KR102278029B1

KR102278029B1 - 제강 산업의 비파괴 검사용 자속 탐상장치

Info

Publication number: KR102278029B1
Application number: KR1020210022718A
Authority: KR
Inventors: 김민성
Original assignee: 김민성
Priority date: 2021-02-19
Filing date: 2021-02-19
Publication date: 2021-07-15

Abstract

본 발명은 강종이나 강판을 생산하는 제강 산업의 비파괴 검사용 자속 탐상장치에 관한 것으로, 검사대상물에 자기장을 유도하여 크랙 등의 결함부위에서 발생하는 누설 자속을 탐지해 결함의 유무 및 결함의 정도를 알 수 있으며, 특히 검사 중 검사대상물과 프로브의 간격 변화로 인한 결함의 오검출, 과검출 등이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 요크의 지지부 및 프로브의 상면에 마모 방지수단이 구비되어 있는 비파괴 검사용 자속 탐상장치에 관한 것이다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비파괴 검사용 자속 탐상장치는, 서로 이격되어 중앙 삽입부를 형성하며 검사대상물에 자기장을 유도하는 자속발생부가 내장된 한 쌍의 지지부를 구비한 요크; 상기 삽입부에 끼워지며, 검사대상물의 표면 결함 부위에서 발생하는 누설 자속을 검출하는 자기센서가 내장된 프로브; 및 상기 지지부와 프로브의 각 상면에 구비된 마모 방지수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

제강 산업의 비파괴 검사용 자속 탐상장치{MAGNETIC LEAKAGE FLUX EQUIPMENT}

본 발명은 강종이나 강판을 생산하는 제강 산업의 비파괴 검사용 자속 탐상장치에 관한 것으로, 검사대상물에 자기장을 유도하여 크랙 등의 결함부위에서 발생하는 누설 자속을 탐지해 결함의 유무 및 결함의 정도를 알 수 있으며, 특히 검사 중 검사대상물과 프로브의 간격 변화로 인한 결함의 오검출, 과검출 등이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 요크의 지지부 및 프로브의 상면에 마모 방지수단이 구비되어 있는 비파괴 검사용 자속 탐상장치에 관한 것이다.

일반적으로 강종이나 강판을 생산하는 제강 산업 현장에서 표면 크랙(crack) 등의 결함은 최종 제품에서 파손의 원인이 된다.

이에 제조 과정은 물론 사용 중에도 결함을 검출하고 정량적으로 평가할 필요가 있다.

그러나 표면의 미세 결함은 육안으로 검출하기가 곤란하기 때문에 비파괴 검사를 통해 결함을 검사할 필요가 있다.

이러한 표면 결함 확인용 비파괴 검사법으로 침투 검사법과 자분검사법이 있다.

침투검사법은 검사대상물의 표면을 세정한 후, 침투액을 도포하여 표면 결함에 모세관 현상에 의하여 침투액이 스며들도록 한다. 그리고 표면의 잔류 침투액을 세정한 후 현상액을 도포하여 결함 내부에 침투한 잔류 침투액을 현상함으로써 표면 결함의 유무 및 결함 정도(크기, 깊이 등)를 확인한다.

이러한 침투검사법은 침투액, 현상액, 세척액 등 세 종류의 화학물질을 사용하며, 세정, 침투, 현상 및 세정 등의 공정을 순차적으로 행하면서 검사가 이루어지므로 검사 시간이 길어지는 단점이 있다.

한편 자분검사법은 강자성체의 검사대상물을 교류 또는 직류로 자화시켜서, 결함으로부터 누설되는 자속에 의해 자분이 흡착되도록 하여 결함을 검출한다. 이를 위하여 검사대상물의 표면을 세정한 후, 자분을 살포하여 결함 유무 등을 판별한다.

상술한 침투검사법이나 자분검사법은 세정 후 침투/현상액 또는 자분을 분사하는 공정이 필요하기 때문에 검사 작업이 매우 번거롭고 시간이 오래 걸리는 단점이 있다.

이에 상기와 같은 문제점을 해결할 수 있는 또 다른 비파괴 검사법으로 누설 자속 탐상법이 있다.

누설 자속 탐상법은 검사대상물을 통전 또는 자화시킨 후, 결함 주변에서 발생하는 누설 자속의 변화를 자기센서에 의하여 측정하는 방법이다.

이러한 누설 자속 탐상법은 판상의 검사대상물의 경우 비교적 용이하게 결함 검사를 시행할 수 있지만, 검사대상물이 평판이 아닌 경우, 즉 원형의 강종일 경우 검사대상물을 자화시키고 자기센서를 접근시키기 곤란한 문제점이 있다.

또한 누설 자속 탐상법은 자기센서와 검사대상물의 간격에 민감하게 반응하기 때문에 검사 중 자기센서를 검사대상물에 대하여 항상 일정 간격으로 유지하는 것이 중요한데, 원형 기둥 형상의 강종의 표면 결함을 검출할 경우 검사대상물에 대한 360도 회전이 필수적이기 때문에 자기센서가 검사대상물에 밀착됨에 따라 요크 및 자기센서의 접면부에 마모가 발생하게 되면서 간격이 가까워져, 자기센서에 의해 결함의 깊이가 과검출되는 경우가 많아, 이를 해결할 수 있는 기술의 개발이 요구되고 있는 실정이다.

참고로 누설 자속 탐상법에 관한 종래 기술로써, 등록특허 제10-1165237호 등이 있다.

이에 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로,

강종이나 강판과 같은 강자성체인 검사대상물에 자기장을 유도하여 크랙 등의 결함부위에서 발생하는 누설 자속을 탐지해 결함의 유무 및 결함의 정도를 알 수 있으며, 특히 검사 중 검사대상물과 프로브의 간격 변화로 인한 결함의 오검출, 과검출 등이 발생하는 것을 방지할 수 있도록 요크의 지지부 및 프로브의 상면에 마모 방지수단이 구비되어 있는 비파괴 검사용 자속 탐상장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명에 따른 비파괴 검사용 자속 탐상장치는,

서로 이격되어 중앙 삽입부를 형성하며 검사대상물에 자기장을 유도하는 자속발생부가 내장된 한 쌍의 지지부를 구비한 요크;

상기 삽입부에 끼워지며, 검사대상물의 표면 결함 부위에서 발생하는 누설 자속을 검출하는 자기센서가 내장된 프로브; 및

상기 지지부와 프로브의 각 상면에 구비된 마모 방지수단;을 포함하는 것을 특징으로 한다.

그리고 본 발명에 따른 비파괴 검사용 자속 탐상장치에서,

상기 지지부의 상면부는, 상기 자속발생부의 직상부에 형성된 중앙의 제1 평탄부를 포함하고,

상기 마모 방지수단은, 상기 제1 평탄부의 전, 후 끝단부에서 소정 각도로 하향 경사지게 연결된 제1 경사가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한 본 발명에 따른 비파괴 검사용 자속 탐상장치에서,

상기 프로브의 상면부는, 상기 자기센서의 직상부에 형성된 중앙의 제2 평탄부를 포함하고,

상기 마모 방지수단은, 상기 제2 평탄부의 전, 후 끝단부에서 수평하게 연결된 가이드 슈와, 각 가이드 슈의 전, 후 끝단부에서 소정 각도로 하향 경사지게 연결된 제2 경사가이드를 포함하는 것을 특징으로 한다.

아울러 본 발명에 따른 비파괴 검사용 자속 탐상장치에서,

상기 프로브는, 상기 제2 평탄부와 상기 제2 평탄부의 전, 후단 측에 각각 형성된 장착부를 구비한 케이스와, 상기 케이스의 각 장착부에 탈착 가능하게 결합되며 상기 가이드 슈와 제2 경사가이드를 구비한 홀더를 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 비파괴 검사용 자속 탐상장치는,

강종이나 강판 등의 강자성체를 생산하는 제강 산업의 검사대상물에 자기장을 유도하여 크랙 등의 결함부위에서 발생하는 누설 자속을 탐지해 결함의 유무 및 결함의 정도를 알 수 있으며, 특히 검사 중 검사대상물의 회전 및 이동 등에 따른 접면부의 마모 발생을 방지하여 검사대상물과 프로브의 간격 변화로 인한 결함의 오검출, 과검출 등이 발생하는 것을 방지하고,

회전 검사 및 제품 이동 중 접촉 면적을 최소한으로 유지하면서 마모 발생을 방지함과 동시에, 프로브에 대한 2중 마모 방지로 검사의 정확도를 높이면서 정량적 검사를 가능하게 하고,

프로브의 마모 방지수단인 가이드 슈의 이원화된 재질로 내마모성을 높이면서, 마모 방지수단만의 부분 교체를 가능하게 하여 설비의 유지, 보수를 용이하게 하고,

가이드 슈를 통한 마모 정도를 쉽게 육안으로 확인하여, 마모 방지수단의 교체 작업을 적기에 실시할 수 있는 효과가 있다.

도 1a, 도 1b는 본 발명에 따른 요크 및 프로브의 제1 실시예를 도시한 사시도.
도 2는 도 1a의 프로브 및 요크를 도시한 단면도.
도 3a, 도 3b는 본 발명에 따른 요크 및 프로브의 제2 실시예를 도시한 사시도 및 단면도.
도 4는 본 발명의 사용도를 개략적으로 도시한 측면도.
도 5는 본 발명에 따른 패킹을 설명하기 위한 단면도들.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 구현예(態樣, aspect)(또는 실시예)들을 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

각 도면에서 동일한 참조부호, 특히 십의 자리 및 일의 자리 수, 또는 십의 자리, 일의 자리 및 알파벳이 동일한 참조부호는 동일 또는 유사한 기능을 갖는 부재를 나타내고, 특별한 언급이 없을 경우 도면의 각 참조부호가 지칭하는 부재는 이러한 기준에 준하는 부재로 파악하면 된다.

또 각 도면에서 구성요소들은 이해의 편의 등을 고려하여 크기나 두께를 과장되게 크거나(또는 두껍게) 작게(또는 얇게) 표현하거나, 단순화하여 표현하고 있으나 이에 의하여 본 발명의 보호범위가 제한적으로 해석되어서는 안 된다.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 구현예(태양, 態樣, aspect)(또는 실시예)를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.

본 출원에서, ~포함하다~ 또는 ~이루어진다~ 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

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 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

본 명세서에서 기재한 ~제1~, ~제2~ 등은 서로 다른 구성 요소들임을 구분하기 위해서 지칭할 것일 뿐, 제조된 순서에 구애받지 않는 것이며, 발명의 상세한 설명과 청구범위에서 그 명칭이 일치하지 않을 수 있다.

본 발명에 따른 비파괴 검사용 자속 탐상장치를 설명함에 있어 편의를 위하여 엄밀하지 않은 대략의 방향 기준을 도 1을 참고하여 특정하면, 중력이 작용하는 방향을 하측으로 하여 보이는 방향 그대로 상하좌우를 정하고, 다른 도면과 관련된 발명의 상세한 설명 및 청구범위에서도 다른 특별한 언급이 없는 한 이 기준에 따라 방향을 특정하여 기술한다.

이하에서는 본 발명에 따른 비파괴 검사용 자속 탐상장치를 첨부된 도면을 참조하여 설명하기로 한다.

본 발명은 제강 산업 현장에서 생산되는 강자성체의 강종이나 강판, 특히 강종과 같은 원형 기둥 형상의 검사대상물(S)에 발생한 결함의 유무 및 결함의 정도(크기, 깊이 등)를 검사하기 위한 비파괴 검사용 자속 탐상장치에 관한 것으로,

도 1a 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 크게 검사대상물(S)을 자화시키는 요크(10A)(10B)와, 검사대상물(S)의 누설 자속을 검출하는 프로브(20A)(20B)를 포함한다.

구체적으로 본 발명은,

서로 이격되어 중앙 삽입부(11)를 형성하며 검사대상물(S)에 자기장을 유도하는 자속발생부(12)가 내장된 한 쌍의 지지부(13)를 구비한 요크(10A)(10B);

상기 삽입부(11)에 끼워지며, 검사대상물(S)의 표면 결함 부위에서 발생하는 누설 자속을 검출하는 자기센서(21)가 내장된 프로브(20A)(20B); 및

상기 지지부(13)와 프로브(20A)(20B)의 각 상면에 구비된 마모 방지수단;을 포함한다.

상기 요크(10A)(10B)는 양측 지지부(13)를 갖는 유사 역'Ω'자형 내지 유사 'U'자형 구조물로써, 강자성체인 검사대상물(S)을 자화시키는 영구자석인 자속발생부(12)가 지지부(13)를 형성하는 상부 커버(14)로 내장되어 있다.

이때 상부 커버(14)는 각 지지부(13)의 상단부 내측단이 소정 각도로 경사지게 형성된 테이퍼부(14a)로 형성되어 강종이나 강판인 강자성체의 검사대상물(S)의 표면에 양측 지지부(13)가 동시 접촉 가능하게 한다.

아울러 상기 지지부(13)의 상면부는, 상기 자속발생부(12)의 직상부에 형성된 중앙의 제1 평탄부(14b)를 포함하고,

상기 마모 방지수단은, 상기 제1 평탄부(14b)의 전, 후 끝단부에서 소정 각도로 하향 경사지게 연결된 제1 경사가이드(15)를 포함한다.

상기 제1 평탄부(14b)는 내마모성 수지로 이루어진 상부 커버(14)로 형성되어 검사 중 마모 발생을 방지하는데, 특히 본 발명은 내마모성 상부 커버(14)와 별개로, 제1 평탄부(14b)의 전, 후방 측에 내마모성 금속 소재로 이루어진 제1 경사가이드(15)를 추가하여, 검사 중 검사대상물(S)의 회전 및 이송 시 상기 지지부(13)의 상면부에 대한 마모 발생을 최소화한다.

이때 상기 제1 경사가이드(15)는 최상단부가 상기 제1 평탄부(14b)보다 소정 높이로 돌출되게 구비되어, 검사대상물(S)이 이송되었을 때 제1 경사가이드(15)가 제1 평탄부(14b)보다 먼저 접촉하여 검사대상물(S)을 지지하게 하며,

제1 경사가이드(15)의 경사면의 경우 검사대상물(S)이 길이방향으로 전진 이송할 때 검사대상물(S)의 끝단부에 접촉하여 검사대상물(S)이 지지부(13)에 정확하게 안착될 수 있게 한다.

아울러 상기 제1 경사가이드(15)는 제1 평탄부(14b)의 전, 후단부에 탈착 가능하게 결합되며, 제1 경사가이드(15)의 센터 맞춤 돌기와, 제1 경사가이드(15) 고정용 핀을 포함하며,

도면부포 16은 비파괴 검사용 자속 탐상장치의 제어 설비에 연결되는 케이블이다.

이러한 요크(10A)(10B)는 강종이나 강판의 검사대상물(S)이 지지부(13)들 상부로 이송, 안착된 상태에서 양측 지지부(13)가 검사대상물(S)의 표면 2개소에 동시 접촉하여 검사대상물(S)을 자화시키며,

이때 검사대상물(S)을 축으로 요크(10A)(10B)가 회전하여 검사대상물(S)의 외주면이 자속발생부(12)에 의한 자화가 이루어지며, 이렇게 요크(10A)(10B)의 회전 중 자화 상태에서 상기 프로브(20A)(20B)에 의한 누설 자속의 검출로 검사대상물(S)의 결함 유무 및 결함의 정도를 확인한다.

한편 도 1a, 도 2에 도시된 요크(10A)와, 도 3a에 도시된 요크(10B)는 검사대상물(S)의 진입 및 이탈 시 상기 제1 경사가이드(15)로 마모 발생을 방지하면서 지지부(13)에 내장된 자속발생부(12)로 검사대상물(S)을 자화시키는 기능은 동일하며, 다만 요크(10A)의 지지부(13)에 테이퍼부(14a)가 구비되면서 지지부(13)의 각도가 서로 상이하다는 점에서 차이가 있다.

이어서 상기 프로브(20A)(20B)는 상기 삽입부(11)에 길이방향으로 장착 가능한 바(bar) 타입의 부재로써, 상기 프로브(20A)(20B)가 상기 요크(10A)(10B)의 삽입부(11) 상에 직접 장착될 수도 있으나, 프로브(20A)(20B)의 높이 조정 및 탈착을 위해 별도의 마운트 장치에 의해 삽입부(11) 상의 소정 높이로 장착되는 것이 바람직하다.

이러한 일례로 도 3a와 같이 상기 요크(10B)에 대하여 회동 가능하면서 프로브(20B)의 전, 후단 측 저면에 고정되는 회동형 마운팅 프레임(30)이 사용될 수 있다.

상기 회동형 마운팅 프레임(30)은 중단부에 요크(10B)에 축설되는 회동축, 상기 프로브(20B)가 장착되는 내측단부의 거치부(31), 스프링 등의 탄성수단(미도시)이 연결되는 거치부(31) 반대편의 가압부(32)를 포함하여, 상기 거치부(31)가 회동축을 축으로 상하 회동한다.

이러한 회동형 마운팅 프레임(30)은 상기 거치부(31)가 상향 회동하게 하는 탄성수단(미도시)에 의해, 검사대상물(S)이 안착되지 않은 상태에서 프로브(20B)의 상면이 지지부(13)의 상면보다 상부로 돌출되게 회동하며, 검사대상물(S)이 본 발명으로 진입하면 상기 프로브(20B)가 하강하면서 탄성수단의 탄성력에 의해 프로브(20B)가 검사대상물(S)의 외면에 밀착되어 검사가 진행된다.

상기 자기센서(21)는 자기유도 전류 발생의 원리를 활용에 누설 자속의 검출 및 자속의 크기(세기)를 측정할 수 있는 코일 자기 센서, 홀 효과를 이용해 누설 자속의 검출 및 크기(세기)를 측정할 수 있는 홀 소자 자기 센서, 자기저항 소자를 이용한 반도체 자기 센서 등으로 구성될 수 있으며, 본 발명의 도면에서는 제1 실시예인 조립형 프로브(20B)에 적용된 코일형 자기 센서 및 제2 실시예인 일체형 프로브(20A)에 적용된 반도체형 자기 센서를 확인할 수 있다.

구체적으로 상기 프로브(20A)(20B)의 상면부는, 상기 자기센서(21)의 직상부에 형성된 중앙의 제2 평탄부(22a)를 포함하고,

상기 마모 방지수단은, 상기 제2 평탄부(22a)의 전, 후 끝단부에서 수평하게 연결된 가이드 슈(23)와, 각 가이드 슈(23)의 전, 후 끝단부에서 소정 각도로 하향 경사지게 연결된 제2 경사가이드(24)를 포함한다.

상기 요크(10A)(10B)와 마찬가지로, 상기 제2 평탄부(22a)는 내마모성 세라믹으로 이루어진 상면 커버(22)로 형성되어 검사 중 마모 발생을 방지하는데, 특히 본 발명은 내마모성 상면 커버(22)와 별개로, 제2 평탄부(22a)의 전, 후방 측에 내마모성 분말 합금으로 이루어진 가이드 슈(23) 및 각 가이드 슈(23)의 전후로 연결된 내마모성 세라믹으로 이루어진 제2 경사가이드(24)를 추가하여, 검사 중 검사대상물(S)의 회전 및 이송 시 상기 프로브(20A)(20B)의 상면부에 대한 마모 발생을 최소화한다.

이때 상기 가이드 슈(23)는 상기 제2 평탄부(22a)보다 소정 높이(대략 0.1mm)로 돌출되게 구비되어, 검사대상물(S)이 이송되었을 때 가이드 슈(23)가 제2 평탄부(22a)보다 먼저 접촉하여 검사대상물(S)과 일정 간격을 유지하게 하며, 제2 경사가이드(24)의 경사면의 경우 상기 제1 경사가이드(15)와 동일한 기능을 한다.

한편 본 발명의 프로브(20A)(20B)는 도 1a 내지 도 2에 도시된 일체형 프로브(20A) 및 도 3b에 도시된 조립형 프로브(20B)로 구분될 수 있다.

본 발명의 제1 실시예인 일체형 프로브(20A)는, 상면 중앙에 상기 제2 평탄부(22a)를 형성하는 상면 커버(22)와 양측 상기 가이드 슈(23)가 결합되고, 전, 후단부에 형성되어 상기 제2 경사가이드(24)가 결합되는 경사면장착부(25b)를 구비한 케이스(25)를 포함한다.

상기 케이스(25)는 자속의 정밀 감지를 위한 절연성의 수지 케이스(25)로 이루어지며, 자기센서(21)가 내부에 조립되고, 상단부에 상면 커버(22) 및 가이드슈(23) 및 제2 경사가이드(24)가 조립된다.

이러한 일체형 프로브(20A)는, 가이드 슈(23)와 제2 경사가이드(24)가 수지 케이스(25)와 일체형으로 조립된다는 점에서 제2 실시예와 차이가 있으며, 가이드 슈(23) 및 제2 경사가이드(24)를 이용한 마모 방지 및 자기센서(21)를 이용한 누설 자속 검출 등의 기능은 후술하는 제2 실시예와 동일하다.

그리고 본 발명의 제2 실시예인 조립형 프로브(20B)는, 상면에 상기 제2 평탄부(22a)를 형성하는 상면 커버(22)가 결합되며 상기 제2 평탄부(22a)의 전, 후단 측에 각각 형성된 장착부(25a)를 구비한 케이스(25)와, 상기 케이스(25)의 각 장착부(25a)에 탈착 가능하게 결합되며 상기 가이드 슈(23)와 제2 경사가이드(24)를 구비한 홀더(26)를 포함한다.

상기 홀더(26)는 저면에서 돌출된 센터 맞춤 돌기(26a)를 구비하여, 상기 케이스(25)의 장착부(25a)에 장착되는데, 이때 상기 가이드 슈(23)는 상기 홀더(26)의 상면에 에폭시 및 볼트로 결합되고, 상기 경사가이드는 상기 홀더(26)의 상면에 에폭시로 결합된다.

이러한 프로브(20A)(20B)를 포함한 본 발명은 상기 가이드 슈(23)가 내마모성 소성 분말 합금의 이원화된 재질로 이루어져 내마모성이 뛰어나 검사대상물(S)과 장기간 반복 접촉하더라도 마모가 극히 적게 발생한다.

다만 영구적으로 마모가 발생하지 않은 것을 불가능하므로, 상기 가이드 슈(23)는 상면에 소정 깊이(대략 0.1mm)로 파여진 홈 형태의 마모 라인(23a)을 더 포함하여, 관리자가 마모 라인(23a)을 육안으로 식별할 수 없을 때 상기 홀더(26)의 교체를 통해 검사의 정확도가 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도면부호 27은 비파괴 검사용 자속 탐상장치의 제어 설비에 연결되는 케이블이고, 도면부호 27a는 상기 케이블(27) 고정용 홀더이고, 도면부호 27b는 노이즈 방지 필터 및 케이블(27) 고정용 홀더이다.

이러한 구성의 본 발명은 마운트 장치를 통해 상기 프로브(20A)(20B)가 상기 지지부(13)들 사이의 삽입부(11) 상에 소정 높이로 조정되어 고정, 장착되며, 검사대상물(S)의 상, 하부에 한 세트로 설치될 수 있다.

그리고 검사대상물(S)이 삽입부(11)의 길이방향으로 이송되어 진입하면, 검사대상물(S)의 전단부 접촉으로 프로브(20A)(20B)가 삽입부(11) 내부로 수용되면서 지지부(13) 및 프로브(20A)(20B)가 검사대상물(S)에 밀착되면서 자속발생부(12)에 의해 검사대상물(S)이 자화된다.

검사대상물(S)이 자화된 상태에서 요크(10A)(10B) 및 프로브(20A)(20B) 세트가 180도 또는 360도 회전하면 상기 프로브(20A)(20B)의 자기센서(21)가 길이 구간만큼의 검사대상물(S) 외주면을 따라 누설 자속을 검출하게 되며,

이때 검사대상물(S)의 표면에 크랙 등의 결합이 없을 경우 누설 자속이 검출되지 않아 해당 검사대상물(S)은 결함 없음의 판정을 받게 된다.

그리고 검사대상물(S)의 표면에 크랙 등의 결함이 있을 경우 누설 자속을 자기센서(21)가 검출하여 해당 검사대상물(S)은 결함 있음의 판정을 받게 되는데,

이때 누설 자속의 검출 크기에 따라 해당 검사대상물(S)의 제품 적합성 판단이 이루어져, 결함의 정도(크기나 깊이 등)가 허용 한도 이내이면 정상 제품으로 결정되어 출하되고, 결함의 정도가 허용 한도를 벗어나면 비정상 제품으로 결정되어 출하가 보류된다.

한편 상기 요크(10A)(10B)는 상기 자속발생부(12)를 형성하는 영구자석의 장착을 위해 전, 후면 및 저면이 개구된 상부 커버(14)와, 상기 상부 커버(14)의 전, 후단에 결합되는 측부 커버(14A)와, 상기 상부 커버(14)의 저면에 결합되는 저면판(14B)로 구성되어, 상부 커버(14)와 양측 측부 커버(14A)의 외면에 플레이트(14C)가 볼트로 결합되어 조립되는데,

요크(10A)(10B)의 유사 'U'자형 내지 유사 역'Ω'자형 구조로 인해 상부 커버(14)와 측부 커버(14A)의 접면에 개재되는 오링으로 기밀성을 확보하기 어렵다.

특히 제강 산업 현장의 경우 열변형 방지 등을 위해 강종 등의 생산 중 냉각수가 뿌려지는 경우가 많은바, 본 발명은 상부 커버(14)와 측부 커버(14A)의 접면에 대한 기밀성을 확보하는 고리형 패킹(144)을 더 포함한다.

먼저 상기 상부 커버(14) 또는 측부 커버(14A) 중 어느 하나는, 접면의 테두리를 따라 형성된 끼움홈(141)과, 상기 끼움홈(141)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배열되며 상기 끼움홈(141)의 바닥면에서 오목하게 형성되되 바닥면의 내측을 향해 직경이 좁아지게 형성된 테이퍼홈(142)들을 포함하고,

상기 상부 커버(14) 또는 측부 커버(14A) 중 다른 하나는, 접면의 테두리를 따라 상기 테이퍼홈(142)들에 대응하게 배열되어 돌출되되 상기 테이퍼홈(142)에 상응하는 직경의 첨단부(143a)를 갖는 가압돌기(143)들을 포함하고,

상기 고리형 패킹(144)은 소정의 탄성력을 갖는 가요성 소재로 이루어지며, 상기 끼움홈(141)에 끼움 결합하되, 길이방향을 따라 '∞'자형으로 연결된 탄성기밀부(144a)와, 상기 탄성기밀부(144a)의 길이방향을 따라 상기 가압돌기(143)에 대응하게 배열되며 상기 테이퍼홈(142)의 최소직경부(D1)에 상응하는 내경을 갖는 삽입공(144b)들을 포함하여,

상기 상부 커버(14)와 측부 커버(14A)가 서로 접하여 조립될 때, 상기 가압돌기(143)가 상기 삽입공(144b)을 관통하여 상기 테이퍼홈(142)에 끼움 결합되면서 상기 삽입공(144b)을 확장시켜, 상기 탄성기밀부(144a)가 상기 끼움홈(141) 및 상기 가압돌기(143)들 사이에 밀착되어 기밀성을 확보하는 것을 특징으로 한다.

먼저 상기 끼움홈(141)은 상기 상부 커버(14)와 측부 커버(14A)의 형상에 맞춰 접면의 테두리를 따라 형성된다.

상기 테이퍼홈(142)은 내주면의 직경이 점감되게 테이퍼진 형태로써, 도면 기준으로 상광하협의 직경을 갖는 기둥 형상이다.

상기 가압돌기(143)는 상기 테이퍼홈(142)의 최대직경부(D2)의 내경과 동일한 외경을 갖도록 돌출된 몸체부의 일측 끝단부에 상기 테이퍼홈(142)의 직경에 상응하는 첨단부(143a)가 연결되어 있다.

상기 고리형 패킹(144)은 링 형상의 탄성기밀부(144a)가 길이방향으로 연결된 형태로써, 외력이 가해지지 않은 상태에서 상기 삽입공(144b)이 상기 테이퍼홈(142)의 최소직경부(D1)에 상응하는 내경을 유지한다.

따라서 상기 고리형 패킹(144)을 상기 끼움홈(141)에 끼운 상태에서 각 가압돌기(143)의 첨단부(143a)를 삽입공(144b)에 맞추어서 상부 커버(14)와 측부 커버(14A)를 맞대어 결합하면, 상호 가압으로 상부 커버(14)와 측부 커버(14A)가 서로 밀착됨에 따라 상기 가압돌기(143)가 상기 삽입공(144b)을 관통하면서 상기 첨단부(143a)가 상기 테이퍼홈(142)에 끼워져 결합되며, 이때 첨단부(143a)에 끼워졌던 원형의 탄성기밀부(144a)가 가압돌기(143)의 몸체부에 외삽됨에 따라 삽입공(144b)이 확장되며, 이는 납작한 형태의 탄성기밀부(144a)가 원형의 단면을 갖는 형태로 압착되면서 상기 끼움홈(141) 및 가압돌기(143)들 사이의 면에 밀착이 이루어져 기밀성을 확보하게 되며, 이러한 고리형 패킹(144)은 가압돌기(143)의 끼움 구조로 인해 끼움홈(141)에서 이탈되지 않게 된다.

이상에서 본 발명을 설명함에 있어 첨부된 도면을 참조하여 비파괴 검사용 자속 탐상장치를 위주로 설명하였으나 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능하고, 이러한 수정, 변경 및 치환은 본 발명의 보호범위에 속하는 것으로 해석되어야 한다.

S : 검사대상물
10A, 10B : 요크 11 : 삽입부
12 : 자속발생부 13 : 지지부
14 : 상면 커버 14a : 테이퍼부
14b : 제1 평탄부 15 : 제1 경사가이드
16 : 케이블
20 : 프로브 21 : 자기센서
22 : 상면 커버 22a : 제2 평탄부
23 : 가이드 슈 23a : 마모 라인
24 : 제2 경사가이드 25 : 케이스
25a : 장착부 26 : 홀더
26a : 센터 맞춤 돌기 27 : 케이블
27a : 케이블 고정용 홀더
27b : 노이즈 방지 필터 및 케이블 고정용 홀더

Claims

서로 이격되어 중앙 삽입부(11)를 형성하며 검사대상물에 자기장을 유도하는 자속발생부(12)가 내장된 한 쌍의 지지부(13)를 구비한 요크(10A)(10B);
상기 삽입부(11)에 끼워지며, 검사대상물의 표면 결함 부위에서 발생하는 누설 자속을 검출하는 자기센서(21)가 내장된 프로브(20A)(20B); 및
상기 지지부(13)와 프로브(20A)(20B)의 각 상면에 구비된 마모 방지수단;을 포함하고,
상기 요크(10A)(10B)는 상기 자속발생부(12)를 형성하는 영구자석의 장착을 위해 전, 후면 및 저면이 개구된 상부 커버(14)와, 상기 상부 커버(14)의 전, 후단에 결합되는 측부 커버(14A)와, 상기 상부 커버(14)의 저면에 결합되는 저면판(14B)으로 구성되어, 상부 커버(14)와 양측 측부 커버(14A)의 외면에 플레이트(14C)가 볼트로 결합되어 조립되되,
상기 상부 커버(14) 또는 측부 커버(14A) 중 어느 하나는, 접면의 테두리를 따라 형성된 끼움홈(141)과, 상기 끼움홈(141)의 길이방향을 따라 일정 간격으로 배열되며 상기 끼움홈(141)의 바닥면에서 오목하게 형성되되 바닥면의 내측을 향해 직경이 좁아지게 형성된 테이퍼홈(142)들을 포함하고,
상기 상부 커버(14) 또는 측부 커버(14A) 중 다른 하나는, 접면의 테두리를 따라 상기 테이퍼홈(142)들에 대응하게 배열되어 돌출되되 상기 테이퍼홈(142)에 상응하는 직경의 첨단부(143a)를 갖는 가압돌기(143)들을 포함하고,
상기 상부 커버(14)와 측부 커버(14A)의 접면에 대한 기밀성을 확보하는 고리형 패킹(144)은 소정의 탄성력을 갖는 가요성 소재로 이루어지며, 상기 끼움홈(141)에 끼움 결합하되, 길이방향을 따라 '∞'자형으로 연결된 탄성기밀부(144a)와, 상기 탄성기밀부(144a)의 길이방향을 따라 상기 가압돌기(143)에 대응하게 배열되며 상기 테이퍼홈(142)의 최소직경부(D1)에 상응하는 내경을 갖는 삽입공(144b)들을 포함하여,
상기 상부 커버(14)와 측부 커버(14A)가 서로 접하여 조립될 때, 상기 가압돌기(143)가 상기 삽입공(144b)을 관통하여 상기 테이퍼홈(142)에 끼움 결합되면서 상기 삽입공(144b)을 확장시켜, 상기 탄성기밀부(144a)가 상기 끼움홈(141) 및 상기 가압돌기(143)들 사이에 밀착되어 기밀성을 확보하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사용 자속 탐상장치.
제 1 항에 있어서,
상기 지지부(13)의 상면부는, 상기 자속발생부(12)의 직상부에 형성된 중앙의 제1 평탄부(14b)를 포함하고,
상기 마모 방지수단은, 상기 제1 평탄부(14b)의 전, 후 끝단부에서 소정 각도로 하향 경사지게 연결된 제1 경사가이드(15)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사용 자속 탐상장치.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 프로브(20A)(20B)의 상면부는, 상기 자기센서(21)의 직상부에 형성된 중앙의 제2 평탄부(22a)를 포함하고,
상기 마모 방지수단은, 상기 제2 평탄부(22a)의 전, 후 끝단부에서 수평하게 연결된 가이드 슈(23)와, 각 가이드 슈(23)의 전, 후 끝단부에서 소정 각도로 하향 경사지게 연결된 제2 경사가이드(24)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사용 자속 탐상장치.
제 3 항에 있어서,
상기 프로브(20B)는, 상기 제2 평탄부(22a)와 상기 제2 평탄부(22a)의 전, 후단 측에 각각 형성된 장착부(25a)를 구비한 케이스(25)와, 상기 케이스(25)의 각 장착부(25a)에 탈착 가능하게 결합되며 상기 가이드 슈(23)와 제2 경사가이드(24)를 구비한 홀더(26)를 포함하는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사용 자속 탐상장치.