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1
원기둥의 형상으로 형성되어 일측 단면에 미리 정해진 수의 강연선(10)이 관통되어 삽입되도록 복수의 홀(110)이 구비되고, 쐐기(wedge)(120)를 이용하여 상기 홀(110)에 삽입되는 강연선(10)이 고정되도록 구성된 앵커헤드(anchor head)(100)와; 상기 앵커헤드(100)의 내부에 결합되며, 상기 강연선(10)을 통하여 전달되는 유도초음파를 수신하여 상기 강연선(10)에 가해지는 긴장력(tensile force)을 측정하기 위한 센서모듈부(200)와;상기 센서모듈부(200)를 통하여 상기 강연선(10)으로부터 수신된 유도초음파의 신호를 측정하고, 측정된 유도초음파 신호를 주파수영역의 스펙트럼으로 변환하는 신호처리부(300); 및상기 신호처리부(300)를 통해 획득한 스펙트럼을 분석하여 상기 강연선의 긴장력을 산출하는 스펙트럼 진단부(400)를; 포함하고,상기 센서모듈부(200)는, 상기 강연선의 외주면을 감싸도록 형성되는 센서부(210)와; 전자석을 이용하여 인가되는 전류에 따라 상기 센서부(210)에 자기력을 제공하는 자기부(220)와; 링 형태로 형성되어 센서모듈부(200)의 양 끝단에 각각 결합되는 요크부(230)를 포함하며, 상기 자기부(220)의 내측으로 상기 센서부(210)가 슬라이딩되어 삽입되고, 자기부(220)의 내측에 삽입된 상기 센서부(210)에 센서코일(212)이 권선되는 병렬형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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| 2 |
2
제 1 항에 있어서,상기 센서부(210)는, 상기 앵커헤드(100)의 내부에 구비되며, 상기 앵커헤드(100)의 홀(110)에 삽입되는 복수의 강연선(10)에 각각 설치되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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| 3 |
3
제 1 항에 있어서,상기 센서부(210)는, 중공의 원통형으로 형성되어 상기 강연선(10)이 내측으로 길이방향을 따라 관통되어 삽입되도록 형성된 센서보빈(211)과; 상기 센서보빈(211)의 외주면에 원주방향을 따라 권선되는 리시브 코일(Receive coil) 및 드라이브 코일(Drive coil)로 구성된 센서코일(212)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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| 4 |
4
제 3 항에 있어서,상기 센서보빈(211)은, 상기 외주면의 일측에는 복수개로 상기 외주면의 길이방향을 따라 서로 이격되게 배열되고, 상기 외주면의 원주방향을 따라 환형으로 형성되어 상기 리시브 코일이 감겨지는 복수개의 와인딩홈(211a)이 형성되고, 상기 외주면의 타측에는 상기 드라이브 코일이 감겨지도록 권선홈(211b)이 형성된 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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5
제 1 항에 있어서,상기 자기부(220)는, 중공의 원통형으로 이루어져 내측으로 상기 센서부(210)가 길이방향을 따라 내측으로 관통되게 삽입되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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| 6 |
6
제 5 항에 있어서,상기 자기부(220)는, 중공의 원통형으로 이루어져 상기 센서부(210)를 감싸도록 형성되며 전자석으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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| 7 |
7
제 5 항에 있어서,상기 자기부(220)는, 내주측면을 따라 상기 센서부(210)가 슬라이딩 방식으로 탈착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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| 8 |
8
제 1 항에 있어서,상기 신호처리부(300)는, 상기 강연선을 따라 유도되어 수신된 유도초음파의 신호를 측정하는 신호측정부(310)와, 상기 신호측정부(310)로부터 수신된 신호를 주파수영역(Frequency domain)의 스펙트럼으로 변환하는 주파수 변환부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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9
원기둥의 형상으로 형성되어 일측 단면에 미리 정해진 수의 강연선(10)이 관통되어 삽입되도록 복수의 홀(110)이 구비되고, 쐐기(wedge)(120)를 이용하여 상기 홀(110)에 삽입되는 강연선(10)이 고정되도록 구성된 앵커헤드(anchor head)(100)와; 상기 앵커헤드(100)의 내부에 결합되며, 상기 강연선(100)을 통하여 전달되는 유도초음파를 수신하여 상기 강연선(10)에 가해지는 긴장력(tensile force)을 측정하기 위한 센서모듈부(200)와;상기 센서모듈부(200)를 통하여 상기 강연선(10)으로부터 수신된 유도초음파의 신호를 측정하고, 측정된 유도초음파 신호를 주파수영역의 스펙트럼으로 변환하는 신호처리부(300); 및상기 신호처리부(300)를 통해 획득한 스펙트럼을 분석하여 상기 강연선의 긴장력을 산출하는 스펙트럼 진단부(400)를; 포함하고,상기 센서모듈부(200)는, 상기 강연선의 외주면을 감싸도록 형성되는 센서부(210)와; 전자석을 이용하여 인가되는 전류에 따라 상기 센서부에 자기력을 제공하는 자기부(220)와; 링 형태로 형성되어 센서모듈부(200)의 양 끝단에 각각 결합되는 요크부(230)를 포함하며, 상기 센서부(210)는 센서코일(212)이 감겨진 복수의 센서보빈이 상기 자기부(220)의 내측으로 각각 슬라이딩 삽입되는 적층형 구조를 갖는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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10
제 9 항에 있어서,상기 센서부(210)는, 중공의 원통형으로 형성되어 내측으로 상기 강연선(10)이 길이방향을 따라 관통되도록 삽입되는 제1 센서보빈(213)과; 중공의 원통형으로 형성되어 내측으로 상기 제1 센서보빈이 길이방향을 따라 관통되게 삽입되는 제2 센서보빈(214)과; 상기 제 1센서보빈(213) 및 제2 센서보빈(214)의 외주면에 원주방향을 따라 권선되는 센서코일(212)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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11
제 10 항에 있어서,상기 센서코일(212)은, 상기 제1 센서보빈(213)의 외주면에 원주방향을 따라 권선되는 리시브 코일(Receive coil)과, 상기 제2 센서보빈(214)의 외주면에 원주방향을 따라 권선되는 드라이브 코일(Drive coil)을 포함하며, 상기 제1 센서보빈(213)은 복수개로 외주면에 길이방향을 따라 서로 이격되게 배열되고, 원주방향을 따라 환형으로 형성되어 상기 리시브 코일이 감겨지는 와인딩홈(213a)이 형성되며, 상기 제2 센서보빈(214)은 외주면에 길이방향을 따라 상기 드라이브 코일이 감겨지는 권선홈(214b)이 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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12
제 9 항에 있어서,상기 자기부(220)는, 전자석으로 형성되고, 일측이 개방된 중공의 원통형으로 이루어져 내측으로 상기 센서부(210)가 길이방향을 따라 관통되게 삽입되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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13
제 12 항에 있어서,상기 자기부(220)는, 내주측면을 따라 상기 센서부(210)가 슬라이딩 방식으로 탈착되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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14
제 9 항에 있어서,상기 신호처리부(300)는, 상기 강연선(10)을 따라 유도되어 수신된 유도초음파의 신호를 측정하는 신호측정부(310)와, 상기 신호측정부로부터 수신된 신호를 주파수영역(Frequency domain)의 스펙트럼으로 변환하는 주파수 변환부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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15
원기둥의 형상으로 형성되어 일측 단면에 미리 정해진 수의 강연선(10)이 관통되어 삽입되도록 복수의 홀(110)이 구비되고, 쐐기(wedge)(120)를 이용하여 상기 홀(110)에 삽입되는 강연선(10)이 고정되도록 구성된 앵커헤드(anchor head)(100)와; 상기 앵커헤드(100)의 내부에 결합되며, 상기 강연선(10)을 통하여 전달되는 유도초음파를 수신하여 상기 강연선(10)에 가해지는 긴장력(tensile force)을 측정하기 위한 센서모듈부(200)와;상기 센서모듈부(200)를 통하여 상기 강연선(10)으로부터 수신된 유도초음파의 신호를 측정하고, 측정된 유도초음파 신호를 주파수영역의 스펙트럼으로 변환하는 신호처리부(300); 및상기 신호처리부(300)를 통해 획득한 스펙트럼을 분석하여 상기 강연선의 긴장력을 산출하는 스펙트럼 진단부(400)를; 포함하고,상기 센서모듈부(200)는, 상기 강연선(10)의 외주면을 감싸도록 형성되는 센서부(210)와; 전자석을 이용하여 인가되는 전류에 따라 상기 센서부에 자기력을 제공하는 자기부(220)로 구성되고, 상기 강연선(10)에 고정된 센서부(210)의 상측에 자기부(220)가 탈착 가능한 거치형 구조로 형성되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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16
제 15 항에 있어서,상기 센서부(210)는, 중공의 원통형으로 형성되어 내측에 상기 강연선(10)이 관통되어 삽입되며, 외주면에는 복수개로 외주면에 길이방향을 따라 서로 이격되게 배열되고, 원주방향을 따라 환형의 와인딩홈(211a)이 형성된 센서보빈(211)과; 상기 와인딩홈(211a)에 권선되는 리시브 코일(Receive coil)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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17
제 15 항에 있어서,상기 자기부(220)는, 싱기 강연선(10)의 길이방향을 따라 바형으로 형성되고, 중앙부에 드라이브 코일(Drive coil)이 감겨지도록 권선홈(221a)이 형성된 요크(Yoke)부(221)와; 복수개의 영구자석으로 형성되어 상기 요크부(221)의 하측면 양끝단에 각각 이격되어 부착되는 자석(Magnet)부(222); 및 상기 자석부(222)의 하면에 상측면이 부착되고, 상기 강연선(10)에 타측면이 거치되도록 하측방향으로 돌출되고 타측면이 상기 강연선(10)의 외주면의 형상에 대응되는 형상으로 형성된 슈(Shoe)부(223)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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제 17 항에 있어서,상기 자기부(220)는, 상기 자석부(222)로부터 상기 슈부(223)로 전달된 자성을 이용하여 상기 강연선(10)에 탈부착 되도록 거치되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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19
제 15 항에 있어서,상기 신호처리부(300)는, 상기 강연선(10)을 따라 유도되어 수신된 유도초음파의 신호를 측정하는 신호측정부(310); 및 상기 신호측정부(310)로부터 수신된 신호를 주파수영역(Frequency domain)의 스펙트럼으로 변환하는 주파수 변환부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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20
원기둥의 형상으로 형성되어 일측 단면에 미리 정해진 수의 강연선(10)이 관통되어 삽입되도록 복수의 홀(110)이 구비되고, 쐐기(wedge)(120)를 이용하여 상기 홀(110)에 삽입되는 강연선(10)이 고정되도록 구성된 앵커헤드(anchor head)(100)와; 상기 앵커헤드(100)의 내부에 결합되며, 상기 강연선(10)을 통하여 전달되는 유도초음파를 수신하여 상기 강연선(10)에 가해지는 긴장력(tensile force)을 측정하기 위한 센서모듈부(200)와;상기 센서모듈부(200)를 통하여 상기 강연선(10)으로부터 수신된 유도초음파의 신호를 측정하고, 측정된 유도초음파 신호를 주파수영역의 스펙트럼으로 변환하는 신호처리부(300); 및상기 신호처리부(300)를 통해 획득한 스펙트럼을 분석하여 상기 강연선의 긴장력을 산출하는 스펙트럼 진단부(400)를; 포함하고,상기 센서모듈부(200)는, 압전센서(PZT sensor)로 구비되고, 상기 쐐기(120)와 결합되어 상기 앵커헤드(100)와 일체화되는 센서부(210)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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제 20 항에 있어서,상기 센서부(210)는, 상기 쐐기(120)에 고정된 상태로 앵커헤드(100)에 삽입될 수 있도록 강연선(10)의 외주면에 고정되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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제 21 항에 있어서,상기 센서부(210)는, 상기 앵커헤드(100)에 구비된 홀(110)의 내측면과 맞닿는 상기 쐐기(120)의 일측면에 구비되어 상기 쐐기(120)가 홀(110)에 삽입되어지면 압력에 의해 유도초음파를 발생하도록 구성된 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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제 20 항에 있어서,상기 신호처리부(300)는, 상기 강연선(10)을 따라 유도되어 수신된 유도초음파의 신호를 측정하는 신호측정부(310); 및 상기 신호측정부(310)로부터 수신된 신호를 주파수영역(Frequency domain)의 스펙트럼으로 변환하는 주파수 변환부(320)를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드
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제 1 항 내지 제 23 항 중 어느 하나의 항에 따른 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드를 이용한 강연선 긴장력 측정 및 진단 방법은, 복수의 홀(110)에 관통되어 삽입되는 복수의 강연선(10)의 긴장력을 각각 측정할 수 있도록 센서모듈부(200)가 내장되어 일체화된 앵커헤드(100)에 강연선(10)을 삽입하고, 쐐기(120)를 이용하여 삽입된 강연선(10)을 고정하는 단계와;상기 센서모듈부(200)를 통하여 상기 강연선(10)에 유도초음파를 발진 및 수신하여 상기 강연선(10)에 의하여 유도된 신호를 신호처리부(300)를 통하여 측정하고, 측정된 상기 신호를 주파수영역의 스펙트럼으로 변환하는 단계와; 및스펙트럼 진단부(400)를 통하여 신호처리부(300)에서 변환된 주파수영역의 스펙트럼을 분석하여 상기 강연선의 긴장력을 산출하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드를 이용한 강연선 긴장력 측정 및 진단 방법
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25
제 24 항에 있어서,상기 강연선(10)은, 현수교, 사장교, 라멘교, 복합교를 포함하는 교량의 지지용 케이블 또는 헹어케이블 또는 하중 지지용 와이어 로프 또는 사면 보강재 또는 힘이 작용하는 콘크리트 구조물 내의 케이블 또는 텐던(Tendon)을 포함하는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드를 이용한 강연선 긴장력 측정 및 진단 방법
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제 24 항에 있어서,상기 센서모듈부(200)는, 상기 강연선(10)이 앵커헤드(100)에 삽입되어 고정되기 전 구조물의 초기 설치 시 강연선(10)에 고정하거나 또는 상기 앵커헤드(100) 제작 시 미리 고정되어 일체화되는 것을 특징으로 하는 일체형 긴장력 측정센서가 구비된 스마트 앵커헤드를 이용한 강연선 긴장력 측정 및 진단 방법
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