KR100901003B1 - 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면탐촉자 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 송수신형 와전류 검사 탐촉자를 구성하는 2개 코일의 간격을 변화시켜 비파괴검사가 가능한 결함의 길이와 깊이를 조절하는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자가 개시된다. 본 발명에 따르면, 소정의 간격으로 나란히 형성된 탐촉자 코일(1,2), 후방에 설치되는 코일 간격조절 볼트(5) 및 상기 탐촉자 코일(1)을 보호하는 코일 보호 하우징(6)을 내장한 두 조각의 탐촉자 몸체(3a,3b)로 이루어져 대상 시험체(100)에서 발생하는 와전류를 평가하여 결함의 길이와 깊이를 추정하는 와전류 검사 표면 탐촉자에 있어서, 상기 탐촉자 코일(1,2) 중 어느 하나인 이동코일(1)이 상기 코일 보호 하우징(6)내에 장착되고, 상기 탐촉자 코일(1,2) 중 어느 하나인 고정코일(2)이 고정될 경우에 상기 코일 간격조절 볼트(5)와 수직으로 결합된 상기 코일 보호 하우징(6)을 움직여, 코일 이동 그루브(12)를 따라 상기 고정된 고정코일(2)로부터 0 ~ 20㎜ 범위 내의 이동행정간격(D) 만큼 상기 이동코일(1)을 이동 가능하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자가 제공된다.
이에, 본 발명은 2개 코일 사이의 간격을 변화시켜 검출이 가능한 결함의 길이와 최대 깊이를 조절하는 효과를 얻을 수 있다.

Description

와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자{Penetration-depth adjustable send-receiver type eddy current test probe}
본 발명은 발전소 주요기기에 있어서 배관 용접부, 터빈 블레이드, 펌프 임펠러, 발브 디스크 등의 표면 건전성 평가에 사용되는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 송수신형 와전류 검사 탐촉자를 구성하는 2개 코일의 간격을 변화시켜 비파괴검사가 가능한 결함의 길이와 깊이를 조절하는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자에 관한 것이다.
발전소 계통 구성 주요기기인 배관 용접부, 터빈 블레이드, 펌프 임펠러, 발브 디스크 등은 운전중 가해지는 응력으로 인하여 균열이 발생할 수 있다. 이와 같은 주요기기는 발생한 균열으로 인하여 고장이 일어나게 되어 결국 발전소 정지를 초래하므로 경제적 손실을 유발하게 된다.
따라서, 발전소 계통 구성 주요기기인 배관 용접부, 터빈 블레이드, 펌프 임펠러, 발브 디스크 등은 발전소 운전년수 증가에 따라 화학적 및 기계적인 작용에 의해서 표면에 균열, 부식과 같은 결함이 발생하여 운전 신뢰도에 영향을 미칠 가 능성이 있으므로 주기적인 비파괴검사를 수행하여 건전성을 평가하고 있다.
종래 배관 용접부, 터빈 블레이드, 펌프 임펠러, 발브 디스크 등의 표면 비파괴검사에는 자분탐상 검사법, 액체침투 탐상법이 이용되고 있는데, 이들 검사법은 주로 시험체 표면에 개구된 균열을 검사하기 위한 것으로 결함의 깊이는 측정이 불가능하였다.
또한 균열의 깊이는 TOFD 초음파 검사법, 와전류 검사법 등과 같은 여러 가지 비파괴 검사법을 사용하여 측정이 가능하다. TOFD 초음파 검사법은 깊이가 깊은(약 5㎜ 이상) 결함의 깊이 측정이 가능하며, 기존 종래의 와전류 검사법은 적용이 매우 용이하나 깊이가 얕은(약 2㎜ 이하) 결함에 대해 적용이 가능하여 제한적으로 사용되었다.
이에 본 발명은 종래 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 발명된 것으로, 발전소 계통 구성 주요기기인 배관 용접부, 터빈 블레이드, 펌프 임펠러, 발브 디스크 등의 표면 건전성 평가에 사용되는 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자를 제공함에 그 목적이 있다.
또한, 본 발명은 와전류 검사를 적용하여 검사가 가능한 시험체의 두께를 조절하여 결함의 길이와 발생하는 신호의 품질을 개선하고 검사 신뢰도를 향상시킬 뿐만 아니라, 탐촉자의 사용중에 용이하게 코일 간격 조절볼트를 사용하여 검사대상 시험체 검사에 최적인 코일간격을 변화시켜 검사대상 결함의 길이와 깊이를 조절할 수 있는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자를 제공함에 또 다른 목적이 있다.
상기와 같은 목적들을 달성하기 위한 본 발명은 소정의 간격으로 나란히 형성된 탐촉자 코일(1,2), 후방에 설치되는 코일 간격조절 볼트(5) 및 상기 탐촉자 코일(1)을 보호하는 코일 보호 하우징(6)을 내장한 두 조각의 탐촉자 몸체(3a,3b)로 이루어져 대상 시험체(100)에서 발생하는 와전류를 평가하여 결함의 길이와 깊이를 추정하는 와전류 검사 표면 탐촉자에 있어서, 상기 탐촉자 코일(1,2) 중 어느 하나인 이동코일(1)이 상기 코일 보호 하우징(6)내에 장착되고, 상기 탐촉자 코일(1,2) 중 어느 하나인 고정코일(2)이 고정될 경우에 상기 코일 간격조절 볼트(5)와 수직으로 결합된 상기 코일 보호 하우징(6)을 움직여, 코일 이동 그루브(12)를 따라 상기 고정된 고정코일(2)로부터 0 ~ 20㎜ 범위 내의 이동행정간격(D) 만큼 상기 이동코일(1)을 이동 가능하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자가 제공된다.
상기 이동코일(1)은 코일 밀착 스프링(8)에 의해 부세되어 탐촉자가 대상 시험체(100) 표면을 주사하게 될 때 코일이 움직이지 않도록 탐촉자 몸체(3a,3b)에 밀착시켜 잡음발생을 방지하도록 이루어질 수 있다.
또한, 상기 두 조각의 탐촉자 몸체(3a,3b)는 4개의 탐촉자 몸체 고정볼트(10)에 의해 서로 고정될 수 있다.
상술한 바와 같이 본 발명은 다음과 같은 효과를 얻을 수 있다.
첫째, 송수신 와전류 검사 표면 탐촉자를 구성하는 2개 코일의 간격을 변화시켜(0 ~ 20㎜) 검사가 가능한 결함의 길이와 깊이를 조절한다. 2개 코일 간격이 0㎜(접촉상태)에서 높은 검사 신뢰도로 검사가 가능한 결함길이는 약 2㎜, 결함의 최대 깊이는 약 2㎜이며, 2개 코일 간격이 최대인 20㎜(접촉상태)에서 높은 검사 신뢰도로 검사가 가능한 결함길이는 약 20㎜, 결함이 최대 깊이는 약 5㎜이다. 즉 본 발명은 송수신형 탐촉자를 구성하는 2개 코일 사이의 간격을 변화시켜 검사가 가능한 결함의 길이와 최대 깊이를 조절하게 된다.
둘째, 탐촉자의 사용중에 검사자가 손쉽게 코일 간격 조절볼트를 사용하여 검사대상 시험체 검사에 최적인 코일간격을 변화시켜 검사대상 결함의 길이와 깊이를 조절할 수 있다.
끝으로 본 발명은 상기와 같이 검사중에 다른 사양을 가진 탐촉자를 교체하기 위해서 탐촉자를 장비로부터 분리하거나 장비의 전원을 끌 필요가 없기 때문에 검사시간이 절약되고 높은 신뢰도의 검사 결과를 얻을 수 있다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면에 의거 상세히 설명한다.
본 발명은 발전설비 주요기기의 건전성을 평가하기 위해 대상 시험체(100) 표면 위로 주사되며, 소정의 간격으로 나란히 형성된 탐촉자 코일(1,2), 후방에 설치되는 코일 간격조절 볼트(5) 및 상기 탐촉자 코일(1)을 보호하는 코일 보호 하우징(6)을 내장한 두 조각의 탐촉자 몸체(3a,3b)로 이루어져 대상 시험체(100)에서 발생하는 와전류를 평가하여 결함의 길이와 깊이를 추정하는 와전류 검사 표면 탐촉자에 있어서, 상기 탐촉자 코일(1,2) 중 어느 하나인 이동코일(1)이 상기 코일 보호 하우징(6)내에 장착되고, 상기 탐촉자 코일(1,2) 중 어느 하나인 고정코일(2)이 고정될 경우에 상기 코일 간격조절 볼트(5)와 수직으로 결합된 상기 코일 보호 하우징(6)을 움직여, 코일 이동 그루브(12)를 따라 상기 고정된 고정코일(2)로부터 0 ~ 20㎜ 범위 내의 이동행정간격(D) 만큼 상기 이동코일(1)을 이동 가능하도록 조절하는 것을 특징으로 하고 있다.
또한 상기 이동코일(1)은 코일 밀착 스프링(8)에 의해 부세되어 본 발명이 대상 시험체(100) 표면을 주사하게 될 때 움직이지 않도록 밀착된다. 그리고 상기의 부품들은 탐촉자 몸체(3a,3b) 내에 조립된 후에 탐촉자 몸체 고정볼트(10)에 의해 두 조각의 몸체(3a,3b)가 고정되는 구조로 되어 있다.
한편, 도 2는 발전소 계통 구성 주요기기인 배관 용접부, 터빈 블레이드, 펌프 임펠러, 발브 디스크의 와전류 검사장치를 설명하기 위한 본 발명의 적용상태 개략 구성도로서, 완전류 주파수 발생장치(200)에서 특정 주파수의 교류가 탐촉자 케이블(7)을 통해서 본 발명에 따른 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자 코일(1,2)에 공급된다.
그러면 탐촉자 탐촉자 코일(1,2)에 근접해 있는 대상 시험체(100)에는 자기 유도현상에 의하여 와전류가 발생하고 이 와전류는 전열관의 결함 존재 유무에 따라 탐촉자 코일에 임피던스 변화를 발생시킨다. 이 임피던스 변화는 와전류 주파수 발생장치(200)에서 디지털 신호로 변경되어 신호취득 및 평가 컴퓨터(201) 화면에 신호가 나타나게 된다. 검사자는 이 와전류 신호를 평가하여 결함의 길이와 깊이를 추정하게 된다.
도 3(A),(B),(C)는 본 발명의 요부인 송수신형 와전류 검사 탐촉자의 분리 단면도들로서, 탐촉자 몸체(3a,3b)는 2개 코일(1,2) 코일 밀착 스프링(8), 코일 간격 조절용 볼트(5) 등의 부품이 조립될 수 있도록 2개 조각으로 분리되어 있으며, 이들 부속품들은 탐촉자 몸체(3a,3b) 내부에 조립된 후 4개의 탐촉자 몸체 고정볼트(10)로 고정된다.
여기서 탐촉자를 구성하는 2개의 탐촉자 코일인 이동코일(1)은 코일의 손상을 방지하기 위한 코일 보호 하우징(6) 내에 설치된다. 2개의 코일 중에서 상기 고정코일(2)은 탐촉자 몸체(3a,3b)에 고정되고, 상기 이동코일(1)은 코일 간격조절 볼트(5)와 수직으로 결합된 코일 보호 하우징(6)이 움직이게 됨으로써 코일 이동 그루브(12)를 따라 0 ~ 20㎜ 범위 내의 이동행정간격(D) 만큼 이동하게 된다. 이때, 코일 간격조절 볼트(5)와 코일 보호 하우징(6)의 결합은 코일 간격조절 볼트(5)가 수나사의 형태를 이루어지고, 코일 보호 하우징(6)이 암나사의 형태로 이루어짐으로써, 외부에서 코일 간격조절 볼트(5)를 조절하게 되면, 코일 간격조절 볼트(5)와 코일 보호 하우징(6)이 상호 결합될 수 있게 되는 것이다. 따라서, 외부의 내부의 코일 간격조절 볼트(5)를 움직임을 시도하게 되면, 이동코일 나사산(11)을 따라 코일 간격조절 볼트(5)가 조절되고, 이와 결합된 코일 보호 하우징(6)이 움직이게 되는 것이다.
상기 코일 이동 그루브(12)는 이동코일(1)의 이동시 안내 역할을 하게 되며 코일이 탐촉자 몸체(3a,3b)에서 이탈되지 않도록 한다. 그리고 상기 코일 밀착 스프링(8)은 이동코일(1)을 좌측으로 밀어서 탐촉자가 시험체 표면을 주사하게 될 때 코일이 움직이지 않도록 밀착시킨다.
이러한 부품들은 탐촉자 몸체(3a,3b) 내에 조립된 후에 탐촉자 몸체 고정볼트(10)에 의해 좌우 두 조각의 탐촉자 몸체(3a,3b)가 서로 고정되는 구조로 되어 있다.
도 1은 본 발명에 따른 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자의 사용상태를 나타낸 개략도,
도 2는 본 발명의 적용상태 개략 구성도,
도 3(A),(B),(C)은 본 발명의 요부인 와전류검사 표면 탐촉자의 세부 단면도들이다.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-
1 : 이동코일 2 : 고정코일,
3a,3b : 탐촉자 몸체, 5 : 코일 간격조절 볼트,
6 : 코일 보호 하우징, 7 : 탐촉자 케이블,
8 : 코일 밀착 스프링, 10 : 탐촉자 몸체 고정볼트,
11 : 이동코일 나사산, 12 : 코일 이동 그루브,
100 : 대상 시험체, 200 : 와전류 주파수 발생장치,
201 : 신호취득 및 평가 컴퓨터

Claims (3)

  1. 소정의 간격으로 나란히 형성된 탐촉자 코일(1,2), 후방에 설치되는 코일 간격조절 볼트(5) 및 상기 탐촉자 코일(1)을 보호하는 코일 보호 하우징(6)을 내장한 두 조각의 탐촉자 몸체(3a,3b)로 이루어져 대상 시험체(100)에서 발생하는 와전류를 평가하여 결함의 길이와 깊이를 추정하는 와전류 검사 표면 탐촉자에 있어서,
    상기 탐촉자 코일(1,2) 중 어느 하나인 이동코일(1)이 상기 코일 보호 하우징(6)내에 장착되고, 상기 탐촉자 코일(1,2) 중 어느 하나인 고정코일(2)이 고정될 경우에 상기 코일 간격조절 볼트(5)와 수직으로 결합된 상기 코일 보호 하우징(6)을 움직여, 코일 이동 그루브(12)를 따라 상기 고정된 고정코일(2)로부터 0 ~ 20㎜ 범위 내의 이동행정간격(D) 만큼 상기 이동코일(1)을 이동 가능하도록 조절하는 것을 특징으로 하는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 이동코일(1)은 코일 밀착 스프링(8)에 의해 부세되어 탐촉자가 대상 시험체(100) 표면을 주사하게 될 때 코일이 움직이지 않도록 탐촉자 몸체(3a,3b)에 밀착시켜 잡음발생을 방지하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 두 조각의 탐촉자 몸체(3a,3b)는 4개의 탐촉자 몸체 고정볼트(10)에 의해 서로 고정되는 것을 특징으로 하는 와전류 침투깊이 조절이 가능한 송수신형 와전류 검사 표면 탐촉자.
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