KR20220106588A - 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브 - Google Patents

용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브 Download PDF

Info

Publication number
KR20220106588A
KR20220106588A KR1020210009691A KR20210009691A KR20220106588A KR 20220106588 A KR20220106588 A KR 20220106588A KR 1020210009691 A KR1020210009691 A KR 1020210009691A KR 20210009691 A KR20210009691 A KR 20210009691A KR 20220106588 A KR20220106588 A KR 20220106588A
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
eddy current
sensor
elastic substrate
welds
destructive testing
Prior art date
Application number
KR1020210009691A
Other languages
English (en)
Other versions
KR102487591B1 (ko
Inventor
이진이
Original Assignee
한국수력원자력 주식회사
조선대학교산학협력단
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 한국수력원자력 주식회사, 조선대학교산학협력단 filed Critical 한국수력원자력 주식회사
Priority to KR1020210009691A priority Critical patent/KR102487591B1/ko
Publication of KR20220106588A publication Critical patent/KR20220106588A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102487591B1 publication Critical patent/KR102487591B1/ko

Links

Images

Classifications

    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/90Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents
    • G01N27/904Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws using eddy currents with two or more sensors
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/82Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
    • G01N27/83Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws by investigating stray magnetic fields
    • G01N27/87Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws by investigating stray magnetic fields using probes
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N33/00Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
    • G01N33/20Metals
    • G01N33/207Welded or soldered joints; Solderability
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01NINVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N2223/00Investigating materials by wave or particle radiation
    • G01N2223/60Specific applications or type of materials
    • G01N2223/629Specific applications or type of materials welds, bonds, sealing compounds

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Food Science & Technology (AREA)
  • Medicinal Chemistry (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

본 발명은 3축 코일센서를 선형으로 배열하고, 용접선을 따라 1회의 스캔으로 비드를 포함한 용접부와 열영향부를 동시에 검사할 때, 엔코더에 의하여 공간상의 와전류 분포를 영상화함으로서 결함 유무, 형태, 분포, 크기를 정량 평가할 수 있는 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브에 관한 것이다.
본 발명에 따른 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브는 탄성기판, 상기 탄성기판의 하면에 접합되는 강성피씨비(PCB), 상기 강성피씨비에 형성되는 복수개의 인덕터형 코일센서들로 이루어진 와전류센서부를 포함하는 와전류 센서유닛을 구비하며, 상기 강성피씨비에는 상기 인덕터형 코일센서들의 사이에서 상기 탄성기판을 향해 소정길이 진입하는 제1 가이드홈이 형성되어 있고, 상기 탄성기판의 상면에는 상기 제1 가이드홈들의 사이구간에 대응하도록 상면으로부터 상기 강성피씨비를 향해 진입하는 제2 가이드홈이 형성되어 있다.

Description

용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브 {Flexible arrayed and current probe for non-destructive testing of welds}
본 발명은 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 3축 코일센서를 선형으로 배열하고, 용접선을 따라 1회의 스캔으로 비드를 포함한 용접부와 열영향부를 동시에 검사할 때, 엔코더에 의하여 공간상의 와전류 분포를 영상화함으로서 결함 유무, 형태, 분포, 크기를 정량 평가할 수 있는 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브에 관한 것이다.
종래에는 용접부 비파괴검사를 할 때, 용접부에 교류전류를 인가한 코일형 센서를 접근시켜 피검사체에 와전류를 인가하여, 임피던스와 위상차의 변화를 측정하고 해석하여 결함 유무, 형상 및 크기를 판별한다.
보통은 와전류 센서 1개에 의하여 구성된다. 최근에는 와전류 배열이 개발되어 사용되는데 엔코더를 포함하여 스캔방향으로 거리를 정량화하여 공간상의 와전류 분포를 영상화함으로서 결함 유무, 형태, 분포 및 크기를 정량 평가하고 있다.
종래기술의 한계로는 첫째, 와전류 신호를 크게 하기 위해서는 코일의 권수를 높여야 한다.
한정된 공간에서 코일 권수를 높이기 위해서는 직경이 작은 코일선을 이용하여 권선해야 한다. 종래 개발된 제1사례의 플렉시블형 와전류 배열은 플렉시블 PCB에 코일 패턴을 프린트해서 사용하였다. 따라서, 용접부를 검사할 때 플렉시블 PCB가 용접부 비드에 의하여 반복 하중을 받게 되므로, 코일 패턴이 피로강도에 취약하였다.
둘째, 종래 개발된 제2사례의 플렉시블형 와전류 배열은 코일센서를 플렉시블 PCB에 장착하여 사용하였다. 따라서, 코일센서와 PCB의 접합 부위가 취약하여 용접부를 검사할 때 플렉시블 PCB가 용접부 비드에 의하여 반복 하중을 받게 되어, 접합점이 피로강도에 취약하였다.
셋째, 종래 개발된 제1사례 또는 제2사례의 플렉시블 와전류 배열은 수직방향의 코일을 배열하였다. 따라서, 점식(pitting corrosion)과 같은 방울형 결함의 검출에 취약하였다.
넷째, 종래의 플렉시블 와전류센서 배열은 센서 배열 방향(비드선 방향) 뿐 아니라 용접선방향으로도 플렉시블하기 때문에 비드선을 넘을 때 yawing이 발생하였다. 즉 측정면에 대하여 수직이 아니라 변화된 각도가 발생하여 와전류 신호가 균일하지 않았다.
다섯째, 종래의 플렉시블 와전류센서 배열은 센서면이 시험편 표면방향과 동일한 상태로 서로 나란하게 배열되어 있었다. 그래서 상호 간섭이 발생하였다. 이러한 간섭을 피하기 위하여 간격을 넓혔고, 결과적으로 coverage performance가 취약하였다.
여섯째, 종래의 제3사례의 플렉시블 와전류 프로브 배열은 프로브가 수직방향(시험편의 표면방향)으로만 이동되기 때문에 비드의 옆면과 toe 부분에서는 프로브가 경사되게 위치하였다. 따라서, 비드의 윗면과 비드의 옆면에서는 동일한 와전류 신호가 지시되지 않았다. 이는 비드의 윗면, 옆면, 열영향부(HAZ)에서 동일한 크기의 결함이 있더라도 동일한 검사결과가 도출되지 못한다는 것을 의미한다. 또한, 종래의 제1사례와 제2사례의 플렉시블 와전류 배열은 별도의 골무가 설치되어 있지 않아서 스캔할 때, 비드방향으로 센서가 흔들리는 현상이 있었다.
일곱째, 종래의 제1사례, 제2사례, 제3사례의 플렉시블 와전류센서 배열은 좁은 공간 또는 배관 아래쪽과 같이 시야 확보가 곤란한 영역의 검사가 곤란하였다.
한국 등록특허 제2084194호(2020.02.26)
본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위해 창안된 것으로서, 3축 코일센서를 선형으로 배열하고, 용접선을 따라 1회의 스캔으로 비드를 포함한 용접부와 열영향부를 동시에 검사할 때, 엔코더에 의하여 공간상의 와전류 분포를 영상화함으로서 결함 유무, 형태, 분포, 크기를 정량 평가할 수 있는 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브를 제공하는데 그 목적이 있다.
본 발명에 따른 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브는 탄성기판, 상기 탄성기판의 하면에 접합되는 강성피씨비(PCB), 상기 강성피씨비에 형성되는 복수개의 인덕터형 코일센서들로 이루어진 와전류센서부를 포함하는 와전류 센서유닛을 구비하며, 상기 강성피씨비에는 상기 인덕터형 코일센서들의 사이에서 상기 탄성기판을 향해 소정길이 진입하는 제1 가이드홈이 형성되어 있고, 상기 탄성기판의 상면에는 상기 제1 가이드홈들의 사이구간에 대응하도록 상면으로부터 상기 강성피씨비를 향해 진입하는 제2 가이드홈이 형성되어 있다.
검사대상 용접부에서 용접선이 연장되는 방향을 제1 방향, 용접 비드의 폭방향을 제2 방향, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 직교하도록 용접부의 상면에서 상방으로 연장되는 방향을 제3 방향이라 하면, 상기 인덕터형 코일센서들은 상기 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향에 대하여 와전류를 인가할 수 있도록 형성된 제1 센서, 제2 센서 및 제3 센서를 포함하고, 상기 제1 센서와 제2 센서 및 제3 센서는 제1 방향 및 제2 방향을 따라 교호적으로 배치되도록 형성되는 것이 바람직하다.
검사자의 손 또는 팔에 착용할 수 있도록 된 밴드부재와, 상기 밴드부재의 일측에 형성되며 검사과정에서 용접부를 촬영하고 표시할 수 있는 카메라를 포함하는 촬영유닛을 더 구비할 수 있다.
상기 탄성기판의 상면에 형성되며 검사자가 손가락을 끼워 착용할 수 있고, 검사과정에서 상기 센서유닛을 용접부에 밀착할 수 있도록 형성되는 손가락 착용부를 더 포함할 수 있다.
상기 손가락 착용부는 용접선이 연장되는 연장방향과 교차되는 방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 두 개 또는 세 개가 형성되는 것이 바람직하다.
본 발명에 따른 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브는 3축 코일센서를 선형으로 배열하고, 용접선을 따라 1회의 스캔으로 비드를 포함한 용접부와 열영향부를 동시에 검사할 때, 엔코더에 의하여 공간상의 와전류 분포를 영상화함으로서 결함 유무, 형태, 분포, 크기를 정량 평가할 수 있는 효과가 있다.
도 1은 본 발명에 따른 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브의 일 실시예의 사시도,
도 2는 도 1의 와전류 센서유닛의 코일센서들의 배치상태를 표시한 사시도,
도 3은 도 1의 와전류 센서유닛의 단면도,
도 4는 도 1의 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브가 용접부의 결함 검사를 위해 장착된 상태를 표시한 사시도,
도 5는 도 1의 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브의 구성을 표시한 블럭도이다.
이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브에 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.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브(10)를 더욱 상세하게 설명한다.
본 실시예의 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브(10)는 탄성기판(110)과, 탄성기판(110)의 하면에 접합되는 강성피씨비(PCB,120)와, 강성피씨비(120)에 형성되는 와전류센서부(140)를 포함하는 와전류 센서유닛(100)과, 검사자의 팔에 착용하여 검사대상영역을 촬영하는 촬영유닛(200)을 구비한다.
상기 와전류 센서유닛(100)은 용접부의 상부를 덮도록 설치되어 용접부의 결함부위에서 누설되는 와전류를 측정하기 위한 것이다.
상기 탄성기판(110)은 용접부의 비드형상에 대응하여 와전류센서부(140)가 용접부의 표면 곡률을 따라 변형될 수 있도록 탄성변형이 가능한 재질로 형성되는데, 탄성변형이 가능한 고무, 합성수지가 적용될 수 있다.
상기 강성피씨비(120)는 와전류센서부(140)를 장착하기 위한 것으로 탄성기판(110)의 하면에 접합된다.
강성피씨비(120)는 FR-4, 에폭시수지 등으로 형성될 수 있다. 최근 전자제품의 다양한 가동성을 위해 플렉시블한 피씨비의 개발이 많이 이루어졌으며, 용접부의 결함 탐상을 위한 와전류 센서에도 용접부의 형상에 대응하여 변형될 수 있는 플렉시블한 피씨비에 코일패턴을 프린트하여 사용하기도 한다.
그러나 피씨비는 얇을수록 저항이 커져 발열이 많아지며, 특히 상술한 것처럼 플렉시블한 피씨비에 코일패턴을 인쇄하여 형성한 검사프로브의 경우 용접부에 대한 반복되는 결함 검사과정에서 반복되는 하중에 의해 코일패턴이 끊어지거나 파손되는 문제가 발생하였다.
본 실시예에서는 이러한 문제점을 해결할 수 있도록 플렉시블한 피씨비가 아닌 강성피씨비(120)를 상기 탄성기판(110)에 접합시켰다.
상기 와전류센서부(140)는 강성피씨비(120)에 매트릭스 형상으로 배치되는 복수개의 인덕터형 코일센서들을 포함한다.
검사대상 용접부에서 용접선이 연장되는 방향을 제1 방향(x), 용접 비드의 폭방향을 제2 방향(y), 상기 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)과 직교하도록 용접부의 상면에서 상방으로 연장되는 방향을 제3 방향(z)이라 하면, 인덕터형 코일센서들은 각각 제1 방향(x), 제2 방향(y) 및 제3 방향(z)에 대하여 와전류를 인가할 수 있도록 배치되어 있다. 제1 방향(x), 제2 방향(y) 및 제3 방향(z)에 대하여 와전류를 인가할 수 있는 인덕터형 코일센서를 각각 제1 센서(141), 제2 센서(142) 및 제3 센서(143)라고 지칭하면, 상기 강성피씨비(120)에 제1 방향(x)을 따라 제1 센서(141), 제2 센서(142), 제3 센서(143)가 순차적으로 배열되어 있고, 제2 방향(y)을 따라서도 제1 센서(141), 제2 센서(142) 및 제3 센서(143)가 순차적으로 배열된다.
상기 와전류센서부(140)는 제1 방향(x), 제2 방향(y) 및 제3 방향(z)에 대하여 각각 와전류를 인가할 수 있기 때문에 용접부에 발생한 결함의 방향이 어느 방향이 되든 탐지가 가능하다.
인덕터형 코일센서들은 상술한 것처럼 매트릭스(Matrix) 상태로 배열되며, 제1 방향(x) 및 제2 방향(y)에 대하여 상호 소정간격 이격되어 있다.
상기 인덕터형 코일센서들 사이에는 제1 방향(x)을 따라 상호 이격되고 상기 제2 방향(y)을 따라 연장되어 있는 제1 가이드홈(131)이 강성피씨비(120)의 하면으로부터 탄성기판(110)을 향해 소정길이 연장되어 진입하도록 형성되어 있다. 그리고 상기 탄성기판(110)에는 상면으로부터 강성피씨비(120)를 향해 소정길이 진입하며 상기 제2 방향(y)을 따라 연장되어 있는 제2 가이드홈(132)들이 제1 방향(x)을 따라 상호 소정간격 이격되도록 형성되어 있다.
상기 제1 가이드홈(131)과 제2 가이드홈(132)은 각각의 단부가 상호 겹치지 않도록 형성되는데, 제1 가이드홈(131)들의 사이에 제2 가이드홈(132)이 배치될 수 있도록 형성되어 있다.
본 실시예의 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브(10)에서 상기 와전류 센서유닛(100)은 강성피씨비(120)를 포함하고 있으나 상기 제1 가이드홈(131)과 제2 가이드홈(132)에 의해 와전류센서부(140)가 용접부의 표면 형상을 따라 소정의 곡률로 연장될 수 있게 변형이 가능하며, 검사가 반복되더라도 피로하중에 의한 코일의 결선 또는 파손이 방지될 수 있다.
상기 탄성기판(110)의 상면에는 제1 방향(x)을 따라 이격된 세 개의 손가락 착용부(150)가 형성되어 있다.
상기 손가락 착용부(150)는 신축성이 있는 소재로 형성되거나 벨크로테잎과 같은 접착수단을 포함하여 형성될 수 있으며, 검지와 중지 및 약지를 각각의 손가락 착용부(150)에 끼워 착용한 상태에서 상기 와전류 센서유닛(100)을 검사대상의 용접부 상에 안착시키고, 상기 와전류센서부(140)가 용접부의 표면에 밀착될 수 있도록 소정의 힘으로 가압한 상태에서 결함 여부를 측정한다.
종래의 플렉시블한 기판으로 형성되는 결함탐상용 프로브의 경우 용접부의 표면 상단부에서만 밀착되고, 용접비드의 옆면과 토우(toe) 부분에서는 센서가 경사지게 위치할 수 밖에 없었다. 따라서 용접비드의 상단부와 옆면에서 동일한 와전류 신호가 지시될 수 없었고, 이로 인해 용접비드의 상면과 옆면에서 동일한 크기의 결함이 존재하더라도 동일한 검사결과가 도출될 수 없는 문제가 있다.
그러나 본 발명의 와전류 센서유닛(100)은 상기 탄성기판(110)과 강성피씨비(120)가 제1 가이드홈(131)과 제2 가이드홈(132)에 의해 용접비드의 표면을 따라 곡률을 갖도록 변형이 가능하며, 상기 손가락 착용부(150)에 검사자가 손가락을 넣고 착용한 상태에서 와전류센서부(140)를 용접비드에 밀착시킨상태에서 검사 및 이동을 실시할 수 있어 더욱 정확한 결함탐상이 이루어질 수 있다.
본 실시예에서는 손가락 착용부(150)가 세 개가 마련되어 있으나, 이와는 달리 제1 방향(x)을 따라 이격된 두 개의 손가락 착용부(150)가 마련되고 착용자가 검지와 중지 및 약지 중 선택된 두 개의 손가락에 손가락 착용부(150)를 착용한 상태에서 검사를 진행할 수도 있다.
상기 탄성기판(110) 또는 강성피씨비(120) 중 어느 일측에는 결함탐상 위치나 방향 이동거리 등을 측정할 수 있는 엔코더(310)가 구비될 수 있으며, 엔코더(310)를 통해 측정한 정보를 기초로 공간상의 와전류 분포를 영상화함으로써 결함의 형성유무, 형태, 분포, 크기를 정량적으로 평가할 수 있다.
상기 촬영유닛(200)은 검사자의 손 또는 팔에 착용할수 있도록 된 밴드부재(210)와, 밴드부재(210)의 일측에 형성되어 있는 카메라(220)를 포함한다.
밴드부재(210)는 신축성이 있는 고무나 합성수지재로 형성될 수 있고 손목과 팔꿈치 사이의 일 지점을 감싸도록 착용할 수 있다.
상기 밴드부재(210)의 일측에 카메라(220)가 설치되어 있으며 상기 카메라(220)는 밴드부가 장착된 검사자의 팔을 기준으로 상측에 위치할 수도 있고 하측에 위치할 수도 있다.
상기 촬영유닛(200)은 와전류 센서유닛(100)이 용접부를 따라 이동하면서 용접부에 발생하는 결함을 측정할 때, 용접부를 촬영하여 디스플레이를 통해 출력하여 용접부의 외관을 확인할 수 있도록 하며, 육안으로 시야확보가 어려운 용접대상물들 예를 들어 관체 용접부의 내주면이나 장애물에 의해 시야가 가려진 용접부의 결함 탐상시에 용이하게 사용될 수 있다.
상기 와전류 센서유닛(100)과 촬영유닛(200)은 각각 제어부(300)와 연결되어 스캔정보와 촬영영상 또는 이미지를 전송하며, 제어부(300)에서는 전송된 정보를 기반으로 결함 유무와 크기, 형상 등의 정보를 산출한다. 그리고 촬영유닛(200)의 정보를 디스플레이(320)를 통해 출력하고 엔코더(310)의 정보를 기반으로 상술한 것처럼 와전류 분포를 영상화할 수 있고, 영상화된 와전류분포를 상기 디스플레이(320)를 통해 출력할 수도 있다.
아울러 도 5에 도시된 것처럼 스캔영역을 촬영할 때 광을 조사할 수 있는 조명부(330)가 더 구비될 수 있고, 스캔영역을 지시하기 위한 레이저부(340)도 마련될 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명에 따른 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브(10)는 용접선을 따라 1회의 스캔으로 용접비드를 포함한 용접부와 열영향부를 동시에 검사할 수 있다.
또한 엔코더(310)에 의해 공간상의 와전류 분포를 영상화함으로써 결함의 유무, 형태, 분포, 크기를 정량 평가할 수 있으며, 코일의 권수를 높이기 위해 직경이 작은 코일선을 이용하더라도 반복적인 굽힘에도 피로강도가 높아질 수 있다.
그리고 본 발명의 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브(10)는 용접부의 형상에 대응하도록 변형될 수 있지만 플렉시블피씨비를 적용하는 종래의 와전류프로브와는 달리 배선이 끊어지지 않으며, 3축 와전류를 인가하여 결함의 길이방향에 관계없이 결함을 검출할 수 있다.
또한 용접선을 따라 굴곡이 있는 비드의 높이를 일정하게 유지할 수 있으며, 같은 방향의 교번자속이 충분히 이격되어 있기 때문에 전자기적 상호 간섭이 발생하지 않는다.
아울러 용접비드의 표면에 밀접한 상태, 즉 리프트오프가 최소화된 상태에서 검사가 가능하여 검사신뢰도가 상승하게 되며, 카메라(220)가 부착되어 있어서 배관 아래쪽을 스캔하거나 시야가 가려진 검사지점을 스캔할 때 정확한 스캔이 가능하다.
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 가진자에게 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: 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브
100: 와전류 센서유닛
110: 탄성기판 120: 강성피씨비
131: 제1 가이드홈 132: 제2 가이드홈
140: 와전류센서부 141: 제1 센서
142: 제2 센서 143: 제3 센서
150: 손가락 착용부
200: 촬영유닛
210: 밴드부재 220: 카메라
300: 제어부
310: 엔코더 320: 디스플레이
330: 조명부 340: 레이저부
x: 제1 방향 y: 제2 방향
z: 제3 방향

Claims (5)

  1. 탄성기판;
    상기 탄성기판의 하면에 접합되는 강성피씨비(PCB);
    상기 강성피씨비에 형성되는 복수개의 인덕터형 코일센서들로 이루어진 와전류센서부를 포함하는 와전류 센서유닛을 구비하며,
    상기 강성피씨비에는 상기 인덕터형 코일센서들의 사이에서 상기 탄성기판을 향해 소정길이 진입하는 제1 가이드홈이 형성되어 있고,
    상기 탄성기판의 상면에는 상기 제1 가이드홈들의 사이구간에 대응하도록 상면으로부터 상기 강성피씨비를 향해 진입하는 제2 가이드홈이 형성되어 있는 것을 특징으로 하는
    용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브.
  2. 제 1항에 있어서,
    검사대상 용접부에서 용접선이 연장되는 방향을 제1 방향, 용접 비드의 폭방향을 제2 방향, 상기 제1 방향 및 제2 방향과 직교하도록 용접부의 상면에서 상방으로 연장되는 방향을 제3 방향이라 하면,
    상기 인덕터형 코일센서들은 상기 제1 방향, 제2 방향 및 제3 방향에 대하여 와전류를 인가할 수 있도록 형성된 제1 센서, 제2 센서 및 제3 센서를 포함하고,
    상기 제1 센서와 제2 센서 및 제3 센서는 제1 방향 및 제2 방향을 따라 교호적으로 배치되도록 형성된 것을 특징으로 하는
    용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브.
  3. 제 1항에 있어서,
    검사자의 손 또는 팔에 착용할 수 있도록 된 밴드부재와,
    상기 밴드부재의 일측에 형성되며 검사과정에서 용접부를 촬영하고 표시할 수 있는 카메라를 포함하는 촬영유닛을 더 구비하는 것을 특징으로 하는
    용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 탄성기판의 상면에 형성되며 검사자가 손가락을 끼워 착용할 수 있고, 검사과정에서 상기 센서유닛을 용접부에 밀착할 수 있도록 형성되는 손가락 착용부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는
    용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 손가락 착용부는 용접선이 연장되는 연장방향과 교차되는 방향을 따라 상호 소정간격 이격되도록 두 개 또는 세 개가 형성된 것을 특징으로 하는
    용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브.

KR1020210009691A 2021-01-22 2021-01-22 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브 KR102487591B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210009691A KR102487591B1 (ko) 2021-01-22 2021-01-22 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020210009691A KR102487591B1 (ko) 2021-01-22 2021-01-22 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20220106588A true KR20220106588A (ko) 2022-07-29
KR102487591B1 KR102487591B1 (ko) 2023-01-11

Family

ID=82606521

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020210009691A KR102487591B1 (ko) 2021-01-22 2021-01-22 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102487591B1 (ko)

Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002131285A (ja) * 2000-10-26 2002-05-09 Univ Nihon 溶接線、溶接突合せ部の位置・方向の検知用プローブ、検知装置、及び検知方法
JP2005091208A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Tdk Corp 渦電流プローブ
JP2005164593A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 General Electric Co <Ge> パルス渦電流センサプローブ及び検査方法
JP2007243299A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Denso Corp 超音波センサ
JP2007315876A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Omron Corp アレイ型静電容量式センサ
JP2008008806A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Hitachi Ltd 渦電流探傷法による表面欠陥長さ評価方法及び装置
JP2008298478A (ja) * 2007-05-29 2008-12-11 Hitachi Ltd 渦電流探傷プローブ
JP2009244280A (ja) * 2009-07-27 2009-10-22 Hitachi Ltd 渦電流探傷用マルチコイルプローブ
JP2010197174A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Toyota Motor Corp 渦流計測用センサおよびそれによる検査方法
JP2010230357A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 渦電流探傷プローブ及びその製造方法
KR20110035304A (ko) * 2009-09-30 2011-04-06 한국수력원자력 주식회사 열교환기 세관의 검사장치
JP2017504204A (ja) * 2013-12-24 2017-02-02 ポリエラ コーポレイション 可撓性電子構成要素のための支持構造
KR20190039619A (ko) * 2012-07-11 2019-04-12 일렉트릭 파워 리서치 인스티튜트, 인크. 플렉시블 와전류 프로브
JP6639400B2 (ja) * 2013-12-24 2020-02-05 フレックステラ, インコーポレイテッドFlexterra, Inc. 取り付け可能な二次元可撓性電子デバイスのための支持構造
KR102084194B1 (ko) 2018-11-27 2020-03-03 조선대학교산학협력단 비파괴검사용 탐상 장치

Patent Citations (15)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2002131285A (ja) * 2000-10-26 2002-05-09 Univ Nihon 溶接線、溶接突合せ部の位置・方向の検知用プローブ、検知装置、及び検知方法
JP2005091208A (ja) * 2003-09-18 2005-04-07 Tdk Corp 渦電流プローブ
JP2005164593A (ja) * 2003-12-03 2005-06-23 General Electric Co <Ge> パルス渦電流センサプローブ及び検査方法
JP2007243299A (ja) * 2006-03-06 2007-09-20 Denso Corp 超音波センサ
JP2007315876A (ja) * 2006-05-24 2007-12-06 Omron Corp アレイ型静電容量式センサ
JP2008008806A (ja) * 2006-06-30 2008-01-17 Hitachi Ltd 渦電流探傷法による表面欠陥長さ評価方法及び装置
JP2008298478A (ja) * 2007-05-29 2008-12-11 Hitachi Ltd 渦電流探傷プローブ
JP2010197174A (ja) * 2009-02-24 2010-09-09 Toyota Motor Corp 渦流計測用センサおよびそれによる検査方法
JP2010230357A (ja) * 2009-03-26 2010-10-14 Hitachi-Ge Nuclear Energy Ltd 渦電流探傷プローブ及びその製造方法
JP2009244280A (ja) * 2009-07-27 2009-10-22 Hitachi Ltd 渦電流探傷用マルチコイルプローブ
KR20110035304A (ko) * 2009-09-30 2011-04-06 한국수력원자력 주식회사 열교환기 세관의 검사장치
KR20190039619A (ko) * 2012-07-11 2019-04-12 일렉트릭 파워 리서치 인스티튜트, 인크. 플렉시블 와전류 프로브
JP2017504204A (ja) * 2013-12-24 2017-02-02 ポリエラ コーポレイション 可撓性電子構成要素のための支持構造
JP6639400B2 (ja) * 2013-12-24 2020-02-05 フレックステラ, インコーポレイテッドFlexterra, Inc. 取り付け可能な二次元可撓性電子デバイスのための支持構造
KR102084194B1 (ko) 2018-11-27 2020-03-03 조선대학교산학협력단 비파괴검사용 탐상 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR102487591B1 (ko) 2023-01-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US6911826B2 (en) Pulsed eddy current sensor probes and inspection methods
EP2869067B1 (en) Method and system for non-destructive inspection comprising a position determination
JP2751435B2 (ja) 電子部品の半田付状態の検査方法
US9222915B2 (en) Eddy current flaw detection system and eddy current flaw detection method
US20160025682A1 (en) Flexible eddy current probe
JP6393442B2 (ja) 超音波源の方位標定装置及び重ね合わせ画像の解析方法
US7304474B2 (en) Eddy current inspection device with arrays of magnetoresistive sensors
CN109490830A (zh) 手术机器人定位系统精度检测方法及检测装置
EP1600807A1 (en) Apparatus and method of detecting breakdown of conducting wires
Tao et al. Inspection of defects in weld using differential array ECT probe and deep learning algorithm
KR102487591B1 (ko) 용접부 비파괴검사를 위한 플렉시블 배열형 와전류 프로브
KR20090130919A (ko) Pcba 비파괴검사 시스템의 적외선 열화상 카메라용성능평가 장치 및 방법
JP5546364B2 (ja) 半田検査方法
JP7126146B2 (ja) 非破壊試験方法
JP3509040B2 (ja) 回路基板検査装置におけるプローブの移動制御方法
JP6053579B2 (ja) 半導体装置の製造方法
CN107526027B (zh) 一种pcba板bga芯片焊点问题快速诊断方法
KR102084194B1 (ko) 비파괴검사용 탐상 장치
IL91492A (en) Optical inspection system for soldering joints and inspection method
JP2022087809A (ja) 渦流探傷用プローブ、探傷方法および渦流探傷装置
JP4735075B2 (ja) き裂深さ測定器用センサおよびき裂深さ測定器
Endo et al. Signal evaluation system of flexible array ECT probes for inspecting complexly shaped surfaces
EP3667308B1 (en) Eddy current probe
KR101465591B1 (ko) 비접촉식 프로브 카드 검사장치
JPH04346004A (ja) 変位測定装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right