KR101692415B1 - Non destructive examination equipment for cable using ultrasonic - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 구조물 등에 적용된 케이블 및 강연선에 있어 부식, 단선 등 하자를 초음파를 이용하여 검사하는 장치에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE
일반적으로 현수교 등 구조물 케이블은 설치후 장기간 사용되어 부식, 단선 등에 의해 노화될 수 있다. 이러한 부식, 단선 등에 의한 노화는 구조물 전체의 구조적 안정성을 저해하는 요인이 되므로 지속적인 안전진단의 중요성이 대두되고 있다.Generally, a cable for a structure such as a suspension bridge is used for a long time after installation, and may be aged due to corrosion or disconnection. The aging caused by such corrosion and disconnection is a factor that hinders the structural stability of the entire structure, and therefore, the importance of continuous safety diagnosis is emerging.
이러한 구조물 케이블의 미세한 부식, 단선 등은 육안으로 용이하게 식별되지 않기 때문에 주기적으로 비파괴검사를 수행하여 구조적 건전성을 유지하여야 한다. Since the minute corrosion and disconnection of cables of such a structure are not easily recognized by the naked eye, periodic non-destructive inspection must be performed to maintain the structural integrity.
구조물 케이블의 안전진단에서 보편적으로 이용되는 진단방법에는 육안진단방법과 비파괴진단방법이 있다. 육안진단방법은 검사하는데 많은 시간이 소요되므로 비경제적이고, 구조물 케이블에 검사자가 접근하기가 어려울 수도 있으며, 검사자의 안전이 문제될 수 있다. Diagnostic methods commonly used in the safety diagnosis of cable structures include visual inspection methods and non-destructive inspection methods. Visual inspection methods can be uneconomical because it takes a lot of time to inspect, and it may be difficult for the inspector to access the cables of the structure, and the safety of the inspector may be a problem.
한편, 비파괴방식에 의한 진단방법은 현재 널리 사용되고 있는 방법으로, 육안진단방법에 비해 신뢰성이 높은 편이지만 육안진단방법을 완벽하게 대체할 수 없으므로 육안진단방법과 병행하여 신뢰성을 확보하고 있다.On the other hand, the non-destructive diagnostic method is widely used at present, and it is highly reliable compared to the visual inspection method, but since it can not completely replace the visual inspection method, the reliability is secured in parallel with the visual inspection method.
이러한 비파괴 진단방법의 예로 대한민국 특허등록 제1118541호가 제시되는 바, 상기 기술은 복수의 소선으로 이뤄진 연선 둘레에 밀착 구비된 자화금속부재; 상기 자화금속부재에 밀착되게 감겨진 코일; 상기 코일에 전류를 인가하여 상기 자화금속부재에 자기장 변화를 일으키는 자기장 발생부; 및 상기 자화금속부재에서의 자기장 변화에 의해 발생되는 초음파 신호를 수신하는 초음파 수신부;를 포함하는 강선 케이블의 결함 탐상 장치에 관한 것이다. An example of such a non-destructive diagnostic method is disclosed in Korean Patent Registration No. 1118541, which discloses a non-destructive diagnostic method in which a magnetized metal member closely attached to a twisted wire composed of a plurality of wires; A coil wound in close contact with the magnetized metal member; A magnetic field generating unit applying a current to the coil to cause a magnetic field change in the magnetized metal member; And an ultrasonic receiver for receiving an ultrasonic signal generated by a magnetic field change in the magnetized metal member.
그러나 상기 기술에서는 케이블에 있어 다양한 단면으로 존재하는 강연선(이하에서는 와이어다발)에 대해 충분한 접촉을 보장할 수 없어 이로부터 도출되는 데이터값의 정확도가 저하될 수 있는 문제가 있다.However, in the above technique, sufficient contact can not be ensured with respect to a stranded wire existing in various cross-sections (hereinafter referred to as a wire bundle) in the cable, so that there is a problem that the accuracy of the data value derived therefrom may be lowered.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 케이블 및 강연선의 단면에 영향 없이 균일한 초음파 조사 및 반사파의 수신이 가능하도록 하여 분석의 용이성 및 정확성이 도모될 수 있는 비파괴 검사장치를 제공하고자 함이다.Disclosure of Invention Technical Problem [8] Accordingly, the present invention has been made to solve the above-mentioned problems, and it is an object of the present invention to provide a nondestructive inspection apparatus capable of performing uniform ultrasonic wave irradiation and reflection wave reception without affecting the cross section of cables and stranded wires, I want to.
상술한 문제점들을 해결하기 위한 수단으로 본 발명의 케이블 및 강연선 부식 및 단선 비파괴 검사장치는 케이블과 접촉에 의해 초음파를 송수신하며 하나 이상의 초음파송수신자가 구성되는 프루브; 상기 초음파송수신자와 전기적으로 연결되어 초음파송수신자에 초음파를 인가토록 하며 상기 초음파송수신자에서 수신된 초음파에 대한 신호를 모니터링하는 모니터부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above-mentioned problems, the cable and the stranded wire corrosion and single wire non-destructive testing apparatus of the present invention includes: a probe which transmits and receives ultrasonic waves by contact with a cable and constitutes one or more ultrasonic transmitters / receivers; And a monitor unit electrically connected to the ultrasonic transceiver to apply ultrasonic waves to the ultrasonic transceiver and to monitor a signal of the ultrasonic wave received from the ultrasonic transceiver.
하나의 예로 상기 모니터부에는, 상기 초음파송수신자와 신호를 송,수신하는 신호송수신부와, 상기 신호송수신부로부터 전달된 신호를 분석하는 분석부와, 상기 분석부의 분석결과를 현시하는 디스플레이부와, 상기 분석부의 분석결과를 저장하는 데이터부를 포함하는 것을 특징으로 한다. As an example, the monitoring unit may include a signal transmitting / receiving unit for transmitting and receiving signals with the ultrasonic transmitting / receiving person, an analyzing unit for analyzing the signal transmitted from the signal transmitting / receiving unit, a display unit for displaying the analysis result of the analyzing unit, And a data unit for storing analysis results of the analysis unit.
하나의 예로 상기 프루브는, 판형상의 가압대와, 상기 가압대의 일측 배면에 형성되며 초음파를 인가하는 인가부와, 상기 가압대의 전면에서 상기 인가부와 연결되는 연결부와, 상기 연결부에 연결되며 상기 인가부에서 인가되는 초음파를 조사하는 탐침과, 상기 가압대의 타측 배면에 형성되는 손잡이부를 포함하는 것을 특징으로 한다. For example, the probe may include a plate-like pressing member, a applying unit formed on one side of the pressing member and adapted to apply ultrasonic waves, a connecting unit connected to the applying unit at a front surface of the pressing member, A probe for irradiating ultrasound applied from the pressing part, and a grip part formed on the other back surface of the pressing part.
하나의 예로 상기 프루브는, 바형의 탐침과, 상기 탐침 외주연에 부착되는 하나 이상의 초음파송수신자와, 일단부가 상기 탐침에 연결되고 타단부에 케이블을 구성하는 일 와이어의 직경에 대향하는 요홈형상의 수용홈이 형성되며 그 외주연이 상기 탐침 및 수용되는 와이어의 외주연과 연하는 커넥터를 포함하는 것을 특징으로 한다. In one example, the probe includes a bar-shaped probe, at least one ultrasonic transmitter-receiver attached to the outer periphery of the probe, and a groove-like shape having one end connected to the probe and the other end constituting a cable, And a connector having a receiving groove formed in the outer circumferential edge of the probe and the outer circumferential edge of the wire accommodated therein.
하나의 예로 상기 프루브는, 복수의 와이어에 의해 형성되는 와이어다발 외주연에 형성되는 빈공간에 게재되며 상기 와이어와 동일 재질의 필러와이어와, 상기 필러와이어가 게재된 와이어다발이 형성하는 외주연을 감싸는 가스켓과, 내부에 복수의 초음파송수신자가 장착되며 상기 가스켓을 감싸면서 체결되는 클램프를 포함하는 것을 특징으로 한다. As one example, the probe is disposed in an empty space formed in the outer periphery of the wire bundle formed by a plurality of wires, and the outer periphery formed by the filler wire of the same material as the wire, And a clamp which surrounds the gasket and is fastened with a plurality of ultrasonic transmitters and receivers.
하나의 예로 상기 프루브는, 케이블의 외측에 위치하며 원심방향으로 개구가 되어 단면이 "ㄷ"자 형상이며 내부에 복수의 초음파송수신자가 장착되는 원형의 프레임과, 상기 프레임의 내측 테두리에 구성되며 상기 개구 양단에서 팽창시 케이블의 외주연을 가압하는 패커과, 상기 프레임과 상기 패커 및 상기 케이블에 의해 형성되는 공간으로 접촉매질을 주입하는 주입라인을 포함하는 것을 특징으로 한다.As one example, the probe includes a circular frame which is located outside the cable and which is opened in the centrifugal direction and has a cross-sectional shape of "C" and in which a plurality of ultrasonic transmitters and receivers are mounted, A packer for pressing the outer periphery of the cable when inflated at both ends of the opening, and an injection line for injecting the contact medium into the space formed by the frame, the packer and the cable.
이상에서 설명한 바와 같이 본 발명의 초음파를 이용한 케이블 및 강연선 부식 및 단선 비파괴 검사장치는 현수교 등 구조물의 케이블에 있어 균일하게 초음파의 송,수신이 가능하여 부식 및 단선을 제외한 불연속면에 의한 초음파의 분산, 회절 등에 의해 초래되는 분석오차를 줄여 정확한 모니터링이 가능한 장점이 있다.As described above, the cable and strand wire corrosion and single wire non-destructive testing apparatus using the ultrasonic wave of the present invention can uniformly transmit and receive ultrasonic waves in a cable of a structure such as a suspension bridge and thus can disperse ultrasonic waves due to discontinuity except for corrosion and disconnection, It is advantageous that accurate analysis can be performed by reducing analysis error caused by diffraction.
도 1은 본 발명의 기본 예의 작동상태를 나타내는 개략도이고,
도 2는 본 발명의 모니터부의 세부구성을 나타내는 블록도이고,
도 3a 및 도 3b는 본 발명의 기본 예에 있어 초음파 및 반사파에 분산 등이 이루어지는 예를 나타내는 개략도이고,
도 4는 본 발명의 일 구성인 프루브의 첫 번째 실시 예를 나타내는 개략도이고,
도 5는 본 발명의 일 구성인 프루브의 두 번째 실시 예를 나타내는 개략도이고,
도 6은 본 발명의 일 구성인 프루브의 세 번째 실시 예를 나타내는 단면도이고,
도 7은 도 6에 도시된 실시 예가 장착되는 상태를 나타내는 분해도이고,
도 8은 본 발명의 일 구성인 프루브의 네 번째 실시 예를 나타내는 단면도이고,
도 9는 도 8에 도시된 프루브의 단면도이다.1 is a schematic view showing an operating state of a basic example of the present invention,
2 is a block diagram showing the detailed configuration of the monitor unit of the present invention,
FIGS. 3A and 3B are schematic views showing an example in which ultrasonic waves and reflected waves are dispersed in the basic example of the present invention,
4 is a schematic view showing a first embodiment of a probe which is a constitution of the present invention,
Fig. 5 is a schematic view showing a second embodiment of the probe, which is a constitution of the present invention,
6 is a cross-sectional view showing a third embodiment of the probe, which is a constitution of the present invention,
FIG. 7 is an exploded view showing a state in which the embodiment shown in FIG. 6 is mounted,
Fig. 8 is a cross-sectional view showing a fourth embodiment of the probe, which is a constitution of the present invention,
9 is a cross-sectional view of the probe shown in Fig.
이하, 본 발명의 구성 및 작용을 첨부된 도면에 의거하여 좀 더 구체적으로 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 발명자가 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.Hereinafter, the structure and operation of the present invention will be described in more detail with reference to the accompanying drawings. In describing the present invention, terms and words used in the present specification and claims are to be construed in accordance with the principles of the present invention, on the basis that the inventor can properly define the concept of a term in order to best explain his invention It should be construed as meaning and concept consistent with the technical idea of.
본 발명의 초음파를 이용한 케이블 및 강연선 부식 및 단선 비파괴 검사장치(1)는 케이블(300)과 접촉에 의해 초음파를 송수신하며 하나 이상의 초음파송수신자가 구성되는 프루브(100); 상기 초음파송수신자와 전기적으로 연결되어 초음파송수신자에 초음파를 인가토록 하며 상기 초음파송수신자에서 수신된 초음파에 대한 신호를 모니터링하는 모니터부(200);를 포함하는 것을 특징으로 한다. A cable and strand wire corrosion and single wire nondestructive testing apparatus (1) using ultrasound according to the present invention comprises: a probe (100) which transmits and receives ultrasonic waves by contact with a cable (300) and constitutes one or more ultrasonic transmitters and receivers; And a
도 1에서 보는 바와 같이 본 발명은 프루브(100)와 모니터부(200)로 구성되어 상기 프루브(100)를 케이블(300)(도 1에서는 케이블(300)에 내재된 일 와이어(310)를 도시)에 접촉시켜 초음파를 와이어(310)의 축방향으로 조사시키도록 하는데 하자(부식, 단선)이 없는 와이어(310)에서는 초음파가 직진성을 유지하면서 파장이 줄어드는 형태로 작용을 하는데 와이어에 부식 및 단선이 발생된 경우에는 조사된 초음파가 부식 및 단선부분에서 반사파로서 돌아오게 되어 반사파의 파장, 시간 등에 의해 부식 및 단선발생 위치 등이 상기 모니터부(200)에 의해 분석이 되도록 하는 것으로 이러한 반사파에 의해 부식 및 단선발생위치 등을 분석하는 기술은 다양한 공지기술이 존재하므로 그 설명을 생략한다. 1, the present invention includes a
상기 프루브(100)는 본 발명에서 4가지의 실시 예로 제시되고 있는 바, 이하에서 설명한다. The
상기 모니터부(200)는 도 3에서 보는 바와 같이 상기 초음파송수신자와 신호를 송,수신하는 신호송수신부(210)와, 상기 신호송수신부(210)로부터 전달된 신호를 분석하는 분석부(220)와, 상기 분석부(220)의 분석결과를 현시하는 디스플레이부(230)와, 상기 분석부(220)의 분석결과를 저장하는 데이터부(240)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 3, the
상기 신호송수신부(210)는 상기 프루브(100)에 장착되는 초음파송수신자로 신호를 인가하여 초음파송수신자가 케이블(300)로 초음파를 조사토록 하는 것이며, 상기에서 언급한 바와 같이 부식 및 단선에 의해 조사된 초음파가 반사되는 경우 상기 초음파송수신자가 이를 수신하여 초음파를 전기신호로 변환하고 이렇게 변환된 전기신호를 상기 신호송수신부(210)가 수신하게 되는 것이다. The signal transmission /
여기서 상기 초음파송수신자는 압전소자가 이용될 수 있는데 압전소자에 의해 전기신호와 초음파의 상호 변환이 이루어지도록 하는 것으로 상기 신호송수신부(210)에서 전기신호를 상기 초음파송수신자에 인가하는 경우 초음파송수신자는 전기신호를 초음파로 변환하여 조사토록 하는 것이고 상기 초음파송수신자가 반사파로 초음파를 수신하면 이렇게 수신된 초음파를 전기신호로 변환하여 상기 신호송수신부(210)에 의해 변환된 전기신호가 수신되는 것이다. In this case, the ultrasonic transceiver may use a piezoelectric element, which converts an electric signal and an ultrasonic wave by a piezoelectric element. When an electric signal is applied to the ultrasonic transceiver by the
상기 분석부(220)는 상기 신호송수신부(210)가 송신한 전기신호 및 수신한 전기신호에 의해 부식 및 단선발생여부, 부식 및 단선발생위치 등을 분석하는 것으로 상기에서 언급한 바와 같이 송, 수신된 전기신호에 의해 부식 및 단선발생여부, 부식 및 단선발생위치 등을 분석하는 알고리즘은 공지기술로 다양하게 존재하므로 그 설명을 생략한다. The
상기 디스플레이부(230)는 상기 분석부(220)에 의해 분석된 데이터가 외부로 현시되도록 하는 구성으로 사용자는 디스플레이부(230)를 통해 비파괴검사결과를 용이하게 인식할 수 있게 되는 것이다. The
상기 데이터부(240)는 상기 분석부(220)에 의해 분석된 데이터가 저장되도록 하는 구성에 해당한다. The
한편 본 발명에서는 프루브(100)에 대해 4가지 실시 예를 제시하고 있는 바, 이렇게 4가지 실시 예를 제시하는 이유는 부식 및 단선을 제외한 불연속면의 존재에 의해 분석값의 정확도를 저하시키는 것을 방지하기 위한 것이다. In the present invention, four examples of the
도 3a에서 보면 프루브(100)의 직경이 와이어(310)의 직경보다 작은 경우 프루브(100)에 의해 조사되는 초음파(S1)은 그대로 와이어(310)로 전달은 되나 부식 및 단선에 의해 반사파로 돌아오는 초음파(S2)의 경우 단면차로 인해 분산, 회절 등으로 외부로 흘려버리는 반사파(S2-1)가 존재하게 되어 분석의 복잡성을 유발하거나 분석치의 오차가 발생하게 되는 것이다. 3A, when the diameter of the
반대로 도 3b에서 보는 바와 같이 프루브(100)의 직경이 와이어(310)의 직경보다 큰 경우 프루브(100)에 의해 조사되는 초음파(S1) 일부가 단면차로 외부로 흘러버리는 초음파(S1-1)가 존재하게 되어 상기에서 언급한 동일한 문제가 야기되는 것이다. 3B, when the diameter of the
이에 본 발명에서는 도 4에서 첫 번째 실시 예를 제시한다. Accordingly, the first embodiment of the present invention is shown in FIG.
본 실시 예에서 프루브(140)는, 판형상의 가압대(141)와, 상기 가압대(141)의 일측 배면에 형성되며 초음파를 인가하는 인가부(142)와, 상기 가압대(141)의 전면에서 상기 인가부(142)와 연결되는 연결부(144)와, 상기 연결부(144)에 연결되며 상기 인가부(142)에서 인가되는 초음파를 조사하는 탐침(143)과, 상기 가압대(141)의 타측 배면에 형성되는 손잡이부(145)를 포함하는 것을 특징으로 한다. In the present embodiment, the
상기 인가부(142)는 전기적인 연결에 의해 초음파를 인가하는 구성에 해당한다. The
상기 연결부(144)는 도면번호가 도시되지 않았으나 스프링에 의해 상기 탐침(143)과 상기 인가부(142)를 연결하는 구성으로 인가부(142)를 전방향으로 가압함에 따라 연결부(144)에서는 스프링이 응축되면서 연결부(144) 내에서 도면에 도시된 바는 없으나 인가부(142)와 탐침(143)이 전기적으로 접촉이 되어 인가부(142)에서 인가되는 초음파가 상기 탐침(143)으로 전달되는 것이다.Although the
인가부(142)의 전방향 가압을 해제하면 연결부(144)에서는 스프링이 복원되면서 연결부(144) 내에서 도면에 도시된 바는 없으나 인가부(142)와 탐침(143)이 전기적으로 비접촉이 되어 탐침(143)으로 초음파가 전달되는 것이 차단되도록 하는 것이다. The spring is restored in the
본 실시 예에서는 이러한 인가부(142), 연결부(144) 및 탐침(143)이 일측에 구성된 판형상의 가압대(141)가 구성되도록 하고 상기 가압대(141)의 타측으로 그 배면에 손잡이부(145)가 구성되도록 하여 사용자는 상기 인가부(142)와 상기 손잡이부(145)를 동시에 파지한 상태로 상기 가압대(141)가 밸런스를 유지하면서 연결부(144)의 가압을 통한 탐침(143)으로 초음파의 전달이 가능하도록 하여 와이어 등 피조사체의 중심으로 초음파가 조사되도록 하는 것이다. In this embodiment, a plate-like
그 다음으로 도 5를 참조하여 본 발명의 일 구성인 프루브의 2번째 실시 예를 설명한다. Next, referring to Fig. 5, a second embodiment of the probe, which is an embodiment of the present invention, will be described.
본 실시 예에서 프루브(110)는, 바형의 탐침(111)과, 상기 탐침(111) 외주연에 부착되는 하나 이상의 초음파송수신자(112)와, 일단부가 상기 탐침(111)에 연결되고 타단부에 케이블(300)을 구성하는 일 와이어(310)의 직경에 대향하는 요홈형상의 수용홈(113-2)이 형성되며 그 외주연이 상기 탐침(111) 및 수용되는 와이어(310)의 외주연과 연하는 커넥터(113)를 포함하는 것을 특징으로 한다. In this embodiment, the
즉 본 실시 예의 경우 일 와이어(310)에 초음파를 조사하는 경우 와이어(310)의 직경에 따라 커넥터(113)를 호환하여 프루브(110)와 와이어(310)의 단면차를 보정하여 조사파와 반사파의 분산, 회절을 최소화 하는 것이다. That is, in the case of this embodiment, when the ultrasonic wave is irradiated on one
상기 커넥터(113)는 도 5에서 보는 바와 같이 와이어(310)의 직경에 따라 복수로 구성되는 것으로 일단부에는 상기 탐침(111)이 장착되고 타단부에 조사대상인 와이어(310)가 장착되도록 하는 것으로 이를 위해 도면에서는 양 단부에 수용홈(113-1, 113-2)이 형성되도록 하여 끼움방식으로 장착이 되도록 하는 예를 제시하나 이 외에도 나사결합에 의해 체결하도록 할 수 있음은 당연하다. As shown in FIG. 5, the
또한 상기 커넥터(113)는 외주연이 상기 탐침(111) 및 수용되는 와이어(310)의 외주연과 연하도록 구성되는 바, 도 5에서 보는 바와 같이 곡면을 형성하면서 탐침(111), 커넥터(113) 및 와이어(310)의 각 외주연이 단차를 형성하지 않고 연결되도록 하는 것이다. 이렇게 구성하는 이유도 상기에서 언급한 바와 같이 조사파와 반사파에 분산, 회절의 발생을 최대한 제어하여 분석값 도출의 용이성 및 정확성을 배가시키기 위한 것이다. The
한편 본 발명에서는 도 6에서 보는 바와 같이 복수의 와이어(310)에 의해 형성되는 와이어다발(320)에 대한 초음파 조사를 위한 실시 예를 제시하고 있다. In the present invention, as shown in FIG. 6, an embodiment for applying ultrasonic waves to a
본 실시 예에서 제시하는 프루브(120)는, 복수의 와이어(310)에 의해 형성되는 와이어다발(320) 외주연에 형성되는 빈공간에 게재되며 상기 와이어(310)와 재질이 동일한 필러와이어(121)와, 상기 필러와이어(121)가 게재된 와이어다발(320)이 형성하는 외주연을 감싸는 가스켓(122)과, 내부에 복수의 초음파송수신자가(124) 장착되며 상기 가스켓(122)을 감싸면서 체결되는 클램프(123)를 포함하는 것을 특징으로 한다. The
일반적으로 케이블(300)은 복수의 와이어(310)가 와이어다발(320)을 이루며 피복(330)에 의해 감싸지면서 내재된 형태로서 와이어다발(320)이 내재된 단면의 형상은 다양하게 형성되며 도 6에서 보는 바와 같이 외주에 빈공간이 다수 형성될 수 있다.In general, a
즉 와이어다발(320)이 형성하는 단면은 무정형으로 외주부분에 빈공간이 형성되어 이러한 빈공간에 의해 와이어다발(320)에 초음파의 균일하고 대칭적인 조사가 이루어지는 것이 용이하지 않다. 즉 균일하고 대칭적인 초음파의 조사가 이루어지지 않음에 따라 분석이 용이성 및 정확성이 저하되는 결과를 초래하는 문제가 있는 것이다. In other words, the cross section formed by the
이에 본 발명에서는 와이어다발(320)의 외주에 형성되는 간극(빈공간))에 게재되는 필러와이어(121)를 제시하고 있다. 도 6에서 보는 바와 같이 필러와이어(121)는 각 와이어(310)와 동일형상 및 재질로 구성되며 빈공간에 게재시킴으로써 클램프(123)와의 접촉면적을 균일하게 하는 것이다. 결과적으로 무정형의 와이어다발(320)에 있어 필러와이어(121)의 게재로 초음파의 조사가 균일하고 대칭적으로 이루어지도록 하는 것이다. Accordingly, the present invention shows a
여기서 필러와이어(121)는 각 와이어(310)와 동일 재질 및 동일 형상으로 구성하는 것이 바람직한 바, 이렇게 구성하여 와이어다발(320)의 빈공간에 게재됨으로써 와이어다발(320)과 필러와이어(121)에 의해 형성되는 단면이 도 6에서 보는 바와 같이 거의 원형에 가까워지도록 하여 클램프(123)에 내재된 복수의 초음파송수신자가(124)와 균일하게 접촉되도록 하는 것이다. The
특히 상기 필러와이어(121)는 연성의 재질을 가지고 있으므로 도 7에서 보는 바와 같이 와이어다발(320)에서 각 와이어(310)와 동일한 곡률이 형성되도록 게재될 수 있다. 즉 케이블(300)에서 복수의 와이어(310)는 나선형으로 감기는 형상으로 와이어다발(320)을 형성하며 와이어다발(320)은 피복(330)에 매립되는데 이러한 와이어다발(320)에 의해 형성되는 빈공간의 경우도 길이방향으로 와이어(310)와 동일하게 나선형으로 형성되는 것이다.In particular, since the
이에 상기 필러와이어(121)가 나선형으로 곡률을 형성하는 빈공간에 게재되도록 함으로써 초기 단면의 연속성이 보장되며 이러한 점에 의해 균일하고 대칭적인 초음파조사가 가능하게 되는 것이다. By providing the
상기 가스켓(122)은 필러와이어(121)가 게재된 와이어다발(320)을 잡아주는 기능을 하는 것으로 도 6 등에서는 탄성재질로서 필러와이어(121)가 게재된 와이어다발(320)에 체결되어 일측에서 볼트결합에 의해 체결되도록 하는 예를 제시하고 있다. The
상기 클램프(123)는 내부에 복수의 초음파송수신자가(124)가 구성되고 이 경우도 도면에서는 상기 가스켓(122)과 동일한 형상으로 구성되어 가스켓(122)에 의해 필러와이어(121)가 게재된 와이어다발(320)이 고정된 상태에서 가스켓(122) 외주에 체결되도록 하여 볼트결합에 의해 가스켓(122) 외주를 가압하도록 하는 것이다. The
이렇게 구성되는 실시 예에 의해 무정형의 와이어다발(320)의 경우도 균일하고 대칭적인 초음파의 조사가 가능하도록 하여 분석의 용이성과 정확도를 높일 수 있게 되는 것이다. According to this embodiment, the
상기에서 본 3가지 실시 예의 경우는 도면에 도시된 바는 없으나 케이블(300)의 정착부에서 피복(330)이 제거된 상태의 와이어(310) 또는 와이어다발(320)에 대한 비파괴검사를 상정하고 있는데 케이블(300)은 정착부 외에서는 피복(330)에 와이어다발(320)이 내재된 상태이므로 이러한 경우의 비파괴검사에 대해서 본 발명에서는 도 8 및 도 9에서 실시예로서 제시한다.In the case of the three embodiments described above, it is assumed that the nondestructive inspection of the
한편 케이블(300)은 현수교 등 구조물의 사이즈 등에 따라 직경을 달리하며 시공후 온도차 등에 의해 피복(330)의 형상변형으로 케이블(300)의 외경이 무정형으로 변형되는 경우가 다수 존재한다. 즉 케이블(300) 자체의 비파괴검사에서도 균일하고 대칭적인 조사가 이루어지기 위해서는 직경 및 형상의 보정이 필요한 것이다. On the other hand, there are many cases where the
이에 본 실시 예에서의 프루브(130)는, 케이블(300)의 외측에 위치하며 원심방향으로 개구(131-1)가 되어 단면이 "ㄷ"자 형상이며 내부에 복수의 초음파송수신자(132)가 장착되는 원형의 프레임(131)과, 상기 프레임(131)의 내측 테두리에 구성되며 상기 개구(131-1) 양단에서 팽창시 케이블의 외주연을 가압하는 패커(134)과, 상기 프레임(131)과 상기 패커(134) 및 상기 케이블(300)에 의해 형성되는 공간으로 접촉매질(w)을 주입하는 주입라인(135)을 포함하는 것을 특징으로 한다. The
상기 프레임(131)은 원형으로 케이블(300)의 외측에 위치하도록 체결되는 것으로 상기 프레임(131)의 내경이 상기 케이블(300) 외경보다 크게 구성되는 것이다. The
상기 프레임(131)의 단면은 도 8에서 보는 바와 같이 도면상 하방향으로 개구(131-1)가 형성된 "ㄷ"자 형상으로 양측벽과 양측벽을 연결하는 상면으로 구성되며 양측벽과 상면은 도면에서 보는 바와 같이 상호 연통되는 구조로 구성된다. 이를 위해 도면에 도시된 바는 없으나 양측벽과 상면은 어떠한 지지수단에 의해 공간이 형성되도록 2중벽구조로 구성되어야 한다. As shown in FIG. 8, the
상기 프레임(131)의 내부에는 도면에서 보는 바와 같이 양측벽을 사선으로 연결하는 지지대(133)가 구성되고 상기 지지대(133)에 초음파송수신자(132)가 고정되는데 이렇게 초음파송수신자(132)가 경사구배를 형성하면서 고정되는 이유는 초음파의 조사에 의해 케이블(300) 내부에서 굴절에 의해 초음파가 축방향으로 직진성이 유지되도록 하기 위한 것이다. As shown in the figure, the
상기 프레임(131)에는 상기 초음파송수신자(132)와 외측으로부터 전기적연결라인(132-1)이 구성되며 상기 프레임(131) 내부로 접촉매질을 주입하는 주입라인(135)이 형성되고 양측벽에 형성되는 패커(134)에 공기를 주입하는 공기주입라인(136)이 형성된다. An
상기 프레임(131)이 케이블(300)의 외측에 체결되도록 하는 구조는 다양하게 구성될 수 있는데 도 9에서는 원형의 프레임(131)이 한쌍의 유닛으로 힌지결합(131-3)에 의해 연결되어 힌지연동에 의해 케이블(300) 외측에서 체결되도록 하는 예가 제시된다. 이 경우 2부분의 접촉면(131-2)이 형성되는데 이러한 접촉면(131-2)에는 수밀패킹 등 수밀수단이 게재되어 내부로 충진되는 접촉매질(w)의 누수를 방지하여야 하는 것은 당연하다. In FIG. 9, the
상기 패커(134)는 상기 프레임(131)의 내측 테두리에 구성되며 상기 개구(131-1) 양단에서 팽창시 케이블(300)의 외주연을 가압하도록 하는 구성으로 더욱 상세히는 도 7에서 보는 바와 같이 상기 패커(134)는 프레임(131)에서 양측벽에 각각 구성되는 것으로 상기 공기주입라인(136)에 의한 공기주입에 의해 팽창되는 것이며 상기 공기주입라인(136)에 의한 공기흡입에 의해 수축이 되는 것이다. 이러한 패커(134)의 팽창에 의해 무정형의 케이블(300)에 상기 프레임(131)이 고정되는 것이며 내부로 주입된 접촉매질의 외부유출을 차단하게 되는 것이다.The
상기 패커(134)는 프레임(131)과 부착된 상태이므로 상기에서 본 바와 같이 프레임(131)의 케이블(300) 외측에 체결되는 수단에 따라 구조를 달리할 것인데 도 9에서는 예로 상기 프레임(131)이 한쌍의 유닛으로 구성되어 힌지결합(131-3)에 의해 착탈이 가능하도록 하는 바, 패커(134)의 경우도 프레임(131)을 형성하는 각 유닛에 각각 부착된 상태로 구성되어 케이블(300)에 체결시 2부분의 접촉면(134-1)이 형성된다. 이 경우도 접촉면(134-1)에 겹침 등 수밀을 위한 어떠한 구성 또는 조치가 이루어져야 하는 것은 당연하다. 예로 접촉면(134-1)의 테이핑, 실리콘도포 등 다양한 구성 또는 조치가 이루어질 수 있으므로 상세설명은 생략한다. The
상기 주입라인(135)은 도면에 도시된 바는 없으나 접촉매질저장조에 연결되어 상기 프레임(131)과 상기 패커(134) 및 상기 케이블(300)에 의해 형성되는 공간으로 접촉매질(w)을 주입하고 검사후에는 내부에 충진된 접촉매질(w)을 흡입하는 구성에 해당한다. The
이하 본 실시 예의 작용기작을 설명한다. Hereinafter, the mechanism of operation of this embodiment will be described.
우선 검사대상 케이블(300) 외측에 프레임(131) 및 패커(134)를 장착한다. First, the
그 다음으로 공기주입라인(136)을 가동하여 패커(134)를 팽창시킴에 의해 프레임(131)이 케이블(300) 외주연에서 고정이 되도록 한다. Next, the
그 다음으로 주입라인(135)을 통해 프레임(131), 패커(134) 및 케이블(300)에 의해 형성되는 폐공간에 접촉매질(w)을 충진한다. Filling the contact space (w) into the waste space formed by the frame (131), the packer (134) and the cable (300) through the injection line (135).
그 다음으로 상기 초음파송수신자(132)의 가동으로 케이블(300)로 초음파를 조사하고 그 반사파를 수신하여 상기에서 언급한 분석이 이루어지도록 하는 것이다. Then, ultrasonic wave is irradiated to the
검사가 완료되면 주입라인(135)을 통해 접촉매질(w)을 흡입하고 공기주입라인(136)에 의해 공기를 흡입하여 패커(134)를 수축시킨 상태에서 프레임(131)과 패커(134)의 해체작업을 수행하는 것이다. When the inspection is completed, the contact medium w is sucked through the
상기와 같은 구성에 의해 케이블(300)의 직경, 외주연의 무정형 등에 상관없이 초음파의 균일하고 대칭적인 조사가 가능하게 되어 용이하며 정확한 검사가 수행될 수 있는 것이다. With such a configuration, it is possible to uniformly and symmetrically investigate the ultrasonic waves irrespective of the diameter of the
이상 설명한 내용을 통해 당업자라면 본 발명의 기술사상을 일탈하지 아니하는 범위에서 다양한 변경 및 수정 가능함을 알 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정해져야만 할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the invention. Therefore, the technical scope of the present invention should not be limited to the contents described in the detailed description of the specification, but should be defined by the claims.
1 : 본 발명 100 : 프루브
200 : 모니터부1: Invention 100: Probe
200: Monitor section
Claims (6)
상기 프루브는,
판형상의 가압대와, 상기 가압대의 일측 배면에 형성되며 초음파를 인가하는 인가부와, 상기 가압대의 전면에서 상기 인가부와 연결되는 연결부와, 상기 연결부에 연결되며 상기 인가부에서 인가되는 초음파를 조사하는 탐침과, 상기 가압대의 타측 배면에 형성되는 손잡이부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 케이블 부식 및 단선 비파괴 검사장치.
A probe for transmitting and receiving ultrasonic waves by contact with a cable and constituting one or more ultrasonic transmitters / receivers; And a monitor unit electrically connected to the ultrasonic transceiver to apply ultrasonic waves to the ultrasonic transceiver and monitor a signal for the ultrasonic wave received from the ultrasonic transceiver,
The probe includes:
A pressing part which is formed on a back surface of the pressing band and applies an ultrasonic wave to the pressing part; a connecting part which is connected to the applying part on the front surface of the pressing part; And a grip portion formed on the other side rear surface of the pressing band, wherein the cable coring and single wire non-destructive testing device using ultrasonic waves.
상기 모니터부에는,
상기 초음파송수신자와 신호를 송,수신하는 신호송수신부와, 상기 신호송수신부로부터 전달된 신호를 분석하는 분석부와, 상기 분석부의 분석결과를 현시하는 디스플레이부와, 상기 분석부의 분석결과를 저장하는 데이터부를 포함하는 것을 특징으로 하는 초음파를 이용한 케이블 부식 및 단선 비파괴 검사장치.
The method according to claim 1,
In the monitor section,
An analyzing unit for analyzing a signal transmitted from the signal transmitting and receiving unit; a display unit for displaying an analysis result of the analyzing unit; Wherein the data portion includes a data portion to which the ultrasonic wave is applied.
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---|---|---|---|
KR1020160087080A KR101692415B1 (en) | 2016-07-08 | 2016-07-08 | Non destructive examination equipment for cable using ultrasonic |
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2016
- 2016-07-08 KR KR1020160087080A patent/KR101692415B1/en active IP Right Grant
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