KR102389092B1 - A sensor apparatus of pile-type and sensor separation-type this is able to amplify sensing signal for diagnosing integrity of facilities - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치에 관한 것으로, 상세하게는 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위에 따라 발생하는 파동을 감지하고, 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하여 시설물 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있도록 하는 파일형 센서장치에 관한 기술이다.The present invention relates to a sensor-separated sensor device capable of amplifying a sensing signal and relates to a file-type sensor device for facility health diagnosis, and more particularly, is installed to a certain depth inside facilities such as slopes, underground buried pipes, dams, and buildings, so that structural displacement inside the facility Pile type that detects the wave generated according to It is a technology related to the sensor device.
우리나라는 국토가 좁고 평야에 비해 산지가 많으며, 사계절이 선명하게 구분되는 기후적 특징으로 인해 여름에는 고온 다습하고 비가 많이 내려, 홍수, 산사태, 태풍과 같은 자연재해가 발생하고, 겨울에는 저온 건조한 기후로 인해 한파와 대설이 발생하고 있다.Korea has a narrow land and more mountainous regions compared to plains. Due to the climatic features of four distinct seasons, high temperature and high humidity and heavy rainfall in summer, natural disasters such as floods, landslides, and typhoons occur, and low temperature and dry climate in winter. As a result, cold waves and heavy snows are occurring.
이러한 사계절 기후 특성상, 여름에는 홍수, 산사태, 태풍과 같은 자연재해로 인한 비탈 경사면과 같은 시설물의 붕괴 사고가 발생하고, 비탈 경사면에서 유실된 토사로 인해 도로가 차단되거나 지나가는 차량에 대한 교통사고가 발생하고, 아파트, 주택이 매몰되는 사고가 자주 발생한다.Due to these four seasons climatic characteristics, in summer, collapse accidents of facilities such as slopes occur due to natural disasters such as floods, landslides, and typhoons. Accidents in which apartments and houses are sunk often occur.
또한, 봄과 같은 해빙기에는 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물은 얼었다 녹는 과정에 의해 실제 설계수명보다 더 일찍 노후화가 촉진되거나 균열 되는 현상이 발생하고, 심한 경우 붕괴 사고로까지 이어진다.In addition, during thawing seasons such as spring, facilities such as underground burial pipes, dams, and buildings undergo a phenomenon of accelerated aging or cracking earlier than their actual design life due to the freezing and thawing process, leading to collapse accidents in severe cases.
또한, 최근 자주 발생 되는 지진 등에 의한 외부 충격으로 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물이 파괴되거나 내부에 구조적 변위가 발행해 위험한 상황에 놓이게 되는 경우가 많다. In addition, facilities such as slopes, buried pipes, dams, and buildings are destroyed by external impacts caused by earthquakes, which occur frequently recently, or structural displacement occurs inside, which often puts them in a dangerous situation.
또한, 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물이 파괴되거나 내부에 구조적 변위가 발행하는 경우, 해당 구조 변위에 따른 파동(탄성파, 음파, 초음파 등)이 발생하게 되는데, 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부의 구조적 변위에 따라 발생하는 파동은 신호 세기가 미약해 측정하기도 힘들고, 측정된 파동의 신호 분석을 위해 외부로 전송 시, 미약한 파동 신호의 특성으로 인해 전송 과정에서 신호 손실이 발생해 신호 분석 역시 힘든게 현실이다. In addition, when facilities such as slope slopes, underground burial pipes, dams and buildings are destroyed or structural displacement occurs inside, waves (elastic waves, sound waves, ultrasonic waves, etc.) are generated according to the structural displacement. Waves generated by structural displacement inside facilities such as buried pipes, dams and buildings are difficult to measure due to weak signal strength. In reality, signal loss occurs, making signal analysis difficult.
따라서 본 발명은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위에 따라 발생하는 파동(탄성파, 음파, 초음파 등)을 감지하고, 전기적 파형 신호를 신호 센싱 즉시 증폭하여 외부로 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하는 기술을 제안하고자 한다. 다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.Therefore, the present invention is installed to a predetermined depth inside facilities such as slope slopes, underground buried pipes, dams, and buildings to detect waves (elastic waves, sound waves, ultrasonic waves, etc.) We would like to propose a technology to amplify the signal immediately upon sensing and provide it to the outside to evaluate the health of the facility. The following are prior art related to this.
본 발명은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위에 따라 발생하는 파동을 감지하고, 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.The present invention is installed to a certain depth inside facilities such as slope slopes, underground burial pipes, dams, and buildings to detect waves generated according to structural displacement inside the facility, and amplify the electrical waveform signal to provide a detection signal to the outside The purpose of this is to enable evaluation of the soundness of the facility.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명의 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치는,In order to achieve the above object, the sensor-separated sensor device capable of amplifying the sensing signal of the present invention is a file-type sensor device for facility health diagnosis,
시설물 내부로 삽입되는 철재형 파일부(100)와;an iron-
가압부(400)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되고, 시설물의 구조 변위를 감지하기 위해 시설물 내부에서 전달되는 탄성파를 감지하고, 감지된 탄성파에 대응되는 전기적 파형 신호를 생성하여 증폭부(200)로 제공하는 센싱부(200)와;It is installed inside the iron-
가압부(400) 내부에 설치되고, 센싱부(200)가 제공하는 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 제공하는 증폭부(300)와;an amplifying
센싱부(200)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되고, 상기 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되도록 상기 센싱부(200)의 센서 하우징(210)을 가압하는 가압부(400)를 포함하되,It is installed inside the iron-
상기 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)는 철재형 파일부(100) 내부에 설치되되, 철재형 파일부(100)에 고정 결합되지 않아, 센싱부(200)와 증폭부(300)의 유지 보수 시, 시설물 내부에 박혀 있는 철재형 파일부(100)로부터 센싱부(200)와 증폭부(300)와 가압부(400)는 외부로 인출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The
본 발명은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위에 따라 발생하는 파동을 감지하고, 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 감지 신호를 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하여, 시설물의 심각한 구조 변위나 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있어 인명피해와 사고 발생을 사전에 방지할 수 있는 효과를 제공한다.The present invention is installed to a certain depth inside facilities such as slope slopes, underground burial pipes, dams, and buildings to detect waves generated according to structural displacement inside the facility, and amplify the electrical waveform signal to provide a detection signal to the outside Thus, it is possible to evaluate the soundness of the facility, and it is possible to identify the structural displacement of the facility before a serious structural displacement or collapse accident of the facility occurs, thereby providing the effect of preventing human casualties and accidents in advance.
도 1은 본 발명의 전체 구성도
도 2는 본 발명이 시설물에 설치된 예시도
도 3은 본 발명의 구성 블록도
도 4는 본 발명의 철재형 파일부 세부 구성도
도 5는 본 발명의 센싱부 세부 구성도
도 6은 본 발명의 증폭부 세부 구성도
도 7은 본 발명의 가압부 세부 구성도1 is an overall configuration diagram of the present invention;
2 is an exemplary view in which the present invention is installed in a facility;
3 is a block diagram of the present invention;
4 is a detailed configuration diagram of the iron-type pile part of the present invention;
5 is a detailed configuration diagram of a sensing unit of the present invention;
6 is a detailed configuration diagram of the amplification unit of the present invention;
7 is a detailed configuration diagram of the pressing part of the present invention
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.An embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명인 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치(이하 ‘본 발명’)는 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물과 같은 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입 설치되어 시설물 내부의 구조 변위에 따라 발생하는 탄성파를 감지하고, 감지한 탄성파에 대응되는 전기적 파형 신호를 생성하고, 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 제공하여 시설물의 건전성 평가를 할 수 있도록 하는 발명으로, 시설물의 심각한 구조 변위나 붕괴 사고가 발생하기 전에 시설물 구조 변위를 사전에 파악할 수 있어 인명피해와 사고 발생을 사전에 방지할 수 있도록 하는 효과를 제공한다.The present inventor's sensor-separated sensor device for facility health diagnosis capable of amplifying sensing signals (hereinafter, 'the present invention') is installed to a certain depth inside facilities such as slope slopes, underground buried pipes, dams, and buildings to provide structural displacement inside the facility It is an invention that detects seismic waves generated according to the It provides the effect of preventing human casualties and accidents in advance because it is possible to identify the structural displacement of a facility before a collapse accident occurs.
도 1에 도시된 바와 같은 본 발명(10)인 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 고정형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치는 내부 구조 변위가 발생할 수 있는 시설물 내부에 일정 깊이로 삽입되어 시설물 내부 구조 변위에 따라 발생하는 탄성파를 감지하고, 감지한 탄성파에 대응되는 전기적 파형 신호를 생성하고, 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 제공하게 되는데, 본 발명(10)인 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 고정형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치가 내부로 삽입되는 시설물은 비탈 경사면, 지중 매립 관, 댐, 건물 등과 같이 내부 구조 변위가 발생할 수 있는 구조물로서, 본 발명(10)인 건전성 진단용 파일형 센서장치가 내부로 삽입 설치되는 대상이다.The present invention (10), as shown in FIG. 1, is a sensor-fixed file-type sensor device for facility health diagnosis capable of amplifying a sensing signal is inserted to a certain depth inside a facility where internal structural displacement can occur, and is generated according to the internal structural displacement of the facility The present invention (10) is a sensor capable of amplifying a sensing signal, generating an electrical waveform signal corresponding to the detected acoustic wave, amplifying the electrical waveform signal and providing it to the outside. The facility into which the device is inserted is a structure in which internal structural displacement can occur, such as a slope slope, an underground buried pipe, a dam, a building, etc., and the present invention (10), a file-type sensor device for soundness diagnosis, is inserted and installed inside .
예를 들어, 도 2의 A와 같이, 시설물인 비탈 경사면에 설치되어 비탈 경사면 내부 구조 변위에 따라 발생하는 파동을 감지하여 전기적 파형 신호를 외부로 제공하고, 도 2의 B와 같이, 시설물인 지중 매립관이 설치된 지중에 설치되어 지중 매립관의 구조 변위에 따라 발생하는 파동을 감지하여 전기적 파형 신호를 외부로 제공하고, 도 2의 C와 같이, 시설물인 건물이나 댐에 설치되어 건물이나 댐의 내부 구조 변위에 따라 발생하는 파동을 감지하여 전기적 파형 신호를 외부로 제공하는 것이다.For example, as shown in FIG. 2A, it is installed on the slope of the facility, which detects the wave generated according to the internal structural displacement of the slope, and provides an electrical waveform signal to the outside, and as shown in FIG. 2B, the facility is underground It is installed in the ground where the buried pipe is installed, detects the wave generated according to the structural displacement of the underground buried pipe, and provides an electrical waveform signal to the outside. It is to provide an electrical waveform signal to the outside by detecting the wave generated according to the internal structural displacement.
구체적으로, 본 발명의 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치는, 도 3에 도시된 바와 같이,Specifically, as shown in FIG. 3, the sensor-separated sensor device capable of amplifying the sensing signal of the present invention is a file-type sensor device for facility health diagnosis,
시설물 내부로 삽입되는 철재형 파일부(100)와;an iron-
가압부(400)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되고, 시설물의 구조 변위를 감지하기 위해 시설물 내부에서 전달되는 탄성파를 감지하고, 감지된 탄성파에 대응되는 전기적 파형 신호를 생성하여 증폭부(200)로 제공하는 센싱부(200)와;It is installed inside the iron-
가압부(400) 내부에 설치되고, 센싱부(200)가 제공하는 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 제공하는 증폭부(300)와;an amplifying
센싱부(200)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되고, 상기 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되도록 상기 센싱부(200)의 센서 하우징(210)을 가압하는 가압부(400)를 포함하되,It is installed inside the iron-
상기 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)는 철재형 파일부(100) 내부에 설치되되, 철재형 파일부(100)에 고정 결합되지 않아, 센싱부(200)와 증폭부(300)의 유지 보수 시, 시설물 내부에 박혀 있는 철재형 파일부(100)로부터 센싱부(200)와 증폭부(300)와 가압부(400)는 외부로 인출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 한다.The
상기 철재형 파일부(100)는 내부 공간을 갖고 일정한 길이로 형성되어 시설물 내부로 삽입되는 구성으로, 내부 공간에는 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)가 설치된다.The iron-
특히, 상기 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)는 철재형 파일부(100) 내부에 설치되되, 철재형 파일부(100)에 고정 결합되지 않아, 센싱부(200)와 증폭부(300)의 유지 보수 시, 시설물 내부에 박혀 있는 철재형 파일부(100)로부터 센싱부(200)와 증폭부(300)와 가압부(400)는 외부로 인출된다.In particular, the
상기 철재형 파일부(100)는 시설물에 구멍을 천공한 후, 천공된 구멍에 철재형 파일부(100)를 삽입시켜 철재형 파일부(100)를 시설물 내부로 삽입시키거나, 천공 구멍 없이 파일링 장비에 의해 시설물 내부로 직접 타격되어 삽입될 수 있다.The iron-
시설물 내부에 삽입된 상태에서, 철재형 파일부(100)는 내부에 설치된 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)를 외부환경으로부터 보호하는 보호 케이스로 기능함과 동시에 시설물 내부에서 전달되는 시설물 구조 변위에 관한 파동인 탄성파를 내부에 설치된 센싱부(200)의 감지 센서(220)로 전달하는 파동 전달 매개체로 기능한다. In the state inserted into the facility, the iron-
즉, 시설물 구조 변위에 관한 파동인 탄성파는 시설물 내부 → 철재형 파일부(100) → 감지 센서(220)의 순으로 전달되는 것이어서, 철재형 파일부(100)는 시설물 내부에서 전달되는 시설물 구조 변위에 관한 파동인 탄성파 수집체인 것이다.That is, the elastic wave, which is a wave related to the displacement of the structure of the facility, is transmitted in the order of the inside of the facility → the iron-
구체적으로, 상기 철재형 파일부(100)는 도 4에 도시된 바와 같이,Specifically, as shown in FIG. 4, the iron-
센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 면 접촉하고, 파일 몸체부(120)에 결합되어 철재형 파일부(100)의 선단을 형성하는 파일 선단부(110)와,The sensing surface of the
일측은 파일 선단부(110)와 결합하고 타측은 마감 덮개(130)와 결합하되, 내부에 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)가 설치될 수 있도록 하는 중공(121)이 형성된 일정 길이의 원통 형상의 파일 몸체부(120)와,One side is coupled with the
파일 몸체부(120) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 파일 몸체부(120) 입구에 탈부착 방식으로 결합하는 마감 덮개(130)와,A
증폭부(300)의 제2 신호 전송선(350)이 외부로 인출될 수 있도록, 상기 마감 덮개(130) 중앙에 형성되는 인출홈(140)을 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes an
도 4를 참조하면, 상기 파일 선단부(110)는 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 면 접촉하고, 파일 몸체부(120)에 결합되어 철재형 파일부(100)의 선단을 형성하는 구성으로, 구체적으로 파일 선단부(110)는,Referring to FIG. 4 , the tip of the
철재형 파일부(100)가 시설물 내부로 쉽게 삽입될 수 있도록 원추 모양으로 형성되어 철재형 파일부(100)의 선단을 형성하는 첨두부(111)와,The iron-
파일 몸체부(120)와 결합되는 파일 결합부(112)와, A
센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 면 접촉되도록 파일 결합부(112) 끝단에 형성되는 평평한 센서 접촉면(113)을 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes a flat
상기 첨두부(111)는 철재형 파일부(100)의 선단에 해당하며, 도 4와 같이, 원추 모양으로 형성되어 철재형 파일부(100)가 시설물 내부로 쉽게 삽입될 수 있도록 한다.The
상기 파일 결합부(112)는 파일 몸체부(120)와 결합되는 부분으로 결합용 나사산이 형성되어 있다.The
상기 센서 접촉면(113)은 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 면 접촉되도록 도 4와 같이, 평평한 형상을 하고, 파일 결합부(112) 끝단에 형성된다. 즉, 파일 결합부(112)의 끝단에는 감지 센서(220)의 감지 면이 면 접촉되도록 하는 평평한 평탄면이 형성된다.The
즉, 시설물 내부 구조 변위에 따라 발생한 파동인 탄성파는 시설물 내부에 박힌 철재형 파일부(100)로 전달된 후, 철재형 파일부(100)를 구성하는 파일 선단부(110)의 평평한 센서 접촉면(113)에 감지면이 면 접촉하고 있는 센싱부(200)의 감지 센서(220)로 전달되어 최종적으로 감지 센서(220)가 시설물 내부 구조 변위에 따라 발생한 파동인 탄성파를 감지하게 되는 것이다.That is, the elastic wave, which is a wave generated according to the internal structural displacement of the facility, is transmitted to the iron-
또한, 파일 몸체부(120)와의 결합 용이성을 위해, 파일 선단부(110)는 첨두부(111)와 파일 결합부(112) 사이의 파일 선단부(110) 측면 둘레에 일정 거칠기를 갖는 마찰면(114)과 상기 마찰면(114) 상에 형성되는 적어도 2개 이상의 평탄면(115)을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, for ease of coupling with the
파일 선단부(110)를 파일 몸체부(120)에 결합 시, 수동으로 돌려 결합시키거나 장비(렌치 등)를 이용해 돌려 결합시키게 되는데, 결합을 위해 손이나 장비가 접촉되는 부분은 원추 형상의 첨두부(111)이다. When the
원추 형상의 첨두부(111)는 형상적 특징에 의해 손이나 장비가 접촉되기 불편하고, 이로 인해 파일 선단부(110)를 파일 몸체부(120)에 결합시키는 것이 불편할 수 있다.The cone-shaped
따라서 파일 선단부(110)를 파일 몸체부(120)에 결합 시, 결합 용이성을 위해, 첨두부(111)와 파일 결합부(112) 사이의 파일 선단부(110) 측면 둘레에 일정 거칠기를 갖는 마찰면(114)과 상기 마찰면(114) 상에 적어도 2개 이상의 평탄면(115)을 형성하는 것이다.Therefore, when the
상기 마찰면(114)이나 평탄면(115)에 손이나 장비를 접촉시켜 파일 선단부(110)를 파일 몸체부(120)에 용이하게 결합 시킬 수 있게 된다.By bringing a hand or equipment into contact with the
도 4를 참조하면, 상기 파일 몸체부(120)는 일측이 파일 선단부(110)와 결합하고 타측은 마감 덮개(130)와 결합하되, 내부에 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)가 설치될 수 있도록 하는 중공(121)이 형성된 일정 길이의 원통 형상의 구성이다.Referring to FIG. 4 , the
파일 몸체부(120)는 여러개의 원통이 결합되어 구성될 수도 있고, 하나의 원통으로 구성될 수도 있으며(도 4에는 하나의 원통으로 파일 몸체부(120)가 구성되는 예가 도시되어 있음), 내부에 형성된 중공(121)은 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)가 설치될 수 있는 공간을 제공한다.The
상기 파일 몸체부(120)와 파일 선단부(110)의 연결은 다양한 실시예가 존재할 수 있다. 예를 들어, 파일 선단부(110)의 파일 결합부(112)를 결합용 나사산으로 형성하고 파일 몸체부(120) 내측에 결합용 나사산을 형성하여 파일 선단부(110)와 파일 몸체부(120)를 직접 나사 결합 방식으로 결합하거나, 파일 선단부(110)의 파일 결합부(112)를 결합용 나사산으로 형성하고 파일 몸체부(120) 표면에 결합용 나사산을 형성한 후, 파일 선단부(110)의 파일 결합부(112)와 파일 몸체부(120) 사이에 연결 플랜지를 위치시키고, 연결 플랜지에 파일 선단부(110)의 파일 결합부(112)와 파일 몸체부(120)를 각각 나사 결합 방식으로 결합시켜 파일 몸체부(120)와 파일 선단부(110)를 간접 연결시킬 수 있다. The connection between the
그러나 본 발명에서 파일 몸체부(120)와 파일 선단부(110)의 연결 방식은 상기 예에 국한되지 않고, 파일 몸체부(120)와 파일 선단부(110)를 연결 결합시킬 수 있는 구성이면 어떠한 구성이든 상관없으며, 도 4에는 파일 선단부(110)의 파일 결합부(112)를 결합용 나사산으로 형성하고 파일 몸체부(120) 내측에 결합용 나사산을 형성하여 파일 선단부(110)와 파일 몸체부(120)를 직접 나사 결합 방식으로 결합시키는 예가 도시되어 있다.However, in the present invention, the connection method between the
도 4를 참조하면, 상기 마감 덮개(130)는 파일 몸체부(120) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 파일 몸체부(120) 입구에 탈부착 방식으로 결합(예 : 나사 결합 방식)하는 구성이다.Referring to FIG. 4 , the
마감 덮개(130)로 파일 몸체부(120) 입구를 마감 처리 시(파일 몸체부(120) 입구에 마감 덮개(130) 결합시), 후술할 가압부(400)에 의해 상호 연결된 증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)와 센싱부(200)의 센서 하우징(210)은 파일 선단부(110) 측으로 가압되어, 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉한다.When closing the entrance of the
도 4를 참조하면, 상기 인출홈(140)은 증폭부(300)의 제2 신호 전송선(350)이 인출될 수 있도록, 상기 마감 덮개(130) 중앙에 형성되는 구성이다.Referring to FIG. 4 , the
증폭부(300)의 프리앰프 보드(320)에서 증폭된 전기적 파형 신호는 증폭부(300)의 제2 신호 전송선(350)을 통해 외부로 전송되는데, 증폭된 전기적 파형 신호의 외부 전송을 위해, 제2 신호 전송선(350)은 철재형 파일부(100) 외부로 인출되어야 하며, 이를 위한 구성이 인출홈(140)이다.The electric waveform signal amplified by the
한편, 증폭부(300)의 제2 신호 전송선(350)이 인출되는 상기 인출홈(140)을 통해 외부의 이물질이 파일 몸체부(120) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해, 상기 철재형 파일부(100)는 인출홈(140)에 끼워지는 기밀 부재(141)를 더 포함할 수 있다.On the other hand, in order to prevent an external foreign substance from flowing into the
특히, 상기 기밀 부재(141)는 인출홈(140)을 통해 외부의 이물질이 파일 몸체부(120) 내부로 유입되는 것을 방지하는 기능과 제2 신호 전송선 인출 기능을 위해, 제2 신호 전송선이 관통된 상태로 인출홈(140)에 끼워진다.In particular, the
상기 센싱부(200)는 가압부(400)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되되 철재형 파일부(100)에 고정 결합되지 않고, 시설물의 구조 변위를 감지하기 위해 시설물 내부에서 전달되는 탄성파를 감지하고, 감지된 탄성파에 대응되는 전기적 파형 신호를 생성하여 증폭부(200)로 제공하는 구성이다.The
구체적으로, 상기 센싱부(200)는 도 5에 도시된 바와 같이,Specifically, as shown in FIG. 5, the
내측에 감지 센서(220)가 삽입 설치되는 센서 하우징(210)과,A
센서 하우징(210) 내측에 설치되어 시설물 내부에서 전달되는 탄성파를 센서 접촉면(113)을 통해 감지하고, 감지된 탄성파에 대응된 전기적 파형 신호를 생성하도록, 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되는 감지 센서(220)와,Installed inside the
센서 하우징(210)이 증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)에 결합 될 수 있도록 센서 하우징(210) 상면 중앙에 형성되는 나사 홀인 제1 센서 하우징 결합부(230)와,A first sensor
센서 하우징(210)이 가압부(400)의 가압봉(410)에 결합 될 수 있도록 센서 하우징(210) 외측면 상측에 형성되는 나사 탭인 제2 센서 하우징 결합부(240)와,A second sensor
감지 센서(220)가 생성한 전기적 파형 신호가 증폭부(300)의 프리 앰프 보드(320)로 전송되도록 하는 제1 신호 전송선(250)을 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes a first
도 5를 참조하면, 상기 센서 하우징(210)은 내측에 감지 센서(220)가 삽입 설치되는 구성으로, 내측에 삽입 설치되는 감지 센서(220)를 외부 환경으로부터 보호한다. 특히, 감지 센서(220)가 내측으로 삽입될 수 있도록 함과 동시에 내측에 삽입된 감지 센서(220)의 감지 면이 외부에 노출될 수 있도록 센서 하우징(210) 일측은 오픈되어 있다.Referring to FIG. 5 , the
도 5를 참조하면, 상기 감지 센서(220)는 센서 하우징(210) 내측에 설치되어 시설물 내부에서 전달되는 탄성파를 센서 접촉면(113)을 통해 감지하고, 감지된 탄성파에 대응된 전기적 파형 신호를 생성하도록, 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되는 구성이다.Referring to FIG. 5 , the
마감 덮개(130)로 파일 몸체부(120) 입구를 마감 처리 시(파일 몸체부(120) 입구에 마감 덮개(130) 결합시), 후술할 가압부(400)에 의해 감지 센서(220)는 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110) 측으로 가압되어, 감지 센서(220)의 감지 면은 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되고, 접촉 상태를 유지한다. 이때, 상기 감지 센서(220)가 감지하는 탄성파는 1 kHz ~ 1 MHz 대역의 탄성파인 것을 특징으로 한다.When the
도 5를 참조하면, 상기 제1 센서 하우징 결합부(230)는 센서 하우징(210)이 증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)에 결합 될 수 있도록 센서 하우징(210) 상면 중앙에 형성되는 결합수단으로, 나사산이 형성된 나사 홀인 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 5 , the first sensor
즉, 센서 하우징(210) 상면 중앙에 형성되는 나사 홀인 제1 센서 하우징 결합부(230)와 증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)에 형성된 나사 돌기인 보드 하우징 결합부(340)의 결합에 의해 센싱부(200)의 센서 하우징(210)과 증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)이 상호 결합된다.That is, the first sensor
도 5를 참조하면, 상기 제2 센서 하우징 결합부(240)는 센서 하우징(210)이 가압부(400)의 가압봉(410)에 결합 될 수 있도록 센서 하우징(210) 외측면 상측에 형성되는 결합수단으로, 나사산이 형성된 나사 탭인 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 5 , the second sensor
즉, 센서 하우징(210) 외측면 상측에 형성되는 나사 탭인 제2 센서 하우징 결합부(240)와 가압부(400)의 가압봉(410) 내측면에 형성된 나사 탭인 가압봉 결합부(420)의 결합에 의해 센싱부(200)의 센서 하우징(210)과 가압부(400)의 가압봉(410)이 상호 결합된다.That is, the second sensor
도 5를 참조하면, 상기 제1 신호 전송선(250)은 감지 센서(220)가 생성한 전기적 파형 신호가 증폭부(300)의 프리 앰프 보드(320)로 전송되도록 하는 구성이다.Referring to FIG. 5 , the first
일측이 감지 센서(220)에 연결된 제1 신호 전송선(250)은 증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310) 내부에 형성된 중공(311)을 통해 증폭부(300)의 프리앰프 보드(320)에 연결되어 감지 센서(220)가 생성한 전기적 파형 신호가 증폭부(300)의 프리 앰프 보드(320)로 전송되도록 한다.The first
상기 증폭부(300)는 가압부(400) 내부에 설치되고, 센싱부(200)(구체적으로는 감지 센서(220))가 제공하는 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 제공하는 구성이다.The amplifying
증폭부(300)를 가압부(400) 내부에 설치하는 이유는 외부 환경에 민감한 증폭회로가 설계된 증폭부(300)의 프리앰프 보드(320)를 회부 환경으로부터 2중적으로 보호하기 위함이다.The reason for installing the amplifying
즉, 외부 환경에 민감한 증폭회로가 설계된 프리앰프 보드(320)는 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 위치하기 때문에 프리앰프 보드 하우징(310)을 통해 1차적으로 외부 환경으로부터 보호되고, 프리앰프 보드(320)가 내측에 설치된 프리앰프 보드 하우징(310)은 가압부(400)의 가압봉(410) 내측에 위치하기 때문에 가압봉(410)을 통해 2차적으로 외부 환경으로부터 보호된다.That is, the
구체적으로, 상기 증폭부(300)는 도 6에 도시된 바와 같이,Specifically, as shown in FIG. 6, the
프리앰프 보드(320)가 내측에 설치될 수 있도록 하는 중공(311)이 형성된 원통 형상의 프리앰프 보드 하우징(310)과,A
상기 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 삽입 설치되고, 센싱부(200)에서 전송된 전기적 파형 신호를 증폭하는 증폭회로가 설계된 프리앰프 보드(320)와,A
프리앰프 보드(320)가 슬라이드 방식으로 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 형성된 중공(311)에 삽입될 수 있도록, 중공(311)에 형성되는 일정 길이의 슬라이드 홈(330)과,A
프리앰프 보드 하우징(310)이 센싱부(200)의 센서 하우징(210)에 결합 될 수 있도록 프리앰프 보드 하우징(310) 하측 끝단에 형성되는 중공이 형성된 나사 돌기인 보드 하우징 결합부(340)와,The board
프리앰프 보드(320)를 통해 증폭된 전기적 파형 신호가 외부로 전송되도록 하는 제2 신호 전송선(350)를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes a second
도 6을 참조하면, 상기 프리앰프 보드 하우징(310)은 프리앰프 보드(320)가 내측에 설치될 수 있도록 하는 중공(311)이 형성된 원통 형상의 구성이다.Referring to FIG. 6 , the
즉, 프리앰프 보드 하우징(310)은 내측 형성된 중공(311)에 삽입 설치되는 프리앰프 보드(320)를 외부 환경으로부터 보호한다. 프리앰프 보드(320)에는 외부 환경에 민감한 증폭 회로가 설계되어 있어 외부 환경으로부터 보호되어져야 하며, 이를 위해, 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 형성된 중공(311)에 삽입 설치되는것이다.That is, the
도 6을 참조하면, 상기 프리앰프 보드(320)는 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 형성된 중공(311)에 삽입 설치되고, 센싱부(200)에서 전송된 전기적 파형 신호를 증폭하는 증폭회로가 설계된 보트 타입의 구성이다.6, the
보드 타입의 프리앰프 보드(320) 상에 설계된 증폭회로는 외부 환경에 민감하기 때문에 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 형성된 중공(311)에 삽입 설치되어 보호된다.Since the amplifier circuit designed on the board-
도 6을 참조하면, 상기 슬라이드 홈(330)은 프리앰프 보드(320)가 슬라이드 방식으로 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 형성된 중공(311)에 삽입될 수 있도록, 중공(311)에 형성되는 일정 길이의 삽입 안내 홈이다.6, the
즉, 사각형 형태인 보드 타입의 프리앰프 보드(320)는 슬라이드 홈(330)을 통해 슬라이딩 되어 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 형성된 중공(311)에 삽입된다.That is, the board-
증폭회로가 설계된 보드 타입의 프리앰프 보드(320)는 안정된 신호 증폭을 위해 안정된 상태로 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 위치해야 한다. 이를 위해, 슬라이드 홈(330)에 끼워지는 것이다. The board-
즉, 슬라이드 홈(330)에 끼워져 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 안정된 상태로 위치한 프리앰프 보드(320)는 센싱부(200)에서 전송된 전기적 파형 신호를 안정되게 증폭하게 된다.That is, the
도 6을 참조하면, 상기 보드 하우징 결합부(340)는 프리앰프 보드 하우징(310)이 센싱부(200)의 센서 하우징(210)에 결합 될 수 있도록 프리앰프 보드 하우징(310) 하측 끝단에 형성되는 결합수단으로, 중공이 형성된 나사 돌기인 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 6 , the board
즉, 프리앰프 보드 하우징(310) 하측 끝단에 형성되는 중공이 형성된 나사 돌기인 보드 하우징 결합부(340)와 나사 홀인 센싱부(200)의 제1 센서 하우징 결합부(230)의 결합에 의해 증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)과 센싱부(200)의 센서 하우징(210)이 상호 결합된다.That is, the
도 6을 참조하면, 상기 제2 신호 전송선(350)은 프리앰프 보드(320)를 통해 증폭된 전기적 파형 신호가 외부로 전송되도록 하는 구성이다.Referring to FIG. 6 , the second
일측이 프리앰프 보드(320)에 연결된 제2 신호 전송선(350)은 후술할 가압봉(410) 내부에 형성된 중공(411)과 상술한 마감 덮개(130)에 형성된 인출홈(140)을 통해 파일 몸체부(120) 외부로 인출되어 증폭된 전기적 파형 신호가 신호 분석을 위해 외부로 전송되도록 한다.The second
상기 가압부(400)는 센싱부(200)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되고, 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되도록 상기 센싱부(200)의 센서 하우징(210)을 가압하는 구성이다.The
구체적으로, 상기 가압부(400)는 도 7에 도시된 바와 같이,Specifically, as shown in FIG. 7, the
증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)과 결합하고, 내부에 중공(411)이 형성된 일정 길이의 원통 형상의 가압봉(410)과,Combined with the
가압봉(410)이 센싱부(200)의 센서 하우징(210)에 결합하도록 중공이 형성된 가압봉(410)의 내측면 하측에 형성되는 나사 탭인 가압봉 결합부(420)와,A pressure
철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 입구가 마감 덮개(130)로 마감 시, 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉하도록 함과 동시에 면 접촉 상태를 유지하도록 하는 가압력을 제공하기 위해 스프링 삽입돌기(440)에 끼워지는 탄성 스프링(430)과,When the entrance of the
탄성 스프링(430)이 끼워지도록 가압봉(410) 상측 끝단에 형성되는 중공이 형성된 스프링 삽입돌기(440)를 포함하는 것을 특징으로 한다.It is characterized in that it includes a
도 7을 참조하면, 상기 가압봉(410)은 일정 길이의 원통 형상으로, 센싱부(200)의 센서 하우징(210)과 결합하고, 내부에 중공(411)이 형성되는 구성이다.Referring to FIG. 7 , the
상술한 마감 덮개(130)로 파일 몸체부(120) 입구를 마감 처리 시(파일 몸체부(120) 입구에 마감 덮개(130) 결합시), 가압봉(410)은 상호 연결된 센싱부(200)의 센서 하우징(210)을 후술할 탄성 스프링(430)의 탄성력을 이용해 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110) 측으로 가압하여, 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되도록 한다.When closing the entrance of the
또한, 상술한 제2 신호 전송선(350)은 가압봉(410) 내부에 형성된 중공(411)을 통과해 외부로 인출되어 진다.In addition, the above-described second
도 7을 참조하면, 상기 가압봉 결합부(420)는 가압봉(410)이 센싱부(200)의 센서 하우징(210)에 결합하도록 가압봉(410)의 내측면 하측에 형성되는 결합 수단으로, 나사 탭인 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 7 , the pressure
즉, 가압봉(410)의 내측면 하측에 형성되는 나사 탭인 센서 가압봉 결합부(420)와 센서 하우징(210) 외측면 상측에 형성되는 나사 탭인 제2 센서 하우징 결합부(240)의 결합에 의해 가압부(400)의 가압봉(410)과 센싱부(200)의 센서 하우징(210)이 상호 결합된다.That is, for the coupling of the sensor pressure
도 7을 참조하면, 상기 탄성 스프링(430)은 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 입구가 마감 덮개(130)로 마감 시, 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉하도록 함과 동시에 면 접촉 상태를 유지하도록 하는 가압력을 제공하기 위해 후술할 스프링 삽입돌기(440)에 끼워지는구성이다.Referring to FIG. 7 , the
즉, 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 입구가 마감 덮개(130)로 마감 시, 마감 덮개(130) 내측에 접촉되는 탄성 스프링(430)은 압축 변위하고, 압축 변위된 탄성 스프링(430)의 탄성 복원력은 가압력으로 가압봉(410)에 전달되고, 가압력이 전달된 가압봉(410)은 상호 연결된 센싱부(200)의 센서 하우징(210)을 파일 선단부(110)의 센서 접촉면(113) 측으로 가압하여, 감지 센서(220)의 감지 면이 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되도록 한다.That is, when the entrance of the
도 7을 참조하면, 상기 스프링 삽입돌기(440)는 탄성 스프링(430)이 끼워지도록 가압봉(410) 상측 끝단에 형성되는 구성으로, 중공이 형성되는 것을 특징으로 한다.Referring to FIG. 7 , the
스프링 삽입돌기(440)에 중공을 형성하는 이유는 가압봉(410) 내부에 형성된 중공(411)을 통과하는 증폭부(300)의 제2 신호 전송선(350)이 가압봉(410) 외부로 인출될 수 있도록 하기 위함이다.The reason for forming the hollow in the
한편, 상기 가압봉(410)이 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 내부로 안정적으로 삽입되고, 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉된 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 움직임이 최소화되도록 할 필요가 있다.On the other hand, the
파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉된 감지 센서(220)가 면 접촉 상태를 유지하는 한, 시설물 내부에서 전달되는 탄성파는 감지된다. 그러나 센서 접촉면(113)에 면 접촉된 상태는 유지하나 움직이게 된다면 탄성파 감지 효율이 떨어지게 된다.As long as the
따라서 가압봉(410)이 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 내부로 안정적으로 삽입되고, 삽입된 가압봉(410)의 가압력에 의해 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉된 상태인 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 움직임이 최소화되도록 하기 위해, 상기 가압봉(410)의 표면에 복수의 가이드 돌기(412)를 형성하고, 상기 복수의 가이드 돌기(412)가 슬라이드 방식으로 삽입될 수 있도록 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 내측면에 복수의 선형 가이드 홈(122)을 형성한다.Therefore, the
상기와 같은 구성에 의해, 가압봉(410)이 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 내부로 삽입 시, 가이드 돌기(412)가 선형 가이드 홈(122)에 삽입된 후 슬라이딩되어 가압봉(410)이 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 내부로 안정적으로 삽입될 수 있고, 가압봉(410)이 삽입된 상태에서 복수의 가이드 돌기(412)들은 복수의 선형 가이드 홈(122)에 끼워진 상태를 유지하기 때문에, 가압봉(410)이 파일 몸체부(120) 내부에서 움직이지 않게 되고, 가압봉(410)에 연결된 센싱부(200)의 센서 하우징(210) 역시 파일 몸체부(120) 내부에서 움직이지 않게 되어, 결과적으로, 삽입된 가압봉(410)의 가압력에 의해 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉된 상태인 센싱부(200)의 감지 센서(220)는 움직임이 최소화된다.By the above configuration, when the
한편, 센싱부(200)를 구성하는 감지 센서(220)와 증폭부(300)를 구성하는 증폭회로가 설계된 프리앰프 보드(320)는 정기적으로 점검되어 시설물 내부의 구조 변위를 감지하는 기능과 증폭 기능이 상실되지 않도록 유지 보수해야 한다.On the other hand, the
따라서 감지 센서(220)와 프리앰프 보드(320)는 유지 보수를 위해, 시설물 내부에 박혀 있는 철재형 파일부(100)로부터 인출될 수 있도록 해야 하는데, 이를 위해, 상기 증폭부(300)는 가압부(400) 내부에 설치되고, 증폭부(300)가 내부에 설치된 가압부(400)는 센싱부(200)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되되, 철재형 파일부(100)에 고정 결합되지 않아, 센싱부(200)와 증폭부(300)의 유지 보수 시, 시설물 내부에 박혀 있는 철재형 파일부(100)로부터 센싱부(200)와 증폭부(300)와 가압부(400)가 외부로 인출될 수 있도록 한다. Therefore, the
즉, 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉하도록 센싱부(200)의 감지 센서(220)를 철재형 파일부(100) 내부에 고정시키는 것이 아니라, 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 입구가 마감 덮개(130)로 마감 시에만, 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉하도록 하고, 파일 몸체부(120)에 결합 된 마감 덮개(130)를 파일 몸체부(120)에서 분리 시에는, 시설물 내부의 구조 변위를 감지하는 기능과 증폭 기능을 하는 센싱부(200)와 증폭부(300)가 철재형 파일부(100) 외부로 인출될 수 있도록 하는 것이다.That is, the detection sensor of the
이상에서 본 발명의 기술 사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니며, 본 발명의 권리 범위는 실시예에 국한되지 않고, 이 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술 사상 범주 내에서 변형한 것까지 포함함은 자명하다 할 것이다.Although the technical idea of the present invention has been described together with the accompanying drawings in the above, this is an exemplary description of the preferred embodiment of the present invention and does not limit the present invention, the scope of the present invention is not limited to the embodiment, It will be apparent that those of ordinary skill in the art include modifications within the scope of the technical spirit of the present invention.
10 : 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치
100 : 철재형 파일부
200 : 센싱부
300 : 증폭부
400 : 가압부10: Pile-type sensor device for facility health diagnosis
100: iron-type pile part
200: sensing unit
300: amplification unit
400: pressurizing part
Claims (10)
시설물 내부로 삽입되는 철재형 파일부(100)와;
가압부(400)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되고, 시설물의 구조 변위를 감지하기 위해 시설물 내부에서 전달되는 탄성파를 감지하고, 감지된 탄성파에 대응되는 전기적 파형 신호를 생성하여 증폭부(200)로 제공하는 센싱부(200)와;
가압부(400) 내부에 설치되고, 센싱부(200)가 제공하는 전기적 파형 신호를 증폭하여 외부로 제공하는 증폭부(300)와;
센싱부(200)와 결합된 상태로 철재형 파일부(100) 내부에 설치되고, 상기 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되도록 상기 센싱부(200)의 센서 하우징(210)을 가압하는 가압부(400)를 포함하되,
상기 센싱부(200)는,
내측에 감지 센서(220)가 삽입 설치되는 센서 하우징(210)과,
센서 하우징(210) 내측에 설치되어 시설물 내부에서 전달되는 탄성파를 센서 접촉면(113)을 통해 감지하고, 감지된 탄성파에 대응된 전기적 파형 신호를 생성하도록, 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉되는 감지 센서(220)와,
센서 하우징(210)이 증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)에 결합 될 수 있도록 센서 하우징(210) 상면 중앙에 형성되는 나사 홀인 제1 센서 하우징 결합부(230)와,
센서 하우징(210)이 가압부(400)의 가압봉(410)에 결합 될 수 있도록 센서 하우징(210) 외측면 상측에 형성되는 나사 탭인 제2 센서 하우징 결합부(240)와,
감지 센서(220)가 생성한 전기적 파형 신호가 증폭부(300)의 프리 앰프 보드(320)로 전송되도록 하는 제1 신호 전송선(250)을 포함하고,
상기 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)는 철재형 파일부(100) 내부에 설치되되, 철재형 파일부(100)에 고정 결합되지 않아, 센싱부(200)와 증폭부(300)의 유지 보수 시, 시설물 내부에 박혀 있는 철재형 파일부(100)로부터 센싱부(200)와 증폭부(300)와 가압부(400)는 외부로 인출될 수 있도록 하는 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.
In the file-type sensor device for diagnosing the health of a sensor-separated facility capable of amplifying a sensing signal,
an iron-type pile unit 100 inserted into the facility;
It is installed inside the iron-type pile unit 100 in a state coupled to the pressurizing unit 400, detects an elastic wave transmitted from the inside of the facility to detect the structural displacement of the facility, and generates an electrical waveform signal corresponding to the detected elastic wave. a sensing unit 200 that is generated and provided to the amplification unit 200;
an amplifying unit 300 installed inside the pressurizing unit 400, amplifying the electric waveform signal provided by the sensing unit 200 and providing it to the outside;
It is installed inside the iron-type pile part 100 in a state coupled with the sensing part 200 , and the sensing surface of the detection sensor 220 of the sensing part 200 is the pile tip part 110 of the iron-type pile part 100 . ) including a pressing unit 400 for pressing the sensor housing 210 of the sensing unit 200 so as to be in surface contact with the flat sensor contact surface 113 formed in the
The sensing unit 200,
A sensor housing 210 into which the detection sensor 220 is inserted and installed;
Installed inside the sensor housing 210 to detect an elastic wave transmitted from the inside of the facility through the sensor contact surface 113, and to generate an electrical waveform signal corresponding to the sensed acoustic wave, the sensing surface of the iron-type pile part 100 A detection sensor 220 that is in surface contact with the flat sensor contact surface 113 formed on the tip of the file 110,
A first sensor housing coupling part 230 that is a screw hole formed in the center of the upper surface of the sensor housing 210 so that the sensor housing 210 can be coupled to the preamplifier board housing 310 of the amplifying part 300;
A second sensor housing coupling part 240 which is a screw tab formed on the upper side of the outer surface of the sensor housing 210 so that the sensor housing 210 can be coupled to the pressing rod 410 of the pressing part 400;
and a first signal transmission line 250 for transmitting the electrical waveform signal generated by the detection sensor 220 to the preamplifier board 320 of the amplifier 300,
The sensing unit 200 , the amplifying unit 300 , and the pressing unit 400 are installed inside the iron-type pile unit 100 , but are not fixedly coupled to the iron-type pile unit 100 , and the sensing unit 200 and During maintenance of the amplifying unit 300, the sensing unit 200, the amplifying unit 300, and the pressing unit 400 can be withdrawn from the iron-type pile unit 100 embedded in the facility. A file-type sensor device for diagnosing the health of a sensor-separated facility capable of amplifying a sensing signal using
상기 철재형 파일부(100)는,
센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 면 접촉하고, 파일 몸체부(120)에 결합되어 철재형 파일부(100)의 선단을 형성하는 파일 선단부(110)와,
일측은 파일 선단부(110)와 결합하고 타측은 마감 덮개(130)와 결합하되, 내부에 센싱부(200), 증폭부(300), 가압부(400)가 설치될 수 있도록 하는 중공(121)이 형성된 일정 길이의 원통 형상의 파일 몸체부(120)와,
파일 몸체부(120) 내부로 이물질이 유입되지 않도록 파일 몸체부(120) 입구에 탈부착 방식으로 결합하는 마감 덮개(130)와,
증폭부(300)의 제2 신호 전송선(350)이 외부로 인출될 수 있도록, 상기 마감 덮개(130) 중앙에 형성되는 인출홈(140)을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.
The method according to claim 1,
The iron-type pile part 100,
The sensing surface of the sensing unit 200 of the detection sensor 220 is in surface contact, and the pile tip 110 is coupled to the pile body 120 to form the tip of the iron-type pile part 100,
One side is coupled with the file tip 110 and the other side is coupled with the closing cover 130, but the sensing unit 200, the amplifying unit 300, and the pressing unit 400 are hollow 121 so that the pressing unit 400 can be installed therein. The file body portion 120 of the cylindrical shape of a certain length formed and,
A closing cover 130 coupled to the inlet of the file body 120 in a detachable manner to prevent foreign substances from entering the inside of the file body 120,
Separable sensor capable of amplifying a sensing signal, characterized in that it includes an extraction groove 140 formed in the center of the closing cover 130 so that the second signal transmission line 350 of the amplification unit 300 can be withdrawn to the outside. File-type sensor device for facility health diagnosis.
상기 철재형 파일부(100)는,
증폭부(300)의 제2 신호 전송선(350)이 인출되는 상기 인출홈(140)을 통해 이물질이 파일 몸체부(120) 내부로 유입되는 것을 방지하기 위해, 제2 신호 전송선이 관통된 상태로 인출홈(140)에 끼워지는 기밀 부재(141)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.
3. The method according to claim 2,
The iron-type pile part 100,
In order to prevent foreign substances from entering the inside of the file body 120 through the lead-out groove 140 from which the second signal transmission line 350 of the amplifying unit 300 is drawn out, the second signal transmission line is passed through. A file-type sensor device for diagnosing the health of a sensor-separated facility capable of amplifying a sensing signal, characterized in that it further comprises an airtight member (141) fitted in the withdrawal groove (140).
상기 파일 선단부(110)는,
철재형 파일부(100)가 시설물 내부로 쉽게 삽입될 수 있도록 원추 모양으로 형성되어 철재형 파일부(100)의 선단을 형성하는 첨두부(111)와,
파일 몸체부(120)와 결합되는 파일 결합부(112)와,
센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 면 접촉되도록 파일 결합부(112) 끝단에 형성되는 평평한 센서 접촉면(113)을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.
3. The method according to claim 2,
The file tip 110 is,
The iron-type pile part 100 is formed in a cone shape so that it can be easily inserted into the facility, and a tip 111 forming the tip of the iron-type pile part 100,
A pile coupling part 112 coupled to the pile body part 120, and
Sensor separation-type facility soundness capable of sensing signal amplification comprising a flat sensor contact surface 113 formed at the end of the pile coupling unit 112 so that the sensing surface of the detection sensor 220 of the sensing unit 200 is in surface contact A file-type sensor device for diagnosis.
상기 파일 선단부(110)는,
파일 몸체부(120)와의 결합 용이성을 위해,
첨두부(111)와 파일 결합부(112) 사이의 파일 선단부(110) 측면 둘레에 형성되는 일정 거칠기를 갖는 마찰면(114)과,
상기 마찰면(114) 상에 형성되는 적어도 2개 이상의 평탄면(115)을 더 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.
5. The method according to claim 4,
The file tip 110 is,
For ease of coupling with the file body 120,
A friction surface 114 having a certain roughness formed around the side of the pile tip 110 between the peak 111 and the pile coupling part 112,
A file-type sensor device for diagnosing the health of a sensor-separated facility capable of amplifying a sensing signal, characterized in that it further comprises at least two or more flat surfaces 115 formed on the friction surface 114.
상기 감지 센서(220)는,
1 kHz ~ 1 MHz 대역의 탄성파를 감지하는 센서인 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.
The method according to claim 1,
The detection sensor 220,
A sensor device capable of amplifying a sensing signal, characterized in that it is a sensor that detects seismic waves in the 1 kHz to 1 MHz band, and a file-type sensor device for facility health diagnosis.
상기 증폭부(300)는,
프리앰프 보드(320)가 내측에 설치될 수 있도록 하는 중공(311)이 형성된 원통 형상의 프리앰프 보드 하우징(310)과,
상기 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 삽입 설치되고, 센싱부(200)에서 전송된 전기적 파형 신호를 증폭하는 증폭회로가 설계된 프리앰프 보드(320)와,
프리앰프 보드(320)가 슬라이드 방식으로 프리앰프 보드 하우징(310) 내측에 형성된 중공(311)에 삽입될 수 있도록, 중공(311)에 형성되는 일정 길이의 슬라이드 홈(330)과,
프리앰프 보드 하우징(310)이 센싱부(200)의 센서 하우징(210)에 결합 될 수 있도록 프리앰프 보드 하우징(310) 하측 끝단에 형성되는 중공이 형성된 나사 돌기인 보드 하우징 결합부(340)와,
프리앰프 보드(320)를 통해 증폭된 전기적 파형 신호가 외부로 전송되도록 하는 제2 신호 전송선(350)을 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.
The method according to claim 1,
The amplification unit 300,
A preamplifier board housing 310 having a cylindrical shape in which a hollow 311 is formed so that the preamplifier board 320 can be installed therein;
A preamplifier board 320 which is inserted and installed inside the preamplifier board housing 310 and designed with an amplification circuit for amplifying the electrical waveform signal transmitted from the sensing unit 200;
A slide groove 330 of a certain length formed in the hollow 311 so that the preamplifier board 320 can be inserted into the hollow 311 formed inside the preamplifier board housing 310 in a slide manner;
The board housing coupling part 340, which is a hollow screw protrusion formed at the lower end of the preamp board housing 310 so that the preamplifier board housing 310 can be coupled to the sensor housing 210 of the sensing part 200, and ,
A sensor-separated sensor device capable of amplifying a sensing signal, characterized in that it includes a second signal transmission line 350 for transmitting the electric waveform signal amplified through the preamplifier board 320 to the outside.
상기 가압부(400)는,
증폭부(300)의 프리앰프 보드 하우징(310)과 결합하고, 내부에 중공(411)이 형성된 일정 길이의 원통 형상의 가압봉(410)과,
가압봉(410)이 센싱부(200)의 센서 하우징(210)에 결합하도록 중공이 형성된 가압봉(410)의 내측면 하측에 형성되는 나사 탭인 가압봉 결합부(420)와,
철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 입구가 마감 덮개(130)로 마감 시, 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 감지 면이 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉하도록 함과 동시에 면 접촉 상태를 유지하도록 하는 가압력을 제공하기 위해 스프링 삽입돌기(440)에 끼워지는 탄성 스프링(430)과,
탄성 스프링(430)이 끼워지도록 가압봉(410) 상측 끝단에 형성되는 중공이 형성된 스프링 삽입돌기(440)를 포함하는 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.
The method according to claim 1,
The pressing unit 400,
Combined with the preamplifier board housing 310 of the amplifying unit 300, and a cylindrical pressure rod 410 of a certain length with a hollow 411 formed therein;
A pressure bar coupling part 420, which is a screw tab formed on the lower side of the inner surface of the pressure rod 410 in which a hollow is formed so that the pressure rod 410 is coupled to the sensor housing 210 of the sensing unit 200, and,
When the entrance of the pile body part 120 of the iron-type pile part 100 is closed with the closing cover 130 , the sensing surface of the detection sensor 220 of the sensing part 200 is the tip of the pile part of the iron-type pile part 100 . An elastic spring 430 fitted into the spring insertion protrusion 440 to provide a pressing force to keep the surface in contact with the flat sensor contact surface 113 formed on the 110 and at the same time to maintain the surface contact state;
A file-type sensor device for diagnosing the health of a sensor-separated facility capable of amplifying a sensing signal, characterized in that it includes a spring insertion protrusion 440 having a hollow formed thereon formed at the upper end of the pressure bar 410 so that the elastic spring 430 is fitted.
상기 가압봉(410)이 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 내부로 안정적으로 삽입되고, 철재형 파일부(100)의 파일 선단부(110)에 형성된 평평한 센서 접촉면(113)에 면 접촉된 센싱부(200)의 감지 센서(220)의 움직임이 최소화되도록 하기 위해,
상기 가압봉(410)의 표면에 복수의 가이드 돌기(412)가 형성되고,
상기 철재형 파일부(100)의 파일 몸체부(120) 내측면에 상기 복수의 가이드 돌기(412)가 슬라이드 방식으로 삽입될 수 있도록 하는 복수의 선형 가이드 홈(122)이 형성되는 것을 특징으로 하는 센싱 신호 증폭이 가능한 센서 분리형 시설물 건전성 진단용 파일형 센서장치.10. The method of claim 9,
The pressure rod 410 is stably inserted into the pile body 120 of the iron-type pile part 100, and the flat sensor contact surface 113 formed on the pile tip 110 of the iron-type pile part 100. In order to minimize the movement of the detection sensor 220 of the surface-contacted sensing unit 200,
A plurality of guide projections 412 are formed on the surface of the pressing rod 410,
A plurality of linear guide grooves 122 through which the plurality of guide protrusions 412 can be inserted in a slide manner are formed on the inner surface of the pile body 120 of the iron-type pile part 100 A file-type sensor device for diagnosing the health of a sensor-separated facility capable of amplifying sensing signals.
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Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
GRNT | Written decision to grant |