KR200303105Y1 - Magnetic Based Eddy Current Probe - Google Patents
Magnetic Based Eddy Current Probe Download PDFInfo
- Publication number
- KR200303105Y1 KR200303105Y1 KR20-2002-0032577U KR20020032577U KR200303105Y1 KR 200303105 Y1 KR200303105 Y1 KR 200303105Y1 KR 20020032577 U KR20020032577 U KR 20020032577U KR 200303105 Y1 KR200303105 Y1 KR 200303105Y1
- Authority
- KR
- South Korea
- Prior art keywords
- eddy current
- magnetic
- coil
- permanent magnets
- fixing body
- Prior art date
Links
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R1/00—Details of instruments or arrangements of the types included in groups G01R5/00 - G01R13/00 and G01R31/00
- G01R1/02—General constructional details
- G01R1/06—Measuring leads; Measuring probes
Abstract
본 고안은 자성체 튜브의 결함을 검사하는 와전류검사장치의 탐촉자에 관한 것으로, 코일이 권선되는 권선부를 갖는 코일고정체; 코일고정체의 내부에 길이방향으로 서로 상극이 되도록 배치되는 다수의 내부영구자석; 코일고정체의 양 단부에 상기 영구자석과 이격되어 서로 상극이 되도록 배치되는 다수의 외부영구자석;코일고정체, 내부영구자석 및 외부영구자석의 외연부를 피복하는 외피를 포함하여 구성된다.The present invention relates to a transducer of an eddy current inspection device for inspecting a defect of a magnetic tube, the coil fixing body having a winding portion of the coil winding; A plurality of internal permanent magnets arranged to be opposite to each other in the longitudinal direction in the coil fixing body; A plurality of outer permanent magnets disposed on both ends of the coil fixing body and spaced apart from the permanent magnets to be opposite to each other; and an outer cover covering the outer edges of the coil fixing body, the inner permanent magnet, and the outer permanent magnet.
Description
본 고안은 와전류 센서에 관한 것으로, 상세하게는 열교환기 자성체 튜브 내에 발생할 수 있는 결함을 검출하고 검출된 결함의 크기를 측정하여 튜브의 건전성을 평가하는 데 사용되는 와전류 센서를 자기편향방법을 이용하여 구성한 와전류탐촉자에 관한 것이다.The present invention relates to an eddy current sensor. Specifically, an eddy current sensor used to detect a defect that may occur in a heat exchanger magnetic tube and to measure the magnitude of the detected defect using a magnetic deflection method is used. It relates to the configured eddy current transducer.
와전류(Eddy Current)라고 하는 것은 교류가 인가된 코일을 전도체에 접근시키면 코일의 교류 자장에 의해 전도체에 발생된 원형의 전류를 말한다. 이러한 와전류를 이용하여 복수기(Condenser)나 열교환기(Heat Exchange) 등의 관 부식상태를 측정하기 위해 사용되고 있는 비파괴 검사를 와전류 검사법(Eddy Current Test)이라고 하며, 이러한 검사에 사용되는 장치가 와전류 탐촉자이다.Eddy current refers to a circular current generated in a conductor by an alternating magnetic field of the coil when an alternating current is applied to a conductor. The non-destructive test, which is used to measure the pipe corrosion state of condenser or heat exchanger using such eddy current, is called Eddy Current Test, and the device used for such test is eddy current probe. .
일반적으로 와전류 검사법은 교류가 인가된 코일(탐촉자)을 관에 삽입하면 코일의 자장에 의해 관에 그 반대방향의 약한 자장이 일어나게 되고, 이 두 자장은 코일의 임피던스 변화를 일으키는 상호작용을 하게 된다. 와전류 검사법은 이 임피던스의 값을 받아 검사자료로 활용하는 것으로서, 탐촉자를 관에 삽입하고 서서히 인출하면서 관의 각 부위의 상태를 검사하는 것이다.In general, the eddy current inspection method inserts an alternating coil (probe) into a tube, which causes a weak magnetic field in the opposite direction to the tube due to the magnetic field of the coil, and the two magnetic fields interact to cause a change in the impedance of the coil. . The eddy current test is to take this impedance value and use it as test data. The condition of each part of the tube is inspected by inserting the transducer into the tube and withdrawing it gradually.
그런데, 재질이 보통 비자성체로 제작되어 있는 열교환기 튜브에 있어서는 기존의 와전류 검사법을 적용하여 비파괴검사가 가능하지만, 일부 고온고압용 열교환기 튜브는 자성체, 예를들어 탄소강 또는 페라이트 스테인레스강으로 되어 있어서 튜브 튜자율 변화에 의해 기존의 와전류검사법의 적용이 불가능하다.By the way, in the case of heat exchanger tube which is usually made of non-magnetic material, nondestructive inspection is possible by applying the existing eddy current test method, but some high temperature and high pressure heat exchanger tube is made of magnetic material such as carbon steel or ferritic stainless steel. Due to the tube tube rate change, the existing eddy current test cannot be applied.
본 고안은 이러한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 자성체 튜브의 비파괴검사 신뢰도 및 결함크기의 정확도를 향상시키고, 탐촉자의 수명을 연장시켜 검사에소요되는 경비 및 검사공기를 단축하며, 결함신호를 명확하게 지시하여 신호분석자의 분석을 용이하게 하고, 또한 자성체 튜브 검사에 일반 와전류검사 장비를 사용하여 검사가 가능하도록 함에 그 목적이 있다.The present invention is to solve this problem, improve the reliability of the nondestructive testing and defect size of the magnetic tube, extend the life of the probe to shorten the cost and inspection air required for inspection, and clearly indicate the defect signal The purpose is to facilitate the analysis of the signal analyzer, and also to enable the inspection using magnetic eddy current inspection equipment for magnetic tube inspection.
도1은 본 고안의 자기편향 와전류탐촉자의 구조를 도시하고,1 shows the structure of the self-deflection eddy current probe of the present invention,
도2는 자기편향 와전류탐촉자에 이용되는 자기포화의 개념을 도시하고,2 shows the concept of magnetic saturation used in a self-deflection eddy current transducer,
도3은 차동형 및 절대형 방식에 의해 검출된 결함신호를 도시하고, 그리고3 shows a fault signal detected by the differential and absolute schemes, and
도4는 자기편향 와전류검사 시스템의 구성도이다.4 is a configuration diagram of a self-deflection eddy current inspection system.
-도면의 주요부분에 대한 부호의 설명-Explanation of symbols on the main parts of the drawing
10: 와전류탐촉자 11: 전단마개10: Eddy current transducer 11: Shear plug
12: 후단마개 13: 탐촉자외피12: Rear Plug 13: Probe Jacket
14: 고정볼트 15: 영구자석14: Fixing bolt 15: Permanent magnet
16: 탄소강디스크 17: 구리 링16: carbon steel disc 17: copper ring
18: 코일 고정체 19: 코일18: coil fixture 19: coil
40: 컴퓨터 41: 주파수발생기40: computer 41: frequency generator
42: 통신케이블 43: 자성체 튜브42: communication cable 43: magnetic tube
이러한 목적을 달성하기 위하여, 본 고안은 검사의 대상인 자성체 튜브를 자기적으로 포화상태로 만들어 투자율 변화를 최소화시킴으로써 비자성체 튜브검사와 동일한 검사를 할 수 있도록 탐촉자의 구조를 변경한 탐촉자를 제공한다.In order to achieve this purpose, the present invention provides a transducer with a modified structure of the probe to perform the same inspection as non-magnetic tube inspection by minimizing the change in magnetic permeability by minimizing the magnetic permeability of the magnetic tube to be examined.
이하, 첨부도면을 참조하여 본 고안을 상세히 설명한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
자기편향기법은 와전류코일을 영구자석 또는 전자석이 내장된 탐촉자 몸체에 설치하여 검사튜브를 자화시켜 검사하는 기법이다. 이 기법은 튜브의 재질, 두께, 자화정도 등에 따라 완전포화 또는 부분포화시킬 수 있다. 자성체에서 와전류 침투깊이에 영향을 미치는 중요한 요소는 재질의 투자율이다. 일반적으로 투자율 변화에 의해서 발생하는 코일의 임피던스 변화는 튜브에 발생한 결함신호를 차폐한다. 결과적으로, 투자율의 변화를 최소화시키지 않을 경우 튜브에 발생한 결함검출이 불가능하다. 비자성체의 상대투자율은 거의 1에 가까우나, 자성체의 상대투자율은 보통 10~200 범위를 가지며, 재질성분, 냉간가공, 열적이력 등에 따라 변한다. 만약, 재질의 상대투자율을 1 단위 근처까지 줄이게 되면 일반 와전류검사와 유사하게 검사가 가능하다. 따라서, 상대투자율을 1 가까이로 만들기 위해서는 자화력이 강한 영구자석을 이용해야 한다.Magnetic deflection technique is a technique that magnetizes an inspection tube by installing an eddy current coil in a transducer body with a permanent magnet or an electromagnet embedded therein. This technique can be fully saturated or partially saturated depending on the material, thickness, and degree of magnetization of the tube. An important factor affecting the eddy current penetration depth in the magnetic material is the material permeability. In general, a change in impedance of a coil caused by a change in permeability shields a defect signal generated in a tube. As a result, it is impossible to detect defects in the tube unless the change in permeability is minimized. The relative magnetic permeability of the nonmagnetic material is almost 1, but the relative magnetic permeability of the magnetic material is usually in the range of 10 to 200 and varies depending on the material composition, cold working and thermal history. If the relative permeability of the material is reduced to around 1 unit, the test can be similar to the general eddy current test. Therefore, in order to make the relative magnetic permeability near 1, it is necessary to use a permanent magnet with strong magnetization.
도1은 본 고안의 자기편향 와전류탐촉자의 구조를 도시하고 있다. 도1에 도시된 바와같이, 와전류탐촉자(10)는 2개의 코일(19)로 설계하여 차동법 및 절대법에 의한 검사(도3 참조)를 동시에 적용할 수 있도록 한다. 코일고정체(18)는 권선기에 고정하여 코일을 감기 위한 것으로 감겨진 코일이 이동하는 것을 방지하며, 기계적 가공이 용이하도록 아세톨로 제작한다. 탐촉자 전단마개(11) 및 후단마개(12)는 무게가 가볍고 견고한 알루미늄으로 제작하고, 탐촉자 외피(13)는 스테인레스강으로 제작하여 탐촉자의 인출 및 삽입시 검사 튜브 내의 스케일 등에 의하여 코일이 손상되지 않도록 한다. 탐촉자 외피(13)는 두께를 얇게 가공하여 신호의 크기에 영향을 주는 충진율, 즉 탐촉자대 튜브의 단면적 비율을 향상시킨다.1 shows the structure of the self-deflection eddy current probe of the present invention. As shown in FIG. 1, the eddy current transducer 10 is designed with two coils 19 so that the differential and absolute tests (see FIG. 3) can be simultaneously applied. The coil fixing body 18 is fixed to the winding machine to prevent the coil from being moved to wind the coil, and made of acetol to facilitate mechanical processing. The transducer front end plugs 11 and rear end plugs 12 are made of lightweight and rigid aluminum, and the outer sheath 13 of the transducers is made of stainless steel so that the coils are not damaged by the scale in the test tube when the transducer is pulled out and inserted. do. The transducer shell 13 is processed to a thin thickness to improve the filling rate, that is, the ratio of the cross section of the transducer to the tube, which affects the size of the signal.
자기편향 와전류탐촉자에서 중요한 역할을 하는 영구자석(15)은 희토류계열(rare earth magnets)을 사용하며, 링 형태로 탐촉자 코일고정체(18) 전후단에 각각 2개씩, 그리고 탐촉자 코일고정체(18) 내에 4개를 서로 상극이 되도록 배치한다. 이와같이 여러개 링으로 배치한 것은, 검사체 재료에 따라 투자율이 다르므로, 적은 투자율의 검사체는 영구자석의 수를 줄여서 제작이 가능하도록 함이다. 중앙의 중심 고정볼트(14)는 전단마개(14)부터 후단마개(12)까지 탐촉자 구성요소 전체를 한꺼번에 고정시킬 수 있도록 설계한다. 내부 영구자석과 외부 영구자석은 탄소강디스크(16)에 의해 분리되어 있다. 그리고, 코일 몸체 양측에는 고전도체인 구리링(17)이 설치되어 있어서 고주파 간섭을 차폐한다. 이러한 차폐치는 완전류 신호가 튜브 벽에만 집중되도록 전기장을 조율하기 위하여 사용된다.The permanent magnet (15), which plays an important role in the self-deflection eddy current probe, uses rare earth magnets, and each of the two coils in front and rear of the coil coil fixing body (18) in a ring form, and the transducer coil fixing body (18). 4 are arranged so as to be opposite poles to each other. Since the permeability varies depending on the material of the specimen, the arrangement of a plurality of rings as described above allows a specimen having a low permeability to be manufactured by reducing the number of permanent magnets. The central fixing bolt 14 in the center is designed to secure the entire transducer component from the front end plug 14 to the rear end plug 12 at once. The inner permanent magnet and the outer permanent magnet are separated by the carbon steel disk 16. And, both sides of the coil body is provided with a copper ring 17 is a high conductor to shield the high frequency interference. This shield is used to tune the electric field so that the full flow signal is concentrated only at the tube wall.
도2는 자기편향 와전류탐촉자에 이용되는 자기포화의 개념을 도시하고 있다.도2에 도시된 바와같이, 자화력을 증가시키면 처음 자속밀도가 무릎지점(A)까지는 급격히 증가하다가 이후 서서히 증가하여 포화점(B)에 도달한다. 포화점(B)에 도달하면, 자화력을 증가시켜도 더 이상 자속밀도는 증가하지 않으며, 이러한 포화점(B) 근처로 영구자석에 의해 자화력을 유지한 상태에서는 투자율의 변화가 거의 없기 때문에 자성체 튜브도 비자성체처럼 와전류검사가 가능하다.Fig. 2 illustrates the concept of magnetic saturation used in the self-deflection eddy current probe. As shown in Fig. 2, when the magnetizing force is increased, the initial magnetic flux density rapidly increases to the knee point A, and then gradually increases and saturates. Reach point B. When the saturation point (B) is reached, the magnetic flux density no longer increases even if the magnetization power is increased, and since the magnetic permeability is maintained near the saturation point (B) by the permanent magnet, the magnetic permeability hardly changes. Tubes can be eddy current tested like nonmagnetic materials.
도3은 차동형 및 절대형 방식에 의해 검출된 결함신호를 도시하고 있다. 도3에 도시된 바와같이, 차동형 신호(31)는 2개 코일을 전기적으로 직렬로 연결하였을 때 검출된 결함신호이고, 절대형 신호(32)는 2개 코일 중 1개 코일만 결선하여 검출된 결함신호이다. 차동형 방식은 점식 및 균열과 같은 국부적인 작은 체적을 가진 결함 검사에 사용되고, 절대형 방식은 재료특성의 전반적인 특성 및 튜브의 길이방향으로 서서히 두께 감육이 발생하였을 때 사용이 용이하므로 점차적으로 변하는 체적형 결함검출에 사용된다. 따라서, 두 가지 방식 모두를 사용해야 재료의 건전성 진단의 정확도가 향상된다.3 shows a defect signal detected by the differential type and the absolute type. As shown in FIG. 3, the differential signal 31 is a defect signal detected when two coils are electrically connected in series, and the absolute signal 32 is detected by connecting only one coil of two coils. It is a fault signal. Differential type is used for defect inspection with local small volume such as point and crack. Absolute type is gradually changed because it is easy to use when thickness thinning occurs in the longitudinal direction of the tube and overall characteristics of material properties. Used for defect detection. Therefore, both methods must be used to improve the accuracy of the soundness diagnosis of the material.
도4는 자기편향 와전류검사 시스템의 구성도이다. 도4에 도시된 바와같이, 신호취득 및 분석용 컴퓨터(40)는 취득한 신호를 저장하여 분석자가 신호를 분석할 때 사용한다. 주파수발생기(41)는 여러 주파수를 일정한 전류로 탐촉자에 전송한다. 통신케이블(42)은 각 장비간 전류 및 신호의 전송케이블로서, 주로 근거리 네트워크 방식이 사용된다.4 is a configuration diagram of a self-deflection eddy current inspection system. As shown in Fig. 4, the signal acquisition and analysis computer 40 stores the acquired signal for use by the analyst in analyzing the signal. The frequency generator 41 transmits several frequencies to the transducer with a constant current. The communication cable 42 is a transmission cable for current and signal between equipments, and a local area network is mainly used.
본 고안인 자기편향 와전류탐촉자(10)를 이용하여 검사기 본 고안을 자성체 튜브(43)에 삽입하고, 서서히 인출하면서 신호를 취득하여 신호취득 및 분석용 컴퓨터(40)에 저장하고, 저장된 신호에 의하여 결함의 존재여부 및 결함크기를 분석한다.Using the magnetic deflection eddy current probe 10 of the present invention, the tester is inserted into the magnetic tube 43, the signal is gradually taken out and the signal is acquired and stored in the computer 40 for signal acquisition and analysis. Analyze the presence and size of defects.
이상의 본 고안에 따르면, 자성체 튜브의 비파괴검사 신뢰도 및 결함크기의 정확도가 향상되고, 탐촉자의 수명을 연장시킬 수 있으며, 결함신호를 명확하게 지시하여 신호분석자의 분석을 용이할 수 있을 뿐 아니라, 자성체 튜브 검사에 일반 와전류검사 장비를 사용하는 것을 가능하게 한다.According to the present invention, the nondestructive testing reliability of the magnetic tube and the accuracy of the defect size can be improved, the life of the probe can be extended, and the signal analyzer can be clearly indicated to facilitate the analysis of the signal analyzer as well as the magnetic material. It makes it possible to use common eddy current inspection equipment for tube inspection.
Claims (8)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20-2002-0032577U KR200303105Y1 (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Magnetic Based Eddy Current Probe |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
KR20-2002-0032577U KR200303105Y1 (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Magnetic Based Eddy Current Probe |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
KR200303105Y1 true KR200303105Y1 (en) | 2003-02-06 |
Family
ID=49330375
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
KR20-2002-0032577U KR200303105Y1 (en) | 2002-10-31 | 2002-10-31 | Magnetic Based Eddy Current Probe |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
KR (1) | KR200303105Y1 (en) |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101679446B1 (en) | 2009-03-11 | 2016-11-24 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | Eddy current flaw detection probe |
CN109444259A (en) * | 2018-12-21 | 2019-03-08 | 核动力运行研究所 | A kind of heterotype tubing absorption type eddy current array probe |
-
2002
- 2002-10-31 KR KR20-2002-0032577U patent/KR200303105Y1/en not_active IP Right Cessation
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
KR101679446B1 (en) | 2009-03-11 | 2016-11-24 | 스미또모 가가꾸 가부시키가이샤 | Eddy current flaw detection probe |
CN109444259A (en) * | 2018-12-21 | 2019-03-08 | 核动力运行研究所 | A kind of heterotype tubing absorption type eddy current array probe |
CN109444259B (en) * | 2018-12-21 | 2024-02-20 | 核动力运行研究所 | Special-shaped pipe adsorption type eddy current array probe |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
JP3669706B2 (en) | Nondestructive evaluation of pipes and tubes using magnetostrictive sensors | |
JP2845446B2 (en) | Eddy current probe | |
JP5522699B2 (en) | Nondestructive inspection apparatus and nondestructive inspection method using pulse magnetism | |
EP0266103A2 (en) | Magnetic flux leakage probe for use in nondestructive testing | |
WO2004086026A2 (en) | Method for testing prestressed concrete pipes | |
Xiucheng et al. | Design of tunnel magnetoresistive-based circular MFL sensor array for the detection of flaws in steel wire rope | |
CA2199991A1 (en) | Eddy current examination of pipe | |
JPS63109367A (en) | Flaw detecting sensor for conductive body | |
CN112229904A (en) | Pulse far-field eddy current detection probe and use method thereof | |
EP2690433A1 (en) | Broadband eddy current probe | |
JPH04233452A (en) | Eddy current probe | |
Coughlin et al. | Effects of stress on MFL responses from elongated corrosion pits in pipeline steel | |
CN108037178A (en) | A kind of Metal pipeline corrosion defects detection low frequency electromagnetic sensor array | |
CN108508089A (en) | Electromagnetic supersonic flaw detecting transducer architecture is detected outside circular pipe | |
KR200303105Y1 (en) | Magnetic Based Eddy Current Probe | |
CN207636538U (en) | A kind of Metal pipeline corrosion defects detection low frequency electromagnetic sensor array | |
Yan et al. | Increasing detection resolution of wire rope metallic cross-sectional area damage based on magnetic aggregation structure | |
CN108535365A (en) | Electromagnetic supersonic flaw detecting transducer architecture is detected outside square pipe | |
EP1877767A2 (en) | Near fieldtm and combination near fieldtm - remote field electromagnetic testing (et) probes for inspecting ferromagnetic pipes and tubes such as those used in heat exchangers | |
Krause et al. | Variation of the stress dependent magnetic flux leakage signal with defect depth and flux density | |
Yue et al. | Eddy current testing device for detecting pipeline defects based on the principle of differential excitation | |
Le et al. | Electromagnetic testing of moisture separator reheater tubes using a bobbin-type integrated Hall sensor array | |
KR102283396B1 (en) | Sensor Probe tesing System for Eddy Current Nondestructive Testing | |
KR200268717Y1 (en) | Dual Exciter Coil Remote Field Probe of Heat Exchanger Tube in Electric Power Equipment | |
Ribeiro et al. | Defect detection in stainless steel tubes with AMR and GMR sensors using remote field eddy current inspection |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
REGI | Registration of establishment | ||
T201 | Request for technology evaluation of utility model | ||
EXTG | Extinguishment | ||
T601 | Decision on revocation of utility model registration |