KR102215430B1 - 견고 표적의 관통 속도 계측 시스템 - Google Patents

Abstract

본 발명은 견고(堅固) 표적, 상기 견고 표적을 관통하는 방향으로 발사되는 관통자, 상기 관통자가 상기 견고 표적을 관통하는 속도를 계측하기 위한 와이어 센서 및 상기 와이어 센서와 연결되어 상기 와이어 센서에 의해 측정된 값을 처리하여 상기 관통자의 관통 속도를 산출하는 신호처리장치를 포함하고, 상기 와이어 센서는 상기 견고 표적 내부에 매설된 것을 특징으로 하는 견고 표적의 관통 속도 계측 시스템으로서, 본 발명에 의하면, 견고 표적을 관통하는 관통자의 관통 속도를 오차를 최소화하여 계측할 수 있다.

Description

견고 표적의 관통 속도 계측 시스템{MEASURING SYSTEM THE VELOCITY OF A PENETRATOR THROUGH A CONCRETE TARGET }

본 발명은 견고표적과 견고표적을 고속으로 침투하는 관통자의 관통 속도를 계측하는 시스템에 관한 것이다.

이른바 견고 표적(또는 콘크리트 표적)을 고속으로 관통, 침투하는 속도를 계측하는 것은 매우 어렵다.

기존의 계측 방법은 견고 표적의 침투 예상 면적에 상용 스크린 센서를 부착하여 계측하는 시험을 진행하였으나, 이러한 방법은 시험 과정에서 발생하는 파편이나 기타 시험 잔여물에 의한 간섭으로 인해 정확하게 속도를 계측하기가 어려운 한계가 있었다.

이상의 배경기술에 기재된 사항은 발명의 배경에 대한 이해를 돕기 위한 것으로서, 이 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 이미 알려진 종래기술이 아닌 사항을 포함할 수 있다.

일본등록특허 제5625324호 일본공개특허공보 제1993-0307044호 일본공개특허공보 제2004-0271216호 미국등록특허공보 제7233389호

본 발명은 상술한 문제점을 해결하고자 안출된 것으로서, 본 발명은 견고 표적을 관통하는 관통자의 관통 속도를 오차를 최소화하여 계측하기 위한 견고 표적 및 계측 시스템을 제공하는 데 그 목적이 있다.

본 발명의 일 관점에 의한 견고 표적의 관통 속도 계측 시스템은, 견고(堅固) 표적, 상기 견고 표적을 관통하는 방향으로 발사되는 관통자, 상기 관통자가 상기 견고 표적을 관통하는 속도를 계측하기 위한 와이어 센서 및 상기 와이어 센서와 연결되어 상기 와이어 센서에 의해 측정된 값을 처리하여 상기 관통자의 관통 속도를 산출하는 신호처리장치를 포함하고, 상기 와이어 센서는 상기 견고 표적 내부에 매설된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 견고 표적의 일 측에는 파이프가 형성되고, 상기 와이어 센서는 상기 견고 표적 내부로부터 상기 파이프를 통해 인출되어 상기 신호처리장치에 연결되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와이어 센서는 상기 견고 표적에 배근된 철근에 고정되는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 와이어 센서와 상기 철근 간에는 상기 철근을 감싸는 절연테이프가 개재되는 것을 특징으로 한다.

한편, 상기 와이어 센서는 이중 가닥으로 상기 견고 표적 내에 배열되고, 상기 와이어 센서의 이중 가닥은 평면상 서로 교차하도록 배열되는 것을 특징으로 한다.

다음으로, 본 발명의 일 관점에 의한 견고 표적은, 견고(堅固)성을 가지며, 내부에 와이어 센서가 매설된 것을 특징으로 한다.

그리고, 상기 와이어 센서는 상기 견고 표적에 배근된 철근에 고정되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 와이어 센서와 상기 철근 간에는 상기 철근을 감싸는 절연테이프가 개재되는 것을 특징으로 한다.

나아가, 상기 와이어 센서는 이중 가닥으로 상기 견고 표적 내에 배열되고, 상기 와이어 센서의 이중 가닥은 평면상 서로 교차하도록 배열되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 견고 표적 및 견고 표적의 관통 속도 계측 시스템에 의하면, 견고 표적의 앞, 뒤에 스크린 센서를 부착하는 기존의 속도 계측방식과 달리, 고속으로 침투하는 관통자의 침투/관통 속도를 다른 간섭 없이 정확하게 계측할 수 있다는 효과를 기대할 수 있다. 기존 스크린센서 방식 속도계측은 시험과정에서 발생하는 파편 또는 잔여물이 충돌했을 경우에도 계측이 되기 때문에, 실제와 상이한 결과값이 나오기도 하며, 신호의 노이즈가 많이 발생하여 정확한 속도성분을 추출할 수 없다. 그러나 속도측정용 와이어를 콘크리트 표적 내부에 매설 시, 관통자의 침투상황만이 유일하게 와이어에 흐르는 전류를 끊을 수 있고, 배근된 철근과 표적 표면과의 거리가 매우 짧기 때문에 침투시점의 속도를 정확하게 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명에 의한 견고 표적의 관통 속도 계측 시스템을 개략적으로 도시한 것이다.
도 2는 본 발명의 견고 표적의 일 부분을 도시한 것이다.
도 3은 본 발명의 견고 표적의 평단면 형상을 개략적으로 도시한 것이다.

본 발명과 본 발명의 동작상의 이점 및 본 발명의 실시에 의하여 달성되는 목적을 충분히 이해하기 위해서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 예시하는 첨부 도면 및 첨부 도면에 기재된 내용을 참조하여야만 한다.

본 발명의 바람직한 실시 예를 설명함에 있어서, 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지의 기술이나 반복적인 설명은 그 설명을 줄이거나 생략하기로 한다.

도 1은 본 발명에 의한 견고 표적의 관통 속도 계측 시스템을 개략적으로 도시한 것이고, 도 2는 본 발명의 견고 표적의 일 부분을 도시한 것이며, 도 3은 본 발명의 견고 표적의 평단면 형상을 개략적으로 도시한 것이다.

이하, 도 1 내지 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 의한 견고 표적 및 견고 표적의 관통 속도 계측 시스템을 설명하기로 한다.

본 발명은 견고(堅固) 표적(20)을 관통하는 관통자(10)의 관통 속도를 센서에 의해 측정하고, 센서로부터의 신호를 신호처리장치(40)에서 처리함으로써 종래에 비해 보다 정확하게 관통 속도를 계측하기 위한 시스템이다.

종래에는 견고 표적(20) 표면의 관통 부위에 센서를 부착하여 관통 속도를 측정하였으나, 본 발명은 관통 속도의 측정을 위한 와이어 센서(30)를 견고 표적(20) 내에 매설함으로써 관통자(10)가 견고 표적(20) 관통시에도 파편이나 다른 영향으로부터 계측이 정확할 수 있도록 한다.

따라서, 와이어 센서(30)는 견고 표적(20) 제작시 견고 표적 내부에 매설되게 되고, 도 2에서 참조되는 바와 같이 견고 표적(20)의 일 측에는 파이프(22)가 형성되어, 와이어 센서(30)가 파이프(22)를 통해서 견고 표적(20) 외부로 인출되어 신호처리장치(40)에 연결될 수 있게 구성된다.

이러한 구멍자리작업은 타설 전 수행하며, 위치 등은 사용자의 수요에 의해 정할 수 있다. 그리고, 견고 표적(20)의 배합강도, 크기는 사용자의 수요에 의해 정할 수 있다.

견고 표적(20)은 철근(21)을 배근한 후 이에 와이어 센서(30) 매설 작업을 실시한 후 타설하여 제조되고, 타설시 진동, 콘크리트의 중량 등에 의해 와이어 센서(30)가 단선되지 않도록 가장자리부터 타설을 수행하여 거푸집을 채운다.

여기서, 철근의 굵기, 인장강도 및 배근간격 등은 사용자의 수요에 의해 정할 수 있다.

와이어 센서(30)용 와이어는 상용 UTP Cable에서 1가닥을 분리하여 사용하거나, 두께 2mm 이하의 단선 피복 전선을 사용할 수 있다. 이는 표적 침투 시 전선의 늘어짐 현상을 방지하고 완전한 끊어짐을 위함이다.

도 3에서 참조되는 바와 같이, 철근 배근 후 배근된 철근(21)에 와이어 센서(30)를 표적 중심부 사용자의 수요에 의해 정한 영역(P)에 묶어서 설치한다. 이 때, 철근의 거친 단면에 의해 와이어가 손상되지 않도록 절연테이프를 이용하여 와이어가 묶일 철근자리에 감고 와이어를 묶은 후 다시 한 번 감아주는 것이 보다 바람직하며, 이외의 와이어의 보호방법을 사용할 수도 있으나 가능한 한 콘크리트의 강도에 최소한의 영향을 주는 방법이 바람직하다.

와이어는 한 쪽이 끊어졌을 경우를 대비해 2채널로 작업을 하는데, 정해진 시작 위치로부터 가로방향 'ㄹ' 모양으로 1채널을, 세로방향 'ㄹ' 모양으로 1채널을 작업한다.

이와 같은 와이어 센서(30)는 도 1에서 참조되는 바와 같이, 각 견고표적(20)에 대해 리던던시(redundancy)를 위해 2개 열로 구성될 수 있고, 각 열의 와이어 센서(30)가 위와 같이 2채널의 와이어로 구성될 수 있다.

작업 완료 후 2 개 채널의 끝을 연결해 전류가 흐르도록 하고, 철근(21)의 배근 열마다 작업을 수행한다.

배열 작업이 완료된 속도측정용 와이어를 견고 표적(10) 측면에 매설, 부착될 와이어 보호용 파이프(22, 표적 설치 및 시험 계측시 와이어 보호용)를 통해 빼낸다.

나아가, 타설 시 배출된 전선의 저항을 측정하여 단선여부를 파악하여 단선 확인 시 타설을 중지하고 재 배선을 수행하고, 타설 완료 후 배출된 전선의 저항을 측정하여 단선여부를 재확인하는 것이 바람직하다.

이상과 같이 견고 표적(20)을 제작하고, 도 1과 같이 시험에 의해 관통자(10)가 견고 표적(20)을 관통하는 속도를 와이어 센서(30)를 통해 계측한다.

속도의 계측 방식은 먼저 포구 끝과 같이 관통자(10)가 자유비행을 시작하는 위치에 계측 시작을 위한 트리거 센서(T, Trigger)를 연결하고 계측 시작 시점으로부터 관통자(10)가 견고 표적(20)을 관통해 내부에 배열 매설된 와이어 센서(30)를 단선시키기까지의 시간을 모두 신호처리장치에 수집하여 속도를 계측해 낸다. 기존의 방식은 계측시작 이후 관통자의 표적침투를 스크린센서가 감지하기 전에 시험과정에서 발생하는 파편이나 시험 잔여물에 의해 전면에 부착된 스크린센서가 먼저 단선되어 오작동하는 경우가 빈번히 발생하지만, 본 발명에 의하면 와이어 센서(30)가 먼저 단선되어 오작동하는 것을 방지할 수가 있다.

이상과 같은 본 발명은 예시된 도면을 참조하여 설명되었지만, 기재된 실시 예에 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 사상 및 범위를 벗어나지 않고 다양하게 수정 및 변형될 수 있음은 이 기술의 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 자명하다. 따라서 그러한 수정 예 또는 변형 예들은 본 발명의 특허청구범위에 속한다 하여야 할 것이며, 본 발명의 권리범위는 첨부된 특허청구범위에 기초하여 해석되어야 할 것이다.

10 : 관통자
20 : 견고 표적
21 ： 철근 22 : 파이프
30 : 와이어 센서
40 : 신호처리장치

Claims (9)

1. 견고(堅固) 표적;
   상기 견고 표적을 관통하는 방향으로 발사되는 관통자;
   상기 관통자가 상기 견고 표적을 관통하는 속도를 계측하기 위한 와이어 센서; 및
   상기 와이어 센서와 연결되어 상기 와이어 센서에 의해 측정된 값을 처리하여 상기 관통자의 관통 속도를 산출하는 신호처리장치를 포함하고,
   상기 와이어 센서는 상기 견고 표적 내부에 매설된 것을 특징으로 하고,
   상기 와이어 센서는 상기 견고 표적에 배근된 철근에 고정되는 것을 특징으로 하는,
   견고 표적의 관통 속도 계측 시스템.
2. 청구항 1에 있어서,
   상기 견고 표적의 일 측에는 파이프가 형성되고,
   상기 와이어 센서는 상기 견고 표적 내부로부터 상기 파이프를 통해 인출되어 상기 신호처리장치에 연결되는 것을 특징으로 하는,
   견고 표적의 관통 속도 계측 시스템.
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 와이어 센서와 상기 철근 간에는 상기 철근을 감싸는 절연테이프가 개재되는 것을 특징으로 하는,
   견고 표적의 관통 속도 계측 시스템.
5. 청구항 1에 있어서,
   상기 와이어 센서는 이중 가닥으로 상기 견고 표적 내에 배열되고,
   상기 와이어 센서의 이중 가닥은 평면상 서로 교차하도록 배열되는 것을 특징으로 하는,
   견고 표적의 관통 속도 계측 시스템.
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