KR20230123396A - 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템 - Google Patents

이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템에 관한 것으로, 보다 상세하게는 이송관의 마모도를 측정하는 프로브모듈과 이를 제어하는 제어장치를 포함하는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템에 관한 것이다.
이러한 본 발명에 따르면, 센서프로브 및 브라켓을 구비하는 프로브모듈과 트랜스듀서, 게이트웨이 및 배터리부를 구비하는 제어장치를 포함하여, 다양한 형상의 이송관에 쉽게 설치될 수 있으면서도, 한번 설치하면 장기간동안 교체없이 이송관의 마모량을 실시간으로 측정할 수 있고, 측정된 마모량을 원거리에서 단말기로 확인할 수 있는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템을 제공할 수 있다.

Description

이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템{System for automatically measuring the amount of wear in the transfer pipe in real time}
본 발명은 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템에 관한 것으로, 보다상세하게는 이송관의 마모도를 측정하는 프로브모듈과 이를 제어하는 제어장치를 포함하는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템에 관한 것이다.
일반적으로 플랜트 및 발전 설비, 폐수처리시설 등의 현장에서는 다양한 목적으로 이송관이 사용된다. 이송관은 내부에 액체나 가스 등의 유체가 이동하는 경로가 형성되어 유체를 이송시키는 배관이다. 이송관은 원형의 배관으로 형성될 수 있으며, 그 재질은 스틸 등의 금속으로 이루어질 수 있다.
이송관은 지속적인 사용이 이루어지면서 마모가 발생하게 된다. 마모는 경우에 따라서, 녹 등의 화학적인 마모일 수 있고, 열변형, 휨 또는 균열 등의 물리적인 마모일 수도 있다. 보통 이송관의 내부에는 고압 또는 고온의 유체가 유동하므로, 이송관의 마모를 조기에 발견하여 그에 대응되는 조치를 취하는 것이 안전 사고 예방을 위해서 무엇보다 필수적이다.
이송관의 마모를 검사하기 위해서는 이송관의 원형과 기능에 변화를 주지 않고 실시되는 비파괴검사방법이 이용될 수 있으며, 비파괴검사에는 초음파검사법이 이용될 수 있다. 초음파검사법은 초음파빔이 균열 같은 내부결함을 만나면 반사되는 성질을 이용하여 제품의 내부결함을 검사하는 방법이다. 즉, 반사된 초음파에너지의 세기 및 반사기간으로부터 결함의 존재여부와 위치를 구할 수 있게 된다.
기존의 초음파검사법은, 검사시마다 작업자가 초음파 계측기를 현장의 각 배관에 일일히 설치하여 직접 확인을 했어야 했다. 기존의 초음파 계측기는 복잡한 이송관의 구조상 설치가 매우 까다로웠고, 직경이나 형상이 다른 이송관의 경우에는 아예 설치가 불가능한 경우도 빈번하였다. 이러한 기존의 초음파 검사법의 불편함으로 인해, 검사의 주기도 매우 길어질 수밖에 없어 안전사고에 효과적으로 대응할 수 없었다. 뿐만 아니라, 설치 또는 검사를 위해서는 이미 가동 중인 시설을 중지시켜야만 했기에 경제적으로도 막대한 손실을 야기하였다.
대한민국 공개특허 10-2010-0121818
상기한 바와 같은 기술적 배경을 바탕으로, 본 발명은 다양한 형상의 이송관에 쉽게 설치될 수 있으면서도, 한번 설치하면 장기간동안 교체없이 이송관의 마모량을 실시간으로 측정할 수 있고, 측정된 마모량을 원거리에서 단말기로 확인할 수 있는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템은 적어도 하나의 프로브모듈과 제어장치를 포함한다. 프로브모듈은 센서프로브, 프로브케이스, 브라켓을 구비한다. 센서프로브는 일단에서 이송관 내벽 측으로 초음파를 출력하고, 출력된 초음파의 반사파를 입력한다. 프로브케이스는 센서프로브가 내부에 장착된다. 브라켓은 프로브케이스와 결합되고, 이송관 외벽의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며, 프로브케이스를 이송관 외벽에 고정시킨다. 제어장치는 트랜스듀서, 게이트웨이, 배터리부, 케이스를 구비한다. 트랜스듀서는 센서프로브가 입력한 반사파 신호를 전달받아 이를 변환 및 분석한다. 게이트웨이는 트랜스듀서에서 분석된 신호 등을 외부 단말기에 송신한다. 배터리부는 프로브모듈과 제어장치에 전원을 공급한다. 케이스는 트랜스듀서, 게이트웨이 및 배터리부가 내부에 배치된다.
또한, 센서프로브와 제어장치는 케이블에 의해 연결되고, 프로브케이스는 측부에 케이블이 관통할 수 있도록 사이드홈이 형성되고, 일단에 센서프로브의 일단이 이송관 측으로 노출될 수 있도록 개구부가 형성될 수 있다.
또한, 브라켓은 단부에 이송관의 반경방향을 따라 연장된 가이드홈이 형성되고, 고정나사가 가이드홈을 통과하여 프로브케이스에 체결됨에 따라, 브라켓이 프로브케이스에 고정될 수 있다.
또한, 프로브모듈은 프로브케이스의 타단에 나사 결합되는 매움불트를 더 포함하고, 매움볼트가 조여짐에 따라, 센서프로브가 이송관 측으로 가압될 수 있다.
또한, 프로브모듈은 매움볼트와 센서프로브의 사이에 압축된 상태로 배치되는 탄성부재를 더 포함할 수 있다.
또한, 프로브모듈은 복수 개가 구비되고, 브라켓은 프로브모듈에 대응하여 복수 개로 분할되어 구비될 수 있다.
또한, 프로브모듈은 3개 이상 구비되고, 복수 개의 프로브모듈은 이송관의 외둘레를 따라 등간격으로 배치될 수 있다.
또한, 케이스에는 케이스 내부의 게이트웨이를 관찰할 수 있도록 투명한 재질로 형성된 윈도우가 배치될 수 있다.
또한, 케이스의 외측에는 게이트웨이와 연결되어, 게이트웨이에서 송신하는 신호를 증폭시켜서 외부 단말기로 송신하는 안테나가 배치될 수 있다.
또한, 배터리부는 전원공급을 제어하는 배터리제어부를 더 포함하고, 배터리제어부는 미리 설정된 제어패턴에 따라 프로브모듈과 제어장치로의 전원의 온오프를 제어할 수 있다.
본 발명에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템은, 센서프로브 및 브라켓을 구비하는 프로브모듈과 트랜스듀서, 게이트웨이 및 배터리부를 구비하는 제어장치를 포함하여, 다양한 형상의 이송관에 쉽게 설치될 수 있으면서도, 한번 설치하면 장기간동안 교체없이 이송관의 마모량을 실시간으로 측정할 수 있고, 측정된 마모량을 원거리에서 단말기로 확인할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템의 전체적인 연결관계를 나타낸 연결도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서프로브의 예시를 나타낸 사진이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서프로브가 이송관의 두께 및 마모도를 측정하는 과정의 예시를 나타낸 개념도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브모듈이 이송관에 배치된 모습의 일부를 절개하여 나타낸 사시도이다.
도 5는 도 4의 프로브모듈을 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수 개의 프로브모듈이 이송관에 배치되는 것을 나타낸 사시도이다.
도 7은 도 6에서 복수 개의 프로브케이스가 분할된 브라켓에 의해서 서로 연결된 모습의 예시를 나타낸 사진이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이다.
도 9는 도 8의 제어장치를 분해하여 나타낸 사시도이다.
도 10은 제어장치의 케이스에 오링이 배치된 모습을 확대하여 나타낸 사시도이다.
도 11은 제어장치에 안테나가 추가로 배치되는 것을 나타낸 것이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템에서 측정된 이송관의 마모도가 단말기에 전송되어 표시되는 인터페이스 화면의 예시를 나타낸 것이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예를 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 발명에서 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. 본 발명에서, '포함하다' 또는 '가지다' 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예들을 상세히 설명한다. 이때, 첨부된 도면에서 동일한 구성 요소는 가능한 동일한 부호로 나타내고 있음에 유의한다. 또한, 본 발명의 요지를 흐리게 할 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략할 것이다. 마찬가지 이유로 첨부 도면에 있어서 일부 구성요소는 과장되거나 생략되거나 개략적으로 도시되었다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템의 전체적인 연결관계를 나타낸 연결도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 센서프로브의 예시를 나타낸 사진이며, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 센서프로브가 이송관의 두께 및 마모도를 측정하는 과정의 예시를 나타낸 개념도이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브모듈이 이송관에 배치된 모습의 일부를 절개하여 나타낸 사시도이며, 도 5는 도 4의 프로브모듈을 분해하여 나타낸 사시도이다.
이하, 도 1 내지 도 5를 참조하여, 본 발명의 일 실시예에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템(1000)에 대하여 설명한다. 본 발명의 일 실시예에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템(1000)은 적어도 하나의 프로브모듈(1100)과 제어장치(1200)를 포함한다.
프로브모듈(1100)은 이송관(P)에 배치되어 이송관(P)의 마모도를 측정하는 구성이다. 프로브모듈(1100)은 이송관(P)의 외벽 또는 이송관(P)의 외둘레에 배치될 수 있다. 프로브모듈(1100)은 이송관(P)의 벽 두께를 측정하여 이송관(P)의 마모도를 측정할 수 있으며, 특히 이송관(P) 내벽의 마모도를 측정할 수 있다.
프로브모듈(1100)은 센서프로브(1110), 프로브케이스(1120), 브라켓(1130)을 포함한다. 센서프로브(1110)는 초음파를 이용하여 이송관(P)의 마모도를 측정하기 위한 센서이다. 센서프로브(1110)의 일단(1111) 부분은 이송관(P)의 내벽 측으로 초음파를 출력하고, 출력된 초음파의 반사파를 입력할 수 있다. 센서프로브(1110)는 케이블(C)과 연결될 수 있으며, 케이블(C)은 초음파의 출력을 제공하는 케이블(C)과 반사파의 입력을 제공하는 케이블(C)로 구성될 수 있다.
센서프로브(1110)는 초음파의 주파수 응답특성을 통해서 이송관(P)의 마모도를 측정할 수 있다. 센서프로브(1110)의 일단(1111)에서 출력된 초음파는 특정 매질의 경계면에서 일부는 통과하고 일부는 반사된다. 여기서 경계면은 매질이 서로 달라지는 경계를 의미한다. 반사된 초음파는 반사파로서 센서프로브(1110)의 일단(1111)으로 다시 돌아와 입력된다. 초음파의 출력과 반사파의 입력 간의 시간차를 구한 뒤, 이에 상기 특정 매질에서의 초음파 음속의 절반을 곱하여, 특정 매질의 두께를 계산할 수 있다. 이 때, 초음파의 음속은 매질에 따라서 다르다. 센서프로브(1110)에는 Steel, Cast Iron, Aluminum 등 여러 가지 재질에서의 초음파 음속 값이 미리 저장되어 있을 수 있고, 이에 따라서 다양한 재질의 이송관(P)의 두께를 측정할 수 있게 된다. 이에 더하여, 초음파의 주파수 응답특성을 분석하면, 매질이 서로 달라지는 경계면을 관측할 수 있으므로, 이송관(P)의 물리적인 마모도와 더불어 화학적인 마모도도 측정할 수 있게 된다.
프로브케이스(1120)는 이송관(P)의 외둘레에 배치된다. 프로브케이스(1120)의 내부에는 센서프로브(1110)가 장착된다. 프로브케이스(1120)의 내부에는 삽입공간(1121)이 형성되고, 삽입공간(1121)에 센서프로브(1110)가 삽입 및 장착될 수 있다.
프로브케이스(1120)의 일단에는 개구부(1122)가 형성될 수 있다. 개구부(1122)는 삽입공간(1121)과 연통하여 형성될 수 있다. 개구부(1122)는 센서프로브(1110)의 일단(1111)과 대응되는 크기 및 형상으로 개구될 수 있다. 센서프로브(1110)가 삽입공간(1121)에 삽입 및 장착되면, 센서프로브(1110)의 일단(1111)은 개구부(1122)를 통해서 외부로 노출된다. 경우에 따라서는, 센서프로브(1110)가 개구부(1122)보다 더 외부로 돌출되어 노출될 수도 있다. 개구부(1122)를 통해서, 센서프로브(1110)의 일단(1111)이 이송관(P)에 직접 접촉할 수 있게 되어 보다 정확한 마모도 측정이 가능하다.
프로브케이스(1120)의 측부에는 사이드홈(1123)이 형성될 수 있다. 사이드홈(1123)에서는 센서프로브(1110)에 연결된 케이블(C)이 관통될 수 있다. 사이드홈(1123)은 프로브케이스(1120)의 타단에서부터 일단을 향하여 연장되어 형성될 수 있고, 이송관(P)의 반경방향과 평행하게 연장되어 형성될 수도 있다. 사이드홈(1123)이 형성됨에 따라, 센서프로브(1110)를 프로브케이스(1120)에 용이하게 장착하거나, 프로브케이스(1120)로부터 분리시킬 수 있다.
프로브케이스(1120)에는 브라켓(1130)이 결합된다. 브라켓(1130)은 이송관(P)의 외둘레를 따라서 이송관(P) 외벽의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치된다. 즉, 브라켓(1130)은 이송관(P)의 외둘레를 띠의 형태로 둘러싼 뒤 양단이 프로브케이스(1120)에 결합되어, 프로브케이스(1120)가 이송관(P)에 고정되도록 할 수 있다.
이 때, 브라켓(1130)은 프로브케이스(1120)의 개수에 따라서 분할되어 형성될 수 있다. 예를 들어, 프로브케이스(1120)가 한 개가 구비되는 경우, 브라켓(1130)은 이송관(P)의 외둘레의 거의 전체를 감싸도록 길게 형성될 수 있고, 프로브케이스(1120)가 복수 개가 구비되는 경우에는, 브라켓(1130)이 복수 개로 분할되어 이송관(P)의 외둘레의 일부를 둘러 감싸도록 형성될 수 있다.
브라켓(1130)은 브라켓바디(1131)와 결합부(1132)를 구비할 수 있다. 브라켓바디(1131)는 이송관(P)을 둘러싸는 부분이고, 브라켓바디(1131)의 양단에는 프로브케이스(1120)와 결합되는 결합부(1132)가 구비된다. 프로브케이스(1120)와 결합부(1132)는 나사 결합 등으로 결합될 수 있다.
결합부(1132)에는 가이드홈(1133)이 더 형성될 수 있다. 가이드홈(1133)은 이송관(P)의 반경방향을 따라 연장되어 형성될 수 있다. 가이드홈(1133)에 대응하여, 프로브케이스(1120)에는 고정나사(1134)가 결합될 수 있는 고정나사홀(1124)이 형성될 수 있다. 고정나사(1134)는 가이드홈(1133)을 관통하여, 고정나사홀(1124)에 조여짐에 따라, 브라켓(1130)의 결합부(1132)와 프로브케이스(1120)를 서로 결합시킬 수 있다. 이송관(P)의 직경이 달라지는 경우, 고정나사(1134)를 푼 뒤, 브라켓(1130)을 이송관(P)의 반경방향으로 이송관(P)으로부터 멀어지거나 이송관(P)에 가까운 쪽으로 이동시킨 뒤, 다시 고정나사(1134)를 조이면, 브라켓(1130)의 전체적인 크기를 조절할 수 있게 된다. 이에 따라, 다양한 직경의 이송관(P)에 프로브케이스(1120)를 결합시킬 수 있게 된다.
프로브모듈(1100)은 매움볼트(1140)를 더 포함할 수 있다. 매움볼트(1140)는 프로브케이스(1120)의 타단에 결합될 수 있다. 프로브케이스(1120)의 타단의 내측에는 매움볼트(1140)가 나사결합될 수 있도록 나사산이 형성될 수 있다. 매움볼트(1140)가 배치되는 경우, 센서프로브(1110)?z 프로브케이스(1120)의 개구부(1122) 및 매움볼트(1140)의 사이에 배치되게 되고, 매움볼트(1140)를 조이게 될수록, 센서프로브(1110)는 개구부(1122) 측으로 가압된다. 따라서, 센서프로브(1110)를 이송관(P) 측으로 더욱 밀착시킬 수 있다.
매움볼트(1140)와 센서프로브(1110)의 사이에는 탄성부재(1150)가 더 배치될 수 있다. 탄성부재(1150)는 압축된 상태로 배치될 수 있다. 탄성부재(1150)는 반발력을 제공하여, 센서프로브(1110)를 더욱 더 가압시킬 수 있다. 뿐만 아니라, 탄성부재(1150)는, 볼트가 헐거워진 경우에도, 센서프로브(1110)를 가압시킬 수 있으므로, 장기간 지속적으로 센서프로브(1110)를 이송관(P)에 밀착시킬 수 있게 된다.
한편, 기존의 초음파 계측기의 경우에는, 초음파의 원활한 전달을 위해서 젤타입의 커플런트(Couplant) 등을 사용하는 습식 방식이였으나, 본 발명의 일 실시예에 따른 프로브모듈(1100)은 센서프로브(1110)를 이송관(P)에 밀착시킬 수 있어, 커플런트의 사용이 필요없는 건식 방식이다. 건식 방식의 경우, 커플런트 비용을 절감할 수 있을 뿐만 아니라, 커플런트를 교체할 필요가 없어 유지보수도 매우 편리하다는 장점이 있다.
제어장치(1200)는 프로브모듈(1100)을 제어하고, 외부와 통신하며, 전원을 제공하는 등의 장치이다. 제어장치(1200)는 트랜스듀서(1210), 게이트웨이(1220), 배터리부(1230), 케이스(1240)를 구비한다.
트랜스듀서(1210)는 센서프로브(1110)가 입력한 반사파의 신호를 전달받아서 이를 변환하고 분석하는 구성이다. 즉, 센서프로브(1110)가 반사파를 입력하면, 그 입력한 반사파를 전기적인 신호로 변환시켜 이를 분석할 수 있는 구성이다.
게이트웨이(1220)는 트랜스듀서(1210)에서 분석된 신호 등을 외부 단말기에 송신하는 구성이다. 외부 단말기는 일반적인 통신 단말기를 의미하며, 예를 들어 스마트폰 등의 통신 단말기일 수 있다. 경우에 따라서는 외부의 단말기로부터 조작 신호를 수신하도록 구성되어, 사용자가 외부 단말기를 이용하여 제어장치(1200) 및 프로브모듈(1100)의 동작을 제어할 수 있도록 구성될 수도 있다.
배터리부(1230)는 프로브모듈(1100)과 제어장치(1200)에 전원을 공급하는 장치이다. 배터리부(1230)는 전기에너지가 저장된 전지를 포함할 수 있으며, 전지는 복수 개가 병렬로 배치될 수 있다. 복수 개의 전지가 병렬로 연결된 경우, 전원을 보다 오랫동안 공급할 수 있다는 장점이 있다.
배터리부(1230)는 배터리제어부(미도시)를 더 포함할 수 있다. 배터리제어부(미도시)는 전원공급을 제어하는 구성이다. 배터리제어부(미도시)는 미리 설정된 제어패턴에 따라서 프로브모듈(1100)과 제어장치(1200)로의 전원의 온오프를 제어할 수 있다. 예를 들어, 배터리제어부(미도시)는 타이머(미도시)를 구비하여, 정해진 시간 간격의 패턴에 따라 전원을 제어할 수 있다. 또한, 실시간으로 시간을 측정하여, 전원을 공급하거나 전원 공급을 중단하는 RTC&Sleep-Wake up 기능을 수행할 수도 있다. 이와 같이, 일정한 제어패턴에 따라서 전원을 온오프하도록 제어되는 경우, 소비전력을 최소화할 수 있다는 장점이 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따라 복수 개의 프로브모듈이 이송관(P)에 배치되는 것을 나타낸 사시도이고, 도 7은 도 6에서 복수 개의 프로브케이스가 분할된 브라켓에 의해서 서로 연결된 모습의 예시를 나타낸 사진이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 로브모듈은 복수 개가 구비되고, 앞서 설명한 바와 같이, 브라켓(1130)도 복수 개의 프로브모듈(1100)에 대응하여 복수 개로 분할되어 구비될 수 있다. 이 경우, 이송관(P)의 다양한 부분의 마모도를 동시에 측정할 수 있어, 이송관(P)의 마모 상태를 보다 정확하게 측정할 수 있다는 장점이 있다.
프로브모듈(1100)은 3개 이상이 구비될 수 있고, 3개 이상의 프로브모듈(1100)은 이송관(P)의 외둘레에서 서로 등간격으로 배치될 수 있다. 예를 들어 3개의 프로브모듈(1100)이 구비되는 경우, 각 프로브모듈(1100)은 120도의 등간격으로 배치될 수 있고, 4개의 프로브모듈(1100)이 구비되는 경우, 각 프로브모듈(1100)은 직각의 각도로 등간격으로 배치될 수 있다. 4개의 프로브모듈(1100)이 등간격으로 배치되는 경우, 이송관(P)을 4분면으로 분할하여 각 부분의 마모상태를 동시에 측정할 수 있게 된다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 제어장치의 전체적인 모습을 나타낸 사시도이고, 도 9는 도 8의 제어장치를 분해하여 나타낸 사시도이며, 도 10은 제어장치의 케이스에 오링이 배치된 모습을 확대하여 나타낸 사시도이고, 도 11은 제어장치에 안테나가 추가로 배치되는 것을 나타낸 것이다.
이하, 도 8 내지 도 11을 참조하여, 제어장치(1200)에 대하여 더욱 상세히 설명한다. 제어장치(1200)는 케이스(1240)를 포함한다. 케이스(1240)는 로어케이스(1241)와 커버(1242)를 포함할 수 있다. 로어케이스(1241)의 내부에는 트랜스듀서(1210), 게이트웨이(1220), 배터리부(1230)가 배치되고, 로어케이스(1241)의 상측에는 커버(1242)가 배치될 수 있다.
로어케이스(1241)에는 케이블(C)이 관통하는 케이블홀(1243)이 형성될 수 있다. 케이블홀(1243)이 관통하는 부분에는 그랜드(1244)가 배치될 수 있다. 그랜드(1244)가 배치됨에 따라, 케이스(1240)와 케이블(C) 간의 방수 및 방진 기능을 향상시킬 수 있다.
커버(1242)에는 핸들(1246)이 구비될 수 있다. 핸들(1246)을 통해서 사용자가 쉽게 커버(1242)를 로어케이스(1241)로부터 분리시킬 수 있다. 한편, 배터리부(1230)는 커버(1242)에 장착될 수 있다. 배터리부(1230)가 커버(1242)에 장착된 경우, 커버(1242)를 들어올리면서 동시에 배터리부(1230)를 꺼낼 수 있기 때문에 배터리부(1230)를 분리시키는 것이 편리하게 된다.
로어케이스(1241)와 커버(1242)의 사이에는 오링(O)에 배치될 수 있다. 오링(O)은 로어케이스(1241)의 상단 부분을 둘러 싸도록 배치될 수 있다. 오링(O)의 압축률은 60%로 설정할 수 있다. 이에 따라서, 로어케이스(1241)와 커버(1242) 사이의 방수 및 방진 성능을 극대화할 수 있다.
커버(1242)에는 윈도우(1250)가 배치될 수 있다. 윈도우(1250)는 투명한 재질로 형성되어 케이스(1240) 내부의 게이트웨이(1220)를 관찰할 수 있도록 구비될 수 있다. 윈도우(1250)는 커버(1242)에서 게이트웨이(1220)를 관찰할 수 있는 부분에 배치될 수 있고, 예를 들어서, 게이트웨이(1220)와 대응하는 위치에 배치될 수 있다. 게이트웨이(1220)에는 통신 상태를 표시하는 LED램프 등이 구비될 수 있다. 윈도우(1250)를 통해서, 게이트웨이(1220)의 LED램프 등을 쉽게 관측할 수 있다.
게이트웨이(1220)는 로어케이스(1241)에서 케이블(C)이 결합되는 부분에 가깝게 배치될 수 있다. 게이트웨이(1220)는 트랜스듀서(1210)보다 케이블(C)이 결합되는 부분에 더 가깝게 배치될 수 있다.
게이트웨이(1220)에는 안테나(1260)가 연결될 수 있다. 안테나(1260)는 게이트웨이(1220)에서 외부로 송신하는 신호를 증폭시켜서 증폭된 신호를 외부 단말기로 송신하는 구성이다. 게이트웨이(1220)에 안테나(1260)가 연결됨에 따라, 외부 단말기와 제어장치(1200) 간의 더욱 원활한 통신이 가능하다.
로어케이스(1241)에는 안테나(1260)가 게이트웨이(1220)로 연결되기 위한 안테나결합홀(1245)이 형성될 수 있다. 안테나결합홀(1245)은 로어케이스(1241)에서 케이블홀(1243)이 형성된 쪽에 형성될 수 있다. 이를 통해서 공간 효율성을 극대화할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템에서 측정된 이송관의 마모도가 단말기에 전송되어 표시되는 인터페이스 화면의 예시를 나타낸 것이다.
도 12에서는 외부의 단말기에서 표시되는 인터페이스 화면의 예시가 도시되어 있다. 예를 들어, 스마트폰의 화면에서 이러한 인터페이스 화면이 표시될 수 있다. 이러한 인터페이스 화면은 게이트웨이(1220)를 통해서 전송된 신호를 바탕으로 형성될 수 있다.
(a)는 이송관(P)의 각 부분에서 특정된 두께를 시간 간격으로 표시하여 그래프로 나타낸 것으로, 시간 경과에 따른 이송관(P)의 마모 상태를 비교하여 확인할 수 있다. (a)에서는 위험 또는 경고를 위한 이송관(P) 두께의 수치가 표시될 수 있어, 이송관(P)의 마모상태가 위험한 상태인지 등을 직관적으로 알 수 있다.
(b)는 이송관(P)의 단면에서 각 부분마다 두께를 측정하여 표시한 것으로, 현재 이송관(P)의 마모 상태를 보다 직관적으로 알 수 있다. (b)와 같이 인터페이스화면이 구성되는 경우, 각 부분 마다 색깔을 달리 표시할 수도 있다. 예를 들어, 위험한 정도의 부분에서는 빨강, 경고 정도의 부분에서는 노랑색으로 표시할 수도 있다. 상기의 인터페이스 화면은 일 예시를 나타낸 것으로, 구체적인 화면 구성은 이에 제한되지 않는다.
이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이러한 수정, 변경 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.
1000 : 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템
1100 : 프로브모듈 1110 : 센서프로브
1111 : 센서프로브 일단 1120 : 프로브케이스
1121 : 삽입공간 1122 : 개구부
1123 : 사이드홈 1124 : 고정나사홀
1130 : 브라켓 1131 : 브라켓바디
1132 : 결합부 1133 : 가이드홈
1134 : 고정나사 1140 : 매움볼트
1150 : 탄성부재
1200 : 제어장치 1210 : 트랜스듀서
1220 : 게이트웨이 1230 : 배터리부
1240 : 케이스 1241 : 로어케이스
1242 : 커버 1243 : 케이블홀
1244 : 그랜드 1245 : 안테나결합홀
1246 : 핸들 1250 : 윈도우
1260 : 안테나
C : 케이블 O : 오링
P : 이송관

Claims (10)

  1. 적어도 하나의 프로브모듈;과 제어장치;를 포함하고,
    상기 프로브모듈은
    일단에서 상기 이송관 내벽 측으로 초음파를 출력하고, 출력된 초음파의 반사파 신호를 수신하는 센서프로브;
    상기 센서프로브가 내부에 장착되는 프로브케이스; 및
    상기 프로브케이스와 결합되고, 상기 이송관 외벽의 적어도 일부를 둘러싸도록 배치되며, 상기 프로브케이스를 상기 이송관 외벽에 고정시키는 브라켓을 구비하고,
    상기 제어장치는
    상기 센서프로브가 수신한 반사파 신호를 전달받아 이를 변환 및 분석하는 트랜스듀서;
    상기 트랜스듀서에서 분석된 신호를 외부 단말기에 송신하는 게이트웨이;
    상기 프로브모듈과 상기 제어장치에 전원을 공급하고 배터리부; 및
    상기 트랜스듀서, 상기 게이트웨이 및 상기 배터리부가 내부에 배치되는 케이스를 구비하는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서프로브와 상기 제어장치는 케이블에 의해 연결되고,
    상기 프로브케이스는
    측부에 상기 케이블이 관통할 수 있도록 사이드홈이 형성되고,
    일단에 상기 센서프로브의 상기 일단이 상기 이송관 측으로 노출될 수 있도록 개구부가 형성되는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 브라켓은
    단부에 상기 이송관의 반경방향을 따라 연장된 가이드홈이 형성되고,
    고정나사가 상기 가이드홈을 통과하여 상기 프로브케이스에 체결됨에 따라, 상기 브라켓이 상기 프로브케이스에 고정되는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 프로브모듈은
    상기 프로브케이스의 타단에 나사 결합되는 매움불트를 더 포함하고,
    상기 매움볼트가 조여짐에 따라, 상기 센서프로브가 상기 이송관 측으로 가압되는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 프로브모듈은
    상기 매움볼트와 상기 센서프로브의 사이에 압축된 상태로 배치되는 탄성부재를 더 포함하는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 프로브모듈은 복수 개가 구비되고,
    상기 브라켓은 상기 프로브모듈에 대응하여 복수 개로 분할되어 구비되는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 프로브모듈은 3개 이상 구비되고,
    상기 복수 개의 프로브모듈은 상기 이송관의 외둘레를 따라 등간격으로 배치되는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 케이스에는
    상기 케이스 내부의 상기 게이트웨이를 관찰할 수 있도록 투명한 재질로 형성된 윈도우가 배치되는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 케이스의 외측에는
    상기 게이트웨이와 연결되어, 상기 게이트웨이에서 송신하는 신호를 증폭시켜서 상기 외부 단말기로 송신하는 안테나가 배치되는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 배터리부는 전원공급을 제어하는 배터리제어부를 더 포함하고,
    상기 배터리제어부는
    미리 설정된 제어패턴에 따라 상기 프로브모듈과 상기 제어장치로의 전원의 온오프를 제어하는 이송관 마모량 실시간 자동 측정 시스템.
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