KR102294706B1 - Soil sampling device for measurement of resistivity and induced polaization of soil - Google Patents
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Abstract
본 발명은 지층 내부로 관입하여 토양 시료를 채취하는 토양 시료 채취 기구로서, 길이 방향 양측으로 개구되고, 길이 방향으로 연장된 중공관체 형태의 본체; 본체의 내부에 길이 방향으로 삽입되도록 서로 연계 결합하여 장착되며, 토양 시료가 채취되는 원통형의 복수의 샘플러; 본체의 상단에 결합하여, 복수의 샘플러 중 최상단의 샘플러가 본체의 상단 외부로 상승되는 것을 방지하는 캡; 및 길이 방향 양측으로 개구되고, 일단이 본체의 하단에 결합하고, 타단이 토양에 압입되는 삽입관체를 포함하는 토양 시료 채취 기구에 관한 것이다. The present invention provides a soil sampling device for collecting a soil sample by penetrating into a stratum, comprising: a body in the form of a hollow tubular body that is opened on both sides in the longitudinal direction and extends in the longitudinal direction; a plurality of cylindrical samplers that are coupled to each other so as to be inserted into the body in the longitudinal direction and are connected to each other, and from which soil samples are collected; a cap coupled to the upper end of the main body to prevent the uppermost sampler among the plurality of samplers from rising to the outside of the upper end of the main body; And it relates to a soil sampling apparatus which is opened to both sides in the longitudinal direction, one end is coupled to the lower end of the main body, and the other end is a soil sample collection device comprising a cannulated body press-fitted into the soil.
Description
본 발명은 지중 환경 오염대 조사를 위한 토양 시료의 전기물성 측정을 위한 토양 시료 채취 기구에 관한 것으로, 구체적으로, 현장에서 토양 시료의 전기비저항 및 유도분극 측정을 손쉽고, 용이하게 측정하기 위하여 복수의 샘플러를 사용하는 토양 시료 채취 기구에 관한 것이다.The present invention relates to a soil sampling apparatus for measuring electrical properties of a soil sample for investigation of a contamination zone in the underground environment. It relates to a soil sampling apparatus using a sampler.
지반 조사에 사용되는 물리 탐사 방법 중에서 전기탐사는 지반에 인위적인 신호를 이용하여 지반을 측정하는 방법으로 측정 결과를 분석하여 지하의 지질구조, 지반 오염대, 광물자원, 지하수 등에 활용되는 방법이다.Among the physical exploration methods used for ground investigation, electrical surveying is a method of measuring the ground using artificial signals in the ground, and it is a method used for underground geological structures, ground pollution zones, mineral resources, and groundwater by analyzing the measurement results.
전기비저항 탐사는 전류를 지하에 흘린 후 일정한 지점들에서 전위차를 측정하고 이를 분석하여 지하의 지질구조를 해석하는 탐사 방법이다.Electrical resistivity exploration is an exploration method that analyzes the underground geological structure by measuring the potential difference at certain points after flowing an electric current underground and analyzing it.
유도분극 탐사는 전기비저항과 측정 방법이 유사하며, 지하에 전류를 흘려보내 분극형상을 유도하고 물질마다 분극이 일어나는 정도의 차이로부터 지하 매질을 조사하는 방법이다.The induced polarization probe is similar to the electrical resistivity and the measurement method is a method of inducing a polarization shape by flowing an electric current underground and examining the underground medium from the difference in the degree of polarization for each material.
전기비저항과 유도분극 탐사는 암석, 모래, 점토 등과 같이 다양한 매질로 구성된 지반의 상태를 평가할 수 있어 지반조사 및 토목 분야, 지질, 환경오염 분야에 활용되고 있다.The electrical resistivity and induced polarization probes can evaluate the condition of the ground composed of various media such as rocks, sand, and clay, and are being used in the field of ground investigation, civil engineering, geology, and environmental pollution.
일반적의 현장 토양 시료의 채취는 지반의 물리 화학적 특성과 구조 등을 분석하고 평가하는데 있어서 필수적인 요소로 여겨지고 있다. 이 같은 시료 채취는 지반에 관입으로 채취기 내부를 토양으로 채워지게 되며, 채취기 내부의 토양을 샘플 보관팩이나 샘플 통에 넣어 운반하는 것이 일반적이다.The collection of general on-site soil samples is regarded as an essential element in analyzing and evaluating the physicochemical properties and structure of the ground. In such a sample collection, the inside of the collector is filled with soil by penetrating the ground, and it is common to transport the soil inside the collector into a sample storage pack or sample container.
지중 환경 오염대 조사에서 토양 시료의 채취 후 실험실로 운반하여 시료의 물성 측정 및 분석이 이루어진다. After the soil sample is collected in the investigation of the underground environment pollution zone, the physical properties of the sample are measured and analyzed by transporting it to the laboratory.
예를 들어, 도 7에 도시된 바와 같이, 특허문헌 1의 토양 시료 채취기(1000)는 모래, 점토, 자갈 등의 퇴적물의 단면을 조사하기 위해, 토양 시료 채취기(1000)를 분할되는 샘플관을 사용하여 시료의 절개면을 관찰하는 장치가 고안되어 있다. For example, as shown in FIG. 7 , the
또한, 도 8에 도시된 바와 같이, 특허문헌 2의 토양 시료 채취기(2000)는 토양의 연대 측정을 위해, 토양 시료의 삽입부와 샘플러 모체부를 분리할 수 있는 형태로 토양 시료의 수납이 가능한 장치가 고안되어 있다. In addition, as shown in FIG. 8 , the
그러나, 특허문헌 1 및 2로부터 채취한 토양 시료의 전기물성 측정은 여러 어려움이 있다. However, there are several difficulties in measuring electrical properties of soil samples collected from Patent Documents 1 and 2.
첫째, 시료의 채취량이 적을 경우 시료에 포함된 오염 물질의 적은 양에도 매우 상이한 결과를 얻을 수 있다. 채취한 시료는 다짐 정도, 수분 함량 등의 환경이 실제 현장과 다를 수밖에 없으므로 측정된 전기비저항 및 유도분극 결과의 신뢰성 문제가 발생한다. First, when the amount of sample collected is small, very different results can be obtained even with a small amount of contaminants included in the sample. Since the collected samples have different environments, such as compaction degree and moisture content, from the actual site, there is a problem with the reliability of the measured electrical resistivity and induced polarization results.
둘째, 토양 시료의 운반 과정에 발생하는 시료의 변형 및 훼손이 있다. 특히, 전기적 물성의 경우 공극률, 공극수의 전기전도도, 공극의 포화 정도에 따라 그 측정값이 좌우된다. 채취 당시의 상태에서 많은 변형이 가해질 경우 현장 물리탐사 자료와의 교차 해석에 어려움을 겪게 된다. Second, there is deformation and damage to the sample that occurs in the process of transporting the soil sample. In particular, in the case of electrical properties, the measured value depends on the porosity, the electrical conductivity of the number of pores, and the degree of saturation of the pores. If a lot of deformation is applied in the state at the time of collection, it will be difficult to cross-interpret the data from the field physical survey.
따라서, 전술한 종래의 토양 시료 채취기의 문제점들을 극복하기 위해 토양 시료의 채취와 물성측정을 현장에서 즉시 수행 및 안전한 운반을 위한 장치가 필요하다. Therefore, in order to overcome the problems of the conventional soil sampler described above, there is a need for an apparatus for collecting soil samples and measuring their properties immediately on site and safely transporting them.
따라서, 본 발명은 전술한 종래 기술들의 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 토양 시료 채취와 동시에 전기물성 측정용 샘플러에 시료를 채취함으로써 원 토양의 상태를 유지할 수 있어 별도의 측정용 홀더에 운반이 필요로 하지 않기 때문에, 현장에서 바로 측정 또는 운반 후 실내에서 즉각적으로 측정에 사용할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.Accordingly, the present invention is to solve the problems of the prior art described above, and by collecting a sample in a sampler for measuring electrical properties at the same time as collecting a soil sample, the state of the original soil can be maintained, so that it is necessary to transport it to a separate holder for measurement Because it does not do it, the purpose is to make it possible to measure immediately on site or use it for measurement indoors immediately after transport.
또한, 본 발명은 복수의 샘플러가 길이와 위치에 따라 착탈 가능하게 장착되어, 토양 시료의 채취 후 샘플러를 분리하고, 채취된 토양으로부터 전기물성을 측정할 수 있는 토양 시료 채취 기구를 제공하는 것을 목적으로 한다.In addition, an object of the present invention is to provide a soil sample collection device in which a plurality of samplers are detachably mounted according to length and position, the sampler is separated after the soil sample is collected, and electrical properties can be measured from the collected soil. do it with
전술한 기술적 과제를 달성하기 위해, 본 발명은 지층 내부로 관입하여 토양 시료를 채취하는 토양 시료 채취 기구로서, 길이 방향 양측으로 개구되고, 길이 방향으로 연장된 중공관체 형태의 본체; 본체의 내부에 길이 방향으로 삽입되도록 서로 연계 결합하여 장착되며, 토양 시료가 채취되는 원통형의 복수의 샘플러; 본체의 상단에 결합하여, 복수의 샘플러 중 최상단의 샘플러가 본체의 상단 외부로 상승되는 것을 방지하는 캡; 및 길이 방향 양측으로 개구되고, 일단이 본체의 하단에 결합하고, 타단이 토양에 압입되는 삽입관체를 포함하는 토양 시료 채취 기구를 제공할 수 있다. In order to achieve the above-described technical problem, the present invention provides a soil sampling device for collecting a soil sample by penetrating into a stratum, comprising: a body in the form of a hollow tube that is opened on both sides in the longitudinal direction and extends in the longitudinal direction; a plurality of cylindrical samplers that are coupled to each other so as to be inserted into the body in the longitudinal direction and are connected to each other, and from which soil samples are collected; a cap coupled to the upper end of the main body to prevent the uppermost sampler among the plurality of samplers from rising to the outside of the upper end of the main body; And it is open to both sides in the longitudinal direction, one end is coupled to the lower end of the body, the other end can be provided a soil sampling device comprising a cannulated body press-fitted into the soil.
또한, 본 발명의 본체의 내경은 캡의 내경보다 작고, 본체의 상단이 캡에 수용될 수 있고, 본체의 내경은 삽입관체의 내경보다 작고, 본체의 하단이 삽입관체에 수용될 수 있다. In addition, the inner diameter of the main body of the present invention is smaller than the inner diameter of the cap, the upper end of the main body can be accommodated in the cap, the inner diameter of the main body is smaller than the inner diameter of the cannulated body, the lower end of the main body can be accommodated in the cannulated body.
또한, 본 발명의 본체는 길이 방향으로 분할되는 복수의 세그먼트로 형성되고, 본 발명의 삽입관체는 상단부로부터 하단부를 향하여 경사지게 형성되는 경사부를 포함할 수 있다. In addition, the main body of the present invention is formed of a plurality of segments divided in the longitudinal direction, and the cannulated body of the present invention may include an inclined portion formed to be inclined from the upper end toward the lower end.
또한, 본 발명의 캡은 캡의 측면을 반경 방향으로 관통하는 관통홀 및 관통홀에 결합하는 고정핀을 더 포함하고, 복수의 샘플러 중 최상단의 샘플러의 상단부가 고정핀에 걸려, 토양 채취시 상단으로 이동되는 것을 방지할 수 있다. In addition, the cap of the present invention further includes a through hole passing through the side of the cap in a radial direction and a fixing pin coupled to the through hole, and the upper end of the sampler at the top of the plurality of samplers is caught by the fixing pin, can be prevented from moving to
또한, 본 발명의 복수의 샘플러 각각의 부피는 서로 동일할 수 있고, 아크릴, 폴리염화비닐(PVC) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 제조될 수 있다. In addition, the volume of each of the plurality of samplers of the present invention may be the same as each other, and may be made of acrylic, polyvinyl chloride (PVC) or polypropylene (PP).
또한, 본 발명의 복수의 샘플러 각각은, 상기 샘플러의 외경보다 작고 상기 샘플러의 일단의 둘레에 형성된 수나사부와, 상기 샘플러의 내경보다 크고 상기 샘플러의 타단에서 이웃하여 연계되는 샘플러의 수나사부가 삽입되어 결합되는 암나사부를 포함하고, 상기 복수의 샘플러들은 상기 수나사부와 암나사부가 서로 나사 결합하여 연계될 수 있다. In addition, each of the plurality of samplers of the present invention is smaller than the outer diameter of the sampler and formed on the periphery of one end of the sampler, and the inner diameter of the sampler is larger than the inner diameter of the sampler and adjacent to the other end of the sampler. It includes a female thread coupled to, the plurality of samplers may be connected by screwing the male thread part and the female thread part to each other.
또한, 본 발명의 상기 샘플러는, 상기 암나사부의 하단에 형성된 단차부와, 상기 단차부에 놓여져 상기 샘플러의 내면에 끼워지는 전극링과, 상기 전극링이 배치되는 위치에서, 외부로부터 상기 전극링에 접근 가능하도록 상기 샘플러를 관통하여 형성되는 단자홀을 더 포함할 수 있고, 이러한 전극링은 스테인리스로 제조될 수 있다. In addition, the sampler of the present invention includes a step portion formed at the lower end of the female screw portion, an electrode ring placed on the step portion and fitted to the inner surface of the sampler, and at a position where the electrode ring is disposed, from the outside to the electrode ring It may further include a terminal hole formed through the sampler to be accessible, such an electrode ring may be made of stainless steel.
본 발명은 토양 조사 현장에서 채취하는 토양 시료에 대해 원 지반 상태의 전기물성을 즉각적으로 측정하고, 운반 이후 전기물성의 반복측정에 매우 유용한 효과가 있다.The present invention has a very useful effect for immediately measuring electrical properties in the original ground state for a soil sample collected at a soil survey site, and for repeated measurement of electrical properties after transport.
또한, 본 발명은 지반의 수직한 인접 심도의 토양 시료를 저장하여 샘플러의 시료와 함께 운반해 화학적 분석을 통해 채취 위치의 심도별 분석을 수행할 수 있다.In addition, according to the present invention, a soil sample of a depth adjacent to the ground is stored and transported together with a sample of a sampler to perform an analysis by depth of a collection location through chemical analysis.
또한, 본 발명은 토양의 화학분석 및 오염 분석과 전기물성 측정이 동일한 시료에 대해 측정되기 때문에, 결과들을 비교 분석하기 용이하며 이를 통해 토양 오염도 조사 평가에 활용할 수 있다.In addition, in the present invention, since the chemical analysis, contamination analysis, and electrical property measurement of the soil are measured for the same sample, it is easy to compare and analyze the results, and through this, it can be utilized for investigation and evaluation of soil contamination.
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구의 단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구의 샘플러의 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구를 지층 내부로 관입된 것을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구를 이용하여 토양 시료를 채취하고, 채취된 토양 시료의 전기물성을 측정하는 방법을 개략적으로 나타낸 개념도이다.
도 7은 종래의 토양 시료 채취기의 일례를 나타내는 것이다.
도 8은 종래의 다른 토양 시료 채취기의 일례를 나타내는 것이다. 1 is a perspective view schematically illustrating a soil sampling apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view schematically illustrating a soil sampling apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a cross-sectional view of a soil sampling apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a cross-sectional view of a sampler of a soil sampling apparatus according to an embodiment of the present invention.
5 is a conceptual diagram schematically showing that the soil sampling apparatus according to an embodiment of the present invention is penetrated into the strata.
6 is a conceptual diagram schematically illustrating a method of collecting a soil sample and measuring electrical properties of the collected soil sample by using a soil sampling device according to an embodiment of the present invention.
7 shows an example of a conventional soil sampler.
8 shows an example of another conventional soil sampler.
이하, 첨부된 도면을 기준으로 본 발명의 바람직한 실시 형태를 통하여, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구와 이를 이용하여 토양 시료의 전기 물성을 측정하는 방법에 대하여 설명하기로 한다. Hereinafter, a soil sampling apparatus according to an embodiment of the present invention and a method for measuring electrical properties of a soil sample using the same will be described with reference to the accompanying drawings through preferred embodiments of the present invention.
설명에 앞서, 어떤 부분이 어떤 구성 요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성 요소를 제외하는 것이 아니라, 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.Prior to the description, when a part "includes" a certain component, this does not exclude other components unless otherwise stated, meaning that other components may be further included.
또한, 본 발명의 구현예들이 첨부된 도면을 참고로 설명되었으나, 이는 예시를 위하여 설명되는 것이며, 이것에 의해 본 발명의 기술적 사상과 그 구성 및 적용이 제한되지 않는다.In addition, although embodiments of the present invention have been described with reference to the accompanying drawings, these are described for purposes of illustration, and the technical spirit of the present invention and its configuration and application are not limited thereby.
또한, 이하의 설명에서 본 발명의 토양 시료 채취 기구(100)의 진행 방향인 도 3의 세로 방향을 “길이 방향”으로, 가로 방향을 “반경 방향”으로 칭한다.In addition, in the following description, the vertical direction of FIG. 3 , which is the traveling direction of the
도 1은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)를 개략적으로 나타낸 분해 사시도이며, 도 3은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)의 단면도이다.1 is a perspective view schematically showing a
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)는 지층 내부로 관입하여 토양 시료를 채취할 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 2 , the
구체적으로, 본체(10)는 길이 방향 양측으로 개구되어 있고, 길이 방향으로 연장하는 중공관체의 형태이다. Specifically, the
또한, 본체(10) 내부에는 본체의 길이 방향으로 원통형의 복수의 샘플러(20)가 배치되어 있고, 각각의 샘플러들은 서로 연계 결합할 수 있다. 또한, 이러한 샘플러(20) 내부에 채취된 토양 시료가 저장된다. In addition, a plurality of
또한, 토양 시료를 채취하는 중에 시료의 압입에 의해 최상단의 샘플러가 본체(10)의 상단 외부로 이동되는 것을 방지하기 위해, 캡(30)이 본체(10)이 상단에 고정되게 장착되어 있다. In addition, in order to prevent the uppermost sampler from being moved to the outside of the upper end of the
한편, 캡(30)에는 그 측면을 반경 방향으로 관통하는 관통홀(31)이 형성되어 있으며, 고정핀(32)이 이러한 관통홀(31)을 관통하여 캡(30)에 결합된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 최상단 샘플러(20)의 상단부가 이러한 고정핀(32)에 걸려, 토양 채취시 본체(10)의 상단 외부로 이동되는 것이 방지될 수 있다. On the other hand, the
또한, 본체(10)의 하단에는 지층 내부로 굴착하기 위한 삽입관체(40)가 형성되어 있으며, 삽입관체(40)는 길이 방향으로 개구되어 있으므로, 채취 기구(100)가 지층 내부로 관입하면서 토양 시료가 최하단의 샘플러(20)부터 순서적으로 샘플러(20)에 토양 시료가 저장된다. In addition, the lower end of the
또한, 도 3에 도시된 바와 같이, 삽입관체(40)의 측면은 상단부로부터 하단부를 향해 기울어져 경사지는 경사부(41)로 형성되어 있으므로, 지층 내부로 관입하는데 유리하다. In addition, as shown in FIG. 3 , the side surface of the
한편, 본체(10)와 캡(30), 본체(10)와 삽입관체(40)의 결합 방법은 특별히 한정되지는 않지만, 예를 들어, 본체(10)의 양단부가 캡(30)과 삽입관체(40)에 수용되어 끼우는 방법으로 결합할 수 있다. On the other hand, the coupling method of the
도 3에 도시된 바와 같이, 본체(10)의 내경(d1)은 캡(30)의 내경(d2)보다 작기 때문에, 결합시 본체(10)의 상단부가 캡(30)에 수용될 수 있다. 또한, 본체(10)의 내경(d1)은 삽입관체(d3)의 내경보다 작기 때문에, 마찬가지로, 결합시 본체(10)의 하단부가 삽입관체(40)에 수용될 수 있다. As shown in FIG. 3 , since the inner diameter d1 of the
따라서, 결합된 토양 시료 채취 기구(100)를 지층 내부로 관입하더라도, 본체(10), 캡(30), 삽입관체(40)가 서로 분리되지 않으면서도, 추가적인 용접이나 결합 수단을 사용하지 않고 간단한 방법으로 구성들을 결합할 수 있으며, 토양 시료 완료후에도 구성들을 분리하는데 용이하다. Therefore, even if the combined
한편, 도 2에 도시된 바와 같이, 본체(10)는 길이 방향으로 분할되는 복수의 세그먼트(11)로 형성될 수 있다. 도 2에서는 2개의 세그먼트(11)로 분할되는 것을 예시하였으나, 필요에 따라 2개 이상의 복수의 세그먼트(11)로 분할하는 것도 가능하다. Meanwhile, as shown in FIG. 2 , the
본체(10)가 복수의 세그먼트(11)로 형성되기 때문에, 토양 시료의 채취를 완료한 이후, 토양 시료 채취 기구(100)로부터 샘플러(20)를 쉽게 분리할 수 있다. 즉, 토양 시료의 채취가 완료된 이후, 본체(10)에 상단부와 하단부에 각각 끼워져 결합되어 있는 캡(30)과 삽입관체(40)를 분리하면 자동적으로 복수의 세그먼트(11)들이 분할되기 때문에, 토양 시료가 저장되어 있는 샘플러(20)를 쉽게 본체(10)로부터 분리할 수 있다. Since the
도 4는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)의 샘플러(20)의 단면도이다. 4 is a cross-sectional view of a
도 4에 도시된 바와 같이, 샘플러(20)는 수직 길이를 갖는 원통형의 셀(shell)로 형성되어 있으며, 상하단에 나사식 결합을 통해 샘플러(20)들 사이의 연결 결합과 분리가 가능하다. As shown in FIG. 4 , the
구체적으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 복수의 샘플러(20) 중 어느 하나인 샘플러(20a)의 일단부의 둘레에는, 샘플러(20a) 셀의 외경보다 작은 수나사부(21)가 형성되어 있다. 또한, 이러한 샘플러(20a)와 이웃하여 연계되는 복수의 샘플러(20) 중 다른 하나의 샘플러(20b)는, 전술한 수나사부(21)와 대향하는 타단에서 샘플러(20b) 쉘의 내면에 형성된 암나사부(22)를 포함할 수 있다. Specifically, as shown in FIG. 4 , a
이러한 복수의 샘플러(20) 중 다른 하나의 암나사부(22)는 샘플러의 내경보다 큰 둘레에 형성되어 있으므로, 전술한 어느 하나 샘플러(20a)의 수나사부(21)가 내부로 삽입되어 함께 나사 결합될 수 있다. Since the female threaded
따라서, 복수의 샘플러(20)들은 전술한 수나사부(21)와 암나사부(22)의 나사식 결합을 통해 서로 연계되어 쉽게 결합하거나 분리할 수 있다. Accordingly, the plurality of
도 4의 실시예에서는 각 샘플러(20)의 상단에 암나사부(22)가 형성되고, 하단에 수나사부(21)가 형성되는 것을 도시하였으나, 나사부의 암수 위치를 여러 실시예로 변경할 수 있다. 예를 들어, 도 4의 도시된 실시예와 반대로 상단에 수나사부를 형성하고, 하단에 암나사부를 형성하는 것도 가능하다. 또는, 교차적으로 하나의 샘플러의 양단을 모두 수나사부로 형성하고, 다음 연계하여 이웃하는 샘플러의 양단을 모두 암나사부로 형성하고, 다음 연계하여 이웃하는 샘플러의 양단은 다시 수나사부로 형성하는 형태로 변경하는 것도 가능하다. In the embodiment of FIG. 4 , the
샘플러(20) 각각의 부피는 서로 동일할 수 있으며, 그 재료는 투명 또는 반투명한 아크릴, 폴리염화비닐(PVC) 또는 폴리프로필렌(PP)로 제조될 수 있다. 따라서, 샘플러(20) 내부의 시료의 관찰이 용이하며, 각 샘플러(20)마다 동일한 양의 토양 시료 저장이 가능하다. The volume of each of the
도 4에 도시된 바와 같이, 암나사부(22)가 형성된 샘플러(20)의 바로 하단에는 단차부(22a)가 형성되어 있으며, 이러한 단차부(22a)에 전극링(25)이 놓여져 배치된다. 구체적으로, 암나사부(22)의 내경(df)과 전극링(25)의 외경(dr)이 실질적으로 동일하기 때문에, 암나사부(22)의 내면에 전극링(25)의 외면이 끼워져 결합된다. As shown in FIG. 4 , a
또한, 전극링(25)이 배치되는 단차부(22a) 주위의 위치에는, 후술할 외부로부터 전기적으로 연결될 수 있는 측정 장치(50)의 전극을 전극링(25)에 접촉할 수 있는 단자홀(23)이 형성되어 있다. In addition, in a position around the
따라서, 하나의 샘플러(20)마다 전극링(25)과 단자홀(23)이 각각 형성되고, Accordingly, the
단자홀(23)을 통해 이러한 각각의 전극링(25)마다 측정 장치(50)를 연결할 수 있기 때문에, 원하는 샘플러(20) 내부의 토양 시료마다 전기물성의 측정이 용이하다. Since the measuring
전극링(25)은 스테인리스 재질을 사용하여 제작될 수 있으며, 용이성에 따라 그 재질을 달리하여 제작할 수 있다. The
도 5는 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)를 지층 내부로 관입된 것을 개략적으로 나타낸 개념도 이고, 도 6은 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)를 이용하여 토양 시료를 채취하고, 채취된 토양 시료의 전기물성을 측정하는 방법을 개략적으로 나타낸 개념도이다. 5 is a conceptual diagram schematically showing that the
도 5 및 도 6(a)에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)를 지층 내부로 관입하였고, 측정자가 원하는 지층 깊이에 따라 복수의 샘플러(20) 중에서 소정의 대상 샘플러(20)를 선택할 수 있다. 도 5 및 도 6(a)에서는 측정하고자하는 대상 샘플러(20)를 사선으로 표시하였다. As shown in FIGS. 5 and 6 ( a ), the
다음으로, 도 6(b)에 도시된 바와 같이, 본체(10)로부터 소정의 대상 샘플러(20)를 분리할 수 있다. 분리하는 구체적인 방법은 앞서 설명하였으므로, 여기에서는 생략하기로 한다. Next, as shown in FIG. 6B , a
다음으로, 도 6(c)에 도시된 바와 같이, 분리된 대상 샘플러(20)의 양단에 전류 전극(51)을 위치시키고, 단자홀(23)을 통해 전극링(25)에 전위 전극을 연결하여, 측정 장치(50)를 통해 토양 시료의 전기물성을 현장에서 측정할 수 있다. Next, as shown in FIG. 6( c ), the
측정할 수 있는 전기물성은 토양의 전기비저항 또는 유도분극이 될 수 있다. 예를 들어, 토양의 전기비저항은 토양 시료의 단면적에 비례하고 길이에 반비례하는 아래의 [수학식 1]을 통해 계산될 수 있다. Measurable electrical properties can be electrical resistivity or induced polarization of soil. For example, the electrical resistivity of the soil may be calculated through [Equation 1] below, which is proportional to the cross-sectional area of the soil sample and inversely proportional to the length.
[수학식 1][Equation 1]
여기서, A는 원주형 시료의 단면적(m2), L은 원주형 시료의 길이(m), I는 전류전극에서 주입한 전류, 은 전위전극에서 측정된 전위차(V)이다.Here, A is the cross-sectional area of the cylindrical sample (m2), L is the length of the cylindrical sample (m), I is the current injected from the current electrode, is the potential difference (V) measured at the potential electrode.
한편, 측정 장치(50)의 종류를 변경하여 토양의 다른 전기물성도 현장에서 측정하는 것도 가능하다. On the other hand, it is also possible to measure other electrical properties of the soil in the field by changing the type of the measuring device (50).
결론적으로, 본 발명의 일 실시 형태에 따른 토양 시료 채취 기구(100)는 샘플러(20)의 이동에 따른 시료의 교란 또는 오염을 방지하고, 현장 상태에서 즉각적으로 토양 시료를 채취하여, 전극링(25)이 각각 포함되는 샘플러(20)를 사용하여 시료 채취 후 현장에서 즉각적으로 전기물성을 측정할 수 있다. In conclusion, the
전술한 설명들을 참고하여, 본 발명이 속하는 기술 분야의 종사자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.With reference to the above description, those skilled in the art to which the present invention pertains will be able to understand that the present invention may be embodied in other specific forms without changing the technical spirit or essential characteristics thereof.
그러므로, 지금까지 전술한 실시 형태는 모든 면에서 예시적인 것으로서, 본 발명을 상기 실시 형태들에 한정하기 위한 것이 아님을 이해해야만 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허 청구 범위에 의하여 나타내지며, 특허 청구 범위의 의미 및 범위 그리고 균등한 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다. Therefore, it should be understood that the above-described embodiments are illustrative in all respects and are not intended to limit the present invention to the above-described embodiments, and the scope of the present invention lies in the claims described later rather than the detailed description described above. All changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
100 토양 시료 채취 기구 10 본체
11 세그먼트 20 샘플러
21 수나사부 22 암나사부
22a 단차부 23 단자홀
25 전극링 30 캡
31 관통홀 32 고정핀
40 삽입관체 41 경사부
50 측정 장치 51 전류전극
d1 본체 내경 d2 캡 내경
d3 삽입관체 내경 df 암나사부 내경
dr 전극링 외경100
11
21
25
31 Through
40
50
d1 body inner diameter d2 cap inner diameter
d3 Inner diameter of insertion tube df Inner diameter of female thread
dr electrode ring outer diameter
Claims (11)
길이 방향 양측으로 개구되고, 길이 방향으로 연장된 중공관체 형태의 본체;
상기 본체의 내부에 길이 방향으로 삽입되도록 서로 연계 결합하여 장착되며, 상기 토양 시료가 채취되는 원통형의 복수의 샘플러;
상기 본체의 상단에 결합하여, 상기 복수의 샘플러 중 최상단의 샘플러가 상기 본체의 상단 외부로 상승되는 것을 방지하는 캡; 및
길이 방향 양측으로 개구되고, 일단이 상기 본체의 하단에 결합하고, 타단이 상기 토양에 압입되는 삽입관체를 포함하고,
상기 복수의 샘플러 각각은, 상기 샘플러의 외경보다 작고, 상기 샘플러의 일단부의 둘레에 형성된 수나사부와, 상기 샘플러의 내경보다 크고, 상기 샘플러의 타단에서 이웃하여 연계되는 샘플러의 수나사부가 삽입되어 결합되는 암나사부를 포함하고, 상기 복수의 샘플러들은 상기 수나사부와 암나사부가 서로 나사 결합하여 연계되며,
상기 샘플러는, 상기 암나사부의 하단에 형성된 단차부와, 상기 단차부에 놓여져 상기 샘플러의 내면에 끼워지는 전극링과, 상기 전극링이 배치되는 위치에서, 외부로부터 상기 전극링에 접근 가능하도록 상기 샘플러를 관통하여 형성되는 단자홀을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구.
A soil sampling device for collecting a soil sample by penetrating into the strata,
a body in the form of a hollow tube that is opened on both sides in the longitudinal direction and extends in the longitudinal direction;
a plurality of cylindrical samplers mounted in connection with each other so as to be inserted into the body in the longitudinal direction, and from which the soil sample is collected;
a cap coupled to the upper end of the main body to prevent the uppermost sampler among the plurality of samplers from rising to the outside of the upper end of the main body; and
It is opened on both sides in the longitudinal direction, and one end is coupled to the lower end of the main body, and the other end includes an inserted tube body that is press-fitted into the soil,
Each of the plurality of samplers is smaller than the outer diameter of the sampler, a male screw portion formed on the circumference of one end of the sampler, and a male screw portion of the sampler larger than the inner diameter of the sampler and adjacent to each other at the other end of the sampler is inserted and coupled and a female screw part, wherein the plurality of samplers are connected by screwing the male screw part and the female screw part to each other,
The sampler includes a step portion formed at the lower end of the female screw portion, an electrode ring placed on the step portion and fitted to the inner surface of the sampler, and the sampler so that the electrode ring can be accessed from the outside at a position where the electrode ring is disposed Soil sampling apparatus, characterized in that it further comprises a terminal hole formed through the.
상기 본체의 내경은 상기 캡의 내경보다 작고, 상기 본체의 상단이 상기 캡에 수용되는 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구.
The method of claim 1,
The inner diameter of the main body is smaller than the inner diameter of the cap, the soil sampling apparatus, characterized in that the upper end of the main body is accommodated in the cap.
상기 본체의 내경은 상기 삽입관체의 내경보다 작고, 상기 본체의 하단이 상기 삽입관체에 수용되는 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구.
3. The method of claim 2,
The inner diameter of the main body is smaller than the inner diameter of the cannulated body, and the lower end of the main body is a soil sampling apparatus, characterized in that accommodated in the cannulated body.
상기 본체는 길이 방향으로 분할되는 복수의 세그먼트로 형성되는 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구.
4. The method of claim 3,
The body is a soil sampling apparatus, characterized in that formed of a plurality of segments divided in the longitudinal direction.
상기 삽입관체는 상단부로부터 하단부를 향하여 경사지게 형성되는 경사부를 포함하는 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구.
5. The method of claim 4,
The insertion tube body is a soil sampling device, characterized in that it comprises an inclined portion formed to be inclined toward the lower end from the upper end.
상기 캡은, 상기 캡의 측면을 반경 방향으로 관통하는 관통홀 및 상기 관통홀에 결합하는 고정핀을 더 포함하고,
상기 복수의 샘플러 중 최상단의 샘플러의 상단부가 상기 고정핀에 걸려, 상기 토양 시료 채취시 상단으로 이동되는 것을 방지하는 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구.
The method of claim 1,
The cap further includes a through hole passing through the side surface of the cap in a radial direction and a fixing pin coupled to the through hole,
Soil sampling mechanism, characterized in that the upper end of the sampler at the top of the plurality of samplers is caught by the fixing pin to prevent movement to the upper end when the soil sample is collected.
상기 복수의 샘플러 각각의 부피는 서로 동일한 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구.
The method of claim 1,
A soil sampling apparatus, characterized in that the volume of each of the plurality of samplers is the same as each other.
상기 복수의 샘플러는 아크릴, 폴리염화비닐(PVC) 또는 폴리프로필렌(PP)으로 제조되는 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구
The method of claim 1,
The plurality of samplers are soil sampling apparatus, characterized in that made of acrylic, polyvinyl chloride (PVC) or polypropylene (PP)
상기 전극링은 스테인리스로 제조되는 것을 특징으로 하는 토양 시료 채취 기구. The method of claim 1,
The electrode ring is a soil sampling device, characterized in that made of stainless steel.
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