KR101862302B1 - 와이어 검사 장치 및 그 방법 - Google Patents

와이어 검사 장치 및 그 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR101862302B1
KR101862302B1 KR1020160062826A KR20160062826A KR101862302B1 KR 101862302 B1 KR101862302 B1 KR 101862302B1 KR 1020160062826 A KR1020160062826 A KR 1020160062826A KR 20160062826 A KR20160062826 A KR 20160062826A KR 101862302 B1 KR101862302 B1 KR 101862302B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
crack
wire
carrier
inspection
pulse
Prior art date
Application number
KR1020160062826A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20170131962A (ko
Inventor
김종포
이영기
오재석
Original Assignee
(주)한성중공업
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by (주)한성중공업 filed Critical (주)한성중공업
Priority to KR1020160062826A priority Critical patent/KR101862302B1/ko
Publication of KR20170131962A publication Critical patent/KR20170131962A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101862302B1 publication Critical patent/KR101862302B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/04—Analysing solids
    • G01N29/041—Analysing solids on the surface of the material, e.g. using Lamb, Rayleigh or shear waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N29/00—Investigating or analysing materials by the use of ultrasonic, sonic or infrasonic waves; Visualisation of the interior of objects by transmitting ultrasonic or sonic waves through the object
    • G01N29/02—Analysing fluids
    • G01N29/024—Analysing fluids by measuring propagation velocity or propagation time of acoustic waves
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/0058—Kind of property studied
    • G01N2203/006—Crack, flaws, fracture or rupture
    • G01N2203/0062—Crack or flaws
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2203/00—Investigating strength properties of solid materials by application of mechanical stress
    • G01N2203/02—Details not specific for a particular testing method
    • G01N2203/026—Specifications of the specimen
    • G01N2203/0262—Shape of the specimen
    • G01N2203/0278—Thin specimens
    • G01N2203/028—One dimensional, e.g. filaments, wires, ropes or cables

Abstract

본 발명은 와이어 검사 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시키는 검사파 발생기와, 상기 와이어의 일단부에 구비되어 상기 검사용 펄스가 통과된 후, 제 1 타단 반송파가 검출될 경우 제 1 타단 반송파 정보를 전달하고, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파가 검출될 경우 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보를 전달하는 검출기와, 상기 검사파 발생기를 통해 상기 검사용 펄스를 발생시키고, 상기 검출기로부터 상기 제 1 타단 반송파 정보, 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보 중 적어도 하나와 상기 검사용 펄스를 이용하여 상기 와이어의 손상 여부를 판단하되, 상기 제 1 타단 반송파 정보가 전달될 경우 상기 와이어가 정상 상태라고 판단하고, 상기 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보가 전달될 경우 상기 와이어가 손상된 상태라고 판단하는 제어기를 포함함으로써, 와이어의 일단에 검사용 펄스를 입력시킨 후 일단부에서 검출된 크랙 반송파 및 타단 반송파를 이용하여 와이어의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있다.

Description

와이어 검사 장치 및 그 방법{WIRE INSPECTION DEVICE AND ITS METHOD}
본 발명은 와이어의 일단에 검사용 펄스를 입력시킨 후 일단부에서 검출된 크랙 반송파 및 타단 반송파를 이용하여 와이어의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있는 와이어 검사 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
잘 알려진 바와 같이, 크레인, 엘리베이터, 교각 등과 같은 각종 장비 및 시설물에 설치된 와이어는 큰 압력을 받거나 외부 충격으로 인해 국부적으로 마모되거나 소손 절단될 가능성이 있으며, 이러한 와이어의 국부적 마모, 소손 절단 등에 따라 대형 사고의 발생 위험이 매우 높아질 수 있기 때문에, 지속적 및 주기적 검사 및 관리를 필요로 한다.
이에 따라, 각종 장비 및 시설물에 설치된 와이어는 주기적으로 손상 상태를 검사하고 있는데, 일정한 검사 주기에 따라 일일이 와이어를 점검해야만 하는 불편함이 있고, 높은 위치에 설치된 와이어의 검사를 위해서는 직접 높은 위치로 이동하면서 검사해야 하기 때문에 안전 문제가 발생할 가능성이 높은 문제가 있다.
이를 해결하기 위해 다양한 방식으로 와이어를 검사하고 있는데, 등록특허 제10-1353664호(2014.01.14.등록)에서는 와이어 점검 장치를 개시하면서 와이어를 따라 이동되도록 구성되는 이동본체와, 이동본체에 제공되어 이동본체의 이동 시 와이어를 따라 이동하면서 와이어의 손상부위를 감지하는 마모감지수단을 포함함으로써, 와이어의 상태점검을 원활하고 정확하게 수행할 수 있도록 하고 있다.
하지만, 상술한 바와 같은 와이어 점검 장치를 비롯한 종래의 방식에서는 와이어를 따라 이동하면서 와이어를 검사하는 수단(예를 들면, 마모감지수단, 카메라 등)이 필수적으로 요구되기 때문에, 그 장치비용이 많이 소요될 뿐만 아니라 구동의 번거로움, 상태 판단의 정확성 필요 등의 추가적인 문제점이 발생할 수 있다.
1. 등록특허 제10-1353664호(2014.01.14.등록) : 와이어 점검 장치
본 발명은 크레인, 엘리베이터, 교각 등과 같은 각종 장비 및 시설물에 설치된 와이어의 일단에 검사용 펄스를 입력시킨 후 일단부에서 검출된 크랙 반송파 및 타단 반송파를 이용하여 와이어의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있을 뿐만 아니라 각종 철골구조물 검사에 적용함으로써, 철골 구조물의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있는 와이어 검사 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
또한, 본 발명은 와이어의 일단부에 검사파 발생기와 검출기를 구비한 상태에서, 검사파 발생기로부터 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시킨 후, 검출기에서 크랙 반송파가 검출되는지의 여부에 따라 와이어의 손상 여부를 판단하고, 크랙 반송파가 검출될 경우 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 타단 반송파를 비교하여 와이어의 손상 여부를 상세하게 판단함으로써, 와이어의 손상 여부를 더욱 쉽게 판단하여 와이어를 효과적으로 관리할 수 있는 와이어 검사 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
아울러, 본 발명은 검사용 펄스와 크랙 반송파의 시간 차이를 통해 와이어의 손상 위치를 판단하고, 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 타단 반송파를 통해 와이어의 손상 크기를 판단함으로써, 와이어의 손상에 대한 상세 정보를 획득하여 와이어를 효과적으로 관리할 수 있는 와이어 검사 장치 및 그 방법을 제공하고자 한다.
본 발명의 실시예들의 목적은 이상에서 언급한 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 또 다른 목적들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
본 발명의 일 측면에 따르면, 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시키는 검사파 발생기와, 상기 와이어의 일단부에 구비되어 상기 검사용 펄스가 통과된 후, 제 1 타단 반송파가 검출될 경우 제 1 타단 반송파 정보를 전달하고, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파가 검출될 경우 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보를 전달하는 검출기와, 상기 검사파 발생기를 통해 상기 검사용 펄스를 발생시키고, 상기 검출기로부터 상기 제 1 타단 반송파 정보, 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보 중 적어도 하나와 상기 검사용 펄스를 이용하여 상기 와이어의 손상 여부를 판단하되, 상기 제 1 타단 반송파 정보가 전달될 경우 상기 와이어가 정상 상태라고 판단하고, 상기 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보가 전달될 경우 상기 와이어가 손상된 상태라고 판단하는 제어기를 포함를 포함하는 와이어 검사 장치가 제공될 수 있다.
본 발명의 다른 측면에 따르면, 검사파 발생기를 통해 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시키는 단계와, 상기 와이어의 일단부에 구비된 검출기를 상기 검사용 펄스가 통과한 후, 제 1 타단 반송파가 검출되는지 체크하는 단계와, 상기 제 1 타단 반송파가 검출된 경우 제 1 타단 반송파 정보를 제어기로 전달하는 단계와, 상기 제어기에서 상기 제 1 타단 반송파 정보를 전달받아 상기 와이어가 정상 상태라고 판단하는 단계와, 상기 제 1 타단 반송파가 검출되지 않고, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파가 검출될 경우 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보를 상기 제어기에 전달하는 단계와, 상기 제어기에서 상기 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보가 전달될 경우 상기 와이어가 손상된 상태라고 판단하는 단계를 포함하는 와이어 검사 방법이 제공될 수 있다.
본 발명은 크레인, 엘리베이터, 교각 등과 같은 각종 장비 및 시설물에 설치된 와이어의 일단에 검사용 펄스를 입력시킨 후 일단부에서 검출된 크랙 반송파 및 타단 반송파를 이용하여 와이어의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있을 뿐만 아니라 각종 철골구조물 검사에 적용함으로써, 철골 구조물의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있다.
또한, 본 발명은 와이어의 일단부에 검사파 발생기와 검출기를 구비한 상태에서, 검사파 발생기로부터 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시킨 후, 검출기에서 크랙 반송파가 검출되는지의 여부에 따라 와이어의 손상 여부를 판단하고, 크랙 반송파가 검출될 경우 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 타단 반송파를 비교하여 와이어의 손상 여부를 상세하게 판단함으로써, 와이어의 손상 여부를 더욱 쉽게 판단하여 와이어를 효과적으로 관리할 수 있다.
아울러, 본 발명은 검사용 펄스와 크랙 반송파의 시간 차이를 통해 와이어의 손상 위치를 판단하고, 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 타단 반송파를 통해 와이어의 손상 크기를 판단함으로써, 와이어의 손상에 대한 상세 정보를 획득하여 와이어를 효과적으로 관리할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 검사 장치의 개략적인 블록 구성도이고,
도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따라 와이어 검사 방식을 설명하기 위한 도면이며,
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 와이어의 손상을 검사하는 과정을 나타낸 단계별 흐름도이다.
본 발명의 실시예들에 대한 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하고, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다.
본 발명의 실시예들을 설명함에 있어서 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 그리고 후술되는 용어들은 본 발명의 실시예에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예를 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 검사 장치의 개략적인 블록 구성도이고, 도 2a 내지 도 2e는 본 발명의 일 실시예에 따라 와이어 검사 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 1와 도 2a 내지 도 2e를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 와이어 검사 장치(100)는 검사파 발생기(110), 검출기(120), 제어기(130) 등을 포함할 수 있다. 여기에서, 와이어(10)의 타단은 오픈되어 있는 상태인 것으로 하여 이하에서 설명하기로 한다.
검사파 발생기(110)는 검사용 펄스를 발생시켜 와이어(10)의 일단에 입력시키는 것으로, 검사용 펄스(square wave)는 예를 들어 초음파, 전기적 고주파 등을 포함할 수 있고, 전기적 고주파는 예를 들어 RF신호 등을 포함할 수 있다.
예를 들면, 검사용 펄스는 도 2a에 도시한 바와 같이 여러 주파수대의 파형이 합쳐져 사각파의 형태로 와이어(10)의 일단에 입력될 수 있다.
검출기(120)는 와이어(10)의 일단부에 구비되어 와이어(10)의 타단에 반사되는 타단 반송파를 검출하고, 와이어(10)에 크랙이 존재할 경우 크랙 반송파를 검출하는 것으로, 시간, 전압, 파형 등을 표시하여 파형의 전압 최소치 및 최대치, 신호의 빈도, 펄스 간의 시간, 신호 간의 시차 등을 분석할 수 있는 오실로스코프 등을 포함할 수 있다.
이러한 검출기(120)에서는 도 2b에 도시한 바와 같이 와이어(10)에 크랙(20)이 존재하지 않는 정상 상태의 경우 와이어(10)의 일단에 입력된 검사용 펄스가 통과되고, 와이어(10)의 타단에 도달하여 반사된 후, 와이어(10)의 길이에 대응하는 제 1 소요시간이 경과되어 도착한 제 1 타단 반송파가 검출될 경우 이러한 제 1 타단 반송파를 표시하면서 해당 제 1 타단 반송파에 대응하는 제 1 타단 반송파 정보(예를 들면, 제 1 소요시간, 제 1 반송파 세기 등)를 제어기(130)에 전달할 수 있다.
또한, 검출기(120)에서는 도 2c에 도시한 바와 같이 와이어(10)에 크랙(20)이 존재하여 손상된 상태의 경우 와이어(10)의 일단에 입력된 검사용 펄스가 통과되고, 와이어(10)에 존재하는 크랙(20)에서 반송되는 크랙 반송파를 검출하면서 와이어(10)의 타단에 도달하여 반사되는 제 2 타단 반송파를 검출하는데, 크랙(20)의 위치에 대응하는 제 2 소요시간에 검출되는 크랙 반송파를 표시하면서 그에 대응하는 크랙 반송파 정보(예를 들면, 제 2 소요시간, 크랙 반송파 세기 등)를 제어기(130)에 전달하고, 와이어(10)의 길이에 대응하는 제 1 소요시간에 검출되는 제 2 타단 반송파를 표시하면서 그에 대응하는 제 2 타단 반송파 정보(예를 들면, 제 1 소요시간, 제 2 타단 반송파 세기 등)를 제어기(130)에 전달할 수 있다.
제어기(130)는 각 구성부의 동작을 제어하면서 검출기(120)로부터 전달되는 검사용 펄스, 타단 반송파, 크랙 반송파 등을 이용하여 와이어(10)에 크랙(20)이 존재하는지의 여부를 판단하는 것으로, 검출기(120)로부터 제 1 타단 반송파 정보가 전달될 경우 와이어(10)가 정상 상태라고 판단할 수 있다.
또한, 제어기(130)는 검출기(120)로부터 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파가 전달될 경우 와이어(10)가 손상된 상태, 즉 와이어(10)에 크랙(20)이 존재하는 상태라고 판단할 수 있다.
이러한 와이어(10)의 손상 상태를 판단한 후에 와이어(10)에 존재하는 크랙(20)의 상태를 상세하게 판달할 수 있는데, 검사용 펄스 및 크랙 반송파의 시간 차이를 통해 와이어(10)의 손상 위치(즉, 크랙(20)의 위치)를 판단할 수 있고, 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파의 저항 분석을 통해 와이어(10)의 손상 크기(즉, 크랙(20)의 면적 및 폭)를 판단할 수 있다.
예를 들면, 도 2c에 도시한 바와 같이 검사파 발생기(110)에서 발생된 검사용 펄스가 와이어(10)의 일단에 입력되고, 입력된 검사용 펄스는 검출기(120)를 통과하여 와이어를 따라 전송된 후, 크랙(20)이 존재하는 위치에서 크랙 반송파로 반사(반송)되면서 와이어(10)의 타단에서 제 2 타단 반송파로 반사(반송)될 수 있다.
이에 따라 검출기(120)에서는 도 2d에 도시한 바와 같이 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파가 검출 및 표시되는데, 검사용 펄스와 크랙 반송파의 시간 차이를 Tc라고 하고, 검출기(120)에서 크랙(20)까지의 거리를 Lc라고 하며, 검사용 펄스의 전송 속도를 Ss라고 하면 아래의 수학식 1에 따라 와이어(10)에서 크랙(20)의 위치를 산출할 수 있다.
Figure 112016049217969-pat00001
또한, 와이어(10)에 존재하는 크랙(20)은 전류의 흐름을 방해하는 저항과 같은 역할을 하면서 크랙(20)으로 인해 "도체(크랙면 좌측)-공기(크랙)-도체(크랙면 우측)"의 형태를 가지기 때문에 커패시터의 역할을 하게 되는데, 이는 전기적 물성 측면에서 보면 도 2e에 도시한 바와 같이 와이어(W)에 저항(R)과 커패시터(C)가 추가된 등가회로로 표현할 수 있다.
한편, 저항(R)은 아래의 수학식 2와 같이 정의할 수 있다.
Figure 112016049217969-pat00002
여기에서, ρ는 물질상수로서 와이어의 비저항을 의미하고, L은 도선 길이를 의미하며, A는 도선의 단면적을 의미한다.
따라서, 와이어(10)에 존재하는 크랙(20)에 의한 저항(Rc)은 아래의 수학식 3과 같다.
Figure 112016049217969-pat00003
여기에서, Dc는 크랙의 길이(즉, 크랙의 폭, gap of crack)를 의미한다.
그리고, Aw를 크랙 위치에서 크랙(20) 면적을 제외한 와이어(10)의 단면적이고, A를 크랙(20) 발생 전의 와이어(10)의 단면적이라고 할 경우 "Aw=A-Ac"라고 할 수 있으며, 이에 따라 수학식 3은 아래의 수학식 4와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112016049217969-pat00004
한편, 커패시턴스(C)는 아래의 수학식 5와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112016049217969-pat00005
여기에서, ε은 유전율을 의미하고, A는 커패시터의 평판 면적을 의미하며, D는 커패시터 평판 간의 거리를 의미한다.
이러한 수학식 5를 와이어(10)에 존재하는 크랙(20)에 적용할 경우 아래의 수학식 6과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112016049217969-pat00006
여기에서, ε0은 공기의 유전율을 의미하고, Ac는 크랙의 단면적을 의미하고, Dc는 크랙의 폭을 의미한다.
이러한 크랙(20)에 의한 임피던스(Zc)는 아래의 수학식 7과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112016049217969-pat00007
여기에서, 크랙(20)에 의한 코일형 임피던스 XL-XC에 비해 매우 작기 때문에, 수학식 7은 아래의 수학식 8과 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112016049217969-pat00008
이러한 Zc는 TDR(Time Domain Reflectometry) 계측을 통해 결정할 수 있다.
한편, 회로에서 RC 회로의 사각파 임펄스 과도 응답의 경우 시정수(τ, 응답시간)는 아래의 수학식 9와 같이 나타낼 수 있다.
Figure 112016049217969-pat00009
이러한 τ는 임펄스 응답으로부터 결정할 수 있다.
즉, 크랙(20)의 위치를 판단하는 방식에 대해 설명하면, 검사용 펄스와 크랙 반송파 간의 시간 차이와 검사용 펄스의 전송 속도를 이용하여 검출기(120)와 크랙(20)의 위치를 산출함으로써, 와이어(10)에서 크랙(20)의 위치를 판단(산출)할 수 있다.
또한, 크랙(20)의 면적 및 폭을 판단하는 방식에 대해 설명하면, 상술한 바와 같은 방식으로 크랙(20)의 위치가 판단되고, 검사용 펄스를 이용하여 TDR 분석을 수행하여 크랙(20)의 임피던스(Zc)가 결정되면, 임피던스(Zc)와 시정수(τ)에 대한 수학식 8과 수학식 9를 연계 연산하여 크랙(20)의 저항(Rc)과 커패시턴스(Xc)를 결정하며, 크랙(20)의 단면적과 저항(Rc)에 대한 수학식 4를 이용하여 크랙(20)의 단면적(Ac)을 결정하고, 크랙 반송파로부터 임펄스 응답시간(τ)을 구한 후에, 크랙(20)의 커패시턴스(Xc)와 단면적(Ac)에 대한 수학식 6을 이용하여 크랙(20)의 폭(Dc)을 산출함으로써, 와이어(10)에 존재하는 크랙(20)의 면적 및 폭을 판단(산출)할 수 있다.
물론, 검사용 펄스가 전기적 신호 대신에 초음파를 사용하는 경우 저항 분석의 경우 동일하게 적용될 수 있고, 이 경우 반사파가 커패시터에 반응하지 않으므로 상술한 수학식에서 "Xc=0"과 같은 조건이 되는 것을 알 수 있고, 동일한 과정의 저항 분석을 통해 크랙의 위치와 단면적을 알 수 있다.
한편, 검사용 펄스 정보의 경우 제어기(130)에서 검사파 발생기(110)에 검사용 펄스 정보(예를 들면, 통과 시간, 사각파 세기 등)에 대응하는 검사용 펄스를 발생시키는 제어신호를 제공한 후, 이러한 검사용 펄스 정보를 이용하여 와이어(10)의 손상 여부를 판단하거나, 검사파 발생기(120)에서 발생된 검사용 펄스를 입력한 후, 그에 대응하는 검사용 펄스 정보를 제어기(130)에 전달하거나, 와이어에 입력된 검사용 펄스를 검출기(120)에서 검출한 후, 검사용 펄스에 대응하는 검사용 펄스 정보를 제어기(130)에 전달할 수 있음은 물론이다.
또한, 상술한 바와 같은 와이어 검사 장치(100)는 검사파 발생기(110), 검출기(120), 제어기 등이 유선 또는 무선으로 연결될 수 있으며, 유선 방식의 경우 직접 연결되거나 유선 케이블, 유선 포트 등을 이용하여 연결되어 데이터를 상호 전달할 수 있고, 무선 방식의 경우 이동 통신망을 이용하거나 블루투스, 와이파이 등과 같은 근거리 무선 통신 모듈을 구비하여 데이터를 상호 전달할 수 있음은 물론이다.
따라서, 본 발명은 크레인, 엘리베이터, 교각 등과 같은 각종 장비 및 시설물에 설치된 와이어의 일단에 검사용 펄스를 입력시킨 후 일단부에서 검출된 크랙 반송파 및 타단 반송파를 이용하여 와이어의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있을 뿐만 아니라 각종 철골구조물 검사에 적용함으로써, 철골 구조물의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있다.
또한, 본 발명은 와이어의 일단부에 검사파 발생기와 검출기를 구비한 상태에서, 검사파 발생기로부터 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시킨 후, 검출기에서 크랙 반송파가 검출되는지의 여부에 따라 와이어의 손상 여부를 판단하고, 크랙 반송파가 검출될 경우 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 타단 반송파를 비교하여 와이어의 손상 여부를 상세하게 판단함으로써, 와이어의 손상 여부를 더욱 쉽게 판단하여 와이어를 효과적으로 관리할 수 있다.
아울러, 본 발명은 검사용 펄스와 크랙 반송파의 시간 차이를 통해 와이어의 손상 위치를 판단하고, 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 타단 반송파를 통해 와이어의 손상 크기를 판단함으로써, 와이어의 손상에 대한 상세 정보를 획득하여 와이어를 효과적으로 관리할 수 있다.
다음에, 상술한 바와 같은 구성을 갖는 와이어 검사 장치에서 검사파 발생기로부터 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시킨 후, 제 2 검출기에서 통과 펄스가 검출될 경우 제 1 검출기에서 반송 펄스가 검출되는지의 여부에 따라 와이어의 손상 여부를 판단하는 과정에 대해 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따라 와이어의 손상을 검사하는 과정을 나타낸 단계별 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 검사파 발생기(110)를 통해 검사용 펄스를 발생시켜 와이어(10)의 일단에 입력시킬 수 있다(단계302). 여기에서, 검사용 펄스는 예를 들어 초음파, 전기적 고주파 등을 포함할 수 있고, 전기적 고주파는 예를 들어 RF신호 등을 포함할 수 있다.
이러한 검사파 발생기(110)에서는 제어부(130)의 제어에 따라 검사용 펄스를 발생시키거나 혹은 검사파 발생기(110)에 구비된 별도의 입력 버튼을 통해 검사용 펄스를 발생시킬 수 있다.
그리고, 와이어(10)에 검사용 펄스가 입력되어 와이어(110)의 일단부에 구비된 검출기(120)를 통과한 후, 검출기(120)를 통해 제 1 타단 반송파가 검출되는지 체크할 수 있다(단계304). 여기에서, 제 1 타단 반송파는 검사용 펄스가 와이어(10)를 따라 일단에서 타단으로 전송된 후, 타단에서 반사되어 돌아오는 파동을 의미한다.
상기 단계(304)에서의 체크 결과, 검출기(120)에서 제 1 타단 반송파가 검출된 경우 검출기(120)에서는 제 1 타단 반송파 정보를 제어기(130)로 전달할 수 있다(306). 여기에서, 제 1 타단 반송파 정보는 예를 들어 제 1 소요시간, 제 1 타단 반송파 세기 등을 포함할 수 있다.
그리고, 제어기(130)에서는 검출기(130)에서 크랙 반송파에 대한 정보가 전달되지 않으면서 와이어(10)의 타단에서 반송되어 검출되는 제 1 타단 반송파 정보가 전달된 경우 와이어(10)가 정상 상태라고 판단할 수 있다(단계308).
물론, 제 1 타단 반송파 정보를 기 저장된 반송파 정보(예를 들면, 와이어의 길이에 대응하여 기 저장된 소요시간, 반송파 세기 등)와 비교하여 ㅁ3% 내외의 값을 갖는 경우 정상 상태로 판단될 수 있음은 물론이다.
한편, 상기 단계(304)에서의 체크 결과, 검출기(120)에서 제 1 타단 반송파가 검출되지 않고, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파가 검출될 경우 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보를 제어기(130)에 전달할 수 있다(단계310). 여기에서, 크랙 반송파 정보는 예를 들어 제 2 소요시간, 크랙 반송파 세기 등을 포함할 수 있고, 제 2 타단 반송파 정보는 예를 들어 제 1 소요시간, 제 2 타단 반송파 세기 등을 포함할 수 있다.
상술한 바와 같은 본 발명의 다른 실시예에서는 제 1 타단 반송파가 검출되는 것을 먼저 체크하는 것으로 하여 설명하였으나, 실제로는 그 검출시간을 기준으로 크랙 반송파가 먼저 검출되기 때문에, 크랙 반송파와 제 2 타단 반송파가 검출될 경우에 와이어(10)의 손상 여부 판단 과정이 먼저 수행될 수 있음은 물론이다.
다음에, 제어기(130)에서는 검출기(120)로부터 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보가 전달될 경우 와이어(10)가 손상된 상태라고 판단할 수 있다(단계312).
그리고, 제어기(130)에서는 검사용 펄스, 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보를 이용하여 크랙의 위치를 판단할 수 있다(단계314). 예를 들면, 검사용 펄스와 크랙 반송파 간의 시간 차이와 검사용 펄스의 전송 속도를 이용하여 검출기(120)와 크랙(20)의 위치를 산출함으로써, 와이어(10)에서 크랙(20)의 위치를 판단(산출)할 수 있다.
또한, 제어기(130)에서는 검사용 펄스, 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보를 이용하여 크랙(20)의 면적 및 폭을 판단할 수 있다(단계316). 상기 단계(314)에서 크랙(20)의 위치가 판단되고, 검사용 펄스를 이용하여 TDR 분석을 수행하여 크랙(20)의 임피던스(Zc)가 결정되면, 임피던스(Zc)와 시정수(τ)에 대한 수학식 8과 수학식 9를 연계 연산하여 크랙(20)의 저항(Rc)과 커패시턴스(Xc)를 결정하며, 크랙(20)의 단면적과 저항(Rc)에 대한 수학식 4를 이용하여 크랙(20)의 단면적(Ac)을 결정하고, 크랙 반송파로부터 임펄스 응답시간(τ)을 구한 후에, 크랙(20)의 커패시턴스(Xc)와 단면적(Ac)에 대한 수학식 6을 이용하여 크랙(20)의 폭(Dc)을 산출함으로써, 와이어(10)에 존재하는 크랙(20)의 면적 및 폭을 판단(산출)할 수 있다.
따라서, 본 발명은 크레인, 엘리베이터, 교각 등과 같은 각종 장비 및 시설물에 설치된 와이어의 일단에 검사용 펄스를 입력시킨 후 일단부에서 검출된 크랙 반송파 및 타단 반송파를 이용하여 와이어의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있을 뿐만 아니라 각종 철골구조물 검사에 적용함으로써, 철골 구조물의 손상 여부를 쉽게 판단할 수 있다.
또한, 본 발명은 와이어의 일단부에 검사파 발생기와 검출기를 구비한 상태에서, 검사파 발생기로부터 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시킨 후, 검출기에서 크랙 반송파가 검출되는지의 여부에 따라 와이어의 손상 여부를 판단하고, 크랙 반송파가 검출될 경우 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 타단 반송파를 비교하여 와이어의 손상 여부를 상세하게 판단함으로써, 와이어의 손상 여부를 더욱 쉽게 판단하여 와이어를 효과적으로 관리할 수 있다.
아울러, 본 발명은 검사용 펄스와 크랙 반송파의 시간 차이를 통해 와이어의 손상 위치를 판단하고, 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 타단 반송파를 통해 와이어의 손상 크기를 판단함으로써, 와이어의 손상에 대한 상세 정보를 획득하여 와이어를 효과적으로 관리할 수 있다.
이상의 설명에서는 본 발명의 다양한 실시예들을 제시하여 설명하였으나 본 발명이 반드시 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함을 쉽게 알 수 있을 것이다.
10 : 와이어 20 : 크랙
100 : 와이어 검사 장치 110 : 검사파 발생기
120 : 검출기 130 : 제어기

Claims (10)

  1. 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시키는 검사파 발생기와,
    상기 와이어의 일단부에 구비되어 상기 검사용 펄스가 통과된 후, 제 1 타단 반송파가 검출될 경우 제 1 타단 반송파 정보를 전달하고, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파가 검출될 경우 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보를 전달하는 검출기와,
    상기 검사파 발생기를 통해 상기 검사용 펄스를 발생시키고, 상기 검출기로부터 상기 제 1 타단 반송파 정보, 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보 중 적어도 하나와 상기 검사용 펄스를 이용하여 상기 와이어의 손상 여부를 판단하되, 상기 제 1 타단 반송파 정보가 전달될 경우 상기 와이어가 정상 상태라고 판단하고, 상기 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보가 전달될 경우 상기 와이어가 손상된 상태라고 판단하는 제어기를 포함하며,
    상기 제어기는, 상기 검사용 펄스와 크랙 반송파 간의 시간 차이와 상기 검사용 펄스의 전송 속도를 이용하여 크랙의 위치를 판단하고, 상기 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파의 저항 분석을 통해 상기 크랙의 면적 및 폭을 판단하되,
    상기 제어기는, 상기 크랙의 위치가 판단되고, 상기 검사용 펄스를 이용하여 상기 크랙의 임피던스가 결정될 경우 상기 임피던스와 시정수를 이용하여 상기 크랙의 저항 및 커패시턴스를 결정하며, 상기 결정된 저항을 이용하여 상기 크랙의 단면적을 결정하고, 상기 크랙 반송파로부터 임펄스 응답시간을 구한 후에, 상기 커패시턴스 및 단면적을 이용하여 상기 크랙의 폭을 산출하는 와이어 검사 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 검사용 펄스는, 초음파 또는 전기적 고주파인 와이어 검사 장치.
  6. 검사파 발생기를 통해 검사용 펄스를 발생시켜 와이어의 일단에 입력시키는 단계와,
    상기 와이어의 일단부에 구비된 검출기를 상기 검사용 펄스가 통과한 후, 제 1 타단 반송파가 검출되는지 체크하는 단계와,
    상기 제 1 타단 반송파가 검출된 경우 제 1 타단 반송파 정보를 제어기로 전달하는 단계와,
    상기 제어기에서 상기 제 1 타단 반송파 정보를 전달받아 상기 와이어가 정상 상태라고 판단하는 단계와,
    상기 제 1 타단 반송파가 검출되지 않고, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파가 검출될 경우 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보를 상기 제어기에 전달하는 단계와,
    상기 제어기에서 상기 크랙 반송파 정보 및 제 2 타단 반송파 정보가 전달될 경우 상기 와이어가 손상된 상태라고 판단하는 단계를 포함하며,
    상기 와이어가 손상된 상태라고 판단하는 단계는, 상기 검사용 펄스와 크랙 반송파 간의 시간 차이와 상기 검사용 펄스의 전송 속도를 이용하여 크랙의 위치를 판단하고, 상기 검사용 펄스, 크랙 반송파 및 제 2 타단 반송파의 저항 분석을 통해 상기 크랙의 면적 및 폭을 판단하되,
    상기 와이어가 손상된 상태라고 판단하는 단계는, 상기 크랙의 위치가 판단되고, 상기 검사용 펄스를 이용하여 상기 크랙의 임피던스가 결정될 경우 상기 임피던스와 시정수를 이용하여 상기 크랙의 저항 및 커패시턴스를 결정하며, 상기 결정된 저항을 이용하여 상기 크랙의 단면적을 결정하고, 상기 크랙 반송파로부터 임펄스 응답시간을 구한 후에, 상기 커패시턴스 및 단면적을 이용하여 상기 크랙의 폭을 산출하는 와이어 검사 방법.
  7. 삭제
  8. 삭제
  9. 삭제
  10. 제 6 항에 있어서,
    상기 검사용 펄스는, 초음파 또는 전기적 고주파인 와이어 검사 방법.
KR1020160062826A 2016-05-23 2016-05-23 와이어 검사 장치 및 그 방법 KR101862302B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160062826A KR101862302B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 와이어 검사 장치 및 그 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020160062826A KR101862302B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 와이어 검사 장치 및 그 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20170131962A KR20170131962A (ko) 2017-12-01
KR101862302B1 true KR101862302B1 (ko) 2018-05-29

Family

ID=60921911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020160062826A KR101862302B1 (ko) 2016-05-23 2016-05-23 와이어 검사 장치 및 그 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101862302B1 (ko)

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129019A1 (fr) 2005-06-01 2006-12-07 Jspm Procede de controle de l'etat d'un arbre d'entrainement de machine tournante.
JP2009293981A (ja) 2008-06-03 2009-12-17 Hitachi Engineering & Services Co Ltd ガイド波を用いた検査方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2006129019A1 (fr) 2005-06-01 2006-12-07 Jspm Procede de controle de l'etat d'un arbre d'entrainement de machine tournante.
JP2009293981A (ja) 2008-06-03 2009-12-17 Hitachi Engineering & Services Co Ltd ガイド波を用いた検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20170131962A (ko) 2017-12-01

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US11041899B2 (en) Method and measuring assembly for monitoring a line
CA2778870C (en) Monitoring a supporting and propulsion means of an elevator system
JP4841166B2 (ja) 配線診断のための低電流ａｃ部分放電診断システム
US10209290B2 (en) Locating of partial-discharge-generating faults
CN101587097B (zh) 确定和评价检验对象中的涡流显示、尤其是裂纹的方法
KR101548288B1 (ko) 반사파 계측을 이용한 배선 진단 시스템
KR101570506B1 (ko) 선형 첩 반사파 계측법을 이용한 케이블 고장점 추정 및 임피던스 추정 장치 및 방법
US9989581B2 (en) Method and device for locating partial discharges in electric cables
CN103221829B (zh) 电器设备和用于确定电器设备中的断相的方法
US20160229667A1 (en) Method and device for checking the integrity of load bearing members of an elevator system
JP2019168253A (ja) 磁性体検査システム、磁性体検査装置および磁性体検査方法
KR101862302B1 (ko) 와이어 검사 장치 및 그 방법
KR101617414B1 (ko) 균열 모니터링 장치 및 이를 이용한 균열 모니터링 시스템
KR101417191B1 (ko) 전력기기의 위험도 분석 시스템 및 그 방법
CN104444224B (zh) 一种胶带输送机纵向撕裂检测装置及其方法
US20220050152A1 (en) Magnetic Material Inspection Device
CN109581147B (zh) 通过恒流源检测机动车数据电缆的检测设备和检测方法
JP2019207192A (ja) 材料試験機
KR100946285B1 (ko) 와전류를 이용한 와이어 로프 검사 장치
KR20180123263A (ko) 전력 케이블의 부분 방전의 방전위치 감지 시스템 및 위치 감지방법
KR100472918B1 (ko) 주파수 특성을 이용한 분기선 및 ｐｄｐ 전극 검사 방법
CN112782610A (zh) 基于无线传感网的接地网性能检测方法及系统
JP2002296002A (ja) 配線長計測装置、センサ識別装置及び、センサ位置確認装置
JP4034581B2 (ja) 配線長計測装置、センサ識別装置及び、センサ位置確認装置
Kasimov et al. Locational sensing equipment for detecting ice and damage on transmission lines

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant