KR100594498B1 - 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극 장치 및 분극 방법 - Google Patents

동축상 가요성 압전체 케이블의 분극 장치 및 분극 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명의 과제는 동축상 가요성 압전체의 결함이 포함되는 경우, 분극 전에 결함의 위치를 특정하는 결함 검출 장치 및 결함 방법을 제공하는 것이다. 또한, 압전체 튜브의 이동이 작은 힘이라도 가능하게 되는 분극 장치 및 분극 방법을 제공하는 것이다. 검사용 전극 수단의 구멍에 배설된 압전 튜브를 이동시키면서 동축상 가요성 압전체에 직류 전류를 인가하는 구성의 동축상 가요성 압전체 케이블 결함 검출 장치와 결함부에 마크를 붙이는 마킹 장치를 제공한다. 또한, 압전체 튜브 통로부에 설치된 도전성 블록을 복수로 분할함으로써, 분할된 한 개당의 블록상 도전체와 압전체 튜브의 마찰력을 저감시킨다. 그리고, 압전체 튜브의 꺾임부에 배설된 풀리로 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
압전체 케이블, 분극, 결함검출

Description

동축상 가요성 압전체 케이블의 분극 장치 및 분극 방법{COAXIAL FLEXIBLE PIEZOELECTRIC CABLE POLARIZER AND POLARIZING METHOD}
본 발명은 동축 가요성 압전체 케이블의 분극에 관한 것이다. 또한, 동 케이블의 결함 검출 장치 및 결함 검출 방법에 관한 것이다.
종래, 이 종류의 동축상 가요성 압전체 케이블은, 도 7에 나타낸 바와 같이 심전극(1)의 주위에 동축상 가요성 압전체(2)를 형성한 압전체 튜브(3)의 외표면에 외측 전극(4)을 형성하고, 또한, 그 주위에 보호 피복층(5)을 형성하여 구성된다.
가요성 압전체 케이블은 일반적으로, 이하와 같이 분극된다.
문헌 1(압전 세라믹 분말과 합성고무와 빈 압전 복합 재료, 분체와 공업, 22권, 1호, 50∼56 페이지, 1990)에서는, 심전극(1)과 외측 전극(4) 사이에 고전압을 인가하여, 동축상 가요성 압전체(2)를 분극하는 것이 개시되어 있다. 이것은, USP 4,568,851에도 명시되어 있다. 분극에 의해, 세라믹 입자의 자발 분극의 방향이 전계 방향으로 모이기 때문에, 동축상 가요성 압전체(2)에 압전성이 부여된다. 이 점에서, 분극은 중요한 역할을 담당하고 있다.
그러나, 상기의 방법에서는, 심전극(1)과 외측 전극(4) 사이에 고전압을 인 가하였을 때, 동축상 가요성 압전체(2) 안에 미소한 크랙이나 공극 등의 결함이 존재한다. 그 결과, 심전극(1)과 외측 전극(4) 사이에 고전압을 인가할 수 없게 되기 때문에, 동축상 가요성 압전체(2)(통상, 수백 m 이상의 길이)를 분극할 수 없게 된다. 또한, 심전극(1)과 외측 전극(4) 사이에 고전압을 인가할 때까지, 환언하면, 분극하는 것을 제외하고, 동축상 가요성 압전체 케이블로서 완성할 때까지 결함의 존재를 검출할 수 없기 때문에, 제조가 불안정해지고, 제품 수율이 저하된다. 이 때문에, 분극하기 전에 결함의 존재 위치를 특정하는 것이 요망되고 있었다.
그 때문에, 가요성 압전체 케이블은 이하와 같은 분극 방법을 생각할 수 있다.
도 8에 나타낸 바와 같이, 심전극(1)의 주위에 동축상 압전체(2)를 형성한 압전체 튜브(3)를 블록상 도전체(6)의 압전체 튜브 통로부(61)에 배설하고, 블록상 도전체(6)와 심전극(1)에, 리드선(81), 리드선(82)을 통하여 직류 전압 발생수단 (9)을 접속하여 직류 전압을 인가하는 분극 장치를 생각할 수 있다. 혹은, 도 9에 나타낸 바와 같이, 압전체 튜브(3)를 블록상 도전체(6)에 직접 배설하고, 블록상 도전체(6)와 심전극(1)에, 리드선(8)과 리드선(81)을 통하여 직류 전압 발생수단 (9)을 접속하여 직류 전압을 인가하는 분극 장치를 생각할 수 있다. 이러한 분극 장치에 따르면, 동축상 가요성 압전체(2)가 블록상 도전체(6) 혹은, 블록상 도전체 (6)의 압전체 튜브 통로(61)에 배설되어 있기 때문에, 블록상 도전체(6)는 외측 전극으로 작용한다. 따라서, 상기 블록상 도전체(6)와 심전극(1) 사이에 직류 전압 발생수단(9)으로 직류 전압을 인가하여, 블록상 도전체(6)에 배설된 부분의 동축상 가요성 압전체(2)를 분극할 수 있다.
그러나, 상기 종래의 방법에서는, 하기와 같은 과제가 있었다.
블록상 도전체(6)와 심전극(1)에 직류 전압 발생수단(9)에 의해 직류 전압을 인가한 경우, 정전기력에 의해 동축상 가요성 압전체(2)와 블록상 도전체(6)는 서로 끌어당기는 힘이 발생한다. 이 때문에, 압전체 튜브(3)를 이동시키는 경우, 동축상 가요성 압전체(2)와 블록상 도전체(6) 사이에 마찰력이 발생하여, 압전체 튜브(3)가 이동시킬 수 없게 되거나, 또는, 이동시킬 수 있다 해도 큰 힘을 필요로 한다.
본 발명은 상기 종래의 과제를 해결하는 것으로, 압전체 튜브(3)를 적은 힘으로 이동시킬 수 있도록 한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극 장치와 분극 방법의 제공을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함을, 분극하기 전에 특정하기 위한 결함 검출 장치 및 결함 검출 방법의 제공을 목적으로 한다.
상기 종래의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극 장치는, 블록상 도전체의 압전 튜브 통로부에 마찰 저항을 경감하기 위하여 요철(凹凸)부를 설치한 것이다. 이 요철에 의해, 압전체 튜브와 압전체 튜브 통로부의 마찰력을 저감하여, 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여, 본 발명의 동축상 가요성 압전 체 케이블의 분극 장치는, 압전체 튜브의 통로부를 가지며, 병렬로 늘어선 복수의 블록상 도전체와, 압전체 튜브의 꺾임부에 배치되고, 압전체 튜브를 이동시키는 복수의 풀리에, 압전체 튜브를 배설하여, 블록상 도전체와 심전극 사이에 직류 전압을 인가하는 것이다. 블록상 도전체를 복수로 분할함으로써, 분할된 한 개당의 압전체 튜브 통로부와 압전체 튜브와의 마찰력을 저감한다. 그리고, 압전체 튜브의 꺾임부에 배치되어 복수의 풀리로 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있도록 한 것이다.
또한, 상기 종래의 과제를 해결하기 위하여 본 발명은 심전극 주위에 동축상 가요성 압전체를 형성한 압전체 튜브가 배설되는 높이를 갖는 검사용 전극수단과, 상기 검사용 전극수단의 뒤에 배치되어, 상기 압전체 튜브를 이동시키는 이동수단과, 상기 검사용 전극수단과 상기 심전극에 접속된 직류 전압 인가수단으로 이루어지는 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치를 제공한다. 상기 발명에 따르면, 동축상 가요성 압전체가 검사용 전극수단의 구멍에 배설되어 있기 때문에, 검사용 전극수단은 외측전극으로서 작용한다. 따라서, 검사용 전극수단과 심전극 사이에 직류 전압 인가수단에 의해, 직류 전압을 동축상 가요성 압전체에 인가할 수 있다. 검사용 전극수단의 구멍에 배설되어 있는 부분의 동축상 가요성 압전체(이하, 피검사 동축상 가요성 압전체라고 함)에 결함이 존재하는 경우, 그 결함부에서 미소 방전이 생긴다. 미소 방전에 수반하여, 방전 전류가 흐르거나, 소리나 빛이 발생하기 때문에, 결함의 존재를 용이하게 검출할 수 있다. 따라서, 결함이 피검사 동축상 가요성 압전체에 존재하는 것을 특정할 수 있다.
또한, 본 발명은, 상기 과제를 해결하기 위하여, 심전극 주위에 동축상 가요성 압전체를 형성한 압전체 튜브가 배설되는 구멍을 갖는 검사용 전극수단과, 상기 검사용 전극수단의 뒤에 배치되어, 상기 압전체 튜브를 이동시키는 이동수단과, 상기 검사용 전극수단과 상기 심전극에 접속된 직류 전압 인가수단으로 이루어지는 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치를 제공한다.
상기 발명에 따르면, 동축상 가요성 압전체가 검사용 전극수단의 구멍에 배설되어 있기 때문에 검사용 전극수단은 외측전극으로서 작용한다. 따라서, 검사용 전극수단과 심전극 사이에 직류 전압 인가수단에 의해, 직류 전압을 동축상 가요성 압전체에 인가할 수 있다. 검사용 전극수단의 구멍에 배설되어 있는 부분의 동축상 가요성 압전체(이하, 피검사 동축상 가요성 압전체라고 함)에 결함이 존재하는 경우, 그 결함부에서 미소 방전이 생긴다. 미소 방전에 수반하여, 방전 전류가 흐르거나, 소리나 빛이 발생하기 때문에, 결함의 존재를 용이하게 검출할 수 있다. 따라서, 결함이 피검사 동축상 가요성 압전체에 존재하는 것을 특정할 수 있다.
청구항 1에 기재된 분극장치는, 심전극 주위에 동축상 가요성 압전체를 형성한 압전체 튜브 통로부가 요철상인 통로부를 가지는 블록상 도전체와, 블록상 도전체와 심전극에 접속된 직류 전압 발생수단을 구비한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치이다. 압전체 튜브를 블록상 도전체의 통로부에 배설함으로써, 블록상 도전체는 외측 전극으로서 작용한다. 따라서, 블록상 도전체와 심전극 사이에 고전압을 인가함으로써, 블록상 도전체가 배설된 부분의 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다. 그리고, 블록상 도전체의 압전체 튜브 통로부는 요철상으로 하고 있 다. 압전체 튜브를 이동시키는 경우, 이 요철에 의해, 압전체 튜브와 압전체 튜브 통로부의 마찰력을 저감할 수 있기 때문에, 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
청구항 2에 기재된 분극장치는, 청구항 1에 기재된 구성에 추가하여, 블록상 도전체에 배설된 압전체 튜브에 열을 가하여 압전체 튜브의 온도를 제어할 수 있기 때문에 필요한 온도에서 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다.
청구항 3에 기재된 분극장치는, 블록상 도전체에 금속망을 배설하고, 압전체 튜브의 통로부를 금속망으로 한 청구항 1에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치이다. 금속망을 이용하여 요철을 형성함으로써, 압전체 튜브의 배설 표면을 요철상으로 가공하는 일 없이, 압전체 튜브와 압전체 튜브 통로부의 마찰력을 저감하여 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
청구항 4에 기재된 분극장치는, 블록상 도전체에 표면이 요철상의 홈을 설치하고, 압전체 튜브의 배설을 표면이 요철상의 홈으로 한 청구항 1 내지 2항 중 어느 한 항에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치이다. 블록상 도전체를 가열한 경우, 블록상 도전체의 홈에 배설된 압전체 튜브는 홈의 저면과 양벽면으로부터 가열된다. 그 때문에, 압전체 튜브는 보다 균등하게 가열되기 때문에 필요한 온도로 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다. 또한, 상부가 해방되어 있어 압전체 튜브를 홈 상부에서 간단하게 배설할 수 있다.
청구항 5에 기재된 분극장치는, 블록상 도전체에 금속망이 배설된 홈을 설치하고, 압전체 튜브의 배설을 금속망이 배설된 홈으로 한 청구항 1 내지 2 중 어느 한 항에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치이다. 압전체 튜브의 배설을 금속망이 배설된 홈으로 함으로써, 압전체 튜브와 금속망의 접촉이 점형상으로 된다. 그 때문에, 압전체 튜브와 압전체 튜브 배설면의 마찰력을 저감하여 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
청구항 6에 기재된 발명은, 압전체 튜브가 블록상 도전체의 통로부에 배설되고, 압전체 튜브의 심선과 블록상 도전체 사이에 직류 전압을 인가하는 분극방법이다. 따라서, 블록상 도전체는 외측전극으로서 작용하기 때문에, 블록상 도전체와 심전극 사이에 고전압을 인가함으로써 블록상 도전체와 블록상 도전체의 통로부에 배설된 부분의 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다. 블록상 도전체의 압전체 튜브 통로부는 마찰 저항을 경감하기 위하여 요철상으로 하고 있다. 이 요철에 의해, 압전체 튜브와 압전체 튜브 통로부의 접촉이 점 형상으로 된다. 그 때문에, 압전체 튜브와 압전체 튜브 배설면의 마찰력을 저감하여 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다. 또한, 압전체 튜브의 정지와 이동시간, 또는, 이동 속도를 제어함으로써 필요한 시간에서 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다.
청구항 7에 기재된 발명은, 청구항 2에 기재된 분극방법에 있어서, 히터를 배설한 가열 블록에 의해 블록상 도전체를 가열하여 블록상 도전체에 배설된 압전체 튜브에 열을 가하면서 압전체 튜브의 심선과 블록상 도전체 사이에 직류 전압을 인가하는 분극방법이다. 압전체 튜브의 온도를 제어할 수 있기 때문에, 필요한 온도에서 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다.
청구항 8 내지 11에 기재된 분극장치는, 심전극 주위에 동축상 가요성 압전 체를 형성한 압전체 튜브의 통로부를 가지고, 병렬로 늘어선 복수의 블록상 도전체와, 상기 압전체 튜브의 꺾임부에 배치되어, 상기 압전체 튜브를 이동시키는 복수의 풀리와, 상기 복수의 블록상 도전체와 상기 심전극에 접속된 직류전압 발생수단으로 이루어지는 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치이다.
압전체 튜브를 병렬로 늘어선 복수의 블록상 도전체 통로부에 배설함으로써, 블록상 도전체는 외측 전극으로서 작용한다. 압전체 튜브의 꺾임부에 배치된 복수의 풀리는 상기 압전체 튜브를 이동시킨다. 따라서, 블록상 도전체와 심전극 사이에 고전압을 인가함으로써, 블록상 도전체에 배설된 부분의 동축상 가요성 압전체를 이동하면서, 또는 이동과 정지를 반복하면서 분극할 수 있다.
블록상 도전체를 복수로 분할함으로써, 분할된 한 개당의 압전체 튜브 통로부와 압전체 튜브의 마찰력은 저감한다. 그리고, 압전체 튜브의 꺾임부에 배치되어 복수의 풀리로 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
청구항 12에 기재된 분극장치는, 청구항 11에 기재된 구성과 아울러, 직경이 같고 회전수를 순차적으로 느리게 한 풀리를 복수 구비하여, 압전체 튜브를, 압전체 튜브의 꺾임부에 배치된 복수의 풀리로 이동시키는 것이다. 그리고, 압전체 튜브의 이동 스피드는 순차적으로 느려지기 때문에, 압전체 튜브의 신장의 차나 풀리 회전수의 미소한 차에 의해 압전체 튜브를 서로 끌어당기는 일 없이 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다.
청구항 13에 기재된 분극장치는, 청구항 11에 기재된 구성과 아울러, 회전수가 같고, 직경을 순차적으로 작게 한 풀리를 복수 구비하여, 압전체 튜브를, 압전 체 튜브의 꺾임부에 배치된 풀리로 이동시키는 것이다. 그리고, 압전체 튜브의 이동 스피드는 순차적으로 느려지기 때문에, 압전체 튜브의 신장의 차나 풀리 직경의 미소한 차에 의해 압전체 튜브를 서로 끌어당기는 일 없이 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다.
청구항 14에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출장치에서는, 동축상 가요성 압전체가 검사용 전극수단의 구멍에 배설되어 있기 때문에, 검사용 전극수단은 외측전극으로서 작용한다. 따라서, 검사용 전극수단과 심전극 사이에 직류 전압 인가수단에 의해, 직류 전압을 동축상 가요성 압전체에 인가할 수 있다.
미소한 결함이 피검사 동축상 가요성 압전체에 포함될 때, 그 결함부에서 미소 방전이 생긴다. 미소 방전에 수반하여, 방전 전류가 흐르거나, 소리나 빛이 발생하기 때문에, 결함부가 피검사 동축상 가요성 압전체에 존재하는 것을 검출할 수 있다.
청구항 15에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 검사용 전극수단이 금속으로 구성된다. 금속은 전기 저항이 낮고, 가공을 하기 쉽기 때문에 검사용 전극수단에 적합하다.
청구항 16에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 검사용 전극수단이 흑연으로 구성된다. 흑연은 도전성을 갖음과 동시에 저마찰성이기 때문에, 동축상 가요성 압전체를 매끄럽게 이동시킬 수 있다.
청구항 17에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 심전극에 접속된 직류 전압 인가수단의 극을 어스 전위로 유지하고 있다. 따라서, 심전극에 인체가 닿아도 감전되는 일이 없어 안전성을 유지할 수 있다.
청구항 18에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 압전체 튜브가 검사용 전극수단인 도전체에 설치된 구멍에 배설되어 있을 때, 압전체 튜브의 심선과 상기 검사용 전극수단에 직류 전압을 인가한다. 압전체 튜브는 정지, 또는 이동수단에 의해 이동하고 있을 때, 심선과 검사용 전극수단 사이에 직류전압을 인가할 수 있기 때문에, 결함을 연속적으로 검출할 수 있다.
청구항 19에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 마킹수단이 배치되어 있다. 결함부에서 미소 방전이 생겼을 때, 마킹수단을 동작시켜 동축상 가요성 압전체에 마크할 수 있다. 검사용 전극수단과 마킹수단 사이의 거리를 특정해 둠으로써 결함이 존재하는 부분을 특정할 수 있다.
또한, 검사용 전극수단의 뒤에 마킹수단을 배치함으로써, 동축상 가요성 압전체의 결함부에 마크할 수 있다. 결국, 미소 방전이 생긴 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부가, 검사용 전극수단에서 마킹수단의 위치까지 이동하였을 때 마킹수단을 동작시켜 동축상 가요성 압전체의 결함부에 마크할 수 있다.
청구항 20에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 마킹수단이 클램프 장치이다. 동축상 가요성 압전체는 클램프 장치로 가압됨으로써 변형한다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다.
청구항 21에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 마킹수단인 클램프 장치에 히터를 구비하고 있다. 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부는 클램프 장치로 가압됨과 동시에 가열된다. 동축상 가요성 압전체 중에 포 함되는 수지가 연화하여, 가압, 가열된 부분은 용이하게 변형한다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다.
청구항 22에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 마킹수단이 레이저 가열장치이다. 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부는 레이저 가열장치로 가열됨으로써 레이저 조사부가 용해된다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다.
청구항 23에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 마킹수단이 열풍 가열장치이다. 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부는 열풍 가열장치로 가열됨으로써 가열된 부분이 용해된다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다.
청구항 24에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 심전극, 또는 검사용 전극수단과 직류 전압 인가수단 사이에 설치된 전류 검출수단을 구비함으로써 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다.
청구항 25에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 압전체 튜브가 검사용 전극수단인 도전체에 설치된 구멍에 배설되어 있을 때, 압전체 튜브의 심선과 상기 검사용 전극수단에 직류 전압을 인가한다. 압전체 튜브가 정지, 또는 이동수단에 의해 이동하고 있을 때, 심선과 검사용 전극수단 사이에 직류전압을 인가할 수 있기 때문에 결함을 연속적으로 검출할 수 있다.
청구항 26에 기재된 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치에서는 전류가 소정치 이상 흐른 것을 전류 검출수단에 의해 검출하였을 때, 마킹수단을 동작시켜 압전체 튜브 표면에 마크를 붙인다. 따라서, 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 작업을 자동적으로 연속하여 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 분극 장치의 구성을 나타내는 외관약도.
도 2는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 분극 장치의 구성을 나타내는 외관약도.
도 3은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 분극 장치의 구성을 나타내는 외관약도.
도 4는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 분극 장치의 구성을 나타내는 외관약도.
도 5는 본 발명의 실시예 2에 있어서의 분극 장치의 구성을 나타내는 외관약도.
도 6은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 분극 장치의 구성을 나타내는 외관약도.
도 7은 동축상 가요성 압전체 케이블에 있어서의 구성을 나타내는 외관사시도.
도 8은 종래의 동축상 가요성 압전체 케이블에 있어서의 분극 장치의 구성을 나타내는 외관사시도.
도 9는 종래의 동축상 가요성 압전체 케이블에 있어서의 분극 장치의 구성을 나타내는 외관사시도.
도 10은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치의 구성도.
도 11은 본 발명의 실시예 8에 있어서의 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치의 구성도.
도 12는 본 발명의 실시예 9에 있어서의 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치의 구성도.
도 13은 본 발명의 실시예 10에 있어서의 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치의 구성도.
도 14는 본 발명의 실시예 11에 있어서의 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치의 구성도.
도 15는 본 발명의 실시예 12에 있어서의 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치의 구성도.
도 16은 본 발명의 실시예 13에 있어서의 동축상 가요성 압전체 케이블의 결함 검출 장치의 구성도.
[부호의 설명]
1 심전극 2 동축 가요성 압전체 3 압전체 튜브 4 외측전극
5 보호 피복층 6 도전체 블록 61 압전체 튜브 통로부
62 요철형상 7 히터 71 가열 블록 72 절연시트
73 단열재 8, 81, 82 리드선 9 직류 전압 발생수단 10 금속망
11 홈 17, 17a, 17b 풀리 171 풀리의 홈 260 검사용 전극수단
261 구멍 270, 271 리드선 280 직류 전압 인가수단
290 마킹 수단 301, 302 클램프 금구 310 클램프 장치
311 히터 312 레이저 장치 321 레이저광 313 열풍발생장치
331 열풍 314 전류 검출수단
이하, 본 발명의 실시예에 대하여 도 1 내지 도 16을 참조하여 설명한다.
(실시예 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 있어서의 동축상 가요성 압전체 분극장치의 구성을 나타내는 외관약도이다. 심전극(1)에 대하여 동축상 가요성 압전체(2)가 형성된다. 이 성형체를 압전체 튜브(3)라고 한다. 심전극(1)으로서, 코일상 금속선이나 금속세선을 묶은 선 등이 이용된다. 가요성 압전체(2)로서, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 클로로프렌 수지, 염소화 폴리에틸렌 수지 등의 고분자 모재에 티탄산 지르콘산납 등의 세라믹 압전체 분말을 첨가한 복합 압전체나 PVDF 등의 고분자 압전체가 이용된다.
블록상 도전체(6)에 설치된 압전체 튜브 통로부(61)에 압전체 튜브(3)를 배설하고, 이동수단(도시하지 않음)에 의해 압전체 튜브(3)를 이동시킨다. 압전체 튜브 통로부(61)는 요철상으로 하고 있다. 블록상 도전체(6)로서, 철, 스테인레스, 구리, 황동, 알루미늄, 흑연 등의 도전체를 이용한다. 압전체 튜브 통로부(61)의 요철은 절삭 가공, 방전 가공, 단조(鍛造) 가공 등으로 수행한다. 본 실시예에서는 블록상 도전체(6)의 재료로서, 용이하게 입수할 수 있고, 가공이 용이한 알루미늄을 이용하였다. 구체적으로는, 외경 2㎜의 압전체 튜브(3)에 대하여, 폭 30㎜, 높이 20㎜, 길이 5000mm로 하고 있다. 압전체 튜브 통로부(61)의 요철은 요부깊이 0.5mm, 요부폭 1.5mm, 철부폭 1mm로 하고 있다. 즉, 요부와 철부를 피치 2.5mm로 연속적으로 가공하고 있다. 압전체 튜브 통로부(61)의 요철은 압전체 튜브(3)와의 접촉 면적을 줄이는 것이 목적이기 때문에 평목, 십자목 등의 마디목이라도 무방하다. 이동수단(도시하지 않음)으로는, 권취 드럼에 압전체 튜브(3)를 감아 권취 드럼을 회전시켜 압전체 튜브(3)를 이동시킨다. 또한, 도 1에서는, 블록상 도전체(6)에 배설된 압전체 튜브(3)의 이동 방향을 화살표로 나타내고 있다.
동축상 가요성 압전체(2)를 분극할 때의 온도는, 일반적으로, 동축상 가요성 압전체(2)를 사용하는 온도 이상으로 할 필요가 있어, 동축상 가요성 압전체(2)를 필요한 온도로 유지하면서 분극한다. 동축상 가요성 압전체(2)는 압전체 튜브 통로부(61)의 요철에 접촉하고 있기 때문에, 블록상 도전체(6)를 가열함으로써 동축상 가요성 압전체(2)를 필요한 온도로 가열할 수 있다. 블록상 도전체(6)를 필요한 온도로 가열하기 위하여, 히터(7)를 배설한 가열 블록(71)을 이용하여 절연 시트(72)를 통하여 블록상 도전체(6)를 임의의 온도로 가열한다. 본 실시예에 있어서, 절연 시트(72)로서 두께 0.5mm의 마이카를 사용하였으나, 폴리이미드, 폴리테트라플루오로에틸렌, 폴리에틸렌테레프탈레이트(PET로 약칭됨), 실리콘 고무 등의 전기 절연 재료를 이용하여도 무방하다.
블록상 도전체(6)와 리드선(8)을 전기적으로 접속하여, 리드선(8)은 전기적 으로 직류 전압 발생수단(9)의 정극 또는 부극에 접속한다. 또한, 심전극(1)과 리드선(81)을 전기적으로 접속하여, 리드선(81)은 직류 전압 발생수단(9)의 다른 극에 접속한다. 이렇게 접속하여, 압전체 튜브(3)를 정지, 또는 이동시키면서, 직류 전압 발생수단(9)에 의해 심전극(1)과 블록상 도전체(6)와의 사이에 고전압이 인가되어 동축상 가요성 압전체(2)를 분극한다. 분극시에는, 심전극(1)과 블록상 도전체(6)와의 사이에 5 내지 10kV/mm의 고전압이 인가한다. 구체적으로는, 압전체 튜브(3)의 온도는 120℃, 인가 전압은 8kV/mm로 분극을 수행한다.
압전체 튜브 통로부(61)는 마찰 저항을 경감하기 위하여 요철상으로 하고 있다. 압전체 튜브(3)는 요철의 철부에만 접촉한다. 정전기력에 의해 동축상 가요성 압전체(2)와 압전체 튜브 통로부(61)가 서로 끌어당기는 힘은 철부의 면적에 비례한다. 그리고, 압전체 튜브(3)를 이동시킬 때의 마찰력은 동축상 가요성 압전체(2)와 압전체 튜브 통로부(61)가 서로 끌어당기는 힘에 비례한다. 즉, 이 요철에 의해, 압전체 튜브(3)와 압전체 튜브 통로부(61)의 마찰력을 저감할 수 있어 압전체 튜브(3)를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
(실시예 2)
도 2는, 본 발명의 실시예 2에 있어서의 동축상 가요성 압전체 분극장치의 구성을 나타내는 외관약도이다. 실시예 2에서는, 압전체 튜브 통로부를 금속망(10)으로 한 구성이다. 블록상 도전체(6)의 면상에 설치한 금속망(10)에 압전체 튜브(3)를 배설하여, 이동수단(도시하지 않음)에 의해 이동시킨다. 금속망(10)은 표면이 요철상으로 되어 있다. 금속망(10)을 이용하여 요철을 형성함으로써, 압전 체 튜브(3)의 배설 표면을 요철상으로 가공하는 일 없이, 압전체 튜브(3)와 압전체 튜브 통로부(실시예 2에서는 금속망(10))의 마찰력을 저감하여, 압전체 튜브(3)를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
금속망(10)으로서, 철, 스테인레스, 구리, 황동, 알루미늄 등의 도전체를 이용한다. 본 실시예에서는 금속망(10)의 재료로서, 용이하게 입수할 수 있고, 내부식성이 있는 스테인레스강을 이용하였다. 구체적으로는, 선지름 0.2mm, 메쉬 50의 스테인레스강의 망을 이용하였다.
(실시예 3)
도 3은 본 발명의 실시예 3에 있어서의 동축상 가요성 압전체 분극장치의 구성을 나타내는 외관약도이다. 블록상 도전체(6)에 홈(11)을 설치하여, 압전체 튜브(3)의 통로부를 홈(11)으로 하고, 홈(11)의 내면을 요철상(62)으로 한 분극장치이다. 블록상 도전체(6)를 가열하여, 블록상 도전체(6)의 홈(11)에 배설된 압전체 튜브(3)에 열을 가했을 때, 압전체 튜브(3)는 홈(11)의 저면과 양벽면부터 가열된다. 그 때문에, 압전체 튜브(3)는 보다 균등하게 가열되기 때문에, 필요한 온도로 동축상 가요성 압전체(2)를 분극할 수 있다. 또한, 상부가 해방되어 있어, 압전체 튜브(3)를 홈(11) 상부에서 간단하게 배설할 수 있다. 또한, 압전체 튜브(3)의 통로부인 홈(11)의 내면은 요철상(62)이기 때문에, 압전체 튜브(3)는 요철의 철부에만 접촉하기 때문에 압전체 튜브(3)를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
블록상 도전체(6)로서, 철, 스테인레스, 구리, 황동, 알루미늄, 흑연 등의 도전체를 이용한다. 홈(11)의 형태는 다각형상(삼각형상, 사각형상, 오각형상, 육 각형상 등), U자형상 등 압전체 튜브(3)가 배설될 수 있는 형상이면 형태는 상관없다. 홈(11)의 가공은 절삭, 방전, 압출 가공 등을 이용한다. 요철상(62)은, 홈(11)의 내면을 직접, 절삭, 방전, 프레스 가공 등을 이용하여 형성하는 방법과, 요철이 형성된 도전성의 부재(금속망, 팬팅 시트, 요철형상이 형성된 프레스 시트 등)를 홈(11)에 배설하는 방법이 있다.
본 실시예에서는 블록상 도전체(6)로서, 알루미늄을 이용하여, 홈(11)의 형상은 간단하게 엔드 밀 가공이 가능하도록 U자 형상으로 하고, U자 형상의 내면, 즉 요철상(62)을 형성하기 위하여 스테인레스강의 망을 배설하였다. 또한, 도 3에서는, 블록상 도전체(6)에 배설된 압전체 튜브(3)의 이동 방향을 화살표로 나타내고 있다.
(실시예 4)
도 4는 본 발명의 실시예 4에 있어서의 동축상 가요성 압전체 분극장치의 구성을 나타내는 외관약도이다. 심전극(1)에 대하여 동축상 가요성 압전체(2)가 형성된다. 이 성형체를 압전체 튜브(3)라고 한다. 심전극(1)으로서, 코일상 금속선이나 금속세선을 묶은 선 등이 이용된다. 동축상 가요성 압전체(2)로서, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 클로로프렌 수지, 염소화 폴리에틸렌 수지 등의 고분자 모재에, 티탄산 지르콘산납 등의 세라믹 압전체 분말을 첨가한 복합 압전체나 PVDF 등의 고분자 압전체가 이용된다.
블록상 도전체(6)는 복수개(본 실시예에서는 4개), 병렬로 배치하고 있다. 블록상 도전체(6)에는 압전체 튜브 통로부(61)의 홈을 설치하고, 재료는 철, 스테 인레스, 구리, 황동, 알루미늄, 흑연 등의 도전체를 이용한다. 압전체 튜브 통로부 (61)는 절삭 가공, 방전 가공, 단조(鍛造) 가공 등으로 수행한다. 본 실시예에서는 블록상 도전체(6)의 재료로서, 용이하게 입수할 수 있고, 가공이 용이한 알루미늄을 이용하였다. 구체적 치수로서 외경 2mm의 압전체 튜브(3)에 대하여, 압전체 튜브 통로부(61)는 홈폭 3mm, 홈깊이 7mm로 하고, 블록상 도전체(6)는 폭 30mm, 높이 20mm, 길이 1000mm로 하고 있다.
풀리(17)는 압전체 튜브(3)의 꺾임부(본 실시예에서는 세 곳)에 설치되고, 풀리 구동장치(173)에 의해 구동되고 있다. 풀리(17)에는 홈(171)이 설치되어 있다. 홈(171)은 V자형상, 또는, U자형상의 형상이고, 압전체 튜브(3)가 걸쳐지도록 되어 있다.
압전체 튜브(3)의 가열은 블록상 도전체(6)를 가열함으로써 간접적으로 수행한다. 블록상 도전체(6)를 필요한 온도로 가열하기 위하여, 히터(7)를 배설한 가열 블록(71)을 이용하여, 절연 시트(72)를 통하여 블록상 도전체(6)를 임의의 온도로 가열한다. 본 실시예에 있어서, 절연 시트(72)로서 두께 0.5mm의 마이카판을 사용하였다. 또한, 가열 블록(71)의 하면에는 단열재(73)를 설치하여, 열이 가열 블록 상면의 블록상 도전체(6)에 효율적으로 전해지도록 하고 있다.
동축상 가요성 압전체(2)로의 전압 인가는 심전극(1)과 블록상 도전체(6)를 전극으로 하여 수행한다. 각각의 블록상 도전체(6)와 리드선(81)의 한 쪽을 전기적으로 접속하고, 리드선(81)의 다른 쪽은 직류 전압 발생수단(9)의 정극 또는 부극에 전기적으로 접속한다. 또한, 심전극(1)과 리드선(82)의 한 쪽을 전기적으로 접 속하고, 리드선(82)의 다른 쪽은 직류 전압 발생수단(9)의 타극에 전기적으로 접속한다.
이상과 같은 구성으로, 블록상 도전체(6)에 설치된 압전체 튜브 통로부(61), 풀리(17)의 홈(171)에 순차적으로, 압전체 튜브(3)를 배설하고, 풀리 구동장치 (173)에 의해 풀리(17)를 구동하여, 각각의 풀리(17)를 화살표(172) 방향으로 회전시킨다. 그리고, 압전체 튜브(3)를 화살표(100) 방향으로부터 끌어들여, 인출수단(도시하지 않음)에 의해 압전체 튜브(3)를 화살표(101) 방향으로 이동시킨다.
이렇게 하여, 압전체 튜브(3)를 이동시키면서, 직류 전압 발생수단(9)에 의해 심전극(1)과 블록상 도전체(6) 사이에 고전압이 인가되어, 동축상 가요성 압전체(2)를 분극한다. 분극시에는, 심전극(1)과 블록상 도전체(6) 사이에 5 내지 10kV/mm의 고전압을 인가한다. 구체적으로는, 압전체 튜브(3)로의 인가 전압은 8kV/mm로 분극을 수행한다. 또한, 동축상 가요성 압전체(2)를 분극할 때의 온도는, 일반적으로, 동축상 가요성 압전체(2)를 사용하는 온도 이상으로 할 필요가 있으며, 동축상 가요성 압전체(2)를 필요한 온도로 유지하면서 분극한다. 동축상 가요성 압전체(2)는 U자형상의 압전체 튜브 통로부(61)의 벽면에 접촉하고 있기 때문에, 블록상 도전체(6)를 가열함으로써 동축상 가요성 압전체(2)를 필요한 온도로 가열할 수 있다. 구체적으로는, 압전체 튜브(3)의 온도는 120℃로 분극을 수행한다.
압전체 튜브 통로부(61)가 설치된 블록상 도전체(6)는 압전체 튜브 통로부 (61)를 이동시킬 때, 동축상 가요성 압전체(2)와의 마찰 저항을 경감하기 위하여 복수개(본 실시예에서는 4개) 이용하고 있다.
분극시, 심전극(1)과 블록상 도전체(6)와의 사이에 5 내지 10kV/mm의 고전압을 인가하기 때문에, 압전체 튜브(3)와 압전체 튜브 통로부(61)는 정전기력에 의해, 서로 끌어당겨, 압전체 튜브(3)를 이동시킬 때 마찰력이 발생한다. 상기 마찰력은 동축상 가요성 압전체(2)와 압전체 튜브 통로부(61)의 접촉 면적에 비례한다. 즉, 블록상 도전체(6)를 복수개(본 실시예에서는 4개) 이용함으로써, 각 풀리(17)에 관련된 힘은 1/복수개(본 실시예에서는 1/4)가 되어, 적은 힘으로 압전체 튜브(3)를 이동시킬 수 있다.
(실시예 5)
도 5는 본 발명의 제 5 실시예에 있어서의 동축상 가요성 압전체 분극장치의 구성을 나타내는 외관약도이다. 도 5에 있어서, 풀리(17a, 17b, 17c)는 직경이 같고, 회전수가 다르다. 풀리(17a)의 회전수, 풀리(17b)의 회전수, 풀리(17c)의 회전수는 순차적으로, 조금씩 적게 하고 있다. 또한, 인출수단(도시하지 않음)에 의한 튜브(3)의 인출 스피드 V2는 풀리(17c)에 의한 압전체 튜브(3)의 송출 스피드보다 조금 느리게 하고 있다. 풀리(17a, 17b, 17c)의 회전수를 순차적으로 적게 한 것 이외에는 실시예 4와 같은 장치이다.
압전체 튜브(3)는, 압전체 튜브(3)의 꺾임부에 배치된 풀리(17a, 17b, 17c)로 이동한다. 그리고, 풀리(17a, 17b, 17c)가 압전체 튜브(3)를 이동시키는 스피드는 순차적으로 느려지기 때문에, 압전체 튜브(3)의 신장의 차나 풀리 회전수의 미소한 차에 의해 압전체 튜브(3)를 서로 끌어당기는 일이 없어진다. 즉, 풀리(17a) 가 압전체 튜브(3)를 송출하는 양은 풀리(17b)가 끌어들이는 양보다 많기 때문에, 풀리(17a)와 풀리(17b) 사이에 느슨함이 생기고, 풀리(17a)는 풀리(17b)가 끌어들인 양만 압전체 튜브(3)를 송출하게 된다. 따라서, 풀리(17a)와 풀리(17b)가 압전체 튜브(3)를 서로 끌어당기는 일이 없어진다. 이것은 풀리(17b)와 풀리(17c)의 관계에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 인출수단(도시하지 않음)에 의한 압전체 튜브 (3)의 인출 스피드 V2는 풀리(17c)에 의한 압전체 튜브(3)의 송출 스피드보다 조금 느리게 하고 있기 때문에 같은 관계가 성립한다. 이상과 같이 하여, (실시예 4)의 효과와 아울러 상기의 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 6)
도 6은 본 발명의 제 6 실시예에 있어서의 동축상 가요성 압전체 분극장치의 구성을 나타내는 외관약도이다. 도 6에 있어서, 풀리(17a, 17b, 17c)의 회전수는 같고, 직경이 다르다. 풀리(17a)의 직경, 풀리(17b)의 직경, 풀리(17c)의 직경은 순차적으로, 조금씩 작게 하고 있다. 또한, 인출수단(도시하지 않음)에 의한 압전체 튜브(3)의 인출 스피드 V2는 풀리(17c)에 의한 압전체 튜브(3)의 송출 스피드보다 조금 느리게 하고 있다. 풀리(17a, 17b, 17c)의 직경을 순차적으로 작게 한 것 이외에는 실시예 1과 같은 장치이다.
압전체 튜브(3)는, 압전체 튜브(3)의 꺾임부에 배치된 풀리(17a, 17b, 17c)로 이동한다. 그리고, 풀리(17a, 17b, 17c)가 압전체 튜브(3)를 이동시키는 스피드는 순차적으로 느려지기 때문에, 압전체 튜브(3)의 신장의 차나 풀리 회전수의 미소한 차에 의해 압전체 튜브(3)를 서로 끌어당기는 일이 없어진다. 즉, 풀리(17a) 가 압전체 튜브(3)를 송출하는 양은 풀리(17b)가 끌어들이는 양보다 많기 때문에, 풀리(17a)와 풀리(17b) 사이에 느슨함이 생기고, 풀리(17a)는 풀리(17b)가 끌어들인 양만 압전체 튜브(3)를 송출하게 된다. 따라서, 풀리(17a)와 풀리(17b)가 압전체 튜브(3)를 서로 끌어당기는 일이 없어진다. 이것은 풀리(17b)와 풀리(17c)의 관계에 있어서도 마찬가지이다. 또한, 인출수단(도시하지 않음)에 의한 압전체 튜브 (3)의 인출 스피드 V2는 풀리(17c)에 의한 압전체 튜브(3)의 송출 스피드보다 조금 느리게 하고 있기 때문에 같은 관계가 성립한다. 이상과 같이 하여, (실시예 4)의 효과와 아울러 상기의 효과를 얻을 수 있다.
(실시예 7)
도 10은 본 발명의 실시예 7에 있어서의 동축상 가요성 압전체(2)의 결함 검출 장치의 구성을 나타내는 외관약도이다. 심전극(1)에 대하여 동축상 가요성 압전체(2)를 형성하여, 압전체 튜브(3)가 구성된다. 심전극(1)으로서, 코일상 금속선이나 금속세선을 묶은 선 등이 이용된다. 가요성 압전체(2)로서, 에폭시 수지, 우레탄 수지, 클로로프렌 수지, 염소화 폴리에틸렌 수지 등의 고분자 모재에, 티탄산 지르콘산납 등의 세라믹 압전체 분말을 첨가한 복합 압전체나 PVDF 등의 고분자 압전체가 이용된다. 압전체 튜브(3)는, 검사용 전극수단(260)을 거쳐, 이동수단(도시하지 않음)에 의해 이동된다. 이 때, 동축상 가요성 압전체(2)의 외주면은 검사용 전극수단(260)의 구멍(261)에 배설되어 있다. 검사용 전극수단(260)은 리드선(270)을 통하여 직류 전압 발생수단(280)의 한 쪽 극에, 또한, 심전극(1)은 리드선(271)을 통하여 직류 전압 발생수단(280)의 다른 극에, 각각 접속된다. 또한, 도 10에서 는, 검사용 전극수단(260)의 구멍(261)에 배설된 압전체 튜브(3)의 이동 방향을 화살표로 나타내고 있다. 구멍(261)의 내경 치수는 압전체 튜브(3)의 외경 치수보다 조금 크다. 본 실시예에서는, 구멍(261)은 외경 1.8mm의 압전체 튜브(3)에 대하여 직경 2.2mm로 하고 있다.
검사용 전극수단(260)과 심전극(1) 사이에 직류 전압 인가수단(280)에 의해 직류 전압이 피검사 동축상 가요성 압전체에 인가된다. 본 실시예에서는 4kv를 인가하고 있다. 이 때, 피검사 동축상 가요성 압전체에 결함이 존재하는 경우, 그 결함부에서 미소 방전이 생긴다. 미소 방전에 수반하여, 방전 전류가 흐르거나, 소리나 빛이 발생하기 때문에, 결함의 존재를 용이하게 검출할 수 있다. 따라서, 결함이 피검사 동축상 가요성 압전체에 존재하는 것을 특정할 수 있다. 또한, 압전체 튜브(3)는 검사용 전극수단(260)의 구멍(261)에 배설되어, 정지, 또는 이동수단(도시하지 않음)에 의해 이동하고 있을 때, 심전극(1)과 검사용 전극수단(260) 사이에 직류전압을 인가할 수 있기 때문에 결함을 연속적으로 검출할 수 있다.
검사용 전극수단(260)은 도전체라면 어떠한 것이라도 사용할 수 있다. 검사용 전극수단(260)으로는, 용이하게 입수할 수 있고 가공이 용이한 금속(구리, 알루미늄, 황동, 철, 스테인레스 등)이 바람직하다. 또한, 검사용 전극수단(260)으로서, 흑연도 또한 바람직하다. 금속과 마찬가지로, 용이하게 입수할 수 있고 가공도 용이하다. 게다가, 흑연은 도전성이 있을 뿐만 아니라, 마찰 저항도 작기 때문이다. 즉, 압전체 튜브(260)를 이동수단(도시하지 않음)에 의해 이동시킬 때, 보다 적은 힘으로 이동 시킬 수 있다.
결함 검출 작업의 안전성을 확보하기 위하여, 검사용 전극수단(260)을 직류 전압 인가수단(280)의 정극 또는 부극에 접속하고, 심전극(1)을 어스에 접속하는 것이 바람직하다. 직류 전압부는 검사용 전극수단(260) 및 리드선(270) 등에 한정되기 때문에, 이들 부분만을 외계로부터 분리함으로써, 인체가 직류 전압부에 접촉할 가능성을 용이하게 저감시킬 수 있다. 한편, 심전극(1)을 직류전압 인가수단(8)의 정극 또는 부극에 접속한 경우, 심전극(1)이 고전압으로 유지되기 때문에, 결함 검출장치 전체에 직류 전압부가 존재한다. 따라서, 인체가 고전압부에 접촉할 가능성이 커진다.
(실시예 8)
도 11은 본 발명의 실시예 8에 있어서의 동축상 가요성 압전체(2)의 결함 검출 장치의 구성을 나타낸 외관약도이다. 마킹수단(290)이 검사용 전극수단(260)의 앞 또는 뒤에 배치되어 있다. 결함부에서 발생하는 미소 방전에 따른 방전 전류 또는 소리나 빛에 의해 결함이 검출되었을 때, 마킹 수단(290)을 동작시켜 피검사 동축상 가요성 압전체에 있어서의 결함부의 앞 또는 뒤의 부분을 마크할 수 있다. 또한, 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 특정할 수 있다.
또한, 검사용 전극수단(260)의 뒤에 마킹수단(290)을 배치함으로써, 동축상 가요성 압전체(2)의 결함부에 마크할 수 있다. 즉, 미소방전이 생긴 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부가 검사용 전극수단(260)에서 마킹수단(290)의 위치까지 이동하였을 때 마킹수단을 동작시켜 동축상 가요성 압전체의 결함부에 마크할 수 있다.
(실시예 9)
도 12는 본 발명의 실시예 9에 있어서의 동축상 가요성 압전체(2) 결함 검출 장치의 구성을 나타내는 외관약도이다.
본 실시예에서는 마킹수단(290)이 클램프 장치(310)이다. 동축상 가요성 압전체(2)는 클램프 장치(310)로 클램프되어 가압됨으로써 변형한다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다. 클램프 장치(310)는 에어, 유압, 전기를 동력으로 이용하여 클램프 금구(301)와 클램프 금구(302)로 동축상 가요성 압전체(2)를 클램프하는 구조이다. 클램프력은 동축상 가요성 압전체(2)가 변형하는 힘이면 된다. 본 실시예에서는 5뉴톤의 힘으로 클램프하고 있다. 클램프 장치(310)는 검사용 전극수단(260)의 앞 또는 뒤에 배치되어 있다. 결함부에서 발생하는 미소 방전에 따른 방전 전류 또는 소리나 빛에 의해 결함이 검출되었을 때, 클램프 장치 (310)를 동작시켜 피검사 동축상 가요성 압전체에 있어서의 결함부의 앞 또는 뒤의 부분을 마크할 수 있다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 특정할 수 있다.
또한, 검사용 전극수단(260)의 뒤에 클램프 장치(310)를 배치함으로써, 동축상 가요성 압전체(2)의 결함부에 마크할 수 있다. 즉, 미소방전이 생긴 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부가 검사용 전극수단(260)에서 클램프 장치(310)의 위치까지 이동하였을 때 클램프 장치(310)를 동작시켜 동축상 가요성 압전체의 결함부에 마크할 수 있다.
(실시예 10)
도 13은 본 발명의 실시예 10에 있어서의 동축상 가요성 압전체(2)의 결함 검출 장치의 구성을 나타내는 외관약도이다.
본 실시예에서는 마킹수단(290)이 히터(311)를 구비한 클램프 장치(310)이다. 동축상 가요성 압전체(2)는 클램프 장치(310)로 클램프됨과 동시에 가열됨으로써 변형한다. 동축상 가요성 압전체(2) 중에 포함되는 수지가 연화하여 가압, 가열된 부분은 용이하게 변형한다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다.
클램프 장치(310)는 에어, 유압, 전기를 동력으로 이용하여 클램프 금구 (301)와 클램프 금구(302)로 동축상 가요성 압전체(2)를 클램프하는 구조이다. 클램프력은 동축상 가요성 압전체(2)가 변형하는 힘이면 된다. 본 실시예에서는 2뉴톤의 힘으로 클램프하고 있다. 클램프 장치(310)는 검사용 전극수단(260)의 앞 또는 뒤에 배치되어 있다. 결함부에서 발생하는 미소 방전에 따른 방전 전류 또는 소리나 빛에 의해 결함이 검출되었을 때, 클램프 장치(310)를 동작시켜 피검사 동축상 가요성 압전체에 있어서의 결함부의 앞 또는 뒤의 부분을 마크할 수 있다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 특정할 수 있다.
또한, 검사용 전극수단(260)의 뒤에 클램프 장치(310)를 배치함으로써, 동축상 가요성 압전체(2)의 결함부에 마크할 수 있다. 즉, 미소방전이 생긴 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부가 검사용 전극수단(260)부터 클램프 장치(310)의 위치까지 이동하였을 때 클램프 장치(310)를 동작시켜 동축상 가요성 압전체의 결함부에 마크할 수 있다.
(실시예 11)
도 14는 본 발명의 실시예 11에 있어서의 동축상 가요성 압전체(2)의 결함 검출 장치의 구성을 나타내는 외관약도이다.
본 실시예에서는 마킹수단(290)이 레이저 가열장치(312)이다. 동축상 가요성 압전체(2)는 레이저 가열장치(312)로 가열됨으로써 용해된다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다. 레이저 가열장치(312)는 일반적으로 산업용으로 사용되는 탄산가스 레이저, YAG 레이저 장치를 사용한다. 레이저 광선(321)을 동축상 가요성 압전체(2)에 조사한다. 레이저 가열장치(312)는 검사용 전극수단 (260)의 앞 또는 뒤에 배치되어 있다. 결함부에서 발생하는 미소 방전에 따른 방전 전류 또는 소리나 빛에 의해, 결함이 검출되었을 때, 레이저 가열장치(312)를 동작시켜, 피검사 동축상 가요성 압전체에 있어서의 결함부의 앞 또는 뒤의 부분을 마크할 수 있다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 특정할 수 있다.
또한, 검사용 전극수단(260)의 뒤에 레이저 가열장치(312)를 배치함으로써 동축상 가요성 압전체(2)의 결함부에 마크할 수 있다. 즉, 미소방전이 생긴 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부가 검사용 전극수단(260)에서 레이저 가열장치 (312)의 위치까지 이동하였을 때 레이저 가열장치(312)를 동작시켜 동축상 가요성 압전체의 결함부에 마크할 수 있다.
(실시예 12)
도 15는 본 발명의 실시예 12에 있어서의 동축상 가요성 압전체(2)의 결함 검출 장치의 구성을 나타내는 외관약도이다.
본 실시예에서는 마킹수단(290)이 열풍 가열장치(313)이다. 동축상 가요성 압전체(2)는 열풍 가열장치(313)로 가열됨으로써 용해된다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 판정할 수 있다. 열풍 가열장치(313)에서 불어 나온 열풍(331)을 동축상 가요성 압전체(2)에 조사한다. 열풍 가열장치(313)는 검사용 전극수단 (260)의 앞 또는 뒤에 배치되어 있다. 결함부에서 발생하는 미소 방전에 따른 방전 전류 또는 소리나 빛에 의해 결함이 검출되었을 때, 열풍 가열장치(313)를 동작시켜 피검사 동축상 가요성 압전체에 있어서의 결함부의 앞 또는 뒤의 부분을 마크할 수 있다. 따라서, 결함이 존재하는 부분을 명확하게 특정할 수 있다.
또한, 검사용 전극수단(260)의 뒤에 열풍 가열장치(313)를 배치함으로써, 동축상 가요성 압전체(2)의 결함부에 마크할 수 있다. 즉, 미소방전이 생긴 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부가 검사용 전극수단(260)에서 열풍 가열장치(313)의 위치까지 이동하였을 때 클램프 장치(313)를 동작시켜 동축상 가요성 압전체의 결함부에 마크할 수 있다.
(실시예 13)
도 16은 본 발명의 실시예 13에 있어서의 동축상 가요성 압전체(2)의 결함 검출 장치의 구성을 나타내는 외관약도이다.
전류 검출수단(314)이 심전극(1)과 직류 전압 인가수단(280)의 사이, 또는 검사용 전극수단(260)과 직류 전압 인가수단(280)의 사이에 설치되어 있다. 마킹수단(290)은 전류 검출수단(314)에 따라 동작한다.
전술한 바와 같이, 동축상 가요성 압전체(2) 중에 미소한 결함이 포함되어, 그 부분이 검사용 전극수단(260)의 구멍(261)에 배설되어 있을 때, 결함부에서 미소한 방전이 발생한다. 이 때, 방전전류가 심전극(1)과 검사용 전극수단(260) 사이에 흐른다. 결함이 포함되어 있지 않은 경우라도 미소한 정상 전류는 흐르고 있지만 이 방전 전류는 정상 전류보다도 1항 이상 크다. 따라서, 전류값에 의해, 결함에 기인하는 방전이 생겼는지 어떤지를 판정할 수 있다.
예를 들면, 전류 검출수단(314)에 의해 검출된 전류값이 소정의 값 이상인지 어떤지를 판정하여, 소정치 이상의 경우에만 마킹수단(290)을 동작시킬 수 있다. 따라서, 방전이 발생했을 때, 가요성 압전체(2)의 표면을 마킹수단(290)에 의해 마크할 수 있다. 이로 인해, 결함이 존재하는 범위를 자동적으로 특정할 수 있다.
또한, 검사용 전극수단(260)의 뒤에 마킹수단(290)을 배치함으로써, 동축상 가요성 압전체(2)의 결함부에 마크할 수 있다. 즉, 미소방전이 생긴 피검사 동축상 가요성 압전체의 결함부가 검사용 전극수단(260)에서 마킹수단(290)의 위치까지 이동하였을 때 마킹수단(290)을 동작시켜 동축상 가요성 압전체의 결함부에 마크할 수 있다.
이상 설명한 바와 같이 본 발명의 청구항 1 내지 5에 기재된 발명에 따르면, 블록상 도전체의 압전체 튜브 통로부에 마찰 저항을 경감하기 위하여 요철을 설치하고 있기 때문에, 이 요철에 의해 압전체 튜브와 압전체 튜브 통로부의 마찰력을 저감하여 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 청구항 6 내지 7에 기재된 발명에 따르면, 압전체 튜브와 압전체 튜브 통로부의 마찰력을 저감하여 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다. 그 때문에, 압전체 튜브를 당겨 이동시킬 때 압전체 튜브가 늘어나거나, 파단되는 일 없어져 신뢰성이 높은 분극 방법을 제공할 수 있다.
또한, 본 발명의 청구항 8 내지 13에 기재된 발명에 따르면, 블록상 도전체를 복수로 분할함으로써, 분할된 한 개당의 블록상 도전체의 압전체 튜브 통로부와 압전체 튜브와의 마찰력을 저감한다. 그리고, 압전체 튜브의 꺾임부에 배치된 복수의 풀리로 압전체 튜브를 적은 힘으로 이동시킬 수 있다.
또한, 압전체 튜브의 꺾임부에 배치된 복수 풀리의 압전체 튜브 이동 스피드를 순차적으로 느리게 하고 있다. 따라서, 압전체 튜브의 늘어남의 차나 풀리 회전수의 미소한 차에 의해 압전체 튜브를 서로 잡아당기는 일이 없어 동축상 가요성 압전체를 분극할 수 있다.
또한, 본 발명의 청구항 14 내지 26에 기재된 발명에 따르면, 검사용 전극수단에 접촉하는 가요성 압전체부에 미소한 결함이 포함되는 경우, 결함이 존재하는 범위를 용이하게 검출할 수 있다.
본 발명을 상세하게 또는 특정의 실시형태를 참조하여 설명하였으나, 본 발명의 정신과 범위를 벗어나는 일 없이 다양한 변경이나 수정을 가할 수 있다는 것은 당업자에게 있어서 명백하다.
본 출원은 2001년 8월 2일 출원된 일본 특허출원(특원 2001-234553호, 특원 2001-234554호, 특원 2001-234555호) 및 2001년 12월 14일 출원된 일본 특허출원(특원 2001-381350호)에 기초한 것으로, 그 내용은 여기에 참조로서 포함된다.

Claims (26)

  1. 심전극 주위에 동축상 가요성 압전체를 형성한 압전체 튜브의 통로부가 요철상인 블록상 도전체와, 상기 블록상 도전체와 상기 심전극에 접속된 직류 전압 발생수단을 구비한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    블록상 도전체에 히터를 구비한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  3. 제 1항 또는 2항에 있어서,
    블록상 도전체에 금속망을 배설하고, 압전체 튜브의 통로부를 금속망으로 한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  4. 제 1항 또는 2항에 있어서, 블록상 도전체에 요철이 가공된 홈을 설치하고, 압전체 튜브의 통로부를 요철이 가공된 홈으로 한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  5. 제 1항 또는 2항에 있어서, 블록상 도전체에 금속망이 배설된 홈을 설치하고, 압전체 튜브의 통로부를 금속망이 배설된 홈으로 한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  6. 심전극 주위에 동축상 가요성 압전체를 형성한 압전체 튜브의 통로부가 요철상인 블록상 도전체를 설치하는 단계;
    상기 블록상 도전체의 요철면을 이동하여 상기 통로부에 압전체 튜브를 배설하는 단계; 및
    상기 블록상 도전체와 상기 심전극 사이에 직류 전압을 인가하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극방법.
  7. 제 6항에 있어서, 블록상 도전체에 히터를 구비하여 블록상 도전체를 가열하는 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극방법.
  8. 심전극 주위에 동축상 가요성 압전체를 형성한 압전체 튜브의 통로를 갖는 블록상 도전체와, 상기 압전체 튜브를 꺾어 이동시키는 이동수단과, 상기 블록상 도전체와 상기 심전극에 접속된 직류 전압 발생수단을 구비한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  9. 심전극 주위에 동축상 가요성 압전체를 형성한 압전체 튜브의 통로를 갖는 복수의 블록상 도전체와, 상기 압전체 튜브를 꺾어 이동시키는 복수의 이동수단과, 상기 블록상 도전체와 상기 심전극에 접속된 직류 전압 발생수단을 구비한 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  10. 제 8항 또는 9항에 있어서, 블록상 도전체에 설치된 압전체 튜브 통로가 홈 인 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  11. 제 8항 또는 9항에 있어서, 이동수단에 풀리를 이용한 것을 특징으로 하는 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  12. 제 11항에 있어서, 풀리는 직경이 같고 회전수를 순차적으로 느리게 한 것을 특징으로 하는 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
  13. 제 11항에 있어서, 풀리는 회전수가 같고 직경을 순차적으로 작게 한 것을 특징으로 하는 동축상 가요성 압전체 케이블의 분극장치.
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