KR20120069089A

KR20120069089A - Ｔｄｒ계측기를 이용한 사면거동 계측장치

Info

Publication number: KR20120069089A
Application number: KR1020100130487A
Authority: KR
Inventors: 박민철
Original assignee: 박민철
Priority date: 2010-12-20
Filing date: 2010-12-20
Publication date: 2012-06-28

Abstract

본 발명은 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치에 관한 것이다.
본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치는 전기신호를 계측대상물에 발신하고 수신되는 전기신호를 측정하여 사면거동의 변화를 감지하되, 그 측정된 데이터를 외부로 무선통신하여 분석하도록 한 TDR계측기; 상기 TDR계측기와 전기적으로 연결되게 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 계측대상물에 놓여짐으로 인해 사면거동시 변화되는 전기신호를 TDR계측기로 전달하도록 한 전달부를 포함하여 구성되며, 상기 전달부는, 계측대상물의 상부에 부착되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단하도록 한 전자파차단테이프; 상기 전자파차단테이프의 상부에 서로 대향하게 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 TDR계측기와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 계측선; 및 상기 계측선과 전자파차단테이프의 사이에 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 외부충격으로부터 계측선을 보호하도록 한 스펀지테이프로 이루어져 계측대상물과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선의 파손을 방지함과 아울러, 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단하여 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능함을 특징으로 한다.
본 발명에 의해, 계측대상물과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선의 파손을 방지함과 아울러, 민감도가 뛰어나면서도 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단된 계측데이타를 통해 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능한 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치를 제공한다.

Description

ＴＤＲ계측기를 이용한 사면거동 계측장치{THE INSTRUMENTATION DEVICE OF SLOPE VEHAVIOR USING TDR}

본 발명은 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 계측대상물과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선의 파손을 방지함과 아울러, 민감도가 뛰어나면서도 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단된 계측데이타를 통해 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능한 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치에 관한 것이다.

일반적으로 TDR계측기는 원격감지식 전기계측기술로 전기송전선이나, 전화선, 광케이블이 파손된 경우 그 위치를 파악하기 위해 개발된 전기파형 분석기술이다.

이러한 TDR계측기는 통상 전기신호를 발생하고 수신하는 송수신부, 전기신호를 전달하고 환경의 변화를 감지하는 전달부, 반사신호를 측정하여 분석하는 분석부로 구성된다.

일반적으로 전기신호를 발생하고 수신하는 송수신부와 반사신호를 분석부는 TDR계측기에 내장되어 있으며 TDR계측기에서 발생된 전기신호가 전달부를 따라 전달되면서 계측대상물 자체의 형상변화나 계측대상물 주변의 물리적, 전기적 변화가 있는 경우 신호가 반사되어 TDR계측기로 전달된다.

이때, 전기신호를 전달하는 전달부는 일반적으로 동축케이블(coaxial cable)을 사용하나 동축케이블의 특성상 계측대상물과 일체화가 힘들고 외부충격으로부터 동축케이불의 잦은 파손과 아울러, 계측시 민감도가 뛰어나 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 걸러내지 못해 사면거동시 정확한 계측이 불가능한 문제가 있다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 계측대상물과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선의 파손을 방지함과 아울러, 민감도가 뛰어나면서도 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단된 계측데이타를 통해 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능한 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치를 제공하는 데 있다.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치는 전기신호를 계측대상물에 발신하고 수신되는 전기신호를 측정하여 사면거동의 변화를 감지하되, 그 측정된 데이터를 외부로 무선통신하여 분석하도록 한 TDR계측기; 상기 TDR계측기와 전기적으로 연결되게 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 계측대상물에 놓여짐으로 인해 사면거동시 변화되는 전기신호를 TDR계측기로 전달하도록 한 전달부를 포함하여 구성되며, 상기 전달부는, 계측대상물의 상부에 부착되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단하도록 한 전자파차단테이프; 상기 전자파차단테이프의 상부에 서로 대향하게 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 TDR계측기와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 계측선; 및 상기 계측선과 전자파차단테이프의 사이에 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 외부충격으로부터 계측선을 보호하도록 한 스펀지테이프로 이루어져 계측대상물과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선의 파손을 방지함과 아울러, 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단하여 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능함을 특징으로 한다.

상기 계측선의 상부에는 스펀지테이프가 더 설치됨을 특징으로 한다.

또, 상기 스펀지테이프의 상부에는 전자파차단테이프가 더 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 계측선은 구리 또는 철 중에 선택된 어느 하나임을 특징으로 한다.

상기 해결수단에 의한 본 발명은 계측대상물과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선의 파손을 방지함과 아울러, 민감도가 뛰어나면서도 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단된 계측데이타를 통해 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능한 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치의 전체도.
도 2는 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치의 전달부의 상세도.
도 3 내지 도 4는 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치의 전달부의 다른 예를 나타낸 도면이다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치의 전체도, 도 2는 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치의 전달부의 상세도, 도 3 내지 도 4는 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치의 전달부의 다른 예를 나타낸 도면이다.

도 1 내지 도 4에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치는 TDR계측기(10)와 전달부(20)로 이루어진다.

상기 TDR계측기(10)는 도 1에 도시된 바와 같이, 박스형태를 갖으며 전기신호를 계측대상물(1)에 발신하고 수신되는 전기신호를 측정하여 사면거동의 변화를 감지하는 것으로서, 측정된 데이터를 외부로 무선통신하여 컴퓨터 등을 통해 분석한다.

즉, TDR계측기(10)는 발신된 전기신호와 사면거동의 변화시 계측대상물 자체의 형상변화나 계측대상물 주변의 물리적, 전기적 변화가 있는 경우 변형되어 수신되는 전기신호의 발생시간 및 반사계수의 부호, 길이, 크기를 통해 변형의 위치, 종류, 손상정도를 결정하는 것이다.

상기 전달부(20)는 TDR계측기(10)와 전기적으로 연결되게 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 계측대상물(1)에 놓여짐으로 인해 사면거동시 변화되는 전기신호를 TDR계측기(10)로 전달하도록 구비된다.

이러한 전달부(20)는 도 2에 도시된 바와 같이, 전자파차단테이프(21)와, 계측선(22)과, 스펀지테이프(23)로 이루어진다.

상기 전자파차단테이프(21)는 계측대상물(1)의 상부에 부착되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 계측대상물(1)에서 발생되는 노이즈를 차단하여 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능하게 한다.

이때, 전자파차단테이프(21)는 통상 알루미늄을 사용하며 계측대상물(1)과의 손쉬운 일체화를 위해 일면에 접착물질이 도포된다.

상기 계측선(22)은 전자파차단테이프(21)의 상부에 서로 대향하게 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 TDR계측기(10)와 전기적으로 연결되게 한 쌍으로 이루진다.

이때, 계측선(22)은 전기신호에 대한 민감도가 뛰어난 구리 또는 철 중에 선택된 어느 하나임을 특징으로 한다.

상기 스펀지테이프(23)는 계측선(22)과 전자파차단테이프(21)의 사이에 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 외부충격으로부터 계측선(22)을 보호하여 외부충격으로부터 계측선(22)의 파손을 방지한다.

이와 같은 본 발명의 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치에서 측정된 계측데이타는 세 번의 필터링 과정을 거치는데 첫 번째 필터링 과정으로 이동평균법을 이용한다.

보통 3개의 이웃한 계측데이터를 평균한 값으로 사용하며 하기의 식과 같다.

두 번째 필터링 과정으로 푸리에 급수를 이용하며, 원함수의 형태가 우함수일 경우와 기함수일 경우에 따라 해석기법은 다르다.

TDR 계측데이타자료 우함수일 때 사용할 수 있는 필터링 기법으로 “Fourier cosine series”이며 하기의 식과 같다.

(우함수 f(t))

이의 계수는

이다.

TDR 계측데이타자료 좌함수일 때 사용할 수 있는 필터링 기법으로로 “Fourier sine series”이다.

이의 계수는

이다.

또, 상기 계측선(22)의 상부에는 도 3에 도시된 바와 같이 스펀지테이프(23)가 더 설치됨을 특징으로 한다.

또한, 상기 스펀지테이프(23)의 상부에는 도 4에 도시된 바와 같이 전자파차단테이프(21)가 더 설치됨을 특징으로 한다.

이와 같은, 본 발명은 계측대상물과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선의 파손을 방지함과 아울러, 민감도가 뛰어나면서도 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단된 계측데이타를 통해 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능한 효과가 있다.

본 발명에 의해, 계측대상물과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선의 파손을 방지함과 아울러, 민감도가 뛰어나면서도 계측대상물에서 발생되는 노이즈를 차단된 계측데이타를 통해 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능한 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치를 제공한다.

1:계측대상물 10:TDR계측기
20:전달부 21:전자파차단테이프
22:계측선 23:스펀지테이프

Claims

전기신호를 계측대상물(1)에 발신하고 수신되는 전기신호를 측정하여 사면거동의 변화를 감지하되, 그 측정된 데이터를 외부로 무선통신하여 분석하도록 한 TDR계측기(10);
상기 TDR계측기(10)와 전기적으로 연결되게 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 계측대상물(1)에 놓여짐으로 인해 사면거동시 변화되는 전기신호를 TDR계측기(10)로 전달하도록 한 전달부(20)를 포함하여 구성되며,
상기 전달부(20)는, 계측대상물(1)의 상부에 부착되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 계측대상물(1)에서 발생되는 노이즈를 차단하도록 한 전자파차단테이프(21);
상기 전자파차단테이프(21)의 상부에 서로 대향하게 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 TDR계측기(10)와 전기적으로 연결되는 한 쌍의 계측선(22); 및
상기 계측선(22)과 전자파차단테이프(21)의 사이에 설치되며 길이를 갖는 테이프 형태를 이루어 외부충격으로부터 계측선(22)을 보호하도록 한 스펀지테이프(23)로 이루어져 계측대상물(1)과 손쉽게 일체화되고 외부충격으로부터 계측선(22)의 파손을 방지함과 아울러, 계측대상물(1)에서 발생되는 노이즈를 차단하여 사면거동시 보다 정확한 계측이 가능함을 특징으로 하는 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치.
제 1항에 있어서, 상기 계측선(22)의 상부에는 스펀지테이프(23)가 더 설치됨을 특징으로 하는 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치.
제 2항에 있어서, 상기 스펀지테이프(23)의 상부에는 전자파차단테이프(21)가 더 설치됨을 특징으로 하는 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치.
제 1항에 있어서, 상기 계측선(22)은 구리 또는 철 중에 선택된 어느 하나임을 특징으로 하는 TDR계측기를 이용한 사면거동 계측장치.