KR101978763B1 - 지하수 수위 측정장치 및 이를 이용한 지하수 수위 측정방법 - Google Patents

지하수 수위 측정장치 및 이를 이용한 지하수 수위 측정방법 Download PDF

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Abstract

스마트폰(10)의 충전단자(11)와 연결되어 지하수(20)의 위치를 확인하는 본 발명의 측정장치(A)는 측정장치(A)의 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되면 스마트폰(10)에 알람 및 플래쉬가 작동하도록, 스마트폰(10)에 전기적으로 연결되는 본체부(100); 본체부(100)에 감겨지는 케이블(200); 케이블(200)의 단부에 결합되는 감지부(300);를 포함하고, 감지부(300)는 감지부본체(310); 감지부본체(310)의 외면에 결합되어, 감지부본체(310)의 길이방향을 따라 이동되는 플로팅 링(320);을 포함하되, 플로팅 링(320)은 지하수(20)에 접촉되기 전에는 플로팅 링(320)의 자중에 의해 감지부본체(310)의 하측 영역에 위치하고, 지하수(20)에 접촉된 이후에는 플로팅 링(320)의 부력에 의해 감지부본체(310)의 상측영역으로 이동되어 지하수(20)를 감지한다. 본 발명은 휴대성이 용이한 지하수 수위 측정장치(A)로서, 도 1과 같이 휴대폰에 연결하여 지하수의 수위를 측정할 수 있다. 이때 스마트폰(10)은 감지부(300)가 지하수(20)를 감지하면 알람 울리거나 플래쉬가 깜빡이는 디스플레이 장치로 사용된다.

Description

지하수 수위 측정장치 및 이를 이용한 지하수 수위 측정방법{GROUND WATER LEVEL MEASURING DEVICE AND MEASURING METHOD THEROF}
본 발명은 지하수 수위 측정장치 및 이를 이용한 지하수 수위 측정방법에 관한 것이다.
최근 급작스럽게 지반이 침하가 발생하는 사고가 일어나고 있다. 지반 침하의 원인은 다양하지만 그 원인 중 하나가 지중에 존재하는 지하수의 손실로 지중에 공동(지하수가 빠져나간 공간)이 발생하고, 공동이 무너지면서 지반이 침하하는 것이다.
지하수를 관측하는 것은 농업용으로 이용하거나 위와 같은 지하수위의 변동을 확인하기 위함으로서, 관측용 관정을 설치하고, 지하수위를 측정한다.
기존의 지하수위 측정장비는 휴대성이 용이하지 않아 측정자가 많은 관정에서 사용하기 어려운 단점이 있고, 지하수를 직접 접촉하여 탐지하는 센서부가 주변 습도에 노출되어 반응하거나 센서부에 뭍은 물기에 반응하는 오류가 빈번히 발생한다.
즉, 기존의 지하수위 측정장비는 지하수위를 측정하는 감지부와 감지상태를 알려주는 본체부의 부피가 크기 때문에 감지부를 관정 안에 낙하시키고 회수하는 공정이 어렵고, 센서부의 오류로 지하수위의 정확한 위치를 파악하기 어렵다는 문제가 있어왔다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해 도출된 것으로서, 휴대성이 용이하면서도, 감지부가 지하수를 만나면 부력으로 감지부가 지하수위를 알려주는 지하수 수위 측정장치 및 이를 이용한 지하수 수위 측정방법을 제시한다.
상기 과제의 해결을 위하여, 스마트폰(10)의 충전단자(11)와 연결되어 지하수(20)의 위치를 확인하는 본 발명의 측정장치(A)는 상기 측정장치(A)의 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되면 스마트폰(10)에 알람 및 플래쉬가 작동하도록, 스마트폰(10)에 전기적으로 연결되는 본체부(100); 상기 본체부(100)에 감겨지는 케이블(200); 상기 케이블(200)의 단부에 결합되는 감지부(300);를 포함하고, 상기 감지부(300)는 감지부본체(310); 상기 감지부본체(310)의 외면에 결합되어, 상기 감지부본체(310)의 길이방향을 따라 이동되는 플로팅 링(320);을 포함하되, 상기 플로팅 링(320)은 지하수(20)에 접촉되기 전에는 상기 플로팅 링(320)의 자중에 의해 상기 감지부본체(310)의 하측 영역에 위치하고, 지하수(20)에 접촉된 이후에는 상기 플로팅 링(320)의 부력에 의해 상기 감지부본체(310)의 상측영역으로 이동되어 지하수(20)를 감지한다.
상기 감지부본체(310)의 상측영역에는 상호 분리되어 있는 한 쌍의 자력센서(311)가 내부에 설치되고, 상기 플로팅 링(320)의 내부에는 링 구조의 자석(321)이 상기 플로팅 링(320)의 링 구조를 따라 설치되며, 상기 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되어 상기 플로팅 링(320)이 상기 감지부본체(310)의 상부로 이동되면 상기 자력센서(311)의 외주면에 상기 자석(321)이 위치되어 상기 자력센서(311)가 상기 자석(321)의 자력을 감지하여 스마트폰(10)에 알람이 울리는 것이 바람직하다.
상기 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되어 전복되는 것을 방지하기 위해, 상기 플로팅 링(320)은 상광하협구조로 형성된 것이 바람직하다.
상기 감지부본체(310)의 상부와 하부에는 상기 플로팅 링(320)이 상기 감지부본체(310)의 상부 또는 하부로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(312)가 형성된 것이 바람직하다.
상기 케이블(200)과 상기 감지부(300)는 탈부착이 가능한 구조로 상호 결합되는 것이 바람직하다.
상기 케이블(200)에는 상기 본체부(100)에서 풀어진 길이를 확인할 수 있는 눈금이 표시된 것이 바람직하다.
상기 본체부(100)는 상기 케이블(200)이 감기는 타래부(120); 상기 타래부(120)의 일측과 타측 단부에 각각 결합된 일측단부(131) 및 타측단부(132);를 포함하고, 상기 타측단부(132)에는 상기 타래부(120)를 회전구동하여 상기 케이블(200)을 감을 수 있는 손잡이부(140)가 형성된 것이 바람직하다.
상기 본채부(100)의 휴대성을 용이하게 하기 위해, 상기 타래부(120)는 주름관 구조로 형성되어 측방향을 따라 그 길이가 조절되는 것이 바람직하다.
상기 본체부(100)의 휴대성을 용이하게 하기 위해, 상기 일측단부(131)의 타측 단부와 타측단부(132)의 일측단부에는 일측자석부(131a) 및 타측자석부(132a)가 형성되고, 상기 주름관 구조인 타래부(120)의 길이가 짧아진 상태에서 상기 일측자석부(131a) 및 타측자석부(132a)의 자력에 의해 밀착결합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 지하수 수위 측정장치(A)를 이용한 지하수 수위 측정방법은 스마트폰(10)에 상기 지하수 측정장치(A)를 연결하는 측정장치 연결단계; 상기 본체부(100)에서 상기 케이블(200)을 풀어 상기 감지부(300)를 지하수(20)로 내려보내는 감지부구동단계; 상기 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉하고, 상기 플로팅 링(320)이 부력에 의해 상기 감지부본체(310)의 상측으로 이동되어 스마트 폰(10)에 알람이 울리는 지하수 인지단계; 상기 케이블(200)을 확인하여 지면으로 부터 지하수면 까지의 깊이를 측정하는 측정단계;를 포함한다.
본 발명의 지하수 수위 측정장치는 휴대성이 용이하기 때문에 작업자의 작업효율이 향상된다.
또한 본원발명의 지하수 수위 측정장치는 플로팅 링의 부력으로 자력센서가 지하수를 감지하는 구조로서, 직접 지하수를 감지하는 센서보다 정확하게 지하수위를 측정할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하수 수위 측정장치가 스마트폰과 연결되는 것을 나타내는 도면.
도 2는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 링이 감지부본체를 따라 구동되는 것을 나타내는 도면.
도 3은 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 링이 감지부본체의 하측에 위치된 것을 나타내는 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시 예에 따른 플로팅 링이 감지부본체의 상측에 위치된 것을 나타내는 도면.
도 5는 본 발명의 일 실시 예에 따른 상광하협 구조로 형성된 플로팅 링을 나타내는 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시 예에 따른 눈금이 표시된 케이블을 타나낸 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시 예에 따른 본체부 측면도.
도 8은 본 발명의 일 실시 예에 따른 본체부 타측단부에 손잡이부가 형성된 것을 나타내는 도면.
도 9는 본 발명의 일 실시 예에 따른 손잡이부를 나타내는 정면도.
도 10은 본 발명의 일 실시 예에 따른 본체부의 길이가 최소로 줄어든 것을 나타내는 도면.
도 11은 본 발명의 일 실시 예에 따른 지하수 수위 측정장치로 지하수의 수위를 측정하는 것을 나타내는 도면.
본 발명에 따른 지하수 수위 측정장치 및 이를 이용한 지하수 수위 측정방법의 일 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면 번호를 부여하고 이에 대해 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 이하 사용되는 제1, 제2 등과 같은 용어는 동일 또는 상응하는 구성 요소들을 구별하기 위한 식별 기호에 불과하며, 동일 또는 상응하는 구성 요소들이 제1, 제2 등의 용어에 의하여 한정되는 것은 아니다.
또한, 결합이라 함은, 각 구성 요소 간의 접촉 관계에 있어, 각 구성 요소 간에 물리적으로 직접 접촉되는 경우만을 뜻하는 것이 아니라, 다른 구성이 각 구성 요소 사이에 개재되어, 그 다른 구성에 구성 요소가 각각 접촉되어 있는 경우까지 포괄하는 개념으로 사용하도록 한다.
이하, 첨부도면을 참조하여 지하수 수위 측정장치 및 이를 이용한 지하수 수위 측정방법에 관하여 상세히 설명한다.
스마트폰(10)의 충전단자(11)와 연결되어 지하수(20)의 위치를 확인하는 본 발명의 측정장치(A)는 측정장치(A)의 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되면 스마트폰(10)에 알람 및 플래쉬가 작동하도록, 스마트폰(10)에 전기적으로 연결되는 본체부(100); 본체부(100)에 감겨지는 케이블(200); 케이블(200)의 단부에 결합되는 감지부(300);를 포함하고, 감지부(300)는 감지부본체(310); 감지부본체(310)의 외면에 결합되어, 감지부본체(310)의 길이방향을 따라 이동되는 플로팅 링(320);을 포함하되, 플로팅 링(320)은 지하수(20)에 접촉되기 전에는 플로팅 링(320)의 자중에 의해 감지부본체(310)의 하측 영역에 위치하고, 지하수(20)에 접촉된 이후에는 플로팅 링(320)의 부력에 의해 감지부본체(310)의 상측영역으로 이동되어 지하수(20)를 감지한다.
본 발명은 휴대성이 용이한 지하수 수위 측정장치(A)로서, 도 1과 같이 휴대폰에 연결하여 지하수의 수위를 측정할 수 있다.
휴대폰과 측정장치(A)는 벨크로에 의해 상호 결합되어 탈착이 용이하다.
이때 스마트폰(10)은 감지부(300)가 지하수(20)를 감지하면 알람 울리거나 플래쉬가 깜빡이는 디스플레이 장치로 사용된다.
지하수 수위 측정장치(A)의 감지부(300)는 도 3와 같이 지하수(20)를 향하여 하측으로 이동시에는 플로팅 링(320)이 자중에 의해 감지부본체(310)의 하측 영역에 위치하고, 지하수(20)에 접촉된 이후에는 도 4와 같이 플로팅 링(320)의 부력에 의해 플로팅 링(320)이 감지부본체(310)의 상측으로 이동되어 지하수(20)를 감지한다.
감지부본체(310)의 상측영역에는 상호 분리되어 있는 한 쌍의 자력센서(311)가 내부에 설치되고, 플로팅 링(320)의 내부에는 링 구조의 자석(321)이 플로팅 링(320)의 링 구조를 따라 설치되며, 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되어 플로팅 링(320)이 감지부본체(310)의 상부로 이동되면 자력센서(311)의 외주면에 자석(321)이 위치되어 자력센서(311)가 자석(321)의 자력을 감지하여 스마트폰(10)에 알람이 울리는 것이 바람직하다.
이 경우, 도 3, 4와 같이 본 발명의 감지부본체(310)의 내측에는 한 쌍의 자력센서(311)가 설치되어 있는데, 자력센서(311)는 자력에 노출되면 상호 접촉되지 않은 한 쌍의 자력센서(311)가 접촉하게 되고, 자력에 노출되지 않으면 떨어지게 된다.
즉, 본원발명의 자력센서(311)는 기존의 지하수(20)를 직접 접촉하여 감지하는 방식이 아니라 자력센서의 노출 상태에 따라 지하수(20)를 감지하는 방식이므로 수분 및 물방울을 지하수(20)로 잘못 감지하는 문제를 방지할 수 있다.
감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되어 전복되는 것을 방지하기 위해, 플로팅 링(320)은 상광하협구조로 형성된 것이 바람직하다.
도 5와 같이 플로팅 링(320)이 상광하협구조로 형성되어 있기 때문에 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되어 전복되는 것을 방지한다.
감지부본체(310)의 상부와 하부에는 플로팅 링(320)이 감지부본체(310)의 상부 또는 하부로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(312)가 형성된 것이 바람직하다.
도 5와 같이, 감지부본체(310)의 상부와 하부에는 플로팅 링(320)의 이탈을 방지하는 이탈방지부(312)가 설치되어 플로팅 링(320)의 이동영역을 제한한다.
케이블(200)과 감지부(300)는 탈부착이 가능한 구조로 상호 결합되는 것이 바람직하다.
케이블(200)과 감지부(300)는 볼트너트 구조로 탈부착이 가능하다.
케이블(200)에는 본체부(100)에서 풀어진 길이를 확인할 수 있는 눈금이 표시된 것이 바람직하다.
본체부(100)는 케이블(200)이 감기는 타래부(120); 타래부(120)의 일측과 타측 단부에 각각 결합된 일측단부(131) 및 타측단부(132);를 포함하고, 타측단부(132)에는 타래부(120)를 회전구동하여 케이블(200)을 감을 수 있는 손잡이부(140)가 형성된 것이 바람직하다.
본 발명의 본체부(100)는 도 8과 같이 손잡이부(140)가 형성되어 손잡이부(140)를 회전하는 구동으로 타래부(120)를 회전시켜 풀려있는 케이블(200)을 감을 수 있다.
본체부(100)의 휴대성을 용이하게 하기 위해, 타래부(120)는 주름관 구조로 형성되어 측방향을 따라 그 길이가 조절되는 것이 바람직하다.
본체부(100)의 휴대성을 용이하게 하기 위해, 일측단부(131)의 타측 단부와 타측단부(132)의 일측단부에는 일측자석부(131a) 및 타측자석부(132a)가 형성되고, 주름관 구조인 타래부(120)의 길이가 짧아진 상태에서 일측자석부(131a) 및 타측자석부(132a)의 자력에 의해 밀착결합되는 것이 바람직하다.
본 발명의 본체부(100)는 도 7, 10과 같이 타래부(120)의 길이가 조절되고, 일측자석부(131a)와 타측자석부(132a)가 상호 접촉되는 구조로 길이가 줄어들어 휴대성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 지하수 수위 측정장치(A)를 이용한 지하수 수위 측정방법은 스마트폰(10)에 지하수 측정장치(A)를 연결하는 측정장치 연결단계; 본체부(100)에서 케이블(200)을 풀어 감지부(300)를 지하수(20)로 내려보내는 감지부구동단계; 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉하고, 플로팅 링(320)이 부력에 의해 감지부본체(310)의 상측으로 이동되어 스마트 폰(10)에 알람이 울리는 지하수 인지단계; 케이블(200)을 확인하여 지면으로 부터 지하수면 까지의 깊이를 측정하는 측정단계;를 포함한다.
10 : 스마트 폰 11 : 충전단자
20 : 지하수 100 : 본체부
120 : 타래부 131 : 일측단부
131a : 일측자석부 132a : 타측자석부
132 : 타측단부 140 : 손잡이부
200 : 케이블 300 : 감지부
310 : 감지부본체 311 : 자력센서
312 : 이탈방지부 320 : 플로팅 링
321 : 자석

Claims (10)

  1. 스마트폰(10)의 충전단자(11)와 연결되어 지하수(20)의 위치를 확인하는 측정장치(A)로서,
    상기 측정장치(A)의 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되면 스마트폰(10)에 알람 및 플래쉬가 작동하도록, 스마트폰(10)에 전기적으로 연결되는 본체부(100);
    상기 본체부(100)에 감겨지는 케이블(200);
    상기 케이블(200)의 단부에 결합되는 감지부(300);를 포함하고,
    상기 감지부(300)는
    감지부본체(310);
    상기 감지부본체(310)의 외면에 결합되어, 상기 감지부본체(310)의 길이방향을 따라 이동되는 플로팅 링(320);을 포함하되,
    상기 플로팅 링(320)은
    지하수(20)에 접촉되기 전에는 상기 플로팅 링(320)의 자중에 의해 상기 감지부본체(310)의 하측 영역에 위치하고,
    지하수(20)에 접촉된 이후에는 상기 플로팅 링(320)의 부력에 의해 상기 감지부본체(310)의 상측영역으로 이동되어 지하수(20)를 감지하며,
    상기 감지부본체(310)의 상측영역에는
    상호 분리되어 있는 한 쌍의 자력센서(311)가 내부에 설치되고, 상기 플로팅 링(320)의 내부에는 링 구조의 자석(321)이 상기 플로팅 링(320)의 링 구조를 따라 설치되며,
    상기 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되어 상기 플로팅 링(320)이 상기 감지부본체(310)의 상부로 이동되면 상기 자력센서(311)의 외주면에 상기 자석(321)이 위치되어 상기 자력센서(311)가 상기 자석(321)의 자력을 감지하여 스마트폰(10)에 알람 및 플래시가 작동하고.
    상기 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉되어 전복되는 것을 방지하기 위해, 상기 플로팅 링(320)은 상광하협구조로 형성되며,
    상기 감지부본체(310)의 상부와 하부에는
    상기 플로팅 링(320)이 상기 감지부본체(310)의 상부 또는 하부로 이탈되는 것을 방지하는 이탈방지부(312)가 형성되고,
    상기 케이블(200)과 상기 감지부(300)는 탈부착이 가능한 구조로 상호 결합되며,
    상기 케이블(200)에는 상기 본체부(100)에서 풀어진 길이를 확인할 수 있는 눈금이 표시되고,
    상기 본체부(100)는
    상기 케이블(200)이 감기는 타래부(120);
    상기 타래부(120)의 일측과 타측 단부에 각각 결합된 일측단부(131) 및 타측단부(132);를 포함하고,
    상기 타측단부(132)에는 상기 타래부(120)를 회전구동하여 상기 케이블(200)을 감을 수 있는 손잡이부(140)가 형성되며,
    상기 본체부(100)의 휴대성을 용이하게 하기 위해,
    상기 타래부(120)는 주름관 구조로 형성되어 측방향을 따라 그 길이가 조절되고,
    상기 본체부(100)의 휴대성을 용이하게 하기 위해,
    상기 일측단부(131)의 타측 단부와 타측단부(132)의 일측단부에는 일측자석부(131a) 및 타측자석부(132a)가 형성되고,
    상기 주름관 구조인 타래부(120)의 길이가 짧아진 상태에서 상기 일측자석부(131a) 및 타측자석부(132a)의 자력에 의해 밀착결합되는 것을 특징으로 하는 지하수 수위 측정장치.
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  10. 제1항의 지하수 수위 측정장치(A)를 이용한 지하수 수위 측정방법으로서,
    스마트폰(10)에 상기 지하수 수위 측정장치(A)를 연결하는 측정장치 연결단계;
    상기 본체부(100)에서 상기 케이블(200)을 풀어 상기 감지부(300)를 지하수(20)로 내려보내는 감지부구동단계;
    상기 감지부(300)가 지하수(20)에 접촉하고, 상기 플로팅 링(320)이 부력에 의해 상기 감지부본체(310)의 상측으로 이동되어 스마트 폰(10)에 알람이 울리는 지하수 인지단계;
    상기 케이블(200)을 확인하여 지면으로 부터 지하수면 까지의 깊이를 측정하는 측정단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 지하수 수위 측정방법.
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