KR100719635B1 - 탐상용 자분 분사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 주요 부품 및 복잡한 제품에서 표면결함을 검출하기 위하여 자분 및 분산제를 안전하고 효율적으로 제품에 분사하기 위한 탐상용 자분 분사 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치는, 프레임과; 상기 프레임의 일측에 제공되며, 일정량의 자분 및 분산제의 자분 현탁액이 수용되는 자분 탱크와; 상기 자분 탱크 내에 수용된 자분 현탁액을 펌핑하기 위하여 모터에 의해 구동되고, 상기 자분 탱크와 인접하여 상기 프레임의 다른 쪽 측부에 제공되는 펌프와; 자분 호스를 통하여 상기 펌프에 연결되어, 상기 펌프에 의해 펌핑된 자분 현탁액을 분사하기 위한 노즐체를 포함한다.

자분, 탐상, 펌프, 프로드

Description

탐상용 자분 분사 장치{Apparatus for injecting wet magnetic particles used in detecting defect}

도 1은 종래 스프레이를 사용하여 복잡하고 접근이 난해한 부품에 자분 탐상 방법을 취한 개략도.

도 2는 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치의 사시도.

도 3은 도 2에 도시된 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치 정면도.

도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치 측면도.

(도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명)

1 : 프레임 2 : 자분 탱크

3 : 뚜껑 4 : 뚜껑 손잡이

5 : 이동용 핸들 6 : 노즐체

7 : 노즐 거치대 8 : 펌프

9: 지지판 10 : 바퀴

11 : 모터 12 : 자분 분사용 배관

13 : 자분 혼합용 배관 14 : 호스

15 : 밸브 16 : 구멍

17 : 노즐체 밸브 18 : 노즐체 손잡이

19 : 호스 권취 릴 20 : 지지 브라켓

본 발명은 탐상용 자분 분사 장치에 관한 것이고, 보다 상세하게 발전용 터빈의 주요 부품 및 복잡한 제품에서 표면결함을 검출하기 위하여 자분 및 분산제를 안전하고 효율적으로 제품에 분사하기 위한 탐상용 자분 분사 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 탐상에 사용되는 자분은 자분의 사용방법에 따라서 건식자분과 습식자분으로 구분할 수 있다. 건식자분은 자분이 분말 형태로 제품에 분사된 후 이 자분이 제품(피검체)의 표면에 고착되도록 용매를 사용하는 방법으로서, 용매는 고분자물질의 종류에 따라서 유기용매나 물 등이 사용된다.

습식 자분은 자분이 물이나 기름 등의 액체에 수미크론의 자분을 현탁시킨 상태에서 제품에 분사되는 방법으로, 통상 건식 자분에 비하여 자분의 입도가 작아서 미세 결함의 탐상에 유리하여 많이 사용되고 있다. 이때, 사용되는 습식자분의 농도는 0.5g/ℓ 내지 1.0g/ℓ사이에서 사용된다.

자분탐상방법은 제품의 표면에 결함 지시를 검출하는 검사방법으로, 장비 및 검사 방법에 따라 요크형, 프로드(PROD)형 및 거치식 장비를 이용한 축통전법 및 코일법이 여러 제품의 결함 검출을 위해 사용되고 있다.

도 1은 종래 스프레이를 사용하여 복잡하고 접근이 난해한 부품에 자분 탐상 방법을 취한 개략도이다. 습식 자분은 현탁액의 상태로 스프레이 용기에 채워져, 검사원이 복잡한 부품의 내부를 검사하기 위해 가연성 고압가스를 사용하여 자분을 스프레이 형태로 제품에 집적한다.

그러나, 상기된 바와 같은 종래의 스프레이 방식의 자분 분사는 자분을 제품에 골고루 집적하는 것이 매우 어려울 뿐만 아니라, 자분이 휴대용 스프레이 용기의 내부에서 뭉쳐져, 자분이 캔의 노즐을 통해 골고루 제품에 일정 농도로 균일하게 분사되지 않는 경우가 종종 발생되어 검사 시간이 과다하게 소요된다.

또한, 스프레이를 사용하여 제품에 집적할 때, 상당히 많은 자분 및 미세 분산제가 비산되어, 검사자의 코와 입을 통해 체내로 흡입되어, 검사자가 호흡기 질환에 노출되며, 화재의 위험 등 안전에도 중대한 문제가 발생된다.

따라서, 본 발명의 목적은 주요 부품 및 복잡한 제품에서 표면결함을 검출하기 위하여 자분 및 분산제를 안전하고 효율적으로 제품에 분사하기 위한 탐상용 자분 분사 장치를 제공하는데 있다.

상기된 바와 같은 목적은, 프레임과; 상기 프레임의 일측에 제공되며, 일정량의 자분 및 분산제의 자분 현탁액이 수용되는 자분 탱크와; 상기 자분 탱크 내에 수용된 자분 현탁액을 펌핑하기 위하여 모터에 의해 구동되고, 상기 자분 탱크와 인접하여 상기 프레임의 다른 쪽 측부에 제공되는 펌프와; 자분 호스를 통하여 상기 펌프에 연결되어, 상기 펌프에 의해 펌핑된 자분 현탁액을 분사하기 위한 노즐체를 포함하는 것을 특징을 하는 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치에 의하여 달성될 수 있다.

상기에서, 상기 프레임은 바람직하게 하부 각 모서리에 바퀴가 제공되며, 상기 펌프와 인접한 측부에 이동용 핸들이 제공된다.

상기 이동용 핸들은 또한 상기 노즐체가 거치되는 노즐 거치대가 제공된다.

상기 자분 탱크로부터 상기 호스에 자분을 공급하기 위한 자분 분사용 배관과, 상기 자분 탱크내의 자분을 분산제와 혼합시키기 위하여 상기 펌프의 펌핑력을 상기 자분 탱크로 분사하는 자분 혼합용 배관이 상기 펌프와 상기 자분 탱크 사이에 제공된다.

추가적으로, 상기 자분 혼합용 배관은 상기 자분 탱크 내로 일정 길이 연장하며, 상기 자분 탱크로 연장한 부분에 다수의 구멍들이 형성된다.

상기 구멍들은 바람직하게 지그재그 형태로 형성된다.

상기 호스는 상기 프레임의 측방에 제공되는 지지 브라켓에 회전되도록 설치된 호스 권취 릴에 권취된다.

상기 자분 혼합용 배관이 상기 펌프로부터 발생되는 펌핑력에 의하여 상기 자분 탱크 내에 수용된 자분 현탁액을 혼합시키도록, 상기 자분 분사용 배관 및 상기 노즐체는 상기 노즐체로의 자분을 공급을 차단하기 위하여 밸브가 각각 제공된다.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 명세서에 첨부된 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치의 사시도, 도 3은 도 2에 도 시된 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치 정면도, 및 도 4는 도 2에 도시된 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치 측면도이다.

도 2 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치는 이동이 용이하도록 4개의 바퀴(10)들이 제공되는 프레임(1) 상에 일정량의 자분 및 분산제가 혼합된 자분 현탁액을 수용할 수 있는 탐상용 자분 탱크(2)가 탑재된다. 프레임(1)은 40×40×5t의 규격을 가지는 앵글로 직사각 형상으로 만들어지고, 각 모서리 부분에 바퀴(10)가 회전 가능하게 설치된다. 프레임(1)에 탑재되는 자분 탱크(2)는 대략 5㎜의 두께를 가지는 스테인리스 강판에 의하여 상부가 개방된 상자 형태로 만들어지며, 프레임(1)의 일측부에 고정 설치된다.

자분 탱크(2)의 상부 개구는 뚜껑 손잡이(4)가 제공되는 뚜껑(3)에 의해 덮여진다. 자분 탱크(2)의 상부 개구를 덮는 뚜껑(3)은 자분 탐상 동안 이물질이 상부 개구를 통하여 자분 탱크(2) 내로 유입되는 것을 방지한다. 한편, 프레임(1)의 다른 쪽에는 자분 분사 장치를 용이하게 이동시키도록 프레임(1)을 밀거나 끌기 위한 이동용 핸들(5)이 제공되며, 이동용 핸들(5)에는 노즐체(6)를 거치시키기 위한 노즐 거치대(7)가 제공된다. 그러므로, 자분 분사 장치가 사용되지 않거나 이동 동안, 노즐체(6)는 노즐 거치대(7)에 거치될 수 있다.

자분 탱크(2)와 인접한 프레임(1)의 다른 쪽에서, 자분 탱크(2) 내에 수용된 자분 현탁액을 분사 또는 유동시키기 위한 펌프(8)가 프레임(1)의 상부를 형성하는 지지판(9)에 고정 설치된다. 펌프(8)는 모터(11)에 의해 구동되며, 배관(12,13)들을 통해 자분 탱크(2)와 연결된다. 이동용 핸들(5)은 펌프(8)의 사용을 용이하게 하도록 모터(11)를 구동하기 위한 스위치(도시되지 않음)가 제공될 수도 있다.

자분 분사용 배관(12)은 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 펌프(8)와 자분 탱크(2) 사이에 연결되며, 중간 부분에 스프링형 고무호스로 만들어지는 호스(14)가 연결되는 한편, 펌프(8)로부터의 펌핑력이 자분 분사용 배관(12)으로 전달되는 것을 차단하기 위한 밸브(15)가 제공된다. 한편, 자분 혼합용 배관(13) 또한 펌프(8)와 자분 탱크(2)를 연결하며, 자분 탱크(2)의 한 쪽 벽을 통하여 자분 탱크(2) 내로 일정길이 연장한다. 자분 혼합용 배관(13)의 자분 탱크(2) 내로 연장한 부분은 펌프(8)의 펌핑되는 공기 및/또는 자분 현탁액을 자분 탱크(2) 내로 균일하게 분사하기 위하여 다수의 구멍(16)들이 형성된다. 도시된 바와 같이 상기 구멍(16)들은 바람직하게 지그재그 형태로 형성되는 것이 좋다. 이렇게 구멍(16)들을 지그재그 형태로 형성함으로써 상기 자분 탱크(2) 내에서 자분이 침적되지 않고 일정 농도로 유지될 수 있게 된다.

자분 혼합용 배관(13)을 이용한 자분 탱크(2) 내의 자분의 유동은 분사용 노즐체(6)를 통한 자분 현탁액의 분사와 동시에, 그리고 분사용 노즐체(6)를 통한 자분 현탁액의 분사없이 이루어질 수 있다.

분사용 노즐(6)을 통한 자분 현탁액의 분사와 동시에 자분 혼합용 배관(13)을 이용한 자분 탱크(2) 내의 자분의 유동은 모터(11)의 구동에 의해 작동되는 펌프(8)에 의해 자분 현탁액이 자분 분사용 배관(12)을 통해 호스(14)로 공급될 때, 자분 현탁액중 일부가 자분 혼합용 배관(13)을 통해 자분 탱크(2) 내로 유입되는 것에 의해 이루어진다. 즉, 자분 탱크(2)로 유입되는 자분 현탁액이 자분 혼합용 배관(13)에 형성된 구멍(16)들을 통해 자분 탱크(2) 내로 분사됨으로써, 자분 현탁액이 자분 탱크(2) 내에서 유동되어, 현탁액 중의 자분 농도가 균일하게 유지될 수 있다. 그러므로, 자분 분사용 배관(12)과 자분 혼합용 배관(13)이 펌프(8)를 통하여 서로 연결되기 때문에, 자분 현탁액이 노즐체(6)에 의한 분사에 의해 제품에 집적될 때, 펌프(10)에서의 잔류 자분 현탁액은 항상 순환될 수 있다.

한편, 분사용 노즐체(6)를 통한 자분 현탁액의 분사없이, 자분 혼합용 배관(13)을 이용한 자분 탱크(2) 내의 자분의 유동은 자분 분사용 배관(12)에 제공되는 밸브(15)와 노즐체(6)에 제공되는 노즐체 밸브(17)를 폐쇄한 상태에서, 펌프(8)가 구동되는 것에 의하여, 펌프(8)의 펌핑력이 자분 혼합용 배관(13)을 통하여 자분 탱크(2) 내로 분사됨으로써 이루어진다. 이러한 동작은 자분 탱크(2)에 새로운 자분 현탁액이 공급되었을 때 수행될 수 있다.

자분 분사용 배관(12)에 연결된 호스(14)는 프레임(1)의 일측에 제공되는 지지 브라켓(20)에 회전 가능하게 설치된 호스 권취 릴(19)의 중앙 부분을 통하여 호스 권취 릴(19)의 외주면에 권취된다. 호스(14)의 단부에는 제품에 자분을 집적하기 위한 노즐체(6)가 노즐체 손잡이(18)와 함께 제공된다. 노즐체(6)로의 자분의 통로를 개폐하는 노즐체 밸브(17)는 도면으로부터 알 수 있는 바와 같이 노즐체 손잡이(18)에 인접하여 위치되어, 사용자는 손잡이(18)를 한 손으로 파지한 상태에서 노즐체 밸브(17)를 용이하게 조작할 수 있다.

상기된 바와 같이 호스 권취 릴(19)이 프레임(1)에 회전 가능하게 설치되기 때문에, 사용자가 노즐체(6)의 손잡이(18)를 파지한 상태에서 제품으로 이동할 때, 호스 권취 릴(19)이 회전하는 것에 의하여 권취된 호스(14)가 호스 권취 릴(19)로부터 용이하게 풀리게 된다. 그러므로, 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치는 제품으로부터 일정 거리 떨어진 위치에 위치된 상태에서 제품에 자분을 용이하게 분사하여 집적할 수 있다. 호스(14)의 길이는 펌프(8)의 용량에 의해 적절하게 조절될 수 있다.

본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치가 상기된 바와 같은 구조를 가지는 것에 의하여, 사용자는 탐사용 자분 분사 장치를 탐상해야 하는 제품 가까이 이동시킨 상태에서, 모터(11)를 작동시키는 것에 의하여 펌프(8)를 구동시킨다. 펌프(8)의 구동에 의하여, 자분 탱크(2) 내의 자분 현탁액이 분사용 노즐체(6)를 통해 제품으로 분사되는 한편, 자분 현탁액중 일부가 자분 혼합용 배관(13)을 통해 자분 탱크(2) 내로 분사됨으로써, 자분 탱크(2) 내의 자분 현탁액중의 자분 농도가 일정하게 유지되고, 그러므로, 제품에 자분 현탁액이 분사될 때, 농도가 일정하게 유지된 자분 현탁액이 제품으로 분사될 수 있다.

상기된 바와 같은 구조를 가지는 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치에 의하면 ,주요 부품 및 복잡한 제품에서 표면결함을 검출하기 위하여 자분 및 분산제를 안전하고 효율적으로 제품에 분사할 수 있다.

아울러, 본 발명에 따른 탐상용 자분 분사 장치에 의하면, 자분 탱크 내에서 자분이 분산제에 균일한 농도로 분산되어 있기 때문에, 자분이 제품에 골고루 집적되도록 분사될 수 있다.

Claims (8)

1. 프레임과;

   상기 프레임의 일측에 제공되며, 일정량의 자분 및 분산제의 자분 현탁액이 수용되는 자분 탱크와;

   상기 자분 탱크 내에 수용된 자분 현탁액을 펌핑하기 위하여 모터에 의해 구동되고, 상기 자분 탱크와 인접하여 상기 프레임의 다른 쪽 측부에 제공되는 펌프와;

   자분 호스를 통하여 상기 펌프에 연결되어, 상기 펌프에 의해 펌핑된 자분 현탁액을 분사하기 위한 노즐체;

   상기 펌프와 상기 자분 탱크 사이를 연결하도록 설치되어, 상기 자분 탱크로부터 상기 호스에 자분을 공급하기 위한 자분 분사용 배관;

   상기 펌프와 상기 자분 탱크 사이를 연결하도록 설치되어, 상기 자분 탱크내의 자분을 분산제와 혼합시키기 위하여 상기 펌프의 펌핑력을 상기 자분 탱크로 분사하며, 상기 자분 탱크 내로 연장된 부분에는 상기 펌프의 펌핑되는 공기 및/또는 자분 현탁액을 상기 자분 탱크 내로 균일하게 분사하기 위하여 다수의 구멍들이 형성되는 자분 혼합용 배관;을 포함하는 것을 특징을 하는 탐상용 자분 분사 장치.
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 삭제
6. 제 1 항에 있어서,

   상기 자분 혼합용 배관에 형성되는 상기 구멍들은 지그재그 형태로 형성되어, 상기 자분 탱크 내에서 자분이 침적되지 않고 일정 농도로 유지되는 것을 특징으로 하는 탐상용 자분 분사 장치.
7. 제 1 항에 있어서,

   상기 자분 호스는 상기 프레임의 측방에 제공되는 지지 브라켓에 회전되도록 설치된 호스 권취 릴에 권취되는 것을 특징으로 하는 탐상용 자분 분사 장치.
8. 삭제

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