KR102402753B1 - 자분 탐상 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 자분 탐상 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 제1 손잡이 및 제2 손잡이가 구성되어 있어 제1 손잡이 또는 제2 손잡이 둘 중 하나만 파지하여 일체형 코일 전극부의 길이를 조절할 수 있으므로, 시험 대상물에 대한 테스트의 효율성을 향상시킬 수 있는 자분 탐상 장치에 관한 기술이다.

Description

자분 탐상 장치{MAGNETIC PARTICLE TESTING APPARATUS}

본 발명은 자분 탐상 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 제1 손잡이 및 제2 손잡이가 구성되어 있어 제1 손잡이 또는 제2 손잡이 둘 중 하나만 파지하여 일체형 코일 전극부의 길이를 조절할 수 있으므로, 시험 대상물에 대한 테스트의 효율성을 향상시킬 수 있는 자분 탐상 장치에 관한 기술이다.

금속 소재를 가공하여 제조된 각종 부품들은 눈에 보이지 않는 미세한 결함을 갖는 경우가 많다.

부품들의 내외부에 존재하는 크랙(crack)과 같은 결함은 시간이 지남에 따라 크랙이 성장하게 되어 진동이나 파단의 원인이 된다.

즉, 미세한 크랙은 파단의 기점이 되는 경우가 많기 때문에 철저한 검사가 요구된다.

간과된 미세 결함은 기계설비 전체에 심각한 영향을 주어 가동을 중단해야 하는 경우가 발생되고 다른 요소들에도 영향을 주어 많은 부품들을 교체해야 되는 상황을 초래하기도 한다.

특히, 고속 동작되거나 정밀도가 요구되는 부품의 경우에는 특히 이러한 미세결함에 주의가 요구된다.

가공된 제품에 대한 각종 결함을 찾아내기 위한 방법들은 통칭하여 비파괴검사라고 부르고 있다.

비파괴 검사란(NDT: Non-destructive Testing) 제품의 형상이나 치수에 변화를 주지않고 어떤 종류의 입력을 주어서 그의 투과, 흡수, 산란, 반사, 침투, 누설 등의 현상의 변화를 검출하여 표준들과의 비교에 의해서 시험물을 파괴하지 않고 이상의 유무나 그의 크기, 또한 분포 상태 등을 조사하는 검사법을 말하며 현재는 용접물, 주조물, 압연재 등에 널리 사용되고 있다.

비파괴 검사는 검사 대상물을 파괴시켜 검사하는 파괴검사와는 달리 외부에 아무런 손상도 주지 않고 검사하므로 품질관리, 품질평가, 보수검사에 이용된다.

국내에서 많이 적용되고 있는 비파괴 검사법은 6가지로 대별된다.

즉, 비파괴 검사의 종류는 방사선투과검사 (RT: Radiographic Testing), 자분탐상검사 (MT: Magnetic Particle Testing), 침투탐상검사 (PT: Liquid Penetrant Testing), 초음파탐상검사 (UT: Ultrasonic Testing), 와류탐상검사 (ET: Eddy Current Testing), 누설검사 (LT: Leak Testing)로 분류된다.

다양한 비파괴 검사방법들은 각각의 장단점들이 있어 검사대상들의 특성에 따라 검사방법을 선정해야 하고 필요에 따라서는 둘 이상의 방법을 병용하기도 한다.

본 발명과 관련하여 자분탐상검사(MT)는 강자성체의 표면에 자분을 뿌렸을 때 누설자속을 이용하여 결함을 검출하는 방법이다.

자분탐상검사법은 피 검사물에 결함이 있으면 자력선이 결함부를 통과할 때 그 부분에 자력선의 교란이 생겨 결함부에 살포된 자분이 자분무늬로 형성되는 것을 이용하여 육안으로 결함의 위치를 확인할 수 있다.

이 방법은 비교적 표면에 가까운 곳에 존재하는 균열, 개재물, 기공, 용입부족 등을 검출한다.

내부에 들어가 있는 결함은 검출 능력이 떨어진다. 또한, 오스테나이트계 스테인레스강과 같은 비자성체에는 사용할 수 없다.

자분 탐상 방법은 크게 축통전법과 코일법으로 대별할 수 있으며, 축통전법은 시편의 세로방향의 결함을 찾는 방법이고, 코일방법은 시편의 가로방향의 결함을 찾는 방법으로서 먼저 축통 방법은 자분액이 도포된 시편의 길이 방향으로 전류를 보내면 자장은 전류와 자장의 오른손 법칙에 의해 원형 자장이 생기고 이 원형 자장과 직각되는 방향으로는 결함(CRACK)이 검출된다.

자분 탐상 방법은 자분의 자화 형상에 따라서 선형 자화 방법과 원형 자화 방법으로 구분될 수 있으며, 선형 자화 방법은 요크법(Yoke Method)이 있고, 원형 자화 방법으로는 프로드법이 있다.

프로드법은 시험 대상물에 전극을 접촉시켜 직접 통전시킴으로써 시험 대상물 둘레에 원형 자장이 형성되도록 하거나 튜브와 같은 속이 빈 시험 대상물의 내부에 전도체를 위치시켜 통전시키면 시험재에 원형 자장이 형성되도록 하여 결함을 검사할 수 있도록 하는 것이다.

프로드 자분 탐상법은 두 개의 프로드 탐침을 시험 대상물에 접촉시키기만 하면 간편하게 결함 존재여부를 확인할 수 있기 때문에 매우 편리하며, 이동성도 우수한 장점이 있다.

따라서, 축통전법과 코일법을 결합하여 간편하게 결함 존재여부를 확인하는 자분 탐상 장치가 필요한 실정이다.

대한민국 등록특허공보 제20-0492382호

본 발명은 자분 탐상 장치에 관한 발명으로, 보다 상세하게는 제1 손잡이 및 제2 손잡이가 구성되어 있어 제1 손잡이 또는 제2 손잡이 둘 중 하나만 파지하여 일체형 코일 전극부의 길이를 조절할 수 있으므로, 시험 대상물에 대한 테스트의 효율성을 향상시킬 수 있는 자분 탐상 장치에 관한 기술이다.

본 발명의 목적을 달성하기 위해 본 발명의 프레임, 프레임 상면에 평행하게 마련되는 한 쌍의 가이드 레일, 가이드 레일의 일측에 마련되며 가이드 레일을 따라 이동될 수 있고, 내측 단부에 접촉 헤드가 장착되는 것인 제1 전극부, 접촉 헤드의 일측에 결합되는 절연성 거치대, 가이드 레일을 따라 제1 전극부가 탄력적으로 움직일 수 있도록 제1 전극부와 연결되는 탄성체, 가이드 레일의 일단에 고정되어 결합되는 고정판, 제1 전극부와 마주보면서 가이드 레일에 고정될 수 있고, 내측 단부에 상기 접촉 헤드가 장착되는 것인 제2 전극부, 제1 전극부와 제2 전극부 사이에 마련되며, 가이드 레일을 따라 이동될 수 있고, 코일 형태를 이루는 양단부를 통해 전기가 공급되는 일체형 코일 전극부, 상부에 시험 대상물이 올려지는 탑재 플레이트 및 프로드 장치에 연결되는 프로드 단자를 포함하고, 프로드 단자를 선택적으로 제1 전극부와 제2 전극부에 연결하거나 프로드를 일체형 코일 전극부에 연결하여 테스트를 할 수 있고, 일체형 코일 전극부는 가이드 레일에 결합되되, 일체형 코일 전극부의 양 측면에 맞닿아 결합되는 한 쌍의 지지판 및 한 쌍의 지지판의 일측면에 결합되는 손잡이를 포함하고, 손잡이를 파지하여 지지판을 가이드 레일을 따라 이동시키면, 일체형 코일 전극부는 가이드 레일을 따라 이동하고, 사용자가 손잡이를 파지하여 시험 대상물의 길이 방향으로의 길이에 대응하여 지지판을 이동시킴으로써 일체형 코일 전극부의 길이방향으로의 길이를 조절할 수 있다.

본 발명에 따른 제1 전극부에 결합된 상기 프로드 단자는 상기 접촉 헤드와 연결잭으로 연결된다.

본 발명에 따른 일체형 코일 전극부를 이용하는 경우, 연결잭은 프로드 단자와 일체형 코일 전극부의 일단을 연결하고, 연결잭의 조정만으로 일체형 코일 전극부로 전기를 공급하거나 제1 전극부 및 제2 전극부로 전기가 공급될 수 있다.

본 발명에 따른 절연성 거치대는 상단면으로부터 오목하게 형성된 거치 홈을 포함하고, 거치 홈에 시험 대상물이나 통전로드를 올려서 시험 대상물 및 통전로드가 접촉 헤드와 연결되어 전기가 통할 수 있도록 한다.

본 발명에 따른 제1 전극부는 가이드 레일에 삽입되는 제1 바닥판, 제1 바닥판의 일측 단부에 수직되게 결합되는 제1 내측 수직판, 제1 내측 수직판에 결합되는 접촉 헤드, 접촉 헤드에 결합되는 절연성 거치대, 제1 바닥판의 타측 단부에 결합되는 외측 수직판 및 일단은 고정판에 고정되고 타단은 외측 수직판을 관통하되 이탈되지 않도록 돌출된 이탈 방지턱이 형성되는 안내봉을 포함하고, 탄성체는 안내봉을 감싸게 되며 탄성체의 일단은 고정판에 접촉되고 타단은 외측 수직판의 외면에 접촉된다.

본 발명에 따른 제2 전극부는 가이드 레일에 삽입되는 제2 바닥판, 제2 바닥판의 일측 단부에 수직되게 결합되는 제2 내측 수직판, 제2 내측 수직판에 결합되는 접촉 헤드, 접촉 헤드에 결합되는 절연성 거치대 및 제2 바닥판을 가이드 레일에 고정시키는 클램프를 포함한다.

본 발명에 따른 탑재 플레이트는 절연체로 이루어지는 상판 및 상판의 하부에 맞닿아 결합되는 통전판을 포함하고, 통전판이 접촉 헤드와 맞닿게 되어 전기가 통하게 되고, 상판의 상부에 시험 대상물을 올려 테스트를 진행할 수 있다.

본 발명은 제1 손잡이 및 제2 손잡이가 구성되어 있어 제1 손잡이 또는 제2 손잡이 둘 중 하나만 파지하여 일체형 코일 전극부의 길이를 조절할 수 있으므로, 시험 대상물에 대한 테스트의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 본 발명은 하나의 장치에서 축통전법 및 코일법을 선택적으로 채택하여 다양한 시험 대상물에 대한 테스트가 가능하다는 효과가 있다.

또한, 본 발명은 프로드 장비와는 별개로 제작되어 테스트 시, 프로드를 전극부에 연결만 하면 되기 때문에 이동성이 좋고 저렴하게 제작할 수 있다는 효과도 있다.

도 1은 본 발명에 의한 자분 탐상 장치의 바람직한 일 실시예를 보여주는 개략적인 사시도를 도시한 것이다.
도 2는 본 발명에 따른 일체형 코일 전극부로 전기가 공급되는 경우를 보여주는 변형 실시도를 도시한 것이다.
도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 자분 탐상 장치를 이용한 자분 탐상 테스트의 예를 보여주는 예시도를 도시한 것이다.
도 7은 본 발명에 따른 일체형 코일 전극부의 다른 실시예를 도시한 것이다.
도 8은 본 발명에 따른 전처리기를 도시한 것이다.

이하, 본 발명의 도면을 참고하여 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시 예들은 통상의 실시자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고, 도면들에 있어서, 장치의 크기 및 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조 번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.

본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시 예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나, 본 발명은 이하에서 개시되는 실시 예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시 예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성요소를 지칭한다. 도면에서 층 및 영역들의 크기 및 상대적인 크기는 설명의 명료성을 위해 과장될 수 있다.

본 발명에서 도 7을 기준으로'길이 방향'이라 함은 X축 방향이고, '폭 방’'이라 함은 Y축 방향이다. '수직 방향'이라 함은 Z축 방향이다.'전방'이라 함은 제2 지지판(540)이 결합되어 있는 부분이며, '후방'이라 함은 제2 지지판(540)이 결합되어 있는 부분의 반대 방향인 부분이다. 도 8을 기준으로 '좌측'이라 함은 제1 구역(811)이 구성되어 있는 부분이며, '우측'이라 함은 제2 구역(812)이 구성되어 있는 부분이다. '이하에서는 지정한 방향을 기준으로 설명한다.

첨부되는 도 1은 본 발명에 의한 자분 탐상 장치의 바람직한 일 실시예를 보여주는 개략적인 사시도이며, 도 2는 도 1에 의한 자분 탐상 장치에서 일체형 코일 전극부로 전기가 공급되는 경우를 보여주는 변형 실시도이다.

도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 자분 탐상 장치를 이용한 자분 탐상 테스트의 예를 보여주는 예시도이다.

도시된 바와 같이 본 실시예에 의한 자분 탐상 장치는 프로드 장비(10)의 프로드(P)를 전극부에 연결하여 전기를 공급하면서 테스트를 할 수 있도록 이루어진다.

프로드 장비(10) 자체는 공지된 것으로 적절한 사양의 것을 구매하여 사용하면 된다.

본 자분 탐상 장치는 프로드 장비(10)와는 별도로 제작되어 테스트 시에만 프로드 장비와 연결시키도록 하면 된다.

본 실시예의 자분 탐상 장치는 기본적인 골격을 이루는 프레임(100)이 마련되고, 프레임(100) 상면에 한 쌍의 가이드 레일(200)이 마련되도록 한다. 가이드 레일(200)은 길다란 부재로 소정의 이격거리를 두고 서로 평행하게 배치되고, 가이드 레일(200)의 내측면에는 가이드홈(210)이 형성된다.

가이드 레일(200)에 제1전극부(300), 제2전극부(400), 일체형 코일 전극부(500)가 마련되며, 기본적으로 제1전극부(300), 제2전극부(400) 및 일체형 코일 전극부(500)는 가이드 레일(200)의 가이드홈(210)에 끼워져 구속되고 필요에 따라 위치 이동이 가능한 것으로 한다.

제1전극부(300)는 가이드 레일(200)의 어느 일측으로부터 마련되며, 탄성체(380)에 의해 지지되어 가이드 레일(200)을 따라 소정의 범위 내에서 이동될 수 있고, 제1전극부(300)의 내측 단부에 접촉 헤드(330)가 장착되고 접촉 헤드(330)에는 절연성 거치대(370)가 형성된다.

접촉 헤드(330)는 동판과 같은 판상체가 적합하며, 절연성 거치대(370)는 전기가 통하지 않는 재질로 합성수지를 이용하는 것이 바람직하다.

보다 구체적으로 제1전극부(300)는 제1바닥판(310), 제1내측 수직판(320), 접촉 헤드(330), 외측 수직판(340), 고정판(350), 안내봉(360), 절연성 거치대(370)를 포함하며, 탄성체(380)에 의해 지지되어 움직일 수 있는 구조가 된다.

제1바닥판(310)은 편평한 판상체로 제1바닥판(310)의 전후측 가장자리가 가이드 레일(200)의 가이드홈(210)에 삽입되어 움직일 수 있도록 한다.

제1바닥판(310)의 우측 단부에 수직되게 제1내측 수직판(320)이 결합되며, 제1내측 수직판(320)이 제1바닥판(310)에 견고하게 고정될 수 있도록 제1내측 수직판(320)의 좌측면인 외측에 다수의 보강판(390)을 마련하여 제1바닥판(310)과 제1내측 수직판(320)이 보강판(390)에 의해 서로 연결될 수 있도록 한다.

제1내측 수직판(320)의 우측면인 내측에 접촉 헤드(330)가 결합되며, 접촉 헤드(330)는 사각 판상 형태의 동판을 사용하도록 한다.

접촉 헤드(330)에는 절연성 거치대(370)가 마련되며, 바람직하게 절연성 거치대(370)는 접촉 헤드(330)의 하부 근처에 결합된다. 절연성 거치대(370)는 전기가 통하지 않는 합성수지와 같은 소재로 이루어며, 접촉 헤드(330)의 우측면보다 더욱 돌출되는 것으로 한다.

바람직하게 절연성 거치대(370)에는 그 상단면으로부터 오목하게 거치홈(371)이 형성되고, 본 실시예의 경우 V자 형태로 거치홈(371)이 형성되는 것으로 한다. 도 4 또는 도 5와 같이 거치홈(371)에 봉상의 시험 대상물(20)이나 통전로드(600)의 일측 단부를 올려서 시험 대상물(20)이나 통전로드(600)가 접촉 헤드(330)와 접속될 수 있도록 한다.

제1바닥판(310)의 좌측 단부에 외측 수직판(340)이 결합된다. 외측 수직판(340)은 제1내측 수직판(320)에 비해 높이가 낮으며, 보강판(390)과도 연결되도록 함이 바람직하다.

한편, 가이드 레일(200)의 좌측 말단에 외측 수직판(340)과 마주보게 고정되는 고정판(350)이 마련된다.

고정판(350)은 움직이지 않도록 가이드 레일(200)과 결합되며, 안내봉(360) 및 탄성체(380)를 매개로 하여 고정판(350)과 외측 수직판(340)은 서로 연결된다.

안내봉(360)의 일단이 고정판(350)과 고정 연결되며, 안내봉(360)의 타단은 외측 수직판(340)을 관통하게 된다.

안내봉(360)의 타단부는 돌출된 이탈방지턱이 형성되어 외측 수직판(340)이 안내봉(360)을 벗어나지 않도록 한다.

그리고 안내봉(360)에는 코일스프링과 같은 탄성체(380)에 의해 감싸 여지도록 한다.

탄성체(380)의 일단은 고정판(350)에 접촉되며, 탄성체(380)의 타단은 외측 수직판(340)의 좌측면인 외면에 접촉되도록 한다.

제1바닥판(310), 제1내측 수직판(320), 외측 수직판(340)은 서로 일체로 결합되어 있고 고정판(350)에 대해 외측 수직판(340)이 안내봉(360) 및 탄성체(380)로 연결되기 때문에 제1바닥판(310), 제1내측 수직판(320) 및 외측 수직판(340)은 가이드 레일(200)을 따라 소정의 범위내에서 탄력적으로 움직일 수 있는 구조가 된다.

제2전극부(400)는 제1전극부(300)와 마주보게 배치되며, 가이드 레일(200)의 가이드홈(210)을 따라 위치 이동될 수 있되, 위치결정이 이루어지면 가이드 레일(200)에 고정된다. 제2전극부(400)의 내측 단부에도 접촉 헤드(430)가 결합되고 접촉 헤드(430)에는 절연성 거치대(440)가 장착된다.

절연성 거치대(440)는 그 상단면으로부터 오목하게 거치홈(미도시)이 형성되고, 본 실시예의 경우 V 자 형태로 거치홈(미도시)이 형성된다.

보다 구체적으로 본 실시예에서 제2전극부(400)는 제2바닥판(410), 제2내측 수직판([0055] 420), 접촉 헤드(430), 절연성 거치대(440) 및 클램프(450)로 이루어지는 것으로 한다.

제2바닥판(410)은 사각 판상체로 그 전후단부가 가이드 레일(200)에 형성되는 가이드홈(210)에 끼워져 움직일 수 있는 것이다. 제2바닥판(410)의 일측 단부에 제2내측 수직판(420)이 수직되게 결합되며, 견고한 결합을 위해 보강판(460)이 더 결합되도록 한다.

제2내측 수직판(420)에는 판상의 동으로 이루어지는 접촉 헤드(430)가 결합되며, 접촉 헤드(430)에는 절연성 거치대(440)가 결합된다.

제2전극부(400)는 제1전극부(300)와 달리 소정의 위치가 결정되면 가이드 레일(200)에 고정되도록 해야 한다.

따라서 제2전극부(400)를 가이드 레일(200)에 고정시키기 위한 클램프(450)가 마련된다. 클램프(450)는 제2바닥판(410)과 볼트로 체결되어 가이드 레일(200)의 상면에 클램프(450)가 밀착되면서 고정이 이루어지는 것이다.

제1전극부(300)와 제2전극부(400)에 있어서 각 접촉 헤드(330,430)에는 절연성 거치대(370,440)가 하나씩 마련된다.

도 3과 같이 절연성 거치대(370,440)를 이용하여 탑재 플레이트(700)를 제1전극부(300)와 제2전극부(400) 사이에 설치하도록 한다. 탑재 플레이트(700)는 상판(710)과 그 하부에 결합되는 통전판(720)으로 이루어지며, 상판(710)은 전기가 통하지 않은 절연체로 이루어지고 통전판(720)은 동판과 같은 것으로 한다.

탑재 플레이트(700)의 각 단부가 제1전극부(300) 및 제2전극부(400)의 절연성 거치대(370,440) 위에 놓이게 되고, 탑재 플레이트(700)의 통전판(720)은 각 접촉 헤드(330,430)와 연결되어 전기가 흐르게 된다.

제1전극부(300)가 탄력적으로 움직일 수 있기 때문에 탑재 플레이트(700)를 제1전극부(300)와 제2전극부(400)의 절연성 거치대(370,440) 위에 놓게 되면 제1전극부(300)가 탑재 플레이트(700)의 길이에 맞게 전진되거나 후퇴되면서 탑재 플레이트(700)의 통전판(720)이 각 접촉 헤드(330,430)와 밀착 접촉하게 된다.

탑재 플레이트(700)의 상판에 시험 대상물(20)을 올려서 테스트를 진행할 수 있으며, 통전판(720)을 따라 전기가 흐르게 되면 상판에 놓인 시험 대상물(20)이 자화되고 시험 대상물(20) 표면에 묻은 자분의 분포를 통해서 시험 대상물(20)의 결함유무를 확인할 수 있다.

두 접촉 헤드(330,430)에 결합되는 절연성 거치대(370,440)의 중심부에 함몰된 거치홈(371)을 두는 경우에는 거치홈(371)에 봉상의 길다란 시험 대상물(20)을 올려서 테스트를 할 수 있고, 혹은 거치홈(371)에 통전로드(600)를 올려두고 통전로드(600)를 감싸는 중공관 형태의 시험 대상물(20)에 대해서도 테스트를 할 수 있다.

즉, 시험 대상물(20)의 형태에 따라 거치홈(371)에 직접 시험 대상물(20)을 올려서 전기가 시험 대상물(20)을 따라 흐를 수 있도록 할 수도 있고, 중공관 형태의 시험 대상물(20)인 경우에는 거치홈(371)에 통전로드(600)를 올려두되, 시험 대상물(20)이 통전로드(600)를 감싸는 형태로 하여 테스트를 진행하게 된다.

본 발명에 의한 자분 탐상 장치에는 제1전극부(300) 및 제2전극부(400) 외에 일체형 코일 전극부(500)가 더 마련된다.

일체형 코일 전극부(500)는 제1전극부(300)와 제2전극부(400) 사이에서 가이드 레일(200)에 마련되며, 일체형 코일 전극부(500)도 가이드 레일(200)의 가이드홈(210)을 따라 이동될 수 있도록 한다.

일체형 코일 전극부(500)는 판상체를 코일 형상과 같이 여러 회 감은 것이며, 이 역시 동판을 이용하여 제작되는 것으로 한다.

일체형 코일 전극부(500)의 양단부를 통해 전기를 공급하게 되며, 일체형 코일 전극부(500) 중심을 따라 시험 대상물(20)을 배치하고 일체형 코일 전극부(500)에 전기가 흐르게 하면 그 내부에 놓인 시험 대상물(20)에 대한 결함유무 테스트를 할 수 있게 된다.

일체형 코일 전극부(500)는 가이드 레일(200)의 가이드홈(210)에 끼워지는 바닥판(510)과 바닥판(510) 상면에 결합되는 두 개의 지지판(520)을 포함하며, 두 지지판(520) 사이에 코일(530)이 배치되어 지지판(520)과 고정 연결된다.

본 발명의 실시예에 의한 자분 탐상 장치는 제1전극부(300), 제2전극부(400) 및 일체형 코일 전극부(500)가 함께 마련되며, 시험 대상물(20)에 따라 선택적으로 프로드 장비(10)의 프로드(P)를 제1전극부(300)와 제2전극부(400)에 연결하거나 일체형 코일 전극부(500) 양단부에 연결하여 전기가 공급될 수 있도록 할 수 있다.

제1전극부(300)와 제2전극부(400)로 전기가 공급되도록 하거나, 일체형 코일 [0071] 전극부(500)로 전기가 공급될 수 있도록 하기 위해, 본 실시예에서는 가이드 레일(200)의 일측에 제1전극부(300)와 연결될 수 있는 프로드 단자(K)를 두도록 하며, 제2전극부(400)에도 프로드 단자(K)를 두도록 한다.

제1전극부(300)를 위한 프로드 단자(K)는 연결잭(L)을 이용하여 프로드 단자(K)와 접촉 헤드(330)가 연결되도록 한다.

제2전극부(400)의 경우 프로드 단자(K)가 접촉 헤드(430)에 인접되게 형성되어 프로드(P)를 바로 연결할 수 있도록 하며, 프로드 단자(K)와 일체형 코일 전극부(500)의 타측 단부는 연결잭(L)에 의해 항상 연결되도록 한다.

한편, 필요에 따라 일체형 코일 전극부(500)를 이용하는 경우에는 제1전극부(300)의 프로드 단자(K)와 접촉 헤드(330)를 연결시켰던 연결잭(L)을 조정하여 프로드 단자(K)와 일체형 코일 전극부(500)의 일단이 연결잭(L)에 의해 연결되도록 한다.

따라서 제1전극부(300)의 연결잭(L)의 조정만으로 일체형 코일 전극부(500)로 전기를 공급되게 하거나 제1전극부(300)와 제2전극부(400)로 전기가 공급되게 할 수 있다.

첨부되는 도 3 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 의한 자분 탐상 장치를 이용한 자분 탐상 테스트의 예를 보여준다.

도 3은 제1전극부(300)와 제2전극부(400)로 전기가 공급되게 하고 절연성 거치대(370,440) 위에 탑재 플레이트(700)를 올려두고 테스트를 하는 경우이다.

탑재 플레이트(700)에는 시험 대상물(20)이 놓여지며 길다란 축과 같은 것을 시험 대상물(20)로 한다.

제1전극부(300)로부터 제2전극부(400)를 향해 전류가 흐르도록 하면 탑재 플레이트(700)의 통전판(720)을 따라 전류가 흐른다.

이때 상판(710)에 놓인 시험 대상물(20) 주위로 점선으로 표현되는 원형의 자력선이 형성되고, 시험 대상물(20) 표면에 묻은 자분의 분포를 통해 결함유무를 확인할 수 있게 된다. 즉, 크랙과 같은 표면 결함이 있는 경우 결함부에는 자력선의 교란이 일어나 자분의 분포가 달라진다. 도 3에서는 일체형 코일 전극부(500)가 생략된 형태로 표현되었다.

도 4는 제1전극부(300)와 제2전극부(400)로 전기가 공급되게 하고 절연성 거치대(370,440)의 거치홈(371)에 시험 대상물(20)을 올려두고 테스트를 하는 경우이다.

제1전극부(300)로부터 제2전극부(400)로 전류가 흐르도록 하면 시험 대상물(20)을 따라 전류가 흐르게 되고 이때 시험 대상물(20) 둘레에 원형자장이 형성되기 때문에 자분 분포를 통해 결함유무를 알 수 있다.

도 5는 제1전극부(300)와 제2전극부(400)로 전기가 공급되게 하되, 거치홈(371,441)에는 통전로드(600)를 두고 시험 대상물(20)인 중공관 내부에 통전로드(600)가 위치되도록 한다. 통전로드(600)를 통해 전류가 흐르게 되고 이때 시험 대상물(20)인 중공관 둘레에 원형 자장이 형성된다.

도 6은 일체형 코일 전극부(500)로 전기가 공급되게 하면서 그 중심부에 시험 대상물(20)을 위치시켜 테스트를 하는 경우이다.

도시와 같이 전류가 어느 일방향으로 흐르게 되면 일체형 코일 전극부(500) 내부의 시험 대상물(20)에 직선자장이 형성되고 자분의 분포를 통해서 결함유무를 파악할 수 있게 된다.

일체형 코일 전극부(500)를 이용하여 테스트를 하는 경우 코일(530) 내부에 시험 대상물(20)을 위치시킬 때 탑재 플레이트(700) 위에 시험 대상물(20)을 올려 두도록 하거나, 도시하지 않았지만 기타 다른 지지대를 이용하여 시험 대상물(20)이 코일 내부에 위치되도록 할 수 있다.

도 7은 본 발명의 일체형 코일 전극부(500)의 다른 실시예를 도시한 것이다.

도 7을 참고하면, 일체형 코일 전극부(500)의 전방과 후방에는 제1 지지판(520)과 제2 지지판(540)이 각각 맞닿아 결합된다.

일체형 코일 전극부(500)의 후방에는 제1 지지판(520)이 맞닿아 형성되고, 전방에는 제2 지지판(540)이 맞닿아 형성된다.

또한, 확대 도면을 참고하면 제1 지지판(520)의 일측에는 제1 손잡이(521)가 결합하고, 제2 지지판(540)의 일측에는 제2 손잡이(541)가 결합한다.

제1 손잡이(521)는 제1 파지부(521a)와 제1 결합부(521b)로 구성되며, 제2 손잡이(541)는 제2 파지부(541a)와 제2 결합부(541b)로 구성된다.

제1 결합부(521b)는 제1 지지판(520)의 일측에 결합되어 폭 방향으로 연장 형성되고, 제1 파지부(521a)는 사용자가 파지하기 용이하도록 제1 결합부(521b)와 수직방향으로 결합되되, 길이 방향으로 연장 형성되어 있다.

제2 결합부(541b)는 제2 지지판(540)의 일측에 결합되어 폭 방향으로 연장 형성되고, 제2 파지부(541a)는 사용자가 파지하기 용이하도록 제2 결합부(541b)와 수직방향으로 결합되되, 길이 방향으로 연장 형성되어 있다.

도 6의 일체형 코일 전극부(500)를 보면, 일체형 코일 전극부(500)의 내부에 위치한 시험 대상물(20)의 중심 부분을 일체형 코일 전극부(500)가 감싸고 있는 형상을 볼 수 있다.

도 7은 도 6과 달리 제1 손잡이(521) 및 제2 손잡이(541)에 결합된 일체형 코일 전극부(500)의 길이가 일체형 코일 전극부(500)의 내부에 놓인 시험 대상물(20)의 길이 방향으로의 길이에 대응하여 연장된 형태이다.

사용자가 제1 파지부(521a) 또는 제2 파지부(541a)를 파지하고 시험 대상물(20)의 길이만큼 제1 지지판(520) 또는 제2 지지판(540)을 길이 방향으로 이동시키면, 사용자가 이동시킨 길이만큼 일체형 코일 전극부(500)가 가이드 레일을 따라 이동한다.

도 7에는 일체형 코일 전극부(500)의 길이가 시험 대상물(20)의 길이에 대응하여 연장된 형태이지만 이에 국한되지 않으며, 일체형 코일 전극부(500)가 이동되는 길이는 사용자가 조절 가능하므로 테스트를 효율적으로 수행할 수 있으며 테스트를 정확하게 수행할 수 있다.

또한, 제1 손잡이(521) 및 제2 손잡이(541)가 구성되어 있어 제1 손잡이(521) 또는 제2 손잡이(541) 둘 중 하나만 파지하여 일체형 코일 전극부(500)의 길이를 조절할 수 있으므로, 시험 대상물(20)에 대한 테스트의 효율성을 향상시킬 수 있다.

또한, 시험 대상물(20)의 길이만큼 연장된 일체형 코일 전극부(500)에 전기를 공급하면, 시험 대상물(20)에 직선자장이 더욱 정확하게 형성되고, 자분의 유무를 통해서 결함유무를 파악할 수 있는 테스트가 더욱 효율적으로 수행된다.

도 8은 본 발명에 따른 자분 탐상 장치의 전처리기(800)를 나타낸 것이다.

도 8은 프레임(100)을 측면에서 바라본 형상이며, 프레임(100)의 하부에는 프레임(100)의 하부와 소정의 간격을 가지고 이격되어 형성된 전처리기(800)가 결합되어 있다.

전처리는 자분탐상검사를 수행하기 전, 시험 대상물(20)의 표면에 부착되어 있는 기름, 그리스, 녹, 용접 플럭스, 용접 스패터 같은 오염을 제거하여 결함의 검출능을 높이기 위한 기본 공정이다.

전처리는 축통법과 같이 시험체에 직접 통전하여 자화하는 방법을 적용하는 경우, 스파크 등을 방지하기 위해 전극과의 접촉부위는 깨끗이 닦아야 하며, 전극과 시험면의 접촉이 잘 되게 하기 위해서 전극에 구리선으로 짠 망이나 납판당의 도체패드를 부착하는 것이 좋다.

전처리를 수행함으로써 시험 대상물(20)에 적당한 방향 및 크기를 가진 자속이 흐르게 되며, 여러 조작으로부터 시험 대상물(20)의 손상을 방지할 수 있다.

또한, 결함부에 충분한 자분이 공급되게 하여 결함 자분 모양의 관찰과 미세 결함의 검출을 쉽게 한다.

종래의 전처리는 마른 헝겊으로 닦거나 세척액 등의 용제를 직접 뿌려서 수행하였으며, 주조품과 같이 표면에 거친 경우는 자분탐상검사를 저해하므로 탐상면을 필요에 따라 쇠솔이나 연삭기 또는 샌드 블라스트 등 기계적인 방법으로 제거하였다.

본 발명의 전처리기(800)는 세척관(810), 이동관(820) 및 세척액 케이스(830)로 구성되고, 세척관(810)은 프레임의 하부에 소정의 간격을 두고 이격되어 형성되되, 프레임의 일측과 타측에 맞닿아 길이 방향으로 연장 형성된다.

세척관(810)은 제1 구역(811) 및 제2 구역(812)으로 나뉘어 지고, 제1 구역(811)은 세척관(810)의 좌측 부분이며, 제2 구역(812)은 세척관(810)의 우측 부분이다.

세척관(810)의 제1 구역(811)에는 복수 개의 제1 분사구(811a)가 세척관(810)의 상부를 향해 돌출되어 형성되고, 세척관(810)의 제2 구역(812)에는 복수 개의 제2 분사구(812a)가 세척관(810)의 상부를 향해 돌출되어 형성된다.

도 8의 도시와 같이 제1 구역(811)과 제2 구역(812)에는 제1 분사구(811a) 및 제2 분사구(812a)가 각각 두 개가 결합되어 있지만, 이는 설명의 편의를 위해 도시한 것이며 이에 국한되지 않는다.

확대도면은 어느 하나의 제1 분사구(811a)를 도시한 것이며, 제1 분사구(811a)의 일단은 세척액이 시험 대상물(20)을 향해 효율적으로 분사되도록 깔때기 형상으로 형성된다.

복수 개의 제2 분사구(812a)는 제1 분사구(811a)와 동일한 형상이며, 제1 분사구(811a) 및 제2 분사구(812a)의 일단은 깔때기 형상으로 형성되므로 시험 대상물(20)에 세척액이 분사될 때, 시험 대상물(20)의 넓은 면적에 분사되어 전처리가 효율적으로 수행되는 장점이 있다.

세척관(810)의 중앙 부분의 하부에는 이동관(820)이 수직 방향으로 연장 형성되어 있고, 이동관(820)의 하부에는 세척액 케이스(830)가 관통되어 형성되고, 세척액 케이스(830)의 내부에는 세척액이 저장되어 있다.

세척액 케이스(830)의 내부에 보관되는 세척액은 공지된 용제이므로 구체적인 설명은 생략하도록 한다.

세척액은 세척액 케이스(830)에서 이동관(820)을 통해 세척관(810)의 내부로 이동하게 된다.

세척관(810)에 위치된 세척액은 복수 개의 제1 분사구(811a) 및 제2 분사구(812a)로 이동하는데, 도면에 도시되어 있지 않지만 복수 개의 제1 분사구(811a)와 제2 분사구(812a)에는 각각 밸브가 구성된다.

밸브는 볼 밸브, 글로브 밸브, 게이트 밸브, 버터플라이 밸브 등 다양한 밸브가 사용될 수 있으며, 밸브의 구성은 공지된 기술이므로 구체적인 설명은 생략한다.

이러한 밸브가 복수 개의 제1 분사구(811a) 및 제2 분사구(812a)에 형성되는 구성으로 인해, 시험 대상물(20)을 향해 분사되는 세척액의 유량이나 압력을 제어하고 분사구를 개폐할 수 있어 편의성이 증대되는 효과가 있다.

또한, 복수 개의 제1 분사구(811a) 및 제2 분사구(812a)에 각각 밸브가 구성되어 있으므로, 세척액을 시험 대상물(20)을 향해 선택적으로 분사할 수 있어 전처리 단계를 효율적으로 진행할 수 있으며, 복수개의 입구를 통해 유입되는 유체들간에 서로 미치는 영향이 줄어들어, 유체의 흐름이 정밀하게 조절될 수 있다.

따라서, 본 발명은 자분탐상검사를 실시하기 전에 수행하는 전처리 단계와 자분 탐상 장치에서 수행하는 축통식 및 코일식 자분탐상검사 단계를 모두 실행 가능하여 다양한 형태의 시험 대상물(20)에 대한 테스트를 실시할 수 있으므로 유용하다는 장점이 있다.

설명한 본 발명의 상세한 설명에서는 본 발명의 바람직한 실시 예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술 분야의 숙련된 당업자 또는 해당 기술분야에 통상의 지식을 갖는 자라면 후술할 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상 및 기술 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다. 따라서 본 발명의 기술적 범위는 명세서의 상세한 설명에 기재된 내용으로 한정되는 것이 아니라 특허청구범위에 의해 정하여져야만 할 것이다.

100 : 프레임, 200 : 가이드 레일,
210 : 가이드홈, 300 : 제1전극부,
310 : 제1바닥판, 320 : 제1내측 수직판,
330 : 접촉 헤드, 340 : 외측 수직판,
350 : 고정판, 360 : 안내봉,
370 : 절연성 거치대,
380 : 탄성체, 390 : 보강판,
400 : 제2전극부, 410 : 제2바닥판,
420 : 제2내측 수직판, 430 : 접촉 헤드,
440 : 절연성 거치대, 441 : 거치홈,
450 : 클램프, 460 : 보강판,
500 : 일체형 코일 전극부, 510 : 바닥판,
520 : 지지판, 521 : 제1 손잡이,
521a : 제1 파지부, 521b : 제1 결합부,
530 : 코일, 540 : 제2 지지판,
541 : 제2 손잡이, 541a : 제2 파지부,
541b : 제2 결합부, 600 : 통전로드,
700 : 탑재 플레이트, 710 : 상판,
720 : 통전판, 10 : 프로드 장비,
P : 프로드, K : 프로드 단자,
L : 연결잭, 20 : 시험 대상물,
800 : 전처리기, 810 : 세척관,
811 : 제1 구역, 811a : 제1 분사구,
812 : 제2 구역, 812a : 제2 분사구,
820 : 이동관, 830 : 세척액 케이스.

Claims (7)

1. 프레임;
   프레임 상면에 평행하게 마련되는 한 쌍의 가이드 레일;
   상기 가이드 레일의 일측에 마련되며 상기 가이드 레일을 따라 이동될 수 있고, 내측 단부에 접촉 헤드가 장착되는 것인 제1 전극부;
   상기 접촉 헤드의 일측에 결합되는 절연성 거치대;
   상기 가이드 레일을 따라 상기 제1 전극부가 탄력적으로 움직일 수 있도록 상기 제1 전극부와 연결되는 탄성체;
   상기 가이드 레일의 일단에 고정되어 결합되는 고정판;
   상기 제1 전극부와 마주보면서 상기 가이드 레일에 고정될 수 있고, 내측 단부에 상기 접촉 헤드가 장착되는 것인 제2 전극부;
   상기 제1 전극부와 상기 제2 전극부 사이에 마련되며, 상기 가이드 레일을 따라 이동될 수 있고, 코일 형태를 이루는 양단부를 통해 전기가 공급되는 일체형 코일 전극부;
   상부에 시험 대상물이 올려지는 탑재 플레이트; 및
   프로드 장치에 연결되는 프로드 단자;를 포함하고,
   상기 프로드 단자를 선택적으로 제1 전극부와 제2 전극부에 연결하거나 상기 프로드를 상기 일체형 코일 전극부에 연결하여 테스트를 할 수 있고,
   상기 일체형 코일 전극부는,
   상기 가이드 레일에 결합되되, 상기 일체형 코일 전극부의 양 측면에 맞닿아 결합되는 한 쌍의 지지판; 및
   상기 한 쌍의 지지판의 일측면에 결합되는 손잡이;를 포함하고,
   상기 손잡이를 파지하여 상기 지지판을 상기 가이드 레일을 따라 이동시키면, 상기 일체형 코일 전극부는 상기 가이드 레일을 따라 이동하고,
   사용자가 상기 손잡이를 파지하여 상기 시험 대상물의 길이 방향으로의 길이에 대응하여 상기 지지판을 이동시킴으로써 상기 일체형 코일 전극부의 길이방향으로의 길이를 조절할 수 있는 것인
   자분 탐상 장치.
   
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1 전극부에 결합된 상기 프로드 단자는 상기 접촉 헤드와 연결잭;으로 연결되는 것인
   자분 탐상 장치.
   
3. 제2항에 있어서,
   상기 일체형 코일 전극부를 이용하는 경우, 상기 연결잭은 상기 프로드 단자와 상기 일체형 코일 전극부의 일단을 연결하고,
   상기 연결잭의 조정만으로 상기 일체형 코일 전극부로 전기를 공급하거나 상기 제1 전극부 및 상기 제2 전극부로 전기가 공급될 수 있는 것인
   자분 탐상 장치.
   
4. 제3항에 있어서,
   상기 절연성 거치대는,
   상단면으로부터 오목하게 형성된 거치 홈;을 포함하고, 상기 거치 홈에 상기 시험 대상물이나 통전로드를 올려서 상기 시험 대상물 및 통전로드가 상기 접촉 헤드와 연결되어 전기가 통할 수 있도록 하는 것인
   자분 탐상 장치.
   
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1 전극부는,
   상기 가이드 레일에 삽입되는 제1 바닥판;
   상기 제1 바닥판의 일측 단부에 수직되게 결합되는 제1 내측 수직판;
   상기 제1 내측 수직판에 결합되는 접촉 헤드;
   상기 접촉 헤드에 결합되는 절연성 거치대;
   상기 제1 바닥판의 타측 단부에 결합되는 외측 수직판; 및
   일단은 상기 고정판에 고정되고 타단은 상기 외측 수직판을 관통하되 이탈되지 않도록 돌출된 이탈 방지턱이 형성되는 안내봉;을 포함하고,
   상기 탄성체는 상기 안내봉을 감싸게 되며 상기 탄성체의 일단은 상기 고정판에 접촉되고 타단은 상기 외측 수직판의 외면에 접촉되는 것인
   자분 탐상 장치.
   
6. 제5항에 있어서,
   상기 제2 전극부는,
   상기 가이드 레일에 삽입되는 제2 바닥판;
   상기 제2 바닥판의 일측 단부에 수직되게 결합되는 제2 내측 수직판;
   상기 제2 내측 수직판에 결합되는 접촉 헤드;
   상기 접촉 헤드에 결합되는 절연성 거치대; 및
   상기 제2 바닥판을 상기 가이드 레일에 고정시키는 클램프;를 포함하는 것인
   자분 탐상 장치.
   
7. 제6항에 있어서,
   상기 탑재 플레이트는,
   절연체로 이루어지는 상판; 및
   상기 상판의 하부에 맞닿아 결합되는 통전판;을 포함하고,
   상기 통전판이 상기 접촉 헤드와 맞닿게 되어 전기가 통하게 되고,
   상기 상판의 상부에 상기 시험 대상물을 올려 상기 테스트를 진행할 수 있는 것인
   자분 탐상 장치.
   

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