KR102010645B1 - 와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법 - Google Patents

와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102010645B1
KR102010645B1 KR1020170060334A KR20170060334A KR102010645B1 KR 102010645 B1 KR102010645 B1 KR 102010645B1 KR 1020170060334 A KR1020170060334 A KR 1020170060334A KR 20170060334 A KR20170060334 A KR 20170060334A KR 102010645 B1 KR102010645 B1 KR 102010645B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
eddy current
coil
inspection module
inspection
ferrite
Prior art date
Application number
KR1020170060334A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20180125709A (ko
Inventor
김훈희
박재석
박준수
Original Assignee
두산중공업 주식회사
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 두산중공업 주식회사 filed Critical 두산중공업 주식회사
Priority to KR1020170060334A priority Critical patent/KR102010645B1/ko
Publication of KR20180125709A publication Critical patent/KR20180125709A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102010645B1 publication Critical patent/KR102010645B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9006—Details, e.g. in the structure or functioning of sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/9093—Arrangements for supporting the sensor; Combinations of eddy-current sensors and auxiliary arrangements for marking or for rejecting

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

본 발명은 검사대상 표면에 발생하는 결함을 와전류를 이용하여 검사할 수 있는 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다. 본 발명은 와전류 코일의 하부에 위치하는 페라이트가 검사대상 표면의 와전류를 강하게 집속한다. 버퍼부는 와전류 코일의 상부에 위치하며, 와전류 코일이 검사 대상 표면에 밀착되도록 한다.

Description

와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법{Test module, jig, test apparatus and test method using eddy current}
본 발명은 와전류를 이용하여 검사대상 표면에 발생하는 결함을 검사할 수 있는 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법에 관한 것이다.
가스터빈은 섭씨 1300도 이상의 고온에서 운전되고 있으며, 전력수요가 급격히 증가하는 하절기에는 빈번한 가동 및 정지로 인하여 가스터빈의 로터에는 열피로에 의한 표면 결함이 많이 발생하고 있다. 따라서 이러한 검사대상 표면 결함의 발생 여부를 사전에 발견해서 적절한 조치를 취하는 것이 발전 정지 등의 사고를 예방할 수 있다.
일반적으로 검사대상 표면 결함은 자분탐상검사(magnetic particle test)를 많이 이용하고 있으나, 자분탐상검사는 일정한 깊이 이상의 결함을 검출하기가 어려워서 자분탐상검사를 통해 표면 결함의 존재를 먼저 확인한 후, 표면 결함이 발견되면 초음파검사(ultrasonic test)를 통해 결함의 크기를 평가하는 2중의 복잡한 검사 절차를 사용하고 있는 실정이다.
자분탐상검사의 문제를 해결하기 위하여, 검사대상 표면 결함의 검출능력이 뛰어나고 침투 깊이를 증대시킬 수 있는 와전류 프로브(probe)를 이용하는 와전류 검사 장치도 있다.
그러나, 와전류 프로브를 이용하는 와전류 검사 장치는 와전류 프로브가 센서 중심부에 위치하여 센서 중심부의 와전류만을 집속하며, 주파수가 증가함에 따라 침투 깊이가 줄어들어 검사대상 표면 결함 검출시의 오류가 발생한다.
따라서, 주파수가 증가함에도 불구하고 침투 깊이를 증가시켜 검사대상 표면 결함 검출시의 오류를 크게 감소시키는 와전류 검사 센서 또는 장치의 개발이 절실히 요구되고 있다.
한국등록특허 제10-1031594호 (명칭: 표면결함 검사용 와전류 프로브 및 이를 포함하는 와전류 검사장치
본 발명의 목적은 검사대상 표면 중심부 및 검사대상 표면 중심부 주변의 와전류를 집속하여 검사대상 표면 결함에 대한 검출의 정도를 향상시키는 와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈은 와전류 코일, 페라이트 및 버퍼부를 포함한다. 페라이트는 와전류 코일의 하부 외측에 이격되어 위치하고, 자기장을 집속시켜서 검사대상 표면의 와전류의 세기를 증폭한다. 버퍼부는 와전류 코일 상부에 위치하며, 와전류 코일이 검사대상 표면에 밀착되도록 한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈의 페라이트는 소프트 페라이트일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈의 버퍼부는 제1버퍼부와 제2버퍼부를 구비할 수 있다. 제1버퍼부와 제2버퍼부는 서로 다른 재질로 형성되거나 서로 다른 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈의 제2버퍼부는 제1버퍼부보다 탄성계수가 작은 재질로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈의 제1버퍼부는 스프링이고, 제2버퍼부는 라텍스 또는 고무로 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈은 케이스를 더 포함할 수 있다. 케이스는 와전류 코일, 페라이트 및 버퍼부를 감싸도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈의 케이스에는 고정돌기가 형성될 수 있다. 고정돌기에는 나사산이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지그는 와전류를 이용한 검사 모듈, 플레이트, 연결부를 포함한다. 와전류를 이용한 검사 모듈은 와전류 코일, 페라이트 및 버퍼부를 구비한다. 페라이트는 와전류 코일의 하부 외측에 이격되어 위치하고, 자기장을 집속시켜서 검사대상 표면의 와전류의 세기를 증폭한다. 버퍼부는 와전류 코일 상부에 위치하며, 와전류 코일이 검사대상 표면에 밀착되도록 한다. 플레이트는 와전류를 이용한 검사 모듈을 고정한다. 연결부는 플레이트 측면에 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따른 지그의 와전류를 이용한 검사 모듈은 케이스를 더 구비할 수 있다. 케이스는 와전류 코일, 페라이트 및 버퍼부를 감싼다. 케이스에는 고정돌기가 형성될 수 있다. 플레이트에는 고정돌기가 결합되는 고정홈이 형성된다. 고정홈에는 나사산이 형성될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치는 와전류를 이용한 검사 모듈, 플레이트 및 연결부를 구비하는 지그를 복수개 포함한다. 와전류를 이용한 검사 모듈은 와전류 코일, 페라이트 및 버퍼부를 구비한다. 페라이트는 와전류 코일의 하부 외측에 이격되어 위치하고, 자기장을 집속시켜서 검사대상 표면의 와전류의 세기를 증폭한다. 버퍼부는 와전류 코일 상부에 위치하며, 와전류 코일이 검사대상 표면에 밀착되도록 한다. 복수의 지그는 연결부를 통해 서로 연결된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 연결부는 서로 이웃하는 지그가 이동 가능하도록 결합시킬 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 연결부는 서로 이웃하는 지그를 회전시키는 힌지 유닛을 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법은 와전류 코일과, 와전류 코일의 하부 외측에 이격되어 위치하고 자기장을 집속시켜 검사대상 표면의 와전류의 세기를 증폭하는 페라이트와, 와전류 코일의 상부에 위치하며 와전류 코일이 상기 검사 대상 표면에 밀착되도록 하는 버퍼부를 구비하는 와전류를 이용한 검사 모듈을 이용한다. 검사 방법은 와전류를 이용한 검사 모듈을 검사대상 표면에 부착시키는 단계, 와전류를 이용한 검사 모듈에 전류를 부가하여 와전류가 형성되도록 하는 단계, 페라이트에 의해서 집속된 와전류 값을 측정하는 단계, 측정된 와전류 값의 변화에 따라 검사대상 표면의 결함 여부를 판단하는 단계를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법에서 와전류를 이용한 검사 모듈을 검사대상 표면에 부착시키는 단계는 버퍼부에 의해 와전류를 이용한 검사 모듈이 검사대상 표면에 밀착될 수 있다.
본 발명에 따르면 와전류 코일 하부 외측에 이격되어 페라이트를 위치시킴으로써, 검사대상 표면 중심부는 물론 중심 주변의 와전류에 대해서도 강하게 집속하여 검사 대상 표면에 대한 결함의 검출을 정확하게 할 수 있다. 또한, 본 발명은 버퍼부를 통하여 불규칙하거나 굴곡진 형상을 가지는 검사 표면에 대해서도 정확한 검사가 가능하다.
도 1은 와전류를 이용한 검사 방법의 기본 원리를 나타낸 개략도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈을 나타내는 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스를 구비한 와전류를 이용한 검사 모듈을 나타내는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 교체에 의한 와전류를 이용한 검사 모듈의 높이 조절을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 지그를 나타내는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수의 지그를 연결한 검사 장치를 나타내는 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 높이 조절을 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 도시된 지그의 회전 동작을 나타내는 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에서 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
본 발명에서 사용하는 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합하는 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가증성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
도 1은 와전류를 이용한 검사 방법의 기본 원리를 도시한 개략도이다.
도 1을 참조하여 설명하면, 코일(10)에 교류 전류를 부가하면 코일 주위에 1차 자기장(20)이 발생한다. 이때 1차 자기장(20)이 형성되는 코일(10)을 검사대상(50) 표면에 가져가면 전자기유도 현상에 의해 검사대상(50) 표면 내에 유도기전력이 발생한다. 이 유도기전력은 렌츠의 법칙(Len's law)에 따라 1차 자기장(20)을 방해하는 전류를 흐르게 하는데, 이 전류를 와전류(40, eddy current)라 한다.
와전류(40)에 의해 1차 자기장(20)을 방해하는 2차 자기장(30)이 발생한다. 검사대상(50) 표면의 상태, 위치, 결함, 재질 등의 변화에 따라 와전류(40)가 변화하여 2차 자기장(30)의 변화를 가져오며, 2차 자기장(30)의 변화는 1차 자기장(20)의 변화를 가져오게 된다. 이는 다시 코일(10)의 임피던스(impedance)의 변화를 가져오며, 이를 측정하는 와전류 검사 센서 모듈 회로의 전압과 위상도 같이 변화하게 된다. 이에 따라, 회로의 전압과 위상 신호 값의 변화를 증폭시켜서, 검사대상(50)의 표면이 정상 상태인지 결함 상태인지를 판독할 수 있다.
특히, 와전류를 이용한 검사를 실시함에 있어서, 코일(10)과 검사대상(50) 표면간의 거리를 리프트 오프(lift off)라고 하는데, 검사대상(50) 표면의 결함의 검출 능력을 향상시키기 위해서는 리프트 오프가 일정하게 유지되거나 혹은 최소화하는게 바람직하다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈을 나타내는 도면이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)은 와전류 코일(1100), 페라이트(1200), 버퍼부(1300)를 포함한다.
와전류 코일(1100)에 교류 전류가 가해지면 와전류 코일(1100) 주위에 1차 자기장이 형성된다. 본 실시예에서 와전류 코일(1100)은 판스프링 형상이나 이에 한정되는 것은 아니다. 1차 자기장이 형성되는 와전류 코일(1100)을 검사대상 표면에 가져가면, 전자기유도 현상에 의해 검사대상 표면 내에 유도기전력이 발생하여 1차 자기장을 방해하는 와전류가 흐르게 된다.
페라이트(ferrite, 1200)는 판 형태로서, 와전류 코일(1100)의 하부 외측에 이격되어 위치한다. 이때 페라이트(1200)를 와전류 코일(1100)의 하부가 아닌 다른 위치에 형성할 경우, 와전류에 의해서 형성되는 2차 자기장의 집속 범위가 현저하게 떨어지는 현상이 발생한다.
페라이트(1200)는 자기특성에 따라 소프트(연성) 페라이트, 하드(경성) 페라이트 및 반경자성 페라이트로 크게 나눌 수 있다. 소프트 페라이트는 자계 내에서 자성을 나타내는 연자성체로서, 금속에 비해 고주파역에서의 와전류 손실이 적다. 소프트 페라이트는 Mn-Zn, Ni-Zn계 페라이트가 대표적인 소재이며 분말야금으로 제조될 수 있다.
하드 페라이트는 경자성체 즉, 영구자석이며 자계를 발생하는데 주로 사용된다. 하드 페라이트는 Ba, Sr 페라이트가 대표적이며, 자기이방성이 크고 값이 싸다. 반경자성 페라이트는 쉽게 자화되지 않고, 일단 자화되면 그 상태를 유지하고 소자도 용이한 것으로, 기억 메모리, 매체로서의 테이프, 디스크 등에 주로 이용된다. 본 실시예에서 페라이트(1200)는 고주파 영역에서의 와전류 손실이 적은 소프트 페라이트(1210)로 형성되는 것이 바람직하다.
버퍼부(1300)는 와전류 코일(1100)의 상부에 위치한다. 버퍼부(1300)는 와전류 코일(1100)이 검사대상 표면에 밀착되도록 한다. 버퍼부(1300)를 구비함으로써 검사 대상(50) 표면이 굴곡이 있거나 불규칙한 형상인 경우에도 결함 검출의 정확성을 높일 수 있다. 본 실시예에서는 검사대상 표면을 가스터빈의 로터 또는 블레이드로 설명하나, 이에 한정되는 것은 아니다.
버퍼부(1300)는 제1버퍼부(1310)와 제2버퍼부(1320)를 구비할 수 있다. 제1버퍼부(1310)와 제2버퍼부(1320)는 서로 다른 재질로 형성되거나 서로 다른 형상일 수 있다. 본 실시예에서 제1버퍼부(1310)와 제2버퍼부(1320)는 탄성계수가 다르게 할 수 있다. 바람직하게는 제2버퍼부(1320)를 제1버퍼부(1310)보다 탄성계수가 작은 재질로 형성한다. 제2버퍼부(1320)가 제1버퍼부(1310)보다 탄성계수가 작은 재질로 형성하는 것은, 검사대상(50) 표면의 불규칙 또는 굴곡의 정도가 클 경우에 제2버퍼부(1320)에 의해서 조정이 가능하게 하기 위함이다.
이때, 제1버퍼부(1310) 및 제2버퍼부(1320)은 서로 독립적으로 동작을 하는 것이 아니고 와전류 코일(1100)과 검사대상 표면 간의 거리인 리프트 오프를 최소화 시키기 위하여 동시에 동작하도록 하는 것이 바람직하다. 제1버퍼부(1310)는 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)이 검사대상 표면형상에 따라 1차적으로 밀착할 수 있도록 조정하고, 제2버퍼부(1320)는 검사대상 표면의 미세한 불규칙 또는 굴곡에 따라 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)이 더욱 밀착할 수 있게 조정한다. 즉, 제1버퍼부(1310) 및 제2버퍼부(1320)의 동시 동작에 의해서 와전류 코일(1100)과 검사대상 표면 간의 리프트 오프를 최소화하는 것이 가능하도록 한다.
이때, 본 발명의 일 실시예에서 제1버퍼부(1310)는 스프링, 제2버퍼부(1320)는 라텍스(latex) 또는 고무(rubber) 재질로 형성할 수 있다. 제1버퍼부(1310)를 형성하는 스프링이 제2버퍼부(1320)를 형성하는 라텍스 또는 고무보다 탄성계수가 크기 때문이다.
여기서, 제1버퍼부(1310)를 스프링으로, 제2버퍼부(1320)는 라텍스 또는 고무로 한정하는 것은 아니며, 탄성계수의 차이에 따라 리프트 오프를 최소화할 수 있는 재질이면 어느 재질이든 가능하다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 케이스를 구비하는 와전류를 이용한 검사 모듈을 나타내는 도면이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 스프링 교체에 의한 와전류를 이용한 검사 모듈의 높이 조절을 나타내는 도면이고, 도 5는 본 발명의 실시예에 따른 지그를 나타내는 도면이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)은 와전류 코일(1100), 페라이트(1200), 버퍼부(1300), 케이스(1400)를 포함한다. 와전류 코일(1100), 페라이트(1200), 버퍼부(1300)는 도 2에서 설명한 것과 유사하므로 자세한 기재를 생략한다.
케이스(1400)의 일단에는 커버(1410)가 형성되어 있으며, 타단은 오픈된 형상을 가질 수 있다. 케이스(1400)의 오픈된 타단을 통해 와전류 코일(1100), 페라이트(1200) 및 버퍼부(1300)가 케이스 내부에 위치할 수 있으며, 이에 따라 케이스(1400)가 와전류 코일(1100), 페라이트(1200) 및 버퍼부(1300)를 감싸는 형상이 될 수 있다. 케이스(1400)를 구비함으로써 표면의 결함 측정시에 와전류 코일(1100), 페라이트(1200), 버퍼부(1300)가 일직선상에 위치하게되어 오류를 방지할 수 있다. 또한 케이스(1400)는 외부 충격으로부터 와전류 이용한 검사 모듈(1000)을 보호할 수 있으며, 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)를 플레이트(2100)와 같은 다른 곳에 쉽게 장착할 수 있도록 한다.
케이스(1400)의 커버(1410)는 표면 중앙에 고정돌기(1411)가 형성될 수 있으며, 고정돌기(1411)에는 나사산(1412)이 형성될 수 있다. 고정돌기(1411)는 도 5에 기재된 플레이트(2100)에 결합될 수 있다.
도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)은 스프링(1310) 길이를 조절하여 높이를 조절할 수 있다. , 높이 조절을 통해 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)이 검사대상의 형상 또는 검사대상과 주변 기기들과의 결합 상태를 고려하여 적합한 높이를 갖도록 할 수 있다.
도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 지그(2000)는 와전류를이용한 검사 모듈(1000), 플레이트(2100) 및 연결부(2200)를 포함한다. 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)은 도 2 내지 도 4에서 설명한 것과 유사하므로 자세한 설명을 생략한다. 플레이트(2100)에는 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)이 고정된다. 플레이트(2100)에는 고정홈(2110)이 형성될 수 있으며, 고정홈(2110)에는 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)의 케이스(1400)에 형성된 고정돌기(1411)가 결합될 수 있다. 이를 위해서 고정홈(2110)에는 나사산(2111)이 형성될 수 있다.
연결부(2200)는 플레이트(2100) 측면에 형성될 수 있다. 연결부(2200)는 지그(2000)가 복수개 있는 경우에 서로를 연결시켜준다. 연결부(2200)는 다양한 형상이 될 수 있으며, 형상은 특정되지 않는다.
본 발명의 일 실시예에서는 하나의 플레이트(2100)에 3개의 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)이 결합되나, 이에 한정되지 않고 검사 대상 표면의 면적, 굴곡 정도를 고려하여 결합되는 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)의 수를 결정할 수 있다.
도 6 은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그를 연결한 검사 장치를 나타내는 도면이고, 도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치의 높이조절을 나타내는 도면이며 도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 지그의 회전 동작을 나타내는 도면이다.
도 6 내지 도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 장치(3000)는 복수개의 지그(2000)를 포함한다. 복수의 지그(2000-1, ,2000-n)는 연결부(2200)를 통해서 서로 연결되어 형성된다. 연결부(2200)는 플레이트(2100)의 일 측면 또는 양 측면에 형성될 수도 있다.
도 7에 도시된 바와 같이, 플레이트(2100)에 형성된 연결부(2200)는 서로 이웃하는 복수개의 지그(2000-1, ,2000-n)가 이동 가능하도록 결합시킬 수 있다. 이때, 연결부(2200)는 검사 장치(3000)의 높이를 조절하기 위하여 이웃하는 복수개의 지그(2000-1, ,2000-n)가 서로에 대해서 상하방향으로 이동하도록 결합시킬 수 있다.
다른 실시예에서 이웃하는 복수개의 지그(2000-1, ,2000-n)는, 도 8에 도시된 바와 같이, 서로에 대해서 회전 가능하게 결합될 수 있다. 이를 위해 연결부(2200)는 서로 이웃하는 지그(2000-1, ,2000-n)를 회전시키는 힌지 유닛(2210)을 더 구비할 수 있다. 힌지 유닛(2210)은 각각의 지그(2000-1, ,2000-n) 연결부(2200) 중심에 위치하여 지그(2000-1, ,2000-n)를 서로 결속시킨다. 본 실시예에서 힌지 유닛(2210)이라고 표현하였으나 이에 한정되지 않고 서로 이웃하는 지그(2000-1, , 2000-n)의 연결부(2200) 중심에서 지그(2000-1, , 2000-n)를 회전시키는 구조로 체결 가능한 것이라면 어떤 형상이든 무방하다.
본 실시예에 따른 지그(2000-1, , 2000-n)는 높이 조절을 위해서는 y축을 중심으로 회전하고, 서로 이웃하는 지그(2000-1, , 2000-n)에 대해서 회전시키기 위해서는 x축을 중심으로 회전한다(도 8의 회전 방향 표시 화살표 참고). 이와 같이 지그(2000-1, , 2000-n)가 높이 조절을 하거나 회전을 하게 되면, 검사 대상 표면에서 검사 장치(3000)의 위치 변경이 용이하다.
본 발명의 실시예에 따른 복수개의 지그(2000-1, , 2000-n)는 검사대상(50) 표면의 환경에 적합하게 지그(2000-1, , 2000-n)의 수를 조절할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 검사 장치(3000)는 지그(2000-1, , 2000-n)에 형성되는 와전류를 이용한 검사 모듈(1000)의 수도 검사대상 표면의 환경에 적합하게 1개 또는 복수개로 구성할 수도 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 검사 방법을 나타내는 순서도이다.
본 발명의 실시예에 따른 검사 방법은 도 2 내지 도 8에 도시된 바와 같은 와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치를 이용할 수 있다. 검사 모듈, 지그, 검사 장치에 대한 자세한 설명은 생략한다.
본 발명의 실시예에 따라 검사를 하기 위해서는, 도 9에 도시된 바와 같이, 우선 와전류를 이용한 검사 모듈을 검사대상 표면에 부착시킨다(S1100). 이때 와전류를 이용한 검사 모듈의 버퍼부에 의해 검사 모듈이 검사대상 표면에 밀착된다. 이를 통해 검사대상의 표면 결함의 검출을 정확하게 할 수 있다.
와전류를 이용한 검사 모듈을 검사대상 표면에 부착시킨 후, 와전류를 이용한 검사 모듈의 와전류 코일에 전류를 부가하여 와전류가 형성되도록 한다(S1200). 형성된 와전류는 와전류 코일 히부에 위치하는 페라이트에 의해 집속된다.
페라이트에 의해 와전류가 집속되면, 집속된 와전류 값을 측정한다(S1300). 측정된 와전류 값은 기준값과 비교하여 값의 변화를 판단한다. 정확한 판단을 위해서 측정된 와전류 값은 전압과 위상 신호를 증폭시킬 수 있다. 기준값은 검사대상체의 검사대상 표면에서 측정된 초기(설치시) 와전류 값이 될 수 있다.
측정된 와전류 값의 변화에 따라 검사대상 표면의 결함 여부를 판단한다(S1400). 와전류 값의 변화가 정해진 범위를 벗어나면 결함으로 판단할 수 있다. 결함으로 판단되는 경우 이를 관리자에게 알릴 수 있다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1000: 와전류를 이용한 검사 모듈 1100: 와전류 코일
1200: 페라이트 1210: 소프트 페라이트
1300: 버퍼부 1310: 제1버퍼부
1320: 제2버퍼부 1400: 케이스
1410: 커버 1411: 고정돌기
1412: 나사산 2000: 지그
2100: 플레이트 2110: 고정홈
2120: 나사산 2200: 연결부
2210: 힌지 유닛 3000: 검사 장치

Claims (14)

  1. 와전류를 이용한 검사 모듈에 있어서,
    판스프링 형상으로 이루어지며 교류 전류가 가해지면 주위에 1차 자기장을 형성하는 와전류 코일;
    상기 와전류 코일의 하부 외측에 이격되어 위치하고 자기장을 집속시켜 검사대상 표면의 와전류의 세기를 증폭하는 판 형태의 페라이트; 및
    상기 와전류 코일의 상부에 위치하며, 상기 와전류 코일이 상기 검사대상 표면에 밀착되도록 하는 버퍼부;
    를 포함하며,
    상기 와전류 코일은 스파이럴 코일(spiral coil)로 이루어지며,
    상기 와전류 코일과 상기 페라이트는 상하방향으로 마주하도록 배치되고,
    상기 버퍼부는 서로 다른 재질로 형성된 제1버퍼부 및 제2버퍼부를 포함하되, 상기 제1버퍼부는 스프링이고, 상기 제2버퍼부는 판 형상으로 이루어져서 굴곡에 따라 상기 검사 모듈이 검사대상 표면에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 검사 모듈.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 페라이트는 소프트 페라이트인 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 검사 모듈.
  3. 삭제
  4. 제1항에 있어서,
    상기 제2버퍼부가 상기 제1버퍼부보다 탄성계수가 작은 재질로 형성되는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 검사 모듈.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제1버퍼부는 스프링이고,
    상기 제2버퍼부는 라텍스 또는 고무로 형성되는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 검사 모듈.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 와전류 코일, 상기 페라이트 및 상기 버퍼부를 감싸는 케이스를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 검사 모듈.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 케이스에는 고정돌기가 형성되고,
    상기 고정돌기에는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 와전류를 이용한 검사 모듈.
  8. 판스프링 형상으로 이루어지며 교류 전류가 가해지면 주위에 1차 자기장을 형성하는 와전류 코일과, 상기 와전류 코일의 하부 외측에 이격되어 위치하고 자기장을 집속시켜 검사대상 표면의 와전류의 세기를 증폭하는 판 형태의 페라이트와 상기 와전류 코일의 상부에 위치하며 상기 와전류 코일이 상기 검사 대상 표면에 밀착되도록 하는 버퍼부를 구비하는 와전류를 이용한 검사 모듈;
    상기 검사 모듈을 고정하기 위한 플레이트; 및
    상기 플레이트 측면에 형성된 연결부;
    를 포함하며,
    상기 와전류 코일은 스파이럴 코일(spiral coil)로 이루어지며,
    상기 와전류 코일과 상기 페라이트는 상하방향으로 마주하도록 배치되고,
    상기 버퍼부는 서로 다른 재질로 형성된 제1버퍼부 및 제2버퍼부를 포함하되, 상기 제1버퍼부는 스프링이고, 상기 제2버퍼부는 판상으로 이루어져서 상기 와전류 코일과 마주하여 굴곡에 따라 상기 검사 모듈이 검사대상 표면에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 지그.
  9. 제8항에 있어서,
    상기 와전류를 이용한 검사 모듈은 상기 와전류 코일, 상기 페라이트 및 상기 버퍼부를 감싸며, 고정돌기가 형성된 케이스를 더 구비하며,
    상기 플레이트에는 상기 고정돌기가 결합되는 고정홈이 형성되고,
    상기 고정홈에는 나사산이 형성되는 것을 특징으로 하는 지그.
  10. 판스프링 형상으로 이루어지며 교류 전류가 가해지면 주위에 1차 자기장을 형성하는 와전류 코일과, 상기 와전류 코일의 하부 외측에 이격되어 위치하고 자기장을 집속시켜 검사대상 표면의 와전류의 세기를 증폭하는 판 형태의 페라이트와, 상기 와전류 코일의 상부에 위치하며 상기 와전류 코일이 상기 검사 대상 표면에 밀착되도록 하는 버퍼부를 구비하는 와전류를 이용한 검사 모듈;
    상기 검사 모듈을 고정하기 위한 플레이트; 및
    상기 플레이트 측면에 형성된 연결부;를 구비하는 지그를 복수개 포함하며,
    상기 복수의 지그는 상기 연결부를 통해서 서로 연결되고,
    상기 와전류 코일은 스파이럴 코일(spiral coil)로 이루어지며,
    상기 와전류 코일과 상기 페라이트는 상하방향으로 마주하도록 배치되고,
    상기 버퍼부는 서로 다른 재질로 형성된 제1버퍼부 및 제2버퍼부를 포함하되, 상기 제1버퍼부는 스프링이고, 상기 제2버퍼부는 판 형상으로 이루어져서 상기 와전류 코일과 마주하여 굴곡에 따라 상기 검사 모듈이 검사대상 표면에 밀착되도록 하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  11. 제10항에 있어서,
    상기 연결부는 서로 이웃하는 상기 지그가 이동 가능하도록 결합시키는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  12. 제10항에 있어서,
    상기 연결부는 서로 이웃하는 상기 지그를 회전시키는 힌지 유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는 검사 장치.
  13. 판스프링 형상으로 이루어지며 교류 전류가 가해지면 주위에 1차 자기장을 형성하며 스파이럴 코일(spiral coil)로 이루어진 와전류 코일과, 상기 와전류 코일의 하부 외측에 이격되어 위치하고 자기장을 집속시켜 검사대상 표면의 와전류의 세기를 증폭하는 판 형태의 페라이트와, 상기 와전류 코일의 상부에 위치하며 상기 와전류 코일이 상기 검사 대상 표면에 밀착되도록 하는 버퍼부를 구비하는 와전류를 이용한 검사 모듈을 이용한 검사 방법으로,
    상기 와전류를 이용한 검사 모듈을 상기 검사대상 표면에 부착시키는 단계;
    상기 와전류를 이용한 검사 모듈에 전류를 부가하여 와전류가 형성되도록 하는 단계;
    상기 페라이트에 의해서 집속된 상기 와전류 값을 측정하는 단계; 및
    상기 측정된 와전류 값의 변화에 따라 상기 검사대상 표면의 결함 여부를 판단하는 단계;
    를 포함하며,
    상기 와전류를 이용한 검사 모듈을 상기 검사대상 표면에 부착시키는 단계는, 스프링으로 이루어진 제1버퍼부와 판 형상으로 이루어져서 상기 상기 와전류 코일과 마주하는 제2버퍼부를 이용하여 상기 검사 모듈을 상기 검사대상 표면에 부착시키되, 상기 제2버퍼부는 굴곡에 따라 상기 검사 모듈이 검사대상 표면에 밀착되도록 하며,
    상기 와전류가 형성되도록 하는 단계는, 스파이럴 코일로 이루어진 와전류 코일을 이용하여 와전류가 형성되도록 하며,
    상기 와전류 값을 측정하는 단계는, 상기 와전류 코일과 상하방향으로 마주하도록 배치된 상기 페라이트에 집속된 상기 와전류 값을 측정하는 것을 특징으로 하는 검사 방법.
  14. 삭제
KR1020170060334A 2017-05-16 2017-05-16 와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법 KR102010645B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170060334A KR102010645B1 (ko) 2017-05-16 2017-05-16 와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170060334A KR102010645B1 (ko) 2017-05-16 2017-05-16 와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180125709A KR20180125709A (ko) 2018-11-26
KR102010645B1 true KR102010645B1 (ko) 2019-08-13

Family

ID=64602918

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170060334A KR102010645B1 (ko) 2017-05-16 2017-05-16 와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102010645B1 (ko)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102265354B1 (ko) * 2019-12-30 2021-06-14 조선대학교산학협력단 자기렌즈를 구비한 환형 배열 와전류프로브 비파괴검사 장치

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002031672A (ja) * 2000-07-17 2002-01-31 Sumitomo Special Metals Co Ltd 磁気検出素子及び磁気センサ
JP2005156184A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Toshiba Corp 曲管用渦電流探傷装置および同探傷方法
JP2007132826A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Marktec Corp 渦電流探傷装置
JP2008286798A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Olympus Ndt 様々な断面形状を有する輪郭面の検査用の可撓性のアレイプローブ
JP2011145176A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Toyota Motor Corp 渦流計測用センサ、及び、渦流計測用センサによる検査方法

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101031594B1 (ko) 2010-07-29 2011-04-27 한국동서발전(주) 표면결함 검사용 와전류 프로브 및 이를 포함하는 와전류 검사장치

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002031672A (ja) * 2000-07-17 2002-01-31 Sumitomo Special Metals Co Ltd 磁気検出素子及び磁気センサ
JP2005156184A (ja) * 2003-11-20 2005-06-16 Toshiba Corp 曲管用渦電流探傷装置および同探傷方法
JP2007132826A (ja) * 2005-11-11 2007-05-31 Marktec Corp 渦電流探傷装置
JP2008286798A (ja) * 2007-05-21 2008-11-27 Olympus Ndt 様々な断面形状を有する輪郭面の検査用の可撓性のアレイプローブ
JP2011145176A (ja) * 2010-01-14 2011-07-28 Toyota Motor Corp 渦流計測用センサ、及び、渦流計測用センサによる検査方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR20180125709A (ko) 2018-11-26

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US9213018B2 (en) Partial saturation eddy current sensor apparatus and method of use
JP5262436B2 (ja) 磁気測定方法および装置
JP5387718B2 (ja) 磁気特性測定方法および磁気特性測定装置
EP1674861A1 (en) Eddy current probe and inspection method comprising a pair of sense coils
JP2010164306A (ja) 焼入れ深さ測定方法および焼入れ深さ測定装置
JP2008309573A (ja) 渦電流探傷装置および渦電流探傷方法
KR102010645B1 (ko) 와전류를 이용한 검사 모듈, 지그, 검사 장치 및 검사 방법
JP2011047736A (ja) オーステナイト系ステンレス鋼溶接部の検査方法
JP2018124154A (ja) 鋼橋溶接止端部の疲労き裂に対する渦流探傷結果のｃ−スコープ画像化システム
JP2017150904A (ja) 探傷装置および探傷方法
JP3152101B2 (ja) 断面円形材料の漏洩磁束探傷用磁化器
US10088453B2 (en) Apparatus and method of detecting defect of steel plate
WO2023103276A1 (zh) 一种钢丝帘布检测校准装置及检测校准方法
KR101929240B1 (ko) 웨이퍼 검사장치
JP5341028B2 (ja) 渦電流探傷方法
US10557825B2 (en) Apparatus, controller, and method for inspecting a part
JP2015078942A (ja) 漏洩磁束探傷装置
Aguila-Munoz et al. Crack detection in steel using a GMR-based MFL probe with radial magnetization
CN103940902A (zh) 利用涡流阻抗平面检测仪检测非金属材料不连续性方法
JP2012026737A (ja) 渦電流探傷装置
JP2022112065A (ja) 渦電流探傷プローブと渦電流探傷方法
JPH02236446A (ja) 漏洩磁束探傷方法及び装置
JP2015161653A (ja) 磁気特性測定装置
JP2024005778A (ja) 漏洩磁束検査プローブおよび亀裂評価システム
JP2016050889A (ja) 傷検出可否を判定する漏洩磁束探傷方法及びそれを適用した漏洩磁束探傷装置

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E90F Notification of reason for final refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant