KR101916454B1 - 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법 - Google Patents

누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법에 관한 것으로, 현장에서 측정대상물의 강도를 측정하기 위해 측정대상물에 대한 타격시 발생하는 누적반발각을 측정하고 이의 크기를 이용하여 측정대상물의 비파괴 강도를 측정함으로써 직접적인 강도측정법의 공시체 준비 및 파괴 시험과정 등의 번거로움과 불편함, 시간지연성, 현장에서의 시편 채취 등에 의한 구조물 손상 등의 여러 가지 문제점을 줄일 수 있으며, 간접적인 강도측정법의 다양한 측정대상물에 대한 강도추정의 제약성과 정확한 강도추정이 어렵다는 문제점을 줄일 수 있으며, 현장에서의 강도측정 대상물에 대한 측정의 신뢰성과 현장 적용성을 동시에 높임으로써 토목 및 건축구조물의 사회기반시설물에 대한 설계, 시공, 및 유지관리에 대한 경제성 및 안전성을 증가시킬 수 있는 각별한 장점이 있다.

Description

누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법{Non-destructive strength field measurement device and method to utilize cumulative rebound angle}
본 발명은 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 현장에서 측정대상물의 강도를 파악하기 위해 측정대상물을 직접 파괴시키지 않고 측정대상물을 타격할 시 발생하는 누적반발각을 이용하여 측정대상물의 현장강도를 측정하기 위한 것으로 기존의 직접파괴를 통한 강도측정 장치 및 방법과 비교하여 측정의 용이성과 측정시간 단축성을 확보하고 기존의 비파괴 강도측정 장치 및 방법 (슈미트해머 등)과 비교하여서는 강도측정의 정확성을 증가시킬 수 있으면서 측정대상물에 대한 손상도 최소화 할 수 있는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
최근 국내외 여러 가지 사고의 잦은 발생으로 인해 안전에 대한 사회적 관심이 많이 증가하고 있으며, 이에 따라 안전사고를 예방하기 위한 정부 및 지자체 등의 다각적인 노력이 대두시 되고 있다. 특히 토목 및 건축구조물의 사회기반시설물에 대한 안전문제는 시민의 생명 및 재산 등과 직접적으로 연관되어 안전에 대한 최우선 대상물로 분류되고 있다.
따라서 구조물 및 시설물의 안전한 설계, 시공 및 유지관리를 위하여 관련주체는 신설구조물과 기존구조물을 이루고 있는 여러 가지 재료에 대한 강도측정 및 평가를 실시하여 신설구조물은 안전한 설계 및 시공을 유도하고 기존구조물은 노후화 정도를 파악하고 보강시점 및 정도, 범위를 결정함에 판단근거를 제공하여야 한다.
국내외에서 이용되고 있는 구조물 및 시설물을 이루고 있는 여러 가지 측정대상물에 대한 강도측정방법에는 크게 직접적인 강도측정법과 간접적인 강도측정법이 있다. 직접적인 강도측정법은 측정대상물을 압축강도 시험장치 등을 통해 직접적으로 파괴시켜 강도를 측정하는 것으로서 공시체 준비 및 시험과정 등의 번거로움과 불편함, 현장에서의 시편 채취 등에 의한 구조물 손상 등의 여러 가지 문제점을 내포하고 있다.
이에 비해 간적접인 강도측정법인 비파괴 검사(NDT, Non-Destructive Testi ng)는 강도측정 절차가 용이하고 측정재료나 제품 또는 대상구조물에 손상을 거의 주지 않으면서 더욱 짧은 시간에 보다 많은 횟수의 강도를 측정할 수 있는 등의 여러 가지 장점이 있다.
현재 실무에서 가장 많이 적용되고 있는 강도측정 비파괴 검사법은 표면 타격법과 초음파법으로 스위스 Proceq사와 미국 NDT James Instruments사의 제품들이 거의 독점적으로 사용되고 있다. 표면 타격법은 슈미트 해머법이라고도 불리는 반발경도법으로서 구조물 등의 측정대상물에 거의 손상을 주지 않으면서 강도를 추정할 수 있는 방법으로 널리 사용되어 지고 있다.
반발경도법의 원리는 타격 시 해머의 타격에너지에 따라 반사되는 반발크기와 측정대상물의 강도와의 상관관계를 이용하는 것으로서 간단하고 단시간에 강도측정이 가능하지만 금속재료를 바탕으로 개발되어 이와 다른 재료에 적용 시에는 많은 제약이 따를 뿐만 아니라 강도 추정의 정확성이 떨어지면서 상대적으로 강한 타격에너지로 인해 타격대상물에 일부 손상도 유발시킬 수 있는 단점이 있다.
초음파법은 측정대상물 내부의 음파 전달속도와 강도와의 상관관계를 이용하여 강도를 추정하는 방법으로서 초음파의 측정대상물 내부 전달속도는 재료의 구성특징에 따라 많은 영향을 받아 음파 속도의 변화가 심하고 감쇄성 등으로 인해 정확한 강도추정이 어려운 문제점이 있었다.
한편, 도 1에 도시된 한국등록특허 제10-0444269호 “비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법”과 같은 기술이 개발되어 보다 객관적이고, 보다 정확하며 신속한 검사가 가능하고, 비전공자나 비숙련자라 할 지라도 대상물의 정상 여부를 정확하게 판단할 수 있게 되었으나, 대상물의 표면을 타격체로 타격하여 대상물의 건전도를 조사하는 것을 목적으로 하는 것으로써, 본 발명과 같이 재료의 강도를 측정할 수 없는 문제점이 있었다.
한국등록특허 제10-0444269호 “비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법”
본 발명은 상기한 종래 다양한 측정대상물에 대한 직접적인 강도측정법과 간접적인 강도측정법에서 야기되는 여러 가지 결점 및 문제점들을 해결하면서 해당기술을 실질적으로 현장의 측정대상물에 적용하기 위해 발명한 것으로서, 그 목적은 강도 측정의 용이성, 측정시간 단축성, 측정의 정확성, 현장측정성을 증가시키기 위한 것으로서 현장측정 장치를 이용하여 현장에서 측정대상물을 타격할 시 발생하는 누적반발각과 측정장치에 내장된 강도측정 알고리즘을 이용하여 측정대상물에 대한 현장강도 측정을 수행하는 것으로서, 직접적인 강도측정법의 공시체 준비 및 파괴 시험과정 등의 번거로움과 불편함, 시간지연성, 현장에서의 시편채취 등에 의한 구조물 손상 등의 여러 가지 문제점을 줄이기 위한 것이며, 공시체 준비 및 파괴 시험과정, 시편채취 등의 문제점은 줄이면서 측정대상물의 강도는 보다 용이하고 정확하면서 신속하게 측정할 수 있는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 다른 목적은 종래의 간접적인 강도측정법의 측정대상물에 대한 강도추정의 제약성과 정확한 강도추정이 어렵다는 문제점을 줄이기 위한 것이며, 측정대상물에 대한 간접적인 강도추정의 정확성을 보다 증가시킬 수 있는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법을 제공함에 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 측정대상물에 대한 강도측정의 신뢰성과 현장 적용성을 동시에 높임으로써 토목 및 건축구조물의 사회기반시설물에 대한 설계, 시공, 및 유지관리에 대한 경제성 및 안전성을 증가시킬 수 있는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법을 제공함에 있다.
상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치는 현장에서 측정대상물을 타격하기 위해 자유낙하에 의해 힌지연결부를 중심으로 회동하는 타격구를 포함하는 타격부(100)와 타격부의 타격구가 측정대상물을 타격한 후 반발하는 반발각을 누적하여 측정하고 기록하는 누적반발각측정부(200)와 측정된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하는 강도산정부(300)와 산정된 강도를 측정자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있도록 디지털 값으로 표시하는 강도표시부(400)로 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타격부(100)는 측정대상물에 밀착하여 위치시킬 수 있도록 바닥면을 가지면서 강도산정부 및 강도표시부가 설치되는 "D"자 모양의 몸체와 상기 몸체의 힌지연결부에 일단이 연결되는 타격봉 및 상기 타격봉의 타단에 연결되는 타격구와 상기 몸체에 장착된 손잡이로 구성되어 있으며, 상기 타격구의 정지 및 이완은 수동적으로 실행할 수도 있고 전자석 버튼을 설치하여 전기적 신호로서 처리할 수도 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타격봉은 소정의 길이를 가지되 타격봉의 한쪽은 회동가능하게 힌지연결부에 연결되어 있고 다른 한쪽은 구상의 타격구에 결합되어 있어 자유낙하에 의한 회동을 통해 측정대상물을 타격 후 반발에 의한 반복타격이 연속적으로 일어날 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각측정부(200)는 타격부의 타격구가 자유낙하에 의해 측정대상물을 초기타격한 후 반발에 의한 반복타격으로부터 발생하는 반발각을 누적하여 측정하고 기록할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각측정부(200)는 누적반발각 측정센서 및 기록장치로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각측정부(200)의 누적반발각은 타격구가 측정대상물을 초기타격한 후 반발되는 각도(°)나 라디안 등의 누적반발각의 크기를 나타낼 수 있는 지표로서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강도산정부(300)는 누적반발각측정부(200)에서 측정되고 기록된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하고 기록할 수 있도록 강도산정 프로그램으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식은 측정대상물의 재질과 사용하는 타격구의 직경 및 타격봉의 길이를 바탕으로 연산되는 것을 특징으로 한다.
또한, 강도표시부(400)는 강도산정부에서(300)에서 측정되고 기록된 강도를 측정자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있도록 디지털 값으로 표시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각측정부, 강도산정부, 강도표시부가 상호 유기적으로 일괄처리 프로그램을 통해 실행되도록 구성하고 "D"자 모양의 몸체 내에 전력의 공급을 위한 에너지 충전장지와 유선 또는 무선으로 구성된 신호 연결장치를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법은 타격부, 누적반발각측정부, 강도산정부, 강도표시부로 구성된 현장측정 장치의 바닥면이 측정대상물에 밀착하여 위치하도록 준비하는 현장측정 준비단계(S1)와; 타격부(100)의 타격구가 측정대상물을 자유낙하에 의해 타격하고 타격 후 반발에 의해 반복타격이 일어난 후 타격에너지가 소실되어 타격이 더 이상 진행되지 않을 때가지 타격이 이루어지도록 하는 측정대상물 타격단계(S2)와; 타격부(100)의 타격구가 측정대상물을 자유낙하에 의해 타격하고 타격 후 반발에 의해 반복타격이 일어난 후 타격에너지가 소실되어 타격이 더 이상 진행되지 않을 때가지 누적반발각 측정센서 및 기록장치로 누적반발각을 측정하고 기록하는 누적반발각 측정단계(S3)와; 측정된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하는 강도 산정단계(S4)와; 산정된 강도를 강도표시부를 통해 디지털 값으로 나타내는 강도 표시단계(S5)로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타격부(100)는 측정대상물에 밀착하여 위치시킬 수 있도록 바닥면을 가지면서 강도산정 및 표시를 위한 시스템장치가 설치되는 "D"자 모양의 몸체와 상기 몸체의 힌지연결부에 일단이 연결되는 타격봉 및 상기 타격봉의 타단에 연결되는 타격구와 상기 몸체에 장착된 손잡이로 구성되어 있으며, 상기 타격구의 정지 및 이완은 수동적으로 실행할 수도 있고 전자석 및 전자석 버튼을 설치하여 전기적 신호로서 실행할 수도 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 타격봉은 소정의 길이를 가지고 있으며 타격봉의 한쪽은 힌지연결부에 연결되어 있고 다른 한쪽은 구상의 타격구로 형성되어 있어 측정대상물을 자유낙하에 의해 타격 후 반발에 의한 반복타격이 연속적으로 일어날 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각측정부(200)는 타격부의 타격구 및 타격구봉의 자유낙하에 의한 측정대상물의 초기타격 및 반발에 의한 반복타격으로부터 발생하는 반발각을 누적하여 측정하고 기록할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각측정부(200)는 누적반발각 측성센서 및 기록장치로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각측정부(200)의 누적반발각은 각도(°)나 라디안 등의 누적반발각의 크기를 나타낼 수 있는 지표로서 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 강도산정부(300)는 누적반발각측정부(200)에서 측정되고 기록된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하고 기록할 수 있도록 강도산정 프로그램으로 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식은 측정대상물의 재료와 관련되고 사용하는 타격구의 직경 및 타격봉의 길이에 관련될 수 있는 것을 특징으로 한다.
또한, 강도표시부(400)는 강도산정부에서(300)에서 측정되고 기록된 강도를 측정자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있도록 디지털 값으로 표시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 누적반발각측정부, 강도산정부, 강도표시부가 상호 유기적으로 일괄처리 프로그램을 통해 실행되도록 구성하고 "D"자 모양의 몸체 내에 에너지 충전장지와 유선 또는 무선 통신을 위한 신호 연결장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 현장에서 측정대상물의 강도를 측정하기 위해서 현장측정 장치를 이용하여 측정대상물을 타격할 때 발생하는 누적반발각을 이용하면서 측정된 강도를 측정자가 쉽게 파악할 수 있도록 한 것으로서, 종래의 직접적인 강도측정법의 공시체 준비 및 파괴 시험과정 등의 번거로움과 불편함, 시간지연성, 현장에서의 시편 채취 등에 의한 구조물 손상 등의 여러 가지 문제점을 줄일 수 있으며, 간접적인 강도측정법의 강도추정의 제약성과 정확한 강도추정이 어렵다는 문제점을 줄일 수 있으며, 현장에서 측정대상물에 대한 강도측정의 신뢰성과 현장 적용성을 동시에 높임으로써 토목 및 건축구조물의 사회기반시설물에 대한 설계, 시공, 및 유지관리에 대한 경제성 및 안전성을 증가시킬 수 있는 각별한 장점이 있다.
도 1은 종래 비파괴 타격 검사시스템을 도시한 도면.
도 2 또는 도 3은 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치를 도시한 도면.
도 4는 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치의 개략도.
도 5는 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법을 순서대로 도시한 순서도.
이하, 첨부 도면을 참조하여 본 발명 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치 및 방법의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다.
도 2 또는 도 3은 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치를 도시한 도면이며, 도 4는 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치의 개략도이고, 도 5는 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법을 순서대로 도시한 순서도이다.
도 2 또는 도 3은 본 발명에 따른 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치를 도시한 것이며, 현장에서 측정대상물을 타격하기 위한 타격부(100)와 타격시 발생하는 반발각을 누적하여 측정하고 기록하는 누적반발각측정부(200)와 측정된 누적반발각과 직접압축강도와의 설정된 관계식을 이용하여 측정대상물의 강도를 산정하는 강도산정부(300)와 산정된 강도를 측정자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있도록 디지털 값으로 표시하는 강도표시부(400)로 구성되어 있다.
상기 타격부(100)는 측정대상물에 밀착하여 위치시킬 수 있도록 바닥면(B)을 가지면서 강도산정 및 표시를 위한 각종 시스템장치가 설치되는 "D"자 모양의 몸체(1)와 상기 몸체(1)의 힌지연결부(2)에 일단이 연결되는 타격봉(3) 및 상기 타격봉(3)의 타단에 연결되는 타격구(4)와 상기 몸체(1)에 장착되어 상기 몸체(1)의 바닥면(B)를 측정대상물에 밀착시키면서 지지하기 위한 손잡이(5)로 구성되어 있다. 이와 더불어 상기 타격구(4)를 기 설정된 높이에 위치시키는 정지(고정) 상태에서 자유낙하를 통해 상기 힌지연결부(2)를 중심으로 회동시켜 상기 타격구(4)를 벽체에 충돌시키는 이완 상태로 전환하는 것은 사용자가 타격구(4)를 파지하고 있다가 파지를 해지함으로써 실시하거나, 전자석의 동작 및 해제를 통해 금속 재질로 구성되거나, 내부에 금속재질이 채워진 타격구(4)를 고정 또는 해제하는 것으로 구성할 수도 있다.
즉, 상기 타격구(4)의 정지 및 이완은 작업자가 수동적으로 실행할 수도 있고 전자석을 설치하고 전자석을 제어하기 위한 버튼을 설치하여 전기적 신호로써 자동적으로 실행할 수도 있는 것이다.
또한, 상기 타격봉(3)은 일정한 길이(500mm이하)를 가지고 있되, 시험 조건에 따라 그 길이를 정량적으로 조절 및 고정할 수 있도록 구성될 수도 있다.
또한, 상기 타격봉(3)의 한쪽은 힌지연결부(2)에 회동 가능하게 연결되어 있고 다른 한쪽은 타격구(4)에 고정되도록 구성되어 있어 힌지연결부(2)를 중심축으로한 자유낙하에 의해 타격구(4)가 측정대상물을 타격한 후에 반발에 의한 반복타격이 연속적으로 일어날 수 있도록 구성되어 있다.
이때, 상기 타격구(4)는 타격 후 반발의 검출이 용이함과 동시에 반복타격에 의해 측정대상물이 파손되는 것을 방지하기 위해 지름 5mm 내지 50mm의 구상으로 구성됨이 바람직하되, 삼각뿔, 원기둥, 육면체를 비롯하여 다른 형태로 구성될 수도 있다.
또한, 도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 누적반발각측정부(200)는 상기 몸체(1) 내부에 배치되어 상기 타격구(4)가 측정대상물을 타격 후 반발될 때의 반발각을 누적하여 측정하고 기록이 가능하도록 누적반발각 측성센서(200a) 및 기록장치(200b)로 구성된다.
상기 누적반발각 측성센서(200a)는 상기 몸체(1)의 하부에 배치되어 상기 타격구(4)가 측정대상물을 타격한 후 반발되는 것을 직접적으로 검출하기 위한 광센서, 레이저센서, 초음파 센서 또는 카메라를 통해 인식되는 이미지를 통해 검출하는 비전인식 등이 사용되거나, 상기 몸체(2)의 상측에 배치된 힌지연결부(2)에 배치되어 상기 타격구(4)의 반발에 따른 타격봉(3)의 회동각을 측정하는 형태로 구성될 수도 있다.
즉, 타격구(4)가 측정대상물을 타격한 후 반발되는 거리를 측정하고, 반발 거리를 바탕으로한 연산을 통해 반발각을 검출하거나, 힌지연결부(2)의 회동각의 변화를 통해 반발각을 직접적으로 검출하도록 구성할 수 있는 것이다.
또한, 상기 강도산정부(300)는 누적반발각측정부(200)에서 측정되고 기록된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식을 이용하여 측정대상물의 강도를 산정하는 것으로써, 상기 몸체(1)에 내장되되 그 위치에 특별한 제약은 없다.
또한, 상기 강도산정부(300)는 일례로서 강도산정 프로그램으로 구성되어 있으며, 타격 후 누적반발각측정부(200)를 통해 측정된 누적반발각은 강도산정 프로그램으로 입력되고 이를 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식을 이용하여 측정대상물의 강도를 산정하고 기록할 수 있도록 구성되어 있다.
또한, 상기 강도표시부(400)는 강도산정부에서(300)에서 측정되고 기록된 강도를 측정자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있도록 디지털 값으로 표시할 수 있도록 구성되어 있다.
이와 더불어 상기 누적반발각측정부(200), 강도산정부(300), 강도표시부(400)가 상호 유기적으로 일괄처리 프로그램을 통해 일련의 과정으로 실행되도록 구성하고 "D"자 모양의 몸체(1) 내에 전력의 공급을 위한 에너지 충전장지(200c)와 유선 또는 무선으로 구성된 신호 연결장치(200d)를 더 포함하여 구성함으로써, 휴대성을 높이거나, 신호 연결장치(200d)를 통해 서버, 무선통신단말기 등 다른 전자기기에서 측정 값 및 측정 결과를 확인하거나, 저장할 수도 있다.
상기한 본 발명에서 이용되는 측정대상물을 타격하는 타격부(100)는 도 2에서 일례로 보는 바와 같이 측정대상물의 표면에 타격구(4)를 일정한 높이에서 자유낙하토록 구성되며 자유낙하에 의해 힌지연결부(2)를 중심으로 회동된 타격구(4)는 측정대상물을 타격 후 타격에너지가 없어질 때까지 반발에 의한 반복타격이 연속적으로 일어날 수 있도록 구성된 어느 하나 이상이 될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 누적반발각측정부(200)는 본 발명에서 일례로서 제시한 누적반발각 측성센서 및 기록장치 뿐만 아니라 측정대상물에 대한 타격으로부터 발생하는 누적반발각을 측정하고 기록할 수 있도록 구성된 어느 하나 이상이 될 수 있다. 이때 측정되는 누적반발각은 각도(°)나 라디안 등의 누적반발각의 크기를 나타낼 수 있는 지표로서 어느 하나 이상이 될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 강도산정부(300)는 본 발명에서 일례로서 제시한 강도산정 프로그램뿐만 아니라 누적반발각측정부(200)에서 측정되고 기록된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식을 이용하여 측정대상물의 강도를 산정할 수 있도록 구성된 어느 하나 이상이 될 수 있다.
상기한 본 발명에 따른 강도표시부(400)는 본 발명에서 일례로서 제시한 디지털 값으로의 표시방법뿐만 아니라 측정된 강도를 측정자가 쉽게 파악할 수 있도록 구성된 어느 하나 이상이 될 수 있다.
초기타격 및 반발에 의한 반복타격에 의해 측정된 반발각은 시간이 지남에 따라 반발에너지가 감소함에 따라 그 크기가 감소되는 특징을 나타내며 본 발명에 이용되는 누적반발각은 초기타격 및 반발에 의한 반복타격으로부터 발생한 모든 반발각을 누적하여 사용한다.
한편 본 발명 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법은 타격부, 누적반발각측정부, 강도산정부, 강도표시부로 구성된 현장측정 장치의 바닥면이 측정대상물에 밀착하여 위치하도록 준비하는 현장측정 준비단계(S1단계)와 타격부의 타격구가 측정대상물을 자유낙하에 의해 타격하고 타격 후 반발에 의해 반복타격이 일어난 후 타격에너지가 소실되어 타격이 더 이상 진행되지 않을 때가지 타격이 이루어지도록 하는 측정대상물 타격단계(S2)와 타격부의 타격구가 측정대상물을 자유낙하에 의해 타격하고 타격 후 반발에 의해 반복타격이 일어난 후 타격에너지가 소실되어 타격이 더 이상 진행되지 않을 때가지 누적반발각 측정센서 및 기록장치로 누적반발각을 측정하고 기록하는 누적반발각 측정단계(S3)와 측정된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하는 강도 산정단계(S4)와 산정된 강도를 강도표시부를 통해 디지털 값으로 나타내는 강도 표시단계(S5)로 이루어진다.
또한, 상기 누적반발각과 직접압축강도와의 설정된 관계식은 측정대상물의 재질과 사용하는 타격구의 직경 및 타격봉의 길이를 바탕으로 연산되도록 구성됨이 바람직하다.
지금까지 본 발명을 바람직한 실시예로서 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고 발명의 요지를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양하게 변형하여 실시할 수 있음은 물론이다.
1 : 몸체
2 : 힌지연결부
3 : 타격봉
4 : 타격구
5 : 손잡이
100 : 타격부
200 : 누적반발각측정부
300 : 강도산정부
400 : 강도표시부

Claims (20)

  1. 현장에서 측정대상물을 타격하기 위해 자유낙하에 의해 힌지연결부를 중심으로 회동하는 타격구를 포함하는 타격부(100)와 타격부(100)의 타격구가 측정대상물을 타격한 후 반발하는 반발각을 누적하여 측정하고 기록하는 누적반발각측정부(200)와 측정된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하는 강도산정부(300)와 산정된 강도를 측정자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있도록 디지털 값으로 표시하는 강도표시부(400)로 구성되며,
    상기 타격부(100)는 측정대상물에 밀착하여 위치시킬 수 있도록 바닥면을 가지면서 강도산정부 및 강도표시부가 설치되는 "D"자 모양의 몸체와 상기 몸체의 힌지연결부에 일단이 연결되는 타격봉 및 상기 타격봉의 타단에 연결되는 타격구와 상기 몸체에 장착된 손잡이로 구성되고,
    상기 누적반발각측정부(200)는
    타격부(100)의 타격구가 자유낙하에 의해 측정대상물을 초기타격한 후 반발되는 거리를 측정하고 반발 거리를 바탕으로한 연산을 통해 반발각을 검출하거나, 힌지연결부(2)의 회동각의 변화를 통해 반발각을 직접적으로 검출하되,
    반발에 의한 반복타격으로부터 발생하는 모든 반발각을 타격에너지가 소실되어 타격이 더 이상 진행되지 않을 때까지 누적하여 측정하는 것을 특징으로 하는
    누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  2. 삭제
  3. 제 1항에 있어서, 상기 타격봉은 소정의 길이를 가지되 타격봉의 한쪽은 회동가능하게 힌지연결부에 연결되어 있고 다른 한쪽은 구상의 타격구에 결합되어 있어 자유낙하에 의한 회동을 통해 측정대상물을 타격 후 반발에 의한 반복타격이 연속적으로 일어날 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  4. 제 1항에 있어서, 상기 누적반발각측정부(200)는 타격부의 타격구가 자유낙하에 의해 측정대상물을 초기타격한 후 반발에 의한 반복타격으로부터 발생하는 반발각을 누적하여 측정하고 기록할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  5. 제 4항에 있어서, 상기 누적반발각측정부(200)는 누적반발각 측정센서 및 기록장치로 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  6. 제 5항에 있어서, 상기 누적반발각측정부(200)의 누적반발각은 타격구가 측정대상물을 초기타격한 후 반발되는 각도(°)나 라디안 등의 누적반발각의 크기를 나타낼 수 있는 지표로서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  7. 제 1항에 있어서 상기 강도산정부(300)는 누적반발각측정부(200)에서 측정되고 기록된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하고 기록할 수 있도록 강도산정 프로그램으로 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  8. 제 7항에 있어서, 상기 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식은 측정대상물의 재질과 사용하는 타격구의 직경 및 타격봉의 길이를 바탕으로 연산되는 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  9. 제 1항에 있어서 강도표시부(400)는 강도산정부에서(300)에서 측정되고 기록된 강도를 측정자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있도록 디지털 값으로 표시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  10. 제 1항에 있어서 상기 누적반발각측정부(200), 강도산정부(300), 강도표시부(400)가 상호 유기적으로 일괄처리 프로그램을 통해 실행되도록 구성하고 "D"자 모양의 몸체 내에 전력의 공급을 위한 에너지 충전장지와 유선 또는 무선으로 구성된 신호 연결장치를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 장치.
  11. 타격부(100), 누적발발각측정부(200), 강도산정부(300), 강도표시부(400)로 구성된 "D"자 모양의 현장측정 장치의 바닥면이 측정대상물에 밀착하여 위치하도록 준비하는 현장측정 준비단계(S1)와; 타격부(100)의 타격구가 측정대상물을 자유낙하에 의해 타격하고 타격 후 반발에 의해 반복타격이 일어난 후 타격에너지가 소실되어 타격이 더 이상 진행되지 않을 때가지 타격이 이루어지도록 하는 측정대상물 타격단계(S2)와; 타격부(100)의 타격구가 자유낙하에 의해 측정대상물을 초기타격한 후 반발되는 거리를 측정하고 반발 거리를 바탕으로한 연산을 통해 반발각을 검출하거나, 힌지연결부(2)의 회동각의 변화를 통해 반발각을 직접적으로 검출하되,
    측정대상물을 초기타격한 후 타격에너지가 소실되어 반복타격이 더 이상 진행되지 않을 때까지 반발에 의한 반복타격으로부터 발생하는 모든 반발각을 누적하여 누적반발각 측정센서 및 기록장치로 누적반발각을 측정하고 기록하는 누적반발각 측정단계(S3)와; 측정된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하는 강도 산정단계(S4)와; 산정된 강도를 강도표시부를 통해 디지털 값으로 나타내는 강도 표시단계(S5)로 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  12. 제 11항에 있어서, 상기 타격부(100)는 측정대상물에 밀착하여 위치시킬 수 있도록 바닥면을 가지면서 강도산정 및 표시를 위한 시스템장치가 설치되는 "D"자 모양의 몸체와 상기 몸체의 힌지연결부에 일단이 연결되는 타격봉 및 상기 타격봉의 타단에 연결되는 타격구와 상기 몸체에 장착된 손잡이로 구성되어 있으며, 상기 타격구의 정지 및 이완은 수동적으로 실행할 수도 있고 전자석 및 전자석 버튼을 설치하여 전기적 신호로서 실행할 수도 있는 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  13. 제 12항에 있어서, 상기 타격봉은 소정의 길이를 가지고 있으며 타격봉의 한쪽은 힌지연결부에 연결되어 있고 다른 한쪽은 구상의 타격구로 형성되어 있어 측정대상물을 자유낙하에 의해 타격 후 반발에 의한 반복타격이 연속적으로 일어날 수 있도록 구성되어 있는 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  14. 제 11항에 있어서, 상기 누적반발각측정부(200)는 타격부의 타격구 및 타격구봉의 자유낙하에 의한 측정대상물의 초기타격 및 반발에 의한 반복타격으로부터 발생하는 반발각을 누적하여 측정하고 기록할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  15. 제 14항에 있어서, 상기 누적반발각측정부(200)는 누적반발각 측성센서 및 기록장치로 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  16. 제 15항에 있어서, 상기 누적반발각측정부(200)의 누적반발각은 각도(°)나 라디안 등의 누적반발각의 크기를 나타낼 수 있는 지표로서 어느 하나인 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  17. 제 11항에 있어서, 상기 강도산정부(300)는 누적반발각측정부(200)에서 측정되고 기록된 누적반발각을 이용하여 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식으로부터 측정대상물의 강도를 산정하고 기록할 수 있도록 강도산정 프로그램으로 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  18. 제 17항에 있어서, 상기 누적반발각과 직접압축강도와의 미리 설정된 관계식은 측정대상물의 재료와 관련되고 사용하는 타격구의 직경 및 타격봉의 길이에 관련될 수 있는 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  19. 제 11항에 있어서, 상기 강도표시부(400)는 강도산정부(300)에서 측정되고 기록된 강도를 측정자가 눈으로 쉽게 파악할 수 있도록 디지털 값으로 표시할 수 있도록 구성된 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.
  20. 제 12항에 있어서, 상기 누적반발각측정부(200), 강도산정부(300), 강도표시부(400)가 상호 유기적으로 일괄처리 프로그램을 통해 실행되도록 구성하고 "D"자 모양의 몸체 내에 에너지 충전장지와 유선 또는 무선 통신을 위한 신호 연결장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 누적반발각을 이용한 비파괴 강도 현장측정 방법.

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