KR101862819B1 - Methods of inspecting fusing welding part of composite pipes by electromagnetic wave - Google Patents
Methods of inspecting fusing welding part of composite pipes by electromagnetic wave Download PDFInfo
- Publication number
- KR101862819B1 KR101862819B1 KR1020160127621A KR20160127621A KR101862819B1 KR 101862819 B1 KR101862819 B1 KR 101862819B1 KR 1020160127621 A KR1020160127621 A KR 1020160127621A KR 20160127621 A KR20160127621 A KR 20160127621A KR 101862819 B1 KR101862819 B1 KR 101862819B1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- electromagnetic wave
- characteristic value
- composite pipe
- pipe
- joint
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
- G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
- G01N27/9046—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents by analysing electrical signals
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/628—Specific applications or type of materials tubes, pipes
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N2223/00—Investigating materials by wave or particle radiation
- G01N2223/60—Specific applications or type of materials
- G01N2223/629—Specific applications or type of materials welds, bonds, sealing compounds
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Pathology (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
Abstract
본 발명은 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법으로서, 융착접합부가 사이에 개재된 복합재 배관의 일단에서 전자기파를 송신하고 상기 복합재 배관의 타단에서 상기 전자기파를 수신하는 단계; 상기 복합재 배관의 일단에서 타단으로 전달되는 상기 전자기파의 특성값(T)을 산출하는 단계; 및 상기 특성값(T)으로부터 상기 융착접합부의 양호 수준을 평가하는 단계;를 포함한다. The present invention relates to a method of inspecting a composite pipe welded joint using an electromagnetic wave, comprising the steps of: transmitting an electromagnetic wave at one end of a composite pipe having a fusion splicing part interposed therebetween and receiving the electromagnetic wave at the other end of the composite pipe; Calculating a characteristic value (T) of the electromagnetic wave transmitted from one end of the composite pipe to the other end; And evaluating a good level of the fusion splice from the characteristic value (T).
Description
본 발명은 배관 접합부 검사방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
폴리에틸렌과 같은 복합재 배관을 현장에서 시공하여 설치할 때 통상 전기융착 이음관을 2개의 배관사이에 설치한 다음 전기융착기로 가열한 다음 가압하면서 접합한다. 이때 융착접합부의 불량 유무를 평가하기 위하여 전기융착기의 열선저항값을 이용하는데 이러한 방법은 융착 접합된 배관부위의 계면에 이물질이나 공극 등이 존재할 경우 불량 유무 평가에 대한 신뢰성이 떨어진다는 단점이 있다. 기존의 초음파를 이용한 검사방법은 복합재료에서는 일반적으로 초음파 에너지의 감쇠가 매우 크게 발생하기 때문에 사용상의 제약이 따른다. When installing composite piping such as polyethylene on site, usually an electric fusion splicing pipe is installed between two pipes, then heated with an electric fusing device and bonded while pressurized. In this case, the hot wire resistance value of the electric welder is used to evaluate the defectiveness of the weld joint. This method has a disadvantage in that the reliability of the defectiveness evaluation is deteriorated when foreign matter or voids are present at the interface of the welded joint pipe. The conventional ultrasonic inspection method has a limitation in use because the attenuation of the ultrasonic energy generally occurs in the composite material in general.
본 발명은 복합재 배관에서 에너지 감쇠가 비교적 작게 발생하는 전자기파를 이용하여 융착접합부의 불량 여부를 신속하게 평가할 수 있는 검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.An object of the present invention is to provide an inspection method capable of quickly evaluating whether or not a welded joint is defective by using an electromagnetic wave whose energy attenuation is relatively small in a composite pipe. However, these problems are exemplary and do not limit the scope of the present invention.
본 발명의 일 관점에 의한 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법이 제공된다. 상기 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법은 융착접합부가 사이에 개재된 복합재 배관의 일단에서 전자기파를 송신하고 상기 복합재 배관의 타단에서 상기 전자기파를 수신하는 단계; 상기 복합재 배관의 일단에서 타단으로 전달되는 상기 전자기파의 특성값(T)으로서, 수학식 1에 의하여 상기 특성값(T)을 산출하는 단계; 및 상기 특성값(T)으로부터 상기 융착접합부의 양호 수준을 평가하는 단계;를 포함한다. There is provided a method of inspecting a welded joint of a composite pipe using an electromagnetic wave according to an aspect of the present invention. The method for inspecting a composite pipe welded joint using electromagnetic waves includes the steps of: transmitting electromagnetic waves from one end of a composite pipe having a fusion splicing portion interposed therebetween and receiving the electromagnetic wave from the other end of the composite pipe; Calculating the characteristic value (T) according to Equation (1) as a characteristic value (T) of the electromagnetic wave transmitted from one end of the composite pipe to the other end; And evaluating a good level of the fusion splice from the characteristic value (T).
[수학식 1][Equation 1]
(여기에서, f는 상기 전자기파의 주파수; Z0는 상기 배관의 특성임피던수; Cw는 상기 융착접합부의 커패시턴스이다.)(Where f is the frequency of the electromagnetic wave, Z 0 is the characteristic impedance of the pipe, and C w is the capacitance of the fused joint).
상기 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법은, 상기 특성값의 스펙트럼분석과 상관분석을 통하여 상기 평가하는 단계에 적합한 상기 전자기파의 주파수 대역을 선정하는 단계;를 더 포함할 수 있다. The method may further include the step of selecting a frequency band of the electromagnetic wave that is suitable for the evaluating step by performing spectrum analysis and correlation analysis of the characteristic value.
상기 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법에서, 상기 특성값(T)으로부터 상기 융착접합부의 양호 수준을 평가하는 단계;는 상기 특성값이 기준값 보다 큰 경우 상기 융착접합부가 양호하다고 판별하고 상기 특성값이 기준값 보다 작은 경우 상기 융착접합부가 불량하다고 판별하는 단계;를 포함할 수 있다. Wherein the step of evaluating a good level of the welded joint from the characteristic value T in the method of inspecting a composite pipe welded joint using the electromagnetic wave includes determining that the welded joint is good when the characteristic value is larger than a reference value, And determining that the welded joint is defective if the welded joint is smaller than the reference value.
본 발명의 다른 관점에 의한 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사장치가 제공된다. 상기 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사장치는 융착접합부가 사이에 개재된 복합재 배관의 양단과 결합될 수 있으며, 상기 복합재 배관의 일단에서 전자기파를 송신하고 상기 복합재 배관의 타단에서 상기 전자기파를 수신할 수 있는, 한 쌍의 어댑터; 및 상기 한 쌍의 어댑터와 연결된 회로망 분석기; 를 구비한다. 상기 회로망 분석기는 상기 복합재 배관의 일단에서 타단으로 전달되는 전자기파의 특성값(T)을 상기 수학식 1에 의하여 산출하는 제어부를 포함한다. There is provided an apparatus for inspecting a welded joint of a composite pipe using an electromagnetic wave according to another aspect of the present invention. The composite material pipe fusion splice inspection apparatus using the electromagnetic wave can be coupled to both ends of a composite pipe having a fusion splicing portion interposed therebetween and can transmit electromagnetic waves at one end of the composite pipe and receive the electromagnetic wave at the other end of the composite pipe A pair of adapters; And a network analyzer coupled to the pair of adapters; Respectively. The network analyzer includes a controller for calculating a characteristic value (T) of an electromagnetic wave transmitted from one end of the composite pipe to the other end according to Equation (1).
상기 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사장치에서, 상기 제어부는 상기 특성값(T)으로부터 상기 융착접합부의 양호 수준을 평가할 수 있다. In the composite pipe spliced welded joint inspection apparatus using the electromagnetic wave, the control unit can evaluate a good level of the welded joint from the characteristic value (T).
상기한 바와 같이 이루어진 본 발명의 일 실시예에 따르면, 복합재 배관에서 에너지 감쇠가 비교적 작게 발생하는 전자기파를 이용하여 융착접합부의 불량 여부를 신속하게 평가할 수 있는 검사방법을 제공할 수 있다. 물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.According to an embodiment of the present invention as described above, it is possible to provide an inspection method capable of quickly evaluating whether or not a welded joint is defective by using an electromagnetic wave whose energy attenuation is relatively small in a composite pipe. Of course, the scope of the present invention is not limited by these effects.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법을 도해하는 순서도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 검사할 대상체인 융착접합부 및 복합재 배관의 구성을 도해하는 도면이다.
도 3a는 융착 접합 배관의 등가전기회로를 도해하는 도면이다.
도 3b는 회로망 분석기에 따른 2단자 네트워크 S 파라미터의 구성을 도해하는 도면이다.
도 4는 복합재 배관 내부로 전자기파를 송신하고 수신할 수 있는 어댑터 구성을 나타낸 사진이다.
도 5는 융착 접합 배관의 양단에 어댑터가 장착되어 회로망 분석기에 연결된 구성을 나타낸 사진이다.
도 6은 배관 접합부가 양호한 경우와 불량인 경우에 대한 마이크로파 수신신호의 투과계수 스펙트럼 결과를 나타낸 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법에 의하여 배관 접합부가 양호한 배관과 불량인 배관을 구분한 예를 나타낸 도면이다. 1 is a flowchart illustrating an inspection method of a composite pipe welding joint using an electromagnetic wave according to an embodiment of the present invention.
2 is a view illustrating a configuration of a fusion splice and a composite pipe to be inspected by a method according to an embodiment of the present invention.
Fig. 3A is a diagram showing an equivalent electric circuit of a fused joint pipe; Fig.
3B is a diagram illustrating a configuration of a two-terminal network S parameter according to a network analyzer.
4 is a photograph showing an adapter configuration capable of transmitting and receiving electromagnetic waves into a composite pipe.
5 is a photograph showing a configuration in which an adapter is attached to both ends of a fusion splicing pipe and connected to a network analyzer.
FIG. 6 is a diagram showing the transmission coefficient spectrum results of a microwave reception signal for a case where the piping joint is good and a case where the piping joint is defective.
FIG. 7 is a view showing an example in which a pipe having a good joint portion is distinguished from a defective pipe according to a method of inspecting a composite pipe welded joint using an electromagnetic wave according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있는 것으로, 이하의 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다. 또한 설명의 편의를 위하여 도면에서는 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. It should be understood, however, that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but may be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. Rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be thorough and complete, Is provided to fully inform the user. Also, for convenience of explanation, the components may be exaggerated or reduced in size.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법을 도해하는 순서도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 검사할 대상체인 융착접합부 및 복합재 배관의 구성을 도해하는 도면이다. FIG. 1 is a flowchart illustrating a method of inspecting a composite material pipe fusion splice using an electromagnetic wave according to an embodiment of the present invention. FIG. 2 is a view illustrating a configuration of a fusion splice part and a composite material pipe to be inspected by a method according to an embodiment of the present invention. FIG.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법은 융착접합부(13)가 사이에 개재된 복합재 배관(10)의 일단에서 전자기파를 송신하고 복합재 배관(10)의 타단에서 상기 전자기파를 수신하는 단계(S100); 복합재 배관(10)의 일단에서 타단으로 전달되는 상기 전자기파의 특성값(T)으로서, 수학식 1에 의하여 상기 특성값(T)을 산출하는 단계(S200); 및 상기 특성값(T)으로부터 융착접합부(13)의 양호 수준을 평가하는 단계(S300);를 포함한다. Referring to FIGS. 1 and 2, a method for inspecting a composite pipe fusion splice using an electromagnetic wave according to an embodiment of the present invention includes the steps of transmitting electromagnetic waves from one end of a
[수학식 1][Equation 1]
여기에서, f는 상기 전자기파의 주파수이고, Z0는 상기 배관의 특성임피던수이며, Cw는 상기 융착접합부의 커패시턴스이다.Here, f is the frequency of the electromagnetic wave, Z 0 is the characteristic impedance of the pipe, and C w is the capacitance of the fused joint.
상기 특성값(T)으로부터 융착접합부(13)의 양호 수준을 평가하는 단계(S300)는 특성값(T)이 기준값 보다 큰 경우 융착접합부(13)가 양호하다고 판별하고 특성값(T)이 기준값 보다 작은 경우 융착접합부(13)가 불량하다고 판별하는 단계를 포함할 수 있다. The step S300 of evaluating the good level of the
본 발명의 일 실시예에 따른 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법은 상기 특성값의 스펙트럼분석과 상관분석을 통하여 상기 평가하는 단계에 적합한 상기 전자기파의 주파수 대역을 선정하는 단계를 더 포함할 수 있다. The method for inspecting a composite pipe fusion splice using an electromagnetic wave according to an exemplary embodiment of the present invention may further include a step of selecting a frequency band of the electromagnetic wave suitable for the evaluation step through spectral analysis and correlation analysis of the characteristic values .
이에 따른 본 발명의 기술적 사상은 융착하여 접합된 복합재 배관 내부로 전자기파(microwave)를 송신한 다음 반대쪽 배관에서 수신된 전자기파의 주파수에 대한 투과계수를 측정한 다음 스펙트럼분석을 실시하여 불량 유무판정에 적합한 주파수들을 추출하여 이들 주파수에서의 전자기파 투과계수의 크기를 비교하여 불량 유무를 평가하는 것이다. Accordingly, the technical idea of the present invention is that a microwave is transmitted to the inside of a composite pipe which is fused and bonded, and then the transmission coefficient to the frequency of the electromagnetic wave received at the opposite pipe is measured and then subjected to spectrum analysis Frequency is extracted and the magnitude of the electromagnetic wave transmission coefficient at these frequencies is compared to evaluate whether there is a defect.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 방법으로 검사할 대상체인 융착접합부를 포함하는 복합재 배관의 구성을 도해하는 도면이고, 도 3a는 융착 접합 배관의 등가전기회로를 도해하는 도면이다. FIG. 2 is a view illustrating a configuration of a composite pipe including a fusion splice to be inspected by a method according to an embodiment of the present invention, and FIG. 3A is a diagram illustrating an equivalent electric circuit of a fusion splice pipe.
도 2의 (a)를 참조하면, 융착접합부가 사이에 개재된 복합재 배관(10)의 단면은 중공부(11)를 둘러싸는 원형의 바디부를 포함할 수 있다. 이러한 바디부는 폴리에틸렌과 같은 복합재를 함유할 수 있다. 물론, 본 발명의 기술적 사상은 복합재 배관(10)의 바디부가 폴리에틸렌 뿐만 아니라 일반적으로 널리 사용되는 플라스틱 물질을 포함하는 경우에도 적용될 수 있다.2 (a), the cross section of the
도 2의 (b)를 참조하면, 각각의 복합재 배관(12a, 12b)을 양쪽에서 맞대어 융착 접합할 때 맞대는 면 사이에 융착접합부(13)가 생성될 수 있다. 다른 예로서, 융착접합부(13)는 각각의 복합재 배관(12a, 12b) 사이에 별도로 제공되어 개재된 전기융착 이음관을 포함할 수도 있다. 이 경우, 전기융착 이음관은 전기융착기로 가열된 다음 가압되어 각각의 복합재 배관(12a, 12b)과 접합될 수도 있다. Referring to FIG. 2 (b), a
이러한 구조를 가지는 복합재 배관 접합부의 전기적 회로 구성은 도 3a와 같이 융착접합부(13)의 접합면의 커패시턴스(Cw; 23)와 배관(12a, 12b)의 특성임피던스(Z0; 22a, 22b)로 표시되는 전기등가회로로 나타낼 수 있다. 이때 접합 배관 왼쪽에서 전자기파를 송신하고 오른쪽에서 전자기파를 수신할 때 전달되는 전자기파의 특성값(T)은 수학식 1과 같이 표시될 수 있다.The electrical circuit configuration of the composite pipe joint having such a structure is the same as the characteristic impedance Z 0 (22a, 22b) of the joint (C w ) 23 and the
[수학식 1][Equation 1]
여기에서, f는 상기 전자기파의 주파수이고, Z0는 상기 배관의 특성임피던수이며, Cw는 상기 융착접합부의 커패시턴스이다.Here, f is the frequency of the electromagnetic wave, Z 0 is the characteristic impedance of the pipe, and C w is the capacitance of the fused joint.
따라서 상기 수학식 1에서 특성값(T)은 접합부의 커패시턴스에 의해 좌우되며 접합부가 양호할 때와 불량일 때 투과계수의 차이가 발생하므로 이러한 투과계수의 차이를 분석하여 접합부의 건전성을 평가할 수 있다. Therefore, the characteristic value (T) in the equation (1) depends on the capacitance of the junction, and the difference of the transmission coefficient occurs when the junction is good and when the junction is bad. Therefore, the integrity of the junction can be evaluated by analyzing the difference of the transmission coefficient .
도 3b는 회로망 분석기에 따른 2단자 네트워크 S 파라미터의 구성을 도해하는 도면이다. S 파라미터의 조건은 신호 주입 포트의 반대 포트가 매칭된 상태이며, 예를 들어, 출력 포트(output port)가 매칭된 상태에서 정방향 전달 이득인 S21은 b2/a1의 값을 가진다. S21 값은 네트워트 분석으로 측정되는 값이며, 배관 접합부가 양호한지 불량한지를 구분하기 위한 방법으로 후술할 도 6 및 도 7에 도시된 그래프에서 세로축의 값에 대응될 수 있다. 3B is a diagram illustrating a configuration of a two-terminal network S parameter according to a network analyzer. The condition of the S parameter is that the opposite port of the signal injection port is matched. For example, when the output port is matched, the forward transfer gain S21 has a value of b2 / a1. The S21 value is a value measured by a network analysis, and is a method for distinguishing whether the pipe joint is good or bad, and may correspond to the value of the vertical axis in the graphs shown in FIGS. 6 and 7, which will be described later.
도 4는 접합 배관(10) 내부로 전자기파를 송수신하기 위한 어댑터의 예이고, 도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사장치를 나타낸 것으로서, 도 4의 어댑터(32, 34)가 융착 접합 배관(10) 양쪽 끝에 장착되어 회로망 분석기 (40)에 연결된 모습을 나타내다. 4 is an example of an adapter for transmitting and receiving an electromagnetic wave to and from the
전자기파 신호는, 송신용 케이블(31)을 통하여 송신용 어댑터(32)에 전달되며, 송신용 어댑터(32)에서 접합 배관(10)을 통하여 수신용 어댑터(34)로 전달되고, 수신용 케이블(33)을 통해 회로망 분석기(40)에 입력된다. 회로망 분석기(40)는 복합재 배관(10)의 일단에서 타단으로 전달되는 전자기파의 특성값(T)을 상기 수학식 1에 의하여 산출하는 제어부를 포함할 수 있다. The electromagnetic wave signal is transmitted to the
또한, 상기 제어부는, 필요에 따라서, 상기 특성값(T)으로부터 상기 융착접합부의 양호 수준을 평가할 수도 있다. 이 경우, 상기 제어부는 특성값(T)이 기준값 보다 큰 경우 융착접합부(13)가 양호하다고 판별하고 특성값(T)이 기준값 보다 작은 경우 융착접합부(13)가 불량하다고 판별하는 제어신호를 생성할 수 있다. Further, the control section may evaluate the good level of the fusion splice portion from the characteristic value (T), if necessary. In this case, the controller determines that the weld joint 13 is good when the characteristic value T is larger than the reference value, and generates a control signal that determines that the weld joint 13 is defective when the characteristic value T is smaller than the reference value can do.
도 6은 배관 접합부가 양호한 경우와 불량인 경우에 대한 마이크로파 수신신호의 투과계수 스펙트럼 결과 예이다. Fig. 6 shows an example of the transmission coefficient spectra of the microwave reception signal in the case where the pipe joint is good and the case where the pipe joint is defective.
표 1은 투과계수 스펙트럼 분석과 상관분석을 통한 융착접합부 양호 판정에 적합한 주파수 대역을 선정하기 위한 데이타를 나타낸 표이다. Table 1 shows the data for selecting frequency bands suitable for judging weld joint goodness through transmission coefficient spectrum analysis and correlation analysis.
[표 1][Table 1]
표 1은 투과계수 스펙트럼분석과 상관분석을 통한 융착접합부 양호 판정에 적합한 주파수 대역 선정 예로서 상관계수 0.6 이상을 나타내는 접합부 검사 주파수는 6 GHz 및 15.1 GHz를 나타낸다. Table 1 shows the selection of frequency bands suitable for judging the quality of fused joints by transmission coefficient spectrum analysis and correlation analysis. As the correlation coefficient of 0.6 or more, the flaw inspection frequencies are 6 GHz and 15.1 GHz.
상관계수는 각각의 측정주파수에서 융착부가 아닌 부분을 x=1(40개의 데이타), 융착부인 부분을 x=2(60개의 데이터)로 설정하여 각각의 상태에서의 마이크로파 반사계수(y)를 측정하여, (x,y) 두 값의 상관계수 분석으로 도출된다. 예를 들어, 15.1GHz의 주파수에서 측정하면 (x,y)의 상관계수는 0.81로 도출되는데, 이 값은 두 변수의 상관정도가 81% 임을 의미하는 것이다. 본 발명에서는 각각의 측정주파수에서 얻어지는 반사계수 값들과 시료 상태(1이면 용접아닌 부분, 2이면 용접부분)와의 상관분석을 통하여 상관정도가 소정값 이상인 주파수를 선택할 수 있다. Correlation coefficients are obtained by setting the x = 1 (40 data) and x = 2 (60 data) for the non-fusion part and the fusion part at each measurement frequency and measure the microwave reflection coefficient , And (x, y), respectively. For example, at a frequency of 15.1 GHz, the correlation coefficient of (x, y) is derived as 0.81, which means that the correlation between two variables is 81%. In the present invention, it is possible to select a frequency whose correlation degree is equal to or higher than a predetermined value through correlation analysis between the reflection coefficient values obtained at the respective measurement frequencies and the sample state (1 for non-welded portions and 2 for welded portions).
도 7은 본 발명의 실시 예에서 선정된 2개 주파수(6 GHz 및 15.1 GHz)에서의 전자기파 투과계수들을 통계기법인 판별분석법에 적용하여 배관 접합부가 양호한 배관과 불량인 배관을 구분한 예를 나타낸다. 이에 따르면, 상기 수학식 1에 따른 특성값(T)은 세로축에 도시되었는 바, 이로부터 융착접합부(13)의 양호 수준을 평가하는 단계(S300)는 특성값(T)이 기준값 보다 큰 경우 융착접합부(13)가 양호하다고 판별하고 특성값(T)이 기준값 보다 작은 경우 융착접합부(13)가 불량하다고 판별하는 단계를 포함할 수 있다. FIG. 7 shows an example in which electromagnetic wave transmission coefficients at two frequencies (6 GHz and 15.1 GHz) selected in the embodiment of the present invention are applied to a discriminant analysis method as a statistical technique to distinguish between a good piping and a poor piping . According to this, the characteristic value T according to
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.While the present invention has been described with reference to exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed exemplary embodiments, but, on the contrary, is intended to cover various modifications and equivalent arrangements included within the spirit and scope of the invention. Accordingly, the true scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
10 : 융착 접합된 복합재 배관
13 : 융착접합부
31 : 송신용 케이블
32 : 송신용 어댑터
33 : 수신용 케이블
34 : 수신용 어댑터
40 : 회로망 분석기10: Fused fusion composite pipe
13: fusion splice
31: Transmission cable
32: Transmission adapter
33: Receiving cable
34: Receiver adapter
40: Network analyzer
Claims (5)
상기 복합재 배관의 일단에서 타단으로 전달되는 상기 전자기파의 특성값(T)으로서, 수학식 1에 의하여 상기 특성값(T)을 산출하는 단계; 및
상기 특성값(T)으로부터 상기 융착접합부의 양호 수준을 평가하는 단계;
를 포함하고,
상기 특성값의 스펙트럼분석과 상관분석을 통하여 상기 평가하는 단계에서 적합한 상기 전자기파의 주파수 대역을 선정하는 단계;를 더 포함하며,
상기 특성값의 스펙트럼분석과 상관분석을 통하여 상기 평가하는 단계는,
상기 타단에서 수신된 상기 전자기파의 주파수에 대한 투과계수를 측정하고, 상기 스펙트럼분석을 실시하여 불량 유무판정에 적합한 주파수들을 추출하여 상기 주파수들에서의 전자기파 투과계수의 크기를 비교하여 불량 유무를 평가하는 단계를 포함하는,
전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법.
(수학식 1)
(여기에서, f는 상기 전자기파의 주파수; Z0는 상기 배관의 특성임피던수; Cw는 상기 융착접합부의 커패시턴스)Transmitting an electromagnetic wave from one end of the composite pipe in which the fusion splicing portion is interposed and receiving the electromagnetic wave from the other end of the composite pipe;
Calculating the characteristic value (T) according to Equation (1) as a characteristic value (T) of the electromagnetic wave transmitted from one end of the composite pipe to the other end; And
Evaluating a good level of the welded joint from the characteristic value (T);
Lt; / RTI >
And selecting a frequency band of the electromagnetic wave suitable for the evaluation through the spectrum analysis and the correlation analysis of the characteristic value,
Wherein the step of evaluating, through spectral analysis and correlation analysis,
The transmission coefficient for the frequency of the electromagnetic wave received at the other end is measured and the spectral analysis is performed to extract frequencies suitable for the presence or absence of a defect and the magnitude of the electromagnetic wave transmission coefficient at the frequencies is compared to evaluate the presence or absence of a defect ≪ / RTI >
Test Method of Composite Pipe Fused Joints Using Electromagnetic Wave.
(1)
(Where f is the frequency of the electromagnetic wave, Z 0 is the characteristic impedance of the pipe, and C w is the capacitance of the fused joint)
상기 특성값(T)으로부터 상기 융착접합부의 양호 수준을 평가하는 단계;는
상기 특성값이 기준값 보다 큰 경우 상기 융착접합부가 양호하다고 판별하고 상기 특성값이 기준값 보다 작은 경우 상기 융착접합부가 불량하다고 판별하는 단계;를 포함하는,
전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사방법.The method according to claim 1,
Evaluating a good level of the welded joint from the characteristic value (T)
And determining that the fusion splice is defective if the characteristic value is greater than a reference value and determining that the fusion splice is defective if the characteristic value is smaller than a reference value.
Test Method of Composite Pipe Fused Joints Using Electromagnetic Wave.
상기 한 쌍의 어댑터와 연결된 회로망 분석기; 를 구비하며,
상기 회로망 분석기는 상기 복합재 배관의 일단에서 타단으로 전달되는 전자기파의 특성값(T)을 수학식 1에 의하여 산출하는 제어부를 포함하고,
상기 제어부는 상기 특성값(T)으로부터 상기 융착접합부의 양호 수준을 평가하며,
상기 제어부는 상기 타단에서 수신된 상기 전자기파의 주파수에 대한 투과계수를 측정하고, 상기 특성값의 스펙트럼분석을 실시하여 불량 유무판정에 적합한 주파수들을 추출하여 상기 주파수들에서의 전자기파 투과계수의 크기를 비교하여 불량 유무를 평가하는,
전자기파를 이용한 복합재 배관 융착접합부 검사장치.
(수학식 1)
(여기에서, f는 상기 전자기파의 주파수; Z0는 상기 배관의 특성임피던수; Cw는 상기 융착접합부의 커패시턴스)A pair of adapters that can be coupled to both ends of the composite pipe interposed between the fusion splicing portions and capable of transmitting the electromagnetic wave at one end of the composite pipe and receiving the electromagnetic wave at the other end of the composite pipe; And
A network analyzer coupled to the pair of adapters; And,
Wherein the network analyzer includes a controller for calculating a characteristic value (T) of an electromagnetic wave transmitted from one end of the composite pipe to the other end,
The control unit evaluates a good level of the fusion splice from the characteristic value (T)
The control unit measures a transmission coefficient for the frequency of the electromagnetic wave received at the other end, performs spectrum analysis of the characteristic value, extracts frequencies suitable for the presence or absence of a failure, and compares the magnitude of the electromagnetic wave transmission coefficient at the frequencies To evaluate the presence or absence of defects,
Composite Material Piping Fusion Joint Inspection System Using Electromagnetic Wave.
(1)
(Where f is the frequency of the electromagnetic wave, Z 0 is the characteristic impedance of the pipe, and C w is the capacitance of the fused joint)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160127621A KR101862819B1 (en) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | Methods of inspecting fusing welding part of composite pipes by electromagnetic wave |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020160127621A KR101862819B1 (en) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | Methods of inspecting fusing welding part of composite pipes by electromagnetic wave |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20180037453A KR20180037453A (en) | 2018-04-12 |
| KR101862819B1 true KR101862819B1 (en) | 2018-05-30 |
Family
ID=61969151
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020160127621A KR101862819B1 (en) | 2016-10-04 | 2016-10-04 | Methods of inspecting fusing welding part of composite pipes by electromagnetic wave |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR101862819B1 (en) |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5310841B2 (en) * | 2009-03-31 | 2013-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | Bonding quality inspection apparatus and bonding quality inspection method |
-
2016
- 2016-10-04 KR KR1020160127621A patent/KR101862819B1/en active IP Right Grant
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP5310841B2 (en) * | 2009-03-31 | 2013-10-09 | トヨタ自動車株式会社 | Bonding quality inspection apparatus and bonding quality inspection method |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| "Microwave Based NDE Inspection of HDPE Pipe Welds", R.Stakenborghs 외, ICONE17(2009.07.16.) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| KR20180037453A (en) | 2018-04-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US10345266B2 (en) | Ultrasonic NDT inspection system | |
| CN102009474B (en) | Method for testing welding quality of electro-fusion joint and realizing automatic evaluation | |
| US7938007B2 (en) | Method for inspecting joined material interfaces | |
| US8156810B2 (en) | Method for identifying defective heat fusion joints | |
| CN109100428A (en) | A kind of preparation method of 3 grades of HDPE pipeline A hole defects of nuclear safety | |
| KR101862819B1 (en) | Methods of inspecting fusing welding part of composite pipes by electromagnetic wave | |
| CN104165927B (en) | An on-site detection method of pressure welding positioning defects for a strain clamp | |
| CN103940833B (en) | A kind of detection method of polyethylene pipe welding joint defect | |
| EP3623807A1 (en) | Method for nondestructive testing of joint between wire and electrical terminal | |
| US11709139B2 (en) | Systems and methods of detecting pipe defects | |
| Postma et al. | Suitability of non destructive techniques for testing polyethylene pipe joints | |
| CN107073831A (en) | The method and apparatus diagnosed for the quality to laser welding bead | |
| JP3628249B2 (en) | Nondestructive inspection method for joints of thermoplastic resin pipes | |
| Kwon et al. | Early detection of interconnect degradation using RF impedance and SPRT | |
| Abdullah et al. | Defect detection of the weld bead based on electromagnetic sensing | |
| KR101549129B1 (en) | Extension tube for nondestructive examination and tube examination | |
| US20190143610A1 (en) | Method And Apparatus For Detection Of Loose Stack Joints And Cracked Components Of Ultrasonic Stacks | |
| CN206440624U (en) | Steel pipe seam detection means | |
| KR101862016B1 (en) | Inspecting device for pipe connection part | |
| Thattaliyath Kadumberi et al. | Ultrasonic imaging of electrofusion welded polythene pipes employed in utilities industry | |
| KR101646498B1 (en) | System for detection of defects on high density poly-ethylene pipe and method thereof | |
| Steinbild et al. | On detecting kissing bonds in adhesively bonded joints using electric time domain reflectometry | |
| KR101902913B1 (en) | Methods of inspecting fused welding portion of composite pipes by electromagnetic wave | |
| CN109885930B (en) | Safety grading method for hazardous defects in welding line | |
| Kania et al. | Investigation and Assessment of Low-Frequency ERW Seam Imperfections by EMAT and CMFL ILI |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E90F | Notification of reason for final refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant |