KR101891415B1 - Apparatus and method for inline inspection of welds - Google Patents
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Abstract
본 발명은 판재 또는 배관의 용접부에서 발생 가능한 결함 검출 시스템 및 방법에 관한 것으로, 본 발명의 제1실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은 용접부를 포함하는 검사체의 일 측면에 배치되고, 상기 용접부를 중심으로 상기 용접부의 좌측 및 우측에 각각 구비된 복수의 전자기 음향센서; 및 상기 복수의 전자기 음향센서 중 제 1 전자기 음향센서를 통해 유도 초음파를 발생시키고, 상기 용접부에 의해 반사되는 상기 유도 초음파를 복수의 제 2 전자기 음향센서로부터 수신하여 상기 용접부의 결함을 검출하는 제어부를 포함한다. 이때, 상기 복수의 전자기 음향센서 각각은 검사체의 내부로 상기 유도 초음파를 발생시키고, 반사되어 돌아오는 상기 유도 초음파를 수신하는 코일 및 상기 코일의 상부에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 코일은 부채꼴 형상의 제 1 미앤더 코일 및 상기 제 1 미앤더 코일과 대향하도록 배치된 제 2 미앤더 코일을 포함하며, 상기 유도 초음파는 상기 제 1 전자기 음향센서의 상기 제 1 미앤더 코일 및 제 2 미앤더 코일에 의해 상기 검사체의 용접부에 집속된다.The present invention relates to a defect detection system and method that can occur in a welded portion of a plate material or a pipe, and a defect detection system of the welded portion according to the first embodiment of the present invention is disposed on one side of a test object including a weld portion, A plurality of electromagnetic acoustic sensors provided on left and right sides of the welded portion, respectively; And a control unit for generating guided ultrasonic waves through the first electromagnetic acoustic sensor among the plurality of electromagnetic acoustic sensors and receiving the guided ultrasonic waves reflected by the welding unit from the plurality of second electromagnetic acoustic sensors to detect defects in the welded part . Each of the plurality of electromagnetic acoustic sensors includes a coil for generating the guided ultrasonic wave into the inspecting body, a coil for receiving the guided ultrasonic wave reflected and returned, and a magnet disposed on the upper portion of the coil, And a second meander coil arranged to face the first meander coil, wherein the induced ultrasound is applied to the first meander coil and the second meander coil of the first electromagnetic acoustic sensor, And is focused on the welding portion of the inspection object by a coil.
Description
본 발명은 판재 또는 배관의 용접부에서 발생 가능한 결함 검출 시스템 및 방법에 관한 것이다. FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to a defect detection system and method that can occur in a weld of a plate or pipe.
조선, 석유화학, 발전 및 인프라 등의 산업 전반에서 판재 또는 배관의 결합을 위한 기술로서 용접이 많이 응용되고 있다. Welding is widely applied as a technology for joining plate or pipe in all industries such as shipbuilding, petrochemical, power generation, and infrastructure.
그러나, 용접은 짧은 시간 내에 국부적으로 두 판재의 원자 결합에 의해 접합되기 때문에, 재료, 운봉, 용접봉, 및 전류 등의 여러가지 외적 영향에 의해 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 구조물의 내구성을 저하시키고 접합부의 응력에 대한 강도를 상실시키는 용접부의 결함을 검출하는 검사 장치의 개발이 요구된다. However, since welding is locally bonded by atomic bonding of two sheets within a short time, defects may be caused by various external influences such as material, rod, electrode, and current. Therefore, it is required to develop an inspection apparatus which detects the defects of the welds, which deteriorates the durability of such structures and loses strength against the stresses of the joints.
이와 관련하여 대한민국 공개특허 제10-2011-0004393호(발명의 명칭: 반도체 물질 내부 결함 검출용 비파괴 초음파 검사방법 및 검출 시스템)는 반도체 물질의 길이를 따라서 이동함으로써 반도체 물질과의 사이에서 상대운동을 발생시키는 초음파 장치를 제공하고, 반도체 물질의 측면과 초음파 장치 간의 상대운동 발생 중에 초음파 장치는 반도체 물질을 향하여 초음파를 방사하고, 이와 동시에 반도체 물질의 내부에서부터 초음파 펄스까지의 초음파-에코 신호를 시간 및 위치 종속적으로 기록하며, 반도체 물질 벌크 전체로부터 반도체 물질 내부의 결함을 검사하는 길이와 횡단면 영역을 가지는 반도체 물질 내부의 결함을 검출하기 위한 비파괴 검사 방법을 개시하고 있다. Korean Patent Application No. 10-2011-0004393 (entitled " Nondestructive Ultrasonic Inspection Method and Detection System for Detecting Internal Defects in Semiconductor Materials ") discloses a method for detecting relative motion between a semiconductor material and a semiconductor material, Wherein the ultrasonic device emits ultrasonic waves toward the semiconductor material during the generation of relative motion between the side of the semiconductor material and the ultrasonic device, and at the same time, the ultrasonic-echo signal from the inside of the semiconductor material to the ultrasonic pulse, Discloses a non-destructive inspection method for detecting defects in a semiconductor material having a length and a cross-sectional area for inspecting a defect inside the semiconductor material from the entire bulk of the semiconductor material.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 판재 또는 배관 용접부에서 발생 가능한 결함 검출 시스템 및 방법을 제공한다. Disclosure of Invention Technical Problem [8] The present invention provides a defect detection system and method that can be applied to a plate or pipe weld.
한편, 본 발명에서 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 기술적 과제들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description of the present invention are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the precise form disclosed. It can be understood.
상술한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본 발명의 제1실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은 용접부를 포함하는 검사체의 일 측면에 배치되고, 상기 용접부를 중심으로 상기 용접부의 좌측 및 우측에 각각 구비된 복수의 전자기 음향센서; 및 상기 복수의 전자기 음향센서 중 제 1 전자기 음향센서를 통해 유도 초음파를 발생시키고, 상기 용접부에 의해 반사되는 상기 유도 초음파를 복수의 제 2 전자기 음향센서로부터 수신하여 상기 용접부의 결함을 검출하는 제어부를 포함한다. 이때, 상기 복수의 전자기 음향센서 각각은 검사체의 내부로 상기 유도 초음파를 발생시키고, 반사되어 돌아오는 상기 유도 초음파를 수신하는 코일 및 상기 코일의 상부에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 코일은 부채꼴 형상의 제 1 미앤더 코일 및 상기 제 1 미앤더 코일과 대향하도록 배치된 제 2 미앤더 코일을 포함하며, 상기 유도 초음파는 상기 제 1 전자기 음향센서의 상기 제 1 미앤더 코일 및 제 2 미앤더 코일에 의해 상기 검사체의 용접부에 집속된다. According to a first aspect of the present invention, there is provided a defect detection system for a weld according to the first aspect of the present invention, which is disposed on one side of an inspection body including a weld portion, A plurality of electromagnetic acoustic sensors each provided on the right side; And a control unit for generating guided ultrasonic waves through the first electromagnetic acoustic sensor among the plurality of electromagnetic acoustic sensors and receiving the guided ultrasonic waves reflected by the welding unit from the plurality of second electromagnetic acoustic sensors to detect defects in the welded part . Each of the plurality of electromagnetic acoustic sensors includes a coil for generating the guided ultrasonic wave into the inspecting body, a coil for receiving the guided ultrasonic wave reflected and returned, and a magnet disposed on the upper portion of the coil, And a second meander coil arranged to face the first meander coil, wherein the induced ultrasound is applied to the first meander coil and the second meander coil of the first electromagnetic acoustic sensor, And is focused on the welding portion of the inspection object by a coil.
또한 본 발명의 제2실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은 용접부를 포함하는 검사체의 일 측면에 배치되는 제 1 전자기 음향센서, 제 2 전자기 음향센서, 제 3 전자기 음향센서, 제 4 전자기 음향센서, 및 상기 제 1 전자기 음향센서를 통해 유도 초음파를 발생시키고, 상기 용접부에 의해 반사되는 상기 유도 초음파를 상기 제 2 전자기 음향센서, 상기 제 3 전자기 음향센서, 및 상기 제 4 전자기 음향센서로부터 수신하여 상기 용접부의 결함을 검출하는 제어부를 포함한다. 이때, 상기 제 1 내지 제4 전자기 음향센서 각각은 검사체의 내부로 상기 유도 초음파를 발생시키고, 반사되어 돌아오는 상기 유도 초음파를 수신하는 코일 및 상기 코일의 상부에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 코일은 부채꼴 형상의 제 1 미앤더 코일 및 상기 제 1 미앤더 코일과 대향하도록 배치된 제 2 미앤더 코일을 포함하며, 상기 유도 초음파는 상기 제 1 전자기 음향센서의 상기 제 1 미앤더 코일 및 제 2 미앤더 코일에 의해 상기 검사체의 용접부에 집속된다. Further, a defect detection system of a weld according to a second embodiment of the present invention includes a first electromagnetic acoustic sensor, a second electromagnetic acoustic sensor, a third electromagnetic acoustic sensor, a fourth electromagnetic acoustic sensor, Sensor and the first electromagnetic acoustic sensor to generate an induced ultrasound wave and to receive the induced ultrasound reflected by the welded part from the second electromagnetic acoustic sensor, the third electromagnetic acoustic sensor, and the fourth electromagnetic acoustic sensor And detecting a defect of the welded portion. Each of the first to fourth electromagnetic acoustic sensors includes a coil for generating the guided ultrasonic wave into the inspecting body, a coil for receiving the guided ultrasonic wave reflected and returned, and a magnet disposed on the coil, Wherein the coil includes a first meander coil of a meandering shape and a second meander coil arranged to face the first meander coil, wherein the induced ultrasound is applied to the first meander coil of the first electromagnetic acoustic sensor, 2 meander coil to the welding portion of the inspection object.
또한, 본 발명의 제 3 실시예에 따른 용접부를 포함하는 검사체의 일 측면에 배치되는 제 1 전자기 음향센서, 제 2 전자기 음향센서, 제 3 전자기 음향센서, 제 4 전자기 음향센서, 및 상기 제 1 전자기 음향센서를 통해 유도 초음파를 발생시키고, 상기 용접부에 의해 반사되는 상기 유도 초음파를 상기 제 2 전자기 음향센서, 상기 제 3 전자기 음향센서, 및 상기 제 4 전자기 음향센서로부터 수신하여 상기 용접부의 결함을 검출하는 제어부를 포함하는 용접부의 결함 검출 시스템의 결함 검출 방법은, 상기 제어부가 상기 검사체의 재질 및 두께에 따라 초음파 모드를 선택하는 제 1 단계; 상기 제어부가 상기 제 1 전자기 음향센서를 가진하여, 상기 선택된 모드의 유도 초음파를 상기 검사체의 용접부에 집속시키는 제 2 단계; 및 상기 제어부가 상기 제 2 전자기 음향센서, 상기 제 3 전자기 음향센서, 및 상기 제 4 전자기 음향 센서로부터 검사체의 용접부에 의해 반사되어 돌아오는 유도 초음파를 수신하여 결함을 검출하는제 3 단계를 포함한다. 상기 제 1 내지 제4 전자기 음향센서 각각은 상기 검사체의 내부로 상기 유도 초음파를 발생시키고, 반사되어 돌아오는 상기 유도 초음파를 수신하는 코일 및 상기 코일의 상부에 배치되는 마그넷을 포함하고, 상기 코일은 부채꼴 형상의 제 1 미앤더 코일 및 상기 제 1 미앤더 코일과 대향하도록 배치된 제 2 미앤더 코일을 포함한다. Further, a first electromagnetic acoustic sensor, a second electromagnetic acoustic sensor, a third electromagnetic acoustic sensor, a fourth electromagnetic acoustic sensor, and a second electromagnetic acoustic sensor, which are disposed on one side of the inspection body including the welded portion according to the third embodiment of the present invention, And a second electromagnetic acoustic sensor that receives the induced ultrasound reflected by the welded portion from the second electromagnetic acoustic sensor, the third electromagnetic acoustic sensor, and the fourth electromagnetic acoustic sensor, The method comprising: a first step of the ultrasonic wave mode being selected by the control unit according to the material and the thickness of the inspection object; A second step of the control unit having the first electromagnetic acoustic sensor to focus the guided ultrasonic wave of the selected mode on the welding portion of the inspection object; And a third step of the controller receiving guided ultrasonic waves reflected by the welded portion of the inspection object from the second electromagnetic acoustic sensor, the third electromagnetic acoustic sensor, and the fourth electromagnetic acoustic sensor to detect defects do. Wherein each of the first to fourth electromagnetic acoustic sensors includes a coil for generating the guided ultrasonic wave into the inspecting body, receiving the guided ultrasonic wave reflected and returned, and a magnet disposed on the coil, Shaped first meander coil and a second meander coil arranged to face the first meander coil.
전술한 본 발명의 과제 해결 수단 중 어느 하나에 의하면, 판재 또는 배관의 용접부에서 발생 가능한 결함을 검출할 수 있는 시스템 및 용접부의 결함 검출 방법을 검출 시스템 제공할 수 있다. According to any one of the above-mentioned objects of the present invention, it is possible to provide a system capable of detecting defects that can occur in a welded portion of a plate material or a pipe, and a defect detection method of a welded portion.
한편, 본 발명에서 얻을 수 있는 효과는 이상에서 언급한 효과들로 제한되지 않으며, 언급하지 않은 또 다른 효과들은 아래의 기재로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다. It should be understood, however, that the effects obtained by the present invention are not limited to the above-mentioned effects, and other effects not mentioned may be clearly understood by those skilled in the art to which the present invention belongs It will be possible.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 구성을 도시한 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 음향 센서를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 음향 센서에 포함되는 코일을 도시한 도면이다.
도 5는 도4에 도시된 코일의 일부를 확대한 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 음향센서의 가진에 따라 발생되는 탄성파의 종류를 도시하고 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 결함 검출 방법을 상세히 설명하기 위한 순서도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부 결함 검출 시스템에서 발생되는 유도 초음파의 송수신 경로를 상세히 설명하기 위한 도면이다.BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a defect detection system of a weld according to an embodiment of the present invention; FIG.
2 is a block diagram schematically showing the configuration of a defect detection system of a weld according to an embodiment of the present invention.
3 is a schematic view of an electromagnetic acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.
4 is a view showing a coil included in an electromagnetic acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.
5 is an enlarged view of a part of the coil shown in Fig.
6 illustrates the types of acoustic waves generated according to the excitation of an electromagnetic acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.
FIG. 7 is a flowchart illustrating a defect detection method of a defect detection system of a weld according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
FIG. 8 is a view for explaining a detailed transmission / reception path of guided ultrasonic waves generated in a welding defect detection system according to an embodiment of the present invention.
아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, which will be readily apparent to those skilled in the art. The present invention may, however, be embodied in many different forms and should not be construed as limited to the embodiments set forth herein. In order to clearly illustrate the present invention, parts not related to the description are omitted, and similar parts are denoted by like reference characters throughout the specification.
명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다. 또한 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함"한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미하며, 하나 또는 그 이상의 다른 특징이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Throughout the specification, when a part is referred to as being "connected" to another part, it includes not only "directly connected" but also "electrically connected" with another part in between . Also, when an element is referred to as "including" an element, it is to be understood that the element may include other elements as well as other elements, And does not preclude the presence or addition of one or more other features, integers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof.
본 명세서에 있어서 '부(部)'란, 하드웨어에 의해 실현되는 유닛(unit), 소프트웨어에 의해 실현되는 유닛, 양방을 이용하여 실현되는 유닛을 포함한다. 또한, 1 개의 유닛이 2 개 이상의 하드웨어를 이용하여 실현되어도 되고, 2 개 이상의 유닛이 1 개의 하드웨어에 의해 실현되어도 된다. In this specification, the term " part " includes a unit realized by hardware, a unit realized by software, and a unit realized by using both. Further, one unit may be implemented using two or more hardware, or two or more units may be implemented by one hardware.
본 명세서에 있어서 단말 또는 디바이스가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부는 해당 단말 또는 디바이스와 연결된 서버에서 대신 수행될 수도 있다. 이와 마찬가지로, 서버가 수행하는 것으로 기술된 동작이나 기능 중 일부도 해당 서버와 연결된 단말 또는 디바이스에서 수행될 수도 있다. In this specification, some of the operations or functions described as being performed by the terminal or the device may be performed in the server connected to the terminal or the device instead. Similarly, some of the operations or functions described as being performed by the server may also be performed on a terminal or device connected to the server.
조선, 석유화학, 발전 및 인프라 등의 산업 전반에서 판재 또는 배관의 결합을 위한 기술로서, 용접이 많이 응용되고 있다. Welding is widely applied as a technology for joining plates or pipes in all industries such as shipbuilding, petrochemical, power generation, and infrastructure.
그러나, 용접은 짧은 시간 내에 국부적으로 두 판재의 원자 결합에 의해 접합되기 때문에, 재료, 운봉, 용접봉, 및 전류 등의 여러가지 외적 영향에 의해 결함이 발생할 수 있다. 따라서, 이러한 구조물의 내구성을 저하시키고 접합부의 응력에 대한 강도를 상실시키는 용접부의 결함을 검출하는 검사 장치의 개발이 요구된다. However, since welding is locally bonded by atomic bonding of two sheets within a short time, defects may be caused by various external influences such as material, rod, electrode, and current. Therefore, it is required to develop an inspection apparatus which detects the defects of the welds, which deteriorates the durability of such structures and loses strength against the stresses of the joints.
본 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 판재 또는 배관의 용접부의 결함 검출 시스템 및 방법을 제공한다.SUMMARY OF THE INVENTION The present invention provides a defect detection system and method for a welding portion of a plate or pipe.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부 결함 검출 시스템 및 방법을 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, a welding defect detection system and method according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 구성을 도시한 도면이다. BRIEF DESCRIPTION OF DRAWINGS FIG. 1 is a diagram showing the configuration of a defect detection system of a weld according to an embodiment of the present invention; FIG.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 구성을 개략적으로 도시한 블록도이다.2 is a block diagram schematically showing the configuration of a defect detection system of a weld according to an embodiment of the present invention.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은, 복수의 전자기 음향 센서(100a, 100b1~100b3; 100)를 포함된다. Referring to FIG. 1, a defect detection system of a weld according to an embodiment of the present invention includes a plurality of electromagnetic
본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은 바람직하게 4개의 전자기 음향 센서를 구비할 수 있다. 더욱 상세하게, 4개의 전자기 음향 센서는 도 1에 도시된 바와 같이, 용접부(70)를 중심으로 좌측 및 우측에 대칭적으로 배치될 수 있다. A defect detection system of a weld according to an embodiment of the present invention may preferably include four electromagnetic acoustic sensors. More specifically, the four electromagnetic acoustic sensors may be disposed symmetrically on the left and right sides of the
이때, 4개의 전자기 음향 센서 중, 제 1 전자기 음향센서(100a)는 가진 센서로서 동작할 수 있고, 나머지 제 2 전자기 음향센서(100b1), 제 3 전자기 음향센서(100b2) 및 제 4 전자기 음향센서(100b3)는 수신센서로서 동작할 수 있다. At this time, among the four electromagnetic acoustic sensors, the first electromagnetic
이때, 각각의 전자기 음향센서(100)는 판재 또는 배관의 용접부(70)에서 발생 가능한 결함을 검출하기 위해, 유도 초음파를 발생 시키거나, 반사되어 돌아오는 유도 초음파를 검출할 수 있다. At this time, each of the electromagnetic
따라서, 복수의 전자기 음향센서(100) 각각은 도 2에 도시된 바와 같이, 가진부(140) 및 수신부(150)를 포함하며, 각각의 가진부(140) 및 수신부(150)는 제어부(200)에 의해 제어될 수 있다. 또한, 각각의 가진부(140)는 모드 선택부를(142)를 포함하며, 이에 따라 검사체(50)에 인가되는 유도 초음파의 모드를 선택할 수 있다. Each of the plurality of electromagnetic
구체적으로, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은, 배관 또는 판재의 재질 및 두께를 먼저 측정한 후, 유도 초음파 모드를 선택할 수 있다. 이때, 가진되는 유도 초음파는 표면파 또는 LAMB파(Lamb 파)일 수 있다. Specifically, the defect detection system of the weld according to an embodiment of the present invention can select the guided ultrasonic mode after first measuring the material and the thickness of the pipe or the plate material. At this time, the induced ultrasound excited can be a surface wave or a LAMB wave (Lamb wave).
한편, 도시되지는 않았으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은 사용자로부터 배관 또는 판재의 재질 및 두께를 입력받을 수 있는 입력 장치를 더 포함할 수 있다. Meanwhile, although not shown, the defect detection system of the weld according to the embodiment of the present invention may further include an input device capable of receiving the material and the thickness of the pipe or the plate material from the user.
따라서, 제어부(200)는 사용자로부터 입력된 배관 또는 판재의 재질 및 두께와 전자기 음향센서(100)를 가진시키는 가진 주파수를 고려하여 유도 초음파 모드를 자동으로 선택할 수 있다. 이때, 가진 주파수는 약 500KHz 내지 5MHz 일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. Accordingly, the
다시 말해, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템에서, 복수의 전자기 음향센서(100)는 각각은 가진부(140) 및 수신부(150)를 포함함에 따라, 상황에 따라서 가진센서 또는 수신센서로서 동작할 수 있다. In other words, in the defect detection system of the weld according to the embodiment of the present invention, the plurality of electromagnetic
따라서, 제어부(200)는 가진센서로 동작하는 전자기 음향센서(100)의 가진부(140)를 제어하여 유도 초음파를 발생시킬 수 있으며, 수신센서로 동작하는 전자기 음향센서(100)로부터 수신된 유도 초음파를 통해 용접부(70)의 결함을 검출할 수 있다. 또한, 제어부(200)는 수신센서로 동작하는 전자기 음향센서(100)로부터 수신된 유도 초음파의 변화 또는 용접부(70)의 결함 검출 결과를 출력부(300)를 통해 출력할 수 있다.Therefore, the
예를 들어, 상술한 바와 같이, 제 1 전자기 음향센서(100a)가 가진센서로 동작하고, 제 2 전자기 음향센서(100b1) 내지 제 4 전자기 음향센서(100b3)가 수신센서로 동작하는 경우, 제어부(200)는 가진센서로 동작하는 전자기 음향센서(100a)의 가진부(140)를 제어하여 유도 초음파를 발생시킬 수 있다.For example, as described above, when the first electromagnetic
더욱 상세하게, 각각의 전자기 음향센서(100)는 코일 및 코일의 상부에 형성된 마그넷을 포함하는데, 코일에 전압을 인가시켜 전류를 흐르게 하면 전자기 유도에 의해 자기장이 발생되고, 마그넷에 의한 정자기장에 의해 판재 또는 용접부(70)의 내부로 유도 초음파를 발생시킬 수 있다. 즉, 제어부(200)는 가진센서로 동작하는 제 1 전자기 음향센서(100a)의 가진부를 통해, 펄스 신호를 인가하여 자기장을 발생시킬 수 있으며, 가진 자기장의 세기를 조절할 수 있다. More specifically, each of the electromagnetic
또한, 제어부(200)는 제 2 전자기 음향센서(100b1), 제 2 전자기 음향센서(100b2), 및 제 3 전자기 음향센서(100b3)로부터 수신된 유도 초음파로부터 용접부(70)의 결함 발생 여부를 검출할 수 있다. 이때, 도시되지는 않았으나 제어부(200)는 수신부(150)로부터 수신된 유도 초음파의 신호를 검출하기 위하여 오실로스코프 또는 신호증폭기 등을 포함할 수 있다. The
제어부(300)는 출력부(400)를 통해, 제 2 전자기 음향센서(100b1), 제 2 전자기 음향센서(100b2), 및 제 3 전자기 음향센서(100b3)로부터 수신되는 유도 초음파 및 용접부(70)의 결함 발생 여부를 실시간으로 출력할 수 있다. 이때, 출력부(400)는 디스플레이를 포함할 수 있으며, 여기서 디스플레이는 발광다이오드(Light Emitting Diodes, LED), 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display, LCD), 박막 트랜지스터 액정 디스플레이(Thin Film Transistor-Liquid Crystal Display, TFT LCD), 유기 발광 다이오드(Organic Light-Emitting Diode, OLED), 플렉시블 디스플레이(Flexible Display), 3차원 디스플레이(3D Display), 전자종이 중에서 어느 하나일 수 있으나 이에 제한되는 것은 아니다.The
이하, 도 3 내지 도 6을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템에 포함된 전자기 음향 센서(100)를 더욱 상세히 설명하도록 한다. 3 to 6, an electromagnetic
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 음향 센서를 개략적으로 도시한 도면이다.3 is a schematic view of an electromagnetic acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 음향 센서에 포함되는 코일을 도시한 도면이고, 도 5는 도4에 도시된 코일의 일부를 확대한 도면이다. FIG. 4 is a view showing a coil included in an electromagnetic acoustic sensor according to an embodiment of the present invention, and FIG. 5 is an enlarged view of a portion of the coil shown in FIG.
또한, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전자기 음향센서의 가진에 따라 발생되는 탄성파의 종류를 도시하고 있다. 6 shows the types of acoustic waves generated according to the excitation of an electromagnetic acoustic sensor according to an embodiment of the present invention.
도 3을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템에 포함된 각각의 전자기 음향센서(100)는 마그넷(110) 및 한쌍의 코일(120,130)을 포함한다. Referring to FIG. 3, each electromagnetic
마그넷(110)은 전자석 또는 영구자석일 수 있으며, 코일(120,130)의 상부에 배치된다. 따라서, 마그넷(110)은 코일(120,130) 및 결함을 검출하고자 하는 검사체(50)의 표면의 직교방향으로 정자기장을 발생시킨다. 이때, 검사체(50)는 판재 또는 배관일 수 있다. The
또한, 한 쌍의 코일(120, 130)은 마그넷(110)과 검사체(50) 사이에 배치되어, 검사체(50)의 내부로 유도 초음파를 발생시키거나 검사체(50)에 의해 반사되어 돌아오는 유도 초음파를 수신한다. 이때, 한 쌍의 코일은 제 1 코일 및 제 1 코일과 소정간격 이격되고, 대향하도록 배치된 제 2 코일을 포함한다.The pair of
코일(120,130)은 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 부채꼴 형상을 가지는 미앤더(Meander) 코일일 수 있다. The
구체적으로, 부채꼴 형상의 미앤더 코일(120, 130)은 제 1 벡터(R1)에서 제 2 벡터(R2)로 갈수록 호의 길이가 짧아지도록 형성될 수 있으며, 제 1 벡터(R1) 및 제 2 백터(R2)의 중심(10)으로 유도 초음파를 집중시킬 수 있다. Specifically, the sector-shaped meander coils 120 and 130 may be formed so that the arc length decreases from the first vector R1 to the second vector R2, and the first vector R1 and the second vector R1 It is possible to concentrate the guided ultrasound waves at the center 10 of the center R2.
다시 말해, 전자기 음향센서(100)를 구성하는 코일(120,130)이 부채꼴 형상의 미앤더 코일로 형성됨에 따라 검사체(50) 표면의 특정 부분에 유도 초음파를 집속시킬 수 있다. In other words, since the
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부 결함 검출 시스템은, 모드 선택부(142)를 통해, 발생되는 유도 초음파의 모드를 선택하고, 유도 초음파를 판재 또는 배관의 용접부(70)에 집중시킬 수 있으며, 이에 따라, 검출 분해능이 향상되는 효과가 발휘된다.As described above, in the weld defect detection system according to the embodiment of the present invention, the mode of the induced ultrasound generated is selected through the
더욱 상세하게, 도 6을 참조하면, 전자기 음향 센서(100)는 가진에 의해 표면파, 체적종파, 체적 전단파 등 다양한 탄성파가 발생된다. 이때, 코일(120,130)의 간격 및 형상 설계에 따라 주파수 설정 및 음장 분포, 초음파 모드를 선택할 수 있다. 또한, 체적 종파, 체적 전단파의 전파 각도는 가진 주파수에 따라 아래 수학식 1과 같이 결정될 수 있다. More specifically, referring to FIG. 6, the electromagnetic
여기서 c는 파의 속도, l은 가진점 사이의 간격(코일 사이의 간격), f는 가진 주파수, θ는 파의 진행각도를 나타낸다.Where c is the velocity of the wave, l is the spacing between the points of excitation (the spacing between the coils), f is the excited frequency, and θ is the propagation angle of the wave.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 코일(120,130)의 간격 및 형상을 제어하여 유도 초음파의 각도를 제어할 수 있다. 따라서, 코일(120,130)의 간격 및 형상은 도 3 내지 도 5에 도시된 형상에 한정되는 것은 아니며, 사용자의 설계에 따라 변경 가능하다. That is, according to an embodiment of the present invention, it is possible to control the angle of the guided ultrasonic wave by controlling the interval and shape of the
이하, 도 7및 도8을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 결함 검출 방법을 상세히 설명하도록 한다. Hereinafter, with reference to FIGS. 7 and 8, a defect detection method of a defect detection system of a welded portion according to an embodiment of the present invention will be described in detail.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 결함 검출 방법을 상세히 설명하기 위한 순서도이다. FIG. 7 is a flowchart illustrating a defect detection method of a defect detection system of a weld according to an exemplary embodiment of the present invention. Referring to FIG.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부 결함 검출 시스템에서 발생되는 유도 초음파의 송수신 경로를 상세히 설명하기 위한 도면이다. FIG. 8 is a view for explaining a detailed transmission / reception path of guided ultrasonic waves generated in a welding defect detection system according to an embodiment of the present invention.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 결함 검출 방법은, 검사체의 재질 및 두께에 따라 초음파 모드를 선택하는 단계(S100); 제어부가 제 1 전자기 음향센서를 가진하여, 선택된 모드의 유도 초음파를 발생시키는 단계(S200); 및 제어부가 제 2 전자기 음향센서 내지 제 4 전자기 음향 센서로부터 검사체의 용접부에 의해 반사되어 돌아오는 유도 초음파를 수신하여 결함을 검출하는 단계(S300)를 포함한다. 이때, 검사체(50)는 판재 및 배관 중 어느 하나일 수 있으나, 이에 제한 되는 것은 아니다. Referring to FIG. 7, a defect detection method of a defect detection system of a weld according to an exemplary embodiment of the present invention includes: (S100) selecting an ultrasound mode according to a material and a thickness of a test object; The control unit having the first electromagnetic acoustic sensor to generate the induced ultrasound of the selected mode (S200); And a step (S300) of receiving a guided ultrasonic wave reflected by the welded portion of the inspection object from the second electromagnetic acoustic sensor to the fourth electromagnetic acoustic sensor to detect defects. At this time, the
먼저, 검사체(50)의 재질 및 두께에 따라 초음파 모드를 선택하는 단계(S100)에서, 검사체(50) 즉, 판재 또는 배관의 두께가 측정될 수 있다. 또는, 사용자로부터 판재 또는 배관의 재질 및 두께를 입력 받을 수 있다. 이에 따라, 모드 선택부(142)는 검사체의 재질, 두께에 따라 초음파 모드를 선택할 수 있으며, 제어부(200)는 선택된 초음파 모드에 따라 코일(120, 130)에 인가되는 가진 주파수를 제어할 수 있다. 이때, 초음파 모드는 표면파 및 LAMB파 중 어느 하나일 수 있다. First, in step S100 of selecting an ultrasonic mode according to the material and thickness of the
이 후, 제어부가 제 1 전자기 음향센서를 가진하여, 선택된 모드의 유도 초음파를 발생시키는 단계(S200)에서, 제어부(200)는 제 1 전자기 음향 센서(100a)의 가진부를 통해 코일(120, 130)에 인가되는 펄스 신호의 주파수를 제어함으로써, 선택된 초음파 모드로 유도 초음파를 발생시킨다. The
더욱 상세하게, 제어부(200)가 제 1 전자기 음향 센서(100a)의 가진부를 통해 코일(120, 130)의 도선에 펄스 신호를 인가시키면, 검사체(50)의 내부 표면으로 와전류가 발생하며, 상기 와전류와 마그넷(110)에 의한 정자기장에 의해, 플래밍의 왼손 법칙에 따라 로렌츠힘이 발생된다. 따라서, 상술한 로렌츠힘에 의해 검사체(50)의 내부에 유도 초음파를 발생되며, 발생된 유도 초음파는 한 쌍의 부채콜 형상의 미앤더 코일(120, 130)에 의하여, 검사체(50)의 특정 위치에 집속된다. 즉, 본 발명의 일 실시예에서는, 유도 초음파를 판재 또는 배관의 용접부(70)에 집속시킨다. More specifically, when the
다음으로, 제어부가 제 2 전자기 음향센서(100b1) 내지 제 4 전자기 음향 센서(100b3)로부터 검사체의 용접부에 의해 반사되어 돌아오는 유도 초음파를 수신하여 결함을 검출하는 단계(S300)에서, 제어부(200)는 제어부가 제 2 전자기 음향센서 내지 제 4 전자기 음향 센서로부터 수신된 유도 초음파를 통해, 용접부(70)에 결함이 존재하는지 여부를 검출한다. Next, in step S300, in which the controller receives the guided ultrasonic wave reflected by the welded portion of the inspection object from the second electromagnetic acoustic sensor 100b1 to the fourth electromagnetic acoustic sensor 100b3 to detect defects, 200 detects whether or not a defect exists in the welded
본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은 도 1및 도8에 도시된 바와 같이, 용접부(70)를 중심으로 좌측 및 우측에 대칭적으로 복수의 전자기 음향센서(100)가 존재한다. 따라서, 제 1 전자기 음향센서(100a)로부터 발생된 유도 초음파는 용접부(70)에 집속된 후, 반사되어 제 2 전자기 음향센서 (100b1), 제 3 전자기 음향센서(100b2), 및 제 4 전자기 음향센서(100b3) 중 적어도 어느 하나에 의해 검출될 수 있다. As shown in FIGS. 1 and 8, a defect detection system for a weld according to an embodiment of the present invention includes a plurality of electromagnetic
구체적으로, 만약 용접부(70)에 결함이 존재하지 않는 경우, 제 1 전자기 음향센서(100a)로부터 발생된 유도 초음파는, 파동의 성질에 따라 용접부(70)를 지나 직진하여, 제 3 전자기 음향센서(100b2)에 의해 수신될 수 있다. 따라서, 제 3 전자기 음향센서(100b2)로부터 수신되는 유도 초음파의 크기(amplitude)가 가장 크고, 제 2 전자기 음향센서(100b1), 및 제 4 전자기 음향센서(100b3)로부터는 저신호의 유도 초음파가 수신될 수 있다. Specifically, if there is no defect in the welded
반면 용접부(70)에 결함이 존재하는 경우, 제 1 전자기 음향센서(100a)로부터 발생된 유도 초음파는, 용접부(70)에 존재하는 결함에 의하여, 유도 초음파의 일부가 반사되거나 유도 초음파의 모드가 변화된다. On the other hand, when there is a defect in the welded
따라서, 제 2 전자기 음향센서(100b1), 및 제 4 전자기 음향센서(100b3)에서 수신되는 유도 초음파의 크기가 세고, 반대로 제 3 전자기 음향센서(100b2)로부터는 저신호의 유도 초음파가 수신될 수 있다.Therefore, the size of the guided ultrasonic wave received by the second electromagnetic acoustic sensor 100b1 and the fourth electromagnetic acoustic sensor 100b3 is large, and conversely, the induced ultrasonic wave of the low signal is received from the third electromagnetic acoustic sensor 100b2 have.
다시 말해, 제어부(200)는 가진센서로 동작 중인, 제 1 전자기 음향센서(100a)와 용접부(70)를 축으로 원점 대칭 위치에 존재하는 제 3 전자기 음향센서(100b2)에서 가장 큰 세기의 유도 초음파가 수신되면, 용접부(70)에 결함이 존재하지 않는 것으로 판단할 수 있다. In other words, the
반면, 제 1 전자기 음향센서(100a)와 용접부(70)를 축으로 x축 대칭 위치에 존재하는 제 2 전자기 음향센서(100b1) 또는y축 대칭 위치에 존재하는 제 4 전자기 음향센서(100b3)에서 가장 큰 세기의 유도 초음파가 수신되면, 용접부(70)에 결함이 존재하는 것으로 판단할 수 있다.On the other hand, in the case of the second electromagnetic acoustic sensor 100b1 located at the x-axis symmetric position with respect to the first electromagnetic
상술한 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템은 판재 또는 배관의 용접부에 유도 초음파를 집속시켜 높은 분해능으로 용접부에 존재하는 결함을 검출 할 수 있다. As described above, the defect detection system of the weld according to the embodiment of the present invention can detect the defect existing in the welded portion with high resolution by focusing the induction ultrasonic wave on the welded portion of the plate or pipe.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 제어부(200)는 소프트웨어 또는 FPGA (Field Programmable Gate Array) 또는 ASIC (Application Specific Integrated Circuit)와 같은 하드웨어 구성 요소를 의미하며, 소정의 역할들을 수행한다. 그렇지만 '구성 요소'는 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되는 의미는 아니며, 각 구성 요소는 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. Meanwhile, the
따라서 일 예로서 구성 요소는 소프트웨어 구성 요소들, 객체지향 소프트웨어 구성 요소들, 클래스 구성 요소들 및 태스크 구성 요소들과 같은 구성 요소들과, 프로세스들, 함수들, 속성들, 프로시저들, 서브루틴들, 프로그램 코드의 세그먼트들, 드라이버들, 펌웨어, 마이크로 코드, 회로, 데이터, 데이터베이스, 데이터 구조들, 테이블들, 어레이들 및 변수들을 포함한다. Thus, as an example, a component may include components such as software components, object-oriented software components, class components and task components, processes, functions, attributes, procedures, Microcode, circuitry, data, databases, data structures, tables, arrays, and variables, as will be appreciated by those skilled in the art.
또한 구성 요소들과 해당 구성 요소들 안에서 제공되는 기능은 더 작은 수의 구성 요소들로 결합되거나 추가적인 구성 요소들로 더 분리될 수 있다. In addition, the components and functions provided in the components may be combined into a smaller number of components or further separated into additional components.
본 발명의 일 실시예에 따른 용접부의 결함 검출 시스템의 결함 검출 방법은 컴퓨터에 의해 실행되는 프로그램 모듈과 같은 컴퓨터에 의해 실행가능한 명령어를 포함하는 기록 매체의 형태로도 구현될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 컴퓨터에 의해 액세스될 수 있는 임의의 가용 매체일 수 있고, 휘발성 및 비휘발성 매체, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. 또한 컴퓨터 판독가능 매체는 컴퓨터 저장 매체 및 통신 매체를 모두 포함할 수 있다. 컴퓨터 저장 매체는 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈 또는 기타 데이터와 같은 정보의 저장을 위한 임의의 방법 또는 기술로 구현된 휘발성 및 비휘발성, 분리형 및 비분리형 매체를 모두 포함한다. The method for detecting defects in a defect detection system of a weld according to an embodiment of the present invention may also be implemented in the form of a recording medium including instructions executable by a computer such as a program module executed by a computer. Computer readable media can be any available media that can be accessed by a computer and includes both volatile and nonvolatile media, removable and non-removable media. The computer readable medium may also include both computer storage media and communication media. Computer storage media includes both volatile and nonvolatile, removable and non-removable media implemented in any method or technology for storage of information such as computer readable instructions, data structures, program modules or other data.
예를 들어 ROM (Read Only Memory), RAM (Random Access Memory), 자기 테이프, 자기 디스크, 플래쉬 메모리, 광 데이터 저장장치 등이 있을 수 있다. 또한 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 통신망으로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산방식으로 읽을 수 있는 코드로서 저장되고 실행될 수 있다.For example, a ROM (Read Only Memory), a RAM (Random Access Memory), a magnetic tape, a magnetic disk, a flash memory, an optical data storage device, and the like. The computer-readable recording medium may also be stored and executed as a code that is distributed in a computer system connected to a computer network and readable in a distributed manner.
통신 매체는 전형적으로 컴퓨터 판독가능 명령어, 데이터 구조, 프로그램 모듈, 또는 반송파와 같은 변조된 데이터 신호의 기타 데이터, 또는 기타 전송 메커니즘을 포함하며, 임의의 정보 전달 매체를 포함한다.Communication media typically includes any information delivery media, including computer readable instructions, data structures, program modules, or other data in a modulated data signal such as a carrier wave, or other transport mechanism.
전술한 본 발명의 설명은 예시를 위한 것이며, 본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.It will be understood by those skilled in the art that the foregoing description of the present invention is for illustrative purposes only and that those of ordinary skill in the art can readily understand that various changes and modifications may be made without departing from the spirit or essential characteristics of the present invention. will be. It is therefore to be understood that the above-described embodiments are illustrative in all aspects and not restrictive. For example, each component described as a single entity may be distributed and implemented, and components described as being distributed may also be implemented in a combined form.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is defined by the appended claims rather than the detailed description and all changes or modifications derived from the meaning and scope of the claims and their equivalents are to be construed as being included within the scope of the present invention do.
100: 전자기 음향 센서
110: 마그넷
120, 130: 코일
140: 가진부
150: 수신부
200: 제어부
300: 출력부100: Electromagnetic sound sensor
110: Magnet
120, 130: coil
140:
150:
200:
300:
Claims (24)
용접부를 포함하는 검사체의 일 측면에 배치되고, 상기 용접부를 중심으로 상기 용접부의 좌측 및 우측에 각각 구비된 복수의 전자기 음향센서; 및
상기 복수의 전자기 음향센서 중 제 1 전자기 음향센서를 통해 유도 초음파를 발생시키고, 상기 용접부에 의해 반사되는 상기 유도 초음파를 복수의 제 2 전자기 음향센서로부터 수신하여 상기 용접부의 결함을 검출하는 제어부를 포함하되,
상기 복수의 전자기 음향센서 각각은,
검사체의 내부로 상기 유도 초음파를 발생시키고, 반사되어 돌아오는 상기 유도 초음파를 수신하는 코일, 및
상기 코일의 상부에 배치되는 마그넷을 포함하고,
상기 코일은 제 1 미앤더 코일 및 상기 제 1 미앤더 코일과 대향하도록 배치된 제 2 미앤더 코일을 포함하며,
상기 제1 미앤더 코일과 제2 미앤더 코일은 부채꼴 형상으로 이들 사이의 중심 라인에 대칭되되, 상기 중심 라인의 연장 선상 상에 부채꼴 형상의 중심점이 있으며,
상기 유도 초음파는 상기 제 1 전자기 음향센서의 상기 제 1 미앤더 코일 및 제 2 미앤더 코일에 의해 상기 검사체의 용접부에 집속되며,
상기 제1 미앤더 코일과 제2 미앤더 코일의 코일 부재들은, 제 1 벡터(R1)에서 제 2 벡터(R2)로 갈수록 호의 길이가 짧아지도록 형성되며, 제 1 벡터(R1) 및 제 2 백터(R2)의 중심(10)으로 유도 초음파를 집중시키도록 구성된 용접부의 결함 검출 시스템.In a defect detection system for a weld,
A plurality of electromagnetic acoustic sensors disposed on one side of a test body including a welded portion and provided on left and right sides of the welded portion around the welded portion; And
And a control unit for generating guided ultrasonic waves through the first electromagnetic acoustic sensor among the plurality of electromagnetic acoustic sensors and receiving the guided ultrasonic waves reflected by the welding unit from the plurality of second electromagnetic acoustic sensors to detect defects in the welded part However,
Wherein each of the plurality of electromagnetic acoustic sensors comprises:
A coil for generating the guided ultrasonic wave into the inspecting body and receiving the guided ultrasonic wave reflected and returned, and
And a magnet disposed on the upper portion of the coil,
Wherein the coil includes a first meander coil and a second meander coil disposed to face the first meander coil,
Wherein the first and second meander and the second meander coil are fan-shaped and symmetrical with respect to a center line therebetween, and a fan-like center point is formed on an extension line of the center line,
Wherein the guided ultrasound is focused on a weld of the inspected object by the first meander coil and the second meander coil of the first electromagnetic acoustic sensor,
Coil elements of the first and second washer coils are formed such that the length of the arc decreases from the first vector R1 to the second vector R2, and the first vector R1 and the second vector To concentrate the guided ultrasound at the center (10) of the probe (R2).
상기 복수의 전자기 음향센서는, 제 1 전자기 음향센서, 제 2 전자기 음향센서, 제 3 전자기 음향센서, 및 제 4 전자기 음향센서를 포함하고,
상기 제 1 전자기 음향센서 및 상기 제 2 전자기 음향센서는 상기 용접부의 좌측 일면에 배치되고, 상기 제 3전자기 음향센서 및 상기 제 4 전자기 음향센서는 상기 용접부의 우측 일면에 배치되며,
상기 제 2 전자기 음향센서는 상기 제 1 전자기 음향센서와 x축으로 대칭되는 위치에 배치되고, 제 3 전자기 음향센서는 상기 제 1 전자기 음향센서와 원점으로 대칭되는 위치에 배치되며, 상기 제 4 전자기 음향센서는 상기 제 1 전자기 음향센서와 y축으로 대칭되는 위치에 배치되는 용접부의 결함 검출 시스템.The method according to claim 1,
Wherein the plurality of electromagnetic acoustic sensors includes a first electromagnetic acoustic sensor, a second electromagnetic acoustic sensor, a third electromagnetic acoustic sensor, and a fourth electromagnetic acoustic sensor,
Wherein the first electromagnetic acoustic sensor and the second electromagnetic acoustic sensor are disposed on a left side surface of the weld portion, the third electromagnetic acoustic sensor and the fourth electromagnetic acoustic sensor are disposed on a right side surface of the weld portion,
Wherein the second electromagnetic acoustic sensor is disposed at a position symmetrical to the first electromagnetic acoustic sensor in the x-axis, the third electromagnetic acoustic sensor is disposed at a position symmetrical to the origin of the first electromagnetic acoustic sensor, Wherein the acoustic sensor is disposed at a position symmetrical with respect to the y-axis with the first electromagnetic acoustic sensor.
상기 제어부는
상기 제 1 전자기 음향센서를 가진시켜 상기 유도 초음파를 발생시키고,
상기 제 2 전자기 음향센서, 상기 제 3 전자기 음향센서, 및 상기 제 4 전자기 음향센서로부터 수신되는 유도 초음파에 기초하여, 상기 용접부의 결함을 검출하는 것인, 용접부의 결함 검출 시스템.5. The method of claim 4,
The control unit
Generating the induced ultrasound wave by exciting the first electromagnetic acoustic sensor,
And detects a defect of the welded portion based on the induced acoustic wave received from the second electromagnetic acoustic sensor, the third electromagnetic acoustic sensor, and the fourth electromagnetic acoustic sensor.
상기 제 3 전자기 음향센서로부터 수신되는 유도 초음파의 크기가 가장 큰 경우,
상기 제어부는
상기 용접부에 결함이 없는 것으로 판단하는 것인,
용접부의 결함 검출 시스템.6. The method of claim 5,
When the size of the guided ultrasonic wave received from the third electromagnetic acoustic sensor is the largest,
The control unit
And judges that there is no defect in the welded portion.
Defect detection system of welds.
상기 제 2 전자기 음향센서 및 상기 제 4 전자기 음향센서 중 어느하나로부터 수신되는 유도 초음파의 크기가 상기 제 3 전자기 음향센서로부터 수신되는 유도 초음파의 크기보다 더 큰 경우,
상기 제어부는
상기 용접부에 결함이 있는 것으로 판단하는 것인,
용접부의 결함 검출 시스템. 6. The method of claim 5,
When the magnitude of the guided ultrasonic wave received from any one of the second electromagnetic acoustic sensor and the fourth electromagnetic acoustic sensor is larger than the magnitude of the guided ultrasonic wave received from the third electromagnetic acoustic sensor,
The control unit
And judges that there is a defect in the welded portion.
Defect detection system of welds.
상기 전자기 음향 센서는
상기 제 1 미앤더 코일 및 제 2 미앤더 코일에 펄스 신호를 인가하여, 상기 검사체의 용접부로 유도 초음파를 발생시키는 가진부; 및
상기 검사체의 용접부에 의해 반사되어 돌아오는 표면파를 수신하는 수신부를 더 포함하고,
상기 가진부 및 수신부는 상기 제어부에 의해 제어되는 것인,
용접부의 결함 검출 시스템.The method according to claim 1,
The electromagnetic acoustic sensor
An excitation unit applying a pulse signal to the first and second washer coils and generating guided ultrasonic waves at a welding portion of the inspection target; And
Further comprising a receiving section for receiving a surface wave reflected by the welded portion of the inspection object and returning,
Wherein the excitation unit and the reception unit are controlled by the control unit.
Defect detection system of welds.
상기 가진부는
상기 검사체의 재질 및 두께에 기초하여 상기 유도 초음파의 모드를 선택하는 모드 선택부를 더 포함하고,
제어부는 상기 모드 선택부에 의해 선택된 모드에 따라
상기 펄스 신호의 주파수를 제어하는 것인,
용접부의 결함 검출 시스템.9. The method of claim 8,
The exciter
Further comprising a mode selection unit for selecting a mode of the guided ultrasonic wave based on the material and the thickness of the inspection object,
The control unit may control the mode selection unit
And controls the frequency of the pulse signal.
Defect detection system of welds.
상기 수신부가 수신한
시간에 따른 상기 유도 초음파의 크기 변화를 그래프로 출력하는 출력부를 더 포함하고,
상기 출력부는 디스플레이를 포함하는 것인,
용접부의 결함 검출 시스템.9. The method of claim 8,
The receiving unit
Further comprising an output unit for outputting, as a graph, a change in size of the guided ultrasonic wave with respect to time,
Wherein the output comprises a display.
Defect detection system of welds.
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