KR20110033609A - 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 검사 대상체 내부 결함의 검출에 이용되는 초음파 비파괴 검사에 사용되는 보정 시험편에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테이퍼와 곡률이 함께 있는 검사 대상체에 적합하게 사용되어 원주방향과 축방향 검사에 대한 적절한 보정이 이루어지는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편에 관한 것이다.
즉, 본 발명은 테이퍼와 곡률을 가진 검사 대상체의 초음파 비파괴 검사시 이용되는 보정 시험편에 있어서, 상기 검사 대상체의 원주방향 검사와 축방향 검사에 대한 적절한 보정이 이루어지도록 테이퍼(10)와 곡률(20)을 가진 몸체(30)에는 한점에서 동일한 입사각 초음파와 만나는 위치에 있는 원주방향 검사용 바닥공(110)들과, 다른 한점에서 동일 입사각 및 동일 초음파 진행거리에 위치한 원주방향 검사용 바닥공(120)들, 원주방향 검사용 관통공(130)들, 축방향 검사용 측면공(140)들 및, 축방향과 원주방향 검사에 함께 사용되는 바닥공(150)들을 구비하여 이루어진 구조로 되어 있다.

Description

테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편{Calibration block for ultrasonic testing with tapered and curved surface}
본 발명은 검사 대상체 내부 결함의 검출에 이용되는 초음파 비파괴 검사에 사용되는 보정 시험편에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 테이퍼와 곡률이 함께 있는 검사 대상체에 적합하게 사용되어 원주방향과 축방향 검사에 대한 적절한 보정이 이루어지는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편에 관한 것이다.
주지된 바와 같이 초음파를 이용한 비파괴 검사는 검사 대상체 내부 결함의 검출에 주로 이용되며 검사 대상체에 초음파를 전달하여 내부에 존재하는 불연속으로부터 반사한 초음파의 에너지량, 초음파의 진행시간 등을 CRT 스크린에 나타내어 분석하여 불연속의 위치와 크기를 알아내는 검사방법이다.
이러한 초음파 비파괴 검사는 대부분이 국내 KS규격 또는 미국 ASME 코드(American society of mechanical Engineers code)의 기술기준에 따라 검사하고 있다.
상기와 같은 기술기준에서 공통적으로 검사에 대한 객관성을 확보하기 위하여 수행하고 있는 기준은 검사 시작 전과 시작 후에 일정한 보정작업을 수행함으로 써 검사에 대한 일관성이 있음을 확인하게 된다.
이러한 보정작업은 검사 대상체의 형상에 따라 현재까지 평판 또는 원 기둥 모양의 보정 시험편을 사용하여 왔다.
그러나 검사 대상체가 복잡한 형상을 가지게 됨으로써 기존의 보정 시험편을 이용해서는 적절한 보정이 어렵게 되었으며, 특히 검사 대상체가 테이퍼와 곡률이 함께 있을 경우, 초음파 진행방향에 따라 초음파 진행거리가 변하게 되고, 이에 따라 보정 시험편에 가공된 동일 크기의 반사체라도 다른 크기의 신호를 보이게 되는 문제점이 제기되어 왔다.
이에 본 발명은 상기와 같은 종래 문제점을 감안하여 발명된 것으로, 테이퍼와 곡률이 함께 있는 검사 대상체에 탐촉자를 이용하여 초음파 비파괴 검사를 수행할 때 적합한 보정이 될 수 있는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편을 제공함에 그 목적이 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은 테이퍼와 곡률을 가진 검사 대상체의 초음파 비파괴 검사시 이용되는 보정 시험편에 있어서, 상기 검사 대상체의 원주방향 검사와 축방향 검사에 대한 적절한 보정이 이루어지도록 테이퍼와 곡률을 가진 몸체에는 한점에서 동일한 입사각 초음파와 만나는 위치에 있는 원주방향 검사용 바닥공들과, 다른 한점에서 동일 입사각 및 동일 초음파 진행거리에 위치한 원주방향 검사용 바닥공들, 원주방향 검사용 관통공들, 축방향 검사용 측면공들 및, 축방향과 원주방향 검사에 함께 사용되는 바닥공들을 갖추고 있다.
상기와 같이 본 발명에 따른 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편을 종래 보정 시험편이 평면 또는 곡률이 있는 면으로 되어 있어서 검사 대상체가 테이퍼가 있는 경우에 대해서는 적절한 보정이 이루어지지 않은 단점을 해결함으로써, 초음파를 이용한 검사 대상체의 결함 평가를 더욱 정밀하게 수행할 수 있는 효과를 지닌다.
또한, 상기와 같이 본 발명에 따른 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편을 사용하여 종래 보정 시험편이 평면 또는 곡률이 없는 면으로 되어 있어서 검사 대상체가 테이퍼가 있는 경우에 대해서는 적절한 보정이 이루어지지 않은 단점을 해결함으로써, 초음파를 이용한 검사 대상체의 결함 평가를 더욱 정밀하게 수행할 수 있는 효과를 지닌다.
이하, 본 발명을 첨부된 예시도면을 참고로 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명에 따른 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편의 구성 사시도이다.
본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 테이퍼와 곡률을 가진 검사 대상체(미도시)의 초음파 비파괴 검사시 원주방향과 축방향 검사에 대한 보정이 될 수 있는 보정 시험편이다.
본 발명은 도 1에 도시된 바와 같이 테이퍼와 곡률을 가진 검사 대상체의 초음파 비파괴 검사시 이용되는 보정 시험편에 있어서, 상기 검사 대상체의 원주방향 검사와 축방향 검사에 대한 적절한 보정이 이루어지도록 테이퍼(10)와 곡률(20)을 가진 몸체(30)에는 한점에서 동일한 입사각 초음파와 만나는 위치에 있는 원주방향 검사용 바닥공(110)들과, 다른 한점에서 동일 입사각 및 동일 초음파 진행거리에 위치한 원주방향 검사용 바닥공(120)들, 원주방향 검사용 관통공(130)들, 축방향 검사용 측면공(140)들 및, 축방향과 원주방향 검사에 함께 사용되는 바닥공(150)들을 구비하여 이루어진 구조로 되어 있다.
이와 같은 구조로 이루어진 본 발명에 따른 초음파 보정 시험편(100)의 몸체(30)에서 도 2와 같이 한점에서 동일한 입사각을 가지는 초음파 탐촉자(200)를 180°회전시킬 때, 이 보정 시험편(100)의 몸체(30) 내부에는 초음파가 만나는 위치에 일정한 각도로 배열된 원주방향 검사용 바닥공(110)을 보여주고 있는데, 이 원주방향 검사용 바닥공(110)을 동일 직경과 동일 깊이를 가지는 바닥공으로 테이퍼(10) 각도와 곡률(20)로 인한 초음파 진행거리 변화에 따른 반사신호의 크기 변화를 확인하여 적절한 바닥공을 선택하여 사용할 수 있다.
그리고 테이퍼(10)와 곡률(20)이 있는 보정 시험편(100)의 경우, 초음파 탐촉자(200)를 테이퍼(10) 면에서 회전시킬 때 적절한 접촉이 이루어지지 않게 되면, 초음파 신호가 영향을 받게 된다.
이러한 영향의 존재 여부를 판단하기 위한 원주방향 검사용 바닥공(120)들은 도 3에 도시하였는바, 이들은 보정 시험편(100)의 몸체(30) 내부의 한점에서 동일한 입사각을 가지는 초음파 탐촉자(200)를 180° 회전시킬 때 이 보정 시험편(100)의 몸체(30) 내부에서 동일한 초음파 거리에 위치하도록 일정한 각도로 배열되고, 동일 직경이나 동일 초음파 거리에 위치하도록 각각 다른 깊이를 갖는다.
한편, 검사 대상체가 테이퍼가 있는 경우에는 테이퍼의 각도에 따라 초음파 검사의 감도 보정에 따른 결과가 차이가 나는데, 이러한 영향을 보정하기 위해서는 도 4에 도시된 바와 같이 테이퍼 각도가 아닌 임의의 각도로 가공된 원주방향 검사용 측면 관통공(130)을 이용하여 테이퍼 기울기 각도에 따른 영향을 보정할 수 있으며, 또한 두께 변화에 따른 영향도 고려하기 위해 동일각도에서 다른 깊이 위치 에 동일 직경의 측면 관통공을 사용할 수 있다.
도 5는 초음파 축방향 검사시에 사용되는 축방향 검사용 측면공(140)과 이에 따른 초음파 탐촉자(200)의 위치를 보여주고 있는데, 이 축방향 검사용 측면공(140)은 측면에 동일 직경과 동일 깊이로 형성되어 있다.
도 6은 축방향과 원주방향 보정에 모두 사용할 수 있는 바닥공(150)과 이에 따른 초음파 탐촉자(200)의 위치를 나타낸 것으로, 원주방향으로 각각 다른 직경을 가진 일련의 동일 깊이 바닥공이 축방향으로 가공되어 적절한 반사체를 선택하여 보정할 수 있도록 되어 있다.
도 1은 본 발명에 따른 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편 구성 사시도,
도 2는 본 발명에서 원주방향 검사 보정을 위한 탐촉자 배치를 보여주는 도면,
도 3은 본 발명에서 원주방향 검사 보정을 위한 탐촉자 배치를 보여주는 도면,
도 4는 본 발명에서 원주방향 검사 보정을 위한 탐촉자 배치를 보여주는 또 다른 도면,
도 5는 본 발명에서 축방향 검사 보정을 위한 탐촉자 배치를 보여주는 도면,
도 6은 본 발명에서 축방향과 원주방향 검사 보정을 위한 탐촉자 배치를 위한 도면이다.
- 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명 -
10 : 테이퍼, 20 : 곡률,
30 : 몸체, 100 : 보정 시험편,
110 : 한 점에서 동일 입사각 초음파와 만나는 위치에 있는 원주방향 검사용 바닥공,
120 : 한 점에서 동일 입사각, 동일 초음파 진행거리에 위치한 원주방향 검사용 바닥공,
130 : 원주방향 검사용 관통공,
140 : 축방향 검사용 측면공,
150 : 축방향, 원주방향 검사용 바닥공,
200 : 초음파 탐촉자.

Claims (6)

  1. 테이퍼와 곡률을 가진 검사 대상체의 초음파 비파괴 검사시 이용되는 보정 시험편에 있어서,
    상기 검사 대상체의 원주방향 검사와 축방향 검사에 대한 적절한 보정이 이루어지도록 테이퍼(10)와 곡률(20)을 가진 몸체(30)에는 한점에서 동일한 입사각 초음파와 만나는 위치에 있는 원주방향 검사용 바닥공(110)들과, 다른 한점에서 동일 입사각 및 동일 초음파 진행거리에 위치한 원주방향 검사용 바닥공(120)들, 원주방향 검사용 관통공(130)들, 축방향 검사용 측면공(140)들 및, 축방향과 원주방향 검사에 함께 사용되는 바닥공(150)들을 구비하여 이루어진 것을 특징으로 하는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 원주방향 검사용 바닥공(110)을 동일 직경과 동일 깊이를 가지는 바닥공으로 이루어진 것을 특징으로 하는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 원주방향 검사용 바닥공(120)은 보정 시험편(100)의 몸체(30) 내부에서 동일한 초음파 거리에 위치하도록 일정한 각도로 배열되고, 동일 직경이나 동일 초음파 거리에 위치하도록 각각 다른 깊이로 이루어진 것을 특징으로 하는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 원주방향 검사용 측면 관통공(130)은 몸체(30)의 테이퍼 방향으로 기울기가 다른 동일 직경의 관통공들로 이루어진 것을 특징으로 하는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 축방향 검사용 측면공(140)들은 몸체(30)의 측면에 동일 직경과 동일 깊이로 형성된 것을 특징으로 하는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 바닥공(150)은 원주방향으로 각각 다른 직경을 가진 일련의 동일 깊이로 형성된 것을 특징으로 하는 테이퍼와 곡률이 있는 초음파 보정 시험편.
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