KR100946285B1 - The apparatus for detecting a wire rope using an eddy current - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와전류를 발생하는 복수의 센서부를 포함하는 와전류 측정 장치를 이용하여 복수의 주파수 신호로 와이어 로프의 결함을 측정하기 위한 와이어 로프 검사 장치에 관한 것이다. 본 발명은 복수의 센서를 이용하는 와이어 로프 검사 장치에 있어서, 제1 와전류 신호를 이용하여 와이어 로프로부터 기준 신호를 검출하는 제1 센서부; 및 제2 와전류 신호를 이용하여 상기 와이어 로프로부터 대상 신호를 검출하는 제2 센서부;를 포함하되, 상기 제1 와전류 신호 및 상기 제2 와전류 신호는 저주파에서 고주파까지 다중 주파수 신호를 포함하고, 상기 기준 신호와 상기 대상 신호의 차이를 측정하여 상기 와이어 로프의 결함을 측정하는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치를 제공한다.The present invention relates to a wire rope inspection apparatus using an eddy current, and more particularly, a wire rope inspection for measuring a defect of a wire rope with a plurality of frequency signals using an eddy current measuring apparatus including a plurality of sensor units generating eddy currents. Relates to a device. The present invention provides a wire rope inspection apparatus using a plurality of sensors, comprising: a first sensor unit detecting a reference signal from a wire rope using a first eddy current signal; And a second sensor unit detecting a target signal from the wire rope using a second eddy current signal, wherein the first eddy current signal and the second eddy current signal include a multi-frequency signal from a low frequency to a high frequency. Provided is a wire rope inspection apparatus using an eddy current, by measuring a difference between a reference signal and the target signal to measure a defect of the wire rope.

와이어 로프, 와전류, 다중 주파수 신호, 전자석 Wire rope, eddy current, multi-frequency signal, electromagnet

Description

와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치{The apparatus for detecting a wire rope using an eddy current}The apparatus for detecting a wire rope using an eddy current}

본 발명은 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 와전류를 발생하는 복수의 센서부를 포함하는 와전류 측정 장치를 이용하여 복수의 주파수 신호로 와이어 로프의 결함을 측정하기 위한 와이어 로프 검사 장치에 관한 것이다. The present invention relates to a wire rope inspection apparatus using an eddy current, and more particularly, a wire rope inspection for measuring a defect of a wire rope with a plurality of frequency signals using an eddy current measuring apparatus including a plurality of sensor units generating eddy currents. Relates to a device.

일반적으로, 와이어로프의 검사방법에서 가장 보편적으로 사용되는 것에는 육안검사방법과 전계방식에 의한 검사방법이 있다. In general, the most commonly used wire rope inspection methods are the visual inspection method and the electric field method.

육안검사방법은 검사하는데 많은 시간이 소요되므로 비경제적이고, 특히 와이어로프가 설치된 장소에 검사자가 접근하기가 어려울 수도 있으며, 검사자가 안정된 자세를 취하기가 어려우므로 검사결과에 대한 신뢰성이 저하되며, 검사를 위하여 와이어로프를 움직여야 할 뿐만 아니라, 검사자가 근접해 있어야 하므로 검사작업의 안전성을 확보하는데 어려움이 있다. The visual inspection method is uneconomical because it takes a lot of time to inspect, and in particular, it may be difficult for the inspector to approach the place where the wire rope is installed, and it is difficult for the inspector to take a stable posture. In addition to moving the wire rope in order to be close to the inspector is difficult to ensure the safety of the inspection work.

전계방식에 의한 검사방법은 육안검사방법에 비해 신뢰성이 높은 편이지만, 육안검사방법을 완벽하게 대체할 수 없으므로 육안검사방법과 병행해서 사용함으로 써 신뢰성을 주고 있으나 많은 문제점이 있다. 예를 들면, 종래의 와전류를 이용한 검사 방법은 결함의 길이가 시험체의 길이방향으로 와전류 탐상 센서 내에 있는 두 코일간의 간격보다 크거나, 결함의 기울기가 미비한 경우, 두 개의 코일은 시험체로부터 거의 유사한 임피던스 값을 검출하므로, 두 코일에서 검출한 임피던스의 차이 값은 매우 작아 정확한 표면 검사를 할 수 없는 문제점이 있다.The electric field inspection method is more reliable than the visual inspection method, but since it cannot replace the naked eye inspection method completely, it is used in parallel with the visual inspection method to give reliability, but there are many problems. For example, a conventional inspection method using an eddy current is that if the length of the defect is greater than the distance between the two coils in the eddy current flaw sensor in the longitudinal direction of the test specimen, or the slope of the defect is insufficient, the two coils have almost similar impedance from the test specimen. Since the value is detected, a difference value between the impedances detected by the two coils is very small, thereby preventing accurate surface inspection.

또한 단일한 주파수 신호를 이용하여 시험체의 결함을 측정하므로, 이용되는 주파수의 성질에 따라 시험체의 특정한 부분만을 측정할 수 있어, 시험체 내부 및 외부에 있는 결함을 한꺼번에 측정할 수 없는 문제점이 있다.In addition, since the defect of the test specimen is measured using a single frequency signal, only a specific part of the test specimen can be measured according to the nature of the frequency used, and there is a problem in that the defects inside and outside the test specimen cannot be measured at once.

상기와 같은 문제점을 해결하기 위해, 본 발명은 엘리베이터나 여러 산업시설 및 건설 기기 등에 사용이 되는 금속 와이어 로프에 대한 건전성 검사를 수행하는데 있어서, 복수의 센서를 포함하는 와전류 탐상 방법을 이용하여 와이어 로프의 표면 마모상태 또는 내외부의 단선상태를 실시간으로 정확하게 감시할 수 있는 와이어 로프 검사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In order to solve the above problems, the present invention in the integrity test for the metal wire rope used in elevators, various industrial facilities and construction equipment, wire rope using an eddy current inspection method comprising a plurality of sensors It is an object of the present invention to provide a wire rope inspection device that can accurately monitor the wear and tear of the surface of the internal and external wires in real time.

또한, 본 발명은 와이어 로프의 검사 효율을 높이기 위해, 검사하고자 하는 와이어 로프를 전자석을 이용하여 자화시키고 자화된 부분에 대하여 와전류 센서를 이용하여 검사를 수행하는 와이어 로프 검사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides a wire rope inspection apparatus for magnetizing the wire rope to be inspected using an electromagnet and inspecting the magnetized portion using an eddy current sensor in order to increase the inspection efficiency of the wire rope. have.

또한, 본 발명은 와이어 로프의 검사 효율을 높이기 위해, 저주파에서 고주파까지 복수의 주파수 신호를 포함하는 와전류 신호를 이용하여 와이어 로프의 결함을 한번에 측정할 수 있는 와이어 로프 검사 장치를 제공하는데 그 목적이 있다.In addition, the present invention provides a wire rope inspection apparatus that can measure the defect of the wire rope at a time by using an eddy current signal including a plurality of frequency signals from low frequency to high frequency in order to increase the inspection efficiency of the wire rope. have.

상기와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 복수의 센서를 이용하는 와이어 로프 검사 장치에 있어서, 제1 와전류 신호를 이용하여 와이어 로프로부터 기준 신호를 검출하는 제1 센서부; 및 제2 와전류 신호를 이용하여 상기 와이어 로프로부터 대상 신호를 검출하는 제2 센서부;를 포함하되, 상기 제1 와전류 신호 및 상기 제2 와전류 신호는 저주파에서 고주파까지 다중 주파수 신호를 포함하고, 상기 기준 신호와 상기 대상 신호의 차이를 측정하여 상기 와이어 로프의 결함을 측정하 는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention provides a wire rope inspection apparatus using a plurality of sensors, the first sensor unit for detecting a reference signal from the wire rope using a first eddy current signal; And a second sensor unit detecting a target signal from the wire rope using a second eddy current signal, wherein the first eddy current signal and the second eddy current signal include a multi-frequency signal from a low frequency to a high frequency. The present invention provides a wire rope inspection apparatus using eddy currents by measuring a difference between a reference signal and the target signal to measure a defect of the wire rope.

상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 각각 상기 제1 와전류 및 상기 제2 와전류를 생성하기 위한 구동 코일과, 상기 기준 신호 및 상기 대상 신호를 검출하기 위한 검출 코일을 포함하는 것을 특징으로 한다. The first sensor unit and the second sensor unit may each include a driving coil for generating the first eddy current and the second eddy current, and a detection coil for detecting the reference signal and the target signal.

상기 와이어 로프 검사 장치는 와이어 로프를 자화시키기 위한 영구자석 또는 전자석을 더 포함하고, 상기 영구자석 또는 전자석은 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부 전체를 감싸도록 형성되거나 또는 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부의 앞뒤에 형성되며, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 차폐함을 이용하여 상기 영구자석 또는 전자석으로부터 차폐되는 것을 특징으로 한다.The wire rope inspection device further includes a permanent magnet or an electromagnet for magnetizing the wire rope, the permanent magnet or electromagnet is formed to surround the entire first sensor unit and the second sensor unit or the first sensor unit And formed in front and behind the second sensor unit, wherein the first sensor unit and the second sensor unit are shielded from the permanent magnet or the electromagnet using a shield box.

또한, 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부는 분리되어 구성될 수 있으며, 상기 제1 센서부는 기준이 되는 제1 와이어 로프를 측정하여 기준 신호를 검출하고, 상기 제2 센서부는 측정하려는 제2 와이어 로프를 측정하여 대상 신호를 검출하는 것을 특징으로 한다. 여기서, 상기 대상 신호는 미리 측정하여 메모리에 저장한 값을 이용할 수 있으며, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 차폐함을 이용하여 차폐되는 것을 특징으로 한다.The first sensor unit and the second sensor unit may be separately configured, and the first sensor unit detects a reference signal by measuring a first wire rope as a reference, and the second sensor unit measures a second to be measured. It is characterized by detecting the target signal by measuring the wire rope. The target signal may be a value measured in advance and stored in a memory, and the first sensor unit and the second sensor unit may be shielded using a shield box.

또한, 상기 다중 주파수 신호는 시분할 방식으로 생성된 주파수 신호이거나 또는 주파수 합성 방식으로 생성된 주파수 신호인 것을 특징으로 한다.The multi-frequency signal may be a frequency signal generated by a time division method or a frequency signal generated by a frequency synthesis method.

본 발명은 복수의 센서를 포함하는 와전류 탐상 방법을 이용하여 와이어 로프의 표면 마모상태 또는 내외부의 단선상태를 실시간으로 정확하게 감시할 수 있 는 와이어 로프 검사 장치를 제공할 수 있는 효과가 있다.The present invention has the effect of providing a wire rope inspection apparatus that can accurately monitor the surface wear state of the wire rope or the disconnection state of the inside and outside of the wire rope by using an eddy current inspection method including a plurality of sensors in real time.

또한, 본 발명은 검사하고자 하는 와이어 로프를 전자석을 이용하여 자화시키고 자화된 부분에 대하여 와전류 센서를 이용하여 검사를 수행함으로써, 와이어 로프의 검사 효율을 증가시킨다.In addition, the present invention increases the inspection efficiency of the wire rope by magnetizing the wire rope to be inspected using an electromagnet and performing inspection using an eddy current sensor for the magnetized portion.

또한, 본 발명은 저주파에서 고주파까지 복수의 주파수 신호를 포함하는 와전류 신호를 이용하여 와이어 로프의 결함을 한번에 측정함으로써, 와이어 로프의 검사 효율을 증가시킨다.In addition, the present invention increases the inspection efficiency of the wire rope by measuring defects in the wire rope at one time by using an eddy current signal including a plurality of frequency signals from low frequency to high frequency.

또한, 엘리베이터나 건설장비 등의 안전검사나 유지보수를 위해서는 정기적인 검사를 필요한데, 엘리베이터나 건설장비 등의 정확한 안전 검사가 수행이 되지 않았거나 검사기간 내에 결함이 생겨 발생하는 사고에 대해서는 사고로 이어지는 경우가 많고 유지 관리를 위한 비용이 많이 들게 된다. 와전류를 이용한 로프 검사를 사용함으로써 엘리베이터나 건설장비 등의 안전 신뢰성을 높일 수 있으며 로프의 사용 기간 또한 연장이 가능하여 비용을 절약할 수 있다. In addition, regular inspections are required for safety inspections and maintenance of elevators and construction equipment, and accidents caused by failure of accurate safety inspections of elevators or construction equipment or defects occurring during the inspection period can lead to accidents. In many cases, it is expensive to maintain. By using the eddy current rope inspection, safety reliability of elevators and construction equipment can be increased, and the service life of the rope can be extended, thereby saving costs.

본 발명에서 사용되는 용어는 가능한 한 현재 널리 사용되는 일반적인 용어를 선택하였으나, 특정한 경우는 출원인이 임의로 선정한 용어도 있으며, 이 경우는 해당되는 발명의 상세한 설명 부분에서 그 의미를 기재하였으므로 단순한 용어의 명칭이 아닌 용어가 가지는 의미로 본 발명을 파악하여야 한다. The terminology used in the present invention is a general term that is currently widely used as possible, but in certain cases, the term is arbitrarily selected by the applicant, in which case the meaning of the term is described in the detailed description of the invention. It should be understood that the present invention in terms of terms other than these terms.

이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명하지만, 본 발명이 상기 실시예들에 의해 제한되거 나 한정되는 것은 아니다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings a preferred embodiment of the present invention that can specifically realize the above object, the present invention is not limited or limited by the above embodiments.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 와이어 로프 검사 장치에 관한 도면이다. 도 1을 참조하면, 상기 제1 와이어 로프 검사 장치는 제1 센서부(310), 제2 센서부(320), 차폐함(1300), 전자석, 결함검출부(1100) 및 경보부(1200)를 포함한다.1 is a view of the first wire rope inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 1, the first wire rope inspection device includes a first sensor unit 310, a second sensor unit 320, a shield box 1300, an electromagnet, a defect detection unit 1100, and an alarm unit 1200. do.

도 1에서는 제1 센서부(310)와 제2 센서부(320)가 동일한 와이어 로프를 측정하며, 두 개의 센서부(310 및 320)는 서로 결합되거나 또는 분리되어 구성될 수 있다. 상기 제1 센서부(310) 및 상기 제2 센서부(320)는 각각 검출코일과 구동코일을 포함한다. 상기 제1 센서부(310)는 기준이 되는 시험체(이하, 기준 물체"라 한다)로부터 기준 신호를 검출하고, 상기 제2 센서부(320)는 측정하고자 하는 시험체(이하, "대상 물체"라 한다)로부터 대상 신호를 검출한다. 본 발명은 상기 센서부의 위치에 한정되지 않는다.In FIG. 1, the first sensor part 310 and the second sensor part 320 measure the same wire rope, and the two sensor parts 310 and 320 may be coupled to or separated from each other. The first sensor unit 310 and the second sensor unit 320 each include a detection coil and a driving coil. The first sensor unit 310 detects a reference signal from a test object (hereinafter, referred to as a reference object) as a reference, and the second sensor unit 320 is referred to as a test object (hereinafter, referred to as a “object”) to measure. The present invention is not limited to the position of the sensor unit.

상기 전자석은 검사하고자 하는 와이어를 자화시키며, 상기 제1 센서부(310) 및 상기 제2 센서부(320)는 자화된 와이어에 와전류를 발생시키고 발생된 와전류에 의해 변화된 임피던스 값을 검출한다. The electromagnet magnetizes the wire to be inspected, and the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320 generate an eddy current in the magnetized wire and detect an impedance value changed by the generated eddy current.

상기 차폐함(1300)은 전자석이 상기 제1 센서부(310) 및 상기 제2 센서부(320)에 미치는 영향을 줄이기 위해 이용된다. 상기 결함검출부(1100)는 두 개의 센서부(310 및 320)로부터 측정한 기준 신호 및 대상 신호를 이용하여 상기 와이어 로프의 결함을 검출한다. 상기 경보부(1200)는 측정된 와이어 로프에 결함이 검출되는 경우, 경보 신호를 생성한다. 상기 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)를 포 함하는 와전류 측정 장치는 도 4 및 도 5를 참조하여 더욱 상세하게 기술한다.The shield box 1300 is used to reduce the effect of the electromagnet on the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320. The defect detection unit 1100 detects a defect of the wire rope by using a reference signal and a target signal measured by the two sensor units 310 and 320. The alarm unit 1200 generates an alarm signal when a defect is detected in the measured wire rope. An eddy current measuring apparatus including the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320 will be described in more detail with reference to FIGS. 4 and 5.

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 와이어 로프 검사 장치에 관한 도면이다. 도 2를 참조하면, 상기 제2 와이어 로프 검사 장치는 상기 제1 와이어 로프 검사 장치와 유사하나, 전자석의 위치 및 형태가 다르다. 상기 제2 와이어 로프 장치에서, 전자석은 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)의 전후에 위치하고 있다. 상기 제1 와이어 로프 검사 장치에서 전자석은 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320) 전체를 감싸도록 형성되나, 상기 제2 와이어 로프 검사 장치에서 전자석은 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)를 감싸도록 형성되지 않는다. 2 is a view of the second wire rope inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. 2, the second wire rope inspection device is similar to the first wire rope inspection device, but the position and shape of the electromagnet is different. In the second wire rope device, the electromagnet is located before and after the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320. In the first wire rope inspection apparatus, the electromagnet is formed to surround the entirety of the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320, but in the second wire rope inspection apparatus, the electromagnet is the first sensor unit 310 and It is not formed to surround the second sensor unit 320.

전자석이 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320) 전후에 위치함으로써, 와이어 로프를 먼저 자화시킨 후에, 상기 와이어 로프의 결함을 측정할 수 있어 효율성이 더욱 증가된다. 또한, 제1 와이어 로프 검사 장치에 비해 전자석에 의한 영향을 덜 받을 수 있다.Since the electromagnets are positioned before and after the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320, the wire rope is first magnetized, and then defects of the wire rope can be measured, thereby further increasing efficiency. In addition, it may be less affected by the electromagnet than the first wire rope inspection device.

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제3 와이어 로프 검사 장치에 관한 도면이다. 도 3을 참조하면, 상기 제3 와이어 로프 검사 장치는 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)가 서로 다른 와이어 로프를 측정한다. 즉, 제1 센서부(310)는 대상 물체를 측정하여 기준신호를 검출하고, 제2 센서부(320)는 기준 물체를 측정하여 기준 신호를 검출한다. 따라서, 상기 제3 와이어 로프 검사 장치는 상기 제1 와이어 로프 검사 장치 및 상기 제2 와이어 로프 검사 장치에 비해 더욱 정확한 측정 결과를 얻을 수 있다. 예를 들면, 건전한 기준 물체로 검사를 수행하므로 도 11과 같이 검사 길이 방향으로 결함의 기울기가 미세하게 마모된 결함 등을 정확히 검출 할 수 있다.3 is a view of a third wire rope inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 3, in the third wire rope inspecting apparatus, the first sensor part 310 and the second sensor part 320 measure different wire ropes. That is, the first sensor unit 310 detects the reference signal by measuring the target object, and the second sensor unit 320 detects the reference signal by measuring the reference object. Therefore, the third wire rope inspection device can obtain a more accurate measurement result than the first wire rope inspection device and the second wire rope inspection device. For example, since the inspection is performed with a healthy reference object, a defect in which the slope of the defect is minutely worn in the inspection length direction as shown in FIG. 11 can be accurately detected.

또한, 상기 제3 와이어 로프 검사 장치는 전자석을 포함하지 않는다. 따라서 전자석이 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)에 미치는 영향을 줄일 수 있다. 상기 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)는 각각 차폐부(1300)를 포함할 수 있다. 이하에서 상기 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)를 포함하는 와전류 검사 장치를 상세하게 기술한다.In addition, the third wire rope inspection device does not include an electromagnet. Therefore, the influence of the electromagnet on the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320 can be reduced. The first sensor unit 310 and the second sensor unit 320 may each include a shield 1300. Hereinafter, an eddy current inspection apparatus including the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320 will be described in detail.

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 와전류 검사 장치에 대한 블럭도이다. 도 4를 참조하면, 상기 와전류 검사 장치는 정현파발생부(100), 전력증폭부(200), 제1 센서부(310), 제2 센서부(320), 에너지검출부(400), 브릿지발란스제어부(500), 증폭부(600), 샘플링클럭발생부(700), 위상신호생성부(800), DC옵셋제거부(900) 및 위상조절부(1000)를 포함한다. 4 is a block diagram of a first eddy current test apparatus according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 4, the eddy current inspection apparatus includes a sine wave generator 100, a power amplifier 200, a first sensor 310, a second sensor 320, an energy detector 400, and a bridge balance controller. 500, an amplifier 600, a sampling clock generator 700, a phase signal generator 800, a DC offset remover 900, and a phase adjuster 1000.

상기 정현파발생부(100)는 와류 검사를 수행하기 위한 정현파를 발생하고, 발생된 정현파를 전력증폭부(200)로 전송하며, 상기 전력증폭부(200)는 상기 정현파를 증폭하고, 증폭된 정현파를 상기 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)으로 전송한다. 상기 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)에 포함되는 코일들은 저항과 함께 브릿지 회로를 구성한다. 상기 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)는 각각 와전류를 발생하는 구동 코일과 발생된 와전류에 의해 변화된 임피던스(즉, 상기 임피던스 변화의 의해 생성되는 상기 기준 신호 및 상기 대상 신호)를 검출하는 검출 코일을 포함한다. 도 4에는 2개의 센서부를 가지는 와전류 검사 장치를 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않고, 복수의 센서부를 가지는 와전류 검사 장치 를 포함한다.The sinusoidal wave generator 100 generates a sinusoidal wave for performing the eddy current test, transmits the generated sinusoidal wave to the power amplifier 200, and the power amplifier 200 amplifies the sinusoidal wave and amplifies the sinusoidal wave. Is transmitted to the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320. The coils included in the first sensor unit 310 and the second sensor unit 320 form a bridge circuit together with a resistor. The first sensor unit 310 and the second sensor unit 320 each have a driving coil generating an eddy current and an impedance changed by the generated eddy current (that is, the reference signal and the target signal generated by the impedance change). It includes a detection coil for detecting. 4 illustrates an eddy current test apparatus having two sensor units, but the present invention is not limited thereto and includes an eddy current test apparatus having a plurality of sensor units.

상기 브릿지 회로의 임피던스 평형을 이루기 위해, 상기 에너지검출부(400)는 차동증폭기의 출력 신호를 이용하여 에너지를 구하고, 상기 브릿지발란스제어부(500)는 상기 에너지를 이용하여 상기 브리지 회로의 임피던스 평형을 제어한다. 즉, 상기 브릿지발란스제어부(500)는 상기 브릿지 회로의 임피던스 평형을 상기 브리지 회로에 포함되는 저항과 용량기를 이용하여 조절할 수 있다.In order to achieve the impedance balance of the bridge circuit, the energy detector 400 obtains energy using the output signal of the differential amplifier, and the bridge balance controller 500 controls the impedance balance of the bridge circuit using the energy. do. That is, the bridge balance controller 500 may adjust the impedance balance of the bridge circuit by using a resistor and a capacitor included in the bridge circuit.

상기 브릿지 회로가 임피던스 평형이 된 상태에서, 상기 제2 센서부(320)에서 결함을 검출할 경우, 상기 브릿지 회로의 임피던스 평형은 붕괴되고, 상기 제1 센서부(310)에서 검출된 기준 신호와 상기 제2 센서부(320)에서 검출된 대상 신호의 차이에 따라 상기 브릿지 회로의 출력신호(이하, "결함 신호"라 한다)가 생성된다. 상기 결함 신호는 증폭부(600)에서 증폭된 후에, 위상신호생성부(800)로 전송된다. When the second sensor unit 320 detects a defect in the state where the bridge circuit is in the impedance balance, the impedance balance of the bridge circuit is collapsed, and the reference signal detected by the first sensor unit 310 is compared with the reference signal detected by the first sensor unit 310. The output signal of the bridge circuit (hereinafter, referred to as a "defect signal") is generated according to the difference between the target signal detected by the second sensor unit 320. The defect signal is amplified by the amplifier 600 and then transmitted to the phase signal generator 800.

상기 위상신호생성부(800)는 샘플링클럭생성부(700)에서 생성된 클럭 신호와 동기화된 결함 신호를 수신하고, 상기 결함 신호에 위상 성분(X성분 및 Y성분)을 추가하여 X축 및 Y축 신호를 생성한다. 즉, 상기 위상신호생성부(800)는 결함 신호로부터 위상 신호를 만들기 위해, 상기 결함 신호를 0도와 90도의 위상차를 두어 신호를 샘플링하고 이들을 각각 X축 및 Y축 신호로 할당한다. 만일 상기 브리지 회로의 임피던스 평형이 이상적인 경우 X축 신호와 Y축 신호의 값은 전기적으로 0의 값을 출력할 것이다.The phase signal generator 800 receives a defect signal synchronized with a clock signal generated by the sampling clock generator 700, and adds a phase component (X component and Y component) to the defect signal to the X axis and the Y component. Generate an axis signal. That is, the phase signal generator 800 samples the defect signals with a phase difference of 0 degrees and 90 degrees, and assigns them as X-axis and Y-axis signals, respectively, to make a phase signal from the defect signal. If the impedance balance of the bridge circuit is ideal, the values of the X-axis signal and the Y-axis signal will electrically output a value of zero.

그러나, 완벽한 임피던스 평형을 이루기 위한 실제 회로 구현은 매우 어렵 다. 결국 실제 회로 구현시 약간의 임피던스 불균형에 의한 오차가 생성된다. 상기 DC옵셋제거부(900)는 상기 오차를 제거함으로써 어떠한 환경에 대해서도 해당 검사 환경을 기준점(0점)으로 설정할 수 있다.However, the actual circuit implementation to achieve perfect impedance balance is very difficult. As a result, errors due to some impedance imbalance are generated in the actual circuit implementation. The DC offset removing unit 900 may set the inspection environment as a reference point (zero point) for any environment by removing the error.

상기 위상조절부(1000)는 검사의 효율성을 위해 X축 신호 및 Y축 신호에 대하여 위상 천이기능을 수행하여 최종 출력을 한다.The phase control unit 1000 performs a phase shift function on the X-axis signal and the Y-axis signal for final inspection.

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 와전류 검사 장치에 대한 블럭도이다. 상기 제2 와전류 검사 장치는 도 4에 도시된 상기 제1 와전류 검사 장치와 구성요소들이 유사하므로, 각 구성요소들에 대한 구체적인 설명은 생략한다. 상기 제2 와전류 검사 장치와 상기 제1 와전류 검사 장치의 차이점은 제1 센서부(330) 및 제2 센서부(340)에 있다.5 is a block diagram of a second eddy current test apparatus according to an embodiment of the present invention. Since the components of the second eddy current inspection apparatus are similar to those of the first eddy current inspection apparatus illustrated in FIG. 4, detailed descriptions of the components are omitted. The difference between the second eddy current test device and the first eddy current test device is in the first sensor part 330 and the second sensor part 340.

상기 제1 센서부(330) 및 제2 센서부(340)는 도 4에 도시된 제1 센서부(310) 및 제2 센서부(320)와는 달리 하나의 코일만을 포함한다. 따라서, 상기 각 센서부들(330 및 340)에 포함되는 하나의 코일은 와전류를 발생하는 역할과, 발생된 와전류에 의해 변화된 임피던스를 검출하는 역할을 모두 수행할 수 있다.The first sensor part 330 and the second sensor part 340 include only one coil, unlike the first sensor part 310 and the second sensor part 320 shown in FIG. 4. Therefore, one coil included in each of the sensor units 330 and 340 may perform both a role of generating an eddy current and a role of detecting an impedance changed by the generated eddy current.

엘리베이터나 건설 장비 등이 동작함에 따라 와이어 로프 또한 도르레를 통하여 이동을 하게 되며, 와이어 로프가 받는 장력과 마찰력은 와이어 로프의 위치에 따라 다르게 작용을 하게 된다. 와이어 로프를 검사하기 위해 와이어 로프가 도르레 등과 마찰이 이루어지는 부분을 검사 부분으로 하고, 설치된 엘리베이터나 건설장비 등의 건전한 와이어 로프를 스캔하여 와전류 센서(예를 들면, 제1 센서부(310))로부터 감지된 값을 메모리에 저장을 하며, 실제 검사시 저장된 데이터를 이용하여 결함 유무를 검출할 수 있다.As the elevator or construction equipment operates, the wire rope also moves through the pulley, and the tension and frictional force that the wire rope receives depend on the position of the wire rope. In order to inspect the wire rope, the part of the wire rope friction with the pulley is used as an inspection part, and the sound wire rope of the installed elevator or construction equipment is scanned to detect the wire rope from the eddy current sensor (for example, the first sensor unit 310). The detected value is stored in the memory and the presence of a defect can be detected by using the stored data during the actual inspection.

2개로 분리된 전자석을 사용하여 와이어 로프를 자화를 시켜 와이어 로프의 전기장의 방향을 단방향으로 유지시킨다. 전자석 내부에 있는 센서(310 및 320)는 전자석에 의한 영향을 줄이기 위해 차폐함(1300)을 이용하여 충분한 차폐를 유지하고, 2개의 와전류 센서(310 및 320)를 이용하여 와이어 로프의 표면 마모상태 또는 내외면의 단선상태를 검사한다. The two separate electromagnets are used to magnetize the wire rope to maintain the direction of the electric field of the wire rope in one direction. The sensors 310 and 320 inside the electromagnet maintain sufficient shielding using the shield 1300 to reduce the influence of the electromagnet, and the surface abrasion state of the wire rope using the two eddy current sensors 310 and 320. Or check the disconnection of inside and outside surfaces.

도 3과 같은 경우, 결함을 검출하기 위한 센서를 2개로 분리하여 하나의 센서에는 결함이 없는 건전한 기준 물체를 감지하도록 하고, 다른 센서로는 대상 물체에 대한 검사를 수행하게 된다.In the case of FIG. 3, the sensor for detecting a defect is separated into two to detect a healthy reference object without a defect in one sensor, and the inspection of the target object is performed with the other sensor.

도 1, 도 2 및 도 3에 도시된 와이어 로프 검사 장치는 두 센서(310 및 320)의 임피던스 평형이 붕괴되면, 그 값을 전기적인 신호로 변환하여 결함 신호로 출력을 하게 된다. In the wire rope inspection apparatus shown in FIGS. 1, 2, and 3, when the impedance balance of the two sensors 310 and 320 collapses, the wire rope inspection apparatus converts the value into an electrical signal and outputs a defect signal.

와전류 신호는 도 9 및 도 10에서처럼 주파수가 낮을수록 피검사체의 내부로 침투가 용이하고 높을수록 와전류 신호는 표면에 형성된다. 본 발명에 따른 와이어 로프 검사 장치는 와이어 로프의 검사가 내부에서부터 표면에 이르기까지 동시에 검사가 모두 이루어질 수 있도록, 와전류 신호는 도 8에 도시된 것처럼 저주파에서 고주파에 걸쳐 복수의 주파수 신호, 즉 다중 주파수 신호를 포함한다. As shown in FIGS. 9 and 10, the eddy current signal is easier to penetrate into the subject under test, and the higher the eddy current signal is formed on the surface. In the wire rope inspection apparatus according to the present invention, the eddy current signal is a plurality of frequency signals, i.e., multiple frequencies, from low to high frequency, as shown in FIG. Contains a signal.

다중 주파수 신호를 이용한 검사는 도 6에 도시된 것처럼 시분할을 이용하여 와전류를 발생시켜 검사하는 방법과, 도 7에 도시된 것처럼 다중 주파수를 합성하여 발생하는 방법이 있다. 시분할을 이용한 와전류 검사 방법은 시간을 나누어 와 전류 생성 주파수를 달리하여 검사하는 것으로, 낮은 주파수를 발생시켜 검사값을 취하고 그 다음 주파수를 변경하여 검사를 수행하는 방식으로 목표한 주파수까지 변경하여 검사를 수행하게 된다. 다중 주파수를 합성하여 검사하는 방법은 검사하고자 하는 여러 개의 주파수 신호를 합성하여 센서에 동시에 전송하여 센서로부터 감지된 신호로부터 사용된 주파수 별로 검사된 신호를 검출한다. The inspection using the multi-frequency signal includes a method of generating and inspecting an eddy current using time division as shown in FIG. 6, and a method of combining and generating multiple frequencies as shown in FIG. 7. The eddy current test method using time division is to test by dividing the time and changing the current generation frequency.The test is performed by changing the frequency to the target frequency by generating a low frequency and taking the test value. Will perform. In the method of synthesizing and inspecting multiple frequencies, a plurality of frequency signals to be examined are synthesized and transmitted to the sensor at the same time to detect the inspected signal for each frequency used from the signal sensed by the sensor.

두 개의 센서부에 의한 임피던스 차로부터 결함 신호를 생성함에 있어, 차동 증폭기의 출력값에서 위상 성분의 신호를 생성하기 위해 X축 신호 및 Y축 신호를 생성하는데, 검사시 로프의 흔들림이나 주변의 진동과 같은 기계적 진동은 검출 신호에 잡음 성분으로 작용하게 된다. 기계적인 진동이나 흔들림에 의해 발생된 검출 신호의 잡음 성분은 일정한 위상 성분을 나타내게 되는데, 이 경우에 도 12에 도시된 것처럼 위상을 조절함으로써 기계적은 잡음에 의한 신호의 형태를 바꿔 기계적인 영향을 피할 수 있다.In generating a fault signal from the impedance difference between two sensor units, an X-axis signal and a Y-axis signal are generated to generate a phase component signal at the output of the differential amplifier. The same mechanical vibration acts as a noise component in the detection signal. The noise component of the detection signal generated by mechanical vibration or shaking shows a constant phase component. In this case, by adjusting the phase as shown in FIG. Can be.

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 와전류 검사 장치의 적용예를 도시한다. 도 4에 도시된 제1 와전류 검사 장치는 도 11의 (a)와 같이 이용할 수 있고, 도 5에 도시된 제2 와전류 검사 장치는 도 11의 (b)와 같이 이용할 수 있다. 11 shows an application example of the eddy current inspection apparatus according to an embodiment of the present invention. The first eddy current inspection apparatus shown in FIG. 4 may be used as shown in FIG. 11A, and the second eddy current inspection apparatus illustrated in FIG. 5 may be used as shown in FIG. 11B.

도 13은 본 발명의 와이어 로프 검사 장치의 적용예를 도시한다. 도 13에 도시된 것처럼 본 발명에 따른 와이어 로프 검사 장치는 복수의 센서모듈로 구성될 수 있다. 상기 센서모듈은 각각 와이어 로프를 검사할 수 있으며, 적어도 하나의 센서부를 포함한다. Fig. 13 shows an application example of the wire rope inspection device of the present invention. As shown in FIG. 13, the wire rope inspection apparatus according to the present invention may be configured with a plurality of sensor modules. Each of the sensor modules may inspect a wire rope, and includes at least one sensor unit.

이상과 같이 본 발명에서는 한정된 실시예 및 도면에 의해 설명되었으나 이 는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것일 뿐, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. In the present invention as described above has been described by the limited embodiment and the drawings, but this is provided only to help a more general understanding of the present invention, the present invention is not limited to the above embodiments, it is usually in the field of the present invention Those skilled in the art can make various modifications and variations from this description.

따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.Therefore, the spirit of the present invention should not be limited to the described embodiments, and all the things that are equivalent to or equivalent to the claims as well as the following claims will belong to the scope of the present invention. .

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 제1 와이어 로프 검사 장치에 관한 도면1 is a view of the first wire rope inspection apparatus according to an embodiment of the present invention

도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 와이어 로프 검사 장치에 관한 도면2 is a view of the second wire rope inspection apparatus according to an embodiment of the present invention

도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 제2 와이어 로프 검사 장치에 관한 도면3 is a view of the second wire rope inspection apparatus according to an embodiment of the present invention

도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 제1 와전류 검사 장치에 대한 블럭도4 is a block diagram of a first eddy current test apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 제2 와전류 검사 장치에 대한 블럭도5 is a block diagram of a second eddy current test apparatus according to an embodiment of the present invention;

도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시분할 방법을 이용한 다중 주파수 신호6 is a multi-frequency signal using a time division method according to an embodiment of the present invention

도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 복수의 주파수 신호를 합성한 다중 주파수 신호7 is a multi-frequency signal synthesized with a plurality of frequency signals according to an embodiment of the present invention

도 8은 본 발명의 일실시예에 따른 저주파에서 고주파에 걸친 복수의 주파수 신호를 도시하는 그림8 is a diagram showing a plurality of frequency signals over a low frequency to a high frequency according to an embodiment of the present invention.

도 9 및 도 10은 주파수에 따라 피검사체로 투과되는 깊이를 나타내는 그래프9 and 10 are graphs showing depths transmitted to an object under test according to frequency;

도 11은 본 발명의 일실시예에 따른 와전류 검사 장치의 적용예를 나타내는 그림11 is a view showing an application example of the eddy current inspection device according to an embodiment of the present invention

도 12는 본 발명의 일실시예에 따른 위상을 조절하여 기계적인 잡음에 의한 신호의 형태를 변환하는 방법을 나타내는 그림12 is a view showing a method of converting the shape of the signal due to mechanical noise by adjusting the phase according to an embodiment of the present invention

도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 와이어 로프 검사 장치의 적용예를 도시하는 그림.Figure 13 is a diagram showing an application example of the wire rope inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>

100: 정현파발생부 200: 전력증폭부100: sinusoidal wave generator 200: power amplifier

310: 제1 센서부 320: 제2 센서부310: first sensor unit 320: second sensor unit

400: 에너지검출부 500: 브릿지발란스제어부400: energy detection unit 500: bridge balance control unit

600: 증폭부 700: 샘플링클럭생성부600: amplification unit 700: sampling clock generation unit

800: 위상신호생성부 900: DC옵셋제거부800: phase signal generator 900: DC offset remover

1000: 위상조절부 1100: 결함검출부1000: phase control unit 1100: defect detection unit

1200: 경보부 1300: 차폐함1200: alarm unit 1300: shield

Claims (9)

복수의 센서를 이용하는 와이어 로프 검사 장치에 있어서,In the wire rope inspection device using a plurality of sensors, 제1 와전류 신호를 이용하여 와이어 로프로부터 기준 신호를 검출하는 제1 센서부; A first sensor unit detecting a reference signal from the wire rope by using the first eddy current signal; 제2 와전류 신호를 이용하여 상기 와이어 로프로부터 대상 신호를 검출하는 제2 센서부; 및A second sensor unit detecting a target signal from the wire rope using a second eddy current signal; And 상기 와이어 로프를 자화시키기 위한 영구자석 또는 전자석;을 포함하되,Including; permanent magnet or electromagnet for magnetizing the wire rope, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 차폐함을 이용하여 상기 영구자석 또는 상기 전자석으로부터 차폐되고 상기 제1 와전류 신호 및 상기 제2 와전류 신호는 저주파에서 고주파까지 다중 주파수 신호를 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치.The first sensor unit and the second sensor unit is shielded from the permanent magnet or the electromagnet using a shield and the first eddy current signal and the second eddy current signal comprises a multi-frequency signal from low to high frequency Wire rope inspection device using the eddy current. 삭제delete 삭제delete 삭제delete 삭제delete 제1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1 센서부와 상기 제2 센서부는 분리되어 구성되고,The first sensor unit and the second sensor unit is configured separately, 상기 제1 센서부는 기준이 되는 제1 와이어 로프를 측정하여 기준 신호를 검출하고, 상기 제2 센서부는 측정하려는 제2 와이어 로프를 측정하여 대상 신호를 검출하는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치.The first sensor unit detects a reference signal by measuring a first wire rope as a reference, and the second sensor unit detects a target signal by measuring a second wire rope to be measured. Device. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 대상 신호는 미리 측정하여 메모리에 저장한 값을 이용하는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치.And the target signal is measured in advance and uses a value stored in a memory. 제 6 항에 있어서,The method of claim 6, 상기 제1 센서부 및 상기 제2 센서부는 차폐함을 이용하여 차폐되는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치.The wire rope inspection apparatus using the eddy current, characterized in that the first sensor unit and the second sensor unit is shielded using a shield box. 제 1 항에 있어서,The method of claim 1, 상기 다중 주파수 신호는 시분할 방식으로 생성된 주파수 신호이거나 또는 주파수 합성 방식으로 생성된 주파수 신호인 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치.The multi-frequency signal is a frequency signal generated by a time division method or a frequency signal generated by a frequency synthesis method wire rope inspection apparatus using eddy current, characterized in that.
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