1. 개요

1-1 듀얼 센서를 이용한 신제품 SI-300을 검증하기 위해 기존 자사 제품인 SI-200과 방식을 비교 테스트 하였다.
 

1-2 SI-200의 방식은 Temp drift와 Mechanical error를 해결하기 위해 지면과 수평인 방향으로 0°와 180° 방향을 측정하여 평균값을 취한다.

 

 

2. 테스트 방법
 

2-1 실험 기간 : 2024.01.19 ~ 2024.05.02 (약 4개월)

 

2-2 실험 장소 : (주)다스 화성 지사 SI-200 테스트 벤치 홀 (내경 50mm)
 

2-3 데이터 획득 방법 : 현장에서 가장 많이 사용되는 20m 깊이를 매일 오전 9시 경에 측정하고 SI-200 방식의 계산식과 SI-300 방식의 계산식 결과를 비교함.
 

2-4 용어 정리 
 

2-4-1 M1 : 코어 센서 0° 방향

2-4-2 M2 : 코어 센서 180° 방향

2-4-3 A1_0 / A1_180 : M1 의 0° / 180° 방향 A축

2-4-4 B1_0 / B1_180 : M1의 0° / 180° 방향 B축

2-4-5 A2_0 / A2_180 : M2 의 0° / 180° 방향 A축

2-4-6 B2_0 / B2_180 : M2의 0° / 180° 방향 B축

 

 

2-5 계산식
 

2-5-1 수동형 경사계 변위 계산 방법

 

2-5-2 SI-200 방식
 

2-5-2-1 A축 지점 i의 센서 변위 Xi = L*sin[(A1_0i-A1_180i)/2] mm

2-5-2-2 A축 지점 i의 변위 ΣXi = X(i-1) + L*sin[(A1_0i-A1_180i)/2] mm

2-5-2-3 B축 계산은 B축값을 이용하고 계산식은 같음.

 

 

2-5-3 SI-300 방식
 

2-5-3-1 A축 지점 i의 센서 변위 Xi = L*sin[(A1_0i-A2_0i)/2] mm

2-5-3-2 A축 지점 i의 변위 ΣXi = X(i-1) + L*sin[(A1_0i-A2_0i)/2] mm

 

3. 시험 결과

 

3-1 측정 결과 그래프

 

3-1-1 SI-200

 

3-1-2 SI-300

 

 

 

3-1-3 변위값 비교 (임의로 변위를 가한 값은 제외)

SI-200 A축 : -1.41 ~ +1.2 mm(변위폭 2.61mm)

SI-200 B축 : -6.36 ~ 0.91mm(변위폭 7.27mm)

SI-300 A축 : -1.12 ~ +0.71 mm(변위폭 1.83mm)

SI-300 B축 : -5.22 ~ 1.71mm(변위폭 6.93mm)
 

 

3-1-4 임의 변위 측정 여부 검증

▲ [그림 1] 수동형 경사계 테스트 벤치 (외경 60mm / 내경 50mm)
 

테스트 홀은 지중 50m 천공되어 케이싱이 매설되어 있으므로 임의의 변위를 가하여 측정할 수 없다. 그래도 실제 변위가 발생하면 변위값이 측정 되는지 확인을 해야

하므로 다음과 같은 과정으로 검증하였다.

 

1) 20m ~ 10.5m 까지는 기존 A축 방향으로 측정을 한다.
 

2) 측정을 중지하고 프로브를 꺼내어 수평으로 90° 회전하여 B축 방향으로 삽입한다.
 

3) 10m ~ 9m 까지 측정한다.
 

4) 측정을 중지하고 프로브를 꺼내어 원래 A 방향으로 삽입한다.
 

5) 8.5m ~ 상단까지 측정하여 측정을 완료한다.

 

그래프에 보이듯이 10m 지점부터 위치가 바뀌었으니 초기값과 달라 변위가 늘어나는 것을 볼 수 있다. 그리고 8.5m부터는 원래 위치로 돌아왔으니 초기값과 유사한 값

이 측정된다.

그래서 기울기가 수직인 그래프 형상이 나오게 된다.

 

- SI-200 A축 상단 변위 : -23.67mm
 

- SI-200 B축 상단 변위 : -15.96mm
 

- SI-300 A축 상단 변위 : -24.66mm

- SI-300 B축 상단 변위 : -15.69mm
 

- SI-200과 SI-300의 변위차이 A축 : 0.99mm / B축 : 0.3mm

 

임의의 변위를 주고 기존 방식의 SI-200과 SI-300의 측저 결과가 1mm 정도로 거의 유사한 측정을 나타내고 있다.