KR101382251B1 - Apparatus for measuring submerged mass and method for measuring submerged mass using therof - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 물속 무게 측정장치 및 방법에 관한 것으로, 더 상세하게는, 예를 들면, 암석 시험편과 같이, 다양한 종류의 시험편의 물속 무게를 보다 정밀하게 측정할 수 있는 시험편의 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법에 관한 것이다.
The present invention relates to an apparatus and method for weighing in water, and more particularly, to an apparatus for measuring weight in water of a test piece that can more accurately measure the water weight of various kinds of test pieces, such as, for example, rock test pieces. It relates to a method for measuring the weight of water used.
일반적으로, 암석의 물리적 성질을 알기 위하여 수포화(saturation)와 부력(buoyancy) 기법을 이용하며, 즉, 시험편(specimen)의 공극률(porosity)과 밀도(density)를 산출하기 위해 시험편의 표면 건조 포화무게(Msat), 입자(또는 고체) 무게(Ms)와 함께 포화 시험편의 물속 무게(Msub)를 측정한다. Generally, saturation and buoyancy techniques are used to know the physical properties of the rock, that is, the surface dry saturation of the specimen to calculate the porosity and density of the specimen. The water weight (M sub ) of the saturation test piece is measured along with the weight (M sat ) and particle (or solid) weight (M s ).
또한, 상기한 바와 같은 특성들은 다음의 식을 이용하여 각각 계산될 수 있다.
In addition, the characteristics as described above can be respectively calculated using the following equation.
시험편의 겉보기 부피 V = (Msat - Msub)/ρw Apparent volume of test piece V = (M sat -M sub ) / ρ w
공극의 부피 Vv = (Msat - Ms)/ρw Volume of voids V v = (M sat -M s ) / ρ w
공극률 n = Vv / V × 100 (%) Porosity n = V v / V × 100 (%)
= (Msat - Ms) / (Msat - Msub) × 100 (%) = (M sat -M s ) / (M sat -M sub ) × 100 (%)
건조밀도 ρd = Ms / V = Ms × ρw / (Msat - Msub) Dry Density ρ d = M s / V = Ms × ρ w / (M sat -M sub )
(여기서, ρw는 물의 밀도이다.)
(Where ρ w is the density of water)
아울러, 규격 치수의 석재(dimension stone)의 겉보기 비중(Bulk specific gravity)도 다음과 같이 계산될 수 있다.
In addition, the bulk specific gravity of the stone of the dimension (dimension stone) can also be calculated as follows.
겉보기 비중 Bsg = Ms / (Msat - Msub)
Apparent specific gravity B sg = Ms / (M sat -M sub )
여기서, 시험편의 물속무게(Msub)는, 물속 무게를 측정할 수 있는 측정장치의 시험편 받침대 위에 시험편을 놓고, 시험편과 시험편 받침대의 물속무게(Msub _( sample + basket))와 시험편 받침대만의 물속무게(Msub _( basket ))의 차이를 이용하여 얻어지며, 이를 식으로 나타내면 다음과 같다.
Here, the water weight (M sub ) of the test piece is placed on the test piece stand of the measuring device capable of measuring the weight of the water, only the water weight (M sub _ ( sample + basket )) and the test piece stand of the test piece and the test piece stand. It is obtained by using the difference in the water weight (M sub _ ( basket ) ) of the equation.
포화 시험편의 물속무게 Weight of saturation test piece
Msub = Msub _( sample + basket ) - Msub _( basket )
M sub = M sub _ ( sample + basket ) -M sub _ ( basket )
또한, 종래, 암석 시험편에 대한 물속 무게를 측정하는 장치로서는 저울 위에서 측정하는 장치와 저울 아래에서 측정하는 장치가 있으며, 여기서, 저울 아래에서 측정하는 장치를 설명하면, 도 1에 나타낸 바와 같다. In addition, conventionally, as an apparatus for measuring the weight of water for a rock test piece, there are an apparatus for measuring on a scale and an apparatus for measuring under a scale. Here, the apparatus for measuring under a scale will be described as shown in FIG. 1.
즉, 도 1을 참조하면, 도 1은 암석 시험편의 물속 무게를 측정하기 위한 종래의 물속 무게 측정장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. That is, referring to FIG. 1, FIG. 1 is a view schematically showing the overall configuration of a conventional underwater weight measuring apparatus for measuring the weight of water in a rock test piece.
더 상세하게는, 도 1에 나타낸 바와 같이, 종래의 물속 무게 측정장치(10)는, 하향식으로 무게를 측정하는 저울(11)과, 상기 저울(11)에 매달림줄(suspension wire)(12)을 통해 연결되는 시험편 받침대(suspension basket)(13)와, 상기 시험편 받침대(13)에 위치되는 시험편(14)과, 상기 시험편(14)을 물에 담그어 시험편(14)의 물속 무게를 측정하기 위한 수조(15)를 포함하여 구성되어 있다. More specifically, as shown in FIG. 1, the conventional water
즉, 도 1에 나타낸 바와 같은 종래의 물속 무게 측정장치(10)를 이용한 측정방법은, 먼저, 빈 시험편 받침대(13)를 수조(15)에 담그어 시험편 받침대(13)의 물속 무게를 측정한 후, 시험편 받침대(13)에 시험편(14)을 위치시키고, 이와 같이 시험편(14)이 위치된 시험편 받침대(13)를 다시 수조(15)에 담그어 시험편 받침대(13)와 시험편(14) 전체의 물속 무게를 측정한 다음, 측정된 값에서 최초 측정한 시험편 받침대(13)의 무게를 빼는 방법으로 시험편(14)의 물속 무게를 측정하였다. That is, in the measurement method using the conventional water
그러나 도 1에 나타낸 바와 같은 종래의 측정장치로 물속무게를 측정하는 데에는 다음과 같이 불편한 점이 있다. However, it is inconvenient to measure the weight of water with the conventional measuring device as shown in Figure 1 as follows.
첫째로, 측정할 때마다 시험편 받침대(13)를 수조(15)에 넣었다 뺐다 하기가 번거롭고 또한 용이하지도 못하여 측정작업이 불편하였던 문제가 있었다. First, there was a problem that the measurement work was inconvenient and inconvenient because the
둘째로, 수조(15) 내의 물속에 들어 있는 시험편 받침대(13) 위에 시험편(14)을 올려놓기도 번거롭고 또한 용이하지도 못하여 측정작업이 불편하였던 문제도 있었다. Second, there was also a problem that it was inconvenient and not easy to place the
셋째로, 시험편(14)을 시험편 받침대(13) 위에 올려놓은 채로 물속 무게를 측정할 때, 도 1에 나타낸 바와 같은 매달림줄(12)을 통하여 시험편 받침대(13)만의 물속 무게를 측정할 때와 동일한 위치에 수면을 맞추어야 하나, 시험편(14)을 물속에 넣으면 시험편(14)의 부피만큼 수면이 상승하기 때문에 이러한 작업이 매우 어렵고, 또한, 이로 인해 측정에 오차가 발생할 우려가 커지게 된다는 문제점도 있었다. Third, when measuring the weight of the water while the
넷째로, 일반적으로 시험편(14)을 손이나 집게로 집어서 수조(15) 내의 물속에 위치된 시험편 받침대(13)에 올려놓게 되나, 이 경우 물속의 시험편 받침대(13)에 시험편(14)을 올려놓는 것 자체가 어려울 뿐만 아니라, 손이나 집게에도 물이 묻어나게 되므로 이 또한 매달림 줄(12)의 동일한 위치에 수면을 맞추는 데 어려움을 준다는 문제점도 있었다. Fourth, in general, the
또한, 상기한 바와 같은 종래의 측정장치 및 측정방법은, 자연상태에서도 물이 증발하므로 이러한 증발에 의해서도 오차가 발생하여 매우 미세한 단위까지의 정밀한 측정을 요구하는 경우에는 적합하지 않다. In addition, the above-described conventional measuring apparatus and measuring method is not suitable when water is evaporated even in a natural state and an error occurs even by such evaporation, so that accurate measurement up to a very fine unit is required.
더욱이, 물은 온도에 따라서 물의 밀도가 수시로 변화하므로, 이러한 온도 변화도 고려하여 측정시에 반영해야 하나, 상기한 바와 같은 종래의 측정장치 및 방법은 사람에 의해 수작업으로 수행되므로 상기한 바와 같은 여러 가지 오차 요인을 모두 감안하여 정확한 측정이 수행되기는 매우 어렵다는 문제가 있는 것이었다. Moreover, since the density of water varies from time to time according to the temperature, it should be reflected in the measurement in consideration of such temperature change, but the conventional measuring apparatus and method as described above are performed manually by a person, It was very difficult to make accurate measurements in consideration of all the error factors.
따라서 상기한 바와 같은 종래의 측정방법의 문제점을 해결하기 위하여는, 측정 과정 중에 물의 양이 변화하거나 온도 변화에 의해 물의 밀도가 변화하여 측정 결과에 오차가 발생하는 것을 방지하는 동시에, 사람이 수작업으로 측정할 필요 없이 자동화된 측정장치에 의해 암석 시편의 무게 및 부피 측정이 가능한 새로운 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 측정방법을 제공하는 것이 바람직하나, 아직까지 그러한 요구를 모두 만족시키는 장치나 방법은 제공되지 못하고 있는 실정이다.
Therefore, in order to solve the problems of the conventional measuring method as described above, it is possible to prevent errors in the measurement results by changing the amount of water or changing the density of water due to temperature change during the measurement process, It is desirable to provide a new underwater weighing device and a measuring method using the same, which are capable of measuring the weight and volume of rock specimens by an automated measuring device without the need for measurement. I can't do it.
본 발명은 상기한 바와 같은 종래기술의 문제점들을 해결하고자 하는 것으로, 따라서 본 발명의 목적은, 상기한 바와 같이 종래의 물속 무게 측정장치를 사용하여 시험편의 물속 무게를 측정할 때에 겪게 되는 어려가지 문제점들을 개선하여, 시험편 받침대를 물속에 넣었다 뺐다 하기 용이하고, 또한, 시험편 받침대 위에 시험편을 올려놓은 채로 물속에 넣고 뺄 수 있도록 하여 물속에 있는 시험편 받침대 위에 시험편을 올릴 때의 여러 어려움들이 원천적으로 배제되며, 아울러, 시험편 받침대만의 물속 무게를 측정할 때와 시험편을 받침대 위에 올려놓고 물속 무게를 측정할 때의 매달림 줄의 동일한 위치에 수면을 맞추는 것도 매우 용이하게 이루어질 수 있도록 개선된 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 제공하고자 하는 것이다. The present invention seeks to solve the problems of the prior art as described above, and therefore, the object of the present invention is that the above-mentioned problems are encountered when measuring the water weight of the test piece using the conventional water weight measuring device as described above. To facilitate the removal and removal of the specimen pedestal, and also to allow the specimen to be submerged while the specimen is placed on the specimen pedestal, thereby avoiding many difficulties in raising the specimen on the specimen pedestal in water. In addition, an improved underwater weight measuring device for measuring the water weight of the test piece pedestal alone and placing the specimen on the pedestal and adjusting the water surface to the same position of the suspension line when measuring the water weight is very easy. To provide a method for measuring weight in water using the same The.
또한, 본 발명의 다른 목적은, 측정 과정 중에 물의 양이 변화하거나 온도 변화에 의해 물의 밀도가 변화하여 측정 결과에 오차가 발생하는 것을 방지함으로써, 시험편의 물속 무게에 대한 정확한 측정이 가능한 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 제공하고자 하는 것이다. In addition, another object of the present invention, by measuring the weight of the water in the measurement process to prevent the error in the measurement results by changing the amount of water or the density of water due to the temperature change, it is possible to measure the weight of the water in the water accurately An object of the present invention is to provide an apparatus and a weight measuring method using the same.
아울러, 본 발명의 또 다른 목적은, 사람에 의해 수작업으로 측정이 이루어졌던 종래의 측정방법의 불편함을 해소하여, 사람이 수작업으로 측정할 필요 없이 자동화된 측정장치에 의해 시험편의 물속 무게 측정이 가능한 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 제공하고자 하는 것이다.
In addition, another object of the present invention is to solve the inconvenience of the conventional measuring method that was measured manually by a person, it is possible to measure the weight of the test piece in the water by an automated measuring device without having to measure by hand It is to provide a water weighing apparatus and a water weighing method using the same.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따르면, 자동화된 측정 시스템에 의해 시험편의 물속 무게에 대한 정확한 측정이 가능하도록 구성되는 물속 무게 측정장치에 있어서, 상기 시험편의 무게를 하향식으로 측정하도록 구성되는 전자저울; 상면에 상기 전자저울이 거치되고 측정시의 환경 조건을 일정하게 유지하기 위한 항온챔버; 상기 전자저울 밑면에 설치된 후크(hook)에 연결되어 상기 항온챔버 내부로 연결되는 1단 매달림 로드(rod); 상기 1단 매달림 로드에 연결되는 2단 로드 및 상기 시험편이 위치되는 시험편 거치부가 일체로 형성된 시험편 받침대; 상기 시험편 받침대를 물에 담그기 위한 수조; 상기 수조를 거치하기 위한 수조 받침대; 및 상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 높이 조절부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치가 제공된다. In order to achieve the above object, according to the present invention, in the water weight measuring apparatus configured to enable accurate measurement of the water weight of the test piece by an automated measuring system, to measure the weight of the test piece from the top down Electronic balance composed; A constant temperature chamber mounted on an upper surface of the electronic balance to maintain a constant environmental condition at the time of measurement; A first stage hanging rod connected to a hook installed on the bottom of the electronic balance and connected to the constant temperature chamber; A test piece pedestal formed integrally with a test piece holder on which a second step rod connected to the first step hanging rod and the test piece are positioned; A water bath for submerging the test piece pedestal in water; Tank pedestal for mounting the tank; And it is provided with a water weight measuring apparatus comprising a height adjustment unit for moving the tank pedestal up and down.
여기서, 상기 측정장치는, 상기 항온챔버 대신에 상기 전자저울을 지지하는 선반을 구비하여 실온에서 측정을 행하도록 구성되며, 상기 수조 내의 물의 온도 및 전기전도도를 감지하기 위한 센서를 더 포함하여, 측정시 상기 수조 내의 물의 온도를 측정하고 해당 온도에서의 물의 밀도를 이용하여 상기 시험편의 물속 무게를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Here, the measuring device, having a shelf for supporting the electronic balance instead of the constant temperature chamber is configured to perform measurements at room temperature, further comprises a sensor for sensing the temperature and electrical conductivity of water in the water tank, When measuring the temperature of the water in the tank and using the density of the water at the temperature characterized in that it is configured to calculate the weight of the water in the test piece.
또한, 상기 시험편 받침대는, 스텐리스강 재질의 바구니(basket) 또는 중앙부가 낮은 곡선 또는 쐐기 형태로 형성되어, 시험편은 안정적으로 지지할 수 있는 동시에 물은 자유로이 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the test piece pedestal, characterized in that the basket or the center portion of the stainless steel material (basket) is formed in a low curve or wedge shape, the test piece can be stably supported and at the same time the water is configured to pass freely.
아울러, 상기 높이 조절부는, 상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 동력을 공급하는 구동부; 상기 수조 받침대를 지지하는 기둥 형태로 형성되고, 수직 방향의 운동을 안내하기 위한 가이드 레일이 각각 형성되어 있는 복수의 고정 가이드 프레임; 각각의 상기 고정 가이드 프레임과 서로 맞물려 상기 가이드 레일을 따라 상하 이동 가능하도록 설치되는 복수의 이동 가이드 프레임; 상기 수조 받침대의 상승 동작을 제어하기 위해 상기 고정 가이드 프레임 중 하나에 설치되는 제 1 타겟(target); 상기 제 1 타겟을 감지하여 상기 구동부의 구동을 정지하기 위한 제 1 근접센서; 상기 제 1 타겟의 위치를 표시하기 위한 눈금자; 상기 눈금자 상에 상기 제 1 타겟의 위치를 지시하기 위한 인디케이터; 상기 수조 받침대의 하강 동작을 제어하기 위해, 상기 제 1 근접센서 및 상기 제 1 타겟이 설치된 고정 가이드 프레임 이외의 나머지 고정 가이드 프레임들 중 하나에 설치되는 제 2 타겟; 및 상기 제 2 타겟을 감지하여 상기 구동부의 구동을 정지하기 위한 제 2 근접센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the height adjustment unit, the driving unit for supplying power for moving the tank pedestal up and down; A plurality of fixed guide frames each formed in a pillar shape for supporting the tank pedestal and having guide rails for guiding a movement in a vertical direction; A plurality of moving guide frames which are engaged with each of the fixed guide frames and installed to be movable up and down along the guide rails; A first target installed on one of the fixed guide frames to control a lifting operation of the tank pedestal; A first proximity sensor for sensing the first target and stopping driving of the driving unit; A ruler for indicating a position of the first target; An indicator for indicating a position of the first target on the ruler; A second target installed in one of the remaining fixed guide frames other than the fixed guide frame in which the first proximity sensor and the first target are installed to control the lowering operation of the tank pedestal; And a second proximity sensor for sensing the second target and stopping driving of the driving unit.
더욱이, 상기 구동부는, 구동력을 생성하기 위한 모터; 상기 모터의 회전축에 수직으로 결합되어 회전되는 제 1 타이밍 기어 및 제 2 타이밍 기어; 상기 제 1 타이밍 기어와 상기 제 2 타이밍 기어를 연결하는 타이밍 벨트; 상기 모터의 구동력을 상하운동으로 변환하기 위해 상기 제 2 타이밍 기어에 수직으로 결합되는 스크류; 및 상기 스크류에 연결되어 상기 스크류의 회전에 의해 상하로 이동 가능하도록 구성됨으로써 상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 외곽 스크류를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. Moreover, the drive unit, a motor for generating a driving force; A first timing gear and a second timing gear which are coupled to and rotated perpendicular to the rotation axis of the motor; A timing belt connecting the first timing gear and the second timing gear; A screw vertically coupled to the second timing gear to convert the driving force of the motor into a vertical motion; And it is connected to the screw is configured to be movable up and down by the rotation of the screw is characterized in that it comprises an outer screw for moving the tank pedestal up and down.
또한, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법에 있어서, 상기 물속 무게 측정장치의 구동부를 구동하여 상기 물속 무게 측정장치의 수조 받침대를 가장 낮은 위치로 하강시키는 단계; 상기 물속 무게 측정장치의 수조에 여과수를 채운 후 상기 물속 무게 측정장치의 제 1 타겟의 위치를 상기 물속 무게 측정장치의 눈금자 상의 일정 지점에 고정시키는 단계; 상기 수조 받침대를 상승시켜 상기 제 1 타겟에 의해 설정된 위치에서 수면이 멈추었을 때 시험편 받침대만의 물속 무게를 상기 물속 무게 측정장치의 전자저울로 측정하는 단계; 상기 시험편 받침대의 최하부가 수면 위로 올라오도록 상기 수조 받침대를 하강시키고, 시험편을 상기 시험편 받침대에 올려놓은 후, 다시 상기 구동부를 구동하여 상기 수조 받침대를 상승시키는 단계; 상기 제 1 타겟에 의해 설정된 위치에서 상기 수면이 멈추면 상기 시험편 받침대 위에 상기 시험편이 함께 있을 때의 물속 무게를 상기 전자저울로 측정하는 단계; 및 상기 수조 받침대를 하강시켜 상기 시험편 받침대를 상기 수조 밖으로 나오게 한 다음, 상기 시험편 받침대 위의 상기 시험편을 제거하고, 상기 시험편의 물속 무게를 산출하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정방법이 제공된다. In addition, according to the present invention, in the water weight measuring method using the water weight measuring apparatus described above, driving the drive unit of the water weight measuring device to lower the tank pedestal of the water weight measuring device to the lowest position; Filling the water tank of the water weight measuring device with the filtrate and fixing the position of the first target of the water weight measuring device to a predetermined point on the ruler of the water weight measuring device; Measuring the water weight of only the test piece pedestal with an electronic balance of the water weight measuring device when the water tank pedestal is raised to stop the water surface at the position set by the first target; Lowering the tank pedestal so that the bottom of the test piece pedestal rises above the water surface, placing the test piece on the test pedestal pedestal, and then driving the drive unit to raise the water pedestal pedestal; Measuring the weight of the water with the electronic balance when the test piece is on the test piece support when the water surface is stopped at the position set by the first target; And lowering the tank pedestal so that the test piece pedestal comes out of the water tank, removing the test piece on the test pedestal pedestal, and calculating the water weight of the test pedestal. This is provided.
아울러, 본 발명에 따르면, 자동화된 측정 시스템에 의해 시험편의 물속 무게에 대한 정확한 측정이 가능하도록 구성되는 물속 무게 측정장치에 있어서, 상기 시험편의 무게를 하향식으로 측정하도록 구성되는 전자저울; 상면에 상기 전자저울이 거치되고 측정시의 환경 조건을 일정하게 유지하기 위한 항온챔버; 상기 전자저울 밑면에 설치된 후크(hook)에 연결되어 상기 항온챔버 내부로 연결되는 1단 매달림 로드(rod); 상기 1단 매달림 로드에 연결되는 2단 로드 및 상기 시험편이 위치되는 시험편 거치부가 일체로 형성된 시험편 받침대; 상기 시험편 받침대를 물에 담그기 위한 수조; 상기 수조를 거치하기 위한 수조 받침대; 상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 높이 조절부; 상기 수조 내의 수면의 위치를 감지하여 상기 높이 조절부의 구동을 제어하기 위한 광센서; 및 상기 광센서의 위치를 조정하기 위한 조절손잡이를 포함하여 구성됨으로써, 상기 광센서의 위치를 변경하지 않은 상태에서 상기 시험편 받침대만의 물속 무게를 한 번만 측정하고, 상기 시험편 받침대 위에 시험편이 함께 있을 때의 물속무게는 시험편을 바꾸어 가면서 반복하여 측정 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치가 제공된다. In addition, according to the present invention, the water weight measuring apparatus is configured to enable accurate measurement of the weight of the test piece by the automated measuring system, the electronic balance configured to measure the weight of the test piece from the top down; A constant temperature chamber mounted on an upper surface of the electronic balance to maintain a constant environmental condition at the time of measurement; A first stage hanging rod connected to a hook installed on the bottom of the electronic balance and connected to the constant temperature chamber; A test piece pedestal formed integrally with a test piece holder on which a second step rod connected to the first step hanging rod and the test piece are positioned; A water bath for submerging the test piece pedestal in water; Tank pedestal for mounting the tank; A height adjusting unit for moving the tank base up and down; An optical sensor for sensing a position of the surface of water in the tank to control driving of the height adjusting unit; And an adjustment knob for adjusting the position of the optical sensor, so that the water weight of the test piece pedestal is measured only once without changing the position of the optical sensor, and the test piece is with the test piece pedestal. Underwater weight is provided in the water weighing apparatus, characterized in that configured to be repeatedly measured while changing the specimen.
여기서, 상기 측정장치는, 상기 항온챔버 대신에 상기 전자저울을 지지하는 선반을 구비하여 실온에서 측정을 행하도록 구성되며, 상기 수조 내의 물의 온도 및 전기전도도를 감지하기 위한 센서를 더 포함하여, 측정시 상기 수조 내의 물의 온도를 측정하고 해당 온도에서의 물의 밀도를 이용하여 상기 시험편의 물속 무게를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. Here, the measuring device, having a shelf for supporting the electronic balance instead of the constant temperature chamber is configured to perform measurements at room temperature, further comprises a sensor for sensing the temperature and electrical conductivity of water in the water tank, When measuring the temperature of the water in the tank and using the density of the water at the temperature characterized in that it is configured to calculate the weight of the water in the test piece.
또한, 상기 시험편 받침대는, 스텐리스강 재질의 바구니(basket) 또는 중앙부가 낮은 곡선 또는 쐐기 형태로 형성되어, 시험편은 안정적으로 지지할 수 있는 동시에 물은 자유로이 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the test piece pedestal, characterized in that the basket or the center portion of the stainless steel material (basket) is formed in a low curve or wedge shape, the test piece can be stably supported and at the same time the water is configured to pass freely.
아울러, 상기 높이 조절부는, 상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 동력을 공급하는 구동부; 상기 수조 받침대를 지지하는 기둥 형태로 형성되고, 수직 방향의 운동을 안내하기 위한 가이드 레일이 각각 형성되어 있는 복수의 고정 가이드 프레임; 각각의 상기 고정 가이드 프레임과 서로 맞물려 상기 가이드 레일을 따라 상하 이동 가능하도록 설치되는 복수의 이동 가이드 프레임; 상기 수조 받침대의 하강 동작을 제어하기 위해, 상기 고정 가이드 프레임들 중 하나에 설치되는 타겟; 및 상기 타겟을 감지하여 상기 구동부의 구동을 정지하기 위한 근접센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. In addition, the height adjustment unit, the driving unit for supplying power for moving the tank pedestal up and down; A plurality of fixed guide frames each formed in a pillar shape for supporting the tank pedestal and having guide rails for guiding a movement in a vertical direction; A plurality of moving guide frames which are engaged with each of the fixed guide frames and installed to be movable up and down along the guide rails; A target installed on one of the fixed guide frames to control the lowering operation of the tank pedestal; And a proximity sensor for sensing the target and stopping driving of the driving unit.
더욱이, 상기 구동부는, 구동력을 생성하기 위한 모터; 상기 모터의 회전축에 수직으로 결합되어 회전되는 제 1 타이밍 기어 및 제 2 타이밍 기어; 상기 제 1 타이밍 기어와 상기 제 2 타이밍 기어를 연결하는 타이밍 벨트; 상기 모터의 구동력을 상하운동으로 변환하기 위해 상기 제 2 타이밍 기어에 수직으로 결합되는 스크류; 및 상기 스크류에 연결되어 상기 스크류의 회전에 의해 상하로 이동 가능하도록 구성됨으로써 상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 외곽 스크류를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다. Moreover, the drive unit, a motor for generating a driving force; A first timing gear and a second timing gear which are coupled to and rotated perpendicular to the rotation axis of the motor; A timing belt connecting the first timing gear and the second timing gear; A screw vertically coupled to the second timing gear to convert the driving force of the motor into a vertical motion; And it is connected to the screw is configured to be movable up and down by the rotation of the screw is characterized in that it comprises an outer screw for moving the tank pedestal up and down.
또한, 본 발명에 따르면, 상기에 기재된 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법에 있어서, 상기 물속 무게 측정장치의 구동부를 구동하여 상기 물속 무게 측정장치의 수조 받침대를 가장 낮은 위치로 하강시키는 단계; 상기 물속 무게 측정장치의 수조에 여과수를 채우고, 상기 물속 무게 측정장치의 광센서가 수면에 닿기 직전에 멈출 수 있도록 상기 광센서의 위치를 조정하는 단계; 상기 수조 받침대를 상승시켜 상기 광센서가 수면에 닿기 직전에 상기 수조 받침대가 멈추면, 상기 물속 무게 측정장치의 시험편 받침대만의 물속 무게를 상기 물속 무게 측정장치의 전자저울로 측정하는 단계; 상기 시험편 받침대의 최하부가 수면 위로 올라오도록 상기 수조 받침대를 하강시키고, 시험편을 상기 시험편 받침대에 올려놓은 후, 다시 상기 구동부를 구동하여 상기 수조 받침대를 상승시키는 단계; 상기 광센서가 수면을 감지하여 상기 수조 받침대가 멈추면, 상기 시험편 받침대 위에 상기 시험편이 함께 있을 때의 물속 무게를 상기 전자저울로 측정하는 단계; 상기 수조 받침대를 하강시켜 상기 시험편 받침대를 상기 수조 밖으로 나오게 한 다음, 상기 시험편 받침대 위의 상기 시험편을 제거하고 상기 시험편의 물속 무게를 산출하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정방법이 제공된다.
In addition, according to the present invention, in the water weight measuring method using the water weight measuring apparatus described above, driving the drive unit of the water weight measuring device to lower the tank pedestal of the water weight measuring device to the lowest position; Filling the water tank with the filtered water in the water weighing device, and adjusting the position of the light sensor so that the light sensor of the water weighing device stops immediately before touching the water surface; Measuring the water weight of only the test piece pedestal of the water weight measuring device with the electronic balance of the water weight measuring device when the water tank pedestal stops immediately before the light sensor reaches the surface by raising the water tank pedestal; Lowering the tank pedestal so that the bottom of the test piece pedestal rises above the water surface, placing the test piece on the test pedestal pedestal, and then driving the drive unit to raise the water pedestal pedestal; Measuring the weight of the water when the test piece is on the test piece support with the electronic balance when the light sensor detects the water surface and stops the bath support; And lowering the tank pedestal so that the test piece pedestal comes out of the tank, and then removing the test piece on the test pedestal pedestal and calculating the water weight of the test piece. do.
상기한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 상기한 바와 같이 시험편 받침대를 물속에 넣었다 뺐다 하기 용이하고, 시험편 받침대 위에 시험편을 올려놓은 채로 물속에 넣고 뺄 수 있도록 하여 물속에 있는 시험편 받침대 위에 시험편을 올릴 때의 어려움들이 원천적으로 배제되며, 시험편 받침대만의 물속 무게를 측정할 때와 시험편을 받침대 위에 올려놓고 물속 무게를 측정할 때의 매달림 줄의 동일한 위치에 수면을 맞추는 것도 매우 용이하게 이루어질 수 있도록 개선된 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법이 제공됨으로써, 종래의 물속 무게 측정장치를 사용하여 시험편의 물속 무게를 측정할 때에 겪게 되는 어려가지 문제점들을 해소할 수 있다. As described above, according to the present invention, when the test piece is placed on the test piece stand in water, it is easy to put and remove the test piece stand in the water as described above, and to put the test piece in the water while putting the test piece on the test piece stand. The difficulties of this method are eliminated at the source, and it has been improved to make it easy to set the water level at the same position on the suspension line when measuring the weight of the specimen stand alone and when placing the specimen on the stand. By providing a water weight measuring apparatus and a water weight measuring method using the same, it is possible to solve the difficult problems encountered when measuring the water weight of the test piece using a conventional water weight measuring apparatus.
또한, 본 발명에 따르면, 측정 과정 중에 물의 양이 변화하거나 온도 변화에 의해 물의 밀도가 변화하여 측정 결과에 오차가 발생하였던 종래의 측정방식의 문제점을 해결하여, 시험편의 물속 무게를 정확하게 측정 가능한 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, by solving the problem of the conventional measurement method that the error occurred in the measurement result by changing the amount of water or the density of water due to the temperature change during the measurement process, the water in the water to accurately measure the water weight of the test piece A weight measuring device and a method for measuring weight in water using the same can be provided.
아울러, 본 발명에 따르면, 사람이 수작업으로 측정할 필요 없이 자동화된 측정장치에 의해 시험편의 물속 무게 측정이 이루어짐으로써, 사람에 의해 수작업으로 측정이 이루어졌던 종래의 측정방법의 불편함을 해소할 수 있는 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 제공할 수 있다. In addition, according to the present invention, by measuring the weight of the test piece in the water by an automated measuring device without the need for manual measurement by a person, it is possible to eliminate the inconvenience of the conventional measuring method that was manually measured by a person The present invention provides a weight measuring apparatus and a weight measuring method using the same.
더욱이, 본 발명에 따르면, 다양한 형태 및 종류의 시험편에 대하여 물속 무게를 용이하고 또한 정확하게 측정 가능한 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 제공할 수 있다.
Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a water weight measuring apparatus and a water weight measuring method using the same, which can easily and accurately measure the weight of water with respect to test pieces of various shapes and types.
도 1은 종래의 시험편의 물속 무게를 측정하기 위한 물속 무게 측정장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 3은 도 2에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치의 시험편 받침대의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치의 높이 조절부의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 5는 도 4에 나타낸 높이 조절부의 가이드 프레임과 제 1 근접센서 및 제 1 타겟의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 6은 도 4에 나타낸 높이 조절부의 구동부의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 7은 도 2에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다.
도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 9는 도 8에 나타낸 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치의 세부적인 구성을 나타내는 도면이다.
도 10은 도 8에 나타낸 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다. 1 is a view schematically showing the overall configuration of a water weight measuring apparatus for measuring the water weight of a conventional test piece.
FIG. 2 is a view schematically showing the overall configuration of an apparatus for measuring weight in water according to a first embodiment of the present invention.
3 is a view showing a specific configuration of a test piece pedestal of the underwater weight measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
4 is a view showing a specific configuration of the height adjusting unit of the underwater weight measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention shown in FIG.
FIG. 5 is a diagram illustrating a specific configuration of the guide frame, the first proximity sensor, and the first target shown in FIG. 4.
6 is a view showing a specific configuration of the drive unit of the height adjustment unit shown in FIG.
FIG. 7 is a flowchart schematically showing the overall configuration of the method for measuring the weight of water using the apparatus for measuring the weight of water according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2.
8 is a view schematically showing the overall configuration of the underwater weight measuring apparatus according to a second embodiment of the present invention.
FIG. 9 is a diagram illustrating a detailed configuration of an apparatus for measuring weight in water according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 8.
FIG. 10 is a flowchart schematically illustrating the overall configuration of a method for measuring the weight of water using the apparatus for measuring the weight of water according to a second embodiment of the present invention shown in FIG. 8.
이하, 첨부된 도면을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명에 따른 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법의 구체적인 실시예에 대하여 설명한다. Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, a description will be given of a specific embodiment of the water weight measuring apparatus according to the present invention as described above and the water weight measuring method using the same.
여기서, 이하에 설명하는 내용은 본 발명을 실시하기 위한 하나의 실시예일 뿐이며, 본 발명은 이하에 설명하는 실시예의 내용으로만 한정되는 것은 아니라는 사실에 유념해야 한다. Hereinafter, it is to be noted that the following description is only an embodiment for carrying out the present invention, and the present invention is not limited to the contents of the embodiments described below.
아울러, 이하에 설명하는 본 발명의 실시예에서는, 본 발명에 따른 물속 무게 측정장치를 이용하여 암석 시험편의 물속 무게를 측정하는 경우를 예로 들어 설명하나, 본 발명은, 이러한 용도로만 한정되는 것은 아니며, 즉, 본 발명은, 암석 시험편뿐만 아니라, 그 외 여러 가지 형태 및 종류의 시험편에 대하여도 폭넓게 적용 가능한 것이다. In addition, in the embodiment of the present invention described below, a case of measuring the water weight of the rock test piece using the water weight measuring apparatus according to the present invention will be described as an example, but the present invention is not limited to this purpose. That is, the present invention is widely applicable not only to rock test pieces but also to test pieces of various other forms and types.
먼저, 도 2를 참조하면, 도 2는 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(20)의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. First, referring to FIG. 2, FIG. 2 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of an
도 2에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(20)는, 시험편의 무게를 하향식으로 측정하도록 구성되는 전자저울(21), 상면에 상기 전자저울(21)이 거치되고 측정시의 환경 조건을 일정하게 유지하기 위한 항온챔버(22), 상기 전자저울(21) 밑면에 설치된 후크(hook)(23)에 연결되어 항온챔버(22) 내부로 연결되는 1단 매달림 로드(rod)(24), 상기 1단 매달림 로드(24)에 연결되는 2단 로드와 시험편이 위치되는 받침대가 일체로 형성된 시험편 받침대(25), 상기 시험편 받침대(25)를 물에 담그기 위한 수조(26), 상기 수조(26)를 거치하기 위한 수조 받침대(27) 및 상기 수조 받침대(27)를 상하로 이동시키기 위한 높이 조절부(28)를 포함하여 구성되어 있다. As shown in FIG. 2, the water
여기서, 상기한 항온챔버(22)는, 내부의 온도 등의 환경 조건을 일정하게 유지하여 물의 온도 변화에 따른 부력 변화를 방지하도록 구성되며, 따라서 이러한 항온챔버(22) 내에서 물속 무게 측정이 이루어짐으로써, 측정과정 중에 물의 온도 변화로 인해 측정 오차가 발생하는 것을 방지할 수 있다. Here, the constant temperature chamber 22 is configured to maintain a constant environmental conditions such as the internal temperature to prevent buoyancy change according to the temperature change of the water, and thus the weight of the water in the constant temperature chamber 22 is made. As a result, it is possible to prevent the measurement error from occurring due to the temperature change of the water during the measurement process.
또한, 구성을 보다 간소화하기 위해, 상기한 물속 무게 측정장치(20)는, 항온챔버(22) 대신에, 예를 들면, 단순히 전자저울(21)을 지지하는 선반을 구비하여 실온에서 측정을 행하도록 구성될 수도 있으며, 따라서 이 경우는, 물속 무게 측정시 수조(26) 내의 물의 온도를 측정하고, 해당 온도에서의 물의 밀도를 이용하여 시험편의 겉보기 부피나 공극의 부피 및 건조밀도 등을 계산함으로써, 정확한 측정값을 얻을 수 있다. In addition, in order to further simplify the configuration, the above-described underwater
즉, 상기한 물속 무게 측정장치(20)는, 도 2에 나타낸 바와 같이, 물의 온도 및 전기전도도를 감지하기 위한 센서(29)를 더 포함하여 구성될 수 있다. That is, the
계속해서, 도 3을 참조하면, 도 3은 상기한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(20)의 시험편 받침대(25)의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다. 3, FIG. 3 is a view showing a specific configuration of the
즉, 도 3에 나타낸 바와 같이, 시험편 받침대(25)는, 2단 로드(31)와 시험편 거치부(32)가 일체로 형성되어, 1단 로드(24)를 통해 전자저울 밑면의 후크(23)에 연결되어 있다. That is, as shown in FIG. 3, the
여기서, 시험편 받침대(25)는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 스텐리스강 재질의 바구니(basket) 또는 중앙부가 약간 낮은 곡선 또는 쐐기 모양으로 형성되어, 시험편을 안정적으로 지지할 수 있는 동시에 물은 자유로이 통과하도록 구성될 수 있다. Here, as shown in Fig. 3, the
또한, 수조(26)에는 여과수를 채우며, 이때, 시험편과 함께 시험편 받침대(25)가 물속에 충분히 잠기더라도 물이 수조(26) 밖으로 넘치지 않을 정도로 채워져 있어야 한다. In addition, the
다음으로, 도 4 내지 도 6을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(20)의 높이 조절부(28)의 구체적인 구성에 대하여 설명한다. Next, with reference to Figures 4 to 6, the specific configuration of the
즉, 도 4를 참조하면, 도 4는 도 2에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(20)의 높이 조절부(28)의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다. That is, referring to FIG. 4, FIG. 4 is a view showing a specific configuration of the
즉, 도 4에 나타낸 바와 같이, 높이 조절부(28)는, 밑면에 구동부(41)가 장착되고, 네 개의 모서리에는 수직의 고정 가이드 프레임(42) 및 이동 가이드 프레임(43)이 서로 맞물려 슬라이드 이동 가능하도록 설치되며, 이들 중 하나, 즉, 예를 들면, 앞면 왼쪽의 고정 가이드 프레임에는, 제 1 근접센서(44) 및 제 1 근접센서(44)가 대응하는 제 1 타겟(target)(45)과, 상기 제 1 타겟(45)의 위치를 표시하기 위한 눈금자(46) 및 인디케이터(47)가 형성되어 이루어져 있다. That is, as shown in Figure 4, the
또한, 상기한 제 1 근접센서(44) 및 제 1 타겟(45)이 설치된 고정 가이드 프레임 이외의 다른 고정 가이드 프레임 중 하나에는, 수조 받침대(27)의 하한을 제어하기 위한 제 2 근접센서(48) 및 제 2 타겟(49)이 설치되어 있다. ,In addition, in one of the fixed guide frames other than the fixed guide frame provided with the
즉, 수조 받침대(27)의 하강 동작은, 도 4에 나타낸 바와 같이, 수조 받침대(27)가 더 이상 내려가지 못하는 위치에 고정되어 있는 제 2 타겟(49)에 고정 프레임(42)에 고정되어 있는 제 2 근접센서(48)가 근접했을 때 구동부(41)가 멈추도록 구동부(41)를 제어함으로써 이루어진다. That is, the lowering operation of the
여기서, 이러한 구동부의 동작은, 내장, 또는, 외부에 별도로 설치되는 제어부에 의해 이루어지며, 또한, 제어부는, 구동부의 속도 조절이 가능한 컨트롤러로 구성될 수 있다. Here, the operation of the driving unit is made by a control unit that is built in or separately installed in the outside, and the control unit may be configured as a controller capable of adjusting the speed of the driving unit.
아울러, 도 5를 참조하면, 도 5는 도 4에 나타낸 높이 조절부(28)의 가이드 프레임(42, 43)과 제 1 근접센서(44) 및 제 1 타겟(45)의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다. In addition, referring to FIG. 5, FIG. 5 is a view illustrating specific configurations of the guide frames 42 and 43, the
도 5에 나타낸 바와 같이, 4개의 고정 가이드 프레임(42)에는 수직 방향의 운동을 안내하기 위한 가이드 레일(51)이 각각 형성되어 있으며, 따라서 4개의 이동 가이드 프레임(43)은, 각각 네 개의 고정 가이드 프레임(42)에 형성된 가이드 레일(51)을 통하여 상하 이동 가능하도록 서로 맞물려 있다. As shown in FIG. 5, the four
더욱이, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 타겟(45)의 끝에는 노브(knob)(52)가 부착되어 있고, 이러한 노브(52)를 돌리는 것에 의해 제 1 타겟(45)의 상하 위치를 조절하도록 구성된다. Furthermore, as shown in FIG. 5, a
더 상세하게는, 도 5에 나타낸 바와 같이, 제 1 타겟(45)의 끝에 달린 노브(52)를 회전하는 것에 의해, 4개의 고정 가이드 프레임(42) 중 앞면 왼쪽의 고정 가이드 프레임(42)에 부착되는 눈금자(46)를 따라 인디케이터(53)를 상하로 움직인 후 특정 위치에 고정시킬 수 있도록 구성된다. More specifically, as shown in FIG. 5, by rotating the
즉, 수조 받침대(27)의 상승 동작은, 제 1 근접센서(44)가 제 1 타겟(45)에 근접하면 구동부(41)의 동작을 정지하여 가이드 레일(51)을 타고 이동하던 이동 가이드 프레임(43) 전체를 멈추도록 제어함으로써 이루어진다. That is, when the
따라서 상기한 바와 같이, 제 1 타겟(45)의 위치를 조절하는 것에 의해 근접센서(44)를 통해 구동부의 동작을 제어하도록 구성됨으로써, 수조 받침대(27)와 수조(26) 속에 있는 물의 수면의 높이를 원하는 위치에 멈추게 할 수 있다. Thus, as described above, by controlling the position of the
또한, 도 6을 참조하면, 도 6은 도 4에 나타낸 높이 조절부(28)의 구동부(41)의 구체적인 구성을 나타내는 도면이다. 6, FIG. 6 is a figure which shows the specific structure of the
즉, 도 6에 나타낸 바와 같이, 구동부(41)는, 구동력을 생성하기 위한 속도조절 모터(61)와, 모터 헤드(head)(62)의 회전운동을 상하운동으로 변환하기 위한 동력전달부(63)를 포함하여 구성된다. That is, as shown in FIG. 6, the
여기서, 동력전달부(63)는, 2개의 타이밍기어(64, 65)와 타이밍 벨트(66)로 이루어지며, 이는 타이밍 기어(64)에 부착되어 있는 스크류(67)를 회전시켜 이 스크류(67)와 맞물린 외곽 스크류(68)의 상하운동을 구동하고, 이때, 4개의 이동 가이드 프레임(43)이 4개의 고정 가이드 프레임(42)에 형성된 가이드 레일(51)을 따라서 움직이게 됨으로써, 이러한 일련의 동작에 의해 외곽 스크류(68)가 접합되어 있는 수조 받침대(27)를 상하로 이동시키게 된다. Here, the
따라서 상기한 바와 같은 구성을 통하여, 외곽 스크류(68)의 상하 운동에 따라 수조 받침대(27)와 그 위에 놓인 수조(26)를 상하로 이동시킬 수 있다. Therefore, through the configuration as described above, according to the vertical movement of the
여기서, 도 2 내지 도 6에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에서는, 상기한 동력 전달부(41)가 2개의 타이밍기어(64, 65)와 타이밍 벨트(66), 타이밍 기어(64)와 타이밍 기어(64)에 부착되어 있는 스크류(67) 및 스크류(67)와 맞물린 외곽 스크류(68)로 구성된 예를 나타내고 있으나, 본 발명은 이러한 구성으로만 한정되는 것은 아니며, 수조(26)를 상하로 이동시킬 수 있는 것이면 다른 구성을 적용하여도 무방하다. Here, in the first embodiment of the present invention shown in Figs. 2 to 6, the
계속해서, 도 7을 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법의 구체적인 내용에 대하여 설명한다. Subsequently, with reference to FIG. 7, the specific content of the water weight measuring method using the water weight measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention as described above will be described.
즉, 도 7을 참조하면, 도 7은 도 2에 나타낸 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다. That is, referring to FIG. 7, FIG. 7 is a flowchart schematically illustrating the overall configuration of the method for measuring the weight of water using the apparatus for measuring the weight of water according to the first embodiment of the present invention shown in FIG. 2.
구체적으로는, 도 7에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 1 실시예에 따른 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법은, 먼저, 구동부를 작동하여 수조 받침대를 가장 낮은 위치로 내린다(단계 S71). Specifically, as shown in FIG. 7, in the water weight measuring method using the water weight measuring apparatus according to the first embodiment of the present invention, first, the driving unit is operated to lower the tank pedestal to the lowest position (step S71). .
여기서, 수조 받침대의 하강은, 상기한 바와 같이 제 2 근접센서(48)와 제 2 타겟(49)에 의해 자동으로 최하단의 위치에서 멈추도록 구성될 수 있다. Here, the lowering of the tank pedestal may be configured to automatically stop at the lowest position by the
다음으로, 수조에 여과수를 적당히 채운 후, 수면이 시험편 받침대의 적당한 위치에서 멈출 수 있도록 제 1 타겟의 위치를 눈금자 상의 적당한 지점에 고정한다(단계 S72). Next, after the filtrate is adequately filled with the water tank, the position of the first target is fixed at an appropriate point on the scale so that the water surface can be stopped at an appropriate position of the test piece support (step S72).
이때, 수면의 위치는, 차후에 시험편을 올려놓고 수조 받침대를 상승시켰을 때에도 시험편이 충분히 물에 잠길 수 있으되 넘치지 않도록 한다. At this time, the position of the water surface, even when the test piece is later put on the water tank support, the test piece can be sufficiently submerged in water, but not to overflow.
계속해서, 수조 받침대를 가장 아래의 위치로부터 천천히 상승시켜 상기 단계에서 제 1 타겟에 의해 설정된 위치에서 수면이 멈추었을 때 시험편 받침대만의 물속 무게(Msub _( basket ))(물에 잠긴 시험편 받침대의 2개 수직 지지대 포함)를 상부의 전자저울로 측정한다(단계 S73). Subsequently, slowly raise the bath pedestal from the lowest position so that when the water stops at the position set by the first target in this step, the water weight M sub _ ( basket ) of the specimen pedestal alone (submerged pedestal pedestal) And two vertical supports) are measured with the electronic balance on the top (step S73).
이어서, 시험편 받침대의 최하부가 수면 위로 적당한 위치까지 올라오도록 수조 받침대를 내리고, 포화된 시험편을 시험편 받침대에 올려놓은 후, 다시 구동부를 작동하여 수조 받침대를 위로 올린다(단계 S74). Subsequently, the water tank pedestal is lowered so that the lowermost part of the test piece pedestal rises to the proper position on the surface of the water, the saturated test piece is placed on the test pedestal pedestal, and the driving unit is operated again to raise the water tank pedestal (step S74).
계속해서, 제 1 근접센서가 제 1 타겟의 위치에 근접했을 때, 즉, 상기한 단계에서 시험편 받침대만의 물속 무게를 측정했을 때 시험편 받침대의 2개의 수직 지지대와 수면이 닿았던 지점에서 수조 받침대가 멈추면, 시험편 받침대 위에 포화된 시험편이 함께 있을 때의 물속 무게(Msub _( sample + basket ))를 전자저울로 측정한다(단계 S75). Subsequently, when the first proximity sensor is close to the position of the first target, that is, when the water weight of the test piece pedestal is measured in the above step, the water tank pedestal at the point where the two vertical supports of the test piece pedestal touched the water surface. When is stopped, the weight in the water (M sub _ ( sample + basket ) ) when the saturated specimen is together on the specimen stand is measured with an electronic balance (step S75).
다음으로, 수조 받침대를 하강시켜 시험편 받침대를 수조 밖으로 나오게 한 다음 시험편 받침대 위의 시험편을 제거하고 포화된 시험편의 물속 무게(Msub)를 산출한다(단계 S76). Next, lower the tank pedestal so that the test piece pedestal comes out of the tank, remove the test piece on the test pedestal, and calculate the water weight M sub of the saturated test piece (step S76).
여기서, 시험편의 물속 무게(Msub)는 이하의 [수학식 1]을 이용하여 구할 수 있다.
Here, the water weight (M sub ) of the test piece can be obtained using the following Equation 1.
[수학식 1] [Equation 1]
Msub = Msub _( sample + basket ) - Msub _( basket )
M sub = M sub _ ( sample + basket ) -M sub _ ( basket )
다음으로, 도 8을 참조하여, 본 발명에 따른 물속 무게 측정장치의 제 2 실시예에 대하여 설명한다. Next, with reference to FIG. 8, the 2nd Example of the underwater weight measuring apparatus which concerns on this invention is described.
여기서, 이하의 설명에서는, 설명을 간략히 하기 위해 상기한 제 1 실시예와 동일한 부분에 대하여는 그 상세한 설명을 생략하고, 다른 부분에 대하여만 설명함에 유념해야 한다. Here, in the following description, in order to simplify the description, the same parts as those in the first embodiment will be omitted, and only the other parts will be described.
즉, 도 8을 참조하면, 도 8은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 도면이다. That is, referring to FIG. 8, FIG. 8 is a diagram schematically illustrating an overall configuration of an apparatus for measuring weight in water according to a second embodiment of the present invention.
도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(80)는, 크게 나누어, 암석 시험편의 물속 무게를 하향식으로 측정하도록 구성되는 전자저울(81), 측정시의 환경 조건을 일정하게 유지하기 위한 항온챔버(82), 상기 전자저울(81) 밑면에 설치된 후크(83), 후크(83)에 연결되는 1단 매달림 로드(84), 2단 로드와 시험편이 위치되는 받침대가 일체로 형성되어 상기 1단 매달림 로드(84)에 연결되는 시험편 받침대(85), 시험편 받침대(85)를 물에 담그기 위한 수조(86), 수조(86)를 거치하기 위한 수조 받침대(87) 및 수조 받침대(87)를 상하로 이동시키기 위한 높이 조절부(88)를 포함하여 구성되는 점은 상기한 제 1 실시예의 측정장치와 동일하다. As shown in FIG. 8, the water
그러나 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(80)는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 제 1 실시예에 나타낸 제 1 근접센서(44) 및 제 1 타겟(45) 등을 포함하는 구성 대신에, 수면의 위치를 감지하는 광센서(89) 및 광센서(89)의 위치를 조정하기 위한 조절손잡이(90)를 포함하여 구성되는 점에서 상기한 제 1 실시예와 다르다. However, the water
더 상세하게는, 도 8에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(80)는, 광센서(89)를 이용하여 수면의 위치를 검출함으로써, 증발에 의하여 수조 내의 물이 줄어들더라도 항상 광센서(89)가 수면에 닿기 직전의 위치에서 수조 받침대를 멈추게 할 수 있는 장점이 있다. In more detail, as shown in FIG. 8, the underwater
즉, 본 발명의 제 2 실시예에 따르면, 광센서(89)의 위치를 변경하지 않는 한 시험편 받침대(85)가 물속에 잠기는 깊이를 항상 일정하게 자동으로 조절해 줌으로써 시험편 받침대(85)만의 물속 무게(Msub _( basket ))를 한 번만 측정하고, 시험편 받침대(85) 위에 포화된 시험편이 함께 있을 때의 물속무게(Msub _( sample + basket ))를 시험편을 바꾸어 가면서 전자저울(81)로 측정하도록 함으로써, 여러 가지 시험편의 물속 무게를 용이하게 측정할 수 있다. That is, according to the second exemplary embodiment of the present invention, unless the position of the
계속해서, 도 9를 참조하여, 상기한 바와 같은 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법의 구체적인 내용에 대하여 설명한다. Next, with reference to FIG. 9, the specific content of the underwater weight measuring method using the underwater weight measuring apparatus which concerns on 2nd Embodiment of this invention as above is demonstrated.
즉, 도 9를 참조하면, 도 9는 도 8에 나타낸 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치(80)를 이용한 물속 무게 측정방법의 전체적인 구성을 개략적으로 나타내는 플로차트이다. That is, referring to FIG. 9, FIG. 9 is a flowchart schematically illustrating an overall configuration of a method for measuring weight in water using the
구체적으로는, 도 9에 나타낸 바와 같이, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치를 이용한 물속 무게 측정방법은, 먼저, 상기한 제 1 실시예와 마찬가지로, 구동부를 구동하여 수조 받침대를 제일 낮은 위치로 내린다(단계 S91). Specifically, as shown in FIG. 9, in the water weight measuring method using the water weight measuring apparatus according to the second embodiment of the present invention, first, as in the first embodiment, the driving unit is driven to drive the tank pedestal. It lowers to the lowest position (step S91).
다음으로, 상기한 제 1 실시예와 마찬가지로 수조에 여과수를 적당히 채우고, 광센서가 수면에 닿기 직전에 멈출 수 있도록 광센서의 위치를 조정한다(단계 S92). Next, similarly to the first embodiment, the water tank is filled with filtered water as appropriate, and the position of the optical sensor is adjusted so that the optical sensor can be stopped just before it reaches the water surface (step S92).
이어서, 수조 받침대를 최하단의 위치로부터 상승시키고, 광센서가 수면에 닿기 직전에 수조 받침대가 멈추면, 시험편 받침대만의 물속무게(Msub _( basket ))(물에 잠긴 시험편 받침대의 2개의 수직 지지대 포함)를 상부의 전자저울로 측정한다(단계 S93). Subsequently, when the tank pedestal is lifted from the lowest position and the tank pedestal stops just before the light sensor reaches the water surface, the water weight (M sub _ ( basket ) ) of only the pedestal pedestal (the two vertical submerged specimen pedestals) The supporter) is measured with the electronic balance on the upper side (step S93).
계속해서, 상기한 제 1 실시예와 마찬가지로 하여 시험편 받침대의 최하부가 수면 위의 적당한 위치에 올라오도록 수조 받침대를 내리고, 포화된 시험편을 시험편 받침대에 올려놓은 후, 다시 구동부를 작동하여 수조 받침대를 위로 올린다(단계 S94). Subsequently, in the same manner as in the first embodiment described above, lower the tank pedestal so that the lowermost part of the test piece pedestal rises to the proper position on the surface of the water, put the saturated test piece on the test piece pedestal, and operate the driving unit again to operate the water tank pedestal up. It raises (step S94).
그 후, 광센서가 수면을 감지했을 때, 즉, 시험편 받침대만의 물속 무게를 측정했을 때의 시험편 받침대의 수직 지지대와 수면이 닿았던 위치에서 수조 받침대가 멈추면, 이때의 시험편 받침대 위에 시험편이 함께 있을 때의 물속 무게(Msub _( sample + basket ))를 전자저울로 측정한다(단계 S95). After that, when the light sensor detects the water surface, that is, when the water tank stand stops at the position where the surface of the specimen support and the vertical support of the test piece stand were measured, the test piece was placed on the test piece stand. The weight in the water (M sub _ ( sample + basket ) ) when it is together is measured with an electronic balance (step S95).
다음으로, 수조 받침대를 하강시켜 시험편 받침대를 수조 밖으로 나오게 한 다음 시험편 받침대 위의 시험편을 제거하고 포화된 시험편의 물속 무게(Msub)를 산출한다(단계 S96). Next, lower the tank pedestal so that the test piece pedestal comes out of the tank, remove the test piece on the test pedestal, and calculate the water weight M sub of the saturated test piece (step S96).
여기서, 시험편의 물속 무게(Msub)는, 상기한 제 1 실시예와 마찬가지로 이하의 [수학식 1]을 이용하여 구할 수 있다.
Here, the water weight M sub of a test piece can be calculated | required using the following [Equation 1] similarly to 1st Example mentioned above.
[수학식 1] [Equation 1]
Msub = Msub _( sample + basket ) - Msub _( basket )
M sub = M sub _ ( sample + basket ) -M sub _ ( basket )
또한, 상기한 내용 이외의 나머지 부분은 상기한 제 1 실시예와 동일하므로, 설명을 간략히 하기 위해, 여기서는 그 상세한 설명은 생략한다. In addition, since the remainder other than the above description is the same as in the first embodiment, the detailed description is omitted here for the sake of brevity.
따라서 상기한 바와 같이 하여, 본 발명의 제 2 실시예에 따른 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 구현할 수 있다. Therefore, as described above, the apparatus for measuring the weight of water according to the second embodiment of the present invention and the method for measuring the weight of water using the same can be implemented.
상기한 바와 같이 하여, 본 발명에 따른 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 구현할 수 있으며, 그것에 의해, 본 발명에 따르면, 측정 과정 중에 물의 양이 변화하거나 온도 변화에 의해 물의 밀도가 변화하여 측정 결과에 오차가 발생하였던 종래의 측정방식의 문제점을 해결하여, 시험편의 물속 무게를 정확하게 측정 가능하다. As described above, the apparatus for measuring the weight of water according to the present invention and a method for measuring the weight of water using the same can be implemented. As a result, according to the present invention, the amount of water is changed during the measuring process or the density of water is changed due to temperature change. By solving the problem of the conventional measuring method that an error occurred in the measurement result, it is possible to accurately measure the weight of the water in the test piece.
또한, 본 발명에 따르면, 자동화된 측정 시스템에 의해 시험편의 물속 무게에 대한 정확한 측정이 가능하므로, 사람에 의해 수작업으로 측정이 이루어졌던 종래의 측정방법의 불편함을 해소할 수 있다. In addition, according to the present invention, since the accurate measurement of the water weight of the test piece is possible by the automated measuring system, it is possible to solve the inconvenience of the conventional measuring method that was measured manually by a person.
더욱이, 본 발명에 따르면, 암석 시험편뿐만 아니라 다양한 형태 및 종류의 시험편에 대하여 물속 무게를 용이하고 또한 정확하게 측정 가능한 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법을 제공할 수 있다. Furthermore, according to the present invention, it is possible to provide a water weight measuring apparatus and a water weight measuring method using the same, which can easily and accurately measure the weight of water for not only rock test pieces but also various types and types of test pieces.
이상, 상기한 바와 같은 본 발명의 실시예를 통하여 본 발명에 따른 물속 무게 측정장치 및 이를 이용한 물속 무게 측정방법의 상세한 내용에 대하여 설명하였으나, 본 발명은 상기한 실시예에 기재된 내용으로만 한정되는 것은 아니며, 따라서 본 발명은, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 설계상의 필요 및 기타 다양한 요인에 따라 여러 가지 수정, 변경, 결합 및 대체 등이 가능한 것임은 당연한 일이라 하겠다.
As described above, the water weight measuring apparatus and the water weight measuring method using the same according to the present invention have been described through the embodiments of the present invention as described above, but the present invention is limited only to the contents described in the above embodiments. Therefore, it is a matter of course that the present invention can be variously modified, changed, combined, and replaced by those skilled in the art according to design needs and various other factors. .
10. 물속 무게 측정장치 11. 저울
12. 매달림줄 13. 시험편 받침대
14. 시험편 15. 수조
20. 물속 무게 측정장치 21. 전자저울
22. 항온챔버 23. 후크
24. 1단 매달림 로드 25. 시험편 받침대
26. 수조 27. 수조 받침대
28. 높이 조절부 29. 센서
31. 2단 로드 32. 시험편 거치부
41. 구동부 42. 고정 가이드 프레임
43. 이동 가이드 프레임 44. 제 1 근접센서
45. 제 1 타겟 46. 눈금자
47. 인디케이터 48. 제 2 근접센서
49. 제 2 타겟 51. 가이드 레일
52. 노브 61. 속도조절모터
62. 모터 헤드 63. 동력전달부
64, 65. 타이밍기어 66. 타이밍 벨트
67. 스크류 68. 외곽 스크류
80. 물속 무게 측정장치 81. 전자저울
82. 항온챔버 83. 후크
84. 1단 매달림 로드 85. 시험편 받침대
86. 수조 87.수조 받침대
88. 높이 조절부 89. 광센서
90. 조절손잡이 10. Weighing equipment in
12.
14.
20. Weighing device in
22.
24. One-
26.
28.
31.
41.
43. Moving
45.
47.
49.
62.
64, 65.
67.
80. Weighing device in
82.
84. One-
86.Tank 87.Tank stand
88.
90. Adjustable Handle
Claims (12)
상기 시험편의 무게를 하향식으로 측정하도록 구성되는 전자저울;
상면에 상기 전자저울이 거치되고 측정시의 환경 조건을 일정하게 유지하기 위한 항온챔버;
상기 전자저울 밑면에 설치된 후크(hook)에 연결되어 상기 항온챔버 내부로 연결되는 1단 매달림 로드(rod);
상기 1단 매달림 로드에 연결되는 2단 로드 및 상기 시험편이 위치되는 시험편 거치부가 일체로 형성된 시험편 받침대;
상기 시험편 받침대를 물에 담그기 위한 수조;
상기 수조를 거치하기 위한 수조 받침대; 및
상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 높이 조절부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
In the water weighing device is configured to enable the measurement of the water weight of the test piece by an automated measuring system,
An electronic balance configured to measure the weight of the test piece from the top down;
A constant temperature chamber mounted on an upper surface of the electronic balance to maintain a constant environmental condition at the time of measurement;
A first stage hanging rod connected to a hook installed on the bottom of the electronic balance and connected to the constant temperature chamber;
A test piece pedestal formed integrally with a test piece holder on which a second step rod connected to the first step hanging rod and the test piece are positioned;
A water bath for submerging the test piece pedestal in water;
Tank pedestal for mounting the tank; And
Underwater weight measuring device, characterized in that it comprises a height adjustment for moving the tank up and down.
상기 측정장치는,
상기 항온챔버 대신에 상기 전자저울을 지지하는 선반을 구비하여 실온에서 측정을 행하도록 구성되며,
상기 수조 내의 물의 온도 및 전기전도도를 감지하기 위한 센서를 더 포함하여, 측정시 상기 수조 내의 물의 온도를 측정하고 해당 온도에서의 물의 밀도를 이용하여 상기 시험편의 물속 무게를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
The method according to claim 1,
The measuring device,
A shelf supporting the electronic balance instead of the constant temperature chamber and configured to measure at room temperature,
Further comprising a sensor for detecting the temperature and electrical conductivity of the water in the water tank, it is configured to measure the temperature of the water in the water tank at the time of measurement and to calculate the water weight of the test piece using the density of the water at the temperature Underwater weighing device.
상기 시험편 받침대는,
스텐리스강 재질의 바구니(basket) 또는 중앙부가 낮은 곡선 또는 쐐기 형태로 형성되어, 시험편은 안정적으로 지지할 수 있는 동시에 물은 자유로이 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
3. The method of claim 2,
The test piece pedestal,
Stainless steel basket or the center portion is formed in the shape of a low curved or wedge, the test piece can be stably supported, and at the same time water is freely weighing apparatus, characterized in that configured to pass freely.
상기 높이 조절부는,
상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 동력을 공급하는 구동부;
상기 수조 받침대를 지지하는 기둥 형태로 형성되고, 수직 방향의 운동을 안내하기 위한 가이드 레일이 각각 형성되어 있는 복수의 고정 가이드 프레임;
각각의 상기 고정 가이드 프레임과 서로 맞물려 상기 가이드 레일을 따라 상하 이동 가능하도록 설치되는 복수의 이동 가이드 프레임;
상기 수조 받침대의 상승 동작을 제어하기 위해 상기 고정 가이드 프레임 중 하나에 설치되는 제 1 타겟(target);
상기 제 1 타겟을 감지하여 상기 구동부의 구동을 정지하기 위한 제 1 근접센서;
상기 제 1 타겟의 위치를 표시하기 위한 눈금자;
상기 눈금자 상에 상기 제 1 타겟의 위치를 지시하기 위한 인디케이터;
상기 수조 받침대의 하강 동작을 제어하기 위해, 상기 제 1 근접센서 및 상기 제 1 타겟이 설치된 고정 가이드 프레임 이외의 나머지 고정 가이드 프레임들 중 하나에 설치되는 제 2 타겟; 및
상기 제 2 타겟을 감지하여 상기 구동부의 구동을 정지하기 위한 제 2 근접센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
The method of claim 3,
The height adjuster includes:
A drive unit for supplying power for moving the tank pedestal up and down;
A plurality of fixed guide frames each formed in a pillar shape for supporting the tank pedestal and having guide rails for guiding a movement in a vertical direction;
A plurality of moving guide frames which are engaged with each of the fixed guide frames and installed to be movable up and down along the guide rails;
A first target installed on one of the fixed guide frames to control a lifting operation of the tank pedestal;
A first proximity sensor for sensing the first target and stopping driving of the driving unit;
A ruler for indicating a position of the first target;
An indicator for indicating a position of the first target on the ruler;
A second target installed in one of the remaining fixed guide frames other than the fixed guide frame in which the first proximity sensor and the first target are installed to control the lowering operation of the tank pedestal; And
And a second proximity sensor for sensing the second target to stop driving of the driving unit.
상기 구동부는,
구동력을 생성하기 위한 모터;
상기 모터의 회전축에 수직으로 결합되어 회전되는 제 1 타이밍 기어 및 제 2 타이밍 기어;
상기 제 1 타이밍 기어와 상기 제 2 타이밍 기어를 연결하는 타이밍 벨트;
상기 모터의 구동력을 상하운동으로 변환하기 위해 상기 제 2 타이밍 기어에 수직으로 결합되는 스크류; 및
상기 스크류에 연결되어 상기 스크류의 회전에 의해 상하로 이동 가능하도록 구성됨으로써 상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 외곽 스크류를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
5. The method of claim 4,
The driving unit includes:
A motor for generating a driving force;
A first timing gear and a second timing gear which are coupled to and rotated perpendicular to the rotation axis of the motor;
A timing belt connecting the first timing gear and the second timing gear;
A screw vertically coupled to the second timing gear to convert the driving force of the motor into a vertical motion; And
It is connected to the screw is configured to be moved up and down by the rotation of the screw by including an outer screw for moving the water tank pedestal up and down, characterized in that it is configured to include.
상기 물속 무게 측정장치의 구동부를 구동하여 상기 물속 무게 측정장치의 수조 받침대를 가장 낮은 위치로 하강시키는 단계;
상기 물속 무게 측정장치의 수조에 여과수를 채운 후 상기 물속 무게 측정장치의 제 1 타겟의 위치를 상기 물속 무게 측정장치의 눈금자 상의 일정 지점에 고정시키는 단계;
상기 수조 받침대를 상승시켜 상기 제 1 타겟에 의해 설정된 위치에서 수면이 멈추었을 때 시험편 받침대만의 물속 무게를 상기 물속 무게 측정장치의 전자저울로 측정하는 단계;
상기 시험편 받침대의 최하부가 수면 위로 올라오도록 상기 수조 받침대를 하강시키고, 시험편을 상기 시험편 받침대에 올려놓은 후, 다시 상기 구동부를 구동하여 상기 수조 받침대를 상승시키는 단계;
상기 제 1 타겟에 의해 설정된 위치에서 상기 수면이 멈추면 상기 시험편 받침대 위에 상기 시험편이 함께 있을 때의 물속 무게를 상기 전자저울로 측정하는 단계; 및
상기 수조 받침대를 하강시켜 상기 시험편 받침대를 상기 수조 밖으로 나오게 한 다음, 상기 시험편 받침대 위의 상기 시험편을 제거하고, 상기 시험편의 물속 무게를 산출하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정방법.
In the water weight measuring method using the water weight measuring apparatus according to any one of claims 1 to 5,
Driving the driving unit of the water weight measuring device to lower the water tank pedestal of the water weight measuring device to the lowest position;
Filling the water tank of the water weight measuring device with the filtrate and fixing the position of the first target of the water weight measuring device to a predetermined point on the ruler of the water weight measuring device;
Measuring the water weight of only the test piece pedestal with an electronic balance of the water weight measuring device when the water tank pedestal is raised to stop the water surface at the position set by the first target;
Lowering the tank pedestal so that the bottom of the test piece pedestal rises above the water surface, placing the test piece on the test pedestal pedestal, and then driving the drive unit to raise the water pedestal pedestal;
Measuring the weight of the water with the electronic balance when the test piece is on the test piece support when the water surface is stopped at the position set by the first target; And
And lowering the tank pedestal so that the test piece pedestal comes out of the water tank, removing the test piece on the test pedestal pedestal, and calculating the water weight of the test pedestal.
상기 시험편의 무게를 하향식으로 측정하도록 구성되는 전자저울;
상면에 상기 전자저울이 거치되고 측정시의 환경 조건을 일정하게 유지하기 위한 항온챔버;
상기 전자저울 밑면에 설치된 후크(hook)에 연결되어 상기 항온챔버 내부로 연결되는 1단 매달림 로드(rod);
상기 1단 매달림 로드에 연결되는 2단 로드 및 상기 시험편이 위치되는 시험편 거치부가 일체로 형성된 시험편 받침대;
상기 시험편 받침대를 물에 담그기 위한 수조;
상기 수조를 거치하기 위한 수조 받침대;
상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 높이 조절부;
상기 수조 내의 수면의 위치를 감지하여 상기 높이 조절부의 구동을 제어하기 위한 광센서; 및
상기 광센서의 위치를 조정하기 위한 조절손잡이를 포함하여 구성됨으로써,
상기 광센서의 위치를 변경하지 않은 상태에서 상기 시험편 받침대만의 물속 무게를 한 번만 측정하고, 상기 시험편 받침대 위에 시험편이 함께 있을 때의 물속무게는 시험편을 바꾸어 가면서 반복하여 측정 가능하도록 구성된 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
In the water weighing device is configured to enable the measurement of the water weight of the test piece by an automated measuring system,
An electronic balance configured to measure the weight of the test piece from the top down;
A constant temperature chamber mounted on an upper surface of the electronic balance to maintain a constant environmental condition at the time of measurement;
A first stage hanging rod connected to a hook installed on the bottom of the electronic balance and connected to the constant temperature chamber;
A test piece pedestal formed integrally with a test piece holder on which a second step rod connected to the first step hanging rod and the test piece are positioned;
A water bath for submerging the test piece pedestal in water;
Tank pedestal for mounting the tank;
A height adjusting unit for moving the tank base up and down;
An optical sensor for sensing a position of the surface of water in the tank to control driving of the height adjusting unit; And
By including an adjustment knob for adjusting the position of the optical sensor,
Measure the water weight of the test piece pedestal only once without changing the position of the optical sensor, and the water weight when the test piece is together on the test piece pedestal can be repeatedly measured while changing the test piece Underwater weighing device.
상기 측정장치는,
상기 항온챔버 대신에 상기 전자저울을 지지하는 선반을 구비하여 실온에서 측정을 행하도록 구성되며,
상기 수조 내의 물의 온도 및 전기전도도를 감지하기 위한 센서를 더 포함하여, 측정시 상기 수조 내의 물의 온도를 측정하고 해당 온도에서의 물의 밀도를 이용하여 상기 시험편의 물속 무게를 산출하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
8. The method of claim 7,
The measuring device,
A shelf supporting the electronic balance instead of the constant temperature chamber and configured to measure at room temperature,
Further comprising a sensor for detecting the temperature and electrical conductivity of the water in the water tank, it is configured to measure the temperature of the water in the water tank at the time of measurement and to calculate the water weight of the test piece using the density of the water at the temperature Underwater weighing device.
상기 시험편 받침대는,
스텐리스강 재질의 바구니(basket) 또는 중앙부가 낮은 곡선 또는 쐐기 형태로 형성되어, 시험편은 안정적으로 지지할 수 있는 동시에 물은 자유로이 통과하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
9. The method of claim 8,
The test piece pedestal,
Stainless steel basket or the center portion is formed in the shape of a low curved or wedge, the test piece can be stably supported, and at the same time water is freely weighing apparatus, characterized in that configured to pass freely.
상기 높이 조절부는,
상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 동력을 공급하는 구동부;
상기 수조 받침대를 지지하는 기둥 형태로 형성되고, 수직 방향의 운동을 안내하기 위한 가이드 레일이 각각 형성되어 있는 복수의 고정 가이드 프레임;
각각의 상기 고정 가이드 프레임과 서로 맞물려 상기 가이드 레일을 따라 상하 이동 가능하도록 설치되는 복수의 이동 가이드 프레임;
상기 수조 받침대의 하강 동작을 제어하기 위해, 상기 고정 가이드 프레임들 중 하나에 설치되는 타겟; 및
상기 타겟을 감지하여 상기 구동부의 구동을 정지하기 위한 근접센서를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
10. The method of claim 9,
The height adjuster includes:
A drive unit for supplying power for moving the tank pedestal up and down;
A plurality of fixed guide frames each formed in a pillar shape for supporting the tank pedestal and having guide rails for guiding a movement in a vertical direction;
A plurality of moving guide frames which are engaged with each of the fixed guide frames and installed to be movable up and down along the guide rails;
A target installed on one of the fixed guide frames to control the lowering operation of the tank pedestal; And
And a proximity sensor for sensing the target and stopping driving of the driving unit.
상기 구동부는,
구동력을 생성하기 위한 모터;
상기 모터의 회전축에 수직으로 결합되어 회전되는 제 1 타이밍 기어 및 제 2 타이밍 기어;
상기 제 1 타이밍 기어와 상기 제 2 타이밍 기어를 연결하는 타이밍 벨트;
상기 모터의 구동력을 상하운동으로 변환하기 위해 상기 제 2 타이밍 기어에 수직으로 결합되는 스크류; 및
상기 스크류에 연결되어 상기 스크류의 회전에 의해 상하로 이동 가능하도록 구성됨으로써 상기 수조 받침대를 상하로 이동시키기 위한 외곽 스크류를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정장치.
11. The method of claim 10,
The driving unit includes:
A motor for generating a driving force;
A first timing gear and a second timing gear which are coupled to and rotated perpendicular to the rotation axis of the motor;
A timing belt connecting the first timing gear and the second timing gear;
A screw vertically coupled to the second timing gear to convert the driving force of the motor into a vertical motion; And
It is connected to the screw is configured to be moved up and down by the rotation of the screw by including an outer screw for moving the water tank pedestal up and down, characterized in that it is configured to include.
상기 물속 무게 측정장치의 구동부를 구동하여 상기 물속 무게 측정장치의 수조 받침대를 가장 낮은 위치로 하강시키는 단계;
상기 물속 무게 측정장치의 수조에 여과수를 채우고, 상기 물속 무게 측정장치의 광센서가 수면에 닿기 직전에 멈출 수 있도록 상기 광센서의 위치를 조정하는 단계;
상기 수조 받침대를 상승시켜 상기 광센서가 수면에 닿기 직전에 상기 수조 받침대가 멈추면, 상기 물속 무게 측정장치의 시험편 받침대만의 물속 무게를 상기 물속 무게 측정장치의 전자저울로 측정하는 단계;
상기 시험편 받침대의 최하부가 수면 위로 올라오도록 상기 수조 받침대를 하강시키고, 시험편을 상기 시험편 받침대에 올려놓은 후, 다시 상기 구동부를 구동하여 상기 수조 받침대를 상승시키는 단계;
상기 광센서가 수면을 감지하여 상기 수조 받침대가 멈추면, 상기 시험편 받침대 위에 상기 시험편이 함께 있을 때의 물속 무게를 상기 전자저울로 측정하는 단계;
상기 수조 받침대를 하강시켜 상기 시험편 받침대를 상기 수조 밖으로 나오게 한 다음, 상기 시험편 받침대 위의 상기 시험편을 제거하고 상기 시험편의 물속 무게를 산출하는 단계를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 물속 무게 측정방법.
In the water weight measuring method using the water weight measuring apparatus according to any one of claims 7 to 11,
Driving the driving unit of the water weight measuring device to lower the water tank pedestal of the water weight measuring device to the lowest position;
Filling the water tank with the filtered water in the water weighing device, and adjusting the position of the light sensor so that the light sensor of the water weighing device stops immediately before touching the water surface;
Measuring the water weight of only the test piece pedestal of the water weight measuring device with the electronic balance of the water weight measuring device when the water tank pedestal stops immediately before the light sensor reaches the surface by raising the water tank pedestal;
Lowering the tank pedestal so that the bottom of the test piece pedestal rises above the water surface, placing the test piece on the test pedestal pedestal, and then driving the drive unit to raise the water pedestal pedestal;
Measuring the weight of the water when the test piece is on the test piece support with the electronic balance when the light sensor detects the water surface and stops the bath support;
Lowering the tank pedestal so that the test piece pedestal comes out of the tank, and then removing the test piece on the test pedestal pedestal and calculating the water weight of the test piece.
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|---|---|---|---|
| KR1020130004881A KR101382251B1 (en) | 2013-01-16 | 2013-01-16 | Apparatus for measuring submerged mass and method for measuring submerged mass using therof |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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- 2013-01-16 KR KR1020130004881A patent/KR101382251B1/en active IP Right Grant
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