KR810001806B1 - 용접부의 비파괴 시험기 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

용접부의 비파괴 시험기

제1도는 대경관의 자동검사를 위한 설치의 평면도.

제2도는 종방향 관용접부의 검사에 사용된 본 발명의 X-선관 및 카메라의 상대위치를 보여주는 확대부분 단면도.

제3는 결함(금)을 갖는 부분들 또는 전용접 길이를 영구 기록하는 사진 카메라의 그림

제4도는 운전자의 콘솔(console)의 적당한 배열도.

제5도는 본 발명에 의해 생성 기록되는 가시 신호의 일종.

제6도는 본 발명을 이루는 여러 유니트들 간의 상호 관계도표.

본 발명은 용접부의 비파괴 시험에 관한 것이다. X-선 장비는 용접된 제품의 실패를 유발시킬 지도모르는 결함이나 그 밖의 금난 것등을 지적하는 용접 검사를 포함한 여러 제품의 비파괴 시험에 광범위하게 사용되어 왔다. 가스와 연료유와 같은 유해물질의 고압수송용 대경관의 채택에 이러한 검사가 요구 되긴 했지만, 이러한 검사는 X-선 영상 사진의 매 순차를 만드는데 요구되는 시간이 너무 길기 때문에 매우 느리고 값비싸다.

따라서 본 발명의 목적중 하나는 용접 검사를 자동화하는 동시에 시간과 비용을 절감시키고 작업의 정밀도를 증가 시키는 것이다.

본 발명에 따라, 방사선 관통 쏘스와, 이 방사능에 감응하는 형광스크린과, 검사체의 용접 길이를 이용접부를 상기 쏘스와 스크린 사이에 놓고 상기 관통 방사선으로 횡단 시키는 장치와, 상기 형광스크린 상의 상(像)에 반응 하도록 배치된 비데오 카메라와, 상기 비데오 카메라의 출력을 전사시키는 영상관과, 상기 영상 관상에 나타난 화면상에 확인 표시를 중첩시키는 장치와, 영상관에 나타난 영상과 표시의 합성을 기록하는 장치로 구성되는 용접부 비파괴 시험기가 제공된다.

본 발명은 또한 용접부를 관통 방사능에 쪼이고, 형광스크린으로 방사선을 차단시켜 그림자상을 만들고, 이 그림자상을 비데오 카메라로 영상관에 전사시키는 동시에 그림자상을 위한 확인 표시를 영상관에 전사시키고, 이 표시와 영상의 합성을 기록하는 용접부 비파괴 시험방법을 제공한다.

본 발명은 특히 장거리 파이프선용 고압강관의 종방향 용접부 검사에 적당하다. 이리하여 본 발명이 이러한 파이프검사에 사용되는 경우, 기지의 조작 장비가 일단에 X-선 쏘스가 있는 방재(防材)를 둘러쌓는 파이프의 일부를 길이 방향으로 횡단시키는데 사용될 수 있다. X-선 쏘스의 반대쪽 즉 파이프의 외측에는 형광 스크린상 가시광선 상의 고강도 고분해능의 전자상으로 변환시키는 상-이소콘 카메라와 고광도의 형광 스크린을 포함하는 특정 형태의 비데오 카메라가 있다.

이 장비는 용접부 길이 전체 또는 원하는 일부의 영구사진 기록을 만들기 위한 광형광 유니트 뿐만 아니라 X-선 상(像)을 운전자에게 제시하는 모니터를 포함한다.

바람직하게는 이 장비는 운전자에게 용접부내의 불규칙 부분존재를 경고해 줄 수 있는 초음파 검사 장치도 포함 할 수 있다.

따라서 본 발명의 장비로 특히 적당한 물체 조작기구와 초음파 장치가 결합되었을 때는, 과거에는 얻을수 없었던 경제성과 교정을 요하는 결함의 위치 및 검사의 정밀도를 제공한다.

이하 첨부도면을 참조해 가며 본 발명을 보다 상세히 기술코자 한다.

제1도에는 대경후벽관(大經厚壁管)을 취급하는 기계화장비가 도시되어 있다. 적당한 베이스 10의 일단에는 종방향으로 이동 가능한 관운반체 12에 의해 관 부분들이 운반되어 나가는 하중 및 무하중 테이블 11이 설치되어 있으며, 관운반체 12는 관의 각 부분들을 기계의 검사 소자들을 길이 방향으로 지나게 수송하고 나서 이들을 배출하고 새로운 파이브를 수납하는 하중지점으로 재빨리 복귀할 수 있다.

관 운반체 12는 관 23의 운동량이나 순간 위치를 지시하는 펄스발생기를 포함하거나 이에 연결된 모타 24에 의해 종방향으로 동력 구동된다.

기계의 타단에서는, 강고한 방재(防材) 13이 운반체의 운동에 의해 관이 길이 방향으로 진행함에 따라 관내측으로 수납된다. 방재 13의 종단에는 X-선, 감마선, 중성자선, 또는 음극선과 같은 관통 방사선 쏘스가 설치되어 있다. 고속 검사를 가능하게 하는 고강도에서 쉽게 제어할 수 있는 X-선이 바람직하다. X-선관 14와 같은 방사선 쏘스와 방제 13은 상이한 직경의 관내에 적당히 배치시킬 수 있게 수직 조정될 수 있다. 이 예에서, 방사선은 수직상방 배향된다.

이중 초점을 갖고 베릴리움 창을 가지며 X-선 비임이 약 40°폭의 원추로 조준되며 약 160KV까지 작동되는 세라믹 X-선 관이 가장 좋은 결과를 나타냈다. 초점이 0.4mm정도로 작을때 적당한 전압에서 약 10mA로 작동하며, 최대 160KV에서 4mA까지 작동한다. 좀 큰 3mm정도의 초점의 경우 정상 전압에서는 40mA, 최대 160KV에서는 19mA까지 작동된다.

제2도는 원추형 X-선 비임이 관 23의 벽의 용접부를 통해 상방으로 투사되는 것을 보여주는 X-선관 14위치의 확대도이다.

X-선 관 14를 면하는 관의 외측상에는 매끈한 균질의 결정(結晶)스크린인 고광도 형광 스크린 15가 관의 외측에 근접 배치되어 물리적 손상에 대해 보호된다. 형광 스크린의 폭이 약 20cm이면, X-선 관은 스크린으로 부터 초점이 약 25cm되게 배치될 수 있어 고도의 대조적인 예민한 상이 두께 3cm 이상인 관의 벽을 통해 얻어질 수 있다. 일반적으로, X-선 쏘스는 시험물체로 부터 초점 크기의 최소한 수배이상 떨어져야한다.

형광 스크린 15로 부터의 X-선 그림자상을 상-이소콘 비데오 카메라 18의 광학측 내로 반사시켜 감응 카메라가 X-선 비임의 외측에 안전하게 있게하는 45°거울 17이 가볍고 꽉짜인챔버(chamber) 16내에서 스크린 15를 면하고 있다. 챔버 16은 형광스크린 15와 거울 17사이 거리의 최소한 2배 이상이고 램프 20에 의해 선택 조명되도록 이램프 20을 면하고 있는 시험 패턴 19가 마련되어 있는게 좋다. 카메라 18을 조정하자면, 램프 20로 시험패턴을 조작 시키고 거울을 도시된 작동위치에 대해 각각 위치로 돌려서 시험 패턴을 카메라 18내로 반사 시킨다.

거울 17이 시험 패턴과 스크린의 정확히 중간에 위치해 있으므로, 광학 렌즈 22로 부터 거울 17을 통해 형광 스크린에 이르는 또 다른 위치인 거울 17을 통해 시험 패턴 19까지의 거리를 정밀 조정하는 광학 촛점 나사 21이 카메라와 하우징 어셈블리에 설치되어져 있다. 이 특징은 장비의 사용중 어느 때든지 카메라를 간편하고 신속하게 조정할 수 있어 최적 대조와 선명도를 가능하게 한다.

비데오 카메라 18은 고분해능의, 광화된 상-이소큰 인것이 좋다. 이는 섬유 광학 소자에 의해 한 두단의 광 증강기가 결합되어 있다. 비데오 카메라는 또한 초당 2대 1로 짜여진 비월주사로서, 30프레임(frame)의 수직 주사와 525나 1029주사선중 하나의 수평주사에서 선택 작동토록 설비되는 것이 좋다.

제4도에 도시된 영상관모니터 25는 관 23이 용접부가 방제 13상의 X-선 관 14와 형광스크린 15사이에 있게 서서히 전진될때 X-선 그림자성을 연속 관찰토록 되어있다.

운반체 구동 모타 24에 결합된 펄쓰 발생기는 운전자의 콘솔(console) 27내의 제어장비에 특정하는 수개의 데이터 발생기 28에 연결된다. 이는 모니터 25상에, 검사되는 관의 종단으로 부터 X-선축 까지의 순간 거리를 나타내는 숫자 33을 나타나게 한다. 여타의 데이터 발생기들이 콘솔 상에 마련되어 일련번호 크기, 시간, 운전자 증명등과 같은 그 밖의 데이터 34가 모니터상에 전사되게 섬휠(thumbwheel)에 의해 수동 조작된다. 모든 데이터들은 제5도에 보이고 하술하는 바와 같이 영구기록을 위해 35mm필름상에 사진찍을 수 있다.

지금까지 기술한 장비는 초음파 트랜스듀서(들)과 같은 부가적 검사장치가 있거나 없어도 운전될 수 있다. 초음파 유니트 30이 사용되면, 운전자가 용접부 내의 실제 결합 32가 있는가 현장에서 면밀히 X-선 검사를 할 수 있도록 불규칙 부분의 존재와 위치를 운전자에게 알리는데 사용할 수 있다.

초음파 유니트 30은 불연속의 존재를 감지할 수 있는 고주파 음향트랜스듀서를 포함하는 공지된 형태의 것일 수도 있다.

초음파 장치가 사용되었든, 안되었든, 본 발명의 장비는 검사되는 용접부의 X-선 상의 일시 또는 영구 기록을 위해 사진 필름이나 자기 테이프 같은 그 밖의 적당한 기록매체상에 기록 시키는 보조 기록 장치35(제3도)를 가질 수 있다.

기록장치 35는 불규칙 부분이 표시 되는 특정위치의 기록만 하도록 작동되는 것이 좋을 것이다. 이러한 목적을 위해 기록 유니트 35는 전기적으로 작동되었을 때 그가 면하는 장면을 찍고 자동적으로 다음프레임으로 필름을 전진시키는 형태의 사진 카메라 38과 빛이 새지 않은 챔버 37내측에 결합된 비데오 영상관을 갖는 예속 모니터 36을 포함하는게 좋다.

이 사진기는 완전하고도 값산 화면 기록을 위해 모니터의 영상관을 가로질러 지나가는데 요구되는 주사 시간보다 약간 짧은 간격으로 그림 자상을 기록토록 계획될 수 있다. 달리, 특수상황이 나타나는 지역에서만 기록토록 수동조작하게 배열될 수도 있다.

콘솔에 있는 운전자는 모니터 25상의 X-선 그림자상의 관찰로부터 또는 초음파 유니트 30으로부터의 신호 수신에 따라 기록 되어야 할 일이 일어났는가를 결정할 수 있으며, 그렇게 할 수 없을 시는 두 모니터 또는 최소한 모니터 36에는 작업편을 확인할 가시 코오드(code), 일단으로 부터의 거리와 같은 작업편상의 위치, 그리고 작업편의 후일의 취급 또는 가능한 수선에 유용할 그 밖의 정보를 X-선 그림 자상을 따라 발생시키는 데이터 발생기 28을 작동시킬 것이다. 운전자는 그리고 나서 콘솔 상의 적당한 제어장치 40으로 카메라 38을 작동시킬 수 있을 것이다.

종방향 용접부의 X-선 및 초음파 주사의 조합은 X선이 대체로 결함이나 저밀도 물질 함유만 탐지할 것이고 실제 결함이 존재하건 안하건 불연속은 고주파 음향의 반사에 의해 검지될 수 있기 때문에 용접부내의 불완전 부분의 편리, 신속 및 효과적인 위치 파악을 매우 용이하게 해준다.

이리하여 초음파 장비는 소전의 진폭이상의 반응은 운전자에게 아마도 불연속 부분이 존재하라고 경고를 주어 운전자가 모티터 상의 그림자상내의 불규칙성과 일치하는가 조사하게 할 수 있게 해주도록 배열될 수 있다.

이렇게 경고받은 운전자는 관의 진행을 정지시키고, 조정에 의해 저장된 관내의 영상의 대조를 제6도에 보인바와 같이 승진 시키고 검사완료전 조정에 의해 대조를 더욱 증진해서 이상을 예속 모니터 36에로 보내 카메라 38의 필름에 이르게 한다.

관종단으로 부터의 거리와 결함의 영상을 포함하는 사진은 불량부분이 절단되고 재용접되는 수선국에서 결함을 지시하는데 사용될 수 있다. 부가해서 운전자는 재검사를 하기전 페인트 표시기를 작동시킬 수 있다.

작업편의 수리후, 재검사하여 제1검사시의 사진과 비교한 후 원한다면 부가적 사진이 만들어져 수선 전후의 작업편의 상태 기록으로 보존될 수 있다.

상술한 본 발명의 다용성 및 허용되는 여러가지 공정 변화가 제6도의 기능도표에 표시되어 있으며 본 발명의 기구는 서로를 검사하는 두개의 상이한 검사공정으로 용접부를 신속히 검사하며 간단한 배치 및 수선을 위한 값싸고도 완전한 영상 확인을 가능케 해준다.

Claims (1)

1. 시험 물체의 한쪽면에 X-선 소오스를 가지고 용접부의 길이를 기계적으로 가로지르는 장치와, 방사선 비임 내에 시험 물체에 근접해서 다른 쪽 면에 있는, X-선에 민감한 형광물질의 매끈한 판과, 형광판에 이어져 있는 비데오 카메라와, 이 비데오 카메라에 의해 전술된 상을 전사하기 위한 영상관과, 영상관 위의 영상에 확인 표시를 첨가 하기 위한 데이터 발생기와, 영상관 위의 이 표시와 영상의 합성을 기록하기 위한 장치를 특징으로 하는 용접부 비파괴 시험기.

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