KR102097508B1

KR102097508B1 - 비파괴 검사 장치

Info

Publication number: KR102097508B1
Application number: KR1020180042304A
Authority: KR
Inventors: 김재현; 이수민; 주진식; 이병노; 이남호
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2018-04-11
Filing date: 2018-04-11
Publication date: 2020-04-06
Also published as: KR20190118870A

Abstract

비파괴 검사 장치가 개시된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사전 설정된 길이로 구성되며, 원주 방향을 따라 균일한 각도를 갖도록 배열되는 복수 개의 프레임; 상기 복수 개의 프레임을 회전축에 수직인 평면 내에서 일 방향으로 회전시키는 회전 구동모듈; 상기 복수 개의 프레임의 회전축에 수직인 평면 내에 위치하되, 상기 복수 개의 프레임으로부터 이격되어 상기 복수 개의 프레임 측으로 방사선을 조사하는 방사선원; 및 회전하는 상기 복수 개의 프레임 상에 각각 제공된 검출기로서, 그 위치 및 각도가 조정되면서 상기 방사선원으로부터 조사된 방사선을 수광 및 검출하는 검출기를 포함하는, 비파괴 검사 장치가 제공될 수 있다.

Description

비파괴 검사 장치{APPARATUS FOR NON-DESTRUCTIVE INSPECTION}

본 발명은 비파괴 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 적은 수의 검출기를 사용하여 방사선원에서 방출되는 방사선으로 화물(피검체)을 검색하는 장치에 관한 것이다.

일반적으로, 방사선을 이용하는 비파괴 검사장치는 공항과 항만 등에서 널리 활용되고 있는바, 화물의 내부 구조물을 정확하게 분석하기 위해 보다 진보된 비파괴 검사장치의 개발이 계속적으로 요구되고 있다.

비파괴 검사장치는 대형 수화물을 촬영하기 위한 대면적 검출기 제작의 한계와 촬영 속도의 한계 등으로 그 활동이 제한될 수 있다.

종래의 비파괴 검사장치는 전자 가속기를 구비하여 방사선을 방출하는 하나의 방사선원과 다수의 검출기를 사용하여 화물(피검체)의 내부 구조물을 분석할 수 있다.

이러한 종래 비파괴 검사장치는 방사선의 방출 방향에 대하여 하나의 검출기 프레임이 수직하게 설치되며, 이 하나의 검출기 프레임에 배치된 다수의 검출기와 방사선원까지의 거리가 동일하게 유지되도록 검출기 프레임은 방사선원에 대하여 원호 형상으로 형성될 수 있다.

이러한 종래의 비파괴 검사장치는 화물을 검색하기 위해 대략 50개 이상의 많은 검출기가 필요하며, 이 검출기를 설치하기 위한 검출기 프레임의 크기 또한 커지게 되어 검출기의 설치 비용이 많이 들고 유지 보수가 어려울 수 있다.

또한, 종래의 비파괴 검사장치는 방사선원으로부터 검출기까지의 거리가 동일하게 유지되더라도 방사선원에서 방출되는 방사선의 세기는 중앙 부분이 가장 강하고 가장자리로 갈수록 약해지기 때문에 원호 형상으로 배열된 각각의 검출기에서 검출되는 방사선량이 달라지게 되는바, 이로 인해 투과 영상의 화질이 불균일해 질 수 있다.

한국등록특허 제10-1662067호 (2016. 09. 27 등록)

본 발명의 실시예는, 적은 수의 검출기를 사용하면서 검출기의 위치 별 방사선의 세기를 균일하게 획득하여 최종 검출 영상의 화질을 개선할 수 있는 비파괴 검사 장치를 제공하고자 한다.

사전 설정된 길이로 구성되며, 원주 방향을 따라 균일한 각도를 갖도록 배열되는 복수 개의 프레임; 상기 복수 개의 프레임을 회전축에 수직인 평면 내에서 일 방향으로 회전시키는 회전 구동모듈; 상기 복수 개의 프레임의 회전축에 수직인 평면 내에 위치하되, 상기 복수 개의 프레임으로부터 이격되어 상기 복수 개의 프레임 측으로 방사선을 조사하는 방사선원; 및 회전하는 상기 복수 개의 프레임 상에 각각 제공된 검출기로서, 그 위치 및 각도가 조정되면서 방사선원으로부터 조사된 방사선을 수광 및 검출하는 검출기;를 포함하는 비파괴 검사 장치가 제공될 수 있다.

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 적은 수의 검출기를 사용하면서 검출기의 위치별 방사선의 세기를 균일하게 검출할 수 있기 때문에 방사선을 이용한 비파괴 검사의 비용을 줄이고 유지 보수가 용이하며 최종 검출 영상의 화질을 개선할 수 있는 장점이 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치를 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 도 1을 "A" 방향에서 바라 본 측면도이다.
도 3 및 도 4는 도 1의 프레임과 위치/각도 조정유닛을 나타낸 상세도이다.
도 5는 프레임의 회전 변위별 검출기의 위치와 각도를 중첩하여 나타낸 도면이다.
도 6은 방사선의 검출 가능 구간과 검출기의 배치 관계를 설명하기 위한 참고도이다.
도 7은 본 발명의 다른 실시예에 따른 제어 관계를 나타낸 블록도이다.
도 8은 본 발명의 검출기에서 검출한 결과값의 왜곡 현상을 설명하기 위한 참고도이다.
도 9는 영상 보정부를 통하여 결과값의 왜곡 현상이 보정되는 것을 설명하기 위한 참고도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치에 대하여 설명한다.

먼저 도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치는 복수 개의 프레임(100), 회전 구동모듈(200), 방사선원(300) 및 검출기(400)를 포함할 수 있다.

본 발명의 일 실시예가 위에 나열된 구성들을 포함한다는 의미는 이들 구성으로만 이루어진다는 뜻이 아니라 이들 구성을 기본적으로 포함한다는 뜻으로, 이외에도 다른 구성(예컨대, 비파괴 검사 장치에서 널리 알려진 공지기술)을 포함할 수 있다는 의미이지만, 공지기술에 대해서는 본 발명의 요지를 흐릴 수 있으므로 상세한 설명을 생략한다.

프레임(100)은 사전에 미리 설정된 소정의 길이를 갖도록 구성된 것으로 적어도 2개 이상으로 복수 개가 제공될 수 있다. 복수 개의 프레임(100)은 원주 방향을 따라 균일한 각도를 갖도록 배열될 수 있고, 예컨대, 프레임(100)이 2개 제공되는 경우 프레임(100) 간의 각도는 원주 방향으로 180도가 될 수 있으며, 프레임(100)이 3개인 경우 각도는 120도, 프레임(100)이 4개인 경우 각도는 90도가 될 수 있는바, 이는 실시자의 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다. 여기서 프레임(100)이 원주 방향으로 각각 120도의 각도를 갖도록 형성되는 경우, 프레임(100)은 총 3개로 제공될 수 있으며, 이때의 프레임(100)은 각각 제1 프레임(110), 제2 프레임(120) 및 제3 프레임(130)으로 정의될 수 있다.

한편, 도 1 및 도 2를 참조하면 회전 구동모듈(200)은 복수 개의 프레임(100)을 그 회전 중심에 위치하는 회전축(210)에 대하여 수직인 평면 내에서 어느 일 방향으로 회전시킬 수 있는 구성이다. 회전 구동모듈(200)은 구동모터 또는 회전 운동이 가능한 엔진 등으로 구현될 수 있으며, 회전 구동모듈(200)은 복수 개의 프레임(100)의 회전 중심에 위치하는 회전축(210)을 구비할 수 있다. 따라서, 회전 구동모듈(200)은 회전축을 중심으로 복수 개의 프레임(100)을 회전시킬 수 있다. 회전 구동모듈(200)은 바닥면으로부터 소정의 높이를 유지하거나 상하 방향으로 높이 조절이 가능하도록 지지대(220)에 의하여 바닥면에 직립하도록 설치될 수 있다.

또한, 방사선원(300)은 복수 개의 프레임(100)의 회전축(210)에 수직인 평면 내에 위치하면서, 프레임(100)과의 사이에 존재하는 피검체(20, 화물)에 방사선을 조사한다. 피검체(20)를 투과한 방사선은 검출기(400)에서 수광 및 검출을 함으로써 피검체(20)의 내부 구조물을 분석할 수 있다. 참고로, 피검체(20)는 바퀴(22)와 레일(23)을 포함하는 이동 대차 수단(21)에 의해 방사선원(300)과 일정한 거리를 유지하면서 도면상에서 종이를 뚫고 나오는 방향으로 직선 운동할 수 있다.

여기서, 방사선원(300)에서 방출되는 방사선의 조사 각도는 방사선원(300)에 내장된 콜리메이터의 각도에 의해 결정될 수 있는 바, 이 콜리메이터의 각도를 변경함으로써 방사선원(300)의 조사 각도를 필요에 따라 적절하게 변경할 수 있다. 방사선원(300) 및 콜리메이터에 관한 것은 일반적으로 널리 알려진 사항에 속하므로 상세한 설명은 생략한다.

검출기(400)는 복수 개의 프레임(100)에 각각 하나씩 제공되는 것으로서, 검출기(400)의 수는 프레임(100)의 수에 대응되게 제공될 수 있다. 예컨대, 프레임(100)이 3개 제공되는 경우 검출기(400) 또한 각 프레임(100)에 1개씩 총 3개가 제공될 수 있다.

이때, 검출기(400)는 제1 프레임(110)에 설치되는 것은 제1 검출기(410), 제2 프레임(120)에 설치되는 것은 제2 검출기(420), 제3 프레임(130)에 설치되는 것은 제3 검출기(430)로 정의될 수 있다.

검출기(400)는 복수 개의 프레임(100) 상에서 각각 위치 및 각도가 조정되도록 프레임(100) 상에 이동 가능하게 제공될 수 있다. 이 때, 프레임이 회전하는 동안 검출기(400)의 프레임 상에서의 위치 및 각도가 조정될 수 있도록 본 발명의 일 실시예는 위치/각도 조정유닛(500)을 더 포함할 수 있다.

도 1을 3개의 프레임이 회전하는 동안의 일순간을 포착한 것이라고 하면, 제2프레임(120)은 지면에 수직인 상태에 있고, 제1프레임은 제2프레임과 120도의 각도를 이루는 지점에 있는데, 이 지점으로부터 제1검출기(110)의 검출동작이 시작해서, 제1검출기(110)가 도면상의 제3검출기(130)의 위치에 도달할 때 검출동작이 종료된다. 이때 제2검출기(120)는 도면상의 제1검출기(110)의 위치에 도달하게 되고 이 시점에서 제2검출기(120)의 검출동작이 시작된다. 즉 각각의 검출기는 120도의 회전변위 구간만큼 순차적으로 또한 연속적으로 방사선의 검출을 수행한다.

검출 구간은 예컨대 시간으로도 정의될 수 있는데, 즉, 복수 개의 프레임의 개수가 n개이고 상기 프레임의 회전 주기가 T라고 할 때 검출 가능 시간은 T/n이고, 이 T/n의 검출 가능 시간의 1/2이 되는 시점에 검출을 수행하는 검출기가 위치한 프레임은 방사선원과 최근접하게 된다.

예컨대, 도 1의 경우에, 검출 구간은, 제1프레임(110)이 도면상의 위치에서 120도 회전하여 도면상의 제3프레임(130)의 위치만큼 회전하는 시간일 수 있다. 이때, 검출 가능 구간의 1/2이 되는 지점은 제1프레임(110)이 60도 회전했을 때, 또는 제1프레임(110)이 지면에 수평인 상태만큼 회전했을 때이다. 이때 방사선원(300)과 검출기(100) 사이에 위치하는 피검체(20)는 정지상태에 있을 수도 있고, 이동상태에 있을 수도 있는데, 이동을 하는 경우에는, 피검체(20)의 전영역을 검사할 수 있도록 피검체(20)의 이동속도, 방사선의 조사각도, 프레임의 길이 등을 고려해서, 프레임의 회전속도를 조절할 수 있다.

도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 위치/각도 조정유닛(500)은 회전 하는 프레임(100)의 회전 변위에 따라 프레임(100) 상에서의 검출기(400)의 위치 및 각도를 가변시킬 수 있도록 구성될 수 있는데, 예컨대, 위치/각도 조정유닛(500)은 프레임이 회전하는 동안 방사선원(300)으로부터 조사되는 방사선을 검출기(400)가 동일한 세기로 그리고 수직으로 수광 및 검출하도록 프레임(100)의 회전 변위에 따라 검출기(400)의 위치 및 각도를 프레임(100) 상에서 가변시키는 역할을 수행할 수 있다.

빛의 세기가 거리의 제곱에 반비례하는 것을 일반적인 상식이고, 특히 일정 각도의 범위를 갖고서 방출하는 방사선원의 경우는 거리가 동일하다고 하더라도 그 세기가 균일하기 않기 때문에, 그러한 점을 고려해서, 위치/각도 조정유닛(500)은 검출기(400)가 검출 구간동안 동일한 세기로 그리고 수직으로 방사선을 수광 및 검출할 수 있도록 프레임(100)의 회전 변위에 연동하여 검출기(400)의 위치 및 각도를 가변시킬 수 있다.

프레임(100)의 회전 변위별 검출기(400)의 검출 가능 구간 동안의 각 시간대별 위치와 각도를 중첩하여 나타낸 도 5에서 보듯이, 방사선원(300)의 방사선은 중심부의 세기가 가장 크고 가장자리로 갈수록 세기가 점차 약해지는 현상을 고려하여, 회전하는 프레임(100)이 방사선의 조사 영역에서 중심부로 갈수록 균일한 세기의 방사선을 검출하기 위해 해당 프레임(100)에 설치된 검출기(400)는 방사선원(300)에서 멀어지는 쪽으로 이동될 수 있다. 또한, 검출기(400)는 방사선을 수광할 때 방사선의 진행 방향에 대하여 수직하게 수광해야 하는바, 검출기(400)는 프레임(100) 상의 해당 위치에서 수직하게 방사선을 수광할 수 있도록 그 각도가 가변될 수 있다.

프레임 상에서의 검출기(400)의 위치를 가변시키도록 본 발명의 일 실시예는 프레임 상에 제공된 가이드 레일(600)을 더 포함할 수 있다.

가이드 레일(600)은 도 1, 도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 프레임(100)의 길이 방향을 따라 설치될 수 있으며, 검출기(400)는 가이드 레일(600)을 따라 프레임(100) 상에서 프레임(100)의 길이 방향으로 위치 이동될 수 있다.

검출기(400)의 위치 및 각도를 가변시키는 위치/각도 조정유닛(500)은 이동체(510)와 회전체(520)를 포함하여 구성될 수 있다.

도 3 및 도 4에 도시된 바와 같이 이동체(510)는 프레임(100)에 형성된 가이드 레일(600)에 이동 가능하게 설치되는 구성으로서, 이동체(510)의 일측은 검출기(400)와 연결될 수 있다.

따라서, 이동체(510)가 가이드 레일(600)을 따라 이동됨에 따라 검출기(400)의 위치가 프레임(100) 상에서 가변될 수 있다. 이동체(510)는 가이드 레일(600)을 따라 이동 가능하도록 바퀴(511)가 구비될 수 있다.

또한, 회전체(520)는 이동체(510)와 검출기(400) 사이에 제공되는 구성으로서, 이동체(510) 상에서 검출기(400)를 회전시켜 프레임(100)의 회전 변위에 따라 검출기(400)의 각도를 가변시킬 수 있다. 이에 따라 검출기(400)는 방사선원(300)으로부터 조사되는 방사선을 수직하게 검출할 수 있다.

회전체(520)는 동력을 발생시키는 회전모터(521)와, 회전모터(521)와 검출기(400)를 연결하여 회전모터(521)의 회전력을 검출기(400)에 전달하는 샤프트(522)를 포함하여 구성될 수 있다. 따라서, 검출기(400)는 이동체(510)에 의하여 가이드 레일(600)을 따라 프레임(100) 상에서 직선 이동되면서 검출기(400)의 위치가 가변될 수 있고, 회전체(520)에 의하여 이동체(510) 상에서 회전 운동을 하면서 검출기(400)의 각도가 가변될 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예는 위치/각도 조정유닛(500)을 제어하는 제어부(700)를 더 포함할 수 있다.

제어부(700)는 복수 개의 프레임(100) 중에서 어느 하나의 프레임(100) 상의 검출기(400)가 피검사체(20)를 투과한 방사선을 수광해서 검출하는 동안, 나머지 프레임(100) 상의 검출기(400)의 작동이 중지되도록 제어할 수 있다.

예컨대, 제1 검출기(410)가 피검사체(20)를 투과한 방사선을 수광 및 검출하는 경우 제어부(700)는 제1 검출기(410)로부터 신호를 입력받아서 제1 검출기(410)가 방사선을 검출 중인 것을 판단하게 되는 바, 제2 검출기(420) 및 제3 검출기(430)의 작동을 중지시킬 수 있다.

또한, 제어부(700)는 복수 개의 프레임(100) 중에서 방사선에 접근하는 방향으로 회전하는 프레임(100) 상의 검출기(400)를 작동시켜 방사선을 수광하여 검출하도록 하며, 그 작동시간은 방사선원(300)의 조사 각도, 피검사체(20)의 이동 속도, 프레임의 길이 중 적어도 하나에 기초하여 설정될 수 있다.

즉, 방사선원(300)의 조사 각도 및 피검사체(20)의 이동 속도는 미리 결정되는 것이기 때문에 이 값들은 제어부(700)에 미리 입력될 수 있는바, 제어부(700)는 이 입력값에 기초하여 방사선의 검출 구간을 미리 계산할 수 있으므로 이 검출 구간을 이동하는 검출기(400)의 이동 시간을 계산하여 검출기(400)의 작동 시간을 제어할 수 있다.

도 6을 참조하면, 방사선원(300)으로부터 조사되는 방사선의 조사각도가 예컨대 60도로 정해져 있으면 방사선의 검출 구간은 미리 결정될 수 있고, 이 상태에서 피검사체(20)의 속도와 프레임(100)의 회전 속도가 정해진다면 검출기(400)가 방사선의 검출 구간 내에서 최상부 지점과 최하부 지점까지의 작동 시간을 산출할 수 있기 때문에 제어부(700)는 검출기(400)의 작동 시간을 제어하여 방사선에 접근하는 방향으로 회전하는 프레임(100) 상의 검출기(400)를 작동시킬 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시예에 따르면 제1 포지션 센서(810), 제2 포지션 센서(820), 제3 포지션 센서(830) 및 제어부(900)를 더 포함할 수 있다.

도 7에 도시된 바와 같이, 제1 포지션 센서(810)는 제1 프레임(110)의 위치 및/또는 회전변위를 직접적으로 계측할 수 있고, 제2 포지션 센서(820)는 제2 프레임(120)의 위치 및/또는 회전변위를 직접 계측할 수 있으며, 제3 포지션 센서(830)는 제3 프레임(130)의 위치 및/또는 회전변위를 직접 계측할 수 있다.

제1 포지션 센서(810), 제2 포지션 센서(820), 제3 포지션 센서(830)는 제1 프레임(110), 제2 프레임(120), 제3 프레임(130)에 설치되어 해당 프레임(100)의 회전 변위를 측정할 수 있는 것으로서, 회전하는 물체의 회전 변위는 GPS나 홀 센서, 크랭크각 센서 등의 다양한 수단을 통해 측정할 수 있고 이는 일반적으로 널리 알려진 사항에 속하기 때문에 상세한 설명은 생략한다.

또한, 이때의 제어부(900)는 제1 포지션 센서(810), 제2 포지션 센서(820) 및 제3 포지션 센서(830)로부터 해당 프레임(100)의 위치를 입력받아 해당 검출기(400)의 해당 프레임(100) 상에서의 위치 및 각도를 제어할 수 있다. 제어부(900)는 앞에서 설명한 바와 같이 해당 검출기(400)에 각각 설치되어 있는 위치/각도 조정유닛(500)을 통해 검출기(400)의 위치 및 각도를 제어할 수 있다.

여기서 제어부(900)는 방사선의 검출 구간을 알고 있는 상태에서 해당 프레임(100)의 회전 변위까지 알 수 있기 때문에 제1 검출기(410)의 방사선 검출이 종료되는 시점에 제2 검출기(420)의 방사선 검출이 시작되도록 제어할 수 있고, 제2 검출기(420)의 방사선 검출이 종료되는 시점에 제3 검출기(430)의 방사선 검출이 다시 시작되도록 제어할 수 있다.

한편, 제어부(900)는 제1 검출기(410), 제2 검출기(420) 및 제3 검출기(430)에서 검출한 각각의 결과값을 영상 보정하는 영상 보정부(910)를 더 포함할 수 있다. 통상, 방사선원과 검출기 사이에 놓인 피검체(20)는 일정 속도로 이동하게 되는데, 종래 기술과 같이 고정된 하나의 프레임에 상하로 다수개의 검출기가 배치되어 있는 경우, 방사선에 의한 피검체의 스캔 영역, 즉, 다수개의 검출기에 의한 검출영역은 아래로 긴 직사각형 형상일 것이고, 피검체가 이동함에 따라 피검체의 전영역을 검사할 수 있는 것이다. 하지만, 본 발명의 도 6에 도시된 일실시예에서는, 예컨대 제1프레임(110)이 120도만큼 회전하는 검출구간 동안 제1검출기(410)만이 검출을 하기 때문에, 방사선에 의한 피검체의 스캔영역, 즉, 검출영역은 직사각형이 아니라 비스듬한 평행사변형의 형상이 된다. 다시 말해, 피검체(20)는 방사선원(300)과 프레임(100)에 설치된 검출기(400) 사이에서 일정한 속도로 진행하기 때문에 검출영역은 도 8와 같은 형태를 보일 수 있다. 즉, 피검사체(20)에 대한 방사선의 검출결과 영상은 피검사체(20)가 직선 방향(예컨대, 도면상 우측)으로 진행하고 있고, 검출기(400)가 도면상 상부에서 하부로 이동하는 회전 운동을 하고 있기 때문에 결과적으로 방사선 빔이 사선 방향으로 피검체를 스캔하게 된다.

도 8의 (a)는 예컨대, 제1 검출기(410)에 의한 방사선 빔의 형태를 나타낸 것이고, (b)는 제2 검출기(420)에 의한 방사선 빔의 형태를 (a)와 중첩하여 나타낸 것이며, (c)는 제3 검출기(430)에 의한 방사선 빔의 형태를 (b)와 중첩하여 나타낸 것이다. 이때, (a), (b) 및 (c) 사이에 빈틈이 없도록, 즉, 피검체의 전영역에 대하여 제1, 제2, 제3 검출기(410, 420, 430)가 순차적 및 연속적으로 검출할 수 있도록 하는 것은, 전술하였다시피, 방사선의 조사각도, 피검체의 이동속도, 프레임의 회전속도 중 적어도 하나를 고려하여 결정될 수 있다.

여기에서 보면, 해당 검출기(400)가 프레임의 회전에 의해 위에서 아래로 이동하는 동안 피검체(20)도 직선 운동을 하기 때문에 검출한 방사선 빔이 사선 형태로 나타나는 바, 이러한 현상을 보정하기 위하여 도 9에 도시된 바와 같이 제어부(900)는 영상 보정부(910)를 더 포함할 수 있다.

영상 보정부(910)는 해당 검출기(400)에서 검출한 각각의 결과값을 정상적인 형태로 보정하여 사용자가 피검사체(20) 내부의 물체를 용이하게 식별할 수 있도록 한다.

예컨대, 도 9에 도시된 바와 같이 피검사체(20) 내부의 물체가 원형의 공인 경우 검출기(400)에서 검출한 결과값은 앞에서 설명한 바와 같이 왜곡이 발생하여 타원으로 보이지만 영상 보정부(910)를 통해 결과값을 보정함으로써 정상적인 원으로 디스플레이할 수 있다.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.

20 : 피검사체
100 : 프레임 110 : 제1 프레임
120 : 제2 프레임 130 : 제3 프레임
200 : 회전 구동모듈 210 : 회전축
300 : 방사선원 400 : 검출기
410 : 제1 검출기 420 : 제2 검출기
430 : 제3 검출기 500 : 위치/각도 조정유닛
510 : 이동체 520 : 회전체
600 : 가이드 레일 700 : 제어부
810 : 제1 포지션 센서 820 : 제2 포지션 센서
830 : 제3 포지션 센서 900 : 제어부
910 : 영상 보정부

Claims

사전 설정된 길이로 구성되며, 원주 방향을 따라 소정의 각도를 갖도록 배열되는 복수 개의 프레임;
상기 복수 개의 프레임을 회전축에 수직인 평면 내에서 일 방향으로 회전시키는 회전 구동모듈;
상기 복수 개의 프레임의 회전축에 수직인 평면 내에 위치하되, 상기 복수 개의 프레임으로부터 이격되어 상기 복수 개의 프레임 측으로 방사선을 조사하는 방사선원;
회전하는 상기 복수 개의 프레임 상에 각각 제공된 검출기로서, 그 위치 및 각도가 조정되면서 상기 방사선원으로부터 조사된 방사선을 수광 및 검출하는 검출기;
상기 프레임의 회전 변위에 따라 상기 프레임 상에서 상기 검출기의 위치 및 각도를 가변시키는 위치/각도 조정유닛; 및
상기 프레임의 길이 방향을 따라 제공되는 가이드 레일;을 포함하고,
상기 위치/각도 조정유닛은,
상기 검출기의 위치가 상기 프레임 상에서 가변되도록 상기 가이드 레일에 설치되며, 상기 검출기를 상기 가이드 레일을 따라 이동시키는 이동체; 및
상기 이동체에 제공되며, 상기 검출기의 각도가 상기 이동체 상에서 가변되도록 상기 검출기를 상기 이동체에 대하여 회전시키는 회전체;를 포함하는,
비파괴 검사 장치.
제1 항에 있어서,
상기 검출기가 상기 방사선원으로부터 조사된 방사선을 수광 및 검출하는 동안, 검출기의 위치는 복수 개의 상기 프레임이 회전하여 상기 프레임의 끝단이 상기 방사선원과 가까워질수록 상기 프레임의 회전축에 가까워지는, 비파괴 검사 장치.
제1 항에 있어서,
상기 위치/각도 조정유닛은,
상기 방사선원으로부터 조사되는 방사선을 각각의 위치에서 동일한 세기로 수직으로 수광하도록 상기 프레임의 회전 변위에 따라 상기 검출기의 위치 및 각도를 상기 프레임 상에서 가변시키는, 비파괴 검사 장치.
삭제
제3 항에 있어서,
상기 위치/각도 조정유닛을 제어하는 제어부를 더 포함하되,
상기 제어부는 상기 복수 개의 프레임 중에서 어느 하나의 프레임 상의 검출기가 방사선을 수광 및 검출하는 동안에는 나머지 프레임 상의 검출기의 작동은 중지시키는, 비파괴 검사 장치.
제5 항에 있어서,
상기 어느 하나의 프레임 상의 검출기가 작동하는 시간은,
상기 복수 개의 프레임의 개수가 n개이고 상기 프레임의 회전 주기가 T라고 할 때 T/n이고,
상기 T/n의 작동 시간의 중간에 상기 어느 하나의 프레임은 상기 방사선원과의 최근접점을 통과하는, 비파괴 검사 장치.
제5 항에 있어서,
상기 어느 하나의 프레임 상의 검출기가 작동하는 회전 구간은,
상기 복수 개의 프레임의 개수가 n개라고 할 때, 상기 어느 하나의 프레임의 회전 변위가 360/n도가 되는 회전 구간이고,
상기 회전 구간의 중간에 상기 어느 하나의 프레임은 상기 방사선원과의 최근접점을 통과하게 되는, 비파괴 검사 장치.
제1항에 있어서,
상기 복수의 프레임은, 회전축을 중심으로 원주 방향으로 120도의 각도로 배열된 제1 프레임, 제2 프레임 및 제3 프레임으로 구성되고,
상기 검출기는 상기 제1 프레임에 설치되는 제1 검출기, 상기 제2 프레임에 설치되는 제2 검출기 및 상기 제3 프레임에 설치되는 제3 검출기로 구성되며,
상기 제1 프레임의 회전 변위를 측정하는 제1 포지션 센서;
상기 제2 프레임의 회전 변위를 측정하는 제2 포지션 센서;
상기 제3 프레임의 회전 변위를 측정하는 제3 포지션 센서; 및
상기 제1 포지션 센서, 상기 제2 포지션 센서 및 상기 제3 포지션 센서로부터 해당 프레임의 회전 변위 정보를 입력받아 해당 검출기의 해당 프레임 상에서의 위치 및 각도를 제어하는 제어부;
를 더 포함하는, 비파괴 검사 장치.
제8 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 검출기의 방사선 검출이 종료되는 시점에 상기 제2 검출기의 방사선 검출이 시작되도록 제어하고, 상기 제2 검출기의 방사선 검출이 종료되는 시점에 상기 제3 검출기의 방사선 검출이 다시 시작되도록 제어하되,
특정 검출기의 방사선 검출 구간은, 해당 프레임이 120도 회전하는 구간으로서, 상기 구간의 중간에 상기 해당 프레임이 상기 방사선원과의 최근접점을 통과하게 되는, 비파괴 검사 장치.
제9 항에 있어서,
상기 제어부는,
상기 제1 검출기, 상기 제2 검출기 및 상기 제3 검출기에서 검출한 각각의 결과값을 영상 보정하는 영상 보정부를 더 포함하는, 비파괴 검사 장치.