KR100787622B1 - 자동 감마 증류탑 검사장치 - Google Patents

자동 감마 증류탑 검사장치 Download PDF

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Abstract

본원 발명은 연결케이블(3,7,9)과, 디텍터케이블(5)과, 신호케이블(2a, 2b, 2c, 2d)과, 디텍터부(10)와, 방사선원(20)과, 디텍터부 위치제어기(30)와, 방사선원 위치제어기(40)와, 디텍터부 장력제어기(50)와, 방사선원 장력제어기(60)와, 제어박스(70)를 구비하고, 이에 더하여 상기 제어박스(70)에 명령을 송신하고 상기 제어박스(70)로부터 계수한 방사선 수를 위치 데이터와 함께 수신하도록 상기 제어박스(70)에 연결되어 수신 받은 데이터를 저장할 수 있으며 그래픽으로 처리할 수 있는 프로그램이 내장된 컴퓨터(80)를 구비한 자동 감마 증류탑 검사장치에 관한 것으로, 방사선원과 디텍터의 설치 위치를 자동으로 조정할 있으며, 설치 시간을 단축할 수 있으며, 설치에 많은 인원이 필요하지 않으며, 설치 위치를 정확하게 조정할 수 있으며, 설치 후 외부 요인에 의한 영향을 방지할 수 있는 증류탑 검사장치를 제공하려는 것이다.
증류탑, 검사장치, 방사선원, 디텍터

Description

자동 감마 증류탑 검사장치{Automatic Gamma Column Scanner}
도 1은 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치가 설치된 정면도이다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치의 디텍터부 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치의 방사선원 단면도이다.
도 4는 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치의 디텍터부 위치제어기 구조도이다.
도 5는 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치의 방사선원 위치제어기 구조도이다.
도 6은 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치의 디텍터부 장력제어기 구조도이다.
도 7은 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치의 방사선원 장력제어기 구조도이다.
도 8은 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치의 제어박스 구조도이다.
도 9는 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치의 제어박스 연결단자 개략도이다.
*도면 주요 부호에 대한 설명
1 : 증류탑 3 : 디텍터부 연결케이블
5 : 디텍터부 디텍터케이블 7 : 방사선원 연결케이블
9 : 방사선원 연결케이블
10 : 디텍터부 20 : 방사선원
30 : 디텍터부 위치제어기 40 : 방사선원 위치제어기
50 : 디텍터부 장력제어기 60 : 방사선원 장력제어기
70 : 제어박스 80 : 컴퓨터
90 : 자동 감마 검사장치
본 발명은 방사성 동위원소를 사용하여 증류탑을 검사하는 장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 방사성 동위원소가 장치된 방사선원과 방사선원으로부터 방출되는 방사선을 감지할 수 있는 디텍터를 이용하여 증류탑 트레이의 손상 여부, 프러딩(Flooding)의 유무 등을 검사하는 장치에 관한 것이다.
종래에는 방사선을 이용하여 증류탑을 검사하기 위하여, 증류탑 검사위치에 케이블을 이용하여 방사선원을 설치하고 또한 케이블을 이용하여 증류탑에 대하여 방사선원과 대향하도록 디텍터를 설치하였다.
상기와 같이 방사선원과 디텍터로 증류탑을 검사하기 위하여 종래에는 다음과 같은 절차로 방사선원 및 디텍터를 설치하였다. 먼저 검사위치에 케이블을 이용하여 방사선원을 설치하고 설치 높이를 줄자 등을 이용하여 측정하였다. 그리고 줄자 등을 이용하여 방사선원과 증류탑에 대한 대향 위치를 선정하고 디텍터의 설치 높이를 방사선원의 설치위치와 동일하게 되도록 조절하였다.
위와 같은 방법으로 줄자 등을 이용하여 방사선원과 디텍터를 동일높이 및 증류탑에 대하여 서로 대향하도록 설치하고 방사선원과 디텍터 설치 케이블의 흔들림이 정지한 후, 또는 방사선원 케이블 및 디텍터케이블의 흔들림을 방지하기 위하여 가이드 케이블을 설치한 후 증류탑 검사를 실시하였다.
그리고 측정 위치를 변경하기 위하여 위에 기술한 절차와 같이 방사선원 및 디텍터를 설치한 후 검사를 실시하였다.
따라서 증류탑을 검사하는데 있어서 줄자 등을 이용하여 방사선원과 디텍터의 위치를 측정하면서 설치하는 종래와 같은 방법은 다음과 같은 문제점이 있었다. 첫째 설치하는데 장시간 소요되며, 둘째 설치에 많은 인원(약5∼6명) 필요로 하고, 셋째 설치 위치를 정확하게 선정할 수 없으며, 넷째 설치 후에 방사선원 및 디텍터가 바람에 의하여 흔들리는 등 외부 요인에 의하여 영향을 받는 문제점이 있 었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방사선원과 디텍터의 설치 위치를 자동으로 조정할 수 있으므로 설치 시간을 단축할 수 있으며, 설치를 간단하게 할 수 있으므로 설치에 많은 인원이 필요하지 않으며, 설치 위치를 정확하게 조정할 수 있으며, 연결케이블을 이용하여 설치 후 외부 요인에 의한 영향을 방지할 수 있는 증류탑 검사장치를 제공하려는데 본 발명의 목적이 있는 것이다.
본 발명은 상기 목적을 달성하기 위하여 고안된 것으로서 연결케이블과, 디텍터케이블과, 신호케이블과, 방사선원과, 디텍터부와, 디텍터부 위치제어기와, 방사선원 위치제어기와, 디텍터부 장력제어기와, 방사선원 장력제어기와, 제어박스 를 구비한 자동 감마 검사장치 및 이에 더하여 프로그램으로 제어하고 측정결과를 출력할 수 있는 프로그램이 설치된 컴퓨터를 구비한 자동 감마 검사장치를 제공한다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명에 따르는 바람직한 실시 예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치를 도시한 것으로, 본 발명에 따르는 자동 감마 증류탑 검사장치(90)는 연결케이블(3,7,9)과, 디텍터케이블(5)과, 신호케이블(2a, 2b, 2c, 2d)과, 디텍터부(10)와, 방사선원(20)과, 디텍터부 위치제어기(30)와, 방사선원 위치제어기(40)와, 디텍터부 장력제어기(50)와, 방사선원 장력제어기(60)와, 제어박스(70)로 구성되어 있으며, 이에 더하여 상기 제어박스(70)에 명령을 송신하고 상기 제어박스(70)로부터 계수한 방사선 수를 위치 데이터와 함께 수신하도록 상기 제어박스(70)에 연결된 컴퓨터(80)를 구비하며, 상기 컴퓨터(80)에는 상기 제어박스(70)로부터 수신 받은 데이터를 저장할 수 있으며 그래픽으로 처리할 수 있는 프로그램이 내장된다.
도 1에서 도면 부호 8은 상기 제어박스(70)와 컴퓨터(80)를 연결하는 신호케이블이다.
상기 디텍터부(10)는 상기 연결케이블(3)에 의하여 상기 디텍터부 장력제어기(50)와 연결되어 있으며, 상기 디텍터케이블(5)에 의하여 상기 디텍터부 위치제어기(30)와 연결되어 있다. 상기 디텍터부(10)와 상기 디텍터부 장력제어기(50) 사이에 상기 연결케이블(3)의 이동을 원활하게 하기 위하여 로울러(4)가 설치되는 것이 바람직하다. 상기 디텍터케이블(5)은 신호 전달 및 위치 제어 지지선 역할을 한다.
상기 방사선원(20)은 상기 연결케이블(7)에 의하여 상기 방사선원 장력제어 기(60)와 연결되어 있으며, 상기 연결케이블(9)에 의하여 상기 방사선원 위치제어기(40)와 연결되어 있다. 상기 방사선원(20)과 상기 방사선원 장력제어기(60) 사이에 상기 연결케이블(7)의 이동을 원활하게 하기 위하여 로울러(6)가 설치되는 것이 바람직하다.
상기 디텍터부 위치제어기(30)와 상기 방사선원 위치제어기(40)는 상기 제어박스(70)에 연결되어 신호를 송, 수신하며, 상기 디텍터부 방사선원 장력제어기(50)와 상기 방사선원 장력제어기(60)는 상기 제어박스(70)에 연결되어 제어박스(70)로부터 전원 및 장력 조절 신호를 받는다.
도 2는 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치(90)의 디텍터부(10)를 도시한 것으로 상기 디텍터부(10)는 방사선을 감지하기 위하여 방사선 감지창(12)을 형성한 시준기(11)와, 디텍터부(10)를 연결케이블(3)에 연결하기 위한 티텍터부 연결고리(13)와, 방사선을 감지하는 디텍터(14)와, 디텍터케이블(5)을 디텍터(14)에 연결하는 커넥터(15)와, 디텍터케이블(5)을 디텍터(14)에 고정하기 위한 디텍터케이블 조임장치(16) 및 고정너트(18)를 구비하며, 바람직하게는 이에 더하여 상기 고정너트(18)의 일측에 끼워지는 고무링(19) 및 고정너트(18)를 덮는 캡(19a)을 구비한다.
도 3은 본 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치(90)의 방사선원(20)을 도시한 것으로, 상기 방사선원(20)은 미사용 시에는 중력에 의해 닫혀지도록 되어 있다가 사용 시에 장력에 의하여 상, 하로 분리되어 틈새를 형성하며 내부에 밀봉 방사성 동위원소(24)를 설치할 수 있도록 홈(28)이 형성된 시준기(23)와, 방사성 동위원소(24) 위치 조정볼트(21)와, 상기 시준기(23) 사이의 틈새 크기를 조정하기 위한 조정 너트(22)와, 방사선원 상, 하부에 설치되어 방사선원(20)을 연결케이블(7,9)에 연결하는 연결고리(26,27)와, 상기 방사선원 위치 조정볼트(21)에 의하여 상, 하로 움직이는 밀봉 방사성 동위원소(24)를 구비하고 있다. 이에 더하여 상기 방사성 동위원소(24)를 지지하기 위하여 하부에 스프링(25)을 포함하는 것이 바람직하다. 상기 연결고리(26,27)를 방사선원(20)에 설치하기 위하여, 하나는 방사선원(20)에 홈을 형성하고 상기 연결고리(26)에 돌기를 형성한 것이고, 다른 하나는 상기 연결고리(27)가 볼트에 의하여 방사선원(20)에 설치된 것이 도 3에 도시되어 있으나, 연결 방법은 이에 한정되는 것이 아니며 용접 등 다양한 방법에 의하여 연결될 수 있다.
도 4는 본원 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치(90)의 디텍터부 위치제어기(30)를 도시한 것으로, 상기 디텍터부 위치제어기(30)는 거리 제어를 위한 엔코더(32)와, 디텍터케이블(5)을 감는 드럼(33)과, 상기 신호케이블(2c)로 제어박스와 연결하는 연결단자(34)와, 상기 드럼을 회전시키기 위한 모터(35)와, 동력전달수단인 모터(35)와 드럼(33)에 설치된 풀리(39b, 39c) 및 벨트(37b)를 구비하며, 이에 더하여 바람직하게는 상기 연결케이블(5)이 엉키는 것을 방지하고 상기 드럼(33)에 일정하게 감기게 하기 위하여 가이드홈(36a)이 형성되고 풀리(39a)를 구비한 감김보조장치(36) 또는 가이드로울러(31)를 포함한다. 도 4에서 동력전달수단으로 풀리(39b, 39c)와 벨트(37b)를 도시하고 있으나, 동력전달수단으로 체인, 기어 등 다양한 방법이 채택될 수 있다. 상기 모터(35)는 스텝모터로 하는 것이 바람직하다. 도면 번호 37a는 감김보조장치 풀리(39a)와 모터 풀리(39c) 또는 드럼 풀리(39b)에 설치되는 벨트를 나타낸다.
도 5는 본원 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치(90)의 방사선원 위치제어기(40)를 도시한 것으로, 상기 방사선원 위치제어기(40)는 거리 제어를 위한 엔코더(42)와, 연결케이블(9)을 감는 드럼(43)과, 상기 신호케이블(2b)로 제어박스와 연결하는 연결단자(44)와, 상기 드럼을 회전시키기 위한 모터(45)와, 동력전달수단인 모터(45)와 드럼(43)에 설치된 풀리(49b, 49c) 및 벨트(47b)를 구비하며, 이에 더하여 바람직하게는 상기 연결케이블(9)이 엉키는 것을 방지하고 상기 드럼(43)에 일정하게 감기게 하기 위하여 가이드홈(46a)이 형성되고 풀리(49a)를 구비한 감김보조장치(46) 또는 가이드로울러(41)를 포함한다.
도 5에서 동력전달수단으로 풀리(49b, 49c)와 벨트(47b)를 도시하고 있으나, 동력전달수단으로 체인, 기어 등 다양한 방법이 채택될 수 있다. 상기 모터(45)는 스텝모터로 하는 것이 바람직하다. 도면 번호 47a는 감김보조장치 풀리(49a)와 모터 풀리(49c) 또는 드럼 풀리(49b)에 설치되는 벨트를 나타낸다.
도 6은 본원 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치(90)의 디텍터부 장력제어기(50)를 도시한 것으로, 상기 디텍터부 장력제어기(50)는 연결케이블(3)을 감는 드럼(53)과, 솔레노이드 코일이 설치되어 정전 시 상기 드럼(53)을 정지시키는 자동잠금장치(52)와, 제어박스로부터 전원 및 토크 조절 신호를 받아 모터(55)를 제어하는 커넥터(54)와, 상기 드럼을 회전시키기 위한 모터(55)와, 동력전달수단인 모터(55)와 드럼(53)에 설치된 풀리(59b, 59c) 및 벨트(57b)를 구비하며, 이에 더하여 상기 연결케이블(3)이 엉키는 것을 방지하고 상기 드럼(53)에 일정하게 감기게 하기 위하여 가이드홈(56a)이 형성되고 풀리(59a)를 구비한 감김보조장치(56) 또는 가이드로울러(51)를 포함한다. 도 6에서 동력전달수단으로 풀리(59b, 59c)와 벨트(57b)를 도시하고 있으나, 동력전달수단으로 체인, 기어 등 다양한 방법이 채택될 수 있다. 도면 번호 57a는 감김보조장치 풀리(59a)와 모터 풀리(59c) 또는 드럼 풀리(59b)에 설치되는 벨트를 나타낸다.
도 7은 본원 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치(90)의 방사선원 장력제어기(60)를 도시한 것으로, 상기 방사선원 장력제어기(60)는 연결케이블(7)을 감는 드럼(63)과, 솔레노이드 코일이 설치되어 정전 시 상기 드럼(63)을 정지시키는 자동잠금장치(62)와, 제어박스로부터 전원 및 토크 조절 신호를 받아 모터(65)를 제어하는 커넥터(64)와, 상기 드럼을 회전시키기 위한 모터(65)와, 동력전달수단인 모터(65)와 드럼(63)에 설치된 풀리(69b, 69c) 및 벨트(67b)를 구비하며, 이에 더하여 바람직하게는 상기 연결케이블(7)이 엉키는 것을 방지하고 상기 드럼(63)에 일정하게 감기게 하기 위한 가이드홈(66a)이 형성되고 풀리(69a)를 구비한 감김보조장치(66) 또는 가이드로울러(61)를 포함한다. 도 7에서 동력전달수단으로 풀리(69b, 69c)와 벨트(67b)를 도시하고 있으나, 동력전달수단으로 체인, 기어 등 다양한 방법이 채택될 수 있다. 도면 번호 67a는 감김보조장치 풀리(69a)와 모터 풀리(69c) 또는 드럼 풀리(69b)에 설치되는 벨트를 나타낸다.
도 8 및 도 9는 본원 발명에 따른 자동 감마 증류탑 검사장치(90)의 제어박스(70)를 도시한 것으로, 상기 제어박스(70)는 메인보드(71)와, 방사선 계측회로(72)와, 디텍터부 모터 구동회로(73)와, 방사선원 모터 구동회로(74)와, 장력조절회로(75)와, 방사선원 위치제어기 엔코더 연결단자(802)와, 방사선원 장력제어기 연결단자(803)와, 방사선원 위치제어기 모터 연결단자(804)와, 디텍터부 장력제어기 연결단자(806)와, 디텍터부 위치제어기 연결단자(807)와, 디텍터케이블 연결단자(808) 및 디텍터부 위치제어기 엔코더 연결단자(809)를 구비하고, 이에 더하여 컴퓨터(80)로 제어하기 위하여 컴퓨터(80)에 연결하기 위한 통신단자(801)를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 기재한 본 발명에 따르는 자동 감마 증류탑 검사장치를 사용하여 증류탑 트레이의 손상 여부 등을 검사하는 경우에는 방사선원과 디텍터 설치 위치를 자동으로 조정할 수 있고, 설치 시간을 단축할 수 있으므로 피폭 량을 감소시킬 수 있으며, 설치를 간단하게 할 수 있으므로 설치에 많은 인원이 필요하지 않아 인력이 절감되고, 설치 위치를 정확하게 조정할 수 있으므로 실험의 재현성을 확보할 수 있으며, 컴퓨터를 통한 제어, 데이터 저장 및 그래픽 처리를 할 수 있으므로 실시간으로 결과를 확인할 수 있는 효과가 있다.

Claims (10)

  1. 방사선원과 디텍터를 구비하여 증류탑을 검사하는 장치에 있어서,
    디텍터부(10)와 디텍터부 장력제어기(50)를 연결하는 디텍터부 연결케이블(3);
    디텍터부(10)와 디텍터부 위치제어기(30)를 연결하는 디텍터부 디텍터케이블(5);
    방사선원(20)과 방사선원 위치제어기(40)를 연결하는 방사선원 연결케이블(9);
    방사선원(20)과 방사선원 장력제어기(60)를 연결하는 방사선원 연결케이블(7);
    방사성 동위원소(24)가 밀봉되어 있으며 방사선량을 조절하는 기능을 갖추되,
    상기 밀봉 방사성 동위원소를 설치할 수 있도록 홈이 형성된 시준기(23)와, 방사성 동위원소 위치 조정볼트(21)와, 상기 시준기(23) 사이의 틈새 크기를 조정하기 위한 조정 너트(22)와, 방사선원(20) 상부와 하부에 설치되어 방사선원을 상기 방사선원 연결케이블(7,9)에 연결하는 연결고리(26,27)와, 상기 시준기(23) 내에 설치되는 방사성 동위원소(24)와, 상기 방사성 동위원소(24)를 지지하는 스프링(25)을 구비하는 방사선원(20);
    증류탑을 투과한 방사선을 감지하는 디텍터부(10);
    상기 디텍터부(10)의 위치를 제어하는 디텍터부 위치제어기(30);
    상기 방사선원(20)의 위치를 제어하는 방사선원 위치제어기(40);
    상기 디텍터부(10)의 흔들림을 방지하기 위한 디텍터부 장력제어기(50);
    상기 방사선원(20)의 흔들림을 방지하기 위한 방사선원 장력제어기(60);
    상기 디텍터부 위치제어기(30), 방사선원 위치제어기(40), 디텍터부 장력제어기(50), 방사선원 장력제어기(60)를 제어하는 회로를 포함하고 계수한 방사선을 위치 데이터와 함께 수신하는 제어박스(70); 및
    상기 제어박스(70)와 상기 디텍터 위치제어기(30), 방사선원 위치제어기(40), 디텍터부 장력제어기(50), 방사선원 장력제어기(60)를 연결하는 신호케이블(2a,2b,2c,2d);
    을 구비한 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
  2. 제1항에 있어서, 상기 자동 감마 증류탑 검사장치(90)는 상기 제어박스(70)에 명령을 송신하고 상기 제어박스(70)로부터 계수한 방사선 수를 위치 데이터와 함께 수신하도록 상기 제어박스(70)에 연결된 컴퓨터(80)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 디텍터부(10)는 방사선을 감지하기 위하여 방사선 감지창(12)을 형성한 시준기(11)와, 디텍터부를 디텍터부 연결케이블(3)에 연결하기 위한 디텍터부 연결고리(13)와, 방사선을 감지하는 디텍터(14)와, 디텍터케이블(5)을 디텍터(14)에 연결하는 커넥터(15)와, 디텍터케이블(5)을 디텍터(14)에 고정하기 위한 디텍터케이블 조임장치(16) 및 고정너트(18)를 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
  4. 제3항에 있어서, 상기 디텍터부(10)는 상기 고정너트(18)의 일측에 끼워지는 고무링(19)과 고정너트(18)를 덮는 캡(19a)을 구비하는 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
  5. 삭제
  6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방사선원 위치제어기(40)와 상기 디텍터부 위치제어기(30)는 엔코더, 모터, 드럼, 동력전달수단, 연결단자, 가이드 로울러 및 감김보조장치를 구비한 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
  7. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 방사선원 장력제어기(60)와 상기 디텍터부 장력제어기(50)는 연결케이블을 감는 드럼과, 정전 시 상기 드럼을 정지시키는 자동잠금장치와, 모터를 제어하는 커넥터와, 상기 드럼을 회전시키는 모터와, 동력전달수단과, 상기 연결케이블이 엉키는 것을 방지하고 상기 드럼에 일정하게 감기게 하기 위한 감김보조장치 및 가이드로울러를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
  8. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 제어박스(70)는 메인보드, 방사선 계측회로, 디텍터부 모터 구동회로, 방사선부 모터 구동회로, 장력조절회로, 방사선원 위치제어기 엔코더 연결단자, 방사선원 장력제어기 연결단자, 방사선원 위치제어기 연결단자, 디텍터부 위치제어기 엔코더 연결단자, 디텍터부 장력제어기 연결단자, 디텍터부 위치제어기 연결단자 및 디텍터부 디텍터케이블 연결단자를 구비한 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
  9. 제2항에 있어서, 상기 제어박스(70)는 컴퓨터(80)와 통신하기 위한 통신단자를 포함하는 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
  10. 제2항에 있어서, 상기 제어박스(70)에 방사선원과 디텍터 이동간격을 설정하여 송신하고, 제어박스로부터 수신 받은 데이터를 사용자가 저장할 수 있으며, 수신 받을 데이터를 그래픽으로 처리할 수 있는 프로그램이 상기 컴퓨터(80)에 내장되는 것을 특징으로 하는 자동 감마 증류탑 검사장치(90).
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