KR102141629B1

KR102141629B1 - 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치

Info

Publication number: KR102141629B1
Application number: KR1020200060972A
Authority: KR
Inventors: 선점수
Original assignee: (주) 이베스트엔지니어링
Priority date: 2020-05-21
Filing date: 2020-05-21
Publication date: 2020-08-05

Abstract

본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치는 각 측정 센서로부터 센싱된 측정 정보를 수신하여 저장하며, 수신된 5포인트 측정 정보의 평균 두께를 산정하고 기 저장된 직전 평균 두께를 기준으로 하는 감소율을 산정하여 표시부를 통하여 제공하는 계측부와, 상기 계측부의 몸체 후면에 몸체에 수직으로 체결되는 메인 부재와 메인 부재 끝단에 구성되는 센서부로 구성된 제1포인트 센서와, 상기 계측부 몸체에 체결되는 메인 부재 주변부에 일측이 제1힌지부에 의하여 체결되고 타측은 제1메인 부재에 제6힌지부로 체결되는 제1지지 부재와 상기 제1지지 부재 중앙에 제2힌지부에 의하여 체결되는 제2지지 부재와 상기 제2지지 부재에 제3힌지부에 의하여 체결되는 제1메인 부재와 상기 제1메인 부재 끝단에 설치되는 센서부와 상기 제1지지 부재의 하측에 구성되는 제4힌지부와 상기 제1포인트 센서의 메인 부재에 제5힌지부로 양측이 체결되는 제3지지 부재로 구성되는 제2포인트 센서와, 상기 메인 부재 주변부의 체결 위치만 상이하고 상기 제2포인트 센서와 동일한 구성을 가지는 제3포인트 센서와 제4포인트 센서 및 제5포인트 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

Description

다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치{Ultra Sonar Thickness Measuring Apparatus by Using Multi-point Sensor}

본 발명은 발전소 수문, 정수장, 가압장 등에 설치된 배관의 철판 두께를 측정하는 것에 관한 것이다. 상기 배관은 상수 또는 물이 흐르고 세월이 지남에 따라서 부식 등으로 배관의 두께가 변화하게 되는 것이다. 따라서 변화 즉 얇어진 배관 두께를 측정하고 보수하여 누수 등을 사전에 예방하도록 하기 위한 것이다.

본 발명과 관련된 종래 기술은 대한민국 등록특허 제10-1861054호(2018. 05. 24. 공고)에 게시되어 있는 것이다. 도 1은 상기 종래의 판 두께 측정 장치 구성도이다. 상기도 1에서 종래의 판 두께 측정 장치는 보일러 튜브 (52) 는, 소직경 부위 (52a) 를 가지고 있다. 소직경 부위 (52a)는, 예를 들어, 헤더 (51)와 보일러 튜브 (52) 의 결합 부위에 형성되어 있다. 본 실시형태의 센서 프로브 (2) 는, 케이블 (30) 을 통하여 끌어당기는 (도 6 의 상방으로 끌어올리는) 것에 의해, 신축 기구 (4) 가 수축된다. 본 실시형태의 센서 프로브 (2) 는, 소직경 부위 (52a) 를 통과할 때에는, 신축 기구 (4) 에 의해 수축되고, 소직경 부위 (52a) 를 통과한 후에는 신장된다. 본 실시형태의 센서 프로브 (2) 의 축소율, 즉, 최소폭 (W2) (도 6 참조) 과 최대폭 (W1) 의 비율은 0.511 이다. 구체적으로는, 최대폭 (W1) 은 701 mm 이고, 최소폭 (W2) 은 358 mm 이다. 상기 실시형태에 의하면, 탄성 지지 부재 (5) 가 신축 기구 (4) 를 신장시키도록 탄성 지지함과 함께, 전동 기구 (7) 에 의해 일방의 신축 기구 (4a) 의 움직임이 타방의 신축 기구 (4b) 에 전동됨으로써, 전동기 등의 구동원을 사용하지 않고서, 1 쌍의 신축 기구 (4) 를 동기하여 신축시킬 수 있다. 이로써, 보다 간소하며 또한 소형의 기구로 센서 본체 (8) 의 센터링을 할 수 있다. 또, 신축 기구 (4) 가 둘레 방향에 2 개 지점만 구성되어 있기 때문에, 보일러 튜브 (52) 의 내주면에 용접에 수반하는 돌기가 있는 경우에도 센서 프로브 (2) 의 통과를 용이하게 할 수 있다. 또, 신축 기구 (4) 를 1 자유도의 평행 링크 기구 (15) 로 하고, 전동 기구 (7) 를 기어로 함으로써, 항상 평행 링크 (19) 가 평행을 유지하기 때문에, 센서 본체 (8) 의 위치나 자세를 안정시킬 수 있다. 또, 1 쌍의 평행 링크 기구 (15) 가 중심면 (F) 과 직교하는 방향으로 간격을 두고 배치됨으로써, 축선 방향(Da) 으로부터 보아 차륜 (6) 이 장방형상으로 배치되기 때문에, 센서 본체 (8) 의 안정도를 향상시킬 수 있다. 또, 각각의 신축 기구 (4) 를 구성하는 링크 (17, 18) 가 긴 구멍을 통하여 평행 링크 (19) 에 연결되어 있지 않음으로써, 평행 링크 기구 (15) 의 강도를 향상시킬 수 있다. 이상, 본 실시형태에 대해 도면을 참조하여 상세히 서술하였지만, 구체적인 구성은 이 실시형태에 한정되는 것은 아니고, 본 건의 요지를 일탈하지 않는 범위의 설계 변경 등도 포함된다. 또한, 상기 실시형태에서는, 전동 기구 (7) 에 기어를 사용하는 구성으로 하였지만 이것에 한정되는 경우는 없고, 체인·스프로킷이나, 벨트 등의 전동 기구 (7) 를 채용할 수도 있다. 또, 제 1 기어 (21) 와 제 2 기어 (22) 사이에 중간 기어가 있어도 되는 것이다.

상기와 같은 종래 기술은 기어를 이용하고 있지만 배관 등에 1대의 측정 장치로 1포인트만을 측정하므로 인하여 여러 대의 설비로 이루어진 수문, 정수장 가압장 등은 매 설비마다 5 포인트를 측정하므로 통상 20포인트 이상을 측정하여 안전진단을 하고 유지관리에 활용하는 것이다. 따라서 본 발명의 목적은 두께 측정 시 1번에 5 포인트를 측정하여 측정시간을 단축하기 위한 것이다. 또한 본 발명의 다른 목적은 구조적으로 안전하고 휴대성이 우수한 측정 장치를 제공하기 위한 것이고, 또한 관로 측정면에 부착을 용이하게 하기 위한 것이다.

상기와 같은 목적을 가진 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치는 각 측정 센서로부터 센싱된 측정 정보를 수신하여 저장하며, 수신된 5포인트 측정 정보의 평균 두께를 산정하고 기 저장된 직전 평균 두께를 기준으로 하는 감소율을 산정하여 표시부를 통하여 제공하는 계측부와, 상기 계측부의 몸체 후면에 몸체에 수직으로 체결되는 메인 부재와 메인 부재 끝단에 구성되는 센서부로 구성된 제1포인트 센서와, 상기 계측부 몸체에 체결되는 메인 부재 주변부에 일측이 제1힌지부에 의하여 체결되고 타측은 제1메인 부재에 제6힌지부로 체결되는 제1지지 부재와 상기 제1지지 부재 중앙에 제2힌지부에 의하여 체결되는 제2지지 부재와 상기 제2지지 부재에 제3힌지부에 의하여 체결되는 제1메인 부재와 상기 제1메인 부재 끝단에 설치되는 센서부와 상기 제1지지 부재의 하측에 구성되는 제4힌지부와 상기 제1포인트 센서의 메인 부재에 제5힌지부로 양측이 체결되는 제3지지 부재로 구성되는 제2포인트 센서와, 상기 메인 부재 주변부의 체결 위치만 상이하고 상기 제2포인트 센서와 동일한 구성을 가지는 제3포인트 센서와 제4포인트 센서 및 제5포인트 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다.

상기와 같이 구성된 본 발명 5포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치는 한번 측정으로 다수 포인트의 두께를 측정할 수 있어서 측정 시간을 단축할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 계측부를 통하여 관로 다수 포인트의 평균 두께를 산정하고 직전에 측정한 평균두께의 감소율을 산정하여 관리하므로 관로의 경년 노후도를 판단할 수 있는 효과가 있는 것이다. 또한 본 발명은 휴대하여 편리하며 힌지 형태의 링크 구조를 이용함으로 측정의 안정성이 보장되는 효과가 있는 것이다.

도 1은 종래의 판 두께 측정 장치 구성도,
도 2는 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치 사시도,
도 3은 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치를 다른 각도에서 본 사시 구성도,
도 4는 본 발명에 적용되는 센서부 상세 구성도,
도 5는 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치 사용 예시도이다.

상기와 같은 목적와 효과를 가지는 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치를 도 2 내지 도 5를 기초로 하여 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치 사시도이다. 상기도 2에서 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치(700)는 각 측정 센서로부터 센싱된 측정 정보를 수신하여 저장하며, 수신된 5포인트 측정 정보의 평균 두께를 산정하고 기 저장된 직전 평균 두께를 기준으로 하는 감소율을 산정하여 표시부를 통하여 제공하는 계측부(100)와, 상기 계측부의 몸체 후면에 몸체에 수직으로 체결되는 메인 부재(210)와 메인 부재 끝단에 구성되는 센서부(220)로 구성된 제1포인트 센서(200)와, 상기 계측부(100) 몸체에 체결되는 메인 부재 주변부에 일측이 제1힌지부(320)에 의하여 체결되고 타측은 제1메인 부재(360)에 제6힌지부(385)로 체결되는 제1지지 부재(310)와 상기 제1지지 부재(310) 중앙에 제2힌지부(330)에 의하여 체결되는 제2지지 부재(340)와 상기 제2지지 부재(340)에 제3힌지부(350)에 의하여 체결되는 제1메인 부재(360)와 상기 제1메인 부재(360) 끝단에 설치되는 센서부(370)와 상기 제1지지 부재(310)의 하측에 구성되는 제4힌지부(380)와 상기 제1포인트 센서(200)의 메인 부재(210)에 제5힌지부(390)로 양측이 체결되는 제3지지 부재(395)로 구성되는 제2포인트 센서(300)와, 상기 메인 부재(210) 주변부의 체결 위치만 상이하고 상기 제2포인트 센서(300)와 동일한 구성을 가지는 제3포인트 센서(400)와 제4포인트 센서(500) 및 제5포인트 센서(600)로 구성되고 상기 제2포인트 센서, 제3포인트 센서, 제4포인트 센서 및 제5포인트 센서는 제1포인트 센서를 중심으로 하여 링크 부재에 의하여 방사상으로 배치 구성되는 것을 특징으로 하는 것이다.

도 3은 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치를 다른 각도에서 본 사시 구성도이다. 상기도 3에서 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치는 각 측정 센서로부터 센싱된 측정 정보를 수신하여 저장하며, 수신된 5포인트 측정 정보의 평균 두께를 산정하고 기 저장된 직전 평균 두께를 기준으로 하는 감소율을 산정하여 표시부를 통하여 제공하는 계측부(100)와, 상기 계측부의 몸체 후면에 몸체에 수직으로 체결되는 메인 부재(210)와 메인 부재 끝단에 구성되는 센서부(220)로 구성된 제1포인트 센서(200)와, 상기 계측부의 이면에 체결되는 제1링크부재와 상기 제1링크 부재에 체결되는 센서부로 구성되는 제2포인트 센서와 상기 제2포인트 센서와 동일 구조의 제3포인트 센서와 제4포인트 센서 및 제5포인트 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 것이다. 상기에서 제1링크 부재는 계측부의 이면에 체결되는 제1힌지부(320)와, 상기 제1힌지부에 일측이 체결되고 타측은 제6힌지부(385)에 의하여 제1메인 부재(360)에 체결되는 제1지지부재(310)와, 상기 제1지지부재(310)의 중앙에 체결되는 제2힌지부(330)와, 상기 제2힌지부(330)에 체결되는 제2지지 부재(340) 끝단에 구성되는 제3힌지부(350)와, 상기 제3힌지부(350)에 일측이 체결되고 타측이 제6힌지부(385)에 의하여 제1지지부재(310)에 체결되는 제1메인 부재(360)와, 상기 제1지지부재(310)에서 하측으로 구성되는 제4힌지부(380)와, 상기 제4힌지부에 체결되는 제3지지 부재(395)와, 상기 제3지지 부재(395)와 제1포인트 센서(200)의 메인 부재를 체결하는 제5힌지부(390)로 구성된 것이다.

도 4는 본 발명에 적용되는 센서부 상세 구성도이다. 상기도 4에서 본 발명에 적용되는 센서부(220, 370)는 메인 부재(210) 또는 제1메인 부재(360)의 끝단에 체결되는 것으로 측성 센서(215)와 측정 센서 주변부에 구성되는 마그네틱부로 이루어지는 것이다. 상기에서 마그네틱부(375)는 측정센서가 관로에 밀착 접촉하는 것을 도와주게 되는 것이다.

도 5는 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치 사용 예시도이다. 상기도 5에서 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치(700) 사용 예는 관로(1000)에 본 발명 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치를 밀착시키며, 각 포인트 센서가 링크 구조에 연결됨으로 인하여 용이하게 접고 펼수 있어서 원형의 관로에도 측정 센서가 잘 밀착하여 관로 두께를 일시에 다중 포인트를 측정할 수 있는 것임을 나타내고 있는 것이다.

100 : 계측부, 200 : 제1포인트 센서,
210 : 메인부재, 220 : 센서부,
300 : 제2포인트 센서, 310 : 제1지지 부재,
320 : 제1힌지부, 330 : 제2힌지부,
340 : 제2지지 부재, 350 : 제3힌지부,
360 : 제1메인 부재, 370 : 센서부,
380 : 제4힌지부, 390 : 제5힌지부,
395 :제3지지 부재

Claims

발전소 수문 또는 정수장 또는 가압장에 설치된 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치에 있어서,
상기 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치는,
각 측정 센서로부터 센싱된 측정 정보를 수신하여 저장하며, 수신된 5포인트 측정 정보의 평균 두께를 산정하고 기 저장된 직전 평균 두께를 기준으로 하는 감소율을 산정하여 표시부를 통하여 제공하는 계측부(100)와;
상기 계측부의 몸체 후면에 몸체에 수직으로 체결되는 메인 부재(210)와 메인 부재 끝단에 구성되는 센서부(220)로 구성된 제1포인트 센서(200)와;
상기 계측부의 이면에 체결되는 제1링크부재와 상기 제1링크 부재에 체결되는 센서부로 구성되는 제2포인트 센서(300);
및 상기 제2포인트 센서와 동일 구조의 하나 이상의 포인트 센서로 구성된 것을 특징으로 하는 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치.
제1항에 있어서,
상기 제1링크 부재는,
계측부의 이면에 체결되는 제1힌지부(320)와, 상기 제1힌지부에 일측이 체결되고 타측은 제6힌지부(385)에 의하여 제1메인 부재(360)에 체결되는 제1지지부재(310)와, 상기 제1지지부재(310)의 중앙에 체결되는 제2힌지부(330)와, 상기 제2힌지부(330)에 체결되는 제2지지 부재(340) 끝단에 구성되는 제3힌지부(350)와, 상기 제3힌지부(350)에 일측이 체결되고 타측이 제6힌지부(385)에 의하여 제1지지부재(310)에 체결되는 제1메인 부재(360)와, 상기 제1지지부재(310)에서 하측으로 구성되는 제4힌지부(380)와, 상기 제4힌지부에 체결되는 제3지지 부재(395)와, 상기 제3지지 부재(395)와 제1포인트 센서(200)의 메인 부재를 체결하는 제5힌지부(390)로 구성된 것을 특징으로 하는 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 다중 포인트 센서는,
5개로 구성된 것을 특징으로 하는 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 센서부는,
마그네틱부를 포함하여 구성된 것을 특징으로 하는 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치.
발전소 수문 또는 정수장 또는 가압장에 설치된 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치에 있어서,
상기 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치는,
각 측정 센서로부터 센싱된 측정 정보를 수신하여 저장하며, 수신된 5포인트 측정 정보의 평균 두께를 산정하고 기 저장된 직전 평균 두께를 기준으로 하는 감소율을 산정하여 표시부를 통하여 제공하는 계측부(100)와;
상기 계측부의 몸체 후면에 몸체에 수직으로 체결되는 메인 부재(210)와 메인 부재 끝단에 구성되는 센서부(220)로 구성된 제1포인트 센서(200)와;
상기 계측부(100) 몸체에 체결되는 메인 부재 주변부에 일측이 제1힌지부(320)에 의하여 체결되고 타측은 제1메인 부재(360)에 제6힌지부(385)로 체결되는 제1지지 부재(310)와 상기 제1지지 부재(310) 중앙에 제2힌지부(330)에 의하여 체결되는 제2지지 부재(340)와 상기 제2지지 부재(340)에 제3힌지부(350)에 의하여 체결되는 제1메인 부재(360)와 상기 제1메인 부재(360) 끝단에 설치되고 마그네틱부(375)를 포함하여 구성되는 센서부(370)와 상기 제1지지 부재(310)의 하측에 구성되는 제4힌지부(380)와 상기 제1포인트 센서(200)의 메인 부재(210)에 제5힌지부(390)로 양측이 체결되는 제3지지 부재(395)로 구성되는 제2포인트 센서(300)와;
상기 메인 부재(210) 주변부의 체결 위치만 상이하고 상기 제2포인트 센서(300)와 동일한 구성을 가지는 제3포인트 센서(400)와;
제2포인트 센서와 동일 구조의 제4포인트 센서(500);
및 제2포인트 센서와 동일 구조의 제5포인트 센서(600)로 구성된 것을 특징으로 하는 관로의 철판 두께를 측정하는 다중 포인트 센서를 활용한 초음파 두께 측정 장치.