KR20200064960A - 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스와 이의 제조장치 및 제조방법 - Google Patents

교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스와 이의 제조장치 및 제조방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 전열관의 검사를 위한 결함탐상장치에서 센서와 전열관의 내주면 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 센터링 디바이스가 교체 가능하도록 형성된 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
본 발명의 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 제조장치는 탄소섬유복합재를 외주면에 권취할 수 있도록 소정직경의 원통형상으로 형성되는 섬유복합재 권취부와, 상기 섬유복합재 권취부의 일측 단부에 형성되며, 상기 섬유복합재 권취부보다 상대적으로 큰 외경을 갖는 제1 몰딩커버를 포함하는 제1 몰드와, 상기 섬유복합재 권취부의 타측 단부에 체결될 수 있도록 상기 섬유복합재 권취부의 타측 단부가 인입될 수 있는 체결부와, 상기 체결부의 단부에 형성되는 제2 몰딩커버를 포함하는 제2 몰드와, 상기 제1 몰딩커버와 제2 몰딩커버의 사이에서 상기 섬유복합재 권취부를 감싸 소정의 캐비티를 형성할 수 있도록 중공원통형상이며, 일측에 내부로 에폭시 수지를 주입할 수 있는 수지주입홀이 형성된 제3 몰드를 포함한다.

Description

교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스와 이의 제조장치 및 제조방법 {Replaceable centering device and manufacturing apparatus and method of manufacturing the same}
본 발명은 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스와 이의 제조장치 및 제조방법에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 전열관의 검사를 위한 결함탐상장치에서 센서와 전열관의 내주면 사이의 거리를 일정하게 유지하기 위한 센터링 디바이스가 교체 가능하도록 형성된 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 및 이의 제조방법에 관한 것이다.
전열관은 얇은 금속벽을 경계로 고온 및 저온 매질이 유동함으로써 열에너지를 전달하는 목적으로 사용된다. 이때 고온, 고압, 이물질, 매질의 유동 및 화학 반응에 의하여 전열관의 금속벽에 균열, 부식결함 또는 마모가 발생할 수 있다.
이러한 전열관은 일반적으로 소구경이면서 다발로 이루어져 있으므로 결함탐상장치를 전열관의 외부에서 접근하여 검사하기 곤란하다. 따라서, 전열관의 내부로부터 결함탐상장치를 삽입하여 검사하는 것이 일반적이다.
한편, 전열관의 부식 및 마모는 전열관의 두께가 일정 부분 남아 있기 때문에 허용치 이하인 경우에는 다음 검사 주기까지 사용할 수 있다. 그러나 전열관의 피로 균열의 경우에는 교체 등의 정비를 수행해야 한다. 따라서, 전열관의 부식, 마모 및 피로 균열을 정확하게 판정하기 위해 정량적으로 평가해야 할 필요가 있다.
이를 해결하기 위한 종래 기술로서, 보빈형 코일이나 환형 배열 자기센서 또는 원통형 배열 자기센서를 이용한 전열관 비파괴검사법이 개발되었다.
전열관의 소재가 강자성체인 경우에는 측정하고자 하는 상기 전열관의 측정영역을 자화시키고, 결함 주변에서 발생하는 누설자속의 분포를 측정함으로써 결함을 검출하고 평가하는 방법이 일반적이다.
도 1은 종래의 누설자속 탐상시스템을 이용한 비파괴검사 방법에 대한 개념도이다.
도 1을 참조하면, 검사 대상인 소구경 전열관의 내부에 삽입할 수 있도록 결함탐상장치의 외경은 전열관의 내경보다 작도록 구비된다.
결함탐상장치의 내부에는 상기 전열관에 자기장을 인가하여 자화시키기 위한 자석이 내장되어 있으며, 결함으로부터 누설되는 자속을 측정하기 위한 자기센서(30)가 환형으로 배열되어 있다.
한편, 전열관의 소재가 상자성체 금속의 전열관 검사를 위하여 와전류 탐상을 적용하는 경우에는, 측정하고자 하는 전열관의 측정영역에 유도전류를 발생시키고, 결함 주변에서 발생하는 와전류의 분포를 측정함으로써 결함을 검출하고 평가하는 방법이 일반적이다.
도 2는 종래의 와전류 탐상시스템을 이용한 비파괴검사 방법에 대한 개념도이다.
도 2를 참조하면, 소구경 배관인 전열관의 내부에 삽입할 수 있도록 결함탐상장치의 외경은 전열관의 내경보다 작으며, 결함탐상장치의 내부에는 전열관에 유도전류를 발생시키기 위한 코일이 내장된다. 아울러 결함으로부터 왜곡되는 와전류에 기인한 자속밀도의 분포를 측정하기 위한 자기센서가 환형으로 배열되어 있다.
이와 다른 방법으로서 국부적인 자화를 가지는 상자성체 금속, 또는 강자성체 재질의 전열관 검사를 위하여 와전류 탐상을 적용하는 경우에는, 투자율이 높아서 시험편의 내부까지 와전류가 침투하기 곤란하기 때문에 부분적으로 자기 포화시킨 후 와전류 탐상을 수행한다.
도 3은 이러한 종래의 부분포화식 와전류탐상시스템을 이용한 비파괴검사 방법에 대한 개념도이다.
도 3을 참조하면, 결함탐상장치의 내부에는 전열관에 자기장을 인가하여 자화시키기 위한 자석이 내장되어 있으며, 자화된 영역에 교류전류를 인가하기 위한 와전류탐상용 코일이 각각의 자극의 중심부에 구비되어 있다.
상기 자석에 의하여 상기 시험편을 자화시키면 시험편의 투자율이 0에 가깝게 되어서 상자성체 금속의 성질을 가진다. 이때, 상기 코일에 교류전류를 인가하면, 부분포화 와전류탐상을 적용할 수 있다.
한편, 자속밀도의 세기는 Biot-Savart 법칙에 의하여 센서와의 거리(리프트오프)의 제곱에 반비례하기 때문에 상술한 종래 기술들에 의한 센서 배열은 상기 전열관과 센서들이 일정한 거리(리프트오프)를 유지해야만, 결함 유무 및 크기에 따른 정확한 평가를 내릴 수 있다.
그래서 리프트오프의 유지를 위해 결함탐상장치에는 통상 센터링 디바이스가 마련되어 있는데, 이러한 센터링 디바이스가 마모되면 센터링 디바이스를 교체하기 위해 전원을 공급하는 전원선과 신호를 전송하는 신호선을 절단해야만 하는 구조이므로 지금까지는 센터링 디바이스가 마모되었을 때 교체하지 않고 센서 프로브를 폐기처분했었다.
한국등록특허 제10-1796159호 : 자성이물질 제거가 용이한 결함탐상장치
본 발명은 상기 문제점을 해결하기 위해 창출된 것으로, 탄소섬유 강화 플라스틱을 이용해 전열관의 부식이나 마모 또는 피로 균열을 검사하는 결함탐상장치의 센서가 전열관으로부터 일정한 거리를 유지하게 하는 센터링 디바이스를 제조함으로, 물성이 우수하고, 마모 발생 시 교체할 수 있도록 된 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스와 이의 제조장치 및 제조방법을 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스는 배관의 내부로 삽입되어 배관의 결함을 탐지하는 결함탐상장치의 센서프로브에 장착되는 것으로, 상기 센서프로브의 외주면을 감싸도록 결합되는 센서결합부와, 상기 센서결합부로부터 상기 배관의 내주면을 향해 방사상의 방향으로 확장되어 상기 배관의 내주면과 접촉함으로써 상기 센서프로브가 상기 배관과 일정 간격을 유지하도록 하는 간격유지부를 포함하되, 상기 간격유지부는 상기 센서프로브의 길이방향을 따라 연장되고 원주방향을 따라 상호 이격된 복수개의 절개선이 형성되어 있다.
상기 간격유지부는 상기 절개선의 단부에 상기 절개선의 폭보다 상대적으로 크게 형성되며 원형으로 타공되어 상기 절개선의 연장을 차단하는 크랙스토퍼(Crack stopper)가 형성되는 것이 바람직하다.
상기 센서결합부 및 간격유지부는 탄소섬유강화플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastic, CFRP)로 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 제조장치는 탄소섬유복합재를 외주면에 권취할 수 있도록 소정직경의 원통형상으로 형성되는 섬유복합재 권취부와, 상기 섬유복합재 권취부의 일측 단부에 형성되며, 상기 섬유복합재 권취부보다 상대적으로 큰 외경을 갖는 제1 몰딩커버를 포함하는 제1 몰드와, 상기 섬유복합재 권취부의 타측 단부에 체결될 수 있도록 상기 섬유복합재 권취부의 타측 단부가 인입될 수 있는 체결부와, 상기 체결부의 단부에 형성되는 제2 몰딩커버를 포함하는 제2 몰드와, 상기 제1 몰딩커버와 제2 몰딩커버의 사이에서 상기 섬유복합재 권취부를 감싸 소정의 캐비티를 형성할 수 있도록 중공원통형상이며, 일측에 내부로 에폭시 수지를 주입할 수 있는 수지주입홀이 형성된 제3 몰드를 포함한다.
상기 제1 몰딩커버와 섬유복합재 권취부의 사이에는 상기 섬유복합재 권취부의 외경보다 상대적으로 큰 직경의 제1 확장부가 형성되어 있으며, 상기 제1 확장부와 섬유복합재 권취부의 사이에는 상기 제1 확장부로부터 섬유복합재 권취부를 향해 연장될수록 외경이 점점 작아지는 제1 테이퍼부가 형성되어 있으며, 상기 체결부도 상기 섬유복합재 권취부와 연결되는 일측 단부로부터 제2 몰딩커버를 향해 연장될수록 외경이 점점 커지는 제2 테이퍼부와, 제2 테이퍼부의 단부와 제2 몰딩커버를 연결하며 상기 제1 확장부에 대응하는 제2 확장부를 포함하는 것이 바람직하다.
상기 제1 몰딩커버 및 제2 몰딩커버에는 에폭시수지가 배출될 수 있는 수지배출홀이 형성되어 있고, 상기 수지배출홀을 연결하는 이동홈이 원주방향을 따라 연장되도록 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명의 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스의 제조방법에 따르면 탄소섬유복합재로 된 프리프레그의 단부에 길이방향을 따라 소정간격 이격되고 폭방향을 따라 가장자리로부터 내측으로 소정길이 연장되는 절개홈을 형성하는 프리프레그 준비단계와, 상기 프리프레그를 상기 청구항 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 섬유복합재 권취부에 권취하는 섬유복합재권취단계와, 상기 섬유복합재 권취부에 프리프레그가 권취된 상태에서 상기 제1 몰드와 제2 몰드 및 제3 몰드를 결합하는 몰드결합단계와, 상기 제3 몰드의 수지주입홀을 통해 에폭시 수지를 제3 몰드의 내부로 주입하는 수지주입단계와, 상기 에폭시 수지가 상기 프리프레그에 함침되면 가열하여 경화시키는 가열경화단계와, 가열 경화 후 상기 제1 내지 제3 몰드를 분리하고 제품을 취출하는 취출단계를 포함한다.
상기 프리프레그 준비단계에서는 상기 절개홈의 형성 후 절개홈의 단부에 원형의 크랙스토퍼(Crack stopper)를 더 형성하는 것이 바람직하다.
그리고 상기 수지주입단계 후 상기 제3 몰드의 내부로 유입된 에폭시 수지 중 함침되지 않은 에폭시 수지를 상기 제1 내지 제3 몰드의 외측으로 인출하는 수지인출단계를 더 구비하는 것이 바람직하다.
상기 프리프레그에 형성되는 절개홈은 상기 프리프레그의 양측 가장자리에 각각 형성되며, 상기 취출단계 후 취출된 제품을 절단하는 제품절단단계를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스는 센서와 검사대상의 전열관 사이의 거리 즉, 리프트오프가 일정하게 하여 센서 출력이 결함의 존재 유무 및 크기에 따라서 변화되는 전자기량을 정량적으로 측정함으로써 검사의 정확도를 높일 수 있다.
또한 센터링 디바이스가 충분한 탄성을 가져 검사대상의 전열관에 손상을 주지 않으면서 결함 검사가 이루어질 수 있다.
그리고 센터링 디바이스의 마모 발생시 신호선이나 전원선을 절단하지 않고도 센터링 디바이스를 교체할 수 있어, 센서프로브의 사용 수명이 증가할 수 있는 이점이 있다.
도 1은 종래의 누설자속 탐상시스템을 이용한 비파괴검사 방법에 대한 개념도,
도 2는 종래의 와전류 탐상시스템을 이용한 비파괴검사 방법에 대한 개념도,
도 3은 종래의 부분포화식 와전류탐상시스템을 이용한 비파괴검사 방법에 대한 개념도,
도 4는 본 발명에 따른 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스를 포함하는 센서프로브의 일 실시예의 사시도,
도 5는 본 발명의 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스를 도시한 사시도,
도 6은 본 발명에 따른 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 제조장치를 도시한 분리사시도,
도 7은 도 6의 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 제조장치의 단면도,
도 8은 본 발명의 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스를 제조하기 위한 프리프레그를 도시한 사시도,
도 9는 도 8의 프리프레그가 제1 몰드에 권취된 상태를 도시한 사시도,
도 10은 프리프레그가 제1 몰드에 권취된 상태에서 제1 내지 제3 몰드가 결합된 상태의 단면도,
도 11은 몰드의 내부로 에폭시수지가 유입된 후 함침되지 않은 에폭시수지를 몰드의 외부로 인출하는 상태를 개략적으로 표시한 개념도,
도 12는 본 발명의 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 제조장치를 통해 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스를 제조하는 방법을 도시한 순서도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스와 이의 제조장치 및 제조방법에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시 예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 각 도면을 설명하면서 유사한 참조부호를 유사한 구성요소에 대해 사용하였다. 첨부된 도면에 있어서, 구조물들의 치수는 본 발명의 명확성을 기하기 위하여 실제보다 확대하여 도시한 것이다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성요소는 제2 구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성요소도 제1 구성요소로 명명될 수 있다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
도 4 및 도 5에는 본 발명에 따른 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스(100)(이하 '센터링 디바이스'라 함) 및 이를 포함하는 센서프로브(10)가 도시되어 있다.
도시된 것처럼 센서프로브(10)는 전열관의 내부로 삽입될 수 있는 본체(11)에 보빈코일(12)이 형성되어 있는데, 상기 보빈코일(12)은 검사대상의 전열관에 유도전류를 발생시키기 위함이고, 결함부위의 왜곡되는 와전류에 기인한 자속밀도의 분포를 측정하기 위한 자기센서(13)가 본체(11)에 원주방향을 따라 배치되도록 형성된다.
상기 자기센서(13)와 보빈코일(12)의 전방과 후방에 각각 본 발명의 센터링 디바이스(100)가 설치되는데, 센터링 디바이스(100)는 본체(11)에 결합되는 센서결합부(110)와, 상기 센서결합부(110)로부터 연장되는 간격유지부(120)를 포함한다.
상기 센서결합부(110)는 본체(11)의 외주면을 둘러싸며, 상기 본체(11)에 장착 및 탈거가 가능하도록 형성된다.
상기 간격유지부(120)는 센서결합부(110)로부터 연장되며, 가장자리로부터 센서결합부(110)를 향해 연장되고 원주방향을 따라 상호 소정간격 이격된 절개선(121)들에 의해 복수개의 날개들이 연장된 형태가 된다.
상기 간격유지부(120)는 센서결합부(110)로부터 방사상의 방향을 따라 검사대상의 전열관 내주면을 향해 연장되어 있으며, 상기 간격유지부(120)가 전열관의 내주면에 접촉함으로써 센서프로브(10)와 전열관 사이의 이격거리가 일정하게 유지된다.
상기 간격유지부(120)에 형성되어 있는 절개선(121)들의 단부에는 절개선(121)의 연장을 막도록 원형으로 타공된 크랙스토퍼(Crack stopper, 122)가 형성되어 있다.
상기 센터링 디바이스(100)는 CFRP 즉, 탄소섬유 강화플라스틱으로 형성된다. 탄소섬유복합재에 에폭시수지를 함침하여 탄소섬유 강화플라스틱을 형성하며 탄소섬유복합재와 에폭시 수지의 결합을 통해 마찰이 많이 발생하는 센터링 디바이스(100)의 기계적 성질을 향상시킨다.
도 6 및 도 7에는 본 발명의 센터링 디바이스(100)를 제조하기 위한 제조장치의 일 실시예가 사시도 및 단면도로 도시되어 있다.
본 발명의 센터링 디바이스 제조장치(200)는 탄소섬유복합재를 권취할 수 있도록 섬유복합재 권취부(211)를 포함하는 제1 몰드(210)와, 제1 몰드(210)의 단부에 결합되는 제2 몰드(220)와, 제1 몰드(210)와 제2 몰드(220)의 사이에서 섬유복합재 권취부(211)를 감싸도록 결합되는 제3 몰드(230)를 포함한다.
상기 제1 몰드(210)는 섬유복합재 권취부(211)와, 섬유복합재 권취부(211)의 단부에 연결되는 제1 몰딩커버(214)와, 제1 몰딩커버(214)와 섬유복합재 권취부(211)의 사이에 형성되는 제1 확장부(213) 및 제1 테이퍼부(212)를 포함한다.
섬유복합재 권취부(211)는 후술하는 프리프레그(130)를 감을 수 있도록 소정 직경의 원통 형상으로 형성되는데, 상기 섬유복합재 권취부(211)의 직경은 상기 센서프로브(10)의 본체(11)의 외경에 대응하도록 형성되어 상기 섬유복합재 권취부(211)를 감싸도록 형성되는 센터링 디바이스(100)의 센서결합부(110)가 본체(11)에 용이하게 장착되도록 한다.
상기 섬유복합재 권취부(211)의 일측단부에는 제1 테이퍼부(212)가 연결되어 있는데, 제1 테이퍼부(212)는 섬유복합재 권취부(211)로부터 제1 몰딩커버(214)를 향해 연장될수록 외경이 점점 커지도록 경사지게 형성되어 있다. 그리고 제1 테이퍼부(212)의 단부에는 제1 확장부(213)가 형성되어 있는데, 제1 확장부(213)는 섬유복합재 권취부(211)에 비해 상대적으로 큰 외경을 가지며, 센터링 디바이스(100)의 간격유지부(120)가 제1 테이퍼부(212)와 제1 확장부(213)에 의해 센서결합부(110)보다 외경이 더 크도록 벌어지게 된다.
상기 제1 몰딩커버(214)는 제1 확장부(213)에 연결되어 있으며, 몰드의 내부로 주입된 에폭시 수지를 외부로 배출시킬 수 있는 수지배출홀(215)들이 형성되어 있고, 이 수지배출홀(215)로 에폭시 수지가 이동하도록 이동경로를 가이드하는 이동홈(216)이 형성되어 있다.
상기 제2 몰드(220)는 섬유복합재 권취부(211)와 연결되는 체결부(221)와, 체결부(221)의 단부에 형성되는 제2 몰딩커버(224)를 포함한다.
체결부(221)는 전단부에 상기 섬유복합재 권취부(211)의 단부가 인입될 수 있는 체결홈이 형성되어 있어서 몰드들이 상호 결합될 때 섬유복합재 권취부(211)가 체결홈으로 삽입됨으로써 결합이 이루어진다. 그리고 체결부(221)도 섬유복합재 권취부(211)와 연결되는 단부로부터 후방으로 연장될수록 외경이 점점 커지는 제2 테이퍼부(222)와, 제2 테이퍼부(222)의 단부에 연결되는 제2 확장부(223)를 포함하며, 상기 제2 테이퍼부(222)와 제2 확장부(223)는 제1 테이퍼부(212) 및 제1 확장부(213)와 대칭이 되도록 형성되는 것이 바람직하다.
상기 체결부(221)의 외측에는 제2 몰딩커버(224)가 형성되어 있는데, 제2 몰딩커버(224)에는 제1 몰딩커버(214)와 마찬가지로 수지배출홀(215)과 이동홈(216)이 형성되어 있다.
상기 제3 몰드(230)는 제1 몰딩커버(214)와 제2 몰딩커버(224) 사이에서 섬유복합재 권취부(211)를 감싸도록 형성된다.
제3 몰드(230)는 센터링 디바이스(100)의 성형공간을 제공할 수 있도록 제1 몰드(210) 및 제2 몰드(220)와 함께 소정의 캐비티를 형성할 수 있도록 중공원통형상으로 형성된다.
제3 몰드(230)에는 에폭시 수지를 내부로 주입할 수 있게 수지주입홀(231)이 형성되어 있다.
상기 센터링 디바이스 제조장치(200)를 통해 본 발명의 센터링 디바이스(100)를 제조하는 과정을 도 12의 순서도와 도 8 내지 도 11의 도면을 참조하여 설명하면 다음과 같다.
먼저 도 8에 도시된 것처럼 프리프레그(130)를 준비한다.
프리프레그(130)는 탄소섬유복합재로 형성되어 있으며, 길이가 섬유복합재 권취부(211)의 원주길이에 대응한다. 프리프레그(130)의 양측 단부에 가장자리로부터 내측으로 소정길이 연장되고 길이방향을 따라 상호 소정간격 이격되는 절개선(121)들을 형성하며, 이 절개선(121)의 단부에는 절개선(121)의 연장을 방지하도록 원형의 구멍을 뚫어 크랙스토퍼(122)를 형성한다.
프리프레그(130)가 준비되면, 도 9에 도시된 것처럼 프리프레그(130)를 몰드에 장착하는데, 제1 몰드(210)의 섬유복합재 권취부(211)를 감싸도록 설치한다. 이때 프리프레그(130)에 형성된 절개선(121)들은 섬유복합재 권취부(211)의 길이방향 양측에 위치하도록 권취한다.
프리프레그(130)를 권취한 다음 제1 몰드(210)와 제2 몰드(220) 및 제3 몰드(230)를 상호 결합한다. 도 10에 도시된 것처럼 제1 몰드(210)의 섬유복합재 권취부(211)를 감사도록 제3 몰드(230)를 끼우고, 섬유복합재 권취부(211)의 단부를 제2 몰드(220)의 체결부(221)에 끼워 결합하면 몰드의 결합이 완료된다.
이 상태에서 제3 몰드(230)의 수지주입부를 통해 에폭시수지를 몰드의 내부로 주입하며, 에폭시수지가 탐소섬유복합재에 함침된다.
에폭시수지가 함침되도록 시간이 경과하면 도 11에 도시된 것처럼 몰드의 내부 공기를 흡입하여 함침되지 않은 에폭시수지가 수지배출홀(215)을 통해 외부로 배출되도록 한 다음 몰드를 구워 센터링 디바이스(100)가 몰드의 내부에서 성형되도록 한다.
성형이 완료되면 제1 몰드(210)와 제2 몰드(220) 및 제3 몰드(230)를 분리하고, 성형된 센터링 디바이스(100)를 취출한다. 본 실시예처럼 한 번의 성형으로 두 개의 센터링 디바이스(100)가 결합된 상태로 제품이 성형되면 이를 절단하는 과정을 더 거칠 수 있다.
본 실시예의 경우 몰드가 한번에 두 개의 센터링 디바이스(100)를 결합된 상태로 성형하도록 되어 있으나, 이와는 달리 한번에 하나의 센터링 디바이스(100)를 성형하도록 몰드가 형성될 수도 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 센터링 디바이스(100)는 센서프로브(10)에 교체가 가능하도록 장착되기 때문에 센서프로부의 마모로 인해 센서프로브(10) 전체를 폐기하는 문제를 해소할 수 있으며, 탄소섬유 강화플라스틱을 적용하여 기계적 성질이 우수해짐에 따라 사용수명을 늘어나고 센서와 전열관의 안정적인 간격유지가 가능하게 됨에 따라 정확한 결함 탐상이 이루어질 수 있다.
제시된 실시예들에 대한 설명은 임의의 본 발명의 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 이용하거나 또는 실시할 수 있도록 제공된다. 이러한 실시예들에 대한 다양한 변형들은 본 발명의 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명백할 것이며, 여기에 정의된 일반적인 원리들은 본 발명의 범위를 벗어남이 없이 다른 실시예들에 적용될 수 있다. 그리하여, 본 발명은 여기에 제시된 실시예들로 한정되는 것이 아니라, 여기에 제시된 원리들 및 신규한 특징들과 일관되는 최광의의 범위에서 해석되어야 할 것이다.
10: 센서프로브
11: 본체 12: 보빈코일
13: 자기센서
100: 교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스
110: 센서결합부 120: 간격유지부
121: 절개선 122: 크랙스토퍼
130: 프리프레그
200: 센터링 디바이스 제조장치
210: 제1 몰드 211: 섬유복합재 권취부
212: 제1 테이퍼부 213: 제1 확장부
214: 제1 몰딩커버 215: 수지배출홀
216: 이동홈 220: 제2 몰드
221: 체결부 222: 제2 테이퍼부
223: 제2 확장부 224: 제2 몰딩커버
230: 제3 몰드 231: 수지주입홀

Claims (7)

  1. 탄소섬유복합재를 외주면에 권취할 수 있도록 소정직경의 원통형상으로 형성되는 섬유복합재 권취부와, 상기 섬유복합재 권취부의 일측 단부에 형성되며, 상기 섬유복합재 권취부보다 상대적으로 큰 외경을 갖는 제1 몰딩커버를 포함하는 제1 몰드와;
    상기 섬유복합재 권취부의 타측 단부에 체결될 수 있도록 상기 섬유복합재 권취부의 타측 단부가 인입될 수 있는 체결부와, 상기 체결부의 단부에 형성되는 제2 몰딩커버를 포함하는 제2 몰드와;
    상기 제1 몰딩커버와 제2 몰딩커버의 사이에서 상기 섬유복합재 권취부를 감싸 소정의 캐비티를 형성할 수 있도록 중공원통형상이며, 일측에 내부로 에폭시 수지를 주입할 수 있는 수지주입홀이 형성된 제3 몰드를 포함하는
    교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 제조장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 몰딩커버와 섬유복합재 권취부의 사이에는 상기 섬유복합재 권취부의 외경보다 상대적으로 큰 직경의 제1 확장부가 형성되어 있으며, 상기 제1 확장부와 섬유복합재 권취부의 사이에는 상기 제1 확장부로부터 섬유복합재 권취부를 향해 연장될수록 외경이 점점 작아지는 제1 테이퍼부가 형성되어 있으며,
    상기 체결부도 상기 섬유복합재 권취부와 연결되는 일측 단부로부터 제2 몰딩커버를 향해 연장될수록 외경이 점점 커지는 제2 테이퍼부와, 제2 테이퍼부의 단부와 제2 몰딩커버를 연결하며 상기 제1 확장부에 대응하는 제2 확장부를 포함하는 것을 특징으로 하는
    교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 제조장치.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제1 몰딩커버 및 제2 몰딩커버에는 에폭시수지가 배출될 수 있는 수지배출홀이 형성되어 있고, 상기 수지배출홀을 연결하는 이동홈이 원주방향을 따라 연장되도록 형성된 것을 특징으로 하는
    교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스 제조장치.
  4. 탄소섬유복합재로 된 프리프레그의 단부에 길이방향을 따라 소정간격 이격되고 폭방향을 따라 가장자리로부터 내측으로 소정길이 연장되는 절개홈을 형성하는 프리프레그 준비단계와;
    상기 프리프레그를 상기 청구항 제 4항 내지 제 6항 중 어느 한 항의 섬유복합재 권취부에 권취하는 섬유복합재권취단계와;
    상기 섬유복합재 권취부에 프리프레그가 권취된 상태에서 상기 제1 몰드와 제2 몰드 및 제3 몰드를 결합하는 몰드결합단계와;
    상기 제3 몰드의 수지주입홀을 통해 에폭시 수지를 제3 몰드의 내부로 주입하는 수지주입단계와;
    상기 에폭시 수지가 상기 프리프레그에 함침되면 가열하여 경화시키는 가열경화단계와;
    가열 경화 후 상기 제1 내지 제3 몰드를 분리하고 제품을 취출하는 취출단계를 포함하는
    교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스의 제조방법.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 프리프레그 준비단계에서는 상기 절개홈의 형성 후 절개홈의 단부에 원형의 크랙스토퍼(Crack stopper)를 더 형성하는 것을 특징으로 하는
    교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스의 제조방법.
  6. 제 4항에 있어서,
    상기 수지주입단계 후 상기 제3 몰드의 내부로 유입된 에폭시 수지 중 함침되지 않은 에폭시 수지를 상기 제1 내지 제3 몰드의 외측으로 인출하는 수지인출단계를 더 구비하는 것을 특징으로 하는
    교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스의 제조방법.
  7. 제 4항에 있어서,
    상기 프리프레그에 형성되는 절개홈은 상기 프리프레그의 양측 가장자리에 각각 형성되며,
    상기 취출단계 후 취출된 제품을 절단하는 제품절단단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    교체 가능한 결함탐상장치용 센터링 디바이스의 제조방법.
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