KR20200035771A - Ultrasonic testing apparatus using inertia sensor - Google Patents

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Abstract

An ultrasonic inspection apparatus using an inertial sensor according to one embodiment includes: a probe which make ultrasonic waves enter into a pipe and receive the ultrasonic waves; the inertial sensor connected to the probe and measuring position information of the probe; a conversion device which converts the position information of the inertial sensor into a pulse signal and outputs the converted information; and an ultrasonic display device which receives the pulse signal from the conversion device, measures a moving distance of the probe by using the pulse signal, and includes the position information of the probe to display an ultrasonic signal inside the pipe.

Description

관성 센서를 이용하는 초음파 검사 장치{ULTRASONIC TESTING APPARATUS USING INERTIA SENSOR}Ultrasonic inspection device using inertial sensor {ULTRASONIC TESTING APPARATUS USING INERTIA SENSOR}

본 발명은 관성 센서를 이용하는 초음파 검사 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic inspection device using an inertial sensor.

일반적으로 배관에 대한 초음파 검사를 수행함에 있어 위치 정보를 획득하기 위해 광학식 엔코더를 사용한다. 광학식 엔코더를 이용하여 초음파 탐촉자의 이동거리 및 위치를 확인할 수 있다.In general, an optical encoder is used to obtain location information when performing ultrasonic inspection of a pipe. It is possible to check the moving distance and position of the ultrasonic probe using an optical encoder.

이러한 광학식 엔코더의 엔코더 휠(Wheel)은 검사 대상인 배관과 원활하게 접촉되어야 하므로, 일정한 접촉을 위한 스프링 장치 등의 복잡한 기계적 장치를 필요로 한다. 따라서, 제조 비용 및 부피가 커지게 된다.Since the encoder wheel of the optical encoder needs to be in smooth contact with the pipe under inspection, a complex mechanical device such as a spring device for constant contact is required. Therefore, manufacturing cost and volume become large.

또한, 배관과 광학식 엔코더 휠 사이에 미끄러짐이 발생하는 경우 초음파 검사에 측정 오차가 발생 수 있다.In addition, when slippage occurs between the pipe and the optical encoder wheel, measurement errors may occur in ultrasonic inspection.

본 실시예는 위치 정보를 획득하는 장치를 비접촉 방식을 사용하고 부피를 최소화하는 초음파 검사 장치에 관한 것이다. The present embodiment relates to an ultrasonic inspection device that uses a non-contact method for obtaining location information and minimizes volume.

일 실시예에 따른 초음파 검사 장치는 초음파를 배관으로 입사 및 수신하는 탐촉자, 상기 탐촉자에 연결되어 상기 탐촉자의 위치 정보를 측정하는 관성 센서, 상기 관성 센서의 위치 정보를 펄스 신호로 변환하여 출력하는 변환 장치, 그리고 상기 변환 장치에서 상기 펄스 신호를 수신하며, 상기 펄스 신호를 이용하여 상기 탐촉자의 이동 거리를 측정하고 상기 배관 내부의 상기 탐촉자의 위치 정보를 포함하여 초음파 신호를 표시하는 초음파 표시 장치를 포함한다.The ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment includes a transducer that receives and receives ultrasonic waves through a pipe, an inertial sensor connected to the transducer to measure position information of the probe, and converts and outputs position information of the inertial sensor into a pulse signal A device, and an ultrasonic display device that receives the pulse signal from the conversion device, measures the moving distance of the probe using the pulse signal, and displays an ultrasonic signal including position information of the probe inside the pipe do.

상기 탐촉자는 상기 배관의 표면과 접촉할 수 있다.The probe may contact the surface of the pipe.

상기 관성 센서는 상기 탐촉자와 함께 회전할 수 있다.The inertial sensor can rotate with the probe.

상기 변환 장치는 상기 펄스 신호의 주기를 설정하는 펄스 신호 주기 설정부, 상기 관성 센서의 원주 방향 위치를 계산하는 관성 센서 위치 계산부, 그리고 상기 탐촉자의 이동에 따라 연속적으로 상기 펄스 신호를 출력하는 펄스 신호 출력부를 포함할 수 있다.The conversion device is a pulse signal period setting unit for setting the period of the pulse signal, an inertial sensor position calculation unit for calculating the circumferential position of the inertial sensor, and a pulse for continuously outputting the pulse signal according to the movement of the probe It may include a signal output.

상기 펄스 신호 출력부는 90도의 위상차를 가지는 한 쌍의 펄스 신호를 생성하고 이를 비교하여 상기 관성 센서의 이동 거리 및 정방향 또는 역방향 회전 여부를 판단할 수 있다.The pulse signal output unit may generate a pair of pulse signals having a phase difference of 90 degrees and compare them to determine whether the moving distance of the inertial sensor and the forward or reverse rotation.

일 실시예에 따르면, 광학식 엔코더를 사용하지 않고 관성 센서를 이용하여 초음파 검사를 진행하므로, 초음파 검사 장치의 부피를 최소화할 수 있다.According to an embodiment, since the ultrasonic inspection is performed using an inertial sensor without using an optical encoder, the volume of the ultrasonic inspection device can be minimized.

또한, 광학식 엔코더 대신에 관성 센서를 사용하고 펄스 신호를 생성하는 변환 장치를 이용하여 광학식 엔코더와 동일한 신호를 발생함으로써, 종래의 초음파 표시 장치와 호환이 가능하다. In addition, by using an inertial sensor instead of an optical encoder and generating a signal identical to that of an optical encoder using a conversion device that generates a pulse signal, it is compatible with a conventional ultrasonic display device.

또한, 관성 센서는 배관과 접촉하지 않고 초음파 검사를 진행하므로 광학식 엔코더의 미끄러짐 문제를 해결할 수 있다.In addition, since the inertial sensor performs ultrasonic inspection without contact with the pipe, it is possible to solve the sliding problem of the optical encoder.

도 1은 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 개략적인 도면이다.
도 2는 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 관성 센서의 원주 방향 위치에 따른 관성 센서의 출력값을 설명한 도면이다.
도 3은 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 변환 장치를 구체적으로 나타낸 도면이다.
도 4는 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 관성 센서의 위치 정보를 변환 장치를 이용하여 펄스 신호로 출력하는 방법을 설명한 도면이다.
도 5는 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 변환 장치에서 탐촉자의 연속적인 위치 이동에 따라 2도 주기로 출력한 펄스 신호 A 및 B를 나타낸 그래프이다.
도 6은 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 변환 장치에서 탐촉자의 연속적인 위치 이동에 따라 3도 주기로 출력한 펄스 신호 A 및 B를 나타낸 그래프이다.1 is a schematic diagram of an ultrasound inspection apparatus according to an embodiment.
2 is a view illustrating an output value of an inertial sensor according to a circumferential position of an inertial sensor of an ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment.
3 is a view specifically showing a conversion device of an ultrasound inspection apparatus according to an embodiment.
4 is a view for explaining a method of outputting the position information of the inertial sensor of the ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment as a pulse signal using a conversion device.
FIG. 5 is a graph showing pulse signals A and B output at 2-degree cycles according to a continuous movement of a position of a transducer in a conversion device of an ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment.
6 is a graph showing pulse signals A and B output at a 3 degree cycle according to a continuous movement of a position of a transducer in a conversion device of an ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment.

이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings so that those skilled in the art to which the present invention pertains can easily practice. The present invention can be implemented in many different forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다.In order to clearly describe the present invention, parts irrelevant to the description are omitted, and the same reference numerals are assigned to the same or similar elements throughout the specification.

또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.In addition, since the size and thickness of each component shown in the drawings are arbitrarily shown for convenience of description, the present invention is not necessarily limited to what is illustrated.

도 1은 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 개략적인 도면이다.1 is a schematic diagram of an ultrasound inspection apparatus according to an embodiment.

도 1에 도시한 바와 같이, 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치는 프레임(10), 탐촉자(20), 관성 센서(30), 변환 장치(40), 그리고 초음파 표시 장치(50)를 포함한다.As shown in FIG. 1, an ultrasound inspection apparatus according to an embodiment includes a frame 10, a probe 20, an inertial sensor 30, a conversion device 40, and an ultrasonic display device 50.

프레임(10)은 원통 형상을 가져 배관(100)의 둘레를 감쌀 수 있다. 본 실시예에서는 프레임(10)에 탐촉자(20)가 연결되어 있으나, 반드시 이에 한정되는 것은 아니며 탐촉자(20)가 직접 배관(100)에 연결되는 구조도 가능하다. The frame 10 may have a cylindrical shape to surround the circumference of the pipe 100. In this embodiment, although the probe 20 is connected to the frame 10, it is not necessarily limited to this, and a structure in which the probe 20 is directly connected to the pipe 100 is also possible.

탐촉자(20)는 프레임(10)에 설치될 수 있다. 그리고, 탐촉자(20)는 배관(100)의 표면과 접촉하여 초음파를 배관(100)으로 입사하고, 배관(100) 내부의 결점에서 반사된 초음파를 수신할 수 있다. 이러한 탐촉자(20)는 배관(100)의 모든 영역을 측정하기 위해 배관(100)의 둘레를 따라 회전할 수 있다. The probe 20 may be installed on the frame 10. Then, the probe 20 may come into contact with the surface of the pipe 100 to enter ultrasonic waves into the pipe 100, and receive ultrasonic waves reflected from defects inside the pipe 100. The probe 20 may rotate along the circumference of the pipe 100 to measure all areas of the pipe 100.

관성 센서(30)는 탐촉자(20)와 함께 회전할 수 있다. 이를 위해 관성 센서(30)는 탐촉자(20) 또는 프레임(10)에 부착되어 연결될 수 있다. 따라서, 관성 센서(30)의 정보를 이용하여 변환 장치(40)는 탐촉자(20)의 위치 정보를 측정할 수 있다. The inertial sensor 30 may rotate with the probe 20. To this end, the inertial sensor 30 may be attached to the probe 20 or the frame 10 and connected. Therefore, the conversion device 40 can measure the position information of the probe 20 using the information of the inertial sensor 30.

도 2는 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 관성 센서의 원주 방향 위치에 따른 관성 센서의 출력값을 설명한 도면이다.2 is a view illustrating an output value of an inertial sensor according to a circumferential position of an inertial sensor of an ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment.

도 2에 도시한 바와 같이, 배관(100)의 축방향을 Y축으로 하고 배관의 두께 방향(표면에 수직인) 축을 Z축, 원주 방향 축을 X 축이라고 정의할 때, 관성 센서(30)가 0도에서 360도 까지 회전하는 경우, 원주 방향 위치(θ)에 따라 관성 센서(30)의 Z축과 X축의 출력값이 표시된다. 2, when the axial direction of the pipe 100 is defined as the Y axis, and the axis of the pipe thickness direction (perpendicular to the surface) is defined as the Z axis and the circumferential axis as the X axis, the inertial sensor 30 When rotating from 0 to 360 degrees, the output values of the Z axis and the X axis of the inertial sensor 30 are displayed according to the circumferential position θ.

관성 센서(30)의 원주 방향의 위치 각도(θ)는 이 두 축의 출력값으로부터 역으로 계산하여 구할 수 있고, 관성 센서(30)와 탐촉자(20)의 위치 차이를 통해 탐촉자(20)의 위치도 구할 수 있다. The position angle θ in the circumferential direction of the inertial sensor 30 can be obtained by calculating inversely from the output values of these two axes, and the positional view of the probe 20 through the position difference between the inertial sensor 30 and the probe 20 I can get it.

변환 장치(40)는 관성 센서(30)의 위치 정보를 계산하고 관성 센서(30)의 회전에 따른 이동량을 연속적인 펄스 신호로 변환할 수 있다. The conversion device 40 may calculate position information of the inertial sensor 30 and convert the amount of movement according to the rotation of the inertial sensor 30 into a continuous pulse signal.

도 3은 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 변환 장치를 구체적으로 나타낸 도면이다.3 is a view specifically showing a conversion device of an ultrasound inspection apparatus according to an embodiment.

도 3에 도시한 바와 같이, 변환 장치(40)는 펄스 신호 주기 설정부(41), 관성 센서 위치 계산부(42), 그리고 펄스 신호 출력부(43)를 포함할 수 있다. As shown in FIG. 3, the conversion device 40 may include a pulse signal period setting unit 41, an inertial sensor position calculating unit 42, and a pulse signal output unit 43.

펄스 신호 주기 설정부(41)는 각도로 펄스 신호의 주기(T)를 설정한다. 펄스 신호의 주기가 작을 수록 분해능이 향상되므로, 보다 정교한 초음파 검사가 가능하다.The pulse signal period setting unit 41 sets the period T of the pulse signal at an angle. The smaller the period of the pulse signal, the higher the resolution, so more sophisticated ultrasonic inspection is possible.

관성 센서 위치 계산부(42)는 관성 센서(30)에서 출력된 X축과 Z축의 출력값을 이용하여 관성 센서(30)의 원주 방향의 위치 각도(θ)를 계산한다. The inertial sensor position calculator 42 calculates the position angle θ in the circumferential direction of the inertial sensor 30 using the output values of the X and Z axes output from the inertial sensor 30.

펄스 신호 출력부(43)는 한 쌍의 펄스 신호(A, B)를 출력할 수 있다. The pulse signal output unit 43 may output a pair of pulse signals A and B.

도 4는 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 관성 센서의 위치 정보를 변환 장치를 이용하여 탐촉자의 연속적인 위치 이동에 따라 펄스 신호로 출력하는 방법을 설명한 도면이다.4 is a view for explaining a method of outputting the position information of the inertial sensor of the ultrasonic inspection apparatus according to an embodiment as a pulse signal according to the continuous movement of the probe using a conversion device.

도 4에 도시한 바와 같이, 우선 펄스 신호 주기 설정부(41)에서, 펄스 신호의 주기(T)를 설정한다(S10). 그리고, 관성 센서 위치 계산부(42)에서, 관성 센서(30)에서 출력된 X축과 Z축의 출력값을 이용하여 이용하여 관성 센서(30)의 원주 방향 위치(θ)를 계산한다(S20). 그리고, 펄스 신호 출력부(43)에서, 연속적으로 관성 센서(30)의 회전에 따른 원주 방향 위치(θ)를 계산하고 주기(T)에 따라 한 쌍의 펄스 신호(A, B)를 출력한다(S30).4, first, the pulse signal period setting unit 41 sets the period T of the pulse signal (S10). Then, the inertial sensor position calculator 42 calculates the circumferential position θ of the inertial sensor 30 using the output values of the X and Z axes output from the inertial sensor 30 (S20). Then, the pulse signal output unit 43 continuously calculates the circumferential position θ according to the rotation of the inertial sensor 30 and outputs a pair of pulse signals A and B according to the period T. (S30).

이 때, 펄스 신호(A)는 회전 각도/주기의 소수점 이하값(R1)을 계산하고, R1이 0.5보다 크거나 같은 경우에는 1, R1이 0.5보다 작은 경우에는 0으로 계산하여 출력한다. 여기에서 출력되는 0과 1은 디지털 출력에 해당하며, 초음파 표시 장치(50)에서 사용하는 전압 레벨에 맞추어 출력한다. 만약 초음파 표시 장치(50)에서 디지털 출력 0과 1을 각각 0V 및 5V 전압을 사용한다면 이에 맞춰서 전압을 출력한다. At this time, the pulse signal A calculates the decimal point value R1 of the rotation angle / period and calculates and outputs 1 when R1 is greater than or equal to 0.5 and 0 when R1 is less than 0.5. The outputs 0 and 1 correspond to digital outputs and output according to the voltage level used by the ultrasonic display device 50. If the digital outputs 0 and 1 of the ultrasonic display device 50 use voltages of 0 V and 5 V, respectively, the voltage is output accordingly.

그리고, 펄스 신호(B)는 (회전 각도-주기/4)/주기의 소수점 이하값(R2)을 계산하고, R2가 0.5보다 크거나 같은 경우에는 1, R2가 0.5보다 작은 경우에는 0으로 계산하여 출력한다. 여기에서 출력되는 0과 1은 디지털 출력에 해당하며, 초음파 표시 장치(50)에서 사용하는 전압 레벨에 맞추어 출력한다. 만약 초음파 표시 장치(50)에서 디지털 출력 0과 1을 각각 0V 및 5V 전압을 사용한다면 이에 맞춰서 전압을 출력한다.Then, the pulse signal B calculates (R2) of (rotation angle-period / 4) / period decimal point, 1 when R2 is greater than or equal to 0.5, and 0 when R2 is less than 0.5. And output. The outputs 0 and 1 correspond to digital outputs and output according to the voltage level used by the ultrasonic display device 50. If the digital outputs 0 and 1 of the ultrasonic display device 50 use voltages of 0 V and 5 V, respectively, the voltage is output accordingly.

이와 같은 방식으로 통해 90도의 위상차를 가지는 한 쌍의 펄스 신호(A, B)를 출력할 수 있다. In this way, a pair of pulse signals A and B having a phase difference of 90 degrees can be output.

도 5는 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 변환 장치에서 탐촉자의 연속적인 위치 이동에 따라 2도 주기로 출력한 펄스 신호 A 및 B를 나타낸 그래프이고, 도 6은 일 실시예에 따른 초음파 검사 장치의 변환 장치에서 탐촉자의 연속적인 위치 이동에 따라 3도 주기로 출력한 펄스 신호 A 및 B를 나타낸 그래프이다.FIG. 5 is a graph showing pulse signals A and B output at a two-degree cycle according to continuous movement of the probe in the conversion device of the ultrasound inspection apparatus according to an embodiment, and FIG. 6 is a view of the ultrasound inspection apparatus according to an embodiment It is a graph showing the pulse signals A and B output by a 3-degree cycle according to the continuous position movement of the transducer in the converter.

도 5 및 도 6에 도시한 바와 같이, 펄스 신호 A 및 B의 펄스 개수를 통해 회전 이동 거리를 알 수 있으며, 90도의 위상차를 가지는 펄스 신호 A와 펄스 신호 B간의 비교를 통해 관성 센서(30)가 정방향 회전하는 지 역방향 회전하는 지를 알 수 있다. 5 and 6, the rotational movement distance can be known through the number of pulses of the pulse signals A and B, and the inertial sensor 30 through comparison between the pulse signal A and the pulse signal B having a phase difference of 90 degrees It can be seen whether is rotated forward or reverse.

또한, 주기를 2도로 설정한 경우가 주기를 3도로 설정한 경우에 비해 펄스 개수가 많으므로, 주기를 작게 설정함으로써 보다 세밀하게 초음파 검사를 진행할 수 있음을 알 수 있다. In addition, it can be seen that when the period is set to 2 degrees, the number of pulses is larger than when the period is set to 3 degrees, so that the ultrasonic examination can be performed in more detail by setting the period to be small.

이러한 펄스 신호 A 및 B는 초음파 표시 장치(50)로 전달된다. 초음파 표시 장치(50)는 펄스 신호 A 및 B를 이용하여 탐촉자(20)의 이동거리를 계산하고, 이를 통해 탐촉자(20)의 위치 정보를 포함하여 초음파 신호를 표시할 수 있다. The pulse signals A and B are transmitted to the ultrasonic display device 50. The ultrasonic display device 50 may calculate the moving distance of the probe 20 using the pulse signals A and B, and through this, display the ultrasonic signal including the location information of the probe 20.

이와 같이, 본 발명의 일실시예는 관성 센서(30)를 이용하여 배관(100)의 검사 위치의 위치 정보를 펄스 신호로 변환시켜 초음파 표시 장치(50)로 전달하여 초음파 검사를 가능하게 한다.As described above, according to an embodiment of the present invention, the position information of the inspection position of the pipe 100 is converted into a pulse signal using the inertial sensor 30 and transmitted to the ultrasonic display device 50 to enable ultrasonic inspection.

또한, 본 발명의 일실시예는 광학식 엔코더를 사용하지 않고 관성 센서(30)를 이용하여 초음파 검사를 진행하므로, 초음파 검사 장치의 부피를 최소화할 수 있다.In addition, since an embodiment of the present invention performs ultrasonic inspection using the inertial sensor 30 without using an optical encoder, the volume of the ultrasonic inspection device can be minimized.

또한, 광학식 엔코더 대신에 관성 센서(30) 및 변환 장치(40)를 이용하여 광학식 엔코더와 동일한 신호를 발생함으로써, 종래의 초음파 표시 장치와 호환이 가능하다. In addition, by using the inertial sensor 30 and the conversion device 40 instead of the optical encoder to generate the same signal as the optical encoder, it is possible to be compatible with a conventional ultrasonic display device.

또한, 관성 센서(30)는 배관(100)과 접촉하지 않고 초음파 검사를 진행하므로 기존 광학식 엔코더 휠의 미끄러짐 문제를 해결할 수 있다.In addition, since the inertial sensor 30 performs ultrasonic inspection without contacting the pipe 100, it is possible to solve the sliding problem of the existing optical encoder wheel.

본 개시를 앞서 기재한 바에 따라 바람직한 실시예를 통해 설명하였지만, 본 발명은 이에 한정되지 않으며 다음에 기재하는 특허청구범위의 범위를 벗어나지 않는 한, 다양한 수정 및 변형이 가능하다는 것을 본 발명이 속하는 기술 분야에 종사하는 자들은 쉽게 이해할 것이다.Although the present disclosure has been described through preferred embodiments as described above, the present invention is not limited thereto, and various modifications and variations are possible without departing from the scope of the claims described below. Those in the field will readily understand.

10: 프레임 20: 탐촉자
30: 관성 센서 40: 변환 장치
50: 초음파 표시 장치10: frame 20: probe
30: inertial sensor 40: converter
50: ultrasonic display device

Claims (6)

초음파를 배관으로 입사 및 수신하는 탐촉자,
상기 탐촉자에 연결되어 상기 탐촉자의 위치 정보를 측정하는 관성 센서,
상기 관성 센서의 위치 정보를 펄스 신호로 변환하여 출력하는 변환 장치, 그리고
상기 변환 장치에서 상기 펄스 신호를 수신하며, 상기 펄스 신호를 이용하여 상기 탐촉자의 이동 거리를 측정하고 상기 탐촉자의 위치 정보를 포함하여 상기 배관 내부의 초음파 신호를 표시하는 초음파 표시 장치
를 포함하는 관성 센서를 이용하는 초음파 검사 장치A probe that receives and receives ultrasonic waves through the pipe,
Inertial sensor connected to the probe to measure the position information of the probe,
A conversion device that converts and outputs position information of the inertial sensor into a pulse signal, and
An ultrasonic display device that receives the pulse signal from the conversion device, measures the moving distance of the probe using the pulse signal, and displays the ultrasonic signal inside the pipe including location information of the probe
Ultrasonic inspection device using an inertial sensor comprising 제1항에서,
상기 탐촉자는 상기 배관의 표면과 접촉하는 관성 센서를 이용하는 초음파 검사 장치.In claim 1,
The probe is an ultrasonic inspection device using an inertial sensor in contact with the surface of the pipe. 제2항에서,
상기 관성 센서는 상기 탐촉자와 함께 회전하는 관성 센서를 이용하는 초음파 검사 장치.In claim 2,
The inertial sensor is an ultrasonic inspection device using an inertial sensor that rotates with the probe. 제2항에서,
상기 변환 장치는
상기 펄스 신호의 주기를 설정하는 펄스 신호 주기 설정부,
상기 관성 센서의 원주 방향 위치를 계산하는 관성 센서 위치 계산부, 그리고 탐촉자의 이동에 따라 연속적으로 상기 펄스 신호를 출력하는 펄스 신호 출력부를 포함하는 관성 센서를 이용하는 초음파 검사 장치.In claim 2,
The conversion device
Pulse signal period setting unit for setting the period of the pulse signal,
An ultrasonic inspection device using an inertial sensor comprising an inertial sensor position calculating unit for calculating a circumferential position of the inertial sensor, and a pulse signal output unit continuously outputting the pulse signal according to the movement of the probe. 제4항에서,
상기 펄스 신호 출력부는 90도의 위상차를 가지는 한 쌍의 펄스 신호를 생성하고, 이를 비교하여 상기 관성 센서의 이동 거리 및 정방향 또는 역방향 회전 여부를 판단하는 관성 센서를 이용하는 초음파 검사 장치.In claim 4,
The pulse signal output unit generates a pair of pulse signals having a phase difference of 90 degrees, and compares them to the ultrasonic inspection device using an inertial sensor to determine whether the moving distance and forward or reverse rotation of the inertial sensor. 제1항에서,
상기 배관을 둘러싸는 프레임을 더 포함하고,
상기 탐촉자는 상기 프레임에 연결되는 관성 센서를 이용하는 초음파 검사 장치.In claim 1,
Further comprising a frame surrounding the pipe,
The probe is an ultrasonic inspection device using an inertial sensor connected to the frame.
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Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030049650A (en) * 2001-12-17 2003-06-25 박찬국 Measurement system of moving distance using inertial sensors and method thereof
KR20090008796A (en) * 2007-07-19 2009-01-22 수자원기술 주식회사 An apparatus for acquiring 3-dimensional geomatical information of underground pipes
US20100228506A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-09 Motzer William P Non-destructive inspection apparatus
KR20160101081A (en) * 2013-12-17 2016-08-24 온타리오 파워제너레이션 인코퍼레이티드 Improved ultrasound inspection
KR20170128918A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 경희대학교 산학협력단 System and method for localization of an inpipe moving body

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20030049650A (en) * 2001-12-17 2003-06-25 박찬국 Measurement system of moving distance using inertial sensors and method thereof
KR20090008796A (en) * 2007-07-19 2009-01-22 수자원기술 주식회사 An apparatus for acquiring 3-dimensional geomatical information of underground pipes
US20100228506A1 (en) * 2009-03-09 2010-09-09 Motzer William P Non-destructive inspection apparatus
KR20160101081A (en) * 2013-12-17 2016-08-24 온타리오 파워제너레이션 인코퍼레이티드 Improved ultrasound inspection
KR20170128918A (en) * 2016-05-16 2017-11-24 경희대학교 산학협력단 System and method for localization of an inpipe moving body

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