KR20110137611A - Method for model ice's thickness measuring - Google Patents

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한국해양연구원
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Abstract

PURPOSE: A top and bottom contact type ultrasonic method for measuring the thickness of a model ice is provided to automatically measure the accurate thickness of model ice by contacting ultrasonic transmitting and receiving sensors to the top and bottom surfaces of the model ice. CONSTITUTION: A top and bottom contact type ultrasonic method for measuring the thickness of a model ice is as follows. A bottom surface measuring unit(20) is located in the water of an ice-water bath and transferred close to the bottom surface of model ice when measuring the thickness of the model ice. A top surface measuring unit(10) is transferred to the top surface of the model ice, corresponding to the bottom surface measuring unit. By the magnetic interaction between first and second magnets(12,22), the top and bottom surface measuring units contact the top and bottom surfaces of the model ice. A transmitting sensor(11) transmits ultrasonic wave and a receiving sensor(21) receives the ultrasonic wave. The receiving sensor calculates the thickness of the model ice by multiplying the velocity of the ultrasonic wave by the time passed until the receiving sensor receives the ultrasonic wave.

Description

모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법{Method for Model Ice's Thickness Measuring}Method for vertical contact measurement of model ice thickness {Method for Model Ice's Thickness Measuring}

본 발명은 빙수조의 모형빙(Model Ice) 두께를 자동으로 계측할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method capable of automatically measuring the thickness of the model ice of the ice-water tank.

빙수조라 함은 폭과 길이가 수십 미터에 달하며, 통상 20 내지 100 mm 두께의 모형빙을 생성하고 모형선박이나 해양구조물을 사용하여 빙성능 시험을 하는 곳이다(도 1).Ice-water tanks are a few tens of meters in width and length, and are generally used to generate model ice having a thickness of 20 to 100 mm and to test ice performance using model ships or offshore structures (FIG. 1).

빙수조에서는 에틸렌글리콜 등을 사용하여 모형빙을 생성하는데(도 1), 여기서 생성된 모형빙은 북극해의 해빙과는 물리적 특성이 달라지며 모형빙 안에는 일부 기포가 생성되기도 한다.In ice-water tanks, model ice is produced using ethylene glycol and the like (FIG. 1). The model ice produced here has different physical characteristics from those in the Arctic Ocean, and some bubbles are generated in the model ice.

모형선박이나 해양구조물을 사용하여 빙성능 시험을 하기 위해서는 빙수조의 표면에 넓게 형성된 모형빙을 깨지 않고 그 두께를 정확히 측정할 필요가 있는데, 이처럼 빙수조 안에 형성된 모형빙을 깨지 않고 그 두께를 계측하는 방법 중의 하나로 초음파 두께 측정을 생각해 볼 수 있다.In order to test ice performance using model ships or offshore structures, it is necessary to accurately measure the thickness of the model ice without breaking the model ice formed on the surface of the ice tank. One method is to consider ultrasonic thickness measurement.

그런데 초음파와 같은 저주파 센서는 크기가 크고 무거워, 일반적으로 발신 및 수신 센서를 분리하여 사용하고 있다. 따라서 저주파 센서를 사용하여 모형빙의 두께를 계측하는 방법으로는 모형빙의 위아래로 발신 및 수신 센서를 위치하게 하는 것을 생각해 볼 수 있다.However, low frequency sensors such as ultrasonic waves are large and heavy, and generally use separate transmitting and receiving sensors. Therefore, as a method of measuring the thickness of model ice using a low frequency sensor, it is conceivable to place the transmitting and receiving sensors above and below the model ice.

그런데 이 방법은 정확도는 높으나, 수신 센서가 모형빙 밑으로 들어가야 하므로 방수처리가 되어야 하고, 정확한 계측을 위하여 발신 및 수신 센서의 위치를 서로 일치시켜야 하는 문제를 해결해야 한다. 또한 빙수조의 모형빙 밑으로 수신 센서를 넣을 수 있는 방안을 모색하여야 하는 어려움이 있다.However, this method has high accuracy, but it must be waterproofed because the receiving sensor must go under the modeling ice, and it is necessary to solve the problem of matching the position of the transmitting and receiving sensor with each other for accurate measurement. In addition, there is a difficulty to find a way to put the receiving sensor under the model ice of the ice-water tank.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 초음파 발신 센서와 수신 센서를 모형빙의 상면 및 하면에 상호 밀착시킴으로써 모형빙의 정확한 두께를 자동으로 측정할 수 있는 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.The present invention has been proposed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a method for automatically measuring the correct thickness of model ice by closely bonding the ultrasonic transmitting sensor and the receiving sensor to the upper and lower surfaces of the model ice. .

본 발명의 기타 목적 및 장점들은 하기에 설명될 것이며, 이는 본 발명의 청구범위에 기재된 사항 및 그 실시예의 개시 내용뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내의 수단 및 조합에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other objects and advantages of the present invention will be described below, which are not limited to the matters set forth in the claims and the disclosure of the embodiments thereof, but also to the broader ranges by means and combinations within the range readily recited therefrom. Add that it will be included.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은,According to an aspect of the present invention,

빙수조의 예인 전차에 연결되어 모형빙의 두께를 계측하는 장치로서,It is a device that is connected to an example of an ice tank and measures the thickness of model ice.

초음파를 발신하는 발신 센서와 다수 개의 제 1 자석을 탑재하며, 모형빙의 상면에 밀착하는 판상의 상면 계측부 및;A plate-shaped upper surface measuring unit mounted with a transmitting sensor for transmitting an ultrasonic wave and a plurality of first magnets, and in close contact with the upper surface of the model ice;

발신 센서와 전력공급선으로 연결되며 발신 센서가 발신한 초음파를 수신하는 수신 센서와 다수 개의 제 2 자석을 탑재하며, 모형빙의 하면, 상면 계측부의 대응되는 위치에 밀착하는 판상의 하면 계측부;A lower surface measurement unit connected to a transmission sensor and a power supply line and having a reception sensor for receiving ultrasonic waves transmitted by the transmission sensor and a plurality of second magnets, the surface of which is in close contact with a corresponding position of the upper surface measurement unit;

를 포함하는 모형빙 두께 계측용 상하 접촉식 초음파 장치를 이용한 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법으로서,As a vertical contact measurement method of model ice thickness using a vertical contact ultrasonic apparatus for measuring model ice thickness including a,

하면 계측부가 빙수조의 물 속을 이동하다가, 모형빙의 두께를 계측할 시점이 되면 모형빙의 하면으로 근접 이동하여 위치하는 단계;A lower surface measurement unit moving in the water of the ice tank, and when the time point to measure the thickness of the model ice is moved to the lower surface of the model ice;

상면 계측부가 모형빙의 상면, 하면 계측부의 대응되는 위치로 이동하는 단계;Moving the upper surface measuring unit to a corresponding position of the upper surface of the model ice and the lower surface measuring unit;

제 1 자석과 제 2 자석 상호간에 자력이 작용하여, 상면 계측부와 하면 계측부가 모형빙의 상면 및 하면에서 밀착하여 결합한 상태를 이루는 단계;A magnetic force acting between the first magnet and the second magnet to form a state in which the upper surface measuring unit and the lower surface measuring unit are in close contact with each other on the upper and lower surfaces of the model ice;

발신 센서가 초음파를 발신하고 수신 센서가 이를 수신하는 단계 및;The transmitting sensor sends an ultrasonic wave and the receiving sensor receives it;

수신 센서가 초음파를 수신하는 데까지 걸린 시간에 초음파의 속도를 곱하여 모형빙의 두께를 산출해 내는 단계;Calculating the thickness of model ice by multiplying the speed of the ultrasonic wave by the time taken for the receiving sensor to receive the ultrasonic wave;

를 포함하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법을 제시한다.It proposes a vertical contact measurement method of the model ice thickness, including.

본 발명에 따르면, 빙수조 안에 넓게 분포되어 있는 모형빙을 깨지 않고 자동으로 정확하게 두께를 측정할 수 있다. 전 세계적으로 볼 때 초음파를 사용하여 모형빙의 두께를 계측하고 있는 나라가 없어 본 발명은 학술적으로 매우 유용하게 사용될 수 있다.According to the present invention, the thickness can be measured accurately and automatically without breaking the model ice which is widely distributed in the ice tank. Since there is no country in the world that measures the thickness of the model ice by using ultrasonic waves, the present invention can be used very effectively academically.

본 발명의 다른 효과는, 이상에서 설명한 실시예 및 본 발명의 청구범위에 기재된 사항뿐만 아니라, 이들로부터 용이하게 추고할 수 있는 범위 내에서 발생할 수 있는 효과 및 산업 발전에 기여하는 잠정적 장점의 가능성들에 의해 보다 넓은 범위로 포섭될 것임을 첨언한다.Other effects of the present invention, as well as those described in the above-described embodiments and claims of the present invention, as well as potential effects that may occur within the range that can be easily estimated therefrom and potential advantages that contribute to industrial development It will be added that it will be covered by a wider scope.

도 1은 모형빙이 얼어 있는 빙수조와 예인 전차를 보여주는 사진.
도 2는 본 발명에 따른 모형빙 두께 계측용 상하 접촉식 초음파 장치 중 상면 계측부의 구성을 보여주는 도면.
도 3은 본 발명에 따른 모형빙 두께 계측용 상하 접촉식 초음파 장치 중 하면 계측부의 구성을 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따라 모형빙의 두께를 계측하는 상태를 보여주는 도면.1 is a photograph showing a shaving tank and a towing tank with frozen model ice.
Figure 2 is a view showing the configuration of the upper surface measuring unit of the vertical contact ultrasonic apparatus for measuring the measuring ice thickness according to the present invention.
Figure 3 is a view showing the configuration of the lower surface measuring unit of the vertical contact ultrasonic apparatus for measuring the measuring ice thickness according to the present invention.
4 is a view showing a state of measuring the thickness of the model ice according to the present invention.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 바람직한 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정하거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. First, in adding reference numerals to the components of each drawing, it should be noted that the same reference numerals are assigned to the same components as much as possible, even if shown on different drawings. In addition, in describing the present invention, when it is determined that the detailed description of the related well-known configuration or function may obscure the gist of the present invention, the detailed description thereof will be omitted. In addition, the following will describe a preferred embodiment of the present invention, but the technical idea of the present invention is not limited thereto and may be variously modified and modified by those skilled in the art.

본 발명은 초음파 발신 센서와 수신 센서를 모형빙의 상면 및 하면에 상호 밀착시킴으로써 모형빙의 정확한 두께를 자동으로 측정할 수 있는 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a method capable of automatically measuring the correct thickness of model ice by bringing the ultrasonic transmitting sensor and the receiving sensor into close contact with the upper and lower surfaces of the model ice.

본 발명에 따른 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법은, 본 발명이 제안하는 모형빙 두께 계측용 상하 접촉식 초음파 장치를 이용하여 구현되는 바, 이하에서는 모형빙 두께 계측용 상하 접촉식 초음파 장치에 대하여 먼저 설명한 후 이를 바탕으로 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법에 대하여 상세하게 설명한다.
The vertical contact measuring method of the model ice thickness according to the present invention is implemented using the vertical contact ultrasonic device for measuring the model ice thickness proposed by the present invention. Hereinafter, the vertical contact ultrasonic device for measuring the model ice thickness is described below. First, after that, it will be described in detail with respect to the vertical contact measurement method of the model ice thickness.

본 발명에 따른 모형빙 두께 계측용 상하 접촉식 초음파 장치는 빙수조의 예인 전차에 연결되어 모형빙의 두께를 계측하게 되는데, 크게 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20)의 2가지 구성요소로 이루어진다(도 4).
The vertical contact ultrasonic apparatus for measuring the measuring ice thickness according to the present invention is connected to a tank, which is an example of an ice tank, to measure the thickness of the model ice, and is composed of two components, the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20 ( 4).

상면 계측부(10)는 판상의 몸체를 가지며, 몸체에는 초음파를 발신하는 발신 센서(11)와 다수 개의 제 1 자석(12)을 탑재한다(도 2).The upper surface measuring unit 10 has a plate-shaped body, and the body is equipped with a transmission sensor 11 for transmitting ultrasonic waves and a plurality of first magnets 12 (FIG. 2).

이때, 발신 센서(11)는 물의 침투로 인하여 그 기능이 상실되지 않도록 방수 처리를 하는 것이 바람직하다.At this time, the outgoing sensor 11 is preferably waterproofed so that its function is not lost due to the penetration of water.

그리고 제 1 자석(12)은 제 2 자석(22)과 상호간에 발생하는 자력을 이용하여 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20)를 모형빙을 사이에 두고 상호 밀착시키는 기능을 하는 바(도 4), 상면 계측부(10)는 다수 개의 제 1 자석(12)을 탑재하여 자력을 충분히 확보함으로써 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20) 간의 결합이 공고히 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 참고로 도 2의 실시예에서는 제 1 자석(12)이 상면 계측부(10)의 4모서리에 총 4개가 탑재된 것을 확인할 수 있다.In addition, the first magnet 12 functions to bring the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20 into close contact with each other by modeling ice using magnetic forces generated between the second magnet 22 and FIG. 4) The upper surface measuring unit 10 is preferably equipped with a plurality of first magnets 12 to ensure sufficient magnetic force so that the coupling between the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20 can be made firm. For reference, in the embodiment of FIG. 2, it can be seen that a total of four first magnets 12 are mounted at four corners of the upper surface measuring unit 10.

한편, 제 1 자석(12)은 영구자석도 가능하나 전자석인 것이 보다 바람직하다(그 이유는 후술함).On the other hand, the first magnet 12 may be a permanent magnet, but is more preferably an electromagnet (the reason will be described later).

상면 계측부(10)는 예인 전차에 연결(도 4의 A)되어 예인 전차의 이동과 함께 모형빙의 상면을 이동하게 되는데, 모형빙의 두께 계측시 상면 계측부(10)는 모형빙의 상면에 밀착한 상태를 유지하여야 한다(도 4).
The upper surface measuring unit 10 is connected to the towing tank (A of FIG. 4) to move the upper surface of the model ice with the towing tank movement. When measuring the thickness of the model ice, the upper surface measuring unit 10 is in close contact with the upper surface of the model ice. It must be maintained (FIG. 4).

하면 계측부(20)는 판상의 몸체를 가지며, 몸체에는 초음파를 수신하는 수신 센서(21)와 다수 개의 제 2 자석(22)을 탑재한다(도 3).The lower measuring unit 20 has a plate-shaped body, and the body is equipped with a receiving sensor 21 for receiving ultrasonic waves and a plurality of second magnets 22 (FIG. 3).

수신 센서(21)는 발신 센서(11)와 전력공급선(도 4의 B)으로 연결되며, 발신 센서(11)가 발신한 초음파를 수신한다. 그리고 전력공급선(B)은 예인 전차에 탑재된 초음파 장비와 연결되어 수신 센서(21) 및 발신 센서(11)의 기능에 필요한 전력 기타 제어명령을 전달하게 된다(도 4). 이때, 수신 센서(21)는, 발신 센서(11)와 마찬가지로, 물의 침투로 인하여 그 기능이 상실되지 않도록 방수 처리를 하는 것이 바람직하다.The reception sensor 21 is connected to the transmission sensor 11 and the power supply line (B of FIG. 4), and receives the ultrasonic wave transmitted by the transmission sensor 11. And the power supply line (B) is connected to the ultrasonic equipment mounted on the towing tank to transmit power and other control commands necessary for the function of the receiving sensor 21 and the outgoing sensor 11 (Fig. 4). At this time, the reception sensor 21, like the outgoing sensor 11, is preferably waterproofed so that its function is not lost due to the penetration of water.

제 2 자석(22)은, 제 1 자석(12)과 마찬가지로, 영구자석도 가능하나 전자석인 것이 보다 바람직하다. 이는 후술하는 실시예에서와 같이 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20) 상호간의 결합 및 분리(본 발명에 대한 설명의 편의상, 도 4와 같이 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20)가 모형빙을 사이에 두고 상호 밀착된 상태를 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20) 상호간의 ‘결합’이라 하며, 그 결합이 해제된 상태를 ‘분리’라고 한다)가 반복되기 위해서는 제 1 자석(12)과 제 2 자석(22)이 전자석인 것이 보다 편리하기 때문이다.Similarly to the first magnet 12, the second magnet 22 may be a permanent magnet, but is more preferably an electromagnet. This is combined and separated between the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20 as in the following embodiment (for convenience of description of the present invention, the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20 as shown in FIG. The state of being in close contact with each other with the ice interposed therebetween is referred to as 'coupling' between the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20, and the state in which the coupling is released is referred to as 'separation'. It is because it is more convenient that 12) and the 2nd magnet 22 are electromagnets.

또한 제 2 자석(22)은 제 1 자석(12)과 상호간에 발생하는 자력을 이용하여 하면 계측부(20)와 상면 계측부(10)를 모형빙을 사이에 두고 상호 밀착시키는 기능을 하는 바(도 4), 하면 계측부(20)는 다수 개의 제 2 자석(22)을 탑재하여 자력을 충분히 확보함으로써 하면 계측부(20)와 상면 계측부(10) 간의 결합이 공고히 이루어질 수 있도록 하는 것이 바람직하다. 참고로 도 3의 실시예에서는 제 2 자석(22)이 하면 계측부(20)의 4모서리에 총 4개가 탑재된 것을 확인할 수 있다.In addition, the second magnet 22 functions to bring the lower measuring unit 20 and the upper measuring unit 10 into close contact with each other by modeling ice by using magnetic forces generated between the first magnet 12 (Fig. 4) The lower surface measurement unit 20 is preferably equipped with a plurality of second magnets 22 to secure sufficient magnetic force so that the coupling between the lower surface measurement unit 20 and the upper surface measurement unit 10 can be made firm. For reference, in the embodiment of FIG. 3, it can be seen that a total of four are mounted on the four corners of the measurement unit 20 when the second magnet 22 is disposed.

한편, 하면 계측부(20)는 제 1 자석(12)과 대응되는 위치에 제 2 자석(22)을 탑재하는 것이 바람직하다(도 3, 도 4). 여기서, ‘대응’이라 함은 제 1 자석(12)과 제 2 자석(22)이 모형빙을 사이에 두고 동일한 위치에서 위아래로 곧바로 마주보는 관계가 성립되는 상태를 의미한다. 이는 제 1 자석(12)과 제 2 자석(22)은 상호간에 발생하는 자력을 이용하여 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20)를 모형빙을 사이에 두고 상호 밀착시키는 기능을 하는 바(도 4), 제 1 자석(12)과 제 2 자석(22)이 모형빙을 사이에 두고 동일한 위치에서 위아래로 곧바로 마주보는 관계가 되면, 제 1 자석(12)과 제 2 자석(22) 상호간에 발생하는 자력이 최대화되어 하면 계측부(20)와 상면 계측부(10) 간의 결합이 가장 공고히 이루어질 수 있기 때문이다. 도 2, 도 3의 실시예에서는 제 2 자석(22)이 하면 계측부(20)의 4모서리에 제 1 자석(12)과 대응되는 위치에 탑재된 것을 확인할 수 있다.On the other hand, it is preferable that the lower surface measurement part 20 mounts the 2nd magnet 22 in the position corresponding to the 1st magnet 12 (FIG. 3, FIG. 4). Here, the term “correspondence” refers to a state in which the first magnet 12 and the second magnet 22 face each other up and down at the same position with model ice interposed therebetween. This is because the first magnet 12 and the second magnet 22 are in close contact with each other by using the magnetic force generated between the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20 between the model ice (Fig. 4) When the first magnet 12 and the second magnet 22 face each other directly up and down at the same position with the model ice interposed therebetween, the first magnet 12 and the second magnet 22 mutually This is because when the generated magnetic force is maximized, the coupling between the measurement unit 20 and the upper surface measurement unit 10 may be most firmly performed. 2 and 3, it can be seen that the second magnet 22 is mounted at a position corresponding to the first magnet 12 at the four corners of the lower surface measuring unit 20.

이러한 하면 계측부(20)는 모형빙의 두께 계측시 모형빙의 하면, 상면 계측부(10)의 대응되는 위치에 밀착한 상태를 유지하게 된다(도 4). 이때, 하면 계측부(20)가 모형빙의 하면에 밀착한 상태를 유지하여야 하는 것은 상기한 상면 계측부(10)가 모형빙의 상면에 밀착한 상태를 유지하여야 하는 것과 동일한 이유에서인데, 이는 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20) 상호간의 거리가 모형빙의 두께와 최대한 동일하게 되도록 함으로써, 본 발명을 통한 모형빙의 두께 계측 결과가 보다 정확해질 수 있도록 하기 위함이다.
The lower surface measuring unit 20 maintains a state in which the lower surface of the model ice is in close contact with the corresponding position of the upper surface measuring unit 10 when measuring the thickness of the model ice (FIG. 4). At this time, the lower surface measurement unit 20 should maintain the state in close contact with the lower surface of the model ice for the same reason that the upper surface measurement unit 10 should maintain the state in close contact with the upper surface of the model ice, which is the upper surface measurement unit 10 In order to make the distance between the measuring unit 20 and the lower surface equal to the thickness of the model ice as much as possible, the measurement result of the thickness of the model ice according to the present invention can be more accurate.

하면 계측부(20)는 상면 계측부(10)와 전력공급선(B)으로 연결된 상태에서 빙수조의 물 속을 이동하다가, 모형빙의 두께를 계측할 시점이 되면 모형빙의 하면(바닥면)으로 근접 이동하여 위치하게 된다.The lower surface measurement unit 20 moves in the water of the ice tank in the state connected with the upper surface measurement unit 10 and the power supply line B, and moves to the lower surface (bottom surface) of the model ice when it is time to measure the thickness of the model ice. Done.

따라서 하면 계측부(20)는 빙수조의 물 속에서 용이하게 이동할 수 있도록, 몸체가 일정한 부력을 갖는 부유체이면서 유선형인 것이 바람직하다(도 3). 더불어, 하면 계측부(20)는 프로펠러 추진장치(24)와 이를 제어하는 리모트 컨트롤 장치(25)를 구비함으로써 작업자가 리모컨으로 하면 계측부(20)의 이동을 간편하게 제어할 수 있도록 하는 것이 바람직하다(도 3).Accordingly, the lower surface measuring unit 20 is preferably a floating body having a constant buoyancy and streamline so that the measuring unit 20 can easily move in the water of the ice tank (FIG. 3). In addition, the lower surface measuring unit 20 is preferably provided with a propeller propulsion device 24 and a remote control device 25 for controlling the same so that the operator can easily control the movement of the measuring unit 20 when the operator uses the remote control (FIG. 3).

하면 계측부(20)가 모형빙의 하면(바닥면)으로 근접 이동하여 위치하면, 작업자는 상면 계측부(10)를 모형빙의 상면, 하면 계측부(20)의 대응되는 위치로 이동시킨다. 이 경우, 하면 계측부(20)는 레이저 광선 조사장치(23)를 구비하고 있어, 모형빙 상부로 레이저 광선을 조사하게 되므로 작업자는 이 레이저 광선을 통하여 하면 계측부(20)의 모형빙 하부 위치를 쉽게 확인할 수 있으며, 하면 계측부(20)의 이동 상태도 쉽게 추적할 수 있다(도 4).When the lower surface measurement unit 20 moves to the lower surface (bottom surface) of the model ice, the operator moves the upper surface measurement unit 10 to a corresponding position of the upper surface of the model ice and the lower surface measurement unit 20. In this case, the lower surface measuring unit 20 is provided with a laser beam irradiation device 23, so that the laser beam is irradiated to the upper part of the model ice, so that the operator can easily locate the lower model ice of the lower surface measuring unit 20 through the laser beam. It can be confirmed, it is also possible to easily track the movement state of the measurement unit 20 (Fig. 4).

상면 계측부(10)가 하면 계측부(20)의 대응되는 위치로 이동하면, 제 1 자석(12)과 제 2 자석(22) 상호간에 자력이 작용하여, 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20)는 모형빙의 상면 및 하면에서 밀착하여 결합한 상태를 이루게 된다(도 4).When the upper surface measuring unit 10 moves to the corresponding position of the lower surface measuring unit 20, a magnetic force acts between the first magnet 12 and the second magnet 22, so that the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20 Is in close contact with the upper and lower surfaces of the model ice to form a combined state (Fig. 4).

이 상태에서 발신 센서(11)는 초음파를 발신하고 수신 센서(21)는 이를 수신한다. 이 경우, 수신 센서(21)가 초음파를 수신하는 데까지 걸린 시간에 초음파의 속도를 곱한 값이 바로 모형빙의 두께가 된다. 그리고 이러한 산술적 결과는 프로그램화 된 컴퓨터 장치를 통하여 손쉽게 도출해 낼 수 있다.In this state, the transmitting sensor 11 transmits ultrasonic waves and the receiving sensor 21 receives them. In this case, the thickness of the model ice is the value obtained by multiplying the speed of the ultrasonic wave by the time taken for the receiving sensor 21 to receive the ultrasonic wave. And these arithmetic results can be easily derived through a programmed computer device.

특정 지점에서의 모형빙의 두께 계측이 완료되면, 작업자는 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20)를 분리시킨 후 또 다른 지점에서의 모형빙의 두께 계측을 시도한다. 이 경우 제 1 자석(12)과 제 2 자석(22)이 전자석이라면, 작업자는 제 1 자석(12)과 제 2 자석(22)에 제공되는 전력을 차단함으로써 상면 계측부(10)와 하면 계측부(20)를 손쉽게 분리시킬 수 있으므로 좋다.When the measurement of the thickness of the model ice at a specific point is completed, the operator separates the upper surface measuring unit 10 and the lower surface measuring unit 20 and attempts to measure the thickness of the model ice at another point. In this case, if the first magnets 12 and the second magnets 22 are electromagnets, the operator cuts off the power provided to the first magnets 12 and the second magnets 22 so that the upper surface measuring section 10 and the lower surface measuring section ( 20) is good because it can be easily separated.

이상과 같이 본 발명에 따르면, 상기 과정을 반복함으로써 빙수조 안에 넓게 분포되어 있는 모형빙을 깨지 않고 자동으로 정확하게 그 두께를 측정해 낼 수 있다.
According to the present invention as described above, by repeating the above process, the thickness can be automatically and accurately measured without breaking the model ice widely distributed in the ice-water tank.

이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.The above description is merely illustrative of the technical idea of the present invention, and various modifications, changes, and substitutions may be made by those skilled in the art without departing from the essential characteristics of the present invention. will be. Accordingly, the embodiments disclosed in the present invention and the accompanying drawings are not intended to limit the technical spirit of the present invention but to describe the present invention, and the scope of the technical idea of the present invention is not limited by the embodiments and the accompanying drawings. . The protection scope of the present invention should be interpreted by the following claims, and all technical ideas within the equivalent scope should be interpreted as being included in the scope of the present invention.

10 : 상면 계측부
11 : 발신 센서
12 : 제 1 자석
20 : 하면 계측부
21 : 수신 센서
22 : 제 2 자석
23 : 레이저 광선 조사장치
24 : 프로펠러 추진장치
25 : 리모트 컨트롤 장치10: upper surface measuring unit
11: outgoing sensor
12: first magnet
20: bottom measurement unit
21: receiving sensor
22: second magnet
23: laser beam irradiation device
24 propeller propulsion device
25: remote control device

Claims (12)

빙수조의 예인 전차에 연결되어 모형빙의 두께를 계측하는 장치로서,
초음파를 발신하는 발신 센서와 다수 개의 제 1 자석을 탑재하며, 모형빙의 상면에 밀착하는 판상의 상면 계측부 및;
발신 센서와 전력공급선으로 연결되며 발신 센서가 발신한 초음파를 수신하는 수신 센서와 다수 개의 제 2 자석을 탑재하며, 모형빙의 하면, 상면 계측부의 대응되는 위치에 밀착하는 판상의 하면 계측부;
를 포함하는 모형빙 두께 계측용 상하 접촉식 초음파 장치를 이용한 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법으로서,
하면 계측부가 빙수조의 물 속을 이동하다가, 모형빙의 두께를 계측할 시점이 되면 모형빙의 하면으로 근접 이동하여 위치하는 단계;
상면 계측부가 모형빙의 상면, 하면 계측부의 대응되는 위치로 이동하는 단계;
제 1 자석과 제 2 자석 상호간에 자력이 작용하여, 상면 계측부와 하면 계측부가 모형빙의 상면 및 하면에서 밀착하여 결합한 상태를 이루는 단계;
발신 센서가 초음파를 발신하고 수신 센서가 이를 수신하는 단계 및;
수신 센서가 초음파를 수신하는 데까지 걸린 시간에 초음파의 속도를 곱하여 모형빙의 두께를 산출해 내는 단계;
를 포함하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.It is a device that is connected to an example of an ice tank and measures the thickness of model ice.
A plate-shaped upper surface measuring unit mounted with a transmitting sensor for transmitting an ultrasonic wave and a plurality of first magnets, and in close contact with the upper surface of the model ice;
A lower surface measurement unit connected to a transmission sensor and a power supply line and having a reception sensor for receiving ultrasonic waves transmitted by the transmission sensor and a plurality of second magnets, the surface of which is in close contact with a corresponding position of the upper surface measurement unit;
As a vertical contact measurement method of model ice thickness using a vertical contact ultrasonic apparatus for measuring model ice thickness including a,
A lower surface measurement unit moving in the water of the ice tank, and when the time point to measure the thickness of the model ice is moved to the lower surface of the model ice;
Moving the upper surface measuring unit to a corresponding position of the upper surface of the model ice and the lower surface measuring unit;
A magnetic force acting between the first magnet and the second magnet to form a state in which the upper surface measuring unit and the lower surface measuring unit are in close contact with each other on the upper and lower surfaces of the model ice;
The transmitting sensor sends an ultrasonic wave and the receiving sensor receives it;
Calculating the thickness of model ice by multiplying the speed of the ultrasonic wave by the time taken for the receiving sensor to receive the ultrasonic wave;
Vertical contact measurement method of the model ice thickness including a. 제 1 항에 있어서,
상기 상면 계측부는 예인 전차에 연결되어 예인 전차의 이동과 함께 이동하는 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
The upper surface measuring unit is connected to the towing tank, the vertical contact measuring method of the model ice thickness, characterized in that the movement with the movement of the towing tank. 제 1 항에 있어서,
상기 하면 계측부는 상기 제 1 자석과 대응되는 위치에 상기 제 2 자석을 탑재하는 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
And the lower surface measuring unit mounts the second magnet at a position corresponding to the first magnet. 제 1 항에 있어서,
상기 제 1 자석은 전자석인 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
The vertical contact measuring method of the model ice thickness, characterized in that the first magnet is an electromagnet. 제 1 항에 있어서,
상기 제 2 자석은 전자석인 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
The vertical contact measurement method of the model ice thickness, characterized in that the second magnet is an electromagnet. 제 1 항에 있어서,
상기 하면 계측부는 레이저 광선 조사장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
And said lower surface measuring section comprises a laser beam irradiation apparatus. 제 1 항에 있어서,
상기 하면 계측부는 부유체인 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
The upper and lower contact measuring methods of model ice thickness, wherein the lower surface measuring unit is a floating body. 제 1 항에 있어서,
상기 하면 계측부는 유선형의 몸체를 갖는 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
The lower surface measuring unit has a streamlined body, the vertical contact measuring method of the ice thickness of the model. 제 1 항에 있어서,
상기 하면 계측부는 프로펠러 추진장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
The lower surface measuring unit has a propeller propulsion device, characterized in that the vertical contact thickness measuring method of the ice thickness. 제 9 항에 있어서,
상기 하면 계측부는 상기 프로펠러 추진장치를 제어하는 리모트 컨트롤 장치를 구비하는 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 9,
The lower surface measuring unit is a vertical contact measuring method of the model ice thickness, characterized in that it comprises a remote control device for controlling the propeller propulsion device. 제 1 항에 있어서,
상기 발신 센서는 방수 처리된 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
The outgoing contact measuring method of the vertical ice thickness, characterized in that the outgoing sensor is waterproof. 제 1 항에 있어서,
상기 수신 센서는 방수 처리된 것을 특징으로 하는 모형빙 두께의 상하 접촉 계측 방법.The method of claim 1,
The receiving sensor is a vertical contact measurement method of the model ice thickness, characterized in that the waterproof.
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