KR100570918B1 - 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블 점검 장치 - Google Patents

지진 기록계 및 지진감지센서 케이블 점검 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 지진 기록계 와 지진감지센서를 제품(모델)에 관계없이 선택하여 결합하여 지진 센서로부터 검출되는 동서, 남북 및 상하 방향 등의 세 가지의 신호 성분에 해당하는 신호를 발생하는 신호발생기를 설계/제작하고 이로부터 출력되는 신호를 센서 케이블로부터 지진 기록계로 입력시켜 지진 기록계에 나타난 플러스 또는 마이너스 신호 성분을 관찰함으로써 센서케이블과 지진 기록계가 항상 정상적으로 동작하는지의 여부를 점검하는 장치에 관한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명 중 한 가지는 연구 및 관측을 하기위해 목적과 상황에 따라 여러 제품을 사용 하게 되는데 이 때 기록계와 지진감지센서를 연결하기 위한 장치이며. 다른 한 가지는 지진기록계에서 공급되는 12V 전압을 5V의 정전압원으로 바꾸어서 플러스 5V 와 마이너스 5V를 발생할 수 있는 신호발생기로 점검 신호로 만들고 이를 케이블 커넥터와 체결하여 지진감지센서에서 검출될 수 있는 동서, 남북 및 상하 방향을 나타내는 세 가지의 신호 성분을 선택적으로 지진 기록계로 입력시켜 점검할 수 있는 선택 스위치를 구비하고, 이들 각각의 신호에 대하여 플러스 및 마이너스 신호를 지진 기록계로 내보내어 기록계가 각각의 신호에 대하여 정확하게 응답하고 있는지를 점검할 수 있는 지진 기록계 및 지진감지센서케이블의 정상동작 여부를 점검하는 장치에 관한 것이다.
지진 기록계, 지진 감지 센서, 점검장치

Description

지진 기록계 및 지진감지센서 케이블 점검 장치{Checking device of vibration detection recorder and sensor cable}
도 1은 본 발명에 따른 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블 점검장치
도 2는 본 발명에 따른 지진 기록계와 지진감지센서케이블 체결부
〈도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명〉
X ; 동서 방향
Y ; 남북 방향
Z ; 상하 방항
본 발명은 지진 기록계 와 지진감지센서를 제품(모델)에 관계없이 선택하여 결합 할 수 있도록 설계/제작하였으며, 지진감지센서로부터 검출되는 동서, 남북 및 상하 방향 등의 세 가지의 신호 성분에 해당하는 신호를 발생하는 신호발생기를 설계/제작하고 이로부터 출력되는 신호를 센서 케이블로부터 지진 기록계로 입력시켜 지진 기록계에 나타난 플러스 또는 마이너스 신호 성분을 관찰함으로써 지진감지센서케이블과 지진 기록계가 항상 정상적으로 동작하는지의 여부를 점검하는 장치에 관한 것이다.
종래에는 지진감지센서케이블과 지진 기록계를 분리하여 점검하였으며, 지진감지센서 케이블의 경우에는 멀티미터를 사용하여 케이블의 핀과 핀 사이에 존재하는 저항을 측정하여 선의 단락 여부를 점검하였고, 지진 기록계의 경우에는 신호 발생기를 사용하여 플러스 또는 마이너스 신호를 지진 기록계의 신호 입력 단에 연결하여 기록계가 정상적으로 동작하는지의 여부를 점검함으로써 핀의 번호를 하나하나 확인하여 신호를 입력하거나 센서에 방향성을 가진 물리적인 충격을 주어서 기록된 파형의 극성을 확인하는 방법으로 점검을 하였을 때, 센서를 손상 시킬 수 있는 요인이 되고, 시간이 비교적 많이 소모된다는 문제점이 있었다. 또한 지진 기록계의 점검 시에 입력되는 신호 성분이 너무 크거나 잘못된 핀 번호에 신호를 입력할 경우에 기록계를 손상시킬 수 있는 문제점이 있었으며, 지진관측 시 목적과 상황에 따라 여러 제품을 사용 하게 되는데 그때마다 제작회사의 제품을 구입하기에는 시간(지진발생 후 여진을 관측하기 위하여 가능한 한 빠른 시간 내에 장비를 현장에 설치 운영하여야 함)적으로 불가능 하고 예산낭비를 초래 하는 문제점이 있었다.
본 발명이 이루고자하는 기술적인 과제는 상기와 같은 종래기술의 문제점을 인식하고 안출된 것으로, 서로 다른 여러 장비를 서로 대체 운영할 수 있도록 기록계와 지진감지센서를 연결할 수 있도록 하였으며, 상기와 같이 조합 한 지진기록계에서 공급되는 12V 전압을 기록계에 손상을 주지 않을 정도의 낮은 전압인 5V의 정전압 원으로 바꾸고 이를 이용하여 플러스 5V 또는 마이너스 5V를 발생시킬 수 있는 신호 발생기를 설계/제작하고 이를 지진 기록계와 지진감지센서케이블의 정상동작 여부를 점검하는 입력신호로 사용하고, 케이블 커넥터와 체결하여 센서에서 검출될 수 있는 동서, 남북 및 상하 방향을 나타내는 세 가지의 신호 성분을 선택적으로 점검할 수 있는 선택 스위치와 연결하여 상기 신호 발생기를 이용하여 각각의 신호에 대하여 플러스 및 마이너스 신호를 지진 기록계로 내보내어 기록계가 각각의 신호에 대하여 정확하게 응답하고 있는지를 점검할 수 있게 구성함으로써 센서 케이블과 지진 기록계의 정상동작 여부를 신속하게 점검 하는데 그 목적이 있다.
본 발명의 구성을 살펴보기에 앞서 지진 연구를 위하여 사용되는 지진 기록계와 지진감지센서는 동서, 남북 및 상하 방향 등의 세 가지의 신호 성분에 해당하는 신호들을 측정하여 정확한 진원지의 방향을 찾아내는데 있으며, 이들 세가지 신호에 의하여 진원지의 방향을 찾아내는데 중요한 신호 성분은 각각의 신호들 중에서 최초로 도착한 신호들의 크기와 극성이다. 이들 각각의 신호들의 최초의 신호들의 크기와 극성을 언제나 실수없이 취득하기 위해서는 항상 지진 기록계와 지진감지센서 케이블의 점검이 이루어져 있어야 한다. 본 발명은 이러한 사실에 기초하여 지진 기록계 또는 지진감지센서의 제품(모델)에 관계없이 지진감지센서로부터 검출되는 동서, 남북 및 상하 방향 등의 세 가지의 신호 성분에 해당하는 신호를 발생하는 신호발생기를 설계/제작하고 이로부터 출력되는 신호를 지진감지센서 케이블로부터 지진 기록계로 입력시켜 지진 기록계에 나타난 플러스 또는 마이너스 신호 성분을 관찰함으로써 지진감지센서케이블과 지진 기록계가 항상 정상적으로 동작하는지의 여부를 점검할 수 있는 장치를 구현한 것이다. 보다 구체적으로 본 발명을 이루기 위한 구성 수단들에 대하여 살펴보면, 지진기록계를 점검하기 위하여 필요한 신호를 발생하는 신호 발생기는 지진 기록계에서 공급되는 12V 전압을 기록계에 손상을 주지 않을 정도의 낮은 전압인 5V의 정전압 원으로 바꾸어 사용하고자 5V 정전압 원을 발생하는 상용의 전자 소자인 7805를 사용하여 신호 발생기를 설계/제작하였고, 이를 사용하여 플러스 5V 또는 마이너스 5V의 전압을 발생시켜 지진 기록계를 점검할 수 있는 입력 점검 신호를 만든다. 보다 안정된 점검신호 발생기를 만들기를 제작하기 위하여 고주파 성분을 여과하여 잡음을 제거하고 신호를 원하는 크기로 변환하여 안정적인 동작을 수행하기 위한 커패시터 및 저항을 사용하여 신호의 안정화를 꾀하였다. 또한 지진 기록계와 지진감지센서의 제품(모델)에 관계없이 지진 기록계와 지진감지센서를 케이블에 체결할 수 있는 지진 기록계와 지진감지센서 케이블 체결부(도2에서의 Host, 호스트에 해당함)를 구비하고 서로 다른 모델에 대하여서도 체결 가능하게 구성한다.(도 2 참조) 상기 지진 기록계와 지진감지센서 케이블 체결부와 점검이 필요한 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블을 상기 설계 제작한 신호발생기와 커넥터에 의하여 연결된다. 상기 신호 발생기는 동서 방향의 신호 성분을 지진기록계로 전달하는 X 단자와, 남북 방향의 신호 성분을 지진기록계로 전달하는 Y 단자와, 상하방향의 신호 성분을 지진기록계로 전달하는 Z 단자를 구비하고 작업자가 필요에 따라서 손쉽게 선택하여 각각의 신호에 대하여 점검할 수 있다. 상기 지진 기록계와 지진감지센서 케이블을 점검을 위하여 신호를 기록계로 내보내는 방법은 먼저 동서 방향의 지진 기록계와 지진감지센서 케이블을 점검을 위하여 상기 신호 발생기에서 플러스 5V 또는 마이너스 5V를 발생시켜 지진 기록계로 내보내기 위해서 신호발생기 전면에 표시된 X 토글스위치를 위로 올리면 적색 LED에 불이 들어오면서 플러스 극성을 가진 신호가 기록계로 전송되고 기록계에는 플러스 성분의 신호가 나타나며, X로 표시된 토글스위치를 아래로 내리면 녹색 LED에 불이 들어오면서 마이너스 극성을 가진 신호가 기록계로 전송되고 기록계에는 마이너스 성분의 신호가 나타나면 동서 방향의 지진 기록계와 지진감지센서 케이블이 정상적으로 동작하고 있음을 의미한다. 남북 방향과 상하 방향에 대한 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블의 점검 방법은 남북 방향은 Y 토글스위치를 사용하고 상하방향은 Z 토글스위치를 사용하여 수행하며, 그 과정은 상기 X 방향의 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블에 대한 점검과 동일하다. 상기 지진 기록계와 지진감지센서의 제품(모델)에 관계없이 사용할 수 있게 설계/제작된 지진 기록계와 지진감지센서 케이블을 변환하여 체결하는 구조(지진 기록계와 지진감지센서 케이블 체결부)는 K2 기록계와 EPISENSOR 지진감지센서, CMG40T 지진감지센서와 Q330 기록계 및 EPISENSOR 지진감지센서 및 CMG40 지진감지센서를 서로 체결하여 사용자가 원하는 데로 이루어질 수 있도록 커넥터의 핀의 구조에 따라 서로 다른 네 개의 커넥터 체결 구조를 가지도록 설계/제작하였다. 이 때 커넥터의 체결이 올바르게 이루어졌는지를 항상 확인할 수 있게 기록계로부터 나온 전원 신호를 이용하여 LED에 불이 오게 함으로써 확인 할 수 있게 하였으며, LED에 불이 켜져 있으면 커넥터는 정상적으로 삽입된 상태를 나타낸다.
[ 실시 예 ]
본 발명에 따른 구체적인 실시 예를 살펴보면, 지진 기록계와 연결된 센서케이블을 지진 기록계와 지진감지센서케이블 체결부(장치)와 연결하고, 이때 사용자는 현재 사용하고 있는 지진 기록계 및 지진감지센서의 모델을 확인하여 상기 지진 기록계와 지진감지센서케이블 체결부에 부착된 커넥터와 연결하여야 한다. 다음에는 신호 발생기와 상기 지진 기록계 및 지진감지센서케이블 체결부에 부착된 커넥터와 연결한다. 이렇게 하여 지진 기록계, 지진감지센서 케이블, 지진 기록계와 지진감지센서케이블 체결부 및 신호 발생기의 체결이 완료된다. 체결이 완료된 후에 동서 방향의 지진 기록계와 지진감지센서 케이블을 점검을 위하여 상기 신호 발생기에서 플러스 5V 또는 마이너스 5V를 신호 발생기의 전면에 표시된 X 토글스위치를 위로 올리면 적색 LED에 불이 들어오면서 플러스 극성을 가진 신호가 지진 기록계로 전송되고, 기록계에는 플러스 성분의 신호가 표시된다. X로 표시된 토글스위치를 아래로 내리면 녹색 LED에 불이 들어오면서 마이너스 극성을 가진 신호가 지진 기록계로 전송되고 기록계에 마이너스 성분의 신호가 표시되면 동서 방향의 지진 기록계와 지진감지센서 케이블이 정상적으로 동작하고 있음을 나타낸다. 남북 방향과 상하 방향에 대한 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블의 점검 방법은 남북 방향은 Y 토글스위치를 사용하고 상하방향은 Z 토글스위치를 사용하여 수행하며, 그 과정은 상기 X 방향의 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블에 대한 점검과 동일하다.
도2에 도시된 도면에 기초하여 본 발명에 따른 구성을 구체적으로 살펴보면, 도2에서 #1의 K2 기록계와 #8의 EPISENSOR 지진감지센서는 이들과 서로 체결되는 호스트 박스의 수놈 핀으로 형성된 #2는 K2 기록계의 암놈핀인 #9와 체결되고, 호스트 박스의 수놈 핀으로 형성된 #7은 EPISENSOR 지진감지센서의 암놈핀인 #12와 정상적 체결되면 엘이디에 불이 들어오도록 설계되어 있으며, 도2에서 #3의 Q330 기록계와 #6의 CMG40T 지진감지센서는 이들과 서로 체결되는 호스트 박스의 숫놈 핀으로 형성된 #4는 Q330 기록계의 #10과 체결되고, 호스트 박스의 숫놈 핀으로 형성된 #5는 CMG40T 지진감지센서의 #11과 정상적으로 체결되면 엘이디에 불이들오록 설계 제작되어 있고, 즉, 상기 하나의 호스트 박스는 #1의 K2 기록계와 #8의 EPISENSOR 지진감지센서와 #3의 Q330 기록계와 #6의 CMG40T 지진감지센서를 모두 체결할 수 있도록 설계 제작되어 상용의 지진감지센서와 기록계를 체결함에 있어서 신속하고 정확하게 체결할 수 있도록 하는 작용효과가 있다.
표1은 도2에서 호스트 박스를 중심으로 연결되는 #8의 EPISENSOR, #1의 ㆍ2, #6의 CMG40T 및 #3의 Q330의 핀 번호에 대한 신호선의 색상 및 신호를 나타내고 있으며, 표2는 상기 기록계와 지진센서가 체결되는 호스트 박스의 핀번호 및 신호선의 색상을 나타내고 있다.
표1. 호스트 박스를 중심으로 연결되는 #8의 EPISENSOR, #1의 ㆍ2, #6의 CMG40T 및 #3의 Q330의 핀 번호에 대한 신호선의 색상 및 신호
Figure 112006000061951-pat00003

표2: 기록계와 지진센서가 체결되는 호스트 박스의 핀번호 및 신호선의 색상
Figure 112006000061951-pat00004
본 발명은 기록계와 지진감지센서케이블 변환장치를 이용하여 사용중 인 장비(센서, 기록계) 의 고장 시 신속한 대체 혹은 이동식 관측소 운영 시 효율적으로 장비를 활용할 수 있도록 하였으며, 점검 장치를 이용하여, 지진기록계에서 공급되는 12V 전압을 기록계에 손상을 주지 않을 정도의 낮은 전압인 5V의 정전압 원으로 바꾸고 이를 플러스 5V 또는 마이너스 5V를 발생하여 지진 기록계를 점검할 수 있는 점검 신호로 만들고, 이를 케이블 커넥터와 체결하여 센서에서 검출될 수 있는 동서, 남북 및 상하 방향을 나타내는 세 가지의 신호 성분을 선택적으로 점검할 수 있는 선택 스위치와 연결하여 이들 각각의 신호에 대하여 플러스 및 마이너스 신호를 기록계로 내보내어 지진 기록계가 각각의 신호에 대하여 정확하게 응답하고 있는지를 점검할 수 있게 구성함으로써 센서 케이블과 지진 기록계를 동시에 신속하게 정상동작 여부를 점검할 수 있는 작용효과가 있다.

Claims (7)

  1. 지진 기록계와 센서 케이블을 동시에 점검하는 장치에 있어서,
    상기 지진 기록계에서 전송된 전원으로 정전압원을 발생하는 5V 레귤레이터를 사용하여 플러스 및 마이너스 5V 전압을 발생하여 센서케이블을 통하여 지진 기록계로 입력되는 신호에서 잡음을 제거하고 안정적인 동작을 수행하기 위하여 저항 및 커패시터가 부가된 신호 발생기와,
    상기 신호 발생기와, 기록계(K2)와 지진감지센서(#8의 EPISENSOR) 및 기록계(Q330)와 지진감지센서(#6의 CMG40T)의 신호 케이블을 하나의 호스트 박스를 통해서 체결할 수 있도록 설계 제작된 지진 기록계 및 지진감지센서케이블 체결부와,
    상기 지진 기록계 및 센서케이블 체결부에는 케이블의 체결관계가 정상적인지의 여부를 확인하는 엘이디를 구비한 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블 점검 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 청구항1에 있어서,
    상기 신호발생기는 지진감지센서에서 입력되는 동서, 남북 및 상하 방향 세 가지 신호에 대하여 플러스 및 마이너스 신호 성분을 모두 점검할 수 있는 3개의 토글스위치를 구비한 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블 점검 장치.
  6. 청구항5에 있어서,
    상기 신호발생기는 지진감지센서에서 입력되는 동서, 남북 및 상하 방향 세 가지의 플러스 및 마이너스 신호 성분을 보다 효율적으로 점검할 수 있게 플러스 신호 성분을 지진 기록계로 전송할 경우에 적색 엘이디에 불이 들어오고 마이너스 신호 성분을 전송할 경우에 녹색 엘이디에 불이 들어오는 수단을 구비한 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블 점검 장치.
  7. 청구항1에 있어서,
    상기 신호발생기, 지진감지센서 케이블 체결부, 토글스위치 및 엘이디를 일체형으로 설계 제작된 지진 기록계 및 지진감지센서 케이블 점검 장치.
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