KR20220017747A - 결함 검출 장치 및 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 결함 검출 장치를 개시한다. 상세하게는, 본 발명은 검사대상체에 안착되는 바디와, 상기 바디에 배치되고, 유도전류를 발생시키는 전자기 유도부와, 일면이 상기 전자기 유도부와 마주보도록 배치되고, 상기 유도전류의 변화에 기초하여 상기 검사대상체의 결함을 검출하는 센서를 포함하는, 결함 검출 장치를 개시한다.

Description

결함 검출 장치 및 시스템{Defect detecting apparatus and system}
본 발명은 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하게는, 본 발명은 결합 검출 장치 및 이를 포함하는 결함 검출 시스템에 관한 것이다.
철도 차량의 구동, 감속 및 제동을 위한 장치가 장착 포함되어 있는 차체(carbody) 및 대차(bogie)는 철도차량의 안전 주행에 있어 가장 핵심적인 장치 중 하나이다. 다만, 철도 차량과 대차의 구조 및 형상이 복잡하고 대차 프레임과 구동장치 및 제동장치의 연결부에서 피로 손상에 의한 피로 균열이 발생할 수 있다. 이러한 부위의 결함은 자분 탐상(MT)을 이용하여 결함을 탐상하고 있으나, 전처리 과정(preprocessing)에서 그라인딩(grinding)에 의한 분진발생하고, 그라인딩 작업 시간이 소요되며, 국소부의 경우에는 센서의 접근이 어려워 결함 팀상이 어렵다는 문제점이 존재한다.
본 발명의 목적은 비접촉식으로 검사대상체의 결함을 검출할 수 있는 결함 검출 장치 및 시스템을 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출 장치는, 검사대상체에 안착되는 바디와, 상기 바디에 배치되고, 유도전류를 발생시키는 전자기 유도부와, 일면이 상기 전자기 유도부와 마주보도록 배치되고, 상기 유도전류의 변화에 기초하여 상기 검사대상체의 결함을 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바디는 상기 검사대상체를 향해 개방되고, 내부에 상기 센서가 배치되는 홈부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바디가 상기 검사대상체에 안착될 때, 상기 센서는 상기 검사대상체로부터 미리 설정된 거리로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 미리 설정된 거리는 0.5mm 내지 1mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서는 전자기 픽업센서(pickup sensor)를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사대상체에 안착되는 상기 바디의 단부는, 상기 검사대상체의 외부 형상에 대응되는 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바디가 상기 검사대상체에 안착될 때, 상기 바디를 상기 검사대상체에 고정하는 고정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출 시스템은, 검사대상체에 안착되어, 상기 검사대상체의 결함을 검출하는 결함 검출 장치와, 상기 결함 검출 장치에서 검출된 결과에 기초하여, 상기 검사대상체의 결함 상태를 판별하는 데이터 분석 장치를 포함하고, 상기 결함 검출 장치는, 검사대상체에 안착되는 바디와, 상기 바디에 배치되고, 유도전류를 발생시키는 전자기 유도부와, 일면이 상기 전자기 유도부와 마주보도록 배치되고, 상기 유도전류의 변화에 기초하여 상기 검사대상체의 결함을 검출하는 센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바디는 상기 검사대상체를 향해 개방되고, 내부에 상기 센서가 배치되는 홈부를 구비할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바디가 상기 검사대상체에 안착될 때, 상기 센서는 상기 검사대상체로부터 미리 설정된 거리로 이격될 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 미리 설정된 거리는 0.5mm 내지 1mm일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 센서는 전자기 픽업센서를 포함할 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 검사대상체에 안착되는 상기 바디의 단부는, 상기 검사대상체의 외부 형상에 대응되는 형상일 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 있어서, 상기 바디가 상기 검사대상체에 안착될 때, 상기 바디를 상기 검사대상체에 고정하는 고정부를 더 포함할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 결함 검출 장치 및 시스템은 유도 전류 변화량을 측정하여 비접촉식으로 검사대상체의 결함을 검출함으로써, 철도 차량 등 검사대상체의 국소부에 발생한 결함을 검출 가능하며, 이에 따라 철도 차량의 국소부에 발생하는 결함과 손상을 검출함으로써, 손상이 누적 되어 철도 차량의 파손 및 사고 발생 전에 이를 검출하여 철도 차량 안전성 향상시킬 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출 장치를 도시한 사시도이다.
도 2는 도 1의 결함 검출 장치를 도시한 저면도이다.
도 3은 도 1의 결함 검출 장치를 도시한 단면도이다.
도 4는 도 1의 결함 검출 장치를 이용하여, 검사대상체의 결함을 검출하는 모습을 간략히 도시한 단면도이다.
도 5는 검사대상체의 결함 부위에서 전류의 변화가 발생한 것을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출 시스템을 도시한다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변환, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
제1, 제2 등의 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 또한 각 도면에서, 구성요소는 설명의 편의 및 명확성을 위하여 과장되거나 생략되거나 또는 개략적으로 도시되었으며, 각 구성요소의 크기는 실제크기를 전적으로 반영하는 것은 아니다.
각 구성요소의 설명에 있어서, 상(on)에 또는 하(under)에 형성되는 것으로 기재되는 경우에 있어, 상(on)과 하(under)는 직접 또는 다른 구성요소를 개재하여 형성되는 것을 모두 포함하며, 상(on) 및 하(under)에 대한 기준은 도면을 기준으로 설명한다.
이하, 본 발명의 실시 예를 첨부도면을 참조하여 상세히 설명하기로 하며, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출 장치를 도시한 사시도이다. 도 2는 도 1의 결함 검출 장치를 도시한 저면도이다. 도 3은 도 1의 결함 검출 장치를 도시한 단면도이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 결함 검출 장치(20)는 검사대상체의 결함을 검출할 수 있으며, 검사대상체는 예를 들어, 철도 차량의 대차프레임(10), 대차프레임(10)과 제동 장치의 연결부 및 대차프레임(10)과 구동 장치의 연결부일 수 있다. 보다 구체적으로, 검사대상체는 대차프레임(10)과 제동 장치를 연결하는 용접부 또는 대차프레임(10)과 구동 장치를 연결하는 용접부일 수 있다. 이때 결함 검출 장치(20)는 바디(100)와, 전자기 유도부(200)와, 센서 유닛(300)을 포함할 수 있다. 또한, 결함 검출 장치(20)는 고정부(미도시)와, 신호 증폭기(미도시)와, 노이즈 필터(미도시)를 더 포함할 수 있다.
바디(100)는 검사대상체의 결함을 검출하기 위해, 검사대상체에 안착될 수 있다. 이때 바디(100)는 구형, 원기둥, 직육면체 등 다양한 형상일 수 있으나, 설명의 편의를 위해 이하에서는, 바디(100)가 직육면체 형상인 실시예를 중심으로 설명하기로 한다.
바디(100)는 홈부(110)를 구비할 수 있다. 이때 홈부(110)는 바디(100)가 검사대상체에 안착될 때, 검사대상체와 마주보는 바디(100)의 단부(이하, 안착단부)에 배치됨으로써, 검사대상체를 향해 개방될 수 있다.
홈부(110)의 내부에는 후술할 센서(310)가 배치될 수 있다. 이러한 경우, 홈부(110)의 내부에 배치된 센서(310)는 바디(100)의 안착단부로부터 제1 거리(R1)만큼 매몰되도록 홈부(110) 내부에 배치될 수 있다. 이때, 제1 거리(R1)는 센서(310)의 외표면들 중 검사대상체를 바라보는 외표면으로부터, 바디(100)의 안착단부까지의 최단 거리일 수 있다. 이처럼, 센서(310)가 홈부(110) 내에 배치됨으로써 바디(100)가 검사대상체와 접하도록 안착되더라도, 센서(310)는 검사대상체의 표면으로부터 이격될 수 있다. 이에 의해, 결함 검출 장치(20)는 항상 비접촉식으로 검사대상체의 결함을 검출할 수 있다.
바디(100)의 적어도 일부는 검사대상체의 외부 형상에 대응되도록 형성될 수 있다. 구체적으로, 바디(100)의 안착단부는 바디(100)가 안착되는 검사대상체의 외부 형상에 대응되는 형상을 가질 수 있다. 일 예로서, 결함 검출 장치(20)를 이용하여 결함을 측정하는 검사대상체가 원기둥 형상인 경우에는, 안착단부는 검사대상체의 원기둥 형상에 대응되도록 오목한 형상을 갖도록 제작될 수 있다. 또한, 바디(100)의 안착단부의 형상은, 검사대상체의 각 부위의 외형에 따라 변경될 수 있다.
이처럼 바디(100)의 안착단부가 검사대상체의 외부 형상에 대응되는 형상을 가짐으로써, 결함 검출 장치(20)는 검사대상체에 밀착하여 안착될 수 있다. 이에 따라 검사대상체의 표면 또는 외부에 발생한 크랙(crack) 등의 파손 부위를 정밀하게 검출할 수 있다. 또한, 검사대상체의 결함을 검출하는 동안, 바디(100)가 검사대상체에 안정적으로 안착될 수 있어, 검사의 안정성을 향상시킬 수 있다.
바디(100)는 절연체로서 이루어질 수 있다. 이러한 경우, 바디(100)는 바디(100)의 내부에 배치된 전류 인가부(220)와, 유도전류 발생부(210)를 둘러쌈으로써, 유도전류 및 유도 자기장이 바디(100)의 내부에 집중되어 형성되도록 할 수 있다. 또한, 바디(100)는 유도전류 및 유도 자기장이 외부 요인에 의한 영향을 받는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 결함 검출의 정확도를 향상시킬 수 있다.
전자기 유도부(200)는 유도전류를 발생시킬 수 있으며, 이때 전자기 유도부(200)는 유도전류 발생부(210)와, 전류 인가부(220)를 구비할 수 있다. 전류 인가부(220)에 전류가 인가되어 자기장의 변화가 발생함에 따라, 유도전류 발생부(210)에 유도전류가 발생할 수 있다. 이때 유도전류 발생부(210)는 유도전류 발생부(210)는 피막 형태로 이루어질 수 있으며, 이러한 경우, 피막 형태의 유도전류 발생부(210)는 예를 들어, 알루미늄(Al) 또는 구리(Cu)와 같은, 전도성 재질을 포함할 수 있다.
전류 인가부(220)는 결함 검출 장치(20) 외부로부터 전류를 공급받고, 공급된 전류가 전류 인가부(220)를 따라 흐를 수 있다. 이때, 전류 인가부(220)는 제1 인가부(220a)와, 제2 인가부(220b)를 포함할 수 있다.
제1 인가부(220a)는 바디(100)의 내부를 통과하여 연장될 수 있다. 이러한 경우, 제1 인가부(220a)의 적어도 일부는 센서(310) 및 유도전류 발생부(210)에 인접하여 배치될 수 있으며, 이때 제1 인가부(220a)의 일부는 피막 형태의 유도전류 발생부(210)와 나란하게 배치될 수 있다. 구체적으로, 제1 인가부(220a)의 제1-1 길이부는 바디(100)의 외부로부터 내부로 -Z축 방향을 따라 연장되고, 제1-2 길이부는 제1-1 길이부로부터 Y축 방향으로 연장되며, 제1-3 길이부는 제1-2 길이부로부터 Z축 방향을 따라 바디(100)의 외부로 연장될 수 있다. 이러한 경우, 제1-2 길이부는 센서(310) 및/또는 유도전류 발생부(210)와 평행하되, 이격될 수 있다.
제2 인가부(220b)는 바디(100)의 내부를 통과하여 연장되되, 제1 인가부(220a)와 대칭되도록 배치될 수 있다. 한편, 제2 인가부(220b)의 제2-1 길이부는 바디(100)의 외부로부터 내부로 -Z축 방향을 따라 연장되고, 제2-2 길이부는 제2-1 길이부로부터 Y축 방향으로 연장되며, 제2-3 길이부는 제1-2 길이부로부터 Z축 방향을 따라 바디(100)의 외부로 연장될 수 있다. 이러한 경우, 제2-2 길이부는 센서(310) 및/또는 유도전류 발생부(210)와 평행하되, 이격될 수 있다.
제1 인가부(220a)와 제2 인가부(220b)는 서로 이격될 수 있다. 구체적으로 제1 인가부(220a)와 제2 인가부(220b)는 서로 X축 방향을 따라 서로 이격될 수 있으며, 이러한 경우 서로 이격된 제1 인가부(220a)와 제2 인가부(220b) 사이에는 유도전류 발생부(210)가 배치될 수 있다.
제1 인가부(220a) 및 제2 인가부(220b)를 통해 전류가 흐를 때, 도 2의 A영역(이하, A영역) 내로 유도 자기장이 발생할 수 있다. 이때, 제1 인가부(220a)를 통해 흐르는 전류의 방향은, 제2 인가부(220b)를 통해 흐르는 전류의 방향과 반대일 수 있다. 이러한 경우, XY평면에서 바라볼 때, A영역과 중첩되는 영역에 배치된 유도전류 발생부(210)에 유도전류가 발생할 수 있다. 이때, 발생한 유도전류의 세기는 후술할 센서(310)에 의해 측정될 수 있다.
센서 유닛(300)은 유도전류의 변화에 기초하여, 검사대상체의 결함을 검출할 수 있다. 이때 센서 유닛(300)은 센서(310)와, 전송부(32)를 구비할 수 있다. 이때 센서(310)는 유도전류의 변화를 감지할 수 있는 다양한 종류의 센서일 수 있다. 일 예로, 센서(310)는 픽업센서(pickup sensor)일 수 있다.
센서(310)는 유도전류 발생부(210)에 의해 발생된 유도전류의 변화를 감지할 수 있다. 구체적으로, 센서(310)는 검사대상체의 각 부분에서의 유도전류의 세기를 측정하고, 이러한 측정값에 기초하여 픽업 신호를 생성할 수 있다. 이때, 전송부(320)는 센서(310)에서 생성된 픽업 신호를 후술할 데이터 분석 장치(30)로 전송할 수 있다.
한편, 도면에서는, 전송부(320)가 연결선을 통해 데이터 분석 장치(30)에 직접 연결되어 신호를 전송하는 유선 방식을 이용하여 데이터 분석 장치(30)로 정보를 전송하는 실시예가 도시되었나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 다른 실시예로서, 전송부(320)는 무선 전송 방식을 이용하여 신호를 데이터 분석 장치(30)로 전송할 수도 있다.
고정부(미도시)는 바디(100)가 검사대상체에 안착될 때, 바디(100)를 검사대상체에 고정할 수 있다. 일 실시예로서, 고정부는 클램프(clamp)일 수 있다. 이러한 경우, 고정부의 검사대상체의 일부분을 클램핑함으로써, 결함을 검출하는 동안, 결함 검출 장치(20)가 검사대상체에 고정될 수 있으며, 검출을 마친 후에는 고정부의 클램핑 상태를 해제하여, 결함 검출 장치(20)를 제거하거나, 위치를 변경할 수 있다.
상술한 바와 같은 고정부에 의해 바디(100)가 검사대상체에 고정됨으로써, 검사대상체의 결함을 검출하는 동안, 결함 검출 장치(20)가 흔들리거나, 이탈되는 것을 방지할 수 있다. 이에 의해, 결함 검출 과정의 안정성 및 정확도를 향상시킬 수 있다.
신호 증폭기(미도시)는 센서(310)에 의해 측정되는 유도전류에 관한 신호를 일정 크기로 증폭할 수 있으며, 노이즈 필터(미도시)는 신호 증폭기에 의해 증폭된 신호 중에 섞여 있는 노이즈를 제거할 수 있다. 다시 말해, 픽업센서(310)에서 측정된 유도전류 신호는 신호 증폭기와 노이즈 필터를 거쳐, 데이터 분석 장치(30)로 전달될 수 있다.
도 4는 도 1의 결함 검출 장치를 이용하여, 검사대상체의 결함을 검출하는 모습을 간략히 도시한 단면도이다. 도 5는 검사대상체의 결함 부위에서 전류의 변화가 발생한 것을 나타내는 그래프이다.
도 4 및 도 5를 참조하면, 결함 검출 장치(20)가 검사대상체에 안착될 때, 센서(310)는 검사대상체로부터 미리 설정된 거리로 이격될 수 있다. 구체적으로, 바디(100)의 안착단부가 검사대상체에 안착될 때, 센서의 상기한 외표면은 검사대상체의 표면으로부터 제2 거리(R2)만큼 이격되도록 배치되어, 검사대상체의 결함을 검출할 수 있다.
상기한 제2 거리(R2)는 일 예로, 0.5mm 내지 1mm의 범위 내일 수 있다. 제2 거리(R2)가 0.5mm 미만인 경우에는 검사대상체와 센서(310) 사이의 거리가 너무 가까워 정확한 결함의 검출이 어려울 수 있고, 제2 거리(R2)가 1mm를 초과하는 경우에는 검사대상체와 센서(310) 사이의 거리가 너무 멀어져, 결함 검출의 정확도가 떨어질 수 있다. 또한, 제2 거리(R2)가 0.5mm 내지 1mm의 범위인 경우 비접촉식 결함 걸출의 검출 속도가 최적이 될 수 있다. 구체적으로, 제2 거리(R2)가 0.5mm 미만인 경우 및 제2 거리(R2)가 1mm를 초과하는 경우에는 결함 검출 속도 및 효율이 떨어질 수 있다.
상술한 바와 같은 경우, 제2 거리(R2)는 상술한 제1 거리(R1)보다 크거나, 동일한 거리일 수 있다. 일 실시예로서, 바디(100)의 안착단부가 검사대상체의 표면에 완전히 밀착한 상태로 검사대상체의 결함을 검출하는 경우 제1 거리(R2)는 제1 거리(R1)와 동일할 수 있다.
그러나 다른 실시예로서, 바디(100)의 안착단부가 검사대상체의 표면으로부터 소정의 거리로 이격된 상태로 검사대상체의 결함을 검출하는 경우에는, 제2 거리(R2)는 제1 거리(R1)보다 더 길 수 있다. 이에 따라, 제1 거리(R1)는 0.5mm 내지 1mm 범위 내일 수 있거나, 또는 0.5mm보다 짧을 수 있으며, 바디(100)의 안착단부가 검사대상체의 표면에 밀착된 경우에도, 검사대상체로부터 센서까지의 거리를 0.5mm 내지 1mm 범위 내로 유지할 수 있다. 이에 의해, 결함 검출의 정확도를 유지할 수 있다.
일 실시예로서, 결함 검출 장치(20)는 도 4의 화살표 방향을 따라 이동하면서, 검사대상체의 결함을 검출할 수 있다. 이때, 검사대상체의 결함 존재 유무에 따라, 검사대상체 상의 각 위치에서 측정된 유도전류의 세기의 측정값이 다를 수 있다.
구체적으로, 도 5에 예시적으로 도시된 바와 같이, 결함이 존재하지 않는 부분에 비해, 결함이 존재하는 부분에서 측정된 유도 전류의 측정값이 더 클 수 있다. 이때 검사대상체의 균열의 크기가 증가할수록 측정된 전류값의 변화량이 증가할 수 있다. 일 예로, 주변의 전력 측정값보다 차이가 많이 나는 전류가 측정된 부분에서는, 검사대상체에 큰 균열 등의 손상이 존재할 수 있다. 이처럼, 검사대상체의 표면 위치에 따른 전류값을 측정 및 비교하여, 검사대상체의 손상을 검출함으로써, 철도 차량 등 검사대상체가 위치한 현장에서 검사대상체의 파손 여부를 용이하게 검출할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 결함 검출 시스템을 도시한다. 도 5를 참조하면, 결함 검출 시스템(1)은 결함 검출 장치(20)와, 데이터 분석 장치(30)를 포함할 수 있다. 또한, 결함 검출 시스템(1)은 디스플레이부(40)를 더 포함할 수 있다.
결함 검출 장치(20)에 구비된 각 구성들의 구체적인 특징은 상술한 바와 동일 또는 유사하므로, 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
데이터 분석 장치(30)는 결함 검출 장치(20)에서 측정된 전류값 변화량에 관한 신호를 전송 받아 분석하여 검사대상체의 결함 유무 및 크기를 판별할 수 있다. 데이터 분석 장치(30)는 일 예로, DAQ(Data Acquisition)방식을 이용하여 검사대상체의 균열 유무 및 균열 상태를 판별할 수 있다.
디스플레이부(40)는 데이터 분석 장치(30)에서 판별한 결과를 출력할 수 있다. 구체적으로, 디스플레이부(40)는 데이터 분석 장치(30)와 유선 또는 무선 방식으로 연결되어, 데이트 분석 장치(40)에서 분석한 검사대상체의 균열 등 손상 유무 및 크기에 대한 정보를 출력할 수 있다. 이에 의해, 작업자는 검사대상체의 결함에 대한 정보를 실시간으로 용이하게 확인할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명의 실시예들에 따른 결함 검출 장치(20) 및 시스템(1)은 유도 전류 변화량을 측정하여 비접촉식으로 검사대상체의 결함을 검출함으로써, 철도 차량 등 검사대상체의 국소부에 발생한 결함을 검출 가능하며, 이에 따라 철도 차량의 국소부에 발생하는 결함과 손상을 검출함으로써, 손상이 누적 되어 철도 차량의 파손 및 사고 발생 전에 이를 검출하여 철도 차량 안전성 향상시킬 수 있다.
이상에서는 도면에 도시된 실시예를 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
1: 결함 검출 시스템
10: 대차 프레임
20: 결합 검출 장치
30: 데이터 분석 장치
40: 디스플레이부
100: 바디
200: 전자기 유도부
210: 유도전류 발생부
220: 전류 인가부
300: 센서 유닛
310: 센서
320: 전송부

Claims (14)

  1. 검사대상체에 안착되는 바디;
    상기 바디에 배치되고, 유도전류를 발생시키는 전자기 유도부; 및
    일면이 상기 전자기 유도부와 마주보도록 배치되고, 상기 유도전류의 변화에 기초하여 상기 검사대상체의 결함을 검출하는 센서;를 포함하는, 결함 검출 장치.
  2. 제1 항에 있어서,
    상기 바디는 상기 검사대상체를 향해 개방되고, 내부에 상기 센서가 배치되는 홈부를 구비하는, 결함 검출 장치.
  3. 제1 항에 있어서,
    상기 바디가 상기 검사대상체에 안착될 때, 상기 센서는 상기 검사대상체로부터 미리 설정된 거리로 이격되는, 결함 검출 장치.
  4. 제3 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 거리는 0.5mm 내지 1mm인, 결함 검출 장치.
  5. 제1 항에 있어서,
    상기 센서는 전자기 픽업센서(pickup sensor)를 포함하는, 결함 검출 장치.
  6. 제1 항에 있어서,
    상기 검사대상체에 안착되는 상기 바디의 단부는, 상기 검사대상체의 외부 형상에 대응되는 형상인, 결함 검출 장치.
  7. 제1 항에 있어서,
    상기 바디가 상기 검사대상체에 안착될 때, 상기 바디를 상기 검사대상체에 고정하는 고정부;를 더 포함하는, 결함 검출 장치.
  8. 검사대상체에 안착되어, 상기 검사대상체의 결함을 검출하는 결함 검출 장치; 및
    상기 결함 검출 장치에서 검출된 결과에 기초하여, 상기 검사대상체의 결함 상태를 판별하는 데이터 분석 장치;를 포함하고,
    상기 결함 검출 장치는,
    검사대상체에 안착되는 바디;
    상기 바디에 배치되고, 유도전류를 발생시키는 전자기 유도부; 및
    일면이 상기 전자기 유도부와 마주보도록 배치되고, 상기 유도전류의 변화에 기초하여 상기 검사대상체의 결함을 검출하는 센서;를 포함하는, 결함 검출 시스템.
  9. 제8 항에 있어서,
    상기 바디는 상기 검사대상체를 향해 개방되고, 내부에 상기 센서가 배치되는 홈부를 구비하는, 결함 검출 시스템.
  10. 제9 항에 있어서,
    상기 바디가 상기 검사대상체에 안착될 때, 상기 센서는 상기 검사대상체로부터 미리 설정된 거리로 이격되는, 결함 검출 시스템.
  11. 제10 항에 있어서,
    상기 미리 설정된 거리는 0.5mm 내지 1mm인, 결함 검출 시스템.
  12. 제8 항에 있어서,
    상기 센서는 전자기 픽업센서를 포함하는, 결함 검출 시스템.
  13. 제8 항에 있어서,
    상기 검사대상체에 안착되는 상기 바디의 단부는, 상기 검사대상체의 외부 형상에 대응되는 형상인, 결함 검출 시스템.
  14. 제8 항에 있어서,
    상기 바디가 상기 검사대상체에 안착될 때, 상기 바디를 상기 검사대상체에 고정하는 고정부;를 더 포함하는, 결함 검출 시스템.
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Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07280773A (ja) * 1994-02-28 1995-10-27 Westinghouse Electric Corp <We> 渦電流感知装置
KR100799334B1 (ko) * 2006-10-18 2008-01-30 한국철도기술연구원 철도차량 차축압입부위의 결함 탐상장치
KR20150065649A (ko) * 2015-05-29 2015-06-15 (주)라디안 전자기 유도 센서를 활용한 비파괴 주물 검사 시스템 및 그 검사 방법
KR20160113069A (ko) * 2016-08-10 2016-09-28 (주)라디안 전자기 유도 센서를 활용한 비파괴 피로 검사 장치 및 그 검사 방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH07280773A (ja) * 1994-02-28 1995-10-27 Westinghouse Electric Corp <We> 渦電流感知装置
KR100799334B1 (ko) * 2006-10-18 2008-01-30 한국철도기술연구원 철도차량 차축압입부위의 결함 탐상장치
KR20150065649A (ko) * 2015-05-29 2015-06-15 (주)라디안 전자기 유도 센서를 활용한 비파괴 주물 검사 시스템 및 그 검사 방법
KR20160113069A (ko) * 2016-08-10 2016-09-28 (주)라디안 전자기 유도 센서를 활용한 비파괴 피로 검사 장치 및 그 검사 방법

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