KR102368318B1 - 복합 센서 장치 - Google Patents

복합 센서 장치 Download PDF

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KR102368318B1
KR102368318B1 KR1020210047317A KR20210047317A KR102368318B1 KR 102368318 B1 KR102368318 B1 KR 102368318B1 KR 1020210047317 A KR1020210047317 A KR 1020210047317A KR 20210047317 A KR20210047317 A KR 20210047317A KR 102368318 B1 KR102368318 B1 KR 102368318B1
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아신씨엔티 주식회사
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Abstract

복합 센서 장치가 개시된다. 본 발명의 일 측면에 따르면, 파이프 형상을 가지며, 상하 방향으로 연장되어 지면 아래에 매설되고, 측벽에는 물이 유입되는 유입구가 형성된 매설 부재; 상기 매설 부재 내부로 삽입되어 설치되며, 지중 경사와, 간극 수압을 측정하는 측정부; 및 상기 매설 부재의 내부 공간을 상기 유입구와 연결되는 간극 수압 측정 영역과 상기 간극 수압 측정 영역을 중심으로 상하 방향으로 위치하되 상기 간극 수압 측정 영역과 분리된 한 쌍의 지중 경사 측정 영역으로 구획하는 구획부를 포함하고, 상기 측정부는, 상기 매설 부재의 연장 방향으로 연장되고 상기 매설 부재 내부로 삽입되어 설치되는 몸체; 상기 몸체의 연장 방향으로 이격되어 상기 몸체에 설치되고, 상기 한 쌍의 지중 경사 측정 영역에 각각 위치하는 한 쌍의 지중 경사계; 및 상기 몸체의 상기 한 쌍의 지중 경사계 사이 영역에 설치되고, 상기 간극 수압 측정 영역에 위치하는 간극 수압계를 포함하는, 복합 센서 장치가 제공된다.

Description

복합 센서 장치{Complex sensor device}
본 발명은 복합 센서 장치에 관한 것이다.
지면 아래 간극 수압을 측정하는 간극 수압계와 지중 경사를 측정하는 지중 경사계는 설치 환경이 상이하다. 구체적으로 간극 수압계는 지면 아래 물이 존재하거나 존재할 가능성이 있는 환경에 설치되고, 지중 경사계는 기본적으로 물이 없는 환경에 설치된다.
이러한 이유로 종래 지중 경사계와 간극 수압계를 함께 설치하지 못하고, 지중 경사계를 설치하기 위한 공사와, 간극 수압계를 설치하기 위한 공사가 별개로 진행되어 불편함이 있었다.
본 발명의 실시예는, 간극 수압과 지중 경사를 동시에 측정하도록 구성된 복합 센서 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 파이프 형상을 가지며, 상하 방향으로 연장되어 지면 아래에 매설되고, 측벽에는 물이 유입되는 유입구가 형성된 매설 부재; 상기 매설 부재 내부로 삽입되어 설치되며, 지중 경사와, 간극 수압을 측정하는 측정부; 및 상기 매설 부재의 내부 공간을 상기 유입구와 연결되는 간극 수압 측정 영역과 상기 간극 수압 측정 영역을 중심으로 상하 방향으로 위치하되 상기 간극 수압 측정 영역과 분리된 한 쌍의 지중 경사 측정 영역으로 구획하는 구획부를 포함하고, 상기 측정부는, 상기 매설 부재의 연장 방향으로 연장되고 상기 매설 부재 내부로 삽입되어 설치되는 몸체; 상기 몸체의 연장 방향으로 이격되어 상기 몸체에 설치되고, 상기 한 쌍의 지중 경사 측정 영역에 각각 위치하는 한 쌍의 지중 경사계; 및 상기 몸체의 상기 한 쌍의 지중 경사계 사이 영역에 설치되고, 상기 간극 수압 측정 영역에 위치하는 간극 수압계를 포함하는, 복합 센서 장치가 제공될 수 있다.
상기 구획부는, 상기 간극 수압계를 중심으로 상기 몸체의 연장 방향으로 상호 이격되고, 상기 몸체의 외측면에서 상기 몸체의 외측 방향으로 돌출되어 상기 매설 부재의 내측면과 접하는 한 쌍의 구획 부재를 포함할 수 있다.
상기 각 구획 부재는, 디스크 형상을 가지며, 상기 매설 부재의 내측면과 접하는 테두리부는 탄성 재질로 제작될 수 있다.
상기 구획부는, 상기 유입구를 중심으로 상기 매설 부재의 연장 방향으로 상호 이격되고, 상기 몸체가 통과하는 관통홀이 형성되고, 상기 매설 부재의 내측면에서 상기 매설 부재의 내측 방향으로 돌출되어 상기 몸체의 외측면에 접하는 한 쌍의 구획 부재를 포함할 수 있다.
상기 각 구획 부재는, 디스크 형상을 가지며, 상기 몸체의 외측면과 접하는 중심부는 탄성 재질로 제작될 수 있다.
상기 몸체에는 상기 몸체를 상기 매설 부재의 내측면에 대해 구름 지지하는 롤러부가 형성될 수 있다.
상기 구획부는, 상기 유입구를 중심으로 상기 매설 부재의 연장 방향으로 상호 이격되고, 상기 몸체가 통과하는 관통홀이 형성되고, 상기 매설 부재의 내측면에서 상기 매설 부재의 내측 방향으로 돌출되어 상기 몸체의 외측면에 접하는 한 쌍의 구획 부재를 포함하고, 상기 롤러부는 다수로 제공되고, 상기 다수의 롤러부 중 적어도 일부는, 상기 몸체에 수납 가능하도록 상기 몸체에 힌지 결합되고, 상기 몸체에 힌지 결합되는 롤러부는, 상기 몸체가 상기 구획부재를 통과하는 과정에서 상기 구획 부재에 걸려 상기 몸체에 수납되고, 상기 몸체에 힌지 결합되는 롤러부가 상기 관통홀을 통과한 후 탄성에 의해 상기 몸체에서 돌출될 수 있다.
본 발명의 실시예에 따르면, 복합 센서 장치가 간극 수압과 지중 경사를 동시에 측정할 수 있어 경제적이고 실용적이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 센서 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 도 1의 AA 선에 따른 단면도이다.
도 3은 도 1의 BB선에 따른 단면도이다.
도 4는 도 1의 CC선에 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구획 부재를 나타내는 사시도이다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 센서 장치의 설치 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 센서 장치를 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8의 DD 선에 따른 단면도이다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 센서 장치의 설치 과정을 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 센서 장치를 나타내는 도면이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 센서 장치를 나타내는 도면이고, 도 2는 도 1의 AA 선에 따른 단면도이고, 도 3은 도 1의 BB선에 따른 단면도이고, 도 4는 도 1의 CC선에 따른 단면도이고, 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 구획 부재를 나타내는 사시도이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 센서 장치(10)는 매설 부재(100)와, 측정부(200)와, 구획부(300)를 포함한다.
매설 부재(100)는 파이프 형상을 가진다. 매설 부재(100)는 도 2와 같이 원형 단면을 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
매설 부재(100)는 상하 방향으로 연장되어 지면 아래에 매설된다. 여기서 상하 방향은 수평면에 대해 수직한 경우를 포함하여 수평면에 대해 45도 이상 90도 이하로 기울어진 경우를 포함한다.
매설 부재(100)의 연장 방향의 단부 중 지면에 가까운 단부는 개방되고, 지면에서 먼 단부는 폐쇄된다. 매설 부재(100)의 폐쇄된 단부는 끝으로 갈수록 단면적이 줄어드는 형상을 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
매설 부재(100)는 단일 파이프 형태로 제작되거나 여러 개의 파이프가 결합된 형태로 제작될 수 있다.
매설 부재(100)의 측벽에는 물이 유입되는 제 1 유입구(110)가 형성된다. 제 1 유입구(110)는 매설 부재(100)를 매설한 상태에서 후술하는 측정부(200)의 간극 수압계(250)를 위치시켜 간극 수압을 측정하고자 미리 결정된 위치에 형성된다.
측정부(200)는 매설 부재(100) 내부로 삽입되어 미리 설정된 설정 위치에 설치된다. 측정부(200)는 매설 부재(100) 내부에 설치된 상태에서 지중 경사와 간극 수압을 측정한다.
측정부(200)는 몸체(210)와, 한 쌍의 지중 경사계(230)와, 간극 수압계(250)를 포함한다.
몸체(210)는 매설 부재(100)의 연장 방향으로 연장된다. 몸체(210)는 도 2와 같이 원형 단면을 가질 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
몸체(210)는 지지 부재(210)에 지지된 상태로 매설 부재(100)에 삽입되고 설치 완료 후에도 위치 고정될 수 있다.
몸체(210)에는 한 쌍의 지중 경사계(230)가 설치된다. 한 쌍의 지중 경사계(230)는 각각 몸체(210)의 연장 방향으로 이격되어 몸체(210)에 설치된다. 이때 한 쌍의 지중 경사계(230)는 몸체(210)의 내부에 설치될 수 있다.
복합 센서 장치(10)가 설치된 시점 이후 복합 센서 장치(10)가 설치된 지반이 움직이면 매설 부재(100)의 경사는 초기 상태와 달라진다. 이때, 매설 부재(100)의 내부에 설치된 측정부(200)의 몸체(210)도 매설 부재(100)와 같이 거동한다.
지중 경사계(230)는 주기적 또는 연속적으로 매설 부재(100) 또는 몸체(210)의 경사를 측정한다.
지중 경사계(230)의 측정값은 전송 케이블(270)을 통해 외부로 전송될 수 있다. 또는 지중 경사계(230)의 측정값은 도시되지 않았으나 무선 통신 방식으로 외부로 전송될 수도 있다.
몸체(210)에는 간극 수압계(250)가 설치된다. 간극 수압계(250)는 한 쌍의 지중 경사계(230) 사이에 설치된다. 간극 수압계(250)는 몸체(210)의 내부에 설치될 수 있다. 몸체(210)에는 간극 수압계(250)로 물이 유입되는 제 2 유입구(211)가 형성될 수 있다.
간극 수압계(250)의 측정값은 전송 케이블(270)을 통해 외부로 전송될 수 있다. 또는 간극 수압계(250)의 측정값은 도시되지 않았으나 무선 통신 방식으로 외부로 전송될 수도 있다.
지중 경사계(230)가 위치하는 몸체(210)의 내부 공간과 간극 수압계(250)가 위치하는 몸체(210)의 내부 공간은 상호 분리된다. 이 경우, 제 2 유입구(211)를 통해 간극 수압계(250)로 유입된 물은 지중 경사계(230) 쪽으로 이동하지 않는다.
구획부(300)는 매설 부재(100)의 내부 공간을 간극 수압 측정 영역(100a)과 지중 경사 측정 영역(100b)으로 구획한다.
구획부(300)에 의해 구획된 간극 수압 측정 영역(100a)은 측정부(200)가 매설 부재(100) 내부의 설정 위치에 설치되면 정의되는 영역으로, 매설 부재(100)의 측벽에 형성된 제 1 유입구(110)와 연결되어 매설 부재(100) 외부의 물이 내부로 유입될 수 있는 영역이다.
측정부(200)가 매설 부재(100) 내부의 설정 위치에 설치되면, 측정부(200)의 간극 수압계(250)는 간극 수압 측정 영역(100a)에 위치한다. 매설 부재(100)의 제 1 유입구(110)를 통해 외부에서 매설 부재(100) 내부로 물이 유입되면 간극 수압 측정 영역(100a)은 물로 채워지고, 몸체(210)의 제 1 유입구(110)를 통해 간극 수압계(250)가 배치된 몸체(210)의 내부 공간으로 물이 유입되어 간극 수압을 측정할 수 있다.
구획부(300)에 의해 구획된 지중 경사 측정 영역(100b)은 간극 수압 측정 영역(100a)과 마찬가지로 측정부(200)가 매설 부재(100) 내부의 설정 위치에 설치되면 정의되는 영역으로, 간극 수압 측정 영역(100a)을 중심으로 상하 방향으로 위치하고, 간극 수압 측정 영역(100a)과 분리된다.
측정부(200)가 매설 부재(100) 내부의 설정 위치에 설치되면, 측정부(200)의 한 쌍의 지중 경사계(230)는 각각 간극 수압 측정 영역(100a)을 중심으로 상하에 위치하는 한 쌍의 지중 경사 측정 영역(100b)에 위치한다.
지중 경사 측정 영역(100b)은 구획부(300)에 의해 간극 수압 측정 영역(100a)과 분리되어 간극 수압 측정 영역(100a)에서 물이 지중 경사 측정 영역(100b)으로 유입되지 않는다.
지중 경사 측정 영역(100b)은 건조한 상태를 유지할 수 있어 지중 경사 측정 영역(100b)에 위치하는 지중 경사계(230)가 물과의 접촉으로 인한 손상을 방지할 수 있다.
구획부(300)는 한 쌍의 구획 부재(310)를 포함한다.
한 쌍의 구획 부재(310)는 각각 몸체(210)의 외측면에 지지되어 고정된다. 각 구획 부재(310)는 몸체(210)의 외측면에서 몸체(210)의 외측 방향으로 돌출되어 매설 부재(100)의 내측면에 접한다. 이때, 각 구획 부재(310)는 매설 부재(100)의 내측면에 밀착될 수 있다.
한 쌍의 구획 부재(310)는 간극 수압계(250)를 중심으로 몸체(210)의 연장 방향으로 상호 이격되어 배치된다.
각 구획 부재(310)는 디스크 형상을 가진다. 각 구획 부재(310)는 매설 부재(100)의 내측면과 접하는 테두리부(313)가 탄성 재질로 제작될 수 있다.
일례로, 구획 부재(310)는 몸체(210)에 가까운 중심부(311)와 몸체(210)에서 먼 테두리부(313)를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이때, 테두리부(313)는 중심부(311)와 달리 탄성 재질로 제작될 수 있다. 예컨대, 테두리부(313)는 고무로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
다른 예로, 구획 부재는 도시되지 않았으나 매설 부재(100)의 내측면과 접하는 테두리부 뿐만 아니라 전체적으로 탄성 재질(ex. 고무)을 가질 수 있다.
몸체(210)가 매설 부재(100)의 내부로 삽입되는 과정에서 구획 부재(310)의 테두리부(313)는 매설 부재(100)의 내측면에 접한 상태로 탄성 변형 가능하다. 몸체(210)가 매설 부재(100)의 내부로 삽입되어 설정 위치에 위치하면, 구획 부재(310)의 테두리부(313)는 매설 부재(100)의 내측면과 접한 상태를 유지할 수 있다.
몸체(210)에는 몸체(210)를 매설 부재(100)의 내측면에 대해 구름 지지하는 롤러부(260)가 형성될 수 있다.
롤러부(260)는 롤러(261)와 지지바(263)를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 지지바(263)는 일단이 몸체(210)의 외측면에 고정 지지된다. 롤러(261)는 지지바(263)의 타단에 회전 가능하게 지지된다.
롤러부(260)에 의해 몸체(210)의 내측면에 구름 지지하는 몸체(210)는 매설 부재(100)의 내부로 원활하게 삽입될 수 있다.
롤러부(260)는 다수로 제공될 수 있다. 다수의 롤러부(260)는 몸체(210)의 반경 방향 또는 몸체(210)의 연장 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
매설 부재(100)의 내측면에는 롤러부(260)의 롤러(261)를 가이드하기 위한 가이드 홈(120)이 형성될 수 있다. 가이드 홈(120)은 매설 부재(100)의 연장 방향으로 연장된다. 가이드 홈(120)은 다수로 제공되고 다수의 가이드 홈(120)은 매설 부재(100)의 반경 방향 또는 둘레 방향으로 이격되어 배치된다.
이 경우, 구획 부재(310)에도 가이드 홈(120)의 내측면에 접촉하는 돌기(315)가 형성된다. 돌기(315)의 개수는 가이드 홈(120)의 개수에 대응한다.
도 6 및 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 복합 센서 장치의 설치 과정을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 1, 도 6 및 도 7을 참조하여 본 실시예에 따른 복합 센서 장치(10)의 설치 과정을 설명한다.
먼저, 도 6과 같이 매설 부재(100)가 지면 아래 설정된 위치에 매설된다.
이후, 도 7과 같이 지면 아래에 매설된 매설 부재(100)에 측정부(200)가 삽입된다. 매설 부재(100)에 삽입된 측정부(200)는 외력에 의해 설정 위치로 이동한다. 이 과정에서 롤러부(260)는 몸체(210)를 매설 부재(100)의 내측면에 대해 구름 지지한다.
측정부(200)가 설정 위치에 위치하기 전에는 한 쌍의 구획 부재(310) 사이 공간은 간극 수압 측정 영역(도 1의 100a 참조)으로 정의되지 않는다.
이후, 도 1과 같이 측정부(200)가 매설 부재(100)의 내부에서 설정 위치에 설치되면, 비로서 한 쌍의 구획 부재(310) 사이 공간은 간극 수압 측정 영역(100a)으로 정의된다.
이때, 측정부(200)의 간극 수압계(250)는 지면 아래 설정된 위치에 놓이게 되고, 매설 부재(100)의 측벽에 형성된 제 1 유입구(도 3의 110 참조)를 통해 매설 부재(100) 내부로 물이 유입되어 간극 수압 측정 영역(100a)을 채우면 간극 수압계(250)는 지면 아래 설정 위치에서의 간극 수압을 측정할 수 있다.
한편, 매설 부재(100)가 매설되는 시점 또는 측정부(200)가 매설 부재(100) 내부에 설정 위치에 설치되는 과정에 매설 부재(100) 주변에 물이 없으면, 해당 시점 또는 해당 과정에서 매설 부재(100)의 제 1 유입구(110)를 통해 물이 매설 부재(100) 내부로 유입되지 않는다.
그러나 매설 부재(100)가 매설되는 시점 또는 측정부(200)가 매설 부재(100) 내부에 설정 위치에 설치되는 과정에 매설 부재(100) 주변에 물이 존재하면, 매설 부재(100) 내부로 물이 유입될 수 있다.
이를 방지하기 위해, 도 5와 같이 매설 부재(100)에는 제 1 유입구(110)를 개폐시키기 위한 별도의 도어 부재(130)가 설치될 수 있다.
예컨대, 도어 부재(130)는 매설 부재(100)의 연장 방향으로 연장되고 매설 부재(100)의 외측면에 매설 부재(100)의 연장 방향으로 연장된 가이드(140)를 따라 슬라이딩 운동할 수 있다.
도어 부재(130)가 제 1 유입구(110)를 폐쇄한 상태에서 매설 부재(100)가 매설되고 측정부(200)가 매설 부재(100) 내부에 설치되면, 작업자는 도어 부재(130)를 들어올려 제 1 유입구(110)를 개방시킬 수 있다.
도 8은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 센서 장치를 나타내는 도면이다. 도 9는 도 8의 DD 선에 따른 단면도이다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 센서 장치(10')는, 매설 부재(100)와, 측정부(200')와, 구획부(300')를 포함한다.
본 실시예에 따른 매설 부재(100)는 앞선 실시예에 따른 매설 부재(100)와 동일한 구조와 기능을 가지고 있어 설명을 생략한다.
본 실시예에 따른 측정부(200')는 몸체(210')와, 한 쌍의 지중 경사계(230)와, 간극 수압계(250)를 포함한다. 본 실시예에 따른 측정부(200')는 롤러부(260')가 몸체(210')에 대해 수납 가능하게 힌지 결합된다는 점에서 앞선 실시예에 따른 측정부(200)와 차이가 있다.
본 실시예에 따른 구획부(300')는 앞선 실시예에 따른 구획부(300)와 차이가 있다.
이하, 본 실시예에 따른 복합 센서 장치(10')를 설명함에 있어 앞선 실시예에 따른 복합 센서 장치(10)와의 차이점을 중심으로 설명한다.
본 실시예에 따르면, 구획부(300')는 한 쌍의 구획 부재(310')를 포함한다.
한 쌍의 구획 부재(310')는 매설 부재(100)의 측벽에 형성된 물이 유입되는 제 1 유입구(110)를 중심으로 매설 부재(100)의 연장 방향으로 상호 이격된다.
각 구획 부재(310')는 매설 부재(100)의 내측면에 지지되어 고정된다.
각 구획 부재(310')는 그 중심에 측정부(200')의 몸체(210')가 통과하는 관통홀(301)이 형성된다.
각 구획 부재(310')는 매설 부재(100)의 내측면에서 매설 부재(100)의 내측 방향으로 돌출되어 몸체(210')의 외측면에 접한다. 이때, 각 구획 부재(310')는 몸체(210')의 외측면에 밀착될 수 있다.
각 구획 부재(310')는 디스크 형상을 가진다. 각 구획 부재(310')는 측정부(200)의 몸체(210')의 외측면과 접하는 중심부(311')가 탄성 재질로 제작될 수 있다.
일례로, 구획 부재(310')는 측정부(200')의 몸체(210')에 가까운 중심부(311')와 매설 부재(100)의 내측면에 가까운 테두리부(313')를 포함하는 구조를 가질 수 있다. 이때, 중심부(311')는 테두리부(313')와 달리 탄성 재질로 제작될 수 있다. 예컨대, 중심부(311')는 고무로 제작될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
다른 예로, 구획 부재는 도시되지 않았으나 몸체(210')의 외측면과 접하는 중심부 뿐만 아니라 전체적으로 탄성 재질(ex. 고무)을 가질 수 있다.
몸체(210')가 매설 부재(100)의 내부로 삽입되는 과정에서 몸체(210')는 구획 부재(310')를 통과한다. 이때, 구획 부재(310')의 중심부(311')는 몸체(210')의 외측면에 접한 상태로 탄성 변형 가능하다. 몸체(210')가 매설 부재(100)의 내부로 삽입되어 설정 위치에 위치하면, 구획 부재(310')의 중심부(311')는 매설 부재(100)의 내측면과 접한 상태를 유지할 수 있다.
몸체(210')에는 몸체(210')를 매설 부재(100)의 내측면에 대해 구름 지지하는 롤러부(260, 260')가 형성된다. 롤러부(260, 260')는 롤러(261, 261')와 지지바(263, 263')를 포함할 수 있다.
롤러부(260. 260')는 다수로 제공될 수 있다. 다수의 롤러부(260, 260')는 몸체(210)의 반경 방향 또는 몸체(210')의 연장 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
본 실시예에서, 다수의 롤러부(260. 260') 중 적어도 일부(260')는 몸체(210)에 수납 가능하도록 몸체(210')에 힌지 결합될 수 있다. 그리고 나머지 롤러부(260)는 몸체(210')에 고정 결합될 수 있다. 이하, 몸체(210')에 힌지 결합된 롤러부(260')를 힌지 결합 롤러부(260')라 하고, 몸체(210')에 고정 결합된 롤러부(260)를 고정 결합 롤러부(260)라 한다.
힌지 결합 롤러부(260’)의 지지바(263')는 몸체(210')에 힌지 결합된다.
힌지 결합 롤러부(260’)는 몸체(210')에 수납 가능하다. 몸체(210')에는 롤러부(260')를 수납하기 위한 수납 공간이 형성되고, 몸체(210')에 수납된 롤러부(260')는 몸체(210')의 외부로 노출되지 않는다.
힌지 결합 롤러부(260’)는 기본적으로 몸체(210')에서 외부로 돌출되도록 몸체(210')에 대해 탄성 지지된다.
예컨대, 고정 결합 롤러부(260)는 토션 스프링(미도시)에 의해 탄성 지지될 수 있으나 이에 국한되지 않는다.
기본적으로 힌지 결합 롤러부(260’)는 몸체(210')에서 돌출되어 몸체(210')를 매설 부재(100)의 내측면에 대해 탄성 지지한다. 그리고 힌지 결합 롤러부(260’)가 힌지 결합된 몸체(210')가 구획 부재(310')를 통과하는 과정에서 힌지 결합 롤러부(260’)는 구획 부재(310')에 밀려 몸체(210')에 수납되어 몸체(210')의 외부로 돌출되지 않는다.
몸체(210')의 힌지 결합 롤러부(260’)를 수납한 부분이 구획 부재(310')를 통과하면 힌지 결합 롤러부(260’)는 탄성력에 의해 몸체(210')에서 돌출되어 다시 몸체(210')를 매설 부재(100)의 내측면에 대해 구름 지지한다.
몸체(210')에는 몸체(210')가 매설 부재(100)에 삽입되는 과정에서 힌지 결합 롤러부(260’)가 일 방향으로 회전하여 수납되는 수납 공간과 몸체(210')가 매설 부재(100)에서 빠져 나오는 과정에서 힌지 결합 롤러부(260’)가 타 방향으로 회전하여 수납되는 수납 공간이 각각 형성될 수 있다.
도 10 및 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 복합 센서 장치의 설치 과정을 설명하기 위한 도면이다. 이하, 도 8, 도 10 및 도 11을 참조하여 본 실시예에 따른 복합 센서 장치(10)의 설치 과정을 설명한다.
먼저, 도 10을 참조하면, 매설 부재(100)가 지면 아래 설정된 위치에 매설된다. 그리고 지면 아래에 매설된 매설 부재(100)에 측정부(200)가 삽입된다.
이 과정에서, 몸체(210')는 구획 부재(310')를 통과한다. 몸체(210')가 구획 부재(310')를 통과할 때 힌지 결합 롤러부(260’)는 구획 부재(310')에 밀려 몸체(210')에 수납되고, 몸체(210') 외부로 노출되지 않는다.
이후, 도 11과 같이 힌지 결합 롤러부(260’)가 수납된 몸체(210') 부분이 구획 부재(310')를 통과하면 탄성력에 의해 몸체(210')에서 돌출되어 몸체(210')를 매설 부재(100)의 내측면에 대해 구름 지지한다. 이때, 고정 결합 롤러부(260)도 몸체(210')를 매설 부재(100)의 내측면에 대해 구름 지지할 수 있다.
이후, 도 8과 같이 측정부(200')가 매설 부재(100)의 내부 설정 위치에 설치되면, 비로서 한 쌍의 구획 부재(310') 사이 공간은 지중 경사 측정 영역(100b)과 구별되고 분리되는 간극 수압 측정 영역(100a)으로 정의된다.
이때, 측정부(200')의 간극 수압계(250)는 지면 아래 설정된 위치에 놓이게 되고, 매설 부재(100)의 측벽에 형성된 제 1 유입구(110)를 통해 매설 부재(100) 내부로 물이 유입되어 간극 수압 측정 영역(100a)을 채우면 간극 수압계(250)는 지면 아래 설정된 위치에서의 간극 수압을 측정할 수 있다.
도 12는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 센서 장치를 나타내는 도면이다.
도 12를 참조하면, 본 실시예에 따른 복합 센서 장치는 매설 부재(100)와 다수의 측정부(200)와, 다수의 구획부(300)를 포함한다.
본 실시예의 측정부(200)와 구획부(300)가 결합된 결합체는 도 1에 도시된 앞선 실시예의 측정부(200)와 구획부(300)가 결합된 결합체와 동일하다.
측정부(200)와 구획부(300)가 결합된 결합체는 연결 부재(230)에 연결된 상태로 매설 부재(100)에 삽입되어 설정 위치에 설치될 수 있다.
이러한 실시예에 따르면, 지면 아래 다양한 깊이에서 지중 경사 및 간극 수압을 측정할 수 있다.
한편, 도시되지 않았으나 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 복합 센서 장치는 매설 부재와 다수의 측정부와, 다수의 구획부를 포함할 수 있다. 본 실시예에서, 측정부와 구획부는 도 8의 측정부(200')와 구획부(300')와 동일한 형태를 가진다.
본 실시예에서 다수의 측정부(도 8의 200' 참조)는 연결 부재(도 8의 230 참조)로 연결되어 매설 부재(100)에 삽입되어 설정 위치에 설치될 수 있다. 그리고 다수의 구획부(도 8의 300'참조)는 매설 부재(100)의 연장 방향으로 이격되어 배치될 수 있다.
이상에서 살펴본 본 발명의 실시예들에 따른 복합 센서 장치(10, 10', 10")는 간극 수압과 지중 경사를 동시에 측정할 수 있어 경제적이고 실용적이다.
이상, 본 발명의 실시예들에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
10, 10', 10" : 복합 센서 장치 100 : 매설 부재
110a : 간극 수압 측정 영역 100b : 지중 경사 측정 영역
110 : 제 1 유입구 120 : 가이드 홈
130 : 도어 부재 140 : 가이드
200 : 측정부 210 : 몸체
211 : 제 2 유입구 230 : 지중 경사계
250 : 간극 수압계 260, 260' : 롤러부
261, 261' : 롤러 263, 263' : 지지바
300, 300' : 구획부 310, 310' : 구획 부재
311, 311' : 중심부 313, 313' : 테두리부
315 : 돌기

Claims (7)

  1. 파이프 형상을 가지며, 상하 방향으로 연장되어 지면 아래에 매설되고, 측벽에는 물이 유입되는 유입구가 형성된 매설 부재;
    상기 매설 부재 내부로 삽입되어 설치되며, 지중 경사와, 간극 수압을 측정하는 측정부; 및
    상기 매설 부재의 내부 공간을 상기 유입구와 연결되는 간극 수압 측정 영역과 상기 간극 수압 측정 영역을 중심으로 상하 방향으로 위치하되 상기 간극 수압 측정 영역과 분리된 한 쌍의 지중 경사 측정 영역으로 구획하는 구획부를 포함하고,
    상기 측정부는,
    상기 매설 부재의 연장 방향으로 연장되고 상기 매설 부재 내부로 삽입되어 설치되는 몸체;
    상기 몸체의 연장 방향으로 이격되어 상기 몸체에 설치되고, 상기 한 쌍의 지중 경사 측정 영역에 각각 위치하는 한 쌍의 지중 경사계; 및
    상기 몸체의 상기 한 쌍의 지중 경사계 사이 영역에 설치되고, 상기 간극 수압 측정 영역에 위치하는 간극 수압계를 포함하는, 복합 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 구획부는,
    상기 간극 수압계를 중심으로 상기 몸체의 연장 방향으로 상호 이격되고, 상기 몸체의 외측면에서 상기 몸체의 외측 방향으로 돌출되어 상기 매설 부재의 내측면과 접하는 한 쌍의 구획 부재를 포함하는, 복합 센서 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 구획 부재는,
    디스크 형상을 가지며, 상기 매설 부재의 내측면과 접하는 테두리부는 탄성 재질로 제작되는, 복합 센서 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 구획부는,
    상기 유입구를 중심으로 상기 매설 부재의 연장 방향으로 상호 이격되고, 상기 몸체가 통과하는 관통홀이 형성되고, 상기 매설 부재의 내측면에서 상기 매설 부재의 내측 방향으로 돌출되어 상기 몸체의 외측면에 접하는 한 쌍의 구획 부재를 포함하는, 복합 센서 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 구획 부재는,
    디스크 형상을 가지며, 상기 몸체의 외측면과 접하는 중심부는 탄성 재질로 제작되는, 복합 센서 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 몸체에는 상기 몸체를 상기 매설 부재의 내측면에 대해 구름 지지하는 롤러부가 형성되는, 복합 센서 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 구획부는,
    상기 유입구를 중심으로 상기 매설 부재의 연장 방향으로 상호 이격되고, 상기 몸체가 통과하는 관통홀이 형성되고, 상기 매설 부재의 내측면에서 상기 매설 부재의 내측 방향으로 돌출되어 상기 몸체의 외측면에 접하는 한 쌍의 구획 부재를 포함하고,
    상기 롤러부는 다수로 제공되고,
    상기 다수의 롤러부 중 적어도 일부는, 상기 몸체에 수납 가능하도록 상기 몸체에 힌지 결합되고,
    상기 몸체에 힌지 결합되는 롤러부는, 상기 몸체가 상기 구획부재를 통과하는 과정에서 상기 구획 부재에 걸려 상기 몸체에 수납되고, 상기 몸체에 힌지 결합되는 롤러부가 상기 관통홀을 통과한 후 탄성에 의해 상기 몸체에서 돌출되는, 복합 센서 장치.
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