KR100542589B1 - 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의결함탐상장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치에 관한 것으로, 레일의 중앙지지대를 사이에 두고 체결되는 베이스; 각 금속박판이 각 시트의 표면에 일방향 및 타방향을 따라 반복 절곡되는 형상으로 코팅되어져 이루어져 상기 레일을 따라 주행하는 차륜에 대해 초음파를 전담 송신 및 전담 수신하는 각 코일과, 상기 각 코일의 하부에 장착되는 각 자석을 포함하는 제 1전자기 음향 변환기 및 제 2전자기 음향 변환기; 상기 각 전자기 음향 변환기가 상기 차륜의 주행방향을 따라 일렬로 위치하면서 인접한 부위를 향해 하향 경사져 서로 대칭되도록 내포하여 상기 베이스 위에 장착되는 보호함; 및 상기 각 전자기 음향 변환기가 상부를 밟고 지나가는 상기 차륜의 동하중에 대응하여 선회할 수 있도록 상기 보호함 내에 장착되는 선회지지수단;을 포함하여 이루어져 상기 중앙지지대 일측의 공간부에 상기 각 전자기 음향 변환기가 위치하며, 상기 각 코일은 레일의 길이방향 및 폭방향을 따라 상기 차륜의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 만곡된 형상인 것을 특징으로 한다.

전자기 음향 변환기, 탐상장치, 주행, 기차, 차륜, 레일, 초음파, 표면형상, 핀, 선회구조

Description

송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치{A Defect Detection Device With Transmission And Reception Separation Structure Of Moving Rail Road Wheel}

도 1은 본 발명에 따른 탐상장치의 사시도,

도 2는 도 1에 도시된 탐상장치의 분해 사시도,

도 3은 도 1에 도시된 탐상장치의 평면도,

도 4는 본 발명에 따른 전자기 음향 변환기의 코일 및 자석의 배치관계를 도시한 사시도,

도 5는 도 1에 도시된 탐상장치가 차륜에 접촉한 상태를 도시한 제 1구성도,

도 6은 도 1에 도시된 탐상장치가 차륜에 접촉한 상태를 도시한 제 2구성도이다.

< 도면의 주요부분에 관한 부호의 설명 >

100: 베이스 200: 보호함

210: 홀딩판 210a: 제 1홀딩구

210b: 제 2홀딩구 220: 제 1격판

220a: 상부걸림고리 230: 제 2격판

240: 구획판 240a: 하부걸림고리

300: 제 1전자기 음향 변환기 310: 제 1케이스

320: 제 1자석 330: 제 1코일

331: 제 1금속박판 331a: 인입선

332: 제 1시트 340: 제 1단자함

341: 제 1BNC 동축 케이블 커넥터 350: 제 1걸림판

400: 제 2전자기 음향 변환기 410: 제 2케이스

420: 제 2자석 430: 제 2코일

431: 제 2금속박판 431a: 인출선

432: 제 2시트 440: 제 2단자함

441: 제 2BNC 동축 케이블 커넥터 450: 제 2걸림판

510: 인입케이블 520: 인출케이블

610: 제 1핀 610a: 제 1체결판

610b: 제 1수직코일스프링 610c: 제 1수평코일스프링

620: 제 2핀 620a: 제 2체결판

620b: 제 2수직코일스프링 620c: 제 2수평코일스프링

1000: 탐상장치 2000: 레일

2100: 중앙지지대 3000: 차륜

본 발명은 기차의 레일 위에 장착된 전자기 음향 변환기(Electro-Magnetic Acoustic Transducer)를 이용하여 주행중인 차륜 표면에 초음파를 송신 및 수신함으로써 결함을 탐상하기 위한 것으로, 보다 상세하게는 레일 위에 송신 및 수신을 분리 전담하는 2개의 전자기 음향 변환기를 대칭되는 배치자세로 설치하고 각 전자기 음향 변환기의 상부에는 상기 차륜의 표면 형상에 대응되도록 만곡되도록 형성된 각 코일이 채용되며, 상기 코일에 형상적으로 대응하도록 각 케이스의 상부 및 전자기 음향 변환기를 포함하는 보호함의 상부 테두리면 또한 하향 만곡된 형상을 갖음으로써, 상부를 지나가는 차륜의 표면과 각 코일이 형상적으로 대응하여 일정한 간극을 유지하도록 구성된다. 이 때 상기 각 전자기 음향 변환기가 금속재질로 이루어진 각 케이스에 분리 내장됨으로 송신한 초음파가 차륜을 거치지 않고 곧바로 수신될 경우 각 케이스에서 이를 흡수 차단하는 차폐쉴드로서 기능할 수 있는 구조의 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치에 관한 것이다.

일반적으로 전자기 음향 변환기는 케이스 내에 영구자석 및 코일을 포함한 구조로서, 전자기적인 힘으로 금속샘플에 커플링하도록 이루어진 비접촉식 탐촉자이다. 이 때 상기 코일은 기판의 구조와 같이 시트 위에 금속박판을 코팅 처리한 형태를 갖고 있다. 이에 따라 상기 전자기 음향 변환기는 초음파를 대상물체의 표면에 발사하고 표면 결함에 닿은 뒤 뒤돌아오는 초음파를 수신함으로써, 물체 표면의 결함을 탐상할 수 있도록 하는데 사용된다.

아울러 지하철, 열차, 고속전철, 전철 등 같은 기차의 차륜은 무거운 차량의 무게에 의해 상시적으로 고하중을 받고 있어 피로 및 충격에 의한 표면 결함을 갖고 있을 소지가 매우 크다. 이에 따라 기차의 제조업체에서는 제품의 출하시 초음 파 탐상과 같은 비파괴 시험을 통해 제품의 결함 유무를 확인하게 된다.

이러한 기차 차륜의 표면 결함의 비파괴 초음파 탐상에 상기 전자기 음향 변환기가 사용되고 있는데, 기차의 차륜에 대한 결함탐상은 보통 정지상태에서 정밀하게 수행할 수 있지만, 이럴 경우 대량생산한 많은 차륜에 대해 일일이 수작업으로 탐상을 수행해야 함으로 상당한 작업시간을 요하는 문제점이 있다.

이에 따라 주행중에 있는 차륜에 대해 초음파 탐상을 수행하고자 레일 상에 상기 전자기 음향 변환기를 장착하고 상부를 지날 때 초음파를 송수신하여 결함을 탐상하는 방법이 제시되어 있다.

이럴 경우 상기 전자기 음향 변환기 내의 코일이 상부를 지나는 차륜의 표면에 대해 초음파를 송수신하는 바, 이 때 코일의 구조는 앞서 언급한 바와 같이 시트 위에 금속박판을 코팅 처리한 형태이다.

그런데 차륜의 표면은 축결합된 부위를 기점으로 축선방향을 따라 표면이 테이퍼져 있고, 외주연을 따르는 표면 또한 둥글게 만곡되어져 있다. 특히 상기 테이퍼진 부분은 선형이라기 보다는 비선형 만곡형상을 갖고 있는 것이 통상적이다.

그럼에도 불구하고 종래 차륜의 주행시 초음파 탐상을 위해 구비되는 상기 전자기 음향 변환기는, 상부를 지나가는 차륜이 둥근 표면을 갖는 것에 반해 대응하는 표면이 평편하여 서로간의 간격이 일정하지 못한데, 중앙에서는 상대적으로 간격이 가장 짧고 양측으로 갈수록 간격이 길어지는 문제점이 있다. 즉 상기 차륜의 형상에 대응하여 일정한 간격을 갖도록 설계되어 있지 못한 문제점이 있다.

아울러 종래 전자기 음향 변환기의 취부구조는 상기 차륜의 움직임에 민감하게 움직이지 못하는 문제점이 있다. 상기 차륜이 주행하면서 상기 전자기 음향 변환기의 취부구조 또는 그 케이스를 밟고 지나가면서 동하중을 줄 경우 그에 따라 반응하여 동하중의 방향으로 따라가는 등의 선회구조가 마련되어야 함에도 불구하고 이를 위한 지지구조가 부재한 실정이다.

따라서 코일의 상면과의 간격이 일정하지 못한 문제점과 차륜의 움직임에 따른 즉각적인 선회 지지구조의 부재한 문제점으로 인해 종래 전자기 음향 변환기를 사용하여 주행중에 있는 상기 차륜의 표면 결함을 탐상하는 것에는 그 한계점을 안고 있는 등 탐상결과에 대한 신뢰도 저하의 단점을 안고 있다.

결국 이러한 탐상결과가 차륜 설계에 반영될 경우, 주행중 발생하는 차륜의 표면 결함시 발생하는 사고의 위험에 대처하지 못하게 되는 문제점을 야기할 수 있다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 안출된 것으로, 본 발명의 제 1목적은, 차륜의 표면 형상에 대응하여 표면이 만곡된 전자기 음향 변환기의 코일이 채용됨으로써, 주행중인 기차 차륜에 대해 일정한 간극을 유지할 수 있어 보다 향상된 초음파 탐상결과를 획득할 수 있는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치를 제공하는 것이다.

그리고 본 발명의 제 2목적은, 초음파에 대한 송신 및 수신이 분리 전담되는 한쌍의 전자기 음향 변환기가 장착되며 송신되는 초음파가 해당 차륜에 도달하기 이전에 수신용 전자기 음향 변환기 코일로 수신되는 것을 방지하도록 차폐쉴드로서 별도의 각 케이스에 각 전자기 음향 변환기의 송/수신 코일이 내장되어 신호대 잡음비(s/n)를 향상시킬 수 있는 구조의 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치를 제공하는 것이다.

아울러 본 발명의 제 3목적은, 차륜의 움직임에 대응하여 상기 차륜의 주행방향에 대해 즉각적으로 선회할 수 있도록 링크연결된 핀 및 코일스프링을 채용함으로써 차륜에 대한 초음파 탐상시간을 보다 연장할 수 있는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치를 제공하는 것이다.

이러한 본 발명의 목적들은, 레일의 중앙지지대를 사이에 두고 체결되는 베이스;

각 금속박판이 각 시트의 표면에 일방향 및 타방향을 따라 반복 절곡되는 형상으로 코팅되어져 이루어져 상기 레일을 따라 주행하는 차륜에 대해 초음파를 전담 송신 및 전담 수신하는 각 코일과, 상기 각 코일의 하부에 장착되는 각 자석을 포함하는 제 1전자기 음향 변환기 및 제 2전자기 음향 변환기;

상기 각 전자기 음향 변환기가 상기 차륜의 주행방향을 따라 일렬로 위치하면서 인접한 부위를 향해 하향 경사져 서로 대칭되도록 내포하여 상기 베이스 위에 장착되는 보호함; 및

상기 각 전자기 음향 변환기가 상부를 밟고 지나가는 상기 차륜의 동하중에 대응하여 선회할 수 있도록 상기 보호함 내에 장착되는 선회지지수단;을 포함하여 이루어져 상기 중앙지지대 일측의 공간부에 상기 각 전자기 음향 변환기가 위치하며,

상기 각 코일은 레일의 길이방향 및 폭방향을 따라 상기 차륜의 원주방향 외 주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 만곡된 형상인 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치에 의하여 달성된다.

이러한 상기 보호함은, 상기 각 전자기 음향 변환기가 일측 상부에 일렬로 이격 장착되어 상기 베이스 위에 상기 중앙지지대를 관통하여 고정되고 상기 각 전자기 음향 변환기의 위치에 대응하여 소정깊이로 각 홀딩구가 형성되는 홀딩판과, 상기 레일의 길이방향을 따라 상기 홀딩판의 일측 양단에 각각 구비되며 상부면이 밟고 지나가는 상기 차륜의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 하향 만곡된 한쌍의 제 1격판과, 상기 각 전자기 음향 변환기의 사이에 상기 각 격판에 비해 상대적으로 낮은 높이로 세워져 상기 보호함을 등분 구획하는 구획판 및 상기 각 제 1격판의 높이방향 테두리에 걸쳐 결합되며 상부면이 밟고 지나가는 상기 차륜의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 하향 만곡된 형상인 제 2격판을 포함하여 이루어지는 것이 바람직하다.

여기서 상기 각 전자기 음향 변환기는, 상기 각 자석 및 각 코일이 높이방향을 따라 내포되고 상기 차륜이 밟고 지나가는 상부 테두리에 비해 상대적으로 낮은 높이로 상기 각 코일이 노출되도록 고정하며 대칭되는 외곽 테두리 및 인접 테두리가 하향 연장 및 하향 경사져 있는 형상의 제 1케이스 및 제 2케이스와, 상기 각 케이스의 하부로 결합되고 상기 각 금속박판의 인출선 및 인입선이 각각 접점되기 위한 각 BNC(British Naval Connector) 동축 케이블 커넥터를 갖는 제 1단자함 및 제 2단자함과, 상기 각 단자함의 하부에 상대적으로 넓은 면적으로 결합되는 제 1걸림판 및 제 2걸림판을 포함하는 것이 바람직하다.

그리고 상기 각 금속박판은 상기 차륜에 대해 초음파를 송신 및 상기 송신된 초음파를 수신하도록 에폭시재질의 각 시트에 서로 대칭되는 형상으로 코팅된 구리인 것이 바람직하다.

아울러 상기 선회지지수단은, 상기 각 걸림판의 하부에 각 체결판으로 결합되고 각축방향으로 선회할 수 있도록 하부가 상기 체결판에 링크 연결되어 하단이 상기 각 홀딩구 내에 삽입 지지되어 상기 전자기 음향 변환기를 이격 지지하는 제 1핀 및 제 2핀과, 상기 각 핀이 상기 전자기 음향 변환기에 가해지는 차륜의 동하중에 따라 선회 및 홀딩구의 안내로 승강될 수 있도록 상대적으로 긴 길이로 외주연에 끼워져 상단 및 하단이 상기 각 체결판 및 각 홀딩구에 탄지되는 각 수직코일스프링을 포함하여 구성되는 것이 바람직하다.

또한 상기 보호함에는, 상기 각 핀으로 이격된 상기 각 걸림판의 마주하는 각 일측이 하부에 걸리도록 상기 구획판의 상부 양측에 수평으로 형성되는 하부걸림고리 및 상기 하부걸림고리에 비해 상대적으로 높게 상기 각 제 1격판에 수평으로 형성되어 상기 각 걸림판의 대칭되는 각 타측이 하부에 걸리는 각 상부걸림고리가 더 포함되어 상기 각 전자기 음향 변환기가 상기 구획판을 중심으로 서로 인접한 부위를 향해 하향 경사지게 설치되도록 하는 것이 바람직하다.

이 때 상기 차륜이 밟고 지나가는 상기 각 케이스의 상단 테두리는 상기 각 격판의 상부면에 형상적으로 대응하고 상기 차륜의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 하향 만곡되는 형상인 것이 바람직하다.

그리고 상기 레일의 폭방향을 따라 가해지는 차륜의 동하중에 대해 상기 각 전자기 음향 변환기가 대응하여 탄성적으로 선회하도록 상기 선회지지수단은, 상기 제 2격판의 안측면 및 대면하는 상기 각 제 1케이스의 일면 사이에 탄지되어 각 수평코일스프링이 더 포함하는 것이 바람직하다.

본 발명의 그 밖의 목적, 특정한 장점들 및 신규한 특징들은 첨부된 도면들과 연관되어지는 이하의 상세한 설명과 바람직한 실시예들로부터 더욱 분명해질 것이다.

다음으로는 본 발명에 따른 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치에 관하여 첨부되어진 도면과 더불어 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 탐상장치의 사시도이고, 도 2는 도 1에 도시된 탐상장치의 분해 사시도이며, 도 3은 도 1에 도시된 탐상장치의 평면도이다.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 탐상장치(1000)는 차륜(3000)에 대해 초음파를 전담 송신 및 전담 수신하는 한쌍의 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 별도로 케이싱되어 레일(2000)의 길이방향을 따라 일렬로 대칭 배치되는 구조로서, 그위를 지나가는 다수의 상기 차륜(3000)에 대해 초음파 탐상을 연속적으로 수행할 수 있도록 구성된 장치이다.

이 때 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)는 인접한 부위를 향해 하향 경사지도록 보호함(200) 내에 대칭 설치되어 그 상부가 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면에 대응하는 형상을 이루도록 구성되어 있다. 또한 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400) 내의 각 코일(330,430) 및 상기 각 코일(330,430)이 내포된 각 케이스(310,410)의 상부 테두리는 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면에 대응하는 곡률로 만곡 형성되어 있는 형상을 갖는다. 더불어 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 상기 차륜(3000)이 각 케이스(310,410)의 상부 테두리를 밟고 지나가면서 가하는 동하중에 대해 핀-스프링 구조로 대응하여 선회할 수 있도록 선회지지수단이 보호함(200) 내에 마련되어 있는 구조이다.

이러한 상기 탐상장치(1000)는, 초음파를 송신하는 제 1전자기 음향 변환기(300) 및 상기 송신된 초음파를 수신하는 제 2전자기 음향 변환기(400)와, 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 안측에 서로 대칭되도록 설치되는 보호함(200) 및 상기 보호함(200)의 내측에서 상기 각 전자기 음향 변환기(300,4000)가 차륜(3000)의 동하중에 따라 연동하여 대응 선회하도록 장착된 선회지지수단을 포함하여 구성된다.

여기서 상기 제 1전자기 음향 변환기(300)에서 가장 상부에 위치한 것이 제 1케이스(310)이고, 높이방향을 따라 하부에는 제 1단자함(340) 및 제 1걸림판(350)이 위치하고 있다. 상기 제 1케이스(310) 내에는 상기 차륜(3000)에 대해 초음파를 송신하기 위한 제 1코일(330) 및 상기 제 1코일(330)에 대해 수직으로 정자기장을 가하기 위한 제 1자석(320)이 순차적으로 포함되어 있다.

상기 제 1케이스(310)는 레일(2000)의 길이방향을 따라 일측은 하향 경사지면서 연장되어 있고, 타측은 하향 경사지도록 절단된 상부 형상을 갖는다. 그리고 상기 제 1코일(330)이 노출되도록 내치된 상부 테두리와 더불어 상기 연장부위와 절단부위는 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면곡률에 대응하여 길이방향 및 폭방향을 따라 둥글게 하향 만곡되어져 있다.

상기 제 1코일(330)은 약 0.3mm 정도 두께의 에폭시로 이루어진 제 1시트(332)의 상면 위에 약 0.1mm 정도 두께의 제 1금속박판(331)이 일방향 및 타방향을 따라 반복 절곡되면서 코팅된 것이다. 이와 같이 코팅된 상기 제 1금속박판(331)은 구리로 이루어져 있으며, 상기 제 1케이스(310)의 상부에서 약 0.2mm 정도 낮은 위치에 설치되어 차륜(3000)의 표면을 향하여 노출되어 있다.

이러한 상기 제 1코일(330)은 앞서 언급된 상기 제 1케이스(310)의 상부 표면 형상과 같이 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하는 형상으로 하향 만곡되어져 있는데, 상기 차륜(3000)과 동일한 형상으로 제작된 블럭(미도시) 위에 제 1코일(330)을 놓고 장시간 가압하여 상기와 같은 형상으로 성형하게 된다.

그리고 상기 제 1코일(330)의 하부 즉 제 1시트(332)의 하면에 대면하도록 설치된 상기 제 1자석(320)은, 직육면체 형상을 갖는 SmCo₅, NdFeB 재질 계열의 영구자석으로, 상기 계열의 영구자석은 일반적으로 가장 자력이 큰 것으로 알려져 있는데 본 발명에서는 일실시예로서 비중이 상대적으로 약 10% 정도 낮고 굽힘강도 및 인장강도가 약 2배정도 더 큰 NdFeB 재질 계열의 영구자석이 채용된다.

이러한 상기 제 1자석(320)의 각 면중 윗면과 밑면이 각각 (+)극과 (-)극이며, 상기 제 1코일(330)의 하면 즉 제 1시트(332)의 하면에 상기 윗면이 대면하도록 배치되어 상기 제 1코일(330)에 대해 정자기장을 가함으로써 로렌츠의 원리에 따라 와전류의 형성 및 그에 따른 초음파의 발생에 기능하게 되며, 이러한 배치로 상기 제 1자석(320)의 (+)극은 주행중인 강자성체인 차륜(3000)에 대해 자력을 발현하여 끌어당기게 되며, 이러한 자력으로 상기 차륜(3000)의 움직임에 따라 상기 제 1코일(330)이 민감하게 대응하여 선회하도록 하는데 기능할 수 있다.

상기와 같은 배치구조로 제 1케이스(310) 내에 안치된 제 1코일(330)과 제 1자석(320)은 실리콘 몰딩액으로 고정되며, 이같은 고정 이후 상기 제 1케이스(310)의 하부에 결합되는 것이 제 1단자함(340)이다. 상기 제 1단자함(340)은 제 1BNC 동축 케이블 커넥터(341)가 구비된 것으로 제 1케이스(310)의 하부에 결합되면서 내부로 상부를 통해 진입하는 제 1금속박판(331)의 인입선(331a)이 상기 제 1BNC 동축 케이블 커넥터(341)의 단자에 전기적으로 각각 접점된다.

아울러 상기 제 2전자기 음향 변환기(400)는, 상기 제 1전자기 음향 변환기(300)에 대해 서로 대칭되는 형상 및 구조로 설치되는데, 상기 제 1전자기 음향 변환기(300)의 제 1코일(330)에서 송신한 초음파를 수신하는 제 2코일(430)이 상기 제 1케이스(310)와 동일 형상이며 대칭되는 배치자세로 설치된 제 2케이스(410) 내에 내포되며 상기 제 2코일(430)의 하부에는 NdFeB 재질 계열의 영구자석인 제 2자석(420)이 설치된다. 그리고 상기 제 2케이스(410)의 하부에는 상기 제 1단자함(340) 및 제 1걸림판(350)과 동일 형상이며 대칭되는 배치자세를 갖는 제 2단자함(440) 및 제 2걸림판(450)이 결합된다.

이러한 상기 제 2케이스(410)에서 상부 타측은 하향 경사져 연장되고 일측 즉 상기 제 1케이스(310)와 인접한 부위는 하향 경사지도록 절단되어 각 케이스(310,410)는 서로 대칭되는 배치관계를 갖는다. 또한 제 1케이스(310)와 같이 차륜(3000)의 형상곡률에 맞게 상기 제 2코일(430)이 노출되도록 설치된 상부 테두리는 하향 만곡된 형상을 갖고 있다.

그리고 상기 제 2코일(430)은 약 0.3mm 정도 두께의 에폭시로 이루어진 제 2시트(432)의 상면 위에 약 0.1mm 정도 두께의 제 2금속박판(431)이 일방향 및 타방향을 따라 반복 절곡되면서 코팅된 것이다. 이와 같이 코팅된 상기 제 2금속박판(431)은 구리로 이루어져 있으며, 상기 제 2케이스(410)의 상부에서 약 0.2mm 정도 낮은 위치에 설치되어 차륜(3000)의 표면을 향하여 노출되어 있다.

이러한 상기 제 2코일(430)은 앞서 언급된 상기 제 2케이스(410)의 상부 표면 형상과 같이 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하는 형상으로 하향 만곡되어져 있는데, 상기 차륜(3000)과 동일한 형상으로 제작된 블럭(미도시) 위에 제 2코일(430)을 놓고 장시간 가압하여 상기와 같은 형상으로 성형하게 된다. 이에 따라 상기 제 2코일(430) 또한 제 1코일(330)에 대칭되는 배치관계를 갖게 된다.

또한 상기 제 2자석(420)은 상기 제 2코일(430)의 하부에 (+)극의 윗면이 대면하도록 제 2케이스(410) 내에 설치되어 제 2코일(430)과 더불어 실리콘 몰딩액으로 고정된다. 고정된 상기 제 2자석(420)은 제 1자석(320)과 마찬가지로 상기 차륜(3000)이 상부를 지나갈 경우 자력으로 상기 제 2전자기 음향 변환기(400)가 차륜(3000)을 따라 선회하도록 기능하게 된다.

그리고 상기 제 2단자함(440)은 상기 제 2금속박판(431)의 인출선(431a)이 내측으로 들어와 구비된 제 2BNC 동축 케이블 커넥터(441)의 단자에 접점된다.

이와 같이 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 대칭되는 일렬 배치관계에 따라 상기 차륜(3000)이 그 위를 밟고 지나갈 경우 우선 상기 제 1전자기 음향 변환기(300)를 밟고 이후 제 2전자기 음향 변환기(400)를 밟게 된다. 이 때 상기 제 1전자기 음향 변환기(300)의 제 1코일(330)에서 초음파를 송신하고 송신된 초음파가 차륜(3000)의 표면을 따라 진행하다가 결함부위에 부딪혀 되돌아오면 상기 제 2전자기 음향 변환기(400)의 제 2코일(430)에 수신된다.

또한 상기 각 케이스(310,410)는 스테인레스와 같이 초음파를 흡수할 수 있는 금속재질로 이루어져 있으며, 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 별도로 케이싱되도록 구비된 것이다. 이에 따라 만일 상기 제 1코일(330)에서 차륜(3000)을 향하여 송신한 초음파 중 제 2코일(430)에 곧바로 수신되는 경우, 상기 각 케이스(310,410)에서 이를 흡수하는 차폐하는 차폐쉴드로서 기능할 수 있으며, 이에 따라 상기 제 2코일(430)에는 차륜(3000)의 표면을 탐상한 초음파만이 수신됨으로써 신호대 잡음비(s/n)의 향상에 기여할 수 있다.

이러한 상기 초음파의 송수신을 위해 상기 각 BNC 동축 케이블 커넥터(341,441)에는 외부의 인입케이블(510) 및 인출케이블(520)이 각각 연결되는데, 상기 인입케이블(510)에서는 상기 제 1코일(330)의 제 1금속박판(331)으로 펄스형태의 교류전원이 공급되어 와전류 형성 및 그에 따른 초음파 발생을 가능하도록 하여 차륜(3000)에 대해 초음파를 송신한다. 그리고 차륜(3000)의 표면을 따라 진행하던 초음파가 결함에 부딪혀 되돌아올 경우 송신의 역과정을 따라 와전류가 신호가 수신되어 상기 인출케이블(520)을 통해 오실로스코프(미도시)로 송출됨으로써, 파형으로 표시된다.

아울러 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 내포되는 상기 보호함(200)은 레일(2000)의 중앙지지대(2100)를 관통하여 양측에 구비된 베이스(100)의 상부에 안치되며, 보호함(200)을 이루는 제 1격판(220)은 상기 중앙지지대(2100)의 상부 일측에 함몰되어 설치됨으로써 그 안측에 위치하는 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)는 상기 중앙지지대(2100)의 함몰부위에 타측이 진입되어 있다.

이러한 상기 보호함(200)에서 상기 베이스(100)에 걸쳐 수평으로 고정된 것이 홀딩판(210)이다. 상기 홀딩판(210)의 일측 즉 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 위치한 상부에는 레일(2000)의 길이방향을 따라 2개의 제 1홀딩구(210a) 및 제 홀딩구가 소정깊이로 형성되어 있다. 상기 제 1홀딩구(210a)의 상부에는 상기 제 1전자기 음향 변환기(300)가 위치하고 제 2홀딩구(210b)의 상부에는 상기 제 2전자기 음향 변환기(400)가 위치하게 된다. 그리고 상기 레일(2000)의 길이방향을 따라 홀딩판(210)의 일측 양단에는 상기 제 1격판(220)이 각각 세워져 고정되어 있다.

상기 제 1격판(220)은 레일(2000)의 길이방향 양측에서 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)를 가로막고 있게 되며, 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 각 케이스(310,410)의 상부와 거의 동일 높이로 세워져 차륜(3000)이 지나갈경우 상면이 밟히게 된다. 이 때 상기 홀딩판(210)의 중앙으로 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 사이에는 구획판(240)이 세워져 있다. 상기 구획판(240)의 설치로 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)는 그만큼 일정간격을 두고 위치하게 되며 이 때 상기 구획판(240)은 상기 제 1격판(220)에 비해 상대적으로 낮다.

그리고 상기 홀딩판(210)의 일측으로 상기 제 1격판(220)의 높이방향 테두리에 걸쳐 결합되는 것이 제 2격판(230)이다. 이러한 상기 제 2격판(230)을 양측 2곳을 관통하여 상기 인입케이블(510) 및 인출케이블(520)이 각 단자함(340,440)의 각 BNC 동축 케이블 커넥터(341,441)에 연결하게 된다.

여기서 상기 홀딩판(210)의 각 홀딩구(210a,210b)에 하단이 끼워져 안내 지지되는 것이 제 1핀(610) 및 제 2핀(620)이다. 상기 각 핀(610,620)은 외주연에 각각 끼워진 제 1수직코일스프링(610b) 및 제 2수직코일스프링(620b)과 더불어 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 선회지지수단을 이루는 것이다.

상기 각 핀(610,620)의 상단에는 둥근 제 1체결판(610a) 및 제 2체결판(620a)이 링크연결되어 있으며 상기 각 체결판(610a,620a)은 상기 제 1걸림판(350) 및 제 2걸림판(450)의 하부 중앙에 체결되어 있다. 이에 따라 상기 각 핀(610,620)은 상기 각 홀딩구(210a,210b)의 지지를 받아 삽입 승강되는 구조를 갖게 된다. 상기 링크연결부위를 중심으로 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 선회가 가능하게 된다.

이 때 상기 각 수직코일스프링(610b,620b)은 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 위를 차륜(3000)이 밟고 지나갈 경우 탄성력으로 상기 각 핀(610,620)을 승강시켜 각 전자기 음향 변환기(300,400)를 복귀시키도록 하기 위한 것으로 상기 각 핀(610,620)에 비해 상대적으로 길며 상단 및 하단이 각 체결판(610a,620a) 및 각 홀딩구(210a,210b)에 탄지되어 있다.

아울러 상기 선회지지수단으로서, 상기 제 2격판(230)의 안측면과 이에 대면하는 상기 각 케이스(310,410)의 일면 사이에는 각각 제 1수평코일스프링(610c) 및 제 2수평코일스프링(620c)이 탄지되어 있다. 상기 각 수평코일스프링(610c,620c)의 일단은 상기 제 2격판(230) 내에 압입되어 있고 타단은 각 케이스(310,410)의 일면 돌출부위에 끼워져 있다.

이러한 상기 각 수직코일스프링(610b,620b)이 상기 차륜(3000)의 수직 동하중에 대응하기 위해 설치된 것이라면, 상기 각 수평코일스프링(610c,620c)은 수평 동하중에 대응하기 위해 설치된 것이다.

이같은 선회지지구조의 마련으로 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)는 홀딩판(210)의 상부에 핀의 길이만큼 이격되는데, 이 때 상기 제 1격판(220) 및 구획판(240)의 상부에는 상부걸림고리(220a) 및 하부걸림고리(240a)가 각각 수평으로 돌출 형성되어 있다. 상기 각 상부걸림고리(220a)는 하부걸림고리(240a)에 비해 상대적으로 높게 형성되어 있으며 상기 각 걸림고리(220a,240a)의 하부에는 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 각 걸림판(350,450)이 걸리게 된다.

이 때 상기 각 걸림고리(220a,240a)의 상대적인 높이차에 의해 상기 각 걸림판(350,450)에서 각 인접한 부위가 상대적으로 아래로 경사지면서 서로 대칭되며 이에 따라 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400) 전체는 인접한 부위 즉 상기 구획판(240)을 향하여 하향 경사지도록 설치된다.

따라서 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 상부는 각 코일(330,430) 및 각 케이스(310,410)의 하향 만곡 형상과 상기 각 케이스(310,410)의 하향 경사형상과 이와 더불어 상기와 같은 대칭되는 경사 배치로 인해 차륜(3000)의 둥근 표면 형상에 대응하는 구조를 갖게 된다.

결국 상부를 지나가는 차륜(3000)에 대해 초음파를 송신 및 수신할 경우 차륜(3000)의 각축방향 동하중에 대해 연동하여 선회함으로써 신호대 잡음비(s/n) 향 상을 위한 시간평균수를 증가시킬 수 있다.

또한 차륜(3000)에 밟히는 부위는 그 형상에 기인하여 형상적으로 대면함으로, 이 때 상기 각 케이스(310,410)에서의 약 0.2mm 정도의 설치높이 즉 상기 각 코일(330,430)의 차륜(3000)에 대한 대면간격을 상기와 같은 선회구조 및 대면형상에 따라 상기 차륜(3000)의 탐상시 상시적으로 유지할 수 있는 구조의 발현이 가능하게 된다.

도 4는 본 발명에 따른 전자기 음향 변환기의 코일 및 자석의 배치관계를 도시한 사시도이다. 도 4에 도시된 바와 같이, 좌측에 위치한 제 1전자기 음향 변환기(300)에서 상부에는 제 1코일(330)이 위치하고 그 하부에는 제 1자석(320)이 위치한다.

그리고 우측에 위치한 제 2전자기 음향 변환기(400)에서 상부에는 제 2코일(430)이 위치하고 그 하부에는 제 2자석(420)이 위치한다.

이와 같은 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 배치구조에서, 상기 좌측의 제 1코일(330)과 우측의 제 2코일(430)은 인접부위를 중심으로 하향 경사지도록 배치된다.

아울러 이 때 상기 각 코일(330,430)은 차륜(3000)의 표면에 형상적으로 대응하여 만곡되어 있다. 이러한 상기 각 코일(330,430)에서 각 시트(332,432)가 전반적으로 직사각 형상을 갖고 있음에 따라 각 코일(330,430)은 길이방향을 따라 일렬로 배치된다.

만일 길이방향을 X축 방향이라 설정하고 폭방향을 Y축 방향이라 설정한다면, 상기 각 코일(330,430)은 X축방향을 따라 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면에 형상적으로 대응하여 하향 만곡되어져 있고, Y축 방향을 따라 상기 차륜(3000)의 축 선방향 표면에 형상적으로 대응하여 하향 만곡되어져 있다.

또한 앞에서 언급한 바와 같이, 상기 각 코일(330,430)이 일렬로 배치됨에 따라 상기 각 코일(330,430)의 길이방향을 따라 그 상부를 지나는 차륜(3000)에 대해 전반적으로 대응하도록 인접부위를 향하여 하향 경사진 배치구조를 갖게 되는 것이다. 이는 보호함(200)에서 높이차이가 나는 각 걸림고리(220a,240a)에 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 각 걸림판(350,450)이 걸림으로써 형성되는 경사설치구조에서 기인한다.

도 5는 도 1에 도시된 탐상장치가 차륜(3000)에 접촉한 상태를 도시한 제 1구성도이다. 도 5에 도시된 바와 같이, 레일(2000)을 따라 일렬로 제 1전자기 음향 변환기(300) 및 제 2전자기 음향 변환기(400)가 배치되어 있고 그 위를 차륜(3000)이 지나가고 있다.

이에 따라 각 코일(330,430)이 내치되는 제 1케이스(310) 및 제 2케이스(410)와, 상기 각 케이스(310,410)의 하부에는 제 1단자함(340) 및 제 2단자함(440)이 결합되어 레일(2000)을 따라 구비된 보호함(200)에 일렬로 내치되어 있다.

아울러 상기 각 단자함(340,440)의 하부에 부착된 제 1걸림판(350) 및 제 2걸림판(450)은 보호함(200)의 제 1격판(220) 및 구획판(240)의 상부걸림고리(220a) 및 하부걸림고리(240a)에 각 일측 및 각 타측이 걸림으로써, 제 1전자기 음향 변환기(300)의 상기 차륜(3000)의 주행방향을 따라 하향 경사지고 제 2전자기 음향 변환기(400)는 그 반대되는 방향으로 하향 경사지게 되어 결국 중간에 위치한 상기 구획판(240)을 중심으로 양측이 대칭되는 배치구조를 갖는다.

이 때 상기 각 케이스(310,410)에서 인접한 부위 즉 상기 구획판(240)을 향하여 각 일부가 하향 절단되고, 대칭되는 외곽 타측은 하향 경사지도록 연장된 상부 형상을 각기 갖는다. 또한 상기 각 코일(330,430)은 상기 각 케이스(310,410)의 상부에 상대적으로 약 0.2mm 정도 낮은 높이로 안치되고 각 금속박판(331,431)은 위를 향해 노출되어 있으며 상기 각 코일(330,430) 또한 상기와 같은 각 케이스(310,410)의 형상에 대응하여 앞에서 언급된 바와 같이 하향 만곡되어 차륜(3000)의 원주방향 및 축선방향 표면 곡률에 형상적으로 대응하게 된다.

그리고 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 하부에는 각 핀(610,620)과 각 수직코일스프링(610b,620b)이 장착되어 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 선회를 지지하는 구조가 마련된다.

따라서 상기 차륜(3000)이 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)를 밟고 지나갈 경우 각 자석(320,420)의 자력 및 하부의 각 핀(610,620)과 각 수직코일스프링(610b,620b)에 의해 상기 차륜(3000)에 대해 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 선회하게 되면서 초음파 탐상이 진행될 수 있다. 이 때 상기 차륜(3000)의 수직동하중에 의해 낮아진 각 전자기 음향 변환기(300,400)는 각 핀(610,620)이 각 홀딩구(210a,210b)에 삽입되면서 압축된 각 수직코일스프링(610b,620b)의 탄성력에 의해 차륜(3000)이 완전히 지나간 뒤 원래 높이로 복귀될 수 있다.

도 6은 도 1에 도시된 탐상장치가 차륜(3000)에 접촉한 상태를 도시한 제 2구성도이다. 도 6에 도시된 바와 같이, 레일(2000)의 폭방향 즉 차륜(3000)의 축선방향을 따라 표면 하부에 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 위치하고 있다. 이 때 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)는 레일(2000)의 중앙지지대(2100) 안측으로 형성된 공간부 내로 진입되어 설치된다. 그리고 베이스(100)는 상기 중앙지지대(2100)의 양측에 각각 고정되고, 그 위에는 보호함(200)의 홀딩판(210)이 상기 중앙지지대(2100)를 관통하여 고정되어 있다.

상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)에서 상부의 각 케이스(310,410)는 상기 차륜(3000)의 축선방향을 따라 하향 만곡되어져 있는데, 상기 차륜(3000)의 축선방향 표면은 외경이 줄어드는 형태로 테이퍼져 있는데, 선형적 테이퍼 형상이라기 보다는 외곽으로 둥글게 만곡된 비선형적 형상에 가까워 일정한 곡률을 가지고 있다. 이에 따라 상기 각 케이스(310,410)의 상부가 대응하여 밀착될 수 있으며, 이 때 보호함(200)의 제 1격판(220) 또한 상부면이 대응하여 하향 만곡된 형상을 갖고 있어 각 케이스(310,410)와 더불어 차륜(3000)에 밀착된다.

그리고 상기 각 케이스(310,410)의 측면과 이에 대면하는 보호함(200)의 제 2격판(230)과의 사이에 제 1수평코일스프링(610c) 및 제 2수평코일스프링(620c)이 각각 탄지되어 있다.

상기 각 수평코일스프링(610c,620c)의 양단은 상기 측면의 돌출부위와 상기 제 2격판(230)의 홈부위에 각각 끼워져 있는데, 이에 따라 만일 상기 차륜(3000)이 지나가면서 수평동하중이 가해지면 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 형상적으로 대응 밀착하면서 기울어지게 된다. 이 때 상기 각 수평코일스프링(610c,620c)이 압축되어 있다가 상기 차륜(3000)이 완전히 지나가면 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 원래 자리로 복귀시킨다.

이러한 상기 각 수평코일스프링(610c,620c)은 각 핀(610,620) 및 각 수직코일스프링(610b,620b)과 더불어 선회지지구조의 일환으로 구비된 것으로, 각 수직코일스프링(610b,620b)이 수직동하중에 대해 대응하기 위하여 구비된 것이라면 상기 각 수평코일스프링(610c,620c)은 앞에서 언급된 바와 같이 수평동하중에 대응하여 구비된 것이다. 이 때 상기 각 핀(610,620)은 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 받는 각 동하중에 따라 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 선회되도록 링크연결된 부분을 중심으로 더불어 선회하면서 지지하게 된다.

이에 따라 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)는 높이방향과 이에 수직한 수평방향으로 가해지는 동하중에 대해 대응하여 밀착되면서 그 높이가 낮아지고 기울어지게 되지만 차륜(3000)이 완전히 지나가면 상기 각 수직코일스프링(610b,620b) 및 각 수평코일스프링(610c,620c)의 탄성력에 의해 원래 위치로 복귀될 수 있다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치에서, 상기 수평코일스프링이 장착된 부위에도 상기 각 핀(610,620)과 같은 핀-링크구조를 장착하여 각 핀(610,620)과 더불어 선회지지구조로서 기능하도록 사용할 수 있다.

또한 상기 각 핀(610,620)과 각 수직코일스프링(610b,620b) 및 각 수평코일스프링(610c,620c)을 대신하여 공압실린더 또는 유압실린더를 장착하여 사용할 수 있다. 상기 각 핀(610,620)은 각 체결판(610a,620a)의 하부에 링크된 구조 이외에, 하단은 둥근 구 형상으로 성형하고 홀딩판(210)의 각 홀딩구(210a,210b) 내에 링크연결(예를 들어 볼-소켓 조인트 연결구조)되는 구조의 사용도 가능하다.

이상에서와 같은 본 발명에 따른 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치에 의하면, 차륜(3000)의 표면 형상에 대응하여 표면이 만곡된 코일구조 및 초음파 송수신의 분리 전담구조의 사용으로, 주행중인 기차(예를 들어, 지하철, 열차, 고속전철, 전철 등) 차륜(3000)에 대해 일정한 간극을 유지할 수 있어 보다 정확하고 정밀한 탐상결과를 획득할 수 있는 특징이 있다.

그리고 링크 연결되어 각축방향으로 선회가 가능한 구조의 각 핀(610,620) 및 상기 각 핀(610,620)에 끼워진 각 코일스프링(610b,610c,620b,620c)의 채용으로 차륜(3000)의 움직임에 대응하여 상기 차륜(3000)의 주행방향에 대해 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 즉각적으로 선회할 수 있어 차륜(3000)에 대한 초음파 탐상시간을 보다 연장할 수 있는 등 신호대 잡음비(s/n) 향상을 위한 시간평균수를 증가시킬 수 있는 동시에 각 코일스프링(610b,610c,620b,620c)의 탄성력으로 원래 높이로 복귀될 수 있어 이어 연속적으로 지나가는 차륜(3000)에 대해 곧바로 탐상을 실시할 수 있는 장점이 있다.

또한 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 초음파를 흡수하여 차폐쉴드로서 기능하는 각 케이스(310,410)에 별도 내장되는 구조를 갖음으로써, 차륜(3000)의 표면에 도달하지 않고 제 2코일(430)에 곧바로 초음파가 수신되는 것을 방지할 수 있어 신호대 잡음비의 향상에 기여할 수 있는 효과가 있다.

비록 본 발명이 상기 언급된 바람직한 실시예와 관련하여 설명되어졌지만, 발명의 요지와 범위로부터 벗어남이 없이 다양한 수정이나 변형을 하는 것이 가능 하다. 따라서 첨부된 특허청구의 범위는 본 발명의 요지에서 속하는 이러한 수정이나 변형을 포함할 것이다.

Claims (8)

1. 레일(2000)의 중앙지지대(2100)를 사이에 두고 체결되는 베이스(100);

   각 금속박판(331,431)이 각 시트(332,432)의 표면에 일방향 및 타방향을 따라 반복 절곡되는 형상으로 코팅되어져 이루어져 상기 레일(2000)을 따라 주행하는 차륜(3000)에 대해 초음파를 전담 송신 및 전담 수신하는 각 코일(330,430)과, 상기 각 코일(330,430)의 하부에 장착되는 각 자석(320,420)을 포함하는 제 1전자기 음향 변환기(300) 및 제 2전자기 음향 변환기(400);

   상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 상기 차륜(3000)의 주행방향을 따라 일렬로 위치하면서 인접한 부위를 향해 하향 경사져 서로 대칭되도록 내포하여 상기 베이스(100) 위에 장착되는 보호함(200); 및

   상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 상부를 밟고 지나가는 상기 차륜(3000)의 동하중에 대응하여 선회할 수 있도록 상기 보호함(200) 내에 장착되는 선회지지수단;을 포함하여 이루어져 상기 중앙지지대(2100) 일측의 공간부에 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 위치하며,

   상기 각 코일(330,430)은 레일(2000)의 길이방향 및 폭방향을 따라 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 만곡된 형상인 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치.
2. 제 1항에 있어서,

   상기 보호함(200)은, 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 일측 상부에 일렬로 이격 장착되어 상기 베이스(100) 위에 상기 중앙지지대(2100)를 관통하여 고정되고 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 위치에 대응하여 소정깊이로 각 홀딩구(210a,210b)가 형성되는 홀딩판(210)과,

   상기 레일(2000)의 길이방향을 따라 상기 홀딩판(210)의 일측 양단에 각각 구비되며 상부면이 밟고 지나가는 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 하향 만곡된 한쌍의 제 1격판(220)과,

   상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)의 사이에 상기 각 격판(220,230)에 비해 상대적으로 낮은 높이로 세워져 상기 보호함(200)을 등분 구획하는 구획판(240) 및

   상기 각 제 1격판(220)의 높이방향 테두리에 걸쳐 결합되며 상부면이 밟고 지나가는 상기 차륜(3000)의 원주방향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 하향 만곡된 형상인 제 2격판(230)을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치.
3. 제 2항에 있어서,

   상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)는, 상기 각 자석(320,420) 및 각 코일(330,430)이 높이방향을 따라 내포되고 상기 차륜(3000)이 밟고 지나가는 상부 테두리에 비해 상대적으로 낮은 높이로 상기 각 코일(330,430)이 노출되도록 고정하며 대칭되는 외곽 테두리 및 인접 테두리가 하향 연장 및 하향 경사져 있는 형상을 갖는 금속재질의 제 1케이스(310) 및 제 2케이스(410)와,

   상기 각 케이스(310,410)의 하부로 결합되고 상기 각 금속박판(331,431)의 인출선(431a) 및 인입선(331a)이 각각 접점되기 위한 각 BNC 동축 케이블 커넥터(341,441)를 갖는 제 1단자함(340) 및 제 2단자함(440)과,

   상기 각 단자함(340,440)의 하부에 상대적으로 넓은 면적으로 결합되는 제 1걸림판(350) 및 제 2걸림판(450)을 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치.
4. 제 3항에 있어서,

   상기 각 금속박판(331,431)은 상기 차륜(3000)에 대해 초음파를 송신 및 상기 송신된 초음파를 수신하도록 에폭시재질의 각 시트(332,432)에 서로 대칭되는 형상으로 코팅된 구리인 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치.
5. 제 3항에 있어서,

   상기 선회지지수단은, 상기 각 걸림판(350,450)의 하부에 각 체결판(610a,620a)으로 결합되고 각축방향으로 선회할 수 있도록 하부가 상기 체결판에 링크 연결되어 하단이 상기 각 홀딩구(210a,210b) 내에 삽입 지지되어 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)를 이격 지지하는 제 1핀(610) 및 제 2핀(620)과,

   상기 각 핀(610,620)이 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)에 가해지는 차 륜(3000)의 동하중에 따라 선회 및 각 홀딩구(210a,210b)의 안내로 승강될 수 있도록 상대적으로 긴 길이로 외주연에 끼워져 상단 및 하단이 상기 각 체결판(610a,620a) 및 각 홀딩구(210a,210b)에 탄지되는 각 수직코일스프링(610b,620b)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치.
6. 제 5항에 있어서,

   상기 보호함(200)에는, 상기 각 핀(610,620)으로 이격된 상기 각 걸림판(350,450)의 마주하는 각 일측이 하부에 걸리도록 상기 구획판(240)의 상부 양측에 수평으로 형성되는 하부걸림고리(240a) 및

   상기 하부걸림고리(240a)에 비해 상대적으로 높게 상기 각 제 1격판(220)에 수평으로 형성되어 상기 각 걸림판(350,450)의 대칭되는 각 타측이 하부에 걸리는 각 상부걸림고리(220a)가 더 포함되어 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 상기 구획판(240)을 중심으로 서로 인접한 부위를 향해 하향 경사지게 설치되도록 하는 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치.
7. 제 3항에 있어서,

   상기 차륜(3000)이 밟고 지나가는 상기 각 케이스(310,410)의 상단 테두리는 상기 각 격판(220,230)의 상부면에 형상적으로 대응하고 상기 차륜(3000)의 원주방 향 외주면 및 축선방향 표면의 곡률에 대응하여 하향 만곡되는 형상인 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치.
8. 제 5항에 있어서,

   상기 레일(2000)의 폭방향을 따라 가해지는 차륜(3000)의 동하중에 대해 상기 각 전자기 음향 변환기(300,400)가 대응하여 탄성적으로 선회하도록 상기 선회지지수단은, 상기 제 2격판(230)의 안측면 및 대면하는 상기 각 제 1케이스(310)의 일면 사이에 탄지되어 각 수평코일스프링(610c,620c)이 더 포함하는 것을 특징으로 하는 송수신 분리구조를 갖는 주행중인 기차 차륜의 결함탐상장치.

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