KR20220000318A - Ultrasonic Waves Detector having Variable Probe - Google Patents

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KR20220000318A
KR20220000318A KR1020200099141A KR20200099141A KR20220000318A KR 20220000318 A KR20220000318 A KR 20220000318A KR 1020200099141 A KR1020200099141 A KR 1020200099141A KR 20200099141 A KR20200099141 A KR 20200099141A KR 20220000318 A KR20220000318 A KR 20220000318A
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신재솔
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Abstract

The present invention relates to an ultrasonic testing apparatus for a cylindrical pipe. The ultrasonic testing apparatus for a cylindrical pipe comprises: a pipe support unit on which a pipe is disposed and supported so that the pipe is driven rotationally about a longitudinal axis thereof; a probe which applies ultrasonic waves to the pipe and receives ultrasonic waves reflected from a defect or an interface of the pipe; a probe holder on which the probe is mounted and which is in contact with a surface of the pipe so as to transmit ultrasonic waves between the probe and the pipe; a support frame on which the probe holder is mounted; and an actuation means which presses the support frame against the pipe so that the support frame can move toward or away from the pipe and move in a longitudinal direction of the pipe. The probe holder is configured such that the probe can be arranged in an arc with an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe or perpendicular to the longitudinal axis of the pipe as the center of curvature, and thus, the probe can be oriented with respect to the pipe.

Description

가변형 프로브를 갖춘 초음파 탐상 장치{Ultrasonic Waves Detector having Variable Probe}Ultrasonic Waves Detector having Variable Probe

이 발명은 원통형 파이프의 초음파 탐상 장치에 관한 것으로서, 구체적으로는 원통형을 갖는 파이프의 결함이나 길이, 두께 등을 탐색 또는 측정할 수 있는 초음파 탐상 장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic flaw detector for a cylindrical pipe, and more specifically, to an ultrasonic flaw detector capable of detecting or measuring defects, length, thickness, etc. of a pipe having a cylindrical shape.

각종 구조물이나 장치 등에는 원통형 파이프가 여러가지 용도로 널리 사용된다. 이러한 파이프에는 각종 공극이나 크랙 등의 결함이 존재할 수 있고, 이러한 결함은 파이프의 구조적 강도를 저하시키는 것은 물론이고 응력 집중을 초래하여 피로 파괴의 원인이 되기도 한다.Cylindrical pipes are widely used for various purposes in various structures and devices. Defects such as various voids or cracks may exist in such a pipe, and these defects not only reduce the structural strength of the pipe but also cause stress concentration and cause fatigue failure.

장기간의 내구성이 요구되거나 높은 신뢰성이 요구되는 설비 등에 파이프를 사용되기 위해서는 파이프의 표면에 존재하는 결함의 검사 외에도 내부에 결함의 존재 여부를 검사하여야 하고, 요구되는 길이나 두께를 갖는지 여부를 검사하여야 한다. 이러한 검사는 파이프를 파괴하지 않는 비파괴 검사가 요구되며, 비파괴 검사에는 초음파 검사가 널리 이용된다.In order to use a pipe in a facility requiring long-term durability or high reliability, in addition to inspecting the surface of the pipe for defects, it is necessary to inspect whether there are any defects inside, and whether it has the required length or thickness. do. Such inspection requires a non-destructive inspection that does not destroy the pipe, and ultrasonic inspection is widely used for the non-destructive inspection.

파이프에 대한 초음파 탐상 장치는 여러가지 유형의 것이 있으며, 그 중에는 원통형 파이프를 검사 장치의 베드에 적재하여 회전시키고 초음파 탐사용 프로브(Probe)를 파이프의 표면에 밀착시켜 검사를 진행하는 구성의 것이 이용된다.There are various types of ultrasonic flaw detection devices for pipes, among which a cylindrical pipe is loaded on the bed of the inspection device, rotated, and a probe for ultrasonic probe is used in close contact with the surface of the pipe to proceed with the inspection. .

크랙 등과 같이 파이프에 존재할 수 있는 결함은 여러 방향으로 배치된 것일 수 있으며, 이러한 결함들을 초음파 탐사에 의해 검출하기 위해서는 결함들의 배치 방향에 대체로 수직한 방향으로 초음파가 인가되어야 한다. Defects that may exist in the pipe, such as cracks, may be arranged in several directions, and in order to detect such defects by ultrasonic probe, ultrasonic waves should be applied in a direction substantially perpendicular to the arrangement direction of the defects.

따라서, 파이프에 대한 초음파 검사에서는 여러 방향에서 초음파를 인가할 수 있어야 하므로, 프로브를 여러 방향으로 배치할 수 있는 다수 개의 홀더를 시용하거나 검사 장치가 파이프에 대한 홀더의 배치를 여러 방향으로 가변할 수 있는 구조를 가져야 한다. 이에 따라 검사 장치의 구조가 매우 복잡하게 되거나 프로브나 홀더의 교체에 상당한 시간이 소요되는 문제점이 있다.Therefore, in ultrasonic inspection on a pipe, ultrasonic waves must be applied from several directions, so a plurality of holders that can arrange the probe in several directions are used, or the inspection device can vary the arrangement of the holder on the pipe in several directions. It should have a structure that has Accordingly, there is a problem in that the structure of the inspection apparatus becomes very complicated or it takes a considerable amount of time to replace the probe or holder.

이러한 문제를 해결하기 위한 것으로, 대한민국 특허공보 제10-1618158호(문헌 1)에서 개시하는 "다채널 초음파 탐촉 장치"라는 명칭의 발명이 있다.In order to solve this problem, there is an invention called "multi-channel ultrasonic probe" disclosed in Korean Patent Publication No. 10-1618158 (Document 1).

문헌 1의 발명은 프로브 홀더에 해당하며 파이프 표면에 접촉하여 놓이는 블록을 마련하고, 이 블록에 서로 다른 방향을 지향하는 5개의 탐촉자(프로브)를 배치한 구성을 갖추고 있다.The invention of Document 1 corresponds to a probe holder and has a configuration in which a block placed in contact with the pipe surface is provided, and five transducers (probes) oriented in different directions are arranged on this block.

이러한 문헌 1의 발명에 따르면, 하나의 블록에 서로 다른 방향을 지향하는 다수 개의 탐촉자가 배치되므로, 한번의 검사에서 여러 방향으로의 초음파 검사가 가능하다는 장점이 있다.According to the invention of Document 1, since a plurality of transducers oriented in different directions are arranged in one block, there is an advantage that ultrasonic examination in multiple directions is possible in one examination.

그러나, 탐촉자들은 블록에 대해 고정된 위치에 배치되므로, 파이프에 따라서는 탐촉자가 배치되어 지향하는 방향에서는 검출이 되지 않는 유형의 결함이 존재할 수도 있다. 따라서, 결국 문헌 1의 발명에 따르더라고 배치된 탐촉자의 지향 방향이 서로 다른 여러가지 블록을 마련하여야 한다는 문제점이 있다.However, since the transducers are arranged at a fixed position with respect to the block, depending on the pipe, there may be a type of defect that cannot be detected in the direction in which the transducer is arranged and directed. Accordingly, there is a problem in that, in the end, even according to the invention of Document 1, various blocks having different orientations of the arranged transducers must be provided.

한편, 원통형의 파이프는 일정한 곡률을 가지고 요철이 없는 표면을 가지고 있어서 프로브의 홀더가 밀착되기 용이한 것이지만, 파이프의 진원도가 높지 않고 길이 방향의 직선도가 높지 않은 경우에는 홀더가 밀착되지 않고 간극이 생기는 문제가 있다.On the other hand, the cylindrical pipe has a constant curvature and has a surface free from irregularities, so that the holder of the probe is easily attached to it. There is a problem that arises.

문헌 1에서는 종래 기술의 이러한 문제를 언급하면서 문헌 1의 발명에서는 이러한 문제를 해결하여 홀더를 검사 대상물의 표면에 밀착시키기 위한 구성을 제시하지 않고 있다.Document 1 mentions this problem in the prior art, but the invention of Document 1 does not propose a configuration for fixing the holder to the surface of the object to be inspected by solving this problem.

문헌 1에서도 언급하는 바와 같이, 종래 기술에서는 단지 프로브의 홀더를 시험 대상물의 표면에 가압하기만 함으로써 홀더의 표면의 마모가 문제로 되고 밀착성도 좋지 않다는 문제가 있다.As mentioned in Document 1, in the prior art, only pressing the holder of the probe to the surface of the test object causes abrasion of the surface of the holder and poor adhesion.

문헌 1: 대한민국 특허공보 제10-1618158호Document 1: Korean Patent Publication No. 10-1618158

이 발명은 전술한 종래 기술의 문제점을 고려하여 원통형 파이프에 대한 초음파 탐상 장치로서, 다양한 각도로 파이프에 대한 초음파 검사를 수행할 수 있는 검사 장치를 제공하려는 것이다.An object of the present invention is to provide an ultrasonic inspection apparatus capable of performing ultrasonic inspection on a pipe at various angles as an ultrasonic flaw detection apparatus for a cylindrical pipe in consideration of the aforementioned problems of the prior art.

특히, 이 발명은 파이프에 대한 프로브의 배향 각도를 손쉽게 조절할 수 있고 그러한 조절을 위한 구성이 단순하게 되는 초음파 탐상 장치를 제공하려는 것이다.In particular, it is an object of the present invention to provide an ultrasonic flaw detection apparatus in which the orientation angle of a probe with respect to a pipe can be easily adjusted and the configuration for such adjustment is simplified.

또한, 이 발명은 검사하려는 파이프의 표면의 진원도나 직진도에 의해 프로브 및 프로브 홀더가 표면으로부터 이격되고 않고 밀착되는 구성의 검사 장치를 제공하려는 것이다.In addition, the present invention is to provide an inspection apparatus having a configuration in which a probe and a probe holder are closely contacted without being spaced apart from the surface by the roundness or straightness of the surface of the pipe to be inspected.

전술한 이 발명이 해결하고자 하는 과제는 이 발명의 하나의 관점에 따른 초음파 탐상 장치에 의해 달성된다.The above-described problem to be solved by the present invention is achieved by an ultrasonic flaw detection device according to one aspect of the present invention.

이 발명의 하나의 관점에 따른 초음파 탐상 장치는, An ultrasonic flaw detection device according to one aspect of the present invention,

파이프가 배치되어 지지되고 파이프가 길이방향 축선을 중심으로 회전 구동되는 파이프 지지 유닛;a pipe support unit on which the pipe is disposed and supported and the pipe is rotationally driven about a longitudinal axis;

파이프에 대해 초음파를 인가하고 파이프의 결함 또는 계면에서 반사되는 초음파를 수신하는 프로브;a probe that applies ultrasonic waves to the pipe and receives ultrasonic waves reflected from defects or interfaces of the pipe;

프로브가 장착되고 파이프의 표면과 접촉하여 프로브와 파이프 사이에 초음파를 전달하는 프로브 홀더;a probe holder on which the probe is mounted and in contact with the surface of the pipe to transmit ultrasonic waves between the probe and the pipe;

프로브 홀더가 장착되는 지지 프레임; 및a support frame on which the probe holder is mounted; and

지지 프레임을 파이프에 대해 가압하고 접근 및 후퇴시키며고 파이프의 길이 방향으로 이동시키는 가동 수단movable means for pressing the support frame against the pipe, approaching and retracting it, and moving it in the longitudinal direction of the pipe

을 포함하고, including,

프로브 홀더는 파이프의 길이방향 축선과 평행한 축선 또는 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형으로 프로브가 배치될 수 있게 구성되어 프로브는 파이프에 대한 배향이 가변될 수 있는 것이다.The probe holder is configured such that the probe can be disposed in an arc with a center of curvature about an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe or an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pipe so that the probe can be oriented with respect to the pipe. .

이러한 이 발명의 하나의 관점에 따른 초음파 탐상 장치에서 프로브 홀더에는 프로브가 파이프의 길이방향 축선과 평행한 축선 또는 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형의 위치에서 선택되는 위치에 배치될 수 있다.In the ultrasonic flaw detection device according to one aspect of the present invention, the probe holder has a position selected from an arc-shaped position in which the probe has an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe or an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pipe as the center of curvature. can be placed in

따라서, 프로브는 파이프에 대하여 다양한 배향을 갖고 배치될 수 있고 그러한 배향은 사용자에 의해 쉽게 선택되고 간단하게 조절될 수 있다.Accordingly, the probe can be placed in various orientations with respect to the pipe and such orientation can be easily selected and simply adjusted by the user.

이 발명의 부가적 특징으로서, 이 발명의 하나의 관점에 따른 초음파 탐상 장치에서, As an additional feature of the present invention, in the ultrasonic flaw detection device according to one aspect of the present invention,

프로브 홀더는 프로브가 삽입되어 고정되고 파이프의 길이방향 축선과 평행한 축선 또는 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형으로 연장되는 제1 슬롯이 형성되는 것으로 구성할 수 있다.The probe holder may be configured such that the probe is inserted and fixed, and a first slot extending in an arc shape having an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe or an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pipe as a center of curvature is formed.

이러한 구성에 따르면, 프로브는 프로브 홀더의 제1 슬롯의 적절한 위치에 삽입하는 것만으로 파이프에 대한 선택된 배향을 가지고 배치될 수 있다.According to this configuration, the probe can be disposed with a selected orientation with respect to the pipe simply by inserting it into an appropriate position in the first slot of the probe holder.

이러한 부가적 특징에 대한 실시 양태의 하나로서, 프로브 홀더에는 상기 제1 슬롯을 따라 연장되고 프로브 홀더의 표면으로부터 제1 슬롯까지 연장되는 고정용 슬롯이 형성되고, 이 고정용 슬롯에는 프로브를 프로브 홀더에 고정하는 고정 수단이 배치되는 것으로 구성할 수 있다.As one embodiment of this additional feature, the probe holder is formed with a fixing slot extending along the first slot and extending from the surface of the probe holder to the first slot, and the probe holder is installed in the fixing slot. It can be configured as a fixing means for fixing to the arrangement.

따라서, 프로브를 제1 슬롯에 삽입하고 고정용 슬롯을 통하여 볼트 등의 고정 수단을 체결하여 볼트의 선단이 프로브에 맞닿아서 프로브를 고정하도록 할 수 있어서, 프로브의 배치와 고정이 매우 용이하고 간단하다.Therefore, by inserting the probe into the first slot and fastening a fixing means such as a bolt through the fixing slot, the tip of the bolt contacts the probe to fix the probe, so the arrangement and fixing of the probe is very easy and simple do.

전술한 부가적 특징에 대한 실시 양태의 하나로서, As one of the embodiments for the additional features described above,

프로브 홀더의 저면은 원통형 파이프의 표면에 마주하는 오목한 곡면으로 형성되며, 파이프의 표면에 맞닿아 회전하는 지지 로울러가 프로브 홀더의 저면에 자유 회전 가능하게 배치되는 것으로 구성할 수 있다.The bottom surface of the probe holder may be formed as a concave curved surface facing the surface of the cylindrical pipe, and a support roller that rotates in contact with the surface of the pipe may be configured to be freely rotatably disposed on the bottom surface of the probe holder.

이러한 구성에 따르면, 다양한 직경의 파이프에 대한 검사가 가능하고, 프로브 홀더가 직접 파이프에 맞닿아 마모되는 일이 발생하지 않는다.According to this configuration, it is possible to inspect pipes of various diameters, and the probe holder does not come into direct contact with the pipe and abrasion does not occur.

전술한 부가적 특징에 대한 실시 양태의 하나로서, As one of the embodiments for the additional features described above,

가동 수단은 파이프의 길이 방향 축선 방향으로 가동되는 제1 블록, 파이프에 대해 근접 또는 이격되는 제2 방향으로 가동되며 제1 블록에 제2 방향으로 가동 가능하게 결합되는 제2 블록, 및 제2 블록에 대해 파이프에 근접하는 방향으로 가압되는 제3 블록을 포함하고, The movable means includes a first block movable in the longitudinal axial direction of the pipe, a second block movable in a second direction proximate or spaced apart from the pipe and movably coupled to the first block in a second direction, and a second block Including a third block that is pressed in a direction close to the pipe,

지지 프레임은, 파이프에 대해 근접 및 이격되는 방향으로 가동되며 스프링에 의해 파이프에 근접하는 방향으로 탄성적으로 압박되도록 가동 수단의 제3 블록에 결합되는 제1 프레임, 및 제1 프레임에 대하여 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 제1 축선을 중심으로 소정 각도 범위에서 자유 회전 가능한 제2 프레임을 포함하고, The support frame includes a first frame which is movable in a direction proximate and spaced from the pipe and is coupled to a third block of the movable means so as to be elastically urged in a direction proximate to the pipe by a spring, and a first frame of the pipe with respect to the first frame. Comprising a second frame freely rotatable in a predetermined angular range about a first axis perpendicular to the longitudinal axis,

프로브 홀더는 파이프의 길이 방향 축선과 평행하고 제1 축선에 수직한 제2 축선을 중심으로 소정 각도 범위에서 자유 회전 가능하게 제2 프레임에 결합되는 것으로 구성할 수 있다.The probe holder may be coupled to the second frame so as to be freely rotatable in a predetermined angular range about a second axis parallel to the longitudinal axis of the pipe and perpendicular to the first axis.

이러한 구성에서 프로브 홀더는 가동 수단에 의해 파이프에 근접 이격되는 동작 및 파이프의 길이 방향으로 검사 위치를 변경하는 동작이 가능하게 된다.In this configuration, the operation of the probe holder close to and spaced apart from the pipe by the movable means and the operation of changing the inspection position in the longitudinal direction of the pipe are possible.

특히, 프로브 홀더는 파이프에 대해 가압되어 밀착되는 상태에서 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 제1 축선 및 파이프의 길이 방향 축선과 평행하고 제1 축선에 수직한 제2 축선을 중심으로 자유 회전 가능하게 된다.In particular, the probe holder can be freely rotatable about a first axis perpendicular to the longitudinal axis of the pipe and a second axis parallel to the longitudinal axis of the pipe and perpendicular to the first axis in a state in which the probe holder is pressed against and in close contact with the pipe. do.

따라서, 프로브 홀더가 파이프의 표면으로부터 이격되는 일이 없이 밀착된 상태를 유지하므로 검사의 신뢰도가 매우 높고 오류 발생 가능성이 없게 된다.Accordingly, since the probe holder is kept in close contact without being separated from the surface of the pipe, the reliability of the inspection is very high and there is no possibility of errors.

도 1 내지 도 3은 이 발명의 하나의 실시예의 초음파 탐상 장치의 전체적인 구성을 보여주는 평면도, 정면도 및 측면도이다.
도 4는 파이프 지지 유닛의 평면도이고, 도 5는 도 4의 화살표 A 방향에서 본 도면이다.
도 6 내지 도 8은 프로브 홀더의 사시도, 평면도 및 종단면도이다.
도 9 및 도 10은 프로브 홀더와 이것을 지지하는 지지 프레임 및 가동 유닛의 구성과 작동을 보여주는 정면도 및 측단면도이다.1 to 3 are a plan view, a front view, and a side view showing the overall configuration of the ultrasonic flaw detection apparatus according to an embodiment of the present invention.
4 is a plan view of the pipe support unit, and FIG. 5 is a view viewed from the arrow A direction of FIG. 4 .
6 to 8 are perspective views, plan views and longitudinal cross-sectional views of the probe holder.
9 and 10 are front and side cross-sectional views showing the configuration and operation of a probe holder, a support frame supporting the same, and a movable unit.

이하, 첨부 도면을 참조하여 이 발명을 실시하기 위한 구체적인 내용으로서, 이 발명의 하나의 관점에 따른 초음파 탐상 장치의 실시예의 구성과 작동을 설명한다.Hereinafter, the configuration and operation of an embodiment of an ultrasonic flaw detection apparatus according to an aspect of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings as detailed contents for carrying out this invention.

먼저, 도 1 내지 도 3을 함께 참조하여, 이 실시예에 따른 초음파 탐상 장치의 전체적인 구성을 설명한다.First, the overall configuration of the ultrasonic flaw detection apparatus according to this embodiment will be described with reference to FIGS. 1 to 3 together.

이 실시예의 초음파 탐상 장치는 각종 요소들이 탑재되는 상하부 프레임(1, 2) 및 각종 요소들과 상하부 프레임을 덮는 케이스(3)가 마련되고, 케이스의 외부에는 초음파 탐상 장치를 제어하고 검사 결과를 보여주는 모니터를 갖춘 컴퓨터(4)가 배치되어 있다. 이들 요소는 이 발명의 특징을 보여주는 것은 아니고 통상적인 구성을 갖는 것이므로, 구체적인 설명을 생략한다.The ultrasonic flaw detection apparatus of this embodiment is provided with a case (3) covering the upper and lower frames (1, 2) and various elements and the upper and lower frames on which various elements are mounted, and controls the ultrasonic flaw detection apparatus on the outside of the case and shows the inspection results A computer 4 with a monitor is arranged. Since these elements do not show the characteristics of the present invention and have a typical configuration, a detailed description thereof will be omitted.

하부 프레임(3)의 상면에는 검사 대상물인 원통형의 파이프(5)가 놓여 지지되면서 파이프를 그 길이 방향으로 회전시키는 파이프 지지 수단으로서 파이프 지지 유닛(10)이 마련되어 있다.A pipe support unit 10 is provided on the upper surface of the lower frame 3 as a pipe support means for rotating the pipe in the longitudinal direction while the cylindrical pipe 5, which is an inspection object, is placed and supported.

상부 프레임(2)에는 파이프(1)에 대해 초음파를 인가하고 파이프의 결함 또는 계면에서 반사되는 초음파를 수신하는 프로브(6), 프로브가 장착되고 파이프의 표면과 접촉하여 프로브와 파이프 사이에 초음파를 전달하는 프로브 지지 수단으로서의 프로브 홀더(20), 프로브 홀더가 장착되는 지지 프레임(30) 및 지지 프레임을 파이프에 대해 접근 및 후퇴시키고 파이프의 길이 방향으로 이동시키는 가동 유닛이 배치되어 있다.The upper frame (2) is equipped with a probe (6) that applies ultrasonic waves to the pipe (1) and receives ultrasonic waves reflected from defects or interfaces in the pipe, and the probe is mounted in contact with the surface of the pipe to generate ultrasonic waves between the probe and the pipe A probe holder 20 as a probe support means for transmitting, a support frame 30 on which the probe holder is mounted, and a movable unit for approaching and retracting the support frame with respect to the pipe and moving it in the longitudinal direction of the pipe are arranged.

도 4와 도 5를 참조하여 파이프 지지 유닛(10)의 구성을 설명한다.The configuration of the pipe support unit 10 will be described with reference to FIGS. 4 and 5 .

하부 프레임(3)의 상면에는 설치 브라켓(14, 15)이 파이프의 길이 방향으로 서로 이격되어 설치되어 있고, 여기에 서로 평행한 2개의 회전축(11, 12)이 자유 회전 가능하게 결합되어 있으며, 각각의 회전축(11, 12)에는 파이프(5)를 지지하는 지지 로울러(13)가 3개씩 서로 이격되어 배치되어 있다.On the upper surface of the lower frame 3, the installation brackets 14 and 15 are installed to be spaced apart from each other in the longitudinal direction of the pipe, and two rotation shafts 11 and 12 parallel to each other are coupled to each other to be freely rotatable, Three support rollers 13 for supporting the pipe 5 are disposed on each of the rotation shafts 11 and 12 to be spaced apart from each other.

회전축(11, 12)의 단부에는 각각 피동 풀리(17)가 결합되어 있으며, 하부 프레임(3)의 상면 아래에 배치된 구동 모터(16)의 회전축에 결합되어 있는 구동 풀리(161)와 피동 풀리(17) 사이에 동력 전달 벨트(19)가 권취되어 구동 모터(16)의 회전력을 피동 풀리(17)에 전달하여 회전축(11, 12)이 회전하도록 한다. A driven pulley 17 is coupled to the ends of the rotation shafts 11 and 12, respectively, and the driving pulley 161 and the driven pulley coupled to the rotation shaft of the driving motor 16 disposed below the upper surface of the lower frame 3 . A power transmission belt 19 is wound between (17) to transmit the rotational force of the driving motor 16 to the driven pulley 17 so that the rotation shafts 11 and 12 rotate.

피동 풀리들(17) 사이와 하측에는 동력 전달 벨트(19)를 지지하는 아이들 풀리들(18, 181)이 배치되어 있다.Idle pulleys 18 and 181 supporting the power transmission belt 19 are disposed between and below the driven pulleys 17 .

이와 같은 구성에서 파이프(5)는 두 회전축(11, 12)의 지지 로울러(13) 위에 놓여서 회전축(11, 12)이 회전함에 따라 함께 회전하게 된다.In this configuration, the pipe 5 is placed on the support rollers 13 of the two rotation shafts 11 and 12 and rotates together as the rotation shafts 11 and 12 rotate.

다음으로, 도 6 내지 도 8을 참조하여, 프로브 홀더(30)의 구성 및 프로브 홀더(30)가 지지 프레임(40)에 장착되는 구성에 대해 설명한다.Next, a configuration of the probe holder 30 and a configuration in which the probe holder 30 is mounted to the support frame 40 will be described with reference to FIGS. 6 to 8 .

프로브 홀더(20)는 대략 직육면체 형태의 지지 블록으로서 형성되어 있고, 상면으로부터 하면을 향하여 프로브(6)가 삽입되어 끼워져 배치되는 제1 슬롯(22)이 형성되어 있고, 제1 슬롯(22)의 아래로는 제1 슬롯보다 폭이 좁은 제2 슬롯(25)이 형성되어 있다.The probe holder 20 is formed as a support block in the form of a substantially rectangular parallelepiped, and a first slot 22 into which the probe 6 is inserted and fitted is formed from the upper surface to the lower surface. A second slot 25 narrower than the first slot is formed below.

제2 슬롯(25)으로는 유체 공급 포트(8)로부터 물이 공급되어 프로브(6)와 파이프(5) 사이에 충진되어 프로브(6)와 파이프(5) 사이에서 초음파를 전달하게 된다.Water is supplied to the second slot 25 from the fluid supply port 8 and is filled between the probe 6 and the pipe 5 to transmit ultrasonic waves between the probe 6 and the pipe 5 .

프로브 홀더(20)의 상면은 파이프(5)의 길이 방향 축선에 평행한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형으로 형성되어 있다. 제1 슬롯(21)의 하면, 즉 제2 슬롯(25)과의 경계면은 프로브의 지지면으로 형성되는데, 이것 역시 프로브 홀더(20)의 상면과 마찬가지로, 파이프(5)의 길이 방향 축선에 평행한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형으로 형성되어 있다. The upper surface of the probe holder 20 is formed in an arc shape with an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe 5 as the center of curvature. The lower surface of the first slot 21 , that is, the interface with the second slot 25 is formed as a support surface of the probe, which is also parallel to the longitudinal axis of the pipe 5 , like the upper surface of the probe holder 20 . It is formed in an arc shape with one axis as the center of curvature.

이러한 구성에 따라, 제1 슬롯(21)에 삽입되는 프로브(6)는 제1 슬롯(21)에서의 배치 위치에 따라 파이프(5)에 대한 설치 각도가 가변된다. According to this configuration, the installation angle of the probe 6 inserted into the first slot 21 with respect to the pipe 5 is varied according to the arrangement position in the first slot 21 .

프로브 홀더(20)의 측면으로는 제1 슬롯(21)까지 관통하는 고정용 슬롯(23)이 형성되어 있고, 여기에 고정용 볼트(24)가 체결되며, 고정용 볼트(24)의 선단은 프로브(6)에 맞닿아 프로브를 압박하여 프로브를 제1 슬롯(21)에 배치된 위치에 고정한다.A fixing slot 23 penetrating up to the first slot 21 is formed on the side surface of the probe holder 20, and a fixing bolt 24 is fastened thereto, and the tip of the fixing bolt 24 is Abuts against the probe 6 and presses the probe to fix the probe at the position disposed in the first slot 21 .

도면에는 도시하지 않았지만, 유체 공급 포트(8)는 프로브 홀더(20)의 상면으로부터 삽입되고, 프로브 홀더(20) 내에는 유체 공급 포트(8)로부터 공급되는 물을 제2 슬롯(25)에 공급하도록 유체 공급홀(미도시)이 형성되어 있다.Although not shown in the drawings, the fluid supply port 8 is inserted from the upper surface of the probe holder 20 , and water supplied from the fluid supply port 8 is supplied to the second slot 25 in the probe holder 20 . A fluid supply hole (not shown) is formed to do so.

유체 공급 포트(8)에 의해 공급되는 물이 제2 슬롯(25)에 충진됨으로써 프로브(10)로부터 인가되는 초음파는 물을 매질로 하여 파이프로 전달되고 파이프의 계면이나 결함에서 반사되는 초음파는 제2 슬롯(25)에 충진된 물을 통하여 프로브(6)로 전달된다.As the water supplied by the fluid supply port 8 is filled in the second slot 25, the ultrasonic wave applied from the probe 10 is transmitted to the pipe using water as a medium, and the ultrasonic wave reflected from the interface or defect of the pipe is first 2 It is transmitted to the probe (6) through the water filled in the slot (25).

이 실시예에서는 물을 초음파를 전달하는 매질로서 사용하고 있지만, 물 외에도 프로브(6)와 파이프(5) 사이에 초음파를 전달하기에 적절한 어떠한 유체라도 매질로서 이용될 수 있다.Although water is used as a medium for transmitting ultrasonic waves in this embodiment, any fluid suitable for transmitting ultrasonic waves between the probe 6 and the pipe 5 other than water may be used as the medium.

한편, 이 실시예에서 프로브(6)의 선단이 맞닿는 제1 슬롯(21)과 제2 슬롯(25)의 경계면은 파이프의 길이방향 축선과 평행한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형으로 형성되어 있지만, 이와 달리 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형으로 형성되어 파이프의 길이 방향에 대한 프로브의 배치 각도가 가변되도록 구성될 수도 있다.On the other hand, in this embodiment, the interface between the first slot 21 and the second slot 25, where the front ends of the probe 6 are in contact, are formed in an arc shape with an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe as the center of curvature. , alternatively, may be formed in an arc shape having an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pipe as the center of curvature, so that the arrangement angle of the probe with respect to the longitudinal direction of the pipe is variable.

이러한 2가지 구성의 프로브 홀더가 각각 마련되어 필요에 따라 프로브 홀더를 교체하여 이용할 수도 있고, 하나의 프로브 홀더에 2개의 제1 슬롯이 서로 교차하여 형성될 수도 있다.The two types of probe holders may be provided, respectively, and the probe holders may be replaced as needed, or two first slots may be formed to cross each other in one probe holder.

한편, 프로브 홀더(20)의 저면에는 지지 로울러(26)가 네 곳의 모서리에 자유회전 가능하게 부착되어 있다. 지지 로울러(26)는 파이프(5)의 표면에 맞닿아 파이프의 회전에 따라 회전하고, 프로브 홀더(20)의 저면은 오목한 곡면으로 형성되어 있어서, 프로브 홀더(20)의 저면은 파이프(5)와 접촉하지 않은 상태로 된다.On the other hand, on the bottom surface of the probe holder 20, support rollers 26 are attached to the four corners to be rotatably free. The support roller 26 comes into contact with the surface of the pipe 5 and rotates according to the rotation of the pipe, and the bottom surface of the probe holder 20 is formed in a concave curved surface, so the bottom surface of the probe holder 20 is the pipe (5) out of contact with

프로브 홀더(20)는 지지 프레임(30)에 결합되어 있다.The probe holder 20 is coupled to the support frame 30 .

지지 프레임(30)은 가동 유닛의 제3 블록(47)에 탄성적으로 결합되어 파이프에 대해 근접 및 이격되는 방향으로 이동 가능한 제1 프레임(34) 및 제1 프레임에 소정 각도 범위에서 회전 가능하게 결합되는 제2 프레임(31)을 포함하여 구성되어 있고, 프로브 홀더(20)는 제2 프레임(31)에 결합되어 있다.The support frame 30 is elastically coupled to the third block 47 of the movable unit so as to be rotatable in a predetermined angular range to the first frame 34 and the first frame that are movable in a direction close to and spaced apart from the pipe. and a second frame 31 coupled thereto, and the probe holder 20 is coupled to the second frame 31 .

제2 프레임(31)은 "ㄷ"자 형으로 형성되어서 양측의 분지부 사이에 프로브 홀더(20)가 배치되며, 프로브 홀더(20)의 양측으로 제2 회전축(311)이 삽입되어 프로브 홀더(20)가 제2 회전축(311)을 중심으로 제2 프레임(31)에 대하여 자유 회전 가능한 상태로 되어 있다.The second frame 31 is formed in a “U” shape, so that the probe holder 20 is disposed between the branches on both sides, and the second rotation shaft 311 is inserted into both sides of the probe holder 20 and the probe holder ( 20) is free to rotate with respect to the second frame 31 about the second rotation shaft 311.

이러한 제2 회전축(311)은 파이프(5)의 길이 방향 축선에 평행한 방향으로 배치되어 있어서, 프로브 홀더(20)는 제2 회전축(311)을 중심으로 파이프(5)의 길이 방향 축선에 수직한 방향으로 회전 가능하게 된다. This second axis of rotation 311 is arranged in a direction parallel to the longitudinal axis of the pipe 5 , so that the probe holder 20 is perpendicular to the longitudinal axis of the pipe 5 about the second axis of rotation 311 . It can be rotated in one direction.

또한, 프로브 홀더(20)내에는 제1 회전축(311)을 곡률 중심으로 하는 원호형 슬롯(미도시)이 형성되어 있고 제2 회전축(311)과 평행하게 배치되는 핀(312)이 원호형 슬롯에 삽입되어 있어서 프로브 홀더(20)의 제2 회전축(311)을 중심으로 하는 회전은 일정 각도 범위로 한정된다.In addition, an arc-shaped slot (not shown) having the first rotating shaft 311 as the center of curvature is formed in the probe holder 20 , and the pin 312 disposed parallel to the second rotating shaft 311 is an arc-shaped slot. The rotation about the second rotation shaft 311 of the probe holder 20 is limited to a certain angular range.

이러한 구성에 따라 파이프(5)의 표면이 진원을 이루지 않는 경우에도 프로브 홀더(20)는 파이프(5)의 회전 중에 파이프의 표면에 밀착될 수 있다.According to this configuration, even when the surface of the pipe 5 does not form a perfect circle, the probe holder 20 can be in close contact with the surface of the pipe 5 during rotation of the pipe 5 .

제2 프레임(31)의 이면, 즉 프로브 홀더(20)의 반대측으로는 제1 회전축(33)이 결합되어 있고, 베어링(35)을 사이에 두고 제1 회전축(33)이 제1 프레임(34)에 삽입되어 있다. 이에 따라 제2 프레임(31)은 제1 프레임(34)에 대해 제1 회전축(33)을 중심으로 회전 가능하게 되어 있다.On the back surface of the second frame 31 , that is, on the opposite side of the probe holder 20 , the first rotation shaft 33 is coupled, and the first rotation shaft 33 is connected to the first frame 34 with the bearing 35 interposed therebetween. ) is inserted. Accordingly, the second frame 31 is rotatable about the first rotation shaft 33 with respect to the first frame 34 .

제1 회전축(33)은 제2 회전축(311)에 대해 수직한 방향으로 배치되어 있어서, 제2 프레임(31)은 파이프(5)의 길이 방향 축선과 평행한 축선을 중심으로 자유 회전 가능하다.The first rotation shaft 33 is disposed in a direction perpendicular to the second rotation shaft 311 , so that the second frame 31 is freely rotatable about an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe 5 .

따라서, 파이프(5)의 표면이 길이 방향으로 직선을 이루지 않고 굴곡지거나 경사진 경우에도 제2 프레임(31)이 제1 프레임(34)에 대해 회전함으로써 제2 프레임(31)에 장착되어 있는 프로브 홀더(20)는 파이프(20)의 표면에 밀착될 수 있다.Therefore, even when the surface of the pipe 5 is curved or inclined without forming a straight line in the longitudinal direction, the second frame 31 rotates with respect to the first frame 34 to thereby rotate the probe mounted on the second frame 31 . The holder 20 may be in close contact with the surface of the pipe 20 .

이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 가동 유닛(40~48)과 지지 프레임(30)의 구성을 설명한다.Hereinafter, the configuration of the movable units 40 to 48 and the support frame 30 will be described with reference to FIGS. 9 and 10 .

지지 프레임(30)은 가동 유닛에 의해 파이프(5)에 탄성적으로 압박되면서 파이프(5)에 대해 근접 및 이격하는 방향과 파이프(5)의 길이 방향으로 가동된다.The support frame 30 is elastically pressed against the pipe 5 by the movable unit and is moved in the direction adjacent to and spaced from the pipe 5 and in the longitudinal direction of the pipe 5 .

상부 프레임(3)에는 장착용 채널(44)가 고정 배치되어 있고, 이 장착 플레이트에는 파이프(5)의 길이 방향으로 연장되는 2개의 서로 평행한 레일(43)이 배치되어 있고, 레일(43) 사이에는 리드 스크류(45)가 연장되어 있다.A mounting channel 44 is fixedly arranged on the upper frame 3 , on this mounting plate two mutually parallel rails 43 extending in the longitudinal direction of the pipe 5 are arranged, the rail 43 A lead screw 45 extends between them.

리드 스크류(45)는 구동 모터(미도시)에 의해 회전 구동되며 제1 블록(41)이 나사 결합되어 있어서, 패널 형태의 제1 블록(41)은 리드 스크류(45)의 회전에 따라 리드 스크류(45)의 연장 방향, 즉 파이프(5)의 길이 방향으로 구동된다.The lead screw 45 is rotationally driven by a driving motor (not shown) and the first block 41 is screw-coupled, so that the panel-shaped first block 41 is a lead screw according to the rotation of the lead screw 45 . It is driven in the extension direction of 45 , ie in the longitudinal direction of the pipe 5 .

또한, 제1 블록(41)에는 레일(43)과 결합되는 리니어 가이드(42)가 마련되어 있어서, 리드 스크류(45)의 회전에 따른 제1 블록(41)의 선형 이동을 안내한다.In addition, a linear guide 42 coupled to the rail 43 is provided in the first block 41 , thereby guiding the linear movement of the first block 41 according to the rotation of the lead screw 45 .

제1 블록(41)에서 리드 스크류의 반대쪽에는 제2 블록(45)이 결합되어 있다.A second block 45 is coupled to the opposite side of the lead screw in the first block 41 .

제2 블록(45)은 제1 블록(41)과 같이 플레이트로 구성되고 제1 블록과 평행하게 수직으로 배치되어 있다.The second block 45 is formed of a plate like the first block 41 and is vertically arranged in parallel to the first block.

제2 블록(45)과 제1 블록(41) 사이에는 리니어 가이드(미도시)와 리드 스크류(46)가 배치되어, 제1 블록(41)과 제2 블록(45)을 서로 결합하면서 구동 모터(40)에 의해 리드 스크류(46)가 회전하면 제2 블록(45)은 제1 블록(41)에 대해 선형 이동하여 파이프(5)에 대해 접근하거나 이격되는 방향으로 이동한다.A linear guide (not shown) and a lead screw 46 are disposed between the second block 45 and the first block 41 , and a driving motor while coupling the first block 41 and the second block 45 to each other When the lead screw 46 is rotated by 40 , the second block 45 moves linearly with respect to the first block 41 to move in a direction approaching or spaced apart from the pipe 5 .

제2 블록(45)은 리드 스크류(46)에 의해 수직으로, 즉 파이프(5)에 대해 근접하거나 이격되는 방향으로 구동되며, 제2 블록(45)에서 제1 블록(41)의 반대쪽 표면에는 제3 블록(47)이 고정 결합되어 있다.The second block 45 is driven vertically by a lead screw 46, that is, in a direction close to or spaced apart from the pipe 5, and in the second block 45, on the opposite surface of the first block 41, The third block 47 is fixedly coupled.

지지 프레임의 제1 프레임(34)에는 상면으로 제3 블록(47)을 향하여 2개의 포스트(48)가 나란히 결합되어 있다. 포스트(48)는 제3 블록(47)으로 삽입되어 있고 제1 프레임(34)이 제3 블록(47)에 대하여 상하로 운동하도록 가이드한다. Two posts 48 are coupled side by side toward the third block 47 in the upper surface of the first frame 34 of the support frame. The post 48 is inserted into the third block 47 and guides the first frame 34 to move up and down with respect to the third block 47 .

포스트(48)의 둘레에는 코일 스프링(481)이 배치되어 있는데, 코일 스프링(481)은 제3 블록(47)의 하면과 제1 프레임(34)의 상면 사이에 놓여 있다.A coil spring 481 is disposed around the post 48 , and the coil spring 481 is disposed between the lower surface of the third block 47 and the upper surface of the first frame 34 .

제2 블록(45)이 하강함에 따라 제3 블록(47)이 하강하고 이에 따라 지지 프레임(30)도 하강하여 지지 프레임(30)에 장착된 프로브 홀더(20)가 파이프(5)에 놓인다. 이 상태에서 제2 블록(45)이 더 하강하여 제3 블록(47)이 더 하강하면, 제3 블록(47)과 제1 프레임(34) 사이에 놓인 코일 스프링(471)이 압축되면서 지지 프레임(30)이 파이프(5)를 향하여 압박되어 프로브 홀더(20)가 파이프(5)에 대해 압박력을 받는 상태로 놓이게 된다. 이로써 프로브 홀더(20)는 파이프(5)가 회전하는 상태에서 파이프(5) 상의 돌기나 비원형 형상에 의해 튀어올라 파이프의 표면으로부터 이격되는 일이 발생하지 않는다.As the second block 45 descends, the third block 47 descends and the support frame 30 also descends accordingly, so that the probe holder 20 mounted on the support frame 30 is placed on the pipe 5 . In this state, when the second block 45 descends further and the third block 47 descends further, the coil spring 471 placed between the third block 47 and the first frame 34 is compressed while the support frame 30 is pressed toward the pipe 5 so that the probe holder 20 is placed under a pressing force against the pipe 5 . Accordingly, the probe holder 20 is not separated from the surface of the pipe 5 by protrusions or non-circular shapes on the pipe 5 while the pipe 5 is rotating.

이상과 같은 구성을 갖는 초음파 탐상 장치의 작동을 도 9 및 도 10을 주로 참조하여 설명한다.The operation of the ultrasonic flaw detection device having the above configuration will be mainly described with reference to FIGS. 9 and 10 .

이 실시예의 초음파 탐상 장치에서 프로브 홀더(20)의 제1 슬롯(22)에는 프로브(6)가 삽입되는데, 검사하려는 파이프(5)의 결함이나 계면 등에 맞추어 파이프(5)에 대한 배치 각도가 결정되고, 결정된 배치 각도에 맞추어 제1 슬롯(22)에서의 배치 위치가 결정된다. In the ultrasonic flaw detection apparatus of this embodiment, the probe 6 is inserted into the first slot 22 of the probe holder 20, and the arrangement angle for the pipe 5 is determined according to the defect or interface of the pipe 5 to be inspected. and a placement position in the first slot 22 is determined according to the determined placement angle.

또한, 유체 공급 포트(8)가 프로브 홀더(20)에 결합되고, 물을 공급하는 튜브(9)가 결합되어 장치의 작동 중에 초음파 전달 매질로서 물이 공급된다.In addition, a fluid supply port 8 is coupled to the probe holder 20, and a tube 9 for supplying water is coupled to supply water as an ultrasonic transmission medium during operation of the device.

비작동 상태에서 프로브(6) 및 프로브 홀더(20)는 파이프(5)가 배치되는 위치로부터 이격되어 있고, 이 상태에서 파이프 지지 유닛(10)의 지지 로울러(13) 상에 파이프가 배치된다.In the non-operational state, the probe 6 and the probe holder 20 are spaced apart from the position where the pipe 5 is disposed, and in this state, the pipe is disposed on the support roller 13 of the pipe support unit 10 .

파이프(5)는 직경이 소정 범위에 드는 것이면 어느 것이라도 사용될 수 있다. 주로 검사 대상이 되는 파이프의 직경 범위에 따라 지지 로울러(13)의 직경 및 이들 사이의 거리, 그리고 프로브 홀더(20)의 저면의 곡률을 결정하면, 일정 범위에서 다양한 직경의 파이프를 배치하고 검사할 수 있다.Any pipe 5 having a diameter within a predetermined range may be used. If the diameter of the support roller 13 and the distance between them and the curvature of the bottom surface of the probe holder 20 are determined mainly according to the diameter range of the pipe to be inspected, pipes of various diameters can be arranged and inspected within a certain range. can

파이프(5)를 파이프 지지 유닛(10) 상에 배치하고 검사 장치를 가동하면, 파이프 지지 유닛의 회전축(11, 12)이 회전 구동되어 지지 로울러(13)에 의해 파이프(5)가 일방향으로 회전한다.When the pipe 5 is placed on the pipe support unit 10 and the inspection device is operated, the rotation shafts 11 and 12 of the pipe support unit are rotationally driven to rotate the pipe 5 in one direction by the support roller 13 . do.

가동 유닛의 제1 블록(41)은 파이프(5)의 일단의 위치로 이동하고, 제2 블록(45)이 하강한다.The first block 41 of the movable unit moves to the position of one end of the pipe 5, and the second block 45 descends.

이에 따라, 프로브 홀더(20)가 하강하여 프로브 홀더의 저면에 파이프(5)의 표면에 근접되고 지지 로울러(26)에 파이프의 표면에 맞닿아 놓인다. 제2 블록(45)은 더 하강하고, 이에 따라 제3 블록(47)이 코일 스프링(481)을 압축하여 코일 스프링에 의해 프로브 홀더(20)는 파이프(5)의 표면에 대해 가압된 상태로 놓인다.As a result, the probe holder 20 is lowered to come close to the surface of the pipe 5 on the bottom surface of the probe holder and to be placed against the surface of the pipe on the support roller 26 . The second block 45 descends further, and accordingly, the third block 47 compresses the coil spring 481 so that the probe holder 20 is pressed against the surface of the pipe 5 by the coil spring. laid

프로브(6)로부터 초음파가 인가되고, 인가된 초음파는 제2 슬롯(25)을 충진한 매질인 물을 통하여 파이프(5)에 인가되고, 파이프 내의 결함이나 계면에서 반사된 초음파는 다시 프로브(6)에 입사되어 입사된 초음파 신호는 컴퓨터(4)에 전송된다.Ultrasonic waves are applied from the probe 6, and the applied ultrasonic waves are applied to the pipe 5 through the water, which is the medium filling the second slot 25, and the ultrasonic waves reflected from defects or interfaces in the pipe are returned to the probe 6 ) and the incident ultrasonic signal is transmitted to the computer (4).

파이프(5)의 회전에 따라 파이프의 전체 둘레를 따른 초음파 검사가 수행되고, 제2 블록(45)이 상향 가동되어 프로브 홀더(20)는 파이프의 표면으로부터 이격된다.As the pipe 5 rotates, ultrasonic inspection is performed along the entire circumference of the pipe, and the second block 45 is moved upward to separate the probe holder 20 from the surface of the pipe.

제1 블록(41)이 파이프(5)의 길이 방향 일단부로부터 내측으로 이동하고, 앞서 설명한 단계가 반복된다. 이러한 과정을 통하여 파이프의 전체 길이에 대한 초음파 검사가 완료된다.The first block 41 moves inward from one end in the longitudinal direction of the pipe 5, and the steps described above are repeated. Through this process, the ultrasonic inspection of the entire length of the pipe is completed.

검사 대상인 파이프는 여러가지 유형의 내부 결함을 가질 수 있으며, 특히 크랙이나 이물질 등의 결함은 여러가지 배향을 가지고 있을 수 있다. A pipe to be inspected may have various types of internal defects, and in particular, defects such as cracks or foreign substances may have various orientations.

초음파는 대체로 물체의 경계면이나 크랙 또는 이물질의 계면에서 수직으로 반사되는 특성을 갖는다. 따라서, 결함이나 계면을 초음파로 검사할 때에 초음파는 계면에 대체로 수직으로 입사되어야 반사파가 프로브에 입사되어 계면을 검출할 수 있게 된다.Ultrasonic waves generally have a property of being vertically reflected from the interface of an object, a crack, or an interface of a foreign substance. Therefore, when inspecting a defect or an interface with an ultrasonic wave, the ultrasonic wave must be incident substantially perpendicular to the interface so that the reflected wave is incident on the probe to detect the interface.

이 발명의 하나의 관점에 따른 실시예의 초음파 탐상 장치에서는 여러 개의 프로브를 이용하지 않고 하나의 프로브를 검사 대상물인 파이프에 대해 다양한 각도로 간단히 배치할 수 있어서 장치가 간소화되고 검사가 용이하게 이루어질 수 있다.In the ultrasonic flaw detection apparatus of the embodiment according to one aspect of the present invention, one probe can be simply arranged at various angles with respect to the pipe, which is the inspection object, without using a plurality of probes, so that the apparatus is simplified and the inspection can be made easily. .

또한, 검사 대상물인 원형 단면의 파이프는 실제로는 진원이 아닌 타원이나 요철을 가지며 길이 방향의 표면 역시 직선이 아닌 굴곡이 지거나 경사진 경우가 일반적이다.In addition, a pipe having a circular cross section, which is an inspection object, has an ellipse or unevenness that is not actually a perfect circle, and the surface in the longitudinal direction is also curved or inclined instead of a straight line.

이러한 파이프에 대하여 초음파 검사를 하는 경우에 파이프의 진원도나 직진도 및 표면 요철로 인하여 파이프의 회전 시에 프로브 홀더가 파이프의 표면으로부터 이격되어 버리는 일이 발생할 수 있다.In the case of ultrasonic inspection of such a pipe, the probe holder may be separated from the surface of the pipe when the pipe rotates due to the roundness, straightness, and surface irregularities of the pipe.

그러나, 이 실시예의 초음파 탐상 장치에서는 프로브 홀더는 2개 자유도를 가지고 파이프 표면에 대한 밀착 상태를 유지할 수 있다.However, in the ultrasonic flaw detection device of this embodiment, the probe holder can maintain a close contact with the pipe surface with two degrees of freedom.

검사 중에 프로브 홀더(20)는 제3 블록(47)이 지지 프레임(30)을 파이프(5)에 대해 가압하는 상태에 놓인다. 프로브 홀더(20)는 제2 회전축(33)을 중심으로 자유 회전 가능하고 프로브 홀더(20)가 장착되는 제2 프레임(34)은 제1 회전축(39)을 중심으로 제1 프레임(31)에 대하여 자유 회전 가능하다.During the inspection, the probe holder 20 is placed in a state where the third block 47 presses the support frame 30 against the pipe 5 . The probe holder 20 is freely rotatable about the second rotation shaft 33 , and the second frame 34 on which the probe holder 20 is mounted is mounted on the first frame 31 about the first rotation shaft 39 . Free rotation is possible.

따라서, 프로브 홀더(20)는 파이프(5)에 대해 가압력을 받아 밀착되면서 파이프의 길이 방향 축선 및 파이프의 둘레 방향에 대해 자유 회전 가능하므로, 파이프(5)의 표면에 항상 밀착된 상태를 유지할 수 있다.Accordingly, the probe holder 20 can freely rotate with respect to the longitudinal axis of the pipe and the circumferential direction of the pipe while being pressed against the pipe 5 while being in close contact with the pipe 5, so that it can always maintain a state in close contact with the surface of the pipe 5. have.

이상, 이 발명의 하나의 관점에 따른 실시예의 초음파 탐상 장치의 구성과 작동을 설명하였다. 이 발명은 이러한 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 범위에서 다양한 수정과 변경 및 구성 요소의 부가가 가능하다.Above, the configuration and operation of the ultrasonic flaw detection apparatus of the embodiment according to one aspect of the present invention has been described. The present invention is not limited to these embodiments, and various modifications, changes and additions of elements are possible within the scope described in the claims.

5: 파이프 6: 프로브
10: 파이프 지지 유닛 20: 프로브 홀더
30: 지지 프레임 5: Pipe 6: Probe
10: pipe support unit 20: probe holder
30: support frame

Claims (5)

원통형 파이프의 초음파 탐상 장치로서,
파이프가 배치되어 지지되고 파이프가 길이방향 축선을 중심으로 회전 구동되는 파이프 지지 유닛;
파이프에 대해 초음파를 인가하고 파이프의 결함 또는 계면에서 반사되는 초음파를 수신하는 프로브;
프로브가 장착되고 파이프의 표면과 접촉하여 프로브와 파이프 사이에 초음파를 전달하는 프로브 홀더;
프로브 홀더가 장착되는 지지 프레임; 및
지지 프레임을 파이프에 대해 가압하고 접근 및 후퇴시키며고 파이프의 길이 방향으로 이동시키는 가동 수단;
을 포함하고,
프로브 홀더는 파이프의 길이방향 축선과 평행한 축선 또는 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형으로 프로브가 배치될 수 있게 구성되어 프로브는 파이프에 대한 배향이 가변될 수 있는 것인, 초음파 탐상 장치.An ultrasonic flaw detection device for a cylindrical pipe, comprising:
a pipe support unit on which the pipe is disposed and supported and the pipe is rotationally driven about a longitudinal axis;
a probe that applies ultrasonic waves to the pipe and receives ultrasonic waves reflected from defects or interfaces of the pipe;
a probe holder on which the probe is mounted and in contact with the surface of the pipe to transmit ultrasonic waves between the probe and the pipe;
a support frame on which the probe holder is mounted; and
movable means for pressing the support frame against the pipe, approaching and retracting it, and moving it in the longitudinal direction of the pipe;
including,
The probe holder is configured such that the probe can be disposed in an arc of curvature centered on an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe or an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pipe so that the probe can be oriented with respect to the pipe. Phosphorus, ultrasonic flaw detector. 청구항 1에 있어서,
프로브 홀더는 프로브가 삽입되어 고정되고 파이프의 길이방향 축선과 평행한 축선 또는 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 축선을 곡률 중심으로 하는 원호형으로 연장되는 제1 슬롯이 형성되는 것인, 초음파 탐상 장치.The method according to claim 1,
The probe holder is an ultrasonic flaw detector, in which the probe is inserted and fixed and a first slot extending in an arc with a center of curvature about an axis parallel to the longitudinal axis of the pipe or an axis perpendicular to the longitudinal axis of the pipe is formed. . 청구항 2에 있어서,
프로브 홀더에는 상기 제1 슬롯을 따라 연장되고 프로브 홀더의 표면으로부터 제1 슬롯까지 연장되는 고정용 슬롯이 형성되고, 이 고정용 슬롯에는 프로브를 프로브 홀더에 고정하는 고정 수단이 배치되는 것인, 초음파 탐상 장치.3. The method according to claim 2,
The probe holder is formed with a fixing slot extending along the first slot and extending from the surface of the probe holder to the first slot, and fixing means for fixing the probe to the probe holder are disposed in the fixing slot. flaw detection device. 청구항 2에 있어서,
프로브 홀더의 저면은 원통형 파이프의 표면에 마주하는 오목한 곡면으로 형성되며, 파이프의 표면에 맞닿아 회전하는 지지 로울러가 프로브 홀더의 저면에 자유 회전 가능하게 배치되는 것인, 초음파 탐상 장치.3. The method according to claim 2,
The bottom surface of the probe holder is formed as a concave curved surface facing the surface of the cylindrical pipe, and a support roller rotating in contact with the surface of the pipe is freely rotatably disposed on the bottom surface of the probe holder, the ultrasonic flaw detection device. 청구항 2에 있어서,
가동 수단은 파이프의 길이 방향 축선 방향으로 가동되는 제1 블록, 파이프에 대해 근접 또는 이격되는 제2 방향으로 가동되며 제1 블록에 제2 방향으로 가동 가능하게 결합되는 제2 블록, 및 제2 블록에 대해 파이프에 근접하는 방향으로 가압되는 제3 블록을 포함하고,
지지 프레임은, 파이프에 대해 근접 및 이격되는 방향으로 가동되며 스프링에 의해 파이프에 근접하는 방향으로 탄성적으로 압박되도록 가동 수단의 제3 블록에 결합되는 제1 프레임, 및 제1 프레임에 대하여 파이프의 길이 방향 축선에 수직한 제1 축선을 중심으로 소정 각도 범위에서 자유 회전 가능한 제2 프레임을 포함하고,
프로브 홀더는 파이프의 길이 방향 축선과 평행하고 제1 축선에 수직한 제2 축선을 중심으로 소정 각도 범위에서 자유 회전 가능하게 제2 프레임에 결합되는 것인, 초음파 탐상 장치. 3. The method according to claim 2,
The movable means includes a first block movable in the longitudinal axial direction of the pipe, a second block movable in a second direction proximate or spaced apart from the pipe and movably coupled to the first block in a second direction, and a second block Including a third block that is pressed in a direction close to the pipe,
The support frame includes a first frame which is movable in a direction proximate and spaced from the pipe and is coupled to a third block of the movable means so as to be elastically urged in a direction proximate to the pipe by a spring, and a first frame of the pipe with respect to the first frame. Comprising a second frame freely rotatable in a predetermined angular range about a first axis perpendicular to the longitudinal axis,
The probe holder is coupled to the second frame to be freely rotatable in a predetermined angular range about a second axis parallel to the longitudinal axis of the pipe and perpendicular to the first axis, the ultrasonic flaw detection device.
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