KR20110002704A - Cable type displacement measuring sensor - Google Patents

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KR20110002704A KR1020090060307A KR20090060307A KR20110002704A KR 20110002704 A KR20110002704 A KR 20110002704A KR 1020090060307 A KR1020090060307 A KR 1020090060307A KR 20090060307 A KR20090060307 A KR 20090060307A KR 20110002704 A KR20110002704 A KR 20110002704A
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Abstract

PURPOSE: A cable-type displacement measuring sensor is provided to facilitate installation and storage since a plurality of sensor units are connected on one cable. CONSTITUTION: A cable-type displacement measuring sensor comprises unit sensor units(200), a displacement measuring sensor(231) and a micom(210). The unit sensor units are installed on a communication cable(100) at regular intervals. The displacement measuring sensor compares measurements, which are measured in at least one direction. The micom gives unique ID to the displacement measuring sensor. The unit sensor unit comprises the displacement measuring sensor and the micom on a substrate(23). One side of the unit sensor unit is connected to a signal amplifier.

Description

케이블형 변위측정센서{A cable-shaped sensor with measure the displacement}A cable-shaped sensor with measure the displacement}

본 발명은 일정간격을 두고 배치되는 각각의 센서유니트가 통신케이블로서 연결되는 구성으로 센서유니트와 케이블이 일체형 구조로 이루어져 각각의 측정위치에서의 측정값을 하나의 통신케이블로서 전달하도록 하는 케이블형 변위측정센서에 관한 것이다.The present invention is a configuration in which each sensor unit arranged at a predetermined interval is connected as a communication cable, the sensor unit and the cable is composed of an integrated structure to transfer the measured value at each measurement position as a communication cable as a cable It relates to a measuring sensor.

일반적으로 터널 등을 굴착하거나 기타 대형 토목공사 현장에서는 공사를 하고자 하는 곳의 각 지형마다 지반이나 암반의 구성 상태와 토질조건들이 차이를 나타내기 때문에, 토목공사를 하고자 하는 곳의 기초암반이나 지반 등의 구성 상태와 거동상태를 사전에 정확히 조사하고 이를 토대로 토목공사의 설계와 시공계획을 기획 하게 되는데, 이때 사용되는 계측기의 정확도는 토목공사에 상당한 영향을 미치게된다.In general, in the excavation of tunnels or other large civil engineering sites, the ground and rock composition and soil conditions are different for each of the terrain where the work is to be constructed. The construction and behavior of the structure is accurately investigated in advance and based on this, the design and construction plan of civil engineering work is planned, and the accuracy of the measuring instrument used has a significant effect on civil engineering work.

이와같은 기술과 관련되어 등록특허 제529840호에 진동현식 변위계가 개시되어 있으며 그 구성은 도1에서와 같이, 하우징(10)의 외면과 변위봉(30)의 끝단에 토목이나 건축구조물의 외벽면에 고정 설치할 수 있는 하우징홀더(15)와 변위봉홀 더(35)를 각각 형성하고, 상기 하우징홀더(15)와 변위봉 홀더(35)를 건축물이나 토목구조물의 크랙이 진행되고 있는 양측에 고정 설치하여 균열측정계로 직접 사용할수도 있다.In connection with such a technique, a vibration expression displacement meter is disclosed in Korean Patent No. 529840, and its configuration is as shown in FIG. A housing holder 15 and a displacement rod holder 35, which can be fixedly installed on the housing holder, respectively, and the housing holder 15 and the displacement rod holder 35 are fixed to both sides of the building or civil engineering structure cracking. It can also be used directly as a crack meter.

상기한 본 발명은 외부 환경의 변화에 따른 힘이 변위봉(30)을 통하여 진동현(50)에 전달됨에 있어서 코일스프링(60)을 통하여 전달됨으로 직접적인 충격이 진동현(50)에 그대로 전달되지 않고 상당한 힘이 코일스프링(60)에서 흡수되며, 변위봉(30)의 변위거리의 상당량을 코일스프링(60)에서 흡수하고 잔여 변위량을 진동현(50)에 전달하게 되는 구성으로 이루어 진다.In the present invention described above, since the force according to the change of the external environment is transmitted to the vibrating string 50 through the displacement rod 30, the direct shock is not transmitted to the vibrating string 50 as it is. The force is absorbed in the coil spring 60, and a substantial amount of the displacement distance of the displacement rod 30 is absorbed in the coil spring 60 is made of a configuration that transmits the remaining displacement amount to the vibrating string (50).

이때, 상기 진동현(50)이 결합된 가이드램(20)에 코일스프링(60)을 결합하여 이를 다시 하우징(10) 외부와 연결되는 변위봉(30)과 연결하여서 변위봉(30)에 가해지는 외부의 힘이 코일스프링(60)을 통하여 진동현(50)에 전달 되도록 하는 것이다.At this time, the coil spring 60 is coupled to the guide ram 20 to which the vibrating string 50 is coupled, and then connected to the displacement rod 30 connected to the outside of the housing 10 to be applied to the displacement rod 30. External force is to be transmitted to the vibrating string 50 through the coil spring (60).

그러나, 상기와 같은 변위계는, 각각의 변위계가 분리설치되는 구성으로 이를 연결하기 위한 구조가 복잡하게 되며, 변위계의 보관이 힘들게 됨은 물론 분실의 염려가 있는 등의 문제점이 있는 것이다.However, the displacement meter as described above has a problem in that the structure for connecting each displacement meter is installed in a complicated structure, and the storage of the displacement meter becomes difficult, as well as a risk of loss.

상기와 같은 종래의 문제점들을 개선하기 위한 본 발명의 목적은, 하나의 케이블상에 복수의 센서유니트를 연결하는 구성으로 설치와 보관이 용이하게 이루어 지도록 하고, 소형화가 가능하여 손쉽게 설치할 수 있도록 하며, 손상시 일부분의 센서유니트만을 폐기한 후 재사용할 수 있도록 하고, 신호전달이 용이하게 이루어 지도록 하는 케이블형 변위측정 센서를 제공하는 데 있다.An object of the present invention for improving the conventional problems as described above, to facilitate the installation and storage in a configuration that connects a plurality of sensor units on a single cable, to be miniaturized and to be easily installed, In case of damage, only a part of the sensor unit can be disposed of and reused, and a cable type displacement measuring sensor can be provided to facilitate signal transmission.

본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여, 통신케이블상에 단위 길이별로 복수의 단위센서유니트가 구비되고, In order to achieve the above object, the present invention provides a plurality of unit sensor units for each unit length on a communication cable,

상기 단위센서유니트는 적어도 한방향 이상에서 측정한 측정값이 상호 비교되도록 하나 이상의 변위측정센서가 설치되며, 상기 각 단위센서유니트는 마이콤의 동작에 의해 각각 인식번호가 부여되면서 하나의 통신라인을 통하여 측정값을 외부에 전달하는 설치되는 케이블형 변위측정센서를 제공한다.One or more displacement measuring sensors are installed in the unit sensor unit so that the measured values measured in at least one direction are compared with each other. Each unit sensor unit is assigned a recognition number by the operation of a microcomputer and measured through one communication line. It provides a cable type displacement measuring sensor that transmits the value to the outside.

이상과 같이 본 발명에 의하면, 하나의 케이블상에 복수의 센서유니트를 연결하는 구성으로 설치와 보관이 용이하게 이루어 지고, 소형화가 가능하여 설치가 용이하며, 손상시 일부분의 센서유니트만을 폐기한 후 재사용이 가능하고, 신호전달이 용이하게 이루어 지는 효과가 있는 것이다.According to the present invention as described above, it is easy to install and store in a configuration that connects a plurality of sensor units on one cable, can be miniaturized and easy to install, and only after discarding a part of the sensor unit in case of damage It is possible to reuse, and the signal transmission is made easy.

이하, 첨부된 도면에 의거하여 본 발명의 실시예를 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도2는 본 발명에 따른 변위측정센서의 설치상태를 도시한 사이도이고, 도3은 본 발명의 변위측정센서를 도시한 요부 분해도이며, 도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변위측정센서의 설치상태를 도시한 사이도이다.Figure 2 is a diagram showing the installation state of the displacement measuring sensor according to the present invention, Figure 3 is an exploded view of the main portion showing the displacement measuring sensor of the present invention, Figure 4 is a displacement measuring sensor according to another embodiment of the present invention Is a diagram showing the installation state of the.

본 발명은, 통신케이블(100)에 일정 간격별로 복수의 단위센서유니트(200)가 구비된다.In the present invention, the communication cable 100 is provided with a plurality of unit sensor units 200 at regular intervals.

그리고, 상기 단위센서유니트(200)는, 기판(230)의 상측으로 적어도 한방향 이상에서 측정한 측정값이 상호 비교되도록 하나 이상의 변위측정센서(231)가 설치된다.The unit sensor unit 200 includes one or more displacement measuring sensors 231 installed on the substrate 230 such that the measured values measured in at least one direction are compared with each other.

더하여, 상기 변위측정센서(231)의 일측에 각 변위측정센서(231)에 고유ID를 부여하면서 신호증폭기(213)가 연결되는 마이콤(210)이 구비된다.In addition, a microcomputer 210 is provided at one side of the displacement measuring sensor 231 to which the signal amplifier 213 is connected while giving a unique ID to each displacement measuring sensor 231.

또한, 상기 마이콤(210)은, 변위측정센서(231)의 초기 값을 제로로 하여 이에 대한 상대값을 측정하도록 설치된다.In addition, the microcomputer 210 is installed so that the initial value of the displacement measuring sensor 231 is zero and the relative value thereof is measured.

계속하여, 상기 변위측정센서(231)는, 가속도센서, 각속도센서, 각 방향별 압력변화를 측정하는 스트레인게이지형 저항센서중에서 선택되는 어느 하나 이상이다.Subsequently, the displacement measuring sensor 231 is at least one selected from an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a strain gauge type resistance sensor for measuring a pressure change in each direction.

한편, 상기 통신케이블(100)의 일측으로 일정간격으로 단위센서유니트(200)를 통신케이블의 일측에 고정하는 고정구(270)가 구비되어 그 외측에 단위센서유니트(200)의 위치를 결정하는 위치결정수단(275)이 더 구비된다.On the other hand, one side of the communication cable 100 is provided with a fixture 270 for fixing the unit sensor unit 200 to one side of the communication cable at a predetermined interval to determine the position of the unit sensor unit 200 on the outside thereof Determination means 275 is further provided.

이때, 상기 위치결정수단(275)는, 고정구의 외경측에 구비되는 스토퍼(275a)와 상기 스토퍼에 대응토록 단위센서유니트의 내경측에 구비되면서 단위각도별로 형성되는 요철부(275b)로서 이루어 진다.At this time, the positioning means 275 is formed as a stopper (275a) provided on the outer diameter side of the fixture and the uneven portion (275b) formed for each unit angle while being provided on the inner diameter side of the unit sensor unit to correspond to the stopper. .

상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 동작을 설명한다.The operation of the present invention having the above configuration will be described.

도2 내지 도4에서 도시한 바와 같이, 통신케이블(100)의 단부에 연결되는 컨넥터(110)를 외부의 출력유니트(130)에 연결하면 각 단위센서유니트(200)에서 생성되는 변위측정신호는 컨넥터(110)를 통하여 연결되는 출력유니트(130)에서 표시토록 된다.2 to 4, when the connector 110 connected to the end of the communication cable 100 is connected to the external output unit 130, the displacement measurement signal generated by each unit sensor unit 200 is Displayed in the output unit 130 is connected through the connector 110.

이때, 상기 각 단위센서유니트(200)는, 그 일측에 설치되는 마이콤(210)의 동작에 의해 각각의 고유ID가 동시에 부여되어 측정되는 신호와 고유ID가 동시에 출력되도록 된다.At this time, each unit sensor unit 200, by the operation of the microcomputer 210 is installed on one side of each unique ID is simultaneously given so that the signal and the unique ID to be measured at the same time.

상기와 같은 구성을 통하여 하나의 통신케이블을 통하여 각각의 단위센서유니트(200)에서 측정되는 신호가 동시에 전달될 수 있도록 하여 신호간의 간섭에 의한 신호처리 불량을 방지토록 한다.Through the above configuration, the signal measured by each unit sensor unit 200 can be simultaneously transmitted through one communication cable to prevent signal processing failure due to interference between signals.

그리고, 상기 단위센서유니트(200)에는 신호증폭기(2130)가 구비되어 다른 단위센서유니트(200)에서 공급되는 측정신호를 또 다른 단위센서유니트(200)에 공급할 때 신호불량을 방지토록 한다.In addition, the unit sensor unit 200 is provided with a signal amplifier 2130 to prevent a signal failure when supplying the measurement signal supplied from another unit sensor unit 200 to another unit sensor unit 200.

또한, 상기 단위센서유니트(200)는, 통신케이블(100)에 직렬 또는 병렬로 연결되어 하나의 단위센서유니트가 손상되어도 전체의 측정값을 전달하는데에는 이상이 없게 된다.In addition, the unit sensor unit 200 is connected to the communication cable 100 in series or in parallel so that even if one unit sensor unit is damaged, there is no problem in transferring the entire measurement value.

더하여, 상기 단위센서유니트(200)는, 적어도 한 방향 이상에서 측정한 측정값이 상호 비교되도록 설치되는 하나 이상의 변위측정센서(231)로서 이루어져 각 방향에서의 측정값에 따른 오차를 최소화 하게 된다.In addition, the unit sensor unit 200 is configured as one or more displacement measuring sensors 231 installed so that the measured values measured in at least one direction are compared with each other, thereby minimizing an error according to the measured values in each direction.

즉, 변위측정센서(231)를 서로 다른 방향에 위치토록 한 후 그 값을 서로 비교하면 정확한 변위값의 방향을 알 수 있게 된다.That is, by positioning the displacement measuring sensor 231 in different directions and comparing the values with each other, it is possible to know the exact direction of the displacement value.

또한, 상기 단위센서유니트(200)는, 통신케이블(100)에 연결될 때 서로 상이한 위치에서 각도가 결정되어 연결될 수 있다.In addition, the unit sensor unit 200, when connected to the communication cable 100 may be connected to determine the angle at different positions.

즉, 각 단위센서유니트(200)의 각도를 변화시켜 통신케이블(100)에 연결하면 다른 각도에서 각각 하중값 및 힘의 방향을 측정할 수 있게 되어 이를 비교하면 정확한 힘의 방향성을 알 수 있게 된다.That is, when the angle of each unit sensor unit 200 is connected to the communication cable 100, the load value and the direction of the force can be measured at different angles. .

계속하여, 상기 변위측정센서(231)는, 가속도센서, 각속도센서, 각 방향별 압력변화를 측정하는 스트레인게이지형 저항센서중에서 선택되는 어느 하나 이상으로서 작용하는 응력이나 센서들의 움직임에 의해 처지는 방향 및 처짐량을 측정할 수 있게 된다.Subsequently, the displacement measuring sensor 231 is a direction sagging by the movement of the stress or the sensor acting as one or more selected from the acceleration sensor, the angular velocity sensor, the strain gauge type resistance sensor for measuring the pressure change in each direction and The amount of deflection can be measured.

즉, 상기 가속도센서 및 각속도센서는 공간상에 배치되어도 되나 저항센서는 응력이 작용하는 면에 부착하여 사용토록 한다.That is, the acceleration sensor and the angular velocity sensor may be disposed in the space, but the resistance sensor is attached to the surface where the stress acts.

더하여, 상기 단위센서유니트(200)는, 상기와 같은 변위측정센서(231)을 순차로 다르게 설치하면 다양한 특성의 자료를 얻을 수 있게 된다.In addition, the unit sensor unit 200, if the displacement measurement sensor 231 as described above are sequentially installed to obtain the data of various characteristics.

또한, 상기 통신케이블(100)의 일측으로 일정간격으로 위치하는 단위센서유니트(200)가 통신케이블에 고정되는 고정구(270)를 중심으로 가변토록 되고, 그 동 작은 통신케이블의 일측에 고정하는 고정구(270)를 중심으로 위치결정수단(275)을 통하여 단위센서유니트(200)가 회전될 때 그 결정위치의 조절토록 되어 다양한 방향에서 변위량을 측정할 때 정확한 변화량을 얻을 수 있게 된다.In addition, the unit sensor unit 200 which is positioned at one side of the communication cable 100 at a predetermined interval is variable so as to be centered around the fastener 270 fixed to the communication cable, the fastener fixed to one side of the small communication cable When the unit sensor unit 200 is rotated through the positioning means 275 around the center 270, the determination position of the unit sensor 200 is adjusted so that an accurate change amount can be obtained when the displacement amount is measured in various directions.

이때, 상기 위치결정수단(275)는, 고정구의 외경측에 구비되는 스토퍼(275a)와 상기 스토퍼에 대응토록 단위센서유니트의 내경측에 구비되면서 단위각도별로 형성되는 요철부(275b)로서 이루어 져 상기 스토퍼를 누를 상태에서 단위센서유니트를 용이하게 회전시켜 위치결정하게 되는 것이다.At this time, the positioning means 275 is formed as a stopper (275a) provided on the outer diameter side of the fixture and on the inner diameter side of the unit sensor unit so as to correspond to the stopper and is formed as an uneven portion (275b) formed for each unit angle In the state where the stopper is pressed, the unit sensor unit is easily rotated and positioned.

도1은 종래의 변위측정센서 설치상태를 도시한 외관도이다.1 is an external view showing a conventional displacement measuring sensor installation state.

도2는 본 발명에 따른 변위측정센서의 설치상태를 도시한 사이도이다.Figure 2 is a diagram showing the installation state of the displacement measuring sensor according to the present invention.

도3은 본 발명의 변위측정센서를 도시한 요부 분해도이다.3 is an exploded view illustrating main parts of the displacement measuring sensor according to the present invention;

도4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 변위측정센서의 설치상태를 도시한 사이도이다.4 is a diagram illustrating an installation state of a displacement measuring sensor according to another exemplary embodiment of the present invention.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명** Description of the symbols for the main parts of the drawings *

100...통신케이블 200...단위센서유니트100.Communication cable 200 ... Unit sensor unit

210...마이콤 231...변위측정센서Microcomm 231 displacement sensor

270...고정구 275...위치결정수단270 fixing fixture 275 positioning means

Claims (5)

통신케이블(100)에 일정 간격별로 복수의 단위센서유니트(200)가 구비되고,The communication cable 100 is provided with a plurality of unit sensor units 200 at regular intervals, 상기 단위센서유니트(200)는, 적어도 한 방향 이상에서 측정한 측정값이 상호 비교되도록 하나 이상의 변위측정센서(231)가 설치되며,The unit sensor unit 200, at least one displacement measuring sensor 231 is installed so that the measured values measured in at least one direction are compared with each other, 상기 변위측정센서(231)의 일측에 각 변위측정센서(231)에 고유ID를 부여하는 마이콤(210)이 구비되는 측정값의 하나의 통신케이블(100)로서 전송하도록 하는 구성으로 이루어진 케이블형 변위측정센서Cable type displacement consisting of a configuration for transmitting as one communication cable 100 of the measured value is provided with a microcomputer 210 to give a unique ID to each displacement measuring sensor 231 on one side of the displacement measuring sensor 231 Measuring sensor 제1항에 있어서, 상기 단위센서유니트(200)는, 기판(230) 상에 변위측정센서와 마이콤이 구비되면서 그 일측이 신호증폭기가 더 연결되는 것을 특징으로 하는 케이블형 변위측정센서The cable type displacement measuring sensor of claim 1, wherein the unit sensor unit 200 is provided with a displacement measuring sensor and a microcomputer on a substrate 230, and one side of the unit sensor unit is further connected to a signal amplifier. 제1항에 있어서, 상기 마이콤(210)은, 변위측정센서(231)의 초기 값을 제로로 하여 이에 대한 상대값을 측정하도록 설치되는 것을 특징으로 하는 케이블형 변위측정센서The cable type displacement measuring sensor according to claim 1, wherein the microcomputer 210 is installed to measure a relative value thereof by setting the initial value of the displacement measuring sensor 231 to zero. 제1항에 있어서, 상기 변위측정센서(231)는, 가속도센서, 각속도센서, 각 방향별 압력변화를 측정하는 스트레인게이지형 저항센서중에서 선택되는 어느 하나 이상인 것을 특징으로 하는 케이블형 변위측정센서The displacement sensor of claim 1, wherein the displacement measuring sensor 231 is any one or more selected from an acceleration sensor, an angular velocity sensor, and a strain gauge type resistance sensor for measuring a pressure change in each direction. 제1항에 있어서, 상기 통신케이블(100)의 일측으로 일정간격으로 배치되는 단위센서유니트(200)는, 통신케이블(100)의 일측에 고정하는 고정구(270)와 그 외측에 개재되는 위치결정수단(275)을 통하여 그 회전각이 조절되고,The unit sensor unit 200 of claim 1, wherein the unit sensor unit 200 is disposed at a predetermined interval to one side of the communication cable 100, and the fixing unit 270 fixed to one side of the communication cable 100 and the positioning interposed therebetween. The means of rotation is adjusted via means 275, 상기 위치결정수단(275)는, 고정구의 외경측에 구비되는 스토퍼(275a)와 상기 스토퍼에 대응토록 단위센서유니트의 내경측에 구비되면서 단위 각도별로 형성되는 요철부(275b)로서 이루어 지는 것을 특징으로 하는 케이블형 변위측정센서The positioning means 275 is formed as a stopper 275a provided on the outer diameter side of the fastener and an uneven portion 275b formed for each unit angle while being provided on the inner diameter side of the unit sensor unit so as to correspond to the stopper. Cable type displacement measuring sensor
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