KR20220069739A - 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법 - Google Patents

탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명에서는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법에 대하여 개시한다. 본 발명의 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치는, 탄소섬유 복합재에 고주파 신호를 송신하고 유도되는 와전류 신호를 측정하는 센서부(100)와, 고주파 신호를 발생시켜 센서부로 송신하는 드라이브부(200)와, 센서부에서 측정한 신호를 수신받아 증폭하고 노이즈를 제거하는 증폭부(300)와, 증폭부에서 증폭된 아날로그 신호를 전달받아 디지털 신호로 변환하는 AD변환부(500)와, 센서부, 드라이브부, 증폭부 및 AD변환부의 동작을 제어하는 제어부(700)를 포함한다. 주파수가 1MHz 내지 30MHz의 고주파 신호를 이용하여 저전도성 탄소소재 내부의 결함을 용이하게 검출할 수 있다.

Description

탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법{Eddy current sensor device and method for test and analysis of carbon composites materials}
본 발명은 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 탄소섬유 복합재 표면에 교류를 인가하여 발생하는 와전류를 측정하여 탄소섬유 복합재의 결함을 비접촉식으로 검사하며, 10MHz 이상위 고주파를 인가하여 저전도성 탄소섬유 복합재 내부의 결함을 정밀하게 검사할 수 있는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
탄소복합재는 작은 크기의 탄소재료를 금속, 고분자 재료에 분산시킨 것이다. 철보다 강도가 10배 정도 강한 반면에 무게는 5분의 1 정도로 알루미늄보다 가볍다. 탄소복합재는 강도가 필요하지만 연료 소비를 줄이기 위해 경량화를 추진하는 자동차나 우주항공 분야에서 주로 사용되고 있으며, 점점 사용처가 증가되고 있다. 탄소복합재는 주로 탄소섬유 강화 플라스틱(Carbon Fiber Reinforced Plastics)과 같은 탄소섬유 복합재 형태로 사용된다.
탄소섬유 복합재는 자동차, 항공기 등 안전이 중요하고 고가인 장치에 사용되고 있으므로, 불량을 사전에 검출하는 것이 중요하다. 탄소섬유 관련 비파괴 검사 방법으로는 X-ray법, 초음파법, 열화상법, 와전류법 등이 있다. X-ray법과 초음파법 및 열화상법은 1μm 정도의 고해상도로 검사가 가능하지만, 시편 사이즈가 수 cm 정도의 작은 시편만 가능하고, 분석속도가 느린 단점이 있다.
와전류법(Eddy current법)은 대형 시료의 검사가 가능하고, 분해능 250μm에서 초당 50 cm의 고속 검사가 가능하여, 탄소섬유 제조 라인에서 생산중인 제품에 적용하기 용이하다. 다만, 탄소섬유 복합재와 같이 전도성이 낮은 검사 대상물의 경우 내부의 크랙 등 결함을 신뢰성 있게 검출하기 위해서는 고주파 적용과 노이즈 제거가 필요하다.
독일 등록특허공보 제10-2013-103004호 “와전류 센서를 사용하여 테스트 대상을 특성화하는 방법(Method for characterizing a test object by means of an eddy current sensor)” (2017년03월02일 등록)에서는 불규칙한 형태의 표면을 가진 탄소섬유 복합재료로 만들어진 측정대상을 측정하기 위하여, 하나 이상의 코일이 있는 와전류 센서와, 코일 내부에 페라이트계 음파 튜브를 구비하는 초음파 센서를 포함하여 비접촉식으로 특성을 측정하는 센서장치가 개시되고 있다. 센서장치는 측정대상의 여러 측정위치를 통과하면서 각 측정위치에서 초음파 센서에서 측정된 표면과의 거리값과 와전류 센서의 측정값을 기록한다.
일본 공개특허공보 제2019-045322호 “프로브, 및 그것을 이용한 도전성 섬유 강화형 적층체의 스카프면의 적층형상 식별방법(Probe, and method for identifying lamination shape of scarf surface of electroconductive fiber-reinforced laminate using the same)” (2019년03월22일 공개)에서는 탄소섬유나 탄소나노튜브 등 도전성을 가지는 섬유를 이용한 섬유 강화형 적층체의 보수를 자동화할 수 있는 방법과, 그 방법을 실현하는 프로브를 개시한다. 와전류 다축 차동형 프로브는, 수리대상물의 검사면인 스카프면으로 와전류를 발생시키는 원형 여자코일과, 상기 원형 여자코일과 동심원상에 동일한 간격으로 배치되는 복수의 픽업코일과, 상기 원형 여자코일을 양측에서 사이에 두도록 설치된 한쌍의 직사각형 여자코일을 포함한다.
독일 등록특허공보 제10-2013-103004호 “와전류 센서를 사용하여 테스트 대상을 특성화하는 방법(Method for characterizing a test object by means of an eddy current sensor)” (2017년03월02일 등록) 일본 공개특허공보 제2019-045322호 “프로브, 및 그것을 이용한 도전성 섬유 강화형 적층체의 스카프면의 적층형상 식별방법(Probe, and method for identifying lamination shape of scarf surface of electroconductive fiber-reinforced laminate using the same)” (2019년03월22일 공개)
본 발명의 목적은, 저전도성 탄소소재 내부의 결함 검출이 가능한 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 와전류 데이터를 위치정보와 정밀하게 일치시킬 수 있는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 또 다른 목적은, 신속한 데이터의 전달로 공정 중 실시간 검사가 가능한 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법을 제공하는 것이다.
본 발명의 목적은 이상에서 언급된 목적으로 제한되지 않으며, 언급되지 않은 다른 목적들은 아래의 기재로부터 당업자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
상기 목적을 이루기 위한 하나의 양태에 따르면, 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법에 있어서, 상기 탄소섬유 복합재에 고주파 신호를 송신하고 유도되는 와전류 신호를 측정하는 센서부; 주파수가 1MHz 내지 30MHz인 고주파 신호를 발생시켜 상기 센서부로 송신하는 드라이브부; 상기 센서부에서 측정한 신호를 수신받아 증폭하고 노이즈를 제거하는 증폭부; 상기 증폭부에서 증폭된 아날로그 신호를 전달받아 디지털 신호로 변환하는 AD변환부; 및 상기 센서부, 드라이브부, 증폭부 및 AD변환부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함한다.
상기 센서부는, 상기 탄소섬유 복합재를 향하는 센서 헤드면 안쪽에 복수의 코일 지지대를 구비하는 센서하우징; 상기 코일 지지대 중 하나에 장착되어 상기 드라이브부에서 전달된 고주파 신호를 상기 탄소섬유 복합재로 송신하는 송신코일; 상기 탄소섬유 복합재에 유도되는 와전류 신호를 수신하는 수신코일; 상기 수신코일에서 수신된 신호가 전달되는 센서보드; 및 상기 센서보드에 전달된 신호를 상기 증폭부로 전달하는 커넥터;를 포함할 수 있다.
상기 센서보드는, 상기 수신코일에서 전달된 신호를 증폭하는 신호 수신부; 센서에 인가되는 주파수가 저장되는 설정 저장부; 및 탄소섬유 복합재가 근접하였는지 감지하는 슈미트 트리거부;를 포함할 수 있다.
상기 증폭부는, 상기 센서부로부터 전달된 신호의 이득(gain)을 높이는 프리앰프부; 상기 프리앰프부에서 증폭된 신호에서 드라이브부의 신호를 제거하는 복조부; 및 상기 복조부의 신호에서 배경 잡음을 제거하는 노이즈제거부;를 포함할 수 있다.
상기 AD변환부는, 상기 증폭부에서 전달된 아날로그 신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환하여 제어부로 전달할 수 있다.
상기 제어부는, 상기 센서부에 센서 타입 정보를 송신하고, 측정물 3D형상 정보를 수신하여 센서부를 수신된 측정물의 3D형상에 맞추어 이동시키고, 상기 AD변환부에서 전달된 측정 데이터와 3D위치 데이터를 병합하여 외부의 컴퓨터로 전송할 수 있다.
상기 와전류 센서 장치는, 측정된 와전류 센서 데이터를 외부 컴퓨터 장치로 전송하는 통신부; 및 상기 제어부에 전원을 공급하는 파워부;를 더 포함할 수 있다.
본 발명에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법은, 고주파를 이용하여 저전도성 탄소소재에서도 침투깊이가 깊어서 탄소소재 내부의 결함 검출이 가능하다.
본 발명에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법은, 측정 대상물의 위치정보를 미리 저장하고 트리거 신호를 이용하여 측정 데이터와 위치정보를 정밀하게 일치시킬 수 있다.
본 발명에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법은, 측정 데이터와 위치정보를 병렬로 전송하여 신속하게 데이터를 전송할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치의 센서부를 나타내는 단면도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치의 제어부를 포함하는 PCB의 사진이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치의 파워부를 나타내는 컨트롤러 박스의 사진이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치가 동작하는 방법을 나타내는 순서도이다.
이하, 첨부한 도면들 및 후술되어 있는 내용을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시 예들을 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여기서 설명되어지는 실시 예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 오히려, 여기서 소개되는 실시 예들은 개시된 내용이 철저하고 완전해질 수 있도록 그리고 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 제공되는 것이다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다. 한편, 본 명세서에서 사용된 용어는 실시 예들을 설명하기 위한 것이며 본 발명을 제한하고자 하는 것은 아니다. 본 명세서에서, 단수형은 문구에서 특별히 언급되지 않는 한 복수형도 포함된다. 명세서에서 사용되는 "포함한다(comprises)." 및/또는 "포함하는(comprising)"은 언급된 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자가 하나 이상의 다른 구성요소, 단계, 동작 및/또는 소자의 존재 또는 추가를 배제하지 않는다.
이하, 도면을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치 및 그 방법에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치의 개략적인 구성을 나타내는 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치는 센서부(100), 드라이브부(200), 증폭부(300), AD변환부(500), 제어부(700), 통신부(800), 파워부(900)를 포함한다.
센서부(100)는 한쌍의 유도 코일을 구비하여, 탄소섬유 복합재에 고주파 신호를 송신하고 유도되는 와전류 신호를 측정한다. 드라이브부(200)는 고주파 신호를 발생시켜 센서부(100)로 송신한다. 증폭부(300)는 센서부(100)에서 측정한 신호를 수신받아 증폭하고 노이즈를 제거한다. AD변환부(500)는 증폭부(300)에서 증폭된 아날로그 신호를 전달받아 디지털 신호로 변환한다.
제어부(700)는 센서부, 드라이브부, 증폭부, AD변환부, 통신부의 동작을 제어한다. 도 1에서 센서부로 전달되는 신호의 흐름은 점선으로 된 화살표로 나타내었고, 센서부에서 측정된 신호의 흐름은 실선으로 된 화살표로 나타내었다. 제어부에서 고주파 신호 발생을 지시하면, 드라이브부에서 센서부로 고주파 신호를 발생시킨다. 통신부(800)는 측정된 와전류 센서 데이터를 외부 컴퓨터 장치로 전송하고, 파워부(900)는 제어부(700)에 전원을 공급한다. ;
드라이브부(200)에서 발생한 고주파 신호가 센서부의 유도 코일에 인가되면, 캐패시터를 포함하는 센서부는 사인파의 전기적 발진을 한다. 발산된 전기적 에너지는 유도 코일에 의해 수신될 수 있다. 이때, 측정 대상물에 의한 와전류 손실(Eddy current loss)이 발생하면 수신되는 사인파의 발진 진동에 변형이 생기므로 측정 대상물의 접근여부 또는 결함여부를 검출할 수 있다.
와전류 측정시 측정 대상물에 대한 침투 깊이는 측정 대상물의 재질에 따라 달라진다. 표 1은 대표적인 소재의 와전류 측정 침투 깊이의 보정계수를 나타낸다.
재질 철 스테인레스 알루미늄 황동 구리 탄소섬유
보정계수 1.0 0.6~1.0 0.30~0.45 0.35~0.50 0.25~0.45 0.25 이하
예를 들어, 알루미늄의 경우 보정계수가 0.30~0.45이므로, 철강에서 10mm의 검지 범위를 가지는 조건에서 측정하는 경우, 알루미늄은 3.0mm ~ 4.5mm 정도가 실질적인 검지범위가 된다. 동일한 측정 조건에서, 탄소섬유의 경우 검지 범위는 2.5mm이하로 줄어들게 되므로, 2.5mm보다 깊은 위치의 결함은 검출이 어려워진다.
와전류 측정시 침투깊이(δ)는 수학식 1로 구할 수 있다. 여기에서 f는 유도코일에 인가되는 주파수(Hz)이고, μ는 측정대상물의 자기투자율(H/m), σ는 측정대상물의 전기전도도(S/m)이다.
Figure pat00001
수학식 1에서 주파수를 높이면 침투깊이가 커짐을 알 수 있다. 따라서 탄소섬유 복합재에 대한 와전류 측정 침투깊이를 깊게 하기 위하여, 드라이브부(200)에서 발생하는 고주파 신호는 진폭이 24 Vpp이고, 주파수 1MHz 내지 30MHz인 고주파를 이용한다. 고주파를 30MHz로 증가시킨 경우 앞의 예와 동일한 조건에서 침투깊이를 5.0mm로 늘릴 수 있었다. 즉, 5.0mm 두께의 탄소소재 복합재의 내부 결함을 신뢰성 있게 검출할 수 있다. 따라서, 탄소섬유 복합재 내부의 결함을 검출하기 위해서는 1MHz 내지 30MHz, 바람직하게는 침투깊이가 깊은 20MHz 내지 30MHz의 고주파를 사용하는 것이 바람직하다.
센서부(100)에서 측정된 와전류 신호는 증폭부(300)에서 증폭되고 노이즈가 제거된 후에 AD변환부로 전달된다. AD변환부(500)에서 디지털 신호로 변환된 와전류 센서 데이터는 통신부(800)를 통해서 외부 컴퓨터 장치로 전송할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치의 센서부를 나타내는 단면도이다. 도 2(a)는 와전류 센서 장치를 수직으로 절개하여 바라본 단면도이고, 도 2(b)는 단면을 입체적으로 기울여 바라본 사시단면도이다.
센서부(100)는 센서하우징(110), 송신코일(140), 수신코일(150), 센서보드(170), 커넥터(190)를 포함한다.
센서하우징(110)은 탄소섬유 복합재를 향하는 쪽에 센서 헤드면(120)을 구비하고, 센서 헤드면의 반대쪽에 커넥터(190)가 연결된다. 센서 헤드면(120)의 안쪽에는 복수의 코일 지지대(130)를 구비한다. 도 2에는 한쌍의 코일 지지대(130)를 동일한 굵기의 봉을 나란히 배치하여 구성하였지만, 측정 대상물이나 측정 방법에 따라 코일 지지대 두개의 지름을 다르게 하거나 동심원상에 배치하여 구성할 수도 있다.
송신코일(140)은 코일 지지대(130) 중 하나에 장착되어 드라이브부(200)에서 전달된 고주파 신호를 탄소섬유 복합재로 송신한다. 코일 지지대(130) 중 다른 하나에 장착된 수신코일(150)은 탄소섬유 복합재에 유도되는 와전류 신호를 수신한다. 수신코일에서 수신된 신호는 센서보드(170)로 전달된다.
도 2에 도시된 것처럼 수신코일은 송신코일의 1.5배 내지 2.5배 길이를 가지도록 설정할 수 있다. 수신 코일에서 수신하는 신호가 작기 때문에 수신코일의 길이를 송신코일보다 길게 한다. 수신코일의 길이가 길어지면 주변 노이즈에 의한 영향도 커지므로 수신코일의 길이는 2.5배 이하로 하는 것이 바람직하다. 수신코일과 송신코일의 중심 간 간격은 코일 지름의 3배 내지 5배 사이가 바람직하다. 간격이 너무 가까우면 코일 간 직접 유도에 의한 영향이 커지고, 간격이 너무 멀어지면 와전류 영향을 검출하기 어려워진다.
센서보드(170)는 보드지지대(180)에 부착되어 수신코일에서 수신된 신호를 처리한 후 커넥터(190)를 통해서 증폭부(300)로 전달한다. 센서보드(170)는, 신호 수신부(173), 설정 저장부(175), 슈미트 트리거부(미도시)를 포함한다.
신호 수신부(173)는 수신코일에서 전달된 신호를 증폭한다. 와전류 측정값은 측정 대상물에서 와전류 손실을 받기 때문에 신호를 증폭해 줄 필요가 있다. 증폭시 이득(Gain)은 -4.5dB ~ +43.5dB에서 조절한다. 증폭을 심하게 하는 경우 노이즈도 함께 증가되어 선명한 신호를 얻기 어렵고, 증폭이 작은 경우 정확한 신호를 획득하기 어렵다.
설정 저장부(175)는 센서에 인가되는 주파수 등 측정조건 및 설정 정보를 저장한다. 설정 저장부에 센서의 기본 정보가 담겨 있으므로, 센서를 교체하는 경우에도 별도의 설정 작업이 없이 즉시 측정을 실시할 수 있다.
슈미트 트리거부(미도시)는 탄소섬유 복합재가 근접하였는지 감지할 수 있다. 유도 코일의 진동은 검사 대상물이 근접할수록 점점 감소하는데, 검사 대상물이 검사 위치에 도달하는 경우의 값을 임계값으로 설정한다. 유도 코일의 진동이 임계값이 되는 순간부터 와전류 센서의 측정값을 출력하도록 설정하여 검사 대상물과의 정확한 거리를 유지한 상태로 측정을 실시할 수 있다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치의 제어부를 포함하는 PCB의 사진이다.
도 3을 참조하면, PCB로 구현한 증폭부(300), AD변환부(500), 제어부(700), 통신부(800)를 확인할 수 있다.
증폭부(300)는 프리앰프부, 복조부, 노이즈제거부를 포함할 수 있다.
프리앰프부는 센서부(100)로부터 전달된 신호의 이득(gain)을 +10dB까지 높일 수 있다. 복조부는 프리앰프부에서 증폭된 신호에서 드라이브부(200)의 신호를 제거하여 와전류로 인한 영향만 추출한다. 노이즈제거부는 복조부의 신호에서 배경 잡음을 제거한다.
AD변환부(500)는 증폭부(300)에서 전달된 아날로그 신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환하여 제어부(700)로 전달한다. 샘플링시 해상도는 16bit, 샘플링 속도는 초당 500K샘플까지 할 수 있다.
제어부(700)는 고속 신호처리가 가능한 마이크로 컨트롤러를 사용할 수 있으며, 병렬처리가 가능한 FPGA를 사용하는 것이 바람직하다. 제어부는 AD변환부에서 전달된 와전류 데이터를 통신부를 통해서 외부의 컴퓨터 장치로 전송할 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치의 파워부를 나타내는 컨트롤러 박스의 사진이다.
도 4를 참조하면, 컨트롤러 박스에 파워부(900) PCB를 확인할 수 있다. 아래쪽에는 도 3의 PCB가 장착된 것을 확인할 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치가 동작하는 방법을 나타내는 순서도이다.
도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 와전류 센서 장치의 동작방법에 대하여 설명한다.
제어부(700)는 외부의 컴퓨터 장치 또는 USB와 같은 저장장치 등으로부터 측정물의 3D 형상 데이터를 수신한다(S10). 수신된 측정 대상물의 3D 형상 데이터에 맞추어 센서부를 이동하면서 센서부에서 와전류 값을 측정하도록 한다(S20). 센서부에서 측정된 신호를 수신하여(S30), 증폭부에서 데이터 증폭 및 노이즈를 제거하고(S40), AD변환부에서 디지털 신호로 변환한다(S50). 변환된 디지털 데이터는 외부의 컴퓨터 장치로 전송한다(S70).
제어부는 센서부 이동장치(미도시)로부터 센서부의 3D 위치 데이터를 수신할 수 있다(S60). 센서부의 3D 위치 데이터는 AD변환부에서 전달된 측정 데이터와 병합하여 외부의 컴퓨터로 전송할 수 있다(S70). 위치 데이터와 측정 데이터의 싱크를 위하여 제어부에서 센서부와 센서부 이동장치에 동시에 트리거 신호를 보내주는 것이 바람직하다.
한편, 측정 전에 제어부(700)는 센서부의 설정 저장부(175)에 센서 타입 정보 및 측정 조건에 대한 데이터를 송신하여 저장시킬 수 있다. 측정 조건을 미리 센서에 저장하면, 센서를 교체하는 경우에도 별도의 설정 작업이 없이 즉시 측정을 할 수 있다.
100 : 센서부(100)
170 : 센서보드(170)
200 : 드라이브부(200)
300 : 증폭부(300)
500 : AD변환부(500)
700 : 제어부(700)
800 : 통신부(800)
900 : 파워부(900)

Claims (7)

  1. 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치에 있어서,
    상기 탄소섬유 복합재에 고주파 신호를 송신하고 유도되는 와전류 신호를 측정하는 센서부;
    주파수가 1MHz 내지 30MHz인 고주파 신호를 발생시켜 상기 센서부로 송신하는 드라이브부;
    상기 센서부에서 측정한 신호를 수신받아 증폭하고 노이즈를 제거하는 증폭부;
    상기 증폭부에서 증폭된 아날로그 신호를 전달받아 디지털 신호로 변환하는 AD변환부; 및
    상기 센서부, 드라이브부, 증폭부 및 AD변환부의 동작을 제어하는 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부는,
    상기 탄소섬유 복합재를 향하는 센서 헤드면 안쪽에 복수의 코일 지지대를 구비하는 센서하우징;
    상기 코일 지지대 중 하나에 장착되어 상기 드라이브부에서 전달된 고주파 신호를 상기 탄소섬유 복합재로 송신하는 송신코일;
    상기 탄소섬유 복합재에 유도되는 와전류 신호를 수신하는 수신코일;
    상기 수신코일에서 수신된 신호가 전달되는 센서보드; 및
    상기 센서보드에 전달된 신호를 상기 증폭부로 전달하는 커넥터;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서보드는,
    상기 수신코일에서 전달된 신호를 증폭하는 신호 수신부;
    센서에 인가되는 주파수가 저장되는 설정 저장부; 및
    탄소섬유 복합재가 근접하였는지 감지하는 슈미트 트리거부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 증폭부는,
    상기 센서부로부터 전달된 신호의 이득(gain)을 높이는 프리앰프부;
    상기 프리앰프부에서 증폭된 신호에서 드라이브부의 신호를 제거하는 복조부; 및
    상기 복조부의 신호에서 배경 잡음을 제거하는 노이즈제거부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 AD변환부는, 상기 증폭부에서 전달된 아날로그 신호를 샘플링하여 디지털 신호로 변환하여 제어부로 전달하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 센서부에 센서 타입 정보를 송신하고, 측정물 3D형상 정보를 수신하여 센서부를 수신된 측정물의 3D형상에 맞추어 이동시키고, 상기 AD변환부에서 전달된 측정 데이터와 3D위치 데이터를 병합하여 외부의 컴퓨터로 전송하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    측정된 와전류 센서 데이터를 외부 컴퓨터 장치로 전송하는 통신부; 및
    상기 제어부에 전원을 공급하는 파워부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 탄소섬유 복합재 시험 및 분석용 와전류 센서 장치.
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