KR101104695B1 - Displacement sensor optic iris - Google Patents

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김치엽
권일범
윤동진
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Abstract

본 발명은 변위양에 따라 개폐되는 양이 달라지는 조리개를 이용하여 변위를 측정할 수 있게 한 조리개를 구비한 변위센서에 관한 것이다. The present invention relates to a displacement sensor having a diaphragm which enables the displacement to be measured using an diaphragm whose amount of opening and closing varies according to the displacement amount.

이러란 본 발명의 조리개를 구비한 변위센서는 이동체의 이동 변위를 감지하는 변위센서에 있어서, 상기 이동체의 일측에 연결된 견인줄이 감겨져 이동체의 이동에 따라 당겨지는 견인줄의 이동에 의해 개폐량이 달라지는 조리개와 ; 상기 조리개의 일측에 설치되어 조리개를 향하여 빛을 조사하는 발광수단과 ; 상기 발광수단에서 조사되어 조리개를 통과한 빛을 수광하는 수광수단 및 ; 상기 수광수단에 의해 수광된 빛으로부터 조라개의 개폐량을 감지하고 이로부터 이동체의 변위를 산출하는 컴퓨터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. Such a displacement sensor having a diaphragm of the present invention is a displacement sensor for detecting a movement displacement of the moving body, the traction line is connected to one side of the moving body is wound around the aperture and the opening and closing amount is changed by the movement of the traction line pulled in accordance with the movement of the moving body and ; Light emitting means installed at one side of the aperture to radiate light toward the aperture; Light receiving means for receiving light emitted from the light emitting means and passing through the aperture; It is characterized in that it comprises a computer for detecting the opening and closing amount of the fleece from the light received by the light receiving means and calculates the displacement of the moving object therefrom.

변위센서, 조리개, 발광수단, 수광수단 Displacement sensor, iris, light emitting means, light receiving means

Description

조리개를 구비한 변위센서{Displacement sensor optic iris}Displacement sensor optic iris

본 발명은 변위센서에 관한 것으로써, 상세하게는 변위양에 따라 개폐되는 양이 달라지는 조리개를 이용하여 변위를 측정할 수 있게 한 조리개를 구비한 변위센서에 관한 것이다. The present invention relates to a displacement sensor, and more particularly, to a displacement sensor having an aperture that enables the displacement to be measured using an aperture whose amount of opening and closing varies according to the displacement amount.

어떤 물체의 이동량을 측정하기 위한 변위 측정을 위한 수단으로 변위센서가 많이 사용되고 있다. Displacement sensors are widely used as a means for measuring the displacement of an object.

이러한 변위센서는 어떠한 구조물의 균열 및 틈새에 장착되어 일정 시간단위로 균열 및 틈새의 크기 및 이동량을 측정하거나 변형량을 측정하는 수단으로 많이 사용되고 있으며, 많은 종류의 것이 개발되어 제공되고 있다. Such a displacement sensor is mounted on cracks and crevices of any structure and is used as a means for measuring the amount and movement of cracks and crevices in a predetermined time unit or measuring the amount of deformation, and many kinds have been developed and provided.

그러나 이러한 통상의 변위센서들은 전기적 신호를 이용하여 물체의 이동량을 검출하는 방식으로 구성되어 있어 외부의 조건에 의해 변위 측정량이 달라지는 문제가 있었다. However, these conventional displacement sensors are configured in such a way that the amount of movement of the object is detected by using an electrical signal, there is a problem that the displacement measurement amount is changed by external conditions.

즉, 전자파가 많이 발생되는 발전시설 등에 설치되었을 때에는 전자파에 의해 측정량이 달라져 정확한 변위를 감지할 수 있고, 습도가 높은 장소에 설치할 경우 습기에 의해 누전이 발생되어 고장을 일으키거나 오동작하는 문제가 있었다. In other words, when it is installed in a power generation facility that generates a lot of electromagnetic waves, the measured amount varies depending on the electromagnetic waves, so that accurate displacement can be detected. When installed in a place with high humidity, a short circuit occurs due to moisture, causing a malfunction or malfunction. .

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 개발된 것으로써, 전자파 등의 외부 자극에 의해 측정량에 영향을 받지 않는 변위 센서를 제공함을 목적으로 한다. The present invention was developed to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a displacement sensor that is not affected by the measurement amount by an external stimulus such as electromagnetic waves.

특히, 이동체의 이동에 의해 개폐량이 달라지는 조리개를 광원과 수광부 사이에 설치하여 광원으로부터 조사되어 수광부로 입사되는 빛의 양 즉, 조리개의 개폐량에 따른 광량의 변화를 감지하여 이동체의 이동거리를 측정할 수 있게 한 변위센서를 제공함을 목적으로 한다. In particular, a diaphragm whose opening and closing amount is changed by moving the moving object is installed between the light source and the light receiving part, and the moving distance of the moving object is measured by detecting a change in the amount of light that is irradiated from the light source and incident on the light receiving part, that is, according to the opening and closing amount of the aperture. It is an object of the present invention to provide a displacement sensor.

이러한 본 발명의 조리개를 구비한 변위센서는 이동체의 이동 변위를 감지하는 변위센서에 있어서, 상기 이동체의 일측에 연결된 견인줄이 감겨져 이동체의 이동에 따라 당겨지는 견인줄의 이동에 의해 개폐량이 달라지는 조리개와 ; 상기 조리개의 일측에 설치되어 조리개를 향하여 빛을 조사하는 발광수단과 ; 상기 발광수단에서 조사되어 조리개를 통과한 빛을 수광하는 수광수단 및 ; 상기 수광수단에 의해 수광된 빛으로부터 조리개의 개폐량을 감지하고 이로부터 이동체의 변위를 산출하는 컴퓨터를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The displacement sensor having a diaphragm of the present invention is a displacement sensor for detecting a movement displacement of the moving body, the traction line connected to one side of the moving body is wound and the opening and closing amount is changed by the movement of the traction line pulled in accordance with the movement of the moving body; Light emitting means installed at one side of the aperture to radiate light toward the aperture; Light receiving means for receiving light emitted from the light emitting means and passing through the aperture; It is characterized in that it comprises a computer for detecting the opening and closing amount of the aperture from the light received by the light receiving means and calculates the displacement of the moving object therefrom.

본 발명은 변위센서를 구성하는 구성요소가 전자파나 자기장 등의 영향을 받지 않음으로써 발전 시설과 같은 전기 시설에 설치하였을 때 이러한 외부 자극에 따라 측정량이 달라지는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다. According to the present invention, the components constituting the displacement sensor are not affected by electromagnetic waves or magnetic fields, and thus, when installed in an electrical facility such as a power generation facility, the measurement amount may be prevented from changing according to such external stimulus.

즉, 광원으로부터 조사되어 수광부에 전달되는 빛에 변화를 주는 조리개의 개폐량에 따라 이동체의 이동 거리를 산출함으로써 전자파, 자기장 등의 외부 자극에 대하여도 영향을 받지 않아 보다 정확한 변위를 측정할 수 있는 효과가 있는 것이다. That is, by calculating the moving distance of the moving body according to the opening and closing amount of the aperture that changes the light transmitted from the light source to the light receiving unit, it is not affected by external stimuli such as electromagnetic waves and magnetic fields, so that the accurate displacement can be measured. It works.

이하, 본 발명에 따른 조리개를 구비한 변위센서를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. Hereinafter, a displacement sensor having an aperture according to the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 변위센서의 일예를 도시한 구성도이고, 도 2는 본 발명의 센서를 구성하는 조리개와 이동체의 관계를 설명하기 위한 측면도이고, 도 3은 도 1에 도시한 변위센서의 사시도이고, 도 4는 본 발명에 따른 변위센서의 다른 일예를 도시한 구성도이고, 도 5는 도 4에 도시한 변위센서의 사시도이다. 1 is a configuration diagram showing an example of a displacement sensor according to the present invention, Figure 2 is a side view for explaining the relationship between the aperture and the moving body constituting the sensor of the present invention, Figure 3 is a displacement sensor shown in FIG. 4 is a configuration diagram showing another example of a displacement sensor according to the present invention, Figure 5 is a perspective view of the displacement sensor shown in FIG.

본 발명에 따른 조리개를 구비한 변위센서는 이동체의 이동량에 따라 개폐되는 양이 달라지는 조리개(3)를 구비한 것이 특징이다. Displacement sensor with a diaphragm according to the present invention is characterized in that the diaphragm (3) is changed in the amount of opening and closing according to the moving amount of the moving object.

즉, 본 발명의 조리개를 구비한 변위센서는 이동체(100)의 이동 변위를 감지하는 변위센서에 있어서, 상기 이동체(100)의 일측에 연결된 견인줄(31)이 감겨져 이동체(100)의 이동에 따라 당겨지는 견인줄(31)의 이동에 의해 개폐량이 달라지는 조리개(3)와 ; 상기 조리개(3)의 일측에 설치되어 조리개를 향하여 빛을 조사하는 발광수단(1)과 ; 상기 발광수단(1)에서 조사되어 조리개(3)를 통과한 빛을 수광하는 수광수단(2) 및 ; 상기 수광수단(2)에 의해 수광된 빛으로부터 조라개(3)의 개폐량을 감지하고 이로부터 이동체(100)의 변위를 산출하는 컴퓨터(4)를 포함하여 구성된다. That is, in the displacement sensor having the diaphragm of the present invention, in the displacement sensor for detecting the movement displacement of the movable body 100, the tow line 31 connected to one side of the movable body 100 is wound and moves according to the movement of the movable body 100. An aperture 3 whose opening and closing amount is changed by the movement of the tow line 31 to be pulled out; Light emitting means 1 installed on one side of the diaphragm 3 to irradiate light toward the diaphragm; Light-receiving means 2 for receiving light emitted from the light-emitting means 1 and passing through the aperture 3; And a computer 4 which detects the opening / closing amount of the iris 3 from the light received by the light receiving means 2 and calculates the displacement of the moving object 100 therefrom.

상기 조리개(3)는 통상적으로 카메라 등에 설치되어 빛의 투과량을 조절하는 것과 동일 유사하게 구성된 것으로 그 구체적인 구성에 대한 설명은 생략한다. The diaphragm 3 is typically installed in a camera or the like and configured in the same manner as controlling the amount of light transmitted, and a description thereof will be omitted.

다만, 본 발명의 변위센서에 적용하기 위해 조리개를 작동시키는 조리개링에 견인줄(31)이 감겨져 있어 이동체(100)가 이동하면 조리개링이 회전하여 조리개의 개방량이 달라지게 된다. 이렇게 조리개(3)의 개방량이 달라짐에 따라 발광수단(1)에서 조사되어 수광수단(2)으로 입사되는 빛의 양이 달라지게 되고, 이 빛의 양의 변화를 상기 컴퓨터(4)에서 연산하여 이동체(100)의 이동거리를 측정하게 된다. However, the traction line 31 is wound around the aperture ring for operating the aperture to be applied to the displacement sensor of the present invention, and when the movable body 100 moves, the aperture ring rotates to change the opening amount of the aperture. As the opening amount of the diaphragm 3 is changed in this way, the amount of light irradiated from the light emitting means 1 and incident on the light receiving means 2 is changed, and the change of the amount of light is calculated by the computer 4. The moving distance of the moving object 100 is measured.

이렇게 조리개(3)의 개방량에 따라 수광수단(2)에 감지되는 빛을 양이 달라지게 하기 위해서는 상기 발광수단(1)에서 조사된 빛이 조리개(3)가 완전히 개방된 상태에서 개방된 면 전체를 통과할 수 있어야 하고, 조리개(3)를 통과한 빛이 수광수단(2)으로 모두 입사되게 하기 위해서는 조리개(3)를 통과한 빛이 모아지게 하여야 한다. In order to change the amount of light detected by the light receiving means 2 according to the amount of opening of the diaphragm 3 in this way, the light irradiated from the light emitting means 1 is opened in a state in which the diaphragm 3 is completely open. It must be able to pass through the whole, and in order for all the light passing through the aperture 3 to be incident on the light receiving means 2, the light passing through the aperture 3 must be collected.

이렇게 발광수단(1)에 조사된 빛이 조리개(3)의 전면에 비치게 하고, 조리개(3)를 통과한 빛이 모아지게 하기 위한 수단으로 상기 발광수단(1)과 조리개(3) 사이 및 수광수단(2)과 조리개(3) 사이에는 렌즈(5, 6)가 설치되어 있다. In this way, the light irradiated to the light emitting means 1 is reflected on the front surface of the aperture 3, and the light passing through the aperture 3 is collected between the light emitting means 1 and the aperture 3 and Lenses 5 and 6 are provided between the light receiving means 2 and the diaphragm 3.

상기와 같이 구성된 변위센서에 구성된 발광수단(1)과 수광수단(2)은 도 4에 도시한 바와 같이, 구성될 수 있다. As shown in FIG. 4, the light emitting means 1 and the light receiving means 2 configured in the displacement sensor configured as described above may be configured.

즉, 상기 발광수단(1)은 상기 조리개(3)와 수직으로 설치되어 빛을 발생시키는 발광원(11)과 ; 상기 발광원(11)으로부터 발생된 빛을 조리개(3)쪽으로 반사시 키는 반사체(12)로 구성되고, 상기 수광수단(2)은 상기 조리개(3)와 수직으로 설치되어 빛을 받아들이는 수광원(21)과 ; 상기 조리개(3)를 통과한 빛을 수광원(21)쪽으로 반사시키는 반사체(22)로 구성될 수 있다. That is, the light emitting means 1 includes a light emitting source 11 which is installed perpendicular to the aperture 3 to generate light; It is composed of a reflector 12 for reflecting the light generated from the light emitting source 11 toward the diaphragm 3, the light receiving means 2 is installed perpendicular to the diaphragm 3 to receive the light A light source 21; It may be composed of a reflector 22 for reflecting the light passing through the aperture 3 toward the light source (21).

이렇게 발광수단(1)과 수광수단(2)을 반사체(12, 22)를 포함하여 구성하는 이유는 도 5에 도시한 바와 같이, 변위센서의 폭을 줄이기 위한 것이다. The reason for configuring the light emitting means 1 and the light receiving means 2 including the reflectors 12 and 22 is to reduce the width of the displacement sensor as shown in FIG. 5.

즉, 본 발명의 변위센서를 구성하는 발광수단의 발광원으로는 LED등이 사용될 수 있고, 이러한 LED 등의 발광원을 도 1 및 3에 도시한 바와 같이 설치할 경우 변위센서의 폭이 넓어져 좁은 장소에 설치하기 어려움으로 발광원(11)과 수광원(21)이 양측으로 노출되지 않게 하여 변위센서의 폭을 줄이고자 도 4 및 도 5에 도시한 바와 같이, 발광원(11)과 수광원을 조리개(3)와 수직으로 설치하고 이렇게 설치된 발광원(11)의 빛이 조리개(3)로 형하고 조리개(3)를 통과한 빛이 수광원(21)으로 입사되게 반사시키기 위해 상기한 반사체(12, 22)들이 설치된 것이다. That is, an LED lamp may be used as a light emitting source of the light emitting means constituting the displacement sensor of the present invention. When the light emitting sources such as LEDs are installed as shown in Figs. 1 and 3, the width of the displacement sensor becomes wider and narrower. In order to reduce the width of the displacement sensor by preventing the light emitting source 11 and the light receiving source 21 from being exposed to both sides due to difficulty in installing in the place, as shown in FIGS. 4 and 5, the light emitting source 11 and the light receiving source Is installed perpendicular to the diaphragm 3 and the reflector described above to reflect the light from the light emitting source 11 thus installed into the diaphragm 3 and the light passing through the diaphragm 3 is incident on the light receiving source 21. (12, 22) are installed.

또한, 본 발명을 구성하는 상기 조리개(3)에 감겨진 견인줄(31)의 일측 단부에는 스프링(31a)이 설치되어 있다. In addition, a spring 31a is provided at one end of the tow line 31 wound around the diaphragm 3 of the present invention.

이렇게 스프링(31a)을 설치한 이유는 조리개의 조리개링에 감겨진 견인줄(31)이 팽팽하게 긴장된 상태를 유지하되, 이동체(100)가 이동될 때 조리개링을 회전시킬 수 있게 하기 위한 것이다. The reason why the spring 31a is installed is to maintain the tension line 31 wound around the aperture ring of the aperture while allowing the aperture ring to rotate when the movable body 100 is moved.

상기와 같이 구성된 본 발명의 변위센서는 이동체(100)가 이동함에 따라 상기 조리개(3)의 조리개링이 회전하여 조리개가 작동하여 빛이 통과하는 양이 달라지고 이렇게 변화하는 빛의 양을 컴퓨터(4)에서 연상하여 거리로 환산할 수 있게 된다. In the displacement sensor of the present invention configured as described above, the aperture ring of the diaphragm 3 rotates as the movable body 100 moves, so that the amount of light passing through the diaphragm is changed and the amount of light that changes is changed. Reminiscent from 4) can be converted into a distance.

이렇게 빛의 양을 거리로 환산하는 방법은 실험에 의해 구해질 수 있는 것으로 이에 대한 상세한 설명은 생략한다. This method of converting the amount of light into a distance can be obtained by experiments, and a detailed description thereof will be omitted.

도 1은 본 발명에 따른 변위센서의 일예를 도시한 구성도이고, 1 is a configuration diagram showing an example of a displacement sensor according to the present invention,

도 2는 본 발명의 센서를 구성하는 조리개와 이동체의 관계를 설명하기 위한 측면도이고, Figure 2 is a side view for explaining the relationship between the diaphragm and the moving body constituting the sensor of the present invention,

도 3은 도 1에 도시한 변위센서의 사시도이고, 3 is a perspective view of the displacement sensor shown in FIG.

도 4는 본 발명에 따른 변위센서의 다른 일예를 도시한 구성도이고, 4 is a configuration diagram showing another example of a displacement sensor according to the present invention,

도 5는 도 4에 도시한 변위센서의 사시도이다. FIG. 5 is a perspective view of the displacement sensor shown in FIG. 4. FIG.

*도면의 주요 부분에 대한 부호 설명*Description of the Related Art [0002]

1 : 발광수단1: light emitting means

11 : 발광체 12 : 반사체  11 light emitter 12 reflector

2 : 수광수단2: light receiving means

21 : 수광체 22 : 반사체  21: light receiver 22: reflector

3 : 조리개3: aperture

31 : 견인줄 31a : 스프링  31: tow string 31a: spring

4 : 4 :

5, 6 : 렌즈5, 6: lens

100 : 이동체100: moving object

Claims (6)

이동체(100)의 이동 변위를 감지하는 변위센서에 있어서, In the displacement sensor for detecting the displacement of the moving body 100, 상기 이동체(100)의 일측에 연결된 견인줄(31)이 감겨져 이동체(100)의 이동에 따라 당겨지는 견인줄(31)의 이동에 의해 개폐량이 달라지는 조리개(3)와 ; An aperture (3) in which the opening and closing amount is changed by the movement of the tow line (31) which is pulled in accordance with the movement of the movable body (100) wound on the side of the moving body (100); 상기 조리개(3)의 일측에 설치되어 조리개를 향하여 빛을 조사하는 발광수단(1)과 ; Light emitting means 1 installed on one side of the diaphragm 3 to irradiate light toward the diaphragm; 상기 발광수단(1)에서 조사되어 조리개(3)를 통과한 빛을 수광하는 수광수단(2) 및 ; Light-receiving means 2 for receiving light emitted from the light-emitting means 1 and passing through the aperture 3; 상기 수광수단(2)에 의해 수광된 빛으로부터 조라개(3)의 개폐량을 감지하고 이로부터 이동체(100)의 변위를 산출하는 컴퓨터(4)를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 조리개를 구비한 변위센서. And a computer (4) which detects the opening / closing amount of the iris (3) from the light received by the light receiving means (2) and calculates the displacement of the moving object (100) therefrom. Displacement sensor. 제 1 항에 있어서, The method of claim 1, 상기 발광수단(1)과 조리개(3) 사이 및 수광수단(2)과 조리개(3) 사이에는 렌즈(5, 6)가 설치됨을 특징으로 하는 조리개를 구비한 변위센서. And a lens (5, 6) between the light emitting means (1) and the aperture (3) and between the light receiving means (2) and the aperture (3). 제 2 항에 있어서, The method of claim 2, 상기 렌즈(5)는 발광수단(1)에서 발생된 빛이 고르게 조리개(3)로 조사되게 하는 역할을 하고, 상기 렌즈(6)는 조리개(3)를 통과한 빛이 수광수단(2)에서 수광 하기 용이하게 집광하는 역할을 함을 특징으로 하는 조리개를 구비한 변위센서. The lens 5 serves to irradiate the light generated by the light emitting means 1 evenly to the aperture 3, and the lens 6 has the light passing through the aperture 3 at the light receiving means 2. Displacement sensor provided with an iris, characterized in that it serves to focus easily to receive. 제 1 항 내지 제 3 항 중 어느 한 항에 있어서, 4. The method according to any one of claims 1 to 3, 상기 발광수단(1)은 상기 조리개(3)와 수직으로 설치되어 빛을 발생시키는 발광원(11)과 ; 상기 발광원(11)으로부터 발생된 빛을 조리개(3)쪽으로 반사시키는 반사체(12)로 구성되고, The light emitting means 1 is a light emitting source 11 is installed perpendicular to the aperture 3 to generate light; It is composed of a reflector 12 for reflecting the light generated from the light emitting source 11 toward the stop 3, 상기 수광수단(2)은 상기 조리개(3)와 수직으로 설치되어 빛을 받아들이는 수광원(21)과 ; 상기 조리개(3)를 통과한 빛을 수광원(21)쪽으로 반사시키는 반사체(22)로 구성됨을 특징으로 하는 조리개를 구비한 변위센서. The light receiving means (2) is installed perpendicular to the aperture (3) for receiving a light source (21); Displacement sensor with an aperture, characterized in that consisting of a reflector 22 for reflecting the light passing through the aperture (3) toward the light source (21). 제 4 항에 있어서, The method of claim 4, wherein 상기 조리개(3)에 감겨진 견인줄(31)의 일측 단부에는 스프링(31a)이 설치됨을 특징으로 하는 조리개를 구비한 변위센서. Displacement sensor with a diaphragm characterized in that the spring (31a) is installed at one end of the traction line (31) wound around the diaphragm (3). 제 5 항에 있어서, The method of claim 5, 상기 발광수단(1)을 광원은 LED임을 특징으로 하는 조리개를 구비한 변위센서. Displacement sensor with an aperture, characterized in that the light source means the light emitting means (1).
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5696207A (en) 1979-12-29 1981-08-04 S R D Kk Electronic tape measure
KR20090065688A (en) * 2007-12-18 2009-06-23 주식회사 포스코 Apparatus for measuring ladle slide gate opening

Patent Citations (2)

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