KR20060042189A

KR20060042189A - 저장 탱크의 면의 벽에 소정의 기준을 표기하기 위해 펀치를 사용하는 설정 장치

Info

Publication number: KR20060042189A
Application number: KR1020050015618A
Authority: KR
Inventors: 장-삐에르 귈레
Original assignee: 알스톰
Priority date: 2004-02-27
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2006-05-12
Also published as: CN1661322A; CN100425947C; ES2323009T3; JP4817672B2; FR2866949B1; DE602005013595D1; EP1568965A1; JP2005283570A; KR101180245B1; EP1568965B1; FR2866949A1

Abstract

본 발명의 장치는, 탱크(1)내 단열 패널(106)의 설치 수단(107, 108)을 준비하기 위해 소정의 기준(M, N)이 2차원 기준 프레임에 설정될 수 있게 해준다. 상기 장치는 탱크의 벽에 대해 이동할 수 있고 고정 유지될 수 있는 펀치-위치결정 도구(10)를 포함하며, 상기 도구(10)의 위치가 상기 소정의 기준들중 임의의 기준에 대해 체크될 수 있도록 배치되는 발광기-수광기 조립체를 추가로 포함한다. 상기 장치는, 상기 발광기-수광기 조립체가 전자 타키오미터이며, 상기 도구(10)는 3차원 기준 프레임 내의 각 기준(M)의 설정 좌표(x_M, y_M, z_M)를 결정할 수 있도록 상기 타키오미터와 협력하여 배치되는 광 반사기(12)를 구비하는 것을 특징으로 한다.

패널, 저장 탱크, 펀치-위치결정 도구, 전자 타키오미터, 광 반사기, 베이스, 무선 시스템

Description

저장 탱크의 면의 벽에 소정의 기준을 표기하기 위해 펀치를 사용하는 설정 장치{A SETTING-OUT DEVICE FOR USING A PUNCH TO MARK PREDETERMINED REFERENCES ON A WALL OF A FACE OF A STORAGE TANK}

도1 및 도2는 펀치로 표기함으로써 기준을 설정하기 위한 종래 장치, 및 극저온 단열 패널을 수용할 준비가 되어 있는 면을 갖는 저장 탱크의 도시도.

도3은 벽 상의 복수의 레벨링 지점에 연속적으로 배치되기에 적합한 추가 광 반사기가 제공되는, 본 발명에 따른 기준 설정 장치의 개략 도시도.

도4는 도3의 설정 장치의 펀치-위치결정 장치의 개략 도시도.

도5는 본 발명의 설정 장치용 펀치-위치결정 장치의 상세 사시도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1: 저장 탱크 5: 지지체

6: 추가 광 반사기 10, 110: 펀치-위치결정 도구

10A: 주 지지체 10B: 보조 지지체

11, 111: 펀치 가이드 12: 광 반사기

13, 14: 미세 조절 나사 15: 블록

16: 활주로 17: 볼 베어링

18: 영구 자석 20: 타키오미터

20A: 무선 시스템 21: 베이스

100: 벽 105: 거리 측정기

106: 패널 107: 볼트

본 발명은 벽에 부착될 탱크 단열용 패널을 설치하기 위한 설치 수단을 준비하기 위해 펀치로 표기함으로써 저장 탱크의 편평면의 벽상의 2차원 기준 프레임에 소정의 기준을 설정하기 위한 장치이다. 종래에, 상기 장치는, 상기 벽에 대해 이동할 수 있고 고정 유지될 수 있는 펀치-위치결정 도구를 포함하고, 상기 소정의 기준들중 임의의 기준에 대한 상기 도구의 위치를 체크하도록 배치되는 발광기-수광기 조립체를 추가로 포함한다.

이하의 내용에서, "기준 설정(setting-out a reference)"이란 용어는, 2차원 기준 프레임에서 상기 소정의 기준을 구체화하는 지점에서 금속 벽에 표기를 하기 위해 펀치를 사용하는 것으로 이루어지는 작업을 지칭하는데 사용된다. 상기 작업은 지점(point) 설정으로도 지칭될 수 있다. 종래 기술에서, 그러한 설정 장치의 발광기-수광기 조립체는 설정될 탱크의 면의 거의 편평한 벽의 가장자리에 설치되는 레이저 방출기 시스템을 포함한다. 그러한 종래의 장치가 도1에 개략 도시되어 있다. 레이저 방출기 시스템(101)은 주어진 기준선(103)에 대해 평행한 선을 벽에 규정하기 위해 벽(100)에 수직한 평면에서 몇 도에 걸쳐서 레이저 빔(102)을 주사 (scan)한다. 설정되는 벽이 수직으로 배치될 때 상기 기준선은 거의 수평하도록 설계된다. 상기 기준선(103)과 벽에 주사되는 레이저 빔(102)에 의해 그려지는 선 사이의 거리 D_y는 레이저 방출기(101)가 벽에 고정되는 높이를 설정함으로써 조정되며, 따라서 기준선에 수직한 Y축을 갖는 기준 프레임에 동일한 소정 좌표에 대응하는 기준을 갖는 일련의 지점 M을 설정할 수 있다.

상기 레이저 방출기 시스템(101)은 이어서 설정될 지점들 M에 대한 상이한 좌표에 대응하는 상이한 높이에서 일정한 간격으로 배치될 수 있다. 이들 지점 M은 저장 탱크의 사각형 벽에 설정될 수 있는 종류의 그리드를 나타내기 위해 도1에서 십자로 표시되었지만, 상기 지점은 물리적으로 존재하지 않으며 설정이 이루어질 때까지 벽에 숫자표시(numbering)되지 않음을 알아야 한다. 펀치 위치결정 도구(110)는 발판(scaffolding) 상을 이동하는 조작자에 의해 벽 위를 이동한다. 조작자는 펀치 가이드(111)를 좌표 위에 배치하며, 조정은 도구 상에 이 목적으로 제공되는 기준을 레이저 빔(102)과 정렬시킴으로써 이루어진다.

횡좌표 방향으로의 펀치 위치는 도구(110) 상의 반사 영역을 조준하는 발광기-수광기 시스템이 구비된 거리 측정기(105)에 의해 결정되는 바, 상기 거리 측정 장치에는 도구와 상기 발광기-수광기 사이의 거리를 측정할 수 있도록 반사된 빛 신호를 처리하기 위한 시스템이 제공된다. 이 거리 측정기(105)는 도구(110)와 거의 동일한 좌표 위치에서 벽(100)에 고정되며, 따라서 수평 기준선(103)과 일치하는 X축을 따라서 펀치의 횡좌표 위치를 간접적으로 부여한다. 펀치 가이드를 위치 결정 도구에 대해 미세하게 조정함으로써, 펀치 가이드(111)는, 거리 측정기에 의해 주어지는 측정값이 벽에 설정될 지점에 대한 소정의 횡좌표 값과 일치할 때까지, 레이저 빔(102)에 의해 주사되는 수평 라인을 따라서 이동될 수 있다. 이 지점이 펀치를 가격함으로써 설정되면, 펀치 위치결정 도구는 표기될 다음 지점의 영역으로, 예를 들면 점선 화살표 방향으로 기준 M을 향하여 수평 이동된다. 이 작업은 동일한 좌표 값을 갖는 모든 지점이 설정될 때까지 반복된다. 레이저 방출기(101)와 거리 측정기(105)는 이후 다른 소정 좌표값에 재배치되며, 이 좌표 상의 소정의 지점들은 모두 동일한 방식으로 설정된다.

소정의 위치결정 기준 전체가 2차원 기준 프레임에서 벽에 설정된 후에는, 벽의 편평도로부터의 이탈(departures from planeness)에 대한 맵을 계산할 수 있도록, 완전하게 편평하고 벽에 대해 거의 평행한 표면에 대한 각 지점의 위치에서의 벽의 레벨을 측정하는 작업을 진행할 필요가 있다. 본 발명 및 상기 종래 기술은 특히 액화 가스 저장 탱크의 내벽에 볼트를 위치시키기 위한 기준을 새겨넣기 위한 장치에 관한 것이다. 이러한 저장 탱크가 도2에 도시되어 있으며, 이 탱크(1)의 내면은 극저온 단열 패널(106)을 수용할 준비가 되어있는 상태로 도시되어 있다. 탱크 내에 배치되는 볼트(107)는 패널(106)을 제 위치에 유지하는 작용을 하며, 패널 자체는 벽(100)과 마주하는 패널 면 위에 미리 배포된 수지 비이드(108)를 사용하는 접착제에 의해 벽(100)에 고정된다. 확실한 체결을 제공하기 위해 수지가 경화되는 동안 패널을 적소에 유지하여 임시의 위치결정을 제공할 필요가 있다. 패널의 면에는 볼트의 위치와 일치하도록 구멍이 제공되며, 따라서 패널 은 벽에 체결되는 동안 정확히 위치될 수 있다. 탱크의 모든 면이 설정되고 설정된 지점에 볼트가 설치된 후에만 패널에 접착제가 준비된다.

저장 탱크의 거의 편평한 벽은 통상 수 미터의 길이를 가지며, 그러한 탱크의 제조 허용오차에 의하면 그 면이 극저온 단열 패널에 수반될 수 있는 이탈보다 큰 양 만큼 정확한 편평도로부터 이탈될 수 있음을 회피할 수 없다. 또한, 탱크의 금속 벽의 편평도로부터의 이탈은, 특히 탱크가 받을 수도 있는 기계적 응력 및 온도 변화로 인해, 단열 패널을 설치하기 위한 수단을 준비하는데 소요되는 시간 동안 변화될 수 있음을 알아야 한다. 이어서 패널의 면에 수지 비이드를 배치할 때는, 비이드의 두께를 접착제의 비이드와 접촉될 접착제 영역에서의 탱크 벽의 편평도로부터의 이탈 함수로서 변화시키는 것과, 그러한 소정 위치에서의 벽의 편평도로부터의 이탈을 완화시키기 위해 볼트에 두께 가변형 스페이서를 삽입하는 것이 국부적으로 필요하다. 편평도로부터의 이탈이 제거되지 않으면, 패널은 구조물에 대한 기술적 사양에 따라 허용될 수 있는 동일 평면에 그 전체가 놓이지 않을 것이며, 적소에 부착된 패널 세트는 허용될 수 있는 편평면을 형성하지 않을 것이다.

전술한 종래 기술에서, 각 포인팅 위치에서의 벽의 레벨은 그 방출기가 벽에 체결되는 레이저 빔을 주사함으로써 확인될 수 있는 편평면에 대해 측정되며, 주사는 벽에 대해 거의 평행하게 되도록 조절된다. 도1의 장치에서, 주사는 그 종축 주위로 90도 피봇되는 레이저 방출기(101)에 의해서, 그리고 설정되는 영역을 커버하도록 주사의 각도 크기를 증가시킴으로써 이루어질 수 있다. 벽의 모든 지점이 설정된 후, 조작자는 레이저에 의해 주사되는 편평면과 상기 지점 사이의 거리를 측정할 수 있는 장치로 펀치를 가격하여 표기된 각 지점을 다시 위치설정해야 한다. 설정 기준의 각각에 있어서, X 및 Y축 기준 프레임에서 미리결정된 좌표중에, 추가 좌표가 측정 및 기록된다. 그러므로 각각의 기준은 3차원을 갖는 직교 기준 프레임에서의 추가 깊이 좌표와 연관되며, 따라서 벽의 편평도로부터의 이탈을 매핑하기 위해 모든 기준에 기초하여 원활한 연산을 연속해서 수행할 수 있다.

종래 기술에서, 벽의 편평도로부터의 이탈의 측정은 따라서 벽에 기준을 설정하는 첫번째 작업 후에 벽에 두번째로 개입하기 위하여 한 명 이상의 조작자를 필요로 한다. 두 개의 상이한 장치는 이들 두 조작을 위해서 연속적으로 사용될 필요가 있으며, 탱크의 모든 면에서 편평도를 측정하기 위해 요구되는 모든 작업을 수행하는데에는 긴 시간이 걸린다. 또한, 측정은 대체로 불충분한 정확성으로 수행되며, 벽에서의 편평도 이탈 맵은 벽에 단열 패널을 부착하기 위해 수지 비이드에 국부적으로 부여될 두께를 신뢰성있게 결정하는데 해로운 부정확성을 포함할 수 있다. 마지막으로, 시간에 따른 편평도 이탈 변화의 모니터링은 짧은 기간 동안, 통상은 몇 시간 동안, 예를 들면 단열 패널 설치 수단을 준비하는 과정을 수행하는데 요구되는 시간 동안 수행하기에 비교적 어렵다. 따라서, 준비 과정 중에 편평도 이탈의 상당한 변화를 확인할 수 없기 때문에, 수지 비이드에 국부적으로 주어질 두께의 계산 오류로 인해 패널이 만족스럽지 않게 부착될 위험이 남아있다.

본 발명의 목적은, 상기 결점들을 해소하고, 벽에 기준을 설정하는 동시에, 정확성을 향상시키는 한편 종래의 편평도 측정 방법에 비해 측정 시간에 대한 수정 가능성을 제공하면서 상기 벽의 편평도를 측정하는 것이다.

이를 위해, 본 발명은 전술한 기준 설정 장치로서, 상기 발광기-수광기 조립체는 전자 타키오미터이며, 상기 펀치-위치결정 도구는 3차원 기준 프레임 내의 각 기준의 설정 좌표를 결정할 수 있도록 상기 타키오미터와 협력하여 배치되는 광 반사기를 구비하는 것을 특징으로 하는 설정 장치를 제공한다.

타키오미터(tacheometer)라는 용어는 데오도라이트(theodolite: 經緯儀)와 거리 측정기를 조합한 측정기, 즉 수평 및 수직 각도 측정 장치에 통상 적용되며, 이는 또한 상기 장치의 발광기-수광기 조립체와 발광기가 조준하는 반사기 사이의 거리를 측정하는 작용을 한다. 전자 타키오미터에서, 발광기는 반드시 가시광선 파장 영역에 있지는 않은 전자파의 열(列:train)을 생성하며, 수광기는 반사기에 의해 반사된 에코를 분석한다. 방출된 파는 반송파(carrier wave)로서 지칭되며, 일반적으로 변조된다. 거리 측정 과정은, 수신된 파의 변조 위상을 왕복 이동후의 방출된 파의 변조 위상과 비교하는 것으로 구성된다. 일반적으로 사용되는 반사기는 입방체(cube corners)이거나 또는 롬도헤드럴(rhomdohedral) 프리즘이다.

바람직하게는, 본 발명의 기준 설정 장치에 사용되는 전자 타키오미터가 타겟 반사기를 자동으로 배치할 수 있으며, 타겟은 수동적인 것으로 규정된다. 예를 들면, 개략적인 포착(acquisition) 및 이어지는 정확히 조준된 포착으로 구성되는 2단계 공정을 이용하여 프리즘을 배치하는 타키오미터를 사용할 수 있다. 정확히 조준된 방법을 위해서는, 레이저 다이오드에 의해 처음에 방출된 복귀 신호의 강도 의 디지털 이미지를 송출하는 CCD(charge-coupled device:전하 결합 소자) 센서와 조립되는 타키오미터를 사용하는 것이 바람직하다. 그럼에도 불구하고, 소위 "능동형(active)" 타겟을 사용하는 것, 즉 도구의 반사기가 적어도 대략적으로 배치될 수 있도록 타키오미터로 복귀 방출되는 펀치-위치결정 도구상의 능동형 시스템을 제공하는 것도 가능하다.

본 발명의 기준 설정 장치의 바람직한 실시예에서, 타키오미터의 스테이션은 벽에 고정되는 베이스 형태로 구체화되며, 타키오미터에는 설정 좌표를 수용하기 위한 무선 시스템이 제공된다. 타키오미터 스테이션이란 용어는 통상 측정을 위해 타키오미터가 배치되는 표면 또는 지면상의 지점을 의미하는데 사용된다. 본 발명의 장치에서는, 예를 들면 용접에 의해 벽에 고정되는 베이스 상에 타키오미터가 착탈가능하게 장착되는 것이 바람직하다. 따라서, 측정이 일정 기간 동안 중단될 필요가 있으면 타키오미터를 그 스테이션에 남겨둘 필요가 없다. 측정이 예를 들어 다음날 재개되면, 타키오미터는 신속히 그 스테이션에 다시 배치될 수 있다. 중단 기간 이후, 무선 기록 시스템에 포착되는 설정 좌표에 관한 데이터는 벽의 편평도로부터의 이탈 맵을 형성하도록 원활한 계산을 수행하기 위해 중앙 유닛으로 전송될 수 있다. 그러한 데이터의 전송은 또한 타키오미터 스테이션을 변경할 때만 수행될 수 있다.

유리하게, 본 발명의 기준 설정 장치는 지지체 상에 장착되기에 적합한 적어도 하나의 추가 광 반사기를 구비하며, 상기 지지체는 타키오미터에 의해 측정되는 적어도 하나의 레벨링 지점의 위치에서의 시간에 따른 임의의 가능한 변화를 모니 터하기 위해 상기 레벨링 지점에서 상기 벽에 위치될 수 있도록 배치된다. 따라서, 편평도로부터의 이탈의 변화의 모니터링은 짧은 기간, 통상은 몇 시간에 걸쳐 이루어지더라도 과도한 곤란함을 일절 제공하지 않는다. 복수의 레벨링 지점에 기초한 스테이션의 소위 재-레벨링(re-leveling) 측정을 위해 단일의 추가 광 반사기가 사용될 수 있다. 반사기 지지체는 이후 벽 상의 복수의 레벨링 지점에서 연속적으로 배치되도록 설계된다. 지지체를 벽에 체결하기 위한 체결 수단을 제공할 필요가 없다. 상기 지지체는 타키오미터의 제어부에서의 조작자가 상기 지점의 좌표를 측정할 수 있기에 충분히 오랫동안 조작자에 의해 주어진 레벨링 지점에서 유지될 수 있으며, 측정은 벽 상의 설정 영역을 둘러싸는 다른 레벨링 지점에 대해 동일한 방식으로 계속될 수 있다.

본 발명은 또한 상기 기준 설정 장치용의 펀치-위치결정 도구를 제공한다.

본 발명의 그러한 도구의 바람직한 실시예에서, 도구는 보조 지지체 상의 펀치 가이드와 함께 광 반사기가 장착되는 주 지지체를 포함하며, 상기 보조 지지체는 미세 조절 나사에 의해 상기 주 지지체에 대해 정확히 배치되도록 이동할 수 있다.

유리하게, 상기 광 반사기와 펀치 가이드는 함께 보조 지지체에 대해 이동할 수 있으며, 그 공통 변위는 펀치를 이용하여 표기가 이루어질 때 펀치 가이드가 반사기가 이전에 차지했던 위치에 있도록 이루어진다. 따라서 소정의 기준을 설정하기 위한 펀치의 가격은, 타키오미터에 의해 이루어진 측정이 오차 여유 내에서 상기 기준과 일치하도록 실제로 도구의 반사기가 정확히 배치되는 정밀 위치에서 확 실히 이루어질 수 있게 된다. 반사기와 펀치 가이드는 보조 지지체 상에 제공되는 활주로(slideway)를 따라서 병진 이동할 수 있는 블록에 장착되는 것이 바람직하다.

본 발명의 특징 및 장점은 첨부도면을 참조로 한 하기 내용에서 보다 상세히 설명될 것이다.

도3에 개략 도시된 기준 설정 장치는,

소정의 기준이 설정되는 좌표를 기록하기 위한 무선 시스템(20A)을 구비하며, 도2에 도시된 종류의 저장 탱크의 벽(100)에 고정되는 베이스(21)에 장착되는 전자 타키오미터(20)와,

상기 벽(100)에 대해 이동 및 고정 유지될 수 있으며, 3차원 기준 프레임에서 기준이 설정되는 좌표를 상기 타키오미터(20)가 결정할 수 있도록 상기 타키오미터에서 나오는 입사빔이 반사될 수 있게 해주는 광 반사기(12), 및 중공 실린더 형태의 펀치 가이드(11)를 구비하는 펀치-위치결정 도구(10)와,

상기 벽 상의 점선으로 표시되는 설정 영역(7)을 둘러싸는 복수의 레벨링 지점에 연속적으로 배치되도록 설계된 지지체(5)상에 장착되는 추가 광 반사기(6)를 포함한다.

예를 들면 설정 영역(7)의 기준(M, N)과 같은 2차원 기준 프레임 내의 소정 기준은 무선 시스템(20A)의 파일에 기록된다. 본 발명의 설정 장치의 실시예에서, 기준들은 일반적으로 벽의 평면에 사각형 그리드를 형성하도록 프로그래밍된다. 패널이 고정될 때 볼트를 수용하기 위한 벽과 대면하는 단열 패널의 면의 구멍은 일반적으로 사각형 그리드 구조를 갖는다. 벽(100)에 M 및 N과 같은 기준의 설정을 준비하기 위해, 상기 벽에는 그리드를 형성하는 선들의 예비 레이아웃(8)이, 설정될 기준의 위치를 적절히 표기하기 위한 마킹 라인과 10미터(m)의 측정 테이프를 사용하여, 예를 들면 플러스 마이너스 5밀리미터(mm)의 비교적 크다고 할 수 있는 불확실성으로 만들어진다. 지점 P₁과 P₂로 표시되는, 상기 예비 레이아웃에서의 선들의 교차점은 따라서, 설정될 기준에 대한 대략적인 위치를 규정한다. 레이아웃(8)의 상대적인 부정확성으로 인해, 설정될 기준(M, N)의 정확한 위치는, 예비 레이아웃을 사용하여 표기된 대응 지점(P₁, P₂)으로부터 실제로는 상당히 떨어져 있다.

유리하게, 상기 도구(10)의 광 반사기(12)는 도4에서 볼 수 있는 보조 지지체(10B) 상에 펀치 가이드(11)와 함께 장착되며, 상기 보조 지지체는 미세 조절 나사(13, 14)에 의해 도구의 주 지지체(10A)에 대해 정확히 위치되는 것이 보장되면서 이동될 수 있다. 따라서, 도3에서의 M 및 N과 같은 기준을 설정하기 위해, 상기 도구(10)는 반사기(12)를 P₁ 또는 P₂와 같은 대응하는 표기된 지점 위에 실질적으로 위치시키기 위해 조작자에 의해 이동된다. 이후 반사기(12)의 위치는 타키오미터(20)에 의해 측정되며, 벽의 평면의 기준 프레임에서 측정된 두 좌표는 무선 시스템(20A)에 미리기록된 (x_M, y_M) 또는 (x_N, y_N)과 같은 두 좌표와 비교된다. 본원에 기술된 기준을 설정하기 위한 장치는 두 조작자에 의해 조작되도록 설계되는 바, 타키오미터 조작자는, 설정될 기준에 대해 측정되는 차이, 및 반사기(12)가 상 기 차이를 약간의 주어지는 허용오차보다 작게 만들기 위해 기준 프레임의 두 방향 각각에서 이동해야 하는 방향을, 도구(10)의 조작자에게 알려준다.

도구(10)의 주 지지체(10A)가 예를 들면 영구 자석(18)에 의해 상기 벽(100)에 단단히 고정 유지되므로, 조작자는 이후 반사기(12)가 설정될 기준 위치를 향하도록 보조 지지체(10B)의 미세한 위치결정을 조정하며, 이러한 조정을 상기 반사기 위치의 타키오미터 측정이 주어진 허용오차보다 작은 차이로 이어질 때까지 계속한다. 타키오미터의 측정 정확도는 기준 프레임의 두 방향 각각에서 대략 0.5mm의 절대 허용오차값을 결정할 수 있는 정도이다. 또한, 벽에 수직한 제3 방향으로의 타키오미터의 측정 정확도는 대략 ±0.2mm 이다. 기준이 설정되는 정확도는 따라서 종래 기술에 비해 상당히 개선되며, 따라서 얻어진 최상의 정확도는 기준 프레임의 각 방향에서 ±1mm 정도이다.

상기 차이가 주어진 허용오차보다 작으면, 도구(10)의 보조 지지체(10B)는 예를 들면 로크 나사에 의해 주 지지체(10A)에 대해 단단히 고정된다. 유리하게, 광 반사기(12)와 펀치 가이드(11)는, 보조 지지체(10B)에 대해 병진 이동가능한 블록(15) 상에 장착된다. 상기 반사기(12)와 가이드(11)의 각각의 중심은 특정 거리 d만큼 이격되어 있으며, 도4에서는, 상기 블록(15)의 병진 이동 거리가 상기 거리 d와 동일하게 설계되어 있음을 알 수 있다. 이런 식으로, 병진 이동한 후에, 상기 펀치 가이드(11)는 점선으로 도시하듯이 반사기(12)의 이전 위치에 정확히 배치될 수 있다. 이후 상기 블록(15)은 보조 지지체(10B)에 대해 단단히 고정되며, 그로 인해 도구(10) 조작자는 펀치를 가이드(11)에 삽입하고, 펀치를 설정될 지점의 정 확한 위치에서 벽에 대해 허용오차 내에서 가격할 수 있게 된다. 벽 상의 그리드에 의해 표기되는 모든 지점에 대해 동일한 작업이 반복될 수 있다. 타키오미터 스테이션은 설정되는 벽의 영역에 따라 이동될 수 있으며, 따라서 상기 영역내의 모든 기준에 있어서 도구(10)의 반사기(12)를 적절히 조준할 수 있다.

도3에서의 점선으로 규정되는 설정 영역(7)의 편평도의 시간에 대한 변화를 모니터링하기 위해, C 및 C'와 같은 복수의 레벨링 지점에서 스테이션의 측정을 리셋팅하기 위한 추가 광 반사기(6)가 사용될 수 있다. 그러한 추가 반사기(6)는 도구(10)의 반사기(12)와 구조적으로 동일할 수도 있다. 반사기(6)의 지지체(5)는 이 경우에 벽 상의 설정 영역을 둘러싸는 복수의 레벨링 지점, 예를 들면 영역(7) 주위의 네 지점에 연속적으로 배치되도록 설계된다. 실제로, 레벨링 지점은 펀치로 표기되는 것이 바람직하며, 지지체(5)의 중앙에는 조작자로 하여금 펀치의 마킹 중공부 상에서의 지지체의 정확한 위치결정을 감지할 수 있게 해주는 니들이 제공된다. C 또는 C'와 같은 레벨링 지점의 좌표는 양 조작자에 의해 측정되며, 3차원 기준 프레임에서의 좌표는 전자 타키오미터(20)의 무선 시스템(20A)에 기록된다. 영역의 레벨링 지점에 대한 좌표 세트는 그 영역에 대한 평균 표면 프로파일을 계산하는데 사용된다. 레벨링 지점의 좌표는 일반적으로 패널의 설치 이전의 상이한 기간에서 연속적으로 측정된다. 이들 좌표가 시간에 따라 변화하면, 상기 영역 내에 설정된 M 및 N과 같은 기준의 좌표는 모두 상기 영역에 대한 평균 표면의 프로파일 변화의 함수로서 수정된다.

도5에는 본 발명의 장치를 설정하기 위한 펀치-위치결정 도구(10)가 상세하 게 사시도로 도시되어 있다. 상기 도구(10)가 영구 자석(18)에 의해 벽에 대해 단단히 고정되면, 블록(15)은 광 반사기 또는 프리즘(12)의 위치와 벽의 표면 사이에 일정한 간격 g를 유지하기 위해 볼 베어링(17)을 통해서 상기 벽에 대해 가볍게 가압된다. 따라서, 설정된 기준에 대해 결정될 제3 좌표, 즉 벽에 수직한 방향으로의 좌표는, 프리즘(12)용 타키오미터에 의해 측정되고 일정 오프셋 g에 의해 수정되는 좌표와 항상 동일하다. 이로 인해 도구의 자석의 위치 사이에서의 벽의 편평도로부터의 국부적 이탈 효과를 없앨 수 있다.

이 실시예에서, 프리즘(12)과 함께 펀치 가이드(11)를 운반하는 블록(15) 및 볼 베어링(17)은 도구(10)의 보조 지지체(10B)에 형성된 활주로(16)를 따라서 병진 이동될 수 있다. 블록(15)이 병진 이동된 후 프리즘을 감추기 위해 반개(half-open) 박스(19)가 제공되며, 따라서 펀치 가격에 의한 표기 중에 프리즘에 대한 우발적인 손상이 방지된다.

도5에서, 도시된 도구(10)는 협력관계에 있는 타키오미터용 수동형(passive) 타겟을 구성한다. 그럼에도 불구하고, 본 발명의 설정 장치용 펀치-위치결정 도구는 또한, 예를 들면 전파에 의해 타키오미터와 정보를 교환하는 능동형 시스템으로서 설계될 수 있다. 따라서, 상기 도구는 타키오미터 측정을 표시하기 위한 시스템, 및 데이터가 타키오미터에 의해 기록되도록 하기 위한 제어부를 구비할 수 있을 것으로 생각된다. 그러한 상황에서는 한 명의 조작자가 벽에 기준을 설정할 수 있는 바, 이는 특히 스테이션을 변경하거나 다시 레벨링할 때 타키오미터에 대해 조치를 취할 필요가 있기 때문이다.

본 발명에 따르면 벽에 기준을 설정하는 동시에, 정확성을 향상시키는 한편 종래의 편평도 측정 방법에 비해 측정 시간에 대한 수정 가능성을 제공하면서 상기 벽의 편평도를 측정할 수 있다.

Claims

벽에 부착될 탱크 단열용 패널(106)을 설치하기 위한 설치 수단(107, 108)을 준비하기 위해 저장 탱크(1)의 실질적으로 편평한 면의 벽(100)에 표기하도록 펀치를 사용하여 2차원 기준 프레임 내에 소정의 기준(M, N)을 설정하기 위한 장치이며,

상기 벽에 대해 이동할 수 있고 고정 유지될 수 있는 펀치-위치결정 도구(10)를 포함하고, 상기 도구(10)의 위치가 상기 소정의 기준들중 임의의 기준에 대해 체크될 수 있도록 배치되는 발광기-수광기 조립체를 추가로 포함하는 설정 장치에 있어서,

상기 발광기-수광기 조립체는 전자 타키오미터(20)이며, 상기 펀치-위치결정 도구(10)는 3차원 기준 프레임 내의 각 기준(M)의 설정 좌표(x_M, y_M, z_M)를 결정할 수 있도록 상기 타키오미터(20)와 협력하도록 배치되는 광 반사기(12)를 구비하는 것을 특징으로 하는 설정 장치.
제1항에 있어서, 상기 타키오미터(20)의 스테이션은 상기 벽(100)에 고정되는 베이스(21) 형태로 구체화되며, 상기 타키오미터는 상기 설정 좌표(x_M, y_M, z_M)를 수용하기 위한 무선 시스템(20A)을 구비한 설정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서, 지지체(5) 상에 장착되기에 적합한 적어도 하나의 추가 광 반사기(6)를 추가로 포함하며, 상기 지지체는 타키오미터에 의해 측정되는 적어도 하나의 레벨링 지점(C)의 위치(x_C, y_C, z_C)에서의 시간에 따른 임의의 가능한 변화를 모니터링하기 위해 상기 레벨링 지점에서 상기 벽(100)에 위치될 수 있도록 배치된 설정 장치.
제3항에 있어서, 지지체(5)가 상기 벽 상의 복수의 레벨링 지점에 연속적으로 위치하도록 배열된 단일의 추가 광 반사기(6)를 구비하는 설정 장치.
제1항에 따른 설정 장치용 펀치-위치결정 도구.
제5항에 있어서, 상기 광 반사기(12)가 보조 지지체(10B) 상에 펀치 가이드(11)와 함께 장착된 주 지지체(10A)를 포함하며, 상기 보조 지지체(10B)는 미세 조절 나사(13, 14)에 의해 상기 주 지지체(10A)에 대해 정확히 배치되도록 이동할 수 있는 펀치-위치결정 도구.
제6항에 있어서, 상기 광 반사기(12) 및 상기 펀치 가이드(11)는 상기 보조 지지체(10B)에 대해 함께 이동될 수 있으며, 이들의 공통 변위는 표기를 위해 펀치가 사용될 때 펀치 가이드가 반사기의 이전 위치에 배치되도록 배열되는 펀치-위치 결정 도구.
제7항에 있어서, 광 반사기(12) 및 펀치 가이드(11)는 보조 지지체(10B) 상에 배치된 활주로(16)를 따라서 병진 이동될 수 있는 블록(15) 상에 장착되는 펀치-위치결정 도구.
제8항에 있어서, 상기 블록(15)은 광 반사기(12)의 위치와 벽의 표면 사이에 일정한 간격(g)을 유지하기 위해 볼 베어링(17)을 통해서 상기 벽(100)을 지지하기에 적합한 펀치-위치결정 도구.
제5항 내지 제9항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 도구의 주 지지체(10A)는 도구를 벽에 고정하기 위한 세 개의 영구 자석(18)을 구비한 펀치-위치결정 도구.