KR101973542B1 - 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치 - Google Patents

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박민하
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Abstract

본 발명은 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치에 관한 것으로, 샤프트의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 배치된 다수의 제1 블레이드와, 다수의 제1 블레이드를 샤프트의 외주면 상에서 수축 및/또는 이완 운동가능하게 제1 전방 링크부와 제1 후방 링크부, 다수의 제1 블레이드의 전단측과 후단측을 샤프트의 축선방향과 나란하게 배열될 수 있도록 돕는 제1 간격 유지부를 갖춰, 관로의 내경을 더욱 정확하게 측정할 수 있다.

Description

전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치 {Apparatus for measuring deformation of inner surfaceor inside diameter of power conduit}
본 발명은 전력관로의 내부 또는 내경 변형을 측정하는 장치에 관한 것으로, 특히 샤프트 외주면 둘레에서 방사상방향으로 수축 및/또는 이완하는 다수의 블레이드를 수단으로 하여 내경을 측정할 수 있는 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치에 관한 것이다.
사회 기반 시설 중의 하나인 지하 매설 전력 관로는 전력 수요의 증가와 가공 전력선에 대한 님비(NIMBY;Not In My Back Yard) 현상, 전기 누전이나 감전 사고와 같은 화재 발생 위험 요소가 현저히 줄어드는 긍정적인 면 때문에 신도시 설계 등에 함께 반영되는 등 그 필요성이 더욱 높아지고 있다.
특히, 한전에서는 매년 전력선의 지중화를 위하여 관로를 포설하고 있으며, 관로에 인입되는 지중 송·배전선의 길이는 매년 약 3,000 Km에 달한다.
한편, 관로 시공 준공 검사인 도통 시험은 2차례에 걸쳐 시행되는데, 이때 1차 도통 시험은 1차 되메우기 전에 실시하고 2차 도통 시험은 도로 포장 전에 실시된다.
하지만, 포설 시공 후 상당 기간이 지난 후에 관로 안으로 전력 케이블을 입선하기 때문에 지반 침하나 지반 변동으로 인해 관로의 변형이 발생된다.
따라서 관로 안으로 전력 케이블을 입선시킬 때 많은 어려움이 존재할 수밖에는 없다.
이에, 특허문헌 1의 '자기 보정 기능을 갖는 지중 전력 관로용 곡률 반경 측정 시스템 및 이를 이용한 곡률 반경 측정방법'과 특허문헌 2의 '송배전 지중관로의 도통시험장치'가 개시되어 사용되고 있지만, 그럼에도 불구하고 여전히 관로 내경의 측정이 불명확한 문제점이 있는 실정이다.
대한민국 등록특허 제10-1532240호 대한민국 등록특허 제10-1608012호
본 발명은 전술된 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 관로의 내경 크기 및/또는 내부 변형에 따라 블레이드의 수축 및/또는 이완 운동을 통해 전력관로의 내부 변형정도를 정확하게 측정할 수 있는 변형측정장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 다수의 블레이드를 샤프트의 축선방향과 나란하게 수축 및/또는 이완 운동할 수 있도록 설계되어 내경의 크기를 정확하게 측정할 수 있으며 관로 내부를 따라 용이하게 이동가능한 변형측정장치를 제공할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치는,
중심부에 배치된 샤프트와;
샤프트의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치되고 샤프트의 외주면 둘레에서 방사상방향으로 수축 및/또는 이완 이동하는 다수의 제1 블레이드;
샤프트의 전단측 외주면에 위치고정된 제1 전방 고정바디와, 제1 전방 고정바디 후방에서 샤프트의 축선방향으로 활주이동가능한 제1 전방 가동바디, 제1 블레이드와 제1 전방 고정바디 사이에 개재된 제1 링크, 및 제1 블레이드와 제1 전방 가동바디 사이에 개재된 제2 링크를 구비한 제1 전방 링크부;
샤프트의 후단측 외주면에 위치고정된 제1 후방 고정바디와, 제1 후방 고정바디 후방에서 샤프트의 축선방향으로 활주이동가능한 제1 후방 가동바디, 제1 블레이드와 제1 후방 고정바디 사이에 개재된 제3 링크, 및 제1 블레이드와 제1 후방 가동바디 사이에 개재된 제4 링크를 구비한 제1 후방 링크부;로 이루어지는데,
여기서 제1 블레이드는 샤프트에 대해 독립적으로 수축 및/또는 이완 운동가능할수 있는 것을 특징으로 한다.
선택가능하기로, 본 발명은,
샤프트의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치되고 샤프트의 외주면 둘레에서 방사상방향으로 수축 또는 이완 이동하는 다수의 제2 블레이드와;
샤프트의 전단측 외주면에 위치고정된 제2 전방 고정바디와, 제2 전방 고정바디 후방에서 샤프트의 축선방향으로 활주이동가능한 제2 전방 가동바디, 제2 블레이드와 제2 전방 고정바디 사이에 개재된 제5 링크, 및 제2 블레이드와 제2 전방 가동바디 사이에 개재된 제6 링크를 구비한 제2 전방 링크부; 및
샤프트의 후단측 외주면에 위치고정된 제2 후방 고정바디와, 제2 후방 고정바디 후방에서 샤프트의 축선방향으로 활주이동가능한 제2 후방 가동바디, 제2 블레이드와 제2 후방 고정바디 사이에 개재된 제7 링크, 및 제2 블레이드와 제2 후방 가동바디 사이에 개재된 제8 링크를 구비한 제2 후방 링크부;를 추가로 구비할 수 있으며, 여기서 제2 블레이드는 샤프트에 대해 독립적으로 수축 및/또는 이완 운동가능할수 있는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 다수의 제2 블레이드를 다수의 제1 블레이드와 접촉되지 않게 샤프트의 외주면 둘레를 따라 교호적으로 배치할 수 있다.
바람직하기로, 제1 블레이드는 제1 전방 가동바디와 제1 후방 가동바디 사이에 제1 간격 유지부를 배치하고, 제2 블레이드는 제2 전방 가동바디와 제2 후방 가동바디 사이에 제2 간격 유지부를 배치하되, 제1 간격 유지부의 일 단부는 제1 전방 가동바디에 결합시키고, 제1 간격 유지부의 타 단부는 제1 후방 가동바디에 결합시키며, 제2 간격 유지부(230)의 일 단부는 제2 전방 가동바디에 결합시키고, 제2 간격 유지부의 타 단부는 제2 후방 가동바디에 결합시켜, 제1 블레이드와 제2 블레이드가 수축 또는 이완 운동시 간격 유지부를 수단으로 하여 샤프트의 축선방향과 나란한 배열 상태를 유지할 수 있다.
본 발명에서, 제2 전방 고정바디는 제1 전방 고정바디의 후방에 배치되고, 제2 전방 가동바디는 제1 가동바디와 제1 후방 고정바디 사이에 배치되며, 제2 후방 고정바디는 제1 후방 고정바디의 후방에 배치되고, 제2 후방 가동바디는 제1 후방 가동바디의 후방에 배치될 수 있다.
덧붙여서, 본 발명은 제1 전방 가동바디에 제1 블레이드의 변위를 측정하는 제1 측정센서를 추가로 구비하는 한편, 제2 전방 가동바디에 제2 블레이드의 변위를 측정하는 제2 측정센서를 추가로 구비할 수 있다.
제1 블레이드는 일 단부에 휠을 추가로 구비하고, 제2 블레이드는 일 단부에 휠을 추가로 구비할 수 있다.
선택가능하기로, 본 발명은 샤프트의 타 단부에 연결 조인트를 구비할 수 있다.
본 발명의 특징 및 이점들은 첨부도면에 의거한 다음의 상세한 설명으로 더욱 명백해질 것이다.
이에 앞서 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이고 사전적인 의미로 해석되어서는 아니 되며, 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
이상 본 발명의 설명에 의하면, 본 발명은 예컨대 전력관로의 축관부 및/또는 확관부, 관로 내부에 응착된 스케일(scale) 등으로 인한 내경의 변경 구간, 관로의 곡률 구간을 정확하게 측정할 수 있도록 제공된다.
특별하기로, 본 발명은 샤프트 외주면 둘레에서 방사상으로 수축 및/또는 이완 운동가능하게 배치된 다수의 블레이드를 샤프트의 축선방향과 나란하게 배치시켜 가늘고 긴 블레이드의 일 단부와 타 단부에 대한 내경 차이없이 관로의 내부면 변형정도를 정확하게 측정할 수 있는 장점을 갖는다
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치를 개략적으로 도시한 정면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 본 발명의 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치를 개략적으로 도시한 분해사시도이다.
도 3a는 도 1에 도시된 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치의 우측면도이고, 도 3b는 도 3a의 A-A 선으로 절취한 단면도이다.
도 4는 제1 블레이드의 수축 운동시 작동상태도로서, 도 4a는 관로 내부에 배치된 본 발명에 따른 변형측정장치이고, 도 4b는 도 4a의 B-B 선으로 절취한 본 발명의 변형측정장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 5는 제2 블레이드의 수축 운동시 작동상태도로서, 도 5a는 관로 내부에 배치된 본 발명에 따른 변형측정장치이고, 도 5b는 도 5a의 C-C 선으로 절취한 본 발명의 변형측정장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치를 개략적으로 도시한 도면들로서, 도 6a는 축관 내부에 배치된 본 발명에 따른 변형측정장치이고, 도 6b는 도 6a의 D-D 선으로 절취한 본 발명의 변형측정장치를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치의 일 사용예를 도시한 정면도이다.
본 발명의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 실시예들로부터 더욱 명백해질 것이다. 본 명세서에서 각 도면의 구성요소들에 참조번호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 한해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 번호를 가지도록 하고 있음에 유의하여야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다. 본 명세서에서, 제1, 제2 등의 용어는 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하기 위해 사용되는 것으로, 구성요소가 상기 용어들에 의해 제한되는 것은 아니다. 첨부 도면에 있어서, 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제 크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1 및 도 3를 참조로 하면, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치(이하 변형측정장치)는 샤프트(S)와, 이 샤프트(S)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치된 다수의 제1 블레이드(10)와, 이 샤프트(S)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치된 다수의 제2 블레이드(20), 샤프트(S)와 제1 블레이드(10)의 일 단부 사이에 개재되어 샤프트(S)와 제1 블레이드(10) 사이의 이격 거리를 변위가능하도록 상호 결합하는 제1 전방 링크부(110), 샤프트(S)와 제1 블레이드(10)의 타 단부 사이에 개재되어 샤프트(S)와 제1 블레이드(10) 사이의 이격 거리를 변위가능하도록 상호 결합하는 제1 후방 링크부(120), 샤프트(S)와 제2 블레이드(20)의 일 단부 사이에 개재되어 샤프트(S)와 제2 블레이드(20) 사이의 이격 거리를 변위가능하도록 상호 결합하는 제2 전방 링크부(210), 및 샤프트(S)와 제2 블레이드(20)의 타 단부 사이에 개재되어 샤프트(S)와 제2 블레이드(20) 사이의 이격 거리를 변위가능하도록 상호 결합하는 제2 후방 링크부(220)로 이루어진다.
선택가능하기로, 본 발명은 구조적 단순화를 위해 제1 블레이드(10)만을 샤프트(S)에 대해 수축 및/또는 이완 운동가능하게 구비될 수 있으며, 필요에 따라 제1 블레이드(10)와 제2 블레이드(10)를 병합하여 구성될 수 있다. 이에 국한되지 않고, 본 발명은 제1 블레이드(10)를 대신하여 제2 블레이드(20)만으로 구성될 수도 있을 뿐만 아니라 제1 및 제2 블레이드와 무관하게 독립적으로 수축 및/또는 이완 운동가능한 제3 블레이드, 제4 블레이드를 샤프트 상에 배치할 수도 있다.
도시된 바와 같이, 샤프트(S)는 소정의 길이부로 길이연장되며, 본 발명에 따른 변형측정장치의 중심부에 배치되어 제1 블레이드(10)와 제2 블레이드(20)를 독립적으로 방사상방향으로 수축(접철) 및/또는 이완(전개) 운동가능하게 돕는 구성부재이다. 샤프트(S)는 관로의 내부 상황을 촬영할 수 있는 카메라(미도시)를 일측 또는 양측에 구비할 수 있다.
덧붙여서, 샤프트(S)는 타단부에 연결 조인트(S1)를 구비할 수 있다. 연결 조인트(S1)는 내부영역에 2개 이상의 관통공(S11)을 구비하여 와이어(W;도 7 참조)의 관통을 허용할 수 있다.
도시된 바와 같이, 본 발명은 샤프트(S)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치된 4개의 제1 블레이드(10)를 구비하는데, 이에 국한되지 않고 2개, 3개, 다수의 제1 블레이드(10)를 구비할 수 있다.
제1 블레이드(10)는 앞서 기술되었듯이 샤프트(S)의 전단측에 제1 전방 링크부(110) 그리고 샤프트(S)의 후단측에 제1 후방 링크부(120)를 수단으로 하여 샤프트(S)의 외주면 둘레에서 방사상방향으로 수축 및/또는 이완 운동가능하게 결합될 수 있다.
제1 블레이드(10)는 일 단부에 휠(11)을 배치하여, 본 발명의 변형측정장치가 관로 주행시 제1 블레이드의 일 단부와 관로 내부 사이에 저마찰 상태를 유지하여 주행성능을 향상시킬 수 있다.
이와 대응되게, 본 발명은 샤프트(S)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치된 4개의 제2 블레이드(20)를 구비하는데, 이에 국한되지 않고 2개, 3개, 다수의 제2 블레이드(20)를 구비할 수 있다. 바람직하기로, 다수의 제2 블레이드(20)는 샤프트의 외주면 둘레에서 등간격으로 이격배치된 다수의 제1 블레이드(10) 사이에 배치되는데, 다시 말하자면 샤프트(S)의 외주면 둘레에서 제1 블레이드(10)와 제2 블레이드(20)를 상호 교호(交互)적으로 균등하게 샤프트를 중심점으로 하여 등각도로 배치될 수 있도록 한다.
특별하기로, 본 발명은 다수의 제1 블레이드(10)와 다수의 제2 블레이드(20)를 상호 접촉되지 않게 배치하여 제1 블레이드(10)와 제2 블레이드(20)의 수축 및/또는 이완 운동시 상호 종속되지 않고 독립적으로 샤프트(S)와의 이격 거리를 변위시켜 작동할 수 있게 된다.
제2 블레이드(20)는 앞서 기술되었듯이 샤프트(S)의 전단측에 제2 전방 링크부(210) 그리고 샤프트(S)의 후단측에 제2 후방 링크부(220)를 수단으로 하여 샤프트(S)의 외주면 둘레에서 방사상방향으로 수축 및/또는 이완 운동가능하게 결합될 수 있다.
제2 블레이드(20)는 일 단부에 휠(21)을 배치하여, 본 발명의 변형측정장치가 관로 주행시 제2 블레이드의 일 단부와 관로 내부 사이에 저마찰 상태를 유지하여 주행성능을 향상시킬 수 있다. 덧붙여서, 제2 블레이드(20)는 제1 블레이드(10)의 형상, 크기, 갯수를 동일하게 유지할 수 있다.
제1 블레이드(10)는 제1 전방 링크부(110)와 제1 후방 링크부(120)를 통해 샤프트(S)의 외주면 상에서 수축 및/또는 이완 이동가능하게 결합될 수 있다.
제1 전방 링크부(110)는 샤프트(S)의 전단측 외주면에 위치고정된 제1 전방 고정바디(111)와, 제1 전방 고정바디(111) 후방에서 샤프트(S)의 축선방향으로 활주이동가능한 제1 전방 가동바디(112), 제1 블레이드(10)와 제1 전방 고정바디(111) 사이에 개재되는 제1 링크(113), 제1 블레이드(10)와 제1 전방 가동바디(112) 사이에 개재되는 제2 링크(114), 및 제1 전방 가동바디(112)에 배치된 제1 측정센서(150)를 구비한다. 구체적으로, 제1 링크(113)의 일 단부는 제1 블레이드(10)의 전단측에서 회동가능하게 결합되는 한편 제1 링크(113)의 타 단부는 제1 전방 고정바디(111)에서 회동가능하게 결합된다. 이와 대응되게, 제2 링크(114)의 일 단부는 제1 블레이드(10)의 전단측에서 회동가능하게 결합되는 한편 제2 링크(114)의 타 단부는 제1 전방 가동바디(112)에서 회동가능하게 결합되는데, 제2 링크(114)는 제1 링크(113)와 교차되게 배열될 수 있다.
제1 측정센서(150)는 제1 블레이드(10)의 수축 및/또는 이완 운동시 제1 전방 고정바디(111)와 제1 전방 가동바디(112) 사이의 이격 거리, 제1 블레이드(10)와 샤프트(S) 사이의 이격 거리 등을 측정하여 관로의 내경과 내부의 변형(혹은 변경) 등을 산출해 낼 수 있다.
제1 전방 링크부(110)와 유사하게, 제1 후방 링크부(120)는 샤프트(S)의 후단측 외주면에 위치고정된 제1 후방 고정바디(121)와, 제1 후방 고정바디(121) 후방에서 샤프트(S)의 축선방향으로 활주이동가능한 제1 후방 가동바디(122), 제1 블레이드(10)와 제1 후방 고정바디(121) 사이에 개재되는 제3 링크(123), 제1 블레이드(10)와 제1 후방 가동바디(122) 사이에 개재되는 제4 링크(124)를 구비한다. 구체적으로, 제3 링크(123)의 일 단부는 제1 블레이드(10)의 후단측에서 회동가능하게 결합되는 한편 제3 링크(123)의 타 단부는 제1 후방 고정바디(121)에서 회동가능하게 결합된다. 이와 대응되게, 제4 링크(124)의 일 단부는 제1 블레이드(10)의 후단측에서 회동가능하게 결합되는 한편 제4 링크(124)의 타 단부는 제1 후방 가동바디(122)에서 회동가능하게 결합되는데, 제4 링크(124)는 제3 링크(123)와 교차되게 배열될 수 있다.
덧붙여서, 다수의 제1 링크(113)는 제1 전방 고정바디(113)에서 제1 블레드(10)를 향해 방사상방향으로 길이연장되되, 제1 링크(113)는 제1 블레이드(10)의 갯수와 동일하다. 다수의 제2 링크(114)는 제1 전방 가동바디(112)에서 제1 블레이드(10)를 향해 방사상방향으로 길이연장되되, 제2 링크(114)는 제1 블레이드(10)의 갯수와 동일하다. 제3 링크(123)는 제1 후방 고정바디(121)에서 제1 블레드(10)를 향해 방사상방향으로 길이연장되되, 제3 링크(123)는 제1 블레이드(10)의 갯수와 동일하다. 다수의 제4 링크(124)는 제1 후방 가동바디(122)에서 제1 블레이드(10)를 향해 방사상방향으로 길이연장되되, 제4 링크(124)는 제1 블레이드(10)의 갯수와 동일하다.
관로의 내경이 축소되거나 곡률 구간으로 진입하는 경우에, 일반적으로 우선 진입하는 제1 블레이드(10)의 전단측이 관로 내경 크기에 따라 제1 및 제2 링크(113,114)를 접철시켜 샤프트(S)를 향해 수축 이동되는 반면에 제1 블레이드(10)의 후단측에 배치된 제3 및 제4 링크(123,124)는 전개되어 있어 제1 블레이드(10)의 후단측은 샤프트(S)에서 이완 상태를 유지하게 된다. 즉, 제1 블레이드(10)는 샤프트에 대해서 전협후광(前俠後廣) 형태로 경사지게 배열된다. 그런 다음에 제1 블레이드(10)가 관로의 내경이 축소되거나 곡률 구간으로부터 이탈하는 경우에, 제1 블레이드(10)의 후단측이 상대적으로 협소한 관로 내경 크기로 인해 제3 및 제4 링크(123,124)를 접철시켜 샤프트(S)를 향해 수축 이동되는 반면에 제1 블레이드(10)의 전단측에 배치된 제1 및 제2 링크(113,114)는 축관 또는 곡률 구간을 벗어나 전개되어 제1 블레이드(10)의 전단측은 샤프트(S)에서 이완 상태로 복귀하게 된다. 즉, 제1 블레이드(10)는 샤프트에 대해서 전광후협(前廣後狹) 형태로 경사지게 배열된다. 이와 같이, 제1 블레이드(10)가 관로의 축관 구간 또는 곡률 구간을 주행하면서 경사방향을 달리하기 때문에 제1 전방 가동바디(112)와 제1 후방 가동바디(122) 사이의 이격 간격도 일정하게 유지되지 아니하여 측정센서(150)에 의한 관로 내경을 정확하게 측정할 수 없고, 관로의 축관 구간 또는 곡률 구간을 원활하게 주행할 수 없게 된다.
이에, 본 발명은 관로의 축관 구간(스케일의 응축으로 인한 내경 변경 구간도 포함), 곡률 구간을 주행하는 동안에 제1 블레이드(10)를 샤프트(S)의 축선방향과 나란하게 배열될 수 있게 다시 말하자면 제1 블레이드(10)의 전단측과 제1 블레이드(10)의 후단측을 샤프트(S)에 대해서 일정한 이격 거리를 유지하면서 수축 및/또는 이완 운동할 수 있게 제1 전방 가동바디(112)와 제1 후방 가동바디(122) 사이에 제1 간격 유지부(130)를 배치하되, 제1 간격 유지부(130)의 일 단부는 제1 전방 가동바디(112)에 결합시키고, 제1 간격 유지부(130)의 타 단부는 제1 후방 가동바디(122)에 결합시킨다.
이에 국한되지 않고, 제1 간격 유지부(130)는 제2 링크(114)와 제4 링크(124) 사이에 배치되고, 제1 간격 유지부(130)의 일 단부는 제2 링크(114)에서 회동가능하게 결합될 수 있는 한편 제1 간격 유지부(130)의 타 단부는 제4 링크(124)에서 회동가능하게 결합될 수 있다.
이와 같이 제1 간격 유지부(130)는 제1 전방 가동바디(112)와 제1 후방 가동바디(122) 사이의 이격 간격을 강제로 일정하게 유지시키는 구성부재이고, 이에 따라 제1 블레이드(10)의 수축이나 이완시에 제1 전방 가동바디(112)와 제1 후방 가동바디(122)의 이동량을 동일하게 하고, 전술된 바와 같이 제1 블레이드(10)를 샤프트의 축선방향과 나란하게 배열될 수 있도록 도와서 제1 블레이드(10)가 관로의 축관 구간 또는 곡률 구간을 원활하게 주행할 수 있게 하고, 관로 내경을 정확하게 측정할 수 있도록 한다.
제2 블레이드(20)는 제2 전방 링크부(210)와 제2 후방 링크부(220)를 통해 샤프트(S)의 외주면 상에서 수축 및/또는 이완 이동가능하게 결합될 수 있다.
제2 전방 링크부(210)는 샤프트(S)의 전단측 외주면에 위치고정되되, 제1 전방 고정바디(111)의 후방에 배치된 제2 전방 고정바디(211)와, 제2 전방 고정바디(211) 후방에서, 구체적으로 제1 전방 가동바디(112)의 후방에서 샤프트(S)의 축선방향으로 활주이동가능한 제2 전방 가동바디(212), 제2 블레이드(20)와 제2 전방 고정바디(211) 사이에 개재되는 제5 링크(213), 제2 블레이드(20)와 제2 전방 가동바디(212) 사이에 개재되는 제6 링크(214), 및 제2 전방 가동바디(212)에 배치된 제2 측정센서(250)를 구비한다. 구체적으로, 제5 링크(213)의 일 단부는 제2 블레이드(20)의 전단측에서 회동가능하게 결합되는 한편 제5 링크(213)의 타 단부는 제2 전방 고정바디(211)에서 회동가능하게 결합된다. 이와 대응되게, 제6 링크(214)의 일 단부는 제2 블레이드(20)의 전단측에서 회동가능하게 결합되는 한편 제6 링크(214)의 타 단부는 제2 후방 가동바디(212)에서 회동가능하게 결합되는데, 제6 링크(214)는 제5 링크(213)와 교차되게 배열될 수 있다.
추가로, 제2 전방 고정바디(211)는 도시된 바와 같이 제1 블레이드(10)의 이완 운동시 샤프트 상에서 전진 이동한 제1 전방 가동바디(112)와 제1 전방 고정바디(111) 사이에 배치되는 한편, 제2 전방 가동바디(212)는 도시된 바와 같이 제1 블레이드(10)의 수축 운동시 샤프트 상에서 후진 이동한 제1 전방 가동바디(112)와 제1 후방 고정바디(121) 사이에 배치된다. 이로써, 제2 블레이드(20)는 제1 블레이드(10)와 독립적으로 수축 및/또는 이완 운동가능하게 결합될 수 있다.
제2 측정센서(250)는 제2 블레이드(20)의 수축 및/또는 이완 운동시 제2 전방 고정바디(211)와 제2 전방 가동바디(212) 사이의 이격 거리, 제2 블레이드(20)와 샤프트(S) 사이의 이격 거리 등을 측정하여 관로의 내경과 내부의 변형(혹은 변경) 등을 산출해 낼 수 있다.
제2 전방 링크부(210)와 유사하게, 제2 후방 링크부(220)는 샤프트(S)의 후단측 외주면에 위치고정되되, 제1 후방 고정바디(121)의 후방에 배치된 제2 후방 고정바디(221)와, 제2 후방 고정바디(221) 후방에서, 구체적으로 제1 후방 가동바디(122)의 후방에서 샤프트(S)의 축선방향으로 활주이동가능한 제2 후방 가동바디(222), 제2 블레이드(20)와 제2 후방 고정바디(221) 사이에 개재되는 제7 링크(223), 제2 블레이드(20)와 제2 후방 가동바디(222) 사이에 개재되는 제8 링크(224)를 구비한다. 구체적으로, 제7 링크(223)의 일 단부는 제2 블레이드(20)의 후단측에서 회동가능하게 결합되는 한편 제7 링크(223)의 타 단부는 제2 후방 고정바디(221)에서 회동가능하게 결합된다. 이와 대응되게, 제8 링크(224)의 일 단부는 제2 블레이드(20)의 후단측에서 회동가능하게 결합되는 한편 제8 링크(224)의 타 단부는 제2 후방 가동바디(222)에서 회동가능하게 결합되는데, 제8 링크(224)는 제7 링크(223)와 교차되게 배열될 수 있다.
덧붙여서, 다수의 제5 링크(213)는 제2 전방 고정바디(213)에서 제2 블레드(20)를 향해 방사상방향으로 길이연장되되, 제5 링크(213)는 제2 블레이드(20)의 갯수와 동일하다. 다수의 제6 링크(214)는 제2 전방 가동바디(212)에서 제2 블레이드(20)를 향해 방사상방향으로 길이연장되되, 제6 링크(214)는 제2 블레이드(10)의 갯수와 동일하다. 제7 링크(223)는 제2 후방 고정바디(221)에서 제2 블레드(20)를 향해 방사상방향으로 길이연장되되, 제7 링크(723)는 제2 블레이드(20)의 갯수와 동일하다. 다수의 제8 링크(224)는 제2 후방 가동바디(222)에서 제2 블레이드(20)를 향해 방사상방향으로 길이연장되되, 제8 링크(224)는 제2 블레이드(20)의 갯수와 동일하다.
추가로, 제2 후방 고정바디(221)는 도시된 바와 같이 제1 블레이드(10)의 이완 운동시 샤프트 상에서 전진 이동한 제1 후방 가동바디(122)와 제1 후방 고정바디(121) 사이에 배치되는 한편, 제2 후방 가동바디(222)는 도시된 바와 같이 제1 블레이드(10)의 수축 운동시 샤프트 상에서 후진 이동한 제1 후방 가동바디(122)의 후방에 배치된다. 이로써, 제2 블레이드(20)는 제1 블레이드(10)와 독립적으로 수축 및/또는 이완 운동가능하게 결합될 수 있다.
특별하기로, 본 발명은 관로의 축관 구간(스케일의 응축으로 인한 내경 변경 구간도 포함), 곡률 구간을 주행하는 동안에 제2 블레이드(20)를 샤프트(S)의 축선방향과 나란하게 배열될 수 있게 다시 말하자면 제2 블레이드(20)의 전단측과 제2 블레이드(20)의 후단측을 샤프트(S)에 대해서 일정한 이격 간격을 유지하면서 수축 및/또는 이완 운동할 수 있게 제2 전방 가동바디(212)와 제2 후방 가동바디(222) 사이에 제2 간격 유지부(230)를 배치하되, 제2 간격 유지부(230)의 일 단부는 제2 전방 가동바디(212)에 결합시키고, 제2 간격 유지부(230)의 타 단부는 제2 후방 가동바디(222)에 결합시킨다.
이에 국한되지 않고, 제2 간격 유지부(230)는 제6 링크(214)와 제8 링크(224) 사이에 배치되고, 제2 간격 유지부(230)의 일 단부는 제6 링크(214)에서 회동가능하게 결합될 수 있는 한편 제2 간격 유지부(230)의 타 단부는 제8 링크(224)에서 회동가능하게 결합될 수 있다.
제2 간격 유지부(230)는 제2 전방 가동바디(212)와 제2 후방 가동바디(222) 사이의 이격 간격을 강제로 일정하게 유지시키는 구성부재로, 전술된 바와 같이 제2 블레이드(20)를 샤프트의 축선방향과 나란하게 배열될 수 있도록 돕는다.
삭제
도 4는 제1 블레이드의 수축 운동시 작동상태도를 개략적으로 도시한 것으로, 도 4a는 관로 내부에 배치된 본 발명의 변형측정장치의 측면도이고 도 4b는 도 3a의 B-B 선으로 절취한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변형측정장치가 예컨대 관로(P) 내부에서 내경 변경 구간을 진입하게 되면 제1 블레이드(10)는 눌려지는데 반해 제2 블레이드(20)는 영향을 받지 않게 된다.
제1 전방 가동바디(112)와 제1 후방 가동바디(122)는 샤프트(S)를 따라 후방으로 활주이동하면서 각각의 링크(113,114,123,124)를 접철하는데, 제1 블레이드(10)는 샤프트(S)를 향해 반경방향으로 수축되고 제1 간격 유지부(130)를 통해 제1 전방 가동바디(112)와 제1 후방 가동바디(122) 사이의 이격 간격을 일정하게 유지하여, 제1 블레이드의 변위시 편평도를 유지하게 된다. 즉, 본 발명은 제1 간격 유지부(130)를 수단으로 하여 제1 블레이드(10)의 전단측과 후단측 변위를 단순한 메카니즘을 통해 동기화시킬 수 있다.
물론, 다수의 제1 블레이드(10)는 각각의 링크(113,114,123,124)를 통해 하나의 제1 전방 고정바디(111), 하나의 제1 전방 가동바디(112), 하나의 제1 후방 고정바디(121), 하나의 제1 후방 가동바디(122)에 결합되어 있기 때문에, 하나의 제1 블레이드에 외력이 가해져도 나머지 제1 블레이드(10)가 연동되어 수축되는 구조로 이루어져 있다.
덧붙여서, 제1 블레이드(10) 만이 수축되었다면, 작업자는 관로 내부에 스케일과 같이 이물질로 인해 관로 변경이 이루어져 있음을 유추할 수 있게 된다.
도 5는 제2 블레이드의 수축 운동시 작동상태도를 개략적으로 도시한 것으로, 도 5a는 관로 내부에 배치된 본 발명의 변형측정장치의 측면도이고 도 5b는 도 5a의 C-C 선으로 절취한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변형측정장치가 예컨대 관로(P) 내부에서 내경 변경 구간을 진입하게 되면 제2 블레이드(20)는 눌려지는데 반해 제1 블레이드(10)는 영향을 받지 않게 된다.
제2 전방 가동바디(212)와 제2 후방 가동바디(222)는 샤프트(S)를 따라 후방으로 활주이동하면서 각각의 링크(213,214,223,224)를 접철하는데, 제2 블레이드(20)는 샤프트(S)를 향해 반경방향으로 수축되고 제2 간격 유지부(230)를 통해 제2 전방 가동바디(212)와 제2 후방 가동바디(222) 사이의 이격 간격을 일정하게 유지하여, 제2 블레이드의 변위시 편평도를 유지하게 된다. 즉, 본 발명은 제2 간격 유지부(230)를 수단으로 하여 제2 블레이드(20)의 전단측과 후단측 변위를 단순한 매커니즘을 통해 동기화시킬 수 있다.
물론, 다수의 제2 블레이드(20)는 각각의 링크(213,214,223,224)를 통해 하나의 제2 전방 고정바디(211), 하나의 제2 전방 가동바디(212), 하나의 제2 후방 고정바디(221), 하나의 제2 후방 가동바디(222)에 결합되어 있기 때문에, 하나의 제2 블레이드에 외력이 가해져도 나머지 제1 블레이드(20)가 연동되어 수축되는 구조로 이루어져 있다.
덧붙여서, 제2 블레이드(20) 만이 수축되었다면, 작업자는 관로 내부에 스케일과 같이 이물질로 인해 관로 변경이 이루어져 있음을 유추할 수 있게 된다.
도 6은 제1 블레이드와 제2 블레이드의 수축 운동시 본 발명에 따른 변형측정장치의 작동상태도를 개략적으로 도시한 것으로, 도 6a는 관로 내부에 배치된 본 발명의 변형측정장치의 측면도이고 도 6b는 도 6a의 D-D 선으로 절취한 단면도이다.
도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 변형측정장치가 관로(P) 내부에서 내경 변경 구간, 예컨대 축관 구간, 곡률 구간 등에 진입하게 되면 제1 및 2 블레이드(10,20)는 동시에 눌려질 수 있다.
다시 말하자면, 본명에 따른 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치는 제1 및 제2 블레이드(10,20)가 동시에 수축되었다면 관로의 곡률 구간, 관로의 내부 변형으로 판단할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전력관로의 내부 또는 내경 변경측정장치의 일 사용예를 도시한 정면도로서, 샤프트의 타단부에 2개 이상의 관통공(S11)을 구비한 연결 조인트(S1)를 배치한다(도 2 참조).
본 발명에 따른 변형측정장치는 관로 외부에 배치된 견인수단(미도시)의 구동으로 와이어(W)를 잡아당겨 관로 내부를 주행하게 되는데, 와이어(W)는 연결 조인트(S1)에 구비된 관통공(S11)을 통해 변형측정장치의 전방으로 길게 뻗어 있게 된다. 본 발명은 변형측정장치의 후단에 배치될 후단설비(미도시, 예컨대, 길이가 다른 변형측정장치)로 연결된 케이블(C)을 통해 측정센서(150,250)에서 측정된 관로 내부의 데이터(내경, 곡률, 스케일의 존재 유무 등)를 전송하여 관로의 내부 변형정도를 확인할 수 있게 된다. 주행 중 관로 내부 측정시, 견인수단으로 잡아당겨지는 와이어(W)와 케이블(C) 사이에 장력이 발생하게 된다. 본 발명은 이러한 과정 중 측정 데이터의 오차를 최소화하기 위해 본 발명의 변형측정장치 전체를 와이어(W)로 연결하고 후단에 배치된 케이블(C)을 동시에 잡아당겨 인장력에 의한 측정 오차를 제거할 수 있게 된다.
이상 본 발명은 실시예를 통하여 상세히 설명하였으나, 이는 본 발명을 구체적으로 설명하기 위한 것으로, 본 발명에 따른 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치는 이에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당해 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 그 변형이나 개량이 가능함은 명백하다고 할 것이다.
본 발명의 단순한 변형 내지 변경은 모두 본 발명의 영역에 속하는 것으로 본 발명의 구체적인 보호범위는 첨부된 특허청구범위에 의하여 명확해질 것이다.
10 ----- 제1 블레이드,
110 ----- 제1 전방 링크부,
120 ----- 제1 후방 링크부,
20 ----- 제2 블레이드,
210 ----- 제2 전방 링크부,
220 ----- 제2 후방 링크부,
S ----- 샤프트.

Claims (11)

  1. 중심부에 배치된 샤프트(S)와;
    상기 샤프트(S)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치되고 상기 샤프트의 외주면 둘레에서 방사상방향으로 수축 또는 이완 이동하는 다수의 제1 블레이드(10);
    상기 샤프트(S)의 전단측 외주면에 위치고정된 제1 전방 고정바디(111)와, 상기 제1 전방 고정바디(111) 후방에서 상기 샤프트(S)의 축선방향으로 활주이동가능한 제1 전방 가동바디(112), 상기 제1 블레이드(10)와 상기 제1 전방 고정바디(111) 사이에 개재된 제1 링크(113), 및 상기 제1 블레이드(10)와 상기 제1 전방 가동바디(112) 사이에 개재된 제2 링크(114)를 구비한 제1 전방 링크부(110); 및
    상기 샤프트(S)의 후단측 외주면에 위치고정된 제1 후방 고정바디(121)와, 상기 제1 후방 고정바디(121) 후방에서 상기 샤프트(S)의 축선방향으로 활주이동가능한 제1 후방 가동바디(122), 상기 제1 블레이드(10)와 상기 제1 후방 고정바디(121) 사이에 개재된 제3 링크(123), 및 상기 제1 블레이드(10)와 상기 제1 후방 가동바디(122) 사이에 개재된 제4 링크(124)를 구비한 제1 후방 링크부(120);로 이루어지는데,
    상기 제1 블레이드(10)는 상기 샤프트(S)에 대해 독립적으로 수축 또는 이완 운동할 수 있고,
    상기 제1 블레이드(10)는 상기 제1 전방 가동바디(112)와 상기 제1 후방 가동바디(122) 사이에 제1 간격 유지부(130)를 배치하되, 상기 제1 간격 유지부(130)의 일 단부는 상기 제1 전방 가동바디(112)에 결합시키고, 상기 제1 간격 유지부(130)의 타 단부는 상기 제1 후방 가동바디(122)에 결합시켜,
    상기 제1 블레이드가 수축 또는 이완 운동시 상기 제1 간격 유지부(130)를 수단으로 하여 상기 샤프트(S)의 축선방향과 나란한 배열 상태를 유지할 수 있는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트(S)의 외주면 둘레를 따라 등간격으로 이격배치되고 상기 샤프트의 외주면 둘레에서 방사상방향으로 수축 또는 이완 이동하는 다수의 제2 블레이드(20)와;
    상기 샤프트(S)의 전단측 외주면에 위치고정된 제2 전방 고정바디(211)와, 상기 제2 전방 고정바디(211) 후방에서 상기 샤프트(S)의 축선방향으로 활주이동가능한 제2 전방 가동바디(212), 상기 제2 블레이드(20)와 상기 제2 전방 고정바디(211) 사이에 개재된 제5 링크(213), 및 상기 제2 블레이드(20)와 상기 제2 전방 가동바디(212) 사이에 개재된 제6 링크(214)를 구비한 제2 전방 링크부(210); 및
    상기 샤프트(S)의 후단측 외주면에 위치고정된 제2 후방 고정바디(221)와, 상기 제2 후방 고정바디(221) 후방에서 상기 샤프트(S)의 축선방향으로 활주이동가능한 제2 후방 가동바디(222), 상기 제2 블레이드(20)와 상기 제2 후방 고정바디(221) 사이에 개재된 제7 링크(223), 및 상기 제2 블레이드(20)와 상기 제2 후방 가동바디(222) 사이에 개재된 제8 링크(224)를 구비한 제2 후방 링크부(220);를 추가로 구비하는데,
    상기 제2 블레이드(20)는 상기 샤프트(S)에 대해 독립적으로 수축 또는 이완 운동할 수 있되, 상기 제2 전방 고정바디(211)는 상기 제1 전방 고정바디(111)의 후방에 배치되고,
    상기 제2 전방 가동바디(212)는 상기 제1 전방 가동바디(112)와 상기 제1 후방 고정바디(121) 사이에 배치되며,
    상기 제2 후방 고정바디(221)는 상기 제1 후방 고정바디(121)의 후방에 배치되고, 상기 제2 후방 가동바디(222)는 상기 제1 후방 가동바디(122)의 후방에 배치되는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 다수의 제2 블레이드(20)는 상기 다수의 제1 블레이드(10)와 접촉되지 않게 상기 샤프트(S)의 외주면 둘레를 따라 교호적으로 배치되는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.
  4. 삭제
  5. 청구항 2 에 있어서,
    상기 제2 블레이드(20)는 상기 제2 전방 가동바디(212)와 상기 제2 후방 가동바디(222) 사이에 제2 간격 유지부(230)를 배치하되, 상기 제2 간격 유지부(230)의 일 단부는 상기 제2 전방 가동바디(212)에 결합시키고, 상기 제2 간격 유지부(230)의 타 단부는 상기 제2 후방 가동바디(222)에 결합시켜,
    상기 제2 블레이드가 수축 또는 이완 운동시 상기 제2 간격 유지부(230)를 수단으로 하여 상기 샤프트(S)의 축선방향과 나란한 배열 상태를 유지할 수 있는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.
  6. 삭제
  7. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제1 전방 가동바디(112)는 상기 제1 블레이드(10)의 변위를 측정하는 제1 측정센서(150)를 추가로 구비하는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 전방 가동바디(112)는 상기 제1 블레이드(10)의 변위를 측정하는 제1 측정센서(150)를 추가로 구비하고,
    상기 제2 전방 가동바디(212)는 상기 제2 블레이드(20)의 변위를 측정하는 제2 측정센서(250)를 추가로 구비하는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.
  9. 청구항 1 에 있어서,
    상기 제1 블레이드(10)는 일 단부에 휠(11)을 추가로 구비하는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.
  10. 청구항 2에 있어서,
    상기 제1 블레이드(10)는 일 단부에 휠(11)을 추가로 구비하고,
    상기 제2 블레이드(20)는 일 단부에 휠(21)을 추가로 구비하는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 샤프트(S)는 상기 샤프트의 타 단부에 연결 조인트(S1)를 구비하는, 전력관로의 내부 또는 내경 변형측정장치.

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