KR100820570B1 - Multi-scan apparatus having multi-probe holder - Google Patents
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Abstract
Description
도 1은 1개의 탐촉자를 사용하여 수동으로 수직 탐상을 수행하는 종래의 방식을 나타낸다.1 shows a conventional way of performing vertical flaw detection manually using one transducer.
도 2는 1개의 탐촉자를 사용하여 수동으로 사각 탐상을 수행하는 종래의 방식을 나타낸다. 2 shows a conventional way of manually performing rectangular flaw detection using one transducer.
도 3은 본 발명에 따른 다 탐촉자 홀더를 나타낸다.3 shows a multi-probe holder according to the invention.
도 4는 본 발명에 따른 탐촉자 홀더의 상부홀더를 나타낸다.4 shows an upper holder of the transducer holder according to the present invention.
도 5는 본 발명에 따른 탐촉자 홀더의 하부홀더를 나타낸다.5 shows the lower holder of the transducer holder according to the invention.
도 6은 도 3의 다 탐촉자 홀더를 구비한 다 탐상장치를 나타낸다.FIG. 6 shows a multi-detector having the multi-probe holder of FIG. 3.
<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명><Explanation of symbols for the main parts of the drawings>
1...탐촉자 홀더, 11...상부홀더, 1 ... transducer holder, 11 ... upper holder,
12...하부홀더, 121...탐촉자 홀더의 하면,12 ... lower holder, 121 ... lower surface of transducer holder,
122...탐촉자 홀더의 저면, P...탐촉자, 122 The bottom of the transducer holder, the P ... transducer,
S...피탐상체.S ... subject.
본 발명은 대형 축계류(대형 화력/원자력 로터 및 산업용으로 사용되는 단조 샤프트류)의 초음파 탐상 검사를 효율적으로 수행하기 위한 다 탐촉자 홀더 (multi-probe holder) 및 이를 구비한 다 탐상장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 복수 개의 탐촉자를 부착하여 초음파 탐상 검사를 수행함으로써 검사 시간을 단축시킬 수 있고, 또한 탐촉자의 접촉력 향상으로 인한 초음파 탐상 검사의 신뢰성을 높일 수 있는 다 탐촉자 홀더 및 이를 구비한 다 탐상장치에 관한 것이다.The present invention relates to a multi-probe holder (multi-probe holder) and a multi-detector having the same for efficiently performing ultrasonic inspection of large shaft mooring (large thermal / nuclear rotors and forged shafts used for industrial use) In more detail, by attaching a plurality of transducers to perform ultrasonic inspection, the inspection time can be shortened, and the reliability of ultrasonic inspection due to the improved contact force of the transducer can be increased. Relates to a device.
일반적으로 초음파 탐상은 검사자가 탐촉자를 손으로 잡고 제품에 직접 스케닝하는 방식으로 초음파 탐상을 수행하고 있다. 중요 축계류의 경우에는 제품을 회전 롤(turning roll) 위에 설치한 후, 제품을 적정 회전수로 회전시키면서 검사자가 수직(0°) 및 사각(7°, 14°, 21°, 28°, 45° 등) 각도로 1개 제품에 수동으로 대략 5~6회 이상 탐상을 수행하고 있는 실정이다.In general, ultrasonic flaw detection is performed by an inspector holding the probe by hand and scanning it directly on the product. In the case of critical shaft mooring, the product is installed on a turning roll, and the inspector rotates the product at the appropriate rotational speed while the inspector is vertical (0 °) and square (7 °, 14 °, 21 °, 28 °, 45 °). ° etc.) It is a situation where the manual inspection is performed at least 5 to 6 times on one product at an angle.
도 1 및 도 2에는 상술한 방식으로 제품에 초음파 탐상을 실시하는 모습이 도시되어 있다.1 and 2 show ultrasonic scanning of a product in the manner described above.
도 1에는 1개의 탐촉자(P)를 사용하여 수동으로 수직 탐상을 수행하는 모습이 도시되어 있다. 검사자가 탐촉자(P)를 손으로 잡고 제품(S)에 수직 방향(a)으로 탐상을 수행하고 있다.FIG. 1 is a view of manually performing vertical flaw detection using one probe P. As shown in FIG. The inspector is holding the probe P by hand and performing a flaw detection in the direction a perpendicular to the product S.
도 2에는 1개의 탐촉자(P)를 사용하여 수동으로 사각 탐상을 수행하는 모습 이 도시되어 있다. 사각 탐상은 수직 탐상 탐촉자(1)에 다양한 각도의 웨지(w)를 부착하여 탐촉자(P)를 손으로 잡고 다양한 각도의 사각 방향(a')으로 탐상을 수행한다.FIG. 2 illustrates a method of manually performing rectangular flaw detection using one probe P. Referring to FIG. Rectangular flaw detection is attached to the wedge (w) of various angles to the vertical flaw detector (1) to hold the probe (P) by hand to perform the flaw detection in various directions of the square (a ').
그러나 이러한 탐상 방식은 1개의 탐촉자를 사용하여 검사자가 제품에 여러 번의 탐상을 수행하고 있으므로, 검사 시간이 과다하게 소요되고 이로 인하여 많은 손실이 발생하고 있었다. 또한, 검사자가 유사한 검사를 지속적으로 수행하게 되므로 검사자에게 피로가 증대되고, 특히 여러 각도의 사각 탐상 중 탐촉자의 접촉불량으로 인하여 초음파를 원하는 지향각으로 정확하게 입사시키는 것이 난해하여 결함이 검출되지 못하는 에러가 발생하는 문제점이 있었다.However, this inspection method uses a single probe, so that the inspector performs multiple inspections on the product, which results in excessive inspection time, which causes a lot of loss. In addition, since the inspector continuously performs a similar test, fatigue is increased to the inspector, and an error in which the defect is not detected because it is difficult to accurately enter the ultrasonic wave at a desired direction angle due to the poor contact of the probe during the rectangular flaw detection at various angles. There was a problem that occurred.
본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 한번에 복수 개의 탐촉자를 장착하여 초음파 탐상 검사를 수행함으로써 검사 시간을 단축할 수 있는 다 탐촉자 홀더 및 이를 이용한 다 탐상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.Disclosure of Invention The present invention has been made to solve the above problems, and an object of the present invention is to provide a multi-probe holder and a multi-detection apparatus using the same, by which a plurality of probes can be mounted at one time to perform an ultrasonic test. .
또한, 탐촉자의 접촉불량을 해결하여 검사의 신뢰성을 제고시킬 수 있는 다 탐촉자 홀더 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.It is also an object of the present invention to provide a multi-probe holder device capable of resolving contact defects of a probe to improve the reliability of inspection.
상기의 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 다 탐촉자 홀더는, 내부에 탐촉자를 수용하고, 서로 연결되어 있으며, 서로 다른 탐상각을 가지는 복수 개의 탐촉자 홀더를 포함하며, 피탐상체에 접촉하는 상기 각각의 탐촉자 홀더의 하면은, K1은 상기 하면의 경사각도, C1은 상기 탐촉자 홀더에서의 음속, K2는 상기 각각의 탐촉자 홀더의 탐상각도, C2는 상기 피탐상체에서의 음속이라고 할 때, sin(K1)/C1 = sin(K2)/C2 를 만족시키도록 경사져 있는 것을 특징으로 한다.In order to achieve the above object, the multi-probe holder according to the present invention includes a plurality of transducer holders accommodated therein, connected to each other, having a different flaw detection angle, each contacting the subject When the lower surface of the transducer holder of K 1 is the inclination angle of the lower surface, C 1 is the speed of sound in the transducer holder, K 2 is the flaw angle of each of the transducer holder, C 2 is the speed of sound in the test object , inclined to satisfy sin (K 1 ) / C 1 = sin (K 2 ) / C 2 .
또한 상기 탐촉자 홀더는 상부홀더와 하부홀더로 형성되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the transducer holder is characterized in that it is formed of an upper holder and a lower holder.
또한, 상기 상부홀더의 상부에는 탄성부재가 장착되어 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the upper portion of the upper holder is characterized in that the elastic member is mounted.
또한, 상기 탐촉자 홀더는 아크릴 소재로 이루어져 있는 것을 특징으로 한다.In addition, the transducer holder is characterized in that made of acrylic material.
본 발명에 따른 축계류를 초음파 탐상하는 탐상장치는, 지지단; 상기 지지단에 상하로 회전가능하게, 일단부가 상기 지지단에 연결되어 있는 회전바; 상기 회전바의 타단부에 연결된 고정프레임; 및 상기 고정프레임에 연결부재를 통하여 양단이 연결된, 제1항에 따른 다 탐촉자 홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.The flaw detection apparatus for ultrasonically inspecting the axial mooring according to the present invention includes: a support end; A rotary bar having one end connected to the support end so as to be rotatable vertically with the support end; A fixed frame connected to the other end of the rotating bar; And a multi-probe holder according to claim 1, wherein both ends are connected to the fixed frame via a connecting member.
또한, 상기 연결부재에 장착되어 있고, 피탐상체에 접촉하는 베어링을 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, it is characterized in that it further comprises a bearing mounted to the connecting member and in contact with the object to be inspected.
이하에서는, 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 3에 도시되어 있는 바와 같이, 본 발명에 따른 다 탐촉자 홀더는 내부에 탐촉자(P)를 수용하고, 서로 연결되어 있으며, 서로 다른 탐상각도를 가지는 복수 개의 탐촉자 홀더(1)를 구비하고 있다.As shown in FIG. 3, the multi-probe holder according to the present invention includes a plurality of probe holders 1 accommodating the transducers P therein, connected to each other, and having different flaw angles.
상기 탐촉자 홀더(1)는 상부홀더(11)와 하부홀더(12)로 형성되어 있다(도 5 및 도 4 참조). The transducer holder 1 is formed of an
상기 상부홀더(11)의 상부에는 탄성부재 예컨대, 스프링(13)이 장착되어 있어, 상기 탐촉자(P)가 상기 하부홀더(12)의 저면(122)에 잘 밀착된다. 또한, 상기 상부홀더(11) 및 상기 하부홀더(12)는 탐상 중 서로 이탈되지 않도록 볼트 체결용 구멍(111,123)을 각각 4개씩 구비하고 있으며, 상기 상부홀더(11)의 상면에는 탐촉자(P)에 케이블 연결을 용이하게 하기 위한 구멍(112)이 형성되어 있다. 또한, 본 실시예에서 상기 탐촉자 홀더(1)는 예시적으로 아크릴 소재로 이루어져 있다.An elastic member, for example, a
상기 탐촉자 홀더(1)의 하면(121)의 경사각도는 다음과 같이 결정된다.The inclination angle of the
피탐상체(S)에 접촉하는 상기 각각의 탐촉자 홀더(1)의 하면(121)은, 스넬의 법칙을 만족하도록 형성된다. 즉, 상기 하면(121)은, The
[식 1][Equation 1]
sin(K1)/C1 = sin(K2)/C2 sin (K 1 ) / C 1 = sin (K 2 ) / C 2
를 만족시키도록 경사져 있다(도 4 참조). 여기서, K1은 상기 하면(121)의 경사각도, C1은 상기 탐촉자 홀더(1)에서의 음속, K2는 상기 각각의 탐촉자 홀더(1)의 탐상각도, C2는 상기 피탐상체(S)에서의 음속.Inclined to satisfy (see FIG. 4). Here, K 1 is the inclination angle of the
예컨대, 상기 탐촉자 홀더(1)의 재질이 아크릴, 상기 피탐상체(S)의 재질이 금속일 경우에 탐상각도(굴절각)를 7°로 하고자 할 때, 상기 [식 1]에 의하면, sin(K1°)/2730m/s(아크릴에서의 빛의 속도) = sin(7˚)/5900m/s(금속에서의 빛의 속도)로 된다. 따라서, K1의 입사각은 대략 3°14′가 되므로, 상기 탐촉자 홀더(1)의 하면(121)을 3°14′경사지도록 가공하면 탐상각도가 7°인 탐촉자 홀더를 구성할 수 있다. For example, when the material of the probe holder 1 is acrylic and the material of the inspected object S is metal, when the flaw angle (refractive angle) is set to 7 °, according to Equation 1, sin (K) 1 °) / 2730m / s (speed of light in acryl) = sin (7 °) / 5900m / s (speed of light in metal). Therefore, since the incidence angle of K 1 is approximately 3 ° 14 ', the probe holder having a flaw detection angle of 7 ° can be formed by machining the
마찬가지로, 탐상각도를 14°, 21°, 28°등 다른 각도로 하고자 하는 경우에는 상기 [식 1]에 따라 K1을 계산한 후, 그 값에 따라 상기 탐촉자 홀더(1)의 하면(121)을 경사지게 가공하면 된다. 물론, 수직탐상은 상기 탐촉자 홀더(1)의 하면(121)을 평행하게 가공한 상태에서 탐상을 실시하면 된다.Similarly, when the flaw detection angle is to be different from 14 °, 21 °, 28 °, etc., after calculating K 1 according to [Equation 1], the
도 3 및 도 6에 도시되어 있는 바와 같이, 상술한 바와 같은 다 탐촉자 홀더를 구비하는 본 발명에 따른 다 탐상장치는 지지단(3), 회전바(4), 고정프레임(5,6), 연결부재(7,8)를 구비한다.As shown in Figures 3 and 6, the multi-detection apparatus according to the present invention having a multi-probe holder as described above, the support end (3), the rotary bar (4), the fixed frame (5, 6), The connecting
상기 회전바(4)는 상기 지지단(3)에 대하여 상하로 회전가능하도록 일단이 상기 지지단(3)에 연결되어 있다. 즉, 피탐상체(S)에 상기 다 탐촉자 홀더를 접촉시킬 때는 상기 회전바(4)를 아래쪽으로 내리면 되고, 반대로 피탐상체(S)로부터 다 탐촉자 홀더를 분리시킬 때는 상기 회전바(4)를 위쪽으로 올리면 된다.The
상기 고정프레임(5,6)은 상기 회전바(4)의 타단부에 각각 1개씩 연결되어 있다. One
상기 고정프레임(5,6)에는 연결부재 예컨대, 브라켓(7,8)이 연결되어 있고, 상기 다 탐촉자 홀더의 양단은 상기 연결부재(7,8)에 각각 연결되어 있다. 그리고 베어링(9,10)이 상기 고정프레임(5,6)과 상기 연결부재(7,8)의 연결지점에서 상기 피탐상체(S)와 접촉하도록 장착되어 있다. 이를 통하여, 상기 피탐상체(S)의 회전시 원활하게 회전하도록 하는 등 탐상이 용이하게 되도록 하였다.Connection members, for example,
상기한 바와 같은 구성을 가진 본 발명에 의하면, 축계류 탐상시, 한번에 복수 개의 탐촉자를 장착하여 초음파 탐상 검사를 수행함으로써, 검사자가 1개의 탐촉자를 사용하여 검사를 수행하는 것에 비해 검사 시간을 대폭 단축할 수 있고, 검사자의 피로도 증가로 인한 검사 에러도 감소시킬 수 있다.According to the present invention having the above-described configuration, when inspecting the axial mooring, by performing a plurality of probes at one time by performing the ultrasonic flaw detection, the inspection time is significantly shortened compared to the inspector using one probe In addition, inspection errors due to increased fatigue of the inspector can be reduced.
또한, 사각 탐상 중 탐촉자 홀더를 피탐상체에 안정적으로 접촉시킴으로써, 초음파를 원하는 방향으로 정확하게 입사하여 탐상 검사의 신뢰성을 높일 수 있다. Further, by stably contacting the probe holder with the to-be-tested object during the rectangular flaw detection, the ultrasonic wave can be accurately incident in a desired direction, thereby increasing the reliability of the flaw inspection.
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GRNT | Written decision to grant | ||
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