KR20100076636A - Multi channel ultrasonic welding inspection system and control method - Google Patents
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Abstract
Description
본 발명은 초음파 탐상 장치 시스템에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 탐상 작업 재개시 직전 탐상 영역과 중복검사구간을 갖도록 함으로써, 경계지점에서의 기계적 작동오차로 인해 탐상지연 및 탐상공백이 발생되는 것을 방지하는 초음파 탐상 장치 시스템 및 이의 제어 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic flaw detection device system, and more particularly, to have a flaw detection area and an overlapping inspection section immediately before resuming the flaw detection work, thereby preventing flaw detection and flaw blanking due to mechanical operating errors at the boundary point. An ultrasonic flaw detector system and a control method thereof.
초음파란 보통 인간이 들을 수 있는 가청음파의 범위(20~20000Hz)를 넘는 높은 주파수를 일컬으며 초음파탐상검사는 고주파수의 음파를 검사할 재질 내로 보내어 표면 및 내부 결함을 검출하는 비파괴검사법의 하나이다.Ultrasound is a high frequency that is over the range of human audible sound (20 ~ 20000Hz). Ultrasound is a non-destructive test that detects surface and internal defects by sending high frequency sound waves into the material to be inspected.
초음파를 이용하여 시험체에 초음파를 전달하면 에너지의 손실과 더불어 시험체 내부를 진행하게 되며 내부에 존재하는 불연속으로부터 반사한 초음파의 에너지량, 초음파의 진행시간 등을 분석하여 불연속의 위치 및 크기를 정확히 알아낼 수가 있다. When ultrasonic waves are delivered to the test object by using the ultrasonic waves, it proceeds inside the test body with energy loss and analyzes the amount of ultrasonic energy reflected from the discontinuity existing inside and the time of the ultrasonic wave to accurately determine the position and size of the discontinuity. There is a number.
초음파탐상 검사는 시험체의 내부에 존재하는 불연속부를 확인할 수 있는 방 법으로 방사선투과검사와 더불어 가장 널리 사용되지만 이에 비해 시험체의 두께가 두꺼워도 쉽게 검사가 가능하며, 면상결함에 대한 검출 능력이 뛰어난 장점이 있다.Ultrasonic examination is a method that can check the discontinuity existing inside the test specimen. It is most widely used with radiographic examination, but it can be easily inspected even if the thickness of the test specimen is thick, and it has an excellent detection capability for flaw defects. There is this.
초음파탐상 검사시 얻어질 수 있는 정보는 초음파의 성질에 의해 반사, 굴절, 회절 및 간섭을 통해 이루어지며 시험체내 불연속으로부터의 반사, 고체와 기체의 계면에서의 반사, 고체와 액체의 계면에서의 반사등을 통한 펄스-반사법이 주로 이용되고 있다.The information that can be obtained during the ultrasonic examination is made by reflection, refraction, diffraction and interference due to the properties of ultrasonic waves. Pulse-reflection through is mainly used.
산업분야에 쓰이는 초음파탐상검사는 모재의 불연속부에 포함되어 있는 라미네이션, 균열, 개재물의 탐상 뿐만 아니라 가공시(용접, 주조등)나 사용 중에 발생할 수 있는 기공, 균열, 개재물, 피로균열의 검출에 사용된다. 또한 강재뿐만 아니라 비강재의 재질로 이루어진 교량, 철재 구조물, 조선, 압력용기, 일반 기계부품에 이르기까지 많은 분야에 걸쳐 있으며 사용될 수 있다.Ultrasonic testing for industrial applications is used to detect laminations, cracks and inclusions in discontinuous parts of the base material as well as to detect pores, cracks, inclusions and fatigue cracks that may occur during processing (welding, casting, etc.) or during use. Used. In addition, it can be used in many fields such as bridges made of non-steel materials, steel structures, shipbuilding, pressure vessels, and general mechanical parts as well as steel materials.
지금까지의 초음파탐상기 및 탐촉자는 여러 종류가 제작되었다. 예를 들자면, 듀얼탐촉자는 하나의 탐촉자케이스 안에 2개의 진동자를 배치하여 한쪽의 진동자에서는 초음파를 보내고 다른 한쪽의 진동자에서는 반사된 초음파를 수신하는 역할을 수행하였다. Until now, many types of ultrasonic flaw detectors and probes have been manufactured. For example, the dual transducer has two vibrators arranged in one transducer case to transmit ultrasonic waves on one vibrator and receive reflected ultrasonic waves on the other vibrator.
또한, 템덤 주사용 탐촉자는 2개의 탐촉자가 1개조로 구성되어 있으며, 상기 듀얼탐촉자와 같이 1개는 송신역할을 하고, 나머지 1개는 수신역할을 수행하고 있다. In addition, the probe for the demdom injection is composed of two sets of two probes, one serves as a transmission and the other performs a receiving role like the dual probe.
그리고, Phased array 탐촉자는 탐촉자가 한 세트로 되어 있어 탐촉자 수만큼의 초음파탐상기가 내재되어있다고 할 수 있다. 즉, 각각의 진동자에 수신된 초음파신호를 특정 소프트웨어가 내장된 연산장치로 분석하고 종합하기 때문에 장비의 가격이 상당히 비싼 편에 속한다.In addition, the phased array transducer has a set of transducers, and as many ultrasonic probes as the number of transducers are inherent. That is, since the ultrasonic signals received by each vibrator are analyzed and synthesized by a specific software built-in computing device, the cost of the equipment is quite expensive.
한편, 초음파탐상검사는 다른 비파괴검사보다 결함 검출능력이 우수하고 검사시간도 적게 소요되어 적용범위가 계속적으로 증가되는 추세이다. On the other hand, ultrasonic inspection has a tendency to increase defect coverage because the defect detection ability and inspection time is less than other non-destructive inspection.
이렇게 유용한 초음파탐상검사이지만 이 방법 또한 내재적인 문제점이 있다.This is a useful ultrasonic test, but this method also has inherent problems.
첫째로는 초음파탐상검사는 다른 검사방법과는 달리 고도의 숙련된 기술이 요하기 때문에 압력용기 및 기타 구조물의 취약부위에 대한 가장 적합한 검사방법이 초음파탐사검사이지만 고도의 숙련된 기술을 요하기 때문에 이에 대하여 생각해 볼 여지가 있다. First of all, ultrasonic inspection requires a highly skilled technique unlike other inspection methods. Therefore, the most suitable inspection method for the weak parts of pressure vessels and other structures is ultrasonic inspection, but it requires a highly skilled technique. There is room for thought.
둘째로는 초음파탐상검사라는 것은 용접 비드에 대하여 지그재그로 주사하여 탐상을 한다. 그러나 검사부위가 많아지면 검사시간이 상당히 길어지므로 검사자의 집중력이 저하되어 합부(合不)판정에 악영향을 줄 수 있다. Secondly, the ultrasonic flaw detection is carried out by zigzag scanning of the weld bead. However, the larger the inspection area, the longer the inspection time is, so the concentration of the inspector is lowered, which may adversely affect the judgment of the joint.
셋째로는 초음파 탐상 검사 기 법중 지그재그 주사로 인한 시간적 손실을 해결하기 위해서 현재 다(多)채널 다(多)탐촉자 탐상 장치 및 기법이 사용되고 있지만 특수한 프로그램이 초음파 탐상기 내에 설치되기 때문에 일반 초음파탐상기의 십여 배가 넘는 2 ~ 3억대의 높은 가격으로 시중에 판매되고 있어 실용성에도 많은 문제점이 부각되고 있는 실정이다.Thirdly, in order to solve the time loss caused by zigzag scanning, multi-channel multi-detector flaw detectors and techniques are currently used to solve the time loss caused by zigzag scanning.However, since special programs are installed in the ultrasonic flaw detector, dozens of general ultrasonic flaw detectors are used. As it is sold on the market at a high price of more than 200 to 300 million units, there are many problems in practicality.
이와 같은 문제점을 해결하기 위한 종래기술로서 대한민국 등록특허 제 10- 0441757호의 용접부에 대한 초음파 다중 스캐닝 탐상 장치가 제안된 바 있다.As a conventional technology for solving such a problem, an ultrasonic multi-scanning flaw detector for a welding part of Korean Patent No. 10-0441757 has been proposed.
이에 대해 보다 자세히 설명하면, 상기 종래기술의 초음파 다중 스캐닝 탐상 장치는 3개의 사각탐촉자(이하, 탐촉자라 함)를 각각 계산된 적정거리로 이격시켜 배치하고 용접부의 두께방향에 대해 전체적으로 초음파를 주사할 수 있도록 형성된 탐촉자조합케이스를 구비하고 있다.In more detail, the conventional ultrasonic multi-scanning flaw detector is arranged to space the three rectangular probes (hereinafter referred to as probes) at a predetermined distance, respectively, and to scan the ultrasonic wave as a whole in the thickness direction of the welded portion. It has a transducer combination case formed so that it can be.
그리고, 상기 각각의 탐촉자 일측에 접속되어 초음파신호에 관련된 정보를 전송할 수 있도록 양측에 어댑터가 구비된 탐촉자 케이블과 상기 탐촉자 케이블을 일체형으로 하여 탐상검사시 작업효율을 높일 수 있도록 각 탐촉자 케이블의 외측을 감싸는 보호케이블로 구성된 서브케이블이 구비되어 있고, 상기 각각의 탐촉자 케이블의 일측에 구비된 어댑터와 접속되어 원하는 탐촉자를 선택하여 초음파신호를 전달시킬 수 있도록 탐촉자 선택 스위치가 형성된다.In addition, the transducer cable is connected to one side of each transducer so as to transmit information related to an ultrasonic signal, and the transducer cable having an adapter on both sides and the transducer cable are integrated so that the outside of each transducer cable can be improved during inspection. Sub-cables comprising a protective cable are provided, and a transducer selection switch is formed to be connected to an adapter provided on one side of each transducer cable so as to select a desired transducer to transmit ultrasonic signals.
그리고, 상기 탐촉자 선택 스위치의 일측에 접속되어 서로 간섭이 되지 않은 초음파신호를 전송시킬 수 있도록 양측에 어댑터가 구비된 메인케이블과, 상기 메인케이블의 일측에 구비된 어댑터에 접속되어 상기 각각의 탐촉자에 의해 탐상된 초음파신호를 서로 간섭이 되지 않은 초음파신호를 각각 독립적으로 분석하여 전체적으로 디스플레이 할 수 있도록 형성된 초음파탐상기로 형성되어있다.In addition, a main cable having an adapter at both sides and an adapter provided at one side of the main cable to be connected to one side of the transducer selection switch to transmit ultrasonic signals that do not interfere with each other, It is formed by the ultrasonic flaw detector to display the ultrasonic signals detected by the independent analysis of the ultrasonic signals that do not interfere with each other as a whole.
그러나, 상기한 종래기술은 용접부의 일편에 설치되어 피검사체의 용접부의 결함을 검사하도록 된 것으로서, 용접부 반대쪽의 결함부위를 검사하는데, 어려움이 있었다. However, the above-described prior art is provided on one side of the welded part to inspect the defect of the welded part of the inspected object, and there is a difficulty in inspecting the defect site opposite the welded part.
또한, 종래기술은 별도의 구동장치를 갖추고 있지 않아 자동화 검사수행이 불가능한 문제가 있었고, 탐상 범위를 확장하거나 조절하는데 한계가 있어, 적용범위에 한계를 갖는 문제가 있었다.In addition, the prior art has a problem that it is impossible to perform automated inspection because it is not equipped with a separate drive device, there is a limit to expand or adjust the flaw detection range, there was a problem that has a limitation in the application range.
이로 인한, 종래기술의 탐상 장치는 측정자의 숙련도가 매우 중요한 인자로 작용하기 때문에 검사자에 따라 결과에 편차가 크게 발생할 수 있고, 검사결과가 일정치 않아 검사결과를 신뢰하기 어려운 문제가 있었다.As a result, the flaw detection apparatus of the prior art acts as a very important factor of the skill of the measurer, the deviation of the results may occur greatly depending on the inspector, there is a problem that is difficult to trust the test results because the test results are not constant.
또한, 종래기술의 탐상 장치는 탐상 영역 간의 경계지점에서 검사공백이 발생되는 문제가 있었다.In addition, the flaw detection apparatus of the prior art has a problem that inspection blanks are generated at the boundary point between flaw detection regions.
즉, 특정영역에 대한 검사종료 후 이어서, 다른 영역에 대한 탐상 작업을 재개하는 경우, 기계적인 작동오차로 인한 탐상지연 및 탐상공백이 발생되는 문제가 있었다. 이는, 검사결과에 대한 신뢰성을 떨어뜨리는 문제가 되었다.That is, after the inspection of the specific area and then resumed the inspection of the other area, there was a problem that the flaw detection delay and flaw blanking due to the mechanical operation error occurs. This has become a problem of lowering the reliability of the inspection results.
종래기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 본 발명의 목적은 초음파 탐상 장치 시스템이 제1검사영역에 대한 탐상 작업을 종료한 후, 이어서 제2검사영역에 대한 탐상 작업을 재개하고자 할 때, 제2검사영역의 시작점을 제1검사영역의 최종검사위치의 뒤쪽에서 시작되도록 주행기체를 소정구간 후진시켜 중복검사구간이 발생되도록 함으로써, 경계지점에서의 기계적 작동오차로 인해 탐상지연 및 탐상공백이 발생되는 것을 방지하는 초음파 탐상 장치 시스템 및 이의 제어 방법을 제공함에 있다.SUMMARY OF THE INVENTION An object of the present invention devised to solve the problems of the prior art is that when the ultrasonic flaw detection system finishes the flaw detection work for the first inspection area and then resumes the flaw detection work for the second inspection area, the second The driving gas is moved backwards by a predetermined interval so that the starting point of the inspection region starts behind the final inspection position of the first inspection region, so that duplicate inspection regions are generated. The present invention provides an ultrasonic flaw detection apparatus system and a control method thereof.
본 발명의 또 다른 목적은 검사오류를 최소화하고 정확도를 높여, 재검수 작업 없이 측정이 가능하도록 하는데 있다.Still another object of the present invention is to minimize inspection error and increase accuracy, so that measurement can be performed without re-checking.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 초음파 탐상 장치 시스템은 초음파 탐촉자를 탑재한 주행기체를 피검사체의 용접부를 따라 주행시켜, 용접부의 결함을 자동 검사하고, 결함정보를 PC제어부를 통해 영상신호로 출력하여 실시간 모니터링 하도록 된 주행용 초음파 탐상 장치 시스템에 있어서,Ultrasonic flaw detector system for achieving the object of the present invention is to drive the traveling gas equipped with the ultrasonic probe along the welded portion of the inspected object, to automatically inspect the defect of the welded portion, and outputs the defect information as a video signal through the PC controller In the traveling ultrasonic flaw detector system for real time monitoring,
상기 주행기체가 피검사체의 제1검사영역의 탐상 작업을 종료한 후, 이어서 제2검사영역의 탐상 작업을 시작하는 경우, 상기 PC제어부는 주행기체가 최종 검사위치를 기준 위치점으로 하여 소정거리 후진한 후, 후진한 위치를 시작점으로 하여 제2검사영역에 대한 초음파 탐상이 진행되도록 하는 것을 특징으로 한다. When the traveling body finishes the flaw detection work of the first inspection area of the inspected object and then starts the flaw detection work of the second inspection area, the PC control unit sets a predetermined distance using the final inspection position as the reference position point. After reversing, it is characterized in that the ultrasonic flaw detection for the second inspection region proceeds with the retracted position as a starting point.
그리고, 상기 주행기체는, 4각틀 형상으로 제작된 베이스 프레임; 상기 베이스 프레임의 하부에 설치되는 구동부; 상기 베이스 프레임의 내부 횡방향으로 설치되는 주사라인; 및 상기 주사라인에 위치 가변이 가능한 상태로 설치되는 탐촉자;를 포함한다.The traveling body may include: a base frame formed in a quadrangular frame shape; A driving unit installed below the base frame; A scanning line installed in an inner transverse direction of the base frame; And a probe installed in a state in which the position of the scan line is variable.
그리고, 상기 구동부는, 베이스 프레임의 하부 전 후방에 각각 2개씩이 독립 설치되는 모터; 상기 모터 각각에 축 결합되어 동력을 전달받는 자성체바퀴; 상기 베이스 프레임의 후단에 설치되어 모터의 구동을 제어하는 모션 제어부; 상기 베이스 프레임 전단에 설치되어 탐촉자의 주사신호를 입력받아 처리하도록 된 스캐너; 및 상기 베이스 프레임의 후단 근처에 설치되어 주행기체의 위치값을 검출하도록 된 로타리 인코더;를 포함한다.The driving unit may include two motors each independently installed in front of the lower part of the base frame; Magnetic body shafts coupled to each of the motors to receive power; A motion controller installed at a rear end of the base frame to control driving of the motor; A scanner installed at the front end of the base frame to receive and process the scanning signal of the probe; And a rotary encoder installed near the rear end of the base frame to detect a position value of the traveling gas.
또한, 상기 주사라인은 한 쌍의 탐촉자가 용접부를 중심으로 상호 마주 하도록 설치되는 것을 특징으로 한다.In addition, the scanning line is characterized in that the pair of transducers are installed to face each other centered on the weld.
그리고, 상기 주사라인을 일정간격 이격시켜 다수의 주사라인을 설치하고, 각각의 주사라인은 서로 다른 탐상 영역을 검사하도록 설정하여 다채널 탐상을 수행할 수도 있다.The scan lines may be spaced apart from each other by a plurality of scan lines, and each scan line may be set to inspect different flaw detection areas to perform multi-channel flaw detection.
이때, 상기 주사라인을 2~6개로 설치할 수 있다.In this case, two to six scan lines may be installed.
본 발명의 목적을 달성하기 위한 초음파 탐상 장치 시스템의 제어 방법은 주행기체에 탑재된 탐촉자가 제1검사영역에 대한 초음파 탐상을 실시하는 단계; 상기 탐촉자에 수신된 반사파신호를 스캐너에 전송하여 탐상정보를 획득하는 단계; 상기 주행기체에 탑재된 로타리 인코더에서 측정된 회전신호를 모션 제어부에 전송하여 위치정보를 획득하는 단계; 상기 탐상정보와 위치정보를 PC제어부에 전송하여 결함부에 대한 좌표값과 형상을 영상신호로 출력하여 모니터에 실시간 디스플레이하는 단계; 상기 주행기체의 제1검사영역에 대한 초음파 탐상 종료시, PC제어부가 최종 검사위치를 판독하여 기준위치점을 초기설정하는 단계; 및 상기 주행기체의 제2검사영역에 대한 초음파 탐상 시작시, 초기설정된 기준위치점으로부터 소정거리 후진하고, 후진 위치를 시작점으로 하여 제2검사영역에 대한 초음파 탐상을 진행하는 단계;를 포함한다.According to another aspect of the present invention, there is provided a method of controlling an ultrasonic flaw detector system, the method comprising: performing ultrasonic flaw detection on a first inspection region by a probe mounted on a traveling gas; Acquiring flaw detection information by transmitting the reflected wave signal received by the probe to a scanner; Obtaining position information by transmitting a rotation signal measured by a rotary encoder mounted on the traveling body to a motion controller; Transmitting the flaw detection information and position information to a PC control unit to output coordinate values and shapes of the defect unit as image signals and to display them in real time on a monitor; At the end of the ultrasonic flaw detection for the first inspection region of the traveling body, initializing the reference position point by reading the final inspection position by the PC controller; And at the start of the ultrasonic flaw detection of the second inspection area of the traveling gas, reversing a predetermined distance from an initially set reference position point, and performing the ultrasonic flaw detection of the second inspection area using the reverse position as a starting point.
여기서, 상기 주행기체는 상호 일정간격 떨어져 설치되는 다수의 주사라인을 설치하고, 각각의 주사라인이 서로 다른 탐상 영역을 검사하도록 설정하여 다채널 탐상을 수행하는 것을 특징으로 한다.Here, the traveling gas is characterized in that a plurality of scanning lines are installed at a predetermined interval apart from each other, and each scanning line is set to inspect different flaw detection areas to perform multi-channel flaw detection.
이때, 상기 주사라인을 2~6개로 설치할 수 있다.In this case, two to six scan lines may be installed.
그리고, 상기 각 주사라인에서 측정된 검사결과를 각 채널 별로 데이터를 저장하되, 이 데이터를 개별 출력하거나, 한 개의 통합 이미지로 출력하는 것을 특징으로 한다.In addition, the test result measured in each scan line stores data for each channel, and outputs the data separately or outputs a single integrated image.
또한, 상기 제1, 2검사영역에 대한 초음파 탐상을 실시하는 단계는 주행기체의 예정된 탐상경로를 안내하기 위한 가이드 라인을 피검사물 표면에 마킹하는 단계와, 상기 가이드 라인을 센싱하여 주행기체가 탐상경로를 벗어나는지를 판단하고, 판단결과 탐상경로를 벗어난 경우에 주행기체의 주행방향이 재설정되도록 하는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, performing the ultrasonic flaw detection of the first and second inspection areas may include marking a guide line on the surface of the inspection object for guiding a predetermined flaw path of the travel gas, and sensing the guide line to detect the travel gas. The method may further include determining whether the vehicle is out of the path and resetting the driving direction of the driving body when the vehicle is out of the flaw path.
본 발명은 초음파 탐상 장치 시스템이 제1검사영역에 대한 탐상 작업을 종료한 후, 이어서 제2검사영역에 대한 탐상 작업을 재개하고자 할 때, 제2검사영역의 시작점을 제1검사영역의 최종검사위치의 뒤쪽에서 시작되도록 주행기체를 소정구간 후진시켜 중복검사구간이 발생되도록 함으로써, 경계지점에서의 기계적 작동오차로 인해 탐상지연 및 탐상공백이 발생되는 것을 방지하고, 탐상검사결과에 대한 정확성과 신뢰성을 향상시키는 효과를 갖는다.According to the present invention, when the ultrasonic flaw detector system finishes the flaw detection work for the first inspection area and then resumes the flaw detection work for the second inspection area, the starting point of the second inspection area is the final inspection of the first inspection area. By reversing the driving gas to a certain section so that the overlapping inspection section is generated to start at the rear of the position, it is possible to prevent the occurrence of flaw detection and flaw detection due to the mechanical operation error at the boundary point, and the accuracy and reliability of the flaw inspection result. Has the effect of improving.
또한, 본 발명은 탐상 작업의 오류가 적어 재검수 작업 등의 시간을 절약할 수 있어, 생산 효율이 높아 매우 경제적인 효과를 갖는다.In addition, the present invention has less error in the flaw detection work and can save time such as re-inspection work.
이하, 본 발명의 바람직한 실시 예에 대해 첨부된 도면을 참조하여 자세히 설명하면 다음과 같다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings for a preferred embodiment of the present invention will be described in detail.
도 1은 본 발명의 전체구조를 도시한 개략도로서, 동 도면에서 보는 바와 같은 본 발명은 초음파 탐촉자(140)를 탑재한 주행기체(100)를 피검사체(150)의 용접부(151)를 따라 주행시켜, 용접부(151)의 결함을 자동 검사하고, 결함정보를 PC제어부(200)를 통해 영상신호로 출력하여 실시간 모니터링 하도록 된 주행용 초음파 탐상 장치 시스템이다. 본 발명의 초음파 탐상 장치 시스템은 주행기체(100), PC제어부(200) 및 상기 주행기체(100)과 상기 PC제어부(200)을 연결하는 유무선 네트워 크(미도시)를 포함하는 구성을 가진다. 상기 PC제어부(200)는 물리적으로는 개인용 컴퓨터 또는 휴대형 컴퓨터 또는 기타 특수 제작한 컴퓨터나 모바일 디바이스와 디스플레이 장치 내에 구현되는 것일 수 있을 것이다. 물론, 이들 장치 자체에 상기 주행기체(100)을 제어할 수 있는 소프트웨어가 설치되거나 가동될 수 있으며, 상기 PC제어부(200)는 상기 소프트웨어 자체를 포함하는 개념으로, 상기 주행기체(100)의 제어와 초음파 탐상을 수행하는 역할을 하는 장치부를 말한다.1 is a schematic view showing the overall structure of the present invention, the present invention as shown in the figure is traveling along the
상기한 바와 같은 초음파 탐상 장치 시스템은 초대형 선박과 같이 피검사체(150)의 검사영역이 방대한 경우, 전체영역을 한번에 탐상 작업할 수 없기 때문에 도 2와 같은 방법을 이용해 탐상 작업을 수행하게 된다.As described above, the ultrasonic flaw detection apparatus system performs the flaw detection work using the method as shown in FIG. 2 when the inspection area of the inspected
도 2는 본 발명의 초음파탐상 개념도로서, 동 도면에서 보는 바와같은 본 발명은 주행기체(100)가 피검사체의 제1검사영역(10)의 탐상 작업을 종료한 후, 이어서 제2검사영역(20)의 탐상 작업을 시작하는 경우, 상기 PC제어부(200)는 주행기체(100)가 최종 검사위치를 기준 위치점(P1)으로 하여 소정거리 후진한 후, 후진한 위치를 시작점(P2)으로 하여 제2검사영역(20)에 대한 초음파 탐상이 진행되도록 한다. 이렇게 하여야만 기계 작동의 오차 또는 기계 운동 상의 오차로 인한 미탐상 영역이 구조적으로 제거될 수 있게 된다.FIG. 2 is a conceptual diagram of ultrasonic inspection of the present invention. The present invention as shown in the drawing shows that after the traveling
도 3은 본 발명의 주행기체를 도시한 평면도이고, 도 4는 본 발명의 주행기체를 도시한 정면도이다.3 is a plan view showing the traveling gas of the present invention, Figure 4 is a front view showing the traveling gas of the present invention.
동 도면에서 보는 바와 같은 주행기체(100)는 탐상 장치 시스템을 구성하기 위한 각 부품이 장착되는 구조물로서, 베이스 프레임(110)을 제공한다.The traveling
상기 베이스 프레임(110)은 대략 4각틀 형상으로 제작하여 사용하게 되는데, 대체로 프로파일(pro file)이라고 알려져 있는 구조물을 이용해 제작할 수 있다.The
이와 같은 프로파일은 길이방향으로 다양한 형태의 레일구조를 형성하게 되는데, 이와 같은 레일구조는 볼트와 같은 체결부재를 이용해 구조물 간의 조립작업 및 구조물 부착을 용이하게 수행할 수 있도록 하고, 또한, 레일을 따라서 설치구조물의 결합위치를 용이하게 변경할 수 있는 이점을 갖는다.Such a profile forms a rail structure of various forms in the longitudinal direction, such a rail structure can be easily performed assembling work between the structures and attaching the structure by using a fastening member such as bolts, and also along the rail It has the advantage that the coupling position of the installation structure can be easily changed.
상기한 바와 같은 베이스 프레임(110)의 하부에는 탐상 장치를 구동시키기 위한 구동부(120)를 설치한다.The lower part of the
상기 구동부(120)는 크게, 모터(121), 자성체바퀴(122), 모션제어부(123), 스캐너(124), 로타리 인코더(125)로 구성된다.The
상기 각 구성요소에 대해 보다 자세히 설명하면, 구동부(120)에 주행동력을 제공하는 모터(121)가 베이스 프레임(110)의 하부 전, 후방에 각각 2개씩이 독립되어 설치된다.In more detail with respect to each of the components, two
이때, 상기 모터(121)는 정밀제어가 가능한 스텝핑 모터를 사용하는 것이 바람직하다.At this time, it is preferable that the
그리고, 상기 모터(121)의 회전축에는 각각 자성체바퀴(122)를 장착하게 되는데, 상기 자성체바퀴(122)는 강력한 자력을 제공함에 따라 본 발명의 탐상 장치 를 피검사체의 수직벽 또는 저면에 거꾸로 매달린 상태로 주행할 수 있도록 한다.In addition, the
이때, 상기 모터(121)는 베이스 프레임(110)의 후단에 설치된 모션 제어부(123)에 의해 구동 제어된다.In this case, the
또한, 상기 모션 제어부(123)는 모터(121)의 구동을 제어하는 외에도 상기 베이스 프레임(110)의 후단 근처에 설치되어 주행기체(100)의 현재 위치값을 검출하도록 된 로타리 인코더(125)를 함께 제어하게 된다.In addition, the
여기서, 상기 로타리 인코더(125)는 회전수를 측정하여 탐상 장치의 이동거리 즉, 현재 위치값을 측정하게 되는데, 이와 같은 측정 데이터는 피검사체(150)에 대한 결함부위의 위치 데이터를 제공하게 되며, 탐상 장치의 이동거리 및 속도 조절을 위한 모터(121) 제어에 사용된다.Here, the
또한, 상기 베이스 프레임(110) 전단에는 스캐너(124)가 설치되어 탐촉자(140)의 초음파 주사신호를 입력받아 처리하게 된다.In addition, the
이때, 도 3, 4에서와 같이 주사라인(130)은 한 쌍의 탐촉자(140)가 용접부(151)를 중심으로 상호 마주 하도록 설치할 수 있다.In this case, as shown in FIGS. 3 and 4, the
물론 상기 주사라인(130)에는 경우에 따라 다수의 탐촉자(140) 쌍이 동시에 탑재되도록 하는 구성도 가능하다.Of course, the
또한, 각각의 탐촉자(140)들은 주사라인(130) 상에서 자유롭게 위치를 가변 할 수도 있다. In addition, each of the
이때, 상기 주사라인(130)을 일정간격 이격시켜 다수의 주사라인(130)을 설치할 수 있는데, 각각의 주사라인(130)은 서로 다른 탐상 영역을 검사하도록 설정하는 다채널 탐상을 수행할 수 있게 된다.In this case, a plurality of
상기 다채널 탐상에는 주사라인(130)을 2~6개로 설치할 수 있다.In the multi-channel flaw detection, two to six scanning
이때, 상기 각각의 탐촉자(140)는 자동 상하 높낮이 및 각도 조절이 가능한 상태로 설치될 수 있다. 이와 같은 자동 높낮이 구조는 피검사체의 굴곡이나 단차 발생으로 인해 탐촉자의 위치나 탐상 각도를 변경해야할 경우, 매우 유용하게 이용될 수 있다.At this time, each of the
이하, 도 5를 참조하여 본 발명의 초음파 탐상 장치 시스템의 제어 방법에 대해 설명한다.Hereinafter, a control method of the ultrasonic flaw detector system of the present invention will be described with reference to FIG. 5.
도 5는 본 발명의 초음파탐상 제어 방법을 설명하는 흐름도로서, 먼저, 주행기체(100)에 탑재된 탐촉자(140)가 제1검사영역에 대한 초음파 탐상을 실시하는 단계를 수행한다.(S10)FIG. 5 is a flow chart illustrating an ultrasonic flaw detection control method of the present invention. First, the
이때, PC제어부(200)에서는 스캐너(124)를 제어하며, 약 500V 이상의 고전압의 펄스를 발생시켜 탐촉자(140)에 전송시켜 초음파를 발생한다.At this time, the
이때, 탐촉자(140)는 미도시된 접촉매질을 통하여 접하고 있는 피검사체(150)의 내부로 초음파를 전달하며, 피검사체(150) 내부에 결함이 있을 경우에 해당 결함위치에서 반사된 초음파는 스캐너(124)의 수신부에서 수신되어 증폭된 후, PC제어부(200)로 송신된다.At this time, the
이때, 상기 스캐너(124)는 탐촉자(140)에서 출력되는 수신 동기신호를 유입하여 신호처리를 위한 타이밍 신호를 제공하는 타이밍신호 발생기, 탐촉자(140)의 아나로그 탐상신호를 디지털 신호로 변환하는 아날로그/디지털변환부, 디지털 신호를 일시적으로 저장하는 메모리, 상기 초음파신호와 위치정보를 PC에 전송하기 위한 인터페이스부를 구비할 수 있다.In this case, the
다음은, 상기 주행기체(100)에 탑재된 로타리 인코더(125)에서 측정된 회전신호를 모션제어부(123)에 전송하여 위치정보를 획득하는 단계를 수행한다.(S20)Next, a step of obtaining position information by transmitting the rotation signal measured by the
다음, 상기 탐상정보와 위치정보를 PC제어부(200)에 전송하여 결함부에 대한 좌표값과 형상을 영상신호로 출력하여 모니터에 실시간 디스플레이하는 단계를 수행한다.(S30)Next, the flaw detection and position information is transmitted to the
도 6은 본 발명의 초음파 탐상 장치를 이용해 모니터에 출력된 결함부 화면이다.6 is a screen of a defective part output to a monitor using the ultrasonic flaw detector according to the present invention.
다음, 상기 주행기체(100)의 제1검사영역(10)에 대한 초음파 탐상 종료시, PC제어부(200)가 최종 검사위치를 판독하여 기준위치점(P1)을 초기설정하는 단계를 수행한다.(S40) 탐상 판독 결과 용접 부위에 결함이 없는 경우, 이어서 제2검사영역(20)에 대한 탐상을 시작한다. 상기 제1검사용역(10)과 제2검사영역(20)은 하나의 연속된 용접 부위로서 물리적으로 연속되어 있는 경우가 많다.Next, at the end of the ultrasonic flaw detection of the first inspection region 10 of the traveling
다음, 상기 제1검사용역(10)과 제2검사영역(20)은 하나의 연속된 용접 부위 로서 물리적으로 연속되어 있는 경우, 상기 주행기체(100)의 제2검사영역(20)에 대한 초음파 탐상 시작시, 초기설정된 기준위치점(P1)으로부터 소정거리 후진하고, 후진 위치를 시작점(P2)으로 하여 제2검사영역(20)에 대한 초음파 탐상을 진행하는 단계를 수행한다.(S50)Next, when the first inspection service 10 and the second inspection area 20 are physically continuous as one continuous welding part, the ultrasonic wave of the second inspection area 20 of the traveling
여기서, 상기 주행기체(100)는 상호 일정간격 떨어져 설치되는 다수의 주사라인(130)을 설치하고, 각각의 주사라인(130)이 서로 다른 탐상 영역을 검사하도록 설정하여 다채널 탐상을 수행할 수 있다.Here, the traveling
이와 같은 다채널 탐상을 위한 상기 주사라인(130)은 2~6개로 설치하는 것이 바람직하다.It is preferable to install two to six scanning
그리고, 상기 각 주사라인(130)에서 측정된 검사결과를 각 채널 별로 데이터를 저장하되, 이 데이터를 개별 출력하거나, 한 개의 통합 이미지로 출력하는 것이 가능하다.In addition, the test result measured in each
또한, 상기 제1, 2검사영역에 대한 초음파 탐상을 실시하는 단계는 주행기체(100)의 예정된 탐상경로를 안내하기 위한 가이드 라인을 피검사물 표면에 마킹하는 단계와, 상기 가이드 라인을 센싱하여 주행기체(100)가 탐상경로를 벗어나는지를 판단하고, 판단결과 탐상경로를 벗어난 경우에 주행기체(100)의 주행방향이 재설정되도록 하는 단계를 더 포함할 수 있다. 이러한 피검사물 표면에 마킹하는 것은 피검사물이 굴곡이 심하거나, 곡률이 크거나 변동이 심한 경우에 더욱 유용하다.In addition, performing the ultrasonic flaw detection of the first and second inspection areas may include marking a guide line on the surface of the inspected object for guiding a predetermined flaw path of the traveling
상기한 바와 같은 다채널 탐상 장치를 통해 측정된 검사결과는 각 채널 별로 데이터를 저장하게 되며, 이 데이터는 개별 출력되도록 하거나, 한 개의 통합 이미지로 출력되도록 하여 입체적인 분석이 가능하도록 할 수 있다. 용접부에 여러 개의 용접 결함이 발견된 경우, 그러한 용접 결합들은 용접 결함마다 1개의 리포트를 생성하기 보다는 하나의 리포트로 모두 출력되는 것이 바람직할 것이다. 리포트될 정보는 용접 결함에 관한 정보는 위치 정보, 크기 정보 및 기타 탐상을 통해서 발견 가능한 용접 결함 관련 정보 중 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하다.The test result measured by the multi-channel flaw detector as described above may store data for each channel, and the data may be output individually or as a single integrated image to enable three-dimensional analysis. If multiple weld defects are found in the weld, such weld joints would preferably be output in one report rather than generating one report per weld defect. The information to be reported preferably includes any one or more of the welding defect related information that can be found through positional information, size information, and other flaw detection.
이는 상기 PC제어부(20)는 초음파 탐상 실시 결과 복수개의 용접 결합을 발견하는 단계; 상기 복수개의 용접 결함이 기설정된 리포팅 기준에 부합되는 지를 검토하는 단계; 및 상기 용접 결함이 기설정된 리포팅 기준에 부합되는 경우, 상기 복수개의 용접 결함에 관한 정보를 1개의 단위 리포트로 출력하는 단계;를 거쳐서 용접 결함을 리포팅 할 수 있다. 상기 리포트로의 출력은, 프린터 출력, 모니터 출력, 파일 저장, 전자 우편 전송, 용접 결함 정보를 기설정된 서버나 컴퓨터로 유무선 전송하는 것 중 어느 하나 이상을 포함하는 것을 말한다.The PC control unit 20 is a step of finding a plurality of weld joints as a result of the ultrasonic flaw detection; Examining whether the plurality of welding defects meet predetermined reporting criteria; And reporting the welding defect through the step of outputting information about the plurality of welding defects in one unit report when the welding defects meet the preset reporting criteria. The output to the report means any one or more of printer output, monitor output, file storage, e-mail transmission, and wired and wireless transmission of welding defect information to a predetermined server or computer.
도 1은 본 발명의 전체구조를 도시한 개략도.1 is a schematic diagram showing the overall structure of the present invention.
도 2는 본 발명의 초음파 탐상 개념도.2 is a conceptual diagram of the ultrasonic flaw detection of the present invention.
도 3은 본 발명의 주행기체를 도시한 평면도.3 is a plan view showing a traveling gas of the present invention.
도 4는 본 발명의 주행기체를 도시한 정면도.4 is a front view showing a traveling body of the present invention.
도 5는 본 발명의 초음파탐상 제어 방법을 설명하는 흐름도.Figure 5 is a flow chart illustrating the ultrasonic flaw detection control method of the present invention.
도 6은 본 발명의 초음파 탐상 장치 시스템을 이용해 모니터에 출력된 결함부 화면.Figure 6 is a defect screen output to the monitor using the ultrasonic flaw detector system of the present invention.
<도면 중 주요부분에 대한 부호의 설명><Description of the symbols for the main parts of the drawings>
100: 주행기체 110: 베이스 프레임100: driving body 110: base frame
120: 구동부 121: 모터120: drive unit 121: motor
122: 자성체바퀴 123: 모션제어부122: magnetic body wheel 123: motion control unit
124: 스캐너 125: 로타리 인코더124: scanner 125: rotary encoder
130: 주사라인 140: 탐촉자130: scanning line 140: probe
150: 피검사체 151: 용접부150: test object 151: weld
200: PC제어부200: PC controller
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