KR101256500B1 - 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서 - Google Patents

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김관태
김영림
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허윤기
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Abstract

본 발명은 금속 소재의 결함 탐상 및 비파괴검사를 위한 전자기 초음파 센서에 관한 것으로서, 금속 소재의 표면과 이격하여 위치되는 자기장발생부; 자기장발생부 양측에 위치하며, 상기 금속 소재의 표면으로부터 이격된 한 쌍의 롤러부; 캐터필러(caterpillar) 형태로 한쌍의 롤러부를 감으며, 한 쌍의 롤러부의 회전에 따라 회전하는 벨트부(자기장 발생부는 벨트부에 의해 형성된 공간 내에 위치된다); 및 벨트부의 표면에 위치된, 적어도 하나 이상의 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하여, 복수 개의 코일부가 차례로 가열 및 냉각되어, 금속 소재의 고온의 열에 코일부가 파손되지 않는 효과를 제공한다.

Description

궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서{ELECTROMAGNETIC ACOUSTIC TRANSDUCER EQUIPPED WITH ORBITING COIL}
본 발명은 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는, 전자기 초음파 센서의 코일이 강판의 고온의 열에 파손되지 않도록 하기 위하여, 복수의 코일이 구비된 벨트가 자기장을 형성하는 자석 주위를 회전하여 코일이 궤도 운동하도록 하여, 복수의 코일을 교대로 냉각시켜주는, 전자기 초음파 센서에 관한 기술분야이다.
금속 소재의 결함을 탐지하는 전자기 초음파 센서는 강한 자기장과 초음파 주파수에 해당하는 교번하는 전기장을 형성하여 초음파를 송수신한다. 전자기 초음파 센서는 자기장을 발생시키는 자석과 검사 대상체에 교류전류를 발생시키기 위한 코일로 구성되어 있다.
전자기 초음파 센서에서 사용되는 코일은 종래에는 도선을 감아서 제작하였으나 코일의 특성이 일정하게 유지되지 않는바, 최근에는 도선의 폭과 간격을 일정하게 유지될 수 있는 얇은 필름구조의 PCB로 코일을 제작하는 것이 일반적이다.
전자기 초음파 센서의 PCB는 필름구조인바, PCB는 고온에 취약하다. 따라서, 금속 소재는 공정의 특성상 고온의 소재가 많은데 전자기 초음파 센서로 고온의 금속 소재를 탐지하는 경우 전자기 초음파 센서의 PCB가 가장 파손되기 쉽다. 더욱이 PCB코일은 전자기 초음파 센서 구조상 고온의 금속 소재와 가장 근접해야 하는 구성인바 이러한 필름구조의 PCB 코일은 금속 소재의 열에 쉽게 손상되기 쉽다.
전자기 초음파 센서의 자석은 150℃이하에서 기능과 성능을 상실하지 않으나 PCB로 만들어진 코일은 100℃이상부터 손상되기 시작한다. 고온의 열에 가장 취약한 PCB 코일이 전자기 초음파 센서의 기능적인 구조에서 PCB코일이 가장 금속 소재와 근접한 부분에 위치하여 더욱 문제이다.
종래의 기술 'Electromagnetic acoustic transducer(출원 번호: PCT/RU06/00380)'는 압축공기를 전자기 초음파 센서 하부에 분사하여 전자기 초음파 센서를 금속 소재의 표면으로부터 부상시키며 금속 소재로부터 전달되는 고온의 열을 냉각시키는 기술이다. 그러나 위 기술은 금속 소재의 표면이 고른 후판재에서만 적용 가능한 기술이며 그 온도의 범위는 약 650℃이하에서만 적용 가능한 문제점이 있다.
또 다른 종래의 기술(출원 번호: JP 2006-074345)은 연주 공정에서 주조중인 주편의 응고 완료점을 검출하기 위한 전자기 초음파 센서의 적용에 관한 것이며, 위 종래 기술은 전자기 초음파 센서의 금속 소재로부터의 lift-off를 4mm로 하여 고온의 주편으로부터의 열에 의한 영향을 감소시키기 위하여 탐상부에 냉각용 유체를 살포하는 방법을 제시하였다. 그러나 유체를 통한 냉각 후에도 주편은 쉽게 복열되어 금속 소재가 원래의 온도로 빠르게 회복되므로 그 냉각기능이 충분하지 못한 문제점이 존재하였다. 또한 전자기 초음파 센서의 lift-off를 4mm로 띄우게 되면 전자기 초음파 센서를 통해 송수신하는 신호의 크기가 현저히 감소하므로 작은 진폭의 결함 신호는 검출할 수 없는 문제점이 존재하였다.
전자기 초음파 센서의 PCB 코일을 금속 소재의 고온의 열로부터 보호하기 위한 방안으로는, 자기장을 발생시키는 자석의 주위를 다수의 PCB 코일이 회전하면서, 교대로 자석의 하부에 위치되도록 하는 방안을 생각해볼 수 있다. 도 1은 자기장발생부의 주위를 궤도 운동하는 코일을 도시한 정면도이다. 도 1에 도시된 바와 같이, 자석(2)의 주위에는 원형의 벨트(12)가 형성되어 있고, 벨트(12)에는 다수의 코일(11)이 형성된 것을 알 수 있다. 다수의 코일(11)이 위치된 벨트(12)는 자석(2)의 주위를 회전하며, 벨트(12)의 회전으로 인하여 코일(11)은 자석(2)의 하부에 교대로 위치하게 된다.
이러한 방안은 벨트(12)가 형성하고 있는 곡률로 인하여, 자석(2)의 하부에 위치하는 코일(11)이 원호를 그리게 된다. 도 2는 자기장발생부의 주위를 궤도 운동하는 코일에 의해 자기장발생부와 금속 소재와의 간격을 도시한 부분 확대도이다. 도 2(a)와 같이 코일(11)이 원호를 그리며 자석(2)의 하부에 위치하는 경우, 코일(11)이 평면으로 형성되는 도 2(b)의 경우의 이격되는 높이(G2) 보다, 자석(2)과 금속 소재(1)의 이격되는 높이(lift-off; G1)가 더 높이 띄워지며 이에 따라 전자기 초음파 센서의 신호가 약하게 되는 문제점이 발생하게 된다.
또한, 코일(11)이 원호를 그리며 자석(2)의 하부에 위치하는 경우, 원호를 그리는 코일(11)의 위치에 따라 자석(2)과의 거리가 달라지게 되는바, 금속 소재(1)의 결함 검사에 오차가 발생하는 문제점이 존재하였다.
따라서, 전자기 초음파 센서는 자석(2)의 하부에 평평한 코일(12)이 위치되도록 하는 것이 필요하다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 상기한 바와 같은 종래 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 다음과 같은 해결과제를 가진다.
첫째, 고온의 금속 소재의 결함 여부를 검사하는 경우에도 전자기 초음파 센서의 PCB 코일이 파손되지 않는 전자기 초음파 센서를 제공하고자 한다.
둘째, 금속 소재의 표면의 종류와 온도에 관계없이, PCB 코일이 금속 소재의 고온의 열에 파손되지 않는 전자기 초음파 센서를 제공하고자 한다.
셋째, 전자기 초음파 센서의 lift-off를 띄우지 않고 PCB 코일이 파손되지 않는 전자기 초음파 센서를 제공하고자 한다.
본 발명의 해결과제는 이상에서 언급된 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 해결과제들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 상기의 해결하고자 하는 과제를 위하여 다음과 같은 과제 해결 수단을 가진다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 금속 소재의 결함 탐상 및 비파괴검사를 위한 전자기 초음파 센서로서, 금속 소재의 표면과 이격하여 위치되는 자기장발생부; 자기장발생부 양측에 위치하며, 금속 소재의 표면으로부터 이격된 한 쌍의 롤러부; 캐터필러(caterpillar) 형태로 한쌍의 롤러부를 감으며, 한 쌍의 롤러부의 회전에 따라 회전하는 벨트부(자기장 발생부는 벨트부에 의해 형성된 공간 내에 위치된다); 및 벨트부의 표면에 위치된, 적어도 하나 이상의 코일부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 금속 소재의 결함 탐상 및 비파괴검사를 위한 전자기 초음파 센서로서, 금속 소재의 표면과 이격하여 위치되는 자기장발생부; 자기장발생부 양측에 위치하며, 금속 소재의 표면으로부터 이격된 한 쌍의 제 1 롤러부; 자기장발생부 양측에 위치하며, 제 1 롤러부의 상부에 각각 위치하되, 자기장발생부의 상부 이상의 높이에 위치하는 한 쌍의 제 2 롤러부; 금속 소재의 표면과 자기장발생부가 이격된 공간을 지나면서, 제 1 롤러부 및 제 2 롤러부의 외부를 회전 운동하는 벨트부(벨트부가 회전 운동하는 공간 내부에는 자기장발생부가 위치된다); 및 벨트부의 표면에 위치되어 전기장을 발생시키는, 적어도 하나 이상의 코일부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서의 자기장발생부는 두 개로 이루어지며, 코일부는 두 개 이상을 포함하되, 자기장발생부의 간격은 코일부 간격의 정수배로 이루어지는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서의 코일부는, 외부 전원으로부터 전원을 공급받기 위해, 코일부의 양 단자로부터 돌출된 외부 전원과 연결되는 탄성단자부를 포함하되, 탄성단자부는 탄성변형되며 외부 전원과의 접촉되는 것을 특징으로 할 수 있다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 벨트부의 외부에 위치하여, 벨트부에 표면 마찰력을 가하여 벨트부 및 코일부의 이물질을 제거하는 이물질제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 다음과 같은 효과를 가진다.
첫째, 복수 개의 코일이 차례로 가열 및 냉각되어, 금속 소재의 고온의 열에 PCB 코일이 파손되지 않는 효과를 가진다.
둘째, 금속 소재의 표면의 종류와 온도에 관계없이, PCB 코일이 금속 소재의 고온의 열에 파손되지 않는 효과를 가진다.
셋째, 전자기 초음파 센서의 lift-off를 띄우지 않는바, 작은 진폭의 결함 신호까지 감지할 수 있는 효과를 제공한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 자기장발생부의 주위를 궤도 운동하는 코일을 도시한 정면도이다.
도 2는 자기장발생부의 주위를 궤도 운동하는 코일에 의해 자기장발생부와 금속 소재와의 간격을 도시한 부분 확대도이다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서를 도시한 정면도이다.
도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서에 이물질제거부를 부착한 것을 도시한 정면도이다.
도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서와 이에 이물질제거부가 부착된 것을 도시한 정면도이다.
도 6은 외부 단자에 탄성단자부가 부착되어, 코일에 접촉을 유지하는 것을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
도 7은 본 발명에 따른 코일에 탄성단자부가 부착되고, 외부 단자에도 탄성단자부가 부착되어, 코일과 외부 단자가 접촉을 유지하는 것을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
본 명세서에서 사용되는 용어에서 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 해석되지 않는 한 복수의 표현을 포함하는 것으로 이해되어야 하고, "포함한다" 등의 용어는 설시된 특징, 개수, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 의미하는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 개수, 단계 동작 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는 도면을 참조하여, 본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서을 상세히 설명하고자 한다.
도 3은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서를 도시한 정면도이다. 도 4는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서에 이물질제거부를 부착한 것을 도시한 정면도이다. 도 5는 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서와 이에 이물질제거부가 부착된 것을 도시한 정면도이다. 도 6은 외부 단자에 탄성단자부가 부착되어, 코일에 접촉을 유지하는 것을 확대하여 도시한 부분 확대도이다. 도 7은 본 발명에 따른 코일에 탄성단자부가 부착되고, 외부 단자에도 탄성단자부가 부착되어, 코일과 외부 단자가 접촉을 유지하는 것을 확대하여 도시한 부분 확대도이다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 금속 소재의 결함 탐상 및 비파괴검사를 위한 전자기 초음파 센서로서, 자기장발생부(2); 롤러부(23a, 23b); 벨트부(22); 및 코일부(21)를 포함한다.
자기장발생부(2)는 금속 소재(1)의 표면과 이격하여 위치된다. 자기장발생부(2)는 아래에서 기술할 코일부(21)에서 발생되는 전기장과의 상호 작용을 일으키는 자기장을 발생시키는 구성요소이다.
롤러부(23a, 23b)는 자기장발생부(2)의 양측에 위치하는 한 쌍의 롤러이며, 금속 소재(1)의 표면으로부터 이격된다. 롤러부(23a, 23b)는 자기장발생부(2)가 금속 소재(1)의 표면과 이격되는 높이보다 낮게 위치하는 것이 바람직하다. 롤러부(23a, 23b)가 자기장발생부(2)의 이격된 높이 보다 높이 이격되면 후술할 벨트부(22)가 자기장발생부(2)에 접촉되는바 바람직하지 않다. 롤러부(23a, 23b)는 후술할 벨트부(22)를 감은 상태로 회전한다.
벨트부(22)는 캐터필러 캐터필러(caterpillar) 형태로 한 쌍의 롤러부를 감으며, 한 쌍의 롤러부(23a, 23b)의 회전에 따라 회전한다. 이때 자기장발생부(2)는 벨트부(22)에 의해 형성된 공간 내에 위치된다(도 3 참조). 벨트부(22)는 롤러부(23a, 23b)를 따라 회전하게 되므로 유연한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
코일부(21)는 벨트부(22)의 표면에 위치되며, 적어도 하나 이상으로 이루어진다. 코일부(21)는 PCB(Printed Circuit Board) 코일의 사용이 일반적인바 본 발명에서의 코일부(21)는 PCB 코일로 하는 것이 바람직하다. 코일부(21)가 복수(複數) 개로 이루어진 경우, 도 3에서 도시된 바와 같이, 롤러부(23a, 23b)가 회전함에 따라 코일부(21)는 교대로 자기장발생부(2)가 금속 소재(1)가 이격된 공간에 위치된다. 자기장발생부(2)의 하부에 위치한 코일부(21)는 EMAT 원리에 의해 초음파를 송수신하며 금속 소재(1)의 결함을 탐지하게 된다.
코일부(21)는 벨트부(22)에 의해 고정되며, 벨트부(22)는 롤러부(23a, 23b)의 회전에 따라 무한 궤도 운동을 하게 되는데, 이에 따라 코일부(21)는 짧은 시간 동안만 자기장발생부(2)와 금속 소재(1) 사이에 교대로 위치하게 되어, 짧은 시간만 열에 노출되었다가 금속 소재(1)로부터 받은 열을 식히게 된다.
코일부(21)의 PCB는 도 3과 같이 롤러부(23a, 23b)를 따라 움직이는바 유연한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 금속 소재의 결함 탐상 및 비파괴검사를 위한 전자기 초음파 센서로서, 도 3과 같은 방식 외에 도 5와 같은 방식으로 구현할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서(30)는 자기장발생부(2); 제 1 롤러부(33a); 제 2 롤러부(33b); 벨트부(32); 및 코일부(31)를 포함한다.
자기장발생부(2)는 금속 소재(1)의 표면과 이격하여 위치된다. 자기장발생부(2)는 아래에서 기술할 코일부(21)에서 발생되는 전기장과의 상호 작용을 일으키는 자기장을 발생시키는 구성요소이다.
제 1 롤러부(33a)는 자기장발생부(2)의 양측에 위치하며, 금속 소재(1)의 표면으로부터 이격된다(도 5 참조). 제 1 롤러부(33a)는 자기장발생부(2)가 금속 소재(1)의 표면과 이격되는 높이보다 낮게 위치하는 것이 바람직하다. 롤러부(33a)가 자기장발생부(2)의 이격된 높이 보다 높이 이격되면 후술할 벨트부(32)가 자기장발생부(2)에 접촉되는바 바람직하지 않다.
제 2 롤러부(33b)는 자기장발생부(2) 양측에 위치하며, 제 1 롤러부(33a)의 상부에 각각 위치하되, 자기장발생부(2)의 상부 이상의 높이에 위치한다(도 5 참조).
제 1 롤러부(33a) 및 제 2 롤러부(33b)는 후술할 벨트부(32)를 외부에 감고 회전하는 구성요소이다.
벨트부(32)는 금속 소재(1)의 표면과 자기장발생부(2)가 이격된 공간을 지나면서, 제 1 롤러부(33a) 및 제 2 롤러부(33b)의 외부를 회전 운동한다. 이 경우, 벨트부(32)가 회전 운동하는 공간 내부에는 자기장발생부(2)가 위치된다. 벨트부(32)는 도 5에 도시된 바와 같이, 제 1 롤러부(33a) 및 제 2 롤러부(33b)의 외부를 따라 회전하게 되는바, 유연한 소재로 이루어지는 것이 바람직하다.
코일부(31)는 벨트부(32)의 표면에 위치되어 전기장을 발생시키는 구성요소이며, 적어도 하나 이상으로 이루어진다.
코일부(31)는 PCB(Printed Circuit Board) 코일의 사용이 일반적인바 본 발명에서의 코일부(31)도 PCB 코일로 하는 것이 바람직하다. 코일부(31)가 복수(複數) 개로 이루어진 경우, 도 5에서 도시된 바와 같이, 제 1 롤러부(33a) 및 제 2 롤러부(33b)가 회전함에 따라 코일부(31)는 교대로 자기장발생부(2)가 금속 소재(1)가 이격된 공간에 위치된다. 자기장발생부(2)의 하부에 위치한 코일부(31)는 EMAT 원리에 의해 초음파를 송수신하며 금속 소재(1)의 결함을 탐지하게 된다.
코일부(31)는 벨트부(32)에 의해 고정되며, 벨트부(32)는 제 1 롤러부(33a) 및 제 2 롤러부(33b)의 회전에 따라 무한 궤도 운동을 하게 되는데, 이에 따라 코일부(31)는 짧은 시간 동안만 자기장발생부(2)와 금속 소재(1) 사이에 교대로 위치하게 되어, 짧은 시간만 열에 노출되었다가 금속 소재(1)로부터 받은 열을 식히게 된다.
도 3의 코일부(21)는 롤러부(23a, 23b)의 표면에 밀착되어 움직이지만, 도 5의 코일부(31)는 딱딱한 소재로 이루어져도 무방하다. 도 5의 경우는 코일부(31)가 딱딱한 소재로 이루어진 경우를 상정하여 롤러부를 네개로 하여 고안한 것이다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 자기장발생부(2)를 두 개를 포함할 수 있다. 도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 두 개의 자기장발생부(2)는 전자기 초음파 신호 송신용, 전자기 초음파 신호 수신용으로 각각 나누어 사용할 수 있다.
자기장발생부(2)가 두 개인 경우, 코일부(21, 31)는 두 개 이상을 포함하는 것이 바람직하며, 이 경우 자기장발생부(2)의 간격은 코일부(21, 31) 간격의 정수배로 이루어지는 것이 바람직하다. 도 3 내지 도 5를 참조하면, 첫번재 자기장발생부(2)와 두번째 자기장발생부(2)가 위치하는 1 간격에는 코일부(21, 31)가 둘, 셋, 넷 등 정수배의 개수를 가져야 첫번째 자기장발생부(2)의 하부에 코일부(21, 31)가 위치하면 다른 자기장발생부(2)의 하부에도 코일부(21, 31)가 동시에 위치할 수 있게 된다. 즉, 두 개의 자기장발생부(2)에는 동시에 코일부(21, 31)이 위치할 수 있게된다.
벨트부(22, 32)를 따라서 회전 운동하는 코일부(21, 31)는 코일부(21, 31)에 전원을 공급하는 외부 전원과의 단자 접촉이 유지되는 것이 중요하다. 즉, 코일부(21, 31)는 자기장발생부(2)의 하부에 위치하는 동안에만 짧은 시간 동안에만 전원이 지속적으로 공급되고, 자기장발생부(2)의 하부에 위치하지 않는 경우에는 전원이 차단되는 것이 중요하다.
따라서, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서의 코일부(21, 31)는 외부 전원으로부터 전원을 공급받기 위해, 코일부(21, 31)의 양 단자로부터 돌출된, 외부 전원과 연결되는 탄성단자부(43; 도 7에 참조)를 포함할 수 있다. 탄성단자부(43)는 탄성을 가지며 변형되어 외부 전원의 단자(41)와 접촉을 유지한다.
통상적으로 코일부(21, 31)의 양 단자가 외부 전원과 접촉을 유지하기 위하여, 외부 전원의 단자(41)에 탄성단자부(42)를 부착할 수 있다(도 6). 탄성단자부(42)는 탄성을 가지며, 코일부(21, 31)가 이동하는 경우에도 탄성단자부(42)의 길이만큼 일정 시간동안 접촉을 유지할 수 있게 된다.
도 7은 외부 단자(41)와 코일부(11, 21, 31)에 동시에 탄성단자부(42)가 부착된 것을 도시하고 있으나, 본 발명에서는 코일부(11, 21, 31) 자체에 탄성단자부(42)가 구비된 것을 구성요소로 하였다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따른, 전자기 초음파 센서(20, 30)는 이물질제거부(25, 35)를 더 포함할 수 있다.
이물질제거부(25, 35)는 벨트부(22, 32)의 외부에 위치하여, 벨트부(22, 32)에 표면 마찰력을 가하여, 금속 소재(1)의 표면이 존재하는 이물질이나 기타 외부로부터 벨트부(22, 32) 및 코일부(21, 31)에 부착되는 이물질을 제거한다. 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 이물질제거부(25, 35)는 중심축(27, 37)에 브러시(26, 36)가 구비되어, 중심축(27, 37)이 회전하여 브러시(26, 36)가 이물질을 제거할 수 있다.
본 발명에 따른 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서는 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 기술적 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명의 권리 범위는 특허청구범위에 기재된 사항에 의해 결정되며, 특허 청구범위에 사용된 괄호는 선택적 한정을 위해 기재된 것이 아니라, 명확한 구성요소를 위해 사용되었으며, 괄호 내의 기재도 필수적 구성요소로 해석되어야 한다.
1: 금속 소재
2: 자기장 발생부
10: 전자기 초음파 센서
11: 벨트부
12: 코일부
20: 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 전자기 초음파 센서
21: 코일부
22: 벨트부
23a: 롤러부
23b: 롤러부
25: 이물질제거부
26: 브러시
27: 축
30: 본 발명의 바람직한 제 2 실시예에 따른 전자기 초음파 센서
31: 코일부
32: 벨트부
33a: 제 1 롤러부
33b: 제 2 롤러부
35: 이물질제거부
36: 브러시
37: 축
40: 단자접촉유지부
41: 외부 단자
42: 외부단자의 탄성단자부
43: 코일부의 탄성단자부

Claims (5)

  1. 금속 소재의 결함 탐상 및 비파괴검사를 위한 전자기 초음파 센서에 있어서,
    상기 금속 소재의 표면과 이격하여 위치되는 자기장발생부;
    상기 자기장발생부 양측에 위치하며, 상기 금속 소재의 표면으로부터 이격된 한 쌍의 롤러부;
    캐터필러(caterpillar) 형태로 상기 한 쌍의 롤러부를 감으며, 상기 한 쌍의 롤러부의 회전에 따라 회전하는 벨트부(상기 자기장발생부는 상기 벨트부에 의해 형성된 공간 내에 위치된다); 및
    상기 벨트부의 표면에 위치된, 적어도 하나 이상의 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서.
  2. 금속 소재의 결함 탐상 및 비파괴검사를 위한 전자기 초음파 센서에 있어서,
    상기 금속 소재의 표면과 이격하여 위치되는 자기장발생부;
    상기 자기장발생부 양측에 위치하며, 상기 금속 소재의 표면으로부터 이격된 한 쌍의 제 1 롤러부;
    상기 자기장발생부 양측에 위치하며, 상기 제 1 롤러부의 상부에 각각 위치하되, 상기 자기장발생부의 상부 이상의 높이에 위치하는 한 쌍의 제 2 롤러부;
    상기 금속 소재의 표면과 상기 자기장발생부가 이격된 공간을 지나면서, 상기 제 1 롤러부 및 제 2 롤러부의 외부를 회전 운동하는 벨트부(상기 벨트부가 회전 운동하는 공간 내부에는 상기 자기장발생부가 위치된다); 및
    상기 벨트부의 표면에 위치되어 전기장을 발생시키는, 적어도 하나 이상의 코일부를 포함하는 것을 특징으로 하는, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서.
  3. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 자기장발생부는 두 개로 이루어지며,
    상기 코일부는 복수 개를 포함하되,
    상기 자기장발생부의 간격은 상기 코일부 간격의 정수배로 이루어지는 것을 특징으로 하는, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서.
  4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 코일부는,
    외부 전원으로부터 전원을 공급받기 위해, 상기 코일부의 양 단자로부터 돌출된 상기 외부 전원과 연결되는 탄성단자부를 포함하되,
    상기 탄성단자부는 탄성변형되며 상기 외부 전원과 접촉되는 것을 특징으로 하는, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서.
  5. 제1항 또는 제 2항에 있어서, 상기 전자기 초음파 센서는,
    상기 벨트부의 외부에 위치하여, 상기 벨트부에 표면 마찰력을 가하여 상기 벨트부 및 상기 코일부의 이물질을 제거하는 이물질제거부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 궤도 운동을 하는 코일이 구비된 전자기 초음파 센서.
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