KR101876544B1 - 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치 - Google Patents

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Abstract

초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치가 개시된다. 콘크리트 크랙을 바라 볼 수 있고, 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 눈금(12)이 중앙에 위치하는 투명창(10); 투명창(10)에 일측과 타측으로 초음파 측정 장치(40)가 일렬로 정렬되어 놓이도록 보조하는 개구부(20); 및 투명창(10)과 개구부(20)가 일정 거리를 두고 이격되게 배치하는 가이드판(30)을 포함한다. 따라서 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 눈금(12)이 중앙에 위치하는 투명창(10)에 일측과 타측으로 초음파 측정 장치(40)가 일렬로 정렬되어 놓이도록 보조하는 개구부(20)가 일정 거리를 두고 이격되게 배치할 수 있고, 투명창(10)은 콘크리트 크랙을 바라볼 수 있도록 일정 넓이를 가지고, 중앙에 크랙에 접하게 놓이도록 눈금(12)을 위치하는 장점이 있고, 가이드판(30)은 콘크리트 표면이 평면 또는 곡면을 따라 접착되거나 구부러져 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정될 수 있고, 개구부(20)는 관통된 개구의 형태로 형성되어 초음파 측정 장치(40)가 거치되며, 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 콘크리트 표면을 통해 콘크리트 내부를 따라 전파되도록 하고, 다른 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 개구부(20)를 통해 초음파 측정 장치(40)로 수신되도록 할 수 있다.

Description

초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치{ULTRASONIC CONCRETE CRACK DEPTH MEASURING DEVICE}
본 발명은 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 콘크리트 크랙의 깊이를 계산하는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치에 관한 것이다.
콘크리트 교각 또는 콘크리트 구조물에 발생하는 콘크리트 크랙의 깊이를 측정하는 것이 시험자가 구조물이 가지는 콘크리트 경도를 파악할 수 있도록 한다. 콘크리트 크랙은 다양한 깊이를 가지고, 일정 레벨 이상의 깊이는 구조물 내구성과 강도에 악영향을 줄 수 있다. 여기서, 콘크리트 크랙을 측정할 때 사용되는 초음파 측정 방법은 아래에 기재된 여러 선행기술문헌으로 개시되어 있으며, 다양한 크랙 깊이 측정 보조 장치가 개시되어 실시 중에 있다. 종래 실시 중인 크랙 깊이 측정 보조 장치는 콘크리트 크랙을 중심으로 초음파 측정 장치(40)를 일렬로 배치하고, 초음파 측정 장치(40)에 수신되는 각각의 초음파 측정 장치(40)의 초음파 사이의 수신 시간을 초음파 측정 수학식에 적용하여 콘크리트 크랙을 계산한다. 종래 크랙 깊이 측정 보조 장치는 초음파 측정 장치(40)간의 거리를 변화시키도록 가이드를 가지는데 이러한 장치는 콘크리트 교각을 구성하는 다리가 원형을 가질 때 적용되지 못하는 문제점이 있다.
등록번호: 10-1012441, 표면파를 이용한 휴대용 비파괴 검사 장치 등록번호: 10-1248444, 콘크리트 초음파 측정 보조 장치 공개번호: 10-2008-0111630, 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 방법 공개번호: 10-2008-0111629, 휴대용 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 원형 다리에도 적용 가능하며, 콘크리트 크랙을 중심으로 초음파 측정 장치(40)를 일렬로 배치하는 작업을 편리하게 하는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치를 제공하는데 있다.
또한, 콘크리트 크랙을 바라볼 수 있는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치를 제공하는데 있다.
또한, 콘크리트 표면이 평면 또는 곡면을 따라 접착되는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치를 제공하는데 있다.
또한, 초음파 측정 장치의 결합이 용이한 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치를 제공하는데 있다.
또한, 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 밀착되는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치를 제공하는데 있다.
또한, 평면인 콘크리트 표면에서의 콘크리트 크랙의 깊이를 계산하는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치를 제공하는데 있다.
또한, 곡면인 콘크리트 표면에서의 콘크리트 크랙의 깊이를 계산하는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치를 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명은, 콘크리트 크랙을 바라 볼 수 있고, 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 눈금(12)이 중앙에 위치하는 투명창(10); 투명창(10)에 일측과 타측으로 초음파 측정 장치(40)가 일렬로 정렬되어 놓이도록 보조하는 개구부(20); 및 투명창(10)과 개구부(20)가 일정 거리를 두고 이격되게 배치하는 가이드판(30)을 포함한다.
또한, 투명창(10)은 콘크리트 크랙을 바라 볼 수 있도록 일정 넓이를 가지는 투명부(11); 및 투명부(11) 중앙에 콘크리트 크랙에 접하게 놓이도록 위치하는 눈금(12)을 포함하고, 투명부(11)는 가이드판(30) 중앙에 놓이고, 테두리가 직각 또는 곡선으로 형성된다.
또한, 가이드판(30)은 콘크리트 표면이 평면인 경우에도 밀착될 수 있는 평판 형태일 수 있고, 반경이 일정한 곡면의 경우에 밀착될 수 있는 탄성을 가진 소재로 이루어진 탄성판의 형태일 수 있다.
또한, 가이드판(30)은 콘크리트 표면이 평면 또는 곡면을 따라 접착되거나 구부러지고, 평면이면 콘크리트 크랙 주위에 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정되고, 반경을 가진 곡면이면 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정된다.
또한, 개구부(20)는 관통된 개구의 형태로 형성되어 초음파 측정 장치(40)가 거치되며,초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 콘크리트 표면을 통해 콘크리트 내부를 따라 전파되도록 하고, 다른 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 개구부(20)를 통해 초음파 측정 장치(40)로 수신되도록 한다.
또한, 가이드판(30)과 투명창(10)은 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 밀착되도록 링크(50)를 포함하고, 링크(50)는 가이드판(30)이 일자로 나뉜 판넬을 이어 붙여 곡면을 따라 회전하고, 가이드판(30)과 투명창(10)이 만나는 부위는 결합 고정되고, 다수의 판넬을 형성한다.
또한, 초음파 측정 장치(40)는 가이드판(30)에 형성된 개구부(20)의 간격을 입력하고 입력된 간격과 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산한다.
또한, 초음파 측정 장치(40)는 곡면을 따라 구부러지는 가이드판(30)에 형성된 개구부(20)의 간격을 입력하고 입력된 간격, 곡면의 반경 및 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산한다.
상기와 같은 본 발명에 따른 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치를 이용할 경우에는 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 눈금(12)이 중앙에 위치하는 투명창(10)에 일측과 타측으로 초음파 측정 장치(40)가 일렬로 정렬되어 놓이도록 보조하는 개구부(20)가 일정 거리를 두고 이격되게 배치할 수 있다.
또한, 투명창(10)은 콘크리트 크랙을 바라볼 수 있도록 일정 넓이를 가지고, 중앙에 크랙에 접하게 놓이도록 눈금(12)을 위치하는 장점이 있다.
또한, 가이드판(30)은 콘크리트 표면이 평면 또는 곡면을 따라 접착되거나 구부러져 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정될 수 있다.
또한, 개구부(20)는 관통된 개구의 형태로 형성되어 초음파 측정 장치(40)가 거치되며,초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 콘크리트 표면을 통해 콘크리트 내부를 따라 전파되도록 하고, 다른 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 개구부(20)를 통해 초음파 측정 장치(40)로 수신되도록 할 수 있다.
또한, 가이드판(30)과 투명창(10)은 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 밀착되도록 하는 링크(50)를 포함하고, 링크(50)는 가이드판(30)이 일자로 나뉜 판넬을 이어 붙여 곡면을 따라 회전할 수 있다.
또한, 초음파 측정 장치(40)는 개구부(20)의 간격과 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산할 수 있다.
또한, 초음파 측정 장치(40)는 개구부(20)의 간격, 곡면의 반경 및 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산할 수 있다.
도 1은 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치의 구성을 보인 예시도이다.
도 2는 투명창(10)의 구성을 보인 예시도이다.
도 3은 가이드판(30)의 구성을 보인 예시도이다.
도 4는 개구부(20)와 초음파 측정 장치(40)의 구성을 보인 단면도이다.
도 5는 곡면을 따라 구부러지는 가이드판(30)과 투명창(10)의 구성을 보인 평면도이다.
도 6은 초음파 측정 방법의 제1실시예를 보인 동작 흐름도이다.
도 7은 초음파 측정 방법의 제2실시예를 보인 동작 흐름도이다.
도 8은 초음파 측정 방법인 Tc-To법을 보인 예시도이다.
도 9는 또다른 초음파 측정 방법인 BS법을 보인 예시도이다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다.
도 1은 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치의 구성을 보인 예시도이다.
콘크리트 크랙을 바라 볼 수 있고, 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 눈금(12)이 중앙에 위치하는 투명창(10); 투명창(10)에 일측과 타측으로 초음파 측정 장치(40)가 일렬로 정렬되어 놓이도록 보조하는 개구부(20); 및 투명창(10)과 개구부(20)가 일정 거리를 두고 이격되게 배치하는 가이드판(30)을 포함한다.
투명창(10)은 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 눈금(12)이 중앙에 위치하고, 눈금(12) 주변 평면상으로 연장되어 형성되는 사각면과 사각면의 네 모서리가 직각 또는 곡선으로 형성된다. 사각면 두께는 투명창(10)이 가지는 투명도와 경도에 의해 결정된다. 투명창(10) 재질은 투명 플라스틱이 사용될 수 있고, 실시예로 아크릴이 적용될 수 있다. 투명창(10) 경도를 높이기 위해 유리막 코팅이 사용될 수 있다.
개구부(20)는 투명창(10)의 일측과 타측으로 초음파 측정 장치(40)가 일렬로 정렬되어 놓이도록 보조하고, 개구부(20) 모양은 직사각형 또는 삼각형의 다각형일 수 있고, 십자의 도형일 수 있다. 개구부(20)에는 초음파 측정 장치(40)가 끼워져 정렬된다. 측정 장치는 콘크리트 크랙의 깊이를 측정하기 위해 콘크리트 크랙에 일렬로 초음파 측정 장치(40)를 배치한다. 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 콘크리트 내부로 전파되고 콘크리트 크랙과 만나는 초음파 특성에 따라 초음파 측정 장치(40)로 수신되는 초음파 세기 및 시간이 달라진다.
가이드판(30)은 투명창(10)과 개구부(20)가 일정 거리를 두고 이격되게 배치한다. 깊이가 측정될 콘크리트 크랙은 투명창(10)을 통해 사용자에게 보이고, 개구부(20) 간 간격이 초음파 측정 수학식에 적용되어 초음파 세기 및 시간에 의한 콘크리트 크랙의 깊이가 계산된다. 초음파 측정 방법은 일반적으로 초음파 측정 장치(40)의 송신 탐촉자로부터 발신된 초음파가 균열선단을 향해 직진하여 균열선단에서 회절한 다음 초음파 측정 장치(40)의 수신 탐촉자를 향해 직진하는 경로를 거치는 것으로 가정하고, 그 기하학적 조건으로부터 균열깊이를 역산하여 구한다. 따라서 전달시간을 정확히 측정해야 하고 균열깊이를 추정할 때 가정한 전파경로를 따라 초음파를 포착할 수 있어야 한다.
가이드판(30)은 BS법이 적용될 때는 개구부(20)가 4개, Tc-To법이 적용될 때는 개구부(20)가 2개가 된다. 가이드판(30)은 개구부(20)의 개수를 조절할 수 있도록 개구부(20)를 포함하는 가이드판(30)이 슬라이드 결합할 수 있다. 즉, 가이드판(30)에 각각 결합홈과 결합돌기가 형성될 수 있다. BS법이 적용될 때는 가이드판(30)이 슬라이드 결합되어 개구부(20)가 4개가 되고, Tc-To법이 적용될 때 양 끝단의 가이드판(30)이 슬라이드 분리되어 개구부(20)가 2개가 된다. 이런 방식으로 가이드판을 확장가능하도록 구현함으로써, BS법과 Tc-To 법 모두의 경우에 대해서 하나의 가이드판(30)으로서 초음파 측정을 할 수 있는 효과를 가진다.
가이드판(30)은 콘크리트 표면이 곡면인 경우 특정한 크기의 반경에 대해서 전체가 휘는 방향으로 형성될 수 있다. 이는 가이드판(30)이 콘크리트 매질에 영향을 주지 않도록 하기 위한 조치이다.
도 2는 투명창(10)의 구성을 보인 예시도이다.
투명창(10)은 콘크리트 크랙을 바라 볼 수 있도록 일정 넓이를 가지는 투명부(11); 및 투명부(11) 중앙에 콘크리트 크랙에 접하게 놓이도록 위치하는 눈금(12)을 포함하고, 투명부(11)는 가이드판(30) 중앙에 놓이고, 테두리가 직각 또는 곡선으로 형성된다.
투명부(11)는 사용자가 콘크리트 크랙을 볼 수 있도록 일정 넓이를 가진다. 투명부(11)는 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 눈금(12)이 중앙에 위치하고, 눈금(12) 주변 평면상으로 연장되어 형성되는 사각면과 사각면의 네 모서리가 직각 또는 곡선으로 형성된다.
눈금(12)은 투명부(11) 중앙에 콘크리트 크랙에 접하게 놓이도록 위치한다. 눈금(12)은 콘크리트 크랙이 보일 수 있도록 반투명으로 형성될 수 있다. 개구부(20)에 배열되는 초음파 측정 장치(40)가 콘크리트 크랙을 중심으로 일렬로 정렬될 수 있어야 한다. 콘크리트 크랙에 일렬로 정렬되어야 초음파 측정 장치(40)에 의한 콘크리트 크랙 깊이 측정이 올바로 수행될 수 있다. 눈금(12)은 콘크리트 크랙이 중앙에 놓일 수 있도록 사용자 조작을 보조한다. 사용자는 가이드판(30)을 잡고 투명창(10)으로 콘크리트 크랙을 보면서 움직인다. 사용자가 가이드판(30)을 움직이면서 투명창(10) 눈금(12)이 콘크리트 크랙에 접하는지를 육안으로 확인한다. 눈금(12)과 콘크리트 크랙이 정렬됨이 육안으로 확인되면 가이드판(30)이 움직이지 않도록 고정한다. 가이드판(30)이 고정되고 사용자가 개구부(20)에 초음파 측정 장치(40)를 결합한다. 이후, 초음파 측정 장치(40)를 통한 콘크리트 크랙 깊이 측정이 수행된다.
도 3은 가이드판(30)의 구성을 보인 예시도이다.
가이드판(30)은 콘크리트 표면이 평면 또는 곡면을 따라 접착되거나 구부러지고, 평면이면 콘크리트 크랙 주위에 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정되고, 곡면이면 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 고정된다.
가이드판(30)은 투명창(10)과 개구부(20)를 포함하며, 투명창(10)을 중앙에 개구부(20)를 일렬로 배열한다. 가이드판(30) 재질은 구부러질 수 있는 소재의 플라스틱 또는 고무가 사용될 수 있다. 경도는 딱딱하지 않으면서 고무와 같이 일정 강도의 힘에 수축 가능하다. 가이드판(30)은 콘크리트 표면에 접착될 수 있도록 구부러지는 성질을 가진다. 딱딱한 성질의 가이드판(30)은 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치에 바람직하지 않다. 연성인 가이드판(30)은 평면이면 콘크리트 크랙 주위 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정되고, 곡면이면 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정된다.
어떤 경우에는 가이드판(30)이 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정되도록 사용자가 조작할 수 있다. 즉, 특정한 반경을 가진 콘크리트 기둥의 경우 사용자가 가이드판(30) 끝단과 끝단을 잡아 매어 가이드판(30)을 콘크리트 기둥에 고정시킬 수 있다.
도 4는 개구부(20)와 초음파 측정 장치(40)의 구성을 보인 단면도이다.
개구부(20)는 관통된 개구의 형태로 형성되어 초음파 측정 장치(40)가 거치되며, 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 콘크리트 표면을 통해 콘크리트 내부를 따라 전파되도록 하고, 다른 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 개구부(20)를 통해 초음파 측정 장치(40)로 수신되도록 한다.
개구부(20)는 초음파 측정 장치(40)가 콘크리트 표면에 밀착될 수 있도록 오목하게 형성된다. 개구부(20)는 관통 형상을 가질 수 있다. 관통 형상은 원형의 도형일 수 있다. 개구부(20)에는 초음파 측정 장치(40)가 끼워져 정렬된다. 측정 장치는 콘크리트 크랙의 깊이를 측정하기 위해 콘크리트 크랙에 일렬로 초음파 측정 장치(40)를 배치한다.
관통 형상을 가지는 개구부(20)에 끼워지는 초음파 측정 장치(40)는 끝단이 원기둥 형상을 가진다.
도 5는 곡면을 따라 구부러지는 가이드판(30)과 투명창(10)의 구성을 보인 평면도이다.
가이드판(30)과 투명창(10)은 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 밀착되도록 링크(50)를 포함하고, 링크(50)는 가이드판(30)이 일자로 나뉜 판넬을 이어 붙여 곡면을 따라 회전하고, 가이드판(30)과 투명창(10)이 만나는 부위는 결합 고정되고, 다수의 판넬을 형성한다.
가이드판(30)과 투명창(10)에 포함된 링크(50)는 가이드판(30)이 일자로 나뉜 판넬을 이어 붙여 곡면을 따라 회전할 수 있다. 가이드판(30)과 투명창(10)이 만나는 부위는 결합 고정되고, 다수의 판넬을 형성한다. 가이드판(30)이 구부러질 수 있도록 가이드판(30)에 링크(50)가 구성된다. 링크(50)는 가이드판(30)과 가이드판(30)을 회전시킨다. 가이드판(30) 사이의 회전 정도가 더해져 가이드판(30)이 콘크리트 표면 곡면을 따라 구부러지게 된다.
가이드판(30)에 형성된 링크(50)는 하나의 가이드판(30)으로부터 돌출되고 돌출면에 관통하는 구멍(51)을 가지는 돌출부와 돌출부에는 오목하고, 다른 가이드판(30)으로부터 돌출되고 돌출면에 관통하는 구멍(51)을 가지는 제2돌출부를 포함한다. 돌출부와 제2돌출부의 구멍(51)이 하나의 철사로 끼워져 가이드판(30) 링크(50)를 형성한다.
돌출부에 오목하게 들어가 맞닿는 오목부는 돌출부가 회전할 때 간섭받지 않도록 오목부의 외형이 형성된다. 오목부는 둥근 원기둥 형태로 형성되어 돌출부의 외측면이 회전할 때 최대 회전각에서 오목부의 둥근 원기둥에 접하게 된다. 최대 회전각의 크기를 키우기 위해 오목부가 둥근 원기둥 외에 납작한 삼각 기둥으로 형성될 수 있다.
도 6은 초음파 측정 방법의 제1실시예를 보인 동작 흐름도이다.
초음파 측정 방법에 대해 설명한다.
초음파 측정 장치(40)는 프로그램을 저장하는 프로그램 메모리, 데이터를 저장하는 데이터 메모리, 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함한다.
프로그램 메모리에 저장된 데이터를 살펴보면, 프로그램 메모리는 가이드판(30)에 형성된 개구부(20)의 간격을 입력하고 입력된 간격과 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산하는 단계(S61)를 포함한다.
초음파 측정 장치(40)는 프로세서에 의해 프로그램 메모리에 저장된 프로그램을 실행하며 이러한 동작을 설명하면 다음과 같다.
초음파 측정 장치(40)에서 실행되는 절차를 시계열 순으로 설명한다.
초음파 측정 장치(40)는 가이드판(30)에 형성된 개구부(20)의 간격을 입력하고 입력된 간격과 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산한다.
개구부(20)의 간격은 콘크리트 크랙에 부딪쳐 전파되는 초음파 특성을 다르게 만든다. 초음파 측정 수학식에는 개구부(20)의 간격과 초음파 수신 시간과 세기가 적용되어 초음파 측정 장치(40)가 콘크리트 크랙의 깊이를 계산할 수 있도록 한다.
도 7은 초음파 측정 방법의 제2실시예를 보인 동작 흐름도이다.
초음파 측정 방법에 대해 설명한다.
초음파 측정 장치(40)는 프로그램을 저장하는 프로그램 메모리, 데이터를 저장하는 데이터 메모리, 프로그램을 실행하는 프로세서를 포함한다.
프로그램 메모리에 저장된 데이터를 살펴보면, 프로그램 메모리는 곡면을 따라 구부러지는 가이드판(30)에 형성된 개구부(20)의 간격을 입력하고 입력된 간격, 곡면의 반경 및 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산하는 단계(S71)를 포함한다.
초음파 측정 장치(40)는 프로세서에 의해 프로그램 메모리에 저장된 프로그램을 실행하며 이러한 동작을 설명하면 다음과 같다.
초음파 측정 장치(40)에서 실행되는 절차를 시계열 순으로 설명한다.
초음파 측정 장치(40)는 곡면을 따라 구부러지는 가이드판(30)에 형성된 개구부(20)의 간격을 입력하고 입력된 간격, 곡면의 반경 및 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산한다.
곡면의 반경은 콘크리트 크랙에 부딪쳐 전파되는 초음파 특성을 다르게 만든다. 초음파 측정 수학식에는 곡면의 반경, 개구부(20)의 간격과 초음파 수신 시간과 세기가 적용되어 초음파 측정 장치(40)가 콘크리트 크랙의 깊이를 계산할 수 있도록 한다.
이상 정리하면, 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 눈금(12)이 중앙에 위치하는 투명창(10)에 일측과 타측으로 초음파 측정 장치(40)가 일렬로 정렬되어 놓이도록 보조하는 개구부(20)가 일정 거리를 두고 이격되게 배치할 수 있다.
투명창(10)은 콘크리트 크랙을 바라볼 수 있도록 일정 넓이를 가지고, 중앙에 크랙에 접하게 놓이도록 눈금(12)을 위치하는 장점이 있다.
가이드판(30)은 콘크리트 표면이 평면 또는 곡면을 따라 접착되거나 구부러져 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정될 수 있다.
개구부(20)는 관통된 개구의 형태로 형성되어 초음파 측정 장치(40)가 거치되며,초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 콘크리트 표면을 통해 콘크리트 내부를 따라 전파되도록 하고, 다른 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 개구부(20)를 통해 초음파 측정 장치(40)로 수신되도록 할 수 있다.
가이드판(30)과 투명창(10)은 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 밀착되도록 하는 링크(50)를 포함하고, 링크(50)는 가이드판(30)이 일자로 나뉜 판넬을 이어 붙여 곡면을 따라 회전할 수 있다.
초음파 측정 장치(40)는 개구부(20)의 간격과 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산할 수 있다.
초음파 측정 장치(40)는 개구부(20)의 간격, 곡면의 반경 및 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산할 수 있다.
도 8은 초음파 측정 방법인 Tc-To법을 보인 예시도이다.
Tc-To법 외에도 T법이나 BS법이 있다. 여기서는 Tc-To법에 대해 설명한다.
균열 부분을 중심으로 송신 탐촉자(TX)와 수신 탐촉자(TR)를 등 간격으로 배치하고, 송신 탐촉자로부터 발신된 종파 초음파가 점선과 같이 콘크리트 내를 전파하고, 균열 선단부를 경유해서 수신 탐촉자에 도달하기까지의 시간 Tc를 구한다. 균열이 없는 부분을 대상으로 송신 및 수신 탐촉자의 거리 L과 초음파가 전파하는 시간 To를 구해서 균열 깊이(H)를 평가한다.
도 9는 또다른 초음파 측정 방법인 BS법을 보인 예시도이다.
BS법은 송신 탐촉자가 일측에 2개, 수신 탐촉자가 타측에 2개 배치되어 안쪽 송신 탐촉자와 수신 탐촉자에 의한 거리와 시간, 바깥쪽 송신 탐촉자와 수신 탐촉자에 의한 거리와 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 균열 깊이가 계산된다.
상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구의 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.
10: 투명창 11: 투명부
12: 눈금 20: 개구부
30: 가이드판 40: 초음파 측정 장치
50: 링크

Claims (7)

  1. 콘크리트 크랙 깊이를 측정하기 위해, 초음파 송신 탐촉자와 수신 탐촉자로 구성된 초음파 측정장치를 거치할 수 있는 가이드판을 포함한 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치로서,
    콘크리트 크랙을 바라 볼 수 있고, 콘크리트 크랙에 접하게 눈금(12)이 놓이도록 상기 눈금(12)이 중앙에 위치하는 투명창(10);
    상기 투명창(10)에 일측과 타측으로 초음파 측정 장치(40)가 일렬로 정렬되어 놓이도록 보조하는 개구부(20); 및
    상기 투명창(10)과 상기 개구부(20)가 일정 거리를 두고 이격되게 배치하는 가이드판(30)을 포함하고,
    상기 초음파 측정 장치(40)는 콘크리트 크랙을 중심으로 송신 탐촉자와 수신 탐촉자를 등 간격으로 배치하여 송신 탐촉자로부터 발신된 초음파가 균열 부분을 경유해서 수신 탐촉자에 도달하기까지의 시간인 Tc와 콘크리트 크랙이 없는 부분을 대상으로 송신 및 수신 탐촉자까지 초음파가 전파하는 시간 To를 구하여 균열 부분의 깊이를 구하는 방식인 Tc-To법과,
    송신 탐촉자를 상기 콘크리트 크랙의 일측에 2개, 수신 탐촉자를 상기 콘크리트 크랙의 타측에 2개 배치하여 상기 콘크리트 크랙을 기준으로 안쪽에 위치한 송신 탐촉자와 수신 탐촉자에 의한 초음파 도달 거리와 시간, 상기 콘크리트 크랙을 기준으로 바깥쪽에 위치한 송신 탐촉자와 수신 탐촉자에 의한 초음파 도달 거리와 시간을 이용하여 균열 부분의 깊이를 구하는 방식인 BS법을 사용하며,
    상기 가이드판(30)은 상기 개구부(20)의 개수를 조절할 수 있도록 상기 개구부(20)를 포함하는 가이드판(30)이 슬라이드 결합하고, 상기 가이드판(30)에 각각 결합홈과 결합돌기가 형성되고, 상기 BS법이 적용될 때는 상기 가이드판(30)이 슬라이드 결합되어 상기 개구부(20)가 4개가 되고, 상기 Tc-To법이 적용될 때 양 끝단의 상기 가이드판(30)이 슬라이드 분리되어 상기 개구부(20)가 2개가 되고,
    상기 투명창(10) 재질은 투명 플라스틱이 사용되거나, 아크릴이 적용되고,
    상기 가이드판(30)은 콘크리트 표면이 평면 또는 곡면을 따라 접착되거나 구부러지고, 평면이면 콘크리트 크랙 주위에 콘크리트 표면에 달라 붙어 고정되고, 곡면이면 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 고정되고,
    상기 가이드판(30)과 상기 투명창(10)은 곡면을 따라 구부러져 콘크리트 표면에 밀착되도록 링크(50)를 포함하고, 상기 링크(50)는 가이드판(30)이 일자로 나뉜 판넬을 이어 붙여 곡면을 따라 회전하고, 상기 가이드판(30)과 상기 투명창(10)이 만나는 부위는 결합 고정되고, 다수의 판넬을 형성하는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 투명창(10)은 콘크리트 크랙을 바라 볼 수 있도록 일정 넓이를 가지는 투명부(11); 및
    상기 투명부(11) 중앙에 콘크리트 크랙에 접하게 놓이도록 위치하는 눈금(12)을 포함하고,
    상기 투명부(11)는 상기 가이드판(30) 중앙에 놓이고, 테두리가 직각 또는 곡선으로 형성되는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 개구부(20)는 관통된 개구의 형태로 형성되어 상기 초음파 측정 장치(40)가 거치되며, 상기 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 콘크리트 표면을 통해 콘크리트 내부를 따라 전파되도록 하고, 다른 초음파 측정 장치(40)로부터 출력되는 초음파가 상기 개구부(20)를 통해 상기 초음파 측정 장치(40)로 수신되도록 하는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 측정 장치(40)는 상기 가이드판(30)에 형성된 상기 개구부(20)의 간격을 입력하고 입력된 간격과 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산하는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 초음파 측정 장치(40)는 곡면을 따라 구부러지는 상기 가이드판(30)에 형성된 개구부(20)의 간격을 입력하고 입력된 간격, 곡면의 반경 및 각각의 초음파 측정 장치(40)에서 측정된 초음파 수신 시간이 초음파 측정 수학식에 적용되어 콘크리트 크랙의 깊이를 계산하는 초음파 콘크리트 크랙 깊이 측정 장치.
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