KR20180026904A - Flexible type variable angle wedge for ultrasonic inspection and a guided wave testing system - Google Patents

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KR20180026904A
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ultrasonic probe
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조현준
이동훈
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한성진
박동준
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(주)품질안전기술원
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Abstract

The present invention relates to a flexible variable angle wedge for an ultrasonic inspection, and an inductive ultrasonic inspection system using the same, capable of providing convenience of manufacturing and installing an apparatus by a simple configuration, and also, increasing reliability on an inspection. According to the present invention, the wedge which is closely attached to a surface of an object to be inspected (P) including a pipe to allow ultrasonic waves by an ultrasonic probe (20) to be incident or received by a constant angle, comprises: a liquid bag (31) sealed in a state that a liquid material (W) containing water is filled in a bag member (32) made of a flexible material having a predetermined volume, formed with a bottom surface (33) of a certain area to be closely attached to a surface of an object (P) to be inspected, and formed with an incident surface (34) having a certain area positioned at one side of an upper portion of the bottom surface (33) to allow an ultrasonic probe (20) to be installed; and a support unit (40) including a support frame unit (41) provided to be closely attached to opposite sides of the liquid bag (31), and a fastening frame unit (42) positioned to be closely attached to the incident surface (34) in a state of being coupled to an upper portion of the support frame unit (41) to allow the ultrasonic probe (20) to be fastened.

Description

초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지 및 이를 이용한 유도초음파 검사시스템{Flexible type variable angle wedge for ultrasonic inspection and a guided wave testing system}BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention [0001] The present invention relates to a flexible variable angle wedge for ultrasonic inspection and a guided ultrasonic inspection system using the same,

본 발명은 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지 및 이를 이용한 유도초음파 검사시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 간단한 구성에 의해 장치의 제작 및 설치상의 편리함을 제공함과 동시에 검사상의 신뢰도를 증대시킬 수 있는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지 및 이를 이용한 유도초음파 검사시스템에 관한 것이다. The present invention relates to a flexible variable angle wedge for ultrasonic inspection and an inductive ultrasonic inspection system using the same. More particularly, the present invention relates to an ultrasonic inspection system for providing convenience in manufacturing and installation of a device, And a guided ultrasonic inspection system using the same.

일반적으로 석유화학이나 가스 등의 에너지에 관련된 산업분야에서는 석유나 가스 등의 에너지원을 공급 또는 이송하기 위해 배관을 시공하게 되는데, 이러한 배관은 설치환경의 변화나 시간의 경과에 따라 부식이나 균열 등의 결함이 발생될 수 있는 것이고, 이에 따라 수시로 또는 정기적으로 배관의 상태를 검사하여 안전상의 위험이나 사고 및 경제적인 손실 등을 방지하게 된다.In general, in industries related to energy such as petrochemical and gas, pipes are installed to supply or transport energy sources such as oil or gas. Such pipes are subject to corrosion or cracking And thus the condition of the piping can be inspected from time to time or periodically to prevent safety risks, accidents and economic losses.

통상적으로 배관의 결함검사는 관의 외부에서 초음파를 발진시켜 관내의 길이방향으로 전파되는 유도초음파의 신호를 수집 및 분석하여 크랙이나 부식 등과 같은 결함유무 및 위치를 판단하는 것이다.Generally, a defect inspection of a pipe is to pick up and analyze a signal of an induced ultrasonic wave propagating in a longitudinal direction of a pipe by oscillating an ultrasonic wave from the outside of the pipe, and to judge the presence or absence of a defect such as cracks or corrosion and a position.

그런데 이러한 유도초음파를 이용한 검사에서는 초음파 탐촉자를 설치하여 관의 외주면에 밀착된 상태로 결합되는 웨지가 구비되고, 상기 웨지에 의해서는 초음파 탐촉자를 소정의 각도로 설치하여 초음파의 입사각도를 일정하게 형성하게 된다.However, in the inspection using the guided ultrasonic wave, a wedge is provided which is attached to the outer circumferential surface of the tube in an adhered state by providing an ultrasonic probe, and the ultrasonic probe is installed at a predetermined angle by the wedge so that the incident angle of the ultrasonic wave is constant .

이러한 종래의 웨지는 대개 아크릴 등에 의해 일정 크기의 블록 형태로 제작되는데, 이는 배관의 외주 곡률에 대응되는 밀착곡면을 형성하거나 초음파 탐촉자를 설치하기 위한 설치면 등을 일정하게 절삭 가공함에 따른 제작상의 번거로움이 따를 뿐만 아니라 웨지를 관의 외주면에 밀착시킨 상태로 유지하기 위해 별도의 젤 등을 도포해야 하는 등의 설치상의 번거로움이 따르는 것이다.Such a conventional wedge is generally manufactured in the form of a block having a predetermined size by acrylic or the like. This is because it forms a close contact surface corresponding to the outer curvature of the pipe, or cuts the mounting surface for installing the ultrasonic probe, It is necessary to apply a separate gel or the like to maintain the wedge in close contact with the outer circumferential surface of the tube.

특히 종래의 웨지는 아크릴과 같은 합성수지 성형물에 의해 제작됨에 따라 초음파 탐촉자에 의해 발진 또는 수신되는 초음파가 웨지 자체의 입자 또는 결정상태에 따라 굴절 또는 반사됨으로 인해 간섭이 발생될 우려가 있는 것이다.Particularly, since the conventional wedge is manufactured by molding a synthetic resin such as acryl, the ultrasonic wave generated or received by the ultrasonic probe may be refracted or reflected depending on the particle or crystalline state of the wedge itself.

또한 이러한 종래의 웨지를 사용하는 검사시스템은 전술된 바와 같은 웨지를 사용함에 따라 초음파의 송수신 과정에서 웨지 자체의 입자나 결정상태에 따른 간섭에 의해 신호대잡음비가 낮아짐에 따른 신호의 품질저하 및 결함의 검출능력이 떨어질 수 있는 문제점이 있는 것이다.In addition, since the conventional wedge-based inspection system uses the wedge as described above, the deterioration of the signal quality due to the lowering of the signal-to-noise ratio due to the interference of the wedge itself or the crystal state during the transmission and reception of ultrasonic waves, There is a problem that the detection ability may be deteriorated.

또한 종래의 검사시스템은 초음파 신호를 송수신하기 위해 구비되는 소프트웨어 및 하드웨어의 구성이 단편적으로 구비되어 호환성이나 확장성이 떨어질 뿐만 아니라 그로 인해 초음파 송수신 채널의 확장이나 변경 등을 요할 때에 장치의 구성을 전체적으로 교체함에 따른 설치 및 유지보수 상의 번거로움이 따르는 것이다.In addition, in the conventional inspection system, software and hardware configurations for transmitting and receiving ultrasound signals are provided in a fragmentary manner, so that compatibility and expandability are poor. In addition, when the ultrasound transmission / reception channel needs to be expanded or changed, It is troublesome in installation and maintenance due to replacement.

한국 등록특허공보 제10-1218399호(2012. 12. 27)Korean Registered Patent No. 10-1218399 (December 27, 2012)

본 발명은 전술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 발명은 간단한 구성의 백구조에 의해 장치의 제작 및 설치상의 편리함을 제공함과 동시에 초음파의 송수신 과정에서의 간섭을 배제하여 검사상의 신뢰도를 증대시킬 수 있으며, 착탈식 보드구조에 의해 채널의 확장 또는 변경을 용이하게 행할 수 있도록 된 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지 및 이를 이용한 유도초음파 검사시스템을 제공하는 것이다. SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above problems, and it is an object of the present invention to provide an ultrasonic diagnostic apparatus and a ultrasonic diagnostic apparatus, The present invention also provides a flexible variable angle wedge for ultrasonic inspection capable of easily expanding or changing a channel by a removable board structure and an induction ultrasonic inspection system using the same.

본 발명의 특징에 따르면, 배관을 포함한 피검사물(P)의 표면에 밀착되어 초음파 탐촉자(20)에 의한 초음파를 일정 각도로 입사 또는 수신하도록 된 웨지에 있어서;According to an aspect of the present invention, there is provided a wedge which is brought into close contact with a surface of an inspected object (P) including a pipe and is adapted to receive or receive ultrasonic waves by an ultrasonic probe (20)

일정 볼륨을 갖는 플렉시블한 재질의 백부재(32) 내에 물을 포함한 액상물질(W)이 충전된 상태로 밀폐되고, 피검사물(P)의 표면에 밀착되도록 일정 면적의 바닥면(33)이 형성됨과 동시에 상기 바닥면(33)의 상부에 위치되어 상기 초음파 탐촉자(20)가 설치되도록 일정 면적의 입사면(34)이 형성된 리퀴드백(31)과;A bottom surface 33 of a certain area is formed so that the liquid material W containing water is filled in the bag member 32 of a flexible material having a certain volume and is tightly adhered to the surface of the inspected object P A liquid bag 31 positioned above the bottom surface 33 and having an incident surface 34 having a predetermined area for the ultrasonic probe 20 to be installed;

상기 리퀴드백(31)의 대향된 양측에 밀착되도록 구비된 지지프레임부(41)와, 상기 지지프레임부(41)의 상부에 결합된 상태로 상기 입사면(34)에 밀착되도록 위치되어 초음파 탐촉자(20)를 체결할 수 있도록 된 체결프레임부(42)가 형성된 서포팅유닛(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지가 제공된다.A supporting frame part 41 provided to be in close contact with both sides of the liquid bag 31 so as to be in close contact with the liquid bag 31 and an ultrasonic probe 41 positioned in close contact with the incident surface 34 in a state of being coupled to the upper part of the supporting frame part 41, And a supporting frame unit (42) having a fastening frame part (42) for fastening the fastening part (20). The flexible variable wedge for ultrasonic inspection is provided.

본 발명의 다른 특징에 따르면, 상기 지지프레임부(41)는 상기 리퀴드백(31)의 하부측을 지지하는 고정프레임(43)과, 상기 고정프레임(43)에 힌지결합되어 상기 체결프레임부(42)의 위치 또는 각도를 조절할 수 있도록 경사지게 구비된 회동프레임(45)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지가 제공된다.According to another aspect of the present invention, the support frame part 41 includes a fixing frame 43 for supporting the lower side of the liquid bag 31, and a fixing frame 43 hinged to the fixing frame 43, The flexible variable wedge for ultrasonic inspection is provided with a rotating frame 45 inclined to adjust the position or angle of the wedge.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 리퀴드백(31)은 상기 입사면(34)이 90도 이내의 범위로 연속적인 원호면을 형성하거나 상기 입사면(34)의 상하 양측에 신축 가능하도록 된 주름부(35)가 형성된 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지가 제공된다. According to another aspect of the present invention, the liquid bag 31 may be configured such that the incidence surface 34 forms a continuous arc surface within a range of 90 degrees, or the upper surface and the lower surface of the incidence surface 34 There is provided a flexible variable angle wedge for ultrasonic inspection characterized in that a wrinkle portion (35) is formed.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 배관을 포함한 피검사물(P)의 표면에 밀착되어 초음파 탐촉자(20)에 의한 초음파를 일정 각도로 입사 또는 수신하도록 구비되되, 일정 볼륨을 갖는 플렉시블한 재질의 백부재(32) 내에 물을 포함한 액상물질(W)이 충전된 상태로 밀폐되고, 저면에 일정 면적의 바닥면(33)이 형성됨과 동시에 상기 바닥면(33)의 상부 일측에 경사지게 위치되는 입사면(34)이 형성된 리퀴드백(31)과; 상기 리퀴드백(31)의 대향된 양측에 밀착되도록 구비된 지지프레임부(41)와, 상기 지지프레임부(41)의 상부에 결합된 상태로 상기 입사면(34)에 밀착되도록 위치되어 초음파 탐촉자(20)를 체결할 수 있도록 된 체결프레임부(42)가 형성된 서포팅유닛(40)을 포함하여 이루어진 다수의 웨지(30)와;According to another aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic diagnostic apparatus which is provided to be in close contact with the surface of an inspected object P including a pipe and to receive or receive ultrasonic waves by the ultrasonic probe 20 at a predetermined angle, A bottom surface 33 of a predetermined area is formed on the bottom surface of the member 32 and an inlet surface 33 which is inclined to one side of the top surface of the bottom surface 33, A liquid bag 31 formed with a liquid-receiving portion 34; A supporting frame part 41 provided to be in close contact with both sides of the liquid bag 31 so as to be in close contact with the liquid bag 31 and an ultrasonic probe 41 positioned in close contact with the incident surface 34 in a state of being coupled to the upper part of the supporting frame part 41, And a supporting unit (40) having a fastening frame part (42) for fastening the fastening part (20);

상기 웨지(30)에 결합되는 초음파 탐촉자(20)를 통해 피검사물(P) 상에 초음파를 발생시키도록 된 초음파 펄서(11)와;An ultrasonic pulser 11 for generating ultrasonic waves on the inspected object P through an ultrasonic probe 20 coupled to the wedge 30;

상기 피검사물(P)의 결함부분에서 회절 또는 반사되는 초음파를 수신하여 증폭 및 필터링하도록 된 초음파 리시버(12)와;An ultrasonic receiver 12 configured to receive and amplify and filter ultrasonic waves diffracted or reflected by a defective portion of the inspected object P;

상기 초음파 리시버(12)에 의해 증폭 및 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지타이저(13)와;A digitizer (13) for converting an analog signal amplified and filtered by the ultrasonic receiver (12) into a digital signal;

상기 초음파 펄서(11)나 초음파 리시버(12)의 신호를 제어하거나 상기 디지타이저(13)에 의한 신호를 데이터화하여 분석 및 디스플레이하도록 된 제어분석장치(15)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지를 이용한 유도초음파 검사시스템이 제공된다. And a control analyzer 15 for controlling the signals of the ultrasonic pulser 11 and the ultrasonic receiver 12 or for analyzing and displaying the signals by the digitizer 13. [ An inductive ultrasound inspection system using a flexible variable angle wedge is provided.

본 발명의 또 다른 특징에 따르면, 상기 제어분석장치(15)에는 상기 초음파 펄서(11)와 초음파 리시버(12)의 채널수를 용이하게 변경할 수 있도록 다수의 접속슬롯(22)이 형성된 백플레인(21)과, 상기 접속슬롯(22) 상에 착탈 가능하게 결합되는 펄서/리시버보드(23) 및 디지타이저보드(24)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지를 이용한 유도초음파 검사시스템이 제공된다. The control analyzer 15 may be provided with a backplane 21 having a plurality of connection slots 22 formed therein so that the number of channels of the ultrasonic pulser 11 and the ultrasonic receiver 12 can be easily changed, , And a pulser / receiver board (23) and a digitizer board (24) detachably coupled to the connection slot (22). The flexible ultrasonic inspection system according to claim 1, / RTI >

이상에서와 같이 본 발명에 의하면, 플렉시블한 재질의 백부재(32) 내에 물을 포함한 액상물질(W)을 충전한 리퀴드백(31)과, 이 리퀴드백(31)을 지지하는 서포팅유닛(40)으로 이루어짐에 따라, 종래처럼 아크릴과 같은 특정의 결정상태나 입자에 비해 초음파의 투과과정에서의 산란이나 반사 등과 같은 간섭이 최소화하고, 이에 따라 초음파의 송수신 과정에서의 간섭을 배제하여 검사상의 신뢰도를 증대시킬 수 있는 장점이 있다.As described above, according to the present invention, the liquid bag W is filled with the liquid material W containing water in the bag member 32 of the flexible material, and the liquid bag W ), It is possible to minimize interference such as scattering or reflection in the transmission process of ultrasonic waves compared with a specific crystal state or particles such as acrylic as in the past, and thus, interference in transmission and reception of ultrasonic waves is eliminated, Can be increased.

또한 본 발명은 배관과 같은 피검사물(P)의 표면 형상에 대응되어 리퀴드백(31)이 용이하게 가변되어 안정적으로 밀착됨에 따라, 종래처럼 피검사물(P)의 곡률 형상에 맞도록 아크릴을 절삭 가공하여 제작하는 것에 비해 제작 및 설치상의 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.Further, according to the present invention, since the liquid bag 31 is easily deformed and stably adhered to the surface shape of the inspected object P such as a pipeline, the acrylic bag is cut to meet the curvature shape of the inspected object P There is an advantage that it is possible to provide convenience in fabrication and installation as compared with manufacturing by processing.

또한 본 발명은 리퀴드백(31)을 지지하는 서포팅유닛(40)의 구성이 일정 각도로 조절되도록 구비됨에 따라, 상기 서포팅유닛(40)에 의해 상기 리퀴드백(31)에 결합되는 초음파 탐촉자(20)의 설치 및 입사각도(A)를 용이하게 조절하여 사용할 수 있는 장점이 있다.The supporting unit 40 supporting the liquid bag 31 is adjusted to have a predetermined angle so that the ultrasonic probe 20 connected to the liquid bag 31 by the supporting unit 40 ) And the incidence angle (A) can be easily adjusted.

또한 본 발명은 상기 리퀴드백(31) 상에 주름부(35)가 형성됨에 따라, 상기 리퀴드백(31)의 신축상태를 용이하게 조절하여 전술된 바와 같은 초음파 탐촉자(20)의 입사각도(A)를 조절하는 데에 편리함을 제공할 수 있는 장점이 있다.The wrinkles 35 are formed on the liquid bag 31 so that the liquid bag 31 can be easily stretched and contracted so that the incident angle A of the ultrasonic probe 20 It is advantageous to provide convenience in adjusting the angle of view.

또한 본 발명은 전술된 바와 같은 리퀴드백(31)을 포함한 웨지(30)가 구비된 검사시스템(10)을 구축함으로써, 상기 리퀴드백(31)에 의한 초음파의 송수신 능력이 증대됨에 따라 신호의 품질이 우수함과 동시에 그에 따른 결함의 검출능력이 우수한 검사시스템(10)을 제공할 수 있는 장점이 있다. In addition, the present invention provides an inspection system 10 having a wedge 30 including the liquid bag 31 as described above, thereby improving the quality of a signal as the ultrasonic transmission / reception capability of the liquid bag 31 is increased. It is possible to provide an inspection system 10 that is superior in terms of defect detection performance.

또한 본 발명은 다수의 접속슬롯(22)이 형성된 백플레인(21) 상에 펄서/리시버보드(23)와 디지타이저보드(24)를 결합하도록 구비됨에 따라, 상기 펄서/리시버보드(23)와 디지타이저보드(24)를 필요에 따라 백플레인(21) 상에 추가 또는 분리하여 초음파 펄서(11)와 초음파 리서버(12) 그리고 디지타이저(13)의 채널수를 용이하게 변경하여 채널의 확장성을 넓게 확보할 수 있는 장점이 있다. Receiver board 23 and the digitizer board 24 on the backplane 21 on which the plurality of connection slots 22 are formed so that the pulser / The number of channels of the ultrasonic pulser 11, the ultrasonic reserver 12, and the digitizer 13 can be easily changed by adding or separating the ultrasonic pulse generator 24 on the backplane 21 as needed, There are advantages to be able to.

도 1은 본 발명의 일실시예를 도시한 사시도
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 분해 사시도
도 3은 본 발명의 일실시예에 따른 작동상태를 도시한 정면도
도 4는 본 발명의 다른 실시예를 도시한 사시도
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 작동상태를 도시한 정면도
도 6은 본 발명의 일실시예에 따른 시스템을 도시한 구성도
도 7은 본 발명의 일실시예에 따른 시스템의 요부를 도시한 사시도 1 is a perspective view illustrating an embodiment of the present invention.
2 is an exploded perspective view according to an embodiment of the present invention.
3 is a front view showing an operating state according to an embodiment of the present invention;
4 is a perspective view showing another embodiment of the present invention.
5 is a front view showing an operating state according to another embodiment of the present invention;
6 is a block diagram illustrating a system according to an embodiment of the present invention.
7 is a perspective view showing a main part of a system according to an embodiment of the present invention;

상술한 본 발명의 목적, 특징들 및 장점은 다음의 상세한 설명을 통하여 보다 분명해질 것이다. 이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면에 의거하여 설명하면 다음과 같다.The objects, features and advantages of the present invention will become more apparent from the following detailed description. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1 내지 도 7은 본 발명의 다양한 실시예를 도시한 것이다. 도 1과 도 2에 도시된 바와 같이, 플렉시블 가변각 웨지(30)는 물을 포함한 액상물질(W)이 충전된 리퀴드백(31)과 이 리퀴드백(31)을 지지하도록 된 서포팅유닛(40)을 포함하여 이루어져 상부 일측에 초음파 탐촉자(20)를 일정 각도로 경사지게 설치할 수 있도록 된 것이다.Figures 1-7 illustrate various embodiments of the present invention. 1 and 2, the flexible variable angle wedge 30 includes a liquid bag 31 filled with a liquid material W containing water and a supporting unit 40 So that the ultrasonic probe 20 can be inclined at a predetermined angle on one side of the upper part.

구체적으로, 상기 리퀴드백(30)은 일정 체적을 갖는 블록 형태를 갖도록 제작된 백부재(31) 내에 물과 같은 액상물질(W)을 충전한 상태로 밀폐한 것으로, 하면에 일정 면적으로 된 바닥면(33)이 형성되고, 상기 바닥면(33)의 양측에 일정 높이로 연장된 측면(35)이 형성되며, 상기 측면(35)의 상측에 상기 초음파 탐촉자(20)가 위치되는 입사면(34)이 형성되는데, 상기 입사면(34)은 상기 바닥면(33)의 일단으로부터 일정 면적을 갖도록 상향되는 곡면 형태로 연장 형성된 것이다.Specifically, the liquid bag 30 is formed by filling a liquid material W such as water in a bag member 31 manufactured to have a block shape having a constant volume, A side surface 35 extending at a predetermined height is formed on both sides of the bottom surface 33 and an incident surface 35 on which the ultrasonic probe 20 is disposed is formed on the side surface 35 The incident surface 34 extends in a curved shape upward from the one end of the bottom surface 33 to have a predetermined area.

여기에서 리퀴드백(31)의 백부재(32)는 연질의 실리콘과 같은 플렉시블한 재질로 구비되어 상기 바닥면(33)의 형상이 배관과 같은 피검사물(P)의 표면형상에 대응되게 탄성적으로 변형 가능할 뿐만 아니라 피검사물(P)의 표면에 밀착된 상태를 용이하게 유지하게 된다.The back member 32 of the liquid bag 31 is made of a flexible material such as soft silicone so that the shape of the bottom surface 33 is resilient to the shape of the surface of the inspected object P, And easily maintains the state of being in close contact with the surface of the inspected object P.

한편, 상기 서포팅유닛(40)은 상기 리퀴드백(31)의 형상이나 상기 초음파 탐촉자(20)의 위치를 일정하게 유지하도록 된 것으로, 상기 리퀴드백(31)의 양측면을 지지하는 지지프레임부(41)와 상기 지지프레임부(41)의 상단에 형성되어 상기 초음파 탐촉자(20)를 결합할 수 있도록 된 체결프레임부(42)로 이루어질 수 있는 것이다.The supporting unit 40 is configured to maintain the shape of the liquid bag 31 and the position of the ultrasonic probe 20. The supporting frame unit 41 for supporting both sides of the liquid bag 31 And a fastening frame part 42 formed at the upper end of the supporting frame part 41 and adapted to engage the ultrasonic probe 20.

구체적으로, 상기 지지프레임부(41)는 리퀴드백(31)의 하단에 근접하여 바닥면(33)에 대해 대략적으로 수평방향으로 연장되어 리퀴드백(31)의 양측면을 고정 지지하도록 된 고정프레임(43)과, 상기 각 고정프레임(43)의 길이방향 일측에 힌지(44)에 의해 회동 가능하게 결합되어 상향 경사지게 연장되는 회동프레임(45)으로 구성될 수 있는 것이다.Specifically, the support frame portion 41 is fixed to the lower surface of the liquid bag 31 and extends in a substantially horizontal direction with respect to the bottom surface 33 to fix both sides of the liquid bag 31 And a rotating frame 45 which is rotatably coupled to one side of the fixed frame 43 in the longitudinal direction by a hinge 44 and extends upwardly inclined.

또한 상기 체결프레임부(42)는 상기 리퀴드백(31)의 입사면(34)에 대응되도록 상기 회동프레임(45)의 상단에 일정 면적으로 형성되는데, 대략적으로 사각형의 관통홀(47)이 형성된 테두리프레임(46)으로 구비되어 초음파 탐촉자(20)를 상기 관통홀(47)에 삽입한 상태로 상기 입사면(34) 상에 밀착되게 설치할 수 있도록 된 것이다.The locking frame part 42 is formed at a predetermined area on the upper end of the rotating frame 45 so as to correspond to the incident surface 34 of the liquid bag 31. The locking frame part 42 has a substantially rectangular through- The ultrasonic probe 20 is provided with a frame 46 so that it can be mounted on the incident surface 34 in a state in which the ultrasonic probe 20 is inserted into the through hole 47.

이러한 리퀴드백(31)과 서포팅유닛(40)은 상호 면접된 부분이 접착 등에 의해 결합되거나 돌기(37) 또는 요홈(48)이 추가적으로 더 형성될 수 있는 것이고, 상기 서포팅유닛(40)이나 리퀴드백(31)의 측면에는 상기 회동프레임(45)의 각도를 용이하게 조절하도록 된 각도판(49)이나 상기 회동프레임(45)의 조절 상태를 유지하기 위한 래치휠(도시되지 않음) 등이 구비될 수 있음은 당연한 것이다.The liquid bag 31 and the supporting unit 40 may be joined to each other by adhesion or the like so that the protrusion 37 or the groove 48 may be additionally formed and the supporting unit 40, An angle plate 49 for easily adjusting the angle of the rotation frame 45 or a latch wheel (not shown) for maintaining the rotation state of the rotation frame 45 is provided on a side surface of the rotation frame 31 It is natural to be able to.

전술된 바와 같은 구성에 따른 본 발명의 플렉시블 가변각 웨지(30)는 상기 리퀴드백(31)의 바닥면(33)을 배관과 같은 피검사물(P)의 표면에 밀착된 상태로 고정할 때에 피검사물(P)의 곡률에 대응되도록 리퀴드백의 바닥면이 가변된 상태로 밀착되어 다양한 규격의 곡률면에 용이하게 밀착될 수 있는 것이다.When the bottom surface 33 of the liquid bag 31 is fixed in a state of being tightly adhered to the surface of the inspected object P such as a pipe, the flexible variable angle wedge 30 of the present invention according to the above- The bottom surface of the liquid bag can be closely contacted in a variable state so as to correspond to the curvature of the object P,

또한 본 발명의 리퀴드백(31)은 실리콘과 같은 재질에 의해 제작되어 밀착면과의 밀착력을 견고하게 유지할 수 있게 되고, 종래처럼 바닥면(33)의 밀착력을 유지하기 위해 별도의 밀착용 젤을 준비할 필요없이 물을 바닥면(33)에 묻힌 상태에서도 밀착력을 지속할 수 있음에 따라 설치상의 편리함을 제공할 수 있게 된다. In addition, the liquid bag 31 of the present invention is made of a material such as silicone and can firmly maintain the adhesion with the adhered surface. In order to maintain the adhesive force of the bottom surface 33, It is possible to maintain the adhesion even in the state where the water is embedded on the floor surface 33 without preparing it, so that the convenience of the installation can be provided.

또한 도 3의 (a) 내지 (c)에 도시된 바와 같이, 본 발명은 상기 서포팅유닛(40)의 회동프레임(45)을 조절하여 상기 입사면(34)의 임의의 위치에서 초음파 탐촉자(20)를 위치시킴에 따라 초음파의 입사각도(A)를 용이하게 조절하여 다양한 환경에서 용이하게 검사를 진행할 수 있는데, 상기 입사면(34)은 대략 90도 이내의 범위에서 초음파 탐촉자(20)를 임의의 각도에 위치시킬 수 있도록 상기 힌지(44)를 중심으로 상기 회동프레임(45)의 회동반경에 상응하는 원호면이 연속적으로 연장 형성된 것이다.3 (a) to 3 (c), the present invention can adjust the rotation frame 45 of the supporting unit 40 so that the ultrasonic probe 20 The incidence angle 34 can be easily controlled in a variety of environments by controlling the incident angle A of the ultrasonic wave by positioning the ultrasonic probe 20 within a range of about 90 degrees. And an arc surface corresponding to the turning radius of the rotating frame 45 is continuously extended around the hinge 44 so as to be positioned at an angle of.

이러한 일실시예에서는 상기 입사면(34)을 일정 각도 범위 이내로 넓게 형성하여 서포팅유닛(40)에 의해 조정된 위치에 탐촉자를 설치한 것이나, 다른 실시예에서는 상기 입사면(34)을 대략적으로 초음파 탐촉자(20)를 설치할 수 있는 정도의 면적으로 한정한 후에 이에 체결프레임부(42)를 고정한 상태로 구비할 수도 있는데, 이를 도 4와 도 5에 의해 설명하면 다음과 같다.In this embodiment, the incident surface 34 is formed to be wider within a certain angle range, and a probe is provided at a position adjusted by the supporting unit 40. In another embodiment, the incident surface 34 is roughly made of ultrasonic waves 4 and 5, the following description will be made with reference to FIGS. 4 and 5. FIG. 4 is a cross-sectional view of the transducer according to the first embodiment of the present invention.

도 4와 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 백부재(32) 자체에는 대략적으로 초음파 탐촉자(20)를 설치할 수 있는 정도의 입사면(34)이 형성되고, 이 입사면(34) 상에 상기 체결프레임부(42)가 밀착된 상태로 설치되며, 상기 입사면(34)의 상하측에 주름부(36)가 형성된 것이다.As shown in FIGS. 4 and 5, an incident surface 34 is formed on the bag member 32 to such an extent that an ultrasonic probe 20 can be installed roughly, and on the incident surface 34, And a wrinkle portion 36 is formed on the upper and lower sides of the incident surface 34. [

이러한 구성에 따르면, 상기 회동프레임(45)의 회동에 의해 상기 체결프레임부(42)가 임의의 각도로 조절될 때에 상기 체결프레임(42)이 고정된 입사면(34)의 위치가 임의의 각도로 이동되는데, 상기 주름부(36)에 의해 백부재(32) 자체가 상하방향으로 용이하게 신축됨에 따라 상기 입사면(34)의 위치를 이동시키는 데에 편리함을 제공하게 된다. The position of the incident surface 34 to which the fastening frame 42 is fixed when the fastening frame portion 42 is adjusted at an arbitrary angle by the rotation of the pivoting frame 45 is set to be a predetermined angle The bag member 32 itself is easily expanded and contracted in the vertical direction by the wrinkle portion 36 so that it is convenient to move the position of the incident surface 34. [

이와 같은 다양한 실시예에 따른 플렉시블 가변각 웨지(30)를 적용한 검사시스템을 도 6과 도 7에 의해 설명하면 다음과 같다. 도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 검사시스템(10)은 전술된 바와 같은 웨지(30)가 배관과 같은 피검사물(P)의 표면에 결합되는데, 상기 웨지(30)는 피검사물(P) 등의 검사조건에 따라 다수가 원주방향으로 결합될 수 있는 것이다.An inspection system using the flexible variable angle wedge 30 according to various embodiments will be described with reference to FIGS. 6 and 7. FIG. 6, the inspection system 10 of the present invention is configured such that the wedge 30 as described above is coupled to the surface of an inspected object P, such as a pipe, And the like can be coupled in the circumferential direction.

상기 각 웨지(30)에 의해서는 초음파를 피검사물(P) 측에 입사시킴과 동시에 피검사물(P)로부터 회신되는 신호를 수신할 수 있는데, 상기 각 웨지(30) 상에는 초음파 탐촉자(20)를 결합하여 초음파를 발생하거나 수신하도록 된 초음파 펄서(11)와 초음파 리시버(12)가 연결되게 된다.The wedge 30 allows the ultrasonic wave to be incident on the inspected object P and receive a signal to be returned from the inspected object P. The ultrasonic probe 20 is mounted on each wedge 30 And the ultrasonic pulser 11 and the ultrasonic receiver 12, which are connected to generate or receive ultrasonic waves, are connected to each other.

상기 초음파 펄서(11)는 소정의 주파수에 해당하는 초음파 펄스를 발생시켜며, 이에 연결된 초음파 탐촉자(20)가 발생시킨 초음파는 상기 웨지(30)를 통해 일정한 입사각도(A)로 피검사물(P) 내로 전파하게 된다. The ultrasonic pulser 11 generates ultrasonic pulses corresponding to a predetermined frequency and the ultrasonic waves generated by the ultrasonic probe 20 connected thereto are transmitted through the wedge 30 to the inspected object P at a constant incident angle A, .

또한 상기 초음파 리시버(12)는 상기 초음파 펄서(11)에 의해 발생된 초음파가 피검사물(P)의 결함부분에서 되돌아오는 것을 수신하여 수신된 신호를 증폭 및 필터링하게 된다.The ultrasonic receiver 12 receives the ultrasonic wave generated by the ultrasonic pulser 11 and returns to the defective part of the inspected object P, and amplifies and filters the received signal.

이러한 초음파 리시버(12)에 의해 수신된 신호는 아날로그 전기적 신호 형태를 취하여 디지타이저(13)에 의해 디지털 신호로 변환하게 되고, 제어분석장치(15)에 의해 디지털 신호를 수집하여 분석 및 디스플레이함에 따라 피검사물(P)의 결함유무나 위치 등을 추정하게 된다.The signal received by the ultrasound receiver 12 takes the form of an analog electrical signal and is converted into a digital signal by the digitizer 13, and as the digital signal is collected, analyzed and displayed by the control and analysis device 15, The presence or the position of the defect P of the object P, and the like are estimated.

여기에서, 상기 제어분석장치(15)는 상기 초음파 펄서(11)와 초음파 리시버(12) 및 디지타이저(13) 등과 같은 장치의 전체적인 작동을 제어하도록 구성된 제어장치(16)와 상기 제어장치(16)에 이더넷 등과 같은 통신방법으로 연결되어 검사의 실행이나 종료 또는 신호처리/분석 및 그 분석결과를 화면상으로 표시할 수 있도록 된 신호처리 및 디스플레이장치(17) 등으로 이루어질 수 있는 것이다. The control analyzer 15 includes a control device 16 configured to control the overall operation of the ultrasonic pulser 11 and devices such as the ultrasonic receiver 12 and the digitizer 13, And a signal processing and display device 17 connected with a communication method such as Ethernet or the like to display the execution and termination of the inspection, the signal processing / analysis and the analysis result on the screen, and the like.

이러한 구성에 있어서, 상기 제어분석장치(15)에 의해서는 상기 초음파 펄서(11)에 의해 발생되는 초음파를 상기 각 웨지(30) 상에 결합된 초음파 탐촉자(20)를 통해 다른 주기로 피검사물(P) 상에 입사시킬 수 있도록 제어할 수 있으며, 검사조건이나 환경에 따라서는 상기 각 웨지(30) 상에 결합되는 각 초음파 탐촉자(20)의 개수(또는 채널수)를 용이하게 변경하여 셋팅할 수 있게 되는데, 이를 도 7에 의해 설명하면 다음과 같다.In this configuration, the control and analysis device 15 can measure the ultrasonic waves generated by the ultrasonic pulser 11 through the ultrasonic probe 20 coupled to the wedge 30 at different intervals And the number (or the number of channels) of the ultrasonic probes 20 to be coupled on the wedge 30 can be easily changed and set depending on the inspection condition or environment This will be described with reference to FIG. 7 as follows.

도 7에 도시된 바와 같이, 상기 제어분석장치(15) 중에서 제어장치(16) 측에 회로기판 형태로 된 다수의 보드가 장착되는데, 이는 다수의 접속슬롯(22)이 형성된 백플레인(21)과, 이 백플레인(21)의 접속슬롯(22) 상에 착탈 가능하게 결합되는 펄서/리시버보드(23)와 디지타이저보드(24) 및 CPU보드를 포함하게 된다.7, a plurality of boards in the form of circuit boards are mounted on the control device 16 side of the control and analysis device 15, which includes a backplane 21 having a plurality of connection slots 22, A pulser / receiver board 23, a digitizer board 24, and a CPU board detachably coupled to the connection slot 22 of the backplane 21.

이러한 구성에서 상기 펄서/리시버보드(23)와 디지타이저보드(24)는 상호 연결된 하나의 보드형태로 상기 접속슬롯(22) 상에 꽂히게 되고, 상기 펄서/리시버보드(23)의 단부측에는 상기 웨지(30)에 결합되는 초음파 탐촉자(20)에 연결되는 초음파 케이블(27)을 체결할 수 있는 커넥터(25)가 형성될 수 있는 것이다. In this configuration, the pulser / receiver board 23 and the digitizer board 24 are plugged into the connection slot 22 in the form of a single board connected to each other. On the end side of the pulser / receiver board 23, A connector 25 for fastening the ultrasonic cable 27 connected to the ultrasonic probe 20 coupled to the ultrasonic probe 30 can be formed.

이 커넥터(25)에 의해서는 송수신측 초음파 탐촉자(20)에 연결되는 초음파 케이블(27)이 연결됨에 따라 하나의 채널을 형성하는데, 본 발명은 상기 펄서/리시버보드(23)와 디지타이저보드(24)를 백플레인(21)의 접속슬롯(22)에 결합하거나 분리함에 따라 채널수를 확장 또는 축소하는 데에 편리함을 주게 된다. The connector 25 forms one channel by connecting an ultrasonic cable 27 connected to the transmission and reception side ultrasonic probe 20. The present invention is characterized in that the pulser / receiver board 23 and the digitizer board 24 Is coupled to or disconnected from the connection slot 22 of the backplane 21, it is convenient to expand or contract the number of channels.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경이 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이다.It will be apparent to those skilled in the art that various modifications and variations can be made in the present invention without departing from the spirit or scope of the inventions. It will be apparent to those of ordinary skill in the art.

10: 검사시스템 11: 초음파 펄서
12: 초음파 리시버 13: 디지타이저
15: 제어분석장치 16: 제어장치
17: 신호처리 및 디스플레이장치 20: 초음파 탐촉자
21: 백플레인 22: 접속슬롯
23: 펄서/리시버보드 24: 디지타이저보드
25: 커넥터 27: 초음파 케이블
30: 웨지 31: 리퀴드백
32: 백부재 33: 바닥면
34: 입사면 35: 측면
36: 주름부 37: 돌기
40: 서포팅유닛 41: 지지프레임부
42: 체결프레임부 43: 고정프레임
44: 힌지 45: 회동프레임
46: 테두리프레임 47: 관통홀
48: 요홈 49: 각도판
W: 액상물질 P: 피검사물
A: 입사각도10: inspection system 11: ultrasonic pulser
12: Ultrasonic receiver 13: Digitizer
15: control analysis device 16: control device
17: Signal processing and display device 20: Ultrasonic probe
21: backplane 22: connection slot
23: Pulser / receiver board 24: Digitizer board
25: Connector 27: Ultrasonic cable
30: Wedge 31: Liquid bag
32: bag member 33: bottom surface
34: incident surface 35: side surface
36: corrugation part 37: projection
40: Supporting unit 41: Support frame part
42: fastening frame part 43: fixed frame
44: Hinge 45: Rotating frame
46: rim frame 47: through hole
48: groove 49: angle plate
W: liquid substance P: inspected object
A: Incidence angle

Claims (5)

배관을 포함한 피검사물(P)의 표면에 밀착되어 초음파 탐촉자(20)에 의한 초음파를 일정 각도로 입사 또는 수신하도록 된 웨지에 있어서;
일정 볼륨을 갖는 플렉시블한 재질의 백부재(32) 내에 물을 포함한 액상물질(W)이 충전된 상태로 밀폐되고, 피검사물(P)의 표면에 밀착되도록 일정 면적의 바닥면(33)이 형성됨과 동시에 상기 바닥면(33)의 일측에 위치되어 상기 초음파 탐촉자(20)가 설치되도록 일정 면적의 입사면(34)이 형성된 리퀴드백(31)과;
상기 리퀴드백(31)의 대향된 양측에 밀착되도록 구비된 지지프레임부(41)와, 상기 지지프레임부(41)의 상부에 결합된 상태로 상기 입사면(34)에 밀착되게 위치되어 초음파 탐촉자(20)를 체결할 수 있도록 된 체결프레임부(42)가 형성된 서포팅유닛(40)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지.
In a wedge which is brought into close contact with the surface of an inspected object (P) including a pipe and is adapted to receive or receive ultrasonic waves by an ultrasonic probe (20) at a certain angle;
A bottom surface 33 of a certain area is formed so that the liquid material W containing water is filled in the bag member 32 of a flexible material having a certain volume and is tightly adhered to the surface of the inspected object P A liquid bag 31 positioned at one side of the bottom surface 33 and having an incident surface 34 having a predetermined area for the ultrasonic probe 20 to be installed;
A support frame part 41 provided to be in close contact with both sides of the liquid bag 31 so as to be in close contact with the liquid bag 31 and an ultrasound probe 34 positioned in close contact with the incident surface 34 in a state of being coupled to the upper part of the support frame part 41, (40) having a fastening frame part (42) for fastening the fastening part (20) to the flexible wedge.
제1항에 있어서, 상기 지지프레임부(41)는 상기 리퀴드백(31)의 하부측을 지지하는 고정프레임(43)과, 상기 고정프레임(43)에 힌지결합되어 상기 체결프레임부(42)의 위치 또는 각도를 조절할 수 있도록 경사지게 구비된 회동프레임(45)으로 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지.
The liquid container according to claim 1, wherein the support frame part (41) comprises: a fixing frame (43) for supporting a lower side of the liquid bag (31); a fixing frame (43) hinged to the fixing frame And a rotating frame (45) inclined to adjust the position or angle of the flexible wedge.
제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 리퀴드백(31)은 상기 입사면(34)이 90도 이내의 범위로 연속적인 원호면을 형성하거나 상기 입사면(34)의 상하 양측에 신축 가능하도록 된 주름부(35)가 형성된 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지.
The liquid bag according to any one of claims 1 to 3, wherein the liquid bag (31) is formed so that the incidence surface (34) forms a continuous arc surface within a range of 90 degrees or the upper and lower sides of the incidence surface And a wrinkled portion (35) is formed on a surface of the wedge portion (34).
배관을 포함한 피검사물(P)의 표면에 밀착되어 초음파 탐촉자(20)에 의한 초음파를 일정 각도로 입사 또는 수신하도록 구비되되, 일정 볼륨을 갖는 플렉시블한 재질의 백부재(32) 내에 물을 포함한 액상물질(W)이 충전된 상태로 밀폐되고, 피검사물(P)의 표면에 밀착되도록 일정 면적의 바닥면(33)이 형성됨과 동시에 상기 바닥면(33)의 상부에 위치되어 상기 초음파 탐촉자(20)가 설치되도록 일정 면적의 입사면(34)이 형성된 리퀴드백(31)과; 상기 리퀴드백(31)의 대향된 양측에 밀착되도록 구비된 지지프레임부(41)와, 상기 지지프레임부(41)의 상부에 결합된 상태로 상기 입사면(34)에 밀착되게 위치되어 초음파 탐촉자(20)를 체결할 수 있도록 된 체결프레임부(42)가 형성된 서포팅유닛(40)을 포함하여 이루어진 다수의 웨지(30)와;
상기 웨지(30)에 결합되는 초음파 탐촉자(20)를 통해 피검사물(P) 상에 초음파를 발생시키도록 된 초음파 펄서(11)와;
상기 피검사물(P)의 결함부분에서 회절 또는 반사되는 초음파를 수신하여 증폭 및 필터링하도록 된 초음파 리시버(12)와;
상기 초음파 리시버(12)에 의해 증폭 및 필터링된 아날로그 신호를 디지털 신호로 변환하는 디지타이저(13)와;
상기 초음파 펄서(11)나 초음파 리시버(12)의 신호를 제어하거나 상기 디지타이저(13)에 의한 신호를 데이터화하여 분석 및 디스플레이하도록 된 제어분석장치(15)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지를 이용한 유도초음파 검사시스템.
(32) of a flexible material having a constant volume is provided so as to be in close contact with the surface of the inspected object (P) including the piping and to receive or receive ultrasonic waves by the ultrasonic probe (20) A bottom surface 33 of a predetermined area is formed so as to be hermetically sealed in a state where the substance W is filled and closely contacted to the surface of the inspected object P and at the same time the ultrasonic probe 20 A liquid bag 31 having an incident surface 34 of a predetermined area formed therein; A support frame part 41 provided to be in close contact with both sides of the liquid bag 31 so as to be in close contact with the liquid bag 31 and an ultrasound probe 34 positioned in close contact with the incident surface 34 in a state of being coupled to the upper part of the support frame part 41, And a supporting unit (40) having a fastening frame part (42) for fastening the fastening part (20);
An ultrasonic pulser 11 for generating ultrasonic waves on the inspected object P through an ultrasonic probe 20 coupled to the wedge 30;
An ultrasonic receiver 12 configured to receive and amplify and filter ultrasonic waves diffracted or reflected by a defective portion of the inspected object P;
A digitizer (13) for converting an analog signal amplified and filtered by the ultrasonic receiver (12) into a digital signal;
And a control analyzer 15 for controlling the signals of the ultrasonic pulser 11 and the ultrasonic receiver 12 or for analyzing and displaying the signals by the digitizer 13. [ Guided ultrasound inspection system using flexible variable angle wedge.
제4항에 있어서, 상기 제어분석장치(15)에는 상기 초음파 펄서(11)와 초음파 리시버(12)의 채널수를 용이하게 변경할 수 있도록 다수의 접속슬롯(22)이 형성된 백플레인(21)과, 상기 접속슬롯(22) 상에 착탈 가능하게 결합되는 펄서/리시버보드(23) 및 디지타이저보드(24)를 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 초음파 검사용 플렉시블 가변각 웨지를 이용한 유도초음파 검사시스템.The control and analysis device according to claim 4, wherein the control and analysis device includes a backplane having a plurality of connection slots formed therein for easily changing the number of channels of the ultrasonic pulser and the ultrasonic receiver, And a digitizer board (24) detachably mounted on the connection slot (22). The system according to claim 1, wherein the digitizer board (24) comprises a pulser / receiver board (23) detachably connected to the connection slot (22).
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