KR20180125748A - 블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치 - Google Patents

블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR20180125748A
KR20180125748A KR1020170060428A KR20170060428A KR20180125748A KR 20180125748 A KR20180125748 A KR 20180125748A KR 1020170060428 A KR1020170060428 A KR 1020170060428A KR 20170060428 A KR20170060428 A KR 20170060428A KR 20180125748 A KR20180125748 A KR 20180125748A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
eddy current
defect
test piece
current signal
sensor
Prior art date
Application number
KR1020170060428A
Other languages
English (en)
Other versions
KR101967044B1 (ko
Inventor
박재석
박준수
김훈희
Original Assignee
두산중공업 주식회사
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 두산중공업 주식회사 filed Critical 두산중공업 주식회사
Priority to KR1020170060428A priority Critical patent/KR101967044B1/ko
Publication of KR20180125748A publication Critical patent/KR20180125748A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101967044B1 publication Critical patent/KR101967044B1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

본 발명에 따른 블레이드 표면검사방법은, 상기 가스터빈 블레이드 시험편의 시험편데이터를 취득하는 시험편데이터 취득단계; 상기 피검사체의 일면에 FAECT(Flexible array eddy current testing) 센서를 면밀착시킨 후, 상기 FAECT센서에 전류를 인가하여 상기 피검사체에 와전류를 유도시키는 와전류유도단계; 상기 와전류유도단계에서 유도된 와전류신호를 전달받아 상기 피검사체의 표면결함을 분석하는 와전류신호 분석단계; 상기 와전류신호 분석단계로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함을 표면결함영상으로 디스플레이하는 디스플레이단계; 상기 디스플레이단계를 통해 나타난 상기 표면결함영상을 상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면결함결과를 분석하는 결함분석단계; 및 상기 결함분석단계로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함결과를 저장하는 저장단계를 포함한다. 본 발명에 따른 표면검사방법 및 표면검사장치는, 플렉시블기판으로 형성된 FAECT센서를 이용함으로써 검사 접촉면을 넓혀 검사의 속도가 향상되고, 검사효율이 높다.

Description

블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치{Method and apparatus for surface inspection surface of blade}
본 발명은 블레이드의 표면검사방법 및 표면검사장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 블레이드 피검사체에 와전류를 유도시켜 와전류의 변화를 통하여 블레이드 피검사체의 표면결함 및 표면직하결함을 검사하기 위한 블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치에 관한 것이다.
일반적으로 ECT(Eddy current testing)검사는, 와전 탐상 검사방법으로 항공기, 발전설비 및 산업설비 등의 표면결함을 검출하기 위한 비파괴 검사방법 중 하나이다. 상기 ECT검사는 피검사체에 와전류를 발생시켜 유도된 와전류의 임피던스의 변화로 표면결함을 측정할 수 있다. 따라서 상기 ECT검사는, 철간, 비철금속 및 흑연과 같은 전도체에 적용할 수 있으며, 결함크기 및 재질의 변화 등을 동시에 검사 가능하여 피검사체의 결함검출에 용이하게 사용되고 있다.
부연하면 ECT검사는, 교류전류가 통하는 코일을 전도성인 피시험체의 표면에 접근시켜 전자유도현상에 의해서 전도성 피검사체 내부에 와전류를 발생시킨다. 이때 피시험체에 균열이 있으면 발생된 와전류의 분포가 변하게 되어 유도된 와전류의 임피던스 변화로 표면결함을 찾아낼 수 있다.
한편 가스터빈 블레이드는, 공기역학적의 기하학적 형상으로 형성되어 고온 및 고압에서 회전운동하도록 제작된다. 따라서 가스터빈 블레이드는 외측면이 곡면으로 형성되며 고온 및 고압의 운동 환경에 의하여 표면에 결함이 발생될 수 있다. 가스터빈 블레이드의 안전적인 구동을 위하여 표면결함검사가 요구되며, 상기한 ECT 검사는 표면결함에 대한 검출감도가 우수하여 가스터빈 블레이드의 표면결함을 측정하는데 용이하게 적용되고 있다.
종래의 블레이드 ECT 검사방법에 관한 기술로는 대한민국 공개특허 10-2011-0015259호가 개시되어 있다.
하지만 종래의 ECT 검사방법은 와전류센서가 수직으로 접촉하는 탑촉자로 형성되어, 블레이드 피검사체와 접촉되어 표면결함을 검출하는 검사시간이 오래소요되며, 브레이드 피검사체가 공기역학적 구조로 형성됨에 따라 와전류센서를 이용하여 블레이드 피검사체의 표면을 전체적으로 검사하는데 한계가 발생한다. 더불어 와전류센서에 의하여 유도된 와전류 신호를 선형으로 분석함으로써, 분석도 해석이 난해하여 검사효율을 떨어트린다는 단점이 있다. 더불어 종래의 ECT 검사방법으로는 표면결함 외에 눈에 보이지 않는 표면 직하결함에 대한 검출이 용이하지 않아 표면결함 검출의 정확성이 저하될 수 있다..
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 창출된 것으로, 블레이드 표면결함분석의 검사효율을 높이고, 정확성을 향상시킨 블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치를 제공하는 것에 목적이 있다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 블레이드 표면검사방법은 가스터빈 블레이드 시험편과 대비하여 가스터빈 블레이드 피검사체의 표면결함을 검사하기 위한 블레이드 표면검사방법에 있어서, 상기 가스터빈 블레이드 시험편의 시험편데이터를 취득하는 시험편데이터 취득단계; 상기 피검사체의 일면에 FAECT센서(Flexible array eddy current testing sensor)를 면밀착시킨 후, 상기 FAECT센서에 전류를 인가하여 상기 피검사체에 와전류를 유도시키는 와전류유도단계; 상기 와전류유도단계에서 유도된 와전류신호를 전달받아 상기 피검사체의 표면결함을 분석하는 와전류신호 분석단계; 상기 와전류신호 분석단계로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함을 표면결함영상으로 디스플레이하는 디스플레이단계; 상기 디스플레이단계를 통해 나타난 상기 표면결함영상을 상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면결함결과를 분석하는 결함분석단계; 및 상기 결함분석단계로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함결과를 저장하는 저장단계를 포함한다.
여기서 상기 시험편데이터 취득단계는, 상기 시험편의 표면에 크기별 인공표면결함을 가공하는 인공결함가공단계와, 상기 시험편의 일면에 상기 FAECT센서를 면밀착시킨 후, 상기 FAECT센서에 전류를 인가하여 상기 시험편에 와전류를 유도시키는 시험편와전류유도단계와, 상기 시험편와전류유도단계에서 유도된 와전류신호의 전달받아 상기 시험편의 크기별 인공결함에 대한 시험편데이터를 취득하는 데이터취득단계를 포함할 수 있다.
또한 상기 가스터빈 블레이드 시험편은, 상기 피검사체와 형상 및 재질이 동일한 것이 바람직하다.
또한 상기 와전류신호 분석단계는, 상기 와전류유도단계에서 유도된 와전류신호를 전달받아 위상데이터와 전압(amplitude)데이터를 바탕으로 상기 피검사체의 표면결함을 분석 할 수 있다.
또한 상기 디스플레이단계는, 상기 와전류신호 분석단계로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함을 상기 피검사체와 대응하는 위치에 디스플레이하는 것이 바람직하다.
또한 상기 결함분석단계는, 상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면결함의 크기를 산정할 수 있으며, 상기 피검사체의 표면직하결함결과를 분석하는 표면직하결함분석단계를 포함 할 수 있다. 이에 따라, 상기 표면직하결함분석단계는 상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면직하결함의 크기를 산정할 수 있다.
한편 본 발명에 따른 블레이드 표면검사장치는, 가스터빈 블레이드 시험편과 대비하여 가스터빈 블레이드 피검사체의 표면결함을 검사하기 위한 블레이드 표면검사장치에 있어서, 상기 시험편 및 상기 피검사체의 일면에 면밀착하도록 플렉시블기판으로 형성되고, 상기 플렉시블기판에 전류가 인가되어 상기 시험편 및 상기 피검사체에 와전류를 유도하는 FAET센서(Flexible array eddy current testing sensor); 상기 FAECT센서와 전기적으로 연결되어 상기 FAECT센서로부터 와전류신호를 전달받아 상기 피검사체의 표면결함을 분석하는 와전류신호분석부; 상기 와전류신호분석부로부터 검출된 상기 피검사체의 표면결함을 표면결함영상으로 디스플레이하는 디스플레이부; 상기 디스플레이부로부터 영상화된 표면결함영상을 상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면결함결과를 분석하는 결함분석부; 및 상기 결함분석부로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함결과를 저장하는 저장부를 포함할 수 있다.
여기서 상기 FAECT센서는, 일면이 상기 피검사체의 일면에 면밀착하는 플렉시블기판과, 상기 플렉시블기판에 구비되어 기설정된 배열로 배치되는 복수개의 와전류코일과, 일측이 상기 플렉시블기판과 연결되고, 타측이 상기 와전류신호분석부와 연결되어, 상기 와전류코일에 전류를 인가하고, 상기 와전류신호분석부에 상기 와전류신호를 전달하는 전달부를 포함 할 수 있다.
또한 상기 디스플레이부는, 상기 와전류신호분석부부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함을 상기 피검사체와 대응하는 위치에 디스플레이하는 것이 바람직하다.
또한 상기 결함분석부는, 상기 피검사체의 표면직하결함결과를 분석하는 표면직하결함분석부를 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 표면검사방법 및 표면검사장치는, 플렉시블기판으로 형성된 FAECT센서를 이용함으로써 FAECT센서를 블레이드 피검사체의 형상에 대응하여 용이하게 면밀착시킬 수 있어 검사 접촉면을 넓혀 검사의 속도가 향상되고, 표면결함 외에 표면직하결함검출이 가능하여 검사효율이 높다.
또한 블레이드 시험편 및 피검사체의 표면결함이 분석되어 표면결함영상으로 디스플레이됨으로써, 블레이드 시험편 및 피검사체에 대응하는 위치에서 표면결함을 확인할 수 있어 표면결함을 직관적으로 확인가능하고, 표면결함결과를 저장 가능하여 가스터빈 블레이드 표면검사에 대한 판독 및 관리가 용이하다.
더불어 블레이드 피검사체와 형상 및 재질이 동일한 가스터빈 블레이드 시험편을 이용함으로써, 시험편과 피검사체의 물성치가 동일하여 정확한 표면결함에 대한 검출이 가능하다.
도 1은, 본 발명의 실시예에 따른 가스터빈 블레이드 표면검사방법의 순서를 단계적으로 도시한 순서도,
도 2는, 도 1에 도시한 가스터빈 블레이드 표면검사방법의 시험편데이터 취득단계의 순서를 단계적으로 도시한 순서도,
도 3은, 도 1에 도시한 가스터빈 블레이드 표면검사방법의 시험편데이터 취득단계를 수행중인 사진은 촬영한 이미지 및 인공결함영상의 이미지,
도 4는, 본 발명의 실시예에 따른 가스터빈 블레이드 표면검사장치를 개략적으로 도시한 사시도,
도 5 및 도 6은, 도 4에 도시한 가스터빈 블레이드 표면검사장치의 FAECT센서를 블레이드 피검사체에 면밀착시키는 모습을 개략적으로 도시한 사시도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시예를 상세히 설명하기로 한다. 이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시 예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들은 대체할 수 있는 균등한 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
이하, 본 발명의 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 1 내지 도 3을 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 블레이드 표면검사방법(S10)은 가스터빈 블레이드 시험편(이하, '시험편'이라 함)과 대비하여 가스터빈 블레이드 피검사체(B)의 표면결함을 검사하기 위한 것으로, 시험편데이터 취득단계(S100), 와전류유도단계(S200), 와전류신호 분석단계(S300), 디스플레이단계(S400), 결함분석단계(S500), 저장단계(S600)를 포함한다.
상기 시험편데이터 취득단계(S100)는 상기 시험편의 시험편데이터를 취득하기 위한 것으로, 상기 시험편의 시험편데이터는 가스터빈 블레이드 피검사체(B)의 표면결함결과를 분석하기 위한 기준이 되는 데이터로 이용된다. 그리고 상기 시험편은, 상기 피검사체(B)와 형상 및 재질이 동일한 것으로 형성되는 것이 바람직하다. 즉 상기 시험편의 물성치와 상기 피검사체(B)의 물성치가 동일하여 상기 피검사체(B)의 표면결함의 검출에 대한 정확성이 높다. 상기 시험편데이터 취득단계(S100)는, 인공결함가공단계(S110), 시험편와전류유도단계(S120) 및 데이터취득단계(S130)를 포함할 수 있다.
상기 인공결함가공단계(S110)는 상기 시험편의 표면에 인공적으로 표면결함을 가공하기 위한 것으로, 상기 시험편에 크기별 인공표면결함을 가공한다. 이때 상기 인공표면결함은 크기별은 길이, 깊이, 형상 등을 다양하게 적용하여 형성시킬 수 있을 것이다.
상기 시험편와전류유도단계(S120)는 상기 시험편에 와전류를 유도시키는 단계로, FAECT센서(Flexible array eddy current testing sensor)를 이용하여 와전류를 유도시킬 수 있다. 상기 FAECT센서는 플렉시블기판(110) 내에 복수개의 와전류코일(120)이 배치되어, 상기 와전류코일(120)에 전류를 인가함으로 상기 시험편에 와전류가 유도될 수 있다. 즉 상기 FAECT센서(100)를 상기 시험편의 일면에(100)를 면밀착시킨 후, 상기 FAECT센서(100)에 전류를 인가함으로써 상기 시험편에 와전류를 유도시킨다.
상기 데이터취득단계(S130)는 상기 크기별 인공결함에 대한 시험편데이터를 취득하기 위한 것으로, 상기 시험편와전류유도단계(S120)에서 유도된 와전류신호를 분석하여 상기 크기별 인공결함에 대한 시험편데이터를 취득할 수 있다. 부연하면 상기 데이터취득단계(S130)는, 유도된 와전류신호를 전달받아 와전류신호의 위상변화데이터와 전압(amplitude)변화데이터를 바탕으로 표면결함을 분석할 수 있으며, 분석된 크기별 인공결함을 인공결함영상으로 디스플레이함으로써 직관적으로 확인가능하다. 즉 상기 데이터취득단계(S130)는 상기 시험편에 형성된 각 인공결함에 대한 와전류신호의 위상변화데이터. 전압(amplitude)변화데이터 및 인공결함영상을 시험편데이터로 취득할 수 있다. 한편, 상기 인공결함영상에 나타나는 인공결함의 위치는 상기 시험편에 형성된 인공결함의 위치와 대응하도록 나타나는 것이 바람직하다. 상기 시험편데이터를 기준으로 후술(後述) 할 결함분석단계(S500)에서 피검사체(B)의 표면결함결과를 분석할 수 있다.
한편, 도 3의 A는 상기 시험편와전류유도단계(S120)과정을 촬영한 이미지이며, 도 5의 B는 상기 데이터취득단계(S130)를 통하여 상기 시험편의 크기별 인공결함이 인공결함영상으로 디스플레이 된 이미지이다. 상기 도 3의 파란색 동그라미에 표기한 바와 같이, 상기 시험편의 크기별 인공결함영상의 인공결함위치는 상기 시험편의 인공결함위치와 대응하도록 디스플레이되어 결함의 위치를 직관적으로 확인하기에 용이하다. 본 실험에서는 상기 FAECT센서(100)의 크기는 32ch, 상기 시험체표면과 상기 FAECT센서(100) 사이의 lift-off는 0,1mm, 적용주파수는 1MHz가 적용되었다.
상기 와전류유도단계(S200)는 상기 피검사체(B)에 와전류를 유도시키기 위한 단계로, 상기 FAECT센서(100)를 이용하여 와전류를 유도시킬 수 있다. 즉 상기 피검사체(B)에 상기 FAECT센서(100)의 상기 플렉시블기판(110)의 일면을 면밀착시킨 후, 상기 복수개의 와전류코일(120)에 전류를 인가함으로써, 상기 피검사체(B)에 와전류를 유도시킬 수 있다.
상기 와전류신호 분석단계(S300)는 상기 와전류유도단계(S200)에서 유도된 와전류신호를 전달받아 전달받은 와전류신호를 바탕으로 상기 피검사체(B)의 표면결함을 분석하기 위한 단계이다. 즉 상기 와전류신호 분석단계(S300)는, 상기 와전류유도단계에(S200)서 유도된 와전류신호를 전달받아 전달받은 와전류신호의 위상데이터와 전압(amplitude)데이터를 바탕으로 상기 피검사체(B)의 표면결함을 분석할 수 있다. 부연하면 상기 와전류신호 분석단계(S300) 와전류신호의 위상변화데이터와 전압변화데이터를 바탕으로 상기 피검사체(B)의 표면결함을 분석하는 것이 바람직하다.
상기 디스플레이단계(S400)는 상기 와전류신호 분석단계로(S300)부터 분석된 상기 피검사체(B)의 표면결함을 영상으로 도식화하기 위한 것으로, 상기 와전류신호를 분석하여 나타나는 상기 피검사체(B)의 표면결함을 표면결함영상으로 디스플레이(Display)한다. 이때 상기 디스플레이단계(S400)에 의하여 나타나는 표면결함영상은 상기 피검사체(B)의 면상과 대응하도록 설정되어, 상기 표면결함영상에 나타나는 표면결함의 위치와 상기 피검사체(B)에 형성된 표면결함의 위치와 대응하도록 디스플레이 되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 표면결함영상을 통하여 상기 피검사체(B)의 표면결함을 직관적으로 확인할 수 있다.
상기 결함분석단계(S500)는 표면결함에 대한 크기 및 형상결과를 분석하기 위한 것으로, 상기 디스플레이단계(S400)를 통해 나타난 상기 표면결함영상을 통하여 상기 피검사체(B)의 표면결함결과를 분석한다. 상기 표면결함결과는 상기 시험편데이터와 대비하여 분석할 수 있으며, 상기 결함분석단계(S500)는, 표면직하결함분석단계(S510)를 더 포함할 수 있다. 상기 표면직하결함분석단계(S510)는 상기 피검사체(B)의 표면직하결함결과를 분석하기 위한 것으로, 상기 표면직하결함분석단계(S510)를 통하여 육안으로 확인되지 않는 표면직하결함에 대한 결과를 분석할 수 있다. 부연하면 상기 결함분석단계(S500)는, 상기 표면결함영상에 나타난 상기 피실험체(B)의 표면결함의 길이를 상기 인공결함영상의 인공결함길이와 대비하여 상기 피실험체(B)의 표면결함에 대한 길이값을 산정할 수 있다. 또한 상기 결함분석단계(S500)는 상기 피실험체(B)의 표면결함의 길이값에 대응하는 상기 시험편데이터의 위상데이터와 전압데이터를 대비하여, 상기 피실험체(B)의 표면결함에 대한 깊이값을 산정할 수 있다. 그리고 상기 표면직하결함분석단계(S510)는, 상기 표면결함영상에 나타난 상기 피실험체(B)의 표면직하결함의 길이를 상기 인공결함영상의 인공결함길이와 대비하여 상기 피실험체(B)의 표면직하결함에 대한 길이값을 산정할 수 있다. 또한 상기 표면직하결함분석단계(S510)는, 상기 피실험체(B)의 표면직하결함의 길이값에 대응하는 상기 시험편데이터의 위상데이터와 전압데이터를 대비하여, 상기 피실험체(B)의 표면직하결함에 대한 깊이값을 산정할 수 있다. 즉 상기 결함분석단계(S500) 및 상기 표면직하결함분석단계(S510)를 통하여 상기 피검사체(B)의 표면결함 및 표면직하결함의 길이 및 깊이를 산정가능하다.
상기 저장단계(S600)는 상기 표면결함결과를 저장하기 위한 것으로, 상기 결함분석단계(S500)로부터 상기 표면결함결과를 전달받아 저장한다. 즉 상기 저장단계(S600)로부터 상기 피검사체(B)의 표면결함결과를 저장함에 따라 상기 표면결함결과에 대한 관리가 용이하다.
한편 본 발명에 따른 블레이드 표면검사장치(10)는 상기 가스터빈 블레이드 표면검사방법(S10)을 실시하기 위한 것으로, 상기 블레이드 표면검사장치(10)는 FAECT센서(100), 와전류신호분석부(200), 디스플레이부(300), 결함분석부(400), 저장부(500)를 포함한다.
상기 FAECT센서(100)는 상기 시험편 및 상기 피검사체(B)에 와전류를 유도시키기 위한 것으로, 전류를 인가받아 상기 시험편 및 상기 피검사체(B)에 와전류를 유도한다. 상기 FAECT센서(100)는 플렉시블기판(110), 복수개의 와전류코일(120), 전달부(130)를 포함한다.
상기 플렉시블기판(110)은 일면이 상기 피검사체(B)의 일면에 면밀착하도록 잘 휘어지는 소재로 형성된다. 즉 상기 플레시블기판(110)은 필름형태로 형성되어, 공기역학적 구조로 형성된 상기 시험편 및 상기 피검사체(B)의 굴곡진 형상에 대응하여 용이하게 밀착가능하다.
상기 복수개의 와전류코일(120)은, 상기 플렉시블기판(110)에 구비되는 것으로, 기설정된 배열로 배치된다. 즉 상기 플렉시블기판(110)에 복수개의 와전류코일이 기설정된 배열로 배치되어 와전류어레이(Eddy array)를 구성함으로써, 전류를 전달받아 전도체인 상기 시험편 및 상기 피검사체(B)에 와전류를 유도시킬 수 있다.
상기 전달부(130)는 상기 와전류코일(120)에 전류를 전달하기 위한 것으로, 일측이 상기 플렉시블기판(110)과 연결되고, 상기 와전류코일(120)과 연결된다. 상기 전달부(130)는 후술(後述) 할 와전류신호분석부(200)로부터 전류를 전달받아 상기 와전류코일(120)에 전류를 인가할 수 있다. 따라서 상기 전달부(130) 타측은 상기 와전류신호분석부(200)와 연결되는 것이 바람직하다. 부연하면 상기 전달부(130)는 케이블로 형성되어, 상기 와전류코일(120)과 상기 와전류신호분석부(200)를 상호 연결시킬 수 있다. 즉 상기 전달부(130)는 와전류신호분석부(200)로부터 전류를 인가받아 상기 와전류코일(120)에 전류를 전달하고, 상기 피검사체(B)에 유도되는 와전류신호를 상기 와전류코일(120)로부터 와전류신호분석부(200)로 전달한다.
상기 와전류신호분석부(200)는, 상기 FAECT센서(100)로 인하여 상기 시험편 및 상기 피검사체(B)에 유도된 와전류신호는 분석하기 위한 것으로, 상기 전달부(130)에 의하여 상기 와전류코일(120)과 전기적으로 연결된다. 즉 상기 와전류신호분석부(200)는 상기 FAECT센서(100)로부터 와전류신호를 전달받아 와전류신호의 위상변화데이터와 전압변화데이터를 바탕으로 상기 시험편의 인공표면결함 및 상기 피검사체(B)의 표면결함을 분석한다.
상기 디스플레이부(300)는, 상기 와전류신호분석부(200)로부터 분석된 상기 피검사체(B)의 표면결함을 표면결함영상으로 도식화하기 위한 것으로, 상기 와전류신호를 분석하여 나타나는 상기 피검사체(B)의 표면결함을 표면결함영상으로 디스플레이한다. 이때 상기 디스플레이부(300)에 의하여 나타나는 상기 표면결함영상은 상기 피검사체(B)의 면상과 대응하도록 설정되어, 상기 표면결함영상에 나타나는 표면결함의 위치와 상기 피검사체(B)에 형성된 표면결함의 위치가 대응하도록 디스플레이 되는 것이 바람직하다. 따라서 상기 표면결함영상을 통하여 상기 피검사체(B)의 표면결함을 직관적으로 확인할 수 있다. 부연하면 상기 도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 상기 FAECT센서(100)를 상기 피검사체(B)의 일측에서 타측으로 이동시키며 상기 피검사체(B)의 일면에 순차적으로 와전류를 유도시킬 수 있으며, 이에 따라 상기 디스플레이부(300)에 상기 피검사체(B)에 대응하는 면상으로 상기 표면결함영상이 도식화 되도록 구성되는 것이 바람직할 것이다.
상기 결함분석부(400)는 표면결함에 대한 크기 및 형상결과를 분석하기 위한 것으로, 상기 디스플레이부(300)를 통해 나타난 상기 표면결함영상을 통하여 상기 피검사체(B)의 표면결함결과를 분석한다. 상기 표면결함결과는 상기 시험편데이터와 대비하여 분석할 수 있으며, 상기 결함분석부(400)는, 표면직하결함분석단계(410)를 더 포함할 수 있다. 상기 표면직하결함분석부(410)는 상기 피검사체(B)의 표면직하결함결과를 분석하기 위한 것으로, 상기 표면직하결함분석부(410)를 통하여 육안으로 확인되지 않는 표면직하결함에 대한 결과를 분석할 수 있다. 부연하면 상기 결함분석부(400)는, 상기 표면결함영상에 나타난 상기 피실험체(B)의 표면결함의 길이를 상기 인공결함영상의 인공결함길이와 대비하여 상기 피실험체(B)의 표면결함에 대한 길이값을 산정할 수 있다. 또한 상기 결함분석부(400)는 상기 피실험체(B)의 표면결함의 길이값에 대응하는 상기 시험편데이터의 위상데이터와 전압데이터를 대비하여, 상기 피실험체(B)의 표면결함에 대한 깊이값을 산정할 수 있다. 그리고 상기 표면직하결함분석부(410)는, 상기 표면결함영상에 나타난 상기 피실험체(B)의 표면직하결함의 길이를 상기 인공결함영상의 인공결함길이와 대비하여 상기 피실험체(B)의 표면직하결함에 대한 길이값을 산정할 수 있다. 또한 상기 표면직하결함분석부(410)는 상기 피실험체(B)의 표면직하결함의 길이값에 대응하는 상기 시험편데이터의 위상데이터와 전압데이터를 대비하여, 상기 피실험체(B)의 표면직하결함에 대한 깊이값을 산정할 수 있다. 즉 상기 결함분석부(400) 및 상기 표면직하결함분석부(410)를 통하여 상기 피검사체(B)의 표면결함 및 표면직하결함의 길이 및 깊이를 산정가능하다.
상기 저장부(500)는 상기 표면결함결과를 저장하기 위한 것으로, 상기 결함분석부(400)로부터 분석된 상기 표면결함결과를 전달받아 저장한다. 즉 상기 저장부(500)로부터 상기 피검사체(B)의 표면결함결과를 저정함에 따라 표면결함결과에 대한 관리가 용이하다.
본 발명에 따른 표면검사방법(S10) 및 표면검사장치(10)는, 플렉시블기판(110)으로 형성된 FAECT센서(100)를 이용함으로써 FAECT센서(100)를 블레이드 피검사체(B)의 형상에 대응하여 용이하게 면밀착시킬 수 있어 검사 접촉면을 넓혀 검사의 속도가 향상되고, 표면결함 외에 표면직하결함검출이 가능하여 검사효율이 높다.
또한 블레이드 시험편 및 피검사체의(B) 표면결함이 분석되어, 표면결함영상으로 디스플레이됨으로써, 블레이드 시험편 및 피검사체(B)에 대응하는 위치에서 표면결함을 확인할 수 있어 표면결함을 직관적으로 확인할 수 있으며, 표면결함결과를 저장 가능하여 가스터빈 블레이드 표면검사에 대한 판독 및 관리가 용이하다.
더불어 블레이드 피검사체(B)와 형상 및 재질이 동일한 가스터빈 블레이드 시험편을 이용함으로써, 시험편과 피검사체의 물성치가 동일하여 정확한 표면결함에 대한 검출이 가능하다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것
에 불과하며, 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10 : 블레이드 표면검사장치
100 : FAECT센서 110 : 플렉시블기판
120 : 와전류코일 130 : 전달부
200 : 와전류신호분석부 300 : 디스플레이부
400 : 결함분석부 410 : 표면직하결함분석부
500 : 저장부

Claims (12)

  1. 가스터빈 블레이드 시험편과 대비하여 가스터빈 블레이드 피검사체의 표면결함을 검사하기 위한 블레이드 표면검사방법에 있어서,
    상기 가스터빈 블레이드 시험편의 시험편데이터를 취득하는 시험편데이터 취득단계;
    상기 피검사체의 일면에 FAECT센서(Flexible array eddy current testing seonsor)를 면밀착시킨 후, 상기 FAECT센서에 전류를 인가하여 상기 피검사체에 와전류를 유도시키는 와전류유도단계;
    상기 와전류유도단계에서 유도된 와전류신호를 전달받아 상기 피검사체의 표면결함을 분석하는 와전류신호 분석단계;
    상기 와전류신호 분석단계로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함을 표면결함영상으로 디스플레이하는 디스플레이단계;
    상기 디스플레이단계를 통해 나타난 상기 표면결함영상을 상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면결함결과를 분석하는 결함분석단계; 및
    상기 결함분석단계로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함결과를 저장하는 저장단계,
    를 포함하는 블레이드 표면검사방법.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 시험편데이터 취득단계는,
    상기 시험편의 표면에 크기별 인공표면결함을 가공하는 인공결함가공단계와,
    상기 시험편의 일면에 상기 FAECT센서를 면밀착시킨 후, 상기 FAECT센서에 전류를 인가하여 상기 시험편에 와전류를 유도시키는 시험편와전류유도단계와,
    상기 시험편와전류유도단계에서 유도된 와전류신호의 전달받아 상기 시험편의 크기별 인공결함에 대한 시험편데이터를 취득하는 데이터취득단계를 포함하는 블레이드 표면검사방법.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 가스터빈 블레이드 시험편은,
    상기 피검사체와 형상 및 재질이 동일한 블레이드 표면검사방법.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 와전류신호 분석단계는,
    상기 와전류유도단계에서 유도된 와전류신호를 전달받아 위상데이터와 전압(amplitude)데이터를 바탕으로 상기 피검사체의 표면결함을 분석하는 블레이드 표면검사방법.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 디스플레이단계는,
    상기 와전류신호 분석단계로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함을 상기 피검사체와 대응하는 위치에 디스플레이하는 블레이드 표면검사방법.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 결함분석단계는,
    상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면결함의 크기를 산정하는 블레이드 표면검사방법.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 결함분석단계는,
    상기 피검사체의 표면직하결함결과를 분석하는 표면직하결함분석단계를 포함하는 블레이드 표면검사방법.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 표면직하결함분석단계는,
    상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면직하결함의 크기를 산정하는 블레이드 표면검사방법.
  9. 가스터빈 블레이드 시험편과 대비하여 가스터빈 블레이드 피검사체의 표면결함을 검사하기 위한 블레이드 표면검사장치에 있어서,
    상기 시험편 및 상기 피검사체의 일면에 면밀착하도록 플렉시블기판으로 형성되고, 상기 플렉시블기판에 전류가 인가되어 상기 시험편 및 상기 피검사체에 와전류를 유도하는 FAECT센서(Flexible array eddy current testing sensor);
    상기 FAECT센서와 전기적으로 연결되어 상기 FAECT센서로부터 와전류신호를 전달받아 상기 피검사체의 표면결함을 분석하는 와전류신호분석부;
    상기 와전류신호분석부로부터 검출된 상기 피검사체의 표면결함을 표면결함영상으로 디스플레이하는 디스플레이부;
    상기 디스플레이부로부터 영상화된 표면결함영상을 상기 시험편데이터와 대비하여 상기 피검사체의 표면결함결과를 분석하는 결함분석부; 및
    상기 결함분석부로부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함결과를 저장하는 저장부,
    를 포함하는 블레이드 표면검사장치.
  10. 청구항 9에 있어서,
    상기 FAECT센서는,
    일면이 상기 피검사체의 일면에 면밀착하는 플렉시블기판과,
    상기 플렉시블기판에 구비되어 기설정된 배열로 배치되는 복수개의 와전류코일과,
    일측이 상기 플렉시블기판과 연결되고, 타측이 상기 와전류신호분석부와 연결되어, 상기 와전류코일에 전류를 인가하고, 상기 와전류신호분석부에 상기 와전류신호를 전달하는 전달부를 포함하는 블레이드 표면검사장치.
  11. 청구항 9에 있어서,
    상기 디스플레이부는,
    상기 와전류신호분석부부터 분석된 상기 피검사체의 표면결함을 상기 피검사체와 대응하는 위치에 디스플레이하는 블레이드 표면검사장치.
  12. 청구항 9에 있어서,
    상기 결함분석부는,
    상기 피검사체의 표면직하결함결과를 분석하는 표면직하결함분석부를 더 포함하는 블레이드 표면검사장치.
KR1020170060428A 2017-05-16 2017-05-16 블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치 KR101967044B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170060428A KR101967044B1 (ko) 2017-05-16 2017-05-16 블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020170060428A KR101967044B1 (ko) 2017-05-16 2017-05-16 블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20180125748A true KR20180125748A (ko) 2018-11-26
KR101967044B1 KR101967044B1 (ko) 2019-08-27

Family

ID=64602912

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020170060428A KR101967044B1 (ko) 2017-05-16 2017-05-16 블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101967044B1 (ko)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102214144B1 (ko) * 2020-09-10 2021-02-09 한전케이피에스 주식회사 검사용 와전류프로브
CN117387701A (zh) * 2023-12-13 2024-01-12 南通纳科达聚氨酯科技有限公司 风机叶片前缘保护膜的施工质量检测方法

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037251A (ja) * 2010-08-03 2012-02-23 East Japan Railway Co 渦電流探傷方法と渦電流探傷装置
KR20130129720A (ko) * 2012-05-21 2013-11-29 주식회사 모코 와전류 탐상기를 이용한 전조기 및 전조 가공 방법
KR20150068521A (ko) * 2013-12-11 2015-06-22 한전케이피에스 주식회사 터빈 블레이드 핑거 도브테일 결함 검사용 와전류 검사장치 및 검사방법
CN105158330A (zh) * 2015-09-09 2015-12-16 北京理工大学 一种用于曲面零件缺陷检测的柔性涡流传感器

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2012037251A (ja) * 2010-08-03 2012-02-23 East Japan Railway Co 渦電流探傷方法と渦電流探傷装置
KR20130129720A (ko) * 2012-05-21 2013-11-29 주식회사 모코 와전류 탐상기를 이용한 전조기 및 전조 가공 방법
KR20150068521A (ko) * 2013-12-11 2015-06-22 한전케이피에스 주식회사 터빈 블레이드 핑거 도브테일 결함 검사용 와전류 검사장치 및 검사방법
CN105158330A (zh) * 2015-09-09 2015-12-16 北京理工大学 一种用于曲面零件缺陷检测的柔性涡流传感器

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR102214144B1 (ko) * 2020-09-10 2021-02-09 한전케이피에스 주식회사 검사용 와전류프로브
CN117387701A (zh) * 2023-12-13 2024-01-12 南通纳科达聚氨酯科技有限公司 风机叶片前缘保护膜的施工质量检测方法
CN117387701B (zh) * 2023-12-13 2024-04-19 南通纳科达聚氨酯科技有限公司 风机叶片前缘保护膜的施工质量检测方法

Also Published As

Publication number Publication date
KR101967044B1 (ko) 2019-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US7451639B2 (en) Engine blade dovetail inspection
US20040178790A1 (en) Eddy current probe and associated inspection method
US7519487B2 (en) System and method for depth determination of cracks in conducting structures
US5258708A (en) Methods and apparatus for non-destructive testing of materials with eddy currents
US20070069720A1 (en) Material characterization with model based sensors
CA2477263A1 (en) Determining a surface profile of an object
CN105509630B (zh) 一种不均匀电导率导电材料覆盖层厚度的测量装置及方法
CA2464586A1 (en) High throughput absolute flaw imaging
Pasadas et al. Inspection of cracks in aluminum multilayer structures using planar ECT probe and inversion problem
JP6058343B2 (ja) 渦電流探傷装置および渦電流探傷方法
Pasadas et al. 2D surface defect images applying Tikhonov regularized inversion and ECT
Hamel et al. A LabVIEW-based real-time acquisition system for crack detection in conductive materials
KR20180125748A (ko) 블레이드 표면검사방법 및 표면검사장치
US7830140B2 (en) Eddy current system and method for estimating material properties of parts
KR100763569B1 (ko) 금속 표면의 결함을 측정하기 위한 어레이형 용량성 센서
Knopp et al. Considerations in the validation and application of models for eddy current inspection of cracks around fastener holes
RU2670186C1 (ru) Термографический способ контроля объектов и устройство для его осуществления
Simm et al. Investigation of the magnetic field response from eddy current inspection of defects
JP2011069623A (ja) 渦電流探傷方法
Goldfine et al. Introduction to the Meandering Winding Magnetometer (MWM) and the grid measurement approach
Kufrin et al. Image analysis for crack detection
Goldfine et al. MWM®-Array Electromagnetic Techniques for Crack Sizing, Weld Assessment, Wall Loss/Thickness Measurement, and Mechanical Damage Profilometry
US6563309B2 (en) Use of eddy current to non-destructively measure crack depth
KR102007085B1 (ko) 와전류 프로브 장치
Lin et al. Pulsed Eddy Current Sensor for Cascade Electrical Conductivity and Thickness Estimation in Nonferrous Metal Plates

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
AMND Amendment
E601 Decision to refuse application
AMND Amendment
X701 Decision to grant (after re-examination)
GRNT Written decision to grant