KR101223913B1 - Ｘ선 검사 장치 및 ｘ선 검사 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법에 관한 것으로, 금속관에 대해 보다 효과적으로 X선 투과 검사를 수행하고, 특히 내경이 작은 금속관에 대해서도 X선 투사 검사를 수행하기 위한 것이다. 본 발명에 따르면, X선을 이용하여 금속관을 검사하는 X선 검사 장치는, 적어도 하나의 외부 롤러를 이용하여 금속관을 적재지역에서 검사지역으로 이송시키는 외부 롤러부, 검사지역에서 적어도 하나의 내부 롤러를 이용하여 금속관을 전후 이송시키는 내부 롤러부, 검사지역에서 X선을 방사하는 X선 방사부 및 검사지역에서 방사된 X선을 검출하는 X선 검출부를 포함한다.

Description

Ｘ선 검사 장치 및 Ｘ선 검사 방법{X-RAY EXAMINING APPARATUS AND X-RAY EXAMINING METHOD}
본 발명은 X선 검사 기술에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 금속관에 대해 보다 효과적으로 X선 투과 검사가 가능하고, 특히 내경이 작은 금속관에 대해서도 X선 투사 검사가 가능한 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법에 관한 것이다.
비파괴 검사(non-destructive inspection)란, 재료를 파괴하지 않고 내부의 흠을 찾아내는 검사로 외관 검사, X선 투과 검사, 자기 검사, 침투 검사, 음향 검사, 초음파 탐상 검사 등이 있다. 특히, X선 투과 검사(X-ray inspection)는 X선을 방사하여 내부의 사진을 촬영하고, 형광판으로 그것을 투시하여 용접부의 블로홀(blow hole), 슬래그 혼입, 균열 등을 조사하는 검사 방법을 말한다.
도 1은 종래기술에 따른 금속관에 대한 X선 검사 장치를 금속관의 측면에서 도시한 도면이고, 도 2는 종래기술에 따른 금속관에 대한 X선 검사 장치를 금속관의 정면에서 도시한 도면이다. 우선, 도 1 및 도 2는 금속관(110)과, 금속관(110)의 내부에 삽입된 X선 튜브(X-ray tube)(120), X선 튜브(120)에서 방사되는 X선(130), 금속관(110)의 외부에서 금속관(110) 외부로 투과되는 X선(130)을 검출하는 아날로그 디텍터(140), 금속관(110)에서 검사의 대상(예를 들어, 용접 부위)이 되는 용접 비드(weld bead)(150) 및 X선 튜브(120)의 무게를 지탱하기 위한 붐대(160)를 도시하고 있다.
즉, 이러한 종래기술의 X선 검사 장치나 방법에서는, X선 튜브(120)를 금속관(110)의 내부에 두고 아날로그 디텍터(140)를 금속관(110)의 외부에 설치하여 검사한다. 따라서, 225kV와 같은 고에너지를 사용하는 X선 튜브(120)의 경우, X선 튜브(120)의 크기로 인해, 검사 가능한 제품(예를 들어, 금속관(110))의 크기가 제한되는 문제점이 있다. 다시 말해, 검사 가능한 금속관(110)의 두께에 한계가 있다. 또한, X선 튜브(120)가 금속관(110) 내부에 삽입되기 때문에, X선 튜브(120)에 전원을 공급하기 위한 고가의 고압케이블의 길이가 일정 길이 이상 사용되어야 하고, 붐대(160)에 X선 튜브(120)의 고하중이 전가되어 검사 효율이 떨어지는 문제점이 있다.
뿐만 아니라, 종래기술에서는 파이프의 구경에 따라 기하학적 불선명도를 나타내는 Ug 값이 보장되지 않는다. 이러한 기하학적 불선명도가 높으면 결함의 크기가 왜곡되거나 검출이 어렵기 때문에 ASTM(American society for testing materials)나 미국 석유협회 규격인 API5L 등의 규정에 부적합한 문제점이 있고, 파이프의 후판으로 갈수록 노이즈가 증가하며 이미지의 콘트라스트(Contrast)가 낮아 결함 검출이 어려운 문제점이 있다. 이에 더해, 해상도나 Ug 값을 만족시키려면 기계적인 충돌이 발생할 수 있는 우려가 높은 문제점이 있다.
도 3은 종래기술에 따른 X선 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다. 우선, 도 3은 도 1 및 도 2를 통해 설명한 금속관(110), X선 튜브(120), 아날로그 디텍터(140), 용접 비드(150) 및 붐대(160)를 개괄적으로 표현하고 있고, 대차(310), 검사실(320) 및 차폐문(330) 역시 개괄적으로 더 표현하고 있다. 대부분의 경우 금속관(110)은 그 크기가 크고 무겁다. 일례로, 금속관(110)은 길이 12m 내지 18m, 내경 350~3,000mm와 같이 매우 크고 무겁기 때문에 이러한 금속관(110)을 검사지역(도 3의 검사실(320) 내부)으로 이동시키기 위한 대차(310)는 30톤과 같이 매우 무거운 하중을 지탱할 수 있을 정도로 설계되어야 한다. 도 3에서는 금속관(110)이 적재된 대차(310)를 이동시켜 금속관(110)을 검사지역으로 이동시켜 금속관(110)에 대한 X선 검사를 수행하기 위한 모습을 나타내고 있다.
즉, 종래기술에서 이러한 금속관(110)을 이동시키기 위해서는 대차(310)가 필요하고, 이러한 대차(310)는 X선 검사를 위한 위치로 금속관(110)을 이동시키기 위해 금속관(110)을 전/후진 시키거나 회전 시킬 수 있으며 유압식으로 금속관(110)을 상/하로 이동시킬 수도 있다. 그러나, 상술한 바와 같이, 이러한 대차(310)는 30톤과 같이 매우 무거운 하중을 지탱할 수 있을 정도로 설계되어야 하기 때문에 장비 구성 원가가 비싸지는 문제점이 있다.
따라서 본 발명의 목적은 금속관에 대해 보다 효과적으로 X선 투과 검사가 가능한 장치 및 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 다른 목적은 금속관에 X선 튜브를 삽입하는 대신, X선 튜브를 금속관의 외부에 위치시키고, 금속관의 내부에 라인 스캔 카메라(linescan camera)나 디지털 패널 디텍터(flat panel detector)와 같은 디지털 디텍터를 삽입함으로써, 종래기술에 비해 더 작은 내경(안지름)의 금속관에 대해서도 X선 투과 검사가 가능한 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 붐대가 X선 튜브에 비해 더 가벼운 디지털 디텍터의 무게를 지탱하도록 설계될 수 있기 때문에, 붐대의 필요 설계 기준이 낮아지고, 보다 안정적인 검사가 가능한 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 디지털 디텍터를 이용함으로써, 종래기술의 아날로그 디텍터에 비해 보다 선명한 영상을 획득할 수 있는 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 X선 튜브에 전원을 공급하기 위해 이용되는 고압케이블의 길이를 최소화함으로써, 보다 안정적으로 고압을 공급할 수 있고, 원가를 절감할 수 있는 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 X선 검사 규정에 보다 부합한 검사가 가능한 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속관을 고정시키고 X선 튜브와 디지털 디텍터를 이동시켜 X선 검사를 수행함으로써, 금속관의 이송을 위한 대차를 제작하지 않아 장비 구성 원가를 절감할 수 있고, 금속관의 이송을 위해 필요한 에너지가 저감되어 사용자의 운영 비용을 줄일 수 있으며, X선 검사 시 금속관이 움직이지 않으므로 보다 안정적인 영상을 획득할 수 있는 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속관을 고정시키고 X선 튜브와 디지털 디텍터를 이동시켜 X선 검사를 수행함으로써, 붐대의 종단을 지지할 수 있게 되어 붐대의 필요 설계 요건이 완화되고, 안정적으로 디텍터를 지지할 수 있게 되어 보다 나은 영상을 획득할 수 있는 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 금속관을 고정시키고 X선 튜브와 디지털 디텍터를 이동시켜 X선 검사를 수행함으로써, 검사실의 크기를 줄일 수 있어 검사비가 절감되고, 사용자의 공장 사용 효율을 극대화 할 수 있으며, X선 검사 시 이동하는 X선 튜브와 디지털 디텍터가 금속관에 비해 매우 경량 부품이기 때문에 이동 제어가 안정적으로 되어 제작 비용, 운용비용을 감소시킴과 동시에 검사 영상의 품질을 향상시킬 수 있는 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은 이송 롤러를 이용하여 금속관을 검사위치로 이동시킴으로써, 금속관의 이송을 위한 대차를 제작하지 않아 장비 구성 원가를 절감할 수 있고, 금속관의 이송을 위해 필요한 에너지가 저감되어 사용자의 운영 비용을 줄일 수 있는 X선 검사 장치 및 X선 검사 방법을 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해서, 본 발명은 X선을 이용하여 금속관을 검사하는 X선 검사 장치에 있어서, 적어도 하나의 외부 롤러를 이용하여 금속관을 적재지역에서 검사지역으로 이송시키는 외부 롤러부, 검사지역에서 적어도 하나의 내부 롤러를 이용하여 금속관을 전후 이송시키는 내부 롤러부, 검사지역에서 X선을 방사하는 X선 방사부 및 검사지역에서 방사된 X선을 검출하는 X선 검출부를 포함하는 X선 검사 장치를 제공한다.
일측에 따르면, X선 방사부는 금속관의 외부에서 금속관을 향해 X선을 방사할 수 있고, X선 검출부는 금속관의 내부에서 금속관의 내부로 투과되는 X선을 검출할 수 있다.
다른 측면에 따르면, X선 방사부는 금속관의 하부에 위치하여 금속관 내부로 X선을 방사할 수 있고, X선 검출부는 금속관의 내부에 위치하여 금속관의 하부에서 투과되는 X선을 검출할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, X선 검사 장치는 금속관의 내부에서 X선 검출부를 지탱하고, X선 검출부를 검사지역내에서 X선 검사를 위한 위치로 이송시키는 디텍터 지지부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, X선 검사 장치는 X선 방사부를 검사지역내에서 X선 검사를 위한 위치로 이동시키는 X선 튜브 이송부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, X선 검사 장치는 검사지역에서 적어도 하나의 회전 롤러를 이용하여 금속관을 회전시키는 회전 롤러부를 더 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, X선 검출부는 라인 스캔 카메라(linescan camera) 및 디지털 패널 디텍터(flat panel detector) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, X선 검사 장치는 기하학적 불선명도(Geomatric Unsharpness)를 나타내는 Ug 값이 기선정된 값을 만족하도록 X선 방사부, X선 검출부, 외부 롤러부 및 외부 롤러부 중 적어도 하나를 제어하는 제어부를 더 포함할 수 있다. 여기서, Ug 값은 X선 방사부에서 X선이 방사되는 포커스의 크기, 포커스와 금속관 사이의 거리 및 금속관과 X선 검출부 사이의 거리에 기초하여 계산될 수 있고, 기선정된 값은 금속관의 두께에 기초하여 결정될 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, X선 검사 장치는 X선 검출부에서 검출한 X선으로부터 생성된 이미지를 이용하여 금속관의 결함을 탐색하는 이미지 처리부를 더 포함할 수 있다. 여기서, 이미지 처리부는 디지털 필터(digital filter)를 이용하여 이미지로부터 결함을 탐색할 수 있다.
또 다른 측면에 따르면, X선 검사 장치는 금속관을 적재지역에 로딩 또는 언로딩하는 적재부를 더 포함할 수 있다.
본 발명은 또한, X선을 이용하여 금속관을 검사하는 X선 검사 장치에서 X선을 검사하는 방법에 있어서, 적어도 하나의 외부 롤러를 이용하여 금속관을 적재지역에서 검사지역으로 이송시키는 단계, 검사지역에서 적어도 하나의 내부 롤러를 이용하여 금속관을 전후 이송시키는 단계, 검사지역에서 X선 방사부를 통해 X선을 방사하는 단계 및 검사지역에서 방사된 X선을 X선 검출부를 통해 검출하는 단계를 포함하는 X선 검사 방법을 제공한다.
그리고 본 발명은 또한, 전술된 X선 검사 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능한 기록 매체를 제공한다.
본 발명에 따르면, 금속관에 X선 튜브를 삽입하는 대신, X선 튜브를 금속관의 외부에 위치시키고, 금속관의 내부에 라인 스캔 카메라(linescan camera)나 디지털 패널 디텍터(flat panel detector)와 같은 디지털 디텍터를 삽입함으로써, 종래기술에 비해 더 작은 내경(안지름)의 금속관에 대해서도 X선 투과 검사가 가능해진다.
즉, X선 튜브를 금속관의 외부에 설치할 수 있게 되어 보다 작은 구경의 금속관에 대한 검사가 가능해진다. 또한, 이에 따라 출력이 높은 X선 튜브의 사용이 가능해져 후판의 검사가 가능해지며, X선 튜브와 파이프의 거리 조절이 용이하여 기하학적 불선명도 기준을 만족시킬 수 있어 ASTM(American society for testing materials)나 미국 석유협회 규격인 API5L 등의 규정을 만족시킬 수 있다.
디지털 디텍터를 이용함으로써, 노이즈가 적고 이미지 콘트라스트(Contrast)가 높아 결함의 검출이 용이해지며, 검사 시간을 줄일 수 있다.
붐대가 X선 튜브에 비해 더 가벼운 디지털 디텍터의 무게를 지탱하도록 설계될 수 있기 때문에, 붐대의 필요 설계 기준이 낮아지고, 보다 안정적인 검사가 가능해진다.
디지털 디텍터를 이용함으로써, 종래기술의 아날로그 디텍터에 비해 보다 선명한 영상을 획득할 수 있다.
X선 튜브에 전원을 공급하기 위해 이용되는 고압케이블의 길이를 최소화함으로써, 보다 안정적으로 고압을 공급할 수 있고, 원가를 절감할 수 있다.
본 발명에 따른 X선 투과 검사 장치 및 방법은 X선 검사 규정에 보다 부합한 검사가 가능해진다.
금속관을 고정시키고 X선 튜브와 디지털 디텍터를 이동시켜 X선 검사를 수행함으로써, 금속관의 이송을 위한 대차를 제작하지 않아 장비 구성 원가를 절감할 수 있고, 금속관의 이송을 위해 필요한 에너지가 저감되어 사용자의 운영 비용을 줄일 수 있으며, X선 검사 시 금속관이 움직이지 않으므로 보다 안정적인 영상을 획득할 수 있다.
금속관을 고정시키고 X선 튜브와 디지털 디텍터를 이동시켜 X선 검사를 수행함으로써, 붐대의 종단을 지지할 수 있게 되어 붐대의 필요 설계 요건이 완화되고, 안정적으로 디텍터를 지지할 수 있게 되어 보다 나은 영상을 획득할 수 있다.
금속관을 고정시키고 X선 튜브와 디지털 디텍터를 이동시켜 X선 검사를 수행함으로써, 검사실의 크기를 줄일 수 있어 검사비가 절감되고, 사용자의 공장 사용 효율을 극대화 할 수 있으며, X선 검사 시 이동하는 X선 튜브와 디지털 디텍터가 금속관에 비해 매우 경량 부품이기 때문에 이동 제어가 안정적으로 되어 제작 비용, 운용비용을 감소시킴과 동시에 검사 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.
그리고 이송 롤러를 이용하여 금속관을 검사위치로 이동시킴으로써, 금속관의 이송을 위한 대차를 제작하지 않아 장비 구성 원가를 절감할 수 있고, 금속관의 이송을 위해 필요한 에너지가 저감되어 사용자의 운영 비용을 줄일 수 있다.
도 1은 종래기술에 따른 금속관에 대한 X선 투과 검사 장치를 금속관의 측면에서 도시한 도면이다.
도 2는 종래기술에 따른 금속관에 대한 X선 투과 검사 장치를 금속관의 정면에서 도시한 도면이다.
도 3은 종래기술에 따른 X선 검사 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 금속관에 대한 X선 검사 장치를 금속관의 측면에서 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 금속관에 대한 X선 검사 장치를 금속관의 정면에서 도시한 도면이다.
도 6은 X선 튜브, 검사체 및 디지털 디텍터간의 거리에 따른 상관관계를 나타낸 도면이다.
도 7은 X선 튜브의 포커스 크기에 따른 상관관계를 나타낸 도면이다.
도 8은 포커스, 객체 및 디텍터를 나타낸 도면이다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 X선 검사 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 X선 검사 장치를 다양한 측면에서 나타낸 도면들이다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 X선 검사 방법을 도시한 흐름도이다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세하게 설명한다. 각각의 도면에서 동일한 구성요소에는 동일한 도면부호를 부여하였다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 금속관에 대한 X선 검사 장치를 금속관의 측면에서 도시한 도면이고, 도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 금속관에 대한 X선 검사 장치를 금속관의 정면에서 도시한 도면이다.
우선, 도 4 및 도 5는 금속관(410)과, 금속관(410)의 외부에 위치한 X선 튜브(420), X선 튜브(420)에서 방사되는 X선(430), 금속관(410)의 내부에서 금속관(410) 내부로 투과되는 X선(430)을 검출하는 디지털 디텍터(440), 금속관(410)에서 검사의 대상(예를 들어, 용접 부위)이 되는 용접 비드(weld bead)(450) 및 디지털 디텍터(440)의 무게를 지탱하기 위한 디텍터 붐대(460)를 도시하고 있다.
여기서, X선 튜브(420)는 금속관의 외부에서 금속관을 향해 X선(430)을 방사하고, 디지털 디텍터(440)는 금속관의 내부에서 금속관의 내부로 투과되는 X선(430)을 검출한다. 또한, 디텍터 붐대(460)는 금속관의 내부에서 디지털 디텍터(440)를 지탱하고, 필요에 따라 디지털 디텍터(440)의 위치를 금속관의 검사 위치로 이동시킬 수 있다.
이때, 디지털 디텍터(440)로는 라인 스캔 카메라(linescan camera)나 디지털 패널 디텍터(flat panel detector) 등이 이용될 수 있다. 또는, 라인 스캔 카메라와 디지털 패널 디텍터를 모두 이용하고, 모드(mode)에 따라 라인 스캔 카메라와 디지털 패널 디텍터 중 필요한 디지털 디텍터(440)를 선택하여 사용할 수도 있다.
이와 같이, 본 실시예에 따른 X선 검사 장치는 X선 튜브(420)를 금속관(410)의 내부에 삽입하는 대신, X선 튜브(420)는 금속관(410)의 외부에서 X선(430)을 방사하도록 하고, X선 튜브(420)보다 작고 가벼운 디지털 디텍터(440)를 금속관(410)의 내부에 삽입하여 X선(430)을 검출하도록 함으로써, 상대적으로 작은 내경을 갖는 금속관의 검사도 가능하고, 디텍터 붐대(460)가 상대적으로 적은 무게를 지탱하도록 설계될 수 있기 때문에 디텍터 붐대(460)의 필요 설계 기준이 낮아지고, 보다 안정적인 검사가 가능해진다. 뿐만 아니라, X선 튜브(420)가 금속관(410)의 내부에 삽입되는 경우에는 고가의 고압케이블의 길이가 금속관(410)의 길이에 대응하여 길어지나, 본 실시예에서는 X선 튜브(420)가 금속관(410)의 외부에서 동작하기 때문에 금속관(410)의 길이와 상관 없이 상대적으로 짧은 고압케이블을 이용할 수 있어, 원가를 절감할 수 있다. 이에 더해, 디지털 디텍터(440)는 아날로그 디텍터에 비해 보다 선명한 영상을 제공할 수 있다.
X선 튜브(420)는 일례로, 40~450KV의 전압과 0~20mA의 전류를 이용하는 X선 발생 장치와 연결될 수 있다.
디지털 디텍터(440)는 라인 스캔 카메라를 이용하는 경우, 일례로 83 미크론의 화소 크기와 80m/min의 최대 이동 속도를 지원하며, 검사 가능한 금속관의 최소 내경이 350mm 이하인 디텍터가 이용될 수 있다. 또한, 디지털 디텍터(440)는 디지털 패널 디텍터를 이용하는 경우, 일례로 204x204mm의 디텍터 크기를 갖고, 200 미크론의 화소 크기, 25~100fps의 프레임 속도와 50mm/sec의 이동 속도를 지원하는 디텍터가 이용될 수 있다.
또한, 디텍터 붐대(460)는 길이 12m, 내경 350~1,500mm의 금속관(410)을 검사하는 경우, 30mm/sec의 상하 이동 속도와 1,000~20,000mm/min의 디텍터 이동 속도, 그리고 5~50mm/sec의 검사 속도를 지원할 수 있다. 상하 이동은 금속관(410)의 크기에 따라 디지털 디텍터(440)의 높낮이를 조절하기 위해 수행될 수 있다.
이러한 X선 발생 장치, 디텍터 붐대(460) 그리고 디지털 디텍터(440)에 대한 구체적인 수치들은 본 발명의 이해를 돕기 위한 예로서, 본 발명이 이러한 예들에 한정되는 것은 아니다. 즉, X선 검사를 위한 금속관(420)의 크기나 무게, 내경이나 외경 등에 따라 필요한 이동 속도나 전압, 전류 또는 검사 속도 등이 조절될 수 있다.
본 실시예에 따른 X선 검사 장치는 Ug 값이 기선정된 값을 만족하도록 X선 튜브(420) 및 디지털 디텍터(440) 중 적어도 하나를 제어할 수 있다. 여기서, Ug 값은 기하학적 불선명도(Geometric Unsharpness)를 의미하는 것으로, X선 튜브(420)의 포커스(Focus) 크기와 X선 튜브(420), 검사체 및 디지털 디텍터(440)의 거리간의 상관관계가 검사결과의 신뢰성에 어떤 영향을 미치는가를 나타낼 수 있다.
도 6은 X선 튜브, 검사체 및 디지털 디텍터간의 거리에 따른 상관관계를 나타낸 도면이고, 도 7은 X선 튜브의 포커스 크기에 따른 상관관계를 나타낸 도면이다. 도 6 및 도 7은 X선 튜브(610)와 검사체(620) 및 디지털 디텍터(630)를 나타내고 있다. 우선, 도 6은 X선 튜브(610)와 검사체(620)간의 거리가 변경함으로써, 그리고 도 7은 X선 튜브(610)의 포커스 크기를 조절함으로써, 각각 X선이 검사체(620)와 관련하여 영향을 미치는 영역의 범위를 조절할 수 있음을 나타내고 있다.
도 8은 포커스, 객체 및 디텍터를 나타낸 도면이다. 즉, 도 8은 X선 튜브(610)가 X선을 방사하는 영역인 포커스(810), 검사를 위한 물체(820) 및 디텍터(830)를 도시하고 있다. 또한, 도 8에서 제1 길이(840)는 포커스(810)의 크기를, 제2 길이(850)는 포커스(810)와 물체(820)간의 거리를, 제3 길이(860)는 물체(820)의 두께를, 제4 길이(870)는 물체(820)와 디텍터(830)간의 거리를 각각 나타낸다. 이때, 제5 길이(880)가 상술한 Ug 값을 의미할 수 있다. 이때, Ug 값은 아래 수학식 1과 같이 계산될 수 있다.
Figure 112011017102041-pat00001
여기서, 'F'는 제1 길이(840)를, 't'는 제4 길이(870)를, 'd'는 제2 길이(850)를 각각 의미할 수 있다. 이러한 Ug 값의 한계치는 물체(820)의 두께인 제3 길이(860)에 따라 결정될 수 있고, 이미 잘 알려진 다양한 표준들에 따른 값을 이용할 수 있다. 예를 들어, 물체(820)의 두께에 따른 Ug 값의 한계치는 아래 표 1과 같이 표현될 수 있다.
Figure 112011017102041-pat00002
즉, 다시 도 4 및 도 5를 참조하면, 본 발명의 일시예들에 따른 X선 검사 장치 또는 X선 검사 장치는 이러한 Ug 값과 Ug 값의 물체(820)의 두께에 따른 한계값을 이용하여 X선 튜브(420)에서 방사될 X선의 포커스 크기 및 디지털 디텍터(440)의 이동 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일실시예에 따른 X선 검사 장치의 내부 구성을 설명하기 위한 블록도이다. 본 실시예에 따른 X선 검사 장치(900)는 도 9에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 외부 롤러를 이용하여 금속관을 적재지역에서 검사지역으로 이송시키는 외부 롤러부(910), 검사지역에서 적어도 하나의 내부 롤러를 이용하여 금속관을 전후 이송시키는 내부 롤러부(920), 검사지역에서 X선을 방사하는 X선 방사부(930) 및 검사지역에서 방사된 X선을 검출하는 X선 검출부(940)를 포함한다.
이때, X선 방사부(930)와 X선 검출부(940)는 도 4 및 도 5를 통해 설명한 X선 튜브(420) 및 디지털 디텍터(440)에 각각 대응할 수 있다. 이 경우, X선 방사부(930)는 금속관의 외부에서 금속관을 향해 X선을 방사할 수 있고, X선 검출부(940)는 금속관의 내부에서 금속관의 내부로 투과되는 X선을 검출할 수 있다. 여기서, X선 검출부(940)는 라인 스캔 카메라(linescan camera) 및 디지털 패널 디텍터(flat panel detector) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, X선 방사부(930)는 금속관의 하부에 위치하여 금속관 내부로 X선을 방사할 수 있고, X선 검출부(940)는 금속관의 내부에 위치하여 금속관의 하부에서 투과되는 X선을 검출할 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 금속관의 내부에서 X선 검출부(940)를 지탱하고, X선 검출부(940)를 검사지역내에서 X선 검사를 위한 위치로 이송시키는 디텍터 지지부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, 디텍터 지지부는 도 4 및 도 5를 통해 설명한 디텍터 붐대(460)에 대응할 수 있다. 이에 더해, X선 검사 장치(900)는 X선 방사부(930)를 검사지역내에서 X선 검사를 위한 위치로 이동시키는 X선 튜브 이송부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에서는 적어도 하나의 내부 롤러를 통해 금속관을 전후진 시키면서 X선 검사가 수행될 수 있고, 다른 실시예에서는 금속관은 고정시킨 상태로 디텍터 지지부와 X선 튜브 이송부를 이용하여 X선 방사부(930)와 X선 검출부(940)를 이동시키며 X선 검사가 수행될 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 검사지역에서 적어도 하나의 회전 롤러를 이용하여 금속관을 회전시키는 회전 롤러부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 즉, 금속관을 회전시킴으로써, 검사 부위가 X선 방사부(930)와 X선 검출부(940) 사이에 위치하도록 조절할 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 기하학적 불선명도를 나타내는 Ug 값이 기선정된 값을 만족하도록 X선 방사부(930), X선 검출부(940), 외부 롤러부(910) 및 외부 롤러부(920) 중 적어도 하나를 제어하는 제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 여기서, Ug 값은 X선 방사부(930)에서 X선이 방사되는 포커스의 크기, 포커스와 금속관 사이의 거리 및 금속관과 X선 검출부(940) 사이의 거리에 기초하여 계산될 수 있고, 기선정된 값은 금속관의 두께에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 필요에 따라, 이미지 처리부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이러한 이미지 처리부는 X선 검출부(940)에서 검출한 X선으로부터 생성된 이미지를 이용하여 금속관의 결함을 탐색하여 결함을 발견하기 위해 이용될 수 있다. 이때, 이미지 처리부는 다양한 디지털 필터(digital filter)를 이용하여 결함을 탐색할 수 있다. 디지털 필터는 디지털 신호 처리에 의해 정형 특성을 얻기 위한 것으로, LC 회로망이나 능동 회로에 의한 아날로그 필터에 비해 수치 계산에 의해 얻어지므로 정밀도가 높은 신호를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서와 같이 디지털 디텍터를 이용하는 경우, 아날로그 디텍터를 이용하는 경우보다 선명한 영상을 획득할 수 있다. 디지털 필터의 종류는 현재 알려진 모든 디지털 필터 중 필요에 따라 선택적으로 사용 가능하다. 또한, 이러한 이미지 처리부와 디지털 필터를 사용함으로써, 결함 위치뿐만 아니라, 검사 데이터(예를 들어, 사용 전압이나 전류, 금속관의 모델 정보 등)를 실시간으로 이미지 상에 오버레이 하는 것이 가능해지고, 결함의 크기 측정 증도 실시간으로 처리가 가능해진다.
또한, X선 검사 장치(900)는 금속관을 적재지역에 로딩 또는 언로딩하는 적재부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 이때, 금속관은 적재 전에는 적재지역에서 검사지역으로 금속관이 이동하는 방향과 수직방향에 위치할 수 있고, 적재부를 통해 적재지역으로 이동되어 로딩되거나 다시 원래 위치로 언로딩될 수 있다. 또한 다른 실시예로, X선 검사 장치(900)는 별도의 적재부를 이용하지 않을 수도 있다. 이 경우, 금속관은 적재지역에서 검사지역으로 금속관이 이동하는 방향의 연장선상에 해당하는 곳에 위치할 수 있고, 외부 롤러를 이용하여 적재지역으로 이동될 수도 있다.
이러한 X선 검사 장치(900)에 대해서는 아래 도 10 내지 도 13을 통해 더욱 자세히 설명한다.
도 10 내지 도 13은 본 발명의 일실시예에 따른 X선 검사 장치의 다양한 측면에서 나타낸 도면들이다. 우선, 도 10 내지 도 13은 도 4 및 도 5를 통해 이미 설명한 금속관(410), X선 튜브(420), 디지털 디텍터(440), 용접 비드(450) 및 디텍터 붐대(460)를 도시하고 있다. 또한, 도 10 내지 도 13은 추가적으로, 키커(1010), 외부 롤러(1020), 붐대 지지대(1030), X선 튜브 상하 이송대(1040), X선 튜브 전후 이송대(1050), 내부 롤러(1060) 및 회전 롤러(1070)를 더 도시하고 있다.
우선, 키커(1010)는 금속관(410)을 적재지역으로 로딩하거나 언로딩한다. 이러한 키커(1010)는 도 9를 통해 설명한 적재부에 대응될 수 있다.
금속관(410)이 적재지역에 로딩되면, 외부 롤러(1020)는 금속관(410)을 검사지역으로 이송시킬 수 있다. 외부 롤러(1020)는 도 9에서 설명한 적어도 하나의 외부 롤러에 대응할 수 있다. 이때, 금속관(410)이 검사지역으로 이동되면, 금속관(410)의 내부에는 디지털 디텍터(440)가, 금속관(410)의 외부에는 X선 튜브(420)가 각각 위치하여 X선 검사를 수행하게 된다.
이때, 본 발명의 일실시예에서, X선 검사 장치는 검사지역에서 내부 롤러(1060)를 통해 금속관(410)을 이송시키면서 X선 검사를 수행할 수 있다. 또한, 다른 실시예에서 X선 검사 장치는 X선 튜브 전후 이송대(1050)와 디텍터 붐대(460) 를 통해 X선 튜브(420)와 디지털 디텍터(440)를 이송시키면서 X선 검사를 수행할 수도 있다. 여기서, 내부 롤러(1060)는 도 9를 통해 설명한 적어도 하나의 내부 롤러에 대응될 수 있고, X선 튜브 전후 이송대(1050)와 X선 튜브 상하 이송대(1040)는 역시 도 9를 통해 설명한 X선 튜브 이송부에 각각 대응될 수 있다.
이에 더해, X선 검사 장치는 회전 롤러(1070)를 이용하여 금속관(410)을 회전시키면서 X선 검사를 수행할 수도 있다. 회전 롤러(970)는 도 9를 통해 설명한 적어도 하나의 회전 롤러에 대응될 수 있다.
본 실시예에 있어서 검사지역은 도 3을 통해 설명한 검사실(320) 내부에 위치할 수 있으나, 도 10 내지 도 13에서는 표현을 생략하였다. 이때, 도 10을 참조하면, X선 튜브(420)가 금속관(410)의 하부에 위치함을 알 수 있다. 즉, X선 튜브(420)가 금속관(410)의 상부에 위치하게 되는 경우에는, 검사실의 높이가 높아져야만 한다. 그러나, 본 실시예에서는 X선 튜브(420)가 금속관(410)의 하부에 위치함으로써, 검사실의 높이를 낮출 수 있고, 따라서 X선 검사를 위한 시설을 시공하는데 비용이 절약될 수 있다.
도 14는 본 발명의 일실시예에 따른 X선 검사 방법을 도시한 흐름도이다. 본 실시예에 따른 X선 검사 방법은 도 9를 통해 설명한 X선 검사 장치(900)를 통해 수행될 수 있다. 도 14에서는 X선 검사 장치(900)를 통해 각각의 단계가 수행되는 과정을 설명함으로써, X선 검사 방법을 설명한다.
단계(1410)에서 X선 검사 장치(900)는 적어도 하나의 외부 롤러를 이용하여 금속관을 적재지역에서 검사지역으로 이송시킨다.
단계(1420)에서 X선 검사 장치(900)는 검사지역에서 적어도 하나의 내부 롤러를 이용하여 금속관을 전후 이송시킨다.
이와 같이, 이송 롤러를 이용하여 금속관을 검사위치로 이동시킴으로써, 금속관의 이송을 위한 대차를 제작하지 않아 장비 구성 원가를 절감할 수 있고, 금속관의 이송을 위해 필요한 에너지가 저감되어 사용자의 운영 비용을 줄일 수 있다.
단계(1430)에서 X선 검사 장치(900)는 검사지역에서 X선 방사부를 통해 X선을 방사한다.
단계(1440)에서 X선 검사 장치(900)는 검사지역에서, 방사된 X선을 X선 검출부를 통해 검출한다.
이때, X선 검사 장치(900)가 포함하는 X선 방사부와 X선 검출부는 도 4 및 도 5를 통해 설명한 X선 튜브(420) 및 디지털 디텍터(440)에 각각 대응할 수 있다. 이 경우, X선 방사부는 금속관의 외부에서 금속관을 향해 X선을 방사할 수 있고, X선 검출부는 금속관의 내부에서 금속관의 내부로 투과되는 X선을 검출할 수 있다. 여기서, X선 검출부는 라인 스캔 카메라(linescan camera) 및 디지털 패널 디텍터(flat panel detector) 중 적어도 하나를 포함할 수 있다.
예를 들어, X선 방사부는 금속관의 하부에 위치하여 금속관 내부로 X선을 방사할 수 있고, X선 검출부는 금속관의 내부에 위치하여 금속관의 하부에서 투과되는 X선을 검출할 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 단계(1430)에서 X선을 방사하기 전에, 금속관의 내부에서 X선 검출부를 지탱하는 디텍터 지지부를 통해 X선 검출부를 검사지역내에서 X선 검사를 위한 위치로 이송시키는 단계(미도시)를 더 수행할 수 있다. 여기서, 디텍터 지지부는 도 4 및 도 5를 통해 설명한 디텍터 붐대(460)에 대응할 수 있다. 이에 더해, X선 검사 장치(900)는 역시 단계(1430)에서 X선을 방사하기 전에, X선 방사부를 검사지역내에서 X선 검사를 위한 위치로 이동시키는 단계 (미도시)를 더 수행할 수 있다. 즉, 본 발명의 일실시예에서는 적어도 하나의 내부 롤러를 통해 금속관을 전후진 시키면서 X선 검사가 수행될 수 있고, 다른 실시예에서는 금속관은 고정시킨 상태로 X선 방사부와 X선 검출부를 이동시키며 X선 검사가 수행될 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 검사지역에서 적어도 하나의 회전 롤러를 이용하여 금속관을 회전시키는 단계(미도시)를 더 포함할 수 있다. 즉, X선 검사 장치(900)는 금속관을 회전시킴으로써, 검사 부위가 X선 방사부와 X선 검출부 사이에 위치하도록 조절할 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 기하학적 불선명도를 나타내는 Ug 값이 기선정된 값을 만족하도록 X선 방사부, X선 검출부, 적어도 하나의 외부 롤러, 적어도 하나의 내부 롤러 중 적어도 하나를 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다. 여기서, Ug 값은 X선 방사부에서 X선이 방사되는 포커스의 크기, 포커스와 금속관 사이의 거리 및 금속관과 X선 검출부 사이의 거리에 기초하여 계산될 수 있고, 기선정된 값은 금속관의 두께에 기초하여 결정될 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 필요에 따라, 단계(1440) 이후에, X선 검출부에서 검출한 X선으로부터 생성된 이미지를 이용하여 금속관의 결함을 탐색하는 단계(미도시)를 금속관에서 결함을 발견하기 위해 더 수행할 수 있다. 이때, X선 검사 장치(900)는 다양한 디지털 필터(digital filter)를 이용하여 결함을 탐색할 수 있다. 디지털 필터는 디지털 신호 처리에 의해 정형 특성을 얻기 위한 것으로, LC 회로망이나 능동 회로에 의한 아날로그 필터에 비해 수치 계산에 의해 얻어지므로 정밀도가 높은 신호를 얻을 수 있다. 따라서, 본 발명의 일실시예에서와 같이 디지털 디텍터를 이용하는 경우, 아날로그 디텍터를 이용하는 경우보다 선명한 영상을 획득할 수 있다. 디지털 필터의 종류는 현재 알려진 모든 디지털 필터 중 필요에 따라 선택적으로 사용 가능하다. 또한, 이러한 이미지 처리부와 디지털 필터를 사용함으로써, 결함 위치뿐만 아니라, 검사 데이터(예를 들어, 사용 전압이나 전류, 금속관의 모델 정보 등)를 실시간으로 이미지 상에 오버레이 하는 것이 가능해지고, 결함의 크기 측정 증도 실시간으로 처리가 가능해진다.
또한, X선 검사 장치(900)는 금속관을 적재지역에 로딩 또는 언로딩하는 단계(미도시)를 더 수행할 수 있다. 금속관을 적재지역에 로딩하는 단계는 단계(1410)전에, 언로딩하는 단계는 단계(1440) 이후에 수행될 수 있다.
도 14에서 생략된 내용은 도 4 내지 도 13을 참조할 수 있다.
또한, X선 검사 장치(900)는 금속관의 지름(diameter), 길이(length) 및 두께(thickness)에 따라 테스트 모드를 선택할 수 있고, 선택된 테스트 모드에 따라 X선 방사부와 X선 검출부를 이용하여 금속관을 검사할 수 있다. 여기서, 테스트 모드는 라인 스캔 카메라를 이용하는 라인 스캔 모드, 디지털 패널 디텍터를 이용하는 RTR(Real Time Radiography) 모드 및 DR(Digital Radiography) 모드를 포함할 수 있다.
이와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 장치 및 방법을 이용하면, 금속관에 X선 튜브를 삽입하는 대신, X선 튜브를 금속관의 외부에 위치시키고, 금속관의 내부에 라인 스캔 카메라(linescan camera)나 디지털 패널 디텍터(flat panel detector)와 같은 디지털 디텍터를 삽입함으로써, 종래기술에 비해 더 작은 내경(안지름)의 금속관에 대해서도 X선 투과 검사가 가능해진다. 또한, 붐대가 X선 튜브에 비해 더 가벼운 디지털 디텍터의 무게를 지탱하도록 설계될 수 있기 때문에, 붐대의 필요 설계 기준이 낮아지고, 보다 안정적인 검사가 가능해진다. 뿐만 아니라, 디지털 디텍터를 이용함으로써, 종래기술의 아날로그 디텍터에 비해 보다 선명한 영상을 획득할 수 있고, X선 튜브에 전원을 공급하기 위해 이용되는 고압케이블의 길이를 최소화함으로써, 보다 안정적으로 고압을 공급할 수 있고, 원가를 절감할 수 있다. 이에 더해, X선 검사 규정에 보다 부합한 검사가 가능해진다.
즉, X선 튜브를 금속관의 외부에 설치할 수 있게 되어 보다 작은 구경의 금속관에 대한 검사가 가능해진다. 또한, 이에 따라 출력이 높은 X선 튜브의 사용이 가능해져 후판의 검사가 가능해지며, X선 튜브와 파이프의 거리 조절이 용이하여 기하학적 불선명도 기준을 만족시킬 수 있어 ASTM(American society for testing materials)나 미국 석유협회 규격인 API5L 등의 규정을 만족시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 디지털 디텍터를 이용함으로써, 노이즈가 적고 이미지 콘트라스트(Contrast)가 높아 결함의 검출이 용이해지며, 검사 시간을 줄일 수 있다.
아래 표 2는 종래기술과 본원발명의 실시예들에 따른 X선 검사 장치 및 방법을 비교한 일례이다.
Figure 112011017102041-pat00003
뿐만 아니라, 본 실시예들에 따른 X선 검사 장치 또는 X선 검사 방법을 이용하면, 금속관을 고정시키고 X선 튜브와 디지털 디텍터를 이동시켜 X선 검사를 수행함으로써, 금속관의 이송을 위한 대차를 제작하지 않아 장비 구성 원가를 절감할 수 있고, 금속관의 이송을 위해 필요한 에너지가 저감되어 사용자의 운영 비용을 줄일 수 있으며, X선 검사 시 금속관이 움직이지 않으므로 보다 안정적인 영상을 획득할 수 있다.
또한, 금속관을 고정시키고 X선 튜브와 디지털 디텍터를 이동시켜 X선 검사를 수행함으로써, 붐대의 종단을 지지할 수 있게 되어 붐대의 필요 설계 요건이 완화되고, 안정적으로 디텍터를 지지할 수 있게 되어 보다 나은 영상을 획득할 수 있고, 검사실의 크기를 줄일 수 있어 검사비가 절감되고, 사용자의 공장 사용 효율을 극대화 할 수 있으며, X선 검사 시 이동하는 X선 튜브와 디지털 디텍터가 금속관에 비해 매우 경량 부품이기 때문에 이동 제어가 안정적으로 되어 제작 비용, 운용비용을 감소시킴과 동시에 검사 영상의 품질을 향상시킬 수 있다.
이에 더해, 이송 롤러를 이용하여 금속관을 검사위치로 이동시킴으로써, 금속관의 이송을 위한 대차를 제작하지 않아 장비 구성 원가를 절감할 수 있고, 금속관의 이송을 위해 필요한 에너지가 저감되어 사용자의 운영 비용을 줄일 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 방법들은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 본 발명을 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 또한, 상술한 파일 장치는 컴퓨터 판독이 가능한 기록 매체에 기록될 수 있다.
이상과 같이 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명은 상기의 실시예에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
그러므로, 본 발명의 범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허청구범위뿐 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
900: X선 검사 장치
910: 외부 롤러부
920: 내부 롤러부
930: X선 방사부
940: X선 검출부

Claims (20)

  1. X선을 이용하여 금속관을 검사하는 X선 검사 장치에 있어서,
    적어도 하나의 외부 롤러를 이용하여 상기 금속관을 적재지역에서 검사지역으로 이송시키는 외부 롤러부;
    상기 검사지역에서 적어도 하나의 내부 롤러를 이용하여 상기 금속관을 전후 이송시키는 내부 롤러부;
    상기 검사지역에서 X선을 방사하는 X선 방사부; 및
    상기 검사지역에서 상기 방사된 X선을 검출하는 X선 검출부;
    를 포함하고,
    상기 금속관의 내부에서 상기 X선 검출부를 지탱하고, 상기 X선 검출부를 상기 검사지역 내에서 X선 검사를 위한 위치로 이송시키는 디텍터 지지부;
    상기 검사지역에서 적어도 하나의 회전 롤러를 이용하여 상기 금속관을 회전시키는 회전 롤러부;
    를 더 포함하며,
    상기 X선 방사부는 상기 금속관의 하부에 위치하여 상기 금속관 내부로 상기 X선을 방사하고,
    상기 X선 검출부는 상기 금속관의 내부에 위치하여 상기 금속관의 하부에서 투과되는 X선을 검출하며,
    상기 내부 롤러부는 상기 금속관 하단의 길이 방향을 따라, 서로 대향하여 이격된 형태로 위치한 복수의 내부 롤러를 포함하고,
    상기 회전 롤러부는 상기 금속관 하단의 길이 방향을 따라, 서로 대향하여 이격된 형태로 위치한 복수의 회전 롤러를 포함하며,
    상기 X선 방사부는 상기 복수의 내부 롤러 간에 이격된 공간이나, 상기 복수의 회전 롤러 간에 이격된 공간을 통해 상기 X선을 방사하고,
    상기 X선 방사부를 상기 금속관의 길이 방향을 따라 이송하는 X선 튜브 전후 이송대 및 상기 X선 방사부를 상기 금속관의 하부에서 수직 방향을 따라 이송하는 X선 튜브 상하 이송대를 포함하여, 상기 X선 방사부를 상기 검사지역 내에서 X선 검사를 위한 위치로 이동시키는 X선 튜브 이송부;
    를 더 포함하며,
    기하학적 불선명도(Geomatric Unsharpness)를 나타내는 Ug 값이 기선정된 값을 만족하도록 상기 X선 방사부 또는 상기 X선 검출부를 제어하는 제어부;
    를 더 포함하고,
    상기 Ug 값은 상기 X선 방사부에서 X선이 방사되는 포커스의 크기, 상기 포커스와 상기 금속관 사이의 거리 및 상기 금속관과 상기 X선 검출부 사이의 거리에 기초하여 계산되고,
    상기 기선정된 값은 상기 금속관의 두께에 기초하여 결정되며,
    상기 제어부는 상기 X선 방사부를 제어하여 상기 포커스의 크기를 조절하거나, 상기 X선 튜브 이송부를 이용해 상기 X선 방사부를 이동하여 상기 포커스와 상기 금속관 간의 거리를 조절하거나, 상기 디텍터 지지부를 이용해 상기 X선 검출부를 이동하여 상기 금속관과 상기 X선 검출부 간의 거리를 조절하여, 수식
    Figure 112012108483810-pat00018
    에 의해 상기 Ug 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.
    Ug: 기하학적 불선명도
    F: 포커스의 크기
    t: 금속관과 X선 검출부 간의 거리
    d: 포커스와 금속관 간의 거리
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 X선 검출부는,
    라인 스캔 카메라(linescan camera) 및 디지털 패널 디텍터(flat panel detector) 중 적어도 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제1항에 있어서,
    상기 X선 검출부에서 검출한 X선으로부터 생성된 이미지를 이용하여 금속관의 결함을 탐색하는 이미지 처리부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 이미지 처리부는,
    디지털 필터(digital filter)를 이용하여 상기 이미지로부터 상기 결함을 탐색하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.
  12. 제1항에 있어서,
    상기 금속관을 상기 적재지역에 로딩 또는 언로딩하는 적재부;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 장치.
  13. X선을 이용하여 금속관을 검사하는 X선 검사 장치에서 X선을 검사하는 방법에 있어서,
    적어도 하나의 외부 롤러를 이용하여 상기 금속관을 적재지역에서 검사지역으로 이송시키는 단계;
    상기 검사지역에서 적어도 하나의 내부 롤러를 이용하여 상기 금속관을 전후 이송시키는 단계;
    상기 검사지역에서 X선 방사부를 통해 X선을 방사하는 단계; 및
    상기 검사지역에서 상기 방사된 X선을 X선 검출부를 통해 검출하는 단계;
    를 포함하고,
    상기 금속관의 내부에서 디텍터 지지부를 이용해 상기 X선 검출부를 지탱하고, 상기 X선 검출부를 상기 검사지역 내에서 X선 검사를 위한 위치로 이송시키는 단계;
    상기 검사지역에서 적어도 하나의 회전 롤러를 이용하여 상기 금속관을 회전시키는 단계;
    를 더 포함하며,
    상기 X선을 방사하는 단계는, 상기 금속관의 하부에 위치한 상기 X선 방사부에서 상기 금속관 내부로 상기 X선을 방사하는 단계를 포함하고,
    상기 X선을 검출하는 단계는, 상기 금속관의 내부에 위치한 상기 X선 검출부에서 상기 금속관의 하부에서 투과되는 X선을 검출하는 단계를 포함하고,
    상기 내부 롤러는 상기 금속관 하단의 길이 방향을 따라, 서로 대향하여 이격된 형태로 위치한 복수의 내부 롤러를 포함하고,
    상기 회전 롤러는 상기 금속관 하단의 길이 방향을 따라, 서로 대향하여 이격된 형태로 위치한 복수의 회전 롤러를 포함하며,
    상기 X선을 방사하는 단계는, 상기 복수의 내부 롤러 간에 이격된 공간이나, 상기 복수의 회전 롤러 간에 이격된 공간을 통해 상기 X선을 방사하고,
    상기 X선을 방사하는 단계는, 상기 X선 방사부를 상기 금속관의 길이 방향을 따라 이송하는 X선 튜브 전후 이송대 및 상기 X선 방사부를 상기 금속관의 하부에서 수직 방향을 따라 이송하는 X선 튜브 상하 이송대를 포함한 X선 튜브 이송부를 이용해, 상기 X선 방사부를 상기 검사지역 내에서 X선 검사를 위한 위치로 이동시키는 단계를 더 포함하고,
    기하학적 불선명도(Geomatric Unsharpness)를 나타내는 Ug 값이 기선정된 값을 만족하도록 상기 X선 방사부 또는 상기 X선 검출부를 제어하는 단계를 더 포함하고,
    상기 Ug 값은 상기 X선 방사부에서 X선이 방사되는 포커스의 크기, 상기 포커스와 상기 금속관 사이의 거리 및 상기 금속관과 상기 X선 검출부 사이의 거리에 기초하여 계산되고,
    상기 기선정된 값은 상기 금속관의 두께에 기초하여 결정되며,
    상기 제어하는 단계는, 상기 X선 방사부를 제어하여 상기 포커스의 크기를 조절하거나, 상기 X선 튜브 이송부를 이용해 상기 X선 방사부를 이동하여 상기 포커스와 상기 금속관 간의 거리를 조절하거나, 상기 디텍터 지지부를 이용해 상기 X선 검출부를 이동하여 상기 금속관과 상기 X선 검출부 간의 거리를 조절하여, 수식
    Figure 112012108483810-pat00019
    에 의해 상기 Ug 값을 결정하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 방법.
    Ug: 기하학적 불선명도
    F: 포커스의 크기
    t: 금속관과 X선 검출부 간의 거리
    d: 포커스와 금속관 간의 거리
  14. 삭제
  15. 삭제
  16. 삭제
  17. 삭제
  18. 삭제
  19. 제13항에 있어서,
    상기 금속관을 상기 적재지역에 로딩 또는 언로딩하는 단계;
    를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 X선 검사 방법.
  20. 제13항 또는 제19항 중 어느 한 항의 방법을 수행하는 프로그램을 기록한 컴퓨터 판독 가능 기록 매체.
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