KR102000650B1

KR102000650B1 - 슈미트해머용 광학식 측점 표시 장치

Info

Publication number: KR102000650B1
Application number: KR1020180040848A
Authority: KR
Inventors: 최동하
Original assignee: 백양엔지니어링 주식회사
Priority date: 2018-04-09
Filing date: 2018-04-09
Publication date: 2019-07-16

Abstract

본 발명은 슈미트해머(10)를 이용한 건설 구조물의 비파괴 검사시 피검체(11)에 측점을 표시하는 장치에 관한 것으로, 광선이 발산되는 다수의 슬릿(slit)(21)이 형성된 봉체(20) 한쌍이 직각 접합되어, 피검체(11) 표면에 격자상의 광선이 표시되는 것이다.
본 발명을 통하여, 슈미트해머(10) 시험용 측점을 피검체(11)에 신속하고 정확하게 표시할 수 있으며, 시험이 완료된 후에는 일체의 잔존물 없이 측점 및 격자선이 완벽하게 제거되어, 피검체(11)의 미관 훼손을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

슈미트해머용 광학식 측점 표시 장치{OPTICAL POINT MARKER FOR SCHMIDT HAMMER}

본 발명은 슈미트해머(10)를 이용한 건설 구조물의 비파괴 검사시 피검체(11)에 측점을 표시하는 장치에 관한 것으로, 광선이 발산되는 다수의 슬릿(slit)(21)이 형성된 봉체(20) 한쌍이 직각 접합되어, 피검체(11) 표면에 격자상의 광선이 표시되는 것이다.

슈미트해머(Schmidt hammer)(10)를 통하여 수행되는 반발경도법(反撥硬度法)은 콘크리트 구조물에 대한 대표적인 비파괴 시험법으로서, 도 1에서와 같이 피검체(11)에 격자 형태로 설정되는 측점을 표시한 후, 각 측점을 슈미트해머(10)로 타격하는 방식으로 수행된다.

일반적인 콘크리트 구조물에 대한 슈미트해머(10) 측점은 도 1에서와 같이, 가로 5점 및 세로 4점의 정사각형 격자로 구성되는데, 시험 수행에 앞서 펜 또는 분필로 격자선을 정확하게 표시하는 작업이 선행된다.

피검체(11)에 대한 측점 표시 작업은 작업자가 현장에서 수작업으로 수행하게 되는 바, 측점 표시의 정밀도를 기대하기 어려웠으며, 특히, 일반적으로 슈미트해머(10) 시험은 1회성으로 완료되는 것이 아니라, 다양한 지점에 대한 반복 시험이 이루어지므로, 측점 표시 작업에 장시간이 소요되어 작업 능률이 저하되는 문제점이 있었다.

이에, 측점이 양각 또는 음각된 스탬프 또는 로울러로 피검체(11)에 측점을 표시하는 방법이 개발되었으며, 관련 종래기술로는 특허 제1255025호 및 특허 제1410338호 등을 들 수 있다.

특허 제1255025호 및 특허 제1410338호에서와 같이, 피검체(11)에 측점을 찍는 방식으로 표시함으로써, 측점 표시 작업 자체의 편의성 및 정확성은 확보할 수 있으나, 이들 스탬프 또는 로울러를 상시 휴대하여야 하고, 특히 잉크를 보급하는 등의 복잡한 사전 작업이 필요한 단점이 있었다.

또한, 펜 등을 이용하여 수작업으로 측점을 표시하는 전통적인 방식과 스탬프 또는 로울러를 이용한 방식 공히, 시험 완료 후에도 피검체(11)에 격자선이 잔존할 수 밖에 없어 이를 제거하는 추가 작업이 필요한 심각한 문제점이 있었다.

슈미트해머(10)를 이용한 반발경도법을 비롯한 비파괴 시험은 당해 구조물의 완성 후 즉, 완공단계에서 노출면에 대하여 수행되는 것이 일반적이며, 따라서 완공된 구조물의 미관상 측점 표시 격자를 깨끗하게 제거할 필요가 있는데, 피검체(11)에 격자선을 직접 표시하는 종래기술에서는 이를 완전히 제거하기가 어려울 뿐 아니라, 장시간의 작업이 추가 소요되는 심각한 문제점이 있는 것이다.

이에, 사전 인쇄된 측점 표시 시험지를 피검체(11)에 임시 부착한 상태에서 시험지 표면을 슈미트해머(10)로 타격하고, 시험 완료후 부착된 시험지를 제거하는 방식이 통용되고 있으나, 시험과정에서 1차 타격되는 시험지로 인하여 시험결과가 왜곡되는 심각한 문제가 초래될 수 밖에 없다.

본 발명은 전술한 문제점을 감안하여 창안된 것으로, 슈미트해머용 측점 표시장치에 있어서, 한쌍의 중공(中空) 봉체(20) 일단이 직각으로 접합되고, 봉체(20)의 내측 표면에는 미세한 장홈인 슬릿(21) 다수가 등간격으로 형성되며, 봉체(20)내 슬릿(21)의 배후에는 광원(25)이 설치되어 광원(25)에서 생성된 광선이 슬릿(21)을 통하여 봉체(20)와 직각으로 조사되되, 일측 봉체(20)와 타측 봉체(20)에서 각각 조사된 광선이 격자형으로 직교되며 교점을 형성함을 특징으로 하는 슈미트해머용 광학식 측점 표시 장치이다.

또한, 상기 광원(25)과 슬릿(21) 사이에는 광원(25)측으로 곡면이 형성되고 봉체(20)와 직교하는 중심축을 가지며, 중심축 횡방향 단면이 일정한 주상렌즈(22)가 설치됨을 특징으로 하는 슈미트해머용 광학식 측점 표시 장치이고, 상기 봉체(20)에는 외측으로 돌출된 돌출박판(28)이 형성됨을 특징으로 하는 슈미트해머용 광학식 측점 표시 장치이다.

본 발명을 통하여, 슈미트해머(10) 시험용 측점을 피검체(11)에 신속하고 정확하게 표시할 수 있으며, 시험이 완료된 후에는 일체의 잔존물 없이 측점 및 격자선이 완벽하게 제거되어, 피검체(11)의 미관 훼손을 방지하는 효과를 얻을 수 있다.

특히, 측점 표시에 있어서 피검체(11) 표면에 잉크 또는 종이와 같은 일체의 피복물이 형성되지 않으므로, 시험 과정에서 일체의 왜곡이 발생되지 않는 바, 슈미트해머(10) 시험의 정확도 및 신뢰도를 획기적으로 향상시키는 효과를 얻을 수 있다.

도 1은 종래기술에 의한 슈미트해머 시험 방식 설명도
도 2는 본 발명에 의한 슈미트해머 시험 방식 설명도
도 3은 본 발명의 사시도
도 4는 본 발명의 부분절단 사시도
도 5는 본 발명의 단면도
도 6은 돌출박판이 적용된 본 발명의 일 실시예 사시도
도 7은 도 6 실시예의 사용상태 설명도

본 발명의 상세한 구성 및 작동 원리를 첨부된 도면을 통하여 설명하면 다음과 같다.

우선, 도 2는 본 발명의 외관 및 전체적인 구조를 도시한 사시도로서, 도시된 바와 같이, 본 발명은 슈미트해머(10) 시험시 피검체(11)에 측점을 시각적으로 표시하는 측점 표시장치로서, 피검체(11)에 테이프(99) 등으로 임시 부착된 상태로 사용되는 것이다.

도시된 실시예에서는 콘크리트 벽체에 본 발명이 부착된 상태에서 격자형으로 조사되는 광선간 교점을 측점으로 슈미트해머(10)를 타격하는 방식으로 시험이 진행되고 있으며, 이렇듯 광선을 이용하여 측점을 표시함으로써, 피검체(11)에 일체의 손상을 가하거나 잉크 등의 잔존물을 형성하지 않고도 측점의 표시가 가능할 뿐 아니라, 피검체(11)와 슈미트해머(10) 사이에 잉크, 분필 또는 종이 등 일체의 장애물이 존재하지 않으므로 이들 장애물로 인한 시험결과 왜곡을 근본적으로 방지하고 시험 정밀도를 확보할 수 있다.

이러한 본 발명의 광학식 측점 표시장치는 도 3에서와 같이, L자형을 이루며 상호 접합되는 한쌍의 봉체(20)로 구성되며, 각각의 봉체(20)에는 광선이 조사되는 개구부로서 폭이 좁고 길이가 길게 절개된 장홈인 슬릿(21)이 형성된다.

즉, 본 발명은 도 3에서와 같이, 한쌍의 중공(中空) 봉체(20) 일단이 접합부(30)를 구성하면서 직각으로 접합되어 전체적으로 L자형의 형상을 이루는 것으로, 상호 직각을 이루는 봉체(20) 내측 표면에는 미세한 장홈인 슬릿(21) 다수가 등간격으로 형성되는 것이다.

또한, 내부 구조가 도시된 도 4 및 도 5에서와 같이, 봉체(20)내 슬릿(21)의 배후에는 광원(25)이 설치되어 광원(25)에서 생성된 광선이 슬릿(21)을 통하여 봉체(20)와 직각으로 조사되되, 도 2에서와 같이, 일측 봉체(20)와 타측 봉체(20)에서 각각 조사된 광선이 격자형으로 직교되며 교점을 형성함으로써, 슈미트해머(10) 시험의 측점을 피검체(11) 표면에 시각적으로 표시하게 된다.

즉, 도 3 내지 도 5에서와 같이, 수평 방향으로 구성된 봉체(20)에는 상면에 슬릿(21)이 형성되고, 수직 방향으로 구성된 봉체(20)에는 타 봉체(20)측 측면에 슬릿(21)이 형성되어, 각 봉체(20)의 슬릿(21)에서 조사되는 광선이 도 2에서와 같이, 격자를 이루며 교차되면서 교점을 형성하는 것이다.

도 2에서와 같이, 본 발명은 피검체(11) 표면에 접착용 테이프(99) 등으로 부착된 상태로 사용될 수 있는데, 만일 슈미트해머(10) 시험을 수행하는 작업자가 2인 이상이라면 슈미트해머(10) 조작자 외 타 작업자가 본 발명의 접합부(30) 부위 등을 파지하여 피검체(11)에 밀착하는 방식으로 사용할 수도 있다.

또한 본 발명 측점 표시 장치의 피검체(11)상 부착은 장치의 배면이 피검체(11)에 밀착된 상태에서 일측 봉체(20)는 수평을 이루고 그에 따라 타측 봉체(20)는 수직을 이루도록 부착되며, 각 봉체(20)에 형성된 슬릿(21)은 그 중심선이 피검체(11) 표면과 직교하는 방향으로 배열되게 된다.

따라서, 도 5의 A-A'선 단면도에서와 같이, 광원(25)에서 생성되어 슬릿(21)을 통과하여 조사되는 광선은 평면상 방사상(放射狀)으로 소폭 확산되면서 피검체(11) 표면에 직선을 형성하게 되며, 봉체(20)에 등간격으로 다수 형성된 슬릿(21)으로부터 조사되는 광선들에 의하여 피검체(11) 표면에 형성되는 직선들이 도 2에서와 같이 격자를 이루면서 교차함에 따라, 사용자가 교차점을 슈미트해머(10) 시험의 측점으로서 시각적으로 확인할 수 있게 된다.

본 발명에 있어서 광선을 생성하는 광원(25)으로는 고휘도 LED(Light Emitting Diode)를 적용하는 것이 바람직하고, 도 5에서와 같이, 양측 봉체(20)간 접합부(30)에는 전원 및 LED 구동 회로 등으로 구성된 구동부(27)가 내장될 수 있으며, 도 3 및 도 4에 예시된 바와 같이, 구동부(27)에는 광원(25)을 점멸하는 스위치(39)가 구성될 수 있다.

한편, 도 5의 A-A'선 단면도에서와 같이, 본 발명의 작동에 있어서 광원(25)에서 생성된 광선은 슬릿(21)과 평행한 방향 즉, 피검체(11) 표면과 직교하는 방향으로는 소폭 확산되면서 피검체(11) 표면에 확산광이 조사될 필요가 있지만, 피검체(11)와 평행한 방향의 광선 확산은 최대한 억제하여 광선의 조사폭을 일정하게 유지할 필요가 있다.

이러한 정면상 광선 조사폭의 유지는 측점 표시 구간내에서 피검체(11) 표면상 광선 조사면의 명도(明度)를 확보함과 동시에, 격자선 및 측점의 세밀한 표시를 위하여 필요한 것으로, 이는 폭이 좁고 길이가 긴 장홈인 슬릿(21) 자체의 구조를 통하여도 일부 달성될 수 있으나, 일층 효과적인 광선 조사폭 유지를 위하여, 본 발명에서는 도 5의 타원내 확대부에서와 같이, 주상렌즈(柱狀 lense)(22)를 적용하여 광원(25)에서 발생된 광선을 굴절시켜 조사폭이 최대한 일정하게 유지되는 광선으로 변환한다.

즉, 도 4의 타원내 확대부 및 도 5의 타원내 확대부에서와 같이, 광원(25)과 슬릿(21) 사이에는 광원(25)측으로 곡면이 형성되고 봉체(20)와 직교하는 중심축을 가지며, 중심축 횡방향 단면이 일정한 주상렌즈(22)를 설치하는 것으로, 여기서 주상렌즈(22)는 그 사전적 의미에서와 같이, 기둥과 같이 종방향으로 단면이 일정한 형태의 렌즈로서, 슬릿(21)의 길이 방향과 기둥의 길이 방향이 일치하도록 설치되는 것이다.

따라서, 도 5에서와 같이, 주상렌즈(22)를 통과한 광선은 피검체(11) 표면과 직교하는 방향으로의 확산은 보장되지만, 피검체(11) 표면과 평행한 방향으로의 확산은 최대한 억제되어, 세밀하고 명확한 격자선 및 측점 표시가 가능하게 된다.

한편, 전술한 도 2에서와 같이, 1인 작업시 본 발명 표시 장치는 테이프(99) 등으로 봉체(20)를 피검체(11) 표면에 부착하는 방식이 적용되는데, 이 과정에서 슬릿(21)이 가려질 가능성이 있을 뿐 아니라, 봉체(20)와 피검체(11) 표면간 부착력이 불충분할 수도 있다.

이에, 도 6 및 도 7에서와 같이, 봉체(20)에 외측으로 돌출된 돌출박판(28)을 형성하여 이 돌출박판(28)을 테이프(99)로 부착함으로써, 일층 견고하고 간편한 부착이 가능할 뿐 아니라, 테이프(99) 부착과정에서 슬릿(21)이 가려지는 문제도 해결할 수 있다.

돌출박판(28)은 봉체(20) 외측 즉, 슬릿(21)이 형성된 타측 측면에 돌출 형성되는 얇은 판체로서, 돌출박판(28) 배면이 봉체(20)의 배면과 일치하여 평탄한 면을 형성하도록 즉, 피검체(11)와의 부착면에 있어서 봉체(20)와 돌출박판(28)이 평탄면을 형성하도록 성형된다.

또한, 돌출박판(28)의 두께는 0.5mm 내지 1.0mm로 형성하는 것이 성형성 및 지지력 측면에서 유리하며, 도 7에서와 같이, 본 발명 표시 장치를 피검체(11) 표면에 밀착한 상태에서 돌출박판(28) 표면 및 돌출박판(28) 주변의 피검체(11) 표면에 걸쳐 접착용 테이프(99)를 부착하는 간단한 조치만으로 견고한 부착이 가능하다.

10 : 슈미트해머
11 : 피검체
20 : 봉체
21 : 슬릿
22 : 주상렌즈
25 : 광원
27 : 구동부
28 : 돌출박판
30 : 접합부
39 : 스위치
99 : 테이프

Claims

슈미트해머용 측점 표시장치에 있어서,
한쌍의 중공(中空) 봉체(20) 일단이 직각으로 접합되고;
봉체(20)의 내측 표면에는 미세한 장홈인 슬릿(21) 다수가 등간격으로 형성되며;
봉체(20)내 슬릿(21)의 배후에는 광원(25)이 설치되어 광원(25)에서 생성된 광선이 슬릿(21)을 통하여 봉체(20)와 직각으로 조사되되, 조사되는 광선은 피검체(11) 표면과 직교하는 방향의 방사상(放射狀)으로 확산되면서 피검체(11) 표면에 직선을 형성하고, 일측 봉체(20)와 타측 봉체(20)에서 각각 조사된 광선에 의하여 피검체(11) 표면에 형성되는 직선들이 격자형으로 직교되며 교점을 형성함을 특징으로 하는 슈미트해머용 광학식 측점 표시 장치.
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