KR101949326B1

KR101949326B1 - 레벨 측정용 디지탈 스타프

Info

Publication number: KR101949326B1
Application number: KR1020170168085A
Authority: KR
Inventors: 은희송
Original assignee: (주)인천측기
Priority date: 2017-12-08
Filing date: 2017-12-08
Publication date: 2019-02-18

Abstract

본 발명은 레벨 측정용 디지탈 스타프에 관한 것으로, 특히 레이져 및 수광센서모듈을 이용하여 토목, 건설 현장 등에서 시공 바닥면 또는 노면의 수평 상태 등 수준 측량시 작업자 1인에 의해서도 정밀한 측량이 가능하도록 하는 레벨 측정용 디지탈 스타프에 관한 것이다.

Description

레벨 측정용 디지탈 스타프{Digital staff for level measurement}

일반적으로, 수준 측량은 지형의 높낮이 혹은 수평 등을 측정하는 측량의 한 방법으로서 수준 측량기에 의하여 이루어지며, 진행방향의 앞과 뒤에 높낮이 눈금이 표시된 스타프(staff)를 세우고 두 지점의 높이차를 정하고, 높이를 알고자 하는 지점으로 나아가면서 측량을 한다.

이때, 통상의 수준 측량 방법은 수준 측량기를 설치하고 가상의 시준선상에 있는 측정 위치에 스타프를 세운 후 망원경으로 스타프에 표시된 눈금을 읽고, 위치를 변경하면서 전체적인 설정 영역에서의 수준 측량을 한다.

그러나, 위와 같은 방법을 이용하여 측량하는 경우 적어도 2명 이상의 작업 인원이 필요하다. 즉, 수준 측량기를 설치하는 작업자와 스타프를 적정 거리 이격시켜 세우는 작업자를 비롯하여 2명 이상의 작업자가 필요하다.

또한, 상기한 바와 같은 수준 측량 이외에 건설 현장에서 시공 바닥면에 대한 수평면을 확인하기 위해 수평 레벨을 측정하는 경우에는 이를 위한 장비로써 수평레벨 측정기와 스타프를 이용한다.

이때, 레벨 측정기에서 레이져를 수평방향으로 조사하고, 레벨 측정기로부터 일정 거리 이격되는 지점이나 벽체 또는 거푸집 등에 스타프를 세운 후 레이져를 기준으로 조사되는 위치를 마킹하는 과정을 거쳐 데이터를 얻게 된다.

따라서, 스타프를 측정 지점에 세운 후 레벨 측정기로부터 조사되는 레이져에 의한 지시선을 표시하기 위해, 어느 한 작업자는 스타프를 잡은 상태에서 다른 작업자는 스타프의 특정 눈금에 대응되는 곳에 마커로 지시선을 표시해야 하므로 이 역시 여러 작업자가 필요한 문제가 있다.

나아가, 대부분의 스타프는 2중 또는 3중 구조를 이루고 있으며, 수평 레벨의 측정 위치에 따라 스타프를 승강시키는데, 이들을 인출하여 길이를 늘린 상태에서 그 값을 작업자가 직접 확인한다.

따라서, 상당한 높이로 승강된 스타프의 눈금을 작업자가 정확하게 읽을 수 없게 되므로 시공 정확성 및 신뢰성이 떨어지는 등의 문제점이 있다.

대한민국 공개특허 제2011-0076270호

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 수광센서모듈을 구비한디지탈 스타프에서 레벨 측정기로부터 조사되는 레이져를 수신한 후 해당 측정값을 디스플레이를 통해 제공하므로서, 1인의 작업자에 의해서도 스타프를 이용한 레벨 측정이 가능하도록 하는데 그 목적이 있다.

나아가, 본 발명은 선형 측정기를 베이스 로드의 하부가 아닌 상부에 구비하여 지면의 물이나 눈에 의한 누설을 방지하고, 측정 로드와 일체로 구비된 수광센서모듈에 의해 사용 편리성을 향상시키며, 측정된 높이값 수치를 근거리 통신으로 원격의 사용자나 작업자에게 전송할 수 있도록 하는데 그 목적이 있다.

이를 위해, 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프는 설정된 길이를 가지며 내부에 공간부가 형성된 베이스 로드(base rod)와; 상기 베이스 로드의 상부에 구비되되, 보빈(bobbin) 및 상기 보빈에 권선된 줄자 블레이드를 포함하며, 상기 줄자 블레이드가 상기 베이스 로드 내부를 따라 하향 인출되는 길이값을 제공하는 선형 측정기와; 상기 베이스 로드의 내측 하부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 하향 인출된 줄자 블레이드를 다시 상측으로 방향 전환시키는 도르레와; 상기 베이스 로드 내부에 위치하다가 외부로 인출되어 전체 길이를 늘리며, 하단부는 연결구를 통해 상기 줄자 블레이드 선단과 연결되는 측정 로드와; 상기 측정 로드에 일체로 결합 구성되며, 레벨 측정기로부터 조사되는 레이져를 수신받는 수광센서모듈과; 상기 수광센서모듈에서 레이져를 수신할 때까지 상기 측정 로드를 인출하여 레벨 측정 위치가 결정되면, 그 때까지 상기 보빈으로부터 인출된 줄자 블레이드의 길이값을 디스플레이로 제공하는 디지탈 컨트롤러;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이때, 상기 베이스 로드의 내주면과 측정 로드의 외주면 사이에 삽입 설치됨에 따라 상기 베이스 로드의 내부에 위치하다가 외부로 인출되는 연장 로드를 더 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 베이스 로드 하단에는 설정된 중량을 갖는 웨이트가 결합되어 있는 것이 바람직하다.

또한, 디지탈 컨트롤러는 내부에 상기 선형 측정기가 설치되는 컨트롤러 케이싱과; 상기 컨트롤러 케이싱의 외면에 구비된 디스플레이와; 상기 선형 측정기에서 측정한 길이값을 입력받아 상기 디스플레이로 출력하는 출력 제어부; 및 상기 출력 제어부의 제어하에 상기 측정한 길이값을 설정된 구역 내의 관리자 단말기로 전송하는 근거리 무선통신모듈;을 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 선형 측정기는 상기 줄자 블레이드의 표면에 일정 간격마다 표시된 바코드를 읽어들여 상기 측정 로드의 인출 길이값을 제공하는 바코드 리더기를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 선형 측정기는 상기 보빈의 외주면을 따라 적어도 하나 이상 돌출 설치된 브러쉬와의 접촉으로 상기 측정 로드의 인출 길이값을 제공하는 로터리 엔코더(rotary encoder)를 포함하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 선형 측정기는 상기 줄자 블레이드의 표면에 일정 간격마다 표시된 바코드를 읽어들여 상기 측정 로드의 인출 길이값을 제공하는 바코드 리더기; 및 상기 보빈의 외주면을 따라 적어도 하나 이상 돌출 설치된 브러쉬와의 접촉으로 상기 측정 로드의 인출 길이값을 제공하는 로터리 엔코더;를 포함하되, 상기 바코드 리더기의 측정값과 로터리 엔코더의 측정값 간의 차이가 오차 범위 이내이면 상기 바코드 리더기 및 로터리 엔코더 중 어느 하나의 측정값을 출력하거나, 또는 상기 바코드 리더기 및 로터리 엔코더의 측정값을 평균하여 출력하는 것이 바람직하다.

이상과 같은 본 발명은 수광센서모듈을 구비한 디지탈 스타프에서 레벨 측정기로부터 조사되는 레이져를 수신한 후 해당 측정값을 디스플레이를 통해 제공한다. 따라서, 1인의 작업자에 의해서도 스타프를 이용한 레벨 측정이 가능하게 된다.

나아가, 본 발명은 선형 측정기를 베이스 로드의 하부가 아닌 상부에 구비하여 지면의 물이나 눈에 의한 누설을 방지하고, 측정 로드와 일체로 구비된 수광센서모듈에 의해 사용 편리성을 향상시키며, 측정된 높이값 수치를 근거리 통신으로 원격의 사용자나 작업자에게 전송할 수 있게 한다.

도 1은 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프의 사용 상태를 나타낸 일 실시예이다.
도 2는 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프를 나타낸 전개도이다.
도 3은 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프를 나타낸 투시도이다.
도 4는 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프를 나타낸 정면도 및 후면도이다.
도 5는 상기 도 3의 인출 상태도이다.
도 6은 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프를 나타낸 측면도이다.
도 7은 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프의 선형 측정기를 나타낸 사시도이다.
도 8은 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프의 길이 측정 수단을 나타낸 도이다.
도 9는 상기 도 8의 측정 수단을 이용한 산출 방법을 나타낸 개념도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프에 대해 상세히 설명한다.

먼저, 도 1과 같이 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프(이하, '디지탈 스타프'라 함)(100)는 레이져(Las)를 조사하는 레벨 측정기(10)로부터 일정 거리 이격된 제1 지점(P1)의 지면에 설치된다.

그 후 베이스 로드(110)의 상측에 설치된 수광센서모듈(150)에서 레이져를 수신시 LED 발광과 함께 '삐~'하는 경고음으로 일치를 알리고, 이를 기준 레벨로 설정(즉, 영점 조정)할 수 있게 한다. 선택된 기준 레벨은 디지탈 컨트롤러(160)에 설치된 설정 버튼 등을 눌러 설정(값을 고정)한다.

다음, 본 발명의 디지탈 스타프(100)를 제2 지점(P2)으로 이동한 후 레벨 측정기(10)로부터 송신된 레이져(Las)를 수신하기 위해, 수광센서모듈(150)이 레이져를 수신할 때까지 측정 로드(140)를 상측으로 인출함으로써 제1 지점(P1)과 대비되는 제2 지점(P2)의 레벨을 측정한다.

일 예로 제2 지점(P2)은 제1 지점(P1)보다 상대적으로 낮은 지형이므로, 제2 지점(P2)에서 측정 로드(140)를 상측으로 인출시킨 길이(L)가 두 지형간 높이차(D)에 해당된다. 따라서, 측정된 높이만큼 토지에 흙을 매워 토지를 편평하게 한다.

물론, 본 발명에 따른 디지탈 스타프(100)는 위와 같이 건설 현장에서 시공 바닥면에 대한 수평면을 확인하기 위해 사용되는 경우 뿐만 아니라, 다른 장소 및 목적을 위해서도 사용된다. 나아가 벽면이나 거푸집 등에도 설치되어 사용될 수 있음은 자명할 것이다.

이를 위해, 본 발명에 따른 레벨 측정용 디지탈 스타프(100)는 베이스 로드(110), 선형 측정기(120), 도르레(130), 측정 로드(140), 수광센서모듈(150) 및 디지탈 컨트롤러(160)를 포함한다. 나아가, 필요에 따라서는 3단 로드를 구성하도록 연장 로드(170)를 더 포함할 수도 있다.

도 2와 같이, 3단 로드를 구성하는 경우, 베이스 로드(110), 측정 로드(140) 및 연장 로드(170)를 포함한 3단으로 구성되며, 그에 따라 측정 위치의 지면 등에 설치되는 베이스 로드(110)를 기준으로 연장 로드(170) 및 측정 로드(140)가 2단으로 인출된다.

즉, 베이스 로드(110)의 내부에 측정 로드(140)가 상하로 인출 또는 인입 가능하게 설치되되, 더 나아가 연장 로드(170)가 베이스 로드(110)의 내주면과 측정 로드(140)의 외주면 사이에 연장 로드(170)가 삽입 설치된다.

결국, 베이스 로드(110)의 내측에 측정 로드(140)가 설치되어 상하로 인출 또는 인입되는 것을 기본 구성으로 하되, 추가적인 길이 연장시 측정 로드(140)는 베이스 로드(110) 내부에 설치된 연장 로드(170)의 내측에서 상하로 인출 또는 인입되도록 조립된다.

한편, 상기한 베이스 로드(110)는 단면이 원형 또는 다각형인 길이 부재로써, 설정된 길이를 가지며 내부에 공간부가 형성되어 있다. 이러한 공간부를 통해 후술할 측정 로드(140) 및 연장 로드(170)가 설치된다. 특히, 선형 측정기(120)를 구성하는 줄자 블레이드(122) 역시 베이스 로드(110)의 내부를 따라 이동 가능하게 설치된다.

이때, 베이스 로드(110)의 상부에는 케이싱 결합에 의해 디지탈 컨트롤러(160)가 설치되고, 그 상측에는 연장 로드(170)의 위치를 고정시키는 제1 고정 브라켓(B1)이 구비된다. 또한, 베이스 로드(110)의 하단부에는 상측부와의 발란스 유지를 위한 웨이트(weight)(111)가 구비된다. 웨이트(111)는 일 예로 바닥면이 편평한 원뿔 형상의 금속(예: 아연)이 사용될 수 있다.

연장 로드(170)는 베이스 로드(110)로부터 상측으로 인출시 이탈을 방지하기 위해 하단부에 걸림턱 수단을 구비하고, 상단부에는 후술할 상측으로 인출된 측정 로드(140)를 고정하기 위한 제2 고정 브라켓(B1)이 구비된다.

상술한 베이스 로드(110)의 제1 고정 브라켓(B1)과 마찬가지로 연장 로드(170)의 제2 고정 브라켓(B2)은 일 예로 볼트를 조이면 로드의 외면을 가압하여 고정하는 고정 브라켓이 사용될 수 있다.

도 3과 같이, 선형 측정기(120)는 베이스 로드(110)의 상부에 구비되되, 보빈(bobbin)(121) 및 상기 보빈(121)에 권선된 줄자 블레이드(122)를 포함한다. 줄자 블레이드(122)는 연성의 줄자에 해당하는 것으로 바람직하게는 연장 로드(170)의 외주면과 베이스 로드(110)의 내주면 사이의 공간을 따라 이동한다.

이러한 선형 측정기(120)는 베이스 로드(110)의 상부에 구비되기 때문에 지면에 고인 물이나 지면에 쌓인 눈 등에 의한 누설을 방지할 수 있게 한다. 즉, 지면과 접하거나 가깝도록 하부에 설치되는 경우에 비해 방수 특성을 월등히 향상시킨다.

또한, 선형 측정기(120)는 보빈(121)에 권선된 상태에서 인출되는 줄자 블레이드(122)가 베이스 로드(110) 내부를 따라 하향 인출되는 길이값을 측정하여 디지탈 컨트롤러(160)에 제공한다.

본 발명에 따른 디지탈 스타프(100)의 전면부(작업자를 바라보는 방향)를 도시한 도 4의 (a)와 같이, 작업자는 디지탈 컨트롤러(160)에 구비된 디스플레이(162)(예: LCD 패널) 통해 그 값을 확인한다.

이하, 선형 측정기(120)에 대한 좀더 상세한 구성은 다음에 도 7을 참조하여 다시 설명한다.

도르레(130)는 베이스 로드(110)의 내측 하부에 회전 가능하게 설치되며, 하향 인출된 줄자 블레이드(122)를 다시 상측으로 방향 전환시킨다. 이를 통해 줄자 블레이드(122)에 텐션을 주어 인입/인출을 자연스럽게 하며 줄자 길이 늘린다.

이러한 줄자 블레이드(122)의 선단부는 측정 로드(140)의 하단에 연결된다. 따라서, 보빈(121), 도르레(130) 및 측정 로드(140)를 거치는 줄자 블레이드(122)는 대략 'U'자 형상으로 배치되고, 도르레(130)를 전환점으로 하여 일단부는 보빈(121)에 권선된 상태를 유지하고 타단부는 측정 로드(140)에 연결된다.

측정 로드(140)는 베이스 로드(110) 내부에 위치하다가 외부로 인출되어 스타프의 전체 길이를 늘리며, 하단부에는 줄자 블레이드(122)의 선단부가 연결된다. 줄단 블레이드의 선단과 측정 로드(140)의 하단은 연결구(123)를 통해 서로 연결된다.

이러한 측정 로드(140)는 그 상부측에 수광센서모듈(150)이 일체로 결합되어 있어서 수광센서모듈(150)을 별도로 조립할 필요가 없으며, 측정 로드(140)의 인출에 따라 수광센서모듈(150) 역시 함께 상측으로 인출된다.

수광센서모듈(150)은 측정 로드(140)에 일체로 결합 구성되는 것으로, 레벨 측정기(10)로부터 조사되는 레이져(도 1의 'Las' 참조)를 수신받는다.

본 발명에 따른 디지탈 스타프(100)의 후면부(작업자의 반대측 방향)를 도시한 도 4의 (b)와 같이, 수광센서모듈(150)은 일 예로 모듈 수광 케이스(152)에 수광 LED(151)가 노출되도록 설치되어 레이져를 수광한다.

따라서, 도 5와 같이 레벨 측정기(10)에서 송출된 레이져를 수광하도록 수광센서모듈(150)을 상승시키면, 그 하부에 고정된 측정 로드(140)가 베이스 로드(110)로부터 인출된다.

또한, 측정 로드(140)가 인출된 길이만큼 보빈(121)에 감겨 있던 줄자 블레이드(122)가 하방으로 풀리며, 도르레(130)에 의해 방향 전환된 줄자 블레이드(122)의 선단부는 측정 로드(140)와 함께 상측으로 상승된다.

이때, 상술한 선형 측정기(120)에서는 줄자 블레이드(122)가 풀림에 따른 보빈(121)의 회전수나, 줄자 블레이드(122)의 표면에 표시된 바코드 등을 읽어들여 측정 로드(140)가 인출된 길이를 측정한다.

다만, 본 발명에 적용되는 수광센서모듈(150)은 레이져를 수광시까지 수광센서모듈(150)을 인출하는 방식을 사용하기 때문에 1개의 수광 LED를 필요로 하나, 도시된 바와 같이 높이 방향으로 여러개 구비하여 선택적으로 사용할 수도 있다.

한편, 디지탈 컨트롤러(160)는 수광센서모듈(150)에서 레이져를 수신할 때까지 측정 로드(140)를 인출하여 레벨 측정 위치가 결정되면, 그 때까지 보빈(121)으로부터 인출된 줄자 블레이드(122)의 인출 길이 측정값을 디스플레이(162)로 제공한다. 디지탈 컨트롤러(160)는 이동성을 위해 DC 배터리(BAT)에 의해 구동된다.

도 1에서 설명한 바와 같이 줄자 블레이드(122)의 인출 길이는 측정 로드(140)의 인출 길이에 해당하고, 측정 로드(140)의 인출 길이는 기준 레벨(즉, 영점)과의 차이에 해당한다. 따라서, 측정값을 디지탈화하여 작업자에게 제공할 수 있게 한다.

이를 위해, 디지탈 컨트롤러(160)는 그 내부에 선형 측정기(120)가 설치되는 컨트롤러 케이싱(161)과, 상기 컨트롤러 케이싱(161)의 외면에 구비된 디스플레이(162)와, 선형 측정기(120)에서 측정한 길이값을 입력받아 디스플레이(162)로 출력하는 출력 제어부(도 7의 '163' 참조)를 포함한다.

이때, 도 6과 같이 컨트롤러 케이싱(161)은 원통형 자켓 혹은 커넥터를 통해 베이스 로드(110)의 상부 외주면에 결합 고정되는데, 도 3에서 살펴본 바와 같이 컨트롤러 케이싱(161)의 내부에는 선형 측정기(120)가 설치된다.

또한, 도 4의 (a)에서 살펴본 바와 같이 디스플레이(162)는 컨트롤러 케이싱(161)의 전방측(작업자를 바라보는 방향)에 구비되어 그 반대측에 구비된 수광센서모듈(150)에서 레이져를 수신하는 동안 측정값을 확인 및 컨트롤을 할 수 있다.

그 외 출력 제어부(163)는 이하에서 다시 설명하는 바와 같이 일 예로 컨트롤러 케이싱(161)의 내부에 함께 설치된 선형 측정기(120)의 PCB 기판에 설치되어, 선형 측정기(120)에서 제공된 센싱값을 디지트화(digitization)하여 디스플레이(162)로 출력한다.

다만, 본 발명의 디지탈 컨트롤러(160)는 일 예로 블루투스 모듈과 같은 근거리 무선통신모듈(도 7의 '164' 참조)을 더 포함하는 것이 바람직한데, 근거리 무선통신모듈(164)은 출력 제어부(163)의 제어하에 측정한 길이값을 일정 구역 내에있는 작업자 단말기로 전송한다.

예컨대, 근거리 무선통신모듈(164)은 센싱값 그 자체나 디지트화한 데이터를 근거리에 위치한 관리자의 스마트폰으로 전송함에 따라, 그 측정값이 관리자의 단말기에 자동으로 저장될 수 있게 한다.

나아가, 스마트폰 등과 같이 관리자 단말기에 GPS 수신칩이 내장되어 있는 경우에는 해당 측정값을 수신받을 때의 GPS 위치 좌표와 함께 저장함으로써, 어느 현장에서의 측정값인지도 자동으로 생성할 수 있게 한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 위에서 자세한 설명을 생략한 선형 측정기(120)에 대해 설명한다.

도 7과 같이, 선형 측정기(120)는 측정기 케이싱(M-C), 보빈(121)(bobbin) 및 줄자 블레이드(122)를 포함한다. 또한, 검출장치로써 바코드 리더기(124) 및 로터리 엔코더(rotary encoder)(125) 중 어느 하나 이상을 포함한다.

이때, 측정기 케이싱(M-C)은 일 예로 좌우 한 쌍으로 이루어지며, 볼트 체결 등을 통해 서로 결합된다. 이러한 측정기 케이싱(M-C)은 디지탈 컨트롤러(160)의 몸체를 구성하는 컨트롤러 케이싱(161) 내부에 조립된다.

보빈(121)은 설정된 길이를 갖는 줄자 블레이드(122)를 감거나 푸는 역할을 하는 것으로, 드럼 형상으로 구성된 보빈(121)의 양측면은 측정기 케이싱(M-C)의 회전축에 끼워져 회전 결합된다.

이러한 보빈(121)은 일 예로 태엽 스프링이 축공에 끼워짐에 따라 줄자 블레이드(122)를 당기는 힘이 사라지는 경우 탄성 복원력에 의해 보빈(121)이 원상태로 회전하여 복귀됨으로써 줄자 블레이드(122)가 다시 감기게 한다.

줄자 블레이드(122)는 보빈(121)에 감겨 있다가 인출 또는 인입되는 것으로, 바람직하게는 그 표면에 바코드(도 9 참조)가 일정 간격(예: 1.5 inch)으로 형성되어 있다. 바코드는 줄자의 위치를 나타내는 코드를 갖거나 혹은 미리 연산된 값에 따라 인출된 길이값 자체를 나타내는 코드를 가질 수도 있다.

이러한 줄자 블레이드(122)의 선단부는 측정기 케이싱(M-C)을 통해 하방으로 인출된 후, 상술한 바와 같은 도르레(130)에 의해 상측으로 방향 전환된 후 연결구(123)에 의해 측정 로드(140)의 하단에 결합된다.

한편, 도 8과 같이 검출장치의 하나인 바코드 리더기(124)는 줄자 블레이드(122)의 일 지점을 스캔한다. 스캔 지점은 보빈(121)에 감겨있는 지점도 가능하지만 보빈(121)으로부터 풀린 지점도 가능하며, 각각의 경우든 인출 길이를 측정할 수 있도록 미리 바코드가 코딩된다.

따라서, 바코드 리더기(124)는 줄자 블레이드(122)의 표면에 일정 간격마다 표시된 바코드를 읽어들여 측정 로드(140)의 인출 길이값을 제공한다. 제공된 측정값은 디지탈 컨트롤러(160)에 제공됨으로써 디스플레이(162)를 통해 작업자에게 보여진다.

또 다른 독립 검출장치로써 로터리 엔코더(125)는 보빈(121)의 외주면을 따라 적어도 하나 이상 돌출 설치된 브러쉬(121a)와의 접촉으로 측정 로드(140)의 인출 길이값을 제공한다.

브러쉬(121a)는 드럼 형상으로 구성된 보빈(121)의 측판에 돌출 형성된다. 따라서, 보빈(121)의 측판이 로터리 원반의 기능을 하게 된다.

또한, 길이 센서의 일종인 로터리 엔코더(125)에는 접촉 단자 등이 구비되어 있어서 브러쉬(121a)가 이를 치고 지나갈 때마다 카운팅이 이루어진다. 따라서, 인출 길이값을 측정할 수 있게 한다.

보빈(121)의 외주면을 따라 일정 간격마다 돌출 설치된 브러쉬(121a)는 그 개수가 많을 수록 정밀한 측정값을 제공할 수 있으나 데이터 연산량이나 속도 등을 고려하여, 일 예로 360개 이상 400개 이하의 개수가 구비된다.

다만, 본 발명의 엔코더는 상술한 브러쉬(121a) 방식 이외에 인크리트멘탈 엔코더 방식과 엡솔루트 엔코더 방식 등도 적용될 수 있다. 그 중 인크리멘탈 엔코더는 같은 폭의 슬릿이 형성된 회전원반에 광원에서 조사되도록 하고 수광기에서 눈금의 수에 따라 명암을 검출하여 회전원반의 회전각을 측정하는 것이다.

앱솔루트 엔코더는 0을 의미하는 가는 선(슬릿)과 1을 의미하는 굵은 선(슬릿)으로 이루어지고, 각도를 나타내는 각도 코드를 형성하는 슬릿이 주위 가장자리에 구비되는 회전 원반을 갖는다. 따라서, 발광 제어되는 광원에서 조사되는 빛에 의해 각도 코드를 CCD 리니어센서 등으로 센싱한다.

더 나아가, 본 발명은 위에서 설명한 바코드 리더기(124) 및 로터리 엔코더(125)를 모두 구비하고, 이들을 동시에 이용하여 측정 정밀도 및 신뢰성을 더욱 향상시킬 수도 있다.

즉, 도 9와 같이 바코드의 경우 서로 다른 코드를 표현하도록 일정한 폭을 가지고 일정 간격마다 서로 다른 코드값으로 인쇄되어 있는데, 일 예로 바코드는 1.5 inch 간격으로 배치된다.

따라서, 길이 측정값이 1.5 inch 이내의 오차를 갖기 위해서는 로터리 엔코더(125)의 값을 함께 적용하여 더욱 정밀한 측정값을 제공하는 것이 바람직하다.

이를 위해 바코드 리더기(124)의 측정값과 로터리 엔코더(125)의 측정값 간의 차이가 미리 설정된 오차 범위 이내이면 바코드 리더기(124) 및 로터리 엔코더(125) 중 어느 하나의 측정값을 출력할 수 있다.

또한, 바코드 리더기(124)의 측정값과 로터리 엔코더(125)의 측정값 간의 차이가 미리 설정된 오차 범위 이내이면 바코드 리더기(124) 및 로터리 엔코더(125)의 측정값을 합산한 후 이를 평균하여 출력할 수도 있다.

반면, 바코드 리더기(124)의 측정값과 로터리 엔코더(125)의 측정값 간의 차이가 오차 범위보다 크다면 이를 무시하고 다시 검측할 수 있음은 자명할 것이다.

이상, 본 발명의 특정 실시예에 대하여 상술하였다. 그러나, 본 발명의 사상 및 범위는 이러한 특정 실시예에 한정되는 것이 아니라, 본 발명의 요지를 변경하지 않는 범위 내에서 다양하게 수정 및 변형 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이해할 것이다.

따라서, 이상에서 기술한 실시예들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이므로, 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 하며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.

110: 베이스 로드
111: 웨이트(중량체)
120: 선형 측정기
121: 보빈(bobbin)
122: 줄자 블레이드
123: 연결구
130: 도르레
140: 측정 로드
150: 수광센서모듈
151: 수광 LED
152: 수광 케이스
160: 디지탈 컨트롤러
161: 컨트롤러 케이싱
162: 디스플레이(LCD)
163: 출력 제어부
164: 근거리 무선통신모듈
170: 연장 로드

Claims

설정된 길이를 가지며 내부에 공간부가 형성된 베이스 로드(base rod)(110)와;
상기 베이스 로드(110)의 상부에 구비되되, 보빈(bobbin)(121) 및 상기 보빈(121)에 권선된 줄자 블레이드(122)를 포함하며, 상기 줄자 블레이드(122)가 상기 베이스 로드(110) 내부를 따라 하향 인출되는 길이값을 측정하는 선형 측정기(120)와;
상기 베이스 로드(110)의 내측 하부에 회전 가능하게 설치되며, 상기 하향 인출된 줄자 블레이드(122)를 다시 상측으로 방향 전환시키는 도르레(130)와;
상기 베이스 로드(110) 내부에 위치하다가 외부로 인출되어 전체 길이를 늘리며, 하단부는 연결구(123)를 통해 상기 줄자 블레이드(122) 선단과 연결되는 측정 로드(140)와;
상기 측정 로드(140)에 일체로 결합 구성되며, 레벨 측정기(10)로부터 조사되는 레이져를 수신받는 수광센서모듈(150); 및
상기 수광센서모듈(150)에서 레이져를 수신할 때까지 상기 측정 로드(140)를 인출하여 레벨 측정 위치가 결정되면, 그 때까지 상기 보빈(121)으로부터 인출된 줄자 블레이드(122)의 길이값을 디스플레이(162)로 제공하는 디지탈 컨트롤러(160);를 포함하는 것을 특징으로 하는 레벨 측정용 디지탈 스타프.
제1항에 있어서,
상기 베이스 로드(110)의 내주면과 측정 로드(140)의 외주면 사이에 삽입 설치됨에 따라 상기 베이스 로드(110)의 내부에 위치하다가 외부로 인출되는 연장 로드(170)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레벨 측정용 디지탈 스타프.
제1항에 있어서,
상기 베이스 로드(110) 하단에는 설정된 중량을 갖는 웨이트(111)가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 레벨 측정용 디지탈 스타프.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 디지탈 컨트롤러(160)는,
내부에 상기 선형 측정기(120)가 설치되는 컨트롤러 케이싱(161)과;
상기 컨트롤러 케이싱(161)의 외면에 구비된 디스플레이(162)와;
상기 선형 측정기(120)에서 측정한 길이값을 입력받아 상기 디스플레이(162)로 출력하는 출력 제어부(163); 및
상기 출력 제어부(163)의 제어하에 상기 측정한 길이값을 설정된 구역 내의 관리자 단말기로 전송하는 근거리 무선통신모듈(164);을 포함하는 것을 특징으로 하는 레벨 측정용 디지탈 스타프.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 선형 측정기(120)는,
상기 줄자 블레이드(122)의 표면에 일정 간격마다 표시된 바코드를 읽어들여 상기 측정 로드(140)의 인출 길이값을 제공하는 바코드 리더기(124)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레벨 측정용 디지탈 스타프.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 선형 측정기(120)는,
상기 보빈(121)의 외주면을 따라 적어도 하나 이상 돌출 설치된 브러쉬(121a)와의 접촉으로 상기 측정 로드(140)의 인출 길이값을 제공하는 로터리 엔코더(rotary encoder)(125)를 포함하는 것을 특징으로 하는 레벨 측정용 디지탈 스타프.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서,
상기 선형 측정기(120)는,
상기 줄자 블레이드(122)의 표면에 일정 간격마다 표시된 바코드를 읽어들여 상기 측정 로드(140)의 인출 길이값을 제공하는 바코드 리더기(124); 및
상기 보빈(121)의 외주면을 따라 적어도 하나 이상 돌출 설치된 브러쉬(121a)와의 접촉으로 상기 측정 로드(140)의 인출 길이값을 제공하는 로터리 엔코더(125);를 포함하되,
상기 바코드 리더기(124)의 측정값과 로터리 엔코더(125)의 측정값 간의 차이가 오차 범위 이내이면 상기 바코드 리더기(124) 및 로터리 엔코더(125) 중 어느 하나의 측정값을 출력하거나, 또는 상기 바코드 리더기(124) 및 로터리 엔코더(125)의 측정값을 평균하여 출력하는 것을 특징으로 하는 레벨 측정용 디지탈 스타프.