 제2링크(220)의 타측부에 제3링크(230)의 일측부가 상하 및 전후로 축회전하도록 장착될 수 있다. 물론, 이들 링크는 축회전 방향을 다르게 하면서 상호 장착될 수도 있다. 이처럼, 제1링크(210), 제2링크(220), 제3링크(230)와 연결링크(240)의 상호 결합으로 상하 및 전후 축회전이 가능해짐에 따라 균열(C)이 진행하면서 본체(100)와 고정수단(300) 간의 간격 변화 또는 높낮이 변화에 대해 측정하기 위한 다방향 굴절이 가능해질 수 있다. 여기서, 제1링크(210), 제2링크(220)와 제3링크(230)는 좌우로 슬라이딩 이동이 가능하도록 장착될 수 있다.

그리고 동작핀(250)은 제3링크(230)의 타측부에 장착되고, 고정수단(300)의 내부에 가공된 안내홈(후술된 상부안내홈(331)과 하부안내홈(341))에 장착된다. 이 동작핀(250)은 도 3에서 보듯이, 고정수단(300) 내부의 상부안내홈(331)과 하부안내홈(341)을 따라 좌우로 이동 가능하도록 설치될 수 있다. 이때, 동작핀(250)의 이동은 제3링크(230)의 관절 운동에 의해 이루어질 수 있다. 또한, 동작핀(250)에 장착된 제3링크(230)의 일단부위가 동작핀(250)을 따라 상하로 이동하도록 장착될 수 있다.

요약해 보면, 균열(C)로 인해 균열(C)된 양측 부위가 벌어지거나 일측 부위가 침하되면 제1링크(210), 제2링크(220), 제3링크(230)와 연결링크(240)가 상호 관절 운동하면서 굴절 및/또는 슬라이딩 이동할 수 있다. 또한, 균열(C)이 진행되는 경우, 균열(C)로 나뉜 양측 부위에 각각 고정된 본체(100)와 고정수단(300) 간의 거리 변화 및 높이 변화에 따라 동작핀(250)이 좌우로 이동하거나 동작핀(250)을 따라 제3링크(230)가 승강하여 이동할 수 있다. 이때, 동작핀(250)의 좌우 이동 및 제3링크(230)의 승강 이동은 고정수단(300)에 내장된 거리측정센서(333)와 높이측정센서(343)에 의해 검지될 수 있고, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.

끝으로, 고정수단(300)은 도 3 내지 도 5에서와같이, 균열(C) 부위를 중심으로 타측 부위에 고정되는 부재이다. 이 고정수단(300)은 고정부(310)와 머리부(320)를 포함하여 이루어진다.

고정부(310)는 고정수단(300)을 구조물(S)에 고정시키는 부위다. 이 고정부(310)는 구조물(S)의 표면에 박혀서 고정될 수 있고, 일례로 견고한 고정을 위해 외면에 나사 모양이 가공될 수 있다.

머리부(320)는 고정부(310)의 일측이면서 구조물(S)의 표면에 위치하는 부위이다. 이 머리부(320)는 상부체(330)와 하부체(340)가 상호 체결되는 구조일 수 있다.

여기서, 하부체(340)는 별도 가공되어 고정부(310)의 일측에 고정되거나 고정부(310)와 일체로 가공될 수 있다. 이 하부체(340)는 하부안내홈(341), 하부체결홈(342)과 높이측정센서(343)를 구비할 수 있다.

하부안내홈(341)은 동작핀(250)이 끼워져 이동 가능하도록 상면에 오목하게 가공될 수 있다. 이 하부안내홈(341)의 형태는 길게 가공된 홈일 수 있다.

하부체결홈(342)은 상부체(330)와의 체결을 위해 하부체(340)의 주변부에 가공될 수 있다. 이 하부체결홈(342)은 필요에 따라 하나 또는 다수로 가공될 수 있다.

높이측정센서(343)는 도 4에서와같이 동작핀(250)을 따라 승강하는 제3링크(230)의 높이를 측정하기 위해 하부체(340)의 내부 바닥면, 또는 하부안내홈(341)의 저면에 설치될 수 있다. 이 높이측정센서(343)에서 측정된 제3링크(230)의 높이 측정데이터는 유선 또는 무선으로 본체(100)의 제어판에 전송하도록 설치될 수 있다. 물론, 높이측정센서(343)는 측정데이터를 작업자의 단말기로 직접 전송할 수도 있다.

한편, 상부체(330)는 별도 가공되어 하부체(340)에 체결된다. 이 상부체(330)는 상부안내홈(331), 상부체결홀(332)과 거리측정센서(333)를 구비할 수 있다.

상부안내홈(331)은 동작핀(250)이 끼워져 이동 가능하도록 하면에 오목하게 가공될 수 있다. 이 상부안내홈(331)은 하부안내홈(341)과 상응하게 위치하게 되고, 이로 인해 동작핀(250)은 상부와 하부가 각각 상부안내홈(331)과 하부안내홈(341)에 끼워져 이동할 수 있게 된다.

상부체결홀(332)은 하부체(340)와의 체결을 위해 상부체(330)의 주변부에 가공될 수 있다. 이 상부체결홀(332)은 하부체결홈(342)과 상응한 위치에 동일한 개수로 가공되고, 이로 인해 체결부재(350)가 상부체결홀(332)을 관통하여 하부체결홈(342)에 체결될 수 있다. 즉, 상부체(330)와 하부체(340)는 상부체결홀(332), 하부체결홈(342) 및 체결부재(350)에 의해 볼팅체결 또는 나사체결 등으로 단단히 결합될 수 있다. 이때, 체결부재(350)는 볼트 또는 나사일 수 있다.

거리측정센서(333)는 도 5에서와같이 상부안내홈(331)과 하부안내홈(341)을 따라 좌우 이동하는 동작핀(250)과의 거리를 검지하기 위해 상부체(330)의 내부 일측면에 설치될 수 있다. 이 거리측정센서(333)에서 측정된 동작핀(250)과의 거리 측정데이터는 유선 또는 무선으로 본체(100)의 제어판에 전송하도록 설치될 수 있다. 물론, 거리측정센서(333)는 측정데이터를 작업자의 단말기로 직접 전송할 수도 있다.

<작동>

이하에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 다방향 균열 측정장치의 작동에 대해 도 4와 도 5를 참조하여 설명하기로 한다.

도 4는 균열이 진행되면서 양측 부위 중 어느 한 부위가 침하하는 상태를 측정하는 일례가 도시되어 있다. 자세히 설명하자면, 균열(C)을 중심으로 좌측 부위에는 본체(100)가 고정되고, 우측 부위에는 고정수단(300)이 고정되어 있다. 균열(C)이 진행되면서 우측 부위가 침하하게 되면, 제1링크(210), 제2링크(220), 제3링크(230)가 연결링크(240)를 매개로 축회전하게 되고, 침하 높이 변화만큼 제3링크(230)가 동작핀(250)을 따라 상승하여 위치될 수 있다. 이때, 높이측정센서(343)는 제3링크(230)의 높이 변화를 측정하고, 이 측정 데이터를 본체(100)의 제어판 또는 작업자의 단말기로 전송하게 된다.

도 5는 균열이 진행되면서 양측 부위가 벌어지는 상태를 측정하는 일례가 도시되어 있다. 자세히 설명하자면, 균열(C)을 중심으로 좌측 부위에는 본체(100)가 고정되고, 우측 부위에는 고정수단(300)이 고정되어 있다. 균열(C)이 진행되어 양측 부위가 멀어지면, 제3링크(230)가 동작핀(250)을 좌측으로 잡아당기고, 균열(C)이 벌어진 만큼 동작핀(250)이 좌측으로 이동하여 위치될 수 있다. 이때, 거리측정센서(333)는 동작핀(250)의 이동 거리를 측정하고, 이 측정 데이터를 본체(100)의 제어판 또는 작업자의 단말기로 전송하게 된다.

물론, 균열(C)이 동시에 침하하고 벌어지는 경우에도 제1링크(210), 제2링크(220), 제3링크(230), 연결링크(240)들의 축회전과 동작핀(250)의 수평 이동과, 높이측정센서(343)와 거리측정센서(333)의 작동으로 인해 동시에 측정할 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 기술자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 상술한 실시 예들은 모든 면에 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상세한 설명보다는 후술하는 특허등록청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허등록청구범위의 의미 및 범위 그리고 등가 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100:본체
200:관절수단 210:제1링크
220:제2링크 230:제3링크
240:연결링크 250:동작핀
300:고정수단 310:고정부
320:머리부 330:상부체
331:상부안내홈 332:상부체결홀
333:거리측정센서 340:하부체
341:하부안내홈 342:하부체결홈
343:높이측정센서 350:체결부재
C:균열 S:구조물.

Claims

균열(C) 부위를 중심으로 일측 부위에 고정된 본체(100);
상기 균열(C) 부위를 중심으로 타측 부위에 고정된 고정수단(300);
상기 본체(100)와 고정수단(300)을 연결하여 장착된 관절수단(200);을 포함하고,
상기 관절수단(200)은 본체(100)에 일측부가 장착된 제1링크(210), 제1링크(210)의 타측부에 연결링크(240)를 매개로 일측부가 상하 및 전후로 축회전하도록 장착된 제2링크(220), 제2링크(220)의 타측부에 연결링크(240)를 매개로 일측부가 상하 및 전후로 축회전하도록 장착된 제3링크(230)와, 제3링크(230)의 타측부가 고정수단(300)에 좌우 이동하도록 장착되고,
상기 관절수단(200)은 제3링크(230)의 타측부에 장착된 동작핀(250)을 더 구비하고,
상기 동작핀(250)은 균열(C)이 벌어지면 고정수단(300)의 내부에 일정 길이로 가공된 안내홈을 따라 이동하도록 장착되며,
상기 제3링크(230)는 균열(C)을 중심으로 일측 부위가 침하하면 동작핀(250)을 따라 승강하도록 장착되어 이루어진 다방향 균열 측정장치.
삭제
제1항에서,
상기 고정수단(300)은 균열(C)이 진행되는 구조물(S)에 박히는 고정부(310)와, 고정부(310)에 장착되면서 구조물(S)의 표면에 위치하는 머리부(320)를 구비하고,
상기 머리부(320)는 상부체(330)와 하부체(340)가 상호 체결되어 이루어지고,
상기 하부체(340)는 고정부(310)와 일체로 성형되고, 상면에 일정 길이로 가공된 하부안내홈(341)과, 주변부에 가공된 하부체결홈(342)을 구비하고,
상기 상부체(330)는 상부안내홈(331)과 상응하도록 하면에 일정 길이로 가공된 상부안내홈(331)과, 하부체결홈(342)과 상응하도록 주변부에 가공된 상부체결홀(332)을 구비하고,
상기 하부체(340)와 상부체(330)는 하부체결홈(342)과 상부체결홀(332)에 체결되는 체결부재(350)에 의해 상호 체결되고,
상기 하부안내홈(341)과 상부안내홈(331)을 따라 이동하도록 동작핀(250)이 장착되어 이루어진 다방향 균열 측정 장치.
제3항에서,
상기 고정수단(300)은 동작핀(250)의 이동 거리를 측정하는 거리측정센서(333)와, 동작핀(250)을 따라 상승하는 제3링크(230)의 높이를 측정하는 높이측정센서(343)를 더 구비하고,
상기 본체(100)는 거리측정센서(333)와 높이측정센서(343)의 측정데이터를 수신하여 작업자 단말기로 송신하도록 내장된 제어판을 구비하여 이루어진 다방향 균열 측정 장치.