KR101636275B1 - 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치 및 방법 - Google Patents

다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치 및 방법 Download PDF

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Abstract

다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치 및 방법이 제공된다. 검사 장치는 일정 간격을 두고 배치된 밴드 사이에 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 결합되는 파티션을 포함하는 다이어프램 조립체에 있어서, 상기 밴드 및 상기 파티션이 결합된 접합부내의 결함을 탐상하며, 지그 체결구를 갖도록 구성된 탐촉자, 상기 지그 체결구에 연결되는 연결부 및 상기 연결부로터 소정 길이 연장된 손잡이부를 포함하는 지그를 포함한다. 이러한 검사 장치를 통하여 파티션의 형상 및 파티션들의 좁은 간격, 다이어프램 조립체의 웹부재의 상부 돌출 구조에 대응하여 적절하고 용이하게 탐촉자를 접촉시키면서 탐상을 실시할 수 있다.

Description

다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치 및 방법{APPARTUS AND METHOD FOR INSPECTING DEFECT OF PARTION CONNECTING PORTION OF DIAPHRAGM ASSEMBLY}
본 발명은 다이어프램 조립체의 파티션 및 밴드 사이의 결합부 내의 결함을 검사하는 검사 장치 및 방법에 관한 것이다.
일반적으로 증기 터빈은 유체를 회전 터빈 블레이드를 이용하여 하류로 보내는 다이어프램 조립체를 포함한다. 다이어프램 조립체는 고정익이고, 원주 방향으로 이격된 다수의 파티션을 포함한다.
각 파티션은 외측 밴드와 내측 밴드 사이에 반경 방향으로 연장한다. 밴드에는 파티션의 횡단면과 대략 대응된 형상으로 관통 형성된 개구를 포함한다.
밴드에 형성된 개구를 통해 파티션을 삽입하고, 밴드 및 개구 사이를 메우기 위하여 파티션 주위를 용접한다.
이와 같이 결합된 밴드 및 파티션의 결합부(용접부)의 결함 검사가 요구된다. 이때, 파티션간 간격이 협소하고, 파티션 길이가 짧아 탐촉 장치를 이용하여 파티션 결합부의 검사가 용이하지 않다. 특히, 밴드 및 파티션 사이에 메워진 용접부의 결함을 검사하기 위한 작업이 용이하지 않다.
일본특허공개번호: JP 1995-248316 일본특허번호: JP 4901925 미국특허공개번호: US 2014-0035568
본 발명의 목적은 다이어프램 조립체의 밴드 및 파티션 사이의 결합부, 즉, 용접부의 결함을 용이하게 검사하는 장치 및 방법을 제공하는 것이다
본 발명의 일 관점을 따르면, 일정 간격을 두고 배치된 밴드 사이에 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 결합되는 파티션을 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치가 제공된다. 검사 장치는 상기 밴드 및 상기 파티션이 결합된 결합부 내의 결함을 탐상하며, 지그 체결구를 갖도록 구성된 탐촉자; 및 상기 지그 체결구에 연결되는 연결부 및 상기 연결부로터 소정 길이 연장된 손잡이부를 포함하는 지그를 포함한다.
상기 탐촉자는 초음파 탐촉자를 포함할 수 있다.
상기 지그는 소정 길이를 갖는 와이어 부재의 중앙부를 상기 지그 체결구와 대응된 형상을 갖도록 절곡하여 구성될 수 있다.
상기 지그는 상기 파티션의 횡단면 형상에 따른 검사 위치에 대응하도록 다양한 형태로 제작될 수 있다.
상기 지그의 연결부 및 상기 지그 체결구는 접합 부재로 고정될 수 있다.
상기 지그의 연결부의 양측으로부터 연장된 상기 손잡이부의 단부는 절연 테이프로 외감될 수 있다.
상기 검사 장치는 상기 밴드의 표면으로부터 상기 결함까지의 수평 거리를 측정하는 Y거리 측정자를 더 포함할 수 있다.
상기 검사 장치는 상기 파티션의 입구측 기준 감도를 설정하기 위한 입구측 감도 교정 블록 및 상기 파티션의 출구측 기준 감도를 설정하기 위한 출구측 감도 교정 블록을 더 포함할 수 있다.
상기 입구측 감도 교정 블록은 상기 파티션의 형상과 대응된 형상을 가지며, 상기 출구측 감도 교정 블록은 상기 파티션의 출구측 오목면과 대응된 외면을 갖는 반원통형부와, 반원통형부의 일측에 형성된 지지부를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 관점을 따르면, 일정 간격을 두고 배치된 밴드 사이에 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 결합되는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부의 결함을 검사하는 탐촉자 및 탐촉자에 연결된 지그를 갖는 탐촉 장치를 마련하는 단계; 및 상기 지그를 잡고 상기 탐촉자를 상기 파티션의 표면에 접촉시키면서 상기 밴드 내에 위치하는 상기 파티션 결합부의 결함을 검사하는 탐상 단계를 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 방법이 제공된다.
상기 탐촉자는 초음파를 이용할 수 있다.
상기 탐촉 장치를 마련하는 단계에서, 상기 지그는 상기 탐촉자에 구비된 지그 체결구와 대응된 형상을 갖도록 소정 길이를 갖는 와이어 부재의 중앙부를 고리 형상으로 절곡하여 연결부를 형성하고, 상기 연결부의 양측으로부터 소정 길이 연장하여 손잡이부를 형성할 수 있다.
상기 검사 방법은 상기 파티션의 입구측 감도 설정 블록을 이용하여 상기 파티션의 입구측 감도를 설정하고, 출구측 감도 설정 블록을 이용하여 상기 파티션의 출구측 감도를 설정하는 단계를 더 포함할 수 있다.
상기 초음파 탐상 단계는 상기 밴드의 표면으로부터 상기 탐촉자와의 거리를 Y거리 측정자를 이용하여 측정하고, 상기 탐촉자로 측정된 상기 탐촉자로부터 상기 결함까지의 수평 거리값에서 상기 Y거리 측정자를 이용하여 측정된 값을 제하여 상기 밴드의 표면으로부터 상기 밴드 및 상기 파티션의 사이에 위치하는 결합부 내의 결함까지의 수평 거리를 산출하는 것을 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따르면, 다양한 형상을 갖는 지그가 연결된 초음파 탐촉자를 이용하여 초음파 탐상을 실시할 수 있다. 그리하여, 파티션 및 파티션이 끼워진 밴드 사이에 존재하는 결함을 파악할 수 있으며, 초음파 탐촉자를 파티션의 형상 및 웹부재의 구조에 대응하여 적절히 파티션에 접촉시키면서 탐상을 실시하여 작업자의 검사 작업성을 향상시키고 피로도를 줄일 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치를 이용하여 다이어프램 조립체의 결함을 검사하는 상태를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 Ⅱ표시부의 확대도이다.
도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 종단면도이다.
도 4는 도 2의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도이다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 구성을 도시한 사시도이다.
도 6은 도 5의 Ⅵ표시부의 확대도이다.
도 7a는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 지그의 일 예를 도시한 도면이다.
도 7b는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 지그의 다른 예를 도시한 도면이다.
도 7c는 본 발명의 또 다른 실시 예를 따른 검사 장치의 지그의 또 다른 예를 도시한 도면이다.
도 8은 도 5의 지그 및 초음파 탐촉자가 접합 부재(전선 테이프)에 의해 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 Y거리 측정자를 도시한 사시도이다.
도 10a는 도 9의 Y거리 측정자를 이용하여 결함의 수평 거리를 산출하는 과정을 나타내는 사시도이다.
도 10b는 본 발명의 일 실시 예를 따른 탐촉자를 이용하여 결함 위치를 측정하는 방법을 설명하는 설명도이다.
도 11a는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 입구측 감도 교정 블록을 도시한 사시도이다.
도 11b는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 출구측 감도 교정 블록을 도시한 사시도이다.
도 11c는 도 11b의 출구측 감도 교정 블록을 통해 출구측 기준 감도를 설정하는 예를 설명하기 위한 설명도이다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예를 따른 다이어프램 조립체의 파티션 결합부를 검사하는 방법을 설명한 순서도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 더욱 상세히 설명하기로 한다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치를 이용하여 다이어프램 조립체의 결함을 검사하는 상태를 도시한 사시도이고, 도 2는 도 1의 Ⅱ표시부의 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 다이어프램 조립체(1)는 웹(web) 부재(3) 및 아우터 링(4, outer ring)을 포함한다. 다이어프램 조립체(1)는 이너 밴드(5) 및 아우터 밴드(7)을 포함하고, 이너 밴드(5) 및 아우터 밴드(7)의 사이에 일정 간격을 두고 반경 방향으로 연장하고, 원주 방향으로 이격된 다수의 파티션(9)을 포함한다.
이너 밴드(5) 및 아우터 밴드(7)는 파티션(9)이 삽입되는 개구(5a,7a)를 포함한다. 이너 밴드(5) 및 아우터 밴드(7)의 개구(5a,7a)에 삽입된 파티션(9)은 예컨대, 용접재를 이용하여 결합된다.
파티션(9) 및 밴드(5,7)의 사이의 용접부는 예컨대 초음파 탐상 검사를 통해 검사할 수 있다. 본 발명은 이러한 초음파 탐상 검사를 보다 용이하게 실시할 수 있는 검사 장치(100)가 제안된다.
검사 장치(100, 도 2 참조)는 작업자가 파티션(9)들 사이로 초음파 탐촉자(110)를 용이하게 삽입하고, 파티션(9)의 표면에 용이하게 접촉시켜 파티션(9) 및 밴드 (5,7) 사이의 용접부 내에 결함을 검사하도록 초음파 탐촉자(110)에 연결된 지그(130)을 포함한다.
도 3은 도 1의 선 Ⅲ-Ⅲ을 따른 종단면도이고, 도 4는 도 2의 선 Ⅳ-Ⅳ를 따른 단면도이다.
도 3 및 도 4를 참조하면, 개구(5a, 7a)는 파티션(9)의 횡단면 형상과 실질적으로 대응하는 에어 포일 형상을 갖는다.
개구(5a, 7a)는 파티션(9)이 삽입되도록 파티션(9)의 횡단면 형상 보다 크게 형성된다. 파티션(9)이 개구(5a, 7a)에 삽입된 후 파티션(9) 및 이너 밴드(5) 및 아우터 밴드(7)의 경계부는 예를 들면, 용접재에 의해 결합된다.
용접재는 개구(5a, 7a) 및 파티션(9)의 사이에 메워져 파티션(9)을 밴드(5,7)에 대해 고정적으로 결합한다.
개구(5a, 7a) 및 파티션(9)의 사이에 위치하는 용접부 내의 결함(D)은 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치(100, 도 2 참조)를 이용하여 검사한다.
검사 장치(100)의 지그(130)를 이용하여 초음파 탐지를 행함에 따라 작업자는 용이하게 파티션(9)의 예컨대, 검사부(P1~P4, 도 3참조)에 초음파 탐촉자(110)를 용이하게 접촉시키면서 검사를 실시할 수 있다. 웹부재(3)의 상단이 아우터 링(4)을 향하여 오목하게 돌출된 돌출부(3a)를 포함하는 경우에도 지그(130)를 이용하여 초음파 탐상을 용이하게 실시할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 구성을 도시한 사시도이고, 도 6은 도 5의 Ⅵ표시부의 확대도이다.
검사 장치(100)는 지그 체결구(111)를 갖는 초음파 탐촉자(110) 및 지그 체결구(111)에 연결되는 지그(130)를 포함한다.
지그(130)는 지그 체결구(111)에 연결되는 연결부(131) 연결부(131)로부터 소정 길이 연장된 손잡이부(133)를 포함한다. 지그 체결구(111)는 각형, 대략 다이아몬드 형상을 갖는다. 지그 체결구(111)의 중앙에는 초음파 탐촉자(110)에 전기적으로 연결하는 전선(112)이 연결될 수 있다.
지그(130)는 소정 길이를 갖는 와이어 부재의 중앙부를 지그 체결구(111)와 대응된 형상을 갖도록 절곡하여 구성된다. 즉, 지그(130)는 소정 길이를 갖는 와이어 부재의 중앙부를 지그 체결구(111)의 둘레 형상을 따라 대략 다이아몬드 형상으로 절곡하여 연결부(131)를 형성한다.
연결부(131)의 양단으로부터 일정 길이 연장된 부분은 작업자가 잡을 수 있는 손잡이부(133)를 이룬다,
연결부(131)는 지그 체결구(111)의 외주면에 끼워지는 고리 형상을 갖는다.
도 7a 내지 도 7c는 본 발명의 실시 예들을 따른 검사 장치의 지그의 다양한 예들을 도시한 도면들이다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 지그(130)는 연결부(131)의 양단으로부터 연장된 손잡이부(133)의 형상이 다양하게 변형되어 제공될 수 있다.
파티션(9)의 초음파 탐상 위치는 도 3에 도시된 바와 같이 여러 위치(P1~P4)를 포함할 수 있다. 파티션(9)의 횡단면은 실질적으로 에어 포일 형상을 갖는다. 즉, 파티션(9)의 입구측은 볼록하게 형성되고, 파티션(9)의 출구측은 대략 오목하게 형성되어 파티션(9)의 표면의 위치가 일정하지 않다.
한편, 웹부재(3)의 상단이 아우터 링(4)을 향하게 돌출된 돌출부(3a)를 포함할 수 있다.
이와 같이 파티션(9)의 횡단면 형상에 따른 초음파 탐상 위치에 따라 초음파 탐지(110)를 지지하는 지그(130)의 형상이 다양하게 변형될 것이 요구된다.
따라서, 본 발명의 실시 예 들을 따라, 지그(130)는 파티션(9)의 횡단면 형상에 따른 검사 위치에 대응하도록 다양한 형태로 제작된다.
도 8은 도 5의 지그 및 초음파 탐촉자가 접합 부재(전선 테이프)에 의해 결합된 상태를 도시한 사시도이다.
도 8을 참조하면, 지그 체결구(111) 및 지그 체결구(111)의 외부 둘레에 끼워진 지그(130)의 연결부(131)는 접합 부재, 예컨대 전선 테이프(141)에 의해 고정된다.
손잡이부(133)의 단부에는 절연 테이프(143)가 감겨진다. 절연 테이프(143)는 전선 테이프를 포함할 수 있다, 손잡이부(133)가 이와 같이 절연 테이프(143)에 의해 감싸져 초음파 탐상 시 누전을 방지할 수 있으며, 손잡이부(133)의 양단을 서로 결합하여 작업자가 용이하게 취급할 수 있도록 한다.
도 9는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 Y거리 측정자를 도시한 사시도이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치(100)는 Y거리 측정자(150)를 더 포함할 수 있다. Y거리 측정자(150)는 거리 표시를 위한 눈금이 표시된 표시기(151)와, 표시기(151)의 일측에 연결되어 작업자가 잡을 수 있는 측정자 손잡이부(153)를 포함한다.
Y거리 측정자(150)는 밴드(5,7)의 표면으로부터 초음파 탐촉자(110)까지의 거리를 측정하여 밴드(5,7)의 표면으로부터 초음파 탐촉자(119)와의 거리를 측정하여 밴드(5,7)의 표면으로부터 밴드(5,7) 및 파티션(9)의 사이의 용접부 내의 결함의 위치를 산출 가능토록 한다.
도 10a는 도 9의 Y거리 측정자를 이용하여 결함의 수평 거리를 산출하는 과정을 나타내는 사시도이다.
도 10a를 참조하면, 초음파 탐촉자(110)는 파티션(9) 내부로 초음파를 전달하고, 반사되는 초음파를 수신한다. 초음파 탐촉자(110)가 초음파를 수신하면, 탐상기 스크린(S)상에 펄스 신호 형태로 결함 지시를 나타내고, 이 신호를 분석하여 결함의 위치, 종류, 크기 등을 측정한다.
스크린 상에 출력된 Y값으로부터 밴드(5)의 표면으로부터 탐촉자(110)까지의 거리를 빼면 밴드(5) 표면으로부터 결함의 수평 거리를 산출할 수 있다.
이를 위하여 Y거리 측정자(150)를 통하여 밴드(5)의 표면으로부터 탐촉자(110)까지의 수평 거리를 측정할 수 있다.
도면에 표시된 바와 같이 Y거리 측정자(150)를 통해 측정된 거리는 7,5mm이고, Y값이 15.1mm인 경우, 밴드(5)의 표면으로터 결함까지의 수평 거리는 7.6mm임을 알 수 있다.
도 10b는 본 발명의 일 실시 예를 따른 탐촉자를 이용하여 결함 위치를 측정하는 방법을 설명하는 설명도이다.
도 10b를 참조하면, 먼저, 파티션(9)에 탐촉자(110)를 접촉시켜 초음파 빔을 일정각도(θ)로 입사시키고, 반사 신호의 전파 시간(t)을 측정한다. 다음, 파티션(9)의 재질에 대한 초음파 속도(V)를 탐상기에 입력한다.
초음파의 전파 거리(W)=V ×t
위의 식에서 결함(D)까지 초음파의 전파 거리(W)를 계산하고, 초음파 전파 거리와 입사각을 이용하여 아래와 같이 삼각 함수의 관계를 이용하여 결함(D)까지의 수평 거리(Y) 및 깊이(d)를 계산한다.
결함까지 수평 거리(Y)=W ×Sinθ
결함 깊이(d)=W×Cosθ
상술한 Y값은 탐촉자(110)로부터 밴드(5,7)및 파티션(9)의 결합부 사이에 존재하는 결함(D)까지의 수평 거리를 의미한다.
본 발명의 일 실시 예를 따른 Y거리 측정자(150)를 이용하여 밴드(5,7)의 표면으로부터 탐촉자(110)까지의 거리(S)를 측정하고, 위와 같이 계산된 Y값으로부터 Y거리 측정자(150)를 이용하여 측정된 (S)값을 제하여 밴드(5,7)의 표면으로부터 결함(D)까지의 수평 거리(H)를 산출할 수 있다.
도 11a는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 입구측 감도 교정 블록을 도시한 사시도이고, 도 11b는 본 발명의 일 실시 예를 따른 검사 장치의 출구측 감도 교정 블록을 도시한 사시도이다.
도 11a 및 도 11b를 참조하면, 검사 장치(100)는 초음파 탐상을 위한 기준 감도를 설정하기 위한 교정 블록(170)을 더 포함한다.
도 11a에서는 파티션(9)의 입구측 기준 감도를 설정하기 위한 입구측 감도 교정 블록(171)이 보여진다.
입구측 감도 교정 블록(171)은 파티션(9)의 형상과 대응된 형상을 갖는다.
입구측 감도 교정 블록(171)은 파티션(9)의 입구측 검사를 위해 탐촉 장비를 세팅하기 위해 사용되는 시편으로서, 탐촉자(110)를 시편 모서리에 접촉하여 예를 들면, 에코 높이를 80%로 맞추고 10dB을 더 추가하여 입구측 기준 감도를 설정한다.
도 11b에서는 파티션(9)의 출구측 기준 감도를 설정하기 위한 출구측 감도 교정 블록(173)이 보여진다.
출구측 감도 교정 블록(173)은 파티션(9)의 출구측 오목면과 대응된 외면을 갖는 대략 반원통형부(173a)와 반통원형부(173a)의 일측에 형성되어 반원통형부(173a)를 소정 위치로 지지하는 지지부(173b)를 포함한다. 지지부(173)는 대략 사각 블록으로 형성되어 반원통형부(173)의 지름면이 대략 수평으로 놓여지도록 한다.
도 11c는 도 11b의 출구측 감도 교정 블록을 통해 출구측 기준 감도를 설정하는 예를 설명하기 위한 설명도이다.
도 11c를 참조하면, 파티션(9)의 출구측 기준 감도를 설정하기 위하여 예를 들면, 출구측 감도 교정 블록(173)의 반원통형부(173a)의 지름면 상에 탐촉자(110)를 위치시키고, 에코 높이를 80%로 맞추고 20db를 추가하여 파티션 출구측 기준 감도를 설정한다.
다음은 상술한 바와 같이 구성된 초음파 탐상 장치를 이용하여 파티션 결합부의 결함을 검출하는 방법에 대하여 설명한다.
도 12는 본 발명의 일 실시 예를 따 다이어프램 조립체의 파티션 결합부를 검사하는 방법을 설명한 순서도이다.
도 1,2 및 도 12를 참조하면, 초음파 탐상 방법은 탐촉자(110) 및 탐촉자(110)에 연결된 지그(130)를 갖는 탐촉 장치(100)를 마련하는 단계(S100) 및 탐촉자(110)에 연결된 지그(130)를 이용하여 다이어프램 조립체(1)의 파티션(9)에 탐촉자(110)를 접촉시키면서 탐상을 실시하는 탐상 단계(S500)을 포함한다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 탐촉 장치(100)를 마련하는 단계(S100)에서 탐촉자(110)의 일측에 지그 체결구(111)를 구비한다. 지그 체결구(111)는 그 내부로 전선(112)을 통과시켜 탐촉자(110)를 전기적으로 연결하는 연결구 역할을 수행할 수 있다. 지그 체결구(111)는 그 둘레가 다각형, 예컨대 마름모꼴로 형성된다.
지그(130)는 탐촉자(110)에 구비된 지그 체결구(111)와 대응된 형상을 갖도록 소정 길이를 갖는 와이어 부재의 중앙부를 고리 형상으로 절곡하여 연결부(131)를 형성하고, 연결부(131)의 양측으로부터 소정 길이 연장하여 손잡이부(133)를 형성한다. 연결부(131)는 지그 체결구(111)의 외부 둘레에 끼워지도록 지그 체결구(111)의 외부 둘레와 대응된 형상으로, 예컨대 마름모꼴로 형성된다. 이와 같이 마름모꼴로 형성됨에 따라 연결부(131) 및 지그 체결구(111)와의 결합성을 향상 시킬 수 있다.
도 7a 내지 도 7c를 참조하면, 지그(130)은 연결부(131)의 양단으로부터 연장된 손잡이부(133)의 형상이 다양하게 변형되어 제공되어 파티션(9)의 횡단면 형상에 대응하여 탐상 위치(P1~P4, 도 3참조)에 따라 적절히 교체하여 사용할 수 있도록 한다.
도 8을 참조하면, 지그 체결구(111)에 연결된 지그(130)의 연결부(131)는 접착 부재, 예컨대 전선 테이프(141)에 의해 외감되어 지그 체결구(111)에 견고하게 고정될 수 있다.
한편, 지그(130)의 손잡이부(133) 또한 전선 테이프(143)가 감겨져 손잡이부(133)의 양단이 연결된다. 이때, 전선 테이프(143)는 절연재로 구성되어 작업자가 손잡이부(133)를 잡고 탐상을 실시할 경우 누전의 위험성을 해소할 수 있도록 한다.
도 9를 참조하면, 탐촉 장치(100)를 마련하는 단계(S100)는 Y거리 측정자(150)를 제공하는 것을 더 포함할 수 있다.
Y거리 측정자(150)는 먼저, 눈금이 표시된 표시기(151)를 준비하고, 표시기(151)의 일측에 작업자가 쉽게 잡을 수 있는 손잡이부(153)를 연결한다. 손잡이부(153)에는 예컨대, 전선 테이프가 감겨져 작업자가 용이하게 손잡이부(153)를 잡을 수 있도록 한다.
상술한 바와 같이 지그(130)를 갖는 탐촉자(110)가 준비되면, 도 3에 도시된 바와 같이 파티션(9)의 소정의 검사 위치(P1~P4)에 탐촉자(110)를 접촉시키면서 파티션(9) 및 밴드(5,7)내의 결합부에 존재하는 결함(D)의 위치 및 길이 등을 탐상한다.
이때, 각 검사 위치(P1~P4)에 따라 다양한 형태로 제작된 지그(130)를 가변적으로 적용하면서 탐상을 실시하여 탐상 신뢰도를 높이고, 작업자가 용이하게 탐상을 실시하도록 한다.
도 2를 참조하면, 이와 같이 탐촉자(110)에 여러 형태를 갖는 지그(130)를 결합하여 탐상을 실시함에 따라 파티션(9)들 간의 좁은 간격 내로 탐촉자(110)를 용이하게 접촉시키면서 탐상을 행할 수 있다. 그 결과, 탐상 신뢰도를 높임과 아울러서, 작업자의 피로도를 줄일 수 있다.
도 10a, 10b를 참조하면, 탐상을 실시(S500)을 실시하는 동안, Y거리 측정자(150)를 이용하여 밴드(5,7)의 표면으로부터 탐촉자(110)까지의 거리를 측정한다.
도시된 바와 같이 Y거리 측정자(150)로부터 측정된 거리가 7.5mm이고, 탐상기의 스크린(S)상에 Y값이 15.1mm로 표시된 경우 밴드(5)의 표면으로부터 결함까지의 수평 거리는 7.6mm임을 알 수 있다.
탐상 실시 단계(S500)에서, 파티션(9) 및 밴드(5,7)사이의 결합부를 액체침투탐상(Liquid Penetrant Examination) 또는 육안 검사(Visual Test)를 통해서도 검사할 수 있다.
액체침투탐상은 파티션 용접부의 표면에 침투액을 적용시켜 균열 등의 불연속부에 침투액을 침투시킨 후 표면에 있는 과잉의 침투제를 제거하고, 현상제를 도포시켜 침투된 침투액을 추출시켜 불연속부의 위치, 크기 및 지시 모양을 검사하여 제품의 품질 수준을 검사하는 비파괴 검사의 한 분야이다.
육안 검사는 육안에 의해 검사하는 방법으로 파티션의 결합부 표면에 나타나는 결함이나, 손상 변화 등을 직접 또는 확대경을 이용하여 검사하거나 보어 스코프(Borescope), 파이버 스코프(Fiberscope)등의 기타 광학 장치를 이용하여 육안으로 접근할 수 없는 홀 등의 내 표면을 검사할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예를 따른 초음파 탐상 방법은 기준 감도 설정 블록(170)을 이용하여 파티션의 입구측 및 출구측 기준 감도를 설정하는 단계(300)을 더 포함한다(도 12참조).
도 11a를 참조하면, 파티션(9)과 대응된 형상을 갖는 입구측 기준 감도 설정 블록(171)을 마련한다. 이후, 입구측 기준 감도 설정 블록(171)의 모서리에 이웃하게 초음파 탐촉자(110)을 접촉하여 파티션(9)의 입구측 검사를 위한 기준 감도를 설정한다. 입구측 기준 감도는 에코 높이가 80%로 맞추고 10dB를 추가하여 입구측 기준 감도를 설정한다.
도 11b 및 도 11c를 참조하면, 파티션(9)의 오목면과 대응된 외면을 갖는 반원통형부(173a) 및 반원통형부(173a)의 일측에 대략 사각 블록 형상을 갖는 지지부(173b)를 갖는 출구측 기준 감도 설정 블록(173)을 마련한다.
이후, 반원통형부(173a)의 지름면 상에 초음파 탐촉자(110)을 접촉하여 에코 높이를 80%로 맞추고 20dB를 추가하여 출구측 기준 감도를 설정한다.
상술한 입구측 및 출구측 기준 감도 설정 블록(171,173)은 파티션(9)과 초음파 특성이 비슷하거나 동등한 재질로 제작되고, 그 표면 상태는 파티션(9)의 표면상태와 동일하게 제작된다.
상술한 바와 같은 본 발명의 일 실시 예를 따른 초음파 탐상 방법에 의하여 볼록한 입구측 및 오목한 출구측을 갖는 파티션의 형상, 파티션(9)들 간의 좁은 간격, 그 상단이 아우터 링(4)을 향하여 돌출된 구조를 갖는 웹부재(3)의 형상에 대응하여 초음파 탐촉자(110)를 파티션(9)의 표면에 용이하고 적절히 접촉시키면서 초음파 탐상을 실시할 수 있다.
그 결과, 파티션(9) 및 밴드(5,7) 사이의 결합부 내의 결함을 탐상할 수 있으며, 작업자가 탐상 작업을 용이하게 실시할 수 있어 작업자의 피로도를 줄일 수 있다.
본 발명을 첨부 도면과 전술된 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였으나, 본 발명은 그에 한정되지 않으며, 후술하는 특허청구범위에 의해 한정된다. 따라서, 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 후술하는 특허청구범위의 기술적 사상에서 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 변형 및 수정할 수 있다.
1: 다이어프램 조립체 3: 웹부재
4: 아우터 링 5:이너 밴드
7: 아우터 밴드 9: 파티션
100: 초음파 탐상 장치 110: 탐촉자
111: 지그 체결구 130: 지그
131: 연결부 133: 손잡이부
150: Y거리 측정자 170: 기준 감도 설정 블록
171: 파티션 입구측 기준 감도 설정 블록
173: 파티션 출구측 기준 감도 설정 블록

Claims (14)

  1. 일정 간격을 두고 배치된 밴드 사이에 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 결합되는 에어포일 형상을 갖는 복수의 파티션을 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치에 있어서,
    상기 파티션들 간의 틈새로 삽입되어 상기 에어포일 형상을 갖는 상기 파티션의 표면에 상기 파티션의 입구측, 출구측 방향으로 이동하면서 접촉되어 상기 밴드 및 상기 파티션이 결합된 결합부 내의 결함을 탐상하며, 지그 체결구를 갖도록 구성된 탐촉자;
    상기 지그 체결구에 분리가능하게 연결되는 연결부 및 상기 연결부로부터 소정 길이 연장된 손잡이부를 포함하고, 상기 연결부 및 상기 손잡이부 사이는 상기 탐촉자가 상기 파티션의 표면에 접촉하는 위치에 따라 대응하도록 서로 다른 형태로 절곡된 절곡부를 갖는 복수의 지그를 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서, 상기 탐촉자는 초음파 탐촉자를 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치.
  3. 제1항에 있어서, 상기 지그는 소정 길이를 갖는 와이어 부재의 중앙부를 상기 지그 체결구와 대응된 형상을 갖도록 절곡하여 구성된 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치.
  4. 삭제
  5. 제2항에 있어서, 상기 지그의 연결부 및 상기 지그 체결구는 접합 부재로 고정된 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치.
  6. 제2항에 있어서, 상기 지그의 연결부의 양측으로부터 연장된 상기 손잡이부의 단부에는 절연 테이프가 감겨진 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치.
  7. 제2항에 있어서, 상기 밴드의 표면으로부터 상기 탐촉자까지의 수평 거리를 측정하는 Y거리 측정자를 더 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치.
  8. 제2항에 있어서, 상기 파티션의 입구측 기준 감도를 설정하기 위한 입구측 감도 교정 블록 및 상기 파티션의 출구측 기준 감도를 설정하기 위한 출구측 감도 교정 블록을 더 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치.
  9. 제8항에 있어서, 상기 입구측 감도 교정 블록은 상기 파티션의 형상과 대응된 형상을 가지며,
    상기 출구측 감도 교정 블록은 상기 파티션의 출구측 오목면과 대응된 외면을 갖는 반원통형부와, 상기 반원통형부의 일측에 형성된 지지부를 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 장치.
  10. 일정 간격을 두고 배치된 밴드 사이에 원주 방향을 따라 일정 간격을 두고 결합되는 다이어프램 조립체의 에어포일 형상을 갖는 복수의 파티션의 결합부의 결함을 검사하는 탐촉자 및 탐촉자에 연결된 지그를 갖는 탐촉장치를 마련하는 단계; 및
    상기 지그를 잡고, 상기 탐촉자를 상기 파티션들 간의 갭으로 삽입한 후 상기 에어포일 형상을 갖는 상기 파티션의 표면에 상기 파티션의 입구측, 출구측 방향으로 이동시키면서 접촉시켜 상기 밴드 내에 위치하는 상기 파티션 결합부의 결함을 검사하는 탐상 단계를 포함하고,
    상기 탐상 단계에서 상기 탐촉자가 상기 파티션의 표면에 접촉하는 위치에 따라 대응하도록 상기 탐촉자에 연결된 연결부 및 손잡이부가 서로 다른 형태로 절곡된 절곡부를 갖는 다양한 지그를 상기 탐촉자에 변경 채용하면서 상기 파티션 결합부의 결함을 검사하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 방법.
  11. 제10항에 있어서, 상기 탐촉자는 초음파를 이용하여 상기 결함을 검출하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 방법.
  12. 제11항에 있어서, 상기 탐촉 장치를 마련하는 단계에서, 상기 지그는 상기 탐촉자에 구비된 지그 체결구와 대응된 형상을 갖도록 소정 길이를 갖는 와이어 부재의 중앙부를 고리 형상으로 절곡하여 연결부를 형성하고, 상기 연결부의 양측으로부터 소정 길이 연장하여 손잡이부를 형성하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 방법.
  13. 제11항에 있어서, 상기 파티션의 입구측 감도 설정 블록을 이용하여 상기 파티션의 입구측 감도를 설정하고, 출구측 감도 설정 블록을 이용하여 상기 파티션의 출구측 감도를 설정하는 단계를 더 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 방법.
  14. 제11항에 있어서, 상기 초음파 탐상단계는 상기 밴드의 표면으로부터 상기 탐촉자와의 거리를 Y거리 측정자를 이용하여 측정하고, 상기 탐촉자로부터 측정된 상기 탐촉자로부터 상기 결함까지의 수평 거리값에서 상기 Y거리 측정자를 이용하여 측정된 값을 제하여 상기 밴드의 표면으로부터 상기 밴드 및 상기 파티션의 사이에 위치하는 결합부 내의 결함까지의 수평 거리를 산출하는 것을 포함하는 다이어프램 조립체의 파티션 결합부 결함 검사 방법.

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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010044139A1 (ja) * 2008-10-14 2010-04-22 株式会社日立製作所 タービン動翼の欠陥検出装置及びタービン動翼の欠陥検出方法
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07248316A (ja) 1994-03-10 1995-09-26 Mitsubishi Chem Corp タービンブレード翼根部の超音波探傷装置
JP4901925B2 (ja) 2009-08-31 2012-03-21 株式会社日立製作所 タービンフォーク超音波探傷装置
KR101126616B1 (ko) * 2010-08-31 2012-03-26 한국전력공사 초음파 두께 측정 장치

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2010044139A1 (ja) * 2008-10-14 2010-04-22 株式会社日立製作所 タービン動翼の欠陥検出装置及びタービン動翼の欠陥検出方法
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