KR101851346B1 - 선재의 응력변화와 단면손실 측정을 위한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치, 및 이를 이용한 선재 외부에서의 솔레노이드 코일 형성방법 - Google Patents
선재의 응력변화와 단면손실 측정을 위한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치, 및 이를 이용한 선재 외부에서의 솔레노이드 코일 형성방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 텐던(tendon) 또는 케이블과 같은 긴장재, 인장보강을 위한 철근이나 강봉, 케이블 등의 선형 부재(선재/線材)을 감싸도록 설치되는 밴드기판을 포함하며, 밴드기판의 외면에는 종방향으로 동일한 간격을 두고 나란하게 배치되며 밴드기판의 횡측면에 각각 대응 단부점이 존재하는 복수개의 코일선이 형성되어 있어서, 밴드기판으로 선재의 외부를 원통형으로 감싸게 되면 대응 단부점끼리 전기적으로 연결되어 코일선이 연속 나선형태로 감겨져 있는 상태가 됨으로써, 선재의 단면에 발생하는 단면력으로서의 인장력 변화, 선재의 단면손실 등을 측정할 수 있는 솔레노이드 코일(Solenoid Coil)이 형성되는 "선재의 인장력 변화 측정을 위한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치" 및 "이를 이용하여 선재 외부에 솔레노이드 코일을 형성하는 방법"에 관한 것이다.
Description
본 발명은 텐던(tendon) 또는 케이블과 같은 긴장재, 인장보강을 위한 철근이나 강봉, 케이블 등과 같은 선형 부재(선재/線材)을 감싸도록 설치되는 밴드(band) 형태로 이루어지며, 선재를 감싸게 되면 선재의 단면에 발생하는 단면력으로서의 응력 변화 및 선재의 단면손실(단면변화)을 감지하고 측정할 수 있는 솔레노이드 코일(Solenoid Coil)이 형성되는 "선재의 응력변화 및 단면손실 측정을 위한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치"와, "이러한 밴드장치를 이용하여 선재 외부에서 솔레노이드 코일을 형성하는 방법"에 관한 것이다.
프리스트레스트 콘크리트 구조물의 외부 긴장재, 사장교 케이블, 또는 기타 노출된 케이블 등과 같이 긴장력이 도입되거나, 인장하중이나 압축하중 등과 같은 축력을 지지하여 보강하도록 배치된 강봉이나 철근 등의 선재(線材)에 대하여, 그 손상정도, 선재의 단면에 존재하는 잔류긴장력, 인장응력 등의 변화, 또는 선재의 단면이 축소 또는 확장되는 것을 측정할 필요가 있다. 본 명세서에서는 선재의 단면에서 발생하는 긴장응력, 압축응력, 인장응력 등을 편의상 "인장응력"이라고 통칭한다. 선재에 대해 인장응력을 측정하기 위하여 제안된 종래의 유효한 방법 중의 하나는, 선재에 자기장을 인가하여 투자율(
)의 변화를 측정하는 전자기적인 측정방법이다. 이와 관련된 종래 기술의 일예가 대한민국 공개특허공보 제10-2004-0110740호에 개시되어 있다.
선재의 단면에 발생하는 단면력인 인장응력에 대해 그 변화를 전자기적인 측정방법에 의해 측정하기 위해서는 선재가 길게 연결된 방향 즉, "종방향"으로 평행한 자기장을 인가해야 하는데, 이 때 선재 외부를 코일이 나선형으로 감고 있는 형태의 솔레노이드 코일을 선재 외부에 설치하는 방법이 이용된다. 즉, 솔레노이드 코일을 형성하기 위해서는 선재의 외부에 코일을 필요한 권선수(捲線數)로 감는 "코일 권선 작업"을 수행하여야 하는 것이다. 그런데 선재의 직경이나 권선수, 위치에 따라서는 코일 권선 작업에 매우 오랜 시간이 소요되며 상당한 노동력이 수반된다. 또한 인장력을 측정하려는 선재에 대해 솔레노이드 코일을 형성하기 위한 코일 권선 작업을 현장에서 수행할 경우, 코일의 권선 간격 등에 오차가 발생할 수 있어 솔레노이드 코일의 제작 정밀도가 저하되며, 그로 인하여 선재에 자기장을 인가하더라도 투자율(
)의 변화를 정밀하게 측정하는 것이 매우 어렵다는 한계가 있다. 이러한 이유 때문에, 솔레노이드 코일을 이용하여 선재의 인장응력 변화를 감지하고 측정하는 방식이 비파괴 검사의 방법으로서 매우 유리함에도 불구하고, 현장에서 측정대상 선재의 외부에 코일 권선 작업을 수행하여 솔레노이드 코일 형성하는 종래 기술을 적용하는 사례가 많지 않다.
한편, 이와 같이 선재의 외부에 솔레노이드 코일을 감아서 선재에 자기장을 인가는 방법은, 선재의 단면손실 여부를 감지하고 그 단면손실량을 측정하는데도 이용될 수 있다. 즉, 선재의 외부에 솔레노이드 코일을 설치하는 목적에는, 위에서 언급한 것처럼 선재의 인장응력 및 그 변화를 감지하고 측정하기 위한 것 이외에도, 선재의 단면손실 여부의 감지, 그 단면손실량 측정 등을 위한 것 등도 포함된다. 따라서 선재의 외부에 솔레노이드 코일을 설치하는 목적 등을 언급할 때에는 함에 있어서, 본 명세서에서는 편의상 선재의 인장응력 및 그 변화를 감지하고 측정하는 것, 선재의 단면손실여부의 감지하는 것, 선재의 단면손실량을 측정하는 것 등을 모두 포함하는 의미로서 "선재의 인장응력 변화 측정"이라는 용어를 이용한다.
본 발명은 위와 같은 종래 기술의 한계를 극복하기 위하여 개발된 것으로서, 종방향으로 선재와 평행한 자기장을 선재에 인가하여 투자율(
)의 변화를 측정함으로써 선재의 손상정도, 선재의 단면손실, 선재의 단면에 발생하는 단면력으로서의 인장응력에 대한 변화 등을 파악할 수 있도록 선재의 외부를 둘러싸는 형태의 솔레노이드 코일을 형성하되, 현장에서 선재의 외부를 감싸도록 코일을 일일이 직접 감는 번거로운 코일 권선 작업을 수행할 필요가 없이, 밴드형 부재로 선재의 외부를 감싸는 작업 즉, 랩핑(rapping) 작업을 수행하는 것만으로도 솔레노이드 코일이 형성될 수 있도록 하는 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, 상기한 본 발명의 장치를 이용하여 선재의 외부에 솔레노이드 코일을 형성하는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
위와 같은 과제를 달성하기 위하여 본 발명에서는, "선재의 인장응력 변화 측정"을 위하여 선재가 연장되는 종방향으로 선재와 평행하게 자기장을 인가하기 위한 솔레노이드 코일을 형성하는 밴드장치로서, 선재(200)의 외부를 감는 밴드기판(10)과, 밴드기판(10)의 내면 또는 외면에 형성되어 있고, 종방향으로 동일한 간격을 두고 나란하게 배치되며, 밴드기판(10)의 양측 횡측면에 각각 단부점이 존재하는 복수개의 코일선(20)을 포함하여 구성되는데; 하나의 코일의 밴드기판(10)의 일측 횡측면에 위치하는 코일의 단부점과, 이에 이웃하는 코일의 밴드기판(10) 타측 횡측면에 위치하는 코일의 단부점은 서로 "대응 단부점"의 관계를 가지며; 밴드기판(10)이 선재(200)를 원통형태로 감게 되면, 밴드기판(10)의 횡측면이 서로 마주 접하거나 또는 포개지면서, 복수개의 코일선(20)에서 각각의 코일은 밴드기판(10)의 일측 횡측면에 위치하는 코일선의 단부점과, 서로 마주하게 되는 코일의 밴드기판(10) 타측 횡측면에 위치하는 코일선의 단부점이 서로 접촉하여 전기적으로 접촉하여 연결됨으로써, 복수개의 코일선(20)이 연속되어 나선형태로 감겨져 있는 솔레노이드 코일이 선재(200)의 외부에 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 코일 형성 밴드장치가 제공된다.
또한 본 발명에서는 상기한 목적을 달성하기 위하여, "선재의 인장응력 변화 측정"을 위하여 선재(200)가 연장되는 종방향으로 선재와 평행한 자기장을 인가할 수 있도록 코일선이 연속되어 나선형태로 감겨져 있는 솔레노이드 코일을 선재(200)의 외부에 형성하는 방법으로서, 선재(200)의 외부에 감는 밴드기판(10)과, 상기 밴드기판(10)의 외면에 형성되어 있고 종방향으로 동일한 간격을 두고 나란하게 배치되며 밴드기판(10)의 횡측면에 각각 대응 단부점이 존재하는 복수개의 코일선(20)을 포함하여 구성된 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를, 선재(200)의 외부에 원통형으로 감고; 밴드기판(10)의 횡측면을 서로 마주 접하게 만들거나 포개서, 복수개의 코일선(20)에서 대응 단부점끼리 서로 전기적으로 접촉하여 연결시켜서, 밴드기판(10)에서 선재(200)를 원통형태로 감고 있는 부분에서 코일선(20)이 연속되어 나선형태로 감겨져 있는 상태가 되도록 함으로써 솔레노이드 코일이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 선재 외부에서의 솔레노이드 코일 형성방법이 제공된다.
상기한 본 발명에서, 밴드기판(10)의 횡측면에는 각각 종방향 길이가 더 연장되어 있는 확장부(11)가 더 형성되어 있고; 복수개의 코일선(20) 각각의 단부점은, 확장부(11)의 횡측면에 간격을 두고 위치하며; 밴드기판(10)이 선재(200)를 원통형태로 감았을 때, 확장부(11)가 서로 마주 접하여 포개져서 코일선(20)에서 대응 단부점끼리 서로 전기적으로 접촉하여 연결되고; 밴드기판(10)에서 선재(200)를 원통형태로 감고 있는 부분에서 솔레노이드 코일이 형성되는 구성을 가질 수도 있다.
특히, 이 경우, 종방향으로 연장된 집게 형태의 부재로 이루어진 선재밀착부재(50)가 더 구비되어, 밴드기판(10)의 확장부(11) 이외의 위치에서 서로 포개진 부분이 선재밀착부재(50)의 집게 사이에 끼워지며, 선재밀착부재(50)의 집게 사이에 밴드기판(10)의 포개진 부분이 끼워진 상태에서 선재밀착부재(50)가 선재(200)의 측면에 밀착됨으로써, 밴드기판(10)에서 원통형상을 이루고 있는 부분에서 코일선(20)이 선재(200)의 외부를 원형의 나선 형태로 감고 있는 상태가 만들어져서 솔레노이드 코일이 형성되는 구성을 가질 수도 있다.
본 발명에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 이용하게 되면, 긴장재, 사장교 케이블, 강봉, 철근 등과 같은 선재에 대해, 밴드기판을 선재의 외면에 감아서 랩핑한 후 코일의 대응 단부점을 전기적으로 서로 연결시키는 것만으로도, 번거롭고 시간이 많이 소요되는 "코일 권선 작업"을 현장에서 수행할 전혀 수행하지 않고서도, 필요한 권선수(捲線數)로 코일이 나선형태로 감겨져 있는 솔레노이드 코일을 선재의 외부에 매우 신속하고 용이하게 형성할 수 있으며, 따라서 솔레노이드 코일을 이용하여 선재의 인장응력 변화를 감지하거나 그 변화량을 측정하는 기술, 및 선재의 단면손실을 감지하고 그 단면손실량을 측정하는 기술을 현장에서 매우 용이하게 적용할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
특히, 본 발명에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치에서, 밴드기판에 확장부를 형성하는 경우, 코일 사이의 종방향 간격이 조밀하더라도 코일이 전기적으로 연결되는 대응 단부점의 종방향 간격을 크게 할 수 있으며, 따라서 서로 연결된 코일의 대응 단부점에서 통전(通電)에 의한 열이 발생하더라도 발화, 폭발 등이 발생할 위험을 크게 낮출 수 있게 된다. 그에 따라 장치의 안정성이 크게 향상되며, 더 나아가 솔레노이드 코일을 형성하기 위한 코일을 매우 작은 종방향 간격으로 밴드기판에 설치할 수 있게 되므로, 솔레노이드 코일을 이루는 코일의 권선밀도를 더욱 높일 수 있게 되고, 이를 통해서 솔레노이드 코일을 이용한 "선재의 인장응력 변화 측정"을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 되는 효과가 발휘된다.
도 1은 본 발명의 제1실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치의 정면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치의 배면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 배면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 상태에 후속하여 솔레노이드 코일 형성 밴드장치가 선재에 감겨서 솔레노이드 코일이 형성된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4에서 선재의 도시를 생략하고 솔레노이드 코일 형성 밴드장치가 밴드형태로 감겨진 것만을 보여주는 개략적인 사시도이다
도 6는 도 5에 도시된 솔레노이드 코일 형성 밴드장치에 대한 개략적인 횡방향의 측면도이다.
도 7은 밴드기판에 확장부가 형성되어 있는 구성을 가지는 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치의 정면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치의 배면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 배면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 상태에 후속하여 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감는 작업이 완료되어 솔레노이드 코일의 형성이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 7에 도시된 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치에서 밴드기판의 내면에 접촉 결합부재가 구비된 것이 밴드형태로 감겨지는 것을 각각 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 12는 밴드기판에 확장부가 형성되어 있고 선재밀착부재가 더 구비된 본 발명의 제3실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 상태에 후속하여 제3실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감고 선재밀착부재를 조립한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 14는 도 13에 후속하여 선재밀착부재를 움직여서 선재의 측면에 밀착시킴으로써 솔레노이드 코일의 형성이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 15는 도 13 및 도 14의 상태를 측면에서 보여주는 개략적인 측면도이다.
도 16은 선재의 외부에 미리 파이프 부재를 씌워놓은 상태에서, 파이프 부재를 감싸도록 밴드기판을 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제1실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감은 상태에서, 그 외부에 본 발명의 제3실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 더 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치의 배면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 배면도이다.
도 3은 도 1에 도시된 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시된 상태에 후속하여 솔레노이드 코일 형성 밴드장치가 선재에 감겨서 솔레노이드 코일이 형성된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 5는 도 4에서 선재의 도시를 생략하고 솔레노이드 코일 형성 밴드장치가 밴드형태로 감겨진 것만을 보여주는 개략적인 사시도이다
도 6는 도 5에 도시된 솔레노이드 코일 형성 밴드장치에 대한 개략적인 횡방향의 측면도이다.
도 7은 밴드기판에 확장부가 형성되어 있는 구성을 가지는 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치의 정면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 정면도이다.
도 8은 도 7에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치의 배면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 배면도이다.
도 9는 도 7에 도시된 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 10은 도 9에 도시된 상태에 후속하여 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감는 작업이 완료되어 솔레노이드 코일의 형성이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 11은 도 7에 도시된 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치에서 밴드기판의 내면에 접촉 결합부재가 구비된 것이 밴드형태로 감겨지는 것을 각각 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 12는 밴드기판에 확장부가 형성되어 있고 선재밀착부재가 더 구비된 본 발명의 제3실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 13은 도 12에 도시된 상태에 후속하여 제3실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감고 선재밀착부재를 조립한 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 14는 도 13에 후속하여 선재밀착부재를 움직여서 선재의 측면에 밀착시킴으로써 솔레노이드 코일의 형성이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 15는 도 13 및 도 14의 상태를 측면에서 보여주는 개략적인 측면도이다.
도 16은 선재의 외부에 미리 파이프 부재를 씌워놓은 상태에서, 파이프 부재를 감싸도록 밴드기판을 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
도 17은 본 발명의 제1실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재에 감은 상태에서, 그 외부에 본 발명의 제3실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 더 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다. 본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 하나의 실시예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구성 및 작용이 제한되지 않는다. 참고로 본 명세서에서 "선재(線材)"는 긴장재, 사장교 케이블, 강봉, 철근 등과 같이 길게 연장된 부재를 지칭하는 것이며, 앞서 언급한 것처럼 "인장응력"은 이러한 선재의 단면에 발생하는 단면력으로서, 본래 의미의 인장응력(引張應力) 뿐만 아니라 프리스트레스 즉, 긴장응력(緊張應力)과 압축응력 등도 포함하여 지칭하는 것이다.
도 1 및 도 2에는 본 발명의 제1실시예에 따른 "솔레노이드 코일 형성 밴드장치"(100)를 전개도 형태로 표현하여 그 정면(외면)과 배면(내면)을 각각 보여주는 개략적인 정면도 및 배면도가 도시되어 있다. 도 3에는 도 1에 도시된 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 선재(200)에 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 4에는 도 3에 도시된 상태에 후속하여 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 선재(200)에 감는 작업을 완료하여 솔레노이드 코일을 형성한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 5에는 도 4에서 선재(200)의 도시를 생략하고 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)만이 밴드형태로 감겨진 것을 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 6에는 도 5에 도시된 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)에 대한 개략적인 측면도가 도시되어 있다.
도면에 예시된 것처럼, 본 발명의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)는, 예들어 합성수지 판과 같이 쉽게 휘거나 접을 수 있는 재질의 판, 막, 필름 등으로 이루어진 밴드기판(10)과, 상기 밴드기판(10)의 일면에 인쇄 또는 부착에 의해 일체로 형성된 코일선(coil線)(20)을 포함하여 구성되며, 밴드기판(10)이 선재(200)를 원통형태로 감게 되면, 코일선(20)에 의해 도선(도체로 이루어진 전선)이 나선형태로 연속되어 있는 솔레노이드 코일이 형성되는 구성을 가진다. 본 발명에 따른 방법에서는, 상기한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 선재(200)의 외부에 위와 같은 방식으로 감음으로써, 자기장 인가를 위한 솔레노이드 코일을 형성하게 된다.
구체적으로 본 발명의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)에서, 밴드기판(10)은 선재(200)의 외부를 원통형태 감을 수 있도록 쉽게 휘거나 접을 수 있는 재질의 판, 막, 필름 등으로 이루어지는데, 도 1 내지 도 6에 도시된 제1실시예의 경우, 밴드기판(100)을 펼쳤을 때의 형상은 직사각형 형태를 가지고 있다(정사각형 형태로 되어도 무방하다). 편의상 밴드기판(10)의 사각형 4개 측면에서, 종방향(선재가 길게 연장되는 방향)으로 배치되는 2개의 측면은 "종측면"이라고 기재하고, 나머지 2개의 측면은 "횡측면"이라고 기재한다.
밴드기판(10)의 일면에는 도체로 이루어진 코일선(20)이 일체로 형성되는데, 밴드기판(10)에 도체가 인쇄되거나 또는 도선이 밀착된 상태로 부착되거나 또는 밴드기판(10)에 음각 형태의 홈을 형성하고 홈에 도체가 채워지는 등의 방법으로, 코일선(20)이 밴드기판(10)의 표면에 일체로 형성된다. 밴드기판(10)의 평평한 양면에서 코일선(20)이 직접 형성되는 면을 "정면" 또는 "외면"이라고 칭하며, 그 반대쪽 면은 "배면" 또는 "내면"이라고 칭한다. 도 1 및 도 2에 도시된 제1실시예에서는, 코일선(20)이 밴드기판(10)의 외면에 구비된 것으로 예시하였으므로, 도 1는 밴드기판(10)의 정면을 보여주는 전개도이므로 코일선(20)이 실선으로 표시되었고 도 2는 밴드기판(10)의 배면을 보여주는 전개도이므로 코일선(20)이 점선으로 표시되었다.
밴드기판(10)이 도면에 도시된 것처럼 직사각형 형태를 보이도록 펼쳐진 상태에서, 코일선(20)은 밴드기판(10)의 종측면 연장선에 대해 소정 각도로 기울어진 형태의 복수개의 직선을 이루면서 서로 마주보는 횡측면 사이를 연결하도록 형성된다. 즉, 코일선(20)은 밴드기판(10)의 종측면 연장선에 대해 소정 각도로 기울어진 형태의 직선으로 이루어져 서로 마주보는 횡측면 사이를 연결하도록 구비되며, 이러한 경사진 직선으로 이루어진 코일선(20)은 복수개가 종방향으로 가면서 간격을 가지고 평행하게 배치되어 있는 것이다. 이 때, 중요한 구성은, 횡측면 사이를 이어주는 각각의 직선형 코일선(20)이 종방향으로 나란하게 배치되는 간격 즉, "코일선 간의 종방향 간격"이 "동일"하다는 점이다. 즉, 본 발명에서는 복수개의 직선형 코일선(20)이 종방향으로 가면서 "동일한" 간격을 가지고 평행하게 배치되는 것이다.
도 1 및 도 2에서 각각의 횡측면에 표시된 0, 1, 1', 2, 2', 3, 3', 4, 4', 5, 5', 6, 6', 7, 7'의 번호는 각각 밴드기판(10)이 선재(200)를 원통 형태로 감아서 밴드기판(10)의 횡측면이 서로 마주 접하거나 또는 포개졌을 때, 직선의 코일선(20)이 서로 접촉하여 전기적으로 연결되는 "단부점"을 나타낸다. 즉, 밴드기판(10)으로 선재(200)를 원통 형태로 감아서 밴드기판(10)의 횡측면이 서로 마주 접하거나 포개지면, 1'로 표시된 단부점은 1로 표시된 단부점과 접촉하여 전기적으로 연결되며, 2'로 표시된 단부점은 2로 표시된 단부점과 접촉하게 되는 형태로, 3'의 단부점은 3의 단부점과, 4'의 단부점은 4의 단부점과 접촉하여 전기적으로 연결된다. 물론 5'의 단부점은 5의 단부점과, 6'의 단부점은 6의 단부점과 접촉하여 전기적으로 연결된다. 서로 접촉하여 전기적으로 연결되는 단부점(예를 들면 1'로 표시된 단부점과 1로 표시된 단부점)을 편의상 "대응 단부점"이라고 기재한다. 즉, 서로 이웃하여 배치된 2개의 코일에 있어서, 하나의 코일의 밴드기판(10)의 일측 횡측면에 위치하는 코일의 단부점과, 이에 이웃하는 코일의 밴드기판(10) 타측 횡측면에 위치하는 코일의 단부점은 서로 대응하는 단부점 즉, "대응 단부점"이 되는 것이다. 도 6에서 <1-1'>, <2-2'> 등의 형태로 표시된 것은 1'의 단부점과 1의 단부점이 접촉하였고, 2'의 단부점과 2의 단부점이 접촉하였다는 것 즉, 대응 단부점끼리 접촉하여 전기적으로 연결되었다는 것을 의미한다.
이와 같이 "대응 단부점"끼리 접촉하게 되면, 서로 이웃하도록 배치된 경사진 직선의 코일선(20)은 서로 전기적으로 연결되며, 결국 밴드기판(10)이 선재(200)를 원통형태로 감은 상태에서는, 도 4 내지 도 6에 도시된 것처럼, 코일선(20)은 선재(200)를 나선형태로 감싸면서 복수개가 서로 전기적으로 연결되어 종방향으로 연속된 나선형의 코일부재 즉, "솔레노이드 코일"을 형성하게 되는 것이다. 이 때, 서로 대응 단부점에는, 단부점끼리 접촉된 상태를 지속적으로 유지할 수 있는 도체로 이루어진 체결부재(30)가 구비될 수 있다. 도 1 내지 도 6에 도시된 제1실시예에서는, 체결부재(30)가 오목부와 볼록부를 가지는 공지의 체결단추 형태로 이루어져 있다. 각각의 체결단추는 각각의 단부점 위치에서 밴드기판(10)에 일체로 구비되며, 도체로 이루어져서 코일선(20)과 전기적으로 연결되어 있다. 따라서 이러한 구성에서는 밴드기판(10)으로 선재(200)를 원통형태로 감아서 밴드기판(10)의 횡측면이 서로 마주 접하거나 포개진 상태에서 체결단추 형태의 체결부재(30)를 서로 체결하게 되면, 앞서 설명한 것처럼 "대응 단부점"끼리 접촉한 상태가 견고하게 유지되면서 경사진 직선의 코일선(20)이 서로 전기적으로 연결되어 "솔레노이드 코일"을 형성함과 동시에, 체결부재(30) 간의 체결력에 의해 밴드기판(10)이 선재(200)를 감고 있는 형태가 유지된다.
위에서 설명한 실시예에서는 대응 단부점에 구비된 체결부재(30)간의 체결에 의해, 코일의 "대응 단부점" 간의 전기적인 연결과, 밴드기판(10)의 원통형상 유지를 위한 체결력 발휘가 동시에 진행되는 구성을 가지고 있지만, 밴드기판(10)의 횡측면에 각각 소위 '벨크로'라고 불리는 것과 같은 다양한 형태로 이루진 공지의 접촉 결합부재를 배치하여, 이러한 접촉 결합부재에 의해 밴드기판(10)의 횡측면이 서로 견고하게 조립되어 연속되게 함으로써 밴드기판(10)의 원통형상 유지하고, 대응 단부점 간의 전기적인 연결은 대응 단부점 부분에서 도체끼리 서로 단순 접촉하는 형태로 이루어지도록 할 수도 있다. 즉, 대응 단부점 부분에서는 도체로 이루어진 코일선(20)의 단부가 단순히 접촉하여 전기적인 연결만이 형성되고, 밴드기판(10)의 원통 형상 유지를 위한 체결력은, 밴드기판(10)의 횡측면에 구비된 별도의 접촉 결합부재에 의해 발휘되도록 할 수 있는 것이다.
이와 같이, 코일선(20)이 구비된 밴드기판(10)을 포함하는 본 발명의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)는, 밴드기판(10)으로 선재(200)의 외부를 원통 형태로 감아서 코일선(20)의 대응 단부점을 전기적으로 연결시키게 되면, 코일선(20)에 의해 종방향으로 연장되어 선재(200)를 나선형태로 감고 있는 "솔레노이드 코일"을 형성하게 된다. 이와 같은 방식으로 솔레노이드 코일이 형성되면, 작업자는 전기적으로 접하지 않은 종방향 양 끝에 존재하는 단부점(도면에 도시된 실시예에서는 0번 단부점과 8'번 단부점)을 각각 전원과 연결하여 솔레노이드 코일에 전기를 가하여 자기장을 인가하고, 자기장 내에서 선재의 인장응력 변화에 따른 투자율 변화 측정을 이용하여 선재의 인장응력을 파악하거나 또는 선재의 단면손실을 파악하면 된다.
이와 같이, 본 발명에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 이용하게 되면, 긴장재, 사장교 케이블, 강봉, 철근 등과 같은 선재에 대해, 밴드기판(10)을 선재(200)의 외면에 감아서 랩핑한 후 코일선(20)의 대응 단부점을 전기적으로 연결시키는 것만으로도, 필요한 권선수(捲線數)로 코일이 나선형태로 감겨져 있는 솔레노이드 코일이 선재의 외부에 매우 신속하고 용이하게 형성되는 것이다. 즉, 본 발명에 의하면, 번거롭고 시간이 많이 소요되는 "코일 권선 작업"을 현장에서 수행할 전혀 수행하지 않고서도 솔레노이드 코일을 형성할 수 있는 것이다. 따라서 본 발명을 이용하게 되면 솔레노이드 코일 및 그에 의해 형성된 자기장에 기초하여 선재의 인장응력 변화를 감지하고 측정하는 기술을 현장에서 매우 용이하게 적용할 수 있게 된다.
솔레노이드 코일을 이용한 "선재의 인장응력 변화 측정"의 효율성 및 정확성을 더욱 향상시키기 위해서는 솔레노이드 코일을 이루도록 코일을 감는 밀도 즉, 코일의 권선밀도를 크게 하는 것이 바람직하다. 앞서 설명한 본 발명의 제1실시예에서는, 코일의 권선밀도를 높이려면 경사진 직선으로 이루어진 코일선(20) 사이의 종방향 간격을 매우 작게 하여 많은 수의 코일선(20)을 밴드기판(10)에 설치하여야 한다. 한정된 밴드기판(10)의 종방향 길이 내에 많은 수의 코일선(20)을 촘촘히 형성하였을 경우, 밴드기판(10)의 횡측면에서 코일선(20)의 단부점 간의 간격도 매우 좁게 된다. 밴드기판(10)을 원통형상으로 만들었을 때, 서로 전기적으로 연결되는 코일선(20)의 대응 단부점에서는 전기적인 저항이 증가하게 되므로, 솔레노이드 코일에 의한 자기장 인가를 위하여 전기를 공급하였을 때 서로 연결된 코일선(20)의 대응 단부점에서는 열(熱)이 발생한다. 그런데 위와 같이 코일의 권선밀도를 증가시키기 위해 코일선(20)을 과도할 정도로 촘촘하게 형성하게 되면, 밴드기판(10)의 횡측면에서 코일선(20)의 단부점 간의 간격이 매우 좁아지게 되고, 이러한 상태에서는 코일선(20)의 대응 단부점이 서로 전기적으로 연결된 상태에서 통전이 이루어졌을 때 대응 단부점에서의 열 발생이 매우 커져서 발화, 폭발 등의 위험도 증가될 수 있다.
이러한 상황을 방지하기 위하여, 후술하는 것처럼 횡측면에 확장부(11)가 형성되어 있는 형상으로 밴드기판(10)을 만들 수 있다. 도 7에는 밴드기판(10)에 확장부(11)가 형성되어 있는 구성을 가지는 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)의 정면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 정면도가 도시되어 있고, 도 8에는 도 7에 도시된 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)의 배면 형상을 전개도 형태로 보여주는 개략적인 배면도가 도시되어 있다. 도 9에는 도 7 및 도 8에 도시된 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 선재(200)에 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있고, 도 10에는 도 9에 도시된 상태에 후속하여 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 선재(200)에 감는 작업이 완료되어 솔레노이드 코일의 형성이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다.
도면에 도시된 것처럼 본 발명의 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)의 경우, 밴드기판(10)의 횡측면에는 각각 종방향 길이가 더 연장되어 있는 확장부(11)가 더 형성되어 있다. 즉, 앞서 살펴본 제1실시예의 밴드기판(10)에서, 직사각형 또는 정사각형 부분의 횡측에 각각 사각형 부분의 종방향 길이보다 더 긴 길이를 가지는 확장부(11)가 사각형 부분과 연속하여 더 존재하는 것이다. 따라서 본 발명의 제2실시예에서 밴드기판(10)은, 중앙의 사각형 부분과, 그 양쪽 횡측에 연속되어 있는 확장부(11)를 포함하는 형상을 가진다.
밴드기판(10)에 경사진 형태로 복수개의 코일선(20)이 형성됨에 있어서, 제2실시예의 경우, 밴드기판(10)의 중앙 사각형 부분에서는 복수개의 코일선(20)이 제1실시예와 마찬가지로 종방향으로 동일한 간격을 가지면서 경사진 상태로 나란하게 배열되지만, 확장부(11)에서는 복수개의 코일선(20)이 넓게 퍼지도록 분포되어 확장부(11)의 횡측면에서 각 코일의 대응 단부점 사이 간격이 크게 벌어져 위치하게 된다. 각 코일선(20)의 서로 대응하는 단부점 즉, 대응 단부점에 코일과 전기적으로 연결된 체결부재(30)가 구비되는 등과 같은 기타 구성에 있어서는 제1실시예에 대해 설명한 내용이 동일하게 제2실시예에도 적용된다.
다만, 앞서 설명한 제1실시예의 경우에는, 밴드기판(10)으로 선재(200)를 원통 형태로 감아서 밴드기판(10)의 횡측면이 서로 포개져도 대응 단부점의 체결부재(30)가 서로 체결되어 대응 단부점이 전기적으로 연결되었고 이러한 구성을 제2실시예에 동일하게 적용할 수도 있지만, 도면에 도시된 것처럼 제2실시예에서는 밴드기판(10)의 횡측면이 서로 마주 접하여서 대응 단부점의 체결부재(30)가 서로 체결되는 것도 바람직하다. 즉, 제2실시예의 경우에는, 체결부재(30)가 확장부(11)의 횡측면에서 밴드기판(10)의 내면에 구비되어 있어서, 도 9 내지 도 10에 도시된 것처럼 양쪽 확장부(11)의 횡측면 내면이 서로 마주하여 양쪽의 체결부재(30)가 서로 체결되는 것이 더욱 편리하게 될 수 있다. 물론 제1실시예처럼 양쪽 확장부(11)의 횡측면이 서로 포개져서 양쪽의 체결부재(30)가 서로 체결되는 것이 불가능한 것은 아니다. 또한 제1실시예처럼 체결부재(30)는 단지 대응 단부점 간의 전기적인 연결만이 이루어지도록 하고, 별도의 접촉 결합부재를 구비하여 접촉 결합부재에 의해 밴드기판(10)의 원통 형상 유지를 위한 체결력이 발휘되도록 하여 양측 확장부(11)가 서로 견고하게 조립되어 연속되게 구성하는 것도 가능하다.
이와 같은 제2실시예에서는, 복수개의 코일선(20)이 서로 전기적으로 연결되는 대응 단부점들이 종방향으로 큰 간격을 가지고 확장부(11)에 존재하게 된다. 즉, 제2실시예의 경우, 밴드기판(10)의 중앙 사각형 부분에서는 코일선(20) 사이의 종방향 간격을 매우 작게 하여 많은 수의 코일선(20)을 설치하더라도, 밴드기판(10)의 횡측면에서 코일선(20)의 대응 단부점 사이는 종방향으로 큰 간격을 가지게 되는 것이다. 따라서 밴드기판(10)으로 선재(200)를 감고 코일선(20)의 대응 단부점을 전기적으로 연결한 상태에서 자기장 인가를 위하여 전기를 공급하였을 때, 서로 연결된 코일선(20)의 대응 단부점에서 열이 발생하더라도 발화, 폭발 등이 발생할 위험을 크게 낮출 수 있으며, 그만큼 밴드기판(10)의 중앙 사각형 부분에서는 코일선(20) 사이의 종방향 간격을 매우 작게 하여 더욱 많은 수의 코일선(20)을 밴드기판(10)에 설치할 수 있게 된다. 이를 통해서 솔레노이드 코일의 권선밀도를 더욱 높일 수 있게 되고, 솔레노이드 코일을 이용한 선재의 인장응력 변화 측정을 더욱 효율적으로 수행할 수 있게 되는 장점이 있다.
한편, 확장부(11)가 구비된 제2실시예의 경우, 선재(200)의 직경에 따라서는, 단지 양측 확장부(11)가 서로 결합하여 연속되는 것만으로는 코일선(20)이 선재(200)를 원형으로 감싸게 되지 않아서 솔레노이드 코일이 형성되지 않을 수도 있다. 솔레노이드 코일이 형성되려면 코일선(20)이 전기적으로 연결될 뿐만 아니라, 선재(200)의 외부를 원형의 나선 형태로 코일의 감김이 형성되어야 한다. 즉, 솔레노이드 코일의 형성을 위해서는, 밴드기판(10)이 선재(200)를 감싸고 양측 확장부(11)가 서로 결합하여 연속된 상태에서, 밴드기판(10)의 사각형 부분이 선재(200)를 원통형으로 감싸게 되어야 한다.
밴드기판(10)의 재질이 유연하게 곡선형으로 구부러지되, 각도를 가지고 절곡된 부분에서는 절곡된 형태를 유지할 수 있는 합성수지 필름 등으로 제작되는 경우에는, 밴드기판(10)의 사각형 부분의 중앙에서부터 선재(200)의 원주에 해당하는 횡방향 길이에 해당하는 지점에 미리 절곡부를 형성해두고, 밴드기판(10)이 선재(200)를 감싸서 랩핑하게 되면 절곡부 사이의 위치에서 밴드기판(10)의 사각형 부분이 선재(200)의 외면을 원통형태로 감싸게 되도록 할 수도 있다.
이와 달리 밴드기판(10)이 절곡부의 형성이 어려운 재질로 이루어지거나 또는 기타 절곡부 형성이 적절하지 않은 경우에는 아래와 같은 구성을 가질 수 있다. 도 11의 (a) 및 (b)에는 각각 도 7에 도시된 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)에서 밴드기판(10)의 내면에 접촉 결합부재(15)가 구비된 것이 밴드형태로 감겨지는 것을 바라보는 방향을 달리하여 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 11에서는 편의상 선재(200)의 도시를 생략하였다.
구체적으로 제2실시예에서는, 도 11에 도시된 것처럼 밴드기판(10)의 사각형 부분 내면에서, 선재(200)의 원주에 해당하는 횡방향 길이에 해당하는 지점의 외측에 각각 접촉 결합부재(15)가 구비될 수 있다. 따라서 밴드기판(10)이 선재(200)를 감싸게 되면, 접촉 결합부재(15) 사이의 영역에서는 밴드기판(10)이 선재(200)를 원통형상으로 감싸게 되며, 접촉 결합부재(15) 외측의 위치에서는 밴드기판(10)의 사각형 부분이 포개진다. 이 때 접촉 결합부재(15)가 서로 견고하게 접합됨으로써, 도 11에 도시된 것처럼, 밴드기판(10)의 사각형 부분에서 선재(200)의 외부를 원통형상으로 감싸고 있는 부분이 그대로 유지된다. 그에 따라 밴드기판(10)에서 원통형상을 이루고 있는 부분에서는 코일선(20)이 선재(200)의 외부를 원형의 나선 형태로 감고 있는 상태가 만들어지고 솔레노이드 코일이 형성된다. 접촉 결합부재(15)로는 앞서 언급한 '벨크로'라고 불리는 다양한 형태로 이루진 공지의 것, 접착테이프, 접착제 도포, 또는 체결단추 등을 이용할 수 있다. 이와 같이 접촉 결합부재(15)를 구비하는 구성은, 각도를 가지고 절곡된 형태를 유지할 수 있는 합성수지 필름 등으로 밴드기판(10)이 제작되는 경우에도 적용할 수 있다.
한편, 본 발명의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)에서, 밴드기판(10)에 확장부(11)가 형성되어 있는 경우에 선재밀착부재(50)가 구비될 수도 있다. 도 12에는 본 발명의 제3실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 선재(200)에 감고 선재밀착부재(50)를 밴드기판(10)에 조립하는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 13에는 도 12에 도시된 상태에 후속하여 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 선재(200)에 감고, 선재밀착부재(50)를 밴드기판(20)에 조립한 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있으며, 도 14에는 도 13에 후속하여 선재밀착부재(50)를 움직여서 선재(200)의 측면에 밀착시킴으로써 솔레노이드 코일의 형성이 완료된 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 15에는 도 13 및 도 14의 상태를 측면에서 보여주는 개략적인 측면도가 도시되어 있다.
도 12 내지 도 15에 도시된 본 발명의 제3실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)는, 밴드기판(10)에 확장부(11)가 형성되어 있고 선재밀착부재(50)가 더 구비되어 있는 구성을 가진다. 선재밀착부재(50)는, 밴드기판(10)이 선재(200)를 감싸고 양측 확장부(11)가 서로 결합하여 연속된 상태에서, 밴드기판(10)에서 확장부(11) 이외의 사각형 부분이 서로 포개진 위치에서 밴드기판(10)의 포개진 부분을 가압하도록 설치되며, 선재(200)의 측면에 밀착하게 되는 부재이다. 즉, 선재밀착부재(50)는 종방향으로 연장된 집게 형태의 부재로서, 선재밀착부재(50)의 집게 사이에는 밴드기판(10)에서 서로 포개진 부분이 위치하게 된다. 선재밀착부재(50)가, 밴드기판(10)의 포개진 부분을 가압하고 있는 상태에서 선재밀착부재(50)는 선재(200)의 측면에 밀착된다. 이렇게 선재밀착부재(50)가 선재(200)의 측면에 밀착되면, 밴드기판(10)의 사각형 부분에서 선재(200)의 외부를 감싸고 있는 부분은 원통형상을 유지하게 된다. 따라서 밴드기판(10)에서 원통형상을 이루고 있는 부분에서는, 코일선(20)이 선재(200)의 외부를 원형의 나선 형태로 감고 있는 상태가 만들어져서 솔레노이드 코일이 형성된다.
특히, 이와 같은 선재밀착부재(50)가 구비된 제3실시예의 경우에는, 직경이 다른 선재(200)에 적용하기가 매우 용이하다. 선재밀착부재(50)는 밴드기판(10)의 사각형 부분을 포갠 상태로 가압하고 있는 상태에서 횡방향으로 움직일 수 있으므로, 선재(200)의 직경이 달라질 경우, 선재밀착부재(50)를 움직이게 되면 해당 직경의 선재(200)에 대해 밴드기판(10)의 사각형 부분에서 선재(200)의 외부를 감싸고 있는 부분이 원통형상을 이루게 하는 것을 용이하게 수행할 수 있게 된다. 즉, 다양한 직경의 선재(200)에 대해서도 용이하게 사용할 수 있게 되는 것이다.
참고로, 위와 같이 확장부(11)가 형성된 밴드기판(10)을 이용하는 본 발명에서, 선재(200)의 외부를 감싸서 원통형상을 이루는 부분을 제외한 다른 부분 즉, 원통형상을 이루고 있는 부분 이외에서, 포개져 있는 부분(확장부 등)에서는, 전기적으로 연결된 코일선(20)에서 전류가 서로 반대 방향으로 흐르게 되지만, 이에 의한 자기장은 서로 상쇄되므로, 선재(200)의 외부를 감싸서 원통형상을 이루는 부분에서 만들어진 솔레노이드 코일 내의 자기장에는 무시할 수준의 영향만을 미치게 되므로, 선재(200)에 대한 인장응력 변화 측정에는 아무런 영향이 없다.
위에서 설명한 다양한 실시예에 따른 본 발명의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 사용함에 있어서, 직접 선재(200)의 외부에 밴드기판(10)을 감는 방법 이외에도, 선재(200)의 외부에 파이프 부재를 설치하여, 파이프 부재의 중공을 선재(200)가 관통하여 배치된 상태에서, 파이프 부재의 외면에 밴드기판(10)을 밀착하여 감아서 랩핑하는 방법을 이용할 수도 있다.
도 16에는 선재(200)의 외부에 미리 파이프 부재(220)를 씌워놓은 상태에서, 파이프 부재(220)를 감싸도록 밴드기판(10)을 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 선재(200)의 외부에 이미 씌워져 있던 파이프 부재(220)의 외부에 밴드기판(10)이 설치된 경우에는, 파이프 부재(220)를 선재(200)의 길이방향으로 이동시켜 원하는 장소에 위치시킴으로써, 필요한 위치에 솔레노이드 코일이 용이하고 신속하게 형성되게 할 수 있게 되는 장점이 있다. 도 16에는 파이프 부재(220)에 본 발명의 제1실시예에 따른 밴드부재(10)가 랩핑되는 것으로 도시되어 있으나, 제2실시예에 따른 밴드부재(10)를 랩핑할 수도 있다.
또한 본 발명의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)는 사전에 미리 제작되는 제품으로서, 현장에서는 위에서 설명한 방식으로 선재(200)의 외부에 밴드기판(10)을 감아서 사용하는 것인 바, 필요에 따라서는 동일한 위치에서 복수개의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 겹치게 감아서 사용할 수도 있다. 도 17에는 앞서 설명한 제1실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 선재(200)에 감은 상태에서, 그 외부에 제2실시예에 따른 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를 더 감는 상태를 보여주는 개략적인 사시도가 도시되어 있다. 도 17에 예시된 것처럼, 본 발명의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 사용함에 있어서 복수개의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 겹치게 감아서 사용할 수도 있는 것이다. 물론 서로 다른 실시예의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 복수개 겹치게 감아서 사용하는 것에 국한되지 않고, 동일한 실시예의 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 복수개 겹치게 감아서 사용할 수도 있다.
본 발명에서는, 상기한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치(100)를 이용하여 매우 용이하게 선재(200)의 외부를 감고 있는 솔레노이드 코일을 형성하게 되고, 솔레노이드 코일의 형성 후 솔레노이드 코일에 전기를 통전시켜서 자기장을 형성할 수 있게 된다. 자기장이 형성된 후에는, 공지의 기술을 이용하여 자기장의 변화를 감지하고, 자기장의 변화에 기초하여 선재(200)의 인장응력 변화, 선재(200)의 단면손실 등을 감지하거나 그 변화량을 수치적으로 측정하게 된다.
10: 밴드기판
11: 확장부
20: 코일
50: 선재밀착부재
100: 솔레노이드 코일 형성 밴드장치
200: 선재
11: 확장부
20: 코일
50: 선재밀착부재
100: 솔레노이드 코일 형성 밴드장치
200: 선재
Claims (4)
- 선재의 인장응력 변화 측정을 위하여 선재가 연장되는 종방향으로 선재와 평행한 자기장을 인가하기 위한 솔레노이드 코일을 형성하기 위한 밴드장치로서,
선재의 외부에 감는 밴드기판과,
상기 밴드기판의 외면에 형성되어 있고 종방향으로 동일한 간격을 두고 나란하게 배치되며 밴드기판의 횡측면에 각각 대응 단부점이 존재하는 복수개의 코일선을 포함하여 구성되는데;
밴드기판이 선재를 원통형태로 감게 되면, 밴드기판의 횡측면이 서로 마주 접하거나 포개지면서, 복수개의 코일선에서 대응 단부점끼리 서로 전기적으로 접촉하여 연결됨으로써, 복수개의 코일선이 연속되어 나선형태로 감겨져 있는 솔레노이드 코일을 선재의 외부에 형성하게 되는데;
밴드기판의 횡측면에는 각각 종방향 길이가 더 연장되어 있는 확장부가 더 형성되어 있고;
복수개의 코일선 각각의 대응 단부점은, 확장부의 횡측면에 간격을 두고 위치하며;
밴드기판이 선재를 원통형태로 감았을 때, 확장부가 서로 마주 접하여 포개져서 코일선에서 대응 단부점끼리 서로 전기적으로 접촉하여 연결되고;
밴드기판에서 선재를 원통형태로 감고 있는 부분에서 솔레노이드 코일이 형성되며;
종방향으로 연장된 집게 형태의 부재로 이루어진 선재밀착부재가 더 구비되어,
밴드기판의 확장부 이외의 위치에서 서로 포개진 부분이 선재밀착부재의 집게 사이에 끼워지며,
선재밀착부재의 집게 사이에 밴드기판의 포개진 부분이 끼워진 상태에서 선재밀착부재가 선재의 측면에 밀착됨으로써, 밴드기판에서 원통형상을 이루고 있는 부분에서 코일선이 선재의 외부를 원형의 나선 형태로 감고 있는 상태가 만들어져서 솔레노이드 코일이 형성되며;
밴드기판의 횡측면 각각에는 접촉 결합부재가 구비되어 있어서 밴드기판의 횡측면이 서로 마주 접하거나 포개졌을 때 접촉 결합부재 간의 체결에 의해 밴드기판의 원통형상을 유지하게 되고, 대응 단부점은 도체로 이루어져서 대응 단부점의 도체끼리의 단순 접촉에 의해 대응 단부점 간의 전기적인 연결만이 형성되는 것을 특징으로 하는 솔레노이드 코일 형성 밴드장치.
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- 선재의 인장응력 변화 측정을 위하여 선재가 연장되는 종방향으로 선재와 평행한 자기장을 인가할 수 있도록 코일선이 연속되어 나선형태로 감겨져 있는 솔레노이드 코일을 선재의 외부에 형성하는 방법으로서,
선재의 외부에 감는 밴드기판과, 상기 밴드기판의 외면에 형성되어 있고 종방향으로 동일한 간격을 두고 나란하게 배치되며 밴드기판의 횡측면에 각각 대응 단부점이 존재하는 복수개의 코일선을 포함하여 구성된 솔레노이드 코일 형성 밴드장치를, 선재의 외부에 원통형으로 감고;
밴드기판의 횡측면을 서로 마주 접하게 만들거나 포개서, 복수개의 코일선에서 대응 단부점끼리 서로 전기적으로 접촉하여 연결시켜서, 밴드기판에서 선재를 원통형태로 감고 있는 부분에서 코일선이 연속되어 나선형태로 감겨져 있는 상태가 되도록 함으로써 솔레노이드 코일이 형성되도록 하되;
밴드기판의 횡측면에는 각각 종방향 길이가 더 연장되어 있는 확장부를 더 형성하고;
복수개의 코일선 각각의 대응 단부점은, 확장부의 횡측면에 간격을 두고 위치하게 만들며;
밴드기판이 선재를 원통형태로 감았을 때, 확장부가 서로 마주 접하여 포개져서 코일선에서 대응 단부점끼리 서로 전기적으로 접촉하여 연결되도록 만들고;
밴드기판에서 선재를 원통형태로 감고 있는 부분에 솔레노이드 코일을 형성하고;
종방향으로 연장된 집게 형태의 부재로 이루어진 선재밀착부재를 더 구비하여,
밴드기판의 확장부 이외의 위치에서 서로 포개진 부분을 선재밀착부재의 집게 사이에 끼우며;
선재밀착부재의 집게 사이에 밴드기판의 포개진 부분이 끼워진 상태에서 선재밀착부재를 선재의 측면에 밀착시킴으로써, 밴드기판에서 원통형상을 이루고 있는 부분에서 코일선이 선재의 외부를 원형의 나선 형태로 감고 있는 상태가 만들어져서 솔레노이드 코일이 형성되도록 하되;
밴드기판의 횡측면 각각에는 접촉 결합부재를 설치하여 밴드기판의 횡측면이 서로 마주 접하거나 포개졌을 때 접촉 결합부재 간의 체결에 의해 밴드기판의 원통형상을 유지하게 만들고, 대응 단부점은 도체로 이루어져서 대응 단부점의 도체끼리의 단순 접촉에 의해 대응 단부점 간의 전기적인 연결만이 형성되도록 하는 것을 특징으로 하는 선재 외부에서의 솔레노이드 코일 형성방법.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170090531A KR101851346B1 (ko) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | 선재의 응력변화와 단면손실 측정을 위한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치, 및 이를 이용한 선재 외부에서의 솔레노이드 코일 형성방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020170090531A KR101851346B1 (ko) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | 선재의 응력변화와 단면손실 측정을 위한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치, 및 이를 이용한 선재 외부에서의 솔레노이드 코일 형성방법 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR101851346B1 true KR101851346B1 (ko) | 2018-04-24 |
Family
ID=62084852
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020170090531A KR101851346B1 (ko) | 2017-07-17 | 2017-07-17 | 선재의 응력변화와 단면손실 측정을 위한 솔레노이드 코일 형성 밴드장치, 및 이를 이용한 선재 외부에서의 솔레노이드 코일 형성방법 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101851346B1 (ko) |
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| KR102178721B1 (ko) | 2020-08-24 | 2020-11-13 | 한국건설기술연구원 | 유도전압 측정을 이용한 텐던의 손상 탐지방법 및 손상 탐지장치 |
| KR102275062B1 (ko) | 2020-10-20 | 2021-07-08 | 한국건설기술연구원 | 유도자기장 형성 및 유도전압 측정을 이용한 텐던 모니터링 장치, 이를 구비한 텐던 손상탐지 시스템, 및 텐던 손상탐지 방법 |
| KR102292726B1 (ko) | 2021-07-01 | 2021-08-25 | 한국건설기술연구원 | 마그네틱에 의한 유도자기장 형성 및 유도전압 측정을 이용한 텐던 진단장치, 이를 이용한 교량 케이블의 진단방법 및 진단시스템 |
| KR102312616B1 (ko) | 2021-07-01 | 2021-10-15 | 한국건설기술연구원 | 유도전압 측정 방식의 텐던진단장치를 이용한 교량 케이블의 진단방법 및 교량 케이블의 진단시스템 |
| KR102631756B1 (ko) | 2023-08-22 | 2024-02-01 | 한국건설기술연구원 | 레디얼 서치 코일을 구비한 유도전압 측정 기반 텐던 진단장치, 이를 이용한 교량 케이블의 진단방법 및 진단시스템 |
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| JP2000081419A (ja) * | 1998-07-03 | 2000-03-21 | Tokyo Gas Co Ltd | 探傷検査用コイル素子および探傷検査用コイル |
| JP2004333330A (ja) | 2003-05-08 | 2004-11-25 | Tokyo Gas Co Ltd | 渦流探傷センサ |
| KR101430183B1 (ko) | 2013-02-08 | 2014-08-13 | 전남대학교산학협력단 | 파이프 검사용 착탈식 유도 초음파 센서장치 |
-
2017
- 2017-07-17 KR KR1020170090531A patent/KR101851346B1/ko active IP Right Grant
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| Title |
|---|
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| KR102275062B1 (ko) | 2020-10-20 | 2021-07-08 | 한국건설기술연구원 | 유도자기장 형성 및 유도전압 측정을 이용한 텐던 모니터링 장치, 이를 구비한 텐던 손상탐지 시스템, 및 텐던 손상탐지 방법 |
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| KR102312616B1 (ko) | 2021-07-01 | 2021-10-15 | 한국건설기술연구원 | 유도전압 측정 방식의 텐던진단장치를 이용한 교량 케이블의 진단방법 및 교량 케이블의 진단시스템 |
| KR102631756B1 (ko) | 2023-08-22 | 2024-02-01 | 한국건설기술연구원 | 레디얼 서치 코일을 구비한 유도전압 측정 기반 텐던 진단장치, 이를 이용한 교량 케이블의 진단방법 및 진단시스템 |
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