KR20030012089A - 타이어의 결함을 측정하는 초음파 측정기 - Google Patents

Abstract

본 발명은 분석적인 초음파(Analytical ultransonic)을 이용하여 비파괴 상태로 타이어의 결함을 측정하는 초음파 측정기에 관한것으로, 초음파신호를 생성하는 초음파 생성수단(10)과, 상기 초음파 생성수단(10)에 연결되며 타이어에 접촉되는 단부에 초음파변환기(21)가 결합된 초음파 전달수단(20)과, 타이어에 부착되어 초음파를 신호로 변환하는 초음파변환기(31)가 연결되며 하단부는 초음파 접수부(40)에 연결된 초음파 신호 접수수단(30)과, 초음파 신호접수부(40)에 연결되어 신호를 A/D변환하는 A/D변환기(50)와, 상기 A/D변환기(50)에 연결되어 신호를 화면에 나타내며 데이터를 저장하는 컴퓨터(70)로 구성된 타이어의 결함을 측정하는 초음파 측정기에 관한 것이다.

Description

타이어의 결함을 측정하는 초음파 측정기{Ultrosonic tester for measuring fatigue and flaw of Tires}

본 발명은 타이어의 결함을 측정하는 초음파 측정기에 관한 것으로, 상세하게는 타이어 외측에 초음파 진동을 가하고 타측에서는 타이어를 통과한 초음파 진동을 접수하고 A/D변환하여 컴퓨터에서 분석함으로써, 타이어의 결함을 측정하여 그 데이터를 저장하는 초음파 측정기에 관한 것이다.

일반적으로 초음파를 이용한 측정방법은 측정물을 훼손하지 않으면서 필요한 측정을 할 수 있는 비파괴 측정방법중의 하나로, 다른 비파괴 측정방법인 X-ray, 레이저, 적외선등에 의한 측정방법 과 함께 많이 이용되고 있다.

전술한 비파괴 측정방법이 사용되기 이전에는 측정물을 절단하고, 절단면을 육안검사 혹은 현미경검사 등과 같은 검사를 하여 측정물의 결함상태를 파악하였으나, 근래에는 비파괴 측정방법에 따른 장치가 산업계에 보급되어 측정물을 파괴하지 않고도 내부의 결함을 측정하고 있다.

본 발명은 타이어 내부결함과 코드의 변형이나 외부표면 결함상태 등과 같이 육안으로 발견하기 어려운 결함을 측정하기 위한 것으로, 타이어 제조공장에서는 전술한 X-ray, 레이저, 적외선을 타이어에 투과시켜 투과된 광선을 전기신호로 변환하여 컴퓨터를 이용하여 표시함으로써 그 결함상태를 측정하고 있다.

그러나, 전술한 비파괴 측정기는 매우 고가의 장비이며 그 측정결과를 해독하는데에도 특별한 지식이 필요하여 실제 사용에는 어려움이 있다.

이와같은 문제를 해소하기 위한 방법으로 Pulse-echo 초음파를 이용하는 방법이 최근 시도되고 있으나, 측정결과에 있어 신뢰성을 갖지,못하고 있는 실정이다.

따라서, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 전술한 문제점을 해소할 수 있도록 저가이면서도 타이어를 훼손시키지 않는 상태에서 타이어의 내부 및 외부의 결함 정도와 코드의 변화나 상태를 측정할 수 있는 초음파 측정기를 제공함에있다.

도 1은 본 발명에 따른 초음파 측정기의 개략도.

※ 도면중 주요부호에 관한 설명.

10 : 초음파신호 생성기,20 : 초음파신호 전달선,

21 : 초음파 변환기,30 : 초음파신호 접수선,

31 : 초음파 변환기,32 : 증폭기,

40 : 초음파신호 접수부,41 : 필터,

42 : 증폭기,50 : A/D변환기,

60 : 컴퓨터,70 : 타이어.

기술적 과제를 달성하기 위한 본 발명은 초음파신호를 생성하는 수단과, 상기 초음파신호 생성수단에 의해 생성된 초음파신호를, 타이어의 일면에 접촉되는 초음파변환기에 전달하는 초음파신호 전달수단과, 타이어 타측면에 부착되어 초음파를 초음파신호로 변환하는 초음파 변환기와 초음파신호 접수부를 연결하는 초음파신호 접수수단과, 초음파 신호접수부에 연결되어 접수된 신호를 A/D변환하는 A/D변환기와, 상기 A/D변환기에 연결되어 신호를 화면에 나타내며 데이터를 저장하는 컴퓨터로 구성된다.

이하, 일 실시예에 따른 도면으로 본 발명을 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 타이어의 결함을 측정하는 초음파 측정기의 개략도 이다.

초음파 신호를 생성하는 초음파 신호 생성기(10)에는 초음파신호 전달선(20)이 연결되고, 그 단부에는 초음파신호를 초음파로 변환하는 초음파 변환기(21)가 연결된다. 상기 초음파 변환기(21)는 타이어 외측면에 접촉되어 변환된 초음파를 타이어쪽으로 보낸다.

타이어의 타측면에는 전달된 초음파를 접수하여 신호로 변환하는 초음파 변환기(31)가 장착되며, 초음파신호 접수선(30)을 통하여 초음파 신호 접수부(40)로 연결된다.

한편, 도 1에 도시된 바와 같이 상기 초음파신호 접수부(40)와 초음파 변환기(31)사이에는 초음파 신호를 증폭시키기 위하여 증폭기(32)를 설치하여도 좋다.

초음파신호 접수부(40)는 A/D변환기(50)에 연결되고, A/D변환기는 측정컴퓨터(60)에 연결되어, 초음파신호 접수부(40)에 접수된 초음파신호는 디지털 신호로변환되어 컴퓨터(60)에 화상으로 나타나며 그 데이터는 저장된다.

또한, 초음파신호 접수부(40)와 A/D변환기(50) 사이에는 초음파신호를 증폭하고 필터링(Filtering)하는 필터(41)와 증폭기(42)가 설치되어도 좋다.

본 발명은 분석적인 초음파(Analutical ultransonic)를 이용하는 것으로, 이 초음파는 물질의 미세구조와 이와 관련된 기계적인 물성과 역학적인 반응에 영향을 주는 인자들을 측정할 수 있다.

따라서, 타이어 결함의 조사, 결함의 이미지, 결함의 특성, 그리고 결함이 존재하는 부위 및 물질의 고유물성까지 측정할 수 있는 것으로서, 측정편에 에너지 투과의 상태효율을 측정하는 것이다.

이하, 본 발명의 작용에 관하여 설명하면 다음과 같다.

측정 대상물인 타이어(70)의 일측면에 초음파신호 생성수단(10)에 연결된 초음파 변환기(21)를 접촉시키고 타이어(70)의 타측면에는 초음파신호 접수부(40)에 연결된 초음파 변환기(31)를 연결시킨 후 측정기를 가동하면, 초음파 생성수단(10)에서 발생된 초음파신호는 초음파 변환기(21)에서 초음파로 변환되어 타이어(70)에 초음파를 전달한다.

타이어에 전달된 초음파는 타이어(70)를 통과하여 초음파신호 접수부(40)에 연결된 변환기(31)에 접수되며, 상기 변환기(31)는 초음파를 신호로 변환하여 초음파신호 접수부(40)로 발신한다.

초음파신호 접수부(40)에서는 수신된 신호를 A/D변환기(50)를 통해 디지털신호로 변환하여 측정 컴퓨터(60)로 보내어 컴퓨터(60)화면에 화상으로 측정상태를 표시하며, 그 데이터는 저장되는 것이다.

물론, 초음파 생성수단(10)과 타이어(70) 사이나 타이어(70)와 초음파신호 접수부(40) 사이, 초음파 신호접수부(40)와 A/D변환기(50) 사이에 신호증폭을 위한 증폭기(42)나 필터(41)를 사용하여 신호를 깨끗하고 크게 증폭하여도 좋다.

본 발명은 저가의 장비로 타이어를 훼손하지 않고 비파괴상태에서 타이어의 내부 및 외부의 결함 정도와 코드의 변형상태등을 신뢰성있게 측정할 수 있는 효과가 있다.

Claims (3)

1. 초음파신호를 생성하는 수단(10)과;

   상기 초음파신호 생성수단(10)에 의하여 생성되는 초음파 신호를 초음파로 변환하여 타이어(70)의 측면에 전달하는 초음파 변환기(21)에 연결되는 초음파신호 전달수단(20)과;

   타이어(70)타측면에 접촉되어 초음파를 초음파신호로 변환하는 초음파 변환기(31)를 초음파신호 접수부(40)에 연결하는 초음파신호 접수수단(30)과;

   초음파신호 접수부(40)에 연결되어 접수된 신호를 A/D변환하는 A/D 변환기 (50)와;

   상기 A/D변환기(50)에 연결되어 신호를 화면에 나타내며 데이터를 저장하는 컴퓨터(60)와;

   구성된 것을 특징으로 하는 타이어 결함을 측정하는 초음파 측정기.
2. 제 1항에 있어서'

   초음파 변환기(31)와 초음파신호 접수부(40)사이의 초음파 신호 접수수단 (30)에 증폭기(32)가 설치되는 것을 특징으로 하는 타이어 결함을 측정하는 초음파측정기.
3. 제 1항에 있어서,

   초음파신호 접수부(40)와 A/D변환기(50)사이에, 신호를 필터링하는 필터(41)와 신호를 증폭하는 증폭기(42)가 설치되는 것을 특징으로 하는 타이어 결함을 측정하는 초음파 측정기.