KR20200000952A - 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트 - Google Patents

Abstract

본 발명은 충격형 음원 발생에 의한 종래의 방식에서 탈피하여 음향 트랜스듀서와 음향파-탄성파 변환이 가능한 구조를 활용함으로검사 대상구조물 표면의 상태에 무관하게 선행적인 센서 설치 작업 없이 검사 대상구조물의 비파괴 검사가 가능하도록 한 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트를 개시한다.
본 발명은 이를 위하여 필요한 주파수, 진폭 등의 스펙트럼을 가진 음파를 발생시키는 프로젝터 기능과 상기 음파를 수신하도록 하는 리시버 기능을 갖는 음향 트랜스듀서와, 수용매질 및 이들을 수용하여 검사 대상구조물의 표면에 접찰되는 유연질의 커버로 구성된 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트를 제공한다. 이에 따라 본 발명은 평탄화 작업 및 고정설치 작업 등 사전 작업이 불필요하게 됨에 따라 능률적으로 작업을 수행할 수 있으며, 비파괴 검사의 신뢰도를 크게 개선하고 접촉에러나 접촉공진주파수에 의한 검사 결과 데이터의 불안정성을 해소할 수 있게 되는 등의 유용한 효과가 있다.

Description

구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트{Sonic Transducer Unit for Nondestructive Inspection with Easy Contact on the surface of structure}

본 발명은 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트에 관한 것으로, 특히, 음향 트랜스듀서를 이용하여 탄성파에 의하여 콘크리트 등 토목, 건설 구조물 내부의 비파괴 검사를 구현할 수 있도록 한 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트에 관한 것이다.

주지하는 바와 같이, 시설물에 대한 안전한 유지관리를 위하여 기존 구조물의 비파괴검사방법으로 초음파 속도법(Ultrasonic Pulse Velocity Method) 이 널리 활용되고 있으며, 이는 일정한 크기의 코어에 대해서는 매우 정확한 시험이 가능하지만 코어가 아닌 현장 시험체의 표면에 적용하는 경우에는 정확한 초음파의 전달속도를 구하기 어렵고, 간격을 조절해 가면서 선형관계를 이용하여 전달속도를 추정하게 된다.

더구나, 이러한 초음파 속도법을 적용하기 위해서는 비교적 넓은 면적의 표면에 대하여 충분한 평평성(evenness)이 유지될 수 있도록 그라인딩(grinding) 작업을 해 주어야 하므로 구조물이 도로 등 길이나 면적이 광대한 경우에는 막대한 노력이 소요되는 어려움이 있다.

또 다른 비파괴 검사 방법으로 근래에는 탄성파(elastic wave)를 이용한 검사방법을 적용하고 있으며, 이를 대한민국등록특허 1174794(발명의 명칭: 콘크리트 비파괴 검사를 위한 탄성파 측정 장치; 이하 '인용발명'이라 함)에 의하여 살펴 볼 수 있으며, 이러한 인용발명을 도1로 보였다.

이러한 인용발명은 기존의 슈미트 해머법보다는 일관성이 높으며, 또한 초음파 속도법에 비해서는 적용을 위하여 그라인딩 면적을 최소화시킬 수 있으므로 활용빈도가 높아지고 있는 추세이다.

반면에, 이러한 인용발명은 탄성파 기반 방법을 적용하기 위하여 가속도 센서를 구조물 표면에 부착하여야 하는 바, 실제로는 검사대상구조물 구조물이 수평 상의 표면으로 되지 않은 경우가 많으므로 가속도계의 부착이 어려우며, 작업 과정에서 가속도계가 부착 위치에서 이탈하거나 변위되어 검사 결과의 신뢰도를 저하시키게 되는 경우가 빈번히 발생하는 문제점이 있었다.

뿐만 아니라, 인용발명과 같이 탄성파를 이용한 비파괴검사장치는 임팩트 볼(impact ball)을 이용하여 콘크리트 구조물 표면에 충격하중을 발생시키는 과정에서 도2로 도시한 바와 같이 음원 주파수 대역별 진폭이 불규칙하게 되는 등 시험자의 숙련도 또는 경험에 의하여 임팩트 볼의 충격 지속 시간, 최대 충격 하중, 충격하중의 주파수 성분 등의 일관성을 보장할 수 없는 문제점이 있어서 결과 데이터의 신뢰성이 낮으며, 현장에 부착되는 가속도 센서 간의 간격이 정확하도록 설치하기 어려운 등 많은 문제점이 있는 것이다.

대한민국등록특허 1174794(발명의 명칭: 콘크리트 비파괴 검사를 위한 탄성파 측정 장치)

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 충격형 음원 발생에 의한 종래의 방식에서 탈피하여 원하는 주파수, 진폭 등의 스펙트럼을 가진 음파를 발생시키는 프로젝터 기능과 상기 음파를 수신하도록 하는 리시버 기능을 갖는 음향 트랜스듀서를 구비하되, 검사 대상구조물 표면의 상태에 무관하게 선행적인 센서 설치 준비작업 없이 상기 음향 트랜스듀서에서 송,수신되는 음파 에너지가 왜곡 없이 탄성파로 변환되어 검사 대상 구조물 표면에 전달되고 검사 대상 구조물의 표면에 도달된 탄성파를 수신하여 음파 에너지로 변환될 수 있도록 함으로써 비파괴검사의 편의를 높일 수 있도록 하여서 된 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트를 제공함을 목적으로 하는 것이다.

본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 고무와 같은 유연성 재질로 이루어진 커버 내에 수용매질을 넣고 그 안에 수중 음향트랜스듀서를 장착하여 프로젝터로서 음원에너지를 발생시키거나 리시버로서 신호를 수신할 수 있도록 하며, 상기 유연성 재질로 된 커버와 수용매질은 비파괴검사 대상으로서의 구조물 표면의 거친 검사 대상구물의 표면과 양호한 접촉상태(coupling)를 유지시켜 줌과 아울러, 음향 에너지를 탄성파 에너지로, 탄성파 에너지를 음향 에너지로 변환될 수 있도록 함으로써 음향 트랜스듀서의 안정적인 주파수 및 진폭 생성 특성을 활용할 수 있도록 하여서 된 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트를 제안한다.

이와 같이 하여 본 발명은 콘크리트 구조물, 도로포장체 등 토목건설 구조물 내부 결함 등을 조사하기 위하여 고체형 가속도계를 활용하는 경우와 같은 평탄화 작업 및 고정설치 작업 등 사전 작업이 불필요하게 됨에 따라 도로나 광장 등 광대한 면적의 토목건설 구조물의 비파괴검사를 시행하는 경우도 능률적으로 작업을 수행할 수 있으며, 최소의 소요 비용으로 검사 작업을 진행할 수 있게 될 뿐만 아니라, 안정적인 주파수 및 진폭 생성 특성을 활용함으로써 비파괴 검사의 신뢰도를 크게 개선하고 접촉에러나 접촉공진주파수에 의한 검사 결과 데이터의 불안정성을 해소할 수 있게 되는 등의 유용한 효과가 있다.

도1은 종래의 콘크리트 비파괴 검사를 위한 탄성파 측정 장치를 보인 설명도.
도2는 도1로 보인 종래의 탄성파 측정 장치에 의한 충격형 음원의 주파수 대역별 진폭을 보인 특성 예시 그래프.
도3은 본 발명에 의한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트의 구체적인 실시예의 외관을 보인 사시도.
도4는 본 발명에 의한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트의 구체적인 실시예의 조립 상태를 보인 분리 사시도.
도5는 본 발명에 의한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트의 구체적인 실시예의 구조를 보인 종단면도.
도6은 본 발명에 의한 음향 트랜스듀서 유니트의 구체적인 실시예의 구동을 위한 제어회로부를 보인 블록다이어그램.
도7은 종래의 충격형 음원의 주파수 대역별 진폭과 본 발명에 의한 함수발생기에 의한 이상적인 주파수 대역별 진폭을 비교한 특성 예시 그래프.
도8은 본 발명에 의한 음향 트랜스듀서 유니트가 거친면을 지닌 시험체의 표면에 탄성파가 전달되는 상태를 보인 설명도.
도9는 본 발명에 의한 음향 트랜스듀서 유니트가 요입된 거친면을 지닌 시험체의 표면에 탄성파가 전달되는 상태를 보인 설명도.
도10은 본 발명에 의한 음향 트랜스듀서 유니트가 돌출된 거친면을 지닌 시험체의 표면에 탄성파가 전달되는 상태를 보인 설명도.

이러한 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본 발명의 실시예를 상세히 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 의한 구체적인 음향 트랜스듀서 유니트(100)의 외관을 도3으로 도시하였고, 도4로 보인 분리사시도로 보인 바와 같이, 본 발명에 의한 음향 트랜스듀서 유니트(100)는 유연질의 주머니 형상으로 된 커버(400)와, 커버(400) 상방에 결합되는 캡(101) 저면에 음향 트랜스듀서(200)를 설치하여서 된 것이며, 상기 음향 트랜스듀서(200)는 추후 설명되는 바와 같이 제어회로부(500)의 전력증폭기(503)와 전치증폭기(504)에 연결되는 것이다.

이러한 본 발명은 분리사시도인 도4 및 단면도인 도5로 보인 바와 같이, 상방에 개구부(403)와 체결수단(401)이 구비되고, 내부에 음향 트랜스듀서(200)를 수용하기 위한 수용실(402)이 형성된 연질로 된 포대상(包袋狀)의 커버(400)와, 상기 커버(400) 내부에 수용되는 수용매질(600)과,

상기 수용매질(600) 속에서 상기 음향 트랜스듀서(200) 주변에 설치되는 흡음수단(300)과, 상기 커버(400) 상방의 개구부(403)에 결합되는 캡(101)을 구비하여 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트(100)를 구성할 수 있다.

또한 상기 캡(101)은 그 저면에 음향 트랜스듀서(200)를 결합하고, 수용매질(600)을 채운 커버(400) 내부가 밀봉될 수 있도록 커버(400)의 둘레와 커버(400)의 상부 내측간에 나사산 등으로 된 밀폐구조(700)를 구비하고, 커버(400)의 상부 바깥 둘레에 체결링이나 체결밴드 등으로 된 공지의 체결수단(401)을 조여 줌으로써 커버(400)의 내부가 밀폐되도록 할 수 있으며, 오링 등에 의한 밀폐도 가능하고, 비파괴 검사 대상구조물 표면의 상태 또는 비파괴 검사 대상구조물 표면과의 양호한 접촉상태를 확인할 수 있도록 비파괴 검사 대상구조물 표면 또는 비파괴 검사 대상구조물 표면과 커버(400)가 접촉되는 경계 부분을 촬영하는 영상장치가 상기 캡(101)에 고정될 수 있다.

아울러, 본 발명에서 수용매질(600)의 주입은 여러 형태의 방법으로 실시될 수 있으며, 예를 들면 상기 커버(400)의 개구부(403)를 폐쇄하는 캡(101)의 주입구(102)로 수용매질(600)을 주입하면 배출구(103)로 공기가 배출되고, 이와 같이 하여 커버(400) 내부에 수용매질(600)을 완전히 채운 다음 주입구(102)와 배출구(103)를 마개(104)로 폐쇄함으로써 조립이 완료될 수 있다.

이러한 본 발명에 의한 음향 트랜스듀서 유니트(100)는 도6과 도8로 보인 바와 같이, 커버(400)의 연질 부분을 비파괴 검사 대상 구조물의 표면에 접촉시킨 상태에서 전원을 인가하게 되면 상기 음향 트랜스듀서 유니트(100)가 연결된 제어회로부(500)가 작동되어 음향 트랜스듀서(200)에서 소정의 주파수와 파형으로 된 음향이 발진되고, 상기 음향이 수용매질(600)을 통해 비파괴 검사 대상 구조물의 표면에 접촉된 커버(400)에 전달되어 비파괴 검사 대상구조물의 표면에 탄성파를 가하게 되는 것이다.

즉, 본 발명은 전원의 인가와 동시에 도6으로 예시한 바와 같이, 제어회로부(500)가 작동하게 되는바, 상기 제어회로부(500)는 다음과 같이 구성된다. 상기 음향 트랜스듀서(200)에 인가되는 전력의 주파수 및 파형은 함수발생기(502)에 의하여 정하여 지며, 상기 함수발생기(502)는 조사 대상 구조물에 적합한 다양한 입력 신호가 디지털로 저장된 것으로서, 이중에 특정 조사 조건에 적합한 것이 호출되어 사용되는 형태이거나,

하드웨어 구성(함수발생기)에 의하여 특정 조사 조건에 적합하게 생성된 아날로그 형태로 된 것 등 다양한 형태의 것을 사용할 수 있는 것이다. 이러한 함수발생기(502)의 출력은 D/A 변환기(501)에 인가되고, 이에 따라 D/A 변환기(501)에서 소정의 주파수와 파형으로 변환된 아날로그 신호가 출력되며, 이러한 아날로그 출력이 전력증폭기(503)에서 충분한 전류, 전압으로 증폭된 후 프로젝터기능을 위하여 음향 트랜스듀서(200)에 공급된다. 이때 음향 트랜스듀서(200)에서 발진되는 파형을 도7에 예시하였으며, 이에서 함수발생기(502)의 출력값에 의하여 정하여 지는 바와 같이 도7에 도시된 이상적 입력 스펙트럼(ideal input spectrum)으로 발진 출력을 내게 된다.

그러므로 도7에 표현된 종래의 충격형 입력 스펙트럼(impact type input spectrum)과 대비되는 바와 달리 본 발명에 의한 음향 트랜스듀서(200)에서 출력시키는 관심대역 주파수의 진폭은 매우 일정하게 되는 것이어서 신뢰도 높은 데이터를 얻을 수 있게 되는 것이다.

이와 같이 프로젝터 기능을 하는 음향 트랜스듀서(200)에서 발진된 소정의 주파수와 파형으로 된 음향은 상기 수용매질(600)을 진동시키게 되고, 이러한 진동은 커버(400)에 가하여 지게 되며, 이에 따라 커버(400)는 유연질로 된 재질 자채의 특성으로 인하여 비파괴 검사 대상구조물 표면과 양호한 접촉상태를 이루어 이상적인 커플링상태를 이루게 되어 접촉공진주파수가 발생하지 않는 상태에서 충격력으로 변화되어 탄성파를 검사 대상구조물 표면에 가하게 되는 것이다.

이상과 같이 본 발명에서는 종래의 임팩트볼 등에 의한 충격형 음원들과는 달리 함수발생기(502)에 의한 안정적이고 균일한 주파수 대역 별 진폭을 유지하는 디지털 데이터를 D/A 변환기(501)로 공급하게 되고 이에 따라 전력증폭기(503)에서 음향 트랜스듀서(200)에 출력 전력의 주파수 및 진폭이 이상적인 형태로 안정되게 공급되므로 음향 트랜스듀서(200)에서 왜곡됨이 없는 이상적인 음향 출력을 발생시킬 수 있게 되는 것이다. 이러한 음향 출력은 수용매질(600)을 진동시키게 되고, 이러한 진동력은 커버(400)의 외부에 접촉된 검사 대상구조물의 표면으로 이상적인 특성을 지닌 탄성파를 전달하게 되는 기술적 특징을 가진다.

아울러, 본 발명에서 유연성 커버(400)는 액체를 안정하게 저장할 수 있으며, 거친 표면에 유연하게 변형하면서 접촉할 수 있도록 연질의 것으로 하여야 한다. 이러한 커버(400)의 대표적인 재질로는 실리콘 고무, 고무 라텍스 등의 화학적으로 안정되고 인성(Toughness)이 높은 소재와 두께로 제작하여 콘크리트 등에 반복적으로 접찰되더라도 수용매질(600)의 누설이 발생하지 않도록 제작되는 것이 바람직하며, 상기 커버(400)의 외측 표면에는 마찰에 의한 발열을 감소시키고 공기층 없이 접촉되도록 하여 접촉성을 향상시키는 알콜이 포함된 윤활층이 구비될 수 있다.

이와 같이 하여 본 발명은 검사 대상구조물의 표면이 거친 경우에도 연질의 커버(400)와 밀착상태를 제공하여 양호한 접촉상태(coupling)를 유지시켜 주는 것이며, 이에 따라 음향 트랜스듀서(200)가 프로젝터로서 발생시킨 음향 에너지가 탄성파로 변환된 후 검사 대상 구조물의 표면을 통과하여 내부로 진입할 수 있게 되는 것이다.

검사 대상 구조물에서 반사되어 오는 탄성파는 상기 표면과 밀착된 커버(400)를 통과하여 수용매질(600)을 진동시키므로 음향 에너지로 변환 된 후 리시버 기능을 하는 음향 트랜스듀서(200)에 감지되게 된다. 이와 같이 음향 트랜스듀서(200)에서 감지된 신호는 전치증폭기(504)에서 데이터 처리에 충분한 레벨로 증폭된 후 A/D 변환기(505)에서 디지털 데이터로 변환된 다음 데이터저장부(506)에 저장된다.

이에 따라, 본 발명은 상기한 과정을 반복함에 따라 많은 부위에 커버(400)가 접찰되면서 수용매질(600)을 진동시켜 음향 에너지(음향파)로 변환된 후 증폭된 신호는 A/D변환기(505)에서 입력되며, 이러한 디지털 데이터는 검사 대상 구조물의 균열 또는 캐비티의 유무 등에 따라 상이한 스펙트럼을 띄게 된다. 이러한 스펙트럼 데이터는 데이터저장부(506)의 메모리에 저장되는 바, 이러한 디지털 데이터는 자료 처리를 거쳐 구조물 결함 해석에 사용된다.

이러한 일련의 과정에서 본 발명은 상기한 바와 같이 검사 대상 구조물의 표면에 전달되는 탄성파의 주파수-진폭 특성을 매우 안정적으로 균일하게 유지시킬 수 있으므로 데이터의 신뢰성을 크게 향상시킬 수 있게 된다. 또한, 본 발명은 연질로 된 커버(400)를 검사 대상 구조물의 표면에 가볍게 접촉 또는 접촉된 상태로 슬라이딩 시키는 것만으로 도8로 보인 경우와 같이 불규칙한 검사 대상구조물의 표면에 이상적인 주파수-진폭 특성을 지닌 탄성파를 전달할 수 있게 되는 것이어서 별도의 평탄화 작업이 불필요하므로 검사의 작업 능률이 크게 향상된다.

아울러, 본 발명에서 커버(400) 내부에 충전되는 수용매질(600)로서는 음향 트랜스듀서(200)의 음향에너지를 진동에너지로 변환하여 검사 대상구조물의 표면에 밀착되는 유연질의 커버(400)에서 탄성파로 변환되도록 최적의 점도 범위를 유지할 필요가 있으며, 실제의 적용 실험 결과 동적 점성도(Kinematic Viscosity)가 40℃ 기준 1.4 ㎟/s∼3.0㎟/s의 것이 적합하여 이러한 동적 점성도 범위를 지닌 등유 등을 사용하는 것이 바람직하다.

이러한 동적 점성도 범위 보다 점도가 높으면 에너지 전달 효율이 저하되면서 음향-탄성파 변환 효율이 저하되므로 상기 동적 점성도 범위를 유지하는 것이 바람직함을 알 수 있었다.

또한, 본 발명에서는 대상 구조물의 소재, 두께 등을 감안하여 주파수와 진폭 그리고 파형을 변경시켜야 할 경우 함수발생기(502)를 사용함으로써 검사 대상구조물에 전달되는 탄성파의 주파수, 진폭, 파형 등을 최적화 할 수 있게 되는 것이다.

본 발명에서 음향 트랜스듀서(200)는 송신을 위한 프로젝터 기능과 수신을 위한 리시버 기능을 겸하는 것으로 사용할 수도 있고,

필요에 따라 송신과 수신을 분리된 모듈 형태로 제작한 음향 트랜스듀서(200)로 사용할 수도 있다.

아울러, 본 발명에서의 음향 트랜스듀서(200)는 수신을 위한 리시버를 수용매질(600)로 부터의 음압(音壓)을 검출하고 수용매질로 음압을 전달하기 위한 상기 음향 트랜스듀서(200)를 구성하는 소자는 압전 트랜스듀서로 할 수도 있고, 용량성 트랜스듀서를 사용할 수도 있다. 이러한 음향 트랜스듀서(200)는 검사 대상구조물의 공진특성을 충분히 커버할 수 있는 주파수특성과 민감도를 지녀야 하며, 또한 검사 대상 구조물 내부에 충분한 에너지를 전달하여 반발시킬 수 있는 수준이 되어야 함은 물론이다.

또한, 본 발명에서 음향 트랜스듀서(200)의 측방에는 다공성 재질로 된 스펀지 또는 균등 조직으로 된 소재를 사용하여 차음시키기 위한 흡음수단(300)을 구비할 수 있다.

이러한 흡음수단(300)은 수용매질(600)안에서 발생할 수 있는 음향반향(reverberation)과 공진(resonance)을 흡수하기 위한 것이다.

아울러, 본 발명에서는 프로젝터 기능과 리시버 기능을 겸한 음향 트랜스듀서(200)를 사용하는 경우 설정시간 동안 프로젝터 또는 리시버로서의 기능을 교호로 구현하기 위하여 어느 순간에는 함수발생기(502), D/A변환기, 전력증폭기(503)가 동작하도록 하여야 하고,

다음 순간에는 상기 함수발생기(502), D/A 변환기(501), 전력증폭기(503)의 동작이 중지됨과 아울러, 전치증폭기(504), A/D 변환기(505) 데이터저장부(506)가 작동되도록 하는 동작을 반복적으로 수행하여야 하므로 이러한 제어를 위한 마이크로콘트롤러(507)가 사용될 수 있으며, 기타 기능 향상을 위한 다양한 프로그램이 탑재된 하드웨어 구성 요소가 선택, 사용될 수 있음은 물론이다.

아울러, 본 발명은 도9 및 도10으로 보인 바와 같이, 검사 대상 구조물의 표면이 요입되어 있거나 돌출된 상태에서도 커버(400)가 대상구조물의 표면 형상에 따라 변형되면서 밀착되므로 도8의 평탄한 경우와 마찬가지로 수용매질(600)과 커버(400)에 의하여 음향 트랜스듀서(200)의 음향 에너지(음향파)가 탄성파로 변환되어 검사 대상 구조물의 표면에 탄성파를 가하게 되며, 검사 대상 구조물 내층에서 반사된 탄성파가 표면에 도달한 후 커버(400)와 수용매질(600)을 경유하여 음향 에너지(음향파)로 음향 트랜스듀서(200)에 가하여 지므로 검사 대상 구조물의 표면 상태에 영향을 받지 않고 비파괴 검사를 실시할 수 있게 되는 것이다.

이상에서, 본 발명에 대한 기술사상을 첨부도면과 함께 서술하였지만, 이는 본 발명의 가장 양호한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것이 아니고, 이 기술분야의 통상의 지식을 가진 자이면 누구나 본 발명의 기술사상의 범위를 이탈하지 않는 범위 내에서 치수 및 모양 그리고 구조 등의 다양한 변형 및 모방할 수 있음은 명백한 사실이며 이러한 변형 및 모방은 본 발명의 기술 사상의 범위에 포함된다.

100 : 트랜스듀서 유니트 101 : 캡 200 : 트랜스듀서
300 : 흡음수단 400 : 커버 401 : 체결수단
402 : 수용실 403 : 개구부 500 : 제어회로부
501 : D/A 변환기 502 : 함수발생기 503 : 전력증폭기
504 : 전치증폭기 505 : A/D변환기 506 : 데이터저장부
507 : 마이크로콘트롤러 600 : 수용매질 700 : 밀폐구조

Claims (6)

1. 상방에 개구부와 체결수단이 구비되고 내부에 음향 트랜스듀서를 수용하기 위한 수용실이 형성된 유연질로 된 포대상(包袋狀)의 커버와, 상기 커버 내부에 수용되는 수용매질과,
   상기 수용매질 속에서 상기 음향 트랜스듀서 주변에 설치되는 흡음수단과, 상기 개구부에 결합되는 캡을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트.
2. 제1항에 있어서,
   상기 수용매질은 커버를 경유한 음향에너지를 전달하기 위하여 동적 점성도(Kinematic Viscosity)가 40℃ 기준 1.4 ㎟/s∼3.0㎟/s의 것으로 됨을 특징으로 하는 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트.
3. 제1항에 있어서,
   상기 흡음수단은 음향 트랜스듀서의 수용실 내부에서 발생하는 음향반향과 공진을 흡수하기 위하여 다공질의 재질로 됨을 특징으로 하는 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트.
4. 제 1 항에 있어서,
   상기 음향 트랜스듀서에서 발생된 음향에너지가 수용매질을 통하여 검사 대상 구조물에 접찰된 커버에 전달된 후 진동을 일으켜 탄성파로 변환되어 구조물 표면에 전달되며, 구조물 내부에서 반향된 탄성파에 의하여 상기 커버가 진동을 일으켜 수용매질을 통하여 음향에너지로 음향 트랜스듀서에 전달되도록 상기 커버와 커버 내부의 수용매질이 음향에너지와 탄성파에너지의 변환기능을 수행하는 것임을 특징으로 하는 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트.
5. 제 4항에 있어서,
   상기 음향 트랜스듀서는 커버를 통하여 구조물 표면에 탄성파를 가하기 위하여 구조체의 비파괴검사에 적합한 주파수와 세력을 발생시키는 발진기 및 증폭부를 구비하여서 됨을 특징으로 하는 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트.
6. 제 1 항에 있어서,
   상기 수용매질로부터의 음압(音壓)을 검출하고 수용매질에 음압을 가하기 위한 상기 음향 트랜스듀서를 구성하는 소자는 압전 트랜스듀서 또는 용량성 트랜스듀서 중 어느 하나임을 특징으로 하는 구조물 표면과의 접촉이 편리한 비파괴 검사용 음향 트랜스듀서 유니트.

Images