KR20180018292A - Friction detection system and sensor for external motion - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 외부물질이동 감지센서에 관한 것으로, 보다 상세하게는, 전위차변화율을 이용해 외부물질 이동여부, 이동속도 및 이동량 등을 감지하는 외부물질이동 감지센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to an external material movement sensor, and more particularly, to an external material movement sensor that detects movement of a foreign material, a movement speed, and a movement amount using a rate of change in potential difference.
자연 환경에서 존재하는 전해질 용액(지하수, 바닷물, 수돗물, 강물, 상하수도 등등)이나 전해질 용액 내에서 갈바닉(Galvanic) 부식을 이용한 셀(Cell)은 볼타 전지와 동일한 화학적 반응으로 부식하는데 높은 전위차와 높은 전류를 만드는 조건의 조합은 Active(-)쪽 금속이 빠르게 부식되어 소멸된다.Cells using galvanic corrosion in electrolytic solutions (ground water, seawater, tap water, river water, water supply and sewage etc.) or electrolytic solutions existing in natural environment are corroded by the same chemical reaction as the voltaic cells. , The active (-) metal is rapidly corroded and disappears.
반대로 내 부식성 전도성 물질을 이용한 조합은 부식 반응이 거의 일어나지 않거나 시간이 지남에 따라 산화피막에 의해 부식 반응이 약화되어 전위차가 0V, 전류가 0mA에 가까지는 것으로 이를 자연 환경에서 존재하는 전해질 용액에서 이용 가능한 센서로 사용은 불가능하다.On the contrary, the combination using the corrosion-resistant conductive material has a potential difference of 0 V and a current of 0 mA because the corrosion reaction hardly occurs or the corrosion reaction is weakened by the oxide film over time, and it is used in the electrolytic solution existing in the natural environment It is not possible to use it as a sensor.
동일한 전도성 물질을 사용할 경우(예로서, 철-철, 알루미늄-알루미늄) 자연 환경에서 존재하는 전해질 용액내에서 금속 양쪽 모두 부식되어 전위차가 거의 발생하지 않거나 불규칙한 낮은 전위차 역전으로 인해 센서로 사용할 수 없다. When the same conductive material is used (eg, iron-iron, aluminum-aluminum), both metals in the electrolytic solution present in the natural environment can not be used as sensors due to the fact that there is little potential difference or irregular low potential difference reversal.
즉, 종래의 센서는 전해질 용액 내에서 강한 부식성을 가져 반 영구적으로 사용할 수 없는 단점이 있다.That is, the conventional sensor has a strong corrosive property in the electrolyte solution and can not be used semi-permanently.
따라서, 전해질 용액이 제공되는 자연 환경에서 전위차를 발생시키면서도 강한 내부식성을 가져 반영구적인 사용이 가능한 센서의 개발이 필요하다.Therefore, it is necessary to develop a sensor which has a strong corrosion resistance while generating a potential difference in a natural environment in which an electrolyte solution is provided, and which can be used semi-permanently.
본 발명의 목적은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여, 한 쌍의 전도성 물질들 중 한 쪽만 외부물질에 의한 마찰이나 변형력이 가해져 한 쌍의 물질들 사이에 전위차가 발생되게 함으로써 외부물질의 이동을 감지하는 외부물질이동 감지센서를 제공하는 데 있다.It is an object of the present invention to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide an electrostatic chuck capable of detecting a movement of an external material by causing a potential difference between a pair of materials, A sensor for detecting the movement of an external substance.
본 발명은, 외부물질(M)의 이동을 감지하는 외부물질이동 감지센서(100)로서, 외부물질(M)의 이동을 감지하는 외부물질이동 감지센서(100)로서, 전도성재질로 이루어지며 외부 전해질환경에 노출되어 상기 외부물질(M)의 이동에 의하여 상기 외부물질(M)과 마찰됨으로써 전위가 변화되는 물성을 가지는 제1부재(110)와; 전도성재질로 이루어지며 외부 전해질환경에 노출되어 상기 제1부재(110)와 전위차를 형성하는 물성을 가지는 제2부재(120)와; 상기 제1부재(110)와 상기 제2부재(120) 사이에서 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)와 결합되는 절연층(140)을 포함하는 외부물질이동 감지센서를 개시한다.The present invention relates to an external
상기 제1부재(110)는, 상기 외부물질(M)과의 마찰을 통해 상기 제2부재(120) 보다 낮은 전위를 형성하여 상기 제2부재(120)와의 관계에서 음극을 이룰 수 있다.The
상기 제1부재(110)는, 상기 제2부재(120)와 동일한 전도성재질로 이루어질 수 있다.The
상기 제1부재(110)는, 갈바닉계열 상 상기 제2부재(120)보다 활성방향에 위치된 재질로 이루어질 수 있다.The
일 실시예에서, 상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 일렬로 적층되어 결합될 수 있다.In one embodiment, the
다른 일 실시예에서, 상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 상기 외부물질이동 감지센서(100)의 방향으로 연장되어 형성될 수 있다.In another embodiment, the
이때, 상기 절연층(140)은, 투수성 재질을 가지며 상기 제2부재(120)의 둘레에 배치됨이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
예로서, 상기 제1부재(110)는, 내측에 중공을 가지는 원통구조로 이루어질 수 있다.For example, the
이때, 상기 제2부재(120)는, 상기 중공에 설치되며, 상기 절연층(140)은, 투수성 재질을 가지며 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120) 사이에 설치될 수 있다.At this time, the
또한, 상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 상기 외부물질(M)과 기 설정된 강도 이상의 세기로 마찰되는 경우 벗겨져 상기 제1부재(110)를 상기 외부물질(M)에 노출시키기 위하여 상기 제1부재(110)의 외주연에 설치되는 피복부재(180)를 추가로 포함할 수 있다.The external
한편, 상기 제1부재(110)와 전기적으로 연결되며 가장자리에서 복수의 로드(134)들이 방사형으로 연장되어 형성되며, 상기 외부환경에 노출되어 상기 외부물질(M)의 이동시 부러짐으로써 상기 제2부재(120)와 이루는 전위차를 변화시키는 물성을 가지는 제3부재(130)를 더 포함할 수 있다.Meanwhile, a plurality of
상기 제3부재(130)는, 상기 절연층(140)과 상기 제1부재(110) 사이에 배치되거나 또는 상기 제2부재(120)의 상기 제1부재(110)에 대한 대향면에 배치될 수 있다.The
상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 온도값, 지자기값, 가속도값 및 진동값 중 적어도 하나를 포함하는 보조측정값 측정하는 보조센서(150)를 추가로 포함할 수 있다.The external
상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 지중 또는 수중에 설치되어 주변의 토사 또는 유체의 이동을 감지할 수 있다.The external
다른 측면에서 본 발명에 따른 외부물질이동 감지시스템은, 청구항 1 내지 청구항 10 중 적어도 하나에 따른 외부물질이동 감지센서(100)와; 단자부 통해 상기 외부물질이동 감지센서(100)와 연결되어 상기 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차를 측정하는 전위차측정부(210)를 포함한다.In another aspect, an external mass transfer detection system according to the present invention comprises: an external mass transfer detection sensor (100) according to at least one of claims 1 to 10; And a potential
상기 외부물질이동 감지시스템은, 상기 외부물질(M)의 이동을 감지하기 위하여 상기 전위차측정부(210)를 통해 측정된 전위차를 기초로 전위차의 변화율을 산출하는 연산처리부(220) 추가로 포함할 수 있다.The external material movement detection system may further include an
상기 외부물질이동 감지시스템은, 외부물질이동 감지결과를 시각 및 청각 중 적어도 하나를 통해 디스플레이하는 디스플레이부(240)를 추가로 포함할 수 있다.The foreign substance movement detection system may further include a
상기 연산처리부(220)는, 상기 전위차 변화율을 기초로, 외부물질(M)의 이동속도, 변위 및 이동량 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.The
상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 상기 외부환경의 변화에 따른 온도값, 가속도값 및 진동값 중 적어도 하나를 포함하는 보조측정값 측정하는 보조센서(150)를 추가로 포함할 수 있다.The external material
이때, 상기 외부물질이동 감지시스템은, 상기 보조센서(150)에서 측정된 상기 보조측정값을 기초로 상기 연산처리모듈에서 산출된 상기 전위차의 변화율을 보정하는 결과값보정부(230)를 추가로 포함할 수 있다.The external material movement detection system may further include a
상기 외부물질이동 감지시스템은, 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들을 포함할 수 있다.The external mass transfer detection system may include a plurality of external
이때, 상기 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들은, 일렬로 배치되어 상기 전위차측정부(210)와 직렬연결될 수 있다.At this time, the plurality of external
본 발명에 따른 외부물질이동 감지센서는, 한 쌍의 전도성 부재들 중 한 쪽에 마찰이나 변형력에 영향을 받게 함으로 발생하는 전위차를 이용해 자연환경에 존재하는 다양한 외부물질이동을 감지할 수 있는 이점이 있다.The external mass transfer sensor according to the present invention has an advantage in that it can detect movement of various external substances existing in a natural environment by using a potential difference generated by being affected by friction or strain on one of the pair of conductive members .
또한, 본 발명에 따른 외부물질이동 감지센서는, 텅스텐(-)-탄소(+)와 같은 내구성 및 내열성이 우수한 한 쌍의 전도성 부재들을 활용함으로써 2500도 이상의 고온의 극한환경에서도 사용가능하며 반 영구적으로 사용 가능한 이점이 있다.Further, the external mass transfer sensor according to the present invention can be used in an extreme environment at a high temperature of 2500 degrees or more by utilizing a pair of conductive members having excellent durability and heat resistance such as tungsten (-) - carbon (+ There is an advantage that can be used.
도 1은, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부물질이동 감지시스템을 보여주는 도면이다.
도 2는, 도 1의 외부물질이동 감지시스템을 설명하는 모식도이다.
도 3은, 본 발명의 일 실시예에 따른 외부물질이동 감지센서를 보여주는 정면도이다.
도 4는, 도 3의 외부물질이동 감지센서를 보여주는 단면도이다.
도 5은, 도 4의 외부물질이동 감지센서를 보여주는 평면도이다.
도 6는, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외부물질이동 감지센서를 보여주는 단면도이다.
도 7는, 도 6의 외부물질이동 감지센서를 보여주는 분해사시도이다.
도 8은, 본 발명의 또 다른 일 실시예에 따른 외부물질이동 감지센서를 보여주는 단면도이다.
도 9은, 도 8의 외부물질이동 감지센서를 보여주는 분해사시도이다.
도 10은, 본 발명의 다른 일 실시예에 따른 외부물질이동 감지시스템을 보여주는 도면이다.
도 11은, 도 10의 A-A방향 단면도이다.FIG. 1 is a diagram illustrating an external material movement detection system according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic diagram illustrating the external material movement detection system of FIG.
3 is a front view showing an external substance movement detection sensor according to an embodiment of the present invention.
Fig. 4 is a cross-sectional view showing the external substance movement detection sensor of Fig. 3; Fig.
5 is a plan view showing the external substance movement detection sensor of FIG.
FIG. 6 is a cross-sectional view illustrating an external material movement sensor according to another embodiment of the present invention.
7 is an exploded perspective view showing the external substance movement detection sensor of Fig.
FIG. 8 is a cross-sectional view illustrating an external material movement sensor according to another embodiment of the present invention.
9 is an exploded perspective view showing the foreign matter movement detection sensor of FIG.
FIG. 10 is a diagram illustrating an external material movement detection system according to another embodiment of the present invention.
11 is a cross-sectional view in the AA direction in Fig.
이하 본 발명에 따른 외부물질이동 감지센서 및 이를 포함하는 외부물질이동 감지시스템에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, an external material movement detection sensor and a foreign material movement detection system including the same according to the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
상기 외부물질이동 감지시스템은, 바다, 하천, 강 등의 수중이나 또는 지하수를 포함하는 지중 등 전해질환경(지하수, 바닷물, 수돗물, 강물, 상하수도 등등)을 제공하는 장소에 설치되어 수중 또는 지중에 있는 외부물질의 이동을 감지함으로써, 외부환경의 변화를 감지하기 위한 시스템으로 한 분야에 한정되지 않는다.The external material movement detection system is installed in a place providing electrolytic environment (underground water, seawater, tap water, river water, water supply and sewage etc.) such as underwater of sea, river, And is not limited to one field as a system for detecting the change of the external environment by sensing the movement of the foreign substance.
예로서, 상기 외부물질이동 감지시스템은, 토사 또는 유체 등의 외부물질(M)의 이동을 감지함으로써 외부물질(M)으로 구성된 환경의 변화(예를들어, 지반침하현상과 같은 지하의 변화, 수중 다리 또는 보의 침식, 상하수도관 누수현상, 용융 금속이나 용암의 흐름변화 등)를 감지할 수 있다.For example, the external material movement detection system may detect a change in the environment constituted by the external material M (for example, a change in the underground such as a subsidence phenomenon such as a ground settlement phenomenon) by sensing the movement of an external material M, Erosion of underwater bridges or beams, water and sewage pipe leakage, changes in flow of molten metal or lava, etc.).
일 실시예에서, 본 발명에 따른 외부물질이동 감지시스템은, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 외부물질(M)의 이동을 감지하는 적어도 하나 이상의 외부물질이동 감지센서(100)를 포함할 수 있다.In one embodiment, the external mass transfer detection system according to the present invention includes at least one external
상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 전해질환경에서 서로 도선으로 연결된 한 쌍의 전도성부재들 중 하나에 마찰을 가할 때 한 쌍의 전도성 부재들 사이에 전위차가 발생되어 전류가 흐르는 원리를 이용한다.The external
실험을 통해, 전해질환경에서 티타늄과 탄소 중 티타늄에 마찰을 가하는 경우 티타늄과 탄소 사이의 전위차가 증가됨이 확인되었다.Experiments have shown that increasing the potential difference between titanium and carbon when rubbing titanium in titanium and carbon in the electrolyte environment.
이때, 상기 한 쌍의 전도성 부재들이 상대적으로 갈바닉 계열의 반대극성을 가지는 경우뿐만 아니라 동일한 재질로 이루어진 경우에도 한 쌍의 전도성 부재들 사이에 전위차가 발생된다.At this time, a potential difference is generated between the pair of conductive members even when the pair of conductive members are made of the same material as well as in the case of the opposite polarity of the galvanic series.
보다 구체적으로, 상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 전해질환경 내에 설치되어 한 쌍의 전도성 부재들 중 외부물질(M)에 의해 마찰되거나 변형력이 가해지는 부재에서 열전기 현상과 산화반응이, 나머지 부재에서 환원반응이 일어나 전위차를 형성할 수 있다.More specifically, the external
열전기현상이란, 종류가 서로 다른 두 금속의 두 끝을 서로 잇고 그 접합부의 온도를 달리할 때에 전류가 흐르는 현상을 의미하는데, 상기 외부물질(M)에 의한 마찰이나 변형력에 의해 마찰에 의한 열전기 현상이 산화반응과 함께 발생될 수 있다.The term "thermoelectric image" means a phenomenon in which current flows when two ends of two kinds of metals having different kinds are connected to each other and the temperature of the junction is different. The thermoelectric phenomenon due to friction due to friction or deformation force by the external material Can be generated together with the oxidation reaction.
예를들어, 티타늄에 마찰을 가하는 경우 가열하였을 때 발생하는 전류 및 전압 값과 거의 동일한 값(대략 2mV 내외)을 얻기 위해 에너지는 가열하였을 때 소요되는 에너지의 2% 내외에 해당한다. 즉, 열전기 현상에 의한 전류값 및 전압값은 열을 가하는 경우보다 마찰을 가하는 경우 보다 용이하게 얻어질 수 있는 것이다.For example, in the case of applying friction to titanium, energy is about 2% of the energy required for heating in order to obtain a value (approximately 2 mV or so) almost equal to the current and voltage generated when heated. That is, the current value and the voltage value due to the thermoelectric phenomenon can be obtained more easily than when applying heat, as compared with the case where heat is applied.
이러한 마찰에 의한 열전기현상은, 대기 중 보다 자연환경의 수중과 같은 전해질환경에서 보다 효과적으로 발생된다.The thermoelectric image caused by such friction is more effectively generated in the electrolyte environment such as the water of the natural environment than in the atmosphere.
한편, 일반적으로, 자연 환경에서 존재하는 전해질환경에서 갈바닉 부식 반응에서 높은 전위차와 높은 전류를 만드는 조건의 조합은 산화되는 측(active, 음극) 부재가 빠르게 부식되어 소멸되므로 오랜기간 사용가능한 센서에 이용할 수 없다.On the other hand, in general, a combination of high electric potential difference and high electric current conditions in a galvanic corrosion reaction in an electrolytic environment existing in a natural environment is used for a sensor that can be used for a long period of time because the oxidized side (active) I can not.
이러한 이유로, 오랜기간 반 영구적인 사용을 위해 내부식성 전도성 부재의 조합을 이용한다고 하더라도 이러한 경우는 반응성이 작아 부식반응이 거의 일어나지 않거나 시간이 지남에 따라 부식반응이 약화되어 한 쌍의 전도성 부재들 사이의 전위차가 0V, 전류가 0mA에 가까지므로 자연 환경에서 존재하는 전해질환경에서 이용 가능한 센서에 이용될 수 없다.For this reason, even if a combination of corrosion-resistant conductive members is used for a long period of semi-permanent use, the case is less reactive and the corrosion reaction hardly occurs, or the corrosion reaction is weakened over time, Can not be used in a sensor usable in an electrolytic environment existing in a natural environment because a potential difference of 0 V and a current is close to 0 mA.
이에, 본 발명은, 종래 전해질환경에서 센서로 사용될 수 없는 강한 내 부식성 및 전도성을 가지는 한 쌍의 물질들(예로서, 티타늄-티타늄, 티타늄-탄소봉,....) 중 하나에 마찰이나 변형력을 가하면 나머지 하나와 0.5V 이상의 전위차와 1mA 이상의 전류가 발생하여 자연 환경에 존재하는 전해질환경에 반응성을 보이는 원리와 열전기 현상을 이용하여 외부물질이동 감지센서(100)를 구성한다.Thus, the present invention is based on the discovery that friction or deformation (e.g., deformation) of one or both of a pair of materials (e.g., titanium-titanium, titanium-carbon rods ...) having strong corrosion resistance and conductivity that can not be used as sensors in conventional electrolyte environments A potential difference of 0.5 V or more and a current of 1 mA or more are generated to constitute an external
이를 통해, 본 발명은, 평소 외부환경의 변화가 없어 외부물질(M)의 이동이 거의 없는 경우 부식반응이 거의 일어나지 않아 전도성부재의 수명이 매우 길며, 외부물질(M)과의 마찰에 의해 부식반응이 일어나도 외부물질(M)에 의한 마찰이나 변형력이 가해지는 부분만 부식이 일어나 반 영구적으로 사용할 수 있는 이점이 있다.Accordingly, in the present invention, when there is almost no change in the external environment and there is almost no movement of the external material (M), the corrosion reaction rarely occurs and the life of the conductive member is very long. Even if the reaction occurs, there is an advantage that the corrosion is caused only at the portion where the friction or the deforming force by the external substance (M) is applied, so that it can be used semi-permanently.
예로서, 상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 전도성재질로 이루어지며 외부 전해질환경에 노출되어 상기 외부물질(M)의 이동에 의하여 상기 외부물질(M)과 마찰됨으로써 전위가 변화되는 물성을 가지는 제1부재(110)와; 전도성재질로 이루어지며 외부 전해질환경을 노출되어 상기 제1부재(110)와 전위차를 형성하는 물성을 가지는 제2부재(120)와; 상기 제1부재(110)와 상기 제2부재(120) 사이에서 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)와 결합되는 절연층(140)을 포함할 수 있다.For example, the external
상기 제1부재(110)는, 전도성재질로 이루어지며, 외부물질(M)에 의한 마찰 또는 변형력이 가해질 수 있도록 설치되어 전해질 환경에서 전위차가 변화되는 물성을 가진다면 다양한 재질이나 형상이 가능하다.The
상기 제1부재(110)는, 반 영구적인 사용을 위하여 전해질 환경에서 내부식성이 강한 재질, 예를 들어, 티타늄 등의 내부식성이 강한 금속재질로 형성됨이 바람직하다.Preferably, the
상기 제2부재(120)는, 전도성재질로 이루어지며 외부 전해질환경에 노출됨과 동시에 상기 외부물질(M)과의 마찰이 방지되도록 설치되는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
즉, 상기 제2부재(120)는, 제1부재(110)와 함께 전해질환경에 위치되나 제1부재(110)와 달리 외부물질(M)에 의한 마찰이나 변형력 등이 거의 가해지지 않도록 설치됨이 바람직하다.That is, the
상기 제1부재(110)는, 갈바닉계열 상 상기 제2부재(120)보다 활성방향에 위치된 재질로 이루지거나 또는 동일한 전도성재질로 이루어 질 수 있다.The
예로서, 상기 제1부재(110)가 티타늄재질로 이루어진 경우, 제2부재(120)는, 탄소재질로 이루어지거나 또는 제1부재(110)와 동일한 티타늄재질로 이루어질 수 있다.For example, when the
이러한 경우, 상기 제1부재(110)는, 상기 외부물질(M)과의 마찰을 통해 상기 제2부재(120) 보다 낮은 전위를 형성하여 상기 제2부재(120)와의 관계에서 음극을 이루고, 상기 제2부재(120)는, 제1부재(110)와의 관계에서 양극을 이룰 수 있다.In this case, the
상기 절연층(140)은, 전해질환경에서 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이를 전기적으로 절연하기 위한 구성으로, 제1부재(110)와 제2부재(120)를 전기적으로 절연한다면 다양한 재질 및 형상이 가능하다.The insulating
상기 제1부재(110)와 상기 제2부재(120)는, 전해질환경을 통해 전하가 이동되는 것을 제외하고는 절연층(140)에 의해 절연되며 외부의 연결케이블(300)과 연결되는 단자부(312, 314)를 통해 서로 연결될 수 있다.The
상기 연결케이블(300)은, 도 4, 도 6, 도 8, 도 9 및 도 11에서 외부물질이동 감지센서(100)의 내부를 관통하는 것으로 도시되나, 이는 설명의 편의를 위한 것일 뿐 상기 연결케이블(300)의 설치가 이에 한정되는 것은 아니다.4, 6, 8, 9, and 11, the
즉, 상기 연결케이블(300)은, 외부물질이동 감지센서(100)의 신호선으로써 기능한다면 다양한 구조, 형상 및 배치가 가능하다.That is, if the
또한, 상기 연결케이블(300)은, 외부물질이동 감지센서(100)가 일렬로 배치되도록 설치될 수 있을 뿐만 아니라 기 설정된 분기지점에서 분기되어 분기지점에 복수의 외부물질이동 감지센서(100)가 연결되도록 설치될 수 있다.In addition, the
이를 통해, 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들이 그물망 형태를 이루며 지중 또는 수중에 설치될 수 있다.Accordingly, the plurality of external
이때, 상기 제1부재(110)는, 외부물질(M)과의 마찰이 없는 경우에도, 전해질환경에 노출되므로, 제2부재(120) 보다 상대적으로 낮은 전위값을 형성한다.At this time, even if there is no friction with the external material M, the
즉, 외부환경의 변화가 없어 제1부재(110)가 외부물질(M)과 마찰되지 않는 경우 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이에는 일정한 전위차가 형성된다.That is, when the
예로서, 제1부재(110)가 티타늄이고, 제2부재(120)가 탄소로 이루어진 경우, 외부환경의 변화가 없는 상태에서 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차는 대략 0.6V로 나타난다.For example, when the
이때, 외부환경의 변화가 발생하여 제1부재(110)가 외부물질(M)에 의해 마찰되거나 제1부재(110)에 외부물질(M)에 의한 변형력이 가해지는 경우, 제1부재(110)의 전위값이 변화된다.At this time, when the
이러한 전위값의 변화는 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차변화를 야기하므로, 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차변화 정도를 측정함으로써 외부환경의 변화 여부를 감지할 수 있다.This change in the potential value causes a potential difference change between the
상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 설치되는 외부환경에 따라 다양한 형상 및 결합관계를 가질 수 있다.The
일 실시예에서, 상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 도 3 내지 도 9에 도시된 바와 같이, 일렬로 적층되어 결합될 수 있다.In one embodiment, the
이때, 상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 각각 원통형으로 형성되어 길이방향으로 적층되거나 또는 길이방향에 대해 평면형상의 크기가 감소하는 원뿔형으로 형성되어 적층될 수 있다.At this time, the
이러한 경우, 상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 제2부재(120)와 외부물질(M)과의 마찰을 방지하기 위하여 제2부재(120)의 외부물질(M)에 노출된 부분을 커버하는 커버부재(112)를 추가로 포함할 수 있다.In this case, the external
이때, 상기 커버부재(112)는, 상기 제2부재(120)를 외부 전해질환경에 노출시켜 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이에서 전하가 이동될 수 있도록 적어도 하나 이상의 개구(112a)가 형성됨이 바람직하다.At this time, the
예로서, 상기 개구(112a)는, 원형로 이루어져 상기 커버부재(112)의 둘레를 따라 형성될 수 있으나 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이에서 전하가 이동되는 전해질통로로 기능할 수 있다면 다양한 형상 및 배치가 가능함은 물론이다.For example, the
상기 커버부재(112)와 제1부재(110)에 의해 형성되는 내부공간에 제2부재(120)가 설치됨으로써 제2부재(120)와 외부물질(120)과의 마찰이 최대한 방지될 수 있다.The
이러한 경우, 상기 제1부재(110)가 티타튬재질로 형성되고 제2부재(120)가 탄소재질로 형성되는 경우 긴 수명과 우수한 신호값이 보장될 수 있다.In this case, when the
다른 일 실시예에서, 상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 도 10 및 도 11에 도시된 바와 같이, 서로 투수성물질로 분리된 상태로 길이방향으로 연장된 다심형 구조로 형성될 수 있다.In another embodiment, the
여기서, 상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 전도성재질의 라인 또는 전도성재질의 시트 등 다양한 구조를 가질 수 있음은 물론이다.Here, the
이때, 상기 절연층(140)은, 상기 제2부재(120)의 둘레에 배치됨이 바람직하다.At this time, the insulating
이러한 경우, 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)는 길이방향으로 상대적으로 길게 형성되므로 상기 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전해질통로를 위하여 상기 절연층(140)은 투수성재질로 형성됨이 바람직하다.In this case, since the
예로서, 상기 제1부재(110)는, 내측에 중공을 가지는 원통구조로 이루어질 수 있다.For example, the
이때, 상기 제2부재(120)는, 상기 중공에 설치되며, 상기 절연층(140)은, 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120) 사이에 설치될 수 있다.At this time, the
도 11에서, 상기 제1부재(110)는 상기 제2부재(120)의 외측둘레 전체를 감싸는 형태로 도시되어 있으나 제2부재(120)의 외측둘레 일부를 감싸는 형태로 구성되는 것도 가능하다.In FIG. 11, the
상기 제1부재(110)가 상기 제2부재(120)의 외측둘레 전체를 감싸는 형태로 구성되는 경우, 상기 제1부재(110)는, 제2부재(120)가 전해질환경에 노출될 수 있도록 투수성을 갖는 다공질 구조로 형성될 수 있다.When the
예로서, 상기 제1부재(110)는, 도 11에 도시된 바와 같이, 상기 제2부재(120)를 전해질환경에 노출시키기 위한 전해질통로를 위해 외주연에 형성된 천공(110a)을 추가로 포함할 필요가 있다. As an example, the
전해질이 통과할 수 있도록 상기 제1부재(110)을 구성으로써 상기 천공(110a)은 하나의 예시이며 전해질이 통과할 수 있는 다양한 형태로 구성할 수 있다. The
예로서 전해질통로로써 여러 가닥의 전도성 물질로 된 선이 절연체(140)을 둘러싸고 있는 형태로 설치될 수 있다. As an example, an electrolyte passageway may be provided in the form of a wire surrounded by a plurality of strands of conductive material surrounding the
한편, 도 10과 같이, 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)는 지중 또는 수중 등에 도 1과 같은 연직방향이 아닌 수평방향으로 설치되어 작동될 수 있음은 물론이다.10, it is needless to say that the
예로서, 상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 노면 아래의 물질이동을 감지하기 위하여 투수성(예를들어, 아스팔트) 또는 불투수성(예를들어, 콘크리트) 노면 아래에 수평방향으로 설치될 수 있다.For example, the external
이경우에도, 복수의 외부물질이동 감지센서(100)가 연결케이블(300)을 통해 연결되어 수평방향으로 설치될 수 있음은 물론이다.In this case, it is needless to say that a plurality of external
수평방향으로 설치된 단일한 하나의 외부물질이동 감지센서(100)만으로 외부물질이동 감지시스템을 구성하는 경우, 하나의 외부물질이동 감지센서(100)의 전위차측정을 위한 단자부(312, 314) 만이 필요하며 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들을 연결하기 위한 연결케이블(300) 구성은 필수요소가 아니다.Only the
이때, 상기 단자부(312, 314)는, 외부물질이동 감지센서(100) 내의 적절한 위치(예를들어, 제2부재(120)와 절연층(140) 사이 또는 절연층(140))에 설치될 수 있음은 물론이다.At this time, the
상기 외부물질이동 감지센서(100)가, 투수성노면 아래에 설치되는 경우, 외부환경의 변화가 거의 없는 경우에도 투수성노면에 의해 제1부재(110)에서 산화반응 및 열전기반응이 일어나는 것을 방지하기 위하여 외부환경의 변화가 거의 없는 경우 제1부재(110)와 외부물질(M) 사이의 마찰을 방지하기 위한 피복부재(180)를 추가로 포함할 수 있다.When the external
상기 피복부재(180)는, 상기 외부물질(M)과 기 설정된 강도 이상의 세기로 마찰되는 경우 벗겨져 상기 제1부재(110)를 상기 외부물질(M)에 노출시키기 위하여 제1부재(110)의 외주연에 설치됨이 바람직하다.The covering
또한, 상기 피복부재(180)는, 투수성재질로 형성될 수 있다.In addition, the
예로서, 상기 피복부재(180)는, 투수성플라스틱재질로 형성될 수 있다.For example, the
한편, 상기 연결케이블(300)은, 제2부재(120) 내부에 설치되거나, 제2부재(120)와 절연체(140) 사이에 설치되거나 또는 절연체(140)에 설치될 수 있으며 특정 위치에 설치되는 것으로 한정되지 않는다.The
마찬가지로, 상기 단자부(312, 314)는, 외부물질이동 감지센서(100)의 신호선으로써 기능한다면 제2부재(120) 내부에 설치되거나, 제2부재(120)와 절연체(140) 사이에 설치되거나 또는 절연체(140)에 설치가능 함은 물론이다. Similarly, the
이러한 경우에도, 앞서 설명한 바와 같이, 상기 제1부재(110)가 티타튬재질로 형성되고 제2부재(120)가 탄소재질로 형성되는 경우 긴 수명과 우수한 신호값이 보장될 수 있다.Also in this case, as described above, when the
한편, 상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 상기 제1부재(110)와 전기적으로 연결되며 가장자리에서 복수의 로드(134)들이 방사형으로 연장되어 형성되며, 상기 외부환경에 노출되어 상기 외부물질(M)의 이동시 부러짐으로써 상기 제2부재(120)와 이루는 전위차를 변화시키는 제3부재(130)를 더 포함할 수 있다.The external
상기 제3부재(130)는, 외부물질(M)의 이동시 발생하는 변형력에 의해 부러짐으로써 전위값이 변화되어 제2부재(120)와의 전위차를 형성하는 부재에 해당한다.The
상기 제3부재(130)는, 제1부재(110)와 동일한 재질로 이루어지거나 또는 절연체가 외부에 코팅된 금속합금(예를들어, 부식반응이 잘 일어나는 아연 또는 알루미늄합금, 마그네슘 합금)으로 이루어질 수 있다.The
상기 제3부재(130)가 전해질환경에서 우수한 부식작용을 나타내는 재질(예를들어, 절연체 코팅된 알루미늄(제3부재(130))-탄소봉(제2부재(120)), 절연체 코팅된 아연(제3부재(130))-탄소봉(제2부재(120)) 등의 조합....)로 형성되는 경우, 마찰이나 변형을 알루미늄이나 아연에 가하면 전위차가 0.7V 수준(절연체로 코팅되지 않은 상태)에서 1.2V까지 상승하고 전류가 1-2mA 수준(절연체로 코팅되지 않은 상태)에서 3-5mA까지 상승한다.The
이러한 조합은 부식작용으로 인해 수명이 짧아 단기간 사용하는데 적합하나, 저렴한 비용으로 우수한 전위차 응답신호를 얻을 수 있는 이점이 있다.Such a combination is suitable for short-term use due to its short life due to corrosion, but has an advantage of obtaining an excellent potential difference response signal at low cost.
상기 제3부재(130)는, 도 7 및 도 9에 도시된 바와 같이, 중심영역(132)의 가장자리에서 방사형으로 연장된 복수의 로드(134)들을 포함할 수 있다.The
상기 복수의 로드(134)들은, 외부물질(M)의 이동시 발생되는 변형력에 의해 부러지는 부분으로 기설정된 변형력이 가해지면 부러질 수 있도록 막대기형대를 가지는 것이 바람직하나, 이에 한정되는 것은 아니다.The plurality of
상기 제3부재(130)는, 도 4 및 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 절연층(140)과 상기 제1부재(110) 사이에 배치되거나 또는 상기 제2부재(120)의 상기 제1부재(110)에 대한 대향면에 배치될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.4 and 6, the
상기 제3부재(130)는, 제1부재(110) 및 제2부재(120)의 설치위치 및 결합관계에 따라 다양한 형상을 가지며 다양한 위치에 설치될 수 있다.The
상기 제3부재(130)가, 도 6에 도시된 바와 같이, 상기 제2부재(120)의 상기 제1부재(110)에 대한 대향면에 배치되는 경우, 상기 제3부재(130)와 제2부재(120) 사이에는, 절연층(160)이 형성될 수 있다.6, when the
이때, 제3부재(130)와 절연층(160)을 각각 관통하는 관통구(130a, 160a)는, 상기 제2부재(120)를 외부 전해질환경에 노출시키는 전해질통로에 해당될 수 있다.The through
한편, 상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 온도값, 지자기값, 가속도값 및 진동값 중 적어도 하나를 포함하는 보조측정값 측정하는 보조센서(150)를 추가로 포함할 수 있다.Meanwhile, the external
예로서, 상기 보조센서(150)는, 도 4 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제1부재(110) 내부에 형성되는 빈 공간(S)에 설치될 수 있다.For example, the
상기 보조센서(150)는, 외부물질이동감지에 필요한 보조적 데이터(온도값, 지자기값, 가속도값 또는 진동값 등)를 제공할 수 있다.The
상기 제1부재(110), 제2부재(120) 및 보조센서(130)는, 연결케이블(300)을 통해 서로 전기적으로 연결될 수 있다.The
상기 연결케이블(300)은, 내부에 제1부재(110) 및 제2부재(120)의 외부연결단자영역과 연결되는 단자부(312, 314)를 가지는 복수의 도선그룹들과; 상기 복수의 도선그룹들을 보호하는 절연피막을 포함할 수 있다.The
예로서, 상기 연결케이블(300)은, 상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)의 중심을 관통하도록 설치될 수 있다.For example, the
상기 연결케이블(300)은, 도 1에 도시된 바와 같이, 하나의 외부물질이동 감지센서(100)를 다른 외부물질이동 감지센서(100)와 전기적으로 연결하거나 또는 후술하는 중앙처리부(200)와 전기적으로 연결하도록 설치될 수 있다.As shown in FIG. 1, the
한편, 상기 외부물질이동 감지시스템은, 하나 이상의 외부물질이동 감지센서(100)에 더해, 외부물질이동 감지센서(100)와 단자부(132, 134)를 통해 연결되어 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차변화율을 산출하는 중앙처리부(200)를 더 포함할 수 있다.In addition to the at least one external
예로서, 상기 중앙처리부(200)는, 단자부(132, 134)를 통해 상기 외부물질이동 감지센서(100)와 연결되어 상기 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차를 측정하는 전위차측정부(210)와; 상기 외부물질(M)의 이동을 감지하기 위하여 상기 전위차측정부(210)를 통해 측정된 전위차를 기초로 전위차의 변화율을 산출하는 연산처리부(220)를 포함할 수 있다.For example, the
상기 전위차측정부(210)는, 단자부(132, 134)를 통해 상기 외부물질이동 감지센서(100)와 연결되어 상기 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차를 측정하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다. 예로서, 상기 전위차측정부(210)는, 상기 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차를 측정하는 전압계로 구성될 수 있다.The potential
상기 전위차측정부(210)는, 도 2에 도시된 바와 같이, 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들이 설치된 경우, 상기 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들과 직렬연결될 수 있다.The potential
이때, 상기 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들은, 수중 또는 지중에 연직방향을 따라 설치될 수 있는데, 이러한 경우, 각 외부물질이동 감지센서(100)들 사이의 거리(D)는, 2.5m 로 형성됨이 바람직하다.In this case, the distance D between each of the external
이러한 경우, 상기 전위차측정부(210)는, 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들에서 측정된 전위차가 아래의 수학식 1과 같이 더해진 전위값이 측정될 수 있다.In this case, the potential
[수학식 1][Equation 1]
V = V1 + V2 + … + VNV = V1 + V2 + ... + VN
여기서, V1은, 제1감지센서(100)에서의 전위차, V2는, 제2감지센서(100)에서의 전위차, VN은, 제N감지센서(100)에서의 전위차를 의미한다.V1 denotes a potential difference in the
상기 연산처리부(220)는, 상기 외부물질(M)의 이동을 감지하기 위하여 상기 전위차측정부(210)를 통해 측정된 전위차를 기초로 전위차의 변화율을 산출하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
상기 연산처리부(220)는, 시간에 따른 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차변화를 산출할 수 있다.The
이때, 상기 연산처리부(220)는, 산출된 전위차 변화율(예를들어, 산출된 전위차변화율의 크기, 변화지속시간, 변화패턴 등)을 기초로, 외부물질(M)의 이동속도, 변위 및 이동량 중 적어도 하나를 산출할 수 있다.At this time, based on the calculated potential difference change rate (for example, the calculated magnitude of the potential difference rate, the variation duration, the variation pattern, etc.), the
한편, 상기 중앙처리부(200)는, 외부물질이동 감지센서(100)가 보조센서(150)를 더 포함하는 경우, 보조센서(150)에서 측정된 상기 보조측정값을 기초로 상기 연산처리모듈에서 산출된 상기 전위차의 변화율을 보정하는 결과값보정부(230)를 추가로 포함할 수 있다.In the case where the external
상기 결과값보정부(230)를 통해 연산처리부(220)를 통해 산출된 결과값이 보정됨으로써, 외부물질이동 감지, 즉, 외부환경 변화감지가 보다 정확히 수행될 수 있다.The resultant value calculated by the
한편, 상기 중앙처리부(200)는, 외부물질이동 감지결과를 시각 및 청각 중 적어도 하나를 통해 디스플레이하는 디스플레이부(240)를 추가로 포함할 수 있다.Meanwhile, the
상기 디스플레이부(240)는, 외부물질이동 감지센서(100)에 의해 지반침식, 다리침식, 수도누수 등의 위급상황이 감지되면, 이를 경고음 또는 화면상에 시각적표시로 디스플레이하는 구성으로 다양한 구성이 가능하다.The
또한, 상기 중앙처리부(200)는, 전위차측정부(210), 연산처리부(220), 결과값보정부(230), 디스플레이부(240) 및 보조센서(150) 에 전원을 제공하기 위한 전원공급부(260)를 추가로 포함할 수 있다.The
상기 전원공급부(260)는, 도 2와 같이 외부물질이동 감지센서(100)와 독립적으로 구성되어 연결케이블(300)을 통해 연결되거나 또는 도 9와 같이 외부물질이동 감지센서(100)와 직접결합 될 수 있다.The
예로서, 상기 전원공급부(260)는, 자체적인 전력을 형성하도록 솔라셀부(170)로 구성될 수 있다.For example, the
상기 솔라셀부(170)는, 빛을 모으기 위한 투명부재(172)와 솔라에너지를 전기에너지로 변환하는 솔라셀(174)로 구성될 수 있다.The
한편, 상기 중앙처리부(200)는, IoT(Internet of Thing) 등의 통신기능을 위하여 외부단말과 통신가능한 통신부(250)를 추가로 포함할 수 있다.Meanwhile, the
상기 통신부(250)는, 외부단말과 무선통신을 통해 통신하여 외부단말과 외부물질이동 감지센서(100)를 통해 산출된 데이터 및 외부물질이동 감지시스템을 제어하기 위한 제어데이터 등을 송수신할 수 있다.The
상기와 같은 구성에 의해, 본 발명은, 제1부재(110) 및 제2부재(120)가 근접한 소재나 동일한 소재로 이루어져 전해질환경에서 형성되는 전위차가 매우 낮은 경우에도, 제1부재(110)가 외부물질(M)에 의한 마찰이나 변형력에 영향을 받게 함으로 전위차변화를 발생시킴으로써, 오랜 내구성 및 내열성을 가진 센서를 구현할 수 있다. According to the above-described structure, even when the
이상은 본 발명에 의해 구현될 수 있는 바람직한 실시예의 일부에 관하여 설명한 것에 불과하므로, 주지된 바와 같이 본 발명의 범위는 위의 실시예에 한정되어 해석되어서는 안 될 것이며, 위에서 설명된 본 발명의 기술적 사상과 그 근본을 함께하는 기술적 사상은 모두 본 발명의 범위에 포함된다고 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention as defined in the appended claims. It is to be understood that both the technical idea and the technical spirit of the invention are included in the scope of the present invention.
100: 외부물질이동 감지센서
110: 제1부재
120: 제2부재
130: 제3부재100: external mass transfer sensor 110: first member
120: second member 130: third member
Claims (18)
전도성재질로 이루어지며 외부 전해질환경에 노출되어 상기 외부물질(M)의 이동에 의하여 상기 외부물질(M)과 마찰됨으로써 전위가 변화되는 물성을 가지는 제1부재(110)와;
전도성재질로 이루어지며 외부 전해질환경에 노출되어 상기 제1부재(110)와 전위차를 형성하는 물성을 가지는 제2부재(120)와;
상기 제1부재(110)와 상기 제2부재(120) 사이에서 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120)와 결합되는 절연층(140)을 포함하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).An external substance movement sensor (100) for detecting the movement of a foreign substance (M)
A first member 110 made of a conductive material and having a physical property such that the electric potential is changed by being exposed to an external electrolyte environment and rubbing against the external material M by movement of the external material M;
A second member 120 made of a conductive material and exposed to an external electrolyte environment and having a physical property to form a potential difference with the first member 110;
And an insulating layer (140) coupled between the first member (110) and the second member (120) between the first member (110) and the second member (120) Detection sensor (100).
상기 제1부재(110)는,
상기 외부물질(M)과의 마찰을 통해 상기 제2부재(120) 보다 낮은 전위를 형성하여 상기 제2부재(120)와의 관계에서 음극을 이루는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method according to claim 1,
The first member (110)
Wherein the second member (120) forms a negative electrode in relation to the second member (120) by forming a lower potential than the second member (120) through friction with the external material (M).
상기 제1부재(110)는, 상기 제2부재(120)와 동일한 전도성재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method of claim 2,
Wherein the first member (110) is made of the same conductive material as the second member (120).
상기 제1부재(110)는, 갈바닉계열 상 상기 제2부재(120)보다 활성방향에 위치된 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method of claim 2,
Wherein the first member (110) is made of a material that is positioned in the active direction on the galvanic system than the second member (120).
상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 일렬로 적층되어 결합되는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method according to claim 1,
Wherein the first member (110) and the second member (120) are stacked and joined in a line.
상기 제1부재(110) 및 제2부재(120)는, 상기 외부물질이동 감지센서(100)의 방향으로 연장되어 형성되며,
상기 절연층(140)은, 투수성 재질을 가지며 상기 제2부재(120)의 둘레에 배치되는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method according to claim 1,
The first member 110 and the second member 120 are formed to extend in the direction of the external mass transfer sensor 100,
Wherein the insulating layer (140) has a water permeable material and is disposed around the second member (120).
상기 제1부재(110)는, 내측에 중공을 가지는 원통구조로 이루어지며,
상기 제2부재(120)는, 상기 중공에 설치되며,
상기 절연층(140)은, 상기 제1부재(110) 및 상기 제2부재(120) 사이에 설치되는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method of claim 6,
The first member 110 has a cylindrical structure having a hollow inside,
The second member (120) is installed in the hollow,
Wherein the insulating layer (140) is installed between the first member (110) and the second member (120).
상기 외부물질(M)과 기 설정된 강도 이상의 세기로 마찰되는 경우 벗겨져 상기 제1부재(110)를 상기 외부물질(M)에 노출시키기 위하여 상기 제1부재(110)의 외주연에 설치되는 피복부재(180)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method of claim 9,
A cover member provided on an outer circumferential surface of the first member 110 to expose the first member 110 to the external material M when the first member 110 is rubbed with the external material M for a predetermined strength or more, Further comprising a sensor (180).
상기 제1부재(110)와 전기적으로 연결되며 가장자리에서 복수의 로드(134)들이 방사형으로 연장되어 형성되며, 상기 외부환경에 노출되어 상기 외부물질(M)의 이동시 부러짐으로써 상기 제2부재(120)와 이루는 전위차를 변화시키는 물성을 가지는 제3부재(130)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method of claim 5,
A plurality of rods 134 radially extending from an edge of the first member 110 and electrically connected to the first member 110. The first member 110 is exposed to the external environment and is broken when the external material M is moved, And a third member (130) having a property of changing a potential difference between the third member (130) and the third member (130).
상기 제3부재(130)는,
상기 절연층(140)과 상기 제1부재(110) 사이에 배치되거나 또는 상기 제2부재(120)의 상기 제1부재(110)에 대한 대향면에 배치되는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method of claim 9,
The third member (130)
Is disposed between the insulating layer (140) and the first member (110) or disposed on an opposite surface of the second member (120) to the first member (110) (100).
온도값, 지자기값, 가속도값 및 진동값 중 적어도 하나를 포함하는 보조측정값 측정하는 보조센서(150)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method according to claim 1,
Further comprising an auxiliary sensor (150) for measuring an auxiliary measurement including at least one of a temperature value, a geomagnetism value, an acceleration value, and a vibration value.
상기 외부물질이동 감지센서(100)는, 지중 또는 수중에 설치되어 주변의 토사 또는 유체의 이동을 감지하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지센서(100).The method according to any one of claims 1 to 11,
Wherein the external mass transfer sensor (100) is installed in the ground or underwater and senses the movement of the surrounding mass or the mass of fluid.
단자부(312, 314)를 통해 상기 외부물질이동 감지센서(100)와 연결되어 상기 제1부재(110)와 제2부재(120) 사이의 전위차를 측정하는 전위차측정부(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지시스템.An external mass transfer sensor (100) according to at least one of claims 1 to 11;
And a potential difference measuring unit 210 connected to the external mass transfer sensor 100 through the terminal units 312 and 314 and measuring a potential difference between the first member 110 and the second member 120 Characterized by an external mass transfer detection system.
상기 외부물질(M)의 이동을 감지하기 위하여 상기 전위차측정부(210)를 통해 측정된 전위차를 기초로 전위차의 변화율을 산출하는 연산처리부(220) 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지시스템.14. The method of claim 13,
And an operation processing unit (220) for calculating a rate of change of the potential difference based on the potential difference measured through the potential difference measurement unit (210) in order to detect the movement of the foreign substance (M) system.
외부물질이동 감지결과를 시각 및 청각 중 적어도 하나를 통해 디스플레이하는 디스플레이부(240)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지시스템.14. The method of claim 13,
And a display unit (240) for displaying the result of the external mass transfer detection through at least one of visual and auditory.
상기 연산처리부(220)는,
상기 전위차 변화율을 기초로, 외부물질(M)의 이동속도, 변위 및 이동량 중 적어도 하나를 산출하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지시스템.15. The method of claim 14,
The arithmetic processing unit 220,
And calculating at least one of a moving speed, a displacement, and a moving amount of the foreign substance (M) based on the variation rate of the potential difference.
상기 외부물질이동 감지센서(100)는,
상기 외부환경의 변화에 따른 온도값, 지자기값, 가속도값 및 진동값 중 적어도 하나를 포함하는 보조측정값 측정하는 보조센서(150)를 추가로 포함하며,
상기 보조센서(150)에서 측정된 상기 보조측정값을 기초로 상기 연산처리모듈에서 산출된 상기 전위차의 변화율을 보정하는 결과값보정부(230)를 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지시스템.15. The method of claim 14,
The external mass transfer sensor 100 may include,
Further comprising an auxiliary sensor (150) for measuring an auxiliary measurement value including at least one of a temperature value, a geomagnetism value, an acceleration value and a vibration value according to a change of the external environment,
(230) for correcting the rate of change of the potential difference calculated by the calculation processing module based on the auxiliary measurement value measured by the auxiliary sensor (150) .
복수의 외부물질이동 감지센서(100)들을 포함하며,
상기 복수의 외부물질이동 감지센서(100)들은, 일렬로 배치되어 상기 전위차측정부(210)와 직렬연결되는 것을 특징으로 하는 외부물질이동 감지시스템.14. The method of claim 13,
A plurality of external mass transfer sensors 100,
Wherein the plurality of external mass transfer sensors (100) are arranged in a line and connected in series with the potential difference measuring unit (210).
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KR20190107949A (en) * | 2018-03-13 | 2019-09-23 | 한국생산기술연구원 | Apparatus for sensing with triboelectrification |
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