KR20140130896A - Mortar hardening process monitoring/measuring system of concrete and mortar hardening process monitoring/measuring method of concrete - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 건설 현장 등에서 콘크리트를 타설할 때 콘크리트의 모르타르 경The present invention relates to a concrete mortar for placing concrete in a construction site,
화 과정을 측정할 수 있는, 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템 및 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법에 관한 것이다.Monitoring and measuring system of mortar hardening process of concrete and monitoring / measuring method of mortar hardening process of concrete.
본 발명은 전자기 초음파 센서의 일부인 메탈 스트립을 콘크리트를 타설할 때 매립하는 방법으로서, 콘크리트 내부의 경화 과정을 정확하게 모니터링/측정하고자 하는데 목적이 있다. 초음파로 콘크리트를 검사하는 것은 1970년대부터 토목 분야에 많이 사용되어 왔고, 최근에는 콘크리트의 모르타르 경화 과정을 별도의 샘플을 채취하여 측정하는 방법이 개발되었다. 콘크리트의 경화 과정을 측정하는데 있어서 일반적으로 사용하는 방법은 콘크리트를 타설할 때 별도의 공시체 샘플을 만들어 2개의 PZT[압전(壓電) 소자] 타입의 초음파 탐촉자를 통하여 초음파의 전달 시간을 측정하여 실제 콘크리트의 경화 과정과 비교하는 방법이 주로 사용되어 왔고. 실험실적인 측정 방법으로는 도 10에 나타낸 바와 같이, 초음파 탐촉자(16, 17)를 마주보게 하고 일정 간격 이격(離隔)시킨 후, 고무와 같은 용기(19)에서 모르타르(18)를 통과할 때의 초음파의 속도의 변화를 측정하여 이 정보를 이용하는 것이다. 이런 경우 레미콘에서 나온 콘크리트를 시료로 사용하면 모래나 자갈이 섞여 있어서 초음파의 진행이 방해를 받거나 콘크리트에 포함된 자갈이나 모래가 균질할 것을 기대할 수 없기 때문에, 모르타르만 가지고 실험을 하게 된다. 따라서 실제 조건과는 다르게 모르타르만을 사용했을 경우 내화열, 주변 온도, 콘크리트 두께 등이 실제와는 다른 경화 과정을 산출하므로 현장에 적용하는 데는 상당한 오차를 감수해야 하는 문제가 있다. 이를 보완하기 위해 사용하는 방법은 도 11에 나타낸 바와 같이, PZT 타입의 초음파 탐촉자를 콘크리트의 표면에 위치하게 하여 초음파를 콘크리트의 표면으로 진행시켜 표면으로 진행된 초음파 속도를 측정하는 것인데, 이 방법을 사용하면 골재가 포함되지 않은 모르타르에서의 초음파 속도를 현장에서 검사할 수 있는 장점이 있기는 하나, 실제 경화 조건과는 다르고 콘크리트의 내부의 경화 과정을 알기 위한 초음파 정보는 표면에서 얻은 데이터와는 상당히 다를 수 있기 때문에 이 결과를 전적으로 신뢰하는 데는 문제가 있을 수 있다. 최근에는, 봉재(棒材)나 스트립을 사용하려는 시도가 있기는 하나, 이 경우 기존의 PZT 타입의 초음파 탐촉자를 사용할 경우 무게가 무겁고 센서의 장착이 어려워, 초음파 전달/수신 효율이 떨어질 뿐 아니라 구조적으로도 실용화하는 데는 문제점을 가지고 있다.The present invention is a method for embedding a metal strip, which is a part of an electromagnetic ultrasonic sensor, when concrete is laid, and aims to accurately monitor / measure the curing process inside the concrete. Ultrasonic inspection of concrete has been widely used in civil engineering since the 1970s. Recently, a method of measuring the mortar hardening process of concrete by taking a separate sample has been developed. In general, the method used to measure the curing process of concrete is to prepare a separate specimen sample when concrete is laid and measure the propagation time of the ultrasonic wave through two PZT (piezoelectric device) type ultrasonic transducers. Comparing with the curing process of concrete has been mainly used. As shown in FIG. 10, the laboratory test method is a method in which the
본 발명은 메탈 스트립이 콘크리트 내부를 통과하여 매설(埋設)되므로 스트립에 묻어있는 모르타르에 의해 영향을 받은 초음파가 콘크리트의 경화 과정에 따른 초음파 정보를 정확하게 추출할 수 있을 뿐 아니라, 스트립에 형성한 사각 홀(square hole)을 통해서 표면부와 내면부의 경화 과정을 별도로 분리하여 모니터링/측정할 수 있다. 이에 더하여 코일 타입의 전자기 센서(EMAT: Electro Magneto Acoustic Transducer)를 이용하여 착탈(着脫)이 용이할 뿐 아니라 효율이 양호한 센서를 구성하여 정확한 데이터를 취득하면서도 쉽게 검사할 수 있는 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템 및 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법을 제공한다. 따라서 토목 분야의 전문가는 물론 콘크리트의 타설과 관련이 있는 당사자들이 간편하면서도 표면부와 내면부의 경화 상태를 정확하게 모니터링/측정하는 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템 및 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법을 제공할 수 있다.Since the metal strip is buried through the concrete, the ultrasonic wave influenced by the mortar on the strip can accurately extract the ultrasonic information according to the curing process of the concrete, The curing process of the surface part and the inner part can be separated and monitored / measured through the hole. In addition to this, it is easy to attach and detach using a coil type electromagnetic sensor (EMAT: Electro Magneto Acoustic Transducer), and it is possible to construct a sensor with good efficiency, Monitoring / measurement system and mortar hardening process monitoring / measurement method of concrete. Therefore, monitoring / measurement system of mortar hardening process of concrete and mortar hardening process monitoring / measurement method of concrete to monitor and measure the hardening state of surface part and inner part easily and easily by the parties concerned with concrete installation as well as experts in civil engineering field Can be provided.
모르타르와 자갈, 모래로 이루어진 콘크리트는 타설 이후 시간이 지남에 따라 경화되기 시작한다. 경화 속도는 온도, 습도 등 다양한 요인에 의하여 달라지게 된다. 콘크리트의 경화 속도는 다음 공사 일정을 정하는데 결정적인 요인이 되는 바, 콘크리트가 충분히 경화되지 않은 상태에서 거푸집을 제거하고 다음 공정을 시작할 경우 건물의 붕괴와 같은 큰 사고를 초래할 수 있고, 반면에 콘크리트가 충분히 경화되었음에도 다음 공정을 미루게 되면 공백 기간에 따른 손실을 야기하게 된다. 본 검사 방법은 메탈 스트립을 콘크리트 내부로 통과시켜 초음파가 메탈 스트립을 지날 때 모르타르의 경화 상태에 따라 초음파의 전달 속도 및 주파수가 달라지는 것을 이용하여 콘크리트의 경화 과정을 모니터링/측정하는 동시에, 메탈 스트립에 구성된 복수의 사각 홀을 통하여 얻어지게 되는 초음파 파형을 구간별로 분석하므로, 표면부와 내면부의 경화 과정을 별도로 분리하여 구간별로 측정할 수 있도록 하여, 콘크리트의 표면부와 내면부가 경화되는 과정을 모니터링하고 충분히 경화된 시점을 측정하여 콘크리트의 경화 완료 시점을 찾아내기 위한 것이다.Concretes made of mortar, gravel and sand begin to harden over time after casting. The curing rate depends on various factors such as temperature and humidity. The curing rate of concrete is a decisive factor in determining the next construction schedule. If the concrete is not sufficiently cured and the mold is removed and the next process is started, it may cause a big accident such as collapse of the building, If the next process is delayed even though it is sufficiently cured, it causes a loss due to the blank period. This inspection method monitors and measures the curing process of the concrete using the change of the transmission speed and frequency of the ultrasonic wave according to the curing condition of the mortar when the ultrasonic wave passes through the metal strip by passing the metal strip through the concrete, The process of curing the surface portion and the inner portion of the concrete is monitored by separating the curing process of the surface portion and the inner portion separately and measuring the curing process of the inner portion and the surface portion separately by analyzing the ultrasonic waveforms obtained through the plurality of square holes formed. And the time point when the curing is sufficiently cured is measured to find the completion time of curing of the concrete.
이에 본 발명은 비교적 비용이 적게 드는 메탈 스트립과 코일 센서를 모르타Accordingly, the present invention provides a relatively inexpensive metal strip and coil sensor,
르의 경화 과정을 모니터링하는데 최적화하여 콘크리트 표면부와 내면부의 경화 과정을 정확히 측정하여 모르타르가 덜 경화된 상태를 파악하여 공사의 안전성을 기함은 물론 경화 완료된 시점을 정확히 측정하여 공사 기간의 공백을 줄이므로 작업의 효율을 극대화할 수 있는 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템 및 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법을 제공한다.By optimizing the monitoring of the curing process of the concrete, it is possible to precisely measure the hardening process of the concrete surface and the inner surface to grasp the less hardened state of the mortar and to raise the safety of the work. It provides monitoring / measurement system of mortar hardening process of concrete and monitoring / measurement method of mortar hardening process of concrete to maximize efficiency of work.
본 발명의 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템은,The mortar hardening process monitoring / measurement system of the present invention is characterized in that,
펄서/리시버(pu1ser/receiver)로부터 수신한 전기적 신호를 초음파로 변환하여 콘크리트에 매립(埋立)된 메탈 스트립(metal strip)에 발진하는 송신 탐촉자;A transmission transducer that converts electrical signals received from a pulser / receiver (pu1ser / receiver) to ultrasonic waves and oscillates on a buried metal strip;
상기 콘크리트에 매립되고 일단이 송신 탐촉자에, 타단이 수신 탐촉자에 접속되어, 상기 송신 탐촉자로부터 발진된 초음파가 진행하여 통과하는 메탈 스트립;A metal strip embedded in the concrete and having one end connected to the transmitting transducer and the other end connected to the receiving transducer, the ultrasonic wave oscillated from the transmitting transducer advancing and passing therethrough;
상기 메탈 스트립을 진행하여 통과해 온 초음파를 수신하고, 전기적 신호로 변환하는 수신 탐촉자;A receiving transducer for receiving ultrasound waves passing through the metal strip and converting the ultrasound waves into electrical signals;
상기 송신 탐촉자에 전기적 신호를 송신하고, 상기 수신 탐촉자로부터 전기적 신호를 수신하는 펄서/리시버;A pulser / receiver for transmitting an electrical signal to the transmitting transducer and receiving an electrical signal from the receiving transducer;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a control unit.
또한, 상기 송신 탐촉자 및 상기 수신 탐촉자는 코일과 영구 자석으로 구성되는 전자기 센서(EMAT: Electro Magneto Acoustic Transducer)인 것을 특징으로 한다.In addition, the transmitting transducer and the receiving transducer are electromagnetic sensors (EMAT: Electro Magneto Acoustic Transducer) composed of a coil and a permanent magnet.
또한 상기 메탈 스트립의 소정 개소에 복수의 사각 홀(square hole)을 형성하여 콘크리트 표면부와 내면부의 경화 과정을 별도로 분리하여 구간별로 모니터링/측정할 수 있는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of square holes are formed at predetermined positions of the metal strip to separate and separate the curing process of the concrete surface portion and the inner surface portion, and to monitor / measure each section.
또한 본 발명의 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법은,Further, the method of monitoring / measuring the mortar hardening process of concrete according to the present invention,
타설된 콘크리트에 메탈 스트립을 매립하고, 상기 메탈 스트립의 일단을 송신 탐촉자에, 타단을 수신 탐촉자에 접속하는 단계;Burying a metal strip on the poured concrete, connecting one end of the metal strip to a transmission probe and the other end to a reception probe;
펄서/리시버로부터 전기적 신호를 송신 탐촉자에 송신하는 단계:Transmitting an electrical signal from the pulser / receiver to the transmitting transducer:
송신 탐촉자에 의해 전기적 신호를 초음파로 변환하여 전달 매체인 메탈 스트립에 발진하는 단계;Converting an electrical signal into an ultrasonic wave by a transmission transducer and oscillating on a metal strip as a transmission medium;
상기 메탈 스트립에 초음파를 진행시키는 단계;Advancing ultrasonic waves to the metal strip;
수신 탐촉자에 의해 초음파를 수신하고, 전기적 신호로 변환하는 단계;Receiving an ultrasonic wave by a receiving transducer and converting the ultrasonic wave into an electrical signal;
상기 수신 탐촉자로부터 수신한 모니터링/측정 데이터를 저장하는 단계;Storing monitoring / measurement data received from the receiving transceiver;
를 포함하는 것을 특징으로 한다.And a control unit.
또한 상기 메탈 스트립의 소정 개소에 복수의 사각 홀을 형성하여 콘크리트 표면부와 내면부의 경화 과정을 별도로 분리하여 구간별로 모니터링/측정하는 것을 특징으로 한다.Further, a plurality of square holes are formed at predetermined positions of the metal strip to separately measure the curing process of the concrete surface portion and the inner surface portion, and to monitor / measure each section.
본 발명의 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템과 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법에 의하면 비교적 저렴한 비용으로 초음파의 전달 속도 변화를 이용하여 콘크리트의 모르타르 표면부와 내면부의 경화 과정을 모니터링/측정하여 콘크리트의 경화 완료 시점을 정확하게 파악함으로서 경화 완료 시점을 잘못 인지하여 야기될 수 있는 위험을 피할 수 있으며, 이 정보를 근거로 다음 공사 일정을 계획하므로 공사 기간을 단축할 수 있는 이점을 가지고 있다.According to the monitoring / measurement system of the mortar hardening process of the present invention and the monitoring / measurement method of the mortar hardening process of the concrete, monitoring / measurement of the hardening process of the mortar surface and the inner surface of the concrete using the change in the transmission speed of the ultrasonic wave at relatively low cost Therefore, it is possible to avoid the risk of misunderstanding the completion time of curing by precisely grasping the completion time of curing of concrete, and it is advantageous in that the construction period can be shortened by planning the next construction schedule based on this information.
도 1은 본 발명에 일실시예에 따른 EMAT와 스트립 센서를 콘크리트에 매립한 상태를 나타낸 도면이다.
도 2는 EMAT의 내부 구조를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명에 따른 EMAT에 메탈 스트립이 끼워진 상태를 나타낸 단면도이다.
도 4는 EMAT와 스트립 센서가 콘크리트 내에 매설된 것을 나타낸 도면이다
도 5는 스트립과 EMAT를 직선상으로 배치하여 검사하는 것을 나타낸 도면이다.
도 6은 스트립과 EMAT가 직선상으로 배치된 것을 측면에서 본 도면이다·
도 7은 여러 개의 EMAT와 스트립을 사용하여 한 대의 장비로 여러 위치에서의 경화 과정을 모니터링할 수 있도록 세팅한 것을 나타낸 도면이다.
도 8은 모르타르의 경화 과정을 모니터링할 때 파형이 처음 나타날 때부터 경화 종료 시점까지의 예상 초음파 파형의 변화를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법의 플로차트이다.
도 10은 콘테이너에 모르타르를 담아 초음파 탐촉자로 측정하는 종래의 검사방법을 나타낸 도면이다.
도 11은 콘크리트의 표면에 초음파 탐촉자를 배치하여 표면으로 흐르는 초음파의 전달 시간을 측정하는 종래의 검사 방법을 나타낸 도면이다.1 is a view showing a state in which an EMAT and a strip sensor according to an embodiment of the present invention are embedded in concrete.
2 shows the internal structure of EMAT.
3 is a cross-sectional view illustrating a state in which a metal strip is inserted into an EMAT according to the present invention.
4 is a view showing the EMAT and the strip sensor embedded in the concrete
FIG. 5 is a diagram showing strips and EMATs arranged in a straight line for inspection.
Figure 6 is a side view of the strip and EMAT arranged in a straight line;
FIG. 7 is a view illustrating setting of a plurality of EMATs and strips to monitor the curing process at a plurality of locations with one equipment.
FIG. 8 is a diagram showing a change in the expected ultrasonic waveform from the time when the waveform first appears to the end of hardening when monitoring the hardening process of the mortar. FIG.
9 is a flow chart of a mortar hardening process monitoring / measurement method of concrete according to the present invention.
10 is a view showing a conventional inspection method in which mortar is contained in a container and is measured by an ultrasonic probe.
11 is a view showing a conventional inspection method for measuring the time of ultrasonic wave propagation to the surface by placing an ultrasonic probe on the surface of concrete.
도 1 내지 도 9를 참조하면서, 본 발명의 일실시예에 대하여 상세히 설명한다.1 to 9, an embodiment of the present invention will be described in detail.
본 발명은 스트립에 장착되는 전자기 센서(EMAT: Electro Magneto Acoustic Transducer)를 이용하여 모르타르의 경화 과정을 모니터링하거나 초음파가 콘크리트를 통과할 때의 초음파의 전달 속도를 측정하여 콘크리트의 강도를 추정하거나 펄서/리시버의 수신부를 통하여 얻어진 파형을 분석하여 각 구간 별 초음파의 전달속도 혹은 주파수를 분석하여 모르타르나 콘크리트의 물성 변화를 측정할 수 있는 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템 및 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법을 제공하는 것으로서, 이는 보빈에 감겨져 있는 코일과 영구자석으로 구성된 전자기 센서(EMAT)를 스트립의 양단에 끼워 펄서/리시버(pu1ser/receiver)를 통하여 전기적 펄스를 가하면 스트립에 자기장이 전달되어 자왜(磁歪) 현상이 나타나게 되고, 자왜 현상에 의해 발생된 초음파 에너지는 스트립을 따라 진행하게 되고, 이 에너지는 반대편에 설치된 같은 형태의 수신 센서에 전달되어, 송신 센서에서와는 반대로 자왜 현상에 의해 전달된 에너지가 코일에 전기 에너지로 변환되어. 이는 펄서/리시버의 수신부로 전달되는 과정으로 달성된다. 여기서 얻어진 측정 파형은 디지털 분석을 통하여 시간별 초음파 전달 속도의 변화, 주파수의 변화 등을 통하여 모르타르나 콘크리트의 경화 과정을 모니터링하거나 강도를 추정하게 한다. 스트립은 자성체 스틸을 사용할 경우 비용이 저렴하고 자왜 현상에 잘 반응하므로 가장 무난하게 사용될 수 있으나, 장기적인 측면에서 스트립에 의한 부식이 우려되는 곳에서는 자성체이면서 녹슬지 않는 금속인 니켈과 같은 재료를 사용할 수 있고 스트립이 자성체가 아니라면 자왜 현상이 발생하지 않으므로, 이때는 메탈 스트립의 양 끝에 자성체 금속을 본딩하여 사용할 수 있다. 매립된 스트립은 검사 후 그대로 두었다가 추후 콘크리트에 손상을 주는 문제가 발생하거나 콘크리트의 열화 상태를 검사하고자 하는 경우 간단히 전자기 센서만 다시 삽입하여 언제든지 사용할 수 있다.The present invention relates to a method of monitoring the hardening process of a mortar using an electromagnetic sensor (EMAT: Electro Magneto Acoustic Transducer) mounted on a strip or measuring the transmission speed of an ultrasonic wave when an ultrasonic wave passes through concrete, Monitoring and measurement system of mortar hardening process of concrete and monitoring of mortar hardening process of concrete, which can measure change of properties of mortar or concrete by analyzing ultrasonic wave transmission speed or frequency of each section by analyzing the waveform obtained through receiver part of receiver. (EMAT) consisting of a coil wound around a bobbin and a permanent magnet is placed on both ends of the strip and an electric pulse is applied through a pulser / receiver to transmit a magnetic field to the strip, (Magnetostriction) phenomenon, and the magnetostriction The ultrasonic energy generated by the phase travels along the strip, and this energy is transmitted to the receiving sensor of the same type installed on the opposite side, so that the energy transferred by the magnetostatic phenomenon is converted into the electric energy to the coil. This is accomplished by the process of being transmitted to the receiver of the pulser / receiver. The measured waveforms obtained by this method are used to monitor the hardening process of the mortar or concrete or to estimate the strength of the mortar or concrete by changing the ultrasonic wave transmission rate and the frequency by the time of digital analysis. Strips can be used most conveniently because they are inexpensive and react well to magnetism, but in the long term, materials such as nickel, which is a magnetic but non-rusting metal, can be used where corrosion by strips is a concern If the strip is not a magnetic body, magnetostriction does not occur. In this case, a magnetic metal may be bonded to both ends of the metal strip. If you want to inspect the deterioration condition of the concrete after the buried strip is left as it is after inspection, it can be used at any time by simply reinserting the electromagnetic sensor.
본 발명은 코일(8)과 영구 자석(9)으로 구성되는 송신 전자기 센서(4)를 통해 초음파를 발진하게 된다. 외부 장비인 펄서/리시버(1)를 사용하여 일정한 전기적인 신호를 코일에 가하게 되면 코일의 내부에서는 영구 자석(9)의 작용과 함께 자기장(磁氣場)이 형성되고, 이 자기장은 자성체(磁性體)인 메탈 스트립(metal strip)(6)을 움직이게 하여 메탈 스트립(6)에는 초음파가 발진하게 된다. 이 초음파는 메탈 스트립(6)을 타고 진행하여 이 변위가 수신 전자기 센서(5)에서 코일을 지나 다시 전기적 신호로 변환되고, 이는 펄서/리시버(1)의 수신부로 전달된다. 이 때 송신 전자기 센서(4)를 통해 발진된 초음파는 모르타르(7)가 경화되기 시작하면서 수신 전자기 센서(5)에 도달하게 되는데 경화 초기에는 초음파가 느린 속도로 진행되다가 경화가 진행되면서 점점 더 빨라지게 된다. 어느 시점이 되면 초음파의 전달 속도는 최고점에 이르고 더는 증가하지 않게 된다. 이때 메탈 스트립(6)은 초음파가 전달되는 통로로 사용되며, 메탈 스트립(6)의 표면에는 모르타르만 접촉하게 되어 모래나 자갈과 같은 골재의 영향을 거의 받지 않게 된다. 메탈 스트립(6)에 형성된 복수의 사각 홀(15)은 초음파가 메탈 스트립(6)을 지날 때 초음파의 진행에 있어 불연속선으로 작용하게 되고, 이는 오실로스코프 파형으로 볼 때 각각의 수신 파형 에코(23)∼에코(25)로 나타나게 된다. 이때, 홀을 통과할 때 얻어지는 파형 간의 시간을 측정하거나 파형을 주파수 분석하면 각 구간별로 콘크리트의 표면부와 내면부에서의 초음파 전달 시간과 주파수 정보를 취득할 수 있다. 홀의 개수는 필요에 따라 줄이거나 늘일 수 있으며 모양은 초음파의 진행이 일부 방해받을 수 있도록 하는 1자 형태나 밑면이 초음파의 송신부를 향하게 하는 삼각형도 가능하다. The present invention oscillates the ultrasonic wave through the transmitting
경화가 진행됨에 따라 콘크리트를 진행하는 초음파의 속도는 에코(23)[측정 시점 파형(starting point waveform)]으로부터, 에코(24)[중간 시점 파형(midtime waveform)]와 같이 빨라지게 되고, 경화가 완료되면 에코(25)[검사 종점 파형(final waveform)]와 같이 최고조에 달하게 되어, 더 이상의 변화를 보이지 않게 된다. 펄서/리시버(1)에서는 일정 시간 간격으로 수신된 신호를 저장하거나 PC로 전송하여 각각의 파형 간의 시간차를 계산하므로, 각 구간별 초음파의 전달 속도 변화를 분석하거나 주파수 변화를 분석하여 경화 과정을 모니터링/측정한다. 실제 사용에 있어서는 도 7에 나타낸 바와 같이, 복수 개의 전자기 센서를 설치한 후, 여러 채널의 펄스를 송수신할 수 있는 다채널 펄서/리시버(20)를 사용하여 정해진 시간 간격으로 얻어진 데이터를 노트북(22)에 전송하여 각 센서로부터의 초음파 정보를 저장 및 분석할 수 있다.As the hardening progresses, the speed of the ultrasonic waves traveling through the concrete becomes faster from the echo 23 (starting point waveform) to the echo 24 (midtime waveform) When it is completed, it reaches the peak as echo 25 [final waveform], and no further change is seen. In the pulser /
도 9의 플로우차트를 참조하여, 본 발명의 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법에 대하여 설명한다.Referring to the flowchart of FIG. 9, a method for monitoring / measuring the mortar hardening process of the concrete of the present invention will be described.
타설된 콘크리트에 메탈 스트립을 매립하고, 상기 메탈 스트립의 일단을 송신 탐촉자에, 타단을 수신 탐촉자에 접속한다(S1)A metal strip is buried in the poured concrete, one end of the metal strip is connected to the transmitting transducer, and the other end is connected to the receiving transducer (S1)
먼저, 펄서/리시버로부터 전기적 신호를 송신 탐촉자에 송신한다(S2).First, an electrical signal is transmitted from the pulser / receiver to the transmitting transducer (S2).
다음에, 송신 탐촉자에서 수신한 전기적 신호가 자기장을 형성하여 이는 메탈 스트립에서 초음파 신호로 변환된다(S3).Next, the electrical signal received at the transmitting probe forms a magnetic field which is converted from the metal strip to an ultrasonic signal (S3).
이어서, 콘크리트에 매립된 메탈 스트립에 초음파가 진행된다(S4).Subsequently, ultrasonic wave propagates to the metal strip embedded in the concrete (S4).
다음에, 전달 매체인 메탈 스트립을 진행해 온 초음파를 수신 탐촉자에서 수신하고, 전기적 신호로 변환한다(S5)Next, the ultrasonic wave transmitted through the metal strip, which is a transmission medium, is received by the receiving transducer and converted into an electrical signal (S5)
이어서, 수신 탐촉자로부터 수신한 전기적 신호를 펄서/리시버로 수신하여, 데이터를 모니터링/측정하면서 저장한다(S6)Subsequently, the electrical signal received from the receiving transducer is received by the pulser / receiver, and the data is monitored / measured while being stored (S6)
전술한 바와 같이, 본 발명에 의하면, 비교적 저렴한 비용으로 초음파의 전달 속도 변화를 이용하여 콘크리트의 모르타르 표면부와 내면부의 경화 과정을 모니터링하여 콘크리트의 경화 완료 시점을 정확하게 파악함으로써, 경화 완료 시점을 잘못 인지하여 야기될 수 있는 위험을 피할 수 있으며, 이 정보를 근거로 다음 공사 일정을 계획하므로 공사 기간을 단축할 수 있는 이점을 가지고 있다. As described above, according to the present invention, by monitoring the curing process of the mortar surface and the inner surface portion of the concrete using the change in the transmission speed of the ultrasonic wave at a comparatively low cost, it is possible to accurately grasp the completion time of the curing of the concrete, It is possible to avoid the danger that may be caused by the recognition, and it has an advantage that the construction period can be shortened by planning the next construction schedule based on this information.
1: 펄서/리시버(pu1ser/receiver)
2: 송신 케이블(transmission cable)
3: 수신 케이블(receive cable)
4: 송신 탐촉자(transmission EMAT)
5: 수신 탐촉자(receive EMAT)
6: 메탈 스트립(metal strip)
7: 콘크리트(concrete)
8: 코일(coil)
9: 영구 자석(permanent magnet)
1O: 탐촉자 하우징(transducer housing)
11: 끼움 홀(insert hole)
12: 매설 기준선(laying limit line)
13: 스크류 홀(screw hole)
14: 보빈(bobin)
15: 사각 홀(square hole)
16: PZT 타입 송신 탐촉자(PZT type transmission transducer)
17: PZT 타입 수신 탐촉자(PZT type receive transducer)
18: 모르타르(mortar)
19: 고무 컨테이너(rubber container)
20: 다채널 펄서/리시버(multi channel pu1ser/receiver)
21: 무선 데이터 송수신 모듈(wireless data transmission/receive module)
22: 노트북(notebook)
23: 측정 시점 파형(starting point waveform)
24: 중간 시점 파형(midtime waveform)
25: 검사 종점 파형(final waveform)1: Pulser / receiver (pu1ser / receiver)
2: transmission cable
3: Receive cable
4: Transmission EMAT (transmission EMAT)
5: Receive EMAT (receive EMAT)
6: metal strip
7: Concrete
8: coil
9: permanent magnet
1O: transducer housing
11: insert hole
12: laying limit line
13: screw hole
14: bobin
15: square hole
16: PZT type transmission transducer
17: PZT type receive transducer (PZT type receive transducer)
18: mortar
19: Rubber container
20: multi channel pu1ser / receiver
21: wireless data transmission / reception module
22: notebook
23: starting point waveform
24: midtime waveform
25: final waveform of the test
Claims (5)
상기 콘크리트에 매립되고 일단이 송신 탐촉자에, 타단이 수신 탐촉자에 접속되어, 상기 송신 탐촉자로부터 발진된 초음파가 진행하여 통과하는 메탈 스트립;
상기 메탈 스트립을 진행하여 통과해 온 초음파를 수신하고, 전기적 신호로 변환하는 수신 탐촉자;
상기 송신 탐촉자에 전기적 신호를 송신하고, 상기 수신 탐촉자로부터 전기적 신호를 수신하는 펄서/리시버;
를 포함하는, 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템.A transmission transducer that converts electrical signals received from a pulser / receiver (pu1ser / receiver) to ultrasonic waves and oscillates on a buried metal strip;
A metal strip embedded in the concrete and having one end connected to the transmitting transducer and the other end connected to the receiving transducer, the ultrasonic wave oscillated from the transmitting transducer advancing and passing therethrough;
A receiving transducer for receiving ultrasound waves passing through the metal strip and converting the ultrasound waves into electrical signals;
A pulser / receiver for transmitting an electrical signal to the transmitting transducer and receiving an electrical signal from the receiving transducer;
A mortar hardening process monitoring / measurement system for concrete.
상기 송신 탐촉자 및 상기 수신 탐촉자는, 코일과 영구 자석으로 구성되는 전자기 센서(EMAT: Electro Magneto Acoustic Transducer)인, 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the transmitting transducer and the receiving transducer are electromagnetic sensor (EMAT: Electro Magneto Acoustic Transducer) consisting of a coil and a permanent magnet.
상기 메탈 스트립의 소정 개소에 복수의 사각 홀(square hole)을 형성하여 콘크리트 표면부와 내면부의 경화 과정을 별도로 분리하여 구간별로 모니터링/측정할 수 있는, 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 시스템.The method according to claim 1,
Wherein a plurality of square holes are formed at a predetermined position of the metal strip to separate and separate the curing process of the concrete surface and the inner surface to monitor / measure the concrete mortar curing process.
펄서/리시버로부터 전기적 신호를 송신 탐촉자에 송신하는 단계:
송신 탐촉자에 의해 전기적 신호를 초음파로 변환하여 전달 매체인 메탈 스트립에 발진하는 단계;
상기 메탈 스트립에 초음파를 진행시키는 단계;
수신 탐촉자에 의해 초음파를 수신하고, 전기적 신호로 변환하는 단계;
상기 수신 탐촉자로부터 수신한 모니터링/측정 데이터를 저장하는 단계;
를 포함하는, 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법.Burying a metal strip on the poured concrete, connecting one end of the metal strip to a transmission probe and the other end to a reception probe;
Transmitting an electrical signal from the pulser / receiver to the transmitting transducer:
Converting an electrical signal into an ultrasonic wave by a transmission transducer and oscillating on a metal strip as a transmission medium;
Advancing ultrasonic waves to the metal strip;
Receiving an ultrasonic wave by a receiving transducer and converting the ultrasonic wave into an electrical signal;
Storing monitoring / measurement data received from the receiving transceiver;
/ RTI > The method of monitoring / measuring a mortar hardening process of concrete, comprising:
상기 메탈 스트립의 소정 개소에 복수의 사각 홀을 형성하여 콘크리트 표면부와 내면부의 경화 과정을 별도로 분리하여 구간별로 모니터링/측정하는, 콘크리트의 모르타르 경화 과정 모니터링/측정 방법.
5. The method of claim 4,
Wherein a plurality of square holes are formed in a predetermined portion of the metal strip to separate and separate the curing process of the concrete surface and the inner surface to monitor / measure the concrete according to each section.
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