KR20220045502A - Portable electronic crack measurement device - Google Patents

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KR20220045502A KR1020200128352A KR20200128352A KR20220045502A KR 20220045502 A KR20220045502 A KR 20220045502A KR 1020200128352 A KR1020200128352 A KR 1020200128352A KR 20200128352 A KR20200128352 A KR 20200128352A KR 20220045502 A KR20220045502 A KR 20220045502A
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Abstract

The present invention relates to a portable electronic crack measurement device, which has a compact structure to be easily carried and used and which enables a digital microscope and a tablet to be interlocked to more efficiently measure a crack formed in concrete and more efficiently measure a distance. To achieve the purpose, the crack measurement device comprises: a digital microscope (20) capable of capturing a high-magnification video of a crack unit; a camera module (30) for capturing a picture of the crack unit; an LED (60) for lighting; a control unit (10) transmitting the video and the picture to the outer tablet (200) in a wired or wireless manner; and a power unit (40) for supplying operation power.

Description

휴대용 전자 균열 측정기{Portable electronic crack measurement device} Portable electronic crack measurement device

본 발명은 휴대용 균열 측정기에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 컴팩트한 소형의 구조를 이루어서 휴대 및 이동이 용이하면 전자 측정 방식에 따른 균열측정 및 거리측정이 가능한 휴대용 전자 균열 측정기에 관한 것이다.The present invention relates to a portable crack measuring device, and more particularly, to a portable electronic crack measuring device capable of measuring cracks and measuring distance according to an electronic measuring method if it has a compact and small structure and is easy to carry and move.

일반적으로 건축구조물이나 토목구조물은 설계단계에서부터 시공단계와 사용단계를 거쳐 사용수명의 경과에 따른 자연적인 붕괴나 인위적인 철거 또는 부실시공이나 파손 등에 의한 조기붕괴의 단계로 이루어지는 생멸주기를 가지게 되며, 이와 같은 구조물의 붕괴원인은 사용수명의 경과로 인한 자연적인 원인도 일부분을 차지하겠지만 거의 대부분은 시공단계나 사용단계에서 구조물에 작용하는 외력에 의한 구조물의 변형과 깊은 관계가 있다.In general, architectural structures or civil structures have a life-and-death cycle consisting of natural collapse, artificial demolition, premature collapse due to poor construction or damage, etc. The cause of collapse of the same structure is the natural cause due to the lapse of its service life, but most of it is deeply related to the deformation of the structure due to external forces acting on the structure during the construction or use stage.

이와 같은 구조물의 변형 중에서 구조물에 발생한 균열현상은 균열의 폭이 미세하여 조기에 발견하기가 어렵고, 균열의 진행속도 또한 매우 느린 것이 일반적이기 때문에 시공자나 사용자가 구조물의 안전성에 별다른 영향을 미치지 않는다고 판단하여 이를 무심코 지나쳐 버리기 쉬운 면이 있으나, 어떠한 균열은 구조물의 구조적인 결함을 야기시키고 종국적으로는 구조물의 붕괴를 초래할 수도 있기 때문에 구조물에 발생한 균열현상은 구조물의 안전성을 진단하는 데에 매우 중요한 요소 중의 하나이며, 이와 같은 균열현상을 측정하기 위한 측정기구 또한 구조물의 안전성을 진단하는 매우 중요한 장치 중의 하나이다.Among these deformations of structures, cracks occurring in structures are difficult to detect early due to the small width of the cracks, and the progress of cracks is generally very slow. Therefore, it is easy to overlook this aspect, but since any cracks can cause structural defects in the structure and ultimately lead to the collapse of the structure, cracks occurring in structures are one of the most important factors in diagnosing the safety of structures. It is one of the most important devices for diagnosing the safety of a structure.

상기와 같이 건축구조물이나 토목구조물에 발생한 균열현상을 측정하기 위한 종래기술로는 균열자, 균열 변형 게이지, 디지털 균열 측정기 등의 장비를 사용하고 있다.As described above, as a prior art for measuring cracks occurring in building structures or civil structures, equipment such as crackers, crack strain gauges, and digital crack gauges are used.

그중 균열자에 의한 측정방법은, 눈금이 형성된 균열자를 이용하여서 균열폭을 측정하거나 균열 길이를 측정하는 방법이며, 이러한 균열자는 균열폭이나 균열길이를 개략적으로 측정하는 데는 유용하지만 굴곡을 갖는 균열홈의 길이를 비교적 정확하게 측정하지는 못하하는 문제점이 있었다.Among them, the measurement method by the cracker is a method to measure the crack width or measure the crack length using a cracked cracker with a scale formed. These crackers are useful for roughly measuring the crack width or crack length, but the length of the crack groove having a curvature. There was a problem in that it was not possible to measure relatively accurately.

또한, 균열 변형 게이지(strain gage)는, 기계적인 미세한 변화(strain)를 전기 신호로 검출하는 센서이며, 기계나 구조물의 표면에 생기는 미세한 치수의 변화, 즉 저항치가 변화하는 물리현상을 응용하여 스트레인을 측정한다. 그런데 이러한 균열 변형 게이지는 가격이 고가이고 휴대가 불편한 등의 문제점이 있다.In addition, a crack strain gage is a sensor that detects minute mechanical strain as an electrical signal, and applies a physical phenomenon in which a microscopic change in size that occurs on the surface of a machine or structure, that is, a change in resistance value, is applied to strain measure However, these crack strain gauges are expensive and have problems such as inconvenient to carry.

또한, 디지털 균열 측정기는, 측정된 균열폭 또는 균열 길이에 대한 정보를 전자기적인 변위로 환산하고 수치화하여 디스플레이하는 장치이다. 이러한 장비도 상술한 균열 변형 게이지와 마찬가지로 가격이 고가이고 부피가 비교적 커서 휴대가 불편한 문제점이 있다.In addition, the digital crack measuring device is a device that converts information about the measured crack width or crack length into electromagnetic displacement, digitizes it, and displays it. Similar to the crack strain gauge described above, such equipment is expensive and has a relatively large volume, so it is inconvenient to carry.

대한민국 특허등록 제1682692호(2016.11.29.등록)Korean Patent Registration No. 1682692 (Registered on November 29, 2016) 대한민국 특허등록 제1764640호(2017.07.28.등록)Republic of Korea Patent Registration No. 1764640 (2017.07.28.Registration)

본 발명은 상기한 종래 기술에서의 문제점을 개선하기 위해 제안된 것으로서, 컴팩트한 소형의 구조를 이루어서 휴대 및 이동이 용이하며 보다 정밀한 균열 측정이 가능한 디지털 현미경을 이용하여 장비의 균열측정 효율을 향상시키도록 하는 데 목적이 있다.The present invention has been proposed to improve the problems in the prior art. It has a compact and small structure, so it is easy to carry and move, and it uses a digital microscope capable of more precise crack measurement to improve crack measurement efficiency of equipment. It is aimed to make

상기 목적을 이루기 위한 본 발명은, 콘크리트 구조물 표면에 형성된 균열을 측정하기 위한 측정기 본체에는, 균열부의 고배율 동영상 촬영이 가능한 디지털 현미경과; 균열부의 사진 촬영을 위한 카메라모듈과; 조명을 위한 led와; 상기 동영상 및 사진을 외부 태블릿으로 유,무선 송출하는 제어부; 및 전원 공급을 위한 전원부;가 구성된 것을 특징으로 한다.The present invention for achieving the above object, the measuring instrument body for measuring the cracks formed on the surface of the concrete structure, a digital microscope capable of high-magnification video shooting of the cracks; a camera module for taking pictures of the cracks; with leds for lighting; a control unit that transmits the video and photos to an external tablet by wire or wirelessly; and a power supply unit for supplying power.

또한, 상기 측정기 본체에는 레이저 거리 측정기가 추가로 구성된 것을 특징으로 한다.In addition, the measuring device body is characterized in that the laser distance measuring device is additionally configured.

이러한 본 발명의 균열 측정기는, 컴팩트한 소형의 구조를 이루어서 사용 및 이동이 용이한 가운데 디지털 현미경과 태블릿PC를 연동하여 콘크리트 표면에 형성된 균열의 측정이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 된다.The crack measuring device of the present invention has a compact and small structure, so it is easy to use and move, and by linking a digital microscope and a tablet PC, the measurement of cracks formed on the concrete surface can be made more efficiently.

또한, 사진촬영 기능 및 레이저 거리측정 기능을 구비하여 측정기의 기능성을 향상시키는 이점을 나타낸다.In addition, it shows the advantage of improving the functionality of the measuring device by having a photo taking function and a laser distance measuring function.

도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 전자 균열 측정기 측면 구조도.
도 2는 본 발명의 전자 균열 측정기 블럭 구성도.
도 3은 본 발명 측정기를 이용한 콘크리트 구조물 표면 균열 측정 상태 사시도.
도 4는 본 발명 측정기를 이용한 콘크리트 구조물 표면 균열 측정 상태 측면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시 예에 따른 측정기 본체의 요부 단면 확대도.1 is a side structural view of a portable electronic crack detector according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a block diagram of the electromagnetic crack detector of the present invention.
Figure 3 is a perspective view of the concrete structure surface crack measurement state using the measuring instrument of the present invention.
Figure 4 is a side view of the concrete structure surface crack measurement state using the measuring instrument of the present invention.
5 is an enlarged cross-sectional view of a main part of a measuring instrument body according to another embodiment of the present invention.

이하, 본 발명의 구체적인 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, specific embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

본 발명의 실시 예는 여러 가지 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 아래에서 상세히 설명하는 실시 예로 한정되는 것으로 해석되어서는 안 된다. 본 실시 예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위하여 제공되는 것이다.Embodiments of the present invention may be modified in various forms, and the scope of the present invention should not be construed as being limited to the embodiments described in detail below. This embodiment is provided to more completely explain the present invention to those of ordinary skill in the art.

따라서, 도면에서 표현한 구성요소의 형상 등은 더욱 명확한 설명을 강조하기 위해서 과장되어 표현될 수 있다. 각 도면에서 동일한 구성은 동일한 참조부호로 도시한 경우가 있음을 유의하여야 한다. 또한, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 공지 기술의 기능 및 구성에 관한 상세한 설명은 생략될 수 있다.Accordingly, the shape of the components expressed in the drawings may be exaggerated in order to emphasize a clearer description. It should be noted that the same components in each drawing are sometimes illustrated with the same reference numerals. In addition, detailed descriptions of functions and configurations of known technologies that may unnecessarily obscure the gist of the present invention may be omitted.

먼저, 본 발명의 일 실시 예에 따른 휴대용 전자 균열측정기의 구성을 도 1 및 도 2를 통해 살펴보면 다음과 같다.First, a configuration of a portable electronic crack measuring device according to an embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 1 and 2 .

본 실시 예에서 콘크리트 구조물 표면(300)에 형성된 균열을 측정하기 위한 측정기 본체(100)에는, 균열부의 고배율 동영상 촬영이 가능한 디지털 현미경(20)과, 균열부의 사진 촬영을 위한 카메라모듈(30)과, 조명을 위한 LED(60)와, 상기 동영상 및 사진을 외부 태블릿(200)으로 유,무선 송출하는 제어부(10) 및 동작 전원 공급을 위한 전원부(40)가 구성된다.In the present embodiment, the measuring instrument body 100 for measuring the cracks formed on the surface 300 of the concrete structure includes a digital microscope 20 capable of shooting a high-magnification video of the cracks, and a camera module 30 for taking pictures of the cracks and , an LED 60 for lighting, a control unit 10 that transmits the moving image and photos to the external tablet 200 by wire or wirelessly, and a power supply unit 40 for supplying operating power are configured.

이때, 측정기 본체(10)에는 레이저광을 이용하여 균열부의 깊이를 측정할 수 있는 레이저 거리 측정기(50)가 추가로 구성됨이 바람직하다.At this time, it is preferable that the measuring device body 10 is further configured with a laser distance measuring device 50 capable of measuring the depth of the crack by using a laser beam.

또한, 측정기 본체(100)는 원통 형상을 이루는 가운데 선단부에는 디지털 현미경(20), 카메라모듈(30) 등이 콘크리트 구조물 표면(300)과 일정 이격 간격을 유지시키기 위해 링 형상을 이루는 투명 또는 반투명 재질(아크릴, 폴리카보네이트 등)의 간격 지지구(110)가 선택적으로 구성될 수 있다.In addition, the measuring instrument body 100 is a transparent or translucent material forming a ring shape to maintain a predetermined distance from the concrete structure surface 300 and the digital microscope 20, the camera module 30, etc., at the front end of the central end forming the cylindrical shape. (Acrylic, polycarbonate, etc.) spacing support 110 may be optionally configured.

이와 같은 구성을 이루는 본 발명 휴대용 전자 균열측정기의 사용에 따른 작용효과를 살펴보기로 한다.Let's take a look at the effects of the use of the present invention portable electronic crack measuring device having such a configuration.

본 발명의 균열측정기는 소형의 구조를 이루고 있기 때문에 휴대가 용이하며 필요에 따라 콘크리트 구조물 표면(300)에 형성된 균열부에 대한 정밀한 측정 및 확인이 가능하다.Since the crack measuring device of the present invention has a compact structure, it is easy to carry and, if necessary, it is possible to precisely measure and confirm cracks formed on the surface 300 of the concrete structure.

즉, 도 3 및 도 4에서와같이 측정기 본체(100)를 콘크리트 구조물 표면(300)의 균열부위에 밀착시키게 되면 디지털 현미경(20)을 통해 촬영되는 영상이 무선 연동되는 관리자의 태블릿(200)로 전송이 이루어지게 된다.That is, when the measuring instrument body 100 is brought into close contact with the cracked part of the concrete structure surface 300 as in FIGS. 3 and 4 , the image captured through the digital microscope 20 is wirelessly linked to the administrator's tablet 200. transmission is made.

이와 함께 카메라모듈(30) 동작을 통해 사진자료의 전송이 이루어질 수 있게 되며, 어두운 곳에서는 LED(60)에 의한 조명을 통해 보다 선명한 영상 획득이 가능하게 된다.In addition, photo data can be transmitted through the operation of the camera module 30 , and a clearer image can be obtained through illumination by the LED 60 in a dark place.

이에 따라 관리자는 태블릿(200) 화면을 통해 디스플레이되는 균열부의 상태를 정밀하게 확인함과 함께 균열부의 폭, 깊이, 각도, 단면적 등에 대한 수치정보를 용이하게 확인할 수 있게 되며, 이러한 데이터는 자료로 저장 및 보관되어질 수 있게 된다.Accordingly, the administrator can precisely check the state of the crack displayed through the tablet 200 screen and easily check numerical information on the width, depth, angle, cross-sectional area, etc. of the crack part, and these data are stored as data. and can be stored.

따라서 본 발명의 균열 측정기는, 컴팩트한 소형의 구조를 이루어서 사용 및 이동이 용이한 가운데 디지털 현미경과 태블릿PC를 연동하여 콘크리트에 형성된 균열의 측정이 보다 효율적으로 이루어질 수 있게 됨을 알 수 있다.Therefore, it can be seen that the crack measuring device of the present invention has a compact and small structure, so it is easy to use and move, and it can be seen that the measurement of cracks formed in concrete can be made more efficiently by linking a digital microscope and a tablet PC.

또한, 사진촬영 기능 및 레이저 거리측정 기능을 구비하여 측정기의 기능성을 향상시키는 이점을 나타낸다.In addition, it shows the advantage of improving the functionality of the measuring device by having a photo taking function and a laser distance measuring function.

한편, 도 5는 본 발명의 다른 실시 예를 나타낸 것으로서, 간격 지지구(110)의 선단부에는 콘크리트 구조물 표면(300)과 밀착에 따른 안정적인 지지가 이루어질 수 있도록 하기 위한 탄성재질의 밀착패드(120)가 구비된다.On the other hand, FIG. 5 shows another embodiment of the present invention, and the tip of the gap support 110 is made of an elastic material for stable support according to the close contact with the concrete structure surface 300 . is provided

이때, 밀착패드(120)는 에폭시수지 30~50중량%, 우레탄 20~40중량%, 칼슘설포알루미네이트계 팽창재 5~15중량%, 피리독신 염산염 1~10중량%, 탄산 마그네슘 1~10중량%, 제올라이트 1~10중량%의 혼합 조성을 이루도록 하였다.At this time, the adhesion pad 120 is 30 to 50% by weight of epoxy resin, 20 to 40% by weight of urethane, 5 to 15% by weight of calcium sulfoaluminate-based expansion material, 1 to 10% by weight of pyridoxine hydrochloride, 1 to 10% by weight of magnesium carbonate , to achieve a mixed composition of 1 to 10% by weight of zeolite.

이와 같은 밀착패드(120)의 구성을 이루게 되면, 간격 지지구(110)가 콘크리트 구조물 표면(300)에 직접 접촉되는 것을 방지하는 가운데 보다 긴밀하게 밀착상태를 이룰 수 있게 되어 안정적인 균열 측정작업이 이루어질 수 있게 된다.When such a configuration of the adhesion pad 120 is achieved, the gap support 110 prevents direct contact with the surface 300 of the concrete structure, and a more closely adhered state can be achieved, so that a stable crack measurement operation can be performed. be able to

특히, 밀착패드(120)에는 칼슘설포알루미네이트계 팽창재가 혼합되어 있기 때문에 우레탄의 탄성력이 안정적으로 유지될 수 있게 되며, 피리독신 염산염은 밀착패드(120)의 표면 오염을 방지할 수 있게 된다.In particular, since the adhesive pad 120 is mixed with a calcium sulfoaluminate-based expansion material, the elasticity of urethane can be stably maintained, and pyridoxine hydrochloride can prevent surface contamination of the adhesive pad 120 .

또한, 추가 첨가된 탄산 마그네슘은 패드의 내부 공극을 전체적으로 균일하게 형성시킬 수 있게 되며, 합성 규산염 광물인 제올라이트는 밀착패드(120)의 내구성을 강화하여 표면 크랙 발생을 방지하는 기능을 수행하게 된다.In addition, the additionally added magnesium carbonate makes it possible to uniformly form the internal pores of the pad, and the synthetic silicate mineral zeolite strengthens the durability of the contact pad 120 to prevent surface cracks from occurring.

그리고 상기에서 본 발명의 특정한 실시 예가 설명 및 도시되었지만 본 발명의 균열 측정기 구조가 당업자에 의해 다양하게 변형되어 실시될 수 있음은 자명한 일이다. And although specific embodiments of the present invention have been described and illustrated in the above, it is obvious that the crack measuring device structure of the present invention can be implemented with various modifications by those skilled in the art.

예를 들면, 상기 실시 예에서는 측정기 본체가 원통 형상을 이루는 것으로 설명 및 도시되었으나, 측정기 본체의 외관 형상은 사각형이나 삼각형 등과 같이 다양한 형상 및 모양으로 제작될 수 있게 된다.For example, in the above embodiment, the measuring instrument body has been described and illustrated as having a cylindrical shape, but the external shape of the measuring instrument body can be manufactured in various shapes and shapes, such as a square or a triangle.

따라서 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 기술적 사상이나 범위로부터 개별적으로 이해되어져서는 안되며, 이와 같은 변형된 실시 예들은 본 발명의 첨부된 특허청구범위 내에 포함된다 해야 할 것이다.Accordingly, such modified embodiments should not be individually understood from the spirit or scope of the present invention, and such modified embodiments should be included within the appended claims of the present invention.

10 : 제어부 20 : 디지털 현미경
30 : 카메라모듈 40 : 전원부
50 : 레이저 거리측정기 60 : LED
100 : 측정기 본체 110 : 간격 지지구
200 : 태블릿 300 : 구조물 표면10: control unit 20: digital microscope
30: camera module 40: power unit
50: laser rangefinder 60: LED
100: measuring instrument body 110: gap support
200: tablet 300: structure surface

Claims (5)

콘크리트 구조물 표면(300)에 형성된 균열을 측정하기 위한 측정기 본체(100)에는,
균열부의 고배율 동영상 촬영이 가능한 디지털 현미경(20)과;
균열부의 사진 촬영을 위한 카메라모듈(30)과;
조명을 위한 LED(60)와;
상기 동영상 및 사진을 외부 태블릿(200)으로 유,무선 송출하는 제어부(10); 및
동작 전원 공급을 위한 전원부(40);
가 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 균열 측정기.In the measuring instrument body 100 for measuring the cracks formed on the concrete structure surface 300,
A digital microscope 20 capable of shooting a high-magnification video of the cracks and;
A camera module 30 for taking pictures of the cracks and;
LED (60) for lighting;
a control unit 10 for transmitting the moving picture and the picture to the external tablet 200 by wire or wirelessly; and
a power supply unit 40 for supplying operating power;
A portable electronic crack detector, characterized in that it is configured. 청구항 1에 있어서,
상기 측정기 본체(10)에는 레이저 거리 측정기(50)가 추가로 구성된 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 균열 측정기.The method according to claim 1,
A portable electronic crack measuring device, characterized in that the measuring device body (10) is further configured with a laser distance measuring device (50). 청구항 1에 있어서,
상기 측정기 본체(100)의 선단부에는 콘크리트 구조물 표면과 일정 이격 간격을 유지시키기 위한 간격 지지구(110)가 구비된 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 균열 측정기.The method according to claim 1,
A portable electronic crack measuring instrument, characterized in that the distal end of the measuring instrument body (100) is provided with a gap support (110) for maintaining a predetermined distance from the surface of the concrete structure. 청구항 3에 있어서,
상기 간격 지지구(110)에는 콘크리트 구조물 표면과 밀착을 위한 밀착패드(120)가 구비된 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 균열 측정기.4. The method according to claim 3,
A portable electronic crack measuring device, characterized in that the gap support (110) is provided with a contact pad (120) for adhesion to the surface of the concrete structure. 청구항 4에 있어서,
상기 밀착패드(120)는 에폭시수지, 우레탄, 칼슘설포알루미네이트계 팽창재, 피리독신 염산염, 탄산 마그네슘, 제올라이트의 혼합 조성을 이루는 것을 특징으로 하는 휴대용 전자 균열 측정기.5. The method according to claim 4,
The adhesive pad 120 is a portable electronic cracking meter, characterized in that it comprises a mixture composition of epoxy resin, urethane, calcium sulfoaluminate-based expansion material, pyridoxine hydrochloride, magnesium carbonate, and zeolite.
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