KR20090064039A - Welding inspection system of ultrasonic testing type - Google Patents

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Abstract

A weld inspection apparatus using ultrasonic waves is provided to secure reliability about a product through exact inspection of quality of a welding part on a welding inspection target. A weld inspection apparatus(100) using ultrasonic waves includes a container(10), a ultrasonic wave probe unit(30), an oscilloscope(50), a signal converter(70), and a controller(90). A welding inspection target object(1) and a ultrasonic wave transfer medium are accommodated in the container. The ultrasonic wave probe unit is installed at an inner side of the container. The ultrasonic wave probe unit oscillates ultrasonic waves on a welding part(2) of the welding inspection target object. The ultrasonic wave probe unit receives reflected waves reflected from the welding part. The oscilloscope receives the reflected waves from the ultrasonic wave probe unit. The signal converter receives a value of fixed quantity from the oscilloscope. The signal converter converts the value of fixed quantity into a predetermined signal value. The controller receives a signal value from the signal converter.

Description

초음파 탐상식 용접 검사장치 {WELDING INSPECTION SYSTEM OF ULTRASONIC TESTING TYPE}Ultrasonic Testing Machine {WELDING INSPECTION SYSTEM OF ULTRASONIC TESTING TYPE}

본 발명의 예시적인 실시예는 초음파를 이용하여 용접 검사 대상물의 용접 부위를 검사하기 할 수 있는 초음파 탐상식 용접 검사장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 초음파를 전달하는 초음파 전달 매질의 농도 및 오염 정도를 초음파의 반사량을 분석하여 그 초음파 매질의 농도를 자동으로 조절할 수 있도록 하는 초음파 탐상식 용접 검사장치에 관한 것이다.An exemplary embodiment of the present invention relates to an ultrasonic flaw detection apparatus that can inspect a welded portion of a welding inspection object by using ultrasonic waves, and more specifically, the concentration and the degree of contamination of the ultrasonic delivery medium that delivers ultrasonic waves. The present invention relates to an ultrasonic flaw detection apparatus for automatically adjusting the concentration of the ultrasonic wave medium by analyzing a reflection amount of the ultrasonic wave.

일반적으로, 용접은 2가지 고체 재료 사이에 직접 원자간 결합이 이루어지게 하여 접합시키는 것으로서, 금속 재료를 접합하는데 많이 이용되고 있다.In general, welding is a direct interatomic bond between two solid materials to be bonded to each other, and is widely used for joining metal materials.

특히, 대략 2만 내지 3만 개가 넘는 부품으로 이루어진 자동차의 경우 용접에 의한 결합이 대부분인데, 이러한 용접에 결함이 있는 경우 운전자의 안전에 큰 위협이 될 수 있다.In particular, in the case of automobiles consisting of parts of about 20,000 to 30,000 or more, the joining by welding is most, and if such a welding defect is present, it may pose a great threat to the driver's safety.

따라서 용접 상태의 결함 유무를 검사하는 것은 매우 중요한데, 현재 실시하고 있는 용접 검사는 정기적인 샘플 검사와 선택된 샘플을 파괴하여 해당 라인에서 생산되는 제품의 용접 상태를 점검하는 파괴 검사로 이루어진다.Therefore, it is very important to check whether there is a defect in the welding state. The current welding inspection includes a regular sample inspection and a fracture inspection that destroys selected samples to check the welding state of the product produced in the line.

그러나 이러한 종래 실시되던 파괴 검사는 접합된 두 재료에 물리적 힘을 가하여 분리시키면서 그 분리에 소요된 힘으로 용접 상태를 짐작하는 분리 실험을 하게 되므로, 실험 과정에 위험성이 높으며, 검사 시간 또한 많이 소요되는 문제점이 있었다. 또한 이러한 파괴 검사의 경우 선택된 샘플이 검사 과정에서 파괴되므로, 검사 대상으로 선택된 제품이 검사 후 폐기되어 검사를 실시할수록 경제적 손실이 발생되는 문제점이 있었다. 아울러 이러한 파괴 검사는 상술한 바와 같이 검사 대상이 파괴되어 폐기되기 때문에, 몇 개의 샘플 만을 선택하여 진행하는 샘플 검사에 적합하므로 모든 제품을 검사하는 전수 검사에는 적용될 수 없는 문제점이 있었다.However, such a destructive inspection, which has been conventionally performed, performs a separation experiment in which the welding state is estimated by the force required for the separation while separating the bonded two materials by applying a physical force. There was a problem. In addition, in the case of such a destruction test, since the selected sample is destroyed during the inspection process, there is a problem in that an economic loss occurs as the product selected as the inspection object is discarded after the inspection and the inspection is performed. In addition, since the destruction test is destroyed and discarded as described above, such a destruction test is suitable for a sample test that selects only a few samples, and thus there is a problem that cannot be applied to a full test that inspects all products.

이를 해결하기 위한 방안으로서 최근에는 이종 재질의 금속 모재가 용접된 검사 대상물의 용접 품질을 확인하기 위해 수침식 초음파 비파괴 검사 장치가 개시된 바 있다.In order to solve this problem, a submerged ultrasonic non-destructive testing apparatus has been disclosed recently to confirm the welding quality of an inspection object welded with a metal base material of different materials.

이러한 수침식 초음파 비파괴 검사 장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 증류수와 같은 초음파 전달 매질이 채워지고 내부에 용접 검사 대상물(150)이 안착되는 수조(110)가 구비되고, 용접 검사 대상물(150)의 용접 부위(151)에 대하여 초음파를 발진하고 그 용접 부위(151)에서 반사되는 초음파를 수신하는 초음파 송수신부(170)가 수조(110) 내에 장착되어 구성된다.As illustrated in FIG. 1, the submerged ultrasonic non-destructive inspection device includes a water tank 110 in which an ultrasonic delivery medium such as distilled water is filled and a welding inspection object 150 is seated therein, and a welding inspection object 150 is provided. Ultrasonic transceiving unit 170 for oscillating the ultrasonic wave to the welding portion 151 and receiving the ultrasonic wave reflected from the welding portion 151 is configured in the tank 110 is configured.

여기서, 상기 초음파 송수신부(170)를 통해 용접 검사 대상물(150)의 용접 부위(151)로 초음파를 발진시키게 되면 그 초음파는 증류수(매질)을 통해서 검사 대상물(150)의 용접 부위(151)로 전달된다.Here, when the ultrasonic wave is oscillated to the welding portion 151 of the welding inspection object 150 through the ultrasonic transmitting and receiving unit 170, the ultrasonic wave to the welding portion 151 of the inspection object 150 through distilled water (medium). Delivered.

이에 따라 상기 용접 검사 대상물(150)의 용접 부위(151) 내부로 전달된 초음파는 그 용접 부위(151)의 결함부에서 반사되어 초음파 송수신부(170)로 되돌아오게 되고, 이 초음파 송수신부(170)는 상기 수신된 초음파를 오실로스코프(160)로 전달한다.Accordingly, the ultrasonic wave transmitted to the inside of the welding portion 151 of the welding inspection object 150 is reflected at the defect portion of the welding portion 151 and returns to the ultrasonic transmitting and receiving unit 170, and the ultrasonic transmitting and receiving unit 170 ) Transmits the received ultrasonic waves to the oscilloscope 160.

따라서 오실로스코프(160)는 초음파 송수신부(170)로부터 제공받은 반사 초음파를 전기적인 정량값으로 변환하고 그 정량값을 신호 변환기(180)로 전달하며, 상기 신호 변환기(180)는 상기 수신된 정량값을 소정의 신호값으로 변환하여 그 신호값을 제어기(190)로 전송한다. 그러면 제어기(190)는 상기 신호값을 분석하여 용접 부위(151)의 결함 여부를 판정하게 된다.Accordingly, the oscilloscope 160 converts the reflected ultrasonic wave provided from the ultrasonic transceiver unit 170 into an electrical quantitative value and transmits the quantitative value to the signal converter 180, and the signal converter 180 receives the received quantitative value. Is converted into a predetermined signal value and transmitted to the controller 190. Then, the controller 190 analyzes the signal value to determine whether the welding portion 151 is defective.

그런데 종래 기술에 따른 수침식 초음파 비파괴 검사 장치는 시간이 지날수록 수조(110)의 내부에 수용된 초음파 전달 매질이 각종 이물질들 예컨대, 용접 검사 대상물(150)의 그을음, 방청유, 녹 등과 같은 이물질에 의해 오염되어 점차 초음파 전달 매질의 농도가 증가하게 됨으로, 결과적으로는 용접 검사 대상물(150)에 대한 초음파의 반사량이 감소하게 되고, 이로 인해 용접 검사 대상물의 검사 불량 및 용접 불량품의 유출을 야기시킨다는 문제점을 내포하고 있다.However, according to the prior art, the immersion ultrasonic non-destructive inspection device according to the time, the ultrasonic transmission medium accommodated in the interior of the tank 110 by a variety of foreign substances, for example, soot, rust-proof oil, rust, etc. of the welding inspection object 150 As the concentration of the ultrasonic transfer medium increases due to contamination, consequently, the amount of ultrasonic reflection on the welding inspection object 150 decreases, which causes problems such as inspection defects and leakage of welding defects from the welding inspection object. It is implicated.

본 발명의 예시적인 실시예는 상기에서와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로서, 초음파를 전달하는 초음파 전달 매질의 농도 및 오염 정도를 초음파의 반사량을 분석하여 그 초음파 매질의 농도를 자동으로 조절할 수 있도록 하는 초음파 탐상식 용접 검사장치를 제공하는데 그 목적이 있다.Exemplary embodiments of the present invention have been created to solve the problems described above, and can automatically adjust the concentration of the ultrasonic medium by analyzing the reflection amount of the ultrasonic wave and the concentration of the ultrasonic delivery medium delivering ultrasonic waves. The purpose of the present invention is to provide an ultrasonic flaw detection apparatus.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 탐상식 용접 검사장치는, 용접 검사 대상물 및 초음파 전달 매질을 수용하는 컨테이너와, 상기 컨테이너 내부에 설치되어 상기 용접 검사 대상물의 용접 부위에 대하여 초음파를 발진하고 그 용접 부위에서 반사되는 반사파를 수신하는 초음파 탐침유닛과, 상기 초음파 탐침유닛으로부터 상기 반사파를 수신하여 그 반사파를 전기적인 정량값으로 변환하는 오실로스코프와, 상기 오실로스코프로부터 상기 정량값을 수신하여 그 정량값을 소정의 신호값으로 변환하는 신호 변환기와, 상기 신호 변환기로부터 상기 신호값을 수신하고 그 신호값을 분석하여 상기 용접 부위의 결함 여부를 판단하는 제어기를 포함하여 이루어지며, 상기 컨테이너에는 상기 초음파 전달 매질을 주입하기 위한 매질 주입부 및 상기 초음파 전달 매질을 배출시키기 위한 매질 배출부가 각각 형성되며, 상기 매질 주입부와 상기 매질 배출부는 상기 초음파 전달 매질을 순환시키기 위한 순환 배관을 통해 연결되고, 상기 순환 배관은 순수한 초음파 전달 매질을 수용하는 저장탱크와 연결 배관을 통해 연 결되며, 상기 순환 배관 상에는 상기 컨테이너에 수용된 초음파 전달 매질 및 상기 저장탱크에 저장된 순수한 초음파 전달 매질을 상기 컨테이너의 매질 주입부로 압송시키기 위한 펌프가 설치되고, 상기 매질 배출부 및 상기 연결 배관과 연결되는 상기 순환 배관의 연결 유로에는 전기적인 신호에 따라 그 연결 유로를 선택적으로 개폐시키기 위한 개폐밸브가 설치되며, 상기 제어기는 상기 반사파의 반사량을 기설정된 기준 반사량과 비교 판단하여 그 판단값에 따라 상기 펌프와 상기 개폐밸브의 작동을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.Ultrasonic flaw detection inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention for achieving the above object, the container for receiving the welding inspection object and the ultrasonic delivery medium, and installed inside the container of the welding inspection object An ultrasonic probe unit for oscillating an ultrasonic wave to a welded portion and receiving a reflected wave reflected from the welded portion, an oscilloscope for receiving the reflected wave from the ultrasonic probe unit and converting the reflected wave into an electrical quantitative value, and the oscilloscope from the oscilloscope A signal converter which receives the quantitative value and converts the quantitative value into a predetermined signal value, and a controller that receives the signal value from the signal converter and analyzes the signal value to determine whether the weld is defective. The ultrasonic delivery medium in the container A medium injector for injecting and a medium discharger for discharging the ultrasonic delivery medium are respectively formed, and the medium injector and the medium discharger are connected through a circulation pipe for circulating the ultrasonic delivery medium, and the circulation pipe. Is connected to the storage tank for receiving the pure ultrasonic delivery medium through a connecting pipe, and on the circulation pipe for conveying the ultrasonic delivery medium contained in the container and the pure ultrasonic delivery medium stored in the storage tank to the medium inlet of the container. A pump is installed, and an opening and closing valve for selectively opening and closing the connection flow path is installed in the connection flow path of the circulation pipe connected to the medium discharge part and the connection pipe according to an electrical signal, and the controller reflects the reflected wave of the reflected wave. Is compared with the preset reference reflectance And characterized by being configured to control operation of the pump and the on-off valve in accordance with the determined value.

상기 초음파 탐상식 용접 검사장치에 있어서, 상기 매질 배출부 측에 대응하는 상기 순환 배관의 유로에는 상기 매질 배출부를 통해 배출되는 초음파 전달 매질을 필터링 하기 위한 필터가 설치될 수 있다.In the ultrasonic flaw detection inspection apparatus, a filter for filtering the ultrasonic transmission medium discharged through the medium discharge portion may be installed in the flow path of the circulation pipe corresponding to the medium discharge portion.

상기 초음파 탐상식 용접 검사장치에 있어서, 상기 개폐밸브는 전자식 솔레노이드 밸브로서 이루어지는 것이 바람직하다.In the ultrasonic flaw detection welding device, the on-off valve is preferably formed as an electromagnetic solenoid valve.

상기 초음파 탐상식 용접 검사장치에 있어서, 상기 컨테이너에는 이의 내부로부터 오버 플로우되는 상기 초음파 전달 매질을 배출시키기 위한 오버 플로우 배출부가 더욱 형성될 수 있다.In the ultrasonic flaw detection inspection apparatus, the container may be further formed with an overflow discharge portion for discharging the ultrasonic transfer medium overflowed therefrom.

상기 초음파 탐상식 용접 검사장치에 있어서, 상기 초음파 전달 매질은 증류수 또는 수용성 가공 절삭유로서 이루어지는 것이 바람직하다.In the ultrasonic flaw detection inspection apparatus, the ultrasonic delivery medium is preferably made of distilled water or water-soluble cutting oil.

상술한 바와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 탐상식 용접 검사장치에 의하면, 초음파를 전달하는 초음파 전달 매질의 농도 및 오염 정도를 초 음파의 반사량을 분석하여 컨테이너에 수용된 초음파 매질의 농도를 자동으로 조절할 수 있으므로, 초음파 전달 매질의 오염 및 농도 변화에 따른 용접 검사 대상물의 검사 불량을 미연에 방지하여 용접 불량품의 유출을 막을 수 있게 된다.According to the ultrasonic flaw detection welding apparatus according to the exemplary embodiment of the present invention as described above, the concentration of the ultrasonic delivery medium that delivers the ultrasonic wave and the degree of contamination are analyzed by the amount of ultrasonic wave contained in the container by analyzing the reflection amount of the ultrasonic wave. Since it can be adjusted automatically, it is possible to prevent the inspection defect of the welding inspection object due to the contamination of the ultrasonic transfer medium and the concentration change in advance to prevent the leakage of the defective welding.

따라서, 본 실시예에 의하면, 용접 검사 대상물의 용접 부위에 대한 품질의 정확한 검사가 가능하며, 용접품의 불량 검사에 대한 신뢰성 확보에 기여할 수 있게 된다.Therefore, according to the present embodiment, it is possible to precisely inspect the quality of the welded portion of the welding inspection object, and contribute to securing reliability for defect inspection of the welded product.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다.Hereinafter, exemplary embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art may easily implement the present invention. As those skilled in the art would realize, the described embodiments may be modified in various different ways, all without departing from the spirit or scope of the present invention.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 탐상식 용접 검사장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.2 is a block diagram schematically showing the configuration of an ultrasonic flaw detection inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도면을 참조하면, 본 발명의 예시적인 실시예에 의한 초음파 탐상식 용접 검사장치(100)는 초음파 전달 매질이 담긴 용기 내부에 용접 검사 대상물(1)을 배치하고 그 용접 검사 대상물(1)의 용접 부위(2)로 초음파를 조사하여 상기 용접 부위(2)에서 반사되는 반사파를 분석함으로써 용접 부위(2)의 결함을 검사하기 위한 것이다.Referring to the drawings, the ultrasonic flaw detection welding apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention arranges a welding inspection object 1 inside a container containing an ultrasonic delivery medium and welds the welding inspection object 1. It is for inspecting the defect of the welding part 2 by irradiating an ultrasonic wave to the part 2, and analyzing the reflected wave reflected from the said welding part 2. As shown in FIG.

이러한 초음파 탐상식 용접 검사장치(100)는 초음파를 전달하는 초음파 전달 매질의 농도 및 오염 정도를 초음파의 반사량을 분석하여 상기 초음파 매질의 농도 를 자동으로 조절할 수 있는 구조로서 이루어진다.The ultrasonic flaw detection welding apparatus 100 is configured as a structure that can automatically adjust the concentration of the ultrasonic medium by analyzing the amount of contamination and the degree of contamination of the ultrasonic delivery medium for delivering the ultrasonic wave.

여기서, 상기 초음파 전달 매질은 용접 검사 대상물(1)의 용접 부위(2)로 조사되는 초음파와 그 용접 부위(2)에서 반사되는 반사파를 효과적으로 전달하기 위해한 것으로서, 그 초음파 전달 매질로는 증류수 또는 수용성 가공 절삭유를 사용하는 것이 바람직하다.Here, the ultrasonic wave transmission medium is to effectively transmit the ultrasonic wave irradiated to the welding portion 2 of the welding inspection object 1 and the reflected wave reflected from the welding portion 2, and the ultrasonic wave transmission medium is distilled water or It is preferable to use a water-soluble cutting oil.

본 실시예에 의한 상기 초음파 탐상식 용접 검사장치(100)는 기본적으로 컨테이너(10)와, 초음파 탐침유닛(30)과, 오실로스코프(50)와, 신호 변환기(70)와, 제어기(90)를 포함하여 이루어진다.The ultrasonic flaw detection welding apparatus 100 according to the present embodiment basically includes a container 10, an ultrasonic probe unit 30, an oscilloscope 50, a signal converter 70, and a controller 90. It is made to include.

상기 컨테이너(10)는 언급한 바 있는 일정량의 초음파 전달 매질을 수용하면서 용접 검사 대상물(1)을 초음파 전달 매질에 침수되도록 수용할 수 있는 용기로서 이루어진다.The container 10 is configured as a container capable of accommodating the welding inspection object 1 to be immersed in the ultrasonic delivery medium while accommodating a predetermined amount of the ultrasonic delivery medium.

이러한 컨테이너(10)는 상단이 개방된 형태로 이의 내부에는 상기 용접 검사 대상물(1)을 안정되게 지지할 수 있는 안착부(미도시)가 장착된다.The container 10 has an open top, and a mounting portion (not shown) capable of stably supporting the welding inspection object 1 is mounted therein.

상기 초음파 탐침유닛(30)은 컨테이너(10)의 내부에서 용접 검사 대상물(1)의 용접 부위(2)에 대하여 초음파를 발진하고 그 용접 부위(2)에서 반사되는 반사 초음파(이하에서는 편의상 "반사파" 라고 한다)를 수신하는 탐침자(31)(probe)로서 구성된다.The ultrasonic probe unit 30 oscillates the ultrasonic wave with respect to the welding portion 2 of the welding inspection object 1 inside the container 10 and reflects ultrasonic waves reflected from the welding portion 2 (hereinafter referred to as “reflection wave” for convenience). It is configured as a probe 31 (probe) for receiving a "".

이 경우 상기 탐침자(31)는 컨테이너(10) 내부의 초음파 전달 매질에 침수되도록 설치되며, 조작자가 설정한 주파수를 갖는 초음파를 발생시키는 음향원인 신호 발생부(미도시)와 연결되어 그 신호 발생부에서 발생되는 초음파를 용접 검사 대상물(1)로 보내는 역할을 하게 된다.In this case, the probe 31 is installed to be submerged in the ultrasonic transmission medium inside the container 10, and is connected to a signal generator (not shown), which is an acoustic source for generating ultrasonic waves having a frequency set by an operator, to generate the signal. The ultrasonic wave generated from the part serves to send the welding inspection object (1).

여기서, 상기 신호 발생부에서 발생되는 초음파는 가청 주파수의 범위를 넘는 음파로서, 검사 대상에 따라 20kHz~1GHz의 범위에서 선택적으로 발생할 수 있다.Here, the ultrasonic wave generated by the signal generator is a sound wave exceeding a range of an audible frequency, and may be selectively generated in a range of 20 kHz to 1 GHz according to an inspection object.

그리고 상기 탐침자(31)는 신호 발생부에서 발생된 초음파를 발진하고, 검사 대상물(1)의 용접 부위(2)에 생긴 결함부에서 반사되어 돌아오는 반사파를 수신하여 뒤에서 더욱 설명하는 오실로스코프(50)로 전송한다.The probe 31 oscillates the ultrasonic wave generated by the signal generator, and receives the reflected wave reflected from the defect portion generated in the welded portion 2 of the inspection object 1 and returns the oscilloscope 50 to be described later. To send).

이러한 탐침자(31)를 갖는 초음파 탐침유닛(30)은 당 업계에서 널리 사용되고 있는 공지 기술의 초음파 탐침장치로서 이루어지므로, 본 명세서에서 그 자세한 설명은 생략하기로 한다.Since the ultrasonic probe unit 30 having such a probe 31 is made as an ultrasonic probe device of a known technique widely used in the art, detailed description thereof will be omitted herein.

상기에서, 오실로스코프(50)는 초음파 탐침유닛(30)과 전기적으로 연결 설치되는 바, 그 초음파 탐침유닛(30)으로 수신된 반사파를 제공받아 그 반사파를 전기적인 정량값(전압치)로 변환하고 그 정량값을 상기 신호 변환기(70)로 출력하는 기능을 하게 된다.In the above, the oscilloscope 50 is electrically connected to the ultrasonic probe unit 30, and receives the reflected wave received by the ultrasonic probe unit 30 converts the reflected wave into an electrical quantitative value (voltage value) The quantitative value is output to the signal converter 70.

상기 신호 변환기(70)는 오실로스코프(50)와 신호 체계로서 연결되어, 오실로스코프(50)로부터 제공되는 정량값을 소정의 신호값으로 변환하고 그 신호값을 제어기(90)로 출력한다.The signal converter 70 is connected to the oscilloscope 50 as a signal system, converts the quantitative value provided from the oscilloscope 50 into a predetermined signal value, and outputs the signal value to the controller 90.

그리고 상기 제어기(90)는 신호 변환기(70)와 신호 체계로서 연결되어, 신호 변환기(70)로부터 제공되는 신호값을 분석하여 용접 부위(2)의 결함 여부를 판단하고, 검사자가 결함 여부를 인식할 수 있도록 그 판정 정보를 모니터(미도시)를 통 해 표시하도록 구성된다.In addition, the controller 90 is connected to the signal converter 70 as a signal system, and analyzes the signal value provided from the signal converter 70 to determine whether the welded part 2 is defective, and the inspector recognizes the defect. The determination information is configured to be displayed through a monitor (not shown).

즉, 상기 제어기(90)는 신호 변환기(70)로부터 제공되는 신호값(에코의 크기)과 기설정된 기준 데이터을 비교하여 용접 부위(2)의 양부를 판정하게 된다.That is, the controller 90 compares the signal value (the size of the echo) provided from the signal converter 70 with preset reference data to determine whether the welded portion 2 is good or bad.

상기와 같은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 탐상식 용접 검사장치(100)에 있어, 상기 컨테이너(10)에는 이의 내부로 초음파 전달 매질을 주입하기 위한 매질 주입부(11)와, 초음파 전달 매질을 배출시키기 위한 매질 배출부(13)가 각각 형성된다.In the ultrasonic flaw detection welding apparatus 100 according to an exemplary embodiment of the present invention as described above, the container 10, the medium injection unit 11 for injecting the ultrasonic delivery medium into its interior, and ultrasonic transmission A medium discharge part 13 for discharging the medium is formed, respectively.

그리고 상기 컨테이너(10)에는 이의 내부로부터 흘러 넘쳐 오버 플로우되는 초음파 전달 매질을 배출시키기 위한 오버 플로우 배출부(15)를 더욱 형성하고 있다.The container 10 further includes an overflow discharge part 15 for discharging the ultrasonic delivery medium overflowing from the inside thereof and overflowing therefrom.

이 경우, 상기 매질 주입부(11)와 매질 배출부(13)는 컨테이너(10)의 내부로 순수한 초음파 전달 매질을 제공함과 동시에 그 초음파 전달 매질을 순환시키기 위한 순환 배관(21)을 통해 연결된다.In this case, the medium injection unit 11 and the medium discharge unit 13 are connected to the inside of the container 10 through a circulation pipe 21 for providing pure ultrasonic delivery medium and circulating the ultrasonic delivery medium. .

또한, 본 실시예에서는 순수한 초음파 전달 매질을 수용하고 있는 별도의 저장탱크(23)를 구비하고 있는 바, 이 저장탱크(23)는 연결 배관(25)을 통해 순환 배관(21)과 상호 연결되게 설치된다.In addition, the present embodiment is provided with a separate storage tank 23 for receiving the pure ultrasonic transmission medium, the storage tank 23 is to be interconnected with the circulation pipe 21 through the connecting pipe 25. Is installed.

이에 더하여, 상기 순환 배관(21) 상에는 컨테이너(10)에 수용된 초음파 전달 매질, 및 저장탱크(23)에 저장된 순수한 초음파 전달 매질을 배출시켜 컨테이너(10)의 매질 주입부(11)로 압송시키기 위한 펌프(41)가 설치된다.In addition, the ultrasonic delivery medium accommodated in the container 10 and the pure ultrasonic delivery medium stored in the storage tank 23 are discharged on the circulation pipe 21 to be fed to the medium injection part 11 of the container 10. The pump 41 is installed.

그리고 상기 컨테이너(10)의 매질 배출부(13) 및 연결 배관(25)과 연결되는 순환 배관(21)의 연결 유로에는 제어기(90)로부터 제공되는 전기적인 신호에 따라 그 연결 유로를 선택적으로 개폐시키기 위한 개폐밸브(43)가 각각 설치된다.In addition, the connection flow path of the circulation outlet 21 connected to the medium discharge part 13 and the connection pipe 25 of the container 10 is selectively opened and closed according to an electrical signal provided from the controller 90. To open and close the valve 43 is installed, respectively.

여기서, 상기 개폐밸브(43)는 당 업계에서 널리 사용되는 통상적인 구조의 전자 솔레노이드 밸브로서 이루어지는 것이 바람직하다.Here, the on-off valve 43 is preferably made of an electromagnetic solenoid valve of a conventional structure widely used in the art.

한편, 상기에서 언급한 바 있는 제어기(90)는 용접 검사 대상물(1)로부터 반사되는 반사파의 반사량을 기설정된 기준 반사량과 비교 판단하여 그 판단값에 따라 상기한 펌프(41) 및 개폐밸브(43)의 작동을 제어하도록 구성된다.Meanwhile, the controller 90 mentioned above compares the reflection amount of the reflected wave reflected from the welding inspection object 1 with a predetermined reference reflection amount, and determines the pump 41 and the opening / closing valve 43 according to the determined value. Is configured to control the operation.

즉, 상기 제어기(90)는 용접 검사 대상물(1)로부터 반사되는 반사파의 반사량을 기설정된 기준 반사량과 비교하여, 실제 반사량이 기준 반사량 보다 작은 경우 이를 판단하여 펌프(41) 및 개폐밸브(43)에 온-신호를 제공한다.That is, the controller 90 compares the reflection amount of the reflected wave reflected from the welding inspection object 1 with a predetermined reference reflection amount, and determines that the actual reflection amount is smaller than the reference reflection amount, thereby determining the pump 41 and the opening / closing valve 43. To provide an on-signal.

이에, 상기 펌프(41) 및 개폐밸브(43)가 온-작동함에 따라 컨테이너(10)의 매질 주입부(11)와 매질 배출부(13)는 순환 배관(21)과 상호 연통되고, 펌프(41)의 작동으로서 컨테이너(10)에 수용된 초음파 전달 매질은 매질 배출부(13)를 통해 순환 배관(21)으로 배출됨과 동시에, 저장탱크(23)에 저장된 순수한 초음파 전달 매질은 연결 배관(25)으로 배출되는 바, 상기 컨테이너(10) 내부의 초음파 전달 매질과 저장탱크(25) 내의 순수한 초음파 전달 매질은 순환 배관(21)을 통해 순환하게 된다.Accordingly, as the pump 41 and the opening / closing valve 43 are on-operated, the medium inlet portion 11 and the medium outlet portion 13 of the container 10 communicate with the circulation pipe 21. 41, the ultrasonic delivery medium received in the container 10 is discharged to the circulation pipe 21 through the medium discharge part 13, and the pure ultrasonic delivery medium stored in the storage tank 23 is connected to the connection pipe 25. As it is discharged to, the ultrasonic delivery medium in the container 10 and the pure ultrasonic delivery medium in the storage tank 25 is circulated through the circulation pipe (21).

그리고 상기 제어기(90)는 용접 검사 대상물(1)로부터 반사되는 반사파의 반사량을 기설정된 기준 반사량과 비교하여, 실제 반사량이 기준 반사량을 만족하는 경우, 이를 판단하여 펌프(41) 및 개폐밸브(43)에 오프-신호를 인가한다.In addition, the controller 90 compares the reflection amount of the reflected wave reflected from the welding inspection object 1 with a preset reference reflection amount, and determines that the actual reflection amount satisfies the reference reflection amount, thereby determining the pump 41 and the on-off valve 43. Apply an off-signal).

이에, 상기 펌프(41) 및 개폐밸브(43)가 오프-작동함에 따라 컨테이너(10) 내부의 초음파 전달 매질과 저장탱크(25) 내의 순수한 초음파 전달 매질은 순환 배관(21)을 통해 순환하지 않게 된다.Thus, as the pump 41 and the on-off valve 43 are off-actuated, the ultrasonic delivery medium in the container 10 and the pure ultrasonic delivery medium in the storage tank 25 do not circulate through the circulation pipe 21. do.

다른 한편으로, 본 실시예에서, 상기 컨테이너(10)의 매질 배출부(13) 측에 대응하는 순환 배관(21)의 유로에는 그 매질 배출부(13)를 통해 배출되는 초음파 전달 매질을 필터링 하기 위한 필터(61)가 설치된다.On the other hand, in the present embodiment, to filter the ultrasonic delivery medium discharged through the medium discharge portion 13 in the flow path of the circulation pipe 21 corresponding to the medium discharge portion 13 side of the container 10 Filter 61 is provided.

이러한 필터(61)는 컨테이너(10)의 매질 배출부(13)를 통해 배출되는 초음파 전달 매질에 함유된 이물질 예컨대, 용접 검사 대상물(1)의 그을음, 방청유, 녹 등과 같은 이물질들을 걸러 내는 기능을 하게 된다.The filter 61 filters the foreign matter contained in the ultrasonic transfer medium discharged through the medium discharge part 13 of the container 10, for example, foreign matter such as soot, rust preventive oil, rust, etc. of the welding inspection object 1. Done.

따라서 상기와 같이 구성되는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 탐상식 용접 검사장치(100)의 작용을 도 3을 참조하여 설명하면, 우선 컨테이너(10)의 내부에 증류수 또는 수용성 가공 절삭유와 같은 초음파 전달 매질을 채우고, 그 컨테이너(10)의 내부에 용접 검사 대상물(1)을 정위치시킨다.Therefore, the operation of the ultrasonic flaw detection welding apparatus 100 according to the exemplary embodiment of the present invention configured as described above will be described with reference to FIG. 3. The ultrasonic delivery medium is filled, and the welding inspection object 1 is positioned in the container 10.

그리고 초음파 탐침유닛(30)을 통해 용접 검사 대상물(1)로 초음파를 발진시키게 되면, 그 초음파는 초음파 전달 매질을 통해 용접 검사 대상물(1)로 보내진다.When the ultrasonic wave is oscillated to the welding inspection object 1 through the ultrasonic probe unit 30, the ultrasonic wave is sent to the welding inspection object 1 through the ultrasonic delivery medium.

이에 따라, 상기 용접 검사 대상물(1)의 용접 부위(2)로 전달된 초음파는 그 용접 부위(2)의 결함부에서 반사되어 초음파 탐침유닛(30)으로 되돌아 오게 되고, 그 초음파 탐침유닛(30)은 상기 수신된 반사파를 오실로스코프(50)로 출력한다.Accordingly, the ultrasonic wave transmitted to the welding portion 2 of the welding inspection object 1 is reflected at the defect portion of the welding portion 2 and returned to the ultrasonic probe unit 30, and the ultrasonic probe unit 30 ) Outputs the received reflected wave to the oscilloscope 50.

그러면, 상기 오실로스코프(50)는 초음파 탐침유닛(30)으로 수신된 반사파를 제공받아 그 반사파를 전기적인 정량값(전압치)로 변환하고 그 정량값을 상기 신호 변환기(70)로 출력한다.Then, the oscilloscope 50 receives the reflected wave received by the ultrasonic probe unit 30 and converts the reflected wave into an electrical quantitative value (voltage value) and outputs the quantitative value to the signal converter 70.

이에, 상기 신호 변환기(70)는 오실로스코프(50)로부터 제공되는 정량값을 소정의 신호값으로 변환하고 그 신호값을 제어기(90)로 출력한다.Accordingly, the signal converter 70 converts the quantitative value provided from the oscilloscope 50 into a predetermined signal value and outputs the signal value to the controller 90.

따라서 상기 제어기(90)는 신호 변환기(70)로부터 제공되는 신호값을 분석하여 용접 부위(2)의 결함 여부를 판단하고, 검사자가 결함 여부를 인식할 수 있도록 그 판정 정보를 모니터(미도시)를 통해 표시하게 된다.Therefore, the controller 90 analyzes the signal value provided from the signal converter 70 to determine whether the welded portion 2 is defective, and monitors the determination information so that the inspector can recognize the defect. Will be displayed via

즉, 상기 제어기(90)는 신호 변환기(70)로부터 제공되는 신호값(에코의 크기)과 기설정된 기준 데이터을 비교하여 용접 부위(2)의 양부를 판정하게 된다.That is, the controller 90 compares the signal value (the size of the echo) provided from the signal converter 70 with preset reference data to determine whether the welded portion 2 is good or bad.

이러는 과정을 거치는 동안, 상기 제어기(90)는 용접 검사 대상물(1)로부터 반사되는 반사파의 반사량을 기설정된 기준 반사량과 비교하여, 실제 반사량이 기준 반사량 보다 작은 경우 이를 판단하여 펌프(41) 및 개폐밸브(43)에 온-신호를 제공한다.During this process, the controller 90 compares the reflection amount of the reflected wave reflected from the welding inspection object 1 with a predetermined reference reflection amount, and determines that the actual reflection amount is smaller than the reference reflection amount, thereby determining the pump 41 and opening / closing. Provide an on-signal to valve 43.

여기서, 상기 실제 반사량이 기준 반사량 보다 작은 경우는 컨테이너(10)의 내부에 수용된 초음파 전달 매질이 각종 이물질에 의해 오염되어 농도가 증가하게 되는 경우를 말한다.Here, when the actual reflection amount is smaller than the reference reflection amount, the ultrasonic transmission medium accommodated in the container 10 is contaminated by various foreign substances to increase the concentration.

이에, 상기 개폐밸브(43)가 온-작동함에 따라 컨테이너(10)의 매질 주입부(11)와 매질 배출부(13)는 순환 배관(21)과 상호 연통된다.Thus, as the on-off valve 43 is on-operated, the medium inlet 11 and the medium outlet 13 of the container 10 communicate with the circulation pipe 21.

그리고 상기 펌프(41)의 온-작동으로서 컨테이너(10)에 수용된 초음파 전달 매질은 매질 배출부(13)를 통해 순환 배관(21)으로 배출된다.And the ultrasonic delivery medium received in the container 10 as the on-operation of the pump 41 is discharged to the circulation pipe 21 through the medium discharge portion (13).

이와 동시에, 저장탱크(23)에 저장된 순수한 초음파 전달 매질은 상기 펌프(41)의 펌핑 압력에 의해 연결 배관(25)으로 배출된다.At the same time, the pure ultrasonic delivery medium stored in the storage tank 23 is discharged to the connecting pipe 25 by the pumping pressure of the pump 41.

따라서 상기 컨테이너(10) 내부의 초음파 전달 매질과 저장탱크(25) 내의 순수한 초음파 전달 매질은 순환 배관(21)을 통해 순환하게 된다.Therefore, the ultrasonic delivery medium in the container 10 and the pure ultrasonic delivery medium in the storage tank 25 are circulated through the circulation pipe 21.

이 과정에서, 상기 컨테이너(10)의 매질 배출부(13)를 통해 배출되는 초음파 전달 매질은 필터(61)를 거치면서 용접 검사 대상물(1)의 그을음, 방청유, 녹 등과 같은 이물질들이 걸러진 상태로 컨테이너(10)의 내부로 순환된다.In this process, the ultrasonic delivery medium discharged through the medium discharge part 13 of the container 10 passes through a filter 61 in a state in which foreign substances such as soot, rust preventive oil, rust, etc. of the welding inspection object 1 are filtered out. It is circulated inside the container 10.

반대로, 상기 제어기(90)는 용접 검사 대상물(1)로부터 반사되는 반사파의 반사량을 기설정된 기준 반사량과 비교하여, 실제 반사량이 기준 반사량을 만족하는 경우, 이를 판단하여 펌프(41) 및 개폐밸브(43)에 오프-신호를 인가한다.On the contrary, the controller 90 compares the reflection amount of the reflected wave reflected from the welding inspection object 1 with a preset reference reflection amount, and if the actual reflection amount satisfies the reference reflection amount, determines that the pump 41 and the opening / closing valve ( 43) apply an off-signal.

그러면, 상기 펌프(41) 및 개폐밸브(43)가 오프-작동함에 따라 컨테이너(10) 내부의 초음파 전달 매질과 저장탱크(25) 내의 순수한 초음파 전달 매질은 순환 배관(21)을 통해 순환하지 않게 된다.Then, as the pump 41 and the opening / closing valve 43 are turned off, the ultrasonic delivery medium in the container 10 and the pure ultrasonic delivery medium in the storage tank 25 do not circulate through the circulation pipe 21. do.

여기서, 상기 실제 반사량이 기준 반사량을 만족하는 경우는 컨테이너(10)의 내부에 수용된 초음파 전달 매질이 각종 이물질에 의해 오염되지 않아 농도가 기준치를 유지하고 있는 경우를 의미한다.Here, the actual reflection amount satisfies the reference reflection amount refers to a case in which the ultrasonic wave transmission medium accommodated in the container 10 is not contaminated by various foreign substances and thus the concentration is maintained at the reference value.

이로써 본 실시예에서는 초음파를 전달하는 초음파 전달 매질의 농도 및 오염 정도를 초음파의 반사량을 분석하여 상술한 바와 같은 작용을 통해 컨테이너(10)에 수용된 초음파 매질의 농도를 자동으로 조절할 수 있으므로, 초음파 전달 매질의 오염 및 농도 변화에 따른 용접 검사 대상물의 검사 불량을 미연에 방지하 여 용접 불량품의 유출을 막을 수 있게 된다.As a result, in the present embodiment, the concentration of the ultrasonic delivery medium for delivering the ultrasonic wave and the degree of contamination may be analyzed automatically to adjust the concentration of the ultrasonic medium accommodated in the container 10 through the operation as described above. It is possible to prevent the inspection defect of the welding inspection object due to the contamination of the medium and the change of concentration in advance, thereby preventing the leakage of welding defects.

즉, 본 실시예에 의하면, 용접 검사 대상물의 용접 부위에 대한 품질의 정확한 검사가 가능하며, 용접품의 불량 검사에 대한 신뢰성 확보에 기여할 수 있다.That is, according to the present embodiment, it is possible to accurately inspect the quality of the welded portion of the welding inspection object, and contribute to securing reliability for the defect inspection of the welded product.

이상을 통해 본 발명의 바람직한 실시예에 대하여 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되는 것이 아니고 특허청구범위와 발명의 상세한 설명 및 첨부한 도면의 범위 안에서 여러 가지로 변형하여 실시하는 것이 가능하고 이 또한 본 발명의 범위에 속하는 것은 당연하다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and changes can be made within the scope of the claims and the detailed description of the invention and the accompanying drawings. Naturally, it belongs to the scope of the invention.

이 도면들은 본 발명의 예시적인 실시예를 설명하는데 참조하기 위함이므로, 본 발명의 기술적 사상을 첨부한 도면에 한정해서 해석하여서는 아니된다.Since these drawings are for reference in describing exemplary embodiments of the present invention, the technical idea of the present invention should not be construed as being limited to the accompanying drawings.

도 1은 종래 기술에 따른 수침식 초음파 비파괴 검사장치를 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.Figure 1 is a block diagram schematically showing a water immersion ultrasonic nondestructive testing device according to the prior art.

도 2는 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 탐상식 용접 검사장치의 구성을 개략적으로 도시한 블록 구성도이다.2 is a block diagram schematically showing the configuration of an ultrasonic flaw detection inspection apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

도 3은 본 발명의 예시적인 실시예에 따른 초음파 탐상식 용접 검사장치의 작용을 설명하기 위한 도면이다.3 is a view for explaining the operation of the ultrasonic flaw detection welding apparatus according to an exemplary embodiment of the present invention.

Claims (5)

용접 검사 대상물 및 초음파 전달 매질을 수용하는 컨테이너와, 상기 컨테이너 내부에 설치되어 상기 용접 검사 대상물의 용접 부위에 대하여 초음파를 발진하고 그 용접 부위에서 반사되는 반사파를 수신하는 초음파 탐침유닛과, 상기 초음파 탐침유닛으로부터 상기 반사파를 수신하여 그 반사파를 전기적인 정량값으로 변환하는 오실로스코프와, 상기 오실로스코프로부터 상기 정량값을 수신하여 그 정량값을 소정의 신호값으로 변환하는 신호 변환기와, 상기 신호 변환기로부터 상기 신호값을 수신하고 그 신호값을 분석하여 상기 용접 부위의 결함 여부를 판단하는 제어기를 포함하여 이루어지는 초음파 탐상식 용접 검사장치에 있어서,A container accommodating a welding inspection object and an ultrasonic wave transmission medium, an ultrasonic probe unit installed inside the container to oscillate ultrasonic waves of the welding portion of the welding inspection object and receive reflected waves reflected from the welding portion, and the ultrasonic probe An oscilloscope that receives the reflected wave from the unit and converts the reflected wave into an electrical quantitative value, a signal converter that receives the quantitative value from the oscilloscope and converts the quantitative value into a predetermined signal value, and the signal from the signal converter In the ultrasonic flaw detection inspection apparatus comprising a controller for receiving a value and analyzing the signal value to determine whether the weld site defects, 상기 컨테이너에는 상기 초음파 전달 매질을 주입하기 위한 매질 주입부, 상기 초음파 전달 매질을 배출시키기 위한 매질 배출부가 각각 형성되며, 상기 매질 주입부와 상기 매질 배출부는 상기 초음파 전달 매질을 순환시키기 위한 순환 배관을 통해 연결되고, 상기 순환 배관은 순수한 초음파 전달 매질을 수용하는 저장탱크와 연결 배관을 통해 연결되며,The container is provided with a medium inlet for injecting the ultrasonic delivery medium and a medium discharge for discharging the ultrasonic delivery medium, and the medium inlet and the medium discharger are provided with a circulation pipe for circulating the ultrasonic delivery medium. The circulation pipe is connected through a connection pipe with a storage tank for receiving a pure ultrasonic delivery medium, 상기 순환 배관 상에는 상기 컨테이너에 수용된 초음파 전달 매질 및 상기 저장탱크에 저장된 순수한 초음파 전달 매질을 상기 컨테이너의 매질 주입부로 압송시키기 위한 펌프가 설치되고, 상기 매질 배출부 및 상기 연결 배관과 연결되는 상기 순환 배관의 연결 유로에는 전기적인 신호에 따라 그 연결 유로를 선택적으로 개폐시키기 위한 개폐밸브가 설치되며,On the circulation pipe, a pump for pumping the ultrasonic delivery medium accommodated in the container and the pure ultrasonic delivery medium stored in the storage tank to the medium inlet of the container is installed, and the circulation pipe connected to the medium discharge part and the connection pipe. Opening and closing valves for selectively opening and closing the connection flow path is installed in the connection flow path of the, 상기 제어기는 상기 반사파의 반사량을 기설정된 기준 반사량과 비교 판단하여 그 판단값에 따라 상기 펌프와 상기 개폐밸브의 작동을 제어하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상식 용접 검사장치.And the controller is configured to compare the reflection amount of the reflected wave with a predetermined reference reflection amount and to control the operation of the pump and the on / off valve according to the determined value. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 매질 배출부 측에 대응하는 상기 순환 배관의 유로에는 상기 매질 배출부를 통해 배출되는 초음파 전달 매질을 필터링 하기 위한 필터가 설치되는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상식 용접 검사장치.Ultrasonic flaw detection apparatus characterized in that a filter for filtering the ultrasonic transmission medium discharged through the medium discharge portion is installed in the flow path of the circulation pipe corresponding to the medium discharge portion side. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 개폐밸브는 전자식 솔레노이드 밸브로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상식 용접 검사장치.The on-off valve is an ultrasonic flaw detection welding device, characterized in that consisting of an electromagnetic solenoid valve. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 컨테이너에는 이의 내부로부터 오버 플로우되는 상기 초음파 전달 매질을 배출시키기 위한 오버 플로우 배출부가 더욱 형성되는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상식 용접 검사장치.And an overflow discharge part for discharging the ultrasonic transfer medium overflowing therefrom in the container. 제1 항에 있어서,According to claim 1, 상기 초음파 전달 매질이 증류수 또는 수용성 가공 절삭유로서 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 탐상식 용접 검사장치.And the ultrasonic delivery medium is distilled water or water-soluble cutting oil.
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CN107037127A (en) * 2017-04-01 2017-08-11 西南石油大学 A kind of complex probe formula underwater robot weld defect detection means

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