KR102382936B1 - 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 센서부 내부에 단수 또는 복수개의 초음파 탐촉자를 장착 및 탈착이 가능하고 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브가 구동모터 및 구동 휠에 의해 대향되게 배치되어 있는 가이드 휠 사이로 이동되면서 스캐닝함으로써, 초음파 탐촉자에 의해 넓은 범위에 걸쳐서 신속하고 정확하게 스캐닝을 할 수 있음은 물론 가이드 휠에 의해 이 동되는 측정대상체의 이탈을 방지할 수 있고, 센서부 상부의 바닥면의 다수개의 위치에 네오디뮴 자석 커버를 장착하여 줌으로써, 센서부가 U 리브에 밀착하도록 할 수 있으며, 센서부 하부의 바닥면에서 물을 공급하고 배출할 수 있도록 급수호스와 제1 및 제2 배수 홀을 형성하여 줌으로써, 물의 급수와 회수가 원활하여 작업이 용이하고 비용절감 및 센서부와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지할 수 있고, 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 스프링을 삽입하여 줌으로써, 측정대상체인 강재에 눌림시 댐핑 역할을 하며, 제어패널로부터 사용자의 입력을 받아 초음파 탐촉자를 구동 제어하는 제어부 본체를 센서부와 제어패널에 연결하여 줌으로써, 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고 제어패널에 표시하여 줄 수 있고, 센서부와 제어패널의 연결을 전선(케이블) 또는 연결폴대를 사용함으로써, 사용되는 환경에 적합하게 적용할 수 있으며, 센서부가 탈착이 가능함으로써, U 리브가 아닌 경우 이동체에서 분리하여 단독으로 사용이 가능한 효과가 있다.
Description
본 발명은 센서부 내부에 단수 또는 복수개의 초음파 탐촉자를 장착 및 탈착이 가능하고 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브가 구동모터 및 구동 휠에 의해 대향되게 배치되어 있는 가이드 휠 사이로 이동되면서 스캐닝함으로써, 초음파 탐촉자에 의해 넓은 범위에 걸쳐서 신속하고 정확하게 스캐닝을 할 수 있음은 물론 가이드 휠에 의해 이동되는 측정대상체의 이탈을 방지할 수 있고, 센서부 상부의 바닥면의 다수개의 위치에 네오디뮴 자석 커버를 장착하여 줌으로써, 센서부가 U 리브에 밀착하도록 할 수 있으며, 넓은 면의 스캐닝시 초음파 겔을 사용하여 측정대상체와 센서부를 밀착시키므로 초음파 젤의 다량 소모에 따른 비용 상승과 청소작업을 해야 하는 종래의 문제점의 해결을 위해 센서부 하부의 바닥면에서 물을 공급하고 배출할 수 있도록 급수호스와 제1 및 제2 배수 홀을 형성하여 줌으로써, 물의 급수와 회수가 원활하여 작업이 용이하고 비용절감 및 센서부와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지할 수 있고, 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 스프링을 삽입하여 줌으로써, 측정대상체인 강재에 눌림시 댐핑 역할을 하며, 모니터링 단말의 제어패널로부터 사용자의 입력을 받아 초음파 탐촉자를 구동 제어하는 제어부 본체를 센서부와 제어패널에 연결하여 줌으로써, 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고 제어패널에 표시하여 줄 수 있고, 센서부와 제어패널의 연결을 전선(케이블) 또는 연결폴대를 사용함으로써, 사용되는 환경에 적합하게 적용할 수 있으며, 센서부가 탈착이 가능함으로써, U 리브가 아닌 경우 이동체에서 분리하여 단독으로 사용이 가능한 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템에 관한 것이다.
일반적으로, 정유공장, 석유화학공장, 발전소, 상하수관 및 해상구조물 등에 사용되는 공정이나, 사용 환경 상 유체와 기체의 냉각, 응축, 저장, 추롤, 반응 및 운송 등의 용도로 사용되는 장치, 특히, 압력용기, 열 교환기 동체, 분리 타워, 저장탱크, 반응용기 및 배관 등은 화학제품의 생산목적에 사용되는 핵심 장치물들은 장치(피검체)에 대한 균열 및 부식정도를 측정하여 안전성을 평가하는 검사가 필연적으로 이루어진다.
이와 같은 장치들은 내부의 유체, 가스, 부식성 물질이나 반응에 의한 유해물질(유화수소, 황, 산 등)에 의해 용기 내부나 금속체 내부에 수소유기균열이나 부식성균열 또는 부식 등의 손상이 필연적으로 일어나며, 이러한 손상을 조기에 발견하지 못하면 파괴나 누설에 의한 화재와 폭발 또는 환경오염이나, 유해물질의 외부 누설 시 사회적 안전의 위협과 설비의 정지로 인한 물질적 또는 경제적 손실을 초래하게 된다.
따라서, 상기와 바와 같은 고온고압, 유해물질취급 장치를 보유한 회사들은 여러 가지 예상되는 손상을 정의하고 주기적으로 점검과 검사를 실시하여 필요시 수정 보완 등으로 계속적 사용 여부와 안전성 유무를 엄격하게 평가 판정해야 하므로 이에 따른 검사 장치와 기술은 필수 불가결한 실정이다.
그러므로 초음파 탐촉자에 의해 넓은 범위에 걸쳐서 신속하고 정확하게 스캐닝을 할 수 있음은 물론 가이드 휠에 의해 이동되는 측정대상체의 이탈을 방지할 수 있고, 네오디뮴 자석 커버를 통해 센서부가 U 리브에 밀착하도록 할 수 있으며, 급수호스와 제1 및 제2 배수 홀을 형성하여 주어 물의 급수와 회수가 원활하여 작업이 용이하고 비용절감 및 센서부와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지할 수 있고, 모니터링 단말의 제어패널로부터 사용자의 입력을 받아 초음파 탐촉자를 구동 제어하는 제어부 본체를 센서부와 제어패널에 연결하여 주므로 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고 제어패널에 표시하여 줄 수 있고, 센서부가 탈착이 가능하므로 U 리브가 아닌 경우 이동체에서 분리하여 단독으로 사용이 가능한 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템의 개발이 절실히 요구되고 있는 실정이다.
따라서 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 착상된 것으로서, 센서부 내부에 단수 또는 복수개의 초음파 탐촉자를 장착 및 탈착이 가능하고 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브가 구동모터 및 구동 휠에 의해 대향되게 배치되어 있는 가이드 휠 사이로 이동되면서 스캐닝함으로써, 초음파 탐촉자에 의해 넓은 범위에 걸쳐서 신속하고 정확하게 스캐닝을 할 수 있음은 물론 가이드 휠에 의해 이동되는 측정대상체의 이탈을 방지할 수 있는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 다른 목적은 센서부 상부의 바닥면의 다수개의 위치에 네오디뮴 자석 커버를 장착하여 줌으로써, 센서부가 U 리브에 밀착하도록 할 수 있는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 넓은 면의 스캐닝시 초음파 겔을 사용하여 측정대상체와 센서부를 밀착시키므로 초음파 젤의 다량 소모에 따른 비용 상승과 청소작업을 해야 하는 종래의 문제점의 해결을 위해 센서부 하부의 바닥면에서 물을 공급하고 배출할 수 있도록 급수호스와 제1 및 제2 배수 홀을 형성하여 줌으로써, 물의 급수와 회수가 원활하여 작업이 용이하고 비용절감 및 센서부와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지할 수 있는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 스프링을 삽입하여 줌으로써, 측정대상체인 강재에 눌림시 댐핑 역할을 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 모니터링 단말의 제어패널로부터 사용자의 입력을 받아 초음파 탐촉자를 구동 제어하는 제어부 본체를 센서부와 제어패널에 연결하여 줌으로써, 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고 제어패널에 표시하여 줄 수 있는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 센서부와 제어패널의 연결을 전선(케이블) 또는 연결폴대를 사용함으로써, 사용되는 환경에 적합하게 적용할 수 있는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 제공하는데 있다.
본 발명의 다른 목적은 센서부가 탈착이 가능함으로써, U 리브가 아닌 경우 이동체에서 분리하여 단독으로 사용이 가능한 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 제공하는데 있다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템은 센서부 거치 이동체 상부의 중앙부분에 매설되는 복수개의 초음파 탐촉자와, 센서부 상하부를 관통하며, 센서부 하부의 바닥면에서 센서부와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지하도록 물을 공급하는 급수호스와, 남은 잔량의 물을 배출하게 하는 제1 및 제2 배수 홀을 포함하는 센서부와; 센서부 거치 이동체 상부의 양쪽 가장자리부분에 장착되어 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브가 이동되게 하는 구동모터 및 복수개의 구동 휠과, 상기 구동모터 및 구동 휠에 의해 대향되게 양쪽 측면에 배치되어 있으며, 이동되는 측정대상체의 이탈을 방지하는 가이드 휠과, 상기 센서부 거치 이동체 상부의 바닥면의 다수개의 위치에 배치되어 장착되며, 센서부가 측정대상체인 U 리브에 밀착하도록 하는 네오디뮴 자석을 포함하는 자석 커버와, 상기 센서부 거치 이동체 하부에 장착되며, 구동모터가 구동되게 제어하는 제어부와 연결하는 구동모터 제어케이블과, 상기 센서부 거치 이동체 하부에 장착되며, 모니터링 단말의 제어패널과 연결하는 지지대와의 고정을 용이하게 하는 지지대 체결 홀과, 상기 센서부 거치 이동체 측면 전면부에 결합되며, 측정대상체를 전면 영상 이미지를 촬영하여 모니터링 단말로 제공하는 카메라를 포함하는 센서부 거치 이동체와; 상기 센서부 거치 이동체 하부에 장착되어 있는 구동모터 제어케이블에 연결되어 구동모터와 구동 휠을 제어하며, 제어패널로부터 사용자 입력을 받아 초음파 탐촉자를 구동하고, 초음파 탐촉자로부터 수신되는 센싱신호를 모니터링 단말로 전송하며, 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고, 모니터링 단말의 제어패널에 표시하게 하는 제어부 본체와; 상기 제어부 본체로부터 수신되는 센싱신호를 기반으로 측정대상체의 부식 상태와 채수 상태에 대한 화면을 표시하는 모니터링 단말; 을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 센서부 거치 이동체 하부의 중앙부분에 결합되며, 단독으로 두께 측정, 부식 측정, U 리브 내부에 물이 존재하는지 채수 조사를 용이하게 하도록 센서부 거치 이동체를 잡을 수 있게 하는 손잡이; 을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 센서부와 제어패널의 연결을 확장하게 하기 위해 사용 환경에 적합하게 적용할 수 있도록 전선(케이블) 또는 연결폴대를 사용하여 센서부 체결부를 지지대 체결 홀에 끼워서 사용하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 삽입하여 주어 측정대상체인 강재에 눌림시 댐핑 역할을 하는 스프링; 을 더 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 초음파 탐촉자에서 감지된 센싱 데이터를 모니터링 단말로 전송하는 통신방식은 이더넷(Ethernet), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 직렬통신(Serial communication) 및 병렬통신(Parallel communication)의 유선통신방식으로 전송하거나 또는 적외선 통신(Infrared Radiation), 블루투스(Bluetooth), 홈 RF(Radio Frequency) 및 무선 랜, 5G 통신, 6G 통신의 무선통신방식으로 하여 전송하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 센서부가 탈착이 가능하므로 U 리브가 아닌 경우 이동체에서 분리하여 단독으로 사용이 가능한 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 센서부의 제1 및 제2 배수 홀에는 45°각도로 물을 분사하는 분사노즐을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 제2 배수 홀은 분사된 물이 센서를 타고 흘러내린 물을 회수하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 제어부 본체는 제어부 본체에 전원을 공급하는 배터리와, 모니터링 단말의 제어패널을 연결하기 위한 제어패널 연결을 위한 케이블 홀과, 저장장치로 사용되고 인터넷이 연결되게 하는 USB, Ethernet 커넥터 홀과, 배터리의 남은 양을 표시하는 베터리 잔량 게이지와, 제어부 본체에서 발생되는 열을 외부로 배출시키기 위한 Fan 홀과, 워터펌프 제어를 위한 전원 및 제어선 홀과, 초음파 탐촉자를 연결하기 위한 센서부 초음파 탐촉자 연결 케이블 홀과, 모터와 연결하기 위한 센서부 모터 제어 및 전원 케이블과, 전원을 켜고 꺼지게 하는 전원 및 리셋 버튼을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 모니터링 단말은 스마트 폰(smart phone), 데스크탑 PC(desktop PC), 태블릿 PC(tablet PC), 슬레이트 PC(slate PC), 노트북 컴퓨터(notebook computer) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 모니터링 단말의 화면은 터치스크린 제어패널로 구현되는데, 터치스크린 제어패널은 입력과 표시를 동시에 수행할 수 있는 터치스크린 화면을 제공하여 단말기의 전면에 마련되어 작업 화면을 표시하는 표시창이며, 사용자와의 소통을 위한 그래픽 유저 인터페이스(GUI;Graphic User Interface)를 표시하는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상기 본 발명에 있어서, 상기 모니터링 단말은 초음파 탐촉자로부터 수신한 에코 신호를 입력받고, 입력받은 에코신호 중에서 설정된 임계치를 초과하는 에코신호만을 신호 처리할 수 있는 것을 포함함을 특징으로 한다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템은 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 본 발명은 센서부 내부에 단수 또는 복수개의 초음파 탐촉자를 장착 및 탈착이 가능하고 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브가 구동모터 및 구동 휠에 의해 대향되게 배치되어 있는 가이드 휠 사이로 이동되면서 스캐닝함으로써, 초음파 탐촉자에 의해 넓은 범위에 걸쳐서 신속하고 정확하게 스캐닝을 할 수 있음은 물론 가이드 휠에 의해 이 동되는 측정대상체의 이탈을 방지할 수 있다.
둘째, 본 발명은 센서부 상부의 바닥면의 다수개의 위치에 네오디뮴 자석 커버를 장착하여 줌으로써, 센서부가 U 리브에 밀착하도록 할 수 있다.
셋째, 본 발명은 넓은 면의 스캐닝시 초음파 겔을 사용하여 측정대상체와 센서부를 밀착시키므로 초음파 젤의 다량 소모에 따른 비용 상승과 청소작업을 해야 하는 종래의 문제점의 해결을 위해 센서부 하부의 바닥면에서 물을 공급하고 배출할 수 있도록 급수호스와 복수개의 배수 홀을 형성하여 줌으로써, 물의 급수와 회수가 원활하여 작업이 용이하고 비용절감 및 센서부와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지할 수 있다.
넷째, 본 발명은 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 스프링을 삽입하여 줌으로써, 측정대상체인 강재에 눌림시 댐핑 역할을 한다.
다섯째, 본 발명은 제어패널로부터 사용자의 입력을 받아 초음파 탐촉자를 구동 제어하는 제어부 본체를 센서부와 제어패널에 연결하여 줌으로써, 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고 제어패널에 표시하여 줄 수 있다.
여섯째, 본 발명은 센서부와 제어패널의 연결을 전선(케이블) 또는 연결폴대를 사용함으로써, 사용되는 환경에 적합하게 적용할 수 있다.
일곱째, 본 발명은 센서부가 탈착이 가능함으로써, U 리브가 아닌 경우 이동체에서 분리하여 단독으로 사용이 가능하다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체 위에 U 리브가 안착되어 있는 형상을 나타낸 도면.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체 상부의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서부 거치 이동체 하부의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체 상부의 투시한 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부의 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서부와 센서부 하부에 장착되는 제2 배수 홀의 형상을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 스프링을 삽입되어 있는 형상을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 본체의 구성을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제어패널을 포함하는 모니터링 단말과 연결폴대가 결합되어 있는 형상을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 본체와 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체와 모니터링 단말이 케이블로 연결되어 실측하는 형상을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 강재에서의 물이 없는 U리브의 신호와 물이 10mm 이상 존재할 때의 신호로 물에 대한 에코파가 탐지되는 것을 나타낸 그래프.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 강재에서의 물이 없는 U리브의 신호와 물이 4mm 이상 존재할 때의 신호로 물에 대한 에코파가 탐지되는 것을 나타낸 그래프.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체 상부의 구성을 나타낸 도면.
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서부 거치 이동체 하부의 구성을 나타낸 도면.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체 상부의 투시한 구성을 나타낸 도면.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부의 구성을 나타낸 도면.
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서부와 센서부 하부에 장착되는 제2 배수 홀의 형상을 나타낸 도면.
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 스프링을 삽입되어 있는 형상을 나타낸 도면.
도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 본체의 구성을 나타낸 도면.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제어패널을 포함하는 모니터링 단말과 연결폴대가 결합되어 있는 형상을 나타낸 도면.
도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 본체와 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체와 모니터링 단말이 케이블로 연결되어 실측하는 형상을 나타낸 도면.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 강재에서의 물이 없는 U리브의 신호와 물이 10mm 이상 존재할 때의 신호로 물에 대한 에코파가 탐지되는 것을 나타낸 그래프.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 강재에서의 물이 없는 U리브의 신호와 물이 4mm 이상 존재할 때의 신호로 물에 대한 에코파가 탐지되는 것을 나타낸 그래프.
이하 첨부된 도면과 함께 본 발명의 바람직한 실시예를 살펴보면 다음과 같은데, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략할 것이며, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있으므로, 그 정의는 본 발명인 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 설명하는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 일실시예에 따른 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체 위에 U 리브가 안착되어 있는 형상을 나타낸 도면이고, 도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체 상부의 구성을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 센서부 거치 이동체 하부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체 상부의 투시한 구성을 나타낸 도면이며, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 센서부의 구성을 나타낸 도면이고, 도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 센서부와 센서부 하부에 장착되는 제2 배수 홀의 형상을 나타낸 도면이며, 도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 스프링을 삽입되어 있는 형상을 나타낸 도면이고, 도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 본체의 구성을 나타낸 도면이며, 도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 제어패널을 포함하는 모니터링 단말과 연결폴대가 결합되어 있는 형상을 나타낸 도면이고, 도 10은 본 발명의 일실시예에 따른 제어부 본체와 센서부를 포함하는 센서부 거치 이동체와 모니터링 단말이 케이블로 연결되어 실측하는 형상을 나타낸 도면이다.
본 발명인 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템은 센서부(10), 초음파 탐촉자(11), 급수호스(12), 제1 및 제2 배수 홀(13, 14), 센서부 체결부(15), 스프링(16), 분사노즐(17), 센서부 거치 이동체(20), U 리브(21), 손잡이(22), 구동모터(23), 구동 휠(24), 가이드 휠(25), 자석 커버(26), 구동모터 제어케이블(27), 지지대 체결 홀(28), 카메라(29), 제어부 본체(30), 배터리(31), 제어패널 연결을 위한 케이블 홀(32), USB, Ethernet 커넥터 홀(33), 배터리 잔량 게이지(34), Fan 홀(35), 워터펌프 제어를 위한 전원 및 제어선 홀(36), 센서부 초음파 탐촉자 연결 케이블 홀(37), 센서부 모터 제어 및 전원 케이블(38), 전원 및 리셋 버튼(39), 모니터링 단말(40), 제어패널(41), 터치패널 제어 케이블 인입 홀(42), 이동체 stop / go 스위치(43), 전선(케이블) 또는 연결폴대(50) 등으로 구성된다.
도 1 내지 도 10에 도시한 바와 같이, 본 발명인 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템은 센서부 거치 이동체 상부(20)의 중앙부분에 매설되는 복수개의 초음파 탐촉자(11)와, 센서부(10) 상하부를 관통하며, 센서부(10) 하부의 바닥면에서 센서부(10)와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지하도록 물을 공급하는 급수호스(12)와, 남은 잔량의 물을 배출하게 하는 제1 및 제2 배수 홀(13, 14)을 포함하는 센서부(10)와; 센서부 거치 이동체(20) 상부의 양쪽 가장자리부분에 장착되어 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브(21)가 이동되게 하는 구동모터(23) 및 복수개의 구동 휠(24)과, 상기 구동모터(23) 및 구동 휠(24)에 의해 대향되게 양쪽 측면에 배치되어 있으며, 이동되는 측정대상체의 이탈을 방지하는 가이드 휠(25)과, 상기 센서부 거치 이동체(20) 상부의 바닥면의 다수개의 위치에 배치되어 장착되며, 센서부(10)가 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브(21)에 밀착하도록 하는 네오디뮴 자석을 포함하는 자석 커버(26)와, 상기 센서부 거치 이동체(20) 하부에 장착되며, 구동모터(23)가 구동되게 제어하는 제어부 본체(30)와 연결하는 구동모터 제어케이블(27)과, 상기 센서부 거치 이동체(20) 하부에 장착되며, 모니터링 단말(40)의 제어패널(41)과 연결하는 지지대와의 고정을 용이하게 하는 지지대 체결 홀(28)과, 상기 센서부 거치 이동체(20) 측면 전면부에 결합되며, 측정대상체를 전면 영상 이미지를 촬영하여 모니터링 단말(40)로 제공하는 카메라(29)를 포함하는 센서부 거치 이동체(20)와; 상기 센서부 거치 이동체(20) 하부에 장착되어 있는 구동모터 제어케이블(27)에 연결되어 구동모터(23)와 구동 휠(24)을 제어하며, 제어패널로부터 사용자 입력을 받아 초음파 탐촉자(11)를 구동하고, 초음파 탐촉자(11)로부터 수신되는 센싱신호를 모니터링 단말(40)로 전송하며, 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고, 모니터링 단말(40)의 제어패널(41)에 표시하게 하는 제어부 본체(30)와; 상기 제어부 본체(30)로부터 수신되는 센싱신호를 기반으로 측정대상체의 부식 상태와 채수 상태에 대한 화면을 표시하는 모니터링 단말(40); 을 구비한다.
상기 본 발명인 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템을 구성하는 각 기술적 수단들의 기능을 설명하면 다음과 같다.
상기 센서부(10)는 센서부 거치 이동체 상부(20)의 중앙부분에 매설되는 복수개의 초음파 탐촉자(11)와, 센서부(10) 상하부를 관통하며, 센서부(10) 하부의 바닥면에서 센서부(10)와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지하도록 물을 공급하는 급수호스(12)와, 남은 잔량의 물을 배출하게 하는 제1 및 제2 배수 홀(13, 14)을 포함하는 것이다.
여기서, 상기 초음파 탐촉자(11)의 하부에 연결되는 끼움부(미도시)에 삽입하여 주어 측정대상체인 강재에 눌림시 댐핑 역할을 하는 스프링(16)을 포함하는 것이다.
또한, 상기 센서부(10)가 탈착이 가능하므로 U 리브(21)가 아닌 경우 이동체에서 분리하여 단독으로 사용하는 것도 가능한 것이다.
또한, 상기 센서부(10)의 제1 및 제2 배수 홀(13, 14)에는 45°각도로 물을 분사하는 분사노즐(17)을 포함하는 것이다.
그리고 상기 제2 배수 홀(14)은 분사된 물이 센서를 타고 흘러내린 물을 회수하는 것이다.
상기 센서부 거치 이동체(20)는 센서부 거치 이동체(20) 상부의 양쪽 가장자리부분에 장착되어 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브(21)가 이동되게 하는 구동모터(23) 및 복수개의 구동 휠(24)과, 상기 구동모터(23) 및 구동 휠(24)에 의해 대향되게 양쪽 측면에 배치되어 있으며, 이동되는 측정대상체의 이탈을 방지하는 가이드 휠(25)과, 상기 센서부 거치 이동체(20) 상부의 바닥면의 다수개의 위치에 배치되어 장착되며, 센서부(10)가 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 U 리브(21)에 밀착하도록 하는 네오디뮴 자석을 포함하는 자석 커버(26)와, 상기 센서부 거치 이동체(20) 하부에 장착되며, 구동모터(23)가 구동되게 제어하는 제어부 본체(30)와 연결하는 구동모터 제어케이블(27)과, 상기 센서부 거치 이동체(20) 하부에 장착되며, 모니터링 단말(40)의 제어패널(41)과 연결하는 지지대와의 고정을 용이하게 하는 지지대 체결 홀(28)과, 상기 센서부 거치 이동체(20) 측면 전면부에 결합되며, 측정대상체를 전면 영상 이미지를 촬영하여 모니터링 단말(40)로 제공하는 카메라(29)를 포함하는 것이다.
또한, 상기 센서부 거치 이동체(20) 하부의 중앙부분에 결합되며, 단독으로 두께 측정, 부식 측정, U 리브 내부에 물이 존재하는지 채수 조사를 용이하게 하도록 센서부 거치 이동체(21)를 잡을 수 있게 하는 손잡이(22)를 포함하는 것이다.
상기 제어부 본체(30)는 상기 센서부 거치 이동체(20) 하부에 장착되어 있는 구동모터 제어케이블(27)에 연결되어 구동모터(23)와 구동 휠(24)을 제어하며, 제어패널로부터 사용자 입력을 받아 초음파 탐촉자(11)를 구동하고, 초음파 탐촉자(11)로부터 수신되는 센싱신호를 모니터링 단말(40)로 전송하며, 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고, 모니터링 단말(40)의 제어패널(41)에 표시하게 하는 것이다.
여기서, 상기 제어부 본체(30)는 제어부 본체에 전원을 공급하는 배터리(31)와, 모니터링 단말(40)의 제어패널(41)을 연결하기 위한 제어패널 연결을 위한 케이블 홀(32)과, 저장장치로 사용되고 인터넷이 연결되게 하는 USB, Ethernet 커넥터 홀(33)과, 배터리의 남은 양을 표시하는 베터리 잔량 게이지(34)와, 제어부 본체에서 발생되는 열을 외부로 배출시키기 위한 Fan 홀(35)과, 워터펌프 제어를 위한 전원 및 제어선 홀(36)과, 초음파 탐촉자를 연결하기 위한 센서부 초음파 탐촉자 연결 케이블 홀(37)과, 모터와 연결하기 위한 센서부 모터 제어 및 전원 케이블(38)과, 전원을 켜고 꺼지게 하는 전원 및 리셋 버튼(39)을 포함하는 것이다.
상기 모니터링 단말(40)은 상기 제어부 본체(30)로부터 수신되는 센싱신호를 기반으로 측정대상체의 부식 상태와 채수 상태에 대한 화면을 표시하는 것이다.
여기서, 초음파 탐촉자(11)에서 감지된 센싱 데이터를 모니터링 단말(40)로 전송하는 통신방식은 이더넷(Ethernet), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 직렬통신(Serial communication) 및 병렬통신(Parallel communication)의 유선통신방식으로 전송하거나 또는 적외선 통신(Infrared Radiation), 블루투스(Bluetooth), 홈 RF(Radio Frequency) 및 무선 랜, 5G 통신, 6G 통신의 무선통신방식으로 하여 전송하는 것이다.
또한, 상기 센서부(10)와 제어패널(41)의 연결을 확장하게 하기 위해 사용 환경에 적합하게 적용할 수 있도록 전선(케이블) 또는 연결폴대(50)를 사용하여 센서부 체결부(15)를 지지대 체결 홀(28)에 끼워서 사용하는 것이다.
상기 모니터링 단말(40)은 스마트 폰(smart phone), 데스크탑 PC(desktop PC), 태블릿 PC(tablet PC), 슬레이트 PC(slate PC), 노트북 컴퓨터(notebook computer) 중에서 선택되는 어느 하나인 것이다.
또한, 상기 모니터링 단말(40)의 화면은 터치스크린 제어패널(41)로 구현되는데, 터치스크린 제어패널(41)은 입력과 표시를 동시에 수행할 수 있는 터치스크린 화면을 제공하여 단말기의 전면에 마련되어 작업 화면을 표시하는 표시창이며, 사용자와의 소통을 위한 그래픽 유저 인터페이스(GUI;Graphic User Interface)를 표시하는 것이다.
상기 모니터링 단말(40)은 초음파 탐촉자(11)로부터 수신한 에코 신호를 입력받고, 입력받은 에코신호 중에서 설정된 임계치를 초과하는 에코신호만을 신호 처리할 수 있는 것이다.
도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 강재에서의 물이 없는 U리브의 신호와 물이 10mm 이상 존재할 때의 신호로 물에 대한 에코파가 탐지되는 것을 나타낸 그래프이다.
물에서의 초음파 속도는 약 1500m/s이고, 강재에서의 초음파 속도는 약 5910m/s인데, 강재에서의 초음파 속도는 빠르고 물의 초음파 속도는 느리기 때문에 강재에서 초음파의 에코가 끝난 이후 물에 대한 초음파가 측정되는 현상으로부터 도 11에 도시한 바와 같은 그래프에서 물이 없는 U리브의 신호와 달리 물이 10mm 이상 존재하는 강재에서는 강재에 대한 에코파가 끝난 이후 물에 대한 에코파가 탐지되는 것을 알 수 있는 것이다.
도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 강재에서의 물이 없는 U리브의 신호와 물이 4mm 이상 존재할 때의 신호로 물에 대한 에코파가 탐지되는 것을 나타낸 그래프이다.
다양한 시험을 통해 물이 4mm 이상 존재하는 경우 감지 가능하나, 물이 4mm 이하인 경우 물의 깊이가 매우 엷기 때문에 초음파의 에코가 도달하는 시간이 매우 짧아지며, 이 경우, 강재의 2차 3차 에코와 물의 에코가 겹쳐지기 때문에 감지가 어렵다고 판단되는데, 도 12에 도시한 바와 같은 그래프의 경우 2mm 신호를 보면 강재의 두 번째 에코이후부터 물의 에코가 섞여 있는 것을 볼 수 있는 것이다.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능하므로 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 한정되는 것은 아니다.
상술한 바와 같이, 본 발명인 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템은 교량의 교각, 터널 라이닝, 건축물 내외벽의 콘크리트 구조물과, 교량의 스틸 박스의 강재 구조물에 적용이 가능하므로 건설, 토목 분야에 폭 넓게 적용할 수 있는 것이다.
10 : 센서부 11 : 초음파 탐촉자
12 : 급수호스 13 : 제1 배수 홀
14 : 제2 배수 홀 15 : 센서부 체결부
16 : 스프링
17 : 분사노즐 20 : 센서부 거치 이동체
21 : U 리브 22 : 손잡이
23 : 구동모터 24 : 구동 휠
25 : 가이드 휠 26 : 자석 커버
27 : 구동모터 제어케이블 28 : 지지대 체결 홀
29 : 카메라 30 : 제어부 본체
31 : 배터리
32 : 제어패널 연결을 위한 케이블 홀
33 : USB, Ethernet 커넥터 홀 34 : 배터리 잔량 게이지
35 : Fan 홀
36 : 워터펌프 제어를 위한 전원 및 제어선 홀
37 : 센서부 초음파 탐촉자 연결 케이블 홀
38 : 센서부 모터 제어 및 전원 케이블
39 : 전원 및 리셋 버튼 40 : 모니터링 단말
41 : 제어패널 42 : 터치패널 제어 케이블 인입 홀
43 : 이동체 stop / go 스위치 50 : 전선 또는 연결폴대
12 : 급수호스 13 : 제1 배수 홀
14 : 제2 배수 홀 15 : 센서부 체결부
16 : 스프링
17 : 분사노즐 20 : 센서부 거치 이동체
21 : U 리브 22 : 손잡이
23 : 구동모터 24 : 구동 휠
25 : 가이드 휠 26 : 자석 커버
27 : 구동모터 제어케이블 28 : 지지대 체결 홀
29 : 카메라 30 : 제어부 본체
31 : 배터리
32 : 제어패널 연결을 위한 케이블 홀
33 : USB, Ethernet 커넥터 홀 34 : 배터리 잔량 게이지
35 : Fan 홀
36 : 워터펌프 제어를 위한 전원 및 제어선 홀
37 : 센서부 초음파 탐촉자 연결 케이블 홀
38 : 센서부 모터 제어 및 전원 케이블
39 : 전원 및 리셋 버튼 40 : 모니터링 단말
41 : 제어패널 42 : 터치패널 제어 케이블 인입 홀
43 : 이동체 stop / go 스위치 50 : 전선 또는 연결폴대
Claims (12)
- 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템에 있어서,
센서부 거치 이동체 상부의 중앙부분에 매설되는 복수개의 초음파 탐촉자와, 센서부 상하부를 관통하며, 센서부 하부의 바닥면에서 센서부와 측정대상체의 접촉면의 마름을 방지하도록 물을 공급하는 급수호스와, 남은 잔량의 물을 배출하게 하는 제1 및 제2 배수 홀을 포함하는 센서부와;
센서부 거치 이동체 상부의 양쪽 가장자리부분에 장착되어 측정대상체를 스캐닝할 때 가이드 역할을 수행하는 측 U 리브가 이동되게 하는 구동모터 및 복수개의 구동 휠과, 상기 구동모터 및 구동 휠에 의해 대향되게 양쪽 측면에 배치되어 있으며, 이동되는 측정대상체의 이탈을 방지하는 가이드 휠과, 상기 센서부 거치 이동체 상부의 바닥면의 다수개의 위치에 배치되어 장착되며, 센서부가 측정대상체인 U 리브에 밀착하도록 하는 네오디뮴 자석을 포함하는 자석 커버와, 상기 센서부 거치 이동체 하부에 장착되며, 구동모터가 구동되게 제어하는 제어부와 연결하는 구동모터 제어케이블과, 상기 센서부 거치 이동체 하부에 장착되며, 모니터링 단말의 제어패널과 연결하는 지지대와의 고정을 용이하게 하는 지지대 체결 홀과, 상기 센서부 거치 이동체 측면 전면부에 결합되며, 측정대상체를 전면 영상 이미지를 촬영하여 모니터링 단말로 제공하는 카메라를 포함하는 센서부 거치 이동체와;
상기 센서부 거치 이동체 하부에 장착되어 있는 구동모터 제어케이블에 연결되어 구동모터와 구동 휠을 제어하며, 제어패널로부터 사용자 입력을 받아 초음파 탐촉자를 구동하고, 초음파 탐촉자로부터 수신되는 센싱신호를 모니터링 단말로 전송하며, 측정된 신호를 처리하여 두께를 계산하고, 모니터링 단말의 제어패널에 표시하게 하는 제어부 본체와;
상기 제어부 본체로부터 수신되는 센싱신호를 기반으로 측정대상체의 부식 상태와 채수 상태에 대한 화면을 표시하는 모니터링 단말; 을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 센서부 거치 이동체 하부의 중앙부분에 결합되며, 단독으로 두께 측정, 부식 측정, U 리브 내부에 물이 존재하는지 채수 조사를 용이하게 하도록 센서부 거치 이동체를 잡을 수 있게 하는 손잡이; 을 더 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 센서부와 제어패널의 연결을 확장하게 하기 위해 사용 환경에 적합하게 적용할 수 있도록 전선(케이블) 또는 연결폴대를 사용하여 센서부 체결부를 지지대 체결 홀에 끼워서 사용하는 것을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 초음파 탐촉자의 하부에 연결되는 끼움부에 삽입하여 주어 측정대상체인 강재에 눌림시 댐핑 역할을 하는 스프링; 을 더 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 초음파 탐촉자에서 감지된 센싱 데이터를 모니터링 단말로 전송하는 통신방식은 이더넷(Ethernet), 범용 직렬 버스(Universal Serial Bus), IEEE 1394, 직렬통신(Serial communication) 및 병렬통신(Parallel communication)의 유선통신방식으로 전송하거나 또는 적외선 통신(Infrared Radiation), 블루투스(Bluetooth), 홈 RF(Radio Frequency) 및 무선 랜, 5G 통신, 6G 통신의 무선통신방식으로 하여 전송하는 것을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 센서부가 탈착이 가능하므로 U 리브가 아닌 경우 이동체에서 분리하여 단독으로 사용이 가능한 것을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 센서부의 제1 및 제2 배수 홀에는 45°각도로 물을 분사하는 분사노즐을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제2 배수 홀은 분사된 물이 센서를 타고 흘러내린 물을 회수하는 것을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 제어부 본체는 제어부 본체에 전원을 공급하는 배터리와, 모니터링 단말의 제어패널을 연결하기 위한 제어패널 연결을 위한 케이블 홀과, 저장장치로 사용되고 인터넷이 연결되게 하는 USB, Ethernet 커넥터 홀과, 배터리의 남은 양을 표시하는 베터리 잔량 게이지와, 제어부 본체에서 발생되는 열을 외부로 배출시키기 위한 Fan 홀과, 워터펌프 제어를 위한 전원 및 제어선 홀과, 초음파 탐촉자를 연결하기 위한 센서부 초음파 탐촉자 연결 케이블 홀과, 모터와 연결하기 위한 센서부 모터 제어 및 전원 케이블과, 전원을 켜고 꺼지게 하는 전원 및 리셋 버튼을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 모니터링 단말은 스마트 폰(smart phone), 데스크탑 PC(desktop PC), 태블릿 PC(tablet PC), 슬레이트 PC(slate PC), 노트북 컴퓨터(notebook computer) 중에서 선택되는 어느 하나인 것을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 모니터링 단말의 화면은 터치스크린 제어패널로 구현되는데, 터치스크린 제어패널은 입력과 표시를 동시에 수행할 수 있는 터치스크린 화면을 제공하여 단말기의 전면에 마련되어 작업 화면을 표시하는 표시창이며, 사용자와의 소통을 위한 그래픽 유저 인터페이스(GUI;Graphic User Interface)를 표시하는 것을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템. - 제 1항에 있어서,
상기 모니터링 단말은 초음파 탐촉자로부터 수신한 에코 신호를 입력받고, 입력받은 에코신호 중에서 설정된 임계치를 초과하는 에코신호만을 신호 처리할 수 있는 것을 포함함을 특징으로 하는 강재교량 폐합부재의 부식 및 채수 탐상시스템.
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|---|---|---|---|
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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-
2021
- 2021-12-17 KR KR1020210181289A patent/KR102382936B1/ko active IP Right Grant
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