KR20020016972A

KR20020016972A - 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을측정하기 위한 개폐형 와전류 탐촉자

Info

Publication number: KR20020016972A
Application number: KR1020000049999A
Authority: KR
Inventors: 김영주; 이승석
Original assignee: 정명세; 한국표준과학연구원
Priority date: 2000-08-28
Filing date: 2000-08-28
Publication date: 2002-03-07
Also published as: KR100345349B1

Abstract

본 발명에 의하면, 각종 플랜트 등에 이미 설비되어 있는 금속제 파이프, 환봉, 판재 등에 내재되어 있는 결함을 효과적으로 측정하기 위한 개폐형 와전류 탐촉자가 제공된다.

본 발명의 개폐형 와전류 탐촉자는, 상부 케이스와 하부 케이스로 이루어지며 힌지에 의해 개폐될 수 있는 케이스와, 상부 케이스와 하부 케이스의 경계선 상에서 좌우 양쪽에 각각 형성되어서 상부 케이스가 하부 케이스에 닫혀졌을 때에 하나의 원형 구멍을 이루는 반원형의 홈과, 케이스의 내부에 위치하고 있으며 상하부가 분리되어 개폐 가능한 중공(中空)의 원통형으로 된 여기코일용 구조체에 감겨져 있는 여기코일과, 케이스의 내부에 위치하고 있으며 상하부가 분리되어 개폐 가능한 중공의 원통형으로 된 센서용 구조체의 외주를 따라서 배열되어 있는 다수의 센서와, 여기코일로부터의 전선 및 센서로부터의 전선과 연결되어 있으며 케이스의 외면에 설치되어서 외부의 측정장치와 연결될 수 있는 단자 커넥터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 개폐형 와전류 탐촉자 {An Open-type Device for Detecting Internal Defects of Metal Products by Analysing Variation of Eddy Current Therefrom}

본 발명은 파이프 등의 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 비파괴적으로 측정하기 위한 와전류 탐촉자에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 공장이나 연구실 등의 각종 플랜트에 이미 설비되어 있는 금속 재질의 파이프, 환봉, 판재 등에 내재되어 있는 결함을 비파괴적으로 측정하기 위하여 개폐 가능한 구조로 되어 있는 와전류 탐촉자에 관한 것이다.

와전류(渦電流, eddy current)를 이용하여 금속 파이프 등의 내부 결함을 비파괴적으로 측정하기 위한 탐촉자는 이미 알려져 있다. 비파괴 검사는 검사의 대상체를 파괴하지 않고 대상체의 물성 특성이나 각종 결함 등을 감지하여 측정, 평가하는 것을 의미하는 것으로서, 와전류 탐촉자를 이용하는 검사방법은 다양한 종류의 비파괴 검사방법 중의 하나이다.

와전류 탐촉자는 솔레노이드(solenoid) 형태의 코일에 교류 전류를 가하여 주었을 때에 발생하는 교류 자장에 의해서 금속 표면에 유도되는 와전류의 변화를 감지하여 금속 표면에 내재되어 있는 결함을 찾는 센서의 일종이다.

와전류 탐촉자는 변압기(transformer)형과 브릿지(bridge)형의 것이 사용되고 있는데, 변압기형 와전류 탐촉자는 도 1a에 도시된 바와 같이 교류전류를 발생시키는 여기코일(excitation coil)(E)과 금속 표면에 발생된 와전류에 의해 발생되는 자장을 감지하는 감지코일(sensing coil)(S)이 분리되어 감겨진 형태로 되어 있다. 그리고, 브릿지형 탐촉자(도 1b 참조)는 변압기형 탐촉자를 변형시킨 것으로서 여기코일이 감지코일의 기능까지를 동시에 수행할 수 있도록 여기 및 감지코일(ES) 만을 감아놓은 형태의 것이다.

전술한 변압기형 와전류 탐촉자를 이용하여 금속 파이프 등의 결함을 측정할 때에는, 우선 와전류 탐촉장비의 내부에 장착된 와전류 탐촉자(도 1a 참조)의 중공부에 파이프를 삽입시키고 여기코일(E)에 전류를 가한다. 이때, 여기코일(E)에는 교류전류가 발생되며, 코일의 내부에 교류 자장(F)이 형성된다.

이 교류 자장(F)이 상술한 금속 파이프에 입사되면, 파이프 내부에는 전압이 유도된다(페러데이 법칙). 이 유도된 전압에 의해 파이프의 금속표면 근처에는 와전류가 흐르게 된다. 와전류의 세기 및 위상은 금속의 재질 및 결함의 유무에 따라 변화하는 특징이 있다.

이와 같이 금속 표면에 와전류가 형성되면, 그 와전류에 의해 금속 표면에는2차적인 자장이 발생하고, 이 2차적인 자장은 감지코일(S)에 의해 감지된다. 감지코일에서 감지된 자장의 세기 및 위상은 와전류 탐촉자에 연결되어 있는 외부의 측정장비로 전송되고, 측정장비는 이를 분석하여 파이프의 내부 결함의 유무를 판단하게 된다. 즉, 금속의 재질 및 결함의 유무에 따라 와전류의 세기 및 위상이 변화하고, 와전류에 의해 발생되는 2차적인 자장 또한 와전류와 동일하게 변화한 것을 측정장비가 분석하고 평가함으로써 파이프의 표면이나 내부의 결함의 유무를 측정하는 것이다. 그리고, 브릿지형 와전류 탐촉자는 변압기형 와전류 탐촉자를 변형시킨 것으로서, 이를 이용하여 금속 파이프 등의 결함을 측정하는 원리는 전술한 변압기형 와전류 탐촉자의 경우와 크게 다르지 않다.

이와 같은 원리를 이용한 와전류 탐촉자는 각종 산업현장에서 생산되는 금속 재질의 파이프, 환봉, 판재 등의 제품 결함을 측정하여 불량품을 선별하는 기능을 행하고 있다. 즉, 파이프 생산공정에서 파이프가 진행하는 경로상에 와전류 탐촉자를 위치시키고, 파이프를 와전류 탐촉자의 솔레노이드의 중심에 형성된 중공부로 통과시키는 도중에 만약에 파이프의 내부 결함으로 인하여 와전류 및 2차 자장의 세기와 위상이 변화된 것이 측정되었을 때에는 생산공정을 일시 정지시켜서 파이프의 결함부분을 절단해 버리거나, 혹은 파이프의 결함이 측정되었을 때에는 자동적으로 그 부분에 특별한 표시가 되도록 하여준 후에 생산공정이 완료되었을 때에 결함부분을 제거하거나, 혹은 생산공정이 완료된 파이프를 대상으로 결함검사를 행하고 결함부분을 제거하는 등의 방식에 의해 불량 파이프를 선별해 낼 수가 있는 것이다.

그러나, 종래의 와전류 탐촉장비는 전술한 바와 같이 와전류 탐촉자의 솔레노이드의 중심에 형성된 중공부로 파이프를 통과시켜야만 하기 때문에 파이프의 생산 현장에서는 기능을 발휘할 수가 있지만, 공장이나 연구실 등에 이미 설치되어 있는 파이프에는 이를 활용하여 결함을 측정할 수 없다고 하는 한계가 있다. 즉, 공장이나 연구실 등에 H자 형태로 배관되어 있는 파이프가 노후하여 결함의 유무 및 위치를 측정하고자 할 때에는 전술한 와전류 탐촉자의 내부로 파이프를 삽입하는 것이 불가능하기 때문에 종래의 와전류 탐촉장비에 의하여서는 파이프의 결함을 측정할 수 없는 문제점이 있었다.

본 발명은 이와 같은 문제점을 개선하기 위해 안출된 것으로서, 각종 플랜트 등에 이미 설비되어 있는 금속제 파이프, 환봉, 판재 등에 내재되어 있는 결함을 효과적으로 측정하기 위한 개폐형 와전류 탐촉자를 제공하는 것을 목적으로 한다.

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 개폐형 와전류 탐촉자는, 상부 케이스와 하부 케이스로 이루어지며 힌지에 의해 개폐될 수 있는 케이스와, 상부 케이스와 하부 케이스의 경계선 상에서 좌우 양쪽에 각각 형성되어서 상부 케이스가 하부 케이스에 닫혀졌을 때에 하나의 원형 구멍을 이루는 반원형의 홈과, 케이스의 내부에 위치하고 있으며 상하부가 분리되어 개폐 가능한 중공(中空)의 원통형으로 되어 있고 그 중공부는 상부 케이스와 하부 케이스가 닫혀져서 형성하는 원형 구멍과 일직선상에 놓여지도록 된 여기코일용 구조체에 감겨져 있는 여기코일과, 케이스의 내부에 위치하고 있으며 상하부가 분리되어 개폐 가능한 중공의 원통형으로 되어 있고 그 중공부는 상부 케이스와 하부 케이스가 닫혀져서 형성하는 원형 구멍과 일직선상에 놓여지도록 된 센서용 구조체의 외주를 따라서 배열되어 있는 다수의 센서와, 여기코일로부터의 전선 및 센서로부터의 전선과 연결되어 있으며 케이스의 외면에 설치되어서 외부의 측정장치와 연결될 수 있는 단자 커넥터로 구성되는 것을 특징으로 한다.

본 발명의 개폐형 와전류 탐촉자는, 전술한 상부케이스 및 하부 케이스, 여기코일용 구조체, 센서용 구조체가 모두 분리되어 열려진 상태에서 피측정 물품에 설치되고, 상부케이스 및 하부 케이스, 여기코일용 구조체, 센서용 구조체가 모두 닫혀진 상태에서 피측정 물품의 표면을 이동하면서 여기코일에 의해 발생된 와전류 및 자장의 세기와 위상을 센서가 감지하도록 하고, 센서가 감지한 와전류 및 자장의 세기와 위상을 전술한 단자 커넥터를 통하여 측정장치에 전달하여 분석하도록 하는 역할을 한다.

본 발명의 한 가지 실시예에 있어서, 전술한 여기코일용 구조체는 하부 케이스의 한 쪽에 형성된 반원형 홈의 내측에 부착되어 있는 반원통형의 하부 구조체와, 힌지에 의해 하부 구조체에 연결되어 개폐될 수 있는 반원통형의 상부 구조체로 구성될 수 있다. 그리고, 센서용 구조체는 하부 케이스의 한 쪽에 형성된 반원형 홈의 내측에 부착되어 있는 반원통형의 하부 구조체와, 하부 구조체의 직상부의 상부 케이스에 형성된 반원형 홈의 내측에 부착되어 있으며 상부 케이스가 하부 케이스에 닫혀졌을 때에 하부 구조체와 만나서 하나의 중공형 원통을 이루도록 되어 있는 반원통형의 상부 구조체로 구성될 수 있다.

여기코일용 구조체 및 센서용 구조체에 각각 형성된 중공부의 내경은 상부 케이스와 하부 케이스가 닫혀져서 형성하는 원형 구멍의 내경과 일치하는 것이 바람직하다.

본 발명의 와전류 탐촉자는 개폐형으로 만들어졌기 때문에, 종래의 경우와는 달리 복잡한 형태로 이미 공장 등에 배관되어 있는 파이프에 대하여도 결함의 측정을 행하는 것이 가능하게 된다. 그리고, 본 발명에 있어서는 센서를 종래의 방식과는 달리 여기코일과 분리하고 그 형태도 여기코일과 다르게 함으로써 센서의 감지능력이 극대화될 수 있다.

도 1a 및 도 1b는 각각 종래의 변압기형 와전류 탐촉자와 브릿지형 와전류 탐촉자의 전형적인 구조를 나타내는 설명도.

도 2는 본 발명에 의한 개폐형 와전류 탐촉자의 개략적인 내부 구조를 나타내는 설명도.

도 3은 본 발명에 의한 개폐형 와전류 탐촉자에서 사용되는 센서의 한가지 예를 나타내는 사시도.

도 4는 본 발명에 의한 개폐형 와전류 탐촉자가 피측정 물품에 장착된 상태를 나타내는 사시도.

도 5는 도 4의 상태에 있어서 개폐형 와전류 탐촉자의 내부를 도시한 설명도이다.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

E : 종래의 변압기용 와전류 탐촉자에서의 여기코일

S : 종래의 변압기용 와전류 탐촉자에서의 감지코일

ES : 종래의 브릿지형 와전류 탐촉자에서의 여기 및 감지코일

1 : 본 발명의 와전류 탐촉자 2 : 상부 케이스

3 : 하부 케이스 4 : 힌지

5a, 5b, 6a, 6b : 반원형 홈 10a : 제1 상부 구조체

10b : 제1 하부 구조체 11 : 여기코일

13a, 13b : 여기 코일 커넥터 20 : 센서

21a : 제2 상부 구조체 21b : 제2 하부 구조체

23 : 구멍 24 : 센서의 심

30 : 단자 커넥터 40 : 피측정 물품

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부 도면과 함께 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 의한 와전류 탐촉자(1)의 내부구조를 개략적으로 보여주는 설명도이다. 도시된 바와 같이, 와전류 탐촉자(1)는 육면체 케이스의 대략 중앙 부분을 이등분하여 상부 케이스(2)와 하부 케이스(3)로 분리하고, 상부 케이스(2)와 하부 케이스(3)가 개폐될 수 있도록 각 뒷면에 힌지(4)를 부착한 형태로 구성되어 있다. 상부 케이스(2)와 하부 케이스(3)의 양 측면에는 4개의 반원 형태의 홈(5a)(5b)(6a)(6b)이 각각 형성되어 있는데, 상부 케이스(2)와 하부 케이스(3)가 닫혀진 상태가 되면, 홈(5a)과 홈(5b) 그리고 홈(6a)과 홈(6b)이 서로 만나서 2개의 구멍을 형성하게 된다.

하부 케이스(3)의 홈(5b)의 내측에는 제1 구조체(10a)(10b)가 부착되어 있는데, 제1 구조체(10a)(10b)는 반 원통형의 제1 상부 구조체(10a)와 역시 반 원통형의 제1 하부 구조체(10b)로 구성되며, 제1 하부 구조체(10b)는 그 상면이 하부 케이스(3)의 상면과 일치하도록 하부 케이스(3)의 내측에 부착 고정되어 있다. 제1 상부 구조체(10a)는 힌지에 의해 제1 하부 구조체(10b)와 결합되어서 개폐될 수 있고, 이를 위하여 제1 상부 구조체(10a)와 제1 하부 구조체(10b)의 각각에는 암수의 커넥터(13a)(13b)가 부착되어 있다. 제1 상부 구조체(10a)가 제1 하부 구조체 (10b)와 만나서 닫혀졌을 때에는 완전한 원통형을 이루게 되며, 이때 제1 상부 구조체(10a)와 제1 하부 구조체(10b)가 이루는 원통형의 내경은 전술한 홈(5a)과 홈(5b)이 구성하는 원형 구멍의 내경과 동일하다.

제1 구조체(10a)(10b)의 외주면에는 여기코일(11)이 감겨지는데, 제1 상부 구조체(10a)가 힌지에 의해 개폐운동을 하더라도 여기코일(11)이 손상되지 않도록 에나멜선보다는 리본 케이블이나 가요성 인쇄회로기판(flexible printed circuit board)을 사용하는 것이 바람직하다.

전술한 커넥터(13a)(13b)에는 여기코일(11)의 단부가 연결되어 있으므로, 커넥터(13a)(13b)는 제1 상부 구조체(10a)와 제1 하부 구조체(10b)의 개폐에 따라서 전류의 통전을 제어하게 된다. 즉, 제1 상부 구조체(10a)와 제1 하부 구조체(10b)가 서로 만나서 원통형의 구조체를 형성할 때에는 커넥터(13a)와 커넥터(13b)가 서로 접속되어 통전이 가능하게 되며, 제1 상부 구조체(10a)가 개방되어서 제1 하부 구조체(10b)로부터 떨어지면 커넥터(13a)와 커넥터(13b)가 서로 분리되어 전류가 차단된다.

한편, 상부 케이스(2)와 하부 케이스(3)의 홈(6a)(6b)의 내면에는 제2 구조체(21a)(21b)가 각각 하나씩 고정 부착되어 있는데, 제2 구조체(21a)(21b)는 반 원통형의 제2 상부 구조체(21a)와 역시 반 원통형의 제2 하부 구조체(21b)로 구성되며, 제2 상부 구조체(21a)의 하면은 상부 케이스(2)의 하면과 일치하고 제2 하부 구조체(21b)의 상면은 하부 케이스(3)의 상면과 일치하도록 되어 있다. 따라서, 상부 케이스(2)가 개방되어 하부 케이스(3)로부터 분리될 때에는 제2 상부 구조체(21a)와 제2 하부 구조체(21b)도 서로 분리되고, 제2 상부 구조체(21a)가 제2 하부 구조체(21b)와 만나서 닫혀졌을 때에는 제2 상부 구조체(21a)와 제2 하부 구조체(21b)가 완전한 원통형을 이루게 된다. 이때 제2 상부 구조체(21a)와 제2 하부 구조체(21b)가 이루는 원통형의 내경은 홈(6a)과 홈(6b)이 구성하는 원형 구멍의 내경과 동일하며, 이것은 또한 전술한 제1 상부 구조체(10a)와 제1 하부 구조체(10b)가 이루는 원통형의 내경 및 홈(5a)과 홈(5b)이 구성하는 원형 구멍의 내경과도 동일하다.

제2 상부 구조체(21a)와 제2 하부 구조체(21b)의 외주면에는 다수의 구멍(23)이 형성되어 있고, 각각의 구멍(23)에는 센서(20)가 하나씩 삽입되어 있다. 센서(20)는 작은 원기둥 형태의 심(core)(24)의 일부에 전선(25)을 감아놓은 형태로 되어 있고(도 3 참조), 파이프의 표면에 유도된 와전류에 의해서 발생된 자장을 감지하기 위한 감지코일로서의 역할을 한다. 일반적으로 감지코일은 감도의 증가를 위해 많은 권수(卷數)의 것이 필요하므로, 본 발명에서는 작은 원기둥 형태의 센서를 원주 방향으로 다수개 배열한 것이다.

구멍(23)은 제2 상부 구조체(21a) 및 제2 하부 구조체(21b)의 외주면과 내면을 관통하도록 되어 있으므로, 이 구멍(23)에 삽입된 센서(20)의 하면은 제2 상부 구조체(21a) 및 제2 하부 구조체(21b)의 내면과 일치한다. 따라서, 본 발명의 와전류 탐촉자를 이용하여 파이프의 결함을 측정할 때, 센서(20)는 제2 상부 구조체(21a) 및 제2 하부 구조체(21b)의 내측 중공부를 통과하는 파이프와 밀착하게 된다.

한편, 하부 케이스(3)의 정면에는 단자 커넥터(30)가 부착되어 있다. 이 단자 커넥터(30)에는 여기 코일(11)로부터의 전선 및 각 센서(20)로부터의 전선이 연결된다. 이 단자 커넥터(30)는 외부의 측정장치(도시하지 않았음)에 연결되기 위한 것이므로, 측정장치를 전원에 연결한 때에는 단자 커넥터(30)를 통하여 여기코일(11)에 전류를 공급하게 되며, 또한 센서(20)에 의하여 감지된 자장의 변화를 단자 커넥터(30)를 통해 측정장치로 전달하여 분석을 행하게 된다.

전술한 바와 같이, 본 발명에 있어서는 반 원통형의 제1 상부 구조체 및 제1 하부 구조체를 결합 및 분리될 수 있도록 구성하고 여기에 여기코일을 설치하였으며, 마찬가지로 반 원통형의 제2 상부 구조체 및 제2 하부 구조체를 결합 및 분리될 수 있도록 구성하고 여기에 감지코일로서의 역할을 하는 다수의 센서를 설치한 것이므로, 제1 및 제2 구조체가 개방된 상태에서 파이프 등에 설치한 후에 이들을 닫아준 상태에서 각종의 측정을 행할 수가 있는 것이다. 따라서, 본 발명의 와전류 탐촉자는 종래의 경우와는 달리 공장에 이미 복잡한 형태로 배관되어 있는 파이프에 대하여도 결함의 측정을 행하는 것이 가능하게 된다.

특히, 본 발명에 있어서는 센서(20)를 종래의 방식과는 달리 여기코일(11)과 분리하고, 그 형태도 여기코일(11)과 다르게 함으로써 자장의 감지능력이 극대화되도록 하였다. 그리고, 제1 및 제2 구조체(10a)(10b)(21a)(21b)의 형태는 피측정 물품, 즉 파이프, 환봉, 판재 등의 제품의 형상에 따라 다양하게 만들어질 수 있다.

이하, 본 발명의 와전류 탐촉자를 이용하여 파이프 등의 결함을 측정하는 방법에 관하여 상술한다.

우선, 와전류 탐촉자(1)의 케이스(2)(3)를 열고, 여기코일(11)의 각 커넥터 (13a)(13b)을 분리시킨다. 이때, 케이스(2)(3)가 열려지는 것과 동시에 센서(20)가 부착된 제2 구조체(21a)(21b)도 같이 분리된 상태에 놓이게 된다.

이 상태에서 파이프(40) 등의 피측정 물품을 홈(5b) 및 홈(6b)가 형성하는 각각의 반원형 공간위에 위치시키고 제1 상부 구조체(10a)를 닫아서 커넥터(13a) (13b)가 서로 결합되도록 한 후, 상부 케이스(2)를 하부 케이스(3)와 서로 맞닿도록 닫아주면 도 4에 도시된 상태로 된다. 상부 케이스(2)가 닫혀져서 하부 케이스 (3)와 맞닿게 되면 제2 상부 구조체(21a)도 당연히 제2 하부 케이스(21b)와 맞닿게 될 것이므로, 이때의 케이스(2)(3) 내부의 상태는 도 5와 같이 된다.

따라서, 파이프(40) 등의 피측정 물품은 홈(5a)(5b), 제1 구조체(10a)(10b), 제2 구조체(21a)(21b), 홈(6a)(6b)이 형성하는 원형 단면의 중공부 내에 위치하게 되는 것이며, 제2 구조체(21a)(21b)의 내면과 맞닿아 있는 센서(20)들의 하면은 피측정 물품(40)의 표면과 밀착된다.

이와 같은 상태에서 단자 커넥터(30)를 외부의 측정장치에 연결하고, 측정장치의 전원 스위치를 온(on)으로 하면 여기코일(11)에 교류 전류가 흐르게 되고, 그 전류에 의해서 여기코일(11)의 내부에는 교류 자장이 발생한다.

이 교류 자장이 여기코일(11)의 내부 중공부에 위치한 금속 파이프(40)의 표면에 입사되면 금속 표면에는 전압이 유도되고, 그 유도 전압에 의해서 파이프(40)의 표면 근처에는 와전류가 흐르게 되며, 이 와전류는 다시 2차적 자장을 발생시킨다. 이와 같이 금속 표면에 형성된 와전류는 금속 표면을 따라 센서(20)에 전달되고, 센서(20)는 와전류에 의해 형성된 2차적 자장을 감지하게 된다.

이때 파이프(40)를 따라서 와전류 탐촉자(1)를 이동시키면, 결함이 없는 부분에서는 일정한 세기와 일정한 위상을 갖는 와전류 및 이에 따른 일정한 세기와 위상을 갖는 자장이 감지되지만, 파이프(40)의 표면이나 내부에 결함이 있으면 그 부분에서 와전류의 세기 및 위상이 변하게 되고 이에 따라서 자장의 세기 및 위상도 변화하게 된다. 따라서, 외부의 측정장치는 센서(20) 및 단자 커넥터(30)를 통하여 전달받은 자장의 세기와 위상을 분석하고 있다가 그 세기와 위상이 변화한 것을 감지하면 이를 분석하여 결함의 위치 및 크기를 측정해내는 것이다.

이와 같이 와전류를 발생시켜서 파이프 내부의 결함을 측정하는 방법은 종래에 있어서와 차이가 없으나, 본 발명은 와전류를 발생시키기 위한 탐촉자를 개폐가 가능한 구조로 함으로써 화학, 정유, 가스 공장 등에 이미 복잡한 형태로 배관되어 있는 H자형의 파이프에 있어서도 그 결함의 유무 및 위치와 크기를 측정할 수 있다는 것을 특징으로 한다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면, 여기코일과 감지센서를 분리하고, 여기 코일 및 감지센서를 각각 개폐 가능하도록 구성하였기 때문에, 종래에는 가능하지 않았던 각종의 플랜트 설비에서의 금속 파이프, 환봉, 판재 등의 내부 결함을 측정할 수 있게 되는 효과가 있다.

이상에서는 본 발명을 특정한 실시예를 중심으로 설명하였으나, 본 발명의 기술내용과 첨부된 청구범위내에서 다양한 변형 및 수정이 가하여질 수 있음도 명백하다. 따라서 본 발명의 명세서 및 도면은 청구범위에 기재된 바와 같은 기술사상을 한정하는 것이 아니라 예시하는 것으로 해석되어야 할 것이다.

Claims

상부 케이스와 하부 케이스로 이루어지며 힌지에 의해 개폐될 수 있도록 되어 있는 케이스와,

상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스의 경계선 상에서 좌우 양쪽에 각각 형성되어서 상기 상부 케이스가 상기 하부 케이스에 닫혀졌을 때에 하나의 원형 구멍을 이루는 반원형의 홈과,

상기 케이스의 내부에 위치하고 있으며 상하부가 분리되어 개폐 가능한 중공(中空)의 원통형으로 되어 있고 상기 중공부는 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스가 닫혀져서 형성하는 상기 원형 구멍과 일직선상에 놓여지도록 된 여기코일용 구조체에 감겨져 있는 여기코일과,

상기 케이스의 내부에 위치하고 있으며 상하부가 분리되어 개폐 가능한 중공의 원통형으로 되어 있고 상기 중공부는 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스가 닫혀져서 형성하는 상기 원형 구멍과 일직선상에 놓여지도록 된 센서용 구조체의 외주를 따라서 배열되어 있는 다수의 센서와,

상기 여기코일로부터의 전선 및 상기 센서로부터의 전선과 연결되어 있으며 상기 케이스의 외면에 설치되어서 외부의 측정장치와 연결될 수 있는 단자 커넥터

로 구성되며,

상기 상부케이스 및 상기 하부 케이스, 상기 여기코일용 구조체, 상기 센서용 구조체가 모두 분리되어 열려진 상태에서 피측정 물품에 설치되고,

상기 상부케이스 및 상기 하부 케이스, 상기 여기코일용 구조체, 상기 센서용 구조체가 모두 닫혀진 상태에서 피측정 물품의 표면을 이동하면서 상기 여기코일에 의해 발생된 와전류 및 자장의 세기와 위상을 상기 센서가 감지하도록 하고,

상기 센서가 감지한 와전류 및 자장의 세기와 위상을 상기 단자 커넥터를 통하여 상기 측정장치에 전달하여 분석하도록 하는

것을 특징으로 하는, 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 와전류 탐촉자.
제 1 항에 있어서, 상기 여기코일용 구조체는, 상기 하부 케이스의 한 쪽에 형성된 상기 반원형 홈의 내측에 부착되어 있는 반원통형의 하부 구조체와, 힌지에 의해 상기 하부 구조체에 연결되어 개폐될 수 있는 반원통형의 상부 구조체로 구성되는 것을 특징으로 하는, 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 와전류 탐촉자.
제 1 항에 있어서, 상기 여기코일용 구조체에 형성된 중공부의 내경은 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스가 닫혀져서 형성하는 상기 원형 구멍의 내경과 일치하는 것을 특징으로 하는, 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 와전류 탐촉자.
제 2 항에 있어서, 상기 상부 구조체가 상기 하부 구조체에 닫혀졌을 때에서로 결합하여서 전류의 통전을 가능하게 하고 상기 상부 구조체가 상기 하부 구조체로부터 분리되어 열려졌을 때에는 서로 분리하여서 전류의 통전을 차단하도록 되어 있는 암수 한 쌍의 커넥터가 상기 상부 구조체와 상기 하부 구조체의 단부에 각각 부착되어 있는 것을 특징으로 하는, 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 와전류 탐촉자.
제 1 항에 있어서, 상기 중공형의 센서용 구조체는, 상기 하부 케이스의 한 쪽에 형성된 상기 반원형 홈의 내측에 부착되어 있는 반원통형의 하부 구조체와, 상기 하부 구조체의 직상부의 상기 상부 케이스에 형성된 상기 반원형 홈의 내측에 부착되어 있으며 상기 상부 케이스가 상기 하부 케이스에 닫혀졌을 때에 상기 하부 구조체와 만나서 하나의 중공형 원통을 이루도록 되어 있는 반원통형의 상부 구조체로 구성되는 것을 특징으로 하는, 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 와전류 탐촉자.
제 1 항에 있어서, 상기 센서용 구조체에 형성된 중공부의 내경은 상기 상부 케이스와 상기 하부 케이스가 닫혀져서 형성하는 상기 원형 구멍의 내경과 일치하는 것을 특징으로 하는, 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 와전류 탐촉자.
제 5 항에 있어서, 상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체의 외면과 내면을관통하는 다수의 구멍이 상기 상부 구조체 및 상기 하부 구조체의 외주를 따라 배열되어 있고, 상기 센서는 상기 구멍의 각각에 하나씩 삽입되는 것을 특징으로 하는, 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 와전류 탐촉자.
제 1 항에 있어서, 상기 센서는 그 외면의 적어도 일부에 코일이 감겨져 있는 원기둥형으로 되어 있는 것을 특징으로 하는, 금속제 피측정 물품의 표면이나 내부에 존재하는 결함을 측정하기 위한 와전류 탐촉자.