KR200163142Y1 - Sleeve tube position detection circuit in the heat exchange tube using eddy current test - Google Patents

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Abstract

본 고안은 일정한 속도로 증기발생기 전열관 내부를 검색하는 ECT 탐침자를 사용하여 증기발생기 전열관에 레이저 용접을 위하여 삽입된 슬리브 튜브와 확관된 부위의 위치를 정확히 검출하여 데이타 수집보드를 장착한 자동화된 컴퓨터 시스템에 그 위치를 알려주기 위한 회로이다. 슬리브 튜브 위치 포착의 자동화를 위하여 고안된 본 회로는 주파수의 대역 제한과 절대평균값 기법을 사용하여 잡음이나 기타 미세한 결함에 대해서는 둔감하고 슬리브 튜브의 시작 위치와 확관 위치에서는 민감하게 시스템을 구성하였으며 차동형 ECT 탐침자의 브리지 회로의 양단 전압차와 절대값을 사용하여 전열관 내부의 떠오름(lift-off) 효과에 민감하도록 구성하여 자동화에 의한 실시간 검출이 용이하게 고안된 와전류 탐침자(eddy current testing)를 이용한 슬리브 튜브의 위치 검출회로이다.The present invention uses an ECT probe that searches inside the steam generator heat pipe at a constant speed, and automatically detects the position of the sleeve tube inserted into the steam generator heat pipe for laser welding and the location of the expanded part. This is a circuit for telling the location. Designed to automate sleeve tube position acquisition, the circuit uses frequency band-limiting and absolute-average techniques to be insensitive to noise and other minor defects, and to make the system sensitive to the starting and expanding positions of the sleeve tube and differential ECT probes. The sleeve tube using eddy current testing is designed to be sensitive to the lift-off effect inside the heat pipe by using the voltage difference and absolute value of both ends of the bridge circuit. Position detection circuit.

Description

와전류 탐침자를 이용한 전열관 내부에서 슬리브(sleeve) 튜브의 위치 검출 회로Position detection circuit of the sleeve tube inside the heat pipe using the eddy current probe

본 고안은 와전류 탐침자를 이용한 전열관 내부에서 슬리브(sleeve) 튜브의 위치 검출회로에 관한 것으로 더 상세하게는 원자력 발전소에서 방사선 누출사고의 가능성이 가장 큰 부분인 증기발생기의 수천개의 전열관 중 파손된 전열관 부분을 보수하기 위한 레이저를 이용한 슬리브 튜브 용접 시스템 개발의 자동화 구성 일부로 개발되었다.The present invention relates to a position detection circuit of a sleeve tube in a heat pipe using an eddy current probe. More specifically, a broken heat pipe part among thousands of heat pipes of a steam generator, which is the most likely part of radiation leakage in a nuclear power plant. It was developed as part of the automated configuration of the development of a sleeve tube welding system using lasers for repairing.

원자력 발전소에서 증기발생기는 원자로에서 유입되는 고온, 고압의 고준위 방사성 물질이 함유된 1차측 계통과 증기 생성을 위한 2차측 계통이 전열관을 사이에 두고 만나는 곳으로, 1차측 계통의 열이 2차측 냉각수로 전달되어 증기가 생성되며 여기서 발전된 증기로써 터어빈을 구동하는 일종의 열교환 장치이다. 여기서 증기발생기 내부에 있는 수천개의 전열관들에 의해 열교환이 이루어지며 동시에 방사능의 차폐기능을 하게 된다. 따라서 이 전열관 파손의 경우는 원자력 발전소 전체의 열효율을 떨어뜨릴 뿐만 아니라 방사성 누출사고의 위험성을 가지고 있으므로 파손된 전열관을 완벽하게 수리하는 기술을 개발함으로써 증기발생기의 교체(200억 이상 소요)없이 반영구적으로 사용할 수 있도록 증기발생기 전열관 보수 공정의 개발은 대단히 중요하다. 레이저를 이용한 슬리브 튜브 용접 시스템은 도 1과 같이 파손된 전열관의 위치에 길이 30cm 정도의 슬리브 튜브를 삽입하여 결함 부위 양쪽에 대해 슬리브 확관을 수행하여 확관된 부위에 대하여 레이저 용접을 수행하는 장치이다. 본 용접 공정에서 레이저 용접의 수행을 위하여 전열관에 삽입된 슬리브 튜브의 위치를 정확히 검출하는 것은 대단히 중요하다.In nuclear power plants, steam generators are where the primary system containing high-temperature, high-pressure, high-level radioactive material from the reactor and the secondary system for generating steam meet with heat pipes in between. Steam is generated and is a kind of heat exchanger that drives the turbine with the generated steam. Here, the heat exchange is performed by the thousands of heat pipes inside the steam generator, and at the same time serves as a shielding of the radiation. Therefore, this heat pipe breakage not only reduces the thermal efficiency of the entire nuclear power plant, but also has the risk of radioactive leakage accidents. Therefore, by developing a technology to completely repair the broken heat pipes, it is possible to semi-permanently replace the steam generator (more than 20 billion won). The development of steam generator tube repair processes for use is of great importance. The sleeve tube welding system using a laser is a device for performing laser welding on the expanded portion by inserting a sleeve tube having a length of about 30 cm into the position of the broken heat transfer tube as shown in FIG. In the present welding process, it is very important to accurately detect the position of the sleeve tube inserted in the heat transfer tube for performing laser welding.

ECT(eddy current testing)는 측정 대상물체의 전기전도도의 변화를 이용하며 원자력 발전소에서는 주로 증기발생기의 전열관, 터빈 블레이드 등에서 발생하는 미세한 결함을 검출하기 위하여 주로 사용되고 있다. 전열관 검사를 예로 들면 검사 코일에 교류 전류가 흐르면 자장이 형성되고 이에 의한 와전류가 전열관벽을 따라 흐르게 되는데 차동형 두 코일에 의한 와전류는 서로 상반되는 방향으로 형성되므로 건전한 재료 부분에서는 서로 상쇄되나 재료의 전기적 성질, 즉 전기전도도나 자기투자율의 변화가 발생하는 경우에는 신호가 발생하게 된다. 따라서 결함의 깊이와 크기에 따른 전기전도도의 변화와 직접 연관되어 신호의 크기 및 위상각이 변화하게 되므로 코일 전압과 위상각의 변화를 측정하면 결함의 크기와 방향을 알 수 있다.ECT (eddy current testing) is used to change the electrical conductivity of the object to be measured and is mainly used in nuclear power plants to detect minute defects occurring in the heat generator tube, turbine blades, etc. of the steam generator. For example, in the case of a heat pipe inspection, when an alternating current flows in the inspection coil, a magnetic field is formed, and the eddy current flows along the heat pipe tube wall. A signal is generated when there is a change in the property, ie the electrical conductivity or the magnetic permeability. Therefore, since the magnitude and phase angle of the signal are directly related to the change in electrical conductivity according to the depth and magnitude of the defect, the magnitude and direction of the defect can be determined by measuring the change in the coil voltage and the phase angle.

그리고 종래 ECT회로를 이용한 결함 검출은 주로 오실로스코프 등의 계측 장비를 사용하여 도 2와 같이 신호발생기에서 발생하는 200KHz-800KHz 정도의 사인파 입력에 대하여 와전류 탐침자(edd current probe) a, b 양단에서 발생되는 두 신호를 계측기의 리사쥬 평면에서 합성시켜 얻어지는 합성신호의 모양, 궤적, 위상각등의 관계를 분석하여 미세한 결함의 형태와 깊이를 검출한다.Defect detection using a conventional ECT circuit is mainly generated at both ends of the edd current probes a and b for a sine wave input of about 200KHz-800KHz generated from the signal generator as shown in FIG. 2 using measurement equipment such as an oscilloscope. The shape and the depth of the defect are detected by analyzing the relationship between the shape, the trajectory, and the phase angle of the synthesized signal obtained by synthesizing the two signals in the Lissajous plane of the instrument.

그러나 본 고안의 사용되는 레이저를 이용한 슬리브 용접 시스템에서의 ECT용도는 용접을 위하여 삽입된 슬리브 튜브의 정확한 위치 파악을 목적으로 한다. 그러므로 고안된 본 회로는 전열관에 있는 미세한 결함이나 전열관을 지지하는 외부의 지지관에 대해서는 둔감하고 삽입된 슬리브 튜브에 대해서는 대단히 민감하도록 개발되었다. 본 고안에 사용되는 ECT 탐침자는 직경 7/8"(22.4mm) 혹은 3/4"(19.1mm) 튜브내에 삽입되는 레이저 용접용 헤드에 함께 부착되며 차동형 ECT 탐침자를 사용하여 브리지 회로의 양편에서 균형을 유지함으로써 탐침자 이동, 온도변화 및 점진적인 형태의 변화 등에 의한 간섭을 감소시킬 수 있다.However, the ECT use in the laser sleeve welding system used in the present invention aims at accurate positioning of the sleeve tube inserted for welding. Therefore, the designed circuit was developed to be insensitive to minute defects in the heat pipe or external support pipe supporting the heat pipe, and very sensitive to the inserted sleeve tube. The ECT probe used in the present invention is attached together to a laser welding head inserted into a 7/8 "(22.4mm) or 3/4" (19.1mm) tube and balanced on both sides of the bridge circuit using a differential ECT probe. Interference can be reduced by maintaining probe movement, temperature changes, and gradual changes in shape.

제1도는 결함이 있는 전열관에서의 슬리브 튜브1 is a sleeve tube in a defective heat pipe

제2도는 차동형 ECT 회로2 is a differential ECT circuit

제3도는 슬리브 튜브 위치 검출을 위한 시스템 구성도3 is a system diagram for detecting sleeve tube position

제4도는 전열관 내 슬리브 튜브 위치 검출 회로4 is a sleeve tube position detection circuit in the heat pipe

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for the main parts of the drawings

a' : 연산증폭기 1 : 신호발생기a ': operational amplifier 1: signal generator

2 : ECT 탐침자 3, 9 : 버퍼2: ECT probe 3, 9: buffer

4 : 차동증폭기 5, 7, 10 : HPF(high pass filter)4: differential amplifier 5, 7, 10: high pass filter (HPF)

6, 12 : 절대평균회로 8, 13 : LPE(low pass filter)6, 12: absolute average circuit 8, 13: LPE (low pass filter)

11 : 증폭기 14 : 데드 존(Dead-Zone) 회로11 Amplifier 14 Dead-Zone Circuit

본 고안은 증기발생기 전열관 내부에 전열관 결함 보수 용접을 위하여 삽입한 슬리브 튜브의 위치를 검출하는 장치 중 슬리브 튜브 위치검출 회로에 있어서,The present invention is in the sleeve tube position detection circuit of the apparatus for detecting the position of the sleeve tube inserted for the repair of the heating tube defect repair inside the steam generator heat pipe,

신호발생기(1)에서 공급하는 사인파를 입력으로 이용하여 전열관 내부의 전기전도도 변화로 유도되는 차동형 ECT 탐침자(2) 브리지 회로의 양단전압신호를 안정화 시키는 두 버퍼회로(3)와,Two buffer circuits (3) for stabilizing voltage signals at both ends of the differential ECT probe (2) bridge circuit induced by a change in electrical conductivity inside the heat pipe by using a sine wave supplied from the signal generator (1),

안정화된 두 버퍼회로(3)의 출력을 응용전압 범위로 진폭을 조정하는 차동증폭기회로(4)와,A differential amplifier circuit 4 for adjusting the amplitude of the stabilized two buffer circuits 3 to an application voltage range,

진폭이 조정된 차동증폭기회로(4)의 출력에서 잡음 성분인 직류 성분을 제거하는 고주파통과필터(HPF) 회로(5)와,A high frequency pass filter (HPF) circuit 5 for removing a direct current component, which is a noise component, from the output of the amplitude-adjusted differential amplifier circuit 4,

고주파통과필터(HPF) 회로(5)의 출력을 절대평균값을 갖는 전기신호로 변환하여 이 신호를 컴퓨터에 장착된 제한된 샘플링 속도를 갖는 데이터수집보드가 이용할 수 있도록 하는 절대평균회로(6)와,An absolute average circuit 6 for converting the output of the high frequency pass filter (HPF) circuit 5 into an electrical signal having an absolute average value so that the signal can be used by a data acquisition board having a limited sampling rate mounted on a computer;

절대평균회로(6)의 출력신호에서 고정된 슬리브튜브의 두께에 의하여 발생하는 전기신호의 진폭 변화분은 보존하고 잡음인 직류 성분을 제거하는 고주파통과필터(HPF) 회로(7)와,A high frequency pass filter (HPF) circuit 7 for preserving the amplitude variation of the electrical signal generated by the thickness of the fixed sleeve tube in the output signal of the absolute average circuit 6 and removing the noise DC component;

고주파통과필터(HPF)회로(7)의 출력신호에 대해 100Hz이상의 교류성분을 제거하여 전열관 내부에 삽입된 고정된 크기(직경, 두께)의 슬리브 튜브에서 시작위치 검출의 효율을 높여주는 저주파통과필터(LPF)회로(8) 및Low frequency filter which improves the efficiency of detecting the starting position in the fixed size (diameter, thickness) sleeve tube inserted inside the heat pipe by removing the AC component of 100Hz or more with respect to the output signal of the high frequency filter (HPF) circuit (7). (LPF) circuit (8) and

차동형 ECT 탐침자(2) 브리지회로의 한쪽 출력값을 안정화 시키는 버퍼회로(9)와,A buffer circuit 9 for stabilizing one output value of the differential ECT probe 2 bridge circuit,

버퍼회로(9)의 출력에 대해 잡음인 직류성분을 제거하는 고주파통과필터(HPF) 회로(10)와,A high frequency pass filter (HPF) circuit 10 for removing a direct current component that is noisy with respect to the output of the buffer circuit 9,

고주파통과필터 회로(10)의 출력을 응용전압범위로 진폭을 조정하는 증폭기회로(11)와,An amplifier circuit 11 for adjusting the amplitude of the output of the high frequency pass filter circuit 10 to an application voltage range,

증폭기회로(11)의 출력을 전열관 내부직경에 비례하는 절대평균값으로 변환하여 제한된 샘플링 속도를 갖는 데이터 수집보드가 이용할 수 있도록하는 절대평균회로(12)와,An absolute average circuit 12 for converting the output of the amplifier circuit 11 into an absolute average value proportional to the inner diameter of the heat pipe and making the data collection board having a limited sampling rate available;

절대평균회로(12)의 출력에 섞인 잡음성분인 리플을 제거하여 안정된 신호로 만들어 주는 저주파 통과필터(LPF) 회로(13)와,A low pass filter (LPF) circuit 13 for removing a ripple that is a noise component mixed into the output of the absolute average circuit 12 to produce a stable signal;

튜브 내부의 직경 크기에 비례하는 저주파 통과 필터(LPF)회로(13)의 출력신호에서 고정된 직경과 두께를 갖는 슬리브 튜브에 의한 변화만을 강조하기 위하여 일정한 크기의 직류성분을 제거하는 데드존 회로(14)로 구성된다.Dead zone circuit for removing DC component of constant size to emphasize only the change by the sleeve tube having fixed diameter and thickness in the output signal of the low pass filter (LPF) circuit 13 which is proportional to the diameter inside the tube. 14).

이하 본 고안은 첨부된 도면에 의거하여 자세히 설명하겠다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 3은 ECT를 사용하여 전열관 내에 삽입된 슬리브 튜브의 위치 검출을 위하여 개발된 시스템의 개략도이다. 차동형 ECT 탐침자(e)는 신호발생기(d)에 의하여 정현사인파를 공급받으며 컴퓨터(a)에 의하여 제어되는 인입인출기(pusher-puller, c)에 의하여 전열관 내부를 일정한 속도로 움직이면서 내부의 상태를 검색한다. 본 고안의 슬리브 튜브위치 검출회로(f)는 전열관 내부의 전기전도도 변화에 대한 ECT 탐침자 브리지 회로 양단에 유기되는 전압을 검출하여 전열관 내경의 크기에 비례하는 전압값과 전열관 내부 전기전도도의 변화량을 검출한다. 전압레벨검출 및 트리거 회로(g)는 전기전도도의 변화량 즉 슬리브 튜브 위치검출회로(f)의 출력값(도 4의 V1, V2)이 설정된 전압값보다 크고 설정된 시간내에 확관된 위치에 해당되는 전압패턴이 검출되면 트리거 신호를 발생한다. 컴퓨터(a)의 주운영 프로그램은 데이타 수집보드(b)를 사용하여 일정한 주기마다 전압레벨 검출 및 트리거 회로(g)의 출력을 감시하여 트리거 신호 발생기 그 순간의 ECT 탐침자 위치 및 슬리브 튜브의 위치와 그 순간의 슬리브 튜브위치 검출회로(f)의 출력 Vo1과 Vo2의 신호를 모니터상에 디스플레이 한다.3 is a schematic diagram of a system developed for detecting the position of a sleeve tube inserted into a heat pipe using ECT. The differential ECT probe (e) is supplied with a sinusoidal wave by the signal generator (d) and moves inside the heat pipe at a constant speed by a pusher-puller (c) controlled by the computer (a). Search. The sleeve tube position detection circuit (f) of the present invention detects the voltage induced across the ECT probe bridge circuit for the electrical conductivity change in the heat pipe, and changes the voltage value proportional to the size of the heat pipe diameter and the electric conductivity inside the heat pipe. Detect. The voltage level detection and trigger circuit g corresponds to a position where the amount of change in electrical conductivity, that is, the output value of the sleeve tube position detection circuit f (V 1 , V 2 of FIG. 4) is greater than the set voltage value and expanded within the set time. When a voltage pattern is detected, a trigger signal is generated. The main operating program of the computer (a) uses the data acquisition board (b) to monitor the voltage level detection and output of the trigger circuit (g) at regular intervals so that the position of the ECT probe and the position of the sleeve tube at the moment of the trigger signal generator The signals of the outputs Vo1 and Vo2 of the sleeve tube position detection circuit f at that moment are displayed on the monitor.

전열관 내부 슬리브 튜브 위치 포착의 자동화를 위하여 고안된 도 3의 본 고안은 주파수 대역 제한과 절대평균값 기법을 사용하여 잡음이나 미세한 결함 및 전열관 외부의 지지관 등에 대해서는 둔감하고 슬리브 튜브의 시작 위치와 확관 부위에서는 민감하도록 시스템을 구성하였으며 차동형 ECT 탐침자를 사용하여 전열관 내경의 크기에 비례하는 절대값과 내경의 변화분을 나타내는 브리지 회로의 양단 전압차를 이용하여 전열관 내부의 떠오름(lift-off)효과에 민감하도록 구성 하여 자동화가 용이하게 고안되었다.Designed for automating the acquisition of the sleeve tube inner sleeve tube position, the present invention of FIG. 3 uses frequency band limiting and absolute averaging techniques to be insensitive to noise, microscopic defects, support tubes outside the tube, and at the start and extension of the sleeve tube. The system is configured to be sensitive, and the differential ECT probe is used to be sensitive to the lift-off effect inside the heat pipe by using the voltage difference between the bridge circuit which represents the absolute value and the change of the inside diameter in proportion to the size of the heat pipe. It is designed to be easy to automate.

도 4의 신호발생기(1)는 일반적으로 ECT 검사에서 사용된 100Hz-400KHz 정도의 사인파를 발생시킨다. 이에 차동형 ECT 탐침자(2)의 브리지 회로 양단에는 전열관 내부의 전기전도도 변화의 차이 전압값이 유도된다. 이 유도된 전압을 연산증폭기(a')를 활용하여 구성한 버퍼(3)를 사용하여 안정시킨 후 차동증폭기(4)를 사용하여 자동화를 위한 소신호 응용 전압 범위로 신호를 증폭시킨다. 본 고안에서는 100KHz 이상의 교류신호의 입력에 대한 ECT 탐침자 브리지 회로 양단의 교류 유도전압간의 전압값과 위상차를 정보로 원하므로 차동증폭기(4)의 출력단에서 유도되는 DC 성분은 의미가 없으므로 HPF(high pass filter)(5)를 사용하여 제거하였다. 전열관 내부의 전기 전도도의 차이값에 비례하는 HPF(high pass filter)(5) 출력단의 신호는 신호발생기의 입력신호와 같은 주파수 값을 갖고 있으므로 레이저 슬리빙 용접 시스템의 자동화에 실시간으로 응용하기가 용이하지 않다. 데이타 수집보드를 장착한 컴퓨터 시스템의 주 운영 프로그램은 샘플링 속도와 데이타 신호처리 속도에 한계가 있다. 그러므로 본 고안에서는 절대평균회로(60)를 사용하여 HPF(high pass filter) 회로의 출력 신호를 절대 평균값으로 변경하여 컴퓨터 시스템의 제한된 샘플링 속도에서도 시스템 구성이 용이하도록 구성하였다. 전열관 내부에서 슬리브 튜브의 시작위치와 확관 부위에서의 전기전도도 변화분을 차동형 ECT 탐침자 브리지 회로 양단 전압차이값 변화를 한 요소로 이용하여 자동 검출하고자 하는 본 고안에서는 절대평균 회로(6)의 출력신호에서 유도되는 직류 성분은 의미가 없으므로 HPF(high pass filter)(7)를 사용하여 제거하였다. 본 고안은 전열관 내부에 존재하는 결함과 외부에서 전열관을 지지하는 지지관 등의 검출을 목적으로 하지 않고, 고정된 크기(직경, 두께, 길이)를 갖는 슬리브 튜브의 시작위치와 확관 부위에서의 튜브 직경변화율 검출을 목적으로 하므로 다시 LPF(low pass filter)(8)를 사용하여 100Hz 이상의 교류신호를 차단한 결과 튜브내부에서의 떠오름(lift-off) 효과에 더욱 민감하였고 시스템의 자동화 구성이 용이하였다.The signal generator 1 of FIG. 4 generally generates a sine wave of about 100 Hz-400 KHz used in the ECT test. Accordingly, the difference voltage value of the change in the electrical conductivity inside the heat pipe is induced at both ends of the bridge circuit of the differential ECT probe 2. The induced voltage is stabilized using the buffer 3 configured by using the operational amplifier a ', and then the signal is amplified to a small signal application voltage range for automation using the differential amplifier 4. In this design, since the voltage value and the phase difference between the AC induced voltages across the ECT probe bridge circuit for the input of AC signal of 100KHz or more are used as information, the DC component induced at the output terminal of the differential amplifier 4 has no meaning, so HPF (high pass filter) (5). The signal at the high pass filter (5) output stage, which is proportional to the difference in the electrical conductivity inside the heat pipe, has the same frequency value as the input signal of the signal generator, making it easy to apply in real time to the automation of the laser sleeving welding system. Not. The main operating program of a computer system equipped with a data acquisition board is limited in sampling rate and data signal processing speed. Therefore, in the present invention, the absolute average circuit 60 is used to change the output signal of the HPF (high pass filter) circuit to the absolute average value so that the system configuration is easy even at the limited sampling rate of the computer system. The output of the absolute average circuit (6) is designed to automatically detect the change in electrical conductivity at the start position and expansion of the sleeve tube inside the heat pipe using the change in voltage difference across the differential ECT probe bridge circuit as a factor. The direct current component induced in the signal is meaningless and was removed using a high pass filter (HPF) (7). The present invention does not aim to detect defects existing inside the heat transfer tubes and support tubes that support the heat transfer tubes from the outside, and the tube at the starting position and expansion portion of the sleeve tube having a fixed size (diameter, thickness, and length). Since the purpose of detecting the rate of change of diameter is to use the low pass filter (LPF) (8) to cut off the AC signal above 100Hz, it is more sensitive to the lift-off effect inside the tube and the system is easy to configure. .

본 고안에서는 또한 전열관 내부의 직경 변화를 직류값으로 변환하여 이 값의 변화를 슬리브 튜브 및 확관부위의 위치 판정을 위한 한 요소로 선정하였다. 튜브 내부의 전기전도도 변화에 대응하는 ECT 탐침자(2) 브리지 회로의 한쪽 출력값을 버퍼회로(9)로 안정화시킨 후 HPF(high pass filter)(10)를 사용하여 입력신호에 대하여 전열관 내부의 직경 변화를 나타내는 정보인 교류신호만을 선택한다. 그리고 이 신호를 컴퓨터에 의하여 자동화가 용이한 전압범위로 증폭기회로(11)로 증폭 시킨다. 데이타 수집보드를 이용한 디지탈 신호처리의 용이함을 위하여 절대 평균회로(12)를 이용하여 직경의 변화에 대한 신호를 절대전압값으로 변환한다. 이 튜브내부의 직경의 변화 혹은 전기전도도의 변화를 반영하는 이 신호는 작은 리플 신호를 함유하고 있는데 이를 LPF(low pass filter, 13)를 사용하여 안정된 신호로 만들어 자동화된 신호판정에 시스템 구성이 용이하도록 구성하였다. 절대평균회로(12)의 출력신호는 기본적으로 일정한 크기의 직류(DC) 성분이 존재하는데 이는 일정한 크기(22.4mm 혹은 19.1mm)의 직경인 전열관 튜브에서 직경의 변화 영역이 아닌 공통으로 갖고 있는 직경의 크기에 비례하는 신호이다. 본 고안에서는 직경의 내부의 변화를 상대적으로 더욱 분명이 디스플레이 하기 위하여 데드 존(Dead-Zone)(14) 회로를 사용하여 일정한 크기의 직류 성분을 제거하였다.In the present invention, the change of the diameter inside the heat pipe was converted into a direct current value, and the change was selected as a factor for determining the position of the sleeve tube and the expansion part. After stabilizing one output value of the ECT probe (2) bridge circuit corresponding to the change in conductivity inside the tube with the buffer circuit (9), the diameter of the inside of the heat transfer tube with respect to the input signal using the HPF (high pass filter) 10 is used. Only the AC signal that is information indicating a change is selected. The signal is amplified by the computer into the amplifier circuit 11 in a voltage range that is easy to automate. In order to facilitate digital signal processing using a data acquisition board, an absolute average circuit 12 is used to convert a signal for a change in diameter into an absolute voltage value. Reflecting the change in the inner diameter of the tube or the change in electrical conductivity, this signal contains a small ripple signal, which is then stabilized using a low pass filter (LPF), making it easy to configure the system for automated signal determination. It was configured to. The output signal of the absolute average circuit 12 basically has a direct current (DC) component of a constant size, which is a common diameter, not a change region of the diameter, in a heat pipe tube having a constant size (22.4 mm or 19.1 mm). The signal is proportional to the magnitude of. In the present invention, in order to more clearly display the change of the inside of the diameter, the dead-zone (14) circuit was used to remove the constant DC component.

이와 같이 된 본 고안은 전열관 내부의 미세한 결함이나 외부의 지지관에 대하여는 둔감하고 삽입된 슬리브 튜브에 대하여는 대단히 민감하여 탐침자 이동, 온도변화 및 점진적인 형태의 변화 등에 의한 간섭을 감소시킬 수 있는 효과가 있는 것이다.The present invention has the effect of reducing interference caused by probe movement, temperature change and gradual change due to insensitive to minute defects inside the heat transfer tube or insensitive to external support tube and very sensitive to the inserted sleeve tube. It is.

Claims (1)

증기발생기 전열관 내부에 전열관 결함 보수 용접을 위하여 삽입한 슬리브 튜브의 위치를 검출하는 장치 중 슬리브 튜브 위치검출 회로에 있어서,In the sleeve tube position detection circuit of the device for detecting the position of the sleeve tube inserted in the steam generator heat pipe for the repair of heat pipe defect repair, 신호발생기(1)에서 공급하는 사인파를 입력으로 이용하여 전열관 내부의 전기전도도 변화로 유도되는 차동형 ECT 탐침자(2) 브리지 회로의 양단전압신호를 안정화 시키는 두 버퍼회로(3)와,Two buffer circuits (3) for stabilizing voltage signals at both ends of the differential ECT probe (2) bridge circuit induced by a change in electrical conductivity inside the heat pipe by using a sine wave supplied from the signal generator (1), 안정화된 두 버퍼회로(3)의 출력을 응용전압 범위로 진폭을 조정하는 차동증폭기회로(4)와,A differential amplifier circuit 4 for adjusting the amplitude of the stabilized two buffer circuits 3 to an application voltage range, 진폭이 조정된 차동증폭기회로(4)의 출력에서 잡음 성분인 직류 성분을 제거하는 고주파통과필터(HPF) 회로(5)와,A high frequency pass filter (HPF) circuit 5 for removing a direct current component, which is a noise component, from the output of the amplitude-adjusted differential amplifier circuit 4, 고주파통과필터(HPF) 회로(5)의 출력을 절대평균값을 갖는 전기신호로 변환하여 이 신호를 컴퓨터에 장착된 제한된 샘플링 속도를 갖는 데이터수집보드가 이용할 수 있도록 하는 절대평균회로(6)와,An absolute average circuit 6 for converting the output of the high frequency pass filter (HPF) circuit 5 into an electrical signal having an absolute average value so that the signal can be used by a data acquisition board having a limited sampling rate mounted on a computer; 절대평균회로(6)의 출력신호에서 고정된 슬리브튜브의 두께에 의하여 발생하는 전기신호의 진폭 변화분은 보존하고 잡음인 직류 성분을 제거하는 고주파통과필터(HPF) 회로(7)와,A high frequency pass filter (HPF) circuit 7 for preserving the amplitude variation of the electrical signal generated by the thickness of the fixed sleeve tube in the output signal of the absolute average circuit 6 and removing the noise DC component; 고주파통과필터(HPF)회로(7)의 출력신호에 대해 100Hz이상의 교류성분을 제거하여 전열관 내부에 삽입된 고정된 크기(직경, 두께)의 슬리브 튜브에서 시작위치 검출의 효율을 높여주는 저주파통과필터(LPF)회로(8) 및Low frequency filter which improves the efficiency of detecting the starting position in the fixed size (diameter, thickness) sleeve tube inserted inside the heat pipe by removing the AC component of 100Hz or more with respect to the output signal of the high frequency filter (HPF) circuit (7). (LPF) circuit (8) and 차동형 ECT 탐침자(2) 브리지회로의 한쪽 출력값을 안정화 시키는 버퍼회로(9)와,A buffer circuit 9 for stabilizing one output value of the differential ECT probe 2 bridge circuit, 버퍼회로(9)의 출력에 대해 잡음인 직류성분을 제거하는 고주파통과필터(HPF) 회로(10)와,A high frequency pass filter (HPF) circuit 10 for removing a direct current component that is noisy with respect to the output of the buffer circuit 9, 고주파통과필터 회로(10)의 출력을 응용전압범위로 진폭을 조정하는 증폭기회로(11)와,An amplifier circuit 11 for adjusting the amplitude of the output of the high frequency pass filter circuit 10 to an application voltage range, 증폭기회로(11)의 출력을 전열관 내부직경에 비례하는 절대평균값으로 변환하여 제한된 샘플링 속도를 갖는 데이터 수집보드가 이용할 수 있도록하는 절대평균회로(12)와,An absolute average circuit 12 for converting the output of the amplifier circuit 11 into an absolute average value proportional to the inner diameter of the heat pipe and making the data collection board having a limited sampling rate available; 절대평균회로(12)의 출력에 섞인 잡음성분인 리플을 제거하여 안정된 신호로 만들어 주는 저주파 통과필터(LPF) 회로(13)와,A low pass filter (LPF) circuit 13 for removing a ripple that is a noise component mixed into the output of the absolute average circuit 12 to produce a stable signal; 튜브 내부의 직경 크기에 비례하는 저주파 통과 필터(LPF)회로(13)의 출력신호에서 고정된 직경과 두께를 갖는 슬리브 튜브에 의한 변화만을 강조하기 위하여 일정한 크기의 직류성분을 제거하는 데드존 회로(14)로 구성된 것을 특징으로 하는 와전류 탐침자를 이용한 전열관 내부에서 슬리브 튜브의 위치검출 회로.Dead zone circuit for removing DC component of constant size to emphasize only the change by the sleeve tube having fixed diameter and thickness in the output signal of the low pass filter (LPF) circuit 13 which is proportional to the diameter inside the tube. Position detecting circuit of the sleeve tube in the heat transfer tube using the eddy current probe, characterized in that consisting of 14).
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