KR20090113616A - Non-destructive inspection apparatus - Google Patents

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Abstract

PURPOSE: A non-destructive inspection apparatus is provided to inspect a defect which exists in an inspected object, quickly regardless of the shape of the defect. CONSTITUTION: A non-destructive inspection apparatus includes an ultrasonic wave generating unit(205) and an ultrasonic film(225). The ultrasonic wave generating unit generates ultrasonic waves and radiates them to an inspected object(210). The ultrasonic waves passing through the inspected object reaches to one side of the ultrasonic film and light reaches to the other side. The first image corresponding to the shape of the ultrasonic waves reaching to the one side is generated on the other side.

Description

비파괴 검사 장치{NON-DESTRUCTIVE INSPECTION APPARATUS}NON-DESTRUCTIVE INSPECTION APPARATUS}

본 발명은 비파괴 검사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 결함의 모양과 관계 없이 피검사체에 존재하는 결함을 빠르게 검사할 수 있는 비파괴 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a non-destructive inspection device, and more particularly, to a non-destructive inspection device capable of quickly inspecting a defect present in an inspected object regardless of the shape of the defect.

일반적으로 기계 및 건축물에 사용되는 금속제 부품 및 구조물은 복수개의 하위 부품을 브레이징(brazing), 납땜(soldering), 용접(welding) 또는 볼팅(bolting) 등의 방법으로 조립하여 제작한다. 이 경우, 하위 부품 사이의 결합 부위는 모재보다 결함에 취약하며, 상기 결합 부위에 존재하는 결함을 찾기 위하여 방사선이나 초음파 등을 이용하여 비파괴 검사를 수행하였다. In general, metal parts and structures used in machinery and buildings are manufactured by assembling a plurality of sub-components by brazing, soldering, welding, or bolting. In this case, the bonding sites between the lower parts are more susceptible to defects than the base metal, and non-destructive testing was performed using radiation or ultrasonic waves to find defects in the bonding sites.

도 1은 방사선 투과를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치의 원리를 설명하는 개략도이다.1 is a schematic diagram illustrating the principle of a conventional non-destructive inspection device using radiation transmission.

도 1에 도시된 바와 같이, 방사선 투과를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치는 방사선 선원(10)과 방사선 필름(25)을 포함한다. As shown in FIG. 1, a conventional non-destructive inspection apparatus using radiation transmission includes a radiation source 10 and a radiation film 25.

결함(20)이 존재하는 피검사체(15)를 방사선 선원(10)과 방사선 필름(25) 사이에 배치한 후 방사선을 투과시키면, 결함(20)의 경우 밀도가 낮아 방사선 투과량 에 차이가 생기게 되고, 이에 따라 방사선 필름(25)에는 그림자 형상과 같은 영상(30)이 생기게 된다. 이와 같이 생성된 영상은 필름을 현상함으로써 검사자에 의하여 관찰될 수 있다. When the test object 15 in which the defect 20 is present is disposed between the radiation source 10 and the radiation film 25 and then transmits radiation, the defect 20 has a low density, resulting in a difference in radiation transmission amount. Accordingly, the radiation film 25 is provided with an image 30 such as a shadow shape. The image thus generated can be observed by the inspector by developing the film.

방사선 투과를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치에 따르면, 도 2에 도시된 바와 같이, 결함(20')의 형상이 방사선의 진행 방향과 거의 동일하여 결함(20')이 있는 부분과 결함(20')이 없는 부분의 밀도 차이가 큰 경우에는 선명한 영상(30')을 얻을 수 있다. According to the conventional non-destructive inspection apparatus using radiation transmission, as shown in Fig. 2, the shape of the defect 20 'is substantially the same as the traveling direction of the radiation, so that the portion with the defect 20' and the defect 20 'are shown. If the density difference of the missing portion is large, a clear image 30 'can be obtained.

그러나, 도 3에 도시된 바와 같이, 결함(20'')이 매우 얇고 그 형상이 방사선 진행 방향과 수직으로 형성된 경우에는 결함(20'')이 있는 부분과 결함(20'')이 없는 부분 사이의 밀도 차가 크지 않으므로 선명하지 못한 영상(30'')을 얻게 된다. 따라서, 방사선 투과를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치는 결함의 형상에 따라 검사의 정확성이 달라지는 문제점이 있었다. However, as shown in Fig. 3, in the case where the defect 20 '' is very thin and its shape is formed perpendicular to the radiation propagation direction, the portion with the defect 20 '' and the portion without the defect 20 '' are shown. The difference in density between them is not so large that an unclear image 30 '' is obtained. Therefore, the conventional non-destructive inspection apparatus using radiation transmission has a problem that the accuracy of the inspection varies depending on the shape of the defect.

도 4는 초음파를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치의 원리를 설명하는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating the principle of a conventional non-destructive inspection device using ultrasonic waves.

도 4에 도시된 바와 같이, 초음파를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치는 신호 발생기(100), 송신용 초음파 변환기(105), 수신용 초음파 변환기(115), 증폭기(120), 신호 처리기(125), 제어 유닛(130), 그리고 구동기(140)를 포함한다. As shown in FIG. 4, a conventional non-destructive testing apparatus using ultrasonic waves includes a signal generator 100, a transmitting ultrasonic transducer 105, a receiving ultrasonic transducer 115, an amplifier 120, a signal processor 125, The control unit 130, and the driver 140.

신호 발생기(100)는 유한한 길이를 갖는 정현파 형태의 전기적 신호를 발생하고 이를 송신용 초음파 변환기(105)에 전달한다. The signal generator 100 generates a sinusoidal electrical signal having a finite length and transmits it to the transmitting ultrasonic transducer 105.

송신용 초음파 변환기(105)는 상기 신호 발생기(100)로부터 전달 받은 전기 적 신호를 초음파로 변환하며 변환된 초음파를 피검사체(110)에 방사한다. The transmitting ultrasonic transducer 105 converts the electrical signal received from the signal generator 100 into ultrasonic waves and radiates the converted ultrasonic waves to the inspected object 110.

수신용 초음파 변환기(115)는 피검사체(110)를 기준으로 송신용 초음파 변환기(105)의 반대 방향에 위치하며 상기 송신용 초음파 변환기(105)와 마주보고 있다. 상기 수신용 초음파 변환기(115)는 피검사체(110)를 투과한 초음파를 수신하고, 이를 전기적 신호로 변환한 후 증폭기(120)에 전달한다. The receiving ultrasound transducer 115 is positioned opposite to the transmitting ultrasound transducer 105 with respect to the inspected object 110 and faces the transmitting ultrasound transducer 105. The receiving ultrasonic transducer 115 receives the ultrasonic wave transmitted through the object 110, converts the ultrasonic wave into an electrical signal, and transmits the ultrasonic wave to the amplifier 120.

증폭기(120)는 수신용 초음파 변환기(115)로부터 전기적 신호를 전달 받아 이를 증폭한다. The amplifier 120 receives an electrical signal from the receiving ultrasonic transducer 115 and amplifies it.

신호 처리기(125)는 증폭기(120)로부터 전달 받은 전기적 신호의 크기를 기록하고 이를 표시 장치(135)에 전달한다. The signal processor 125 records the magnitude of the electrical signal received from the amplifier 120 and transmits the magnitude of the electrical signal to the display device 135.

제어 장치(130)는 상기 신호 처리기(125)와 구동기(140)에 전기적으로 연결되어 그 작동을 제어한다. The control device 130 is electrically connected to the signal processor 125 and the driver 140 to control its operation.

구동기(140)는 피검사체(110)에 기계적으로 연결되어 있으며 피검사체(110)를 이동시켜 비파괴 검사가 피검사체(110)의 모든 부분에 대하여 반복적으로 수행되도록 한다. The driver 140 is mechanically connected to the inspected object 110 and moves the inspected object 110 so that the non-destructive test is repeatedly performed on all parts of the inspected object 110.

또한, 상기 송신용 초음파 변환기(105), 피검사체(110), 그리고 수신용 초음파 변환기(115)는 수조(150) 내에 차 있는 물 등의 액체(145) 속에 담겨 있다. In addition, the transmitting ultrasound transducer 105, the object 110, and the receiving ultrasound transducer 115 are contained in a liquid 145 such as water filled in the water tank 150.

송신용 초음파 변환기(105)의 초음파가 피검사체(110)의 결함(112)이 없는 부위에 방사되면 상기 초음파는 어떠한 방해도 받지 않고 피검사체(110)를 투과하여 수신용 초음파 변환기(115)에 도달하게 된다. When the ultrasonic wave of the transmitting ultrasonic transducer 105 is radiated to a portion where the defect 112 of the inspected object 110 is absent, the ultrasonic wave passes through the inspected object 110 without any interference and passes to the receiving ultrasonic transducer 115. Will be reached.

그러나, 송신용 초음파 변환기(105)의 초음파가 피검사체(110)의 결함(112) 이 있는 부위에 방사되면 상기 초음파는 피검사체(110)를 투과하지 못하고 반사되어 사라지게 된다. 따라서, 결함(112)이 존재하는 부위와 결함(112)이 존재하지 않는 부위를 투과하는 초음파의 세기는 다르게 되고 이는 증폭기(120)와 신호 처리기(125)를 거쳐 표시 장치(135)에 영상(132)으로 표시되게 된다. However, when the ultrasonic wave of the transmitting ultrasonic transducer 105 is radiated to the defect 112 of the inspected object 110, the ultrasonic wave does not penetrate the inspected object 110 and is reflected and disappears. Accordingly, the intensity of the ultrasonic waves passing through the portion where the defect 112 is present and the portion where the defect 112 does not exist is different, and this results in an image (image) displayed on the display device 135 via the amplifier 120 and the signal processor 125. 132).

따라서, 구동기(140)를 이용하여 피검사체(110)를 조금씩 이동시키면서 검사하고자 하는 영역 전체에 대하여 위의 과정을 반복하면 초음파가 투과하지 못한 영역, 즉 결함을 찾아낼 수 있다. Therefore, if the above process is repeated with respect to the entire area to be inspected while moving the object 110 little by little using the driver 140, a region, that is, a defect that is not transmitted by ultrasound, may be found.

초음파를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치에 따르면, 피검사체(110)의 전체 영역에 대한 영상을 얻기 위해서는 구동기(140)를 이용하여 피검사체(110)를 이동시키며 반복적으로 측정하는 과정(이하, '스캔'이라고 칭한다.)이 필수적이다. According to the conventional non-destructive inspection apparatus using ultrasonic waves, in order to obtain an image of the entire region of the inspected object 110, a process of repeatedly measuring the inspected object 110 using the driver 140 (hereinafter, 'scan' ) Is essential.

그러나, 스캔은 초음파를 이용한 비파괴 검사를 수행하는데 많은 시간이 필요하도록 하는 주된 원인이며, 특히 높은 해상도의 정밀한 영상을 얻고자 하는 경우에는 엄청난 시간이 소요되는 문제점이 있었다. However, the scan is a major cause to take a lot of time to perform the non-destructive inspection using the ultrasound, there is a problem that takes a huge time, especially if you want to obtain a high-resolution accurate image.

따라서, 본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 본 발명의 목적은 초음파를 검사 매개체로 사용함으로써 방사선이 가지는 판상 결함에 대한 감도 문제를 해결하고 광탄성 물질을 포함하는 초음파 필름을 사용함으로써 검사 시간을 줄일 수 있는 비파괴 검사 장치를 제공하는 것이다.Therefore, the present invention was created to solve the above problems, and an object of the present invention is to solve the problem of sensitivity to plate defects of radiation by using ultrasonic waves as an inspection medium and to provide an ultrasonic film comprising a photoelastic material. It is to provide a non-destructive inspection device that can reduce the inspection time by using.

이러한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 실시예에 따른 비파괴 검사 장치는 초음파를 발생시켜 피검사체에 방사하는 초음파 발생 수단; 그리고 일면에는 상기 피검사체를 통과한 초음파가 도달하고 타면에는 빛이 도달되며, 상기 일면에 도달한 초음파의 형상에 대응하는 제1영상이 타면에 맺히도록 되어 있는 초음파 필름;을 포함할 수 있다. Non-destructive testing device according to an embodiment of the present invention for achieving this object includes ultrasonic generation means for generating ultrasonic waves to radiate to the test subject; And an ultrasonic film on one surface of the ultrasonic wave passing through the test object, light reaching the other surface, and a first image corresponding to the shape of the ultrasonic wave reaching the one surface to be formed on the other surface.

상기 초음파 필름은 초음파가 도달하는 부분의 굴절율이 변화하여 선편광을 타원편광으로 변화시키는 광탄성 평판을 포함할 수 있다. The ultrasonic film may include a photoelastic flat plate to change linearly polarized light into elliptical polarization by changing the refractive index of the portion where the ultrasonic wave reaches.

또한, 상기 초음파 필름은 상기 광탄성 평판의 일면에 배치되어 있고, 제1방향으로 빛을 편광시키는 제1편광판; 상기 광탄성 평판의 타면에 배치되어 있고, 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 빛을 편광시키는 제2편광판; 그리고 상기 제2편광판의 상기 광탄성 평판의 반대쪽 일면에 배치되어 있고, 상기 제2편광판을 통과한 빛을 반사시키는 반사판;을 더 포함할 수 있다. In addition, the ultrasonic film is disposed on one surface of the photoelastic plate, the first polarizing plate for polarizing light in a first direction; A second polarizing plate disposed on the other surface of the photoelastic plate and polarizing light in a second direction perpendicular to the first direction; And a reflecting plate disposed on one surface of the second polarizing plate opposite to the photoelastic plate and reflecting light passing through the second polarizing plate.

상기 비파괴 검사 장치는, 상기 제1영상을 촬영하는 카메라; 그리고 상기 카 메라에 의해 촬영된 제1영상을 표시하는 표시 장치;를 더 포함할 수 있다. The non-destructive inspection device, the camera for taking the first image; And a display device for displaying the first image photographed by the camera.

상기 비파괴 검사 장치는 상기 피검사체를 이동시키는 구동기를 더 포함할 수 있다. The non-destructive inspection device may further include a driver for moving the inspected object.

본 발명의 다른 실시예에 따른 비파괴 검사 장치는, 전기 신호를 발생시키는 신호 발생기; 상기 신호 발생기에서 발생된 전기 신호를 초음파로 변환하여 피검사체에 방사하는 초음파 변환기; 일면에는 상기 피검사체를 통과한 초음파가 도달하고 타면에는 빛이 도달하며, 상기 초음파에 의하여 빛이 제1영상으로 맺히는 초음파 필름; 상기 초음파 필름에 맺힌 제1영상을 촬영하는 카메라; 그리고 상기 카메라로부터 제1영상에 대한 신호를 받아 이를 제2영상으로 표시하는 표시 장치;를 포함할 수 있다. Non-destructive testing device according to another embodiment of the present invention, the signal generator for generating an electrical signal; An ultrasonic transducer for converting the electrical signal generated by the signal generator into ultrasonic waves and radiating the electrical signals to an object under test; An ultrasonic film reaching one side of the ultrasonic wave passing through the test object, and reaching another side of the ultrasonic wave, wherein the ultrasonic film forms light as a first image by the ultrasonic wave; A camera for capturing a first image formed on the ultrasonic film; And a display device which receives a signal for the first image from the camera and displays it as a second image.

상기 초음파 필름은, 상기 빛을 제1방향으로 편광시키는 제1편광판; 상기 초음파가 도달하는 부분의 굴절율이 변화하여 상기 제1방향으로 편광된 빛을 타원편광으로 변화시키는 광탄성 평판; 상기 광탄성 평판을 기준으로 상기 제1평광판의 반대쪽에 배치되어 있고, 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 빛을 편광시키는 제2편광판; 그리고 상기 제2편광판을 통과한 빛을 반사시키는 반사판;을 포함할 수 있다. The ultrasonic film, the first polarizing plate for polarizing the light in the first direction; A photoelastic plate for changing the refractive index of the portion where the ultrasonic wave reaches to change the light polarized in the first direction into elliptical polarization; A second polarizing plate disposed on an opposite side of the first flat plate based on the photoelastic plate and polarizing light in a second direction perpendicular to the first direction; And a reflecting plate reflecting light passing through the second polarizing plate.

상기 비파괴 검사 장치는 상기 피검사체를 이동시키는 구동기를 더 포함할 수 있다. The non-destructive inspection device may further include a driver for moving the inspected object.

상술한 바와 같이 본 발명의 실시예에 따른 비파괴 검사 장치에 의하면, 결함의 모양과 관계 없이 피검사체에 존재하는 결함을 빠르게 검사할 수 있다. As described above, according to the non-destructive inspection device according to the embodiment of the present invention, it is possible to quickly inspect the defect present in the inspected object regardless of the shape of the defect.

이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 상세하게 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings, preferred embodiments of the present invention will be described in detail as follows.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비파괴 검사 장치를 도시한 개략도이다.5 is a schematic view showing a non-destructive inspection device according to an embodiment of the present invention.

도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 비파괴 검사 장치는 신호 발생기(200), 초음파 변환기(205), 조명(220), 초음파 필름(225), 구동기(240), 카메라(250), 그리고 표시 장치(235)를 포함한다. As shown in FIG. 5, the non-destructive testing device according to an embodiment of the present invention includes a signal generator 200, an ultrasonic transducer 205, an illumination 220, an ultrasonic film 225, a driver 240, and a camera 250. And a display device 235.

상기 초음파 변환기(205)와 초음파 필름(225) 사이에는 검사하고자 하는 피검사체(210)가 배치된다. 상기 초음파 변환기(205), 피검사체(210), 초음파 필름(225), 조명(220), 그리고 카메라(250)는 수조 내에 차 있는 물 등의 액체 속에 담겨 있을 수 있다. The inspected object 210 to be inspected is disposed between the ultrasonic transducer 205 and the ultrasonic film 225. The ultrasonic transducer 205, the inspected object 210, the ultrasonic film 225, the illumination 220, and the camera 250 may be contained in a liquid such as water filled in a tank.

신호 발생기(200)는 유한한 길이를 갖는 정현파(sinusoidal wave) 형태의 전기적 신호를 발생하고 이를 초음파 변환기(205)에 전달한다. The signal generator 200 generates an electrical signal in the form of a sinusoidal wave having a finite length and transmits it to the ultrasonic transducer 205.

초음파 변환기(205)는 상기 신호 발생기(200)로부터 전달 받은 전기적 신호를 초음파로 변환하며 변환된 초음파를 피검사체(210)에 방사한다. 상기 초음파 변환기(205)는 신호 발생기(200)와 별도로 구비될 수 있다. 또한, 초음파 변환기(205) 내에 신호 발생기(200)가 장착될 수도 있다. 상기 초음파 변환기(205) 와 피검사체(210)는 상기 초음파 필름(225)의 일측에 구비된다. The ultrasonic transducer 205 converts the electrical signal received from the signal generator 200 into ultrasonic waves and radiates the converted ultrasonic waves to the inspected object 210. The ultrasonic transducer 205 may be provided separately from the signal generator 200. In addition, the signal generator 200 may be mounted in the ultrasonic transducer 205. The ultrasonic transducer 205 and the inspected object 210 are provided at one side of the ultrasonic film 225.

상기 신호 발생기(200)와 초음파 변환기(205)의 원리 및 작동은 당업자에게 자명하므로 여기서는 상세한 설명을 생략한다. The principle and operation of the signal generator 200 and the ultrasonic transducer 205 will be apparent to those skilled in the art, and thus detailed description thereof will be omitted.

조명(220)은 초음파 필름(225)의 타측에 구비되어 있으며 빛을 생성하고 생성된 빛을 상기 초음파 필름(225)의 타측면에 비춘다.Illumination 220 is provided on the other side of the ultrasonic film 225 generates light and shines the generated light on the other side of the ultrasonic film 225.

구동기(240)는 상기 피검사체(210)에 기계적으로 연결되어 상기 피검사체(210)를 이동시킨다. 구동기(240)는 모터 등에 의하여 작동될 수 있다. The driver 240 is mechanically connected to the inspected object 210 to move the inspected object 210. The driver 240 may be operated by a motor or the like.

카메라(250)는 상기 초음파 필름(225)의 타측에 구비되어 있으며, 초음파 필름(225)의 타측면에 형성된 제1영상(230)을 촬영하고, 촬영된 제1영상(230)에 대한 신호를 표시 장치(235)에 전달한다. The camera 250 is provided on the other side of the ultrasound film 225, photographs the first image 230 formed on the other side of the ultrasound film 225, and provides a signal for the photographed first image 230. Transfer to display device 235.

표시 장치(235)는 상기 카메라(250)로부터 제1영상(230)에 대한 신호를 전달 받아 이를 제2영상(232)으로 표시한다. 표시 장치(235)로는 통상적인 모니터 등이 사용될 수 있다. The display device 235 receives a signal for the first image 230 from the camera 250 and displays it as a second image 232. As the display device 235, a conventional monitor or the like may be used.

초음파 필름(225)은, 도 7에 도시된 바와 같이, 카메라(250)에 가까운 쪽부터 제1편광판(400), 광탄성 평판(410), 제2평광판(420), 그리고 반사판(430)이 순차적으로 배치되어 형성된다. As illustrated in FIG. 7, the ultrasonic film 225 includes the first polarizing plate 400, the photoelastic flat plate 410, the second flat plate 420, and the reflecting plate 430 from the side closer to the camera 250. It is arranged and formed sequentially.

제1평광판(400)은 제1방향으로 빛을 편광시킨다. The first light plate 400 polarizes light in the first direction.

광탄성 평판(410)은 외력이 작용하지 않는 경우에는 일반 유리와 같이 빛의 진동 방향에 아무런 영향을 주지 않고 빛을 투과시키나 외력이 작용하는 경우에는 그굴절율이 변하며 빛의 진동 방향에 변화를 준 후 빛을 투과시킨다. 즉, 선편광이 외력이 가해지는 광탄성 평판(410)을 통과하는 경우 타원편광으로 변화되게 된다. 또한, 투과하는 빛의 세기는 광탄성 평판(410)에 가해지는 외력의 크기 및 방향에 따라 달라진다. 이에 대하여는 후술한다. When the external elastic force is not applied to the photoelastic flat plate 410, the glass does not have any influence on the vibration direction of the light, but the refractive index changes when the external force is applied and the vibration direction of the light is changed. Transmits light That is, when the linearly polarized light passes through the photoelastic plate 410 to which the external force is applied, the linearly polarized light is changed into elliptical polarization. In addition, the intensity of transmitted light depends on the magnitude and direction of the external force applied to the photoelastic flat plate 410. This will be described later.

제2편광판(420)은 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 빛을 편광시킨다. The second polarizing plate 420 polarizes light in a second direction perpendicular to the first direction.

반사판(430)은 상기 제2편광판(420)을 통과한 빛을 반사시킨다. The reflective plate 430 reflects the light passing through the second polarizing plate 420.

도 6을 참고로, 광탄성 평판(410)의 작동을 설명한다. Referring to FIG. 6, the operation of the photoelastic flat plate 410 will be described.

도 6의 아래 그림에 보이는 바와 같이, 모든 방향으로 진동하는 빛(300)을 제1방향으로 편광시키는 제1편광판(310)을 통과시키면 상기 제1방향으로 진동하는 빛(320)의 성분을 제외하고는 제1편광판(310)을 통과하지 못하고 제1방향으로 진동하는 빛(320)의 성분만이 제1편광판(310)을 통과한다. 이 빛(320)을 상기 제1방향과 수직인 제2방향으로 편광시키는 제2편광판(330)을 통과시키면 빛의 모든 성분은 두 개의 편광판(310, 330)을 통과하지 못한다. As shown in the lower figure of FIG. 6, when the light polarized in the first direction passes through the first polarizing plate 310 which polarizes in all directions, the components of the light 320 which vibrate in the first direction are excluded. Therefore, only components of the light 320 that do not pass through the first polarizing plate 310 and vibrate in the first direction pass through the first polarizing plate 310. When the light 320 passes through the second polarizing plate 330 to polarize in the second direction perpendicular to the first direction, all components of the light do not pass through the two polarizing plates 310 and 330.

도 6의 윗 그림에 보이는 바와 같이, 모든 방향으로 진동하는 빛(300)을 제1방향으로 편광시키는 제1편광판(310)을 통과시키면 상기 제1방향으로 진동하는 성분만을 가지는 제1편광(320)이 투과하게 된다. As shown in the upper figure of FIG. 6, when the first polarizing plate 310 that polarizes the light 300 vibrating in all directions passes in the first direction, the first polarization 320 having only components that vibrate in the first direction is passed. ) Is transmitted.

이 후, 이 제1편광(320)을 외력(327)이 작용하는 광탄성 평판(325)을 통과시키면 외력(327)의 제1방향(328)으로 진동하는 빛의 성분과 외력(327)의 제2방향(329)으로 진동하는 빛의 성분이 지연시간(l)을 가지고 나타나는 타원 편광(325)이 생성되게 된다. Subsequently, when the first polarized light 320 passes through the photoelastic flat plate 325 acting by the external force 327, the components of the light vibrating in the first direction 328 of the external force 327 and the external force 327 An elliptical polarization 325 is generated in which components of light vibrating in two directions 329 have a delay time l.

이 타원 평광(325)을 제1편광판(310)의 제1방향과 수직인 제2방향으로 편광시키는 제2편광판(330)을 통과시키면 제2방향으로 편광된 제2편광(340)이 생성되게 된다.  Passing the elliptical flat light 325 through the second polarizing plate 330 polarizing in the second direction perpendicular to the first direction of the first polarizing plate 310 generates a second polarized light 340 polarized in the second direction. do.

즉, 광탄성 평판(325)을 서로 수직으로 편광시키는 제1,2편광판(310, 330) 사이에 배치한 후 빛을 투과하면 광탄성 평판(325)에 외력이 작용하는 경우에는 빛은 상기 제1,2편광판(310, 330)을 모두 투과하게 된다. 이와는 반대로, 광탄성 평판(325)에 외력이 작용하지 않는 경우에는 빛은 상기 제1,2편광판(310, 330)을 통과하지 못한다. That is, when the photoelastic flat plate 325 is disposed between the first and second polarizing plates 310 and 330 which vertically polarize each other, and then transmits light, when external force acts on the photoelastic flat plate 325, the light is the first, Both polarizing plates 310 and 330 are transmitted through. On the contrary, when no external force is applied to the photoelastic flat plate 325, light does not pass through the first and second polarizing plates 310 and 330.

도 7을 참고로, 본 발명의 실시예에 따른 비파괴 검사 장치의 작동을 설명한다. Referring to Figure 7, the operation of the non-destructive inspection device according to an embodiment of the present invention.

초음파 변환기(205)에서 방사된 초음파는 피검사체(210)의 결함(212)이 존재하는 부분에 방사되는 제1초음파(470)와 피검사체(210)의 결함(212)이 존재하지 않는 부분에 방사되는 제2초음파(460)를 포함한다. Ultrasonic waves emitted from the ultrasonic transducer 205 are radiated in a portion in which the defect 212 of the test object 210 exists and in a portion in which the defect 212 of the test object 210 does not exist. A second ultrasonic wave 460 is emitted.

또한, 조명(220)에서 방사되는 빛은 피검사체(210)의 결함(212)이 존재하는 부분에 대응하는 위치의 초음파 필름(225)에 방사되는 제1빛(440)과 피검사체(210)의 결함(212)이 존재하지 않는 부분에 대응하는 위치의 초음파 필름(225)에 방사되는 제2빛(450)을 포함한다. In addition, the light emitted from the illumination 220 is the first light 440 and the test object 210 is emitted to the ultrasonic film 225 at a position corresponding to the portion where the defect 212 of the test object 210 exists. The second light 450 is emitted to the ultrasonic film 225 at a position corresponding to the portion where the defect 212 is not present.

제1초음파(470)는 피검사체(210)의 결함(212)에 의하여 피검사체(210)를 투과하지 못하고 반사되어 사라지게 된다. 이에 따라 피검사체(210)의 결함(212)이 존재하는 부분에 대응하는 위치의 광탄성 평판(410)에는 제1초음파(470)가 도달되지 못하여 외력이 작용하지 못하는 상태가 된다. 따라서, 제1빛(440)은 제1,2편광판(400, 420)을 통과하지 못하고 사라지게 된다. The first ultrasonic wave 470 does not penetrate the object 210 by the defect 212 of the object 210 and is reflected and disappears. Accordingly, the first ultrasonic wave 470 does not reach the photoelastic flat plate 410 at the position corresponding to the portion where the defect 212 of the test object 210 exists, and thus, no external force is applied. Therefore, the first light 440 does not pass through the first and second polarizers 400 and 420 and disappears.

제2초음파(460)는 아무런 방해를 받지 않고 피검사체(210)를 투과하여 광탄성 평판(410)에 도달하게 되고 이에 따라 제2초음파(460)가 도달하는 광탄성 평판(410) 부분에는 외력이 작용하여 굴절율에 변화가 생기게 된다. 따라서, 제2빛(450)은 제1,2편광판(400, 420)을 투과한 후 반사판(430)에 의하여 반사되고 다시 제1,2편광판(400, 420)을 투과하여 초음파 필름(225)에 제1영상(230)이 맺히게 된다. The second ultrasonic wave 460 penetrates the object 210 to reach the photoelastic plate 410 without any interference, and thus an external force acts on the portion of the photoelastic plate 410 where the second ultrasonic wave 460 reaches. This causes a change in refractive index. Accordingly, the second light 450 passes through the first and second polarizing plates 400 and 420, is reflected by the reflecting plate 430, and passes through the first and second polarizing plates 400 and 420, thereby transmitting the ultrasonic film 225. The first image 230 is formed.

따라서, 이 제1영상(230)을 카메라(250)가 촬영하여 표시 장치(235)에 제2영상(232)으로 표시하게 된다. Accordingly, the first image 230 is captured by the camera 250 and displayed on the display device 235 as the second image 232.

이상으로 본 발명에 관한 바람직한 실시예를 설명하였으나, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 아니하며, 본 발명의 실시예로부터 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의한 용이하게 변경되어 균등하다고 인정되는 범위의 모든 변경을 포함한다.Although the preferred embodiments of the present invention have been described above, the present invention is not limited to the above embodiments, and easily changed and equalized by those skilled in the art from the embodiments of the present invention. It includes all changes to the extent deemed acceptable.

도 1은 방사선 투과를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치의 원리를 설명하는 개략도이다. 1 is a schematic diagram illustrating the principle of a conventional non-destructive inspection device using radiation transmission.

도 2와 도 3은 도 1에 도시된 장치를 사용하여 피검사체를 검사할 때 결함의 방향에 따른 영상을 보인 개략도이다.2 and 3 are schematic views showing images according to the direction of a defect when inspecting a subject under test using the apparatus shown in FIG. 1.

도 4는 초음파를 이용한 종래의 비파괴 검사 장치의 원리를 설명하는 개략도이다.4 is a schematic diagram illustrating the principle of a conventional non-destructive inspection device using ultrasonic waves.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 비파괴 검사 장치를 도시한 개략도이다.5 is a schematic view showing a non-destructive inspection device according to an embodiment of the present invention.

도 6은 광탄성 평판의 원리를 설명하기 위한 개략도이다.6 is a schematic view for explaining the principle of the photoelastic plate.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 비파괴 검사 장치의 작동 원리를 설명하기 위한 개략도이다. 7 is a schematic view for explaining the principle of operation of the non-destructive inspection device according to an embodiment of the present invention.

Claims (8)

비파괴 검사 장치에 있어서,In the non-destructive inspection device, 초음파를 발생시켜 피검사체에 방사하는 초음파 발생 수단; 그리고Ultrasonic wave generating means for generating ultrasonic waves and radiating them to the object under test; And 일면에는 상기 피검사체를 통과한 초음파가 도달하고 타면에는 빛이 도달되며, 상기 일면에 도달한 초음파의 형상에 대응하는 제1영상이 타면에 맺히도록 되어 있는 초음파 필름;An ultrasonic film reaching one side of the ultrasonic wave passing through the test object and light reaching the other side of the ultrasonic wave, and a first image corresponding to the shape of the ultrasonic wave reaching the one side is formed on the other side; 을 포함하는 비파괴 검사 장치. Non-destructive inspection device comprising a. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 필름은 초음파가 도달하는 부분의 굴절율이 변화하여 선편광을 타원편광으로 변화시키는 광탄성 평판을 포함하는 비파괴 검사 장치.The ultrasonic film includes a non-destructive inspection device including a photoelastic plate for changing the refractive index of the portion of the ultrasonic wave to change the linearly polarized light to elliptical polarization. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 초음파 필름은,The ultrasonic film, 상기 광탄성 평판의 일면에 배치되어 있고, 제1방향으로 빛을 편광시키는 제1편광판;A first polarizing plate disposed on one surface of the photoelastic plate and polarizing light in a first direction; 상기 광탄성 평판의 타면에 배치되어 있고, 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 빛을 편광시키는 제2편광판; 그리고A second polarizing plate disposed on the other surface of the photoelastic plate and polarizing light in a second direction perpendicular to the first direction; And 상기 제2편광판의 상기 광탄성 평판의 반대쪽 일면에 배치되어 있고, 상기 제2편광판을 통과한 빛을 반사시키는 반사판;A reflection plate disposed on one surface of the second polarizing plate opposite to the photoelastic plate and reflecting light passing through the second polarizing plate; 을 더 포함하는 비파괴 검사 장치.Non-destructive inspection device further comprising. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 제1영상을 촬영하는 카메라; 그리고A camera for photographing the first image; And 상기 카메라에 의해 촬영된 제1영상을 표시하는 표시 장치;A display device that displays a first image captured by the camera; 를 더 포함하는 비파괴 검사 장치. Non-destructive inspection device further comprising. 제 1항에 있어서,The method of claim 1, 상기 피검사체를 이동시키는 구동기를 더 포함하는 비파괴 검사 장치.Non-destructive inspection device further comprising a driver for moving the inspected object. 전기 신호를 발생시키는 신호 발생기;A signal generator for generating an electrical signal; 상기 신호 발생기에서 발생된 전기 신호를 초음파로 변환하여 피검사체에 방사하는 초음파 변환기;An ultrasonic transducer for converting the electrical signal generated by the signal generator into ultrasonic waves and radiating the electrical signals to an object under test; 일면에는 상기 피검사체를 통과한 초음파가 도달하고 타면에는 빛이 도달하며, 상기 초음파에 의하여 빛이 제1영상으로 맺히는 초음파 필름;An ultrasonic film reaching one side of the ultrasonic wave passing through the test object, and reaching another side of the ultrasonic wave, wherein the ultrasonic film forms light as a first image by the ultrasonic wave; 상기 초음파 필름에 맺힌 제1영상을 촬영하는 카메라; 그리고A camera for capturing a first image formed on the ultrasonic film; And 상기 카메라로부터 제1영상에 대한 신호를 받아 이를 제2영상으로 표시하는 표시 장치;A display device which receives a signal for a first image from the camera and displays it as a second image; 를 포함하는 비파괴 검사 장치.Non-destructive testing device comprising a. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 초음파 필름은,The ultrasonic film, 상기 빛을 제1방향으로 편광시키는 제1편광판;A first polarizing plate for polarizing the light in a first direction; 상기 초음파가 도달하는 부분의 굴절율이 변화하여 상기 제1방향으로 편광된 빛을 타원편광으로 변화시키는 광탄성 평판;A photoelastic plate for changing the refractive index of the portion where the ultrasonic wave reaches to change the light polarized in the first direction into elliptical polarization; 상기 광탄성 평판을 기준으로 상기 제1평광판의 반대쪽에 배치되어 있고, 상기 제1방향에 수직인 제2방향으로 빛을 편광시키는 제2편광판; 그리고A second polarizing plate disposed on an opposite side of the first flat plate based on the photoelastic plate and polarizing light in a second direction perpendicular to the first direction; And 상기 제2편광판을 통과한 빛을 반사시키는 반사판;A reflector reflecting light passing through the second polarizing plate; 을 포함하는 비파괴 검사 장치.Non-destructive inspection device comprising a. 제 6항에 있어서,The method of claim 6, 상기 피검사체를 이동시키는 구동기를 더 포함하는 비파괴 검사 장치.Non-destructive inspection device further comprising a driver for moving the inspected object.
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