KR102535133B1 - Analysis system for defect of pipe - Google Patents

Analysis system for defect of pipe Download PDF

Info

Publication number
KR102535133B1
KR102535133B1 KR1020210110226A KR20210110226A KR102535133B1 KR 102535133 B1 KR102535133 B1 KR 102535133B1 KR 1020210110226 A KR1020210110226 A KR 1020210110226A KR 20210110226 A KR20210110226 A KR 20210110226A KR 102535133 B1 KR102535133 B1 KR 102535133B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
magnetic flux
flux density
change
pipe
defect
Prior art date
Application number
KR1020210110226A
Other languages
Korean (ko)
Other versions
KR20230027924A (en
Inventor
배종호
전광우
박성호
정의정
정구봉
Original Assignee
한국로봇융합연구원
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 한국로봇융합연구원 filed Critical 한국로봇융합연구원
Priority to KR1020210110226A priority Critical patent/KR102535133B1/en
Publication of KR20230027924A publication Critical patent/KR20230027924A/en
Application granted granted Critical
Publication of KR102535133B1 publication Critical patent/KR102535133B1/en

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/83—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws by investigating stray magnetic fields
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J11/00—Manipulators not otherwise provided for
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J13/00—Controls for manipulators
    • B25J13/08—Controls for manipulators by means of sensing devices, e.g. viewing or touching devices
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J5/00—Manipulators mounted on wheels or on carriages
    • B25J5/02—Manipulators mounted on wheels or on carriages travelling along a guideway
    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
    • B25—HAND TOOLS; PORTABLE POWER-DRIVEN TOOLS; MANIPULATORS
    • B25J—MANIPULATORS; CHAMBERS PROVIDED WITH MANIPULATION DEVICES
    • B25J9/00—Programme-controlled manipulators
    • B25J9/16—Programme controls
    • B25J9/1679—Programme controls characterised by the tasks executed
    • B25J9/1684—Tracking a line or surface by means of sensors
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01C—MEASURING DISTANCES, LEVELS OR BEARINGS; SURVEYING; NAVIGATION; GYROSCOPIC INSTRUMENTS; PHOTOGRAMMETRY OR VIDEOGRAMMETRY
    • G01C22/00—Measuring distance traversed on the ground by vehicles, persons, animals or other moving solid bodies, e.g. using odometers, using pedometers
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G01D5/00—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable
    • G01D5/12—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means
    • G01D5/14—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage
    • G01D5/142—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices
    • G01D5/145—Mechanical means for transferring the output of a sensing member; Means for converting the output of a sensing member to another variable where the form or nature of the sensing member does not constrain the means for converting; Transducers not specially adapted for a specific variable using electric or magnetic means influencing the magnitude of a current or voltage using Hall-effect devices influenced by the relative movement between the Hall device and magnetic fields

Abstract

자석과 홀센서모듈이 배치된 복수의 감지모듈이 정렬되어 배치되며, 배관의 길이방향을 따라 이동하며, 상기 감지모듈을 배관의 내부 둘레를 따라 회전시켜 자력변화를 감지하는 감지로봇 및 상기 감지로봇에 연결되어 있으며, 상기 홀센서모듈로부터 자속밀도를 수신하며 상기 자속밀도의 크기가 변화되면 상기 자속밀도의 크기 변화에 대응하여 상기 자속밀도의 분석대역을 선정하는 제어부를 포함하는 배관 결함 분석 시스템이 개시된다.A sensing robot in which a plurality of sensing modules in which magnets and hall sensor modules are arranged are aligned and arranged, move along the longitudinal direction of the pipe, and detect changes in magnetic force by rotating the sensing module along the inner circumference of the pipe, and the sensing robot A pipe defect analysis system including a control unit connected to, receiving magnetic flux density from the hall sensor module and selecting an analysis band of the magnetic flux density in response to the change in the magnitude of the magnetic flux density when the magnitude of the magnetic flux density changes is initiated

Description

배관 결함 분석 시스템{ANALYSIS SYSTEM FOR DEFECT OF PIPE}Piping defect analysis system {ANALYSIS SYSTEM FOR DEFECT OF PIPE}

본 발명은 배관의 결함을 분석하는 분석 시스템에 관한 것이다.The present invention relates to an analysis system for analyzing defects in piping.

특히 자속밀도의 변화량을 고려하여 분석대역을 설정하여서 배관의 결함을 정확하게 측정할 수 있는 배관 결함 분석 시스템에 관한 것이다. In particular, it relates to a pipe defect analysis system capable of accurately measuring pipe defects by setting an analysis band in consideration of a change in magnetic flux density.

MFL은 Magnetic Flux Leakage의 약자로, 배관에 자기장을 인가하여 누설되는 자기장을 측정하여 배관의 결함을 측정하는 기술이다. 이는 배관을 파괴하지 않고 배관의 결함을 측정할 수 있으므로, 배관 결함 검사 시 주로 활용되는 방식이다. MFL is an abbreviation of Magnetic Flux Leakage, and is a technology that measures defects in pipes by applying a magnetic field to the pipe and measuring the leaking magnetic field. This is a method that is mainly used when inspecting pipes for defects, since defects in pipes can be measured without destroying the pipes.

이러한 MFL 결함 측정 방식은 도 1에서 도시된 바와 같이 단일 MFL모듈이 활용되고는 하였다. 이러한 단일 MFL모듈을 포함한 로봇은 모듈화된 하나의 프레임에 하나의 자석세트가 배치되고 나란히 홀센서모듈이 배치되는 형태였다. In this MFL defect measurement method, as shown in FIG. 1, a single MFL module has been used. A robot including such a single MFL module has a form in which one magnet set is arranged in one modularized frame and Hall sensor modules are arranged side by side.

이와 같은 MFL 모듈은 자속밀도의 변화를 감지하고 처리하는 방식은 매우 용이하나 MFL 모듈 자체의 자유도가 존재하지 않아서 배관 내를 MFL모듈이 따라서 이동 시 배관 내와 맞닿게 되는 문제점이 발생되었다. 이는 MFL 모듈의 손상 및 배관의 결함 측정의 정확성 저하를 발생하고는 하였다.Such an MFL module is very easy to detect and process changes in magnetic flux density, but there is no degree of freedom of the MFL module itself, so there is a problem that the MFL module comes into contact with the inside of the pipe when moving accordingly. This often caused damage to the MFL module and deterioration in the accuracy of measuring defects in the pipe.

국내 등록특허 등록번호 1485782Domestic registered patent registration number 1485782 미국 등록특허 등록번호 9,927,059US Registered Patent No. 9,927,059

일 실시예에 의한 본 발명은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로 새로운 형태의 MFL 모듈을 제공하고자 한다.The present invention according to an embodiment is to provide a new type of MFL module to solve the above problems.

나아가 일 실시예에 의한 본 발명은 새로운 MFL 모듈을 적용함에 따라 발생되는 문제점을 해결하여 배관 내 결함을 정확하게 분석할 수 있는 배관 결함 분석 시스템을 제공하는데 목적이 있다.Furthermore, an object of the present invention according to an embodiment is to provide a pipe defect analysis system capable of accurately analyzing defects in a pipe by solving problems caused by applying a new MFL module.

일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템은 자석모듈과 홀센서모듈이 배치된 감지모듈이 복수개가 정렬되어 배치되며, 배관의 길이방향을 따라 이동하며, 상기 감지모듈을 배관의 내부 둘레를 따라 회전시켜 자력변화를 감지하는 감지로봇 및 상기 감지로봇에 연결되어 있으며, 상기 홀센서모듈로부터 자속밀도를 수신하며 상기 자속밀도의 변화량이 감지되면 상기 자속밀도의 변화량에 대응하여 상기 자속밀도의 분석대역을 설정하고, 상기 분석대역에 따라 상기 자속밀도의 변화량을 가공하여 배관 내 결함의 크기를 연산하는 제어부를 포함한다.In the pipe defect analysis system of the present inventors according to an embodiment, a plurality of detection modules in which a magnet module and a Hall sensor module are disposed are aligned and arranged, move along the longitudinal direction of the pipe, and move the detection module along the inner circumference of the pipe. A sensing robot that detects a change in magnetic force by rotating and is connected to the sensing robot, receives a magnetic flux density from the hall sensor module, and when the amount of change in magnetic flux density is detected, an analysis band of the magnetic flux density corresponding to the amount of change in magnetic flux density and a control unit configured to calculate the size of defects in the pipe by processing the amount of change in the magnetic flux density according to the analysis band.

상기 감지로봇은 라운드한 형상의 프레임과, 상기 프레임에 배치된 홀센서모듈과, 상기 프레임에 배치되며 상기 홀센서모듈을 사이에 두고 배치되는 자석모듈과, 상기 프레임의 양측에 배치되어 회전될 수 있는 가이드휠과, 상기 프레임의 일측에 연장되는 연결바를 포함한 감지모듈을 포함하며, 상기 감지모듈은 복수개가 정렬되어 배치되는 것을 특징으로 한다.The sensing robot may include a round frame, a Hall sensor module disposed on the frame, a magnet module disposed on the frame with the Hall sensor module interposed therebetween, and disposed on both sides of the frame to be rotated. It includes a guide wheel and a sensing module including a connecting bar extending from one side of the frame, wherein a plurality of the sensing modules are aligned and arranged.

상기 감지모듈은 상기 프레임과 상기 연결바 사이에는 탄성바가 연결된 것을 특징으로 한다.The sensing module is characterized in that an elastic bar is connected between the frame and the connecting bar.

상기 제어부는 자속밀도의 변화량에 따라 결함의 길이, 폭을 연산하기 위하여 상기 자속밀도의 변화량을 가공하기 위한 분석대역이 기저장된 대비부를 포함하는 것을 특징으로 한다.The control unit may include a comparison unit in which an analysis band for processing the change in magnetic flux density is pre-stored in order to calculate the length and width of the defect according to the change in magnetic flux density.

상기 제어부는 상기 홀센서모듈로부터 자속밀도의 변화량이 감지되면, 수신된 상기 자속밀도의 변화량과 상기 대비부에 기저장된 자속밀도의 변화량과 비교하고 상기 대비부에 기저장된 상기 자속밀도의 변화량에 따라 기설정된 분석대역을 연산하는 연산부를 포함한다.When the change in magnetic flux density is sensed from the hall sensor module, the control unit compares the received change in magnetic flux density with the change in magnetic flux density previously stored in the comparison unit, and according to the change in magnetic flux density previously stored in the comparison unit. and a calculation unit that calculates a preset analysis band.

상기 제어부는 상기 홀센서모듈로부터 자속밀도의 변화량을 연산할 때 상기 감지로봇이 상기 배관을 이동한 이동거리를 고려하여 연산하는 것을 특징으로 한다.The control unit may calculate the amount of change in magnetic flux density from the Hall sensor module by considering a movement distance the sensing robot moves through the pipe.

일 실시예에 의한 본 발명은 감지로봇의 감지모듈이 독립적으로 구성되어 자율성이 향상되어 감지모듈에 독립성을 부여할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the sensing module of the sensing robot is configured independently, so that autonomy is improved and independence can be given to the sensing module.

또한, 일 실시예에 의한 본 발명은 감지모듈이 독립적으로 구성되어 발생되는 배관 내 결함 분석의 부정확성을 자속밀도의 변화량에 따라 자속밀도의 분석대역을 설정함으로써 정확하게 배관 내 결함을 분석할 수 있다.In addition, the present invention according to an embodiment can accurately analyze the defects in the pipe by setting the analysis band of the magnetic flux density according to the change in the magnetic flux density for the inaccuracy of the defect analysis in the pipe caused by the independent configuration of the sensing module.

도 1은 종래의 MFL 모듈의 사시도이다.
도 2는 종래의 배관 결함 분석 프로세스를 도시한 것이다.
도 3a는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 대비부의 데이터를 구축하는 과정을 순서를 좌측, 중앙측, 가운데측 하측에 도시한 것이고, 도 3b는 대비부에 저장된 데이터를 일부 확대한 것이다.
도 4a는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 감지로봇의 사시도이고, 도 4b는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 감지모듈의 확대도이고, 도 4c는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 감지모듈의 단면도이다
도 5는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 제어부의 구성을 나타낸 것이다.
도 6은 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 제어부의 연산부가 배관의 결함의 길이를 도출하는 프로세스를 도시한 것이다.
도 7은 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 제어부의 연산부가 배관의 결함의 폭을 도출하는 프로세스를 도시한 것이다.
도 8은 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 제어부의 연산부가 배관의 결함의 깊이를 도출하는 프로세스를 도시한 것이다.1 is a perspective view of a conventional MFL module.
2 illustrates a conventional piping defect analysis process.
Figure 3a shows the process of building the data of the contrast unit of the pipe defect analysis system of the present invention according to an embodiment in the left, center, and lower middle sides, and Figure 3b is a partially enlarged view of the data stored in the contrast unit will be.
Figure 4a is a perspective view of a detection robot of the pipe defect analysis system of the present invention according to an embodiment, Figure 4b is an enlarged view of the detection module of the pipe defect analysis system of the present invention according to an embodiment, Figure 4c is an embodiment This is a cross-sectional view of the detection module of the piping defect analysis system according to the present inventors
5 illustrates a configuration of a control unit of a pipe defect analysis system according to an embodiment of the present invention.
6 illustrates a process of deriving a length of a pipe defect by an operation unit of a control unit of a pipe defect analysis system according to an embodiment of the present invention.
7 illustrates a process of deriving a width of a pipe defect by an operation unit of a control unit of a pipe defect analysis system according to an embodiment of the present invention.
8 illustrates a process of deriving a depth of a pipe defect by an operation unit of a control unit of a pipe defect analysis system according to an embodiment of the present invention.

본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can apply various transformations and have various embodiments, specific embodiments will be exemplified and described in detail in the detailed description. However, it should be understood that this is not intended to limit the present invention to specific embodiments, and includes all transformations, equivalents, and substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

본 발명에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. Terms used in the present invention are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In the present invention, terms such as 'include' or 'having' are intended to designate that there is a feature, number, step, operation, component, part, or combination thereof described in the specification, but one or more other features It should be understood that the presence or addition of numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof is not precluded.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이 때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. At this time, it should be noted that in the accompanying drawings, the same components are indicated by the same reference numerals as much as possible. In addition, detailed descriptions of well-known functions and configurations that may obscure the gist of the present invention will be omitted. For the same reason, in the accompanying drawings, some components are exaggerated, omitted, or schematically illustrated.

도 2는 종래의 배관 결함 분석 프로세스를 도시한 것이다.2 illustrates a conventional piping defect analysis process.

본 발명은 전술한 문제점을 해결하고자 감지모듈(110)(MLF모듈)이 독립적으로 형성된 특유의 감지로봇(100)을 형성하였다. 따라서 감지모듈(110)에 독립성을 부여하여 종래의 MFL모듈의 문제점을 해결할 수 있었다. 그러나, 감지로봇(100)의 구성을 변경함으로서 또 다른 문제점이 발생되었다. 이는 배관의 결함의 추정이 부정확해지는 것이었다.The present invention has formed a unique sensing robot 100 in which the sensing module 110 (MLF module) is independently formed in order to solve the above problems. Therefore, it was possible to solve the problems of the conventional MFL module by giving independence to the sensing module 110. However, another problem occurred by changing the configuration of the sensing robot 100. This resulted in inaccurate estimation of pipe defects.

종래의 MFL모듈을 활용하여 배관의 결함을 추정하는 방식은 평균의 분석대역을 활용하는 방식이었다. 즉, 도 2의 (a), (b)에서 확인할 수 있듯이 자속밀도의 변화량이 어느정도인지 상관없이 일괄적으로 기설정된 분석대역(도 2에서 X값의 길이)을 설정하여 이를 기반으로 배관의 결함의 길이, 폭, 깊이를 추정하였다. 이 방법은 종래의 MFL모듈에는 어느정도 활용 가능하였으나 새롭게 고안된 본 발명에 적용하는 경우, 감지모듈(110)들이 독립되어 동작되므로, 각각의 감지모듈(110) 사이에서 누설 자속량이 발생되었고 그로 인하여 형상으로 인하여 종래의 배관의 결함의 추정 방식을 활용 시 배관의 결함의 추정이 부정확하게 되었다.The conventional method of estimating pipe defects using the MFL module was a method of using an average analysis band. That is, as can be seen in (a) and (b) of FIG. 2, regardless of the amount of change in magnetic flux density, a predetermined analysis band (length of X value in FIG. 2) is set collectively and based on this, defects in the pipe The length, width, and depth of were estimated. This method could be used to some extent in the conventional MFL module, but when applied to the newly conceived present invention, since the sensing modules 110 operate independently, the amount of leakage flux was generated between each sensing module 110, resulting in a shape Due to this, when using the conventional pipe defect estimation method, the estimation of pipe defects is inaccurate.

이에 따라 본 발명은 새롭게 배관의 결함을 추정하는 방식이 필요하게 되었다.Accordingly, in the present invention, a new method of estimating defects in pipes is required.

도 3a는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 대비부의 데이터를 구축하는 과정을 순서를 좌측, 중앙측, 가운데측 하측에 도시한 것이고, 도 3b는 대비부에 저장된 데이터를 일부 확대한 것이다.Figure 3a shows the process of building the data of the contrast unit of the pipe defect analysis system of the present invention according to an embodiment in the left, center, and lower middle sides, and Figure 3b is a partially enlarged view of the data stored in the contrast unit will be.

도 3a의 아래에 위치된 테이블에서 가장 좌측은 결함의 길이, 폭, 깊이를 나타내며, 그 다음은 센서신호 크기(length)의 카테고리의 길이차이값을 의미하고, 그 다음은 길이차이값에 대응되는 길이피크값을 의미하며, 그 다음은 센서신호 크기(width)의 카테고리의 폭차이값을 의미하며, 폭차이값에 대응되는 폭피크값을 의미하며, 그 다음은 필요 분석대역의 분석대역의 길이분석대역을 의미하고 그 다음은 폭분석대역을 의미한다.In the table located at the bottom of FIG. 3A, the leftmost part indicates the length, width, and depth of the defect, the next one means the length difference value of the sensor signal size (length) category, and the next one corresponds to the length difference value. It means the length peak value, followed by the width difference value of the category of sensor signal width (width), meaning the width peak value corresponding to the width difference value, and then the length of the analysis band of the required analysis band. It means the analysis band, followed by the width analysis band.

전술한 종래의 배관 추정 방식의 문제점은 일괄적으로 분석대역을 설정하는 것에 비롯된다. 본 발명은 이를 해결하기 위하여 자속밀도의 변화량에 따른 분석대역을 설정하도록 구성되었다. 이를 위하여 본 발명은 대비부(220)가 필요하다. (대비부(220)는 도 5에 도시되어 있음)The problem of the above-mentioned conventional pipe estimation method comes from setting the analysis band in batches. In order to solve this problem, the present invention is configured to set an analysis band according to a change in magnetic flux density. For this purpose, the present invention requires a contrast unit 220. (Contrast part 220 is shown in FIG. 5)

대비부(220)는 자속밀도의 변화량에 따른 분석대역(길이분석대역, 폭분석대역)이 기저장된 데이터이다.The comparison unit 220 is data in which analysis bands (length analysis band, width analysis band) according to the amount of change in magnetic flux density are stored in advance.

이하에서는 길이분석대역을 설정하는 것을 먼저 설명하고, 폭분석대역을 설정하는 것을 나중에 설명하도록 하겠다.Hereinafter, the setting of the length analysis band will be described first, and the setting of the width analysis band will be described later.

먼저 길이분석대역을 설정하는 방법을 설명하도록 하겠다.First, a method of setting a length analysis band will be described.

어떠한 결함이 있는 경우, 자속밀도의 변화량은 도 3a의 좌측과 같을 것이다. 즉, 자속밀도의 크기가 작아지다가 다시 커질 것이다. 감지모듈(110)은 복수개이므로 결함을 각각 다르게 지나므로 각각은 감지하는 자속밀도의 변화량이 다를 것이다. 즉, 다양한 자속밀도의 변화량이 측정될 것이다. 이중 가장 크게 자속밀도의 변화량이 변화(도 3a의 좌측에서 자속밀도의 변화량이 가장 큰 그래프)되는 그래프를 하나만 도출하면 도 3a의 중앙측에 위치한 그래프와 같을 것이다.In the case of any defect, the amount of change in magnetic flux density will be the same as the left side of FIG. 3A. That is, the magnitude of the magnetic flux density will decrease and then increase again. Since there are a plurality of sensing modules 110, they pass through the defects differently, so the amount of change in the magnetic flux density to be sensed will be different. That is, the amount of change in various magnetic flux densities will be measured. Among them, if only one graph in which the change in magnetic flux density changes the most (the graph in which the change in magnetic flux density is the largest on the left side of FIG. 3A) will be the same as the graph located in the center of FIG. 3A.

즉, 이동거리(x값)에 따른 자속밀도의 변화량(y값)에 대한 그래프를 획득할 수 있다. 이때 자속밀도의 변화량의 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이인 길이차이값을 획득할 수 있고, 자속밀도의 변화량의 가장 큰 값인 최고 길이피크값도 획득할 수 있다. 이를 결함마다 정리하면 도 3a의 아래의 테이블의 센서신호 크기(length) 카테고리와 같이 정리될 수 있다.That is, a graph of the change amount (y value) of the magnetic flux density according to the moving distance (x value) can be obtained. At this time, a length difference value that is the difference between the largest value and the smallest value of change in magnetic flux density can be obtained, and the highest length peak value, which is the largest value of change in magnetic flux density, can also be obtained. If these are organized for each defect, they can be organized like the sensor signal length category of the table below in FIG. 3A.

그리고 길이분석대역은 실제 분석 수행을 통하여 설정될 수 있다. 즉, 일례로 도 3a에서 Y값의 차이(자속밀도의 변화량의 값 중 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이)를 100%라고 가정한다면 실제 결함의 길이(length)를 확인하기 위하여는 이중 50%의 자속밀도의 변화량(즉, 도 3a의 가운데 그래프에서 x축을 따라서 원점부근에서부터 큰 값을 가지는 측으로 이동되면, y값이 일정하게 유지되다가 커지고, 작아지다가 다시 커지며 일정하게 유지되는데, y값이 일정하게 유지되지 않는 값) 활용하면 된다는 것을 분석을 수행하여 알게 될 수 있다. 이를 정리하면 우측의 필요분석대역 카테고리의 길이분석대역과 같이 정리될 수 있다.Also, the length analysis band may be set through actual analysis. That is, as an example, if it is assumed that the difference in Y value (the difference between the largest value and the smallest value among the values of change in magnetic flux density) in FIG. The amount of change in magnetic flux density (that is, when moving from the vicinity of the origin to the side with a large value along the x-axis in the middle graph of FIG. You can find out by doing an analysis that you can use the values that do not hold correctly. If this is organized, it can be arranged like the length analysis band of the necessary analysis band category on the right.

한편, 폭분석대역은 다음과 같이 획득될 수 있다.Meanwhile, the width analysis band can be obtained as follows.

만약 어떠한 결함이 있는 경우 도 3a와 같이 이동거리에 따른 자속밀도의 변화량 그래프를 획득할 수 있다. 이 모든 그래프를 합하면 도 3a의 우측에 위치된 그래프와 같을 수 있다. (길이차이값은 자속밀도의 변화량이 가장 크게 변한 그래프만을 활용하는데 반하여, 폭차이값는 측정된 자속밀도의 변화량 그래프를 모두 합하는 것에서 차이가 있음)If there is any defect, a graph of the change in magnetic flux density according to the moving distance can be obtained as shown in FIG. 3A. If all these graphs are put together, it can be the same as the graph located on the right side of FIG. 3A. (For the length difference value, only the graph with the greatest change in magnetic flux density is used, whereas for the width difference value, there is a difference in summing all graphs of the measured magnetic flux density change)

이 그래프를 이용하여 Y값의 차이인(자속밀도의 변화량 중 가장 큰 값에서 가장인 폭작은 값을 뺀 값)폭차이값을 획득할 수 있으며, 동일하게 폭피크값을 획득할 수 있다. 이것들을 정리하면 도 3a의 가운데에 위치한 테이블과 같을 수 있다.Using this graph, a width difference value, which is a difference in Y value (a value obtained by subtracting the largest width value from the largest value among the changes in magnetic flux density), can be obtained, and a width peak value can be obtained in the same way. If these are arranged, it may be the same as the table located in the middle of FIG. 3A.

그리고 폭분석대역은 실제 분석 수행을 통하여 설정될 수 있다. 즉, 일례로 도 3a에서 Y값의 차이를 100%라고 가정한다면 이중 50%의 폭차이값을 활용하면 되는 것으로 결함의 크기(Width)를 정확하게 획득할 수 있다는 것을 확인하게 되었다. 그러면 이를 정리하면 도 3a의 아래의 테이블과 같이 정리될 수 있다.Also, the width analysis band may be set through actual analysis. That is, as an example, assuming that the difference in Y value in FIG. 3A is 100%, it was confirmed that the width of the defect can be accurately obtained by using a width difference value of 50%. Then, by arranging them, it can be arranged as shown in the table below in FIG. 3A.

이처럼 이동거리에 따른 자속밀도의 변화량을 토대로 다양한 결함에 대하여 길이차이값, 길이피크값, 폭차이값, 폭피크값, 길이분석대역, 폭분석대역에 대한 정보를 획득할 수 있다.As such, information on the length difference value, length peak value, width difference value, width peak value, length analysis band, and width analysis band can be obtained for various defects based on the amount of change in magnetic flux density according to the moving distance.

그리고 이를 정리한 데이터는 도 3b와 같다. 제어부(200)의 대비부(220)에는 길이차이값을 x값으로, 길이차이값에 대응하는 길이피크값이 y값으로, 해당 길이차이값과, 길이피크값일 때 설정되어야할 길이분석대역이 z값으로 설정되어 저장되어 있다. In addition, the data organized therein is shown in FIG. 3B. In the comparison unit 220 of the control unit 200, the length difference value is the x value, the length peak value corresponding to the length difference value is the y value, the length difference value and the length analysis band to be set when the length peak value is It is set as the z value and saved.

이는 폭차이값, 폭피크값, 폭분석대역도 마찬가지일 수 있다. (도 3b의 우측의 그래프)This may be the same for a width difference value, a width peak value, and a width analysis band. (Graph on the right side of FIG. 3B)

이처럼 본 발명은 대비부(220)에 기저장된 데이터가 있으므로 자속밀도의 변화량에 따라 길이분석대역, 폭분석대역을 실시간으로 로드하여 분석대역을 설정할 수 있다. As described above, since the present invention has data previously stored in the comparison unit 220, the analysis band can be set by loading the length analysis band and the width analysis band in real time according to the amount of change in magnetic flux density.

후술하여 설명할 감지로봇(100)의 감지모듈(110)이 자속밀도의 변화량을 송부하면, 본 발명인 제어부(200)는 자속밀도의 변화량을 연산(길이차이값 및 폭차이값)하고, 그에 따라 자속밀도의 변화량 중 활용되어야 할 길이분석대역과 폭분석대역을 설정하고, 이를 기반으로 배관의 결함의 길이, 폭, 깊이를 연산함으로써 배관의 결함을 정확하게 연산할 수 있다. When the sensing module 110 of the sensing robot 100, which will be described later, transmits the amount of change in magnetic flux density, the controller 200 of the present invention calculates the amount of change in magnetic flux density (length difference value and width difference value), and accordingly It is possible to accurately calculate pipe defects by setting the length analysis band and the width analysis band to be utilized among the changes in magnetic flux density, and calculating the length, width, and depth of the pipe defect based on this.

도 4a는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 감지로봇의 사시도이고, 도 4b는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 감지모듈의 확대도이고, 도 4c는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 감지모듈의 단면도이다.Figure 4a is a perspective view of a detection robot of the pipe defect analysis system of the present invention according to an embodiment, Figure 4b is an enlarged view of the detection module of the pipe defect analysis system of the present invention according to an embodiment, Figure 4c is an embodiment This is a cross-sectional view of the detection module of the piping defect analysis system according to the present invention.

감지로봇(100)은 복수의 감지모듈(110)을 포함한다. 종래의 감지로봇과 다르게 본 발명인 감지로봇(100)은 감지모듈(110)이 복수개가 정렬되어 배치된다. 각각의 감지모듈(110)은 독립적으로 움직일 수 있으며, 자속밀도의 변화량을 감지할 수 있다.The sensing robot 100 includes a plurality of sensing modules 110 . Unlike conventional sensing robots, in the sensing robot 100 of the present invention, a plurality of sensing modules 110 are aligned and arranged. Each sensing module 110 can move independently and can detect a change in magnetic flux density.

감지로봇(100)은 모터가 연결된 바퀴를 포함하며(도 4a에서는 모터의 샤프트가 감속모듈에 연결되어 바퀴에 연결되어 있으나 모터가 로봇의 내부에 위치되어 확인하기 어려움에 유의하여야 함), 복수의 감지모듈(110)을 회전시키기 위한 회전모터(120)를 포함한다. 그러므로 감지로봇(100)은 배관의 길이방향을 따라 이동하며 감지모듈(110)을 회전시킬 수 있다. 따라서 감지모듈(110)은 사선 방향을 따라서 배관의 내주를 회전하며 배관의 결함을 체크할 수 있다. 한편, 바퀴에는 오도미터(130)가 감지로봇(100)의 이동거리에 대한 정보를 획득할 수 있다. The sensing robot 100 includes a wheel to which a motor is connected (in FIG. 4A, the shaft of the motor is connected to the deceleration module and connected to the wheel, but it should be noted that the motor is located inside the robot and is difficult to check), and a plurality of A rotation motor 120 for rotating the sensing module 110 is included. Therefore, the sensing robot 100 may rotate the sensing module 110 while moving along the longitudinal direction of the pipe. Accordingly, the detection module 110 rotates around the inner circumference of the pipe in an oblique direction to check for defects in the pipe. Meanwhile, an odometer 130 may obtain information about a moving distance of the sensing robot 100 on the wheel.

감지모듈(110)은 도 4c에서 확인되는 바와 같이 프레임(111), 홀센서모듈(112), 자석모듈(113), 가이드휠(114), 연결바(115), 탄성바(116)를 포함한다.The sensing module 110 includes a frame 111, a Hall sensor module 112, a magnet module 113, a guide wheel 114, a connecting bar 115, and an elastic bar 116, as shown in FIG. 4C. do.

프레임(111)은 내부에 공간이 형성되며, 자석모듈(113)과 홀센서모듈(112)이 배치될 수 있는 공간을 형성한다. 프레임(111)은 라운드한 형상으로 형성되어 원형의 배관을 따라 회전 시 배관의 내주를 따라서 이동될 수 있도록 한다.A space is formed inside the frame 111 and forms a space in which the magnet module 113 and the hall sensor module 112 can be disposed. The frame 111 is formed in a round shape so that it can be moved along the inner circumference of the pipe when rotating along the circular pipe.

자석모듈(113)은 프레임(111)의 내부 공간에 대칭되는 위치에 설치된다. 자석모듈(113)은 N극, S극이 분리되어 프레임(111)에 배치된다. 따라서 설정된 자속밀도를 유지할 수 있다.The magnet module 113 is installed in a symmetrical position in the inner space of the frame 111 . The magnet module 113 is disposed on the frame 111 with N and S poles separated. Therefore, the set magnetic flux density can be maintained.

홀센서모듈(112)은 대칭되어 배치된 자석모듈(113) 사이의 프레임(111)의 공간에 배치된다. 홀센서모듈(112)은 홀센서고정브라켓(112a)에 복수개의 홀센서(112b)가 배치되어 형성될 수 있다. 홀센서고정브라켓(112a)은 일례로 7개의 홀이 형성되며, 각각의 홀센서(112b)는 이 홀에 배치될 수 있다. 홀센서모듈(112)은 자속밀도의 변화량을 감지한다.The hall sensor module 112 is disposed in the space of the frame 111 between the symmetrically disposed magnet modules 113. The hall sensor module 112 may be formed by disposing a plurality of hall sensors 112b on a hall sensor fixing bracket 112a. For example, seven holes are formed in the hall sensor fixing bracket 112a, and each hall sensor 112b may be disposed in these holes. The hall sensor module 112 detects the amount of change in magnetic flux density.

가이드휠(114)은 프레임(111)의 양측에 배치된다. 가이드휠(114)은 배관의 내주와 맞닿도록 프레임(111)을 기준으로 양측면을 약간 돌출될 수 있다. 가이드휠(114)은 감지모듈(110)이 회전 시 배관과 맞닿아 회전될 수 있어 동작을 보조할 수 있다.Guide wheels 114 are disposed on both sides of the frame 111. The guide wheel 114 may slightly protrude on both sides of the frame 111 so as to come into contact with the inner circumference of the pipe. When the sensing module 110 rotates, the guide wheel 114 can be rotated in contact with the pipe to assist the operation.

연결바(115)는 프레임(111)의 하측에 배치되며 설정된 길이를 갖는다.The connecting bar 115 is disposed on the lower side of the frame 111 and has a set length.

탄성바(116)는 프레임(111)의 양측에서 프레임(111)을 탄성적으로 지지한다. The elastic bar 116 elastically supports the frame 111 on both sides of the frame 111 .

연결바(115)의 하측과 탄성바(116)의 일측에는 연결프레임(117)이 배치된다. 연결프레임(117)은 각각의 감지모듈(110)이 연결되는 프레임(111)이다. 연결프레임(117)은 다시 하나의 프레임(111)에 연결된다. A connecting frame 117 is disposed on one side of the lower side of the connecting bar 115 and the elastic bar 116. The connection frame 117 is a frame 111 to which each sensing module 110 is connected. The connection frame 117 is connected to one frame 111 again.

본 발명인 감지로봇(100)은 복수의 감지모듈(110)이 정렬되어 하나로 구성될 수 있다. 즉, 하나의 회전모터(120)의 동작으로 인하여 복수의 감지모듈(110)은 회전 가능하지만, 각각의 감지모듈(110)은 독립적으로 유동될 수 있다. 따라서 감지로봇(100)의 감지모듈(110)은 배관의 형상에 따라 탄성적으로 움직일 수 있다.The sensing robot 100 of the present invention may be configured as one by arranging a plurality of sensing modules 110 . That is, the plurality of sensing modules 110 can rotate due to the operation of one rotation motor 120, but each sensing module 110 can move independently. Therefore, the sensing module 110 of the sensing robot 100 may move elastically according to the shape of the pipe.

도 5는 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 제어부의 구성을 나타낸 것이다.5 illustrates a configuration of a control unit of a pipe defect analysis system according to an embodiment of the present invention.

도 6은 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 제어부의 연산부가 배관의 결함의 길이를 도출하는 프로세스를 도시한 것이다.6 illustrates a process of deriving a length of a pipe defect by an operation unit of a control unit of a pipe defect analysis system according to an embodiment of the present invention.

도 7은 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 제어부의 연산부가 배관의 결함의 폭을 도출하는 프로세스를 도시한 것이다.7 illustrates a process of deriving a width of a pipe defect by an operation unit of a control unit of a pipe defect analysis system according to an embodiment of the present invention.

도 8은 일 실시예에 의한 본 발명인 배관 결함 분석 시스템의 제어부(200)의 연산부가 배관의 결함의 깊이를 도출하는 프로세스를 도시한 것이다.8 illustrates a process of deriving the depth of a pipe defect by the calculation unit of the control unit 200 of the pipe defect analysis system according to an embodiment of the present invention.

제어부(200)는 감지로봇(100)으로부터 자속밀도의 변화량을 수신하고, 이를 토대로 자속밀도의 분석대역을 설정하고, 설정된 분석대역을 기반으로 결함의 길이, 폭, 깊이 등을 연산할 수 있다. The control unit 200 may receive the amount of change in magnetic flux density from the sensing robot 100, set an analysis band of the magnetic flux density based on this, and calculate the length, width, depth, etc. of the defect based on the set analysis band.

여기서 제어부(200)는 자속밀도의 변화량에 따라 분석대역을 실시간으로 다르게 설정하여 배관의 결함의 길이, 폭, 깊이를 다르게 설정할 수 있다. 여기서 제어부(200)는 오도미터(130)와도 연결되어 있음은 당연할 것이다.Here, the control unit 200 may differently set the length, width, and depth of the defect in the pipe by differently setting the analysis band in real time according to the amount of change in the magnetic flux density. It is natural that the control unit 200 is also connected to the odometer 130.

제어부(200)는 저장부(210), 대비부(220), 연산부(230)를 포함한다.The control unit 200 includes a storage unit 210, a comparison unit 220, and a calculation unit 230.

저장부(210)는 분석대역에 따라 설정된 자속밀도의 변화량에 따른 결함의 길이, 폭, 깊이 등이 기설정되어 있다. 즉, 자속밀도가 큰 값에서 작아지는 경우 해당 자속밀도의 변화량에 따라 결함의 길이, 폭, 깊이는 어느 정도인지 설정되어 있는 값이다. (다시 한 번 강조하지만 저장부(210)에는 분석대역에 따라 가공된 자속밀도의 변화량에 대응하여 결함의 길이, 폭, 깊이 등이 기설정되어 있음)In the storage unit 210, the length, width, depth, and the like of defects according to the amount of change in magnetic flux density set according to the analysis band are preset. That is, when the magnetic flux density decreases from a large value to a small value, the length, width, and depth of the defect are set according to the amount of change in the corresponding magnetic flux density. (Emphasis again, in the storage unit 210, the length, width, depth, etc. of the defect are preset in response to the amount of change in magnetic flux density processed according to the analysis band)

대비부(220)는 전술한 바와 같이 실험을 수행하여 도 3b의 그래프와 같이 자속밀도의 변화량에 따라 분석대역이 기저장되어 있다.The comparison unit 220 performs the experiment as described above, and as shown in the graph of FIG. 3B, the analysis band is stored in advance according to the change in magnetic flux density.

연산부(230)는 자속밀도의 변화량을 수신하고, 저장부(210)와 대비부(220)를 기반으로 배관의 결함의 길이, 폭, 깊이를 연산한다.The calculation unit 230 receives the amount of change in magnetic flux density and calculates the length, width, and depth of the defect in the pipe based on the storage unit 210 and the comparison unit 220 .

일례로 본 발명인 제어부(200)가 동작되는 프로세스는 다음과 같다.For example, the process by which the control unit 200 of the present invention operates is as follows.

도 6을 통하여 이를 설명하면, 제어부(200)는 복수의 감지모듈(110)로부터 자속밀도의 변화량을 수신한다. 제어부(200)는 복수의 감지모듈(110)의 거리에 따른 자속밀도의 변화량이 가장 큰 값을 연산한다. 제어부(200)는 이후 대비부(220)를 이용하여 자속밀도의 변화량 대비 분석대역을 설정한다.Referring to FIG. 6 , the control unit 200 receives the amount of change in magnetic flux density from the plurality of sensing modules 110 . The control unit 200 calculates the greatest change in magnetic flux density according to the distance between the plurality of sensing modules 110 . The control unit 200 then uses the comparison unit 220 to set an analysis band against the change in magnetic flux density.

즉, 제어부(200)의 연산부(230)는 자속밀도의 변화량을 이용하여 도 3a의 가운데측과 같은 그래프의 y값을 획득하고, 오도미터(130)를 활용하여 도 3a의 가운데측과 같은 그래프의 x값을 획득한다. 그후 제어부(200)는 자속밀도의 변화량 차이인 길이차이값과 길이피크값을 체크한다. 그후 제어부(200)는 대비부(220)의 기저장된 도 3b의 좌측의 그래프와 같이 기저장된 데이터를 활용하여 해당 길이차이값에 대응되는 길이분석대역을 체크한다. That is, the calculation unit 230 of the controller 200 obtains the y value of the graph shown in the middle of FIG. 3A by using the change in magnetic flux density, and obtains the y value of the graph shown in the middle of FIG. 3A by utilizing the odometer 130. Get the x-value of After that, the control unit 200 checks a length difference value and a length peak value, which are differences in the amount of change in magnetic flux density. After that, the control unit 200 checks the length analysis band corresponding to the length difference value by utilizing the previously stored data of the comparison unit 220, such as the graph on the left of FIG. 3B.

그 다음 제어부(200)의 연산부(230)는 자속밀도의 변화량 전체를 활용하지 않고, 길이분석대역에 따라 자속밀도의 변화량을 가공한다. 즉, 제어부(200)의 연산부(230)는 자속밀도의 변화량 중 길이차이값 100% 중 일부의 길이차이값을 활용하도록 분석범위를 가공 설정하여 길이분석대역을 설정한다.Then, the calculation unit 230 of the control unit 200 processes the variation in magnetic flux density according to the length analysis band without utilizing the entire variation in magnetic flux density. That is, the calculation unit 230 of the control unit 200 sets the length analysis band by processing and setting the analysis range to utilize some of the length difference values of 100% of the length difference values among the changes in magnetic flux density.

그후 제어부(200)의 연산부(230)는 저장부(210)를 통하여 분석대역에 따라 가공된 자속밀도의 변화량에 대응되는 결함의 길이를 연산하여 결함의 길이(length)를 연산한다.Thereafter, the calculation unit 230 of the control unit 200 calculates the length of the defect by calculating the length of the defect corresponding to the amount of change in magnetic flux density processed according to the analysis band through the storage unit 210 .

또한, 도 7에 도시된 바와 같이 배관의 결함의 폭을 도출할 수 있다.Also, as shown in FIG. 7 , the width of the pipe defect may be derived.

제어부(200)의 저장부(210)에는 홀센서(112b)의 물리적 특징들 (홀센서(112b)의 크기, 홀센서(112b)의 간격, 홀센서(112b)의 위치)등이 기저장되어 있다. 이를 통하여 제어부(200)의 연산부(230)는 배관의 결함의 폭을 연산할 수 있다. The physical characteristics of the hall sensor 112b (size of the hall sensor 112b, distance between the hall sensors 112b, location of the hall sensors 112b), etc. are stored in the storage unit 210 of the control unit 200 in advance. there is. Through this, the calculation unit 230 of the control unit 200 may calculate the width of the pipe defect.

일례로 배관 내 결함이 설정된 길이와 설정된 폭으로 형성된 경우 감지로봇(100)이 설정된 속도로 배관을 이동하는 경우, 감지모듈(110)의 모든 홀센서(112b)가 배관의 결함 부분을 통과하는 것이 아니다. For example, when a defect in a pipe is formed with a set length and a set width, when the sensing robot 100 moves the pipe at a set speed, all Hall sensors 112b of the sensing module 110 pass through the defective part of the pipe. no.

예를 들어 홀센서(112b)가 각각의 감지모듈(110)에 7개씩 있는 경우, 가장 앞에 있는 도 4a, 4b의 감지로봇(100)에서 확인할 수 있듯이 감지모듈(110)은 4개로 구성되는바 총 28개의 홀센서(112b)(순서대로 1번 홀센서(112b)부터 28번 홀센서(112b)라 명명)가 존재할 수 있다. 이때 10번 홀센서(112b)부터 15번 홀센서(112b)까지 배관의 결함을 지나가는 경우, 10번 홀센서(112b) 내지 15번 홀센서(112b)가 센싱한 자속밀도는 변경될 것이다.For example, if there are 7 Hall sensors 112b in each sensing module 110, as can be seen in the sensing robot 100 of FIGS. 4A and 4B, the sensing module 110 is composed of 4 pieces. A total of 28 Hall sensors 112b (named sequentially from No. 1 Hall sensor 112b to No. 28 Hall sensor 112b) may exist. At this time, when a pipe defect passes from the 10th Hall sensor 112b to the 15th Hall sensor 112b, the magnetic flux density sensed by the 10th Hall sensor 112b to the 15th Hall sensor 112b will change.

제어부(200)는 이를 통하여 배관의 결함을 연산할 수 있다. The control unit 200 may calculate defects in the pipe through this.

즉, 모든 홀센서(112b)가 센싱한 값을 합한 그래프가 도 3a의 가운데 그래프라고 가정하면 이 그래프는 10번 홀센서(112b) 내지 15번 홀센서(112b)가 센싱한 자속밀도로 인하여 이와 같은 그래프가 획득된 것이다. 제어부(200)는 홀센서(112b)의 크기, 그리고 홀센서(112b) 사이의 위치, 몇번째 홀센서(112b)가 자속밀도를 감지하였는지 등을 고려하여 배관의 결함을 측정할 수 있다.That is, assuming that the graph of the sum of the values sensed by all the Hall sensors 112b is the middle graph of FIG. The same graph was obtained. The control unit 200 may measure defects in the pipe considering the size of the Hall sensors 112b, the position between the Hall sensors 112b, and the number of Hall sensors 112b that sensed the magnetic flux density.

한편, 이 경우에도 제어부(200)의 연산부(230)는 측정된 자속밀도의 변화량을 토대로 폭차이값을 연산하고, 폭피크값을 연산하며, 이를 대비부(220)의 기저장된 데이터(도 3b의 우측의 그래프)와 대비되는 폭분석대역을 로드하고, 이를 기반으로 저장부(210)를 통하여 결함의 폭을 연산한다. 즉, 제어부(200)는 설정된 폭분석대역을 기준으로 가공된 자속밀도의 변화량을 활용하여 저장부(210)에 이와 대응되는 결함의 폭(width)을 로드하여 결함의 폭을 연산한다.Meanwhile, even in this case, the calculation unit 230 of the control unit 200 calculates a width difference value based on the measured amount of change in magnetic flux density and calculates a width peak value, and calculates the value based on the measured change in magnetic flux density. The width analysis band contrasted with the graph on the right side of ) is loaded, and based on this, the width of the defect is calculated through the storage unit 210. That is, the control unit 200 calculates the width of the defect by loading the corresponding width of the defect into the storage unit 210 using the variation in magnetic flux density processed based on the set width analysis band.

이후에 제어부(200)는 도 8과 같은 연산을 수행하여 결함의 깊이를 연산한다.Thereafter, the controller 200 calculates the depth of the defect by performing the same calculation as in FIG. 8 .

제어부(200)의 연산부(230)는 설정된 길이분석대역에 따라 저장부(210)에서 대응되는 결함의 길이, 폭을 로드한다. The calculation unit 230 of the control unit 200 loads the length and width of the corresponding defect from the storage unit 210 according to the set length analysis band.

제어부(200)의 연산부(230)는 이와 같은 방식으로 배관 내 결함의 길이, 폭을 연산한다. (도 6, 7의 순서도에 의하여 연산된 결함의 길이와 폭)The calculation unit 230 of the control unit 200 calculates the length and width of the defect in the pipe in this way. (Length and width of defects calculated according to the flow charts of FIGS. 6 and 7)

그후 제어부(200)의 연산부(230)는 연산된 결함의 길이와 폭을 기준으로 기설정된 자속밀도값을 연산한다. 여기서 제어부(200)의 저장부(210)에는 결함 깊이 데이터가 기저장되어 있는데, 결함의 길이와 폭을 기준으로 결함의 깊이 데이터에 결함의 길이와 폭에 대응되는 깊이의 자속밀도값을 로드한다.After that, the calculation unit 230 of the control unit 200 calculates a predetermined magnetic flux density value based on the calculated length and width of the defect. Here, the defect depth data is pre-stored in the storage unit 210 of the control unit 200, and the magnetic flux density value of the depth corresponding to the length and width of the defect is loaded into the defect depth data based on the length and width of the defect. .

그후 제어부(200)는 측정된 자속밀도값 중 가장 큰 값(일례로 이 값은 길이피크값일 수 있음) 저장부(210)에 저장되어 있는 자속밀도값 중 가장 큰값을 연산한다. Thereafter, the controller 200 calculates the largest value among the measured magnetic flux density values (for example, this value may be a length peak value) and the largest value among the magnetic flux density values stored in the storage unit 210 .

즉, 이전에는 자속밀도의 변화량을 기반으로 결함의 길이와 결함의 폭을 연산하였다면, 여기서는 결함의 길이와 결함의 폭을 기반으로 대응되는 자속밀도값을 연산하는 것이다. 다만 여기서는 자속밀도의 변화량을 로드하는 것이 아닌 하나의 값인 자속밀도값을 로드한다.That is, if the length of the defect and the width of the defect were previously calculated based on the change in magnetic flux density, here the corresponding magnetic flux density value is calculated based on the length and width of the defect. However, here, the magnetic flux density value, which is one value, is loaded instead of the change amount of the magnetic flux density.

그후 제어부(200)의 연산부(230)는 결함의 길이와 폭에 대응하여 기저장된 결함 깊이 데이터에서 로드된 자속밀도값과 측정된 자속밀도값 중 가장 큰 값을 비교하고, 이를 기반으로 결함의 깊이를 연산한다. (도 8에서 기설정된 알고리즘) Thereafter, the calculation unit 230 of the control unit 200 compares the largest value of the magnetic flux density value loaded from the previously stored defect depth data corresponding to the length and width of the defect and the measured magnetic flux density value, and based on this, the depth of the defect calculate (Algorithm preset in FIG. 8)

즉, 결함의 길이와 폭에 대응하여 결함 깊이 데이터에 로드된 자속밀도값은 기준이 되는 값이되고, 측정된 자속밀도값 중 가장 큰 값은 이와 비교가 되는 비교군이 되어 양값의 차이에 따라 깊이를 설정하는 방식일 수 있다. That is, the magnetic flux density value loaded into the defect depth data corresponding to the length and width of the defect becomes a reference value, and the largest value among the measured magnetic flux density values becomes a comparison group to be compared with this value, depending on the difference between the two values. It may be a way to set the depth.

이와 같은 방식으로 본 발명은 결함의 길이, 폭, 깊이를 연산할 수 있다.In this way, the present invention can calculate the length, width, and depth of the defect.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.Although one embodiment of the present invention has been described above, those skilled in the art can add, change, delete, or add components within the scope not departing from the spirit of the present invention described in the claims. The present invention can be variously modified and changed by the like, and this will also be said to be included within the scope of the present invention.

100 : 감지로봇
110 : 감지모듈
111 : 프레임
112 : 홀센서모듈
112a : 홀센서고정브라켓
112b : 홀센서
113 : 자석모듈
114 : 가이드휠
115 : 연결바
116 : 탄성바
117 : 연결프레임
120 : 회전모터
130 : 오도미터
200 : 제어부
210 : 저장부
220 : 대비부
230 : 연산부100: sensing robot
110: detection module
111: frame
112: hall sensor module
112a: Hall sensor fixing bracket
112b: hall sensor
113: magnet module
114: guide wheel
115: connecting bar
116: elastic bar
117: connection frame
120: rotation motor
130: odometer
200: control unit
210: storage unit
220: preparation unit
230: calculation unit

Claims (6)

자석모듈과 홀센서모듈이 배치된 감지모듈과, 배관의 길이방향을 따라 이동하며, 상기 감지모듈을 배관의 내부 둘레를 따라 회전시켜 자력변화를 감지하는 감지로봇; 및
상기 감지로봇에 연결되어 있으며, 상기 홀센서모듈로부터 자속밀도의 변화량을 수신하며 상기 자속밀도의 변화량이 감지되면 상기 자속밀도의 변화량에 대응하여 상기 자속밀도의 분석대역을 설정하고, 상기 분석대역에 따라 상기 자속밀도의 변화량을 가공하여 배관 내 결함의 크기를 연산하는 제어부를 포함하며,
상기 감지로봇은
라운드한 형상의 프레임과, 상기 프레임에 배치된 홀센서모듈과, 상기 프레임에 배치되며 상기 홀센서모듈 사이에 배치되는 자석모듈과, 상기 프레임의 양측에 배치되어 회전될 수 있는 가이드휠과, 상기 프레임의 일측에 연장되는 연결바를 포함하는 감지모듈을 포함하며,
상기 감지모듈은 복수개가 일방향을 따라서 정렬 배치되며,
상기 제어부는
자속밀도의 변화량에 따라 결함의 길이, 폭을 연산하기 위하여 상기 자속밀도의 변화량을 가공하기 위한 분석대역이 기저장된 대비부를 포함하며,
상기 제어부는
자속밀도의 변화량 중 가장 큰 값과 가장 작은 값의 차이인 길이차이값 및 폭차이값과 자속밀도의 변화량이 가장 큰 값인 길이피크값과 폭피크값을 상기 감지로봇으로부터 수신하면, 상기 길이차이값과 상기 폭차이값을 100%로 설정하고, 상기 대비부와 대비하여 100% 중 설정된 %의 길이차이값 및 폭차이값을 이용하여 결함의 크기를 연산하는 것을 특징으로 하는 배관 결함 분석 시스템.a sensing module in which a magnet module and a hall sensor module are disposed, and a sensing robot that moves along the length of the pipe and detects a change in magnetic force by rotating the sensing module along the inner circumference of the pipe; and
It is connected to the sensing robot, receives a change in magnetic flux density from the hall sensor module, and when the change in magnetic flux density is detected, an analysis band of the magnetic flux density is set in response to the change in magnetic flux density, And a control unit for calculating the size of the defect in the pipe by processing the change in magnetic flux density according to the
The sensor robot
A round frame, a hall sensor module disposed in the frame, a magnet module disposed in the frame and disposed between the hall sensor modules, guide wheels disposed on both sides of the frame and rotatable, It includes a sensing module including a connecting bar extending from one side of the frame,
A plurality of the sensing modules are arranged in alignment along one direction,
The control unit
In order to calculate the length and width of the defect according to the change in magnetic flux density, a comparison unit in which an analysis band for processing the change in magnetic flux density is pre-stored is included,
The control unit
When the length difference value and the width difference value, which are the difference between the largest value and the smallest value of the magnetic flux density change, and the length peak value and the width peak value, which are the largest value of the magnetic flux density change, are received from the sensing robot, the length difference value And the width difference value is set to 100%, and the size of the defect is calculated using a length difference value and a width difference value of 100% set in comparison with the contrast unit. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 감지모듈은
상기 프레임과 상기 연결바 사이에는 탄성바가 연결된 것
을 특징으로 하는 배관 결함 분석 시스템.According to claim 1,
The sensing module
An elastic bar is connected between the frame and the connecting bar.
Piping defect analysis system characterized by. 삭제delete 제1항에 있어서,
상기 제어부는
상기 홀센서모듈로부터 자속밀도의 변화량이 감지되면, 수신된 상기 자속밀도의 변화량과 상기 대비부에 기저장된 자속밀도의 변화량과 비교하고
상기 대비부에 기저장된 상기 자속밀도의 변화량에 따라 기설정된 분석대역을 연산하는 연산부를 포함하는 것
을 특징으로 하는 배관 결함 분석 시스템.According to claim 1,
The control unit
When the change in magnetic flux density is sensed from the hall sensor module, the received change in magnetic flux density is compared with the change in magnetic flux density previously stored in the comparison unit.
Comprising a calculation unit for calculating a predetermined analysis band according to the amount of change in the magnetic flux density previously stored in the comparison unit
Piping defect analysis system characterized by. 제5항에 있어서,
상기 제어부는
상기 홀센서모듈로부터 자속밀도의 변화량을 연산할 때 상기 감지로봇이 상기 배관을 이동한 이동거리를 고려하여 연산하는 것
을 특징으로 하는 배관 결함 분석 시스템.According to claim 5,
The control unit
When calculating the amount of change in magnetic flux density from the hall sensor module, the sensing robot calculates the movement distance in consideration of the movement of the pipe
Piping defect analysis system characterized by.
KR1020210110226A 2021-08-20 2021-08-20 Analysis system for defect of pipe KR102535133B1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210110226A KR102535133B1 (en) 2021-08-20 2021-08-20 Analysis system for defect of pipe

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210110226A KR102535133B1 (en) 2021-08-20 2021-08-20 Analysis system for defect of pipe

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20230027924A KR20230027924A (en) 2023-02-28
KR102535133B1 true KR102535133B1 (en) 2023-05-26

Family

ID=85326559

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210110226A KR102535133B1 (en) 2021-08-20 2021-08-20 Analysis system for defect of pipe

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102535133B1 (en)

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011027592A (en) 2009-07-27 2011-02-10 Nippon Steel Engineering Co Ltd Piping wall surface inspection method and inspection apparatus
KR101747051B1 (en) * 2016-12-26 2017-06-14 한국가스공사 Nondestructive inspection method for pipe to correct residual magnetization effect
KR101944991B1 (en) * 2017-08-07 2019-02-01 주식회사 파이앤 Sensor module and carrier tool for exposed pipe inspection using the same
KR102256282B1 (en) 2019-12-06 2021-05-27 한국로봇융합연구원 Apparatus for analyzing pipe-defect

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101485782B1 (en) 2013-08-23 2015-01-26 한국원자력연구원 Robot for internal of pipeline
KR101686329B1 (en) * 2015-05-28 2016-12-14 성균관대학교산학협력단 Cable inspection apparatus and multi-channel cable inspection apparatus
US9927059B2 (en) 2015-10-14 2018-03-27 Ulc Robotics, Inc. System and method for pipe insertion in a pipeline
KR101986428B1 (en) * 2017-11-08 2019-09-30 한국로봇융합연구원 Pipe inspection robot
KR102043158B1 (en) * 2018-04-18 2019-11-12 한국원자력연구원 Pipe monitoring apparatus and method

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2011027592A (en) 2009-07-27 2011-02-10 Nippon Steel Engineering Co Ltd Piping wall surface inspection method and inspection apparatus
KR101747051B1 (en) * 2016-12-26 2017-06-14 한국가스공사 Nondestructive inspection method for pipe to correct residual magnetization effect
KR101944991B1 (en) * 2017-08-07 2019-02-01 주식회사 파이앤 Sensor module and carrier tool for exposed pipe inspection using the same
KR102256282B1 (en) 2019-12-06 2021-05-27 한국로봇융합연구원 Apparatus for analyzing pipe-defect

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230027924A (en) 2023-02-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP2275777B1 (en) Device and method for measuring object to be measured having hollow circular cylindrical shape
CN102841232B (en) Current sensor for electric wire
JP5746578B2 (en) Method and apparatus for inspecting winding state of sheet-like member
US20180003777A1 (en) Calibration and Monitoring for 3-Axis Magnetometer Arrays of Arbitrary Geometry
AU2016269258B2 (en) System and method for the prediction of leakage in a pipeline
EP3324180B1 (en) Defect measurement method and testing probe
CN1133433A (en) Contactless type railway vehicle wheel test device and method
KR102535133B1 (en) Analysis system for defect of pipe
JP2006317194A (en) Abnormality detector of multisensor signal and abnormality detecting method of multisensor signal
US10775346B2 (en) Virtual channels for eddy current array probes
US9772259B2 (en) Method for calibrating an X-ray testing system for a tire type and method for checking the position of cords in a tire
JP2007292563A (en) Testing apparatus and testing method
US20170038441A1 (en) Method and device for measuring a magnetic field distribution of a magnet along a main surface of said magnet
CN102356309A (en) Method and device for measuring the protrusion of bearing shells
US20230008848A1 (en) Method and apparatus for determining upvalue factors for expansion measurements on machine elements
US9841267B2 (en) Surface roughness sensor apparatus and processing tool structure using the same
RU2471145C1 (en) Method of controlling accuracy parameters of end faces of body of rotation type articles
JP2016173340A (en) Pipeline inspection device
CN104006781B (en) The computational methods of surface normal vector certainty of measurement
US11280637B2 (en) High performance magnetic angle sensor
JPH0555833B2 (en)
JP2018044796A (en) Magnetic flaw detector
KR102388330B1 (en) The nondestructive inspection robot system and method of controlling the same
KR20150047272A (en) Apparatus and method for defect detection
KR102539393B1 (en) System for measuring moving distance

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant