KR20010088253A - Crack Gauge - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A crack strain measuring apparatus is provided to easily measure crack strain by reducing the weight and the volume of the existing measuring apparatus, and reduce a measurement error by using a dial gauge measuring minute displacement. CONSTITUTION: A crack strain measuring apparatus includes a body(2), an LN roller guide(4) moving following a guide rail(6), contacting with a spindle(16) on one side, and attaching a fixing pin(8) to the lower vertically downward; a dial gauge(14) installed on the top side of a body(2) and having the spindle contacted with the LN roller guide, and a couple of pointers each forming a conic hole(20) in the center for inserting an end part of the fixing pin and a movable pin(10).

Description

크랙 변형율 측정기 {Crack Gauge}Crack Strain Gauge {Crack Gauge}

본 발명은 크랙 변형율 측정기에 관한 것이다. 보다 구체적으로, 벽이나 바닥 또는 천장 구조체에 발생한 미세한 균열폭이나 그 균열폭의 변화를 보다 용이하고 정확하게 측정할 수 있는 다이얼 측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a crack strain gauge. More specifically, the present invention relates to a dial measuring device that can more easily and accurately measure minute crack widths or changes in crack widths generated in walls, floors, or ceiling structures.

종래의 변위측정장치는 크게 기계적 변위측정장치, 광학적 변위측정장치 및 전기/자기적 변위측정장치로 나눌 수 있다.Conventional displacement measuring apparatus can be largely divided into mechanical displacement measuring apparatus, optical displacement measuring apparatus and electric / magnetic displacement measuring apparatus.

기계적 변위측정장치는 버어니어 캘리퍼스(Vernier calipers), 마이크로메타 (Micrometer), 다이얼 게이지(Dial gauge), 콤파레이터(Comparator), 마이크로 메타식 변위측정장치(Micrometer type strainmeter), 다이얼게이지식 변위측정장치 (Dialgauge type strainer), 레버식 변위측정장치(Lever type strainmeter) 등이 있으며, 상기 버어니어 캘리퍼스, 마이크로 메타 및 다이얼 게이지는 주로 관경이나 길이를 측정하는 곳에 이용되고, 구조물 벽체에 표시한 2점간의 길이의 변화를 측정하는 곳에는 콤파레이터가 이용된다. 그러나 상기 콤파레이터는 그 부피가 크고 중량이 무거워 현장에서 이용하기 어려우며, 주로 공시체를 채취하여 측정한다.Mechanical displacement measuring devices include Vernier calipers, micrometers, dial gauges, comparators, micrometer type strainmeters, and dial gauge displacement measuring devices. (Dialgauge type strainer), Lever type strain meter (Lever type strainmeter), etc. The vernier caliper, micro meta and dial gauge is mainly used for measuring the diameter or length, between the two points marked on the wall of the structure Comparators are used to measure changes in length. However, the comparator is difficult to use in the field due to its bulky and heavy weight, and is mainly measured by collecting specimens.

광학적 변위측정장치는 거울을 이용한 마텐즈경 변위계(Martens' mirror extensmeter) 등이 있다.Optical displacement measuring apparatus includes a Martens' mirror extensmeter using a mirror.

상술한 기계적 변위측정장치 및 광학적 변위측정장치는 부피가 크고 정밀도가 떨어지는 단점이 있다. 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 최근 사용되는 것이 전기/자기적 변위측정장치이다.The mechanical displacement measuring apparatus and the optical displacement measuring apparatus described above have disadvantages in that they are bulky and inferior in precision. Recently, in order to solve such a problem, an electric / magnetic displacement measuring device is used.

전기/자기적 변위측정장치는 전기저항변계(Metallic resistance type gauge, Wire strain gauge), 전자변형계(Electric capacity type strainmeter) 등으로 일반적으로 스트레인 게이지(Strain Gauge)라 부른다. 이 스트레인 게이지는 실험체내부 혹은 표피에 부착하여 그 길이 변화를 전기/자기적 변위로 환산한 값을 데이터 로거로 읽어 들인다. 이 계측장비는 일회용이며, 부수되는 데이터 로거 등의 장비 가격이 비싸고, 부착시의 온도와 습도, 부착도, 등으로 일반적으로 3/1000 mm의 값의 변화가 데이터 로거에서 확인되며, 측정 거리를 환산하는 도중 오차가 많이 발생할 수 있으며, 적어도 일 개월 이상의 장기간 계측에는 문제가 있다.Electrical / magnetic displacement measuring apparatuses are generally referred to as strain gauges, such as electrical resistance type gauges and wire strain gauges, and electrical capacity type strainmeters. This strain gauge is attached to the inside of the specimen or the skin and reads the length change in terms of electric / magnetic displacement into the data logger. The measuring equipment is disposable, and the cost of the accompanying data logger is expensive. In general, changes of 3/1000 mm are observed in the data logger due to temperature, humidity, and adhesion at the time of attachment. A lot of errors may occur during conversion, and there is a problem in long-term measurement of at least one month or more.

본 발명의 목적은 기존의 장비보다 부피가 작고 중량이 가벼워 측정이 용이한 크랙 변형율 측정기를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide a crack strain gauge that is smaller in volume and lighter in weight than conventional equipment and is easy to measure.

본 발명의 다른 목적은 경제적으로 저렴하고, 측정 오차의 최소화를 확보할 수 있는 크랙 변형율 측정기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a crack strain gauge which is economically inexpensive and can ensure minimization of measurement error.

본 발명의 다른 목적은 구조물에 발생한 균열의 진전 여부를 보다 용이하고 지속적으로 파악할 수 있는 크랙 변형율 측정기를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide a crack strain gauge that can more easily and continuously determine the progress of the crack generated in the structure.

도1은 본 발명의 크랙 변형율 측정기의 평면도이다.1 is a plan view of a crack strain gauge of the present invention.

도2는 본 발명의 크랙 변형율 측정기의 측단면도이다.2 is a side cross-sectional view of the crack strain gauge of the present invention.

도3는 포인터의 사시도이다.3 is a perspective view of a pointer.

도4는 기준기의 사시도이다.4 is a perspective view of the reference machine.

도5는 포인터 부착기의 사시도이다.5 is a perspective view of a pointer attacher.

<도면의 부호에 대한 간단한 설명><Short description of the symbols in the drawings>

2: 몸체 4: LN 롤러 가이드2: body 4: LN roller guide

6: 가이드 레일 8: 고정핀6: guide rail 8: holding pin

10: 가동핀 12: 기준핀10: movable pin 12: reference pin

14: 다이얼 게이지 16: 스핀들14: dial gauge 16: spindle

18: 포인터 20: 구멍18: pointer 20: hole

22: 기준기 24: 포인터 부착기22: reference unit 24: pointer attachment

도면에 따라 본 발명을 설명하면 다음과 같다.Referring to the present invention according to the drawings as follows.

도1은 본 발명의 크랙 변형율 측정기의 평면도로써, 몸체(2), LN 롤러 가이드(4), 다이얼 게이지(14), 고정핀(8), 가동핀(10) 및 게이지 포인터(18)로 구성된다.1 is a plan view of a crack strain gauge of the present invention, which is composed of a body 2, an LN roller guide 4, a dial gauge 14, a fixing pin 8, a movable pin 10, and a gauge pointer 18; do.

LN 롤러 가이드(4)는 가이드 레일(6)에 종속되며 LN 롤러 가이드 하부에는 가동핀(10)이 부착된 상태에서 자유로이 가이드 레일 좌우로 이동할 수 있도록 하여 준다.The LN roller guide 4 is subordinate to the guide rail 6 and allows the LN roller guide to freely move left and right of the guide rail in a state in which the movable pin 10 is attached.

몸체(2)의 하부에 설치된 고정핀(8)과 LN 롤러 가이드의 하부에 설치된 가동핀(10)은 원통의 하단부에 원뿔이 형성된 형상으로 하단부의 레벨이 같게 형성된다.The fixing pin 8 installed on the lower portion of the body 2 and the movable pin 10 provided on the lower portion of the LN roller guide are formed in the shape of a cone at the lower end of the cylinder, and are formed at the same level as the lower end.

몸체의 바닥면(2a)에는 기준핀(12)이 더 설치될 수 있다. 기준핀(12)은 하단부가 평활한 원통형상으로 고정핀(8)의 측면으로 고정핀(8)과 가동핀(10)을 연결하는 선상에서 어느 한쪽으로 비켜서 설치되며, 기준핀(12)과 고정핀(8)과 가동핀 (10)은 삼각을 형성하여 본 발명의 크랙 변형율 측정기가 자립할 수 있도록 한다. 기준핀(12)의 하단부는 고정핀(10)과 가동핀(12)보다 약간 더 돌출되며, 후술하는 포인터(18)에 고정핀(10)과 가동핀(12)을 끼운 상태에서 본 발명의 크랙 변형율 측정기가 수평상태가 된다.The reference pin 12 may be further installed on the bottom surface 2a of the body. The reference pin 12 has a flat cylindrical shape with a lower end, and is installed by deviating to either side on a line connecting the fixing pin 8 and the movable pin 10 to the side of the fixing pin 8, and the reference pin 12 and The fixing pin 8 and the movable pin 10 form a triangle so that the crack strain gauge of the present invention can stand on its own. The lower end portion of the reference pin 12 protrudes slightly more than the fixing pin 10 and the movable pin 12, and the fixing pin 10 and the movable pin 12 are inserted into the pointer 18 to be described later. The crack strain gauge is level.

다이얼 게이지(14)는 변위를 측정하기 위한 것으로 통상적으로 사용하는 제품을 사용하며, 스핀들(16)이 일체로 구성되어 상기 스핀들(16)이 상기 LN 롤러 가이드(4)에 접촉되어 스핀들(16)의 단부는 LN 롤러 가이드의(4) 측면에 밀착하며, LN 롤러 가이드(4)가 이동함에 따라 스핀들(16)도 같이 움직이게 되어 계측 값을 다이얼 게이지(14)의 화면에 보여 준다.The dial gauge 14 is used to measure the displacement and uses a commonly used product, the spindle 16 is integrally formed so that the spindle 16 is in contact with the LN roller guide 4 to the spindle 16 The end of is in close contact with the side of the LN roller guide 4, and as the LN roller guide 4 moves, the spindle 16 moves with it, so that the measured value is displayed on the screen of the dial gauge 14.

LN 롤러 가이드(4)는 가이드 레일(6)에 부착되어 레일을 따라 움직이며 동시에 스핀들(16)을 움직이게 된다.The LN roller guide 4 is attached to the guide rail 6 to move along the rail and simultaneously move the spindle 16.

포인터(18)는 원판 형상으로 중앙에는 상기 고정핀(8) 및 가동핀(10)의 단부를 끼울 수 있는 원추형의 구멍(20)이 상면에 형성되어 있다. 포인터(18)는 측정하고자 하는 위치를 고정하기 위한 것으로, 측정하고자 하는 변위의 양단에 각각 하나씩 접착제로 부착된다.The pointer 18 is in the shape of a disk, and a conical hole 20 is formed in the upper surface to which the end of the fixing pin 8 and the movable pin 10 can be fitted. The pointer 18 is for fixing the position to be measured, and is attached to each end of the displacement to be measured with an adhesive.

몸체(2)와 LN 롤러 가이드(4)에 각각 부착된 고정핀(18) 및 가동핀(10)은 각각 포인터(18)의 구멍(20)에 삽입되고 다이얼 게이지(14)에는 고정핀(8)과 가동핀 (10) 사이의 변위가 디스플레이 된다. 포인터(18)의 위치가 미세하게 변동되면, LN 롤러 가이드(4)에 부착된 가동핀(10)의 위치가 가이드 레일(6)을 따라 좌우로 미세하게 이동하게 되고, 이에 따라 다이얼 게이지(14)의 스핀들(16)이 움직이게 된다. 상기 스핀들(16)의 움직임에 따라 상기 다이얼 게이지 내부의 센서가 정확한 변위량을 계측하여 1/100mm 까지 디스플레이 한다.Fixing pins 18 and movable pins 10 respectively attached to the body 2 and the LN roller guide 4 are inserted into the holes 20 of the pointer 18 and the fixing pins 8 on the dial gauge 14 respectively. ) And the displacement between the movable pin 10 is displayed. When the position of the pointer 18 is slightly changed, the position of the movable pin 10 attached to the LN roller guide 4 is slightly moved left and right along the guide rail 6, and accordingly, the dial gauge 14 Spindle 16 is moved. As the spindle 16 moves, a sensor inside the dial gauge measures the exact amount of displacement and displays up to 1/100 mm.

콘크리트 구조물에 발생한 균열의 변화여부를 측정하고자 하는 경우, 본 발명의 크랙 변형율 측정기를 이용한 변형계측방법은 다음과 같다. 먼저 변위를 측정하고자 하는 위치를 사포 등을 이용하여 표면의 이물질을 깨끗이 연마한다. 그리고나서 약 50mm 간격으로 포인터(18)를 순간접착제 등을 사용하여 다수개 부착한다. 도 5는 포인터 부착기의 사시도로써, 포인터(18)를 포인터 부착기(24)의 상부면에 형성된 핀에 포인터의 바닥면이 위로 올라오도록 끼우고 포인터의 바닥면에 접착제를 부착한 다음, 포인터(18)를 부착하고자 하는 장소에 포인터 부착기(24)를 이용하여 포인터를 부착한다.In the case of measuring the change of crack occurring in the concrete structure, the strain measurement method using the crack strain gauge of the present invention is as follows. First, use a sandpaper, etc., to clean the surface of the foreign matter. Then, a plurality of pointers 18 are attached at about 50 mm intervals using an instant adhesive or the like. Fig. 5 is a perspective view of the pointer attacher, in which the pointer 18 is inserted into a pin formed on the upper surface of the pointer attacher 24 so that the bottom surface of the pointer rises up and the adhesive is attached to the bottom surface of the pointer. Attach the pointer to the place where you want to attach using the pointer attacher 24.

이어서 상기 다수개의 포인터(18)에 번호를 매긴다. 그 다음 크랙 변형율 측정기를 도4의 기준기(22)에 놓고 영점을 조정하고, 상기 번호를 붙인 다수개의 포인터(18)의 간격을 본 발명의 크랙 변형율 측정기로 계측하여 기록한다.The plurality of pointers 18 are then numbered. Then, the crack strain gauge is placed on the reference machine 22 of FIG. 4, and the zero point is adjusted, and the distance between the numbered pointers 18 is measured and recorded by the crack strain gauge of the present invention.

일정시간이 경과 한 후, 상기 다수개의 포인터간의 간격을 기준기에 의하여영점 조정한 크랙 변형율 측정기로 다시 계측하여 최초의 측정된 값과 비교하여 변화값을 측정하여 균열의 진행 여부를 알 수 있다.After a certain time has elapsed, the gap between the plurality of pointers may be measured again with a crack strain meter zeroed by a reference machine, and the change value may be measured by comparing with the first measured value to determine whether the crack has progressed.

본 발명의 크랙 변형율 측정기는 기존의 장비보다 부피 및 중량이 가벼워 변위의 측정이 매우 용이하다. 또한, 미세 변위의 측정을 위해 널리 사용되는 다이얼 게이지를 이용함으로서 측정기의 가격이 싸고, 계측 장치에 떨림 등을 줄일 수 있도록 기계적 정밀성을 개선함으로써 측정에 따른 오차가 매우 적게 발생하여 신뢰도가 매우 높다. 또한, 구조물에 발생한 균열의 좌우면에 포인터를 부착함으로써 장기간에 걸친 균열의 변화를 감지할 수 있어 구조물의 하자발생 여부를 사전에 감지할 수 있다. 이런 발명의 효과로 부재의 실험, 구조안전진단 등의 여러 곳에서 변위 측정시 널리 유용하게 본 크랙 변형율 측정기를 사용할 수 있다.The crack strain gauge of the present invention is lighter in volume and weight than conventional equipment, making it easy to measure displacement. In addition, by using a dial gauge widely used for the measurement of fine displacement, the price of the measuring instrument is low, and the mechanical precision is improved to reduce the shaking of the measuring device. In addition, by attaching a pointer to the left and right sides of the crack generated in the structure it is possible to detect the change of the crack over a long period of time it is possible to detect whether or not the defect of the structure in advance. As a result of this invention, it is possible to use the crack strain gauge which is widely used for the displacement measurement in various places such as test of members and structural safety diagnosis.

본 발명은 이동핀의 이동을 수직각을 유지한 채 수평이동을 할 수 있게 하기 위해 LN 롤러 가이드를 사용함으로써, 변형거리의 변화와 함께 수평으로 가이드 레일을 따라 LN 롤러 가이드가 이동하게 되고 LN 롤러 가이드에 부착되어 있는 다이얼 게이지의 스핀들이 LN 롤러 가이드가 이동함에 따라 함께 이동하게 되고 가동핀은 LN 롤러 가이드의 밑면에 부착 고정되어 있으므로 역시 같이 이동하게 된다. 따라서 변형거리가 변화하여도 가동핀 역시 수직각은 유지되어진 상태로 수평으로 이동하게 되어 변형거리의 변화를 측정시 게이지 포인터의 수직구멍과 정확히 일치하게 되므로 그 변형도를 정확히 계측할 수 있어서, 기존의 측정기보다 훨씬 정밀한 1/100mm 오차 한계까지 신뢰할 수 있다.The present invention uses the LN roller guide to enable the horizontal movement to move the moving pin while maintaining the vertical angle, the LN roller guide is moved along the guide rail horizontally with the change of deformation distance and LN roller The spindle of the dial gauge attached to the guide moves together as the LN roller guide moves, and the movable pin is also attached and fixed to the bottom of the LN roller guide. Therefore, even if the deformation distance changes, the movable pin also moves horizontally with the vertical angle maintained, so that when measuring the change of the deformation distance, it exactly coincides with the vertical hole of the gauge pointer. You can count on the 1 / 100mm margin of error, which is much more precise than our instruments.

Claims (2)

전체가 개방된 상태에서 가이드 레일을 따라 LN 롤러 가이드가 움직이며 한쪽 측면에는 스핀들과 LN 롤러 가이드가 맞다아 있으며, LN 롤러 가이드 하부에 고정핀(10)이 수직으로 아래쪽으로 부착된 LN 롤러 가이드(4);The LN roller guide moves along the guide rail with the whole open, and the LN roller guide is aligned with the spindle and the LN roller guide on one side, and the fixing pin 10 is vertically attached downward to the bottom of the LN roller guide. 4); 상기 몸체(2)의 상부에 설치되며, 스핀들이 LN 롤러 가이드와 맞다아 단부에 접촉하는 다이얼 게이지(14);A dial gauge 14 installed on an upper portion of the body 2 and having a spindle in contact with an end thereof in contact with an LN roller guide; 상기 고정핀(8) 및 가동핀(10)의 단부를 끼울 수 있는 원추형 구멍(20)이 중앙에 형성된 두 개의 포인터(18);Two pointers 18 having a conical hole 20 formed therein for fitting the ends of the fixing pin 8 and the movable pin 10; 로 구성되는 것을 특징으로 하는 크랙 변형율 측정기.Crack strain meter, characterized in that consisting of. 제1항에서, 상기 몸체(2)의 바닥면(2a)에 상기 고정핀(8) 측면으로 상기 고정핀(8)과 상기 가동핀(10)은 연결하는 선에서 한쪽으로 비켜 기준핀(12)을 더 설치하는 것을 특징으로 하는 크랙 변형율 측정기.2. The reference pin 12 of claim 1, wherein the fixing pin 8 and the movable pin 10 are moved to one side from a line connecting the fixing pin 8 to the side of the fixing pin 8 on the bottom surface 2a of the body 2. Crack strain meter, characterized in that for installing more).
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