KR100912716B1 - 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법 - Google Patents

비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법에 관한 것으로, 자성 특성 및 비자성 특성을 포함하는 기판의 특성에 따른 캘리브레이션 화일을 생성하는 단계와; 상기 캘리브레이션 화일이 상기 비파괴 도막 두께 측정기와 연결된 컴퓨터에 저장되는 단계와; 상기 컴퓨터의 소프트웨어의 실행에 따라 상기 캘리브레이션 화일이 읽혀져 상기 컴퓨터로부터 상기 비파괴 도막 두께 측정기로 전송되는 단계와; 상기 비파괴 도막 두께 측정기에 마련된 복수의 캘리브레이션 슬롯에 중 어느 하나에 설치된 메모리에 상기 전송된 캘리브레이션 화일이 저장되는 단계와; 상기 복수의 캘리브레이션 슬롯의 각 메모리에 저장된 복수의 캘리브레이션 화일 중 어느 하나에 기초하여 도막의 두께를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이에 따라, 사용빈도가 높은 피측정체인 기판의 캘리브레이션을 측정기 제조사 등에서 정밀하게 구하여 웹페이지 게시 또는 이동저장장치 등에 저장하여 세계 어느 곳에서도 캘리브레이션 자료를 쉽게 구할 수 있다. 따라서 사용자는 번거로운 대부분의 캘리브레이션을 생략할 수 있다.
비파괴, 도막 두께 측정기, 코팅두께 측정기, 자기유도식, 와류식, 캘리브레이션, 캘리브레이션 이식 방법, Calibration, coating thickness Gauge

Description

비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법{Calibration Implantation method of nondestructive coating thickness Gauge}
본 발명은 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 사용빈도가 높은 피측정체인 기판의 캘리브레이션을 측정기 제조사 등에서 정밀하게 구하여 웹페이지 게시 또는 이동저장장치 등에 저장하여 세계 어느 곳에서도 캘리브레이션 자료를 쉽게 구할 수 있도록 하여, 번거로운 대부분의 캘리브레이션을 생략할 수 있는 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법에 관한 것이다.
비파괴 도막 두께 측정기는 비파괴 정밀 도막 두께(Coating Thickness)를 측정하는 계측기로서 방사선 측정 및 검사, 초음파측정 및 검사, 와류측정 및 검사 등과 같이 비파괴 적으로 피 대상체를 측정하고 검사하는 장치이다. 정밀 센서를 이용하여 센서에 구동전류를 인가하여 응답된 신호를 전자증폭기를 이용하여 증폭하며 Analog-digital 변환기를 이용하여 디지털 데이타로 변환하고 도막 두께의 정보를 표시하며 계측기에 저장한다.
일반적으로 비파괴 도막 두께 측정기는 자성(磁性:Ferrous)/비자성(非磁性:Nonferrous)기판(基板=Base)위에 코팅, 페인트, 락카 등의 도막(塗幕)의 두께를 측정하는데, 기판(基板)의 성질에 따라 계측기는 매번 캘리브레이션(Calibration)을 수행해야한다. 즉, 기판의 물성(物性)에 따라 측정기는 표시눈금을 조정하는 캘리브레이션을 수행해야 한다.
예를 들어 어느 기판에서는 표시눈금을 조밀하게 정하지만 다른 물성을 가진 기판은 표시눈금이 간격이 넓게 분포한다. 캘리브레이션은 도막이 없는 자성/비자성의 순수기판을 최대한 섬세하게 연마하거나 표면처리하여 캘리브레이션을 하는데 일반 사용자에게는 매번 해야는 것으로 상당히 불편하다고 할 수 있다.
또한 기존 캘리브레이션의 경우 매우 정밀한 시편(Foil,Shimp)들을 요구하며 이런 기존 캘리브레이션시 측정범위에서 정밀도가 고르지가 않다고 볼 수 있다.
이에 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 사용 빈도가 빈번한 피측정체의 캘리브레이션을 측정기 제조사 등이 미리 작성하여 여러 경로를 통해 배포하며 컴퓨터 시리얼 통신 등으로 여러 장소, 여러 계측기의 메모리 슬롯에 내려받기하여 여러 사람이 공용하는 캘리브레이션 이식이 가능한 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
삭제
상기 목적은 본 발명에 따라, 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법에 있어서, 자성 특성 및 비자성 특성을 포함하는 기판의 특성에 따른 캘리브레이션 화일을 생성하는 단계와; 상기 캘리브레이션 화일이 상기 비파괴 도막 두께 측정기와 연결된 컴퓨터에 저장되는 단계와; 상기 컴퓨터의 소프트웨어의 실행에 따라 상기 캘리브레이션 화일이 읽혀져 상기 컴퓨터로부터 상기 비파괴 도막 두께 측정기로 전송되는 단계와; 상기 비파괴 도막 두께 측정기에 마련된 복수의 캘리브레이션 슬롯에 중 어느 하나에 설치된 메모리에 상기 전송된 캘리브레이션 화일이 저장되는 단계와; 상기 복수의 캘리브레이션 슬롯의 각 메모리에 저장된 복수의 캘리브레이션 화일 중 어느 하나에 기초하여 도막의 두께를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 캘리브레이션 이식 방법에 의해서 달성된다.
여기서, 상기 캘리브레이션 화일이 읽혀져 상기 컴퓨터로부터 상기 비파괴 도막 두께 측정기로 전송되는 단계에서, 상기 컴퓨터와 상기 비파괴 도막 두께 측정기는 RS-232, USB 및 IEEE-1394 방식 중 어느 하나의 통신 방식을 통해 상호 연결되어 상기 캘리브레이션 화일이 상기 컴퓨터로부터 상기 비파괴 도막 두께 측정기로 전송될 수 있다.
상기 구성에 따라, 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션을 수행시, 도막이 없는 순수기판의 표면을 미세하게 연마하거나 표면처리가 필요치 않으며, 또한 매우 정밀한 캘리브레이션 시편(Foil,Shimp)들을 요구하지 않아도 되며, 측정기의 전 측정범위에서 정밀도가 고르게 할 수 있다. 이는 기존 측정기에서 나타나는 측정범위 구간별 정밀도가 각기 다른 결점을 보완할 수 있다. 여기서 제조사가 배포하는 캘리브레이션 화일은 일반적으로 현장에서 계측기로 수행되는 캘리브레이션의 정밀도 보다 몇 배의 정밀한 캘리브레이션 성능을 갖는다. 결국, 계측기 캘리브레이션에 따른 시간과 비용부담이 줄어들며 계측기 성능이 매우 향상된다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명에 따른 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법을 통해 배포되는 캘리브레이션 데이타가 모든 측정기에 적용하기 위하여 개개의 계측기의 센서와 전자회로의 특성을 정규화(성능 일치화)하는 작업이 선행되어야 하며, 정규화 작업은 측정기의 내장 소프트웨어와 전자회로의 조정 및 표준 기판 등으로 이룩될 수 있다.
이와 함께 이러한 사용빈도가 높은 피 측정체의 캘리브레이션을 측정기 제조사등에서 정밀하게 구하여 웹페이지 게시 또는 이동저장장치 등에 저장하여 세계 어느 곳에서도 캘리브레이션 자료를 쉽게 구할 수 있다. 또한, 캘리브레이션 자료들은 컴퓨터 소프트웨어를 이용하여 시리얼 통신으로 계측기의 메모리 슬롯에 이식할 수 있다. 따라서 번거로운 대부분의 캘리브레이션을 생략할 수 있다.
또한, 각각의 비파괴 도막 두께 측정기를 정규화(Normalization-성능 일치화)를 하여 측정기 제조사가 제공되는 공용의 캘리브레이션 데이타를 올바르게 적용할 수 있게 해야 한다.
첫째로 센서 및 아나로그 증폭 및 전자회로의 증폭도 및 오프세트(offset)의 조정이 필요하며 둘째로는 계측기의 증폭도를 측정기의 firmware를 이용하여 소프트웨어적으로 보상하는 방식이며 셋째로는 위의 첫째와 둘째 방식을 병용하는 경우이다. 넷째로 공용되는 캘리브레이션 화일을 제작하는 장치제작가 필요하다. 또한 이런 캘리브레이션 자료를 측정기에 전송하는 통신기술 및 전송에 필요한 컴퓨터 소프트웨어 제작기술이 필요하다.
이와 마찬가지로 비파괴 도막 두께 측정기는 도 4에 도시된 바와 같이 센서 프로브(150)을 이용하여 철판, 구리, 알루미늄 등의 기판(152)의 표면을 미세하게 연마하거나 표면을 매끄럽게 처리하여 그 기판 위에 이미 두께를 알고 있는 정밀한 시편(151)을 올려 놓은 후 그 시편의 두께를 측정하므로서 측정기 전 측정 범위의 표시눈금 조정을 하는 캘리브레이션을 수행한다.
이는 기판들의 금속 성질이 매우 다양 하므로 각기 특성이 다른 기판의 캘리브레이션을 하는것은 측정기 사용자로서는 매우 번거럽다. 이에 빈번히 쓰이는 기판의 캘리브레이션을 측정기 제조사 등에서 미리 정밀하게 구하여 원하는 고객에서 공유하면 많은 번거로움을 덜 수 있다.
이런 캘리브레이션 이식 방법은 도 2에 도시된 바와 같이 센서(103)와 전자회로(101~107)의 증폭도, 전압의 옵세트(106)등을 정규화(성능 일치화)해야 공용의 캘리브레이션의 자료를 공유하여 사용할 수가 있다. 이를 위하여 센서(103) 및 전자회로(101~107)의 정규화는 최대한 모든 제품이 같도록 설계하며 미세한 정규화 조정은 측정기의 운용 소프트인 Firmware에 의하여 조정하면 된다. 이때 정규화를 위하여 측정기 제조사가 제공한 표준형 기판(Base)를 이용한다. 대부분의 경우 측정기 하드웨어와 소프트웨적인 정규화는 기본적으로 도막 측정기 제조사에 이루어지므로 사용자가 직접 수행하는 경우는 드물다.
삭제
공용의 캘리브레이션 화일은 제조사로 부터 도 3에 도시된 바와 같이, CDROM(121), 이동메모리장치(123),인터넷(127,128) 등을 이용하여 구할 수 있다. 구해진 캘리브레이션 화일은 컴퓨터(120)의 소프트웨어로 읽어들인다. 이때 컴퓨터(120)와 비파괴 도막 두께 측정기의 CPU(100)사이에 RS-232(130), USB(131), IEEE-1394(132) 등을 연결하여 캘리브레이션 화일을 측정기의 캘리브레이션 슬롯의 메모리(108)에 다운로드할 수 있다. 다운로드된 캘리브레이션 화일은 원하는 피대상체에 따라 즉시 도 2의 캘리브레이션 슬롯의 메모리(108)을 바꾸어서 사용하므로서 간편하게 측정을 할 수 가 있다. 물론 측정기는 도 4에서와 같이 기존방식처럼 캘리브레이션을 수행할 수 있다.
이러한 캘리브레이션 이식과정은 도 1에 흐름도로 나타낼 수 있다.
먼저, 빈번히 사용도는 피대상체 기판의 정밀 캘리브레이션을 측정기 제조사에서 구하거나 생성하여 화일 형태로 저장한다(160). 그리고, 캘리브레이션 화일을 상술한 바와 같이, CDROM(121), 이동메모리장치(123),인터넷(127,128)의 웹 페이지에 저장한다(161).
그런 다음, CDROM(121), 이동메모리장치(123),인터넷(127,128)의 웹 페이지를 이용하여 캘리브레이션 화일을 자신의 컴퓨터에 저장한다(162). 그리고, 캘리브레이션 이식을 위한 소프트웨어에 의해 캘리브레이션 화일이 읽혀지고(163), 컴퓨터와 비파괴 도막 두께 측정기를 RS-232, USB 등으로 연결한 후 연결을 확인한다(164).
그런 다음, 캘리브레이션 화일을 비파괴 도막 두께 측정기의 임의의 캘리브레이션 슬롯의 메모리(108)에 다운로드한다(165). 그리고 피대상체의 측정을 캘리브레이션의 수행하지 않고 캘리브레이션 슬롯의 메모리(108) 중 어느 하나에 저장되어 있는 해당 캘리브레이션 화일을 이용하여 측정을 수행한다(166).
도 1은 캘리브레이션 이식과정의 흐름도를 나타낸다.
도2 는 도막측정기의 구성을 나타낸다. 측정기에는 CPU, 주변장치, 캘리브레이션 슬롯 메모리, 센서, 센서 신호구동회로 및 센서 신호처리장치 등으로 구성되어 있다.
도 3은 캘리브레이션 이식계통도를 나타낸다. 컴퓨터와 그 주변장치, 인터넷과 랜, 그리고 측정기와 통신하는 RS-232, USB 등이 있으며 측정기에는 센서와 센서를 다루는 CPU와 관련 전자회로가 있다.
도 4는 일반적인 측정기의 캘리브레이션의 원리를 나타내고 있으며 기판(Base)와 시편 그리고 프로브 센서, 측정기 등으로 구성된다.
<도면의 주요부분에 대한 부호 설명>
100:측정기 마이크로 프로세서
103, 150:도막 측정기의 센서
108:측정기의 캘리브레이션 슬롯의 메모리
120:인터넷 및 측정기와 통신하는 컴퓨터
125:Local area network(LAN)
127:인터넷상의 웹페이지 또는 게시판
151:현장 캘리브레이션에 사용되는 정밀 시편
152:캘리브레이션을 위한 철판, 구리, 알루미늄과 같은 기판(Base)

Claims (2)

  1. 비파괴 도막 두께 측정기의 캘리브레이션 이식 방법에 있어서,
    자성 특성 및 비자성 특성을 가지는 복수의 기판에 대응하여 상기 각 기판에 대해 두께가 기 측정된 시편들을 마련하는 단계와;
    상기 비파괴 도막 두께 측정기를 통해 상기 각 시편의 두께를 측정하여 상기 비파괴 도막 두께 측정기의 측정 범위의 표시눈금 조정을 위한 상기 각 기판에 대한 캘리브레이션 화일을 생성하는 단계와;
    상기 캘리브레이션 화일이 상기 비파괴 도막 두께 측정기와 연결된 컴퓨터에 저장되는 단계와;
    상기 컴퓨터의 소프트웨어의 실행에 따라 상기 캘리브레이션 화일이 읽혀져 상기 컴퓨터로부터 상기 비파괴 도막 두께 측정기로 전송되는 단계와;
    상기 비파괴 도막 두께 측정기에 마련된 복수의 캘리브레이션 슬롯 중 어느 하나에 설치된 메모리에 상기 전송된 캘리브레이션 화일이 저장되는 단계와;
    상기 복수의 캘리브레이션 슬롯의 각 메모리에 저장된 복수의 캘리브레이션 화일 중 어느 하나에 기초하여 도막의 두께를 측정하는 단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 캘리브레이션 이식 방법.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 화일이 읽혀져 상기 컴퓨터로부터 상기 비파괴 도막 두께 측정기로 전송되는 단계에서, 상기 컴퓨터와 상기 비파괴 도막 두께 측정기는 RS-232, USB 및 IEEE-1394 방식 중 어느 하나의 통신 방식을 통해 상호 연결되어 상기 캘리브레이션 화일이 상기 컴퓨터로부터 상기 비파괴 도막 두께 측정기로 전송되는 것을 특징으로 하는 캘리브레이션 이식 방법.
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