KR100444269B1 - A non-destructive tap test system and its test method - Google Patents
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Abstract
본 발명은 대상물의 표면을 타격체로 타격한 후, 발생하는 타격력 측정치와 타격음 측정치를 분석하여 대상물의 정상여부를 탐지하는 비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법에 관한 것으로서, 본 발명의 비파괴 타격 검사 시스템은, 대상물에 타격을 주어 이상여부를 판단하는 비파괴 타격 검사 시스템을 구성함에 있어서, 대상물에 타격을 가하는 타격수단; 상기 타격수단에 의해 대상물에 가해지는 타격력을 측정하는 타격력측정수단; 상기 타격수단에 의해 타격을 입은 대상물에서 발생하는 타격음을 측정하는 타격음측정수단; 및 상기 대상물에 가해지는 타격력에 대응하는 타격음의 형태를 정상치와 비교 분석하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하기 때문에 간단히 구조물의 표면을 타격하여 발생하는 타격력과 타격음을 측정하고, 정상치와 비교 분석함으로써 구조물의 해체나 검사실로의 이송이 없이도 검사가 가능하여 검사 시간과 비용을 절감하며, 서로 보완이 되는 타격력 이용방법과 타격음 이용방법을 동시에 적용하여 대상물의 정상 여부를 보다 정밀하고 정확하게 판단할 수 있고, 손상이 없는 정상 구조물의 타격력, 타격음 데이터를 수치해석으로 계산하여 얻음으로써 적용분야가 넓으며, 보다 객관적이고, 보다 정확하며 신속한 검사가 가능하고, 비전공자나 비숙련자라 할 지라도 대상물의 정상 여부를 정확하게 판단할 수 있게 하는 효과를 갖는다.The present invention relates to a non-destructive impact inspection system and inspection method for detecting whether the object is normal by analyzing the impact force measurement and the impact sound measurement generated after hitting the surface of the object with a hitting body, the non-destructive impact inspection system of the present invention, In constructing a non-destructive blow inspection system for determining whether or not to give a blow to the target, the hitting means for hitting the target; A striking force measuring means for measuring a striking force applied to the object by the striking means; Blow sound measuring means for measuring the blow sound generated in the object hit by the blow means; And a controller which compares and analyzes the shape of the hitting sound corresponding to the hitting force applied to the object with a normal value, so that the hitting force and the hitting sound generated by simply hitting the surface of the structure are measured and compared with the normal value. Therefore, inspection can be performed without dismantling the structure or transporting to the inspection room, reducing inspection time and cost, and applying the use of complementary hitting force and hitting sound at the same time to judge the normality of the object more precisely and accurately. By applying numerical analysis of striking force and striking sound data of normal structure without damage, the field of application is wider, more objective, more accurate and quick inspection, and whether the object is normal Has the effect of accurately judging The.
Description
본 발명은 비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 대상물의 표면을 타격체로 타격한 후, 발생하는 타격력 측정치와 타격음 측정치를 분석하여 대상물의 정상여부를 탐지하는 비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a non-destructive hitting test system and test method, and more particularly, after hitting the surface of the target with a hitting body, a non-destructive hitting test system for detecting the normality of the target by analyzing the measurement of the impact force and the measurement of the impact sound generated; It is about a test method.
일반적으로 항공, 자동차, 건축, 토목 등의 산업 생산품에 적용되는 모든 구조물들은 다양한 형태와 종류의 하중을 견디도록 설계되어 있다.In general, all structures applied to industrial products such as aviation, automotive, construction and civil engineering are designed to withstand loads of various shapes and types.
그러나, 이러한 설계과정에서 예측하지 못한 여러 요인들에 의하여 사용 시간이 경과함에 따라 구조물에 손상이 발생하는 경우가 빈번하다.However, damage to the structure frequently occurs as the use time elapses due to various factors that are not predicted in the design process.
이러한 구조물의 손상은 산업 생산품의 안전에 치명적이기 때문에 손상된 구조물을 보수, 교체하기 위하여 각종 구조물의 정상 또는 손상 여부를 탐지하는 다양한 종류의 구조물 검사 방법들이 개발되어 사용되고 있다.Since damage of such structures is fatal to the safety of industrial products, various types of structure inspection methods for detecting normal or damaged structures have been developed and used to repair or replace damaged structures.
그중에서 특히 구조물을 절단하거나 파괴하지 않고도 구조물을 투과할 수 있는 방사능이나 엑스레이 등을 구조물에 조사하여 구조물의 손상을 탐지할 수 있는 비파괴 검사법이 개발되어 널리 사용되고 있으나, 이러한 종래의 비파괴 검사법은 검사를 위하여 고가의 장비가 필요하고, 구조물을 검사하기 위하여 특정 검사장비가 설치된 검사실로 구조물을 해체하여 옮겨야 하는 등 여러 가지 부가적 작업이 필요하므로 구조물의 사용 중단 기간이 길어지고, 검사 자체의 시간과 비용이 많이 소요되는 등 많은 문제점이 있었다.Among them, in particular, non-destructive testing methods have been developed and widely used to detect damage to structures by irradiating the structures with radiation or X-rays that can penetrate the structures without cutting or destroying the structures. In order to inspect the structure, expensive equipment is needed, and additional work is required, such as dismantling and moving the structure to a laboratory equipped with specific inspection equipment. There were many problems such as this takes a lot.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 본 발명의 목적은, 간단히 구조물의 표면을 타격하여 발생하는 타격력과 타격음을 측정하고, 정상치와 비교 분석함으로써 구조물의 해체나 검사실로의 이송이 없이도 검사가 가능하여 검사 시간과 비용을 절감하게 하는 비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법을 제공함에 있다.An object of the present invention for solving the above problems, by simply measuring the impact force and the impact sound generated by hitting the surface of the structure, and compared with the normal value can be inspected without dismantling the structure or transfer to the inspection room inspection To provide a non-destructive hit inspection system and inspection method that saves time and money.
본 발명의 다른 목적은, 서로 보완이 되는 타격력 이용방법과 타격음 이용방법을 동시에 적용하여 대상물의 정상 여부를 보다 정밀하고 정확하게 판단할 수 있게 하는 비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법을 제공함에 있다.It is another object of the present invention to provide a non-destructive hitting inspection system and inspection method that can be applied to the method of using the hitting force and the hitting sound complementary to each other at the same time more accurately and accurately.
본 발명의 또 다른 목적은, 손상이 없는 정상 구조물의 타격력과 타격음 정상치 데이터를 수치해석으로 계산하여 얻음으로써 적용분야가 넓으며, 보다 객관적이고, 보다 정확하며 신속한 검사를 가능하게 하는 비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법을 제공함에 있다.Another object of the present invention is a non-destructive impact inspection system that enables a wider application, more objective, more accurate and faster inspection by obtaining numerical analysis of the impact force and the sound noise normal value of the normal structure without damage And to provide a test method.
본 발명의 또 다른 목적은, 비전공자나 비숙련자라 할 지라도 대상물의 정상 여부를 정확하게 판단할 수 있게 하는 비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법을 제공함에 있다.Still another object of the present invention is to provide a non-destructive hitting inspection system and inspection method that can accurately determine whether an object is normal even for non-specialists or unskilled persons.
도 1은 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비파괴 타격 검사 시스템을 나타내는 사시도이다.1 is a perspective view showing a non-destructive hit inspection system according to an embodiment of the present invention.
도 2는 손상이 없는 정상 구조물과 손상이 있는 대상물의 타격 지속시간 당 타격력의 비교 그래프이다.2 is a comparative graph of impact force per strike duration of a normal structure without damage and a damaged object.
도 3은 손상이 없는 정상 구조물의 웨이브렛 페킷 신호 처리된 타격음 그래프이다.3 is a wavelet packet signal processed hit sound graph of a normal structure without damage.
도 4는 손상이 있는 대상물의 웨이브렛 페킷 신호 처리된 타격음 그래프이다.4 is a graph of a wavelet packet signal processed hit sound of a damaged object.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비파괴 타격 검사 시스템은, 대상물에 타격을 주어 이상여부를 판단하는 비파괴 타격 검사 시스템을 구성함에 있어서, 대상물에 타격을 가하는 타격수단; 상기 타격수단에 의해 대상물에 가해지는 타격력을 측정하는 타격력측정수단; 상기 타격수단에 의해 타격을 입은 대상물에서 발생하는 타격음을 측정하는 타격음측정수단; 및 상기 대상물에 가해지는 타격력과 이로 인해 발생하는 타격음의 형태를 정상치와 비교 분석하는 제어부;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.Non-destructive hitting inspection system of the present invention for achieving the above object, in the configuration of a non-destructive hitting inspection system for determining whether or not to give a blow to the target, the hitting means for hitting the target; A striking force measuring means for measuring a striking force applied to the object by the striking means; Blow sound measuring means for measuring the blow sound generated in the object hit by the blow means; And a control unit for comparing and analyzing the hitting force applied to the object and the form of the hitting sound generated by the target with a normal value.
또한, 상기 타격수단은, "T"형 타격망치이고, 상기 타격력측정수단은, 상기 타격망치의 일측 귀부분 선단에 설치되는 비교적 강성이 큰 재질로 이루어지는 타격버튼과, 상기 타격버튼을 통해 전달되는 타격력을 측정하는 힘변환기이며, 상기타격음측정수단은, 상기 타격망치의 타측 귀부분 선단에 설치되는 마이크로폰인 것이 바람직하다.In addition, the striking means is a "T" type hammer, the striking force measuring means, the striking button made of a relatively rigid material which is installed at the tip of one ear portion of the striking hammer and is transmitted through the striking button It is a force transducer for measuring the striking force, The striking sound measuring means is preferably a microphone provided at the tip of the other ear portion of the hammer.
한편, 상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 비파괴 타격 검사 방법은, 대상물에 타격을 주어 이상여부를 판단하도록 대상물에 타격을 가하는 타격수단, 상기 타격수단에 의해 대상물에 가해지는 타격력을 측정하는 타격력측정수단, 상기 타격수단에 의해 타격을 입은 대상물에서 발생하는 타격음을 측정하는 타격음측정수단 및 상기 대상물에 가해지는 타격력 측정치와 이로 인해 발생하는 타격음 측정치를 정상치와 비교 분석하는 제어부를 구비하여 이루어지는 비파괴 타격 검사 시스템의 검사 방법에 있어서, 손상이 없는 정상 구조물의 타격력 데이터와 타격음 데이터를 확보하는 단계; 상기 대상물을 타격하는 단계; 상기 대상물을 타격하는 단계에서 측정된 타격력과 타격음을 측정하는 단계; 및 상기 정상 구조물의 타격력 정상치 데이터 및 타격음 정상치 데이터와 측정된 타격력 측정치 및 타격음 측정치를 서로 비교하여 대상물의 정상여부를 판단하는 단계;를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.On the other hand, the non-destructive hitting test method of the present invention for achieving the above object, the hitting means for hitting the target object to determine whether or not to give a blow to the target, the hitting force measurement to measure the force applied to the target by the hitting means Means, a hitting sound measuring means for measuring a hitting sound generated in the object hit by the hitting means and a non-destructive hitting inspection comprising a control unit for comparing and analyzing the hitting force measurement value applied to the object and the resulting hitting sound measurement with the normal value A method for inspecting a system, the method comprising: securing impact force data and impact sound data of an intact normal structure; Hitting the object; Measuring the impact force and the impact sound measured in the step of hitting the object; And determining whether the object is normal by comparing each other with the normal force data and the normal sound force data of the normal structure, and the measured hit force measurement value and the hit sound measurement value.
이하, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비파괴 타격 검사 시스템을 도면을 참조하여 상세히 설명한다.Hereinafter, a non-destructive hit inspection system according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
먼저, 도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비파괴 타격 검사 시스템은, 대상물에 타격을 주어 이상여부를 판단하는 비파괴 타격 검사 시스템으로서, 대상물에 타격을 가한 후, 대상물에 가해지는 타격력과 타격을 입은 대상물에서 발생하는 타격음을 측정하여 정상치와 비교 분석하는 시스템이다.First, as shown in FIG. 1, the non-destructive hit test system according to an exemplary embodiment of the present invention is a non-destructive hit test system that determines whether an abnormality is caused by hitting a target, and after hitting the target, It is a system that measures the impact force applied and the impact sound generated from the impacted object and compares it with the normal value.
즉, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비파괴 타격 검사 시스템은, 하단에 손잡이(2)가 형성되고, "T"형 타격망치(1)와, 상기 타격망치(1)의 일측 귀부분 선단에 설치되고, 비교적 강성이 큰 재질로 이루어지는 타격버튼(10)과, 상기 타격버튼(10)을 통해 전달되는 타격력을 측정하는 힘변환기(11)와, 상기 타격망치(1)의 타측 귀부분 선단에 설치되는 마이크로폰(12)을 포함하여 이루어지는 구성이다.That is, in the non-destructive hitting inspection system according to a preferred embodiment of the present invention, the handle 2 is formed at the bottom, the "T" -type hitting hammer 1 and the tip of one ear portion of the hitting hammer 1 The button is installed, made of a relatively rigid material, a blow button 10, a force transducer 11 for measuring the blow force transmitted through the blow button 10, and the other ear end of the hammer (1) It is a structure including the microphone 12 provided.
여기서, 상기 타격버튼(10)은 대상물의 표면에 외란을 가하는 것으로서, 대상물과 접촉하는 부위는 구조물의 고주파 영역까지 가진할 수 있도록 강성이 큰 재질로 제작된다.Here, the hitting button 10 is to apply a disturbance to the surface of the object, the part in contact with the object is made of a material with a high rigidity to excite up to the high frequency region of the structure.
또한, 타격력은 상기 힘변환기(11)를 이용하여 측정하고, 타격음은 마이크로폰(12)을 이용하여 측정한다.In addition, the impact force is measured using the force transducer 11, the impact sound is measured using the microphone 12.
상기 힘변환기(11)와 마이크로폰(12)에 의해 감지된 타격력과 타격음은 전기적 신호의 형태로 시그널 컨디셔너(Signal Conditioner)(13)에 전달되고, 상기 시그널 컨디셔너(13)는 상기 전기적 신호를 전압신호의 형태로 변환시킨다.The impact force and the impact sound sensed by the force transducer 11 and the microphone 12 are transmitted to a signal conditioner 13 in the form of an electrical signal, and the signal conditioner 13 converts the electrical signal into a voltage signal. Convert to.
또한, 상기 제어부(3)는, 상기 시그널 컨디셔너에서 전달된 전압신호를 처리하기 위하여 디지털 샘플링에서 발생하는 알리아싱을 방지하는 저역통과 필터, 디지털 샘플링을 수행하는 아날로그-디지털 컨버터(A/D Converter) 및 샘플링된 데이터를 저장하는 기억장치 등을 포함하여 이루어진다.In addition, the control unit 3, the low-pass filter to prevent aliasing occurring in the digital sampling to process the voltage signal transmitted from the signal conditioner, an analog-to-digital converter (A / D converter) for performing digital sampling and And a storage device for storing the sampled data.
이러한, 상기 제어부(3)는, 일반적으로 구조물에 손상이 발생하게 되면 구조물의 강성이 저하되고, 손상에 의한 강성의 저하는 외란에 대한 반응의 변화를 가져오며, 이러한 외란의 반응의 변화를 관찰하여 구조물 내부의 손상을 탐지할 수있는 원리를 이용하여 구성된다.When the damage occurs to the structure, the controller 3 generally decreases the rigidity of the structure, and the decrease in the rigidity caused by the damage causes a change in the response to disturbance, and observes the change in the response of the disturbance. It is constructed using the principle to detect damage inside the structure.
즉, 도 2에 도시된 바와 같이, 외란에 대한 반응이란 타격에 의한 타격력의 변화와 타격음의 변화인 것으로서, 구조물에 타격을 가하면 타격지점에 손상에 의한 강성의 변화가 있을 경우 타격력의 지속시간이 길어지고 타격력의 최대값은 감소한다.That is, as shown in Figure 2, the response to disturbance is a change in the impact force and the impact sound caused by the impact, when the impact on the structure, the duration of the impact force when there is a change in stiffness due to damage to the impact point It is longer and the maximum value of the blow force decreases.
그러므로 타격력의 시간이력을 측정한 뒤, 타격 지속시간과 타격력의 최대값을 측정하여 손상이 없는 구조물의 타격력 지속 시간과 타격력의 최대값을 비교하여 대상물의 손상 여부를 탐지한다.Therefore, after measuring the time history of the impact force, the impact duration and the maximum value of the impact force is measured by comparing the duration of the impact force and the maximum value of the impact force to detect the damage of the object.
그러나, 이러한 타격 지속 시간 당 타격력을 이용하는 방법은, 그 검사범위가 타격 지점 근처의 국소적인 부분이고, 또한, 타격점의 표면이 오염 또는 부식되어 있을 경우에는 사용이 매우 제한적이므로 이를 보완하기 위해 상기 제어부는, 타격음에 대한 분석을 추가로 수행하게 한다.However, the method of using the hitting force per hit duration is a local part near the hitting point, and is also limited in use when the surface of the hitting point is contaminated or corroded. The control unit further performs the analysis on the hitting sound.
즉, 타격음은 타격에 대한 구조물의 진동이 공기를 진동시켜서 발생하는 소리인 것으로서, 구조물에 손상이 발생하여 강성이 저하되면 구조물의 외란에 대한 진동 특성이 변화하고 이러한 변화가 타격음에 반영되는 원리를 이용한다.That is, the impact sound is a sound generated by the vibration of the structure against the impact of the vibration of the air. When the damage occurs due to the damage to the structure, the vibration characteristics of the disturbance of the structure change and the change is reflected in the impact sound. I use it.
본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 제어부(3)는, 이러한 타격음의 변화를 가시화하기 위하여 상기 마이크로폰(12)으로 측정된 타격음을 웨이브렛 페킷 변환하여 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이, 정규화된 패킷 에너지의 형태로 나타낸다.The controller 3 according to an exemplary embodiment of the present invention performs normalization as shown in FIGS. 3 and 4 by converting the sound wave measured by the microphone 12 into a wavelet packet in order to visualize the change of the sound sound. In the form of packet energy.
즉, 도 3는 손상이 없는 구조물의 타격음을 신호처리한 결과이고, 도 4는 손상이 있는 대상물의 타격음을 신호처리한 결과이다.That is, FIG. 3 is a signal processing result of the damage sound of the structure without damage, and FIG.
이러한 타격음을 이용한 검사 방법은 상기 타격력을 이용한 검사 방법 보다 검사 범위가 넓고 구조물의 표면 상태에 상대적으로 민감하지 않다.The inspection method using such a hitting sound has a wider inspection range than the inspection method using the hitting force and is relatively insensitive to the surface state of the structure.
즉, 본 발명의 바람직한 일 실시예에 따른 비파괴 타격 검사 시스템의 제어부(3)는, 타격력의 변화를 이용하여 대상물의 정상여부를 판단하기 위해 손상이 없는 정상 구조물의 타격 지속시간에 대응하는 타격력 정상치와, 대상물의 타격 지속시간에 대응하는 타격력 측정치를 비교가능하도록 신호처리하는 신호처리부(14)를 포함하여 이루어지고, 동시에 타격음의 변화를 이용하여 대상물의 정상여부를 판단하기 위해 손상이 없는 정상 구조물의 타격음 웨이브렛 페킷 변환치와, 대상물의 타격음 웨이브렛 페킷 변환치를 비교가능하도록 신호처리하는 신호처리부(14)를 포함하여 이루어지는 것이다.That is, the control unit 3 of the non-destructive hit inspection system according to an embodiment of the present invention, the blow force normal value corresponding to the hit duration of the normal structure without damage to determine whether the object is normal by using the change in the hit force And a signal processing unit 14 for signal processing so as to be able to compare the hit force measurement values corresponding to the hit duration of the target, and at the same time, a normal structure without damage to determine whether the target is normal using a change in the hitting sound. And a signal processor 14 for signal processing so that the hitting sound wavelet packet transform value of the target and the hitting sound wavelet packet transform value of the object are comparable.
한편, 상기 손상이 없는 정상 구조물의 타격력과 타격음에 대한 정상치는, 실제 정상 구조물을 직접 타격하여 얻을 수도 있으나 검사 비용과 시간을 절감하고 정상치의 객관성과 정확성을 위해 수치해석으로 계산하여 얻는 것이 바람직하다.On the other hand, the normal value for the blow force and the blow sound of the normal structure without damage, can be obtained by directly hitting the actual structure, but it is preferable to obtain by calculating the numerical analysis to reduce the inspection cost and time and the objectivity and accuracy of the normal value .
즉, 상기 손상이 없는 정상 구조물의 타격력과 타격음에 대한 정상치는, 타격에 의한 구조물의 진동을 해석하여 구조물과 타격체간의 타격력을 계산하고 구조물의 표면의 여러 점에서의 변위를 유한요소법으로 계산하는 제 1 프로그램 및 상기 제 1 프로그램의 결과물인 구조물 표면의 여러 점에서 계산된 변위를 이용하여 구조물에서 방사되는 음향을 경계요소법으로 계산하는 제 2 프로그램을 이용하여 수치 해석될 수 있다.That is, the normal values for the hitting force and the hitting sound of the normal structure without damage are calculated by analyzing the vibration of the structure by the hitting, calculating the hitting force between the structure and the hitting body, and calculating the displacement at various points on the surface of the structure by the finite element method. The first program and the displacement calculated at various points on the surface of the structure resulting from the first program can be numerically interpreted using a second program that calculates the sound emitted from the structure by the boundary element method.
여기서, 상기 제 1 프로그램은, 수치해석 기법 중에 구조 해석에 효과적으로사용되는 수치해석 기법인 유한요소법을 이용하는 것으로서, 탄성체의 운동 지배 방정식을 아래와 같은 행렬방정식으로 변환하여 아래의 행렬식에 대해 중앙차분법을 이용함으로써 시간적분을 수행하면 변위벡터의 시간 이력을 구할 수 있다.Here, the first program uses a finite element method, which is a numerical method that is effectively used for structural analysis, and converts the governing equation of the elastic body into a matrix equation as shown below. By performing the time integration, the time history of the displacement vector can be obtained.
Ma + Ku = FMa + Ku = F
이때, 상기 행렬식에서 M은 질량행렬, K는 강성행렬, a는 가속도 벡터, u는 변위벡터 그리고 F는 외력벡터이다. 또한, 상기 F에는 구조물과 타격체의 접촉에 의한 타격력이 포함되고, 타격력은 구조물과 타격체의 상대변위로부터 계산되고 상기 행렬식의 시간적분 과정과 동시에 계산되어진다.In this determinant, M is a mass matrix, K is a rigid matrix, a is an acceleration vector, u is a displacement vector, and F is an external force vector. In addition, the F includes the impact force by the contact of the structure and the striking body, the striking force is calculated from the relative displacement of the structure and the striking body and is calculated simultaneously with the time integration process of the determinant.
또한, 상기 제 2 프로그램은, 자유 음장으로 방사되는 음향 해석에서 효과적으로 사용되는 수치 해석 기법인 경계요소법을 이용하는 것으로서, 경계요소법을 이용하여 진동하는 구조물에서 방사되는 음향의 지배 방정식은 아래와 같은 행렬방정식으로 변환될 수 있다.In addition, the second program uses a boundary element method, which is a numerical analysis technique effectively used in acoustic analysis radiated into a free sound field. The governing equation of sound emitted from a structure vibrating using the boundary element method is represented by a matrix equation as follows. Can be converted.
P = AP+ CUn P = A P + CU n
상기 행렬방정식에서 P는 마이크로폰으로 측정되는 음향이고,P는 타격면에서의 음향 그리고, Un은 타격면에 수직방향의 변위이다.In the matrix equation, P is a sound measured by a microphone, P is a sound at a hitting surface, and U n is a displacement in a direction perpendicular to the hitting surface.
한편, 상기 타격력을 이용하는 방법과 타격음을 이용하는 방법은 서로 독립적인 방법이 아니고, 상호 보완적인 성격을 갖는 것으로서, 전술한 바와 같이 타격력을 이용하는 방법은 검사범위가 국소적이므로 대상물의 검사면이 넓은 경우 많은 횟수의 검사를 수행하여야 한다. 그러므로 타격음을 이용하는 방법으로 구조물의검사 범위를 좁힐 수 있고 좁은 영역의 검사면에 대해 타격력을 이용하여 검사함으로써 손상 위치를 정확하게 탐지할 수 있다.On the other hand, the method of using the hitting force and the method of using the hitting sound is not independent of each other, but has a complementary nature, as described above the method of using the hitting force is a local range of inspection because the inspection surface of the object is large Number of inspections shall be performed. Therefore, the inspection range of the structure can be narrowed by using the hitting sound, and the damage position can be accurately detected by inspecting the hitting force on the test area of the narrow area.
이러한, 상기 타격력과 타격음을 이용하는 본 발명의 비파괴 타격 검사 방법은, 손상이 없는 정상 구조물의 타격력 데이터와 타격음 데이터를 확보하는 단계와, 상기 대상물을 타격하는 단계와, 상기 대상물을 타격하는 단계에서 측정된 타격력과 타격음을 측정하는 단계 및 상기 정상 구조물의 타격력 데이터 및 타격음 데이터와 측정된 타격력 측정치 및 타격음 측정치를 서로 비교하여 대상물의 정상여부를 판단하는 단계를 포함하여 이루어진다.The non-destructive hitting test method of the present invention using the hitting force and the hitting sound includes: securing hitting force data and hitting sound data of an intact normal structure, hitting the target, and hitting the target; And determining the normality of the object by comparing the hitting force data and the hitting sound data of the normal structure with the measured hitting force measurement value and the hitting sound measurement value.
여기서, 상기 손상이 없는 정상 구조물의 타격력 데이터와 타격음 데이터를 확보하는 단계는, 수치해석을 위한 대상 구조물의 모델링 단계와, 상기 모델링된 구조물에 주어진 타격에 의한 타격력과 구조물의 표면에서의 변위 계산 단계와, 상기 구조물 표면에서의 변위를 이용하여 구조물 표면에서의 음향 계산 및 마이크로폰에서 감지될 예상 음향 계산 단계를 포함하여 이루어진다.The securing of the impact force data and the impact sound data of the normal structure without damage may include modeling the target structure for numerical analysis, and calculating the impact force and displacement on the surface of the structure due to the impact given to the modeled structure. And an acoustic calculation at the surface of the structure using the displacement at the surface of the structure and an expected acoustic calculation to be detected at the microphone.
이러한 본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 본 발명의 사상을 해치지 않는 범위 내에서 당업자에 의한 변형이 가능함은 물론이다.The present invention is not limited to the above-described embodiment, and of course, modifications can be made by those skilled in the art without departing from the spirit of the present invention.
예컨대, 본 발명의 일 실시예에서는 손상이 없는 정상 구조물의 타격력과 타격음 데이터를 수치해석으로 얻었으나 이외에도 직접 정상 구조물을 타격하여 데이터를 얻을 수도 있고, 타격버튼이 설치된 힘변환기 이외에도 대상물에 가해지는 타격력의 조절이 가능한 자동 가변 타격장치(예를 들어 10Kg, 20Kg 등)를 사용할 수도 있는 것이다.For example, in an embodiment of the present invention, the hitting force and the sounding sound data of the normal structure without damage are obtained by numerical analysis, but in addition to hitting the normal structure directly to obtain the data, the force applied to the object in addition to the force converter is installed hitting button You can also use the automatic variable striking device (eg 10Kg, 20Kg) that can be adjusted.
따라서, 본 발명에서 권리를 청구하는 범위는 상세한 설명의 범위 내로 정해지는 것이 아니라 후술되는 청구범위와 이의 기술적 사상에 의해 한정될 것이다.Therefore, the scope of the claims in the present invention will not be defined within the scope of the detailed description, but will be defined by the following claims and the technical spirit thereof.
이상에서와 같이 본 발명의 비파괴 타격 검사 시스템 및 검사 방법에 의하면, 간단히 구조물의 표면을 타격하여 발생하는 타격력과 타격음을 측정하고, 정상치와 비교 분석함으로써 구조물의 해체나 검사실로의 이송이 없이도 검사가 가능하여 검사 시간과 비용을 절감하며, 서로 보완이 되는 타격력 이용방법과 타격음 이용방법을 동시에 적용하여 대상물의 정상 여부를 보다 정밀하고 정확하게 판단할 수 있고, 손상이 없는 정상 구조물의 타격력, 타격음 데이터를 수치해석으로 계산하여 얻음으로써 적용분야가 넓고 보다 객관적이고, 보다 정확하며 신속한 검사가 가능하고, 비전공자나 비숙련자라 할 지라도 대상물의 정상 여부를 정확하게 판단할 수 있게 하는 효과를 갖는 것이다.As described above, according to the non-destructive impact inspection system and inspection method of the present invention, the impact force and the impact sound generated by simply hitting the surface of the structure are measured and compared with the normal value, so that the inspection can be performed without dismantling the structure or transferring to the inspection room. It is possible to reduce the inspection time and cost, and to apply the complementary hitting force method and the hitting sound method at the same time, so that it is possible to judge the normality of the object more accurately and accurately, By calculating by numerical analysis, the field of application is wider, more objective, more accurate and quicker to inspect, and even non-skilled or unskilled people have the effect of accurately determining the normality of the object.
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