KR102605909B1 - 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉 - Google Patents

길이가 조절되는 탄성파 수집 봉 Download PDF

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Abstract

본 발명은 길이가 조절되는 구조이어서, 고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등과 같이 위험 지역에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 수소용기)이나 옹벽, 광산 지하 갱도 내 암반 등과 사용자가 접근하기 곤란한 위치에 있는 탄성파 수집 대상에서 안전거리를 유지하면서 탄성파를 수집할 수 있는 효과와 안정적으로 탄성파를 수집할 수 있는 구조이어서, 탄성파 수집 대상에서 측정되는 탄성파를 안정적으로 수집하여 외부의 탄성파 분석 장치로 제공할 수 있는 효과를 제공하는 발명으로, 수집 봉 바디(100), 탄성파 수집부(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

길이가 조절되는 탄성파 수집 봉{A measurement device of elastic wave that is adjustable length}
본 발명은 길이가 조절되는 탄성파 수집봉에 관한 것으로, 상세하게는 고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등과 같이 위험 지역에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 수소용기)이나 옹벽, 광산 지하 갱도 내 암반 등과 사용자가 접근하기 곤란한 위치에 있는 탄성파 수집 대상에서 안전거리를 유지하면서 탄성파를 수집할 수 있도록 하는 탄성파 수집 봉으로, 길이가 조절되고 안정적으로 탄성파를 수집할 수 있는 구조가 적용된 탄성파 수집 봉에 관한 것이다.
현대사회의 과학과 기술이 발달하면서 많은 산업 분야의 발전이 이루어짐에 따라, 대규모 구조물과 시설물이 시공되고 있다.
큰 규모의 구조물과 시설물이 시공되면 안전사고의 위험도 증가하게 되고, 일단 안전사고가 발생하면 대량의 인명, 재산상의 피해가 발생하게 되어, 안전사고가 발생하지 않도록 예방하는 것이 중요하다.
특히, 산업 현장에서 발생하는 안전사고는 산업 현장에 설치된 시설물들의 구조적 결함이 주요 원인으로 지목되고 있어, 산업 현장에 설치된 시설물들의 구조적 안전성 평가를 통해 산업 현장에 설치된 시설물들이 구조적으로 이상이 없는지를 검사할 필요가 있다.
종래의 시설물들의 구조적 건전성 평가에 비파괴 방식의 다양한 안전성 검사 방법들이 적용되고 있는데, 예를 들면, 침투비파괴검사(PT), 자기비파괴검사(MT), 초음파비파괴검사(UT), 방사선비파괴검사(RT) 등이 있고, 특히, 시설물의 구조적 결함에 의해 발생하는 탄성파를 측정하여 비파괴 방식으로 시설물들의 구조적 건전성 검사를 하는 방법이 있다.
이때, 탄성파를 이용하는 방법의 경우, 탄성파는 탄성 매질 내에서 매질 교란으로 파동 에너지가 전달되는 파로 주로 고체 매질에서 진행하는 파를 가리키는데, 탄성파는 진단대상의 내부 건전성을 평가하는데 용이한 장점이 있어 비파괴 검사법으로 사용되고 있다.
한편, 종래의 비파괴 검사법인 탄성파를 이용한 시설물들의 구조적 건전성 검사 시, 사용자는 포터블 형식의 탄성파 측정 장치를 들고, 탄성파 수집 대상에 근접해 시설물들의 구조적 건전성 검사를 하였는데, 만일, 탄성파 수집 대상(예: 고압 수소 가스용기)이 위험 지역(예:고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등)에 설치된 경우나 탄성파 수집 대상이 접근이 곤란한 위치인 옹벽, 광산 지하 갱도 내 암반 등인 경우, 포터블 형식의 탄성파 측정 장치를 든 사용자는 탄성파 수집 대상에 근접할 수 없어, 탄성파를 수집하기가 곤란하였다.
따라서 위험 지역(예:고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등)에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 고압 수소 가스용기)이나 접근이 곤란한 위치인 옹벽, 광산 지하 갱도 내 암반 등으로부터 탄성파를 근거리 접근 없이 쉽게 수집하는 방안 개발이 필요하다 할 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위한 것으로, 고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등과 같이 위험 지역에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 수소용기)이나 옹벽, 광산 지하 갱도 내 암반 등과 사용자가 접근하기 곤란한 위치에 있는 탄성파 수집 대상에서 안전거리를 유지하면서 탄성파를 수집할 수 있도록 하는 기술을 제안하고자 한다. 다음은 이와 관련한 종래의 선행기술들이다.
1. 대한민국 공개특허공보 제10-2014-0050873호 길이조절 가능한 레벨 스위치 2. 대한민국 등록특허공보 제10-2051135호 수질센서 측정 깊이 조절장치 3. 대한민국 공개특허공보 제10-2022-0079049호 사물인터넷 기반 길이조절이 가능한 장애인용 지팡이
본 발명은 고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등과 같이 위험 지역에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 수소용기)이나 옹벽, 광산 지하 갱도 내 암반 등과 사용자가 접근하기 곤란한 위치에 있는 탄성파 수집 대상에서 안전거리를 유지하면서 탄성파를 수집할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 안정적으로 탄성파를 수집할 수 있도록 하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위해 본 발명인 길이가 조절되는 탄성파 수집봉은,
사용자가 탄성파 수집을 위해 파지하고, 탄성파 수집 대상으로의 접근을 위해 길이가 조절되는 수집봉 바디(100)와;
수집봉 바디(100) 내측에 설치되어 탄성파 수집 대상으로부터 탄성파를 수집하고, 수집된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 외부로 전송하는 탄성파 수집부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명은 길이가 조절되는 구조이어서, 고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등과 같이 위험 지역에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 수소용기)이나 옹벽, 광산 지하 갱도 내 암반 등과 사용자가 접근하기 곤란한 위치에 있는 탄성파 수집 대상에서 안전거리를 유지하면서 탄성파를 수집할 수 있는 효과를 제공한다
또한, 본 발명은 안정적으로 탄성파를 수집할 수 있는 구조이어서, 탄성파 수집 대상에서 측정되는 탄성파를 안정적으로 수집하여 외부의 탄성파 분석 장치로 제공할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 사용 예시도
도 2는 본 발명의 전체 구성도
도 3은 본 발명의 수집 봉 바디 세부 구성도
도 4는 본 발명의 탄성파 수집부 세부 구성도
도 5는 본 발명의 상태 감시부 세부 구성도
본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다.
본 발명인 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉(이하 본 발명)은 길이가 조절되는 구조이어서, 고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등과 같이 위험 지역에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 수소용기)이나 옹벽, 광산 지하 갱도 내 암반 등과 사용자가 접근하기 곤란한 위치에 있는 탄성파 수집 대상에서 안전거리를 유지하면서 탄성파를 수집할 수 있는 효과와 안정적으로 탄성파를 수집할 수 있는 구조이어서, 탄성파 수집 대상에서 측정되는 탄성파를 안정적으로 수집하여 외부의 탄성파 분석 장치로 제공할 수 있는 효과를 제공하는 발명으로, 수집 봉 바디(100), 탄성파 수집부(200)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 본 발명인 길이가 조절되는 탄성파 수집은, 도 2에 도시된 바와 같이,
사용자가 탄성파 수집을 위해 파지하고, 탄성파 수집 대상으로의 접근을 위해 길이가 조절되는 수집 봉 바디(100)와;
수집 봉 바디(100) 내측에 설치되어 탄성파 수집 대상으로부터 탄성파를 수집하고, 수집된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 외부로 전송하는 탄성파 수집부(200)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 수집 봉 바디(100)는 사용자가 탄성파 수집을 위해 파지하고, 탄성파 수집 대상으로의 접근을 위해 길이가 조절되는 구성으로, 도 3에 도시된 바와 같이,
탄성파 수집 시, 사용자가 파지하고, 내부에 탄성파 감지부(220)가 설치되고, 탄성파 감지부(220)의 신호 전송선(224)이 인출되는 인출 구멍(111)이 형성된 손잡이(110)와,
일측 끝단에 손잡이(110)가 결합되고, 타측 끝단에 수집 첨두부(230)가 결합되며, 내부에 탄성파 도파용 와이어(210)가 설치되고, 탄성파 수집 대상으로의 접근을 위해 길이가 조절되는 비금속 재질의 길이 조절대(120)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 손잡이(110)는 탄성파 수집 시, 사용자가 파지하고, 내부에 탄성파 감지부(220)가 설치되고, 탄성파 감지부(220)의 신호 전송선(224)이 인출되는 인출 구멍(111)이 형성된 구성으로, 후술하는 길이 조절대(120)가 결합된다.
도 3을 참조하면, 상기 손잡이(110)는 사용자가 파지 할 수 있도록 일정한 크기로 형성되되, 상호 착탈식으로 결합하는 제1 손잡이(111)와 제2 손잡이(112)로 구성되고, 상호 결합 된 제1 손잡이(111)와 제2 손잡이(112) 내부 공간에 탄성파 수집부(200)의 탄성파 감지부(220)와 가압부(240)가 설치된다.
손잡이(110)를 상호 착탈식으로 결합하는 제1 손잡이(111)와 제2 손잡이(112)로 구성하는 이유는 보수 편의를 위한 것으로, 손잡이(110) 내부 공간에 설치된 탄성파 수집부(200)의 유지 보수를 위해 탄성파 수집부(200)를 외부로 노출시켜야 하는데, 유지 보수를 위한 탄성파 수집부(200)의 외부 노출을 쉽게 할 수 있도록 손잡이(110)를 상호 착탈식으로 결합하는 제1 손잡이(111)와 제2 손잡이(112)로 구성하는 것이다.
상기 손잡이(110)를 구성하는 제1 손잡이(111) 끝단 일 측에, 도 3에 도시된 바와 같이, 인출 구멍(1111)이 형성되어 있고, 상기 인출 구멍(1111)을 통해 손잡이(110) 내부 공간에 설치된 탄성파 감지부(220)의 신호 전송선(224)이 외부로 인출되며, 외부로 인출된 신호 전송선(224)은 외부의 분석 장치(미 도시)에 연결되어, 신호 전송선(224)을 통해 탄성파 감지부(220)가 생성한 탄성파 신호는 외부의 분석 장치로 전송된다.
또한, 상기 손잡이(110)를 구성하는 제2 손잡이(112)의 내측 둘레에는 센서 접촉 면체(223)가 걸리는 걸림 단턱(1121)이 형성되는데, 센서 접촉 면체(223)는 가압부(240)의 제2 스프링(242)을 통한 가압 시, 상기 걸림 단턱(1121)에 걸려 움직이지 않도록 고정되고, 이로 인해, 센서 접촉 면체(223)는 탄성파 감지 센서(222)의 감지면(2221)과 안정적인 면 접촉 상태를 유지할 수 있게 되어, 탄성파 감지 센서(222)가 안정적으로 탄성파를 감지할 수 있게 된다.
상기 길이 조절대(120)는 일 측 끝단에 손잡이(110)(구체적으로는 제2 손잡이(112))가 결합하고, 타 측 끝단에 수집 첨두부(230)가 결합하며, 내부에 탄성파 도파용 와이어(210)가 설치되고, 탄성파 수집 대상으로의 접근을 위해 길이가 조절되는 구성으로 비금속 재질인 것을 특징으로 한다.
특히, 보수 편의를 위해, 상기 길이 조절대(120)에 손잡이(110)와 수집 첨두부(130)가 각각 착탈식으로 결합하는 것을 특징으로 한다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 길이 조절대(120)는 길이가 조절되는 구조가 적용되되, 일 측 끝단에 사용자가 파지하는 손잡이(110)가 착탈식으로 결합하고, 타 측 끝단에 탄성파 수집 대상에 접촉하는 수집 첨두부(230)가 착탈식으로 결합하되, 착탈식 결합은 나사 결합 방식일 수 있다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 길이 조절대(120)는 탄성파 도파용 와이어(210)가 설치될 수 있도록 하는 내부 공간이 형성되어 있다.
도 1, 3에 도시된 바와 같이, 상기 길이 조절대(120)는 일정 거리 떨어져 있는 위험 지역(예:고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등)에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 고압 수소 가스용기)에 수집 첨두부(230)가 접촉될 수 있도록 사용자에 의해 길이가 조절된다.
따라서 사용자는 길이 조절대(120)의 길이 조절을 통해, 위험 지역(예:고온 지역, 저온 지역, 방폭 지역 등)에 설치된 탄성파 수집 대상(예: 고압 수소 가스용기)에 탄성파 수집을 위해 근접할 필요 없이 안전하게 탄성파를 수집할 수 있게 된다.
특히, 길이 조절대(120)는 비금속 재질인 것을 특징으로 하는데, 길이 조절대(120)를 비금속 재질로 하는 이유는 금속 재질인 수집 첨두부(230)를 통해 탄성파 수집 대상(예: 고압 수소 가스용기)에서 수집된 탄성파가 최종 전달 목적지인 탄성파 감지 센서(222) 이외의 곳인 길이 조절대(120)로 분산 전달되는 것을 방지하는 것이다.
만일, 길이 조절대(120)를 금속 재질로 하면 수집 첨두부(230)를 통해 수집된 탄성파는 길이 조절대(120)와 탄성파 도파용 와이어(210)로 분산되는데, 탄성파 감지 센서(222) 입장에서는 수집된 탄성파 양이 감소하는 결과가 발생하는 것이고, 이를 방지하기 위해, 길이 조절대(120)를 비금속 재질로 하는 것이다.
한편, 탄성파 도파용 와이어(210)가 끊어지는 경우, 탄성파 도파용 와이어(210) 교체를 위해 끊어진 탄성파 도파용 와이어(210)는 외부로 인출되어야 하는데, 이를 위해, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합 된 수집 첨두부(230)가 길이 조절대(120)에 착탈식(예: 나사 결합식)으로 결합되고, 같은 목적으로 손잡이(110)가 길이 조절대(120)에 착탈식(예: 나사 결합식)으로 결합된다.
상기 탄성파 수집부(200)는 수집 봉 바디(100) 내측에 설치되어 탄성파 수집 대상으로부터 탄성파를 수집하고, 수집된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 외부로 전송하는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 외부 환경에 민감한 센서를 포함하는 탄성파 수집부(200)는 수집 봉 바디(100)에 의해 외부 환경으로부터 보호된다.
구체적으로, 상기 탄성파 수집부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이,
일측은 수집 첨두부(230)에 용접 결합하고, 타측은 탄성파 감지부(220)의 센서 접촉 면체(223)에 용접 결합하고, 수집 첨두부(230)를 통해 수집된 탄성파를 탄성파 감지부(220)로 전달하도록, 플렉서블한 절연 재질로 피복된 플렉서블한 금속 재질의 탄성파 도파용 와이어(210)와,
탄성파 수집 대상에서 수집되어 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 전달된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 생성하고, 생성한 탄성파 신호를 외부로 전송하는 탄성파 감지부(220)와,
탄성파 수집을 위해 탄성파 수집 대상에 접촉할 수 있도록 길이 조절대(120) 끝단에 착탈식으로 결합하고, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합된 끝이 뾰족한 원추 형상인 금속 재질의 수집 첨두부(230)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 탄성파 도파용 와이어(210)는 수집 첨두부(230)를 통해 탄성파 수집 대상으로부터 수집된 탄성파를 탄성파 감지부(220)로 전달하는 구성으로, 일측은 수집 첨두부(130)에 용접 결합하고, 타측은 탄성파 감지부(220)의 센서 접촉 면체(223)에 용접 결합하는 플렉서블한 금속 재질의 구성이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 탄성파 도파용 와이어(210)는 수집 봉 바디(100)의 길이 조절대(120)의 길이가 최소로 되었을 때는 길이 조절대(120) 내부에서 뭉쳐진 상태가 되고, 길이 조절대(120)의 길이가 최대로 되었을 때는 길이 조절대(120) 내부에서 뭉쳐진 상태에서 펼쳐질 수 있도록, 플렉서블한 금속 재질이 적용된다.
또한, 플렉서블한 금속 재질인 탄성파 도파용 와이어(210)는 플렉서블한 절연 재질로 피복되어 있어, 외부의 전기적 요인에 의해 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 전달되는 탄성파에 외부 간섭 신호가 유입되지 않도록 한다.
사용 중, 탄성파 도파용 와이어(210)가 끊어지는 파손이 발생할 수 있는데, 이 경우, 탄성파 도파용 와이어(210)는 새로운 것으로 교체되어야 하며, 탄성파 도파용 와이어(210)의 교체를 위해, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합 된 수집 첨두부(230)가 길이 조절대(120)에 착탈식(예: 나사 결합식)으로 결합되고, 같은 목적으로 손잡이(110)가 길이 조절대(120)에 착탈식(예: 나사 결합식)으로 결합되는 것이다.
상기 탄성파 감지부(220)는 탄성파 수집 대상에서 수집되어 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 전달된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 생성하고, 생성한 탄성파 신호를 외부로 전송하는 구성이다.
구체적으로, 상기 탄성파 감지부(220)는, 도 4에 도시된 바와 같이,
탄성파 감지 센서(222)가 삽입 설치되는 센서 하우징(221)과,
센서 하우징(221) 내측에 설치되어 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 센서 접촉 면체(223)에 전달되는 탄성파를 감지면(2221)을 통해 감지하고, 감지된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 생성하도록, 감지면(2221)이 센서 접촉 면체(223)에 면 접촉하는 탄성파 감지 센서(222)와,
탄성파 감지 센서(222)의 감지면(2221)이 면 접촉하고, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합하는 센서 접촉 면체(223)와,
탄성파 감지 센서(222)가 생성한 탄성파 신호가 외부로 전송되도록 하는 신호 전송선(224)과,
충전용 단자(2251)를 통해 충전되고, 탄성파 감지 센서(222)로 동작 전원을 공급하는 배터리(225)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 센서 하우징(221)은 탄성파 감지 센서(222)가 삽입 설치되는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 내측에 설치된 탄성파 감지 센서(222)를 외부 환경으로부터 보호한다. 특히, 탄성파 감지 센서(222)가 내측으로 삽입될 수 있도록 함과 동시에 내측에 삽입된 탄성파 감지 센서(222)의 감지 면(2221)이 외부에 노출될 수 있도록 센서 하우징(221) 일측은 오픈되어 있다.
특히, 센서 하우징(221)은, 도 4에 도시된 바와 같이, 후술할 가압부(240)에 의해 센서 접촉 면체(223) 측으로 가압되는데, 가압력에 의해 센서 하우징(221) 내부에 설치된 탄성파 감지 센서(222)의 감지면(2221)이 센서 접촉 면체(223)에 면 접촉한다.
상기 탄성파 감지 센서(222)는 센서 하우징(221) 내측에 설치되어 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 센서 접촉 면체(223)에 전달되는 탄성파를 감지면(2221)을 통해 감지하고, 감지된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 생성하도록, 감지면(2221)이 센서 접촉 면체(223)에 면 접촉하는 구성이다.
도 4에 도시된 바와 같이, 상기 탄성파 감지 센서(222)는 탄성파 수집 대상에서 수집되어 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 센서 접촉 면체(223)에 전달된 탄성파를 감지하고, 감지된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 생성하는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 후술할 가압부(240)에 의해 센서 접촉 면체(223) 측으로 가압되는 센서 하우징(221) 내부에 설치되어 있어, 가압력에 의해 탄성파 감지 센서(222)의 감지면(2221)이 센서 접촉 면체(223)에 밀접하게 면 접촉되어, 탄성파 감지 센서(222)는 안정적으로 탄성파를 감지하게 된다.
상기 센서 접촉 면체(223)는 탄성파 감지 센서(222)의 감지면(2221)이 면 접촉하고, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합하는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 센서 접촉 면체(223)는 후술할 가압부(240)에 의해 탄성파 감지 센서(222) 측으로 가압되는데, 이때, 센서 접촉 면체(223)는 손잡이(110)의 내측 둘레에 형성된 걸림 단턱(112)에 걸려 움직이지 않도록 고정되고, 이로 인해, 센서 접촉 면체(223)는 탄성파 감지 센서(222)의 감지면(2221)과 안정적인 면 접촉 상태를 유지할 수 있게 된다.
상기 신호 전송선(224)은 탄성파 감지 센서(222)가 생성한 탄성파 신호가 외부로 전송되도록 하는 구성으로, 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 신호 전송선(224)은 센서 하우징(221)에 형성된 신호 인출 단자에 연결되고 손잡이(110)에 형성된 인출 구멍(111)을 통해 외부로 인출되어 외부의 탄성파 분석 장치(미 도시)에 연결되는데, 신호 전송선(224)을 통해 탄성파 감지 센서(222)가 생성한 탄성파 신호가 외부의 탄성파 분석 장치(미 도시)로 전송된다.
상기 배터리(225)는 탄성파 감지 센서(222)로 동작 전원을 공급하는 구성으로, 손잡이(110) 내부 공간 일측에 형성되며, 손잡이(110)에 형성된 충전용 단자(2251)를 통해 충전된다.
상기 수집 첨두부(230)는 탄성파 수집을 위해 탄성파 수집 대상에 접촉할 수 있도록 길이 조절대(120) 끝단에 착탈식으로 결합하고, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합된 끝이 뾰족한 원추 형상인 금속 재질의 구성이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 수집 첨두부(230)는 길이 조절대(120) 끝단에 착탈식으로 결합되어 탄성파 수집 시, 탄성파 수집 대상에 접촉된다.
탄성파 수집 대상에 접촉된 수집 첨두부(230)를 통해 탄성파 수집 대상에서 탄성파가 수집되고, 수집된 탄성파는 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 센서 접촉 면체(223)에 전달되고, 센서 접촉 면체(223)에 전달된 탄성파를 센서 접촉 면체(223)에 면 접촉하고 있는 감지면(2221)이 형성된 탄성파 감지 센서(222)가 탄성파를 감지하게 된다.
수집 첨두부(230)는 길이 조절대(120) 끝단에 착탈식으로 결합하는데, 이는, 탄성파 도파용 와이어(210)의 유지 보수의 편의성을 위한 것으로, 사용 중, 탄성파 도파용 와이어(210)가 끊어지는 파손이 발생할 수 있는데, 이 경우, 탄성파 도파용 와이어(210)는 새로운 것으로 교체되어야 하며, 탄성파 도파용 와이어(210)의 교체를 위해, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합 된 수집 첨두부(230)가 길이 조절대(120)에서 분리되어야 하며, 이를 위해, 수집 첨두부(230)를 길이 조절대(120)에 착탈식(예: 나사 결합식)으로 결합시키는 것이다.
또한, 수집 첨두부(230)의 형태와 재질을 끝이 뾰족한 원추 형상인 금속 재질로 하는 이유는 탄성파 수집의 효율을 높이기 위함이다.
수집 첨두부(230)의 뾰족한 원추 형상으로 인해, 탄성파 수집 대상으로부터 탄성파 수집 시, 수집 첨두부(230)를 탄성파 수집 대상에 쉽게 접촉시킬 수 있게 된다.
한편, 상기 탄성파 감지 센서(222)는 감지면(2221)이 센서 접촉 면체(223)에 면 접촉되는 상태가 온전히 유지되어야 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 전달되는 탄성파를 정확하게 감지할 수 있게 되는데, 이를 위해, 탄성파 수집부(200)는, 도 4에 도시된 바와 같이, 탄성파 감지부(220)의 탄성파 감지 센서(222)와 센서 접촉 면체(223)가 상호 일정 밀착력으로 면 접촉할 수 있도록 하는 가압부(240)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 가압부(240)는, 도 4에 도시된 바와 같이,
손잡이(110)의 내측 둘레에 형성된 걸림 단턱(112)에 걸린 센서 접촉 면체(223)를 탄성파 감지 센서(222) 측으로 가압하는 적어도 1개 이상의 제1 스프링(241)과,
탄성파 감지 센서(222)를 센서 접촉 면체(223) 측으로 가압하는 적어도 1개 이상의 제2 스프링(242)을 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제1 스프링(241)은 손잡이(110)의 내측 둘레에 형성된 걸림 단턱(112)에 걸린 센서 접촉 면체(223)를 탄성파 감지 센서(222) 측으로 가압하되, 면 접촉된 탄성파 감지 센서(222)와 접촉 면체(223) 사이에 안정적인 밀착력이 발생하도록 적어도 1개 이상이 설치된다.
상기 제2 스프링(242)은 탄성파 감지 센서(222)를 센서 접촉 면체(223) 측으로 가압하되, 면 접촉된 탄성파 감지 센서(222)와 접촉 면체(223) 사이에 안정적인 밀착력이 발생하도록 적어도 1개 이상이 설치된다.
따라서 상기 제1 스프링(241)과 제2 스프링(242)의 가압력에 의해, 상기 탄성파 감지 센서(222)의 감지면(2221)과 센서 접촉 면체(223)은 상호 일정한 밀착력으로 상호 면 접촉하게 되고, 이로 인해, 탄성파 감지 센서(222)는 안정적으로 탄성파를 감지하게 된다.
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한편, 탄성파 수집 대상에서 탄성파 수집 전, 탄성파 도파용 와이어(210)가 정상 상태인지를 사용자에게 알릴 필요가 있고, 탄성파 수집 대상에서 탄성파 수집 시, 탄성파 수집 대상에서 탄성파가 수집되고 있는지를 사용자에게 알릴 필요가 있는데, 이를 위해, 상기 탄성파 수집부(200)는 탄성파 수집 상태와 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 상태를 감지하고, 감지 결과를 표시하는 상태 감시부(250)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
구체적으로, 상기 상태 감시부(250)는, 도 5에 도시된 바와 같이,
사용자가 조작할 수 있도록 손잡이(110)에 형성되는 제어 버튼(251)과,
제어부(256)의 제어에 따라, 탄성파 수집 상태를 표시하도록 손잡이(110)에 형성되는 제1 표시등(252)과,
제어부(256)의 제어에 따라, 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 상태를 표시하도록 손잡이(110)에 형성되는 제2 표시등(253)과,
제어부(256)의 제어에 따라, 배터리(225)와 센서 접촉 면체(223)가 전기적으로 연결되도록 스위칭 동작하는 스위치(254)와,
배터리(225)에서 센서 접촉 면체(223)를 통해 탄성파 도파용 와이어(210) 측으로 전류가 흐르는지를 감지하는 전류 감지 센서(255)와,
탄성파 수집 시, 탄성파 수집 여부를 감지하여 탄성파 수집 상태를 제1 표시등(252)에 표시하고, 제어 버튼(251)의 조작이 있는 경우, 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 여부를 감지하여 탄성파 도파용 와이어(210) 파손 상태를 제2 표시등(253)에 표시하는 제어부(256)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기 제어 버튼(251)은 탄성파 수집 대상에서 탄성파 수집 전, 탄성파 도파용 와이어(210)가 정상 상태인지를 파악하기 위해 사용자가 조작하는 구성으로, 손잡이(110)를 구성하는 제1 손잡이(111)와 제2 손잡이(112) 중, 어느 하나에 형성되며(도 5에는 제1 손잡이(111)에 형성된 것으로 예시됨), 사용자는 탄성파 수집 전, 탄성파 도파용 와이어(210)가 정상 상태인지를 알고 싶을 때 사용자는 제어 버튼(251)을 누르게 된다.
상기 제1 표시등(252)은 제어부(256)의 제어에 따라 탄성파 수집 상태를 표시하는 구성으로, 손잡이(110)를 구성하는 제1 손잡이(111)와 제2 손잡이(112) 중, 어느 하나에 형성되며(도 5에는 제1 손잡이(111)에 형성된 것으로 예시됨), 탄성파가 수집되고 있는 상태면, 제어부(256)의 제어에 따라 점등되며, 제1 표시등(252)은 초록색 LED인 것이 바람직하다.
상기 제2 표시등(253)은 제어부(256)의 제어에 따라 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 상태를 표시하는 구성으로, 손잡이(110)를 구성하는 제1 손잡이(111)와 제2 손잡이(112) 중, 어느 하나에 형성되며(도 5에는 제1 손잡이(111)에 형성된 것으로 예시됨), 탄성파 도파용 와이어(210)가 파손된 상태면, 제어부(256)의 제어에 따라 점등되며, 제2 표시등(253)은 붉은색 LED인 것이 바람직하다.
상기 스위치(254)는 제어부(256)의 제어에 따라 배터리(225)와 센서 접촉 면체(223)가 전기적으로 연결되도록 스위칭 동작하는 구성으로, 손잡이(110) 내부에 형성되며, 사용자의 제어 버튼(253) 조작이 있는 경우, 제어부(256)의 제어에 따라, 온(ON) 된 후, 일정 시간 경과 후, 오프(OFF) 된다.
상기 전류 감지 센서(255)는 배터리(225)에서 센서 접촉 면체(223)를 통해 탄성파 도파용 와이어(210) 측으로 전류가 흐르는지를 감지하는 구성으로, 손잡이(110) 내부에 형성되며, 배터리(225)에서 센서 접촉 면체(223)를 통해 탄성파 도파용 와이어(210) 측으로 전류가 흐르는 것을 감지한 경우, 감지 정보를 제어부(256)에 제공한다.
스위치(254)가 온(ON) 되면, 배터리(225) - 센서 접촉 면체(223) - 탄성파 도파용 와이어(210) - 수집 첨두부(230) -접지 체(지면에 접지된 물체나 지면일 수 있음)로 이루어진 전기적 회로가 형성된다.
사용자는 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 상태를 알기 위해 제어 버튼(251) 조작 시, 수집 첨두부(230)를 접지 체(지면에 접지된 물체나 지면일 수 있음)에 접촉시킨다.
상기와 같은 전기적 회로가 형성된 상태에서 탄성파 도파용 와이어(210)가 정상 상태이면, 배터리(225)에서 센서 접촉 면체(223)를 통해 탄성파 도파용 와이어(210) 측으로 전류가 흐르게 되고, 전류 감지 센서(255)는 전류 흐름을 감지하게 된다.
상기 제어부(256)는 탄성파 수집 시, 탄성파 수집 여부를 감지하여 탄성파 수집 상태를 제1 표시등(252)에 표시하고, 제어 버튼(251)의 조작이 있는 경우, 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 여부를 감지하여 탄성파 도파용 와이어(210) 파손 상태를 제2 표시등(253)에 표시하는 구성이다.
구체적으로, 제어 버튼(253)의 조작이 있는 경우(탄성파 수집 대상에서 탄성파 수집 전, 탄성파 도파용 와이어(210)가 정상 상태인지를 사용자가 알기 위해 제어 버튼(253)을 누른 경우), 제어부(256)는 스위치(254)를 온(ON) 시킨 후, 일정 시간 경과 후, 오프(OFF) 시킨다.
이때, 스위치(254)가 온(ON) 된 상태에서 전류 감지 센서(255)가 전류 흐름을 감지함을 의미하는 감지 정보를 제공하면 탄성파 도파용 와이어(210)가 정상 상태인 것으로 판단하여 제2 표시등(253)을 점등시키지 않고, 만일, 전류 감지 센서(255)가 감지 정보를 제공하지 않으면 탄성파 도파용 와이어(210)가 파손 상태인 것으로 판단하여 제2 표시등(253)을 점등시킨다.
스위치(254)를 온(ON) 시킨 후, 일정 시간 경과 후, 오프(OFF) 시키는 이유는, 스위치(254)를 계속 온(ON) 상태로 유지 시키면 배터리(225) - 센서 접촉 면체(223) - 탄성파 도파용 와이어(210) - 수집 첨두부(230)로 이루어진 전기적 회로가 계속 유지되고, 전기적 회로를 통해, 수집 첨두부(230)를 통해 탄성파 수집에서 수집된 탄성파가 탄성파 감지 센서(222) 이외의 곳(예: 배터리)으로 전달되어 탄성파 감지 센서(222) 입장에서는 수집되는 탄성파 양이 감소 되는 결과가 발생한다. 이를 방지하기 위해, 스위치(254)를 온(ON) 시킨 후, 일정 시간이 경과 하면, 스위치(254)를 오프(OFF) 시키는 것이다.
탄성파 도파용 와이어(210)의 파손은 탄성파 도파용 와이어(210) 자체 결선, 탄성파 도파용 와이어(210)와 수집 첨두부(230)의 용접 결합 불량, 탄성파 도파용 와이어(210)와 센서 접촉 면체(223)의 용접 결합 불량일 수 있으며, 이 경우, 전류 감지 센서(255)는 전류 흐름을 감지하지 못하게 되어 제2 표시등(253)이 점등되고, 이를 통해 사용자는 탄성파 도파용 와이어(210)가 파손 상태임을 알게 되는 것이다.
또한, 탄성파 수집 시(탄성파 수집을 위해 사용자가 수집 첨두부(230)를 탄성파 수집 대상에 접촉하는 경우), 탄성파 감지 센서(222)가 탄성파 신호를 생성하고 있으면 탄성파 수집 대상에서 탄성파가 수집되고 있는 것으로 판단하여 제어부(256)는 제1 표시등(252)을 점등시킨다.
즉, 수집 첨두부(230)가 탄성파 수집 대상에 접촉된 상태에서, 탄성파 수집 대상으로부터 탄성파가 수집되고 있으면, 탄성파 감지 센서(222)는 탄성파 신호를 생성하게 되고, 탄성파 수집 대상으로부터 탄성파가 수집되고 있지 않으면, 탄성파 감지 센서(222)는 탄성파 신호를 생성하지 않게 된다.
따라서 제어부(256)는 탄성파 감지 센서(222)의 탄성파 신호 생성 여부로 탄성파 수집 대상으로부터 탄성파가 수집되고 있는 상태인지 수집되고 있지 않은 상태인지를 파악하게 되고, 탄성파가 수집되고 있는 상태면 제1 표시등(252)을 점등시켜 사용자에게 탄성파가 수집되고 있음을 시각적으로 알린다.
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.
100 : 수집 봉 바디
200 : 탄성파 수집부

Claims (9)

  1. 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉에 있어서,
    사용자가 탄성파 수집을 위해 파지하고, 탄성파 수집 대상으로의 접근을 위해 길이가 조절되는 수집 봉 바디(100)와;
    수집 봉 바디(100) 내측에 설치되어 탄성파 수집 대상으로부터 탄성파를 수집하고, 수집된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 외부로 전송하는 탄성파 수집부(200)를 포함하되,

    상기 탄성파 수집부(200)는,
    일측은 수집 첨두부(230)에 용접 결합하고, 타측은 탄성파 감지부(220)의 센서 접촉 면체(223)에 용접 결합하고, 수집 첨두부(230)를 통해 수집된 탄성파를 탄성파 감지부(220)로 전달하도록, 플렉서블한 절연 재질로 피복된 플렉서블한 금속 재질의 탄성파 도파용 와이어(210)와,
    탄성파 수집 대상에서 수집되어 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 전달된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 생성하고, 생성한 탄성파 신호를 외부로 전송하는 탄성파 감지부(220)와,
    탄성파 수집을 위해 탄성파 수집 대상에 접촉할 수 있도록 길이 조절대(120) 끝단에 착탈식으로 결합하고, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합된 끝이 뾰족한 원추 형상인 금속 재질의 수집 첨두부(230)를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 수집 봉 바디(100)는,
    탄성파 수집 시, 사용자가 파지하고, 내부에 탄성파 감지부(220)가 설치되고, 탄성파 감지부(220)의 신호 전송선(224)이 인출되는 인출 구멍(111)이 형성된 손잡이(110)와,
    일측 끝단에 손잡이(110)가 결합되고, 타측 끝단에 수집 첨두부(230)가 결합되며, 내부에 탄성파 도파용 와이어(210)가 설치되고, 탄성파 수집 대상으로의 접근을 위해 길이가 조절되는 비금속 재질의 길이 조절대(120)를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉.
  3. 청구항 2에 있어서,
    상기 손잡이(110)는,
    상호 착탈식으로 결합하는 제1 손잡이(111)와 제2 손잡이(112)로 구성되되,
    상기 제1 손잡이(111)에 인출 구멍(1111)이 형성되고,
    상기 제2 손잡이(112)의 내측 둘레에 센서 접촉 면체(223)가 걸리는 걸림 단턱(1121)이 형성된 것을 특징으로 하는 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉.
  4. 청구항 2에 있어서,
    상기 길이 조절대(120)는,
    보수 편의를 위해, 손잡이(110)와 탄성파 수집부(200)의 수집 첨두부(230)가 각각 착탈식으로 결합하는 것을 특징으로 하는 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉.
  5. 삭제
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성파 감지부(220)는,
    탄성파 감지 센서(222)가 삽입 설치되는 센서 하우징(221)과,
    센서 하우징(221) 내측에 설치되어 탄성파 도파용 와이어(210)를 통해 센서 접촉 면체(223)에 전달되는 탄성파를 감지면(2221)을 통해 감지하고, 감지된 탄성파에 대응된 탄성파 신호를 생성하도록, 감지면(2221)이 센서 접촉 면체(223)에 면 접촉하는 탄성파 감지 센서(222)와,
    탄성파 감지 센서(222)의 감지면(2221)이 면 접촉하고, 탄성파 도파용 와이어(210)가 용접 결합하는 센서 접촉 면체(223)와,
    탄성파 감지 센서(222)가 생성한 탄성파 신호가 외부로 전송되도록 하는 신호 전송선(224)과,
    탄성파 감지 센서(222)로 동작 전원을 공급하는 배터리(225)를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성파 수집부(200)는,
    탄성파 감지부(220)의 탄성파 감지 센서(222)와 센서 접촉 면체(223)가 상호 일정 밀착력으로 면 접촉할 수 있도록 하는 가압부(240)를 더 포함하되,
    상기 가압부(240)는,
    손잡이(110)의 내측 둘레에 형성된 걸림 단턱(112)에 걸린 센서 접촉 면체(223)를 탄성파 감지 센서(222) 측으로 가압하는 적어도 1개 이상의 제1 스프링(241)과,
    탄성파 감지 센서(222)가 삽입 설치된 센서 하우징(221)을 센서 접촉 면체(223) 측으로 가압하는 적어도 1개 이상의 제2 스프링(242)을 포함하는 것을 특징으로 하는 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉.
  8. 청구항 1에 있어서,
    상기 탄성파 수집부(200)는,
    탄성파 수집 상태와 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 상태를 감지하고, 감지 결과를 표시하는 상태 감시부(250)를 더 포함하되,

    상기 상태 감시부(250)는,
    사용자가 조작할 수 있도록 손잡이(110)에 형성되는 제어 버튼(251)과,
    제어부(256)의 제어에 따라, 탄성파 수집 상태를 표시하도록 손잡이(110)에 형성되는 제1 표시등(252)과,
    제어부(256)의 제어에 따라, 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 상태를 표시하도록 손잡이(110)에 형성되는 제2 표시등(253)과,
    제어부(256)의 제어에 따라, 배터리(225)와 센서 접촉 면체(223)가 전기적으로 연결되도록 스위칭 동작하는 스위치(254)와,
    배터리(225)에서 센서 접촉 면체(223)를 통해 탄성파 도파용 와이어(210) 측으로 전류가 흐르는지를 감지하는 전류 감지 센서(255)와,
    탄성파 수집 시, 탄성파 수집 여부를 감지하여 탄성파 수집 상태를 제1 표시등(252)에 표시하고, 제어 버튼(251)의 조작이 있는 경우, 탄성파 도파용 와이어(210)의 파손 여부를 감지하여 탄성파 도파용 와이어(210) 파손 상태를 제2 표시등(253)에 표시하는 제어부(256)를 포함하는 것을 특징으로 하는 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부(256)는,
    탄성파 수집 시, 탄성파 감지 센서(222)가 탄성파 신호를 생성하고 있으면 탄성파 수집 대상에서 탄성파가 수집되고 있는 것으로 판단하여 제1 표시등(252)을 점등시키고,

    제어 버튼(253)의 조작이 있는 경우, 스위치(254)를 온(ON) 시킨 후, 일정 시간 경과 후, 오프(OFF) 시키되, 스위치(254)가 온(ON) 된 상태에서 전류 감지 센서(255)가 전류 흐름을 감지하지 않으면 탄성파 도파용 와이어(210)가 파손된 것으로 판단하여 제2 표시등(253)을 점등시키는 것을 특징으로 하는 길이가 조절되는 탄성파 수집 봉.
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