기울기센서에 대하여

1. Inclinometer/Tilt Sensor (기울기센서)란?
기울기 또는 경사계 센서는 고정 구조물의 경사각 및 변형을 측정합니다. 중력에 대한 물체의 각도를 측정하도록 설계되어있으며 평탄도를 모니터링하고 제어하며 틸트/레벨 미터는 피치 및 롤 각도를 결정하고 적절한 전기 인터페이스를 통해 값을 출력합니다. 교량 설치, 철도 부설, 토목 공학, 건물 안전 및 기타 장소에서 자주 사용되며 설치 방법은 어플리케이션 (적용분야)에 따라 다릅니다.
 수직 설치 : 절단 경사면 또는 지지벽 및 제방의 움직임 모니터링용
 수평 설치 : 터널링 지점 위의 토양 침전이나 농지 평탄화용

2. 기울기센서 동작 원리
기울기 센서는 가속도를 측정하여 작동합니다. 시스템 내에서 속도는 측정할 수 없지만 가속도는 측정이 가능합니다.
초기 속도를 알면 적분을 통해 선속도를 계산할 수 있고 선변위를 계산할 수 있습니다. 그래서 실제로는 관성의 원리를 사용하는 가속도 센서입니다. 경사계가 정지해있을 때,
측면 및 수직 방향의 가속도가 없으므로 중력 가속도만 있습니다. 센서의 수직축과 민감한 축 사이의 각도가 기울기 각도입니다.
 기울기 센서가 위를 향할 경우, 기울기 센서 속에 있는 전도성구가 양쪽 단자 사이를 연결시켜주기 때문에 전류가 흐르게 됩니다. (ON)
 반대로 기울기 센서가 아래로 향할 경우, 양쪽 단자가 연결되지 못하기 때문에 전류가 흐르지 않습니다. (OFF)

기울기센서.png

기울기센서2.png

3. 기울기센서 기술
3-1. Single-axis
 1-axis 각도 변화 측정만 가능합니다. 측정 원리는 뉴턴의 두 번째 법칙인 관성 (inertia)을 이용해서 물체의 가속도를 측정합니다.
 수평으로 설치되었을 경우에만 롤 및 피치 각도 측정이 가능합니다.

3-2. Dual-axis
• X-axis 및 Y-axis 둘 다 각도 변화 측정이 가능합니다. 센서는 90° 각도로 두 가지의 센싱 요소로 구성되며 출력은 각 축을 중심으로 수직으로부터의 기울기 각도에 의해 결정됩니다.
 롤 및 피치 각도 측정이 가능합니다.

4. 어플리케이션
• 구조물 성능 모니터링
• 산사태 모니터링
• 경사 모니터링
• 터널 드릴링 모니터링
• 파일 (Pile) 및 교각 (Pier) 성능 모니터링
• 굴착/발굴 모니터링

5. 설치 방법
기본적으로 영점 조정 (zero adjustment)이 내장되어 있어 사용자는 특정 각도에서 영점 기능이 되도록 영점 조정 버튼을 설정할 수 있습니다.
설치 전, 설치할 위치와 측정 각도 및 면을 결정합니다.
설치 시, 각도 리딩값을 얻고 불필요한 에러를 줄이기 위해 센서를 특정 면에 고정시키고 제로 버튼을 눌러 측정하기 전에 제로 클리어링 (zero-clearing) 기능을 사용합니다.
 수직 (Vertical) 설치 : 지면이나 구조물에 내장된 가이드 케이싱 형태의 영향을 주는 수평 변위 (Horizontal Displacement)를 측정합니다.
 수평 (Horizontal) 설치 : 저장 탱크, 댐 및 매립지 등을 모니터링하기 위해 설치됩니다.