KR100584758B1

KR100584758B1 - 초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치

Info

Publication number: KR100584758B1
Application number: KR1020010084642A
Authority: KR
Inventors: 강명구; 권정혁
Original assignee: 주식회사 포스코
Priority date: 2001-12-26
Filing date: 2001-12-26
Publication date: 2006-05-30
Also published as: KR20030054477A

Abstract

본 발명은 초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치에 관한 것으로, 특히 초음파 센서를 개선하여 강력한 초음파를 생성하도록 하고, 이 초음파 센서를 이용하여 냉연 강판의 연속 라인 입측에서 스틸 냉연 후물재의 용접부 불량을 원거리에서 측정할 수 있는 강판 용접부의 원거리 검사장치를 구현함으로서, 강판의 용접부 불량의 측정을 보다 안전하고 용이하게 수행할 수 있으며, 또한, 용접 불량에 의한 코일의 판파단을 미연에 방지할 수 있어, 용접품질의 향상 및 제조원가 절감을 획득할 수 있도록 하는 초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치를 제안한다.

초음파 센서, 자석, 프로브, 페라이트 코어, 강판 용접부, 검사

Description

초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치{ULTRASONIC SENSOR AND LONG RANGED INSPECTION SYSTEM FOR FLASH BUTT WELDED PART}

도 1은 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치의 구성도이다.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 센서의 장치의 구성도이다.

도 3은 도 1의 장치에 의한 용접부 검사 결과 그래프이다.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 고정 프레임 2 : 가동 장치

3 : 냉연 강판 3a : 용접부

4 : 유도 초음파 10 : 냉연라인 제어기

20 : 메인 제어기 30 : 스캔 제어기

40 : 펄스발생기 50 : 초음파 센서

51 : 자석 52 : 프로브

60 : 밴드패스필터 70 : 신호처리기

521 : 프로브 코어 521a : 코어 본체

521b,521c : 코어 다리 522 : 프로브 코일

본 발명은 초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치에 관한 것으로, 특히 초음파 센서를 개선하여 강력한 초음파를 생성하도록 하고, 이 초음파 센서를 이용하여 냉연 강판의 연속 라인 입측에서 스틸 냉연 후물재의 용접부 불량을 원거리에서 측정할 수 있는 강판 용접부의 원거리 검사장치를 구현한 초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치에 관한 것이다.

일반적으로, 냉연 강판의 연속라인에서, 연속가공을 위해서 코일의 단부끼리 플래쉬 버트(flash butt)용접에 의한 전기 스파크를 이용하여 맞대기 용접을 하는데, 이러한 강판의 용접부에는 부분절단 또는 찢김 등과 같은 용접불량이 발생될 수 있으며, 이와같이 용접 불량이 발생하는 경우에는 제품의 품질을 떨어뜨리거나 제품의 실수율을 저하시키게 되므로, 이러한 용접 불량에 대해서는 용접직후 검사하여 용접 불량으로 인하여 발생되는 문제를 사전에 방지하여야 한다.

종래의 강판 용접부 검사방법에 대해서 설명하면, 미심쩍은 용접상태에 대해서는 육안에 의해 용접부를 직접 확인하였다. 이러한 방식에 의하면, 조업자 특성에 따른 판정오차는 상존하며, 용접부 내부의 결함 확인은 어렵다.

이러한 문제점을 극복하기 위해 일부에서는 전부터 전류측정법을 응용하여 용접 특성분석을 시도하고 있으나, 강종 및 용접전압, 전류 및 업셋량 등 용접조건의 미묘한 변화에 따라 비선형적인 결과를 얻는데, 이러한 방법은 용접상태를 직접 측정하는 것이 아니라 간접적으로 측정하는 방식으로 용접부 품질을 추측하는 것이다. 이러한 간접적인 용접 상태의 추측보다 직접적인 용접부 관측을 하려는 시도가 있었다. 초음파를 이용한 용접부 검사가 그것인데, 조업 중 온라인에서 초음파를 발생시키기 위해서 전자기 초음파 센서(EMAT, Electromagnetic Acoustic Transducer)를 사용한다.

전자기 초음파 센서를 이용하여 용접부를 검사하는 기술의 대표적 예로서, 비접촉식 초음파 검사장치(US 5,537,876호)를 들 수 있다. 이 발명은 센서와 용접부간 거리가 일정한 경우에는 비교적 정확한 검사 결과를 얻을 수 있으나, 현장에서와 같이 센서와 용접부간 거리가 일정치 않은 경우 그리고 센서와 대상체간 거리인 리프트오프(lift-off)가 일정치 않을 경우에는 적용이 어렵다.

또한, 센서와 대상체간 거리인 리프트오프(lift-off)가 일정치 않을 경우에는 적용이 어렵다는 단점이 있으며, 이러한 단점을 극복하는 기술로서 용접 결함 자동 검사 장치가 미국(US) 특허출원번호 제5,474,225호 및 미국 특허출원번호 제5,439,157호에 기재되어 있으며, 이에 따른 센서 이송 시스템이 미국 특허출원번 호 제5,777,229호에 개시되어 있다. 이들 발명에서는 센서와 용접부간 거리가 30cm 정도로 근접한 경우에는 비교적 정확한 결과를 얻을 수 있다.

그러나, 대부분 현장에서는 용접기 자체의 사이즈에 의한 큰 공간을 차지하는 관계로, 이러한 용접기에 근접하여 용접부 측정장치를 설치할 수 없기 때문에, 이러한 환경에서는 종래와 같은 근접 측정만 가능한 장치를 사용할 수가 없는데, 이는 측정장치와 용접부간 거리가 적어도 대략 1.5m 이상이 되는 경우에는 공간적인 초음파 감쇠에 의해 수신되는 초음파 신호가 너무 미약하여 용접부 정보를 얻기가 어렵다는 문제점이 있다.

더욱이, 강판 및 시스템에 존재하는 전기적 노이즈로 인하여 초음파 신호를 얻기가 불가능할 수도 있으므로 실용화가 더욱 어려우며, 또한 기존 기술은 스틸의 두께가 두꺼운 경우와 자화가 잘 되지 않는 강종에 대해서는 초음파 발생이 어려운 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 따라서, 본 발명의 목적은 초음파 센서를 개선하여 강력한 초음파를 생성하도록 하고, 이 초음파 센서를 이용하여 냉연 강판의 연속 라인 입측에서 스틸 냉연 후물재의 용접부 불량을 원거리에서 측정할 수 있는 강판 용접부의 원거리 검사장치를 구현함으로서, 강 판의 용접부 불량의 측정을 보다 안전하고 용이하게 수행할 수 있으며, 또한, 용접 불량에 의한 코일의 판파단을 미연에 방지할 수 있어, 용접품질의 향상 및 제조원가 절감을 획득할 수 있도록 하는 초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치를 제공하는데 있다.

상기한 본 발명의 목적을 달성하기 위한 기술적인 수단으로써, 본 발명의 초음파 센서는 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 제공되는 펄스에 따라 바이어스 필드를 형성하는 자석; 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 상기 바이어스 필드에 직교하는 다이내믹 필드를 형성하기 위한 페라이트 코어 및 코일을 갖는 프로브를 포함하여, 상기 페라이트 코어에 의해 자속밀도를 증가시켜 강력한 초음파를 발생하여 강판의 용접부 불량을 센싱하도록 구성한 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명의 목적을 달성하기 위한 다른 기술적인 수단으로써, 본 발명의 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치는 제어에 따라 측정대상 강판의 폭방향으로 센서의 이동을 제어하는 스캔 제어기; 이동하는 강판 상부에 설치된 고정 프레임과, 이 프레임에 이동가능토록 설치되어 상기 스캔 제어기의 제어에 따라 폭방향으로 이동하는 가동 장치; 제어에 따른 펄스를 발생하는 펄스발생기; 상기 가동장치 하부에 장착한 센서 케이스와, 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 제공되는 펄스에 따라 바이어스 필드를 형성하는 자석, 상기 바이어스 필드에 직교하는 다이내믹 필드를 형성하기 위한 페라이트 코어 및 코일을 갖는 프로브를 포함하는 초음파 발생부와, 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 반사되는 초음파를 검출하는 초음파 수신부를 구비하며, 상기 페라이트 코어에 의해 자속밀도를 증가시켜 강력한 초음파를 발생하여 강판의 용접부 불량을 센싱하는 초음파 센서; 상기 가동장치의 하부에 장착한 센서 케이스와, 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 상기 가동 장치의 하부에 장착하여, 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 상기 펄스발생기에 의한 펄스에 따라 바이어스 필드를 형성하는 자석과, 상기 바이어스 필드에 직교하는 다이내믹 필드를 형성하기 위한 페라이트 코어 및 코일을 갖는 프로브를 포함하여, 상기 페라이트 코어에 의해 자속밀도를 증가시켜 강력한 초음파를 발생하여 강판의 용접부 불량을 센싱하는 초음파 센서; 상기 초음파 센서에 의한 감지신호중 설정대역을 통과시키는 밴드패스필터; 상기 밴드패스필터를 통한 신호를 A/D 변환하는 신호처리기; 및 동작개시 선택에 따라 제어를 시작하여, 상기 스캔제어기의 동작을 제어하고, 상기 신호처리기로부터의 신호에 따라 용접부 불량을 판단하여 저장 및 화면 표시하는 메인 제어기를 구비함을 특징으로 한다.

이하, 본 발명에 따른 초음파 센서 및 이를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치에 대하여 첨부도면을 참조하여 그 구성 및 작용을 상세하게 설명한다. 본 발명에 참조된 도면에서 실질적으로 동일한 구성과 기능을 가진 구성요소들은 동일한 부호를 사용할 것이다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치의 구성도로서, 도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치는 제어에 따라 측정대상 강판의 폭방향으로 센서의 이동을 제어하는 스캔 제어기(30)와, 이동하는 강판 상부에 설치된 고정 프레임(1)과, 이 프레임(1)에 이동가능토록 설치되어 상기 스캔 제어기(30)의 제어에 따라 폭방향으로 이동하는 가동 장치(2)와, 제어에 따른 펄스를 발생하는 펄스발생기(40)와, 상기 가동장치(2)의 하부에 장착한 센서 케이스와, 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 제공되는 펄스에 따라 바이어스 필드를 형성하는 자석(51), 상기 바이어스 필드에 직교하는 다이내믹 필드를 형성하기 위한 페라이트 코어(521) 및 코일(522)을 갖는 프로브(52)를 포함하는 초음파 발생부와, 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 반사되는 초음파를 검출하는 초음파 수신부를 구비하며, 상기 페라이트 코어(521)에 의해 자속밀도를 증가시켜 강력한 초음파를 발생하여 강판의 용접부 불량을 센싱하는 초음파 센서(50)와, 상기 초음파 센서(50)에 의한 감지신호중 설정대역을 통과시키는 밴드패스필터(60)와, 상기 밴드패스필터(60)를 통한 신호를 A/D 변환하는 신호처리기(70)와, 동작개시 선택에 따라 제어를 시작하여, 상기 스캔제어기(30)의 동작을 제어하고, 상기 신호처리기(70)로부터의 신호에 따라 용접부 불량을 판단하여 저장 및 화면 표시하는 메인 제어기(20)로 구성한다.

도 2는 본 발명에 따른 초음파 센서의 장치의 구성도로서, 도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 초음파 센서는 상기한 바와 같이, 케이스, 자석(51) 및 프로브(52) 로 이루어져 있는데, 먼저, 상기 초음파 센서(50)의 자석(51)은 사각기둥 형성의 N극(51a)과, 이 N극(51a)으로부터의 일정 거리를 두고 형성한 사각기능 형상의 S극(52b)과, 상기 N극(51a)의 상부에서 S극(51b)의 상부로 일체로 연결된 연결부(51c)를 포함하고, 상기 펄스발생기(40)에 의한 펄스에 따라, 상기 N극(51a) 및 S극(51b)에 의해 바이어스 필드를 형성하도록 구성한다.

또한, 상기 초음파 센서(50)의 프로브(52)는 상기 자석(51)의 N극(51a) 및 S극(51b) 사이의 상기 연결부(51c) 하부에 위치한 페라이트 코어(521)와, 상기 페라이트 코어(521)에 상기 펄스발생기(40)의 출력에 연결된 신호선을 상기 자석(51)의 연결부(51c) 길이 방향으로 권선한 코일(522)로 구성한다.

상기 프로브(52)의 페라이트 코어(521)는 상기 자석(51)의 연결부(51c) 길이 방향으로 코일(522)이 권선되는 몸체(521a)와, 상기 몸체(521a) 양측에 서로 마주보도록 형성한 다리(521b,521c)를 포함하며, 상기 몸체(521a)와 다리(521b,521c)에 의해서 교각 형상으로 이루어진다.

도 3은 도 1의 장치에 의한 용접부 검사 결과 그래프이다. 여기서, 도면중 미설명부호인 10은 냉연라인 제어기이며, 본 발명의 메인 제어기(20)와 냉연 제어기(10)가 서로 정보를 공유할 수 있다.

이와 같이 구성된 본 발명의 바람직한 실시예에 동작을 첨부도면에 의거하여 하기에 상세히 설명한다.

먼저, 도 1을 참조하여 본 발명에 따른 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치에 대한 동작을 설명하면, 먼저, 본 발명의 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치의 메인 제어기(20)는 스캔 제어기(30)로 측정대상 강판의 폭방향으로 센서의 이동을 제어하는데, 이에 따라 스캔 제어기(30)는 측정대상 강판의 폭방향으로 센서의 이동을 가동장치(2)를 통해 제어하고, 이 가동장치(2)가 강판의 폭방향으로 이동하여 하부에 장착된 초음파 센서(50)가 강판의 용접부에 대한 감지를 수행하게 된다.

이후, 상기 메인 제어부(20)는 펄스발생기(40)에 펄스발생을 제어하고, 이 펄스발생기(40)에서 발생되는 펄스는 상기 초음파 센서(50)로 제공되며, 이때, 상기 초음파 센서(50)의 내부에서는 자석(51)에 의해 바이어스 필드가 형성됨과 동시에, 이 바이어스 필드와 직교하는 다이내믹 필드가 프로브(521)에 의해서 형성되며, 상기 초음파 센서(50)의 초음파 발생부에 의한 바이어스 필터와 다이내믹 필드에 따른 자왜효과가 발생되고, 이 자왜효과에 의해서 강판의 표면에 따라 초음파가 진행되는데, 이와 같이 진행되는 초음파는 강판의 용접부에서 반사되어 상기 초음파 센서(51)의 초음파 수신부에 의해 검출된다.

즉, 용접 및 비드(bead) 제거 후에 라인이 멈추면 장치는 초음파 센서(50)를 이동하여 냉연 강판에 충분히 접촉시킨 상태에서, 강판의 폭방향으로 스캔하게 되는데, 이때, 초음파 센서(50)에서 발생된 유도 초음파(4)는 냉연 강판(3)의 길이 방향으로 진행하다가 용접부(3a)에서 존재하는 결함에 의해 반사되어 상기 초음파 센서(50)에 의해 검출된다. 이후, 스캔 제어기(30) 및 펄스 발생기(40), 밴드 패스 필터(60)는 메인 제어기(20)에 연결되어 조업자가 항상 모니터링이 가능하다.

상기 초음파 센서(50)에서 검출신호는 밴드패스필터(60)를 통해 신호처리기(70)로 입력되어 이 신호처리기(70)에서 A/D 변환된후 메인 제어기(20)로 제공되는데, 이때 메인 제어기(20)는 상기 신호처리기(70)로부터의 신호에 따라 용접부 불량을 판단하여 저장 및 화면 표시한다.

도 2를 참조하여 상기 초음파 센서에 대한 동작을 설명하면, 초음파 발생은 자기장 변화로 인한 강자성체의 물리적 치수 변화를 나타내는 자왜효과를 이용하는데, 자기장은 바이어스 자석(51)에 의한 바이어스 필드와 프로브(52)에 의한 다이내믹 필드로 형성되며, 상기 바이어스 필드를 형성하는 자석(51)은 강자성체의 스핀들을 일정한 방향으로 배열시키고, 프로브(52)에 의해서 발생된 펄스로 자구의 자벽이 이동하게 되는 것이 자왜효과이다. 상기 바이어스 필드를 형성하는 자석(51)은 영구자석 혹은 전자석을 사용하며, 상기 프로브에 입력되는 전류는 대략 100kHz의 저주파 대역으로 상기 펄스 발생기(40)에 의해서 발생된다. 상기한 자 왜효과에 의해 발생된 초음파는 횡파이지만, 강판의 구속 조건으로 인하여 유도 초음파(1)로서 강판을 진행하게 된다. 이와는 반대로 강자성체 내에 존재하는 초음파를 전자기 초음파 센서에서 검출하는 것은 역자왜효과를 이용한다.

상기 초음파 발생원리에 대해서 간단히 서명하면, 상기 바이어스 필드, 즉 정적 자기장은 바이어스 자석(4)에 의해 형성되고, 강자성체 내에서 존재하는 초음파(3a)가 프로브(52) 구간을 지날 때, 강자성체의 미세한 물리적 치수 변화는 바이어스 자석(51)에 의해 형성된 자기장을 미세하게 변화시킨다. 이와 같이 변화되는 자기장 속의 프로브 코일(522)에는 전류가 생성되고 이것은 밴드패스필터와 신호처리장치를 거쳐 시스템에 초음파의 패턴을 알려주게 된다.

도 1에 도시한 유도 초음파(4)는 감쇠가 적고 원거리의 용접부 검사도 가능하고, 제안된 초음파 발생 및 수신 장치는 프로브에 페라이트 코어를 사용하기 때문에, 기존의 비접촉식 전자기 초음파에 비해 아주 큰 세기의 초음파를 발생시키고 민감하게 초음파를 검출할 수 있어서, 높은 신호-대-잡음비를 가질 수 있다. 또한 100kHz 대역의 펄스를 사용하므로 센서와 강판간 간극인 리프트오프(lift-off)를 크게 할 수 있다.

도 3을 참조하면, 인공 가공 결함에 대한 검사 결과 예이다. 인공 가공 결함은 용접부 라인에 기계적으로 만든 흠으로 두께 2mm, 폭 3cm의 관통형이고, 검사 결과는 메인 제어기(20)의 용접부 검사 화면에 나타나게 되는데, 여기서, 각 측정 포인트에서 발생되어 진행되는 초음파의 크기를 표시한 A-스캔 데이터(87)가 화면 아래에 나타난다. 초음파의 진행 속도와 센서와 용접부간 거리를 이용하여 A-스캔 데이터에서 기준 신호 구간(85)과 결함 신호 구간(86)을 셋업 한다.

그리고, 기준 신호 구간은 각 강종 및 리프트오프의 변화에 따른 초음파 크기의 변화를 보상하기 위해서 사용한다. 결함 신호 구간은 용접부에서 반사되어 오는 초음파 신호를 나타내며, 결함의 크기에 따라 그 정도가 다르게 나타난다. 각 측정 포인트에서의 결함 정도는 기준 신호 구간과 결함 신호 구간을 이용하여 그 특징값으로 나타낸다. 특징값은 신호의 절대값 혹은 적분값 혹은 최대치 혹은 다른 수치적 합산을 사용한다. 폭방향으로 스캔된 데이터를 이용하여 각 포인트별로 특징값을 표시하면 C-스캔 데이터(82) 그래프가 된다.

상기 C-스캔 데이터가 불량 레벨(83)을 일정 수준 넘어서면 용접 불량 발생(84) 경고등이 켜지게 된다. 작업자는 경고의 정도에 따라 재용접을 하게 된다. 용접 불량 레벨은 각 강종 및 두께, 폭에 따라 다른 값을 설정해야 한다. 용접 불량 레벨은 특이한 피크점을 갖는 C-스캔 데이터를 갖는 용접부를 채취하여 미세 조직 검사 및 인장 테스트를 하여 판파단 가능성을 결정하게 된다.

상술한 바와 같은 본 발명에 따르면, 초음파 센서를 개선하여 강력한 초음파를 생성하도록 하고, 이 초음파 센서를 이용하여 냉연 강판의 연속 라인 입측에서 스틸 냉연 후물재의 용접부 불량을 원거리에서 측정할 수 있는 강판 용접부의 원거리 검사장치를 구현함으로서, 강판의 용접부 불량의 측정을 보다 안전하고 용이하게 수행할 수 있으며, 또한, 용접 불량에 의한 코일의 판파단을 미연에 방지할 수 있어, 용접품질의 향상 및 제조원가 절감을 획득할 수 있도록 하는 특별한 효과가 있다.

또한, 본 발명에 의한 초음파 센서는 구조적인 특성상 기존의 전자기 초음파 센서에 비해 큰 초음파 신호를 발생시킬 수 있으며, 높은 초음파 진폭은 2mm보다 두꺼운 스틸 강판에서, 용접부로부터 1.5m 이상 떨어진 곳에서 초음파로 검사가 가능하다. 또한 이러한 구조에서는 기존의 센서 타입보다 낮은 주파수로 구동이 가능하며, 100kHz 대역의 낮은 주파수에서는 센서와 대상체간 간극이 5mm까지 가능하다. 실제로는 센서와 대상체간 간극이 작을수록 큰 신호를 얻을 수 있고 적정 간극은 1mm 정도로 이러한 미세 간극은 센서박스와 대상체간에 바퀴를 사용함으로써 얻을 수 있다.

게다가, 간극을 1mm 정도로 유지함으로써 센서의 마모를 최소화하고 잦은 유지 보수가 필요 없으며, 기술한 발명을 기반으로 용접부 내의 결함정도를 온라인으로 측정한 후 판파단의 위험성을 제거하고, 조업의 안전성과 용접품질의 향상 및 제조원가 절감의 효과를 얻을 수 있으며, 롤 파손을 미연에 방지할 수 있게 된다.

이상의 설명은 본 발명의 구체적인 실시 예에 대한 설명에 불과하고, 본 발명은 이러한 구체적인 실시 예에 한정되지 않으며, 또한, 본 발명에 대한 상술한 구체적인 실시 예로부터 그 구성의 다양한 변경 및 개조가 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.

Claims

초음파 센서(50)에 있어서,

센서 케이스;

상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 제공되는 펄스에 따라 바이어스 필드를 형성하는 자석(51)과, 상기 바이어스 필드에 직교하는 다이내믹 필드를 형성하기 위한 페라이트 코어(521) 및 코일(522)을 갖는 프로브(52)를 포함하는 초음파 발생부;

상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 반사되는 초음파를 검출하는 초음파 수신부를 구비하며,

상기 페라이트 코어(521)에 의해 자속밀도를 증가시켜 강력한 초음파를 발생하여 강판의 용접부 불량을 센싱하도록 구성한 것을 특징으로 하는 초음파 센서.
제1항에 있어서, 상기 초음파 센서(50)의 자석(51)은

사각기둥 형성의 N극(51a)과, 이 N극(51a)으로부터의 일정 거리를 두고 형성한 사각기능 형상의 S극(52b)과, 상기 N극(51a)의 상부에서 S극(51b)의 상부로 일체로 연결된 연결부(51c)를 포함하고, 상기 펄스발생기(40)에 의한 펄스에 따라, 상기 N극(51a) 및 S극(51b)에 의해 바이어스 필드를 형성하도록 구성한 것을 특징으로 하는 초음파 센서.
제2항에 있어서, 상기 초음파 센서(50)의 프로브(52)는

상기 자석(51)의 N극(51a) 및 S극(51b) 사이의 상기 연결부(51c) 하부에 위치한 페라이트 코어(521);

상기 페라이트 코어(521)에 상기 펄스발생기(40)의 출력에 연결된 신호선을 상기 자석(51)의 연결부(51c) 길이 방향으로 권선한 코일(522)을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서.
제3항에 있어서, 상기 프로브(52)의 페라이트 코어(521)는

상기 자석(51)의 연결부(51c) 길이 방향으로 코일(522)이 권선되는 몸체(521a);

상기 몸체(521a) 양측에 서로 마주보도록 형성한 다리(521b,521c)를 포함하며,

상기 몸체(521a)와 다리(521b,521c)에 의해서 교각 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 센서.
초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치에 있어서,

제어에 따라 측정대상 강판의 폭방향으로 센서의 이동을 제어하는 스캔 제어기(30);

이동하는 강판 상부에 설치된 고정 프레임(1)과, 이 프레임(1)에 이동가능토록 설치되어 상기 스캔 제어기(30)의 제어에 따라 폭방향으로 이동하는 가동 장치(2);

제어에 따른 펄스를 발생하는 펄스발생기(40);

상기 가동장치(2)의 하부에 장착한 센서 케이스와, 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 제공되는 펄스에 따라 바이어스 필드를 형성하는 자석(51), 상기 바이어스 필드에 직교하는 다이내믹 필드를 형성하기 위한 페라이트 코어(521) 및 코일(522)을 갖는 프로브(52)를 포함하는 초음파 발생부와, 상기 센서 케이스 내부에 장착되며, 반사되는 초음파를 검출하는 초음파 수신부를 구비하며, 상기 페라이트 코어(521)에 의해 자속밀도를 증가시켜 강력한 초음파를 발생하여 강판의 용접부 불량을 센싱하는 초음파 센서(50);

상기 초음파 센서(50)에 의한 감지신호중 설정대역을 통과시키는 밴드패스필터(60);

상기 밴드패스필터(60)를 통한 신호를 A/D 변환하는 신호처리기(70); 및

동작개시 선택에 따라 제어를 시작하여, 상기 스캔제어기(30)의 동작을 제어하고, 상기 신호처리기(70)로부터의 신호에 따라 용접부 불량을 판단하여 저장 및 화면 표시하는 메인 제어기(20)를 구비함을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치.
제5항에 있어서, 상기 초음파 센서(50)의 자석(51)은

사각기둥 형성의 N극(51a)과, 이 N극(51a)으로부터의 일정 거리를 두고 형성한 사각기능 형상의 S극(52b)과, 상기 N극(51a)의 상부에서 S극(51b)의 상부로 일체로 연결된 연결부(51c)를 포함하고, 상기 펄스발생기(40)에 의한 펄스에 따라, 상기 N극(51a) 및 S극(51b)에 의해 바이어스 필드를 형성하도록 구성한 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치.
제6항에 있어서, 상기 초음파 센서(50)의 프로브(52)는

상기 자석(51)의 N극(51a) 및 S극(51b) 사이의 상기 연결부(51c) 하부에 위치한 페라이트 코어(521);

상기 페라이트 코어(521)에 상기 펄스발생기(40)의 출력에 연결된 신호선을 상기 자석(51)의 연결부(51c) 길이 방향으로 권선한 코일(522)을 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치.
제7항에 있어서, 상기 프로브(52)의 페라이트 코어(521)는

상기 자석(51)의 연결부(51c) 길이 방향으로 코일(522)이 권선되는 몸체(521a);

상기 몸체(521a) 양측에 서로 마주보도록 형성한 다리(521b,521c)를 포함하며,

상기 몸체(521a)와 다리(521b,521c)에 의해서 교각 형상으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 센서를 이용한 강판 용접부의 원거리 검사장치.