KR100241017B1 - Apparatus for detecting defect with improving phase lag - Google Patents
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Abstract
본 발명은 비접촉식 흠 탐상장치에 관한 것으로서, 보다 상세히는 열간상태의 시편에 음파를 투사하여 내부흠을 탐삼하는 경우, 고온의 시편으로 인한 뜨거운 주위공기의 영향으로 수신신호의 급격한 상(Phase)변화를 방지함으로서 고온시편의 내부흠검출의 정확한 출력값을 얻을 수있는 열간시편의 흠 탐상장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact flaw flaw detection device, and more particularly, when the internal sound is projected by projecting sound waves to the specimen in the hot state, a sudden phase (Phase) of the received signal due to the hot ambient air caused by the hot specimen The present invention relates to a flaw flaw detector for hot specimens that can obtain a precise output value of internal flaw detection of high temperature specimens by preventing changes.
본 발명은, 고전압이 인가되어 음파를 발신하는 EST 장치와, 상기 음파를 수신하는 AM 장치를 구비한 비접촉식 흠 탐상장치에 있어서, 상기 AM 장치에 갖춰진 센서; 상기 센서의 전단부에 장착되고, 중공형의 원통형구조를 이루는 케이싱을 갖추어 상기 센서의 전방측에 원통형 유로를 형성하며, 상기 케이싱을 관통하여 공기 유입관이 다수개 형성되어 원통형의 유로에 공기가 공급되는 공기 분사부;및, 상기 공기분사부의 케이싱에 연이어서 장착되는 중공형의 냉각튜브를 갖추고, 상기 냉각 튜브내에는 냉각수 유입관과 냉각수 유출관이 장착되며, 상기 냉각튜브의 내측에는 상기 원통형의 유로에 연이은 유로가 형성되는 단열부;를 포함함을 특징으로 하는 음파의 온도외란에 의한 상 래그(Phase Lag)를 개선한 흠 탐상장치를 제공한다.The present invention provides a non-contact flaw flaw detector comprising: an EST device for transmitting sound waves under high voltage and an AM device for receiving the sound waves, comprising: a sensor provided in the AM device; It is mounted to the front end of the sensor, has a casing forming a hollow cylindrical structure to form a cylindrical flow path on the front side of the sensor, a plurality of air inlet pipes are formed through the casing so that air in the cylindrical flow path And a hollow cooling tube mounted to the casing of the air injection unit. The cooling tube is equipped with a cooling water inlet tube and a cooling water outlet tube, and the cylinder is formed inside the cooling tube. It provides a flaw flaw detection device that improves the phase lag (Phase Lag) due to the temperature disturbance of the sound waves, characterized in that it comprises a; heat insulating portion is formed in the flow passage successive.
Description
제1도는 종래기술에 따른 흠 탐상장치의 구조를 도시한 설명도.1 is an explanatory diagram showing the structure of a flaw flaw detector according to the prior art.
제2도는 본 발명에 따른 흠 탐상장치의 구조를 도시한 설명도이다.2 is an explanatory diagram showing the structure of a flaw flaw detector according to the present invention.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
10 : 공기 분사부 12 : 케이싱10 air inlet 12 casing
15 : 공기 유입관 20 : 단열부15: air inlet pipe 20: heat insulation
22a : 냉각수 유출관 24 : 유로22a: cooling water outflow pipe 24: flow path
110 : EST 장치 120 : AM 장치110: EST device 120: AM device
125 : 센서 S : 고온 시편125 sensor S high temperature specimen
본 발명은 비접촉식 흠 탐상장치에 관한 것으로, 보다 상세히는 열간상태의 시편에 음파를 투사하여 내부 흠을 탐상하는 경우, 고온의 시편으로 인한 뜨거운 주위공기의 영향으로 수신신호의 급격한 상(Phase)변화를 방지함으로서 고온시편의 내부흠 검출의 정확한 출력값을 얻을 수 있는 열간시편의 흠 탐상장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-contact flaw flaw detection device, and more particularly, in the case of flaw detection of the internal flaw by projecting sound waves to the specimen in the hot state, the sudden phase change of the received signal due to the hot ambient air caused by the hot specimen The present invention relates to a flaw flaw detector for hot specimens which can obtain an accurate output value of internal flaw detection of high temperature specimens by preventing the
일반적으로 음파(Acoustic Wave)에 의한 비접촉식 흠 탐상장치(100)에서는 동일한 시편(S)을 고온상태와 상온상태에서 음파 탐상하여 그 출력치를 비교하면 수신기의 출력신호 레벨이 고온상태의 경우 대략 1/6 정도 감소한다. 따라서 고온상태에서는 상온상태에 비교하여 흠의 검출을 위하여 이득(Gain)의 증가등으로 안정된 신호를 얻으려고 하지만, 신호레벨이 매우 낮으므로 고온상태에서는 주위환경에 매우 민감하다. 그러므로 이와 같은 고온상태에서는 주위공기의 급격한 흐름으로 인해서 출력 신호 크기및, 상(Phase)의 급격한 변화를 최소화하는 과정이 필수적인 것이다.In general, in the non-contact flaw detector 100 by acoustic wave, the same specimen S is subjected to sonic flaw detection at high temperature and room temperature, and the output value thereof is approximately 1 / w when the output signal level of the receiver is high. 6 decreases. Therefore, in the high temperature state, to obtain a stable signal due to the increase (Gain) for the detection of defects compared to the normal temperature state, but because the signal level is very low, it is very sensitive to the surrounding environment at high temperature. Therefore, in such a high temperature state, the process of minimizing the abrupt change of the output signal magnitude and phase due to the rapid flow of ambient air is essential.
제1도에는 종래 기술에 따른 흠 탐상장치(100)가 도시되어 있다. 상기 장치(100)는 EST (Electro Spark Transducer)장치(110)와 AM(Acoustic Microphone)장치(120)를 갖추고, 상기 EST 장치(110)에서 고전압의 직률전압을 방전하는 경우, 열간시편(S)으로 부터 세라믹으로 제작된 센서(125)가 고열에 의해서 손상을 입지 않도록 냉각수로서 센서를 냉각시키도록 구성된다. 따라서, 상기 EST 장치(110)는 냉각수 유입관(110a)과 냉각수 배출관(110b)을 갖고 있다. 그리고 상기 AM 장치(120)도 상기 EST 장치(110)와 유사하게 내부에 냉각수가 흐르도록 하여 주는 냉각수 유입관(122b)과 냉각수 배출관(112a)을 갖는 것이다. 따라서, 상기와 같은 종래의 흠 탐상장치(100)는 고열로 부터 보호되도록 구성되는 것이다.1 shows a flaw detector 100 according to the prior art. The apparatus 100 includes an EST (Electro Spark Transducer) device 110 and an AM (Acoustic Microphone) device 120, and when the EST device 110 discharges a high-voltage series voltage, the hot specimen S The sensor 125 made of ceramic is configured to cool the sensor as coolant so as not to be damaged by high heat. Therefore, the EST apparatus 110 has a cooling water inlet pipe 110a and a cooling water discharge pipe 110b. The AM device 120 also has a coolant inlet pipe 122b and a coolant discharge pipe 112a for allowing coolant to flow therein similarly to the EST device 110. Therefore, the conventional flaw flaw detection apparatus 100 is configured to be protected from high heat.
그러나, 상기와 같은 종래의 장치(100)는 열간시편(S)의 측정시에는 수신신호의 레벨이 매우 작아지기 때문에 작업자의 이동이나 주변공기의 급격한 이동으로 인해 열평형의 파괴 영향으로 수신신호의 정확한 측정이 어렵고, 수신신호의 상 래그(PHASE LAG)현상으로 인하여 신뢰성이 저하되는 문제점이 있는 것이다.However, in the conventional apparatus 100 as described above, since the level of the received signal becomes very small when the hot specimen S is measured, the received signal is not affected by the destruction of thermal equilibrium due to the movement of the operator or the rapid movement of the surrounding air. Accurate measurement is difficult, and there is a problem in that reliability is degraded due to a phase lag phenomenon of a received signal.
본 발명의 상기한 바와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은, 고온의 시편으로 인한 뜨거운 주위공기의 영향으로 수신신호의 급격한상(Phase)변화를 방지함으로서 고온시편의 내부 흠 검출의 정확한 출력값을 얻을 수 있는 열간 시편의 흠 탐상장치를 제공하는데 있다.In order to solve the conventional problems as described above of the present invention, the object is to prevent the sudden change of the phase of the received signal under the influence of the hot ambient air due to the high temperature of the specimen, the internal defect of the high temperature specimen The present invention provides a flaw flaw detector for a hot specimen that can obtain an accurate output value of detection.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명은, 고전압이 인가되어 음파를 발진하는 EST 장치와, 상기 음파를 수신하는 AM 장치를 구비한 비접촉식 흠 탐상장치에 있어서, 상기 AM 장치에 갖춰진 센서; 상기 센서의 전단부에 장착되고, 중공형의 원통형구조를 이루는 케이싱을 갖추어 상기 센서의 전방측에 원통형 유로를 형성하며, 상기 케이싱을 관통하여 공기 유입관이 다수개 형성되어 원통형의 유로에 공기가 공급되는 공기 분사부;및, 상기 공기분사부의 케이싱에 연이어서 장착되는 중공형의 냉각튜브를 갖추고, 상기 냉각 튜브내에는 냉각수 유입관과 냉각수 유출관이 장착되며, 상기 냉각튜브의 내측에는 상기 원통형의 유료에 연이은 유로가 형성되는 단열부;를 포함함을 특징으로 하는 음파의 온도외란에 의한 상 래그(Phase Lag)를 개선한 흠 탐상장치를 마련함에 의한다.As a technical means for achieving the above object, the present invention, in the non-contact flaw detection apparatus having an EST device for generating a sound wave by applying a high voltage, and an AM device for receiving the sound wave, Equipped sensor; It is mounted to the front end of the sensor, has a casing forming a hollow cylindrical structure to form a cylindrical flow path on the front side of the sensor, a plurality of air inlet pipes are formed through the casing so that air in the cylindrical flow path And a hollow cooling tube mounted to the casing of the air injection unit. The cooling tube is equipped with a cooling water inlet tube and a cooling water outlet tube, and the cylinder is formed inside the cooling tube. By providing a flaw flaw detection device that improves the phase lag (Phase Lag) due to the temperature disturbance of the sound waves, characterized in that it comprises a; heat insulating portion is formed in the passage subsequent to the pay.
이하, 본 발명을 첨부된 도면에 의거하여 보다 상세하게 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings.
본 발명에 따른 흠 탐상장치(1)는 제2도에 도시된 바와 같이, 고전압이 인가되어 음파를 발신하는 EST 장치(110)와, 상기 음파를 수신하는 AM 장치(120)를 구비하고 있다.The flaw flaw detector 1 according to the present invention, as shown in FIG. 2, is provided with an EST device 110 for transmitting a sound wave by applying a high voltage, and an AM device 120 for receiving the sound wave.
그리고, 상기 AM 장치(120)에는 음파를 수신하는 센서(125)가 갖춰지며, 상기 센서(125)의 전단부에는 공기 분사부(10)가 위치된다. 상기 공기 분사부(10)는 중공형의 원통형 구조를 이루는 케이싱(12)을 갖추어 상기 센서(125)의 전방측에 원통형 유로(12a)를 형성하며, 상기 케이싱(12)을 관통하여 공기 유입관(15)이 다수개 형성되어 원통형의 유로(12a)에 공기가 공급되는 구조를 갖는다.In addition, the AM device 120 is equipped with a sensor 125 for receiving sound waves, and the air injection unit 10 is positioned at the front end of the sensor 125. The air injection unit 10 includes a casing 12 forming a hollow cylindrical structure to form a cylindrical flow path 12a at the front side of the sensor 125, and penetrates through the casing 12 to form an air inlet pipe. A plurality of 15 is formed to have a structure in which air is supplied to the cylindrical flow path 12a.
그리고, 상기 유입관(15)에는 본 발명과는 별도의 공기 공급장치(미도시)로 부터 공기 공급호스(미도시)등을 통하여 연결되므로서 원하는 때에 공기가 상기 케이싱(12)을 관통하는 공기 유입관(15)으로부터 상기 원통형 유로(12a)에 공급되어 질 수 있는 것이다.In addition, the inlet pipe 15 is connected to an air supply hose (not shown) from an air supply device (not shown) separate from the present invention so that air passes through the casing 12 when desired. It can be supplied to the cylindrical passage 12a from the inlet pipe 15.
그리고, 상기 공기분사부(10)의 케이싱(12)에 연이어서 단열부(20)가 장착되며, 상기 단열부(20)는 상기 케이싱(12)에 동축을 이루면서 연결되는 중공형의 냉각튜브(22)를 갖추고, 상기 냉각 튜브(22)에는 냉각수 유입관(22b)과 냉각수 유출관(22a)이 장착되며, 상기 냉각튜브(22)의 내측에는 상기 원통형의 유로(12a)에 연이은 유로(24)가 형성되는 구조를 갖는다. 즉, 상기 유로(12a)와 유로(24)는 서로 동축을 이루어 연통되는 구조를 갖는 것이다.Then, the heat insulating part 20 is mounted to the casing 12 of the air injection part 10, and the heat insulating part 20 is connected to the casing 12 while being coaxial with a hollow cooling tube ( 22, the cooling tube 22 is equipped with a cooling water inlet tube 22b and a cooling water outlet tube 22a, and an inner side of the cooling tube 22 is a passage 24 connected to the cylindrical passage 12a. ) Is formed. That is, the flow passage 12a and the flow passage 24 have a structure in communication with each other coaxially.
상기에서 냉각 튜브(22)의 냉각수 유입관(22b)과 냉각수 유출관(22a)은 본 발명과는 별도의 냉각수 공급장치(미도시)로부터 냉각수 공급호스(미도시)등을 통하여 연결됨으로서 원하는 때에 냉각수 유입관(22b)으로부터 냉각 튜브(22)의 내측으로 유입되고, 냉각수 유출관(22a)을 통하여 외부로 유출되어 상기 냉각 튜브(22)를 냉각시킬 수 있는 것이다.The cooling water inlet tube 22b and the cooling water outlet tube 22a of the cooling tube 22 are connected to each other through a cooling water supply hose (not shown) from a cooling water supply device (not shown) separate from the present invention. It is introduced into the cooling tube 22 from the cooling water inlet tube 22b, and flows out through the cooling water outlet tube 22a to cool the cooling tube 22.
즉, 본 발명은 상기 AM 장치(120)에서 음파를 수신하는 센서(125)의 전단부에 공기 분사부(10)의 케이싱(12)이 위치되고, 상기 케이싱(12)의 전방측에 단열부(20)의 중공형 냉각튜브(22)가 위치되며, 그 전방측으로 일정간격을 두고서 고온의 시편(S)이 위치되는 것이다.That is, in the present invention, the casing 12 of the air jetting unit 10 is positioned at the front end of the sensor 125 for receiving sound waves in the AM device 120, and the heat insulating part is located at the front side of the casing 12. The hollow cooling tube 22 of 20 is positioned, and the hot specimen S is positioned at a predetermined interval toward the front side thereof.
따라서, 상기 센서(125)는 서로 정렬되어 연통된 유로(12a)(24)들을 통하여 고온의 시편(S)을 향하도록 된다.Therefore, the sensor 125 is directed toward the hot specimen S through the flow passages 12a and 24 that are aligned and communicate with each other.
한편, 상기에서 센서(125)의 전단부와 공기 분사부(10)의 케이싱(12)의 결합방식은 압입방식이나 나사식의 결합이 가능하고, 상기 케이싱(12)의 전방측과 단열부(20)의 중공형 냉각튜브(22)의 결합은 플랜지와 고정볼트등을 이용한 결합방식이 가능하며, 본 발명은 이와 같은 특정의 결합방식에 한정되는 것이 아니고, 당 업계의 기타 여러 가지 결합방식등을 사용할 수 있으며, 이는 당업자에게 자명한 사항이기 때문에, 여기서는 이에 대한 보다 상세한 언급은 하지 않기로 한다.On the other hand, in the coupling method of the front end of the sensor 125 and the casing 12 of the air injection unit 10 may be a press-fit method or a screw type coupling, the front side and the heat insulating portion ( The coupling of the hollow cooling tube 22 of 20) can be a coupling method using a flange and a fixing bolt, and the present invention is not limited to such a specific coupling method, and other various coupling methods in the art. It may be used, which will be apparent to those skilled in the art, and thus no more detailed description thereof will be provided herein.
이러한 구성으로 된 본 발명의 작용효과에 대하여 설명하면 다음과 같다.Referring to the effects of the present invention having such a configuration as follows.
본 발명의 흠 탐상장치(1)는 EST 장치(110)에서 음파가 발신되고, 이러한 음파가 고온시편(S)을 투과하여 AM 장치(120)측으로 전달되면 단열부(20)의 유로(24)와 공기 분사부(10)의 원통형 유로(12a)를 통하여 센서(125)측으로 인가된다. 이러한 경우, 상기 단열부(20)의 냉각 튜브(22)측으로는 냉각수가 유입되어 센서(125)주위를 냉각시키게 되고, 상기 공기 분사부(10)에서는 공기 유입관(15)을 통하여 공기가 원통형의 유로(12a)로 유입되고, 이에 정렬된 단열부(20)의 유로(24)를 통하여 고온시편(s)측으로 분사되는 것이다.In the flaw flaw detector 1 of the present invention, when sound waves are transmitted from the EST device 110 and the sound waves are transmitted to the AM device 120 through the high temperature specimen S, the flow path 24 of the heat insulating part 20 is provided. And through the cylindrical flow path 12a of the air injection part 10 toward the sensor 125 side. In this case, the coolant is introduced into the cooling tube 22 side of the heat insulating part 20 to cool the sensor 125 and the air is cylindrical in the air injection part 10 through the air inlet pipe 15. It is introduced into the flow path (12a), and is injected to the high temperature specimen (s) through the flow path 24 of the heat insulating portion 20 aligned therewith.
이러한 경우, 상기 단열부(20)와 공기 분사부(10)에 의해서 고온시편(S)에 의한 열평형 파괴요소를 제거시킬 수 있는 것이다. 이러한 이유는 상기 공기 분사부(10)에서 제공되는 공기가 고온 시편(S)에서 방산되는 고열을 유로(12a)(24a)외측으로 밀어내기 때문에 상기 센서(125)로 향한 상기 유로(12a)(24)내에는 고온 시편(S)에 의한 뜨거운 공기가 침투하지 못하게 됨으로서 항상 일정한 온도를 유지할 수 있는 것이다.In this case, the thermal equilibrium destructive element due to the high temperature specimen S may be removed by the heat insulating part 20 and the air injection part 10. The reason for this is that the air provided from the air injector 10 pushes the high heat dissipated in the high temperature specimen S out of the flow paths 12a and 24a, so that the flow path 12a toward the sensor 125 ( 24) it is possible to maintain a constant temperature at all times by preventing the penetration of hot air by the hot specimen (S).
그리고, 상기 단열부(20)로 공급되는 냉각수에 의해서 센서(125)에는 고온이 전달되지 않고, 부가적으로 공기 분사부(10)에서 유입되는 공기에 의해서 추가적으로 냉각작용이 얻어질 수 있음으로서 고온시편(S)에 의한 온도 외란을 방지할 수 있는 것이다.In addition, high temperature is not transmitted to the sensor 125 by the coolant supplied to the heat insulating part 20, and additionally, a cooling action may be additionally obtained by the air introduced from the air injection part 10. The temperature disturbance caused by the specimen (S) can be prevented.
상술한 바와같이 본 발명에 따른 흠 탐상장치(1)에 의하면, 고온의 시편(S)으로 인한 뜨거운 주위공기의 영향으로 센서(125)주위에서 수신신호의 급격한 상(Phase)변화를 방지함으로서 고온시편(S)의 내부 흠 검출의 정확한 출력값을 얻을 수 있는 효가가 얻어지는 것이다.According to the flaw flaw detection apparatus 1 according to the present invention as described above, by preventing the sudden phase change of the received signal around the sensor 125 under the influence of hot ambient air due to the hot specimen (S) high temperature The effect value which can obtain the accurate output value of the internal flaw detection of the test piece S is obtained.
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Family Applications (1)
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