KR20180027274A - Non-destruction testing apparatus having effective detection distance measurement function - Google Patents

Non-destruction testing apparatus having effective detection distance measurement function Download PDF

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Abstract

The present invention relates to a non-destructive inspection device with an effective detection distance measurement function. The non-destructive inspection device comprises: a detector attached to an inspection object and having a surface that comes in contact with the inspection object; and an inspection portion for measuring an effective detection distance of the inspection object and performing a non-destructive inspection to the inspection object by outputting a plurality of ultrasonic signals having different frequencies and detecting the size of a nonlinear signal received from the output ultrasound signals deformed by the contact surface.

Description

유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치{NON-DESTRUCTION TESTING APPARATUS HAVING EFFECTIVE DETECTION DISTANCE MEASUREMENT FUNCTION}TECHNICAL FIELD [0001] The present invention relates to a non-destructive inspection apparatus having an effective detection distance measuring function,

본 발명은 비파괴 검사 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a nondestructive inspection apparatus.

최근 들어, 건축물, 금속 소재 등의 검사 대상물을 파괴하지 않고 결함을 검사할 수 있는 비파괴 검사가 각광받고 있다.In recent years, nondestructive inspection capable of inspecting defects without destroying objects to be inspected, such as buildings, metal materials, etc., has been attracting attention.

이러한 비파괴 검사의 일종으로 초음파를 사용하여 검사 대상물의 결함을 검출하는 방법이 있으나, 초음파와 같은 고주파수 파동의 경우 검사 대상물 내에서 전파되는 동시에 빠르게 신호 레벨이 감쇄되어 이를 이용한 손상 탐지의 범위에 한계가 있다.As a kind of nondestructive inspection, there is a method of detecting defects of the object to be inspected by using ultrasonic waves. However, in the case of high frequency waves such as ultrasonic waves, the signal level is rapidly attenuated while being propagated in the object to be inspected. have.

또한, 이러한 초음파의 감쇄 크기는 초음파 주파수, 검사 대상물의 형태 및 종류에 따라 달라진다.In addition, the size of the attenuation of the ultrasonic wave depends on the ultrasonic frequency, the shape and the type of the object to be inspected.

따라서, 초음파를 이용한 검사 대상물의 결함 검사 시에, 간편한 방법을 통해 유효한 크기의 초음파 신호가 전달되는 거리를 정량적으로 구할 수 있는 방법의 필요성이 대두된다.
Therefore, there is a need for a method for quantitatively determining a distance through which an effective ultrasonic signal is transmitted through a simple method at the time of defect inspection of an object to be inspected using ultrasonic waves.

대한민국 등록특허공보 제10-1539599호Korean Registered Patent No. 10-1539599 대한민국 등록특허공보 제10-1414520호Korean Registered Patent No. 10-1414520 대한민국 등록특허공보 제10-0977073호Korean Patent Registration No. 10-0977073

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치가 제공된다.
According to an embodiment of the present invention, a non-destructive inspection apparatus having an effective detection distance measurement function is provided.

상술한 본 발명의 과제를 해결하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치는 검사 대상물에 부착되어 상기 검사 대상물과 접촉면을 갖는 탐지자, 주파수가 서로 다른 복수의 초음파 신호를 출력하고, 출력된 복수의 초음파 신호가 상기 접촉면에 의해 변형되어 수신된 비선형 신호의 크기를 검출하여, 상기 검사 대상물의 유효 탐지 거리를 계측해서 상기 검사 대상물을 비파괴 검사하는 검사부를 포함하는 유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치를 포함할 수 있다.
According to an aspect of the present invention, there is provided a nondestructive inspection apparatus for detecting a nondestructive inspection object, the nondestructive inspection apparatus comprising: a detector, which is attached to an object to be inspected and has a contact surface with the object to be inspected, And an inspection unit for detecting the size of the nonlinear signal received by the plurality of output ultrasonic signals deformed by the contact surface to measure the effective detection distance of the object to be inspected and non-destructively inspecting the object to be inspected. And a non-destructive inspection apparatus having a non-destructive inspection apparatus.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 유효 탐지 거리를 정확히 계측하는 것이 가능하므로 넓은 범위의 구조물에 대한 손상 탐지를 분할하여 수행할 경우 최적의 탐지간격을 유지하는 것이 가능하고, 구조물의 특정 위치에 고정 가능한 탐지자만 추가되면 되므로 유효 탐지 거리 측정을 위한 추가 비용 최소화할 수 있는 효과가 있다.
According to an embodiment of the present invention, since the effective detection distance can be accurately measured, it is possible to maintain the optimum detection interval when the damage detection is divided and performed on a wide range of structures, Since only the possible detectors are added, the additional cost for measuring the effective detection distance can be minimized.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치의 개략적인 동작 흐름도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치의 초음파 신호를 나타내는 그래프이다.1 is a schematic block diagram of a non-destructive testing apparatus according to an embodiment of the present invention.
2 is a schematic operation flowchart of a nondestructive inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.
3 is a graph showing ultrasonic signals of a non-destructive testing apparatus according to an embodiment of the present invention.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 바람직한 실시예를 상세히 설명한다.
Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings, in order that those skilled in the art can easily carry out the present invention.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치의 개략적인 구성도이다.1 is a schematic block diagram of a non-destructive testing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치는 검사부(100)와 탐지자(200)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, a non-destructive testing apparatus according to an embodiment of the present invention may include an inspection unit 100 and a detector 200.

탐지자(200)는 검사 대상물(A)의 표면에 부착될 수 있고, 이에 따라 탐지자(200)와 검사 대상물의 표면 간에는 접촉면이 만들어질 수 있다.The detector 200 can be attached to the surface of the object A so that the interface between the detector 200 and the surface of the object to be inspected can be made.

검사부(100)는 주파수가 서로 다른 복수의 초음파 신호를 출력하고, 상기 접촉면에 의해 상기 복수의 초음파 신호가 변형된 비선형 신호를 수신하여, 수신된 비선형 신호의 크기에 따라 유효탐지거리를 계측할 수 있다.
The inspection unit 100 outputs a plurality of ultrasonic signals having different frequencies and receives the nonlinear signal in which the plurality of ultrasonic signals are deformed by the contact surface and measures an effective detection distance according to the size of the received nonlinear signal have.

검사부(100)는 초음파 신호 출력부(110), 초음파 신호 수신부(120) 및 제어부(130)를 포함할 수 있다.The inspection unit 100 may include an ultrasound signal output unit 110, an ultrasound signal receiving unit 120, and a controller 130.

예를 들어, 초음파 신호 출력부(110)는 주파수가 서로 다른 제1 초음파 신호와 제2 초음파 신호를 출력할 수 있다. 더하여, 초음파 신호 출력부(110)는 주파수가 서로 다른 제1 초음파 신호와 제2 초음파 신호를 동시에 출력할 수 있다.For example, the ultrasound signal output unit 110 may output a first ultrasound signal and a second ultrasound signal having different frequencies. In addition, the ultrasonic signal output unit 110 can simultaneously output the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal having different frequencies.

예를 들어, 상기 제1 초음파 신호는 고주파 신호일 수 있고, 상기 제2 초음파 신호는 상기 제1 초음파 신호의 주파수보다 주파수가 낮은 저주파 신호일 수 있다.For example, the first ultrasonic signal may be a high-frequency signal, and the second ultrasonic signal may be a low-frequency signal having a frequency lower than the frequency of the first ultrasonic signal.

예를 들어, 초음파 신호 출력부(110)는 상기 제1 초음파 신호를 출력하는 제1 트랜스듀서(transducer)(111)와 상기 제2 초음파 신호를 출력하는 제2 트랜스듀서(112)를 포함할 수 있다.
For example, the ultrasonic signal output unit 110 may include a first transducer 111 for outputting the first ultrasonic signal and a second transducer 112 for outputting the second ultrasonic signal. have.

초음파 신호 수신부(120)는 탐지자(200)와 검사 대상물 간에 만들어진 접촉면에 의해 상기 제1 초음파 신호 및 상기 제2 초음파 신호가 변형된 비선형 신호를 수신할 수 있다.
The ultrasonic signal receiving unit 120 may receive a nonlinear signal in which the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal are deformed by a contact surface formed between the detector 200 and the object to be inspected.

제어부(130)는 초음파 신호 수신부(120)에 수신된 비선형 신호의 신호 레벨이 기준 레벨 이상인지 판단하여 상기 검사 대상물의 유효탐지거리를 계측할 수 있다.
The control unit 130 may determine whether the signal level of the nonlinear signal received by the ultrasonic signal receiving unit 120 is equal to or greater than a reference level and measure the effective detection distance of the inspection object.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치의 개략적인 동작 흐름도이다.2 is a schematic operation flowchart of a nondestructive inspection apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 1과 함께, 도 2를 참조하면, 먼저, 검사부(100)와 탐지자(200)는 검사 대상물의 표면에 부착될 수 있으며, 탐지자(200)는 검사부(100)와 일정 거리(r) 이격되어 부착될 수 있다.2, the inspection unit 100 and the detector 200 may be attached to the surface of the object to be inspected and the detector 200 may be attached to the inspection unit 100 at a predetermined distance r, And can be attached separately.

이후, 초음파 신호 출력부(110)는 제1 및 제2 초음파 신호를 출력할 수 있다(S1).
Then, the ultrasound signal output unit 110 can output the first and second ultrasound signals (S1).

초음파 신호 출력부(110)로부터 출력된 제1 및 제2 초음파 신호는 탐지자(120)와 검사 대상물(A) 간의 접촉면에 의해 비선형 신호로 변형되어 초음파 신호 수신부(120)에 수신될 수 있다(S2).The first and second ultrasound signals output from the ultrasound signal output unit 110 may be transformed into nonlinear signals by the contact surface between the detector 120 and the object to be inspected A and may be received by the ultrasound signal receiving unit 120 S2).

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사 장치의 초음파 신호를 나타내는 그래프이다.3 is a graph showing ultrasonic signals of a non-destructive testing apparatus according to an embodiment of the present invention.

도 3에 도시된 바와 같이 예를 들어, 초음파 신호 출력부(110)로부터 출력된 제1 초음파 신호의 주파수를 ωa라 하고, 제2 초음파 신호의 주파수를 ωb라 하면, 탐지자(120)와 검사 대상물(A) 간의 접촉면에 의해 변형된 비선형 신호의 주파수는 ωa+ωb 또는 ωb-ωa일 수 있다. For example, if the frequency of the first ultrasonic signal output from the ultrasonic signal output unit 110 is? A and the frequency of the second ultrasonic signal is? B , and frequency of the non-linear signal transformation by the surface contact between the object to be inspected (a) may be a ω + ω b ω b -ω or a.

제어부(130)는 초음파 신호 수신부(120)에 수신된 초음파 신호(Uωa+ωb ,Uωb-ωa)의 신호 레벨이 기준 레벨((Tωa+ωb ,Tωb-ωa)과 비교하여(S3), 초음파 신호(Uωa+ωb ,Uωb-ωa)의 신호 레벨이 기준 레벨((Tωa+ωb ,Tωb-ωa) 이상이면 거리(r)를 멀리하여 초음파 신호 출력(S1) 및 변형된 비선형 신호 수신(S2)의 단계를 반복할 수 있고, 초음파 신호(Uωa+ωb ,Uωb-ωa)의 신호 레벨이 기준 레벨((Tωa+ωb ,Tωb-ωa) 이하이면, 그때의 거리를 검사 대상물(A)의 유효 탐지 거리로 판단하여, 검사부(100)는 해당 거리로 이루어진 영역에서 비파괴 검사를 실시할 수 있다. 초음파 신호를 이용한 비파괴 검사는 일반적으로 널리 알려진 기술 내용이므로, 이에 관한 상세한 설명은 생략하도록 한다.
The control unit 130 is a received ultrasonic signal to the ultrasonic receiver 120, the signal (a + ω b Uω, Uω b -ω a) the signal level is a reference level ((a + Tω ω b, Tω b -ω a) and by comparison to (S3), the ultrasonic signal (Uω a + ω b, Uω b -ω a) If the signal level is a reference level ((Tω a + ω b, Tω b -ω a) over the distance (r) away ultrasonic output signal (S1), and it is possible to repeat the steps of the modified non-linear received signal (S2), the ultrasonic signal (a + ω b Uω, Uω b -ω a) Tω (signal level of the reference level (in a + ω b , and Tω b -ω a ), the inspector 100 determines that the distance is the effective detection distance of the object to be inspected A, and the inspector 100 can perform the nondestructive inspection in the region including the distances. The nondestructive inspection used is generally well known, so a detailed description thereof will be omitted.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따르면, 유효 탐지 거리를 정확히 계측하는 것이 가능하므로 넓은 범위의 구조물에 대한 손상 탐지를 분할하여 수행할 경우 최적의 탐지간격을 유지하는 것이 가능하고, 구조물의 특정 위치에 고정 가능한 탐지자만 추가되면 되므로 유효 탐지 거리 측정을 위한 추가 비용 최소화할 수 있다.
As described above, according to the present invention, since the effective detection distance can be accurately measured, it is possible to maintain the optimum detection interval when the damage detection for a wide range of structures is divided and performed, Since only fixable detectors are added, the additional cost for measuring the effective detection distance can be minimized.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니고 후술하는 특허청구범위에 의해 한정되며, 본 발명의 구성은 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 그 구성을 다양하게 변경 및 개조할 수 있다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 쉽게 알 수 있다.
It is to be understood that both the foregoing general description and the following detailed description are exemplary and explanatory and are not intended to limit the invention to the particular forms disclosed. It will be understood by those skilled in the art that various changes in form and details may be made therein without departing from the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.

100: 검사부
110: 초음파 신호 출력부
111: 제1 트랜스듀서
112: 제2 트랜스듀서
120: 초음파 신호 수신부
130: 제어부
200: 탐지자100: Inspector
110: ultrasonic signal output unit
111: 1st transducer
112: second transducer
120: ultrasound signal receiver
130:
200: Detector

Claims (6)

검사 대상물에 부착되어 상기 검사 대상물과 접촉면을 갖는 탐지자; 및
주파수가 서로 다른 복수의 초음파 신호를 출력하고, 출력된 복수의 초음파 신호가 상기 접촉면에 의해 변형되어 수신된 비선형 신호의 크기를 검출하여, 상기 검사 대상물의 유효 탐지 거리를 계측해서 상기 검사 대상물을 비파괴 검사하는 검사부;
를 포함하는 유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치.
A detector attached to the object to be inspected and having a contact surface with the object to be inspected; And
A plurality of ultrasonic signals having different frequencies are output and a plurality of output ultrasonic signals are deformed by the contact surface to detect the magnitude of the received nonlinear signal to measure the effective detection distance of the object to be inspected, An inspector to inspect;
And an effective detection distance measuring function.
제1항에 있어서,
상기 검사부는
주파수가 서로 다른 제1 초음파 신호와 제2 초음파 신호를 출력하는 초음파 신호 출력부;
상기 제1 및 제2 초음파 신호가 상기 접촉면에 의해 변형된 비선형 신호를 수신하는 초음파 신호 수신부; 및
상기 초음파 신호 수신부에 수신된 비선형 신호의 크기에 따라 유효 탐지 거리를 판단하는 제어부
를 포함하는 유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치.
The method according to claim 1,
The inspection unit
An ultrasonic signal output unit for outputting a first ultrasonic signal and a second ultrasonic signal having different frequencies;
An ultrasonic signal receiving unit receiving the nonlinear signal in which the first and second ultrasonic signals are deformed by the contact surface; And
A controller for determining an effective detection distance according to the magnitude of the nonlinear signal received by the ultrasonic signal receiver,
And an effective detection distance measuring function.
제2항에 있어서,
상기 초음파 신호 출력부는
상기 제1 초음파 신호를 출력하는 제1 트랜스듀서; 및
상기 제2 초음파 신호를 출력하는 제2 트랜스듀서
를 포함하는 유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치.
3. The method of claim 2,
The ultrasonic signal output unit
A first transducer for outputting the first ultrasonic signal; And
A second transducer for outputting the second ultrasonic signal;
And an effective detection distance measuring function.
제2항에 있어서,
상기 초음파 신호 수신부는 상기 변형된 비선형 신호를 수신하는 제3 트랜스듀서를 포함하는 유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치.
3. The method of claim 2,
And the ultrasonic signal receiving unit includes a third transducer for receiving the modified nonlinear signal.
제2항에 있어서,
상기 제1 초음파 신호는 고주파 신호이고, 상기 제2 초음파 신호는 상기 제1 초음파 신호 보다 주파수가 낮은 저주파 신호인 유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치.
3. The method of claim 2,
Wherein the first ultrasonic signal is a high frequency signal and the second ultrasonic signal is a low frequency signal having a lower frequency than the first ultrasonic signal.
제2항에 있어서,
상기 초음파 신호 출력부는 상기 제1 초음파 신호와 상기 제2 초음파 신호를 동시에 출력하는 유효탐지거리 계측 기능을 갖는 비파괴 검사 장치.3. The method of claim 2,
Wherein the ultrasonic signal output unit has an effective detection distance measurement function of simultaneously outputting the first ultrasonic signal and the second ultrasonic signal.
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