KR102368454B1 - Outer housing structure for earth pressure gauge - Google Patents
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Abstract
Description
아래의 설명은 측정 토압계에 관한 것으로, 보다 구체적으로는, 측정 오차를 감소시킬 수 있는 토압계에 관한 것이다.The following description relates to a measuring earth pressure gauge, and more specifically, to an earth pressure gauge capable of reducing a measurement error.
토압계는, 흙쌓기 층이나 옹벽과 지반 사이 등에 설치하여 토압이나 주변 지반의 하중으로 인한 토압을 측정하는 기기이다. The earth pressure gauge is a device that measures the earth pressure caused by the earth pressure or the load of the surrounding ground by installing it between the soil pile layer or the retaining wall and the ground.
토압계의 적용 범위로는 지반과 콘크리트 벽면 사이의 토압 측정, 기초 지반내 상재 하중으로 인한 응력 측정, 댐이나 흙쌓기 층 내의 방향에 따른 응력의 크기 측정, 터널의 숏크리트의 응력측정 등이 있다.The scope of application of the earth pressure gauge includes the measurement of the earth pressure between the ground and the concrete and the wall surface, the measurement of the stress due to the burial load in the foundation ground, the measurement of the magnitude of the stress along the direction within the dam or pile, and the measurement of the stress of the shotcrete in the tunnel.
예를 들면, 한국공개특허 제10-2001-0069842호에는, 전기식 동적 토압계가 개시된다 For example, in Korean Patent Laid-Open Publication No. 10-2001-0069842, an electric dynamic earth pressure gauge is disclosed.
토압계는 예를 들어, 중력 방향에 수직 또는 수평한 어느 한 방향으로 작용하는 하중을 측정하기 위하여 사용된다. 그러나, 토압계가 흙쌓기 층 내부에 설치되는 경우 등과 같이, 전방향에서 토압계에 압력이 가해지는 경우, 측정 대상이 아닌 다른 방향에서 전달되는 측압(lateral pressure)이 존재하게 된다. 이와 같은 압력의 영향은 측정 값에 오차를 유발하게 되어, 토압계의 신뢰성을 저하시키는 문제점이 존재한다.Earth pressure gauges are used, for example, to measure loads acting in either direction perpendicular or horizontal to the direction of gravity. However, when pressure is applied to the earth pressure gauge from all directions, such as when the earth pressure gauge is installed inside the pile layer, lateral pressure transmitted from a direction other than the measurement target exists. Such an influence of pressure causes an error in the measured value, and thus there is a problem in that the reliability of the earth pressure gauge is deteriorated.
일 실시 예의 목적은, 다양한 방식으로 측압의 영향을 효과적으로 제거하여, 측정 값의 신뢰성을 향상시킬 수 있는 토압계를 제공하는 것이다.An object of the present embodiment is to provide an earth pressure gauge capable of effectively removing the influence of lateral pressure in various ways, thereby improving reliability of a measured value.
일 실시 예에 따르면, 토압계는, 토압계 본체; 및 상기 토압계 본체를 둘러싸며, 상기 토압계 본체로부터 이격 배치되는 돌출부를 구비하는 지그 플레이트를 포함할 수 있다.According to one embodiment, the earth pressure gauge, the earth pressure gauge body; and a jig plate surrounding the earth pressure gauge body and having a protrusion spaced apart from the earth pressure gauge body.
상기 토압계 본체는, 측정하고자 하는 압력의 방향을 향하여 배치되는 센서 설치 면을 구비하는 다이어프램; 상기 센서 설치 면에 설치되어, 상기 센서 설치 면의 변형 정도를 감지하기 위한 센서; 및 상기 다이어프램으로부터 외측 방향으로 이격된 외측벽을 구비하고, 상기 다이어프램과 함께, 상기 센서를 감싸는 공간을 형성하는 커버를 포함할 수 있다.The earth pressure gauge body may include: a diaphragm having a sensor installation surface disposed toward a direction of pressure to be measured; a sensor installed on the sensor installation surface to detect a degree of deformation of the sensor installation surface; and a cover having an outer wall spaced outwardly from the diaphragm and forming a space surrounding the sensor together with the diaphragm.
상기 돌출부는, 측정하고자 하는 압력의 방향에 수직한 방향으로 전달되는 힘이 직접적으로 상기 다이어프램에 전달되는 것을 방지할 수 있다. The protrusion may prevent a force transmitted in a direction perpendicular to a direction of pressure to be measured from being directly transmitted to the diaphragm.
상기 돌출부는, 측정하고자 하는 압력의 방향에 수직한 방향으로 전달되는 힘이 상기 토압계 본체에 전달되기 전에 분산되도록, 경사진 형상을 가질 수 있다.The protrusion may have an inclined shape so that a force transmitted in a direction perpendicular to a direction of pressure to be measured is distributed before being transmitted to the earth pressure gauge body.
상기 지그 플레이트는, 상기 토압계 본체의 저면을 지지하기 위한 베이스; 및 상기 돌출부의 내측에 위치하고, 상기 토압계를 수용하기 위한 수용 공간을 더 포함할 수 있다.The jig plate may include: a base for supporting the bottom surface of the earth pressure gauge body; and an accommodating space located inside the protrusion and accommodating the earth pressure gauge.
상기 돌출부는, 상기 베이스에 대하여, 외측으로부터 중심을 향하여 갈수록 경사지게 형성된 경사면을 포함할 수 있다.The protrusion may include an inclined surface formed to be inclined toward the center from the outside with respect to the base.
상기 베이스에 대한 상기 경사면의 각도는, 45도 미만일 수 있다.The angle of the inclined surface with respect to the base may be less than 45 degrees.
상기 지그 플레이트는, 상기 베이스를 관통하여 상기 토압계 본체에 고정되는 체결 부재를 통과시키기 위한 지그 플레이트 삽입 홀을 더 포함하고, 상기 토압계 본체의 저면에는, 측정하고자 하는 압력의 방향을 따라서, 상기 지그 플레이트 삽입 홀과 오버랩되는 위치에 형성되는 커버 고정 홀이 형성될 수 있다.The jig plate further includes a jig plate insertion hole for passing a fastening member fixed to the earth pressure gauge body through the base, and on the bottom surface of the earth pressure gauge body, along the direction of the pressure to be measured, the A cover fixing hole formed at a position overlapping the jig plate insertion hole may be formed.
상기 토압계 본체는, 상기 센서에서 감지된 정보를 외부로 전달하기 위한 와이어; 및 상기 와이어를 안내하기 위한 가이드 포트를 더 포함하고, 상기 지그 플레이트는, 상기 가이드 포트가 삽입 가능하도록, 상기 돌출부의 일측에 함몰 형성되는 포트 삽입부를 더 포함할 수 있다.The earth pressure gauge body may include a wire for transmitting the information sensed by the sensor to the outside; and a guide port for guiding the wire, wherein the jig plate may further include a port insertion part recessed in one side of the protrusion so that the guide port can be inserted.
상기 토압계 본체는, 상기 돌출부로부터 내측으로 0.2 mm 이상 1 mm 이하로 이격될 수 있다.The earth pressure gauge body may be spaced apart from the protrusion by 0.2 mm or more and 1 mm or less inward.
상기 토압계 본체 및 상기 돌출부 사이의 이격된 공간에는, 상기 돌출부로부터 상기 토압계 본체로 직접적인 힘의 전달을 방지하면서도, 이물질의 유입을 막을 수 있는 유연 부재가 설치될 수 있다.In the space spaced apart between the earth pressure gauge body and the protrusion, a flexible member capable of preventing the inflow of foreign substances while preventing direct force transmission from the protrusion to the earth pressure gauge body may be installed.
일 실시 예에 따르면, 측압이 직접적으로 전달되는 토압계의 외부면으로부터, 센서가 장착되는 다이어프램까지의 압력 전달 경로를 구조적으로 분리시킬 수 있다.According to an embodiment, the pressure transmission path from the outer surface of the earth pressure gauge to which the lateral pressure is directly transmitted to the diaphragm to which the sensor is mounted may be structurally separated.
일 실시 예에 따르면, 측압이 직접적으로 전달되는 토압계의 외부면을 경사지게 형성하여 힘을 분산시킴으로써, 외력에 의해 토압계의 측방으로부터 다이어프램까지 전달되는 힘을 줄여줄 수 있다. According to an embodiment, the force transmitted from the side of the earth pressure gauge to the diaphragm by the external force may be reduced by dispersing the force by forming the external surface of the earth pressure gauge to which the lateral pressure is directly transmitted to be inclined.
결과적으로, 측정 대상이 아닌 측압이 실제 측정 값에 미치는 영향을 획기적으로 저감시켜, 토압계의 정확도 및 신뢰성을 효과적으로 향상시킬 수 있다.As a result, the effect of the lateral pressure, which is not a measurement target, on the actual measurement value can be remarkably reduced, and thus the accuracy and reliability of the earth pressure gauge can be effectively improved.
도 1 및 도 2는 일 실시 예에 따른 토압계가 콘크리트 벽면 사이에 설치된 모습을 나타내는 도면이다.
도 3 및 도 4는 일 실시 예에 따른 토압계의 외관을 나타내는 도면이다.
도 5는 일 실시 예에 따른 토압계의 상면도와, 2가지 상호 수직한 방향으로 각각 절단한 종단면도를 나타내는 도면이다.
도 6은 일 실시 예에 따른 토압계 본체(내측 하우징)의 상면을 나타내는 도면이다.
도 7은 일 실시 예에 따른 토압계 본체(내측 하우징)의 저면을 나타내는 도면이다.
도 8은 일 실시 예에 따른 토압계 본체(내측 하우징)가 분해된 모습을 나타내는 도면이다.
도 9는 일 실시 예에 따른 다이어프램의 단면 및 저면을 나타내는 도면이다.
도 10는 일 실시 예에 따른 커버의 상면, 단면, 저면 및 부분 확대도를 나타내는 도면이다.
도 11은 일 실시 예에 따른 토압계의 단면도이다.
도 12는 일 실시 예에 따른 지그 플레이트(외측 하우징)을 나타내는 도면이다.
도 13은 일 실시 예에 따른 지그 플레이트(외측 하우징)의 상면, 단면 및 저면을 나타내는 도면이다.1 and 2 are views illustrating a state in which a earth pressure gauge is installed between concrete walls according to an embodiment.
3 and 4 are diagrams illustrating an external appearance of an earth pressure gauge according to an exemplary embodiment.
5 is a top view of the earth pressure gauge according to an embodiment, and is a view showing a longitudinal cross-sectional view respectively cut in two mutually perpendicular directions.
6 is a view showing an upper surface of the earth pressure gauge body (inner housing) according to an embodiment.
7 is a view showing a bottom surface of the earth pressure gauge body (inner housing) according to an embodiment.
8 is a view showing an exploded state of the earth pressure gauge body (inner housing) according to an embodiment.
9 is a view illustrating a cross-section and a bottom surface of a diaphragm according to an exemplary embodiment.
10 is a view illustrating an upper surface, a cross-section, a bottom surface, and a partially enlarged view of a cover according to an embodiment.
11 is a cross-sectional view of an earth pressure gauge according to an embodiment.
12 is a view showing a jig plate (outer housing) according to an embodiment.
13 is a view showing an upper surface, a cross-section, and a bottom surface of a jig plate (outer housing) according to an embodiment.
이하, 실시 예들을 예시적인 도면을 통해 상세하게 설명한다. 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 실시 예를 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 실시 예에 대한 이해를 방해한다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. Hereinafter, embodiments will be described in detail with reference to exemplary drawings. In adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same components are given the same reference numerals as much as possible even though they are indicated on different drawings. In addition, in the description of the embodiment, if it is determined that a detailed description of a related known configuration or function interferes with the understanding of the embodiment, the detailed description thereof will be omitted.
또한, 실시 예의 구성 요소를 설명하는 데 있어서, 제 1, 제 2, A, B, (a), (b) 등의 용어를 사용할 수 있다. 이러한 용어는 그 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하기 위한 것일 뿐, 그 용어에 의해 해당 구성 요소의 본질이나 차례 또는 순서 등이 한정되지 않는다. 어떤 구성 요소가 다른 구성요소에 "연결", "결합" 또는 "접속"된다고 기재된 경우, 그 구성 요소는 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되거나 접속될 수 있지만, 각 구성 요소 사이에 또 다른 구성 요소가 "연결", "결합" 또는 "접속"될 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. In addition, in describing the components of the embodiment, terms such as first, second, A, B, (a), (b), etc. may be used. These terms are only for distinguishing the elements from other elements, and the essence, order, or order of the elements are not limited by the terms. When it is described that a component is "connected", "coupled" or "connected" to another component, the component may be directly connected or connected to the other component, but another component is between each component. It will be understood that may also be "connected", "coupled" or "connected".
어느 하나의 실시 예에 포함된 구성요소와, 공통적인 기능을 포함하는 구성요소는, 다른 실시 예에서 동일한 명칭을 사용하여 설명하기로 한다. 반대되는 기재가 없는 이상, 어느 하나의 실시 예에 기재한 설명은 다른 실시 예에도 적용될 수 있으며, 중복되는 범위에서 구체적인 설명은 생략하기로 한다.Components included in one embodiment and components having a common function will be described using the same names in other embodiments. Unless otherwise stated, descriptions described in one embodiment may be applied to other embodiments as well, and detailed descriptions within the overlapping range will be omitted.
도 1 및 도 2는 일 실시 예에 따른 토압계가 콘크리트 벽면 사이에 설치된 모습을 나타내는 도면이다.1 and 2 are views illustrating a state in which a earth pressure gauge is installed between concrete walls according to an embodiment.
도 1 및 도 2를 참조하면, 일 실시 예에 따른 토압계(1)는, 토압계(1)의 면에 수직한 방향으로 작용하는 압력을 측정하기 위한 것이다. 예를 들어, 도 1 및 도 2와 같이, 토압계(1)가 토압계(1)의 콘크리트 벽면 상에 설치되면, 토압계(1)는, 콘크리트 벽면 사이에 수직한 방향으로 작용하는 압력을 측정할 수 있다. 이때, 콘크리트 벽면에 평행한 방향의 압력은 토압계(1)에 노이즈로 작용하게 되어, 측정하고자 하는 압력의 값에 오차를 유발하게 된다. 1 and 2 , the
마찬가지로, 일 실시 예에 따른 토압계(1)를 지면에 평행한 방향으로 배치시킴으로써, 중력 방향으로 작용하는 압력을 측정할 수도 있음을 밝혀 둔다. 이때, 토압계(1) 주변에 있는 쌓인 흙 등의 건축재료는 토압계(1)를 향하여 중력 방향에 수직한 방향의 압력을 작용하게 되고, 이와 같은 압력은 측정하고자 하는 압력의 값에 오차를 유발하게 된다.Similarly, by arranging the
일 실시 예에 따른 토압계(1)는, 이하 설명하는 바와 같이, 측압(lateral pressure)의 전달 경로 상에 위치하는 내부 구조물들을 상호 이격시키거나, 측압을 분산시킬 수 있는 추가적인 외부 구조물을 부가하는 방법 등을 통하여, 측정 대상이 아닌 다른 방향에서 전달되는 측압을 저감시킬 수 있다. 이하 도면을 참조하여 이상의 구조를 예시적으로 설명하기로 한다.Earth
도 3 및 도 4는 일 실시 예에 따른 토압계의 외관을 나타내는 도면이다.3 and 4 are diagrams illustrating an external appearance of an earth pressure gauge according to an exemplary embodiment.
도 3 및 도 4를 참조하면, 일 실시 예에 따른 토압계(1)는, 토압계 본체(12), 지그 플레이트(14) 및 와이어(16)를 포함할 수 있다. 3 and 4 , the
한편, 이하, "포함할 수 있다"는 기재는, 어느 구성요소가 언급된 다른 구성요소들 중 어느 하나 이상을 구비할 수 있다는 의미로써, 반드시 언급된 모든 구성요소들을 구비해야 하는 것은 아니라는 점을 밝혀 둔다. On the other hand, hereinafter, the description "may include" means that any component can include any one or more of the other components mentioned, and does not necessarily include all the components mentioned. make it clear
예를 들어, 토압계(1)는, 지그 플레이트(14)를 구비하지 않고, 토압계 본체(12) 및 와이어(16)만을 포함할 수도 있다. 이 경우, 토압계 본체(12)에 대한 설명이 토압계(1)에 준용될 수 있다. For example, the
한편, 토압계(1)가 토압계 본체(12) 및 지그 플레이트(14)를 모두 구비할 경우, 토압계 본체(12) 및 지그 플레이트(14)는, 각각 "내측 하우징(12)" 및 "외측 하우징(14)"으로 지칭할 수도 있음을 밝혀 둔다.On the other hand, when the
토압계 본체(12)는, 측정하고자 하는 압력을 직접적으로 전달받는 부분으로써, 압력을 측정하기 위한 센서(122, 도 8 참조)를 수용하는 공간을 제공할 수 있다. The earth
지그 플레이트(14)는, 토압계 본체(12)가 수용될 수 있는 공간을 제공하며, 토압계 본체(12)의 측면을 감쌀 수 있다. 지그 플레이트(14)에 의하면, 측방으로부터 토압계 본체(12)로 전달되는 측압을 분산시킬 수 있는데, 이에 대하여는 후술하기로 한다. The
와이어(16)의 일단은, 토압계 본체(12)에 수용된 센서(122)에 연결되어, 센서(122)에서 감지된 정보를 외부로 전달할 수 있다.One end of the
도 5는 일 실시 예에 따른 토압계의 상면도와, 2가지 상호 수직한 방향으로 각각 절단한 종단면도를 나타내는 도면이다. 도 6은 일 실시 예에 따른 토압계 본체(내측 하우징)의 상면을 나타내는 도면이고, 도 7은 일 실시 예에 따른 토압계 본체의 저면을 나타내는 도면이다. 도 8은 일 실시 예에 따른 토압계 본체가 분해된 모습을 나타내는 도면이다.5 is a top view of the earth pressure gauge according to an embodiment, and is a view showing a longitudinal cross-sectional view respectively cut in two mutually perpendicular directions. 6 is a view showing an upper surface of the earth pressure gauge body (inner housing) according to an embodiment, and FIG. 7 is a view showing a bottom surface of the earth pressure gauge body according to an embodiment. 8 is a view showing an exploded state of the earth pressure gauge body according to an embodiment.
도 5 내지 도 8을 참조하면, 일 실시 예에 따른 토압계 본체(12)는, 지그 플레이트(14)의 내부에 수용될 수 있다. 토압계 본체(12)는, 다이어프램(121), 센서(122), 오링(123)(O-ring), 커버(125) 및 가이드 포트(127)를 포함할 수 있다.5 to 8 , the earth
다이어프램(121)은, 측정하고자 하는 압력의 방향을 향하여 배치되는 센서 설치 면(1211)을 구비할 수 있다. 센서 설치 면(1211)은, 측정하고자 하는 압력에 대응하여 변형을 일으키는 부분이다. 센서 설치 면(1211)은, 다이어프램(121)의 다른 부분에 비하여 상대적으로 얇은 두께를 갖도록 형성될 수 있다. The
센서(122)는, 센서 설치 면(1211)에 설치되어, 센서 설치 면(1211)의 변형 정도를 감지할 수 있다. 예를 들어, 센서(122)는, 외부 하중에 대하여 저항 값이 변화되는 스트레인 게이지(strain gauge)로 형성될 수 있다. The
커버(125)는, 다이어프램(121)을 수용하며, 다이어프램(121)과 함께 센서를 감싸는 공간을 형성할 수 있다. 커버(125)는, 다이어프램(121)으로부터 외측 방향으로 이격된 외측벽(1252)을 구비할 수 있다. 외측벽(1252)에 의하면, 외부로부터 다이어프램(121)의 측방으로 인가되는 압력을 차단 또는 저감시킬 수 있다. The
오링(123)(O-ring)은, 다이어프램(121)의 저면 및 커버(125)의 상면 사이에 위치할 수 있다. 오링(123)은, 다이어프램(121) 및 외측벽(1252) 사이의 이격된 공간을 통하여, 센서(122)를 감싸는 공간으로 습기 또는 물이 유입되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 오링(123)은, 다이어프램(121)의 플랜지(1212)의 저면에 형성된 오링 삽입 홈(1213, 도 9 참조)에 삽입될 수 있다. The O-ring 123 (O-ring) may be positioned between the bottom surface of the
오링(123)은, 다이어프램(121) 및 커버(125)에 비하여 유연한 재질(예: 고무 또는 실리콘)로 형성될 수 있다. 오링(123)은, 유연한 재질로 형성됨으로써, 측방에서 커버(125)를 통하여 다이어프램(121)으로 인가되는 힘을 흡수할 수 있다. 따라서, 외부로부터 이물질이 유입되는 것을 차단하면서도, 다이어프램(121)으로 전달되는 측압(lateral pressure)을 차단 또는 저감시키는 것이 가능하다.The O-
가이드 포트(127)는, 와이어(16)를 보호 및 안내하기 위한 구조물로써, 와이어(16)보다 강성한 재질로 형성되며, 커버(125)의 일측에 연결될 수 있다. 예를 들어, 가이드 포트(127)는, 커버(125)의 외측벽의 적어도 일부를 관통하도록 형성됨으로써, 다이어프램(121) 및 커버(125)에 의해 형성되는 공간으로 연통될 수 있다. 예를 들어, 가이드 포트(127)는 측방에서 바라볼 때, 다이어프램(121)과는 오버랩되지 않는 위치에 형성될 수 있다(도 11 참조). 가이드 포트(127)는, 커버(125)로부터 외부를 향하여 돌출된 형상을 가짐으로써, 가이드 포트(127)의 구멍을 통하여, 이물질이 유입되는 것을 줄여줄 수 있다.The
다이어프램(121) 및 커버(125)에는, 각각 다이어프램 고정 홈(1214) 및 커버 삽입 홀(1254)이 형성되고, 해당 구조물을 통하여, 체결 부재(미도시)가 삽입될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 토압계(1)의 설치 방향에 무관하게, 다이어프램(121)이 커버(125)에 대하여 일정한 간격으로 내측으로 이격된 상태를 유지할 수 있다.A
도 9는 일 실시 예에 따른 다이어프램의 단면 및 저면을 나타내는 도면이다.9 is a view illustrating a cross-section and a bottom surface of a diaphragm according to an exemplary embodiment.
도 9를 참조하면, 일 실시 예에 따른 다이어프램(121)은, 센서 설치 면(1211), 플랜지(1212), 오링 삽입 홈(1213) 및 다이어프램 고정 홈(1214)을 포함할 수 있다. Referring to FIG. 9 , the
센서 설치 면(1211)은, 다이어프램(121)의 중앙에 위치하는 부분으로, 센서 설치 면(1211)의 내측 면에는 센서(122)가 설치될 수 있다. The
플랜지(1212)는, 센서 설치 면(1211)보다 두꺼운 두께를 갖고, 센서 설치 면(1211)의 둘레 방향을 따라서 형성될 수 있다. 플랜지(1212)는, 센서 설치 면(1211)의 둘레를 감싸며, 센서 설치 면(1211)에 비하여 상대적으로 두꺼운 구조로 제공되어, 센서 설치 면(1211)을 향하여 측압(lateral pressure)이 전달되는 것을 줄여줄 수 있다. 또한, 플랜지(1212)는, 충분한 두께를 가지므로, 다른 추가적인 구성요소를 도입할 필요 없이, 플랜지(1212) 상에 다른 구성요소와의 결합을 위한 구조물(예: 다이어프램 고정 홈(1214) 또는 오링 삽입 홈(1213) 등)을 형성할 수 있게 한다. The
다이어프램 고정 홈(1214)은, 측정하고자 하는 압력의 방향을 따라서, 커버(125)의 커버 삽입 홀(1254, 도 10 참조)과 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다. 다이어프램 고정 홈(1214)은, 플랜지(1212)의 저면으로부터 상측으로 함몰 형성되는 홈의 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 다이어프램(121) 및 커버(125)가 상호 결합된 상태에서 다이어프램 고정 홈(1214)이 외부로 노출되지 않을 수 있다. 예를 들어, 다이어프램 고정 홈(1214)은, 다이어프램(121)의 중심을 기준으로 방사상으로 대칭되는 형상으로 배치될 수 있다. 예를 들어, 다이어프램 고정 홈(1214)에는, 나사산이 형성되어, 커버 삽입 홀(1254)을 관통한 체결 부재(미도시)가 결합될 수 있다. The
오링 삽입 홈(1213)은, 오링(123)이 삽입되는 부분으로써, 예를 들면, 플랜지(1212)의 저면으로부터 상측으로 함몰 형성되는 홈의 형상을 가질 수 있다. The O-
한편, 도시된 바와 달리, 오링 삽입 홈(1213)은, 커버(125)에 형성될 수도 있다. 다만, 이 경우 측압(lateral pressure)이 직접적으로 작용하는 커버(125)의 강성이 저하되는 문제가 발생될 수 있다. 따라서, 오링 삽입 홈(1213)을 플랜지(1212)에 형성함으로써, 측압이 다이어프램(121)으로 전달되는 영향을 최대한 줄여줄 수 있다. 또한, 오링 삽입 홈(1213)을, 커버(125)에 형성할 경우, 오링 삽입 홈(1213)이 가이드 포트(127)에 간섭되지 않도록 해야 하는데, 이와 같은 설계 조건에 따르면, 커버(125)의 두께가 그만큼 두꺼워지게 된다. 그러나 오링 삽입 홈(1213)을, 커버(125)가 아닌 플랜지(1212)에 형성함으로써, 이러한 문제를 해결하고, 전체 토압계(1)의 두께를 낮추어, 좁은 공간에도 적용 가능한 토압계(1)를 제공할 수 있다. Meanwhile, unlike the drawings, the O-
예를 들면, 오링 삽입 홈(1213)은, 다이어프램 고정 홈(1214)보다 내측에 위치할 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 오링 삽입 홈(1213)이 다이어프램 고정 홈(1214)보다 외측에 위치하는 경우에 비하여, 기밀성을 향상시킬 수 있다.For example, the O-
도 10는 일 실시 예에 따른 커버의 상면, 단면, 저면 및 부분 확대도를 나타내는 도면이다.10 is a view illustrating an upper surface, a cross-section, a bottom surface, and a partially enlarged view of a cover according to an embodiment.
도 10을 참조하면, 일 실시 예에 따른 커버(125)는, 지지부(1251), 외측벽(1252), 커버 고정 홀(1253), 커버 삽입 홀(1254), 내부 공간(1255) 및 설치 구멍(1256)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 10 , the
지지부(1251)는, 외측벽(1252)보다 내측에 위치하고, 플랜지(1212)의 저면에 접촉되어 다이어프램(121)을 지지할 수 있다. 지지부(1251)는, 외측벽(1252)으로부터 내측으로 단차진 형상을 가짐으로써, 외측벽(1252)의 내측에 수용된 다이어프램(121)을 지지할 수 있다. The
외측벽(1252)은, 다이어프램(121) 및 커버(125)가 조립된 상태에서, 다이어프램(121)으로부터 외측 방향으로 이격되어 위치할 수 있다. 예를 들어, 외측벽(1252)으로부터 다이어프램(121)이 내측으로 이격된 이격 간격은, 0.2 mm 이상 0.3 mm 이하일 수 있다. 이격 간격이 0.2 mm 미만일 경우, 외력에 의한 외측벽(1252)의 미세 변형으로 인하여 외측벽(1252) 및 다이어프램(121)이 서로 접촉할 염려가 있다. 또한, 이격 간격이 0.3 mm를 초과할 경우, 수분이 해당 간격으로 유입되어 센서(122)의 고장 또는 부품의 부식을 유발할 가능성이 존재한다. 따라서, 이격 간격은, 0.2 mm 이상 0.3 mm 이하로 설정함으로써 이와 같은 문제를 해결할 수 있다. 도 9 내지 도 11의 경우, 다이어프램(121)이 외측벽(1252)으로부터 내측으로 0.25mm 이격된 예시를 나타내고 있다.The
한편, 예를 들어, 다이어프램(121) 및 외측벽(1252) 사이의 직경 방향으로 이격된 공간에, 유연 부재(예: 고무 또는 실리콘)(미도시)를 설치할 수도 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 이격 간격을 충분히 확보하여 외측벽(1252)으로부터 다이어프램(121)으로 직접적인 힘의 전달을 방지하면서도, 수분의 유입을 효과적으로 방지할 수 있다. Meanwhile, for example, a flexible member (eg, rubber or silicone) (not shown) may be installed in a space spaced apart in the radial direction between the
커버 고정 홀(1253)은, 커버(125) 및 지그 플레이트(14)를 상호 체결하기 위한 구조물이다. 커버(125) 및 지그 플레이트(14)에는, 각각 커버 고정 홀(1253) 및 지그 플레이트 삽입 홀(145, 도 13 참조)이 형성되고, 해당 구조물을 통하여, 체결 부재(미도시)가 삽입될 수 있다. 커버 고정 홀(1253)은, 토압계 본체(12)의 저면에 형성되며, 측정하고자 하는 압력의 방향을 따라서, 지그 플레이트 삽입 홀(145)과 오버랩되는 위치에 형성될 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 토압계(1)의 설치 방향에 무관하게, 토압계 본체(12)가 지그 플레이트(14)에 대하여 일정한 간격으로 내측으로 이격된 상태를 유지할 수 있다. The
커버 삽입 홀(1254)은, 지지부(1251)를 관통하여 플랜지(1212)에 고정되는 체결 부재(미도시)를 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 커버 삽입 홀(1254)은, 직경이 서로 다른 2개의 단차진 공간으로 제공됨으로써, 커버 삽입 홀(1254)에 삽입되는 체결 부재의 헤드부가 커버(125)의 하측으로 돌출되지 않도록 할 수 있다. 커버 삽입 홀(1254) 및 커버 고정 홀(1253)은 상호 오버랩 되지 않는 위치에 형성될 수 있다. 예를 들어, 커버 고정 홀(1253)은, 상호 인접한 2개의 커버 삽입 홀(1254) 사이에 위치할 수 있다.The
내부 공간(1255)은, 센서(122)를 감싸는 공간으로써, 지지부(1251)로부터 내측으로 단차진 형상을 가질 수 있다. 이와 같은 구조에 의하면, 센서(122) 및 와이어(16)가 수용될 수 있는 공간을 충분히 확보함으로써, 센서 설치 면(1211)이 변형되는 과정에서, 내부 공간(1255)에 수용된 부품들 간에 상호 물리적 간섭을 일으켜 측정 오차를 발생시키는 문제를 방지할 수 있다.The
설치 구멍(1256)에는, 가이드 포트(127)가 설치될 수 있다. 설치 구멍(1256)은, 외측벽(1252) 및 지지부(1251)를 관통하여, 내부 공간(1255)에 연통되는 구멍이다.A
도 11은 일 실시 예에 따른 토압계의 단면도이다.11 is a cross-sectional view of an earth pressure gauge according to an embodiment.
도 11을 참조하면, 다이어프램(121), 센서(122) 및 커버(125)가 조립된 상태에서, 센서 설치 면(1211)이, 나머지 부분보다 돌출된 형상을 가짐을 확인할 수 있다. 이와 같은 구조를 통하여, 측정하고자 하는 하중이 플랜지(1212)에 의해 간섭되어, 센서 설치 면(1211)으로 제대로 전달되지 못하는 문제를 방지할 수 있고, 따라서, 압력 측정에 오차가 발생되는 문제를 줄여줄 수 있다.Referring to FIG. 11 , in a state in which the
도 12는 일 실시 예에 따른 지그 플레이트(외측 하우징)을 나타내는 도면이고, 도 13은 일 실시 예에 따른 외측 하우징의 상면, 단면 및 저면을 나타내는 도면이다.12 is a view showing a jig plate (outer housing) according to an embodiment, and FIG. 13 is a view showing an upper surface, a cross section, and a bottom surface of the outer housing according to an embodiment.
도 12 및 도 13을 참조하면, 일 실시 예에 따른 지그 플레이트(14)는, 베이스(141), 수용 공간(142), 돌출부(143), 지그 플레이트 삽입 홀(145) 및 포트 삽입부(146)를 포함할 수 있다.12 and 13 , the
베이스(141)는, 토압계 본체(12)의 저면을 지지할 수 있다. 베이스(141)는, 토압계 본체(12)의 저면과 평행하게 형성될 수 있다.The base 141 may support the bottom surface of the earth
수용 공간(142)은, 돌출부(143)의 내측에 위치하고, 토압계(1)를 수용할 수 있다. 예를 들어, 수용 공간(142)은, 토압계(1)의 형상에 대응하도록, 원기둥 형상으로 형성될 수 있다. The
돌출부(143)는, 토압계 본체(12)를 둘러싸며, 토압계 본체(12)로부터 이격 배치될 수 있다. 이와 같은 돌출부(143)에 의하면, 측정하고자 하는 압력의 방향에 수직한 방향으로 전달되는 힘, 즉, 측압(lateral pressure)에 의해 전달되는 힘이 직접적으로 다이어프램(121)에 전달되는 것을 방지할 수 있다. 예를 들어, 토압계 본체(12)는, 돌출부(143)로부터 내측으로 0.2 mm 이상 1 mm 이하로 이격될 수 있다. 이격 간격이 0.2 mm 미만일 경우, 외력에 의한 돌출부(143)의 미세 변형으로 인하여 돌출부(143) 및 토압계 본체(12)가 서로 접촉할 염려가 있다. 또한, 이격 간격이 1 mm를 초과할 경우, 흙 등의 건축재료가 해당 간격으로 유입되어 돌출부(143)로부터 토압계 본체(12)로 압력을 전달하는 매개체로 기능할 수 있다. 따라서, 이격 간격은, 0.2 mm 이상 1 mm 이하로 설정함으로써 이와 같은 문제를 해결할 수 있다. 도 10 내지 도 13의 경우, 토압계 본체(12)가 돌출부(143)로부터 내측으로 0.5mm 이격된 예시를 나타내고 있다.The
한편, 예를 들어, 토압계 본체(12) 및 돌출부(143) 사이의 이격된 공간에, 유연 부재(예: 고무 또는 실리콘)(미도시)를 설치할 수도 있다. 이와 같은 구성에 의하면, 이격 간격을 충분히 확보하여, 돌출부(143)로부터 토압계 본체(12)로 직접적인 힘의 전달을 방지하면서도, 이물질의 유입을 확실히 방지할 수 있다.Meanwhile, for example, a flexible member (eg, rubber or silicone) (not shown) may be installed in a space spaced apart between the earth
돌출부(143)는, 예를 들어, 측정하고자 하는 압력의 방향에 수직한 방향으로 전달되는 힘이 토압계 본체(12)에 전달되기 전에 분산되도록, 경사진 형상을 가질 수 있다. 다시 말하면, 돌출부(143)는, 베이스(141)에 대하여, 외측으로부터 중심을 향하여 갈수록 경사지게 형성된 경사면(1432)을 포함할 수 있다. The
경사면(1432)에 의하면, 토압계 본체(12)의 측방으로부터 전달되는 압력이, 경사면(1432)에 수평한 방향으로는 분산되고, 경사면(1432)에 대하여 수직한 방향(즉, 경사면(1432)의 수직 항력 방향)으로만 작용하게 된다. 따라서, 토압계 본체(12)의 외측으로 전달되는 측압을 획기적으로 저감시킬 수 있다. 예를 들어, 베이스(141)에 대한 경사면(1432)의 각도(θ)는, 45도 미만일 수 있다. 경사면(1432)의 각도(θ)가 45도 미만일 때, 측압(lateral pressure)의 분산 정도가 현저하게 증가할 수 있다. 도 11 내지 도 13은, 경사면(1432)의 각도(θ)가 30도인 경우를 예시적으로 도시하였음을 밝혀 둔다. According to the
지그 플레이트 삽입 홀(145)은, 베이스(141)를 관통하여 토압계 본체(12)에 고정되는 체결 부재(미도시)를 통과시킬 수 있다. 예를 들어, 지그 플레이트 삽입 홀(145)은, 직경이 서로 다른 2개의 단차진 공간으로 제공됨으로써, 지그 플레이트 삽입 홀(145)에 삽입되는 체결 부재의 헤드부가 지그 플레이트(14)의 하측으로 돌출되지 않도록 할 수 있다. The jig
포트 삽입부(146)는, 가이드 포트(127)가 삽입 가능하도록, 돌출부(143)의 일측에 함몰 형성될 수 있다. 포트 삽입부(146)는, 돌출부(143)를 관통하는 형상으로 형성되어, 수용 공간(142) 및 외부를 측방으로 연통되게 할 수 있다. 포트 삽입부(146)는, 가이드 포트(127)의 삽입 공간으로 기능할 뿐만 아니라, 토압계 본체(12)가 지그 플레이트(14)에 결합시킬 때, 지그 플레이트 삽입 홀(145) 및 커버 고정 홀(1253, 도 10 참조)이 상호 정렬되게 하는 기능도 수행함으로써, 토압계(1)의 조립을 용이하게 하는데 도움을 줄 수 있다.The
일 실시 예에 따르면, 측압이 직접적으로 전달되는 토압계의 외부면으로부터, 센서가 장착되는 다이어프램까지의 압력 전달 경로를 구조적으로 분리시킬 수 있다. 일 실시 예에 따르면, 측압이 직접적으로 전달되는 토압계의 외부면을 경사지게 형성하여 힘을 분산시킴으로써, 외력에 의해 토압계의 측방으로부터 다이어프램까지 전달되는 힘을 줄여줄 수 있다. 결과적으로, 이상의 실시 예들에 따르면, 측정 대상이 아닌 측압이 실제 측정 값에 미치는 영향을 획기적으로 저감시켜, 토압계의 정확도 및 신뢰성을 효과적으로 향상시킬 수 있다. According to an embodiment, the pressure transmission path from the outer surface of the earth pressure gauge to which the lateral pressure is directly transmitted to the diaphragm to which the sensor is mounted may be structurally separated. According to an embodiment, the force transmitted from the side of the earth pressure gauge to the diaphragm by the external force may be reduced by dispersing the force by forming the external surface of the earth pressure gauge to which the lateral pressure is directly transmitted to be inclined. As a result, according to the above embodiments, the effect of the lateral pressure, which is not the measurement target, on the actual measurement value can be remarkably reduced, thereby effectively improving the accuracy and reliability of the earth pressure gauge.
이상과 같이 비록 한정된 도면에 의해 실시 예들이 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 구조, 장치 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.As described above, although embodiments have been described with reference to the limited drawings, various modifications and variations are possible from the above description by those of ordinary skill in the art. For example, the described techniques are performed in an order different from the described method, and/or the described components of structures, devices, etc. are combined or combined in a different form than the described method, or other components or equivalents are used. Appropriate results can be achieved even if substituted or substituted by
1: 토압계
12: 토압계 본체(내측 하우징)
121: 다이어프램
1211: 센서 설치 면
1212: 플랜지
1213: 오링 삽입 홈
1214: 다이어프램 고정 홈
122: 센서
123: 오링(O-ring)
125: 커버
1251: 지지부
1252: 외측벽
1253: 커버 고정 홀
1254: 커버 삽입 홀
1255: 내부 공간
1256: 설치 구멍
127: 가이드 포트
14: 지그 플레이트(외측 하우징)
141: 베이스
142: 수용 공간
143: 돌출부
1432: 경사면
145: 지그 플레이트 삽입 홀
146: 포트 삽입부
16: 와이어1: earth pressure gauge
12: Earth pressure gauge body (inner housing)
121: diaphragm
1211: sensor mounting surface
1212: flange
1213: O-ring insertion groove
1214: diaphragm fixing groove
122: sensor
123: O-ring (O-ring)
125: cover
1251: support
1252: outer wall
1253: cover fixing hole
1254: cover insertion hole
1255: interior space
1256: installation hole
127: guide port
14: Jig plate (outer housing)
141: base
142: accommodation space
143: protrusion
1432: slope
145: jig plate insertion hole
146: port insert
16: wire
Claims (5)
상기 토압계 본체를 둘러싸며, 상기 토압계 본체로부터 이격 배치되는 돌출부를 구비하고,
상기 토압계 본체는,
측정하고자 하는 압력의 방향을 향하여 배치되는 센서 설치 면을 구비하는 다이어프램;
상기 센서 설치 면에 설치되어, 상기 센서 설치 면의 변형 정도를 감지하기 위한 센서; 및
상기 다이어프램으로부터 외측 방향으로 이격된 외측벽을 구비하고, 상기 다이어프램과 함께, 상기 센서를 감싸는 공간을 형성하는 커버를 포함하고,
상기 돌출부는 상기 측정하고자 하는 압력의 방향으로부터 수직한 축을 따라 상기 토압계 본체로부터 이격 배치되고, 측정하고자 하는 압력의 방향에 수직한 방향으로 전달되는 힘이 상기 토압계 본체에 전달되기 전에 분산되도록, 외측으로부터 중심을 향하여 갈수록 경사진 형상을 갖고,
상기 토압계 본체의 저면을 지지하기 위한 베이스;
상기 돌출부의 내측에 위치하고, 상기 토압계 본체를 수용하기 위한 수용 공간; 및
가이드 포트가 삽입 가능하도록, 상기 돌출부의 일측에 함몰 형성되는 포트 삽입부를 더 포함하는 토압계.
earth pressure gauge body; and
Surrounding the earth pressure gauge body and having a protrusion spaced apart from the earth pressure gauge body,
The earth pressure gauge body,
a diaphragm having a sensor mounting surface disposed in the direction of the pressure to be measured;
a sensor installed on the sensor installation surface to detect a degree of deformation of the sensor installation surface; and
A cover having an outer wall spaced outwardly from the diaphragm and forming a space surrounding the sensor together with the diaphragm,
The protrusion is spaced apart from the earth pressure gauge body along an axis perpendicular to the direction of the pressure to be measured, and the force transmitted in the direction perpendicular to the direction of the pressure to be measured is distributed before being transmitted to the earth pressure gauge body; It has an inclined shape from the outside toward the center,
a base for supporting the bottom surface of the earth pressure gauge body;
an accommodating space located inside the protrusion and accommodating the earth pressure gauge body; and
Earth pressure gauge further comprising a port insertion portion recessed on one side of the protrusion so that the guide port can be inserted.
상기 돌출부는, 상기 베이스에 대하여, 외측으로부터 중심을 향하여 갈수록 경사지게 형성된 경사면을 포함하는 토압계.
According to claim 1,
The protrusion includes an inclined surface formed to be inclined toward the center from the outside with respect to the base.
상기 토압계 본체는,
상기 센서에서 감지된 정보를 외부로 전달하기 위한 와이어; 및
상기 와이어를 안내하기 위한 가이드 포트를 더 포함하고,
상기 토압계 본체 및 상기 돌출부 사이의 이격된 공간에는, 상기 돌출부로부터 상기 토압계 본체로 직접적인 힘의 전달을 방지하면서도, 이물질의 유입을 막을 수 있는 유연 부재가 설치되는 것을 특징으로 하는 토압계.
According to claim 1,
The earth pressure gauge body,
a wire for transmitting the information sensed by the sensor to the outside; and
Further comprising a guide port for guiding the wire,
A flexible member capable of preventing the inflow of foreign substances while preventing direct force transmission from the protrusion to the earth pressure gauge body is installed in a space spaced apart from the earth pressure gauge body and the protrusion.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210082289A KR102368454B1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Outer housing structure for earth pressure gauge |
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Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR1020210082289A KR102368454B1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Outer housing structure for earth pressure gauge |
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ID=80490389
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KR1020210082289A KR102368454B1 (en) | 2021-06-24 | 2021-06-24 | Outer housing structure for earth pressure gauge |
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KR (1) | KR102368454B1 (en) |
Citations (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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JPH0915071A (en) * | 1995-06-30 | 1997-01-17 | Minebea Co Ltd | Earth pressure meter |
JPH11248567A (en) * | 1998-03-02 | 1999-09-17 | Minebea Co Ltd | Earth pressure gauge |
KR100413007B1 (en) | 2001-05-15 | 2003-12-31 | 주식회사 제이씨계측 | Soil Pressure Gauge of Strain Gauge Type |
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2021
- 2021-06-24 KR KR1020210082289A patent/KR102368454B1/en active IP Right Grant
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E90F | Notification of reason for final refusal | ||
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |