KR102631923B1 - 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치 - Google Patents

침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명에 따른 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치는, 상부에 분사 노즐이 구비된 캔 형태의 침투 탐상제 수납 용기의 상부에 결합되는 노즐 보조 장치로서, 상기 수납 용기의 상부에 착탈 가능하게 설치되는 고정 가이드 부재; 상기 고정 가이드 부재에 회전 가능하게 결합되며, 내주면이 상부로 갈수록 내경의 크기가 작아지는 구조로 이루어지며 상기 내주면에 암나사부가 구비된 회전 부재; 상기 암나사부에 맞물리는 수나사부를 구비하며, 상기 회전 부재의 회전에 따라 상기 회전 부재의 내주면을 따라 승강 가능하게 설치되며 상기 고정 가이드 부재에 회전가능하지 않게 설치된 복수의 승강 부재; 및 복수의 상기 승강 부재 사이에 삽입되며 상기 분사 노즐을 돔 형태로 덮도록 하면으로부터 오목하게 형성된 노즐 홈부가 구비되며 탄성 복원성이 있는 합성 수지제 다공성 스펀지 부재;를 포함한 것을 특징으로 한다.

Description

침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치{Sponge nozzle auxiliary device to prevrevent scattering of penetrant inspection agent}
본 발명은 침투 탐상 검사용 용액을 피검사체의 표면에 도포하는 노즐 보조 장치에 관한 것이다.
비파괴 검사는 제조 분야에서 공작물, 부재, 구조물 등을 파괴하지 않고 완전성이나 표면 상태, 균열 등을 검사하는 방법이다.
비파괴 검사 방법의 예로는 자기 탐상법, 방사선 투과법, 초음파 검사법, 침투 탐상법 등이 있다.
자기 탐상법은 강자성의 미세입자를 이용하여 제품의 결함을 검사하는 방법이다. 먼저 제품 표면 위에 이격된 전극을 접촉시켜 제품에 자기장을 가해준다. 그 상태에서, 강자성 입자를 직접(건식) 또는 물이나 기름에 타서(습식) 제품 표면에 분사한다. 이에 따라 분사된 강자성 입자가 제품 표면의 결함을 따라 모이는 것을 관찰할 수 있다. 이렇게 모인 입자들은 일반적으로 결함의 형상이나 크기를 나타낸다. 표면에서 깊지 않으면 표면 밑 결함도 이 방법으로 찾을 수 있다. 자기 탐상법을 수행하는 과정에서, 보다 명료한 관찰을 위해 염료로 채색된 입자가 사용되기도 한다.
방사선 투과법은 엑스선, 또는 방사성 동위원소를 이용하여, 제품 내부의 결함을 검사하는 방법이다. 산업 현장에서는 주로 용접부의 결함을 검사할 때 사용된다.
초음파 검사법은 제품에 가해진 초음파빔이 균열 같은 내부결함을 만나면 반사되는 성질을 이용하여 제품의 내부결함을 검사하는 방법이다. 검사용 초음파는 물, 기름, 글리세린, 그리스 같은 중간매질을 거쳐 검사물에 전달된다. 초음파검사법은 투과성과 감도가 우수하며, 기차바퀴, 압력용기, 금형 같은 대형 물체의 결함을 여러 방향에서 검사하는 데 사용된다.
침투 탐상법은 제품표면에 액체 형태의 침투 탐상제를 도포하여 표면의 열린 틈을 통해 내부로 침투되는 것을 조사하여, 표면균열, 겹친 부위, 기공과 같은 결함을 검사하는 방법이다. 침투 탐상제는 폭 0.1마이크로미터 정도의 작은 균열 속으로도 스며들 수 있다. 흔히 사용되는 침투 탐상제로는 자외선 불빛에서 형광을 발하는 형광침투 탐상제과 주로 붉은색 염료를 사용하여 표면에 뚜렷한 윤곽선을 나타내는 가시침투 탐상제가 있다. 침투 탐상법에서는 우선 검사할 표면을 깨끗이 세척하고 건조시킨 후, 침투 탐상제를 표면에 붓으로 바르거나 분무시킨다. 액체가 표면의 열린 틈 속으로 스며들기에 충분한 시간을 기다린 후, 표면에 남아 있는 액체를 물이나 용매로 닦아낸다. 그 다음, 현상제를 가하여 침투 탐상제가 거꾸로 표면으로 빠져나와 표면의 열린 틈 가장자리에 퍼지게 한다. 이를 가시침투 탐상제(직접) 또는 자외선을 비추어 형광침투 탐상제를 관찰함으로써 결함의 위치 및 크기를 검사한다.
이와 같은 검사법 중 침투 탐상법을 수행함에 있어서, 종래에는 선박, 압력 용기 등의 용접부 표면 건전성을 검사하기 위해 침투 탐상제를 용접부 폭 방향 양쪽으로 약 3cm씩 도포한다. 이 과정에서 침투 탐상제는 에어로졸 형태로 캔에 수납된 상태에서 노즐을 통해 분사된다. 그런데, 노즐에 의해 분사된 침투 탐상제는 현실적으로 검사 범위보다 넓게 도포될 수 밖에 없으므로 후처리 공정에서 침투 탐상제를 닦아내는 데 많은 시간이 소요되는 문제점이 있다. 이러한 문제점을 감소시키고자 천이나 붓에 침투 탐상제를 묻힌 후 용접부에 도포하기도 한다. 그러나 이 경우 인체에 유해한 침투 탐상제가 작업자의 손에 묻거나 호흡기를 통해 흡입되기도 하는 등의 문제가 있으며, 작업 공간을 오염시키는 문제가 있다.
001 KR 10-1996-0035014 A (1996.10.24)
본 발명의 목적은 상술한 바와 같은 문제점을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 에어로졸 형태로 분사되는 캔 수납 용기의 노즐에 결합되어 노즐을 통해 분사되는 침투 탐상제가 비산되지 않고 특정 부위에만 도포될 수 있도록 구조가 개선된 노즐 보조 장치를 제공하는 데 있다.
상기 목적을 달성하기 위해 본 발명에 따른 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치는, 상부에 분사 노즐이 구비된 캔 형태의 침투 탐상제 수납 용기의 상부에 결합되는 노즐 보조 장치로서,
상기 수납 용기의 상부에 착탈 가능하게 설치되는 고정 가이드 부재;
상기 고정 가이드 부재에 회전 가능하게 결합되며, 내주면이 상부로 갈수록 내경의 크기가 작아지는 구조로 이루어지며 상기 내주면에 암나사부가 구비된 회전 부재;
상기 암나사부에 맞물리는 수나사부를 구비하며, 상기 회전 부재의 회전에 따라 상기 회전 부재의 내주면을 따라 승강 가능하게 설치되며 상기 고정 가이드 부재에 회전가능하지 않게 설치된 복수의 승강 부재; 및
복수의 상기 승강 부재 사이에 삽입되며 상기 분사 노즐을 돔 형태로 덮도록 하면으로부터 오목하게 형성된 노즐 홈부가 구비되며 탄성 복원성이 있는 합성 수지제 다공성 스펀지 부재;를 포함한 점에 특징이 있다.
상기 고정 가이드 부재는 상기 승강 부재의 내측면을 향해 돌출 형성된 돌출 가이드를 구비하며,
상기 승강 부재의 내측면에는 상기 돌출 가이드를 수용하며 상기 승강 부재의 길이 방향으로 길게 형성된 승강 가이드 홈을 구비한 것이 바람직하다.
상기 스펀지 부재는 외력이 작용하지 않는 상태에서 원기둥 형상인 것이 바람직하다.
상기 고정 가이드 부재는 상기 수납 용기에 탄성적으로 고정되는 탄성 후크를 복수 구비하며,
상기 회전 부재는 상기 고정 가이드 부재로부터 이탈을 방지하는 이탈 방지턱을 구비한 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치는, 침투 탐상제가 수납된 캔 형태의 수납 용기의 상부에 착탈 가능하게 설치되어, 수납 용기의 분사 노즐로부터 분사되는 침투 탐상제의 비산을 방지함으로써 작업자를 보호하고, 침투 탐상제가 함침된 스펀지 부재의 크기를 조절하도록 구성됨으로써 피검사체 표면의 필요한 부위에 맞게 침투 탐상제를 도포할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 노즐 보조 장치의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 노즐 보조 장치의 분리 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다.
도 4는 도 3에서 승강 부재가 최대로 상승한 상태를 보여주는 도면이다.
도 5는 본 발명에 따른 노즐 보조 장치가 침투 탐상제 수납 용기에 결합된 상태를 보여주는 도면이다.
이하, 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 참조하면서 상세히 설명하기로 한다.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 노즐 보조 장치의 사시도이다. 도 2는 도 1에 도시된 노즐 보조 장치의 분리 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 Ⅲ - Ⅲ 선 단면도이다. 도 4는 도 3에서 승강 부재가 최대로 상승한 상태를 보여주는 도면이다. 도 5는 본 발명에 따른 노즐 보조 장치가 침투 탐상제 수납 용기에 결합된 상태를 보여주는 도면이다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본 발명의 바람직한 실시 예에 따른 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치(10, 이하 "스펀지 노즐 보조 장치"라 함)는 상부에 분사 노즐(110)이 구비된 캔 형태의 침투 탐상제 수납 용기(100)의 상부에 결합되는 노즐 보조 장치다.
상기 스펀지 노즐 보조 장치(10)는 고정 가이드 부재(20)와, 회전 부재(30)와, 승강 부재(40)와, 스펀지 부재(50)를 포함한다.
상기 고정 가이드 부재(20)는 상기 수납 용기(100)의 상부에 착탈 가능하게 설치된다. 상기 고정 가이드 부재(20)는 고정 몸체(22)와, 돌출 가이드(24)와, 탄성 후크(26)를 포함한다. 상기 고정 몸체(22)는 상기 수납 용기(100)의 상부 둘레를 따라 링 형태로 형성된다. 상기 돌출 가이드(24)는 상기 고정 몸체(22)의 상측에 배치된다. 상기 돌출 가이드(24)는 상기 고정 몸체(22)로부터 외측으로 돌출 형성된다. 더 구체적으로 상기 돌출 가이드(24)는 상기 고정 몸체(22)로부터 후술하는 승강 부재(40)의 내측면을 향해 돌출 형성된다. 상기 돌출 가이드(24)는 후술하는 승강 부재(40)가 상기 고정 몸체(22)에 대해 회전하지 못하도록 하는 동시에 일정한 경로를 따라 승강하도록 제한하는 구조물이다.
상기 탄성 후크(26)는 상기 고정 몸체(22)를 상기 수납 용기(100)에 탄성적으로 고정되도록 마련된 구조물이다. 상기 탄성 후크(26)는 외팔보 형태로 상기 고정 몸체(22)의 하방으로 돌출 형성된다. 상기 탄성 후크(26)는 복수 구비되는 것이 바람직하다. 상기 탄성 후크(26)는 상기 수납 용기(100)에 결합 또는 분리사 외측으로 탄성 변형되며, 상기 수납 용기(100)에 결합된 상태에서는 탄성 복원력에 의해 상기 수납 용기(100)에 가압된 상태로 고정된다.
상기 회전 부재(30)는 상기 고정 가이드 부재(20)에 회전 가능하게 결합된다. 더 구체적으로 상기 회전 부재(30)는 상기 고정 가이드 부재(20)의 상부에 결합된다. 상기 회전 부재(30)는 내주면이 상부로 갈수록 내경의 크기가 작아지는 구조로 이루어진다. 상기 회전 부재(30)의 내주면에는 암나사부(32)가 구비된다. 상기 회전 부재(30)는 상기 고정 가이드 부재(20)에 대해 승강하지 않고 제자리에서 회전되도록 설치된다. 상기 회전 부재(30)는 상기 고정 가이드 부재(20)와 결합된 상태에서 예기치 않게 상기 고정 가이드 부재(20)로부터 이탈되지 않도록 이탈 방지턱(34)을 구비하는 것이 바람직하다.
상기 승강 부재(40)는 막대 형상의 부재이다. 상기 승강 부재(40)의 외주면에는 상기 회전 부재(30)의 암나사부(32)에 맞물리는 수나사부(42)가 구비된다. 상기 승강 부재(40)는 상기 회전 부재(30)의 내주면에 나사결합 된다. 상기 승강 부재(40)의 내측면에는 상기 돌출 가이드(24)를 수용하는 승강 가이드 홈(44)이 구비된다. 상기 승강 가이드 홈(44)은 상기 승강 부재(40)의 길이 방향으로 길게 형성된다. 상기 승강 부재(40)는 상기 승강 가이드 홈(44)과 상기 돌출 가이드(24)의 결합에 의해 상기 회전 부재(30)의 회전시 상기 고정 가이드 부재(20)에 대해 회전되지 않으며, 상기 회전 부재(30)의 내주면을 따라 일정한 방향으로 승강 이동만 가능하다. 상기 승강 부재(40)는 복수 구비된다. 본 실시 예에서 상기 승강 부재(40)는 3개가 구비된다.
상기 스펀지 부재(50)는 외력이 작용하지 않는 상태에서 원기둥 형태의 구조물이다. 상기 스펀지 부재(50)는 복수의 상기 승강 부재(40) 사이에 삽입된다. 상기 스펀지 부재(50)는 상기 분사 노즐(110)을 돔 형태로 덮도록 하면으로부터 오목하게 형성된 노즐 홈부(52)가 구비된다. 상기 스펀지 부재(50)는 탄성 복원성이 있는 합성 수지제 다공성 구조물이다.
또한, 상기 승강 부재(40)의 상단의 높이는 상기 스펀지 부재(50)의 높이 보다 낮게 구성되는 것이 바람직하다. 예컨대, 상기 스펀지 부재(50)는 상기 승강 부재(40)의 높이 보다 10mm 내지 20mm 더 높게 형성되는 것이 바람직하다. 상기 스펀지 부재(50)가 상기 승강 부재(40)의 상단 높이 보다 높게 형성됨으로써 침투 탐상제를 용접 부위에 도포하는 과정에서 승강 부재(40)가 피검사체 또는 스펀지 부재(50)와 간섭이 일어나는 것을 방지할 수 있다.
이하에서는 상술한 바와 같은 구성요소를 포함한 스펀지 노즐 보조 장치(10)의 작용 효과를 침투 탐상제를 피검사체 표면에 도포하는 과정을 예로 들어 상세하게 설명하기로 한다.
선박, 압력 용기 등의 용접부 표면 건전성을 검사하기 위해 침투 탐상 검사를 수행한다. 침투 탐상 검사를 위해 용접부 폭 방향으로 약 3cm씩 침투 탐상제를 도포하여야 한다. 이를 위해 용접부 폭을 기준으로 침투 탐상제를 도포할 폭과 유사한 크기를 가지도록 상기 스펀지 부재(50)의 외경을 조절할 필요가 있다. 상기 스펀지 부재(50)의 외경의 크기를 조절하기 위해, 상기 스펀지 노즐 보조 장치(10)를 상기 수납 용기(100)의 상부에 결합된 상태에서, 상기 회전 부재(30)를 정방향 또는 역방향으로 회전시킨다. 이에 따라 상기 승강 부재(40)가 상승 또는 하강한다. 상기 승강 부재(40)는 콘 형태의 내주면을 따라 승강하게 되므로, 상기 승강 부재(40)가 상승함에 따라 복수의 승강 부재(40) 간 공간은 축소된다. 한편, 상기 승강 부재(40)가 하강함에 따라 복수의 승강 부재(40) 간 공간은 확장된다. 이에 따라, 상기 승강 부재(40)를 상승시키면 상기 스펀지 부재(50)를 가압함으로써 외부로 돌출되는 스펀지 부재(50)의 외경의 크기를 줄일 수 있다. 한편, 상기 승강 부재(40)를 하강시키면 상기 스펀지 부재(50)에 가해지는 외력이 감소함으로써 외부로 돌출되는 스펀지 부재(50)의 외경의 크기가 탄성 복원력에 의해 복원된다. 이와 같이 상기 회전 부재(30)를 정회전 또는 역회전 시킴으로써 상기 승강 부재(40)를 상승 또는 하강시켜 스펀지 부재(50)의 크기를 조절할 수 있다. 적당한 크기로 스펀지 부재(50)가 조절된 상태에서 상기 스펀지 부재(50)의 상방으로부터 막대 형상의 도구를 사용하여 분사 노즐(110)을 가압하면 상기 수납 용기(100)로부터 침투 탐상제가 분사된다. 이에 따라 분사된 침투 탐상제는 분사 노즐(110)을 덮고 있는 스펀지 부재(50)에 함침되며 외부로 비산되지 않는다. 이제, 침투 탐상제가 함침된 스펀지 부재(50)를 용접부에 접촉한 상태에서 용접부의 길이 방향을 따라 이동함으로써 정확한 폭으로 침투 탐상제를 도포할 수 있다.
이와 같이 본 발명에 따른 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치는, 침투 탐상제가 수납된 캔 형태의 수납 용기의 상부에 착탈 가능하게 설치되어, 수납 용기의 분사 노즐로부터 분사되는 침투 탐상제의 비산을 방지함으로써 작업자를 보호하고, 침투 탐상제가 함침된 스펀지 부재의 크기를 조절하도록 구성됨으로써 피검사체 표면의 필요한 부위에 맞게 침투 탐상제를 도포할 수 있는 효과를 제공한다.
이상, 본 발명을 바람직한 실시 예를 들어 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되지 않으며, 본 발명의 기술적 사상 내에서 당 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의하여 여러 가지 많은 변형이 가능함은 명백하다.
10 : 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치
20 : 고정 가이드 부재
22 : 고정 몸체
24 : 돌출 가이드
26 : 탄성 후크
30 : 회전 부재
32 : 암나사부
34 : 이탈 방지턱
40 : 승강 부재
42 : 수나사부
44 : 승강 가이드 홈
50 : 스펀지 부재
52 : 노즐 홈부
100 : 수납 용기
110 : 분사 노즐

Claims (4)

  1. 상부에 분사 노즐이 구비된 캔 형태의 침투 탐상제 수납 용기의 상부에 결합되는 노즐 보조 장치로서,
    상기 수납 용기의 상부에 착탈 가능하게 설치되는 고정 가이드 부재;
    상기 고정 가이드 부재에 회전 가능하게 결합되며, 내주면이 상부로 갈수록 내경의 크기가 작아지는 구조로 이루어지며 상기 내주면에 암나사부가 구비된 회전 부재;
    상기 암나사부에 맞물리는 수나사부를 구비하며, 상기 회전 부재의 회전에 따라 상기 회전 부재의 내주면을 따라 승강 가능하게 설치되며 상기 고정 가이드 부재에 회전가능하지 않게 설치된 복수의 승강 부재; 및
    복수의 상기 승강 부재 사이에 삽입되며 상기 분사 노즐을 돔 형태로 덮도록 하면으로부터 오목하게 형성된 노즐 홈부가 구비되며 탄성 복원성이 있는 합성 수지제 다공성 스펀지 부재;를 포함한 것을 특징으로 하는 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 고정 가이드 부재는 상기 승강 부재의 내측면을 향해 돌출 형성된 돌출 가이드를 구비하며,
    상기 승강 부재의 내측면에는 상기 돌출 가이드를 수용하며 상기 승강 부재의 길이 방향으로 길게 형성된 승강 가이드 홈을 구비한 것을 특징으로 하는 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 스펀지 부재는 외력이 작용하지 않는 상태에서 원기둥 형상인 것을 특징으로 하는 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 고정 가이드 부재는 상기 수납 용기에 탄성적으로 고정되는 탄성 후크를 복수 구비하며,
    상기 회전 부재는 상기 고정 가이드 부재로부터 이탈을 방지하는 이탈 방지턱을 구비한 것을 특징으로 하는 침투 탐상제 비산 방지용 스펀지 노즐 보조 장치.
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