KR20060063791A - 파이프의 초음파 검사 장치 - Google Patents

Abstract

파이프의 초음파 결함 테스트에 사용되는 초음파 변환기(트랜스듀서)를 지지하기 위한 장치(10)로서, 이 장치는 파이프 근방에 배치되어 상기 변환기를 파이프 에 근접하게 설치하도록 구성되는 변환기 설치부(12)와, 변환기 설치부와 결합되는 가이드 표면(14)을 구비하되, 상기 장치가 파이프에 대해 이동할 때 상기 가이드 표면이 상대적인 장치 이동에 대한 파이프의 방해를 맞물리게 하여 그를 가로지를 수 있도록 구성된다. 초음파 결함 검사가 가능하도록 파이프 근방에 배치된 하나 또는 다수의 초음파 변환기 지지 장치(10)를 회전이 가능하게 배치하기 위한 장치(50)는 파이프 근방에 상기한 또는 그 각각의 장치를 유지하면서 상기 파이프의 주위의 적어도 일부를 둘러싸고 상기 또는 각각의 장치를 회전시키기 위한 수단을 구비한다. 추가적으로, 파이프의 길이 부분들에 대한 초음파 결함 검사를 위한 구성은 두 개 또는 그 이상의 캐리지들(50)이 거기에서 지지되고 이동될 수 있고, 그 각각의 캐리지는 파이프의 근방에 배치되도록 된 하나 또는 다수의 초음파 변환기들을 지지하도록 된 하나의 지지 프레임(150)과, 또한 소정 길이의 파이프를 상기 캐리지들 중의 하나에 근접하게 위치하기 위한 수단(154)을 구비한다.

파이프, 초음파 결함 검사, 초음파 변환기(트랜스듀서), 지지 프레임, 캐리지, 변환기 설치부(transducer locating portion)

Description

파이프의 초음파 검사 장치{ULTRASONIC TESTING OF PIPE}

본 발명은 파이프 결함 검출에 있어서 초음파 검사 장치의 배치 상태와 이용을 개선하기 위한 장치에 관한 것이다. 본 발명은 용접 이음매가 있는 파이프에서 특별한 유용성을 갖지만, 거기에 제한되지는 않으며 성형 제조된 파이프(그 파이프가 어떠한 종류의 강철, 철 합금, 다른 금속, 플라스틱 등으로 형성될지라도)에 이용되어도 좋다는 것을 인식해야 할 것이다. 본 발명은 그러나 강철로 된 용접 이음매가 있는 파이프로서의 이용을 참조하여 주로 기술될 것이다. 본 명세서에서 "파이프"라는 용어는 그것이 어떠한 형태의 이음매 용접, 사출성형 등에 의해 형성되던지 간에 관이나 파이프를 모두를 지칭하는 것으로 의도될 것이다.

파이프에 대한 결함 검사, 특히 압력 파이프에 대하여 결함 검사를 실시하는 것은 잘 알려져 있다. 파이프가 상대적으로 매우 높은 고압력 환경(예를 들면, 오일이나 가스 파이프라인, 화학 플랜트 시설 등)에서 이용될 경우에 사용시 누출, 파이프 고장 등을 일으킬지도 모르는 결함 유무에 대하여 파이프를 검사하는 것은 통상적으로 필수적이다. 그러한 누출 또는 고장은 안전과 환경적 관점에서 재앙과 같은 결과를 초래할 수도 있다.

이음매가 있는 용접 파이프의 경우에 특히 결함에 대해 검사하기 위해 초음파 검사 방법을 이용하는 것은 공지되어 있다. 결함은 비용접된 파이프 벽 물질에서도 일어날 수 있지만 용접 이음매나 그 주변에서 전형적으로 발생된다. 보통 초음파 검사는 용접 연결 부위나 그 주위에서 결함 유무를 검사하기 위해 활용되는데, 그 이유는 이들이 사고나 고장 발생의 확률이 가장 높은 부분이기 때문이다. 상기 결함들은 파이프의 종축에 평행하게("종단 결함"), 이 종축에 수직으로("횡단 결함"), 그리고 이들 두 축 사이에서 방위를 갖고("경사 결함") 발생할 것이다. 초음파 검사법은 용접 및 비용접 파이프 모두에서 그러한 결함을 찾아내고 확인할 수가 있다.

초음파 검사는 전형적으로 파이프 근방에 배치되는 초음파 탐침을 이용하는데, 파이프가 그 탐침 옆으로 지나서 이동된다. 초음파 탐침은 전형적으로 변환기(트랜스듀서)를 이용하는데, 이것은 보통 플라스틱 지지물에 장착되어 전기적으로 구동되어 진동함으로써 초음파를 제공하는 피에조-일렉트릭(piezo-electric) 크리스탈을 구비한다. 변환기와 파이프 사이에는 결합 매개체(통상적으로 물)가 제공되며 전형적으로 초음파가 일정 각도로 파이프 벽으로 들어가게 되어 파이프 벽의 내부 직경과 내부 직경 사이에서 반발력을 갖고 되튀게 된다. 이러한 음파는 관의 원주 주위에서 반발하도록("원주형 검사") 인도될 수도 있고 또는 그 파이프를 통해서 길이를 따라 이동할 수도 있다("축방향 검사"). 어느 경우든 초음파가 어떤 결함(용접 이음매를 포함함)과 맞물릴 때 그것은 반사되어 되튀게 됨으로써 변환기에 의해 수신될 것이다. 따라서 변환기는 초음파 발생기와 반사 초음파 수신기 양자로 서 동작이 가능하지만, 또는 별개의 수신기로 제공될 수도 있다.

반사된 초음파가 허용 가능한 기준의 용접 연결부가 아닌 결함과 만날 경우 변환기를 위한 제어장치는 이러한 반사된 음파를 분석하고 식별하여 결함의 존재와 그 위치를 결정하는 것이 가능하다.

파이프의 대량생산 시, 특히 긴 길이의 파이프가 생산되는 경우, 파이프 성형의 부정확성, 또는 파이프 길이 전체에 걸친 차별적인 냉각으로 인하여 용접 부위에서 특히 파이프의 굴곡, 표면의 기복, 불규칙성 등이 초래될 수가 있다. 이러한 결함들은 또한 용접 이음매의 불규칙성, 강철 제조상의 불균일성, 그리고 파이프가 길이가 절단되는 경우 파이프 단부의 끝말림(burring) 등을 포함하는 다른 파이프 제조 공정에 의해 야기될 수도 있다. 그러한 결함들은 공지의 초음파 검사 장치와는 서로 상충될 수도 있다.

예를 들면, 공지의 초음파 변환기는 파이프의 단부가 사용시 변환기와 충돌하여(방해되어) 그를 손상시킬 수 있기 때문에 초음파 장치를 경유하도록 파이프를 공급하는 동안에 그 절단된 파이프 단부로부터 사이에 끼워지도록 배치되어야만 한다. 또한 공지된 변환기는 파이프 표면상에서 상대적인 변환기 이동에 대한 방해력(물)과 맞물릴 때 어려움을 겪을 수도 있으며, 이것은 결과적으로 검사의 누락, 판단 오류, 변환기 손상, 또는 이들 모두를 초래할 수도 있다.

본 발명의 제1측면에 따르면, 본 발명은 파이프의 초음파 결함 테스트에 사용되는 초음파 변환기(트랜스듀서)를 지지하기 위한 장치를 제공하는바, 상기 장치는:

파이프 근방에 배치되어 상기 변환기를 파이프에 근접하게 설치하도록 구성되는 변환기 설치부와, 그리고

상기 장치가 파이프에 대해 이동될 때 상대적인 장치 이동에 대한 파이프의 방해와 맞물려서 그를 가로지를 수 있도록 상기 변환기 설치부에 관련하여 구성되는 가이드 표면을 포함하여 구성된다.

여기서 상기한 "방해(hindrance) 또는 방해물"이라는 용어는 광의로 해석되는 것으로서 파이프의 단부들에서의 표면상의 기복(undulation) 또는 사면(bevel), 파이프의 외부 표면 결함, 파이프 외부 표면 또는 벽 등의 혹(bump), 굴곡, 만곡부 등과 같은 파이프 표면을 가로지르는 초음파 변환기의 유연한 횡단을 방해할 수도 있는 모든 방해물을 포함한다.

덧붙여서 상기 장치와 파이프 사이의 "상대적인" 이동이라는 언급은 장치가 파이프를 따라서 또는 그 주위에서 이동될 수 있거나 또는 파이프가 고정된 장치에 대하여 이동될 수 있거나, 또는 이들 모두의 결합일 수도 있다는 것을 나타낸다. 전형적으로 사용시 파이프는 상기 장치를 지나서 길이 방향으로 이동되며, 또한 전형적으로 상기 장치는 파이프 주위에서 이동된다.

바람직하게는 본 발명은 파이프 외부 표면에 대한 초음파 변환기(또는 다른 탐침)의 근접한 배치와 이러한 근접한 배치의 유지를 가능하게 함으로써 초음파 신호의 전파와 신호 수신의 효율성을 제고하고 그들 간의 결합성(coupling)을 최대화하는 것을 가능하게 해준다. 게다가 가이드 표면은 사선 절단(bevel cut)과 같은 초기의 파이프 단면부 방해 위에서 지탱되어 움직일 수도 있으므로 이러한 초음파 검사는 파이프 구간의 시초부에서 시작되어 파이프 구간의 반대쪽 단부에 까지 곧장 계속됨으로써 그러한 구간에 존재할지도 모르는 결함들에 대해 검사하고 그리하여 상기 파이프의 전체 길이에 대하여 테스트를 할 수도 있다.

상기 장치가 전형적으로 파이프 근방에서 초음파 변환기의 배치를 위해 사용되는 반면에 그 장치는 파이프 근방에서 다른 탐침들(프로브)을 배치하기 위해 사용될 수도 있다(예를 들면, 파이프 두께 탐침, 온도 탐침 등). 따라서 여기서 "변환기 설치부"라는 용어는 변환기와는 다른 탐침 등을 파이프 근처에 위치시키고 설치하는 것을 가능하게 하는 부분을 포함하는 것으로 해석되어야만 할 것이다.

바람직하게는, 상기 가이드 표면은 상기 장치가 파이프를 따라서 상대적으로 종 방향으로 움직일 때 변환기 설치부에서 전방으로 설치된다. 그러나 가이드 표면은 또한 대안적으로 변환기 설치부의 가로(측면) 영역의 하나 또는 양쪽 모두에 설치되어도 좋다(예를 들면, 파이프 주변에서 장치의 상대적인 회전 이동을 위해). 상기 가이드 표면은 또한, 예를 들면 장치가 파이프를 따라 상대적으로 후방으로 이동되는 경우(예를 들면, 구간을 다시 시작하기 위해)에는 변환기 설치부의 뒤쪽으로 설치될 수도 있다. 그러나 전형적으로는 상기 가이드 표면은 변환기 설치부에서 적어도 전방으로 설치되는데, 그 이유는 이러한 위치가 대부분의 파이프 방해물을 가로지르는 것을 가능하게 하기 때문이다.

바람직하게는, 사용시 상기 가이드 표면은 파이프의 종축에 대해 비스듬하게 연장된다. 이러한 관점에서 가이드 표면은 평면이 가능하지만, 곡면으로 형성될 수도 있다.

바람직하게는, 상기 가이드 표면은 (i) 변환기 설치부의 단부에서 또는 (ii) 변환기 설치부로부터 이격되어 연장되는 플랜지(flange)의 일부로서 정의된다.

바람직하게는, 상기 (i)의 경우에 가이드 표면은 장치의 사용시의 전단부에서 밑을 잘라낸 사면(undercut bevel)으로서 정의된다. 바람직하게는, 상기 (ii)의 경우에 상기 플랜지는 장치의 사용시 전단부로부터 이격되고 파이프로부터 이격되어 연장되고 상기 가이드 표면은 파이프를 마주하는 플랜지의 일 측면 상에 정의된다. 바람직하게는, 상기 (i) 및 (i)에서 가이드 표면은 평면이다. 따라서 상기 가이드 표면은 변환기 설치부의 일부에 형성될 수도 있으며, 또는 플랜지 상이나 또는 변환기 설치부로부터 이격되어 연장되는 다른 요소에 형성되어도 좋다.

바람직하게는, 변환기 로케이터 요소가 상기 변환기 설치부 내에 배치되는데, 이 요소 내부로 상기 변환기가 사용시 장착되어 설치된다. 상기 변환기 로케이터 요소는 전형적으로 변환기가 거기에 배치될 때 그리고 상기 장치가 파이프를 참조하여 사용 위치로 이동될 때 변환기가 파이프 외부 표면에 근접한 위치에 배치되도록 구성된다.

바람직하게는, 상기 변환기 로케이터 요소는 변환기를 측면으로부터 둘러싸고 사용시 초음파가 상기 장치를 통해 측면으로 지향하지 않도록 초음파의 전파에 대해 저항하는 물질로 형성된다. 이러한 관점에서 상기 변환기 로케이터 요소는 변환기 설치부의 몸체에 배치 가능한 폴리머로 된 물질(예를 들면, 폴리우레탄)의 링으로 형성됨이 바람직하다.

바람직하게는, 상기 변환기 설치부는 파이프와의 가까이 접근한 배치를 위한 사용시 굽은 모양의 밑바닥 곡면을 포함한다. 전형적으로 상기한 굽은 모양의 곡면은 파이프의 외부 표면을 정의하는 반경에 가깝게 부합되는 반경에 의해 정의된다. 다시 말해, 이것은 변환기와 파이프 간의 가까이 접근한 결합을 가능하게 한다.

전형적으로 상기 장치는 사용시 파이프를 따라서 및/또는 그 주위에서 및/또는 그를 향해 또는 그로부터 이격되게 상기 장치를 상대적으로 이동시키기 위한 기구 장치에 장착하기 적합하게 구성된다. 이러한 측면에서, 상기 파이프는 전형적으로 상기 기구 장치로 전진시켜진다(상기 변환기 지지 장치를 지나 전진하도록). 바람직하게는, 상기 기구 장치는 그 다음 파이프를 향해 또는 그로부터 떨어져, 또는 그 주위에서 상기 장치를 이동시킨다. 그러나 다른 변형도 이하에 기술한 바와 같이 가능하다.

바람직하게는, 다수의 초음파 변환기 지지 장치들이 상기 기구 장치에 장착 가능하다.

본 발명의 제2 측면에 따르면, 본 발명은 초음파 결함 검사를 가능하게 하기 위해 파이프의 근방에 하나 또는 다수의 초음파 변환기 지지 장치들을 회전 가능하게 배치하기 위한 기구 장치를 제공하는데, 상기 기구 장치는 상기 파이프의 근방에서 상기한 또는 각각의 장치를 유지하면서 파이프의 원주의 적어도 일부 주위에서 상기한 또는 각각의 장치를 회전시키기 위한 수단을 구비한다.

바람직하게는, 상기한 제2 측면에 따른 기구 장치는 파이프의 초음파 검사가 파이프 주위에서 다수의 회전형 위치들에서 수행되는 것을 가능하게 한다. 추가적으로 상기 기구 장치는 그것을 지나가는 파이프 이동 중에(예로서 이음매가 비선형일 경우) 파이프 용접 이음매가 변환기에 의해 추적되는 것을 가능하게 해준다. 예를 들면, 연결 용접된 파이프의 전형적인 초음파 검사에 있어 하나 또는 다수의 초음파 변환기들이 파이프의 상사 중심(top dead center)에서 또는 그에 인접하게 초기에 설치되는데, 이 때 이음매 용접은 또한 상사 중심에 맞춰 정렬됨이 바람직하다. 그러나 파이프 공급 중에 가끔 용접된 이음매가 상사 중심과는 맞지 않게 되거나 또는 파이프의 만곡이나 굴곡 현상, 또는 이음매의 나선화(seam spiraling)로 인하여 비정렬 상태로 된다. 바람직하게는 상기한 제2 측면에 따른 장치는 파이프의 초음파 검사가 비정렬된 용접 이음매와 정렬 관계에 있는 다른 회전 위치들에서 수행되는 것을 가능하게 해준다. 이것은 이음매 용접의 추적을 가능하게 하고 더 효과적인 테스트 과정을 제공한다. 또한 캐리지에 상기 장치 또는 각각의 장치를 장착함으로써 후술하는 바와 같은 더 많은 회전 위치 제어를 제공하게 된다.

전형적으로 상기 파이프는 장치 안으로 전진되지만, 상기 기구 장치는 또한 파이프를 따라서 전진할 수도 있다.

바람직하게는, 상기한 또는 각각의 장치는 캐리지에 장착되고, 상기 회전 수단은 파이프에 대한 상기한 또는 각각의 장치의 회전을 가능하게 하도록 상기 캐리지에 부분적으로 통합되도록 구성된다. 캐리지에 대한 상기한 또는 각각의 장치의 장착은 아래에서 기술하는 바와 같이 더 큰 회전 위치 제어를 제공한다.

전형적으로 하나 또는 다수 쌍의 초음파 변환기 지지 장치들이 캐리지에 장착되고, 바람직하게는 상기 캐리지는 소정의 장치 쌍이 파이프에 대해 이동됨(예를 들면, 세로로 또는 회전형으로)에 따라 그 쌍에 있는 각 장치들 간의 본질적으로 일정한 거리가 유지되도록 구성된다. 이러한 관점에서 상기 장치들이 표면상의 불규칙한 것들과 맞물릴 때 주어진 쌍에서의 각 장치들 간의 거리는 본질적으로 일정하게 유지된다(상기 쌍의 하나의 장치가 파이프에 관하여 서로 상대적으로 상승하거나 하강할 때 극미량의 거리 변화가 있을지도 모르지만). 이러한 방식으로 캐리지를 구성함으로써 그 쌍에서의 장치들 간에 일정한 초음파 빔 경로를 유지하는 이점이 존재하며, 그럼으로써 초음파 검사에 있어서의 높은 무결함성이 달성된다.

이러한 관점에서 본 발명의 제3 측면에 따르면, 본 발명은 초음파 결함 검사를 가능하게 하기 위해 파이프의 근방에 하나 또는 다수의 초음파 변환기 지지 장치의 쌍들을 배치하기 위한 기구 장치를 제공하는데, 상기 기구 장치는 사용시 주어진 쌍의 각 장치들 간에 본질적으로 일정한 거리를 유지하기 위한 수단을 구비한다.

바람직하게는, 상기 제3 측면에서 상기한 또는 각각의 장치 쌍들은 캐리지에 장착되고 바람직하게는 상기 캐리지는 상기 제2측면에 따른 회전 수단을 포함한다.

바람직하게는, 본 발명의 제2 및 제3 측면에 있어서 상기 캐리지는 상기 장치 또는 각 장치가 회전 가능하게 장착되는 제1 장착부와, 상기 제1 장착부가 회전 가능하게 장착되는 중간 장착부와, 그리고 상기 중간 장착부가 그 주위에서 회전이 가능하도록 힌지로 구성되는 제2 장착부를 구비한다. 상기 중간 장착부가 생략될 수도 있지만 그것은 통상적으로 캐리지에 여분의 회전(피벗) 운동을 제공하기 위해 사용된다.

바람직하게는, 상사 중심 위치로부터 파이프 주위에서의 상기 또는 각각의 장치의 회전은 파이프에 대해 측면으로 상기 제2 장착부를 이동시킴으로써 달성되는데, 이렇게 함으로써 상기한 중간 장착부가 제2 장착부에 대하여 회전하도록 해주며, 또한 다음 동작 중의 하나 또는 양자를 가능하게 해주며:

- 제1 장착부가 중간 장착부에 대하여 아래로 회전하도록 하고;

- 상기 장치 또는 각 장치가 상기 제1 장착부에 대해 아래로 회전하도록 하고;

이에 따라서 파이프의 외부 표면에 대한 장치의 근접성을 유지하면서 파이프 주위에서 그리고 그 아래로 상기 장치(들)를 이동시키게 된다.

바람직하게는, 파이프와 상기한 또는 각 장치 사이의 상대적인 이동 중에 파이프 외부 표면을 따라 움직이는 제1 장착부의 대향하는 단부들에는 가이드 롤러들이 제공되며, 여기서 상기한 또는 각각의 장치는 가이드 롤러들 사이에 제1 장착부 상에 설치된다. 따라서 상기 제2 장착부가 파이프에 대해 측면으로 이동될 때 상기 가이드 롤러들은 파이프를 맞물리게 되고 상기 중간 장착부가 제2 장착부에 대하여 회전하도록 해준다. 상기 가이드 롤러는 또한 상기 장치와의 신속한 초기의 파이프 정렬을 도모할 수가 있다.

바람직하게는, 각각의 가이드 롤러는 V-형 롤러이며, 이것은 그의 단부 사이에 그 주위로 연장된 V자 형의 원주형 홈(groove)을 가지며, 그 홈으로는 파이프가 사용시 수용된다. 바람직하게는, 각 롤러는 엘라스토머(elastomeric) 물질로부터 형성하어 파이프 외부 표면과의 회전(rolling)형 및 측면(lateral) 정합을 도모하도록 한다.

바람직하게는, 상기 또는 각각의 장치는 각각의 연결 암을 통해 상기 제1 장착부에 회전이 가능하게 장착되는데, 그 암의 뒤로 상기 장치는 상기 장치와 파이프 간의 상대적인 이동 동안 길게 뻗어나가게 된다. 상기 연결 암은 파이프를 따른 상대적인 장치의 이동 또는 그 주위의 회전운동 동안에 각 장치에 대한 회전 운동을 가능하게 하고, 또한 방해를 가로지를 때 각 장치의 제어된 변위를 가능하게 해준다. 전형적으로 소정의 장치 쌍에 대한 각각의 연결 암은 나사로 된 커플링을 통해 외부 나사 핀에 회전가능하게 장착되고, 이것은 차례로 캐리지의 십자형 막대에 연결됨으로써 각각의 장치 쌍이 동일한 십자형 막대에 관련하여 지지된다. 바람직하게는, 상기 나사들은 소정의 장치 쌍이 파이프에 대하여 이동될 때(예를 들면, 세로로 또는 회전형으로) 그 쌍의 각각의 장치들 간의 거리가 실질적으로 유지되도록 구성된다. 이러한 구성은 일정한 초음파 빔 경로가 그 쌍의 장치들 간에 유지되도록 하는 수단을 제공함으로써 높은 무결함성의 초음파 검사방법이 달성된다.

바람직하게는, 상기 제1 장착부는 각각의 커플링 암을 통해 중간 장착부에 회전 가능하게 장착되며, 그 암 뒤로 상기 제1 장착부는 상기 장치와 파이프 사이의 상대적인 이동 동안에 길게 뻗어나간다. 다시 말하면, 상기 커플링 암은 파이프를 따르는 이동 또는 그 주위의 회전운동 동안에 상기 제1 장착부의 회전 운동을 가능하게 하고, 또한 방해를 가로지를 때 다수 장치의 변위 제어를 가능하게 한다.

바람직하게는, 상기 제2 장착부는 구조물(프레임)에 장착되고, 이것은 상기 구조물에 대하여 측면으로 상기 제2 장착부를 이동하기 위한(따라서 파이프에 대하여 상기 또는 각각의 장치를 측면으로 이동시킴) 수단을 지탱한다. 바람직하게는, 상기 제2 장착부는 상기 구조물에 차례로 장착되는 측면 이동 수단에 결합된다. 상기 측면 이동 수단은 파이프에 대하여 상기 또는 각각의 장치의 상대적으로 미세한 조절을 가능하게 한다(예로서, 그것을 지나가는 파이프 이동 중에 용접 이음매를 추적함). 전형적으로는 상기 제2 장착부(이에 따라 상기 또는 각각의 장치)가 상기 구조물에 대해 측면으로 이동되는 반면에, 대안적으로 상기 파이프는 상기 또는 각각의 장치에 대하여 측면으로 이동될 수도 있다.

바람직하게는, 상기 측면 이동 수단은 구조물의 슬라이드 마운트를 따라서 상기 제2 장착부를 이동시키기 위한 작동 암을 구비함으로써 상기 또는 각각의 장치를 측면으로 옆을 향해 이동시키게 된다. 바람직하게는, 상기 작동 암은 구조물 상에 위치한 구동 모터에 의해 회전되는 외부적으로 나사가 형성된 막대이며, 상기 막대는 상기한 측면 이동을 야기하도록 상기 제2 장착부를 맞물게 된다.

바람직하게는, 상기 제2 측면에 따른 장치는 초기에 파이프의 근방에 (즉, 상기 장치를 통해 파이프를 공급하기 전에) 상기 또는 각각의 장치를 배치하기 위하여 상기 파이프에 대하여 구조물(따라서 상기 또는 각각의 장치)을 상승 및 하강시키기 위한 수단을 구비한다.

바람직하게는, 상기 상승/하강 수단은 상기 구조물이 그에 대해 지지하도록 장착된 하나의 지지 하부구조에 결합되어 그 위에서 작동하며, 상기 상승/하강 수단은 상기 하부구조가 상기 상승/하강 수단에 의해 그에 대해 상승 및 하강될 수 있는 장치 지지 프레임에 차례로 장착되도록 구성된다. 바람직하게는, 상기 하부구조는 상기 구조물의 가이드 롤러들이 상기한 장치 지지 프레임의 장치의 이동을 도모하도록 지지되어 있는 한 쌍의 대향하는 그리고 횡으로 신장되는 가이드 부재들을 구비한다.

바람직하게는, 상기 가이드 롤러 상에서 구조물의 이동은 상기 장치 지지 프레임을 가로질러 연장되는 고정된 (예를 들면, 외부에 나사가 형성된) 막대를 맞물리는 구조물 사에 장착된 구동 모터에 의해 이루어진다. 이러한 이동은 파이프에 대한 상기한 또는 각각의 장치의 상대적으로 거친 측면 조절을 가능하게 하는데, 이것은 예를 들면 검사될 파이프 위에 상기 기구장치를 예비적으로 설치하거나, 또한 파이프 근방으로부터 상기 기구장치를 이동시키기 위함이다(예로서 오프라인 눈금 교정(calibration), 서비스/정비. 조정 등).

바람직하게는, 상기 상승/하강 수단은 두 쌍의 대향하는 스크루 잭들을 구비하는데, 그 각각의 쌍은 상기지지 프레임에 장착되고 상기 기구장치지지 프레임을 가로질러 연장되는 각각의 모터 구동 기어 막대에 의해 맞물려질 수 있도록 구성되며, 그것의 회전에 의해 각각의 스크루 잭의 쌍이 각각의 가이드 부재를 상승 또는 하강하도록 함으로써 상기 기구장치지지 프레임에 관하여 상하로 상기 하부구조의 이동이 이루어지도록 한다(이것은 그럼으로써 상기 캐리지의 상승 및 하강이 상기한 또는 각각의 장치를 상승 및 하강시키도록 한다).

바람직하게는, 다수의 장치들 또는 장치 쌍들이 사용시 상기 파이프의 종축과 정렬되도록 캐리지에서 길이 방향으로 배치된다. 측면으로 나란히 배열된 장치 쌍들을 이용하면 반대쪽 파이프 반쪽들에 대한 테스트와 위치가 확인된 결함들에 대한 검증과 비교가 가능하게 된다. 다수의 변환기 지지 장치들을 세로로 배열하면 검사될 파이프의 길이 증가가 가능해지고 이로써 전체 파이프에 대한 더 빠른 검사가 초래된다.

바람직하게는, 상기 기구 장치는 파이프가 그 기구 장치를 통해 길이 방향으로 공급될 수 있도록 그리고 상기한 또는 각각의 장치가 파이프의 선단부와 근접하게 될 수 있도록 구성되고, 그 파이프의 종단부가 상기한 또는 각각의 장치를 지나서 이동할 때까지 파이프의 근방에 유지된다. 그리하여 본 발명에 따른 장치에서 파이프의 전체 길이에 대한 초음파를 이용한 검사가 가능하게 된다.

전형적으로, 본 발명의 제2 측면에 따른 장치에서 사용되는 상기한 또는 각각의 초음파 변환기 지지 장치는 본 발명의 제1 측면에서 정의되는 것과 같다.

본 발명의 제3 측면에 따르면 소정 길이의 파이프에 대한 초음파 결함 검사를 위한 구성이 제공되는바,

두 개 또는 그 이상의 다수의 캐리지들이(그 각각의 캐리지는 파이프 근방에 배치되는 하나 또는 다수의 초음파 변환기들을 지지하도록 구성되는) 거기에서 지지되고 이동될 수가 있도록 구성된 지지 프레임과,

상기 캐리지들 중의 하나에 근접하게 파이프 길이 전체를 배치하기 위한 수단을 구비하여 이루어진다.

바람직하게는, 하나의 파이프 구간은 상기 캐리지들 중의 하나로써 검사되고 있는 반면에, 상기한 또는 각각의 다른 캐리지는 같은 또는 다른 크기나 형태의 파이프를 검사하기 위하여 준비될 수가 있거나(예를 들면, 캘리브레이션을 위해), 또는 사용되지 않는 동안(예를 들면, 오프라인)에는 다른 서비스, 수리 등을 위해 이용될 수가 있다.

이러한 관점에서, 바람직하게는 파이프 길이를 배치하기 위한 수단은 파이프를 구성 장치에 공급하고 구성되어 있는 동안 지지하기 위한 파이프 지지체와, 상기 파이프 지지체에서 파이프 근방으로 소정의 캐리지를 이동시키기 위하여지지 프레임과 각각의 캐리지 간에 동작 가능한 캐리지 이동 수단을 포함한다. 바람직하게는, 상기 캐리지 이동 수단은 지지 프레임에 대하여 캐리지를 이동시키고, 또한 더욱 바람직하게는 가이드 부재, 프레임 구조물, 구동 모터 및 본 발명의 제2 측면에 따라 상기 지지 프레임을 가로질러 연장되는 고정된 막대를 포함한다.

대안적으로서는 파이프 길이를 배치하기 위한 상기 수단은 프레임 구조물에 대하여 측면 상으로 이동이 가능하고, 이로써 캐리지들 중의 하나와 정렬될 때 상기한 또는 각각의 다른 캐리지는 자유로이 접근이 가능하게 된다(예를 들면, 조정, 서비스, 수리, 정비 등을 위해). 다른 대안으로서, 지지 프레임과 전진 수단 양자는 측면으로 이동이 가능할 수도 있다.

바람직하게는, 상기한 두 개 또는 그 이상의 캐리지들은 간단한 구성의 배열을 제공하면서지지 프레임에서 서로에 대해 평행하게 배열된다. 이러한 관점에서 상기 캐리지 이동 수단은 동시에 두 개 또는 그 이상의 캐리지들을 이동시킬 수가 있고, 이로써 하나의 캐리지로부터 다른 하나로의 파이프 근접도를 변화하게 한다.

전형적으로 본 발명의 제3 측면에 따른 각각의 캐리지는 제2 측면에서 정의된 것과 같고, 상기 제3 측면에 따른 지지 프레임은 상기 제2 측면에 따른 장치를 지지하는 것이 가능하도록 구성된다. 바람직하게는, 상기 제3 측면에서 언급된 상기한 하나 또는 다수의 초음파 변환기들은 상기 제1 측면에 대해 정의된 바와 같은 지지 장치에 설치되어, 각 캐리지가 하나 또는 다수의 그러한 장치를 지지하도록 구성된다.

본 발명의 영역 내에 속할지도 모르는 어떤 다른 변형에도 불구하고, 이하 첨부된 도면들을 참조하여 예시적인 방식으로 본 발명의 바람직한 실시예들이 이하 설명될 것이다.

도 1은 도 2의 선분 1-1에서 취해진, 본 발명에 따른 제1 초음파 변환기지지 장치의 측면 단면도;

도 2는 도 1의 장치에 대한 평면도(비-단면);

도 3은 도 2의 선분 3-3에서 취해진, 도 1 및 도 2의 장치에 대한 후면 단면도;

도 4는 초음파 변환기가 그에 배치된 도 1의 장치에 대한 사용시의 측면도;

도 5는 탐침(예를 들면, 파이프 두께 프로브)이 그에 배치된 도 4에 대해 유사한 도면;

도 6은 도 7의 선분 6-6에서 취해진, 본 발명에 따른 대안적인 변환기지지 장치의 측면 단면도;

도 7은 도 6의 장치에 대한 평면도(비-단면);

도 8은 도 7의 선분 8-8에서 취해진 도 6 및 도 7의 장치에 대한 후면 단면도;

도 9는 본 발명에 따른 파이프의 근방에 하나 또는 다수의 초음파 변환기지지 장치들(예를 들면, 도 1 내지 도 5와 같은)을 회전형으로 배치하기 위한 장치의 정면도;

도 10은 파이프에 대하여 도 9의 장치의 캐리지를 측면으로 이동시키고 설치하기 위한 장치의 일부로서 도 9의 장치의 일부에 대한 상세 정면도;

도 11은 도 9의 장치에 대한 측면도;

도 12는 도 11의 장치의 일부에 대한 상세 평면도;

도 13은 도 9 및 도 11의 장치에 대한 평면도;

도 14 및 도 15는 각각 파이프 P에 대하여 두 개의 각각의 회전형 분리 위치들에서 도 9의 장치의 일부에 대한 세부도면;

도 16은 도 9 내지 도15의 장치 두 개를 평행으로 지지하기 위한 구성배열에 대한 정면도;

도 17은 도 16의 장치에 대한 측면도;

도 18은 선분 18-18에서 바라본 도 16의 장치의 일부에 대한 상세 후면도;

도 19는 선분 19-19에서 취해진 도 16의 구성배열의 일부에 대한 후방 단면도; 그리고

도 20 내지 도 22는 상기한 구성배열의 사용 방식을 예시하는 도 16 및 도 17의 구성배열에 대한 전체적인 정면도, 측면도 및 평면도를 도시한다.

먼저 도 1 내지 도 5를 참조하면, 초음파 변환기 또는 다른 프로브(probe)를 지지하기 위한 장치가 스키(10)의 형태로 도시된다. 상기 스키는 파이프의 외부 면에 맞게끔 성형된 굴곡형의 밑바닥 면(14)을 갖는 플레이트(12)의 형태로 된 변환기 설치부를 구비한다(예를 들면, 상기 면의 반경이 파이프 외부 면 반경에 밀접하게 정합한다).

특별하게 성형된 리세스(16)가 상기 플레이트(12)에 형성되고 거기에 초음파 변환기 또는 다른 프로브를 지지하기 위한 폴리머로 된(통상 폴리우레탄임) 삽입물(18)이 장착형으로 수용된다. 상기 삽입물은 링의 형태로 되어 있고, 따라서 그곳에 배치될 때 상기 변환기나 프로브를 측면에서 완전히 둘러싸도록 구성된다. 전형적으로 폴리우레탄은 그를 통한 초음파의 전달을 방지하기 위해 최적으로 알려진 70 내지 80 듀로미터(durometer)의 표면 저항을 가지며, 이로써 상기 변환기는 스키로부터 그리고 파이프 벽으로 초음파를 아래로만(측면으로가 아니라) 전파할 수가 있다. 변환기 조립체(24)(도 4 참조) 또는 두께 프로브 조립체(26)(도 5 참조)의 볼트들(22)을 고정적으로 설치하기 위한 장착 구멍(20)이 플레이트(12)에 제공된다. 삽입물(18)의 밑바닥은 상기 변환기 또는 두께 프로브(미도시)의 밑바닥과 같이 곡면으로 형성됨으로써(도 3) 그것은 파이프 외부 곡면과 정합하게 된다.

설치 구멍(30)을 각각 갖는 한 쌍의 장착 핑거들(28)이 사용시 상향으로 상 기 플레이트(12)로부터 연장되도록 장착된다(예를 들어, 용접으로). 환상의 베어링 조립체(32)(도 4 및 도 5)가 각각의 구멍(30)에 설치되어 각각의 스키가 배치 장치(후술함)에 장착될 때 축 A(도 4 및 도 5)에 대해 스키 회전을 가능하게 한다.

본 발명에 따르면, 밑을 잘라낸 베벨(34)의 형태로 된 가이드 표면이 스키(10)의 사용시의 전단부 또는 선단부(36)에 제공된다(예를 들면, 기계로 절단되어). 상기 베벨(34)은 파이프/스키의 상대적인 세로 이동에 대한 파이프에 있어서의 방해력의 맞물림과 횡단을 촉진한다. 도 1 내지 도 5에서 베벨(34)은 평면으로 도시되어 있으나 적절하게 곡면으로 형성될 수도 있다. 게다가 베벨들은 스키를 따라서(예를 들면, 도 3에서 점선 38에 의해 개략적으로 묘사된 바와 같이) 옆으로 그리고 스키의 사용시의 후방 모서리에 형성될 수도 있다(여기서 후방 베벨은 도시되지 않음).

도 1 내지 도 5의 스키의 사용시 통상 불연속적인 길이만큼의 파이프가 다수의 스키들(10)을 수용하는 초음파 검사 장치를 통해 그 내부로 진행된다. 파이프의 연속적인 이음매 용접에 있어 불연속적인 길이의 파이프가 연속적으로 형성된 전진하는 파이프로부터 절단됨으로써 제조되며, 그 절단 공정에서 절단부에 베벨이 전형적으로 형성되고 또한 표면 변형이 일어나게 된다. 그러한 파이프가 종래의 초음파 검사 장치로 진행될 경우 파이프 단부 위로 프로브들을 올리고 그것들을 그로부터 끼워 넣어진 위치에 하강시키는 것이 필요하며, 이것은 프로브들에 대한 손상을 방지하고 비정상적인 이동 등을 방지하기 위함이다.

그러나 본 발명에 따르면, 파이프의 단부(그것이 베벨형이던 아니던 간에)는 통상 스키 베벨(34)을 따라 어딘가에서 프로브를 맞물게 되고 또한 곡면으로 된 밑바닥 면(14)에 도달될 때까지 그 베벨을 따라서 올라타서 실려가게 됨으로써 유연한 전이를 달성하게 되고 바람직하게는 변환기가 파이프 길이의 선단부와 접촉하게 되는 것을 가능하게 한다. 이것은 따라서 파이프의 전체 길이가 검사되게 해준다. 부가적으로 어떤 다른 방해물(력)(에를 들면, 표면 또는 용접 결함, 불규칙성, 비틀어짐, 굴곡 등등)도 그것이 베벨(34)과 맞물릴 때 횡단될 수가 있는데, 다시 말하면 이것은 파이프 표면에 대한 스키의 부드러운 전이동작을 가능하게 해준다. 측면 또는 사이드 베벨들(38)의 제공은 파이프에 대한 스키(10)의 회전운동을 도모하는 것을 도와주며, 그러한 회전운동은 아래에서 기술된다.

전형적으로 스키(10)의 전단부(36)는 도 2에 도시된 바와 같이 안으로 테이퍼(taper)가 지어있으며, 이러한 테이퍼는 그의 길이를 따라 스키의 무게를 배분하는 기능을 한다. 이것은 스키가 그것의 횡 회전축(도 12 참조)에 대하여 밸런스를 맞춰서 중력의 영향 하에 그 자체를 회전하도록 해줌으로써 그것의 힐이 전진하는 파이프를 먼저 접촉하는 데에 도움이 되도록 하여 혹시 발생하여 조립체에 대한 손상을 야기할지도 모르는 파이프의 구멍 내부로의 스키의 선단의 훅킹(hooking) 현상을 회피하는 것을 가능하게 해준다.

이제 도 6 내지 도 8을 참조하여 설명한다. 여기서 동일한 참조기호는 동일하거나 유사한 구성요소들을 지칭하도록 사용된다. 도 6 내지 도 8은 더 짧은 플레이트(12')를 구비하는 대안적인 스키(40)를 묘사한다. 이 실시예에서는 각이 진 연장부(42)의 형태로 된 플랜지가 플레이트(12')로부터 이격되어 돌출되고 가이드 표 면은 연장부(42)의 밑면(44)의 형태로 제공된다. 도 6은 연장부(42)가 상기 플레이트(12')를 통해 종축과(따라서 파이프의 종축과) 35도의 최적 각도로 대응하도록 구성되는 것을 지시하지만, 다른 각도로 구성할 수도 있다. 밑바닥(44)은 도 1 내지 도 5에 도시된 스키의 베벨(34)과 유사한 방식으로 작용하며, 따라서 방해력에 대한 횡단 동작의 기술은 상기 대안적인 스키(40)에도 동일하게 적용된다.

대안적인 스키(40)에서 장착 핑거들(28)은 도시되지 않지만 적절한 곳에 제공되어도 좋다. 대안으로서, 변환기 조립체 또는 다른 프로브가 장착 구멍들(20')을 통해 플레이트(12')에 장착될 수도 있고, 또한 그것은 축 A에 대해 회전이 불가능하거나 아니면 그 자체가 회전이 가능하게 구성되어도 좋다.

다음으로 도 9 내지 도 15를 참조하여 기술한다. 여기서 같은 참조기호들은 동일 또는 유사한 부품들을 지칭하기 위해 사용된다. 도 9 내지 도 15는 파이프 P에 대해 도 1 내지 도 5에 도시된 다수의 스키(10)를 회전형으로 배치하기 위한 장치(50)를 도시한다(예를 들면, 용접 이음매 추적을 가능하게 하기 위해). 변환기 조립체(24) 또는 두께 프로브 조립체(26)가 각 스키에 배치될 수 있다.

상기 장치(50)는 캐리어(52)의 형태로 된 캐리지를 구비한다. 캐리어(52)는 스키 지지 섀시(54)의 형태로 된 제1 장착부를 구비한다. 각각의 스키는 각각의 연결 암(56)(도 12를 참조하여 아래에서 더 상세히 기술됨)을 통해 섀시(54)에 회전 가능하게 장착된다. 스키 지지 섀시(54)는 차례로 커플링 암의 쌍들(59, 60)을 통해 중간 프레임(58)의 형태로 된 중간 장착부에 피벗이 가능하게 장착된다. 중간 프레임(58)은 대향하는 힌지 쌍 배열(63, 64)을 통해 매달린 프레임(62)의 형태로 된 제2 장착부에 회전 가능하게 결합된다.

상기한 매달린(suspended) 프레임은 스키 위치의 미세한 조정을 위하여 상기 장치에서 측면으로 이동이 가능하다(예를 들면, 이음매 용접 편차에 대해 대응하기 위해). 이러한 관점에서 상기 매달린 프레임의 측면 이동은 캐리어(52)의 측면 이동을 일으키고 스키가 파이프 주위에서 회전하여 벗어나는 용접부위를 추적하는 것을 가능하게 해준다(아래에서 기술하는 바와 같이).

상기한 매달린 프레임(62)의 측면 이동을 도모하고 제어하기 위하여 매달린 프레임은 한 쌍의 슬라이드 커플링들(67,68)을 통해 전방 및 후방 지지 막대들(66, 66')에 슬라이딩이 가능하게 장착된다. 매달린 프레임(62)은 그에 결합되어 구동 모터(68)에 의해 좌우 측면으로 이동되는 드라이브 막대(67)를 통해 지지 봉(66)을 따라 좌우 측면으로 이동되며(도 9), 상기 막대는 또한 베어링(70)에 지지된다. 이러한 관점에서 통상적으로 상기 드라이브 막대(67)는 구동 모터의 작동으로 인해 기어 박스가 상기 막대를 맞물어서 그것을 움직이도록 함으로써 상기 매달린 프레임을 이동시키도록 외부에 나사가 제공된다.

다음으로 도 10 및 도 11을 참조하여 위치 변환기 조립체(72)가 기술되는데, 상기 위치 변환기는 매달린 프레임(62)의 정확한 위치가 판단되고 제어될 수 있게 해준다. 이러한 점에서 도 11에 가장 잘 도시된 바와 같이, 상기 위치 변환기 조립체(72)는 뒤에 설치되고 상기한 매달린 프레임(62)의 후방부(62')에 근접한 연결부(74, 75)들을 통해 연결된다. 연결부(74)는 그 다음으로 위치 검출관(78) 내에서 슬라이딩하는 막대(76)에 연결된다. 관(78)은 연결부(82)를 통해 지지 암(80)에 연 결되고 그 안에 내장된 측면 위치 변환기를 구비하여 매달린 프레임(62), 그럼으로써 캐리어(52)의 정확한 측면 배치를 검출하고 제어한다.

도 9 및 도 11을 다시 참조하면, 지지 바(66, 66')들이 각각의 전방 및 후방 연결기들(83, 84)에 의해 그들의 단부에서 직사각형 구조체(86)에 연결된다. 이 구조체로부터 위로 연장되는 트랙 휠(90)들이 네 개의 각각의 지지 기둥(88)들 상에 장착된다. 상기 트랙 휠들은 평행 동작시 두 개의 유사한 장치(50)를 지지하는 하부구조의 구성 요소들을 타고 움직이며 그들에 의해 지지된다(도 16 내지 도 19를 참조하여 후술함). 상기 트랙 휠들은 장치(50)가 상기 하부구조에서 측면으로 이동되게끔 해주며, 상기 측면 이동은 쓰러스트(thrust) 베어링(91)을 통해 연장되는 막대 상에서 작동하는 모터에 의해 야기된다(도 16 내지 도18에서 후술함). 쓰러스트 베어링(91)은 기둥(88)들 사이에서 신장되는 프레임(92) 상에 장착된다. 이러한 측면 이동은 상기 장치의 파이프 및 파이프 공급 장치와의 거친 정렬을 가능하게 하고 또한 장치의 캘리브레이션, 서비스 등의 수행을 위하여 파이프로부터 벗어나는 이동을 가능하게 해준다(도 20 참조).

다음으로 도 12를 참조하면(그러나 도 9 및 도 11에 도시된 바와 같이), 상기 스키(10)는 연결 암(56)을 통해 스키 지지 섀시(54)에 대한 피벗 동작을 수행한다. 상기 연결 암의 일단은 그에 고정적으로 장착된 내부에 나사가 형성된 부싱(94)을 구비한 하나의 링(93)을 포함한다. 연결 암의 이러한 단부는 회전하게 되고 지지물(98)들 사이에 장착된 외부에 나삿니가 형성된 핀(96)을 맞물게 되며, 이것은 차례로 브래킷(100)을 통해 연결 포스트(102)에 연결된다. 상기 연결 포스트 (102)는 다음에 도 11에 도시된 바와 같이 스키 지지 섀시(54)에 장착된다(주: 포스트 102는 간결성을 위해 도 9에서 생략됨).

도 12에서 볼 수 있는 바와 같이, 각각의 핀(96) 상의 나사들은 각 연결 암(56)의 링(93)이 그 각각의 핀 상에서 회전함에 따라 평행한 스키가 일정한 거리를 떨어져 유지되고 서로 충돌하지 않도록 서로에 대해 평행하게 구성된다. 따라서 스키가 표면의 불규칙한 것들을 만나더라도 주어진 쌍에서의 각 스키 간의 거리는 일정하게 남아 있다(상기 쌍에서 하나의 스키가 파이프에 대해서 서로에 대해 상대적으로 상승 또는 하강함에 따라서 미소한 거리 변화를 가능하게 한다). 이러한 방법으로 상기 스키를 배열하게 되면 높은 무결함성을 갖는 초음파 검사가 달성될 수 있도록 인접한 스키들 사이에서 일정한 초음파 빔 경로를 위지하는 장점을 갖는다.

각각의 연결 암(56)의 대향하는 단부에는 두개의 롤러 베어링 조립체들(106)이 그 내부에 배치되는 링(104)이 제공된다. 지지용 너트와 볼트 배열(108)이 링(104)과 롤러 베어링 조립체(106)를 통해 연장되어 피벗 커플링을 제공하도록 한다. 볼트(108)는 스키 지지 플레이트(110)에 유지되는데, 이로부터 두 쌍의 스키 지지 암들(111, 112)이 측면으로 연장된다. 핀(114)들은 그러한 암들을 통해 연장되고 또한 각각의 장착 핑거(28)는 암들(111 또는 112) 사이에 위치하여 핀(114)에 의해 유지하도록 배열된다. 부가적으로 롤러 베어링(116)이 각각의 핑거(28)의 설치 구멍(30)에 배치되고 유지되어 핀(114)에 대한 스키 회전을 제공한다(에를 들면, 축 A에 대하여 회전).

따라서 고수준의 피벗 운동과 회전운동이 각 스키에 제공되고 이것은 파이프 외부 표면의 근방에 그것의 정밀한 배치를 가능하게 해주며, 더욱이 사용시 파이프와 스키 사이의 상대적인 이동 중에 방해물을 횡단하는 각 스키의 능력을 향상시킨다.

도 9, 도 11 및 도 13을 다시 참조하면, 한 쌍의 V형 홈의 가이드 롤러들(118)이 스키 지지 새시(54)의 대향하는 단부들에 장착되고, 각 가이드 롤러는 한 쌍의 아래로 연장되는 포스트들(120) 사이에 지지된다. 상기 가이드 롤러들은 전진 파이프와의 캐리어의 초기 맞물림과 정렬을 도모하고 또한 상기 캐리어의 마지막 파이프 이탈을 도모한다. 부가적으로 상기 가이드 롤러는 캐리어와 파이프 간의 상대적인 이동 중에 파이프와의 캐리어 정렬을 유지한다. 더욱이, 파이프 주위에서 캐리어의 회전 중에 스키와 결부하여 상기 가이드 롤러들은 도 14 및 도 15를 참조하여 아래에서 기술하는 바와 같이 캐리어의 일부분의 피벗 동작을 촉진한다.

도 11 및 도 13에 도시한 바와 같이, 상기 캐리어는 또한 그 자신의 각각의 스키(10') 상에 장착된 단일 연장의 두께 프로브 조립체(26)가 제공된다. 상기 두께 프로브는 평면도에서 그리고 사용시 파이프의 종축과 정렬하는 캐리어(도 13 참조)를 통해 종축 L과 정렬하도록 사용시 배치된다. 도 13을 특히 참조하면, 여기서 같은 참조 번호들은 도 12의 그것과 같은 부품들을 나타내기 위해 사용되는데, 사익 캐리어에 대한 스키(10')의 커플링 배열은 다른 각각의 스키(10)에 유사하다. 그러나 연결 암(56)은 스키(10)를 통한 축 A가 캐리어의 종축 L과 정렬하도록 핀(96)을 따라 전진하였다. 부가적으로 상기 브래킷(100)은 스키 지지 섀시(54)의 후행 단부에 124 위치(도11 참조)에서 볼트로 고정되는 특별한 다리(122)에 장착된 다. 그리하여 상기 두께 프로브는 사용시 파이프 고장으로 귀결될지도 모르는 어떤 잠재적인 약한 부위나 불규칙한 부분을 찾아내기 위한 검사 절차의 일부로서 이음매 용접 두께를 측정하기 위해 제공된다. 달리 말하면, 본 발명에 따른 캐리어(52)는 초음파 검사 프로브들이 아니 다른 프로브와 검사 장비를 지지하기 위해 이용될 수도 있다.

본 장치의 거친 이동 중에 파이프 등의 길로부터 벗어나게 상기 섀시(54)를 이동시키기 위해 또는 서비스 도중에 변환기에 대한 접근을 위해 섀시를 기울이기 위해서는 보조적인 모터(126) 이 상기한 매달린 프레임(62)으로부터 연장되어 그의 반대편 단부에서 포스트들(102) 중의 하나에 부착된 플랜지(128)에 연결되는 것이 가능하다.

도시된 바와 같이, 상기 캐리어는 파이프의 근방에 여덟 개의 초음파 변환기 프로브들을 설치하는데, 통상적으로 그 중 네 개는 이음매 용접의 일 측면 상에 가로 정렬로 배열되고, 다른 네 개는 이음매 용접의 다른 측면에서 정렬이 이루어진다. 따라서 파이프를 따르는 소정의 위치에서 전형적으로 한 쌍의 변환기들이 상기 이음매 용접의 어느 측면에 배치된다. 이러한 배열은 파이프의 합당한 긴 길이에 대한 신속한 검사를 가능하게 한다(예를 들면, 선단부의 프로브 쌍과 후단부의 프로브 쌍 간에는 대략 일 미터 정도 길이가 존재함이 전형적이다). 덧붙여서 그것은 신속하고 정확한 초음파 원주형 검사와 축 방향의 테스트를 가능하게 해준다.

이제 도 14 및 도 15를 참조하면, 이탈하는 이음매 용접부(SW)를 추적하기 위한 파이프 P 주변에서의 캐리어(52)의 회전이 개략적으로 예시된다. 도 14는 캐 리어(52)를 그의 통상적인 수직 방향에서 도시하고 있다(거친 정렬과 미세 정렬 양자의 수행 후). 이것은 파이프 이음매 용접부 SW가 파이프의 상사 중심에 위치할 대 채택된 캐리어 배열이다.

다음으로 도 15를 참조하면, 전진하는 파이프에서 이음매 용접은 가끔 상사 중심점을 이탈한다. 이것은 여러 가지 방식으로 일어날 수가 있다. 예를 들면, 오퍼레이터 공급 실수 또는 장치의 정렬 오차에 의해 이탈이 야기될 수 있다. 선택적으로, 상기 이음매 용접은 파이프 굴곡이나 이음매 나선(seam spiralling)으로 인해 부정합 상태로 될 수도 있다. 어떤 경우든, 본 발명에 따른 캐리어는 초음파 변환기 지지 스키(10)들이 파이프 주변에서 회전되어 이음매 용접부를 추적하고 소정 쌍의 초음파 변환기들(도 15에 도시됨) 사이에 그것을 유지하는 것을 가능하게 해준다. 이러한 관점에서 상기 매달린 프레임(62)은 구조체(86)에 관하여 측면으로 이동된다. 상기 가이드 롤러들(118), 스키들(10) 그리고 변환기들은 파이프 외부 표면과 마찰 접촉 상태에 있기 때문에 이들은 측면 이동에 대해 저항력을 제공하고, 이것은 파이프로부터 연결 암(56) 및 커플링 암 쌍들(59, 60)을 통해 상기 매달린 프레임(62)으로 변환된다. 따라서 매달린 프레임의 측면 이동 중에 상기 스키들은 파이프 외부 표면과의 접촉 상태를 유지하게 된다. 이것을 허용토록 하기 위해 상기 중간 프레임(58)은 힌지 쌍 배열(63, 64)에 대해 피벗 운동을 하고, 상기 캐리지는 강하했기 때문에 상기 커플링 암 쌍들(59, 60)은 그들의 각각의 단부에서 피벗을 하게 되고 이로써 캐리어의 전체적 길이를 증가시키게 된다(도 15에 도시됨). 도 5에 특정하게 도시되지는 않았지만 왼쪽 스키는 그의 각각의 연결 암(56) 상에서 위로 회전이 가능하고 오른쪽 스키는 그의 각각의 연결 암(56) 상에서 아래로 회전이 가능하여 상기 파이프의 외부 표면의 근처에 상기 스키들을 유지한다. 상기 장치는 이음매 용접 부정합이 상사 중심점을 벗어나 20도를 초과할 가능성은 극히 낮기 때문에 파이프 외부 표면에 대해 각 스키 쌍의 회전이 20도까지 허용되게끔 설계되었으나, 상기 장치는 필요하다면 더 큰 회전에 적합하도록 적응될 수 있다. 부가적으로, 상기 장치는 이음매 용접의 트래킹이 오퍼레이터에 의해 시각적으로 또는 용접 중심선으로부터 벗어난 참고 라인을 따르는 센서에 의해 자동적으로 제어될 수 있도록 설계되었다. 전형적으로 이러한 참고 라인은 이음매 용접 중심선의 실질적 위치가 정확하게 알려져 있는 이음매 용접과 관련하여 이전에 제공된다.

도 16 내지 도 22를 참조하면, 여기서 같은 참조 번호들은 같거나 유사한 구성 요소들을 나타내기 위해 사용되는데, 평행으로 동작하는 두 개의 유사한 장치들(50)에 대한 지지용 상부구조(150)가 기술된다. 상기 지지용 상부구조는 두 개 이상의 장치들을 지지하기에 적합하게 구성될 수 있지만 그러나 아래에서는 두 개의 장치들의 지지물에 관하여 기술될 것이다. 상기 지지용 상부구조는 각각의 장치(50)를 지지하고 파이프 공급 스테이션(154)(도 20 참조)에 관하여 각 장치의 상승과 하강을 가능하게 하기 위한 하부구조(152)를 구비한다.

하부구조(152)는 한 쌍의 대향하는 채널들(156)을 포함하는데, 그 각각은 상기 채널을 따르는 그리고 그 채널 내부에서의 횡전(rolling) 이동을 위한 한 쌍의 트랙 휠들(90)을 지지하기 위함이다. 전술한 바와 같이, 상기 트랙 휠(90)은 각 장 치(50)가 왼쪽에서 오른쪽으로 측면으로 이동되어 상기 장치 중의 하나를 파이프 공급 스테이션(154)과 정렬하는 것을 가능하게 하며, 반면에 다른 장치는 교정(캘리브레이션), 서비스 등을 위해 오프라인으로 설치된다.

장치의 측면 이동은 다음과 같이 수행된다. 구동 모터(158)(도 2참조)는 채널들(156) 사이에서 연장된 가로 하우징 부재(160)(도 16)에 장착된다. 상기 구동 모터 및 그에 의해 구동되는 기어 장치는 드라이브 로드(164)와 기어로 맞물림을 위해 하우징 부재(160)(도 16)로부터 연장되는 지지 플레이트(162)에 장착된다. 드라이브 로드(164)는 그 다음으로 좌우 장치의 드라이브 로드들(166, 167)에 접속되고, 이들 각각은 각 장치(50)에 장착된 각각의 쓰러스트 베어링(91)을 통해 연장된다. 따라서 상기 드라이브 로드(164) 및 그에 따른 반대방향으로의 장치 드라이브 로드들(166, 167)의 회전은 스러스트 베어링(91)에 의해 변환되어 각각의 장치(50)가 좌우 측면으로 이동하도록 한다(예로서, 막대회전 방향에 따라서). 따라서 상기한 두 개의 장치는 구동 모터(158)가 작동될 때 그 각각이 독립적으로 제어될지라도 동시에 이동한다. 예를 들면, 그 각각은 그와 관련된 그 자신의 구동 모터를 구비할 수도 있고, 또는 더 바람직하게는 각각의 구동 모터들은 하부구조(152)의 떨어진 곳의 대향하는 말단부에 설치되어도 좋다. 떨어진 위치에 설치함으로써 모터들이 서로 너무 근접하게 될 때 발생할 수도 있는 초음파 변환기들과의 전기/전자적 간섭현상을 최소화할 수가 있다.

상기 하부구조(152)는 장치(50)를 상승 및 하강시키기 위해 상부구조(150)에 대하여 상승 및 하강되는 것이 가능하다. 이러한 관점에서 상기 상부구조(150)는 네 개의 수직부분들(170)을 구비한다. 각각의 수직부분은 초음파 검사 설비의 바닥에 볼트(172)로 연결된다.

도 17에 도시된 바와 같이 가이드 프레임들(174)은 각각의 수직부분(170)으로부터 내부로 연장되며, 각각의 가이드 프레임은 상부 및 하부 정지부(175, 176)를 구비한다. 상기 정지부들은 하부구조(152)의 상하 이동의 정도를 제한하는 기능을 한다. 이러한 관점에서 버퍼(178)들이 각 채널(156)에 장착되어 하부구조 이동의 상하 한계점에서 상기 정지부(175, 176)들에 대해 맞물리게 된다.

상기 하부구조(152)를 상승 및 하강시키기 위해서 두 쌍의 스크루 잭(180)들이 상부구조(150)의 각 측면 상에 제공되며, 그 각각은 십자형 프레임 부재(182)로부터 아래로 연장되도록 장착된다. 각각의 스크루 잭은 하부구조 지지 부재(186)에 그것의 하단부에서 연결되는 램(ram)(184)을 구비하고, 상기 부재(186)는 채널들(156) 사이에서 연장되어 그들의 단부에 근접하게 채널들에 연결된다. 달리 말하면, 한 쌍의 스크루 잭들이 상기 상부구조의 각 측면에 제공되어(예로서 도 16에서 보이는 바와 같이) 각 채널의 대향하는 단부들을 지지하고 그것을 상승 및 하강시키게 된다.

상기 램(184)은 로드(188)(도 16 참조)와 결부된 각각의 스크루 잭(180) 내에서 구동된다. 로드(188)는 각 쌍의 대향하는 스크루 잭들에 대하여 기어 구동 마운트(190)들 사이에서 연장된다. 부가적으로 각각의 램이 위로 구동될 때 그것은 스크루 잭의 통형의 연장 하우징(192)으로 신장되고, 그리고 상기 하부구조가 하강될 때 각각의 램은 그 하우징의 밖으로 아래로 신장된다.

다음으로 도 16, 도 18 및 도 19를 참조하면, 스크루 잭의 구동을 위한 구동 모터(194)가 한 쌍의 가로 빔들(196) 사이에 매달려 있고, 그 각각의 빔(196)은 십자형의 프레임 부재들(182) 사이에서 연장되어 그에 장착된다. 모터 지지 빔(198)은 상기 빔들(196)로부터 대응하도록 구성되고 상기 모터는 마운트(200)를 통해 그 빔의 밑바닥에 장착된다. 상기 구동 모터는 커플링(204)을 통해 미터(miter) 기어박스(202)들에 맞물리게 되고, 또한 그 다음 각각의 미터 기어박스는 커플링(206, 207)(도 10)을 통해 각각의 드라이브 로드(188)에 연결된다. 상기 커플링들(206, 207)은 기어 구동 마운트(190)에서 각각의 스크루 잭의 어느 한 측면에 설치되고 상기 미터 기어 박스를 스크루 잭에 따라서 드라이브 로드(188)에 결합시킨다.

따라서 한 쌍의 드라이브 로드들이 상부구조를 가로질러 연장되고, 각각의 드라이브 로드는 대향하는 쌍의 스크루 책들 사이에서 연장된다. 각각의 드라이브 로드는 도 19에 더 명료하게 도시된 바와 같이 두 개의 위치들(208, 209)에서 지지된다. 이러한 관점에서 각각의 위치에서 로드 지지용 빔(210)은 가로 빔들(196)로부터 대응되고 그 사이에서 연장된다. 한 쌍의 지지 베어링들(211, 212)이 로드 지지용 빔(210)에 장착되어 그것을 통해 상기 로드가 연장되고 회전이 가능하게 지지된다. 드라이브 로드(188)(도 16)의 우측 단부에서 상기 드라이브 로드는 커플링(214)을 통해 각각의 스크루 잭 기어 드라이브 마운트(190)에 결합된다.

따라서 모터(194)의 작동은 미터 기어박스(202)와 그에 따라서 드라이브 로드(188)를 회전시키게 되고, 스크루 잭이 상기지지 부재(186)와 후속하여 채널들(156)을 상승 또는 하강시키도록 해준다. 이것은 차례로 상기 장치(50) 양쪽을 상 승 또는 하강하게 하여, 상기 장치가 파이프 공급 스테이션(154)에 설치된 파이프에 대하여 수직으로 배치되는 것을 가능하게 함으로써 상기 장치를 다른 파이프 직경에 적합하게끔 거칠게 조정하게 된다.

이제 도 20 내지 도 21을 참조하면, 하나의 장치(왼쪽 장치)가 파이프 공급 스테이션(154) 상에 배치되어 초음파 검사를 위해 거기에서 파이프를 수용할 준비가 되어 있는 동안 다른 장치(50)(오른쪽 장치)는 각각의 캘리브레이션 스테이션(220) 상에 배치된다는 것이 이해될 것이다. 상기 캘리브레이션 스테이션(220)에서 상기 우측 장치(50)는 검사를 위해 다른 파이프를 수용할 준비를 하면서 눈금조정이 이루어질 수 있다. 편리하게는, 이것은 다른 크기의 파이프들 간에 전환이 이루어질 때 어떠한 대기 시간이 없게 된다는 것을 의미한다. 부가적으로는 도시된 상기 위치에서 우측 장치는 서비스, 수리 등의 처리가 이루어질 수도 있고, 이로써 대기 시간이 최소화되거나 또는 제거될 수가 있다. 마찬가지로 상기 좌측 장치(50)가 서비스 되지 않을 때에는 그것은 그 자신의 캘리브레이션 스테이션(220') 상에 배치되며 그 다음에는 우측 장치(50)가 파이프 공급 스테이션(154) 상에 배치된다.

각각의 캘리브레이션 스테이션은 캘리브레이션이 이루어질 파이프 공급을 위한 그 자신의 파이프 공급 메커니즘(222)을 구비하는 것이 또한 이해될 것이다. 부가적으로 각각의 캘리브레이션 단계는 전형적으로 그 주위에 배치된 안전 구조물의 구성을 갖는다.

지금까지 두 개의 장치로 된 상부구조가 기술되었지만 그러한 구조는 더 부가적인 장치(50)를 수용하도록 용이하게 확장될 수 있을 것이다.

따라서 본 발명은 몇몇 개의 바람직한 실시예들을 참조하여 기술되었지만 본 발명은 발명의 정신에서 크게 이탈함이 없이도 수많은 다른 형태로도 구현될 수 있다는 점을 인식하여야할 것이다.

Claims (49)

1. 파이프의 초음파 결함 테스트에 사용되는 초음파 변환기(트랜스듀서)를 지지하기 위한 장치에 있어서,

   파이프 근방에 배치되어 상기 변환기를 파이프에 근접하게 설치하도록 구성되는 변환기 설치부와, 그리고

   상기 장치가 파이프에 대해 이동될 때 상대적인 장치 이동에 대한 파이프의 방해와 맞물려서 그를 가로지를 수 있도록 상기 변환기 설치부에 관련하여 구성되는 가이드 표면을 포함함을 특징으로 하는 장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 가이드 표면은 상기 장치가 파이프를 따라서 상대적으로 길이 방향으로 움직일 때 변환기 설치부에서 전방으로 설치됨을 특징으로 하는 장치.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 사용시 상기 가이드 표면은 파이프의 종축에 대하여 비스듬하게 연장됨을 특징으로 하는 장치.
4. 전기한 항들 중의 어느 하나에 있어서, 상기 가이드 표면은 (i) 변환기 설치부의 단부에서 또는 (ii) 변환기 설치부로부터 이격되어 연장되는 플랜지의 일부로서 정의되는 것을 특징으로 하는 장치.
5. 제4항에 있어서, 상기 (i)의 경우에 가이드 표면은 장치의 사용시의 전단부에서 밑을 잘라낸 사면(bevel)으로서 정의되는 것을 특징으로 하는 장치.
6. 제4항에 있어서, 상기 (ii)의 경우에 상기 플랜지는 장치의 사용시 전단부로부터 이격되고 파이프로부터 이격되어 연장되고 상기 가이드 표면은 파이프를 마주하는 플랜지의 일 측면 상에 정의됨을 특징으로 하는 장치.
7. 전기한 항들 중의 어느 하나에 있어서, 상기 가이드 표면은 평면임을 특징으로 하는 장치.
8. 전기한 항들 중의 어느 하나에 있어서, 변환기 로케이터 요소가 상기 변환기 설치부 내에 배치되며, 이 요소 내부로 상기 변환기가 사용시 장착되어 설치됨을 특징으로 하는 장치.
9. 제8항에 있어서, 상기 변환기 로케이터 요소는 변환기를 측면으로부터 둘러싸고 사용시 초음파가 상기 장치를 통해 측면으로 지향하지 않도록 초음파의 전파에 대해 저항하는 물질로 형성됨을 특징으로 하는 장치.
10. 제8항 또는 제9항에 있어서, 상기 변환기 로케이터 요소는 변환기 설치부의 몸체에 배치 가능한 폴리머로 된 물질의 링으로 형성됨을 특징으로 하는 장치.
11. 전기한 항들 중의 어느 하나에 있어서, 상기 변환기 설치부는 파이프와의 가까이 접근한 배치를 위한 사용시 굽은 형상의 밑바닥 곡면을 포함함을 특징으로 하는 장치.
12. 제11항에 있어서, 상기한 굽은 모양의 곡면은 파이프의 외부 표면을 정의하는 반경에 가깝게 부합되는 반경에 의해 정의됨을 특징으로 하는 장치.
13. 전기한 항들 중의 어느 하나에 있어서, 상기 장치는 사용시 파이프를 따라서 및/또는 그 주위에서 및/또는 그를 향해 또는 그로부터 이격되게 상기 장치를 상대적으로 이동시키기 위한 기구 장치에 장착하기 적합하게 구성됨을 특징으로 하는 장치.
14. 제13항에 있어서, 다수의 초음파 변환기 지지 장치들이 상기 기구 장치에 장착 가능하도록 구성됨을 특징으로 하는 장치.
15. 첨부된 도면을 참조하여 기술된 것과 실질적으로 같은 초음파 변환기를 지지하기 위한 장치.
16. 초음파 결함 검사를 가능하게 하기 위해 파이프의 근방에 하나 또는 다수의 초음파 변환기 지지 장치들을 회전 가능하게 배치하기 위한 기구 장치에 있어서, 상기 기구 장치는 상기 파이프의 근방에서 상기한 또는 각각의 장치를 유지하면서 파이프의 원주의 적어도 일부 주위에서 상기한 또는 각각의 장치를 회전시키기 위한 수단을 구비함을 특징으로 하는 기구 장치.
17. 제16항에 있어서, 상기한 또는 각각의 장치가 캐리지에 장착되고, 상기 회전 수단은 파이프에 대한 상기한 또는 각각의 장치의 회전을 가능하게 하도록 상기 캐리지에 부분적으로 통합되도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
18. 제17항에 있어서, 하나 또는 다수 쌍의 초음파 변환기 지지 장치들이 캐리지에 장착되고, 상기 캐리지는 소정의 장치 쌍이 파이프에 대해 이동됨에 따라 그 쌍에 있는 각 장치들 간의 거리가 본질적으로 유지되도록 구성됨을 특징으로 하는 기구 장치.
19. 초음파 결함 검사를 가능하게 하기 위해 파이프의 근방에 하나 또는 다수의 초음파 변환기 지지 장치의 쌍들을 배치하기 위한 기구 장치에 있어서,

    상기 기구 장치는 사용시 주어진 쌍의 각 장치들 간에 본질적으로 일정한 거리를 유지하기 위한 수단을 구비함을 특징으로 하는 기구 장치.
20. 제19항에 있어서, 상기 또는 각각의 장치 쌍들은 캐리지에 장착되고, 상기 캐리지는 전기한 청구항 17에 기재된 바와 같은 회전 수단을 포함함을 특징으로 하 는 기구 장치.
21. 제17항, 제18항, 또는 제20항에 있어서, 상기 캐리지는 상기 장치 또는 각 장치가 회전 가능하게 장착되는 제1 장착부와, 상기 제1 장착부가 회전 가능하게 장착되는 중간 장착부와, 그리고 상기 중간 장착부가 그 주위에서 회전이 가능하도록 힌지로 구성되는 제2 장착부를 구비함을 특징으로 하는 기구 장치.
22. 제19항에 있어서, 상기한 하나 또는 다수의 초음파 변환기 지지 장치 쌍들은 주어진 쌍의 각각의 장치 사이에 본질적으로 일정한 거리를 유지하는 방식으로 상기 제1 장착부에 각각 피벗이 가능하게 장착되도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
23. 제21항 또는 제22항에 있어서, 상사 중심 위치로부터 파이프 주위에서의 상기 또는 각각의 장치의 회전은 파이프에 대해 측면으로 상기 제2 장착부를 이동시킴으로써 달성되며, 이렇게 함으로써 상기한 중간 장착부가 제2 장착부에 대하여 회전하도록 해주며, 또한 다음 동작 중의 하나 또는 양자를 가능하게 해주되:

    - 제1 장착부가 중간 장착부에 대하여 아래로 회전하도록 하고;

    - 상기한 장치 또는 각 장치가 상기 제1 장착부에 대해 아래로 회전하도록 하고;

    이에 따라서 파이프의 외부 표면에 대한 장치의 근접성을 유지하면서 파이프 주위에서 그리고 그 아래로 상기 장치(들)를 이동시키도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
24. 제23항에 있어서, 파이프와 상기한 또는 각 장치 사이의 상대적인 이동 중에 파이프 외부 표면을 따라 움직이는 제1 장착부의 대향하는 단부들에는 가이드 롤러들이 제공되며, 상기한 또는 각각의 장치는 가이드 롤러들 사이에 제1 장착부 상에 설치됨을 특징으로 하는 기구 장치
25. 제24항에 있어서, 상기 제2 장착부가 파이프에 대해 측면으로 이동될 때 상기 가이드 롤러들은 파이프를 맞물리게 되고 상기 중간 장착부가 제2 장착부에 대하여 회전이 가능하도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
26. 제24항 또는 제25항에 있어서, 각각의 가이드 롤러는 V-형 롤러이며, 이것은 그의 단부 사이에 그 주위로 연장된 V자 형의 원주형 홈(groove)을 가지며, 그 홈 으로는 파이프가 사용시 수용됨을 특징으로 하는 기구 장치.
27. 제24항 내지 제26항 중의 어느 하나에 있어서, 각 롤러는 엘라스토머(elastomeric) 물질로부터 형성하여 파이프 외부 표면과의 회전 및 측면 정합을 도모하도록 함을 특징으로 하는 기구 장치.
28. 제21항 내지 제 27항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 또는 각각의 장치는 각각의 연결 암을 통해 상기 제1 장착부에 회전이 가능하게 장착되고, 그 암의 뒤로 상기 장치는 상기 장치와 파이프 간의 상대적인 이동 동안 길게 뻗어 나가도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
29. 제21항 내지 제 28항 중의 어느 하나에 있어서, 제1 장착부는 각각의 커플링 암을 통해 중간 장착부에 회전 가능하게 장착되며, 그 암 뒤로 상기 제1 장착부는 상기 장치와 파이프 사이의 상대적인 이동 동안에 길게 뻗어 나가도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
30. 제21항 내지 제 29항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 제2 장착부는 구조물(프레임)에 장착되고, 이것은 상기 구조물에 대하여 측면으로 상기 제2 장착부를 이동하기 위한 수단을 지탱하도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
31. 제30항에 있어서, 상기 제2 장착부는 상기 구조물에 차례로 장착되는 측면 이동 수단에 결합됨을 특징으로 하는 기구 장치.
32. 제30항 또는 제31항에 있어서, 상기 측면 이동 수단은 구조물의 슬라이드 마운트를 따라서 상기 제2 장착부를 이동시키기 위한 작동 암을 구비함으로써 상기 또는 각각의 장치를 측면으로 옆을 향해 이동시키도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
33. 제32항에 있어서, 상기 작동 암은 구조물 상에 위치한 구동 모터에 의해 회전되는 외부적으로 나사가 형성된 막대이며, 상기 막대는 상기한 측면 이동을 야기하도록 상기 제2 장착부를 맞물게끔 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
34. 제30항 내지 제 33항 중의 어느 하나에 있어서, 초기에 파이프의 근방에 상기 또는 각각의 장치를 배치하기 위하여 상기 파이프에 대하여 구조물을 상승 및 하강시키기 위한 수단을 구비하고, 또한 상기 상승/하강 수단은 상기 구조물이 그에 대해 지지하도록 장착된 하나의 지지 하부구조에 결합되어 그 위에서 작동하며, 상기 상승/하강 수단은 상기 하부구조가 상기 상승/하강 수단에 의해 그에 대해 상승 및 하강될 수 있는 장치 지지 프레임에 차례로 장착되도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
35. 제34항에 있어서, 상기 하부구조는 상기 구조물의 가이드 롤러들이 상기한 장치 지지 프레임의 장치의 이동을 도모하도록 지지되어 있는 한 쌍의 대향하는 그리고 횡으로 신장되는 가이드 부재들을 구비함을 특징으로 하는 기구 장치.
36. 제35항에 있어서, 상기 가이드 롤러 상에서 구조물의 이동은 상기 장치 지지 프레임을 가로질러 연장되는 고정된 막대를 맞물리는 구조물 사에 장착된 구동 모터에 의해 야기됨을 특징으로 하는 기구 장치.
37. 제35항 또는 제36항에 있어서, 상기 상승/하강 수단은 두 쌍의 대향하는 스 크루 잭들을 구비하고, 그 각각의 쌍은 상기 지지 프레임에 장착되고 상기 기구 장치 지지 프레임을 가로질러 연장되는 각각의 모터 구동 기어 막대에 의해 맞물려질 수 있도록 구성되며, 그것의 회전에 의해 각각의 스크루 잭 쌍이 각각의 가이드 부재를 상승 또는 하강하도록 함으로써 상기 기구 장치 지지 프레임에 관하여 상하로 상기 하부구조의 이동이 이루어지도록 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
38. 제17항 내지 제37항 중의 어느 하나에 있어서, 다수의 장치들 또는 장치 쌍들이 사용시 상기 파이프의 종축과 정렬되도록 캐리지에서 길이 방향으로 배치됨을 특징으로 하는 기구 장치.
39. 제16항 내지 제38항 중의 어느 하나에 있어서, 상기 기구 장치는 파이프가 그 기구 장치를 통해 길이 방향으로 공급될 수 있도록 그리고 상기한 또는 각각의 장치가 파이프의 선단부와 근접하게 될 수 있도록 구성되고, 그 파이프의 종단부가 상기한 또는 각각의 장치를 지나서 이동할 때까지 파이프의 근방에 유지됨을 특징으로 하는 기구 장치.
40. 제16항 내지 제39항 중의 어느 하나에 있어서, 상기한 또는 각각의 초음파 변환기 지지 장치는 청구항 1 내지 15 중의 어느 하나에 정의된 것과 같게 구성함을 특징으로 하는 기구 장치.
41. 첨부한 도면 중의 도 9 내지 도22를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 장치로서, 파이프의 근방에서 하나 또는 다수의 초음파 변환기 지지 장치들을 배치하기 위한 장치.
42. 소정 길이의 파이프에 대한 초음파 결함 검사를 위한 배열에 있어서,

    두 개 또는 그 이상의 다수의 캐리지들이(그 각각의 캐리지는 파이프 근방에 배치되는 하나 또는 다수의 초음파 변환기들을 지지하도록 구성되는) 거기에서 지지되고 이동될 수가 있도록 구성된 지지 프레임과,

    상기 캐리지들 중의 하나에 근접하게 파이프 길이 전체를 배치하기 위한 수단을 포함하여 구성함을 특징으로 하는 장치 배열.
43. 제42항에 있어서, 파이프 길이를 배치하기 위한 수단은 파이프를 구성 장치에 공급하고 구성되어 있는 동안 지지하기 위한 파이프 지지체와, 상기 파이프 지지체에서 파이프 근방으로 소정의 캐리지를 이동시키기 위하여지지 프레임과 각각 의 캐리지 간에 동작 가능한 캐리지 이동 수단을 구비함을 특징으로 하는 장치 배열.
44. 제43항에 있어서, 상기 캐리지 이동 수단은 가이드 부재, 프레임 구조물, 구동 모터 및 청구항 36에 정의된 것과 같은 지지 프레임을 가로질러 연장되는 고정된 막대를 구비함을 특징으로 하는 장치 배열.
45. 제43항 또는 제44항에 있어서, 상기한 두 개 또는 그 이상의 캐리지들은 프레임에서 서로에 대해 평행하게 배열되고, 이로써 상기 캐리지 이동 수단은 동시에 두 개 또는 그 이상의 캐리지들을 이동시켜 하나의 캐리지로부터 다른 하나로의 파이프 근접도를 변화시키도록 구성함을 특징으로 하는 장치 배열.
46. 제42항 내지 제45항 중의 어느 하나에 있어서, 각각의 캐리지는 청구항 17 내지 청구항 33 중의 어느 하나에 정의된 것과 같게 구성함을 특징으로 하는 장치 배열.
47. 제38항 내지 제42항 중의 어느 하나에 있어서, 상기한 구조물은 청구항 16 내지 청구항 37 중의 어느 하나에 정의된 것과 같은 장치를 통합하거나 포함함을 특징으로 하는 장치 배열.
48. 제42항 내지 제47항 중의 어느 하나에 있어서, 상기한 하나 또는 다수의 초음파 변환기들은 청구항 1 내지 청구항 15 중의 어느 하나에 정의된 바와 같은 지지 장치에 설치되어, 각 캐리지가 하나 또는 다수의 그러한 장치를 지지하도록 구성함을 특징으로 하는 장치 배열.
49. 첨부한 도면 중의 도 16 내지 도22를 참조하여 설명된 것과 실질적으로 동일한 장치 배열로서, 파이프의 길이에 대한 초음파 결함 검사를 위한 장치 배열.

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