KR102487397B1 - 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치 - Google Patents

휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 곡선 및 직선을 포함하는 다형으로 형성된 구조물에 사용할 수 있으며, 구성이 단순하게 구성되어 작업자가 직접 파지하여 필요 위치에 대해 강자성체의 표면에 크랙 및 부식 등의 손상을 해당 위치에서 즉각적으로 감지할 수 있는 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 소정 크기로 형성되어, 자기를 측정하는 자기 센서를 각각 적어도 하나 이상 포함하는 센서부, 상기 센서부를 표면과 일정 거리를 유지하며 표면을 따라 이동시키는 이동부, 내부의 공간을 포함하는 하우징으로 형성되어 상기 센서부의 일측을 고정하고, 내부에 상기 자기 센서의 신호를 디지털로 변환하는 컨버터, 적어도 상기 자기 센서에 전원을 공급하는 배터리, 상기 자기 센서와 외부 기기를 통신 시키는 통신부 중 어느 하나 이상을 수용하는 본체부 및 상기 하우징 내부에 구비되어, 상기 자기 센서, 상기 컨버터, 상기 배터리 및 상기 통신부 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치{Portable ferromagnetic surface damage detection device}
본 발명은 강자성체 물질로 구성되는 구조물에 대해서 비파괴 검출 방법으로 표면의 손상이나 부식을 검출하고, 이를 판단할 수 있는 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치에 관한 것이다.
일반적인 구조물은 안전한 유지관리와 함께 구조물의 안정성 확보를 위해서, 외부의 흠집이나 균열 등의 결함뿐 아니라, 표면 하의 부식, 크랙 등의 결함에 대해서 보다 정확히 파악하고, 이를 유지 보수할 수 있는 기술이 중요하다. 또한, 현재 사용되고 있는 사회기반 시설물에 대한 안전 점검을 주기적으로 수행하여 결함으로 인한 대형 사고를 예방할 수 있어야 하고, 철거 시설물에 대해 재활용성을 평가하는 등 다양한 필요에 의해서 구조물의 외부 및 표면 하의 상태를 보다 면밀하게 검사할 필요가 있다.
특히, 구조물 내부 결함에 대해서 구조물의 외형이나 기능을 변화시키지 않으며 내부 상태를 검사할 수 있는 장치가 필요하다. 이에, 종래에는 철강재료와 같은 강자성체로 만든 구조물의 철근 배근 또는 균열의 상태 등을 검사하기 위한 비파괴 탐사기를 사용하고 있으며, 비파괴 탐사기는 구조물의 외면에서 방사선 또는 초음파를 구조물에 투과시켜, 반사되거나 투과되는 파장의 정도를 파악함으로써 내부 상태를 검사하도록 구성된다. 따라서, 비파괴 탐사기는, 외부의 충격이나 열화로 인해 발생하는 속 물체의 표면 또는 표면 하의 미세 결함 여부를, 물체를 파괴하지 않고 자기장을 이용하여 조사할 수 있어, 기계 장치나 구조물의 정기 안전 검사 등에 사용되고 있다.
다만, 종래의 비파괴 탐사기는, 방사선이나 초음파를 생성하는 장치와 이러한 신호를 분석하는 장치가 일정 이상의 크기로 형성됨으로써, 비파괴 탐사기에 대해 별도의 설치 장소를 필요로 하며, 비파괴 탐사기가 수용할 수 있는 구조물에 있어 한정적이다. 또한, 보다 간편한 구성으로 구성된 비파괴 탐사기의 경우에도, 검사 대상의 구조물에 대해 현장에서 사용하는 방사선이나 초음파를 발생시키는 장치와, 신호를 수신하고 분석하는 장치가 서로 다른 위치에 분리 형성되어 원격으로 진행하게 되며, 해당 결함에 대해 신호를 파악하는 알고리즘이 복합하여, 구조물의 내부 결함을 분석하는데 시간이 다소 많이 소요되게 되고, 따라서 결함의 위치에 대해서 구조물이 설치되어 있는 현장에서 즉각적인 파악이 어렵다는 문제점이 있다. 더불어, 종래의 비파괴 탐사기는 외면이 평면인 구조물을 대상으로 검사하도록 구성됨으로써, 구조물이 곡면인 경우 곡면에 센서가 닿거나, 센서와 지면의 거리가 일정하게 유지되지 못해, 측정 위치에 따라 각기 다른 측정 값을 받을 수 있어, 검사가 부정확하게 수행된다는 문제점이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서 본 발명의 목적은, 구조물의 표면 손상에 대해서 검사할 수 있는 장치에 있어서, 작업자가 직접 검사하고자 하는 구조물의 예상 결함 위치에 대해 세밀하게 위치 조정하여 사용할 수 있도록 휴대용으로 구성하고, 구조물이 설치되어 있는 현장에서 검사를 수행하고, 검사 결과에 대해 실시간으로 결함이 형성된 구조물의 위치에서 즉시 파악할 수 있도록 구성함으로써, 구조물의 안정성 검사를 보다 정확하고 신속하게 수행할 수 있는 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치를 제공함에 있다.
본 발명의 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치는,곡선 및 직선을 포함하는 다각형으로 형성된 구조물의 표면 손상 정도를 즉각적으로 감지하기 위한 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치에 있어서, 내부의 공간을 포함하는 하우징으로 형성되어 상기 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치의 일측에 배치되고, 상기 하우징의 내부에는 외부로부터 자기 센서의 신호를 수신하여 디지털로 변환하는 컨버터, 적어도 상기 자기 센서에 전원을 공급하는 배터리, 상기 자기 센서와 외부 기기를 통신 시키는 통신부 중 어느 하나 이상을 수용하며, 상기 하우징의 외부에는 작업자가 파지 가능한 손잡이를 포함하여 형성되는 본체부; 상기 본체부의 타단에 연결되며, 소정 면적의 플레이트로 형성되어, 상기 플레이트의 하면에 자기를 측정하는 자기 센서를 적어도 하나 이상 포함하는 복수의 센서부; 상기 센서부 하부에 배치되어서, 상기 자기 센서와 측정하고자 하는 구조물의 표면의 사이 간격이 일정 거리를 유지하면서, 상기 본체부의 움직임에 따라, 상기 센서부를 상기 표면을 따라 이동시키는 이동부; 복수의 상기 센서부를 서로 소정 간격을 가지며 타방향으로 길이가 연장되도록 연결하는 연결부; 상기 하우징 내부에 구비되어, 상기 자기 센서, 상기 컨버터, 상기 배터리 및 상기 통신부 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어부;를 포함하고, 상기 이동부는, 상기 센서부의 플레이트를 관통하는 볼트에 의해 상기 센서부와 결합되고, 상기 볼트의 길이 조절에 의해, 상기 자기 센서와 상기 구조물의 표면 사이의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하며, 상기 연결부는 복수의 링크 구조로 구성되어, 측정 대상의 표면 형상에 따라 굴곡 가능하게 형성되는 것을 특징으로 한다.
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또한, 상기 자기 센서는, MI 센서 및 홀센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 한다.
이때, 상기 본체부는 음향을 출력하는 스피커를 더 포함하고, 상기 제어부는, 상기 자기 센서로부터 측정된 자기 변화에 이상을 감지하면, 상기 스피커로 경고음을 출력하는 것을 특징으로 한다.
또한, 상기 본체부는, 상기 컨버터로부터 신호를 수신하여 외부에 출력하는 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 한다.
상기와 같은 구성에 의한 본 발명의 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치는, 휴대용으로 구성되어 작업자가 표면 손상 검사가 필요한 위치를 세밀하게 조정하여 직접 검사를 수행할 수 있어 보다 정확하게 구조물의 세밀한 위치에 대해서 안정성 검사를 수행할 수 있으며, 자기장 신호에 대해서 즉각적으로 해석하고 실시간으로 출력함으로써 결함에 대해 정확한 위치와 그 정도를 작업자가 직접 파악할 수 있고, 센서와 지면의 거리를 일정하게 유지시키는 구조를 통해 곡면으로 형성된 구조물의 경우에도 정확한 결과를 얻을 수 있어, 구조물 내부 상태 검사에 효율성과 정확성을 높일 수 있는 효과가 있다.
도 1은 제1실시예에 따른 본 발명의 사시도
도 2는 제1실시예에 따른 본 발명의 배면도
도 3은 제1실시예에 따른 본 발명의 측면도
도 4는 제2실시예에 따른 본 발명의 사시도 1
도 5는 제2실시예에 따른 본 발명의 사시도 2
도 6은 제2실시예에 따른 본 발명의 배면도
도 7은 제2실시예에 따른 본 발명의 측면도
도 8은 제2실시예에 따른 센서부의 측면도
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. 첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일예에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.
본 발명은 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)로, 스틸 계열로 구성된 구조물에 있어서 자기장을 이용하여 구조물의 표면 손상이나 부식을 검출하되, 휴대용으로 구성되어 작업자가 장치를 파지하여 검사하고자 하는 구조물의 위치에 직접 사용 가능하고, 검사 결과에 대해 즉각적으로 출력하도록 구성되어, 결함의 위치와 정도에 대해 보다 상세히 파악할 수 있는 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)인 것을 특징으로 한다. 또한, 본 발명의 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000) 자기장을 이용하여 구조의 결함을 파악할 수 있도록 장치를 구성하되, 구성 요소를 최소화로 형성하고, 결과 분석에 대한 알고리즘을 간략화하여 구성하는 것을 특징으로 하여, 보다 심플하게 장치를 구성시킬 수 있어 생산에 유리하다는 장점이 있다. 더불어, 본 발명의 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)는 다형으로 형성되는 구조물에 사용할 수 있되, 센서와 구조물 외형의 간격을 일정하게 유지시키도록 구성하여, 보다 정확한 결과값을 얻을 수 있어 검사의 정확성을 향상시킬 수 있다.
본 발명의 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)는, 소정 크기로 형성되어, 자기를 측정하는 자기 센서를 각각 적어도 하나 이상 포함하는 센서부(100A, 100B), 상기 센서부(100A, 100B)를 표면과 일정 거리를 유지하며 표면을 따라 이동시키는 이동부(200A, 200B), 내부의 공간을 포함하는 하우징으로 형성되어 상기 센서부(100A, 100B)의 일측을 고정하고, 내부에 상기 자기 센서의 신호를 디지털로 변환하는 컨버터, 적어도 상기 자기 센서에 전원을 공급하는 배터리, 상기 자기 센서와 외부 기기를 통신 시키는 통신부 중 어느 하나 이상을 수용하는 본체부, 및 상기 자기 센서, 상기 컨버터, 상기 배터리 및 상기 통신부 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 센서부(100A, 100B)는 적어도 하나 이상의 자기 센서를 포함하는 것으로, 상기 자기 센서가 부착될 수 있는 형태이면 제한 없이 구성될 수 있다. 상기 자기 센서는 자기장을 측정하는 것으로, 자기장의 크기를 측정할 수 있는 것을 특징으로 한다. 상기 자기 센서는, 자기장을 측정할 수 있는 센서인 것이면 제한 없이 사용될수 있다. 본 발명의 일실시예로, 상기 자기 센서는, 홀 효과를 사용하여 자속 밀도를 측정하는 센서인 홀센서일 수 있으며, 상기 홀센서는 자속 밀도에 비례하는 전압을 출력함으로써 자속 밀도를 측정하는 것일 수 있다. 또한, 본 발명의 일실시예로 상기 자기 센서는 개체의 전기 저항이 자계에 따라 변화하는 것을 이용하여 지장의 크기를 측정하는 MR 센서일 수 있으며, 또는 특수한 아몰퍼스 와이어를 사용하여 자기 임피던스 효과를 응용하여 지자기의 미세한 변화를 고정밀도로 측정할 수 있는 MI 센서일 수 있다. 상기 MI 센서는 상기 홀센서 및 상기 MR 센서에 비해 소비전력과 노이즈를 대폭적으로 저감할 수 있으며, 어플리케이션에 전개 가능하며, 본 발명의 상기 MI 센서는 3방향(x, y, z축)에 대해서 각 모드(radial, axial, circumferential)로 분석하는 것으로 구성될 수 있다. 상기 센서부(100A, 100B)는 상기한 특징을 가지는 상기 자기 센서를 적어도 하나 이상 구비하고 있는 것으로, 상기 센서부(100A, 100B)의 형태에 따른 특징에 대해서 이하에서 다른 실시예로서 설명한다.
이동부(200A, 200B)는 센서부(100A, 100B)를 구조물의 표면을 따라 이동시키는 장치인 것으로, 상기 이동부(200A, 200B)는 상기 센서부(100A, 100B)를 표면과 일정 거리를 유지하면서 이동하는 것을 특징으로 한다. 상기 이동부(200A, 200B)는 상기 센서부(100A, 100B)에 구비되거나, 또는 상기 센서부(100A, 100B)와 연결되도록 구비되는 등, 상기 센서부(100A, 100B)를 이동시킬 수 있는 위치에 구비되는 것이 바람직하고, 상기 센서부(100A, 100B)를 이동시킬 수 있는 수단이면 형태 및 종류 제한 없이 사용될 수 있다. 또한, 상기 이동부(200A, 200B)는 상기 센서부(100A, 100B)에 부착된 상기 자기 센서가 구조물의 표면에 접촉되지 않도록 소정의 두께로 형성되는 것이 바람직하며, 상기 자기 센서가 부착된 방향으로 상기 이동부(200A, 200B)가 배치되게 되고, 상기 소정의 두께로 인해 상기 자기 센서가 구조물의 표면과 일정 거리 이격되는 형태일 수 있다.
본체부는 센서부(100A, 100B)의 일측을 고정하는 것으로, 내부에 공간을 형성하는 하우징을 포함하여 구성되어서, 상기 하우징이 상기 센서부(100A, 100B)의 일측에 고정되며 구비되는 것을 특징으로 한다. 상기 본체부는 상기 하우징의 내부 공간 및 외부 공간에 본 발명의 휴대용 강자성체 표면 손상 감지가 구동되는데 필요한 부수적인 장치가 구비되는 것을 특징으로 한다. 일례로, 상기 본체부는 상기 하우징의 내부에, 상기 자기 센서로부터 신호를 수신하고, 이를 디지털로 변환하는 컨버터를 포함할 수 있고, 적어도 상기 자기 센서에 전원을 공급하는 배터리 및, 상기 자기 센서와 상기 컨버터가 서로 신호를 송수신 하도록 통신을 연결하거나, 상기 자기 센서와 외부의 기기가 신호를 송수신 하도록 통신을 연결하는 통신부 중 적어도 어느 하나 이상을 포함할 수 있다. 또한 상기 본체부는 상기 자기 센서의 데이터를 수집할 수 있는 데이터 수집 장치(DAQ)와 인터페이스(interface)를 포함할 수 있고, 상기 배터리에 직접 전원을 공급함으로써 배터리를 충전하는 충전 단자를 함께 구비할 수 있으며, 상기 본체부는 외부의 신호에 따라 음향을 출력하는 스피커(410)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 더불어, 상기 하우징의 외부에는 작업자가 상기 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)를 직접 파지할 수 있는 손잡이를 더 포함할 수 있고, 상기 컨버터로부터 신호를 수신하여 외부에 출력할 수 있는 디스플레이(420)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이때 상기 디스플레이(420)는 상기 자기 센서의 신호에 대해 그래프나 수치 등의 다양한 방법을 통해 가시화 하여 출력할 수 있으며, 일례로, 상기 디스플레이(420)는 내부에 포함된 알고리즘에 의해서 Line graph, Pseudo color image, 3D surface view, Polar view 등의 상기 2차원 이미지 매핑이나, 3차원 가시화 기법들을 사용할 수 있다.
제어부는 본체부의 하우징 내부에 구비되는 것으로, 자기 센서나, 컨버터, 배터리 및 통신부 중 적어도 어느 하나 이상을 제어할 수 있는 것을 특징으로 한다. 상기 제어부는 인쇄회로기판(PCB)으로 구성되어 상기 하우징 내부에 구비될 수 있다. 또한 상기 제어부는 상기 컨버터를 통해 디지털 신호로 변환된 신호의 출력을 신호 처리하는 신호 처리 회로를 포함할 수 있다. 상기 제어부는 상기 컨버터 및 상기 신호 처리 회로에 의해, 처리된 신호에 대해서 스피커(410)나 디스플레이(420), 또는 외부 어플리케이션 등으로 출력되도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 상기 배터리를 제어하여 상기 배터리가 일정 이하의 전원이 남았을 경우, 불필요한 전력 공급을 차단하여 잔여 전원을 절약하거나, 상기 자기 센서로의 전력 공급을 차단하거나, 작업자에게 상기 배터리의 충전 알람을 생성하는 등의 제어를 수행할 수 있다. 또한, 상기 제어부는 본 발명의 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)의 일정 범위 이내에 통신 연결이 가능한 장치를 인지하고, 선택적으로 장치를 연결하여 신호를 송수신 하도록 통신 시키는 것으로 상기 통신부를 제어할 수 있다.
이하에서 본 발명의 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)에 대해서, 상기 센서부(100A, 100B) 및 상기 이동부(200A, 200B)의 형태에 따라서 서로 다른 실시예로 보다 상세히 설명한다.
<제1실시예>
도 1 및 2를 참고하여 설명하면, 제1실시예에 따른 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)는, 어느 일방향으로 길이가 형성되고, 길이 방향을 따라 적어도 하나 이상의 자기 센서가 배치되는 센서부(100A)와, 상기 센서부(100A)와 나란하게 배치되는 이동부(200A)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 본체부는 하우징이 나란히 배치된 상기 센서부(100A) 및 상기 이동부(200A)의 길이방향 중 어느 타측에 결합되는 형태인 것을 특징으로 한다. 상기 일방향과 타방향은 서로 교환되어 표현될 수 있다.
도 2를 참고하여 보다 상세히 설명하면, 제1실시예에 따른 상기 센서부(100A)는, 소정 크기를 가지면서 일방향으로 길이가 연장 형성되며, 상기 자기 센서가 복수개로 구비되고, 복수의 자기 센서가 상기 센서부(100A)의 길이방향을 따라 소정 거리 이격되며 배치되는 것을 특징으로 한다. 상기 이동부(200A)는 상기 센서부(100A)와 같이, 어느 일방향으로 길이가 형성되는 형태로 형성되며, 상기 센서부(100A)의 길이방향과 수직한 방향에 배치되어서, 상기 센서부(100A)와 나란하게 배치되는 것을 특징으로 한다. 이때, 제1실시예에 따른 상기 이동부(200A)는, 상기 센서부(100A)를 이동시키는 이동 수단으로 롤러인 것을 특징으로 한다. 이에, 상기 이동부(200A)는 상기 롤러의 너비가 상기 이동부(200A)의 길이와 대응되게 형성되고, 길이방향을 축으로 하여 상기 롤러가 축회전 하는 형태인 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 이동부(200A)는 한 쌍으로 형성되어서 상기 센서부(100A)의 길이방향과 수직한 방향으로 양단에 각각 배치될 수 있다. 이때 상기 이동부(200A)의 롤러가 축회전할 수 있도록 상기 센서부(100A)와 최소한의 간격을 가지며 배치되는 것이 바람직하다.
상기 센서부(100A)는 자기 센서를 통해 구조물의 표면으로부터의 자기장을 측정하는 것이 바람직하다. 이에, 상기 이동부(200A)의 하단에 구조물의 표면이 접촉되며, 상기 센서부(100A)의 하면에 상기 자기 센서가 부착되어, 구조물로부터의 자기장을 측정하는 것이 바람직하다. 도 3을 참고하여 설명하면, 제1실시예에 따른 본 발명의 특징으로, 상기 센서부(100A)의 두께와, 상기 자기 센서의 두께를 포함하는 높이는 상기 이동부(200A)로 구성되는 롤러의 지름보다 작게 형성될 수 있으며, 비슷한 경우, 상기 이동부(200A)가 상기 센서부(100A)보다 하측에 위치하도록 설치되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 이동부(200A)는 길이방향을 따라 형성된 롤러의 너비가 균일하게 형성되는 것이 바람직하며, 상기 롤러의 하단이 구조물의 표면과 접촉되며 이동됨으로써, 상기 자기 센서가 구조물의 표면과 일정 거리를 유지하면서 자기 세기를 감지할 수 있는 것을 특징으로 한다.
따라서, 제1실시예에 따른 본 발명은, 상기 이동부(200A)에 따라서 구조물의 표면을 자연스럽게 따라 이동할 수 있어 구조물의 표면 손상 감지에 있어 작업이 용이하며, 곡선이 형성된 외면에도, 상기 이동부(200A)로 구성된 롤러라 곡면을 따라 굴곡 되며 이동할 수 있기 때문에, 곡면이 형성된 구조물에도 적용하여 사용할 수 있는 특징이 있다. 또한, 상기 센서부(100A)와 대응되는 길이로 형성되는 이동부(200A)에 의해, 길이방향을 따라 배치되는 복수의 센서가 구조물 표면으로부터 일정 거리가 유지되며 이동할 수 있어, 보다 정확한 자기장 세기 감지 결과 값을 얻을 수 있는 효과가 있다. 더불어, 본 발명은 컨버터와 제어부 등을 통해서, 자기 센서가 감지한 자기장을 기준으로, 대상 구조물이 포함하고 있는 크랙이나 부식 등의 손상에 대해 해당 위치에서 디스플레이(420)나 스피커(410)를 통해 알람을 생성함으로써 즉각적으로 손상 및 위치를 감지 할 수 있으며, 나아가 디스플레이(420)가 가시화 기법을 통해 데이터를 출력하여 손상 정도에 실시간으로 파악할 수 있는 효과가 있다. 이에, 작업자가 다형으로 형성되는 구조물에 대해서 보다 세밀하고 정확하게 내부 손상을 파악할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
<제2실시예>
도 4 내지 7을 참고하여 설명하면, 제2실시예에 따른 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치(1000)는, 소정 크기로 형성되는 센서부(100B)가 복수개로 구비되고, 상기 센서부(100B)가 서로 이웃하면서 어느 일방향으로 연장 되도록 연결하는 연결부(300A, 300B)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 이때, 상기 이동부(200B)는 각 상기 센서부(100B)에 구비되어, 각 센서부(100B)의 이동을 수행하도록 구성되며, 상기 본체부는 일방향으로 연장되며 배치되는 복수의 상기 센서부(100B)의 양단 중 어느 일측에 결합되는 형태인 것을 특징으로 한다. 상기 일방향과 타방향은 서로 교환되어 표현될 수 있다.
도 4 및 5를 참고하여 보다 상세히 설명하면, 제2실시예에 따른 상기 센서부(100B)는, 상기 센서부(100B)의 길이방향과 수직한 방향으로 소정 길이를 가지는 플레이트의 형태일 수 있다. 또한, 도 6을 참고하여 설명하면, 상기 이동부(200B)는 상기 센서부(100B)를 이동시키는 이동 수단으로 휠일 수 있으며, 상기 휠은 한 쌍으로 형성되어 상기 플레이트의 길이방향의 양 측에 각각 배치되는 형태일 수 있다. 상기 센서부(100B)는 중앙에 적어도 하나 이상의 자기 센서를 포함할 수 있으며, 제2실시예에 따라, 상기 플레이트의 폭(플레이트의 길이방향과 수직한 방향의 길이)의 길이를 따라 최대의 상기 자기센서가 배치될 수 있다. 이때, 상기 센서부(100B)는 자기 센서를 통해 구조물의 표면으로부터의 자기장을 측정하는 것이 바람직하며, 도 7을 참고하여 설명하면, 상기 자기 센서는 상기 플레이트에서 하면에 구비되고, 상기 자기 센서가 구조물의 표면으로부터 소정 이격될 수 있도록, 상기 이동부(200B)가 상기 센서부(100B)의 플레이트 하면에 하방으로 돌출되도록 배치되는 것이 바람직하다. 즉, 상기 이동부(200B)의 휠이 상기 구조물 표면에 접촉되며 이동되고, 상기 휠에 의해 상기 자기 센서가 구조물의 표면과 일정 거리 간격을 유지하며 자기장을 측정하는 것을 특징으로 한다.
이때, 도 4 및 5를 참고하여 설명하면, 제2실시예에 따른 본 발명의 특징으로, 상기 연결부(300A, 300B)는 복수의 상기 센서부(100B)가 서로 이웃하도록 연결하면서, 일방향으로 길이를 가지도록 연결하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 연결부(300A, 300B)는, 측정 대상의 표면 형상에 따라 굴곡 가능하게 형성되는 것을 특징으로 한다. 보다 상세히 설명하면, 상기 연결부(300A, 300B)는 서로 이웃하는 상기 센서부(100B)를 연결하되, 각 상기 센서부(100B)가 좌우 또는 상하방향으로 서로 다른 위치를 형성할 수 있도록 연결하는 것을 특징으로 한다. 이에, 상기 연결부(300A, 300B)는 복수의 링크 구조를 포함하는 것을 특징으로 한다. 상기 연결부(100A)는 이웃한 상기 센서부(100B) 사이를 연결하되, 적어도 하나 이상의 힌지를 포함하는 구조일 수 있다. 또한, 상기 연결부(100B)는 이웃하는 상기 센서부(100B) 사이를 볼 힌지로 연결하는 구조일 수 있다. 이때, 힌지나 볼 힌지 등의 구성은 구현하고자 하는 각도에 따라서 개수나 위치를 선택하여 구비할 수 있으며, 일례로 도 4에 도시된 바와 같이, 이웃하는 상기 센서부(100B)를 연결하는 상기 연결부(300A, 300B)의 길이의 중간에 형성될 수 있으며, 또한 도 5에 도시된 바와 같이, 각 센서부(100B)와 상기 연결부(300A, 300B)가 결합되는 위치에 형성될 수 있다. 이에, 상기 이동부(200B)의 휠이 굴곡이 형성된 구조물의 표면을 따라 이동할 때, 상기 연결부(300A, 300B)에 의해 상기 센서부(100B)가 구조물 표면 형상에 따라서 서로 다른 위치에 배치시킬 수 있어, 다형의 구조물에도 자기 센서가 일정 간격을 유지하며 구조물 표면의 자기 세기를 검지할 수 있어, 보다 정확한 내부 크랙 및 부식을 감지할 수 있는 효과가 있다.
더불어, 상기 연결부(300A, 300B)에 의해서, 본 발명은 상기 연결부(300A, 300B)에 의해 복수의 상기 센서부(100B)가 이웃하게 연결 되되, 일자로 길이를 가지는 형태에서 형태를 변형할 수 있다. 일례로, 상기 센서부(100B)는 상기 연결부(300A, 300B)에 의해서 원형으로 배열될 수 있으며, 이때, 상기 자기 센서가 내주면 측을 향하거나, 또는 외주면 측을 향하도록 형성되어, 배관의 외주면에 장치를 결합하여 외부 손상을 감지하거나, 또는 배관의 내부에 삽입하며 내부 손상을 감지하도록 형성될 수 있다. 또한, 상기 센서부(100B)는 상기 연결부(300A, 300B)에 의해 사각 형태를 형성하며 배열될 수 있으며, 상기 센서부(100B)는 이웃하는 센서부(100B)가 서로 다른 위치를 가질 수 있기 때문에, 구조물의 형태에 따라서 다양한 형태로 연결하여 필요에 따라 사용할 수 있다.
또한, 도 8을 참고하여 설명하면, 제2실시예에 따른 상기 센서부(100B) 및 상기 이동부(200B)는, 볼트(101B)를 이용해서 고정될 수 있으며, 상기 볼트(101B)에 의해서 상기 자기 센서와 구조물의 표면 간의 간격이 설정될 수 있다. 상기 볼트(101B)는, 상기 센서부(100B)의 플레이트와 상기 이동부(200B)를 고정 및 결합하는 것으로, 상기 센서부(100B)와 상기 이동부(200B)의 상하방향을 관통하며 결합하는 것을 특징으로 한다. 또한, 상기 볼트(101B)의 길이(h)를 조절 하는 것으로, 상기 자기 센서와 상기 구조물 표면 사이의 간격을 조절할 수 있다. 이때, 상기 자기 센서와 상기 구조물 표면 사이의 간격은 좁을수록 보다 높은 자기장의 크기를 감지할 수 있으며, 이에, 간격이 좁으면 구조물 내부의 손상에 대해 보다 세밀하게 확인할 수 있다.
따라서, 제2실시예에 따른 본 발명은, 상기 연결부(300A, 300B)에 의해, 상기 이동부(200B)의 이동에 따라 따라서 굴곡이 형성된 구조물의 표면을 굴곡 가능하게 이동할 수 있어 다형으로 형성된 구조물의 표면 손상 감지에 있어 작업이 용이하다는 장점이 있다. 또한, 굴곡이 형성된 구조물의 외형을 이동할 때에, 상기 이동부(200B)에 의해서 각 센서부(100B)에 배치되는 상기 자기 센서가 구조물 표면으로부터 일정 거리를 유지하면서 이동할 수 있어, 보다 정확한 자기장 세기 감지 결과 값을 얻을 수 있는 효과가 있다. 더불어, 본 발명은 컨버터와 제어부 등을 통해서, 자기 센서가 감지한 자기장을 기준으로, 대상 구조물이 포함하고 있는 크랙이나 부식 등의 손상에 대해 해당 위치에서 디스플레이(420)나 스피커(410)를 통해 알람을 생성함으로써 즉각적으로 손상 및 위치를 감지 할 수 있으며, 나아가 디스플레이(420)가 가시화 기법을 통해 데이터를 출력하여 손상 정도에 실시간으로 파악할 수 있는 효과가 있다. 이에, 작업자가 다형으로 형성되는 구조물에 대해서 보다 세밀하고 정확하게 손상을 파악할 수 있는 장치를 제공할 수 있다.
이상과 같이 본 발명에서는 구체적인 구성 소자 등과 같은 특정 사항들과 한정된 실시예 도면에 의해 설명되었으나 이는 본 발명의 보다 전반적인 이해를 돕기 위해서 제공된 것 일 뿐, 본 발명은 상기의 일 실시예에 한정되는 것이 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이러한 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다.
따라서, 본 발명의 사상은 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 아니 되며, 후술하는 특허 청구 범위뿐 아니라 이 특허 청구 범위와 균등하거나 등가적 변형이 있는 모든 것들은 본 발명 사상의 범주에 속한다고 할 것이다.
1000 : 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치
100A, 100B : 센서부 110 : 자기 센서
200A, 200B : 이동부
300A, 200B : 연결부
400 : 본체부

Claims (9)

  1. 곡선 및 직선을 포함하는 다각형으로 형성된 구조물의 표면 손상 정도를 즉각적으로 감지하기 위한 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치에 있어서,
    내부의 공간을 포함하는 하우징으로 형성되어 상기 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치의 일측에 배치되고, 상기 하우징의 내부에는 외부로부터 자기 센서의 신호를 수신하여 디지털로 변환하는 컨버터, 적어도 상기 자기 센서에 전원을 공급하는 배터리, 상기 자기 센서와 외부 기기를 통신 시키는 통신부 중 어느 하나 이상을 수용하며, 상기 하우징의 외부에는 작업자가 파지 가능한 손잡이를 포함하여 형성되는 본체부;
    상기 본체부의 타단에 연결되며, 소정 면적의 플레이트로 형성되어, 상기 플레이트의 하면에 자기를 측정하는 자기 센서를 적어도 하나 이상 포함하는 복수의 센서부;
    상기 센서부 하부에 배치되어서, 상기 자기 센서와 측정하고자 하는 구조물의 표면의 사이 간격이 일정 거리를 유지하면서, 상기 본체부의 움직임에 따라, 상기 센서부를 상기 표면을 따라 이동시키는 이동부;
    복수의 상기 센서부를 서로 소정 간격을 가지며 타방향으로 길이가 연장되도록 연결하는 연결부;
    상기 하우징 내부에 구비되어, 상기 자기 센서, 상기 컨버터, 상기 배터리 및 상기 통신부 중 적어도 어느 하나 이상을 제어하는 제어부;를 포함하고,
    상기 이동부는, 상기 센서부의 플레이트를 관통하는 볼트에 의해 상기 센서부와 결합되고, 상기 볼트의 길이 조절에 의해, 상기 자기 센서와 상기 구조물의 표면 사이의 간격을 조절하는 것을 특징으로 하며,
    상기 연결부는 복수의 링크 구조로 구성되어, 측정 대상의 표면 형상에 따라 굴곡 가능하게 형성되는 것을 특징으로 하는
    상기 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 삭제
  6. 삭제
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 자기 센서는,
    MI 센서 및 홀센서 중 어느 하나인 것을 특징으로 하는 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 본체부는 음향을 출력하는 스피커를 더 포함하고,
    상기 제어부는,
    상기 자기 센서로부터 측정된 자기장 변화에 이상을 감지하면, 상기 스피커로 경고음을 출력하는 것을 특징으로 하는 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 본체부는,
    상기 컨버터로부터 신호를 수신하여 외부에 출력하는 디스플레이를 포함하는 것을 특징으로 하는 휴대용 강자성체 표면 손상 감지 장치.
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