KR101192286B1 - Device for detecting LF and LMA of wire rope - Google Patents

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Abstract

본 발명은 와이어로프 결함 탐지장치에 관한 것으로서, 와이어로프의 단면적 감소(LMA)를 탐지함에 있어서 더욱 정확한 탐지가 가능하고, 측정 결과의 신뢰성 향상이 가능해지는 와이어로프 결함 탐지장치를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다. 또한 국부결함 탐지장치에 있어서 종래에 비해 코일 권선의 제작 및 설치 과정이 단순해지고, 쉽고 편리하게 장치를 제작할 수 있는 구조를 제공하는데 그 목적이 있는 것이다. 상기한 목적을 달성하기 위해, 와이어로프의 금속 단면적 감소(LMA)를 탐지하기 위해 와이어로프의 주변으로 설치되는 한 쌍의 서브디텍터로 구성되고, 상기 각 서브디텍터는, 와이어로프를 둘러쌀 수 있게 형성된 자화요크와; 상기 자화요크 양단부에서 각각 와이어로프를 중심으로 방사상으로 배열되도록 설치된 복수개의 영구자석과; 상기 자화요크 일단부의 영구자석 배열과 자화요크 타단부의 영구자석 배열 사이에서 와이어로프의 주변을 둘러싸도록 배치될 수 있게 자화요크에 감겨져 설치된 코일 권선;을 포함하여 구성되는 와이어로프 결함 탐지장치가 개시된다.The present invention relates to a wire rope defect detection apparatus, which is capable of more accurate detection in detecting cross-sectional area reduction (LMA) of a wire rope, and to provide a wire rope defect detection apparatus capable of improving reliability of a measurement result. It is. In addition, in the local defect detection device compared to the conventional manufacturing and installation process of the coil winding is simplified, and its purpose is to provide a structure that can be easily and conveniently manufactured device. In order to achieve the above object, it consists of a pair of sub-detectors installed around the wire rope to detect the reduction of metal cross-sectional area (LMA) of the wire rope, each sub-detector, so as to surround the wire rope Formed magnetized yoke; A plurality of permanent magnets installed at both ends of the magnetizing yoke so as to be radially arranged around a wire rope; Disclosed is a wire rope fault detection apparatus comprising: a coil winding wound around a magnetization yoke so as to surround the wire rope between the permanent magnet arrangement of one end of the magnetization yoke and the permanent magnet arrangement of the other end of the magnetization yoke. do.

Description

와이어로프 결함 탐지장치{Device for detecting LF and LMA of wire rope}Device for detecting LF and LMA of wire rope

본 발명은 와이어로프 결함 탐지장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 더욱 정확한 탐지가 가능하고, 측정 결과의 신뢰성 향상이 가능해지는 와이어로프 결함 탐지장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a wire rope defect detection device, and more particularly, to a wire rope defect detection device that enables more accurate detection and improved reliability of a measurement result.

일반적으로 와이어로프는 중량물을 운반하거나 끌어당기는 동력전달기기의 힘전달수단으로서 많이 사용되는 것으로, 크레인(crane), 루퍼카(looper car), 호이스트(hoist), 엘리베이터(elevater), 리프트 등의 산업설비에 두루 사용되고 있다.In general, wire rope is widely used as a power transmission means of a power transmission device that carries or pulls heavy materials, and is used in industries such as cranes, looper cars, hoists, elevators, and lifts. It is used throughout the facility.

그 밖에 와이어로프는 레저 시설, 예컨대 스키장의 리프트나 케이블카, 놀이공원 내 승하강 놀이기구, 롤러코스터의 견인장치 등에도 사용되고 있다.Wire ropes are also used in leisure facilities, such as ski lifts, cable cars, descent rides in amusement parks, and roller coasters.

어느 경우이든 와이어로프는 무거운 하중을 지탱하는 기능을 유지할 수 있어야 하므로 설계시 고려된 강도를 항상 유지하여야 한다.In either case, the wire rope must be able to maintain the ability to withstand heavy loads, so the strength considered in the design must be maintained at all times.

그러나, 와이어로프는 한번 설치되고 나면 장기간 사용되어 노화되거나 대기오염 등의 공해에 의해 부식될 수 있고, 롤러 등의 주변 부속품을 따라 이동하면서 마찰로 인해 크랙 또는 파손되는 경우가 종종 발생한다. However, once wire rope is installed, it may be used for a long time and may be aged or corroded by pollution such as air pollution, and it is often caused to crack or break due to friction while moving along peripheral accessories such as rollers.

또한 계속적인 기계적 운동에 의한 마찰로 인해 금속 단면적이 감소하거나(LMA), 피로, 경화 등으로 인한 국부결함(LF), 단선이나 내부의 심각한 열화 등이 문제시되고 있다.In addition, due to friction due to continuous mechanical movement, the metal cross-sectional area is reduced (LMA), local defects (LF) due to fatigue, hardening, etc., disconnection or serious deterioration of the interior are being problematic.

따라서, 이들에 대한 지속적인 안전진단의 중요성이 대두되고 있다. Therefore, the importance of continuous safety diagnosis has emerged.

와이어로프의 미세한 크랙(crack) 혹은 파손부분은 육안으로 쉽게 식별되지 않기 때문에 주기적으로 비파괴검사를 수행하여 와이어로프가 절단되는 것을 방지해야 한다.Fine cracks or breaks in the wire rope are not easily identified with the naked eye, so periodic non-destructive testing should be performed to prevent the wire rope from breaking.

특히 와이어로프가 단선될 경우 큰 재해 및 인명사고로 이어질 수 있고 복구에도 장시간이 소요되는 만큼 지속적으로 와이어로프에 대한 안전진단을 시행해야 한다.In particular, if the wire rope is broken, it may lead to a big disaster and life-saving accidents, and it is necessary to continuously carry out safety diagnosis on the wire rope as it takes a long time to recover.

와이어로프에서 발생하는 결함은 크게 국부결함(Local Flaw, LF)과 금속 단면적 감소(Loss of Metallic cross-sectional Area, LMA)로 나눌 수 있다.Defects in wire ropes can be classified into Local Flaw (LF) and Loss of Metallic cross-sectional Area (LMA).

이 중 LF는 절단, 마모, 부식, 기타 외부 충격 등으로 인한 국부적인 손상을 말하며, LMA는 와이어로프가 생산된 뒤 초기의 최대 단면적을 기준으로 검사위치의 단면적을 비교한 상대적인 체적 손실을 의미한다.Among these, LF refers to local damage due to cutting, abrasion, corrosion, and other external impacts, and LMA refers to relative volume loss comparing the cross-sectional area of the inspection location with respect to the initial maximum cross-sectional area after wire rope is produced. .

와이어로프의 안전진단에서 가장 보편적으로 이용되는 검사방법에는 육안검사방법과 전계방식에 의한 검사방법이 있다.The most commonly used inspection methods for wire rope safety diagnosis are visual inspection and electric field inspection.

육안검사방법은 검사하는데 많은 시간이 소요되므로 비경제적이고, 와이어로프가 설치된 장소에 검사자가 접근하기가 어려울 수도 있으며, 검사자가 안정된 자세를 취하기가 어려울 경우 검사 결과에 대한 신뢰성이 낮을 수밖에 없다.The visual inspection method is uneconomical because it takes a lot of time to inspect, and it may be difficult for the inspector to approach the place where the wire rope is installed, and if the inspector is difficult to take a stable posture, the reliability of the test result may be low.

또한 검사를 위해 와이어로프를 움직여야 할 뿐만 아니라 검사자가 근접해 있어야 하므로 검사작업의 안전성을 확보하는데 어려움이 있다.In addition, it is difficult to ensure the safety of the inspection work because the inspector must be in close proximity as well as the wire rope must be moved for the inspection.

한편, 전자계방식에 의한 검사방법은 현재 널리 사용되고 있는 방법으로, 육안검사방법에 비해 신뢰성이 높은 편이지만 육안검사방법을 완벽하게 대체할 수 없으므로 육안검사방법과 병행하여 신뢰성을 확보하고 있다.On the other hand, the inspection method by the electromagnetic method is widely used at present, the reliability is higher than the visual inspection method, but the visual inspection method can not be replaced completely, so the reliability in parallel with the visual inspection method is secured.

이러한 전자계방식의 예에 대해 살펴보면 다음과 같다.An example of such an electromagnetic system is as follows.

LF(국부결함)를 탐지하기 위해서는 누설자속법(magnetic flux leakage method)을 주로 이용하는데, 누설자속법이란 영구자석(또는 전자석)을 이용하여 자성체를 자화시킨 뒤 결함에서 누설되는 자속을 감지하는 기술이다.In order to detect LF (local defect), the magnetic flux leakage method is mainly used.The magnetic flux leakage method is a technology that detects magnetic flux leaking from a defect after magnetizing a magnetic material using a permanent magnet (or an electromagnet). to be.

도 1은 누설자속법의 원리를 설명하는 도면으로, (a)에 나타낸 바와 같이 결함이 없을 경우 자속은, 자성체(와이어로프)(1)로부터 누출되는 자속이 없는 폐곡선(점선으로 나타냄) 형태를 형성하게 된다.FIG. 1 is a view for explaining the principle of the leakage magnetic flux method. As shown in (a), when there is no defect, the magnetic flux has a form of a closed curve (shown by dotted lines) without magnetic flux leaking from the magnetic body (wire rope) 1. To form.

하지만 (b)에서와 같이 자성체(1) 표면에 부식 등으로 인한 결함(5)이 존재하면 그 부위에서 자기투자율의 변화가 발생하고, 그에 따라 누설자속이 발생한다. However, as shown in (b), if a defect 5 exists due to corrosion or the like on the surface of the magnetic body 1, a change in magnetic permeability occurs at the site, and thus a leakage magnetic flux occurs.

자성체(1)의 두께가 지나치게 두껍지 않을 경우 결함(5)의 주변(도면상 위, 아래)에서 공통으로 자속이 누출되는데, 누설자속법에서는 자속이 와이어로프의 표면 밖으로 누출되는 현상을 감지하게 되며, 이때 홀센서(4a)나 코일 권선(4b) 등을 이용하여 누설자속을 측정할 수 있다.When the thickness of the magnetic body 1 is not too thick, magnetic flux leaks in common around the defect 5 (up and down in the drawing). In the leakage magnetic flux method, the magnetic flux leaks out of the surface of the wire rope. In this case, the leakage magnetic flux may be measured using the hall sensor 4a or the coil winding 4b.

누설자속법을 이용하는 종래의 결함 탐지장치의 구성을 살펴보면, 도 1에 예시한 LF 탐지장치는 자화를 위해 영구자석을 이용하는 것으로, 'ㄷ'자의 종단면 형상을 가지면서 와이어로프(1)의 주변으로 배치되는 자화요크(2)와, 상기 자화요크(2)의 양단부 끝에 와이어로프(1)의 주변을 둘러싸도록 고정되는 영구자석(3)과, 상기 자화요크(2) 내측에서 와이어로프(1)의 주변으로 배치되는 홀센서(4a) 또는 코일 권선(4b)을 주된 구성으로 한다.Looking at the configuration of a conventional defect detection device using the leakage flux method, the LF detector illustrated in FIG. 1 uses a permanent magnet for magnetization, and has a longitudinal cross-section of the letter 'c' to the periphery of the wire rope 1. The magnetized yoke (2) is disposed, the permanent magnet (3) fixed to surround the wire rope (1) at both ends of the magnetized yoke (2), and the wire rope (1) inside the magnetized yoke (2) The hall sensor 4a or the coil winding 4b which is arranged in the periphery thereof has a main configuration.

도 1에서 도면부호 5는 와이어로프(1)에 발생한 결함을, 도면부호 6은 자화요크(2) 및 와이어로프(1)에 걸쳐 폐곡선 형태로 형성되는 자기력선을 나타낸다.In FIG. 1, reference numeral 5 denotes a defect occurring in the wire rope 1, and reference numeral 6 denotes a magnetic force line formed in a closed curve shape over the magnetization yoke 2 and the wire rope 1.

이러한 LF 탐지장치에서는 와이어로프 결함(5) 주위에서 발생하는 누설자속을 홀센서(4a) 또는 코일 권선(4b)으로 검출하게 되는데, 와이어로프(1)를 자화시키기 위해 와이어로프의 두께, 물성 등의 변수에 따라 자화강도도 달라져야 하므로 와이어로프에 따라 자화요크(2) 및 홀센서(4a)/코일 권선(4b)의 위치가 적절히 설정되어야 한다.In the LF detection device, the leakage magnetic flux generated around the wire rope defect 5 is detected by the hall sensor 4a or the coil winding 4b. In order to magnetize the wire rope 1, the thickness, physical properties, etc. of the wire rope 1 are magnetized. The magnetization strength should also be changed according to the parameters of the magnetization yoke 2 and the position of the hall sensor 4a / coil winding 4b according to the wire rope.

종래에는 LF, 즉 국부결함을 탐지하기 위해 자화요크(2) 및 영구자석(3)을 사용하여 와이어로프(1)를 자화시키되, 도 2에 나타낸 바와 같이 와이어로프(1)의 주변으로 복수개의 홀센서(4a)나 복수개의 코일 권선(4b)을 와이어로프 원주방향을 따르는 어레이 형태로 배치하여 누설자속을 검출하였다.Conventionally, magnetizing the wire rope 1 using the magnetizing yoke 2 and the permanent magnet 3 to detect local defects, ie, local defects, as shown in FIG. The Hall sensor 4a and the plurality of coil windings 4b were arranged in an array form along the wire rope circumferential direction to detect the leakage magnetic flux.

그러나, 상기와 같이 복수개의 코일 권선을 사용하여 LF 탐지장치를 구성할 경우, 많은 수의 코일 권선을 와이어로프의 주변에 원주방향을 따라 배열해야 하므로 장치 제작에 어려움이 있고, 많은 수의 코일 권선을 제작하여 설치해야 하므로 번거로움이 있다.However, when configuring the LF detector using a plurality of coil windings as described above, it is difficult to manufacture the device because a large number of coil windings must be arranged in the circumferential direction around the wire rope, and a large number of coil windings There is a hassle because you have to build and install.

또한 와이어로프의 단면적 감소(LMA)를 검출하기 위한 종래의 LMA 탐지장치의 경우, 국부적인 자속 누출이 발생하는 문제점이 있고, 자기분포가 균일하지 않음으로 인해 측정 결과의 신뢰성이 떨어지는 문제점이 있다.In addition, the conventional LMA detection device for detecting the cross-sectional area reduction (LMA) of the wire rope, there is a problem that the local flux leakage occurs, there is a problem that the reliability of the measurement result is poor because the magnetic distribution is not uniform.

종래의 LMA 검사기술로서 알려진 바는 와이어로프에 코일을 직접 감고 와이어로프에 흐르는 총자기력선(total magnetic flux)의 변화로 인한 유도 전압을 코일로부터 측정한 뒤 적분하여 LMA를 구하는 방법(도 3 참조)과, 자석과 와이어로프 사이나 요크 중간에 홈을 파고 홀센서를 삽입하여 측정하는 방법(도 4 참조)이 있다(ASTM E1571-06 참조).Known as a conventional LMA inspection technique is a method of obtaining the LMA by winding the coil directly on the wire rope and measuring the induced voltage due to the change in the total magnetic flux flowing through the wire rope from the coil and integrating it (see FIG. 3). And, there is a method of measuring by inserting a hole sensor between the magnet and the wire rope or in the middle of the yoke (see Fig. 4) (see ASTM E1571-06).

그러나, 도 3에서와 같은 방법은 와이어로프가 폐회로인 경우에는 미리 감긴 코일을 이용하기에 한계가 있다. However, the method as shown in FIG. 3 has a limitation in using a coil wound beforehand when the wire rope is a closed circuit.

또한 코일을 감은 뒤 절단하고 미세한 커넥터로 연결하는 기술이 있으나, 이는 권선 수와 코일의 선 간의 피치에 제약이 있으므로 적용이 사실상 불가능하다. There is also a technique of winding the coil, cutting it, and connecting it with a fine connector, but this is practically impossible because of the limitation on the number of turns and the pitch between the coil lines.

코일을 직접 현장에서 감는 방법도 있으나, 이것 또한 일회용으로 소모적이고, 감기도 어려워 역시 사실상 적용이 불가하다. There is also a method of winding the coil directly in the field, but this is also a single-use, difficult to wind and practically impossible.

코일을 시용하지 않고 홀센서를 이용하여 자속밀도를 측정하는 방법은 여러 가지 제한이 따른다. There are several limitations to the measurement of magnetic flux density using a Hall sensor without the use of a coil.

우선 NdFeB 나 SmCo5 등의 재료를 사용한 강한 자석을 사용할 경우 방출되는 자속밀도는 수천 Gauss에 이르는데, 대부분의 홀센서는 측정범위가 이에 못 미쳐 포화되거나 설령 포화되지 않는다 하더라도 수천 Guass의 옵셋(off set) 자기장 하에서 LMA 변화에 의한 수십 Guass 정도의 약한 자기장 변화를 측정하기가 매우 어렵다. First, when using strong magnets made of materials such as NdFeB or SmCo 5 , the magnetic flux density emitted is several thousand Gauss. Most Hall sensors have an offset of thousands of Guass even if the measurement range is less than or even saturated. It is very difficult to measure the weak magnetic field change of about several tens of Guass due to LMA change under magnetic field.

홀센서의 포화를 방지하기 위하여 페라이트 계열의 약한 자석을 사용할 경우 LMA 신호를 감지할 수 있게 되더라도 자화력 자체가 충분하지 못하여 LF 신호가 잘 발생하지 않을 수 있다(자화력이 충분하지 않을 경우 LMA 신호는 약하게 발생하나 LF 신호는 표면 결함에서만 약하게 발생하고 내부 결함에서는 발생하지 않는다).In order to prevent the saturation of the Hall sensor, if the ferrite-type weak magnet is able to detect the LMA signal, the magnetization force itself may not be sufficient and the LF signal may not be generated. Occurs weakly but the LF signal occurs only weakly on surface defects and not on internal defects).

이에 근본적으로 강한 자석으로 자화하여 LF 및 LMA 신호의 크기를 크게 하고 결함도 잘 찾기 위한 방법으로서, 코일을 이용한 센서를 사용하되, 와어어로프에 직접 코일을 권선하지 않는 구조가 필요하다.As a method of increasing the size of the LF and LMA signals by magnetizing them with a strong magnet and finding defects well, a sensor using a coil is required, but a structure in which the coil is not directly wound on the wire rope is required.

따라서, 본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 발명한 것으로, 와이어로프의 단면적 감소(LMA)를 탐지함에 있어서 더욱 정확한 탐지가 가능하고, 측정 결과의 신뢰성 향상이 가능해지는 와이어로프 결함 탐지장치를 제공하는데 그 목적이 있다. Therefore, the present invention has been invented to solve the above problems, the wire rope defect detection device that can be detected more accurately in detecting the cross-sectional area reduction (LMA) of the wire rope, it is possible to improve the reliability of the measurement results The purpose is to provide.

또한 국부결함 탐지장치에 있어서 종래에 비해 코일 권선의 제작 및 설치가 단순해지고, 보다 쉽고 편리하게 장치를 제작할 수 있는 구조를 제공하는데 그 목적이 있다.
In addition, in the local defect detection device compared to the conventional manufacturing and installation of the coil winding is simple, the purpose is to provide a structure that can be manufactured more easily and conveniently.

상기한 목적을 달성하기 위해, 본 발명은, 와이어로프의 금속 단면적 감소(LMA)를 탐지하기 위해 와이어로프의 주변으로 설치되는 한 쌍의 서브디텍터로 구성되고, 상기 각 서브디텍터는, 와이어로프를 둘러쌀 수 있게 형성된 자화요크와; 상기 자화요크 양단부에서 각각 와이어로프를 중심으로 방사상으로 배열되도록 설치된 복수개의 영구자석과; 상기 자화요크 일단부의 영구자석 배열과 자화요크 타단부의 영구자석 배열 사이에서 와이어로프의 주변을 둘러싸도록 배치될 수 있게 자화요크에 감겨져 설치된 코일 권선;을 포함하여 구성되는 와이어로프 결함 탐지장치를 제공한다.In order to achieve the above object, the present invention is composed of a pair of sub-detectors installed in the periphery of the wire rope to detect the metal cross-sectional area reduction (LMA) of the wire rope, each sub-detector, Magnetization yoke formed to be enclosed; A plurality of permanent magnets installed at both ends of the magnetizing yoke so as to be radially arranged around a wire rope; Provides a wire rope defect detection device comprising a; coil winding wound around the magnetization yoke so as to be arranged to surround the wire rope between the permanent magnet array of one end of the magnetization yoke and the permanent magnet arrangement of the other end of the magnetization yoke do.

상기 자화요크는, 상기 양단부에 배치되어 와이어로프를 둘러쌀 수 있게 형성되고 상기 방사상 배열의 영구자석들이 설치되는 한 쌍의 요크코어와; 상기 양단부에 배치된 한 쌍의 요크코어 사이를 연결하도록 설치되고 상기 코일 권선이 설치되는 요크바;를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.The magnetizing yoke is provided with a pair of yoke cores disposed at both ends to surround the wire rope and provided with permanent magnets in the radial arrangement; And a yoke bar installed to connect between the pair of yoke cores disposed at both ends, and the coil winding is installed.

또한 상기 요크코어는, 와이어로프가 넣어지는 내주홈 및 영구자석이 삽입되는 자석홈이 형성된 반원형의 코어본체와; 상기 자석홈에 영구자석이 삽입된 상태의 코어본체의 주연부에 조립되는 반원형의 외주판과; 상기 코어본체의 양 측면에 조립되는 측면판;을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.In addition, the yoke core, the semi-circular core body formed with an inner circumferential groove into which the wire rope is inserted and a magnet groove into which the permanent magnet is inserted; A semicircular outer circumferential plate assembled to the periphery of the core body in which the permanent magnet is inserted into the magnet groove; Characterized in that it comprises a; side plates assembled on both sides of the core body.

또한 상기 한 쌍의 요크코어 사이에 복수개의 요크바가 길게 연결되도록 설치되고, 각 요크바의 중앙부에 코일 권선이 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, a plurality of yoke bars are installed to be connected long between the pair of yoke cores, characterized in that the coil winding is installed in the center of each yoke bar.

또한 상기 각 서브디텍터의 내부에 와이어로프의 주변으로 배치되도록 설치되는 국부결함(LF) 탐지용 코일 권선이 추가로 설치되어, 와이어로프의 금속 단면적 감소(LMA)와 더불어 와이어로프의 국부결함(LF)을 함께 탐지할 수 있도록 된 것을 특징으로 한다.In addition, a coil winding for detecting local defects (LF) is installed in each sub-detector so as to be disposed around the wire ropes, thereby reducing the metal cross-sectional area of the wire ropes (LMA) and local defects of the wire ropes (LF). ) Can be detected together.

또한 상기 국부결함 탐지용 코일 권선은 각 서브디텍터의 내부에서 와이어로프의 원주방향을 따라 길게 배치될 수 있게 설치되는 하나의 코일 권선인 것을 특징으로 한다.In addition, the coil winding for detecting the local defect is characterized in that the one coil winding is installed to be arranged long in the circumferential direction of the wire rope inside each sub-detector.

상기 국부결함 탐지용 코일 권선은 권선판에 코일을 감은 구조로 구비되고, 상기 권선판 및 권선판에 설치된 코일 권선이 와이어로프의 주변을 둘러쌀 수 있는 반원형 구조로 형성되며, 와이어로프에 설치된 상태에서 상기 코일은 권선판에서 상기 원주방향을 따라 길게 감긴 구조로 배치되는 것을 특징으로 한다.
The coil winding for detecting the local defect is provided in a structure in which a coil is wound around a winding plate, and the winding plate and the coil windings installed in the winding plate are formed in a semicircular structure that can surround the periphery of the wire rope. In the coil is characterized in that it is arranged in a winding structure along the circumferential direction in the winding plate.

이에 따라, 본 발명의 와이어로프 결함 탐지장치에서는 와이어로프를 자화시키기 위한 구성부인 자화요크와 영구자석을 좀더 효율적으로 배치함으로써 자화를 더욱 크게 할 수 있고, 코일 권선으로 이루어진 센서의 구조도 개선하였는바, 더욱 정확한 탐지 및 측정의 신뢰성 향상이 가능해지는 이점이 있다.Accordingly, in the wire rope defect detection device of the present invention, magnetization yoke and permanent magnets, which are components for magnetizing the wire rope, can be more efficiently arranged to increase magnetization and improve the structure of the sensor made of coil windings. The advantage is that more accurate detection and measurement reliability can be achieved.

또한 LF-LMA 통합 탐지가 가능한 결함 탐지장치에서는 원주방향으로 길게 배치되는 상, 하측의 LF 탐지용 코일 권선이 사용됨으로써, 많은 코일 권선들을 어레이 형태로 배치하는 종래의 경우에 비해 코일 권선의 개수가 줄어 장치를 제작하는데 편리함이 있게 되고, 코일 권선의 설치시 번거로움도 해소될 수 있게 된다.In addition, in the defect detection device capable of LF-LMA integrated detection, the coil windings for the upper and lower LF detection that are arranged in the circumferential direction are used in length, so that the number of coil windings is increased as compared with the conventional case in which many coil windings are arranged in an array form. It is possible to reduce the convenience of manufacturing the device, and to eliminate the inconvenience of installing the coil winding.

무엇보다 종래의 경우 어레이 형태로 배치되는 복수개의 전체 코일 권선들에 의해 와이어로프의 표면으로부터 수직한 성분의 누설자속이 취득되는 반면, 본 발명의 탐지장치에서는 와이어로프의 상, 하측에서 원주방향을 따라 길게 배치되는 한 쌍의 LF 탐지용 코일 권선이 와이어로프의 표면으로부터 수평방향의 자속 성분을 검출하게 되는바, 종래에 비해 보다 향상된 신호 감도를 구현할 수 있게 된다.
Above all, in the conventional case, the leakage magnetic flux of a component perpendicular to the surface of the wire rope is obtained by a plurality of whole coil windings arranged in an array form, whereas in the detection device of the present invention, the circumferential direction of the wire rope is changed from above and below. Accordingly, a pair of long coil windings for detecting LF detects a horizontal magnetic flux component from the surface of the wire rope, and thus it is possible to realize improved signal sensitivity.

도 1은 누설자속법의 원리를 설명하는 도면이다.
도 2는 종래의 LF 탐지장치에서 홀센서 또는 코일 권선의 배열 형태를 나타내는 도면이다.
도 3과 도 4는 종래의 LMA 탐지 방법을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치를 도시한 사시도이다.
도 6은 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치에서 서브디텍터를 도시한 정면도이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치에서 서브디텍터의 측면도이다.
도 8은 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치의 설치상태를 나타내는 종단면도이다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치의 설치상태를 나타내는 횡단면도로서, 도 8의 선 'A-A'를 따라 단면을 취하여 도시한 것이다.
도 10은 본 발명에서 유도 전압의 측정을 설명하는 도면이다.
도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치의 설치상태를 나타내는 종단면도이다.
도 12는 도 11에 도시된 와이어로프 결함 탐지장치에서 LF 탐지용 코일 권선을 도시한 사시도이다.1 is a view for explaining the principle of the leakage magnetic flux method.
2 is a view showing the arrangement of the Hall sensor or the coil winding in the conventional LF detection device.
3 and 4 are diagrams illustrating a conventional LMA detection method.
5 is a perspective view showing a wire rope defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
6 is a front view illustrating a sub detector in a wire rope defect detecting apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.
7 is a side view of the sub-detector in the wire rope defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
8 is a longitudinal sectional view showing the installation state of the wire rope defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
9 is a cross-sectional view showing the installation state of the wire rope defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention, a cross section taken along the line 'A-A' of FIG.
10 is a view for explaining the measurement of the induced voltage in the present invention.
11 is a longitudinal sectional view showing an installation state of a wire rope defect detection apparatus according to another embodiment of the present invention.
FIG. 12 is a perspective view illustrating a coil winding for LF detection in the wire rope defect detecting apparatus illustrated in FIG. 11.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명하기로 한다. Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention.

본 발명은 와이어로프 결함 탐지장치에 관한 것으로서, 와이어로프를 자화시키기 위한 구성부인 자화요크와 영구자석을 좀더 효율적으로 배치하여 자화를 크게 하고, 코일 권선으로 이루어진 센서의 구조도 개선하여, 정확한 탐지 및 측정의 신뢰성 향상, 제작의 편리함과 신호 감도 향상을 도모할 수 있도록 한 것이다.The present invention relates to a device for detecting wire rope defects. The magnetization yoke and permanent magnet, which are components for magnetizing the wire rope, are more efficiently disposed to increase magnetization, and also improve the structure of a sensor made of coil windings. It is intended to improve the reliability of measurement, manufacturing convenience and signal sensitivity.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치를 도시한 사시도이고, 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치에서 서브디텍터를 도시한 정면도이며, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치에서 서브디텍터의 측면도이다.5 is a perspective view showing a wire rope defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 6 is a front view showing a sub-detector in a wire rope defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 7 is a present invention Side view of the sub-detector in the wire rope defect detection apparatus according to the embodiment of the present invention.

도 8은 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치의 설치상태를 나타내는 종단면도이고, 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치의 설치상태를 나타내는 횡단면도로서, 도 8의 선 'A-A'를 따라 단면을 취하여 도시한 것이다.8 is a longitudinal sectional view showing an installation state of the wire rope defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention, Figure 9 is a cross-sectional view showing an installation state of the wire rope defect detection apparatus according to an embodiment of the present invention, The cross section is taken along the line 'A-A'.

도시된 실시예의 와이어로프 결함 탐지장치는 와이어로프(1)의 금속 단면적 감소(LMA)를 감지하기 위한 LMA 탐지장치로서, 와이어로프(도 8 및 도 9에서 도면부호 1임)의 주변으로 설치되는 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)로 구성되며, 각 서브디텍터(10a,10b)는 와이어로프(자성체)(1)를 자화시키기 위한 자화요크(11)와 영구자석(도 7 내지 도 9에서 도면부호 19임), 자화요크(11) 및 자화된 와이어로프(1)를 지나는 자기력선 총량에 따른 신호를 출력하는 코일 권선(21)을 주된 구성으로 한다.The wire rope defect detection device of the illustrated embodiment is an LMA detection device for detecting a metal cross-sectional area reduction (LMA) of the wire rope 1, which is installed around the wire rope (reference numeral 1 in FIGS. 8 and 9). Consists of a pair of sub-detectors (10a, 10b), each of the sub-detectors (10a, 10b) is a magnetization yoke 11 and a permanent magnet for magnetizing the wire rope (magnetic material) (1) Reference numeral 19), the magnetization yoke 11 and the coil winding 21 for outputting a signal according to the total amount of magnetic force lines passing through the magnetized wire rope (1) as a main configuration.

상기 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)가 와이어로프(1)를 둘러쌀 수 있도록 각 서브디텍터(10a,10b)의 전체적인 형상은 반원통 형상으로 되어 있으며, LMA 탐지시에는 도 8에 나타낸 바와 같이 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)가 와이어로프(1)의 상, 하측으로 배치되어 와이어로프(1)를 둘러싸는 원통형 배치 구조를 이루도록 조합된다.The overall shape of each of the sub-detectors 10a and 10b has a semi-cylindrical shape so that the pair of sub-detectors 10a and 10b surround the wire rope 1, and as shown in FIG. Likewise, a pair of sub-detectors 10a and 10b are arranged above and below the wire rope 1 to be combined to form a cylindrical arrangement structure surrounding the wire rope 1.

도면상 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)를 상호 체결하는 체결수단이 도시되어 있지 않으나, 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)가 와이어로프(1)를 둘러싸면서 원통의 결합상태를 유지할 수 있도록 두 서브디텍터(10a,10b)를 상호 체결하는 체결수단이 추가로 구비될 수 있다.Although the fastening means for fastening the pair of sub-detectors 10a and 10b to each other is not shown in the drawing, the pair of sub-detectors 10a and 10b may surround the wire rope 1 and maintain the cylindrical coupling state. Fastening means for fastening the two sub-detectors 10a and 10b to each other may be further provided.

예컨대, 두 서브디텍터(10a,10b)의 외주면을 감싸면서 일체로 묶어주는 밴드형 체결장치나, 두 서브디텍터(10a,10b) 간 접합부위를 체결하는 잠금장치, 또는 두 서브디텍터(10a,10b)를 조합된 상태로 고정시켜 주는 다양한 형태의 고정장치가 구비될 수 있다.For example, a band-type fastening device that surrounds the outer circumferential surfaces of the two sub-detectors 10a and 10b and binds them integrally, a locking device to fasten a joint between the two sub-detectors 10a and 10b, or two sub-detectors 10a and 10b. ) Can be provided with various types of fixing device for fixing in a combined state.

또는 각 서브디텍터(10a,10b)가 반원통 형상이므로, 두 서브디텍터(10a,10b)가 조합되어 와이어로프(1)를 둘러싸는 하나의 원통을 형성하는 데에는 두 곳의 접합부위가 존재하는바, 두 서브디텍터(10a,10b) 간 양측의 접합부위 중 일측을 힌지로 연결하고 반대쪽을 잠금장치로 체결하도록 구성하는 것이 가능하다.Alternatively, since each of the sub-detectors 10a and 10b has a semi-cylindrical shape, two joining portions exist to combine the two sub-detectors 10a and 10b to form one cylinder surrounding the wire rope 1. In addition, it is possible to configure one side of the joint between the two sub-detectors (10a, 10b) between the two sides by a hinge and fasten the opposite side by a locking device.

이 경우 힌지를 중심으로 두 서브디텍터(10a,10b)를 회전시키면 원통형으로 모아지거나 반대로 펼쳐지는 것이 가능하므로, 내측으로 와이어로프(1)가 넣어지도록 하여 두 서브디텍터(10a,10b)를 모아준 뒤 잠금장치로 체결하게 되면, 원통형으로 배치된 두 서브디텍터(10a,10b)가 와이어로프(1)를 감싼 상태로 고정될 수 있게 된다. In this case, when the two sub-detectors 10a and 10b are rotated around the hinges, the sub-detectors 10a and 10b can be gathered in a cylindrical shape or unfolded on the contrary, so that the wire rope 1 is inserted into the inside to collect the two sub-detectors 10a and 10b. When the rear locking device is fastened, the two sub-detectors 10a and 10b arranged in a cylindrical shape may be fixed while wrapping the wire rope 1.

한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)는 서로 동일하게 구성되며, 각 서브디텍터(10a,10b)가 와이어로프(1)를 둘러쌀 수 있는 구조(전체적인 형상이 반원통 형상을 가짐)로 형성된 자화요크(11)와; 상기 자화요크(11) 양단부에서 각각 와이어로프(1)를 중심으로 방사상으로 배열되도록 설치된 영구자석(19)과; 상기 자화요크(11) 일단부의 영구자석 배열(도 8에서 도면상 좌측 배열임)과 자화요크(11) 타단부의 영구자석 배열(도 8에서 도면상 우측 배열임) 사이에서 와이어로프(1)의 주변을 둘러싸도록 배치될 수 있게 자화요크(11)에 감겨져 설치된 코일 권선(21)을 포함하여 구성된다.The pair of sub-detectors 10a and 10b are configured identically to each other, and the magnetization formed of a structure in which each of the sub-detectors 10a and 10b can surround the wire rope 1 (the overall shape has a semi-cylindrical shape). Yoke 11; Permanent magnets (19) installed at both ends of the magnetizing yoke (11) so as to be radially arranged around the wire rope (1); Wire rope 1 between the permanent magnet array (one end of the left side in the drawing in FIG. 8) and the permanent magnet arrangement of the other end of the magnetization yoke (11) in the right end of the magnetization yoke (11) It is configured to include a coil winding 21 wound around the magnetized yoke 11 so that it can be arranged to surround the periphery of the magnetization yoke.

상기 자화요크(11)는 와이어로프(1)와 함께 자기력선 경로 및 자기폐회로를 형성하는 구성부로서, 영구자석(19)에 의해 발생한 자기력선은 자화요크(11) 및 자화된 와이어로프(1)가 형성하는 폐곡선 경로(도 10에서 점선으로 나타냄)를 지나게 된다.The magnetization yoke 11 is a component forming a magnetic force line path and a magnetic closed circuit together with the wire rope 1, the magnetic force line generated by the permanent magnet 19 is the magnetization yoke 11 and the magnetized wire rope 1 Pass the closed curve path (indicated by the dashed line in FIG. 10) to form.

상기 자화요크(11)의 세부적인 구성에 대해 설명하면, 이는 와이어로프(1)를 둘러쌀 수 있게 반원형으로 형성되고 양단부에 배치되어 와이어로프(1)의 길이방향(축방향)으로 상호 이격 배치되며 상기 방사상 배열의 영구자석(19)들이 각각 설치되는 한 쌍의 요크코어(12)와, 상기 한 쌍의 요크코어(12) 사이를 연결하도록 설치되고 코일 권선(21)이 설치되는 요크바(18)를 포함하여 이루어진다.Referring to the detailed configuration of the magnetizing yoke 11, it is formed in a semi-circular shape so as to surround the wire rope 1 and disposed at both ends to be spaced apart from each other in the longitudinal direction (axial direction) of the wire rope 1 And a pair of yoke cores 12 on which the permanent magnets 19 of the radial arrangement are respectively installed, and a yoke bar installed to connect between the pair of yoke cores 12, and a coil winding 21. 18).

상기 요크코어(12)에는 영구자석(19)이 와이어로프(1)의 주변에서 방사상으로 배치될 수 있도록 삽입되어 설치되는데, 각 요크코어(12)는 와이어로프(1)가 넣어지는 내주홈(도 5 및 도 7에서 도면부호 14임) 및 영구자석(19)이 삽입되는 자석홈(도 8 내지 도 9에서 도면부호 15임)이 형성된 코어본체(13)와, 상기 자석홈(15)에 영구자석(19)이 삽입된 상태의 코어본체(13)의 주연부에 조립되는 반원형의 외주판(16)과, 상기 코어본체(13)의 양 측면에 조립되는 측면판(17)을 포함하여 구성된다.The yoke core 12 is inserted and installed so that the permanent magnet 19 can be disposed radially around the wire rope 1, each yoke core 12 is an inner circumferential groove into which the wire rope 1 is inserted ( In FIGS. 5 and 7, the core body 13 having the magnet groove (reference numeral 15 in FIGS. 8 to 9) into which the permanent magnet 19 is inserted and the magnet groove 15 are formed. The semicircular outer circumferential plate 16 is assembled to the periphery of the core body 13 with the permanent magnet 19 inserted therein, and the side plates 17 are assembled to both sides of the core body 13. do.

또한 요크바(18)는 길게 형성되어 상기 한 쌍의 요크코어(12) 사이에 연결 설치되며, 이때 단수 또는 도시된 바대로 복수개의 요크바(18)가 와이어로프(1)의 주변에 배치될 수 있게 설치된다.In addition, the yoke bar 18 is formed to be long and connected between the pair of yoke cores 12, wherein a plurality of yoke bars 18 are arranged around the wire rope 1 as singular or as shown. It can be installed.

이러한 각 요크바(18)의 중앙부에는 코일 권선(21)이 감겨져 설치되며, 이 코일 권선(21)은 와이어로프(1)가 영구자석(19)에 의해 자화된 상태에서 영구자석(19)에 의해 생성된 자기력선 총량에 따른 신호를 출력하게 된다.The coil winding 21 is wound around the center of each yoke bar 18, and the coil winding 21 is attached to the permanent magnet 19 while the wire rope 1 is magnetized by the permanent magnet 19. It outputs a signal in accordance with the total amount of magnetic field lines generated by the.

상기 요크바(18)와 이에 설치되는 코일 권선(21)은 도시된 실시예의 경우 각 서브디텍터(10a,10b)에 총 3개씩이 설치되고 있으나, 전체 개수는 다양하게 변경하여 설치될 수 있으며, 복수개가 설치된 경우 코일 권선(21)들은 전체가 직렬로 연결되어 신호처리부(도 10에서 도면부호 7임)에 연결된다.The yoke bar 18 and the coil windings 21 installed therein are three in each of the sub-detectors 10a and 10b in the illustrated embodiment, but the total number may be variously installed. In the case where a plurality of coil windings are installed, the coil windings 21 are connected in series and connected to a signal processor (reference numeral 7 in FIG. 10).

한편, 상기와 같은 본 발명의 결함 탐지장치에서 영구자석(19)에 의해 생성된 자기력선의 경로는, 요크코어(12), 요크바(18)로 이루어진 자화요크(11)와, 영구자석(19)에 의해 자화된 와이어로프(1)가 형성하는 폐곡선 형태의 경로(도 10에서 점선으로 나타냄)가 된다. On the other hand, the path of the magnetic force lines generated by the permanent magnet 19 in the defect detection apparatus of the present invention as described above, the magnetized yoke 11 consisting of the yoke core 12, the yoke bar 18, and the permanent magnet 19 It becomes a closed curve path (indicated by a dotted line in FIG. 10) formed by the wire rope 1 magnetized by the "

즉, 요크코어(12), 요크바(18) 및 와이어로프(1)를 따라 자기력이 폐곡선 형태로 흐르면서 자기폐회로가 형성되는 것이다.That is, the magnetic closing circuit is formed while the magnetic force flows along the yoke core 12, the yoke bar 18, and the wire rope 1 in the form of a closed curve.

이 상태에서 자기폐회로를 따라 흐르는 자기력선의 총량에 따른 신호를 코일 권선(21)이 출력하게 되며, 이 신호를 신호처리부(7)가 입력받아 와이어로프(1)의 단면적 감소를 모니터링하게 된다. In this state, the coil winding 21 outputs a signal corresponding to the total amount of magnetic force lines flowing along the magnetic closure circuit, and the signal processing unit 7 receives the signal to monitor the reduction in the cross-sectional area of the wire rope 1.

즉, 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)를 와이어로프(1)에 설치한 뒤 와이어로프(1)의 길이방향으로 이동시켜가면서 코일 권선(21)에서 출력되는 신호를 신호처리부(7)를 통해 측정하게 되는데, 신호처리부(7)가 코일 권선(21)에서 발생하는 유도 전압을 측정하게 되고, 이때 서브디텍터(10a,10b)의 이동시 발생하는 유도 전압의 변화로부터 와이어로프(1)의 단면적 감소를 감지할 수 있는 것이다. That is, the pair of sub-detectors (10a, 10b) are installed in the wire rope (1) and then moved in the longitudinal direction of the wire rope (1) while the signal processing unit 7 to output the signal output from the coil winding (21) The signal processing unit 7 measures the induced voltage generated by the coil winding 21, and at this time, the cross-sectional area of the wire rope 1 from the change of the induced voltage generated when the sub detectors 10a and 10b move. The decrease can be detected.

여기서, 단면적 감소의 측정 원리를 설명하면 다음과 같다.Here, the measuring principle of the cross-sectional area reduction is as follows.

먼저, 와이어로프(1)에 흐르는 자기력선은 자기저항, 즉 릴럭턴스(reluctance)에 의해 좌우되며, 자화요크(11)의 릴럭턴스를 RY, 와이어로프(1)의 릴럭턴스를 RW라 할 때 전체 릴럭턴스 Rtotal는 하기 식(1)과 같이 나타낼 수 있다. First, the line of magnetic force flowing through the wire rope 1 depends on the magnetoresistance, that is, the reluctance, and the reluctance of the magnetizing yoke 11 is R Y and the reluctance of the wire rope 1 is R W. When the total reluctance R total can be expressed as in the following equation (1).

Figure 112011009383144-pat00001
(1)
Figure 112011009383144-pat00001
(One)

따라서, 전체 자속 Φ는 하기 식(2)와 같이 된다.Therefore, the total magnetic flux Φ becomes as shown in the following formula (2).

Figure 112011009383144-pat00002
(2)
Figure 112011009383144-pat00002
(2)

여기서, mmf는 자기회로에 인가된 기자력(magnetic motive force)를 나타낸다.Here, mmf represents a magnetic motive force applied to the magnetic circuit.

그런데, 릴럭턴스는 식(3)에 나타낸 바와 같이 재료의 단면적과 길이에 좌우되며, 실제로는 자기회로를 구성하는 와이어로프(1)의 길이(l)가 일정하므로 와이어로프(1)의 단면적(A)에 반비례하게 된다.However, the reluctance depends on the cross-sectional area and length of the material as shown in equation (3), and in fact, the length l of the wire rope 1 constituting the magnetic circuit is constant, so that the cross-sectional area of the wire rope 1 ( Inversely proportional to A).

Figure 112011009383144-pat00003
(3)
Figure 112011009383144-pat00003
(3)

여기서, l은 와이어로프(1)에서 자기력선이 지나는 길이를, μ는 투자율을 나타낸다. Here, l represents the length of the magnetic field lines in the wire rope 1, μ represents the permeability.

따라서, 와이어로프의 단면적이 변하게 되면 릴럭턴스도 함께 변하게 되어 자기력선의 총량이 변하게 되며, 이에 자기력선의 총량을 측정하면 단면적의 감소 여부를 알 수 있게 된다.Therefore, when the cross-sectional area of the wire rope is changed, the reluctance is also changed so that the total amount of the magnetic force line is changed. Accordingly, by measuring the total amount of the magnetic force line, it is possible to know whether the cross-sectional area is reduced.

자기력선의 총량은 와이어로프에 코일을 감으면 측정이 가능하며, 이를 수식으로 나타내면 하기 식(4)와 같다.The total amount of magnetic field lines can be measured by winding a coil on a wire rope, and this is expressed by the following equation (4).

Figure 112011009383144-pat00004
(4)
Figure 112011009383144-pat00004
(4)

여기서, B는 자속밀도이고, dS는 자기력선이 지나는 경로, 즉 폐곡선으로 만들어지는 폐곡면상의 미세면적 요소이다.Here, B is the magnetic flux density and dS is the path through which the magnetic force line passes, that is, the microarea element on the closed curve made of the closed curve.

V(t)는 코일 권선(21)에서 측정되는 유도 전압을 나타내며, 식(4)의 유도 전압을 측정하여 적분하면 자기력선의 총량을 구할 수 있다. V (t) represents the induction voltage measured at the coil winding 21, and by measuring and integrating the induction voltage of Equation (4), the total amount of magnetic force lines can be obtained.

이러한 방법에서는 도 10의 (a)에 나타낸 바와 같이 자기폐회로를 형성하는 와이어로프(1)에 코일을 감아 유도 전압을 측정하여야 하는데, LMA 탐지를 위해 와이어로프에 코일을 감을 방법은 없다.In this method, as shown in (a) of FIG. 10, the coil is wound around the wire rope 1 forming the magnetic closure circuit, and the induced voltage is measured. There is no method of winding the coil around the wire rope to detect the LMA.

따라서, 본 발명에서는 도 10의 (b)에 나타낸 바와 같이 자화요크(11)에 코일을 감아 유도 전압을 측정하는데, 이 코일이 상술한 바와 같이 자화요크(11)의 요크바(18)에 설치된 코일 권선(21)에 해당하며, 요크바(18)에 감겨진 코일 권선(21)을 통해 유도 전압을 측정하여 구해지는 자기력선 총량의 변화로부터 단면적 감소를 감지하게 된다.Therefore, in the present invention, as shown in FIG. 10 (b), the coil is wound around the magnetizing yoke 11 to measure the induction voltage, which is provided in the yoke bar 18 of the magnetizing yoke 11 as described above. Corresponding to the coil winding 21, the reduction in the cross-sectional area is detected from the change in the total amount of magnetic force lines obtained by measuring the induced voltage through the coil winding 21 wound around the yoke bar 18.

영구자석(19)에서 발생한 자기력선의 대부분은 와이어로프(1)와 자화요크(11)를 통해 흐르므로 와이어로프(1)를 지나는 자기력선과 자화요크(11)를 지나는 자기력선이 거의 같다고 볼 수 있으며, 따라서 자화요크(11)를 지나는 자기력을 측정함으로써 와이어로프(1)의 단면적 감소를 모니터링할 수 있는 것이다.Most of the magnetic force lines generated in the permanent magnet 19 flows through the wire rope (1) and magnetization yoke (11), the magnetic force line passing through the wire rope (1) and the magnetic force line passing through the magnetization yoke (11) is almost the same, Therefore, by measuring the magnetic force passing through the magnetizing yoke (11) it is possible to monitor the reduction in the cross-sectional area of the wire rope (1).

한편, 도 11은 본 발명의 다른 실시예에 따른 와이어로프 결함 탐지장치의 설치상태를 나타내는 종단면도이고, 도 12는 도 11에 도시된 와이어로프 결함 탐지장치에서 LF 탐지용 코일 권선을 도시한 사시도로서, 본 발명의 다른 실시예에 대해 설명하면 다음과 같다.On the other hand, Figure 11 is a longitudinal cross-sectional view showing the installation state of the wire rope defect detection apparatus according to another embodiment of the present invention, Figure 12 is a perspective view showing a coil winding for LF detection in the wire rope defect detection device shown in FIG. As another embodiment of the present invention will be described below.

도 11 및 도 12에 나타낸 실시예는 와이어로프(1)에 발생한 LF 및 LMA의 탐지가 모두 가능한 통합형 결함 탐지장치로서, 전술한 LMA 탐지장치는 와이어로프의 단면적 감소를 감지하기 위한 것이나, 이와 더불어 와이어로프의 국부결함, 즉 LF의 탐지가 가능하도록 장치를 구성할 수 있다.11 and 12 is an integrated defect detection device capable of detecting both LF and LMA generated in the wire rope 1, the above-described LMA detection device is for detecting a reduction in the cross-sectional area of the wire rope, The device can be configured to allow for detection of local defects in the wire rope, ie LF.

이를 위해 와이어로프(1)의 주변에서 원주방향으로 길게 배치되는 LF 탐지용 코일 권선(32)이 추가될 수 있으며, 이 코일 권선(32)을 추가함으로써 와이어로프(1)의 LMA와 LF를 모두 탐지할 수 있게 된다.For this purpose, a coil winding 32 for LF detection, which is arranged circumferentially in the periphery of the wire rope 1, may be added, and by adding the coil winding 32, both LMA and LF of the wire rope 1 may be added. It can be detected.

본 발명의 결함 탐지장치에서 LF의 탐지를 위해 누설자속법이 이용되며, 상기 LF 탐지용 코일 권선(32)은 누설자속을 측정하는데 이용된다. In the defect detection apparatus of the present invention, the leakage magnetic flux method is used for the detection of the LF, and the coil winding 32 for the LF detection is used to measure the leakage magnetic flux.

자속은 국부적인 결함(LF)에서만 누출되므로 단면적 감소(LMA)가 발생한 경우에서는 국부적인 자속 누출이 발생하지 않을 수 있다.Since magnetic flux leaks only at local defects (LF), local flux leakage may not occur when cross-sectional area reduction (LMA) occurs.

이에 본 발명의 LF-LMA 통합 탐지장치에서는, LF 탐지용 코일 권선(32)을 추가하여 이를 통해 누설자속을 측정함으로써 국부결함(LF)을 탐지함과 동시에, 요크바(18)에 설치된 LMA 탐지용 코일 권선(21)을 통해 자기력선 총량을 측정함으로써 단면적 감소(LMA)를 함께 탐지할 수 있도록 한다. In the LF-LMA integrated detection device of the present invention, by adding the coil winding 32 for the LF detection to measure the leakage flux through this to detect the local defect (LF), at the same time LMA detection installed in the yoke bar 18 By measuring the total amount of magnetic field lines through the coil winding 21 for the purpose, it is possible to detect the cross-sectional area reduction (LMA) together.

본 발명의 결함 탐지장치에서 LF 탐지용 코일 권선(32)은 신호 감도를 개선하기 위해 종래와 같이 원주방향을 따르는 어레이 형태의 배치 구조가 아닌 하나의 코일 권선을 반원형으로 구부린 것을 사용하는데 주된 특징이 있다.In the defect detecting apparatus of the present invention, the LF detection coil winding 32 has a main feature of using one coil winding bent in a semicircle instead of an arrangement structure in the circumferential direction to improve the signal sensitivity. have.

즉, 길게 형성되어 와이어로프(1)의 원주방향을 따라 길게 배치될 수 있는 하나씩의 LF 탐지용 코일 권선(32)이 각 서브디텍터(10a,10b)의 내부에 설치되는 것이며, 이러한 LF 탐지용 코일 권선(32)에 대해서는 도 12에 도시하였다.That is, one LF detection coil winding 32 is formed inside each of the sub-detectors (10a, 10b) that are formed long and can be arranged long along the circumferential direction of the wire rope (1), such LF detection The coil winding 32 is shown in FIG.

상기 LF 탐지용 코일 권선(32)은 각 서브디텍터(10a,10b)의 내부에서 와이어로프(1)의 원주방향을 따라 길게 배치될 수 있게 설치되는 하나의 코일 권선이며, 도 12에 나타낸 바와 같이 권선판(31)에 코일이 감긴 구조로 구비된다.The coil winding 32 for detecting the LF is a single coil winding installed to be disposed along the circumferential direction of the wire rope 1 in each of the sub-detectors 10a and 10b, as shown in FIG. 12. The coil is wound around the winding plate 31.

상기 LF 탐지용 코일 권선(32)은 권선판(31)에 코일을 길게 감은 뒤 반원형으로 구부려 제작하게 되는데, 서브디텍터(10a,10b)가 와이어로프(1)와 결합된 상태에서, 코일이 권선판(31)에서 와이어로프(1)의 원주방향을 따라 길게 감긴 상태로 배치되는 동시에, LF 탐지용 코일 권선(32)의 단품(도 12에 나타냄), 즉 권선판(31) 및 이에 감긴 코일 권선(32) 하나가 전체적으로는 반원형 형태로 와이어로프(1)의 주변을 둘러싸는 구조가 된다.The coil winding 32 for the LF detection is manufactured by winding the coil on the winding plate 31 long and bending it in a semicircular shape. In the state in which the sub-detectors 10a and 10b are coupled with the wire rope 1, the coil is wound. The plate 31 is disposed in a state of being wound along the circumferential direction of the wire rope 1, and at the same time, a single piece of the coil winding 32 for detecting LF (shown in FIG. 12), that is, the winding plate 31 and the coil wound thereon. One of the windings 32 has a structure that surrounds the periphery of the wire rope 1 in a semicircular shape as a whole.

특히 본 발명의 결함 탐지장치에서 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)가 와이어로프(1)의 상, 하측에 조립되므로, LF 탐지시에 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b) 내부에 설치된 두 LF 탐지용 코일 권선(32)이 와이어로프(1)를 원주방향을 따라 길게 원형으로 둘러싸는 구조가 된다.In particular, since the pair of sub-detectors 10a and 10b are assembled above and below the wire rope 1 in the defect detecting apparatus of the present invention, two pairs of sub-detectors 10a and 10b are installed inside the pair of sub-detectors 10a and 10b during LF detection. The coil winding 32 for the LF detection has a structure that encloses the wire rope 1 in a circular shape along the circumferential direction.

코일이 감겨진 권선판(31)은 와이어로프(1)의 주변을 둘러쌀 수 있게 도 12에 나타낸 바와 같이 반원형으로 제작되는데, 이는 역시 와이어로프(1)의 주변을 둘러쌀 수 있게 반원형으로 제작된 지지판(33)에 부착되며, 권선판(31)이 부착된 상태로 상기 지지판(33)은 자화요크(11)의 요크코어(12), 보다 명확히는 요크코어(12)의 측면판(17)에 고정될 수 있는바, 이에 LF 탐지용 코일 권선(32)의 위치가 서브디텍터(10a,10b) 내부에서 고정될 수 있게 된다(도 11 참조).The coil wound around the winding plate 31 is manufactured in a semicircular shape as shown in FIG. 12 to surround the wire rope 1, which is also manufactured in a semicircular shape so as to surround the wire rope 1 periphery. Attached to the support plate 33, the support plate 33 is attached to the yoke core 12 of the magnetizing yoke 11, more specifically the side plate 17 of the yoke core 12 with the winding plate 31 attached thereto. ), So that the position of the coil winding 32 for detecting the LF can be fixed inside the sub-detectors 10a and 10b (see FIG. 11).

상기 LF 탐지용 코일 권선(32)은 외부의 신호처리부(도 10에서 도면부호 7임)에 전기적으로 연결되어, 신호처리부(7)를 통해 LF 탐지용 코일 권선(32)으로부터 출력되는 신호가 취득될 수 있도록 하고, 이에 신호처리부(7)가 취득되는 신호로부터 LF 발생 여부를 모니터링하게 된다.The coil winding 32 for the LF detection is electrically connected to an external signal processor (7 in FIG. 10), and a signal output from the coil winding 32 for the LF detection is acquired through the signal processor 7. The signal processor 7 monitors whether or not LF is generated from the acquired signal.

이와 같이 본 발명의 탐지장치에서는 원주방향으로 길게 배치되는 상, 하측의 LF 탐지용 코일 권선(32)이 사용됨으로써, 많은 코일 권선들을 어레이 형태로 배치하는 종래의 경우에 비해 코일 권선의 전체 개수가 크게 줄어 장치를 제작하는데 편리함이 있게 되고, 코일 권선의 설치시 번거로움도 해소될 수 있게 된다.As described above, in the detecting device of the present invention, the coil windings 32 for LF detection are arranged in the circumferential direction, and thus the total number of coil windings is increased as compared with the conventional case in which many coil windings are arranged in an array form. This greatly reduces the convenience of manufacturing the device, and eliminates the hassle of installing the coil windings.

무엇보다 종래의 경우 어레이 형태로 배치되는 복수개의 전체 코일 권선들에 의해 와이어로프의 표면으로부터 수직한 성분의 누설자속이 취득되는 반면, 본 발명의 탐지장치에서는 와이어로프(1)의 상, 하측에서 원주방향을 따라 길게 배치되는 한 쌍의 LF 탐지용 코일 권선(32)이 와이어로프의 표면으로부터 수평방향의 자속 성분을 검출하게 되는바, 종래에 비해 보다 향상된 신호 감도를 구현할 수 있게 된다.Above all, in the conventional case, leakage flux of a component perpendicular to the surface of the wire rope is obtained by a plurality of whole coil windings arranged in an array form, whereas in the detection apparatus of the present invention, the upper and lower sides of the wire rope 1 are The pair of LF detection coil windings 32 arranged long along the circumferential direction detects the magnetic flux component in the horizontal direction from the surface of the wire rope, thereby enabling improved signal sensitivity compared to the conventional art.

이상으로 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명하였는바, 본 발명의 권리범위는 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 다음의 특허청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 포함된다.
The embodiments of the present invention have been described in detail above, but the scope of the present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications of those skilled in the art using the basic concepts of the present invention defined in the following claims and Improved forms are also included in the scope of the present invention.

1 : 와이어로프 10a, 10b : 서브디텍터
11 : 자화요크 12 : 요크코어
13 : 코어본체 14 : 내주홈
15 : 자석홈 16 : 외주판
17 : 측면판 18 : 요크바
19 : 영구자석 21 : 코일 권선(LMA 탐지용)
31 : 권선판 32 : 코일 권선(LF 탐지용)
33 : 지지판1: wire rope 10a, 10b: sub-detector
11: magnetization York 12: York core
13: core body 14: inner peripheral groove
15: magnet groove 16: outer plate
17: side plate 18: yoke bar
19: permanent magnet 21: coil winding (for detecting LMA)
31: winding plate 32: coil winding (for LF detection)
33: support plate

Claims (7)

와이어로프(1)의 금속 단면적 감소(LMA)를 탐지하기 위해 와이어로프(1)의 주변으로 설치되는 한 쌍의 서브디텍터(10a,10b)로 구성되고,
상기 각 서브디텍터(10a,10b)는,
와이어로프(1)를 둘러쌀 수 있게 형성된 자화요크(11)와;
상기 자화요크(11) 양단부에서 각각 와이어로프(1)를 중심으로 방사상으로 배열되도록 설치된 복수개의 영구자석(19)과;
상기 자화요크(11) 일단부의 영구자석 배열과 자화요크(11) 타단부의 영구자석 배열 사이에서 와이어로프(1)의 주변을 둘러싸도록 배치될 수 있게 자화요크(11)에 감겨져 설치된 코일 권선(21);
을 포함하여 구성되는 와이어로프 결함 탐지장치.
It consists of a pair of sub-detectors 10a, 10b installed around the wire rope 1 to detect metal cross-sectional area reduction (LMA) of the wire rope 1,
Each sub-detector 10a, 10b,
Magnetizing yoke 11 formed to surround the wire rope 1;
A plurality of permanent magnets (19) installed at both ends of the magnetizing yoke (11) so as to be arranged radially about a wire rope (1);
Coil winding wound around the magnetization yoke 11 and disposed so as to surround the wire rope 1 between the permanent magnet arrangement of one end of the magnetizing yoke 11 and the permanent magnet arrangement of the other end of the magnetizing yoke 11. 21);
Wire rope fault detection device comprising a.
청구항 1에 있어서,
상기 자화요크(11)는,
상기 양단부에 배치되어 와이어로프(1)를 둘러쌀 수 있게 형성되고 상기 방사상 배열의 영구자석(19)들이 설치되는 한 쌍의 요크코어(12)와;
상기 양단부에 배치된 한 쌍의 요크코어(12) 사이를 연결하도록 설치되고 상기 코일 권선(21)이 설치되는 요크바(18);
를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 탐지장치.
The method according to claim 1,
The magnetizing yoke 11,
A pair of yoke cores 12 disposed at both ends so as to surround the wire rope 1 and in which the permanent magnets 19 of the radial arrangement are installed;
A yoke bar (18) installed to connect between the pair of yoke cores (12) disposed at both ends and provided with the coil winding (21);
Wirerope defect detection device, characterized in that comprising a.
청구항 2에 있어서,
상기 요크코어(12)는,
와이어로프(1)가 넣어지는 내주홈(14) 및 영구자석(19)이 삽입되는 자석홈(15)이 형성된 반원형의 코어본체(13)와;
상기 자석홈(15)에 영구자석(19)이 삽입된 상태의 코어본체(13)의 주연부에 조립되는 반원형의 외주판(16)과;
상기 코어본체(13)의 양 측면에 조립되는 측면판(17);
을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 탐지장치.
The method according to claim 2,
The yoke core 12,
A semicircular core body 13 having an inner circumferential groove 14 into which the wire rope 1 is inserted and a magnet groove 15 into which the permanent magnet 19 is inserted;
A semicircular outer circumferential plate 16 assembled to a peripheral portion of the core body 13 in which the permanent magnet 19 is inserted into the magnet groove 15;
Side plates (17) assembled to both side surfaces of the core body (13);
Wire rope defect detection device, characterized in that comprising a.
청구항 2에 있어서,
상기 한 쌍의 요크코어(12) 사이에 복수개의 요크바(18)가 길게 연결되도록 설치되고, 각 요크바(18)의 중앙부에 코일 권선(21)이 설치되는 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 탐지장치.
The method according to claim 2,
Wire rope defect detection, characterized in that the plurality of yoke bar 18 is installed to be connected between the pair of yoke cores 12 long, the coil winding 21 is installed in the center of each yoke bar (18) Device.
청구항 1에 있어서,
상기 각 서브디텍터(10a,10b)의 내부에 와이어로프(1)의 주변으로 배치되도록 설치되는 국부결함(LF) 탐지용 코일 권선(32)이 추가로 설치되어, 와이어로프(1)의 금속 단면적 감소(LMA)와 더불어 와이어로프(1)의 국부결함(LF)을 함께 탐지할 수 있도록 된 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 탐지장치.
The method according to claim 1,
Local winding (LF) detection coil windings 32 are installed in the sub-detectors 10a and 10b so as to be arranged around the wire rope 1, thereby providing a metal cross-sectional area of the wire rope 1. Wire rope defect detection device characterized in that it is possible to detect the local defect (LF) of the wire rope (1) together with the reduction (LMA).
청구항 5에 있어서,
상기 국부결함 탐지용 코일 권선(32)은 각 서브디텍터(10a,10b)의 내부에서 와이어로프(1)의 원주방향을 따라 길게 배치될 수 있게 설치되는 하나의 코일 권선인 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 탐지장치.
The method according to claim 5,
The coil winding for detecting the local defect 32 is a wire rope, characterized in that it is installed in one of the sub-detectors (10a, 10b) to be disposed long along the circumferential direction of the wire rope (1) Fault detector.
청구항 6에 있어서,
상기 국부결함 탐지용 코일 권선(32)은 권선판(31)에 코일을 감은 구조로 구비되고, 상기 권선판(31) 및 권선판(31)에 설치된 코일 권선(32)이 와이어로프(1)의 주변을 둘러쌀 수 있는 반원형 구조로 형성되며, 와이어로프(1)에 설치된 상태에서 상기 코일은 권선판(31)에서 상기 원주방향을 따라 길게 감긴 구조로 배치되는 것을 특징으로 하는 와이어로프 결함 탐지장치.
The method of claim 6,
The coil winding 32 for local defect detection has a structure in which a coil is wound around the winding plate 31, and the coil winding 32 installed on the winding plate 31 and the winding plate 31 includes a wire rope 1. It is formed in a semi-circular structure that can surround the periphery of the wire rope defect detection, characterized in that the coil is arranged in a winding structure along the circumferential direction in the winding plate 31 in the state installed in the wire rope (1) Device.
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