KR101870199B1 - 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조에 관한 것으로, 설치 및 보수가 용이하며, 설치에 따른 작업공정이 단축되어 공정시간이 절감될 수 있는 것이다.
이를 위해, 초음파센서(4)를 수용하며 감지를 위한 배관의 외주면에 결합할 수 있는 몸체부(1)와 상기 몸체부(1)에 결합되는 커버부(2)와 상기 몸체부(1)의 하단부에 결합하며, 설치를 위한 배관의 외주면에 밀착되는 베이스플레이트(3)로 구성되고, 배관의 외주면에 체결할 수 있는 스트랩(5)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조를 제공하게 되는 것이다.

Description

배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조{MOUNTING STRUCTURE FOR CLAMP-ON TYPE ULTRASONIC-SENSOR OF PIPE}
본 발명은 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조에 관한 것으로, 설치 및 보수가 용이하며, 설치에 따른 작업공정이 단축되어 공정시간이 절감될 수 있는 것이다.
일반적으로 초음파센서는 유량, 유속 또는 유체에 포함되는 슬러지 등의 부산물을 측정하기 위한 것으로, 노지에 설치되어 하천 또는 배관 등의 유량 즉 수위 등을 측정하거나, 유체에 포함되는 슬러지 등의 부산물의 농도 등을 측정하게 되는 것이다.
이와 같은 초음파센서는 통상 소나라고 불리우며, 초음파발생기로부터 발생된 초음파가 장애물 등에의해 반사되어 돌아오는 반파(반사파)를 초음파감지가 감지하는 기술을 적용하게 되고, 초음파발생기와 초음파감지기가 일체형으로 형성되거나, 각각 개별로 구비되어 쌍으로 적용되게 된다.
이러한 초음파센서는 노지와 같은 개방된 공간 뿐만 아니라 유체가 흐르는 파이프와 같은 배관의 내부의 유체에도 적용되게 된다.
이와 같은 배관의 유량 등을 측정하는 기술은 배관의 일부를 천공하고 그 천공홀 부분에 센서를 내삽한 후 클램프와 같은 도구로 결착하는 클램프형 측정기가 대표적이나, 배관의 기밀유지 등의 문제 및 센서부가 유체의 직접접촉으로 인한 부식 등과 같은 문제점이 발생하게 되어, 초음파센서를 배관의 외주면에 부착하는 기술을 사용되고 있다.
그러나, 초음파센서를 배관의 외주면에 부착하는 기술은 현장설치시 여러가지 문제점을 야기시키게 되는데, 초음파센서의 특성상 정밀한 위치에 설치해야 하기 때문에 정밀위치의 설정 및 보완을 위해 여러번의 검증작업을 통하여 설치작업을 완성하게 되는데, 이로 인하여 많은 공정시간이 소요되는 단점이 있었다.
또한, 설치장소의 협소함으로 인하여 작업공간 부족으로 인한 최소의 작업자가 작업을 용이하게 하지 못하는 문제점 및 설치장소의 특성에 따른 유독물질 들과 같은 외부요인에 의해 센서장치가 부식 또는 파손되는 등의 문제점도 자주 발생하게 된다.
대한민국 등록특허 제10-0784415호(초음파 센서를 이용한 유량 측정장치, 2007년 12월 04일 등록) 대한민국 등록특허 제10-0780707호(초음파유량계 센서블록, 2007년 11월 23일 등록) 대한민국 등록특허 제10-1146518호(외장형 다회선 초음파 유량센서 및 그 설치 방법, 2012년 5월 9일 등록)
상기와 같은 문제점을 극복하기 위해 최소의 작업자만으로 설치작업이 용이하게 실시될 수 있도록 하며, 유지 및 보수가 용이한 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조를 제공하는 것으로 본 발명의 목적으로 한다.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 초배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조는 초음파센서(4)를 수용하며 감지를 위한 배관의 외주면에 결합할 수 있는 몸체부(1)와 상기 몸체부(1)에 결합되는 커버부(2)와 상기 몸체부(1)의 하단부에 결합하며, 설치를 위한 배관의 외주면에 밀착되는 베이스플레이트(3)로 구성되고, 배관의 외주면에 체결할 수 있는 스트랩(5)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조를 제공하게 된다.
이때, 상기 몸체부(1)는 플레이트 형상으로 형성되고, 상측면중앙 내측에 초음파센서(4)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성되고, 일측면에는 센서(4)의 리드선이 결합되는 리드선체결홈(11a)이 더 형성되어, 센서(4)의 리드선이 센서취부(11)의 외부로 돌출되도록 하는 센서취부(11)가 형성되고, 상기 센서취부(11)의 개방부에 결합되는 커버(12)가 구비되고,상기 커버(12)는 하측면에 센서(4)를 가압하기 위한 탄성부재(12a)가 구비되고, 센서취부(11)와의 결합을 위해, 각각의 모퉁이부분에 결합부재(12c)가 더 구비되도록 한다.
또한, 상기 탄성부재(12a)의 하단부에는 센서(4)를 가압하기 위한 가압판(15)이 더 구비되고, 상기 센서취부(11)가 위치하는 몸체부(1)의 상부면에는 센서취부(11)를 중심으로 하여 양측에 각각 스트랩결합구(16)가 형성되며, 상기 스트랩결합구(16)는 링형상의 스트랩(5)이 체결될 때, 설치를 위한 배관과의 밀착력을 높이고, 결합시 스트랩(5)에 의해 몸체부(1)에 가해지는 압력에 의해, 몸체부(1)가 파손되는 것을 방지하기 위해 중심부에서 양측방향으로 향할수록 굴곡지도록하는 곡면형상으로 형성되도록 한다.
또한, 상기 커버부(2)의 상부 일측에는 센서(4)의 리드선이 외부로 인출될 수 있도록 하는 리드선인출홈(23)이 형성되고, 상기 리드선인출홈(23)에는 커버부(2)의 내측으로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 마감패킹(21)이 결합되며, 상기 커버부(2)의 하단면에는 스트랩결합홈(22)이 형성되는 것을 특징으로 하는 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조를 제공함으로써 본 발명의 목적을 보다 잘 달성할 수 있도록 하는 것이다.
본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조를 제공함으로써, 설치작업을 위한 공정시간을 최소화 하며, 설치장소의 협소함으로 인하여 최소한의 작업자만으로도 설치가 가능하여 현장설치의 용이성을 높일 수 있는 효과가 있다.
본 발명의 또다른 효과는 초음파센서의 유지 및 보수가 용이하여 유지 및 보수에 따른 비용을 절감할 수 있다.
도 1은 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조의 사시도이다.
도 2는 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조의 전개사시도이다.
도 3은 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조의 평면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 설치상태를 도시하기 위한 단면도이다.
도 5는 본 발명에 따른 커버부(2)의 구조를 도시하기 위한 저면사시도이다.
도 6과 도 7은 본 발명의 설치예를 도시하기 위한 실시예이다.
이하에서 당업자가 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조을 용이하게 실실할 수 있도록 도면을 참조하여 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조의 전개사시도이고, 도 3은 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조의 평면도이며, 도 4는 본 발명에 따른 설치상태를 도시하기 위한 단면도이다.
도 1 내지 도 4를 참조하여 상세하게 설명하면, 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조은 초음파센서(4)를 수용하며 감지를 위한 배관의 외주면에 결합할 수 있는 몸체부(1)와 상기 몸체부(1)에 결합되는 커버부(2)와 상기 몸체부(1)의 하단부에 결합하며, 설치를 위한 배관의 외주면에 밀착되는 베이스플레이트(3)로 구성되고, 배관의 외주면에 체결할 수 있는 스트랩(5)이 더 구비된다.
상기 몸체부(1)는 플레이트 형상으로 형성되고, 상측면 중앙에 초음파센서(4)를 수용할 수 있는 센서취부(11)가 형성되고, 상기 센서취부(11)의 개방부에 결합되는 커버(12)가 구비된다.
여기서, 상기 센서취부(11)는 내측에 초음파센서(4)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성되고, 일측면에는 센서(4)의 리드선이 결합되는 리드선체결홈(11a)이 더 형성되어, 센서(4)의 리드선이 센서취부(11)의 외부로 돌출되도록 하는 것이다.
상기와 같이 형성된 센서취부(11)의 상측 개방부에 결합되는 커버(12)는 하측면에 센서(4)를 가압하기 위한 탄성부재(12a)가 구비되고, 센서취부(11)와의 결합을 위해, 각각의 모퉁이부분에 결합부재(12c)가 더 구비된다.
이때, 상기 탄성부재(12a)의 하단부에는 센서(4)를 가압하기 위한 가압판(15)이 더 구비될 수 있는데, 이는 센서취부(11)의 내측에 내삽되는 센서(4)가 정밀하게 센서취부(11)의 내측 하단부에 밀착되도록 하기 위한 것이다.
보다 상세하게 설명하면, 센서(4)에 적용되는 초음파센서는 배관의 내측에 유체를 측정하기 위한 것으로, 결합각도 및 위치에 따라 측정결과가 달라질 수 있기 때문에, 센서(4)가 측정을 위한 배관(200)의 외주면에 정확히 밀착될 수 있도록 하기 위해, 판형상의 가압판(15)을 이용하여 센서(4)에 고른 압력을 가하여 배관의 외주면에 밀착될 수 있도록 하는 것이다.
상기와 같은 가압판(15)의 상측면에는 보강띠(15a)가 더 형성되는데, 상기 보강띠(15a)는 탄성부재(12a)에 의해 가압되는 부분을 제외한 나머지 부분에 고르게 압력이 전달되도록 하기 위한 것이며, 장시간 설치될 경우 가압판의 나머지 부분에 변형이 발생하는 문제점을 극복하기 위한 것이다.
또한, 상기 센서취부(11)의 하단부에는 센서(4)에 부착되는 센싱헤드(14)가 더 구비되는데, 상기 센싱헤드(14)는 센서(4)의 하단부에 일체형으로 형성되거나, 부착형으로 별도로 구비되기도 한다.
이때, 상기와 같은 센싱헤드(14)가 부착형으로 구비되는 것은 설치장소의 배관이 진동을 발생할 수 있는 외부환경일 경우 센싱헤드의 잦은 파손이 발생할 수 있기 때문에 부착형으로 구비되고 이는, 유지 및 보수가 용이하도록 하기 위한 것이다.
또한, 상기 센서취부(11)가 위치하는 몸체부(1)의 상부면에는 센서취부(11)를 중심으로 하여 양측에 각각 스트랩결합구(16)가 형성된다.
이때, 상기 스트랩결합구(16)는 곡면형상으로 형성되는데, 중심부에서 양측방향으로 향할수록 굴곡지도록 형성된다.
이는, 스트랩(5)이 체결 후 링형의 형상으로 형성되기 때문에 설치를 위한 배관과의 밀착력을 높이기 위한 것이며, 결합시 스트랩(5)에 의해 몸체부(1)에 가해지는 압력에 의해, 몸체부(1)가 파손되는 것을 방지하기 위한 것이다.
또한, 상기 몸체부(1)의 일측단부에는 커버부(2)의 일측면에 결합되는 마감패킹(21)을 지지하기 위한 패킹지지턱(13)이 더 형성된다.
상기와 같은 패킹지지턱(13)은 몸체부(1)가 커버부(2)와 결합될 때, 커버부(2)의 일측에 결합되는 마감패킹(21)의 하단부에 접하도록 하여 마감패킹(21)을 커버부(2)측으로 가압하도록 하는 것이다.
상기와 같은 몸체부(1)의 상측에 결합되는 커버부(2)는 내측에 공간이 형성되어, 몸체부(1)에 형성되는 센서취부(11)와 배관(200)과의 결합을 위한 스트랩(5)을 내포하도록 하여 외부요인으로부터 보호하는 역할을 하게 된다.
이때, 상기 커버부(22)의 상부 일측에는 센서(4)의 리드선이 외부로 인출될 수 있도록 하는 리드선인출홈(23)이 형성되고, 상기 리드선인출홈(23)에는 커버부(2)의 내측으로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 마감패킹(21)이 결합되는 것이다.
또한, 상기 커버부(2)의 하단면에는 몸체부(1)의 스트랩결합구(16)에 대응하도록 스트랩결합홈(22)이 형성된다.
이는 몸체부(1)가 스트랩에 의해 결속된 후 커버부(2)가 몸체부(1)에 결합될 때, 돌출되는 스트랩(5)을 내포하며, 커버부(2)의 결합력을 높이기 위한 것이다.
또한, 상기 몸체부(1)의 하단부에는 베이스플레이트(3)가 구비되어, 설치를 위한 배관의 외주면에 밀착결합되도록 하는데, 상기 베이스플레이트(3)의 양측단부에는 몸체부(1)의 스트랩결합구(16)에 대응하는 스트랩결합홈(31)이 양측단부에 쌍으로 더 형성되고, 상기와 같이 형성된 스트랩결합홈(31) 한쌍의 사이에 몸체부(1)의 일부분이 내삽되어 결합되는 몸체부삽입홈(32)이 형성된다.
또한, 상기 베이스플레이트(3)의 하측면에는 배관의 외주면에 밀착될 수 있도록 결합턱(33)이 더 형성된다.
상기와 같은 결합턱(33)은 완충을 위한 고무 또는 합성수지 재질로 형성되거나, 작업의 효율성을 높이기 위해 접착제를 도포하여 배관의 외주면에 부착될 수 있도록 형성된다.
이는 현장설치자가 1개 이상의 취부구조를 이용하여 초음파센서를 설치할 경우 여러명의 작업자가 공동으로 작업해야 하는 불편함을 해소하기 위한 것이다.
보다 상세하게 설명하면, 설치를 위한 배관의 외주면에 베이스플레이트(3)를 위치선정 및 정밀조정 후 부착한 후 몸체부(1)를 결합한 후 스트랩을을 이용하여 결속하는 작업을 수행하기 위한 것이다.
이와 같은 방법을 통하여 종래의 설치작업시 다수의 설치자 중 일인이 복수개의 취부구조체를 설치 위치에 배치하고 파지한 후 이를 유지함과 동시에 또다른 작업자가 스트랩을 이용하여 가 체결한 후 테스트를 통하여 설치 위치의 정밀도를 측정한 후 보정하는 작업을 수행하는 번거로운 설치작업 방법을 개선하기 위한 것이다.
상기와 같은 구성의 취부구조체(100)는 설치를 위한 배관(200)의 외주면에 설치하게 되는데, 베이스플레이트(3)를 설치장소에 배치한 후 몸체부(1)를 상기 베이스플레이트(3)에 결합한 후 스트랩(5)을 체결하여 결속한 후 커버부(2)를 몸체부(1)의 상측에 결합하여 완성하게 된다.
이때, 상기 스트랩(5) 상에는 작업의 용이성을 위해 게이지(51)가 더 형성되는데, 상기 게이지(51)는 다양한 구경을 유지하는 배관상에 취부구조체의 설치 위치를 측정하기 위한 것이다.
상기와 같은 구성에 의해 본 발명의 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조를 당업자가 용이하게 실시할 수 있도록 하는 것이다.
1 : 몸체부 2 : 커버부
3 : 베이스플레이트 4 : 센서
5 : 스트랩 11 : 센서취부
12 : 커버 13 : 패킹지지턱
14 : 센싱헤드 15 : 가압판
16 : 스트랩결합구 21 : 마감패킹
22 : 스트랩결합홈 31 : 스트랩결합홈
32 : 몸체부삽입홈 33 : 결합턱

Claims (7)

  1. 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조에 있어서,
    초음파센서(4)를 수용하며 감지를 위한 배관의 외주면에 결합할 수 있는 몸체부(1)와
    상기 몸체부(1)에 결합되는 커버부(2)와
    상기 몸체부(1)의 하단부에 결합하며, 설치를 위한 배관의 외주면에 밀착되는 베이스플레이트(3)로 구성되고, 배관의 외주면에 체결할 수 있는 스트랩(5)이 더 구비되며,
    상기 몸체부(1)는 플레이트 형상으로 형성되고, 상측면중앙 내측에 초음파센서(4)를 수용할 수 있는 수용공간이 형성되고, 일측면에는 센서(4)의 리드선이 결합되는 리드선체결홈(11a)이 더 형성되어, 센서(4)의 리드선이 센서취부(11)의 외부로 돌출되도록 하는 센서취부(11)가 형성되고, 상기 센서취부(11)가 위치하는 몸체부(1)의 상부면에는 센서취부(11)를 중심으로 하여 양측에 각각 스트랩결합구(16)가 형성되며, 상기 센서취부(11)의 개방부에 결합되는 커버(12)가 구비되며,
    상기 센서취부(11)의 하단부에는 초음파센서(4)에 부착되는 센싱헤드(14)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 커버(12)는 하측면에 센서(4)를 가압하기 위한 탄성부재(12a)가 구비되고, 센서취부(11)와의 결합을 위해, 각각의 모퉁이부분에 결합부재(12c)가 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 탄성부재(12a)의 하단부에는 센서(4)를 가압하기 위한 가압판(15)이 더 구비되는 것을 특징으로 하는 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조.
  5. 삭제
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 스트랩결합구(16)는 링형상의 스트랩(5)이 체결될 때, 설치를 위한 배관과의 밀착력을 높이고, 결합시 스트랩(5)에 의해 몸체부(1)에 가해지는 압력에 의해, 몸체부(1)가 파손되는 것을 방지하기 위해 중심부에서 양측방향으로 향할수록 굴곡지도록하는 곡면형상으로 형성되는 것을 특징으로 하는 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 커버부(2)의 상부 일측에는 센서(4)의 리드선이 외부로 인출될 수 있도록 하는 리드선인출홈(23)이 형성되고, 상기 리드선인출홈(23)에는 커버부(2)의 내측으로 이물질이 유입되는 것을 방지하기 위해 마감패킹(21)이 결합되며, 상기 커버부(2)의 하단면에는 스트랩결합홈(22)이 형성되는 것을 특징으로 하는 배관벽면부착식 초음파 센서용 취부구조.
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