KR20080114159A - 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치 및 방법 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 수중에서 초음파 송신 및 수신용 트랜스듀셔를 이용하여 송신용 트랜스듀셔를 콘크리트 구조물의 일측에 부착하여 초음파를 발생시키고 일정거리를 두고 수신용 트랜스듀셔를 콘크리트 구조물의 일측에 부착하여 발신된 초음파를 수신하는 수신용 트랜스듀셔에 도착되는 시간을 측정하여 측정대상 매질의 초음파 전송속도를 측정하여 콘크리트 강도를 측정하는 콘크리트 강도측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
본 발명은 수중에서 초음파의 전송속도가 매질의 밀도와 비례하여 통과매질의 밀도가 높으면 초음파의 전송속도가 빠르고 통과 매질의 밀도가 낮으면 초음파의 전송속도가 느려지는 원리를 이용하되, 하나의 콘크리트 구조물의 매질이 동일하다고 가정하고 송신용 트랜스듀셔를 콘크리트 구조물의 일측에 부착하여 초음파를 발생시키고, 일정거리를 두고 수신용 트랜스듀셔를 콘크리트 구조물의 일측에 부착하여 상기 발신된 초음파를 수신하는 수신용 트랜스듀셔를 이용하여 초음파 전송속도를 측정함으로써 비파괴적으로 콘크리트의 비교 강도를 측정하여 항만, 교량 등의 수중에 위치한 콘크리트 구조물의 안전진단에 사용할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명은 수중에 위치한 콘크리트 구조물에 초음파를 통과시켜 비파괴적인 방법으로 콘크리트의 비교 강도를 측정하여 항만, 교량 등의 수중의 위치한 콘크리트 구조물의 강도를 측정하여 구조물의 안전진단에 편리하게 사용할 수 있는 작용 효과가 있다.
수중초음파 콘크리트 강도측정 장치, 비교강도
Description
도1 : 본 발명에 따른 수중콘크리트 강도측정 장치의 전체구성도
도2 : 본 발명에 따른 수중콘크리트 강도측정 장치의 신호처리 흐름도
도3 : 본 발명에 따른 수중콘크리트 강도측정 장치의 시제품 사진
<도면의 번호에 대한 설명>
1 : 초음파 송신용 트랜스듀셔
2 : 표시패널
3 : 표준음속 보정용 Up, Down 스위치
4 : 표시패널 백라이트 스위치
5 : 수중콘크리트 강도측정 장치 전원 스위치
6 : 배터리 잔량 표시 LED
7 : 장비 메인 스위치
8 : 초음파 수신용 트랜스듀셔
9 : 수중 콘크리트 강도측정 장치 외부 방수 하우징
10 : 끈
본 발명은 수중에서 초음파의 전송속도가 매질의 밀도에 비례하여 통과매질의 밀도가 높으면 초음파의 전송속도가 빠르고, 통과 매질의 밀도가 낮으면 초음파의 전송속도가 느려지는 원리를 이용하여 수중에서 초음파 송신용 트랜스듀셔를 콘크리트 구조물의 일측에 부착하여 초음파를 발생시키고, 초음파 송신용 트랜스듀셔와 일정거리를 두고 초음파 수신용 트랜스듀셔를 콘크리트 구조물의 일측에 부착하여 상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 발신된 초음파가 수신용 트랜스듀셔에 도착하는 시간을 검출하고, 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이의 거리를 상기 검출된 시간으로 나누어서 초음파전송속도를 측정하여 측정대상 콘크리트의 비교 강도를 측정하여 콘크리트 안전성 여부를 판단하는 수중에서 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
종래의 수중 콘크리트 구조물의 강도측정방법은 측정대상 콘크리트구조물에서 수중코어를 채취하고, 채취된 시료를 육상의 실험실에서 이화학적 검사를 통하여 측정대상 콘크리트구조물의 콘크리트 강도를 측정하는 파괴방식의 강도측정 방법을 사용함으로 콘크리트구조물 본체에서 시료 채취를 위하여 구멍을 내고 원하는 부위의 시료를 채취하여야 하는 방법이므로 구조물의 전반적인 면적에서의 강도의 측정이 불가능하고 수중 콘크리트구조물을 손상시키면서 수중에서 시료채취 작업을 하여야 함으로써 수중콘크리트구조물의 손상은 물론이고, 수중콘크리트구조물 전체적으로 강도를 측정할 수 없는 문제점이 있으며, 많은 인건비와 측정시간이 소요되 는 등의 문제점이 있다.
본 발명이 이루고자하는 기술적인 과제는 상기와 같은 종래의 기술에 대한 문제점을 인식하고 이를 해결하기 위하여 안출된 것으로, 항만, 교량 등의 수중에 위치한 콘크리크 구조물에 대한 안전성 진단 시 측정대상 콘크리트 구조물을 손상시키지 아니하고 초음파를 이용한 비파괴적인 방법으로 측정대상 콘크리트구조물의 강도를 측정하기 위하여 방수구조로 제작되어 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔를 구비하고, 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔에는 측정시에 항상 일정 거리를 유지하여 측정할 수 있도록 끈 또는 일정길이를 유지할 수 있도록 구성된 체결구조물이 구비하고 있으며, 장치 일측에는 측정된 초음파 전송속도를 기록 저장하는 메모리와 측정된 데이터를 표시하는 표시패널을 구비한 수중에서 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치 및 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 측정대상 콘크리트구조물의 전반에 걸쳐 초음파 전송속도를 측정하여 메모리 또는 메모리의 데이터베이스에 순서별 또는 구조물의 위치에 따라 선별적으로 저장하고, 측정대상 콘크리트구조물 중에서 수중코어를 채취하여도 콘크리트구조물의 안정성에 이상이 없는 부분을 선정하여 선정된 장소의 콘크리트강도를 실험실에서 이화학적 분석을 수행한 후, 측정된 콘크리트 강도와 상기 측정대상 콘크리트구조물에서 측정한 초음파 전송속도에 기초하여 상기 콘크리트구조물 전체에서 측정된 초음파 전송속도를 콘크리트 비교강도로 모두 변환 연 산한 후, 측정대상 콘크리트구조물의 전체에 있어서 안전성 여부를 비파괴적인 방법으로 신속하게 진단하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 측정대상 콘크리트구조물의 위치에 따라 측정된 초음파 전송속도를 기록 저장할 수 있도록 입력수단을 구비하고, 사용자들이 측정위치를 문자로 입력하여 취득한 데이터의 측정위치를 알 수 있도록 구성하여 사용자들이 측정된 데이터의 혼돈 및 중복 측정을 방지하여 측정대상 콘크리트구조물을 부위별로 신속하고 정확하여 측정하고 안정성 여부를 용이하게 판단할 수 있도록 하는데 있다.
본 발명은 상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 수중에서 초음파의 전송속도가 매질의 밀도와 비례하여 통과매질의 밀도가 높으면 초음파의 전송속도가 빠르고 통과 매질의 밀도가 낮으면 초음파의 전송속도가 느려지는 원리를 이용하여 수중에서 초음파 송신용 트랜스듀셔를 콘크리트 구조물의 일측에 부착하여 초음파를 발생시키고, 일정거리를 두고 초음파 수신용 트랜스듀셔를 콘크리트 구조물의 일측에 부착하여 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 발신된 초음파를 수신용 트랜스듀셔에서 검출하여 초음파전송속도를 측정하여 측정대상 매질의 비교 강도를 측정하는 수중에서 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치 및 방법에 관한 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예의 구성과 작용을 설명하며, 도면에 도시되고 설명되는 본 발명의 구성과 작용은 적어도 하나 이상의 실시 예로서 설명되는 것이며, 이것에 의해 상기한 본 발명의 기술적 사상과 그 핵심 구 성 및 작용이 제한되지는 않는다.
본 발명을 용이하게 이해할 수 있도록 해주는 도면에 대하여 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 수중초음파 콘크리트 강도측정 장치의 구성을 나타낸 것이며, 도2는 본 발명에 따른 수중초음파 콘크리트 강도측정 장치의 신호처리 흐름을 나타낸 것이다. 도3은 본 발명에 따라 시제품으로 제작된 수중초음파 콘크리트 강도측정 장치의 사진을 나타낸 것이다.
본 발명은 수중에서 초음파의 전송속도가 매질의 밀도와 비례하여 전송되며, 통과매질의 밀도가 높으면 초음파의 전송속도가 빠르고 통과 매질의 밀도가 낮으면 초음파의 전송속도가 느려지는 원리를 이용한 것이다.
또한, 하나의 측정대상 코크리트구조물을 구성하고 있는 콘크리트 구조물의 매질은 동일하다고 가정하며, 실질적으로 동일하다. 즉, 손상된 콘크리트구조물은 매질의 강도가 약하여 초음파 전송속도가 정상적인 콘크리트구조물보다 느리게 측정된다.
본 발명은 항만, 교량 등의 수중에 위치한 콘크리트 구조물에 대한 안전성 진단 시 측정대상 콘크리트 구조물을 손상시키지 아니하고 초음파를 이용한 비파괴적인 방법으로 측정대상 콘크리트구조물의 강도를 측정하기 위하여 방수구조로 제작되어 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔를 구비하며, 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔에는 측정시에 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이의 거리를 항상 일정하게 유지하여 측정할 수 있도록 끈 또는 일정길이를 유지할 수 있는 체결구조물이 형성되어 있으며, 장 치 내부에는 측정된 초음파 전송속도를 기록 저장하는 메모리와 측정된 데이터를 표시하는 표시패널을 구비하고 수중에서 작업하는 작업자 또는 다이버들이 휴대하고 이동하면서 수중 콘크리트구조물의 강도를 용이하게 측정할 수 있도록 설계 제작되어 있다. 본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴본다.
[실시 예]
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 도면에 기초하여 살펴본다. 도1은 본 발명에 따른 수중초음파 콘크리트 강도측정 장치의 전체적인 구성을 나타낸 것이며, 도2는 본 발명에 따른 수중초음파 콘크리트 강도측정 장치의 신호처리 흐름을 나타낸 것이다. 도1 및 도2에 기초하여 본 발명에 따른 구성수단들을 구체적으로 살펴본다.
본 발명은 작업자 또는 다이버가 휴대하고 수중에서 이동하면서 안전점검 대상 수중 콘크리트 구조물의 강도를 측정할 수 있도록 장비의 모든 부품은 방수하우징(9)으로 설계 제작하여 수중작업에 적용을 할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명은 수중에서 전파되는 초음파의 전송속도가 매질의 밀도와 비례하여 전송되며, 통과매질의 밀도가 높으면 초음파의 전송속도가 빠르고 통과 매질의 밀도가 낮으면 초음파의 전송속도가 느려지는 원리를 이용한 것이며, 하나의 측정대상 코크리트구조물을 구성하고 있는 콘크리트 구조물의 매질은 동일내지 실질적으로 동일하다고 가정하며, 실험결과 실질적으로 동일하였다. 즉, 손상된 콘크리트구조물에서의 초음파 전송속도는 매질의 강도가 약하여 정상적인 콘크리트구조물에서의 초음파 전송속도보다 느리게 측정되는 원리를 이용한 것이다.
본 발명에서 비파괴적으로 콘크리트 구조물의 안정성을 검사하기 위하여 측정대상 콘크리트구조물에 대하여 본 발명에 따라 설계 제작된 수중 콘크리트강도를 측정하는 장치를 사용하여 콘크리트 구조물의 각각의 위치에서 초음파전송속도를 측정하여 메모리 또는 메모리에 내장된 데이터베이스에 측정대상 콘크리트구조물의 위치별로 기록 저장하도록 구성되어 있다.
상기 초음파전송속도를 측정하여 메모리 또는 메모리의 데이터베이스에 기록 저장된 콘크리트구조물의 부위 중에서 수중코어를 채취하여도 콘크리트구조물의 안정성에 이상이 없는 부분을 선정하고, 선정된 장소로부터 콘크리트를 채취하여 콘크리트강도를 실험실에서 측정하여 그 값을 얻은 후, 상기 수중코어가 채취된 콘크리트구조물에서의 초음파전송속도와 실험에서 측정한 콘크리트 강도에 기초하여 상기 메모리 또는 메모리의 데이터베이스에 저장된 측정대상 콘크리트구조물의 초음파전송속도를 콘크리트 강도로 변환하여 콘크리트구조물 전체적으로 상대적인 콘크리트강도를 분석하여 콘크리트구조물 각각의 부위별로 안정성을 판단함으로써 신속하고 효율적으로 콘크리트구조물의 안정성을 판단할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 메모리의 데이터베이스 또는 메모리에는 작업자 또는 다이버들이 측정대상 콘크리트구조물의 위치에 따라 측정된 초음파 전송속도를 기록 저장할 수 있도록 입력수단을 구비하고, 사용자들이 측정위치를 표시하는 문자를 입력하여 측정된 데이터가 순서대로 저장되도록 구성하여 작업자들이 측정한 데이터를 혼돈하거나 또는 중복하여 측정하는 것을 피할 수 있으므로 측정대상 콘크리트구조물의 안정성 여부를 신속하게 측정 판단하도록 구성하거나 별도의 입력수단이 없을 경우에 는 입력되는 데이터를 입력되는 순서별로 기록 저장되도록 구성되어 있다.
작업자 또는 다이버들이 측정된 데이터를 즉시 확인하거나 입력시 입력된 숫자 및 문자가 정확하게 입력되었지 여부를 확인할 수 있는 표시패널(2)을 구비하고 있다.
본 발명에 따른 구성요소들을 살펴본다. 작업자 또는 다이버는 육상에서 본 발명에 따라 설계 제작된 수중에서 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치의 정상 동작여부 및 보정을 위하여 음속보정용 표준브럭을 초음파 송신용 트랜스듀셔(1)와 초음파 수신용 트랜스듀셔(8)의 사이에 위치시키고, 메인스위치(7)를 온하여 장치에 전원을 공급하고, 콘크리트 강도측정 장치의 동작스위치(5)를 눌러서 장치를 동작시킨 다음에 엘씨디(LCD) 표시패널(2)에 표시되는 음속을 확인하여 음속보정용 표준브럭의 음속 통과 속도인 50.0μs ±1 로 업(Up) 또는 다운(Down) 스위치(4)를 이용하여 보정 및 정상동작여부를 점검할 수 있도록 구성되어 있다.
본 발명에 따른 초음파 신호는 52㎑를 사용하였으나, 다양한 주파수로 사용하여 설계 제작할 수 있다.
보정이 종료된 수중에서 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치는 초음파전송속도 측정시에 초음파 송신용 트랜스듀셔(1)와 초음파 수신용 트랜스듀셔(8)사이의 거리를 항상 일정하게 유지하도록 하기 위하여 초음파 송신용 트랜스듀셔(1) 또는 초음파 수신용 트랜스듀셔(8) 일측에 고정 설치된 일정 길이로 제작된 끈(10)이나 구조물을 초음파 수신용 트랜스듀셔(1) 또는 초음파 송신용 트랜스듀셔(8) 일측에 설치된 체결구조물과 체결하여 고정한다.
상기 초음파 송신용 트랜스듀셔(1)와 초음파 수신용 트랜스듀셔(8)사이의 거리는 초음파전송속도 측정 시에 사용되므로 장치의 메모리에 일정거리로 입력 저장되고 입력 저장된 수치에 맞는 끈을 체결하여 사용하거나 사용자 또는 다이버들이 측정 시 사용할 끈의 길이를 입력 저장한 후 사용할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 측정 준비가 완료된 수중에서 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치를 휴대한 작업자 또는 다이버들이 측정대상 수중구조물의 콘크리트 강도를 측정하기 위하여 측정위치를 선정하여 구조물에 부착된 이물질을 제거한 후, 수중 콘크리트 강도측정 장치에 설치된 초음파송신용 트랜스듀셔(1)와 초음파수신용 트랜스듀셔(8)를 이물질이 제거된 측정대상 콘크리트 구조물에 끈(10)을 최대한 당겨서 부착시키고 동작스위치(5)를 눌러서 초음파의 전송속도를 측정하여 메모리 또는 메모리에 내장된 데이터베이스에 기록 저장함과 동시에 액정표시패널(2)에 표시되도록 구성되어 있다.
상기 초음파송신용 트랜스듀셔(1) 및 초음파수신용 트랜스듀셔(8)와 체결되는 끈(10)은 늘어나거나 휘어지지 않는 재질이나 구조로 이루어져 측정 시에 초음파송신용 트랜스듀셔(1)와 초음파수신용 트랜스듀셔(8)사이의 거리를 항상 일정하게 유지할 수 있도록 구성되어 있다.
초음파송신용 트랜스듀셔(1)와 초음파수신용 트랜스듀셔(8)사이의 거리는 초음파송신용 트랜스듀셔(1)에서 발신한 초음파를 초음파수신용 트랜스듀셔(8)에 도달하는데 걸리는 시간을 검출한 후, 이를 상기 초음파송신용 트랜스듀셔(1)와 초음파수신용 트랜스듀셔(8)사이의 거리로 나누어서 측정되는 초음파 전송속도의 신뢰 성 및 정확성과 밀접한 관계가 있으므로 항상 일정한 거리를 유지하여 측정하는 것이 중요하다.
상기 액정표시패널은 수중환경이 어두워서 액정패널(2)에 표시되는 초음파 전송속도가 잘 확인이 되지 않을 경우에는 표시패널 전면에 부착된 백라이트 스위치(4)를 누르면 액정표시패널(2)의 일측에 설치된 백라이트가 점등되도록 구성되어 측정된 초음파전송속도를 용이하게 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 초음파 콘크리트 강도측정 장치의 내부에는 상기 초음파 송신용 트랜스듀셔로부터 송신된 초음파가 상기 초음파 수신용 트랜스듀셔에 도달하는 시간을 검출하여 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이의 거리를 상기 검출된 시간으로 나누어서 초음파전송속도를 측정하고, 측정된 초음파 전송속도를 기록 저장하는 메모리 및 측정된 초음파 전송속도를 표시하는 표시패널이 설치된 장치제어 부가 위치하며, 상기 장치제어부에는 측정대상 콘크리트구조물로부터 측정된 초음파 전송속도를 기록 저장하는 메모리 또는 메모리에 내장된 데이터베이스를 구비함은 물론이고, 측정대상 콘크리트구조물로부터 측정된 모든 초음파 전송속도를 콘크리트 강도로 변환 연산하는 프로그램 및 장치 전체를 제어하는 제어프로그림이 내장되어 있다.
수중에서 초음파를 이용한 콘크리트 강도측정 장치에 공급되는 전원은 내부에 탑재된 충전용 배터리에 의하여 전원이 공급되며, 충전된 내부 배터리의 잔량은 메인 스위치(7)를 돌려서 장치에 전원이 공급되면 장비 우측에 있는 잔량표시엘이디(LED, 6)에 의하여 배터리의 남은 량을 작업자 또는 사용자들이 항상 확인할 수 있도록 구성되어 갑자기 배터리 전원이 단절되어 작업이 중단되는 것을 예방할 수 있도록 구성되어 있다.
상기 초음파 콘크리트 강도측정 장치를 이용하여 수중 측정대상 구조물의 모든 측정위치에서 초음파전송속도를 측정한 후, 측정된 위치 중에서 수중코어를 채취하여도 안전성에 이상이 없는 위치를 선정하여 통상의 수중코어의 채취방법으로 수중코어를 채취한 다음, 채취된 수중코어를 육상 실험실에서 이화학적 분석을 거쳐서 콘크리트구조물의 강도를 측정하여 그 값을 얻은 후, 수중코어가 채취된 위치에서 수중초음파 콘크리트의 강도측정 장치에 의하여 측정된 초음파전송속도에 기초하여 앞서 측정되어 메모리에 저장된 초음파전송속도를 콘크리트강도로 환산하여 측정대상 콘크리트구조물 전체의 콘크리트 강도를 신속하게 측정하고 안전성여부를 판단할 수 있다.
수중 콘크리트구조물에서 통상의 수중코어 채취 방법은 직경10㎝정도의 크기로 약 30㎝의 깊이로 구멍을 형성하여 수중코어를 채취하므로 콘크리트 구조물을 손상시킬 수 있으므로 채취 시에 안전성에 이상이 없는 위치를 선정하여 채취하여야 한다.
초음파 콘크리트 강도측정 장치를 이용한 측정방법에 대하여 살펴본다. 수중의 콘크리트 구조물의 강도를 측정하는 방법은 a) 초음파를 송신하는 초음파 송신용 트랜스듀셔로 초음파를 콘크리트 내부로 발신하는 단계를 거쳐서, b) 상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 콘크리트로 발신된 초음파 신호를 초음파 수신용 트랜스듀셔로 수신하는 단계를 거쳐서 c) 상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 콘크리트구 조물 내부로 발신된 초음파가 상기 초음파 수신용 트랜스듀셔에 도착하는 시간을 검출하여 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이의 거리를 상기 검출한 시간으로 나누어서 초음파 전송속도를 취득하는 단계를 거쳐서 d) 취득한 초음파 전송속도를 메모리에 저장하고 표시패널에 표시하는 단계로 이루어진 수중의 콘크리트 구조물의 강도의 측정이 이루어진다.
또 다른 수중의 콘크리트 구조물의 강도를 측정하는 방법은 a) 초음파를 송신하는 초음파 송신용 트랜스듀셔로 초음파를 콘크리트 내부로 발신하는 단계를 거쳐서, b) 상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 콘크리트로 발신된 초음파 신호를 초음파 수신용 트랜스듀셔로 수신하는 단계를 거쳐서 c) 상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 측정대상 콘크리트구조물 내부로 발신된 초음파가 상기 초음파 수신용 트랜스듀셔에 도착하는 시간을 검출하여 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이의 거리를 상기 검출한 시간으로 나누어서 초음파 전송속도를 취득하는 단계를 거쳐서 d) 상기 초음파 전송속도를 측정한 콘크리트 구조물 중에서 안정성에 이상이 없는 부분을 선정하고, 선정된 장소의 콘크리트강도를 이화학적 분석을 수행하여 콘크리트 강도를 측정하여 얻는 단계를 거쳐서 e) 상기 콘크리트 구조물의 동일한 위치에서 얻은 초음파 전송속도와 이화학적 분석을 통해서 얻은 콘크리트 강도를 장치제어 부 또는 컴퓨터에 입력하여 상기 콘크리트 구조물로부터 측정한 초음파 전송속도를 콘크리트 강도로 변환 연산하는 단계를 거쳐서 f) 연산된 콘크리트강도와 설정 저장된 정상 상태의 콘크리트 강도를 비교하여 정상 또는 손상된 콘크리트를 판단하는 단계로 이루어진 수중의 콘크리트 구조물의 강도측정 방법으로 이루어진다.
본 발명은 항만 및 교량 등의 수중구조물 안전진단 시 중요시되는 콘크리트 강도를 초음파를 이용하여 수중에서 비 파괴적으로 측정할 수 있으므로 구조물에 손상을 주지 않고 수중에 위치한 콘크리트 구조물의 안정성 진단을 수행할 수 있으므로 수중구조물의 보수 및 관리를 효율적이고 신속하게 이룰 수 있고 경비를 크게 절감할 수 있으므로 산업상 이용가능성이 매우 높다.
본 발명은 항만 및 교량 등의 수중구조물 안전진단 시 중요시되는 콘크리트 강도를 초음파를 이용하여 수중에서 비 파괴적으로 측정할 수 있으므로 구조물에 손상을 주지 않고 수중에 위치한 콘크리트 구조물의 안정성 진단을 수행 할 수 있으므로 수중구조물의 보수 및 관리를 효율적이고 신속하게 이룰 수 있는 작용효과가 있다.
본 발명의 또 다른 효과는 측정대상 콘크리트구조물의 전반에 걸쳐 초음파 전송속도를 측정하여 메모리의 데이터베이스에 순서별 또는 구조물의 위치에 따라 선별적으로 저장하고, 측정대상 콘크리트구조물 중에서 수중코어를 채취하여도 콘크리트구조물의 안정성에 이상이 없는 부분을 선정하여 선정된 장소의 콘크리트강도를 실험실에서 이화학적 분석을 수행한 후, 측정된 콘크리트 강도와 상기 측정대상 콘크리트구조물에서 측정한 초음파 전송속도에 기초하여 상기 측정된 초음파 전송속도를 콘크리트 비교강도로 모두 변환 연산한 후, 측정대상 콘크리트구조물의 전체에 있어서 안전성 여부를 비파괴적인 방법으로 신속하게 진단하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 측정대상 콘크리트구조물의 위치에 따라 측정된 초음파 전송속도를 기록 저장할 수 있도록 입력수단을 구비하고 사용자들이 측정위치 입력할 수 있도록 구성하여 사용자들의 혼돈 및 중복 측정을 방지하여 측정대상 콘크리트구조물을 부위별로 안정성 여부를 신속하고 정확하게 측정하고 판단할 수 있도록 하는데 있다.
Claims (7)
- 수중의 콘크리트 구조물의 강도를 측정하는 장치에 있어서,초음파를 발신하기 위한 초음파 송신용 트랜스듀셔;상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 발신된 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신용 트랜스듀셔; 및상기 초음파 송신용 트랜스듀셔로부터 발신된 초음파가 상기 초음파 수신용 트랜스듀셔에 도착하는 시간을 검출하고, 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이의 거리를 상기 검출한 시간으로 나누어서 얻은 초음파 전송속도를 기록 저장하는 메모리 및 측정된 초음파 전송속도를 표시하는 표시패널이 설치된 장치제어 부를 구비한 수중의 콘크리트 구조물의 강도측정 장치.
- 청구항1에 있어서,상기 초음파 송신용 트랜스듀셔와 상기 초음파 수신용 트랜스듀셔사이에 위치하여 수상 또는 지상에서 장치가 정상적으로 동작하는지 또는 보정을 할 수 있도록 음속보정용 표준브럭을 더 구비한 수중의 콘크리트 구조물의 강도측정 장치.
- 청구항1 또는 청구항2에 있어서,상기 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이에는 작업자가 초음파 전송속도 측정시에 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀 셔사이의 거리를 일정하게 유지할 수 있도록 하는 끈 또는 구조물과, 상기 끈 또는 구조물과 체결되는 체결구조물을 구비한 수중의 콘크리트 구조물의 강도측정 장치.
- 청구항1에 있어서,상기 장치제어 부는 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔로 측정한 초음파 전송속도를 수중코어를 채취하여 측정한 콘크리트 강도에 기초하여 측정대상 콘크리트구조물에서 측정한 초음파 전송속도를 콘크리트강도로 변환 연산하는 프로그램 및 장치를 제어하는 제어프로그램이 내장함을 특징으로 하는 수중의 콘크리트 구조물의 강도측정 장치.
- 청구항1 또는 청구항2에 있어서,상기 장치제어 부는 수중의 어두운 장소에서 표시패널에 표시되는 문자를 용이하게 읽을 수 있도록 백라이트를 구비하며,장치의 일측에는 사용자들이 배터리의 수명을 확인할 수 있도록 배터리의 잔량을 표시하는 엘이디를 더 구비한 수중의 콘크리트 구조물의 강도측정 장치.
- 수중의 콘크리트 구조물의 강도를 측정하는 방법에 있어서,초음파를 발신하는 초음파 송신용 트랜스듀셔로 초음파를 콘크리트 내부로 발신하는 단계;상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 콘크리트로 발신된 초음파 신호를 초음 파 수신용 트랜스듀셔로 수신하는 단계;상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 콘크리트구조물 내부로 발신된 초음파가 상기 초음파 수신용 트랜스듀셔에 도착하는 시간을 검출하여 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이의 거리를 상기 검출한 시간으로 나누어서 초음파 전송속도를 취득하는 단계; 및상기 초음파 전송속도를 메모리에 저장하고 표시패널에 표시하는 단계로 이루어진 수중의 콘크리트 구조물의 강도측정방법.
- 수중의 콘크리트 구조물의 강도를 측정하는 방법에 있어서,초음파를 발신하는 초음파 송신용 트랜스듀셔로 초음파를 콘크리트 내부로 발신하는 단계;상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 콘크리트로 발신한 초음파 신호를 초음파 수신용 트랜스듀셔로 수신하는 단계;상기 초음파 송신용 트랜스듀셔에서 측정대상 콘크리트구조물 내부로 발신된 초음파가 상기 초음파 수신용 트랜스듀셔에 도착하는 시간을 검출하여 초음파 송신용 트랜스듀셔와 초음파 수신용 트랜스듀셔사이의 거리를 상기 검출한 시간으로 나누어서 초음파 전송속도를 취득하여 메모리 또는 데이터베이스에 저장하는 단계;상기 초음파 전송속도를 측정한 콘크리트 구조물 중에서 안전성에 이상이 없는 부분을 선정하고, 선정된 장소에서 수중코어를 채취하여 콘크리트강도를 이화학적 분석을 수행하여 콘크리트 강도를 측정하는 단계; 및상기 수중코어를 채취한 콘크리트 구조물의 위치에서 얻은 초음파 전송속도와 상기 수중코어를 채취하여 이화학적 분석을 통해서 얻은 콘크리트 강도를 장치 제어부 또는 컴퓨터에 입력하여 상기 콘크리트 구조물로부터 측정하여 메모리 또는 데이터베이스에 저장된 초음파 전송속도를 콘크리트 강도로 변환 연산하는 단계로 이루어진 수중의 콘크리트 구조물의 강도측정방법.
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Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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2007
- 2007-06-27 KR KR1020070063467A patent/KR20080114159A/ko not_active Application Discontinuation
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