KR102260694B1 - 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법 - Google Patents

음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법 Download PDF

Info

Publication number
KR102260694B1
KR102260694B1 KR1020190065580A KR20190065580A KR102260694B1 KR 102260694 B1 KR102260694 B1 KR 102260694B1 KR 1020190065580 A KR1020190065580 A KR 1020190065580A KR 20190065580 A KR20190065580 A KR 20190065580A KR 102260694 B1 KR102260694 B1 KR 102260694B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
acoustic sensor
acoustic
information
signal
amplitude
Prior art date
Application number
KR1020190065580A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200125362A (ko
Inventor
김종면
김재영
이청훈
Original Assignee
울산대학교 산학협력단
영진주식회사
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 울산대학교 산학협력단, 영진주식회사 filed Critical 울산대학교 산학협력단
Publication of KR20200125362A publication Critical patent/KR20200125362A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102260694B1 publication Critical patent/KR102260694B1/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
    • G01N29/14—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 using acoustic emission techniques
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/01—Indexing codes associated with the measuring variable
    • G01N2291/015—Attenuation, scattering
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2291/00—Indexing codes associated with group G01N29/00
    • G01N2291/10—Number of transducers
    • G01N2291/105—Number of transducers two or more emitters, two or more receivers

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Acoustics & Sound (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Chemical & Material 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 Ultrasonic Waves (AREA)

Abstract

본 발명은 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
보다 자세하게는, 음향신호의 감쇠 특성을 이용하여 검사대상의 히트맵을 작성하고, 작성한 히트맵을 이용하여 이상 위치를 검출하는 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법은 검사 대상에 설치된 복수의 음향센서를 기준으로 각각 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 단계, 상기 음향센서가 설치된 각각의 위치에 대해 기저진폭에 대한 정보를 설정하는 단계, 상기 음향센서가 상기 검사 대상의 운용 중 발생하는 운용음을 센싱하는 단계 및 상기 운용음, 상기 기저진폭에 대한 정보 및 상기 신호 감쇠에 대한 정보를 근거로 하여 작성된 상기 검사 대상에 대한 히트맵을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.

Description

음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법{DEVICE AND METHOD FOR NONDESTRUCTIVE INSPECTION USING ACOUSTIC SIGNATURE}
본 발명은 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
보다 자세하게는, 음향신호의 감쇠 특성을 이용하여 검사대상의 히트맵을 작성하고, 작성한 히트맵을 이용하여 이상 위치를 검출하는 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법에 관한 것이다.
기계 부품 등의 다양한 제품의 결함 여부를 검사하기 위한 방법으로 다양한 비파괴 검사법(Non Destructive Inspection)이 적용되고 있다.
그 중 음향신호(Acoustic Inspection)를 이용한 검사법은 신속하면서 간단하게 피검사물의 결함을 테스트 할 수 있어 많이 사용되고 있다.
음향신호를 이용한 비파괴 검사에 대한 종래기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-0883446호[문헌 1]에서는 지역표정법 또는 도달시간차법을 이용하여 이상위치를 검출하는 기술적 구성을 게시하고 있다.
그러나 문헌 1에 따른 기술에서는 연산과정이 복잡하고, 결과값이 정밀하지 못하다는 문제점이 있다.
음향신호를 이용한 비파괴 검사에 대한 다른 종래기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-1847638호[문헌 2]에서는 검사물에 대한 타격에 의해 발생하는 타격을 이용하여 스펙트럼 밀도를 산출하고, 산출하는 스펙트럼 밀도를 이용하여 검사물의 이상 여부를 분석하는 기술적 구성을 게시하고 있다.
이러한 문헌 2에 따른 기술에서는 검사물을 타격하는 타격기가 필요하기 때문에 그 구조가 복잡하며, 공간적인 제한이 있다는 문제점이 있다.
음향신호를 이용한 비파괴 검사에 대한 또 다른 종래기술로서 대한민국 등록특허공보 제10-1546889호[문헌 3]에서는 복수의 센서가 보일러 내부에서 발생하는 운전 소음의 스펙트럼을 산출하고, 복수의 센서에 대한 스펙트럼의 삼각도를 이용하여 누설의 위치를 산출하는 기술적 구성을 게시하고 있다.
이러한 문헌 3에 따른 기술에서는 누설위치를 정밀하게 산출하기 어렵다는 문제점이 있다.
[문헌 1] 대한민국 등록특허공보 제10-0883446호 [문헌 2] 대한민국 등록특허공보 제10-1847638호 [문헌 3] 대한민국 등록특허공보 제10-1546889호
본 발명은 신호의 감쇠 특성을 이용하여 검사 대상의 이상 위치를 검출할 수 있는 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법은 검사 대상에 설치된 복수의 음향센서를 기준으로 각각 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 단계, 상기 음향센서가 설치된 각각의 위치에 대해 기저진폭에 대한 정보를 설정하는 단계, 상기 음향센서가 상기 검사 대상의 운용 중 발생하는 운용음을 센싱하는 단계 및 상기 운용음, 상기 기저진폭에 대한 정보 및 상기 신호 감쇠에 대한 정보를 근거로 하여 작성된 상기 검사 대상에 대한 히트맵을 출력하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 단계는 각각의 상기 음향센서를 기준으로 거리 및/또는 방향에 따른 신호 감쇠율에 대한 정보를 설정하는 단계 및 상기 신호 감쇠율에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상 상의 복수의 기준 위치에 대한 진폭 가중치를 설정하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 신호 감쇠율에 대한 정보를 설정하는 단계는 상기 검사 대상 상에서 복수의 상기 기준 위치를 설정하는 단계, 각각의 상기 음향센서가 상기 검사 대상의 비운용 상태에서 상기 기준 위치에서 발생하는 비운용음을 센싱하는 단계 및 상기 음향센서를 기준으로 상기 기준 위치의 방향에 대한 정보, 상기 기준 위치와 상기 음향센서 사이의 거리에 대한 정보 및 인접하는 상기 기준 위치의 상기 비운용음의 진폭 차이에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상에 대한 상기 신호 감쇠율을 연산하는 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 음향센서는 제 1 음향센서, 상기 제 1 음향센서와 수평방향(Horizontal Direction)으로 인접한 제 2 음향센서 및 상기 제 1 음향센서와 수직방향(Vertical)으로 인접한 제 3 음향센서를 포함하고, 상기 제 1 음향센서와 상기 제 2 음향센서의 사이에 복수의 상기 기준 위치가 설정되고, 상기 제 1 음향센서와 상기 제 3 음향센서의 사이에 복수의 상기 기준 위치가 설정될 수 있다.
또한, 상기 히트맵으로부터 상기 검사 대상의 이상 위치를 검출하는 단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치는 검사 대상에 설치되는 복수의 음향센서, 각각의 상기 음향센서를 기준으로 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 감쇠부, 상기 음향센서가 설치된 각각의 위치에 대해 기저진폭에 대한 정보를 설정하는 기저진폭부 및 상기 음향센서가 센싱한 상기 검사 대상의 운용 중 발생하는 운용음, 상기 기저진폭에 대한 정보 및 상기 신호 감쇠에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상에 대한 히트맵을 작성하는 히트맵부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 감쇠부는 각각의 상기 음향센서를 기준으로 거리 및/또는 방향에 따른 신호 감쇠율에 대한 정보를 설정하는 감쇠율부 및 상기 신호 감쇠율에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상 상의 복수의 기준 위치에 대한 진폭 가중치를 설정하는 가중치부를 포함할 수 있다.
또한, 상기 감쇠율부는 상기 검사 대상 상에서 복수의 상기 기준 위치를 설정하는 기준위치부 및 상기 음향센서를 기준으로 상기 기준 위치의 방향에 대한 정보, 상기 기준 위치와 상기 음향센서 사이의 거리에 대한 정보 및 인접하는 상기 기준 위치의 비운용음의 진폭 차이에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상에 대한 상기 신호 감쇠율을 연산하는 감쇠율 연산부를 포함하고, 상기 비운용음은 상기 검사 대상의 비운용 상태에서 상기 기준 위치에서 발생하는 음향신호일 수 있다.
또한, 상기 음향센서는 제 1 음향센서, 상기 제 1 음향센서와 수평방향(Horizontal Direction)으로 인접한 제 2 음향센서 및 상기 제 1 음향센서와 수직방향(Vertical)으로 인접한 제 3 음향센서를 포함하고, 상기 제 1 음향센서와 상기 제 2 음향센서의 사이에 복수의 상기 기준 위치가 설정되고, 상기 제 1 음향센서와 상기 제 3 음향센서의 사이에 복수의 상기 기준 위치가 설정될 수 있다.
또한, 상기 히트맵으로부터 상기 검사 대상의 이상 위치를 검출하는 검출부를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법은 신호의 감쇠 특성을 이용하여 검사 대상의 이상 위치를 연산함으로써, 이상 위치를 충분히 정밀하게 검출할 수 있는 효과가 있다.
본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법은 신호의 감쇠 특성을 이용하여 히트맵을 작성함으로써, 검사 대상의 이상 위치를 정밀하게 산출하면서도 직관적으로 인지할 수 있다는 효과가 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 4 내지 도 13은 본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법에 대해 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법에 대해 상세히 설명한다.
본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해될 수 있다.
본 발명을 설명함에 있어서 제 1, 제 2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지 않을 수 있다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용될 수 있다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제 1 구성요소는 제 2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제 2 구성요소도 제 1 구성요소로 명명될 수 있다.
및/또는 이라는 용어는 복수의 관련된 기재된 항목들의 조합 또는 복수의 관련된 기재된 항목들 중의 어느 항목을 포함할 수 있다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급되는 경우는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해될 수 있다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
본 문서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함할 수 있다.
본 문서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것으로서, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해될 수 있다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가질 수 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석될 수 있으며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않을 수 있다.
아울러, 본 문서에 개시된 실시예는 당 업계에서 평균적인 지식을 가진 자에게 보다 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것으로서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
본 문서에서 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 수 있다.
본 문서에서 설명되는 다양한 실시예들은 소프트웨어, 하드웨어 또는 이들의 조합된 것을 이용하여 컴퓨터 또는 이와 유사한 장치로 읽을 수 있는 기록매체 내에서 구현될 수 있다.
하드웨어적인 구현에 의하면, 본 발명의 실시예는 ASICs (application specific integrated circuits), DSPs (digital signal processors), DSPDs (digital signal processing devices), PLDs (programmable logic devices), FPGAs (field programmable gate arrays, 프로세서(processors), 제어기(controllers), 마이크로 컨트롤러(micro-controllers), 마이크로 프로세서(microprocessors), 기능 수행을 위한 전기적인 유닛 중 적어도 하나를 이용하여 구현될 수 있다.
한편, 소프트웨어적인 구현에 의하면, 본 발명에서 절차나 기능과 같은 실시예들은 적어도 하나의 기능 또는 작동을 수행하게 하는 별개의 소프트웨어 모듈과 함께 구현될 수 있다.
이하에서 제 1 방향(First Direction, DR1)은 제 2 방향(Second Direction, DR2) 및 제 3 방향(Third Direction, DR3)과 교차(수직)하고, 제 2 방향(DR2)은 제 3 방향(DR3)과 교차(수직)할 수 있다.
여기서, 제 1 방향(DR1)과 제 2 방향(DR2)을 통칭하여 수평방향(Horizontal Direction)이라 할 수 있다.
아울러, 제 3 방향(DR3)은 수직방향(Vertical Direction)이라고 할 수 있다.
도 1 내지 도 3은 본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 1을 살펴보면, 본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치(1A, 이하에서는 '검사장치'라 칭할 수 있다)는 검사대상에 대한 정보를 센싱하는 센서부(Sensing Part, 10)와 센서부(10)가 센싱한 정보를 처리하는 신호처리부(Signal Processing Part, 20)를 포함할 수 있다.
센서부(10)는 복수의 음향센서(Acoustic Sensor, 10a, 10b, 10c, 10d)를 포함할 수 있다.
복수의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)는, 도 2에서와 같이, 검사 대상(2A)에 배치될 수 있다. 예를 들면, 적어도 하나의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)는 검사 대상(2A)의 표면에 배치될 수 있다.
이러한 복수의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)는 검사 대상(2A)에서 발생하는 음향신호를 센싱하고, 센싱한 정보를 신호처리부(20)로 전송할 수 있다. 예를 들면, 복수의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)는 검사 대상(2A)의 운용 중 발생하는 음향신호, 즉 운용음(Operating Acoustic Signature) 및 검사 대상(2A)의 비운용 중 발생하는 음향신호, 즉 비운용음(Non-Operating Acoustic Signature)을 센싱하고, 센싱한 정보를 신호처리부(20)로 전송할 수 있다.
이하에서는, 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)가 배치되는 검사 대상(2A)을 파이프(Pipe) 형태의 제품을 예로 들어 설명하지만, 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들면, 본 발명에서 검사 대상(2A)은 보일러, 발전기 등의 다양한 기계제품에 해당될 수 있다.
다만, 본 발명에 따른 음향센서를 이용하여 비파괴 검사장치가 발전소의 배관, 보일러의 배관 등에 설치되었을 경우에 더욱 효과적으로 이상 위치를 판별할 수 있다는 것을 고려하여 검사 대상(2A)은 파이프 형태의 배관인 것이 바람직할 수 있다.
신호처리부(2A)는 이상 검출부(21), 제어부(22), 통신부(23), 출력부(24), 알람부(25), 메모리부(26) 및 인터페이스부(27)를 포함할 수 있다.
제어부(22)는 본 발명에 따른 검사장치(1A)의 전반적인 동작 및 기능을 제어할 수 있다.
예를 들면, 제어부(22)는 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)가 센싱한 정보의 처리를 제어하고, 검사 대상(2A)의 이상 위치의 검출을 제어할 수 있다.
이상 검출부(21)는 제어부(22)의 제어에 따라 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)가 센싱 정보를 근거로 하여 검사 대상(2A)의 이상 위치를 검출할 수 있다.
이상 검출부(21)는 감쇠부(100), 기저진폭부(200), 히트맵부(300) 및 검출부(400)를 포함할 수 있다.
감쇠부(100)는 검사 대상(2A)의 신호 감쇠 특성에 대한 정보를 생성, 관리, 저장할 수 있다.
검사 대상(2A)의 신호 감쇠 특성은 각각의 음향센서(10a, 10b, 10c 10d)를 기준으로 설정될 수 있다. 이를 고려할 때, 감쇠부(100)는 각각의 음향센서(10a, 10b, 10c 10d)를 기준으로 하는 신호 감쇠에 대한 정보에 대응될 수 있다.
이러한, 감쇠부(100)는 감쇠율부(110) 및 가중치부(120)를 포함할 수 있다.
감쇠율부(110)는 검사 대상(2A)의 감쇠율에 대한 정보를 생성, 관리, 저장할 수 있다.
검사 대상(2A)의 감쇠율에 대한 정보를 각각의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 기준으로 설정되고, 감쇠율은 거리 및/또는 방향에 따라 다르게 결정될 수 있다. 이를 고려할대, 감쇠율부(110)는 각각의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 기준으로 거리 및/또는 방향에 따른 신호 감쇠율에 대한 정보에 대응할 수 있다.
이러한 감쇠율부(110)는, 도 3과 같이, 기준위치부(111)와 감쇠율 연산부(112)를 포함할 수 있다.
기준위치부(111)는 검사 대상(2A) 상에서 이상 위치를 검출하기 위한 기준 위치(Reference Position, P)에 대한 정보를 생성, 관리, 저장할 수 있다. 다르게 표현하면, 기준위치부(111)는 검사 대상(2A) 상에서 복수의 기준 위치(P)에 대응될 수 있다. 예를 들면, 기준위치부(111)는 기준위치의 개수, 수직 및 수평 위치, 기준위치 간의 거리 등에 대한 정보를 생성, 관리, 저장할 수 있다.
감쇠율 연산부(112)는 검사 대상(2A)의 신호 감쇠율을 연산할 수 있다. 자세하게는, 감쇠율 연산부(112)는 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 기준으로 기준 위치(P)의 방향에 대한 정보, 기준 위치(P)와 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d) 사이의 거리에 대한 정보 및 인접하는 기준 위치(P)의 비운용음의 진폭 차이에 대한 정보를 근거로 하여 검사 대상(2A)에 대한 신호 감쇠율을 연산할 수 있다.
감쇠부(100)의 가중치부(120)는 진폭 가중치에 대한 정보를 생성, 관리, 저장할 수 있다. 자세하게는, 가중치부(120)는 감쇠율 연산부(112)가 연산한 신호 감쇠율에 대한 정보를 근거로 하여 검사 대상(2A) 상의 복수의 기준 위치(P)에 대한 진폭 가중치를 설정할 수 있다.
이상 검출부(21)의 기저진폭부(200)는 기저진폭에 대응하는 정보를 생성, 관리, 저장할 수 있다. 자세하게는, 기저진폭부(200)는 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)가 설치된 각각의 위치에 대해 기저진폭에 대한 정보를 설정할 수 있다.
히트맵부(300)는 감쇠부(100) 및 기저진폭부(200)가 생성한 정보를 근거로 하여 히트맵을 작성할 수 있다. 자세하게는, 히트맵부(300)는 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)가 센싱한 검사 대상(2A)의 운용 중 발생하는 운용음, 기저진폭부(200)가 설정한 기저진폭에 대한 정보 및 감쇠부(100)가 설정한 신호 감쇠에 대한 정보를 근거로 하여 검사 대상(2A)에 대한 히트맵을 작성할 수 있다.
여기서, 히트맵은 열을 의미하는 히트(heat)와 지도를 뜻하는 맵(map)을 결합시킨 단어로, 색상으로 표현할 수 있는 다양한 정보를 일정한 이미지위에 열분포 형태의 비쥬얼한 그래픽으로 출력하는 것이라고 할 수 있다.
이상 검출부(21)의 검출부(400)는 히트맵부(300)가 작성한 히트맵으로부터 검사 대상(2A)의 이상 위치를 검출할 수 있다.
신호처리부(20)의 통신부(23)는 제어부(22)의 제어에 따라 통신 기능을 수행할 수 있다. 예를 들면, 통신부(23)는 도시하지 않은 외부의 서버(Server) 및/또는 단말기(Terminal)와 통신을 수행할 수 있다.
또는, 통신부(23)는 신호처리부(20)와 센서부(10) 사이의 통신을 담당하는 것도 가능할 수 있다.
출력부(24)는 음성 및/또는 영상 형태로 소정의 정보를 출력할 수 있다. 예를 들면, 출력부(24)는 도시하지는 않았지만 디스플레이부(Display Part)를 포함하고, 이러한 디스플레이부를 이용하여 히트맵부(300)가 작성한 히트맵을 사용자가 확인 가능하도록 화면에 출력할 수 있다.
알람부(25)는 검사 대상(2A)에서 이상 위치가 검출되는 경우, 이에 대한 알람 정보를 생성, 관리, 저장할 수 있다.
메모리부(26)는 본 발명에 따른 검사장치(1A)의 운용에 필요한 다양한 데이터, 프로그램 등의 정보를 저장할 수 있다.
인터페이스부(27)는 외부기기와의 연결을 수행할 수 있다. 예를 들면, 스마트폰(Smart Phone) 등의 이동통신 단말기(Mobile Terminal)를 신호처리부(20)에 연결하는 것이 가능하다.
이상에서 설명한 검사장치(1A)를 이용한 검사방법을 이하에서 첨부된 도면을 참조하여 상세히 살펴보기로 한다.
도 4 내지 도 13은 본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법에 대해 설명하기 위한 도면이다. 이하에서는 이상에서 설명한 부분에 대한 설명은 생략될 수 있다. 이하에서 설명하는 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법은 앞서 설명한 검사장치(1A)에 의해 구현될 수 있다. 검사장치(1A)의 기능 및 작동은 이하의 설명을 통해 명확히 될 것이다.
도 4를 살펴보면, 본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법(이하에서는 '검사방법'이라고 칭할 수 있다)에서는 먼저 복수의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 검사 대상(2A)에 설치할 수 있다(S100). 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 검사 대상(2A)에 설치하는 방법의 일례를 앞선 도 2에서 설명하였다.
이후, 검사 대상(2A)에 설치된 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 기준으로 신호 감쇠에 대한 정보를 설정할 수 있다(S200).
신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 단계(S200)는 신호 감쇠율을 설정하는 단계(S210)와 진폭 가중치를 설정하는 단계(S220)를 포함할 수 있다.
신호 감쇠율을 설정하는 단계(S210)에서는 각각의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 기준으로 거리 및/또는 방향에 따른 신호 감쇠율에 대한 정보를 설정할 수 있다.
진폭 가중치를 설정하는 단계(S220)에서는 복수의 기준 위치(P)에 대한 진폭 가중치를 설정할 수 있다.
이러한 신호 감소에 대한 정보를 설정하는 단계(S200)에 대해 첨부된 도 5 내지 도 9를 참조하여 보다 상세히 살펴보면 아래와 같다.
도 5를 살펴보면, 신호 감쇠율을 설정하는 단계(S210)에서는 검사 대상(2A) 상에 적어도 하나의 기준 위치(P)를 설정할 수 있다(S211). 여기서, 기준 위치(P)는 검사 대상(2A)의 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하기 위해 가상으로 설정하는 위치라고 할 수 있다.
예를 들면, 도 6과 같이, 음향센서는 제 1 음향센서(10a), 제 2 음향센서(10b), 제 3 음향센서(10c), 제 4 음향센서(10d)를 포함할 수 있다.
여기서, 제 2 음향센서(10b)는 제 1 음향센서(10a)와 수평방향(제 1 방향(DR1) 또는 제 2 방향(DR2))으로 인접하게 배치되고, 제 3 음향센서(10c)는 제 1 음향센서(10a)와 수직방향(제 3 방향(DR3))으로 인접하게 배치되고, 제 4 음향센서(10d)는 제 3 음향센서(10c)와 수평방향(제 1 방향(DR1) 또는 제 2 방향(DR2))으로 인접하게 배치될 수 있다. 아울러, 제 4 음향센서(10d)는 제 2 음향센서(10b)와 수직방향(제 3 방향(DR3))으로 인접하게 위치할 수 있다.
여기서, 제 1 음향센서(10a)와 제 2 음향센서(10b)의 사이에 복수의 기준 위치(P)가 설정되고, 제 1 음향센서(10a)와 제 2 음향센서(10b)의 사이에도 복수의 기준 위치(P)가 설정될 수 있다.
아울러, 제 2 음향센서(10b)와 제 4 음향센서(10d)의 사이에도 복수의 기준 위치(P)가 설정되고, 제 3 음향센서(10c)와 제 4 음향센서(10d)의 사이에도 복수의 기준 위치(P)가 설정될 수 있다.
인접하는 기준 위치(P) 사이의 수평 간격(dh)은 동일하게 설정되는 것이 가능하다. 아울러, 인접하는 기준 위치(P) 사이의 수직 간격(dv)은 동일하게 설정되는 것이 가능하다. 이러한 경우, 연산이 용이할 수 있다.
검사 대상(2A)의 형태, 표면 곡률, 크기 등을 고려하면, 인접하는 기준 위치(P) 사이의 수평 간격(dh)을 다른 인접하는 기준 위치(P) 사이의 수평 간격(dh)과 다르게 하는 것도 가능할 수 있다. 물론, 인접하는 기준 위치(P) 사이의 수직 간격(dv)을 다른 인접하는 기준 위치(P) 사이의 수직 간격(dv)과 다르게 하는 것도 가능할 수 있다.
이하에서는, 설명과 이해의 편의를 돕기 위해 인접하는 기준 위치(P) 사이의 수평 간격(dh)은 동일하고, 인접하는 기준 위치(P) 사이의 수직 간격(dv)은 동일한 것으로 가정하기로 한다.
도 6에서는 인접하는 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d) 사이에 수평방향(제 1 방향(DR1) 또는 제 2 방향(DR2)) 또는 수직방향(제 3 방향(DR3))으로 적어도 하나의 기준 위치(P)를 설정하는 경우만을 설명하고 있지만, 본 발명은 이에 한정되지 않을 수 있다. 예를 들면, 도 7의 경우와 같이, 제 1 음향센서(10a)와 제 4 음향센서(10d) 사이에 대각선 방향으로 적어도 하나의 기준 위치(P)를 설정하고, 제 2 음향센서(10b)와 제 3 음향센서(10c) 사이에 대각선 방향으로 적어도 하나의 기준 위치(P)를 설정하는 것이 가능할 수 있다.
이처럼, 검사 대상(2A)에서 기준 위치(P)를 설정한 이후에, 도 8과 같이, 기준 위치(P)에 진동(충격)을 가할 수 있다. 그러면, 기준 위치(P)에 가해진 진동에 의해 발생하는 음향신호를 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)가 센셍할 수 있다(S212).
자세하게는, 검사 대상(2A)을 운용하지 않는 상태, 즉 비운용 상태(Non-Operating State)에서 각각의 기준 위치(P)에 진동을 가할 수 있다. 이때, 발생하는 음향신호를 비운용음(Non-Operating Acoustic Signature)이라고 할 수 있다. 이를 고려할 때, 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)는 검사 대상(2A)의 기준 위치(P)에서 발생하는 비운용음을 센싱하는 것으로 볼 수 있다.
도 8에서, 소정의 기준 위치(P)에서 발생하는 비운용음의 이동을 화살표로 표시하였다.
이후, 거리 정보, 방향 정보 및 진폭 차이에 대한 정보를 고려하여 신호 감쇠율을 연산(S213)할 수 있다.
자세하게는, 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 기준으로 기준 위치(P)의 방향에 대한 정보, 기준 위치(P)와 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d) 사이의 거리에 대한 정보 및 인접하는 기준 위치(P)의 비운용음의 진폭 차이에 대한 정보를 근거로 하여 검사 대상(2A)에 대한 신호 감쇠율을 연산할 수 있다.
이러한 연산 방법을 수학식으로 정리하면, 도 8에 게시되어 있는 수학식 1(Eq 1)에 대응될 수 있다.
Figure 112021010355045-pat00014
수학식 1에서, r은 감쇠율, n은 기준 위치(P)의 개수, d는 기준 위치(P) 사이의 간격, Ai는 i번째 음향센서에서 취득된 음향신호(10a, 10b, 10c, 10d)의 진폭을 의미할 수 있다.
이러한 수학식 1에 따라 연산된 결과를 검사 대상(2A)의 신호 감쇠율로 설정할 수 있다(S214).
도 9를 살펴보면, 검사 대상(2A)이 배관 등의 파이프 형태를 갖는 경우에는 수직방향(제 3 방향(DR3))으로 신호 감쇠 패턴은 수평방향(제 1 방향(DR1) 또는 제 2 방향(DR2))으로 신호 감쇠 패턴에 비해 더 안정적일 수 있다. 다르게 표현하면, 수직방향(제 3 방향(DR3))으로 신호 감쇠 패턴은 수평방향(제 1 방향(DR1) 또는 제 2 방향(DR2))으로 신호 감쇠 패턴에 비해 상대적으로 선형적이라고 할 수 있다.
이를 고려할 때, 검사 대상(2A)에서 이상 위치를 보다 정밀하게 검출하기 위해서 수평방향(제 1 방향(DR1) 또는 제 2 방향(DR2))으로 기준 위치(P) 사이의 거리(dh), 즉 수직거리(dh)는 수직방향(제 3 방향(DR3))으로 기준 위치(P) 사이의 거리(dv), 즉 수직거리(dv)보다 더 작을 수 있다.
다르게 표현하면, 수평방향으로 기준 위치(P)를 수직방향에 비해 더 조밀하게 설정할 수 있다.
이와 같이, 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 단계(S200)에서는 검사 대상(2A)의 신호 감쇠율을 연산하여 설정한 이후에 진폭 가중치에 대한 정보를 설정(S220)할 수 있다.
자세하게는, 진폭 가중치를 설정하는 단계(S220)에서는 앞서 상세히 설명한 방법으로 설정한 신호 감쇠율에 대한 정보를 근거로 하여 검사 대상(2A) 상의 복수의 기준 위치(P)에 대한 진폭 가중치를 설정할 수 있다.
진폭 가중치는 각각의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 기준으로 설정될 수 있다. 아울러, 진폭 가중치는 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)로부터 멀어질수록 작아지는 패턴을 가질 수 있다.
예를 들면, 도 10의 경우와 같이, 기준 위치(P)에 대응하는 진폭 가중치는 각각의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 기준으로 거리가 멀어질수록 1, 0.8, 0.6, 0.4의 값을 갖는 것이 가능하다.
만약, 제 1 음향센서(10a)에 근접한 위치에서 진동이 발생한다면 제 1 음향센서(10a)에 센싱되는 음향신호의 진폭은 상대적으로 크지만, 이에 반해 제 2 음향센서(10b), 제 3 음향센서(10c) 및/또는 제 4 음향센서(10d)에 센싱되는 음향신호의 진폭은 상대적으로 작을 수 있다.
이를 고려할 때, 각각의 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)에 대해 별도로 진폭 가중치를 설정하는 것이 바람직할 수 있다.
이러한 진폭 가중치를 연산하는 방법을 수학식으로 정리하면, 도 10에 게시되어 있는 수학식 2(Eq 2)에 대응될 수 있다.
Figure 112021010355045-pat00015
수학식 2에서, Ei는 진폭 가중치, x와 y는 대상 위치, xi와 yi는 i번째 음향센서의 위치, rh는 수평방향으로의 신호 감쇠율, rv는 수직방향으로의 신호 감쇠율을 의미할 수 있다.
이러한 수학식 2에 따라 연산된 결과를 진폭 가중치로 설정할 수 있다(S220).
이상에서 설명한 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 단계(S200) 이후에 기저 진폭 정보를 설정(S300)할 수 있다. 자세하게는, 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)가 설치된 각각의 위치에 대해 기저진폭에 대한 정보를 설정할 수 있다.
여기서, 기저진폭 정보는 검사 대상(2A)의 정상적인 운용 과정에서 발생하는 음향신호의 진폭을 의미할 수 있다. 다르게 표현하면, 기저진폭 정보는 검사 대상(2A)의 배경음(배경 노이즈)을 의미할 수 있다.
기저진폭에 대한 정보를 설정하기 위해, 검사 대상(2A)의 정상 운용 이전에 소정 시간 동안 시험 운용을 실시할 수 있다.
이러한 시험 운용 기간에서 발생하는 음향신호를 센싱하고, 센싱한 음향신호의 진폭에 대한 정보를 기저진폭에 대한 정보로 설정하는 것이 가능하다.
이후, 운용음(Operating Acoustic Signature)을 센싱할 수 있다(S400).
운용음은 검사 대상(2A)을 정상적으로 운용하는 상태(Operating State)에서 발생하는 음향신호를 의미할 수 있다.
앞서 설명한 기저진폭에 대한 정보를 설정하는 단계(S300) 까지를 검사 대상(2A)의 정상적인 운용 이전의 준비 단계(시험 단계 혹은 설정 단계)라고 볼 수 있다.
아울러, 제 S300 단계 이후를 운용 단계라고 할 수 있다.
이를 고려할 때, 준비 단계 이후의 운용 단계에서 검사 대상(2A)을 정상적으로 운용하면서 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)를 이용하여 운용음을 센싱하는 것으로 볼 수 있다.
이후, 신호처리부(20)에서는 음향센서(10a, 10b, 10c, 10d)가 센싱한 운용음에 대한 정보를 근거로 하여 히트맵을 작성할 수 있다(S500).
자세하게는, 신호처리부(20)의 히트맵부(300)가 운용음, 기저진폭에 대한 정보 및 신호 감쇠에 대한 정보를 근거로 하여 검사 대상(2A)에 대한 히트맵을 작성할 수 있다.
히트맵의 일례에 대해 도 11에 나타내었다.
도 11과 같이, 히트맵은 열분포 형태의 비쥬얼한 이미지 형태를 가질 수 있다.
이러한 히트맵을 작성하는 방법을 수학식으로 정리하면, 도 11에 게시되어 있는 수학식 3(Eq 3)에 대응될 수 있다.
Figure 112021010355045-pat00016
수학식 3에서, H(x, y)는 x, y 좌표의 히트맵 값, Ei(X, Y)는 i번째 음향센서의 x, y 좌표에 대한 진폭 가중치, Ai는 i번째 음향센서에서 취득된 신호의 진폭, Bi는 i번째 음향센서의 기저진폭을 의미할 수 있다.
수학식 4에서 i는 1부터 4까지 설정한 것은 음향센서의 개수를 4개로 가정한 것이다. 음향센서의 개수가 변경되면 i값의 범위도 변경될 수 있다.
이러한 수학식 3에 따라 연산된 결과를 이용하여 히트맵을 작성하고, 작성한 히트맵을 R, G, B 컬러 이미지로 변환하여 화면상에 확인 가능하도록 출력할 수 있다(S600).
사용자(작업자, 관리자)는 출력된 히트맵을 보고 검사 대상(2A)에서 누설, 크랙 등이 발생한 위치, 즉 이상 위치를 정밀하게 확인할 수 있다.
아울러, 사용자는 출력된 히트맵을 이용하여 이상의 종류, 예컨대 누설이 발생한 것인지 혹은 아직 크랙은 발생하지 않았으나 데미지가 축적되어 있는 상태인지를 구분할 수 있다.
이처럼, 본 발명에 따른 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법에서는 히트맵을 이용함으로써 검사 대상(2A)의 이상 위치를 정밀하게 확인할 수 있을 뿐만 아니라, 이상의 종류 혹은 정도를 용이하게 확인할 수 있다.
도 12의 (A)에는 상대적으로 정상적인 검사 대상(2A)의 히트맵이 게시되어 있고, 도 12의 (B)에는 이상이 발생한 검사 대상(2A)의 히트맵이 게시되어 있다.
도 12의 (A)와 (B)를 비교하면, (A)는 열분포가 상대적으로 고른 상태이고, (B)는 열분포가 히트맵 상에서 오른쪽 하단으로 치우친 것을 확인할 수 있다.
도 12의 (B)는 히트맵 상에서 오른쪽 하단 부분에 누설이 발생하는 등의 이상이 있다는 것을 의미할 수 있다.
아울러, 히트맵 상의 색상으로부터 이상의 종류 혹은 정도를 용이하게 확인할 수 있다. 예를 들어, 히트맵 상에서 특정 부분의 색이 붉은색에 가깝다면, 그 부분은 신호의 감쇠율의 변화가 보다 크다는 것을 의미하고, 이는 해당 부분의 손상이 다른 부분에 비해 더 크다는 것을 의미할 수 있다.
한편, 히트맵의 작성 단계(S500) 이후에 신호처리부(20)의 검출부(400)가 작성된 히트맵을 분석하여 자동으로 검사 대상(2A)에서 이상을 검출할 수 있다(S700).
예를 들면, 검출부(400)는 히트맵을 분석하여 이상 위치, 이상 종류, 이상의 정도 등에 대한 정보를 생성하는 것이 가능하다.
도 13을 살펴보면, 히트맵부(300)가 (A)와 같이 오른쪽 하단의 색이 노란색에 가까운 경우를 가정하여 보자.
이러한 경우, 검출부(400)는 히트맵의 열분포와 색을 분석하여 히트맵 상의 오른쪽 하단에 이상이 있다는 정보를 생성할 수 있다.
그러면, 신호처리부(20)의 알람부(25)가 검출부(400)가 생성한 정보에 대응하여 알람 정보를 출력할 수 있다.
검출부(400)가 생성한 이상 검출에 대한 정보의 일례가 도 13의 (B)에 게시되어 있다.
도 12 내지 도 13은 히트맵의 일례 및 검출 정보의 일례를 설명하기 위한 것으로 본 발명이 이에 한정되지 않을 수 있다.
이와 같이, 상술한 본 발명의 기술적 구성은 본 발명이 속하는 기술분야의 당업자가 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해되어야 하고, 본 발명의 범위는 전술한 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
1A : 비파괴 검사장치
2A : 검사대상
10 : 센서부
20 : 신호처리부
10a, 10b, 10c, 10d : 음향센서
21 : 이상 검출부
22 : 제어부
23 : 통신부
24 : 출력부
25 : 알람부
26 : 메모리부
27 : 인터페이스부
100 : 감쇠부
111: 기준위치부
112 : 감쇠율 연산부
200 : 기저진폭부
300 : 히트맵부
400 : 검출부

Claims (10)

  1. 검사 대상에 설치된 복수의 음향센서를 기준으로 각각 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 단계;
    상기 음향센서가 설치된 각각의 위치에 대해 기저진폭에 대한 정보를 설정하는 단계;
    상기 음향센서가 상기 검사 대상의 운용 중 발생하는 운용음을 센싱하는 단계;
    상기 운용음, 상기 기저진폭에 대한 정보 및 상기 신호 감쇠에 대한 정보를 근거로 하여 작성된 상기 검사 대상에 대한 히트맵을 출력하는 단계; 및
    상기 히트맵으로부터 상기 검사 대상의 이상 위치를 검출하는 단계;를 포함하고,
    상기 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 단계는
    각각의 상기 음향센서를 기준으로 거리 및/또는 방향에 따른 신호 감쇠율에 대한 정보를 설정하는 단계; 및
    상기 신호 감쇠율에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상 상의 복수의 기준 위치에 대한 진폭 가중치를 설정하는 단계;를 포함하며,
    상기 히트맵은 색상으로 표현할 수 있는 다양한 정보를 일정한 이미지 위에 열분포 형태의 비쥬얼한 그래픽으로 출력하는 것이고,
    상기 히트맵은 하기 수학식 3에 따라 연산된 결과를 이용하여 작성된 것인, 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법:
    [수학식 3]
    Figure 112021010355045-pat00017

    수학식 3에서, H(x, y)는 x, y 좌표의 히트맵 값, Ei(X, Y)는 i번째 음향센서의 x, y 좌표에 대한 진폭 가중치, Ai는 i번째 음향센서에서 취득된 신호의 진폭, Bi는 i번째 음향센서의 기저진폭이다.
  2. 삭제
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 신호 감쇠율에 대한 정보를 설정하는 단계는
    상기 검사 대상 상에서 복수의 상기 기준 위치를 설정하는 단계;
    각각의 상기 음향센서가 상기 검사 대상의 비운용 상태에서 상기 기준 위치에서 발생하는 비운용음을 센싱하는 단계; 및
    상기 음향센서를 기준으로 상기 기준 위치의 방향에 대한 정보, 상기 기준 위치와 상기 음향센서 사이의 거리에 대한 정보 및 인접하는 상기 기준 위치의 상기 비운용음의 진폭 차이에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상에 대한 상기 신호 감쇠율을 연산하는 단계;
    를 포함하는 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 음향센서는
    제 1 음향센서, 상기 제 1 음향센서와 수평방향(Horizontal Direction)으로 인접한 제 2 음향센서 및 상기 제 1 음향센서와 수직방향(Vertical)으로 인접한 제 3 음향센서를 포함하고,
    상기 제 1 음향센서와 상기 제 2 음향센서의 사이에 복수의 상기 기준 위치가 설정되고,
    상기 제 1 음향센서와 상기 제 3 음향센서의 사이에 복수의 상기 기준 위치가 설정되는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 비파괴 검사방법.
  5. 삭제
  6. 검사 대상에 설치되는 복수의 음향센서;
    각각의 상기 음향센서를 기준으로 신호 감쇠에 대한 정보를 설정하는 감쇠부;
    상기 음향센서가 설치된 각각의 위치에 대해 기저진폭에 대한 정보를 설정하는 기저진폭부; 및
    상기 음향센서가 센싱한 상기 검사 대상의 운용 중 발생하는 운용음, 상기 기저진폭에 대한 정보 및 상기 신호 감쇠에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상에 대한 히트맵을 작성하는 히트맵부; 및
    상기 히트맵으로부터 상기 검사 대상의 이상 위치를 검출하는 검출부;를 포함하고,
    상기 감쇠부는 각각의 상기 음향센서를 기준으로 거리 및/또는 방향에 따른 신호 감쇠율에 대한 정보를 설정하는 감쇠율부; 및
    상기 신호 감쇠율에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상 상의 복수의 기준 위치에 대한 진폭 가중치를 설정하는 가중치부; 를 포함하며,
    상기 히트맵은 색상으로 표현할 수 있는 다양한 정보를 일정한 이미지 위에 열분포 형태의 비쥬얼한 그래픽으로 출력하는 것이고,
    상기 히트맵은 하기 수학식 3에 따라 연산된 결과를 이용하여 작성된 것인, 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치:
    [수학식 3]
    Figure 112021010355045-pat00018

    수학식 3에서, H(x, y)는 x, y 좌표의 히트맵 값, Ei(X, Y)는 i번째 음향센서의 x, y 좌표에 대한 진폭 가중치, Ai는 i번째 음향센서에서 취득된 신호의 진폭, Bi는 i번째 음향센서의 기저진폭이다.
  7. 삭제
  8. 제 6 항에 있어서,
    상기 감쇠율부는
    상기 검사 대상 상에서 복수의 상기 기준 위치를 설정하는 기준위치부; 및
    상기 음향센서를 기준으로 상기 기준 위치의 방향에 대한 정보, 상기 기준 위치와 상기 음향센서 사이의 거리에 대한 정보 및 인접하는 상기 기준 위치의 비운용음의 진폭 차이에 대한 정보를 근거로 하여 상기 검사 대상에 대한 상기 신호 감쇠율을 연산하는 감쇠율 연산부;
    를 포함하고,
    상기 비운용음은 상기 검사 대상의 비운용 상태에서 상기 기준 위치에서 발생하는 음향신호인 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치.
  9. 제 8 항에 있어서,
    상기 음향센서는
    제 1 음향센서, 상기 제 1 음향센서와 수평방향(Horizontal Direction)으로 인접한 제 2 음향센서 및 상기 제 1 음향센서와 수직방향(Vertical)으로 인접한 제 3 음향센서를 포함하고,
    상기 제 1 음향센서와 상기 제 2 음향센서의 사이에 복수의 상기 기준 위치가 설정되고,
    상기 제 1 음향센서와 상기 제 3 음향센서의 사이에 복수의 상기 기준 위치가 설정되는 것을 특징으로 하는 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치.
  10. 삭제
KR1020190065580A 2019-04-25 2019-06-03 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법 KR102260694B1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190048734 2019-04-25
KR20190048734 2019-04-25

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200125362A KR20200125362A (ko) 2020-11-04
KR102260694B1 true KR102260694B1 (ko) 2021-06-07

Family

ID=73571530

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190065580A KR102260694B1 (ko) 2019-04-25 2019-06-03 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102260694B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230127444A (ko) 2022-02-25 2023-09-01 목포해양대학교 산학협력단 타원형 음향신호 증폭장치

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100784896B1 (ko) 2007-05-11 2007-12-11 에스지에스 에스알에스 주식회사 천연액화가스 카고탱크 누설검사장치
WO2010102208A1 (en) * 2009-03-05 2010-09-10 Purdue Research Foundation Damage detection using laser vibrometry
JP2011112534A (ja) * 2009-11-27 2011-06-09 Mitsubishi Chemical Engineering Corp 腐食検査システム、腐食検査装置、及び腐食検査方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100883446B1 (ko) 2008-02-25 2009-02-13 주식회사 렉터슨 음향방출신호를 이용한 결함진단시스템 및 결함진단방법
KR20100056098A (ko) * 2008-11-19 2010-05-27 한양이엔지 주식회사 누설 배관용 경보 장치
KR101546889B1 (ko) 2014-09-05 2015-08-24 주식회사 오르비스 보일러 튜브 누설 감지 시스템 및 방법
KR101847638B1 (ko) 2016-11-23 2018-04-10 주식회사 시그널웍스 음향 분석 방법 및 이를 이용한 비파괴 검사 장치

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR100784896B1 (ko) 2007-05-11 2007-12-11 에스지에스 에스알에스 주식회사 천연액화가스 카고탱크 누설검사장치
WO2010102208A1 (en) * 2009-03-05 2010-09-10 Purdue Research Foundation Damage detection using laser vibrometry
JP2011112534A (ja) * 2009-11-27 2011-06-09 Mitsubishi Chemical Engineering Corp 腐食検査システム、腐食検査装置、及び腐食検査方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
김재영, and 김종면. "음향방출 센서를 이용한 히트맵기반 순환유동층 보일러 튜브 누설 위치 추정 알고리즘." 한국컴퓨터정보학회 학술발표논문집 26.2 (2018): 51-52.*

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20230127444A (ko) 2022-02-25 2023-09-01 목포해양대학교 산학협력단 타원형 음향신호 증폭장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200125362A (ko) 2020-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP6393442B2 (ja) 超音波源の方位標定装置及び重ね合わせ画像の解析方法
Dworakowski et al. Vision‐based algorithms for damage detection and localization in structural health monitoring
Andreaus et al. Experimental damage evaluation of open and fatigue cracks of multi‐cracked beams by using wavelet transform of static response via image analysis
JP6566524B2 (ja) バルブからの音響エネルギーからノイズをフィルタリングするためのシステムおよび方法
KR102046204B1 (ko) 소음 식별장치 및 소음 식별방법
CN104020371B (zh) 一种辐射敏感度自动测试方法
CN104520983A (zh) 用于半导体制造中的检验的嵌入噪声中的缺陷的检测
US20130046475A1 (en) System and method for on-site instant seismic analysis
KR101724152B1 (ko) 금속 이물질의 충격 위치 추정을 위한 분산 선도 추출 방법
KR102260694B1 (ko) 음향신호를 이용한 비파괴 검사장치 및 검사방법
EP3594653B1 (en) Diagnosis cost output device, diagnosis cost output method, and diagnosis cost output
JP6813025B2 (ja) 状態判定装置、状態判定方法、及びプログラム
KR102154401B1 (ko) 음향 방출 센서를 이용한 결함 추정 장치 및 결함 추정 방법
EP3759443B1 (en) Estimation of the sensitivity of a detector device comprising a transducer array
US6807288B2 (en) Image processing apparatus, image processing method, and recording medium recording image processing program
KR102416630B1 (ko) 다중 초음파 분석기법을 적용한 수배전반 절연 열화의 위치표정 및 건전성 분석 디바이스, 방법 및 시스템
KR102297005B1 (ko) 전력설비 진단 장치 및 방법
WO2022034750A1 (ja) 未確認音抽出装置、未確認音抽出システム、未確認音抽出方法及び記録媒体
JPWO2018198916A1 (ja) 画像処理装置、画像処理方法及び記憶媒体
JP2008298568A (ja) 騒音源の影響度解析システム
KR101659989B1 (ko) 다차원 특징을 이용한 이상신호 분석장치 및 방법
KR101569145B1 (ko) 전력설비 감시 장치
CN106706758A (zh) 一种混凝土结构开裂监控系统及其开裂监控方法
WO2018207527A1 (ja) 移動体危険度評価装置及び移動体監視システム
WO2018207528A1 (ja) 構造物異常診断装置

Legal Events

Date Code Title Description
E90F Notification of reason for final refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant