KR900011281Y1 - Appratus for the ultrasonic inspection of a part - Google Patents
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Abstract
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Description
제1도는 가압수 원자로의 상부 코어 플레이트를 가진 안내 튜브 연결용 가요성 핀을 검사하기 위한 위치에 놓여 있는 본 고안에 따른 장치의 축단면도.1 is an axial sectional view of the device according to the present invention in a position for inspecting a flexible pin for connecting a guide tube with an upper core plate of a pressurized water reactor.
제2도는 제1도의 선A-A를 따라 자른 단면도.2 is a cross-sectional view taken along the line A-A of FIG.
제3도는 제1도의 선B-B를 따라 자른 단면도.3 is a cross-sectional view taken along the line B-B of FIG.
제4도는 상기 장치의 상단부만을 도시하고 있는 제1도 장치의 선C-C를 따라 자른 부분단면도.4 is a partial cross-sectional view taken along line C-C of the FIG. 1 device showing only the upper end of the device.
제5도는 제4도와 유사하지만 상기 핀과 상기 상단부 코어 플레이트와의 관계 및 상기 프로브 캐리어가 상기 핀의 경사도와 동일한 경사만큼 회전하는 상태를 도시한 도시도.FIG. 5 is a view similar to FIG. 4 but showing a relationship between the pin and the upper core plate and a state in which the probe carrier rotates by the same inclination as the inclination of the pin.
* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명* Explanation of symbols for main parts of the drawings
1 : 핀 7, 8 : 결함1: Pin 7, 8: Defect
9 : 균열 10 : 프레임9: crack 10: frame
11 : 지지대 12 : 샤프트11 support 12 shaft
13 : 프로브 캐리어 15 : 초음파 프로브13: probe carrier 15: ultrasonic probe
24 : 모터 32 : 피스톤24: motor 32: piston
본 고안은 부품의 초음파 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic inspection device of the part.
초음파는 부품의 품질 특히 그 품질에 대한 요구가 매우 큰 핵원자로 분야등의 도든 경제분야에 적용될 수 있다.Ultrasonic waves can be applied to any economic field, such as nuclear reactors, where the quality of components is particularly high.
핵원자로 설비의 내부검사는 이러한 설비가 상기 원자로의 푸울내에 설치될때 초음파가 일반적으로 효과적이다. 예를 들면 종래 장치로서 1980년 12월 5일 출원된 프랑스공화국 특히 제80 25 865호에 핵원자로 내부장치를 그 설치 위치에서 검사하기 위한 장치가 있다In-house inspection of nuclear reactor facilities is generally effective when ultrasound is installed in the reactor pool. For example, as a conventional device, there is a device for inspecting the internal device of a nuclear reactor at its installation position in the Republic of France, in particular, in the Republic of France, filed December 5, 1980, number 80 25 865.
특히 이러한 장치는 상기 안내튜브 및 상단부 코어 플레이트의 연결을 제공하고 있는 가요성 핀의 상태를 검사한다.In particular, such a device examines the condition of the flexible pin providing the connection of the guide tube and the top core plate.
상기 특허의 제10도에는 잭(67)을 작동시키므로써 검사될 핀(86)과의 접촉을 가져올 수 있는 초음파 검사장치(65)가 도시되어 있다. 안내튜브의 두개의 가요성 핀을 체크한 후에, 기구 이송 트롤리(61)는 다음 안내 튜브의 동일한 시험으로 진행하도록 한방향 혹은 다른 방향으로 한 단계 이동될 수 있다. 상기 특허에 따라서 검사위치에 있는 장치(65)에 의한 상기 가요성 핀(86)의 검사는 대단히 좋은 결과를 가져온다. 그러나, 원자로의 작동과정에서 일어날 수 있는 높은 온도 혹은 압력 차이와 같은 가압수 원자로 작동의 어려운 상태가 핀(86)과 같은 가요성 핀내에 결함을 초래한다는 사실이 발견되었다. 특히, 이러한 핀들은 상단부 코어 플래이트 평면에 대해서 경사지는 등의 예를 들면, 이들이 갖고 있는 슬롯 평면에 평행한 방향으로의 약간의 회전운동을 일으킬 수 있다. 상기 장치(65)가 그러한 핀들을 검사해야 하는데, 이경우, 이러한 검사는 상기 장치(65)가 핀에 대해서 적게 가해져서 얻어진 신호가 피할 수 없는 소음을 피하기 어렵기 때문에 바른 위치에 있는 핀의 경우와 같이 만족스럽지 못하다.In FIG. 10 of the patent, there is shown an ultrasonic inspection apparatus 65 which can bring the contact with the pin 86 to be inspected by operating the jack 67. After checking the two flexible pins of the guide tube, the instrument transport trolley 61 can be moved one step in one direction or the other to proceed to the same test of the next guide tube. Inspection of the flexible pin 86 by the device 65 in the test position according to the patent has a very good result. However, it has been found that difficult conditions of pressurized water reactor operation, such as high temperature or pressure differentials that may occur during operation of the reactor, cause defects in flexible fins such as fin 86. In particular, these pins can cause some rotational movement, for example inclined with respect to the top core plate plane, for example in a direction parallel to the slot plane they have. The device 65 must inspect such pins, in which case such a test can be made with the pins in the correct position because the device 65 is less likely to be applied to the pins and the signal obtained is difficult to avoid inevitable noise. Not satisfactory as well.
더구나, 올바르게 핀(86)을 검사하기 위해서, 핀의 1/2 만큼의 검사는 연속적으로 수행되어야 하고, 상기 핀은 슬룻 지역에서 두개의 브랜취로 분기되어야 한다. 따라서, 상술된 특허의 기계는 이러한 핀들의 제2브랜취를 검사하기 전에 연속적으로 모든 핀에 대해서 하나의 브랜취 검사가 수행된다. 그러나, 이것은 상기 기계를 많이 이동시켜야 될 필요가 있다.Moreover, in order to inspect the pin 86 correctly, as many as one-half inspection of the pin must be performed continuously and the pin must branch into two branches in the slit area. Therefore, the machine of the above-mentioned patent performs one branch check on all the pins in succession before checking the second branch of these pins. However, this needs to be moved a lot of the machine.
따라서, 본 고안은 상술된 바와 같은 문제점을 극복하고자 제안된 것으로서, 상기 가요성의 핀이 상단부 코어 플레이트에 대해서 경사질때 조차도, 상기 가요성 핀의 검사가 훌륭히 수행된다. 또한 본 고안은 기계를 이동 시키지 않고 각각의 핀의 두개의 브랜취를 검사한다.Therefore, the present invention has been proposed to overcome the above problems, and even when the flexible pin is inclined with respect to the upper core plate, the inspection of the flexible pin is performed well. The invention also examines two branches of each pin without moving the machine.
본 고안의 목적은 프로브가 부품과 접촉할때 프로브에 대해서 부품의 경사도에 관게없이 훌륭한 경결과를 얻을 수 있는 부품의 초음파 검사장치를 제공하는 것이다.It is an object of the present invention to provide an ultrasonic inspection apparatus of a component which can obtain excellent hard results when the probe is in contact with the component regardless of the inclination of the component.
본 고안의 또다른 목적은 서로에 대해서 180°에서 두 방향의 부품 검사를 용이하게 수행할 수 있는 장치를 제공하는 것이다.Another object of the present invention is to provide an apparatus that can easily perform component inspection in two directions at 180 ° with respect to each other.
본 고안의 장치는 부품면에 수직인 프로브의 하나의 대칭 평면을 가진 부품과 접촉하는 방법으로 이동가능한 프레임에 의해서 수행되는 적어도 하나의 초음파 프로브를 포함하고 있다.The device of the present invention includes at least one ultrasonic probe carried by a frame movable in contact with a component having one symmetry plane of the probe perpendicular to the component plane.
븐 고안에 따라서, 상기 프로브는 상기 평면에 평행한 방향으로 회전하는 프로브 캐리어에 접속되어, 상기 프로브의 두개의 대칭면이 상기 부품면에 수직이 될때까지 그것을 회전시키는 수단을 갖고 있다According to the invention, the probe is connected to a probe carrier which rotates in a direction parallel to the plane, and has a means for rotating it until the two symmetry planes of the probe are perpendicular to the component plane.
본 고안에 따른 검사장치의 양호한 실시예에 있어서, 상기 프로브 캐리어는 프레임축에 대해서 이동가능한 지지대상에 위치되어, 회전수단과 서로에 대해서 180°의 두 위치에서 그것을 정지시키는 수단을 포함하고 있다.In a preferred embodiment of the inspection apparatus according to the present invention, the probe carrier comprises a rotating means and a means for stopping it at two positions of 180 ° with respect to each other.
이하는, 도면에 따라 본 고안이 더욱 자세히 서술될 것이다.Hereinafter, the present invention will be described in more detail with reference to the drawings.
도면에는 안내튜브와 가압수 원자로 코아의 상부플레이트(3)사이를 연결시키기 위하여 나사(2)에 의해 안내 튜브(도시되지 않음)의 단부에 연결된 핀(1)이 도시되어 있다. 핀(1)은 슬룻(4)에 의해 2개의 브랜취(5,6)로 분할된다.The figure shows a pin 1 connected to the end of a guide tube (not shown) by a screw 2 to connect between the guide tube and the upper plate 3 of the pressurized water reactor core. The pin 1 is divided into two branches 5, 6 by the slit 4.
본 고안에 의한 검사장치는 45°를 이루는 결함(7) 또는 핀(1)의 브랜취에 놓인 결함(8)뿐만 아니라, 핀(1)의 나사(2)에 기부에서 균열(9)의 개시도 검사하는데 적용된다.The inspection device according to the present invention is not only the defect 7 which forms 45 degrees or the defect 8 placed on the branch of the pin 1, but also the start of the crack 9 at the base of the screw 2 of the pin 1. Is also applied to check.
본 고안에 의한 검사장치는 상기 프랑스공화국 특허출원 제80 25 865호에 기술원 기계에 의하여 이동되는 프레임(10)과, 프레임(10)의 샤프트(12)에 대하여 회전하는 지지대(11)와, 초음파 프로브(15)가 피봇 가능하게 장착되어 있으며 지지대(11)의 크레이들(14)에서 이동하는 프로브 캐리어(13)를 구비한다The inspection apparatus according to the present invention is a frame 10 which is moved by the R & D machine in French Patent Application No. 80 25 865, a support 11 which rotates with respect to the shaft 12 of the frame 10, and an ultrasonic wave. The probe 15 is pivotally mounted and has a probe carrier 13 that moves in the cradle 14 of the support 11.
초음파 프로브(15)는 동일한 평면에서 축을 포함하는 초음파 에미터 및 리시버를 구비하고, 따라서 초음파 프로브(15)는 2 대칭면, 즉 에미터 및 리시버의 축 평면과 초음파 프로브(15)의 축을 포함하는 상기 평면에 수작인 평면을 가진다.The ultrasonic probe 15 has an ultrasonic emitter and receiver comprising axes in the same plane, so that the ultrasonic probe 15 comprises two planes of symmetry, namely the axis plane of the emitter and receiver and the axis of the ultrasonic probe 15. It has a flat plane in the plane.
본 고안의 실시예에서, 초음파 프로브(15)에는 스트립(16)이 설치되는데, 스트립은 프로브의 대칭면중 1면에 내포되고 프로브 캐리어(13)의 샤프트(17)에 대하여 회전된다. 샤프트(17)에 대한 스트립(16)의 회전 운동은 2개의 스토퍼(18,18')에 의해 재한되고, 프로브 캐리어(13)에서의 스트립(16)의 설치는 검사장치가 슬룻(4)의 축으로 정확하게 이동되지 아니하여 특히 핀(1)이 있어야만 하는 위치에 대해서 약간 오프셋된 또는 경사진 위치에 핀(1)이 있을지라도, 프로브 캐리어(13)에서의 스트립(16)의 설치는 스트립(16)을 핀(1)의 슬룻(4)내로 삽입시킬 수 있는 부유식 설치로 한다.In the embodiment of the present invention, the ultrasonic probe 15 is provided with a strip 16, which is contained on one side of the symmetrical plane of the probe and rotated about the shaft 17 of the probe carrier 13. The rotational movement of the strip 16 relative to the shaft 17 is limited by two stoppers 18 and 18 ', and the installation of the strip 16 in the probe carrier 13 means that the inspection device is The installation of the strip 16 in the probe carrier 13 can be achieved even if the pin 1 is not moved exactly in the axis and in particular in a slightly offset or inclined position relative to the position where the pin 1 should be. 16) is to be a floating installation that can be inserted into the slot (4) of the pin (1).
초음파 에미터 및 리시버는 스트립(16)에 연결된 프레임내에 설치되고, 초음파 에미터 및 리비서의 바닥은 펀(1)의 2 브랜취에 가하여지는 힘을 발생시키는 2개의 스프링(22,22')위에 놓인다. 전기신호는 케이블(23.23')을 통해 전달된다.The ultrasonic emitter and receiver are installed in a frame connected to the strip 16, and the bottom of the ultrasonic emitter and receiver has two springs 22, 22 'that generate a force applied to the two branches of the fern 1. Put on The electrical signal is transmitted via the cable 23.23 '.
프로브 캐리어(13)는 모터(24) 및 감속기(25)에 의해 회전될 수 있다. 감속기는 랙(28)을 구동시키는 기어피니언(27)이 설치된 샤프트(26)에 기어로써 연결된다. 랙(28)은 크레이들(14)에서 활주할 수 있는 프로브 캐리어(13)의 하단부분에 가공되어 있다. 랙의 대향벽간의 폭은 측면볼(30)의 마모를 제한하기 위하여 간극 부재(29)에 의해 조절된다. 전위차계(31)는 모터(24)를 제어한다.The probe carrier 13 may be rotated by the motor 24 and the reducer 25. The reducer is connected by gear to a shaft 26 in which a gear pinion 27 for driving the rack 28 is installed. The rack 28 is machined in the lower end of the probe carrier 13 which can slide in the cradle 14. The width between the opposite walls of the rack is adjusted by the gap member 29 to limit the wear of the side balls 30. The potentiometer 31 controls the motor 24.
프로브 캐리어(13)를 회전시키는 전술한 수단은 지지대(11)상에 놓이는데, 지지대는 샤프트(12)에 대하여 이동되고 서로에 대하여 180°를 이룬 2위치에서 지지대를 회전 및 정지시키는 수단이 제공되어 있다. 지지대(11)를 회전시키는 수단은 제2도에 도시된 압축공기 장치이다.The aforementioned means for rotating the probe carrier 13 rest on the support 11, which is provided with means for rotating and stopping the support at two positions moved relative to the shaft 12 and 180 ° relative to each other. It is. The means for rotating the support 11 is the compressed air device shown in FIG.
밀폐시키는 립을 가지는 밀폐부재(33)가 양단부에 설치된 피스톤(32)은 압축유체가 지점(34,34')으로 공급 될때 세로방향으로 이동된다. 피스폰의 이동이 변할때, 피스톤(32)은 랙(35)을 통해 샤프트(12)를 회전시킨다 샤프트(13)는 2볼베어링(36,36')상에 설치된다. 피스톤은 180°의 회전과 일치하는 거리만큼 이동하고, 이러한 수압 활주 제어장치가 온-오프 방식으로 작동할때, 지지대[11)는 서로에 대해 180°를 이루는 2위치를 생각할 수 있고, 상기 위치는 스트립(16)이 180°로 회전하는 것과 일치하며, 이러한 회전은 핀(1)의 브랜취(5,6)를 제각기 방출하게 하는데, 즉 핀(1)의 각각의 브랜취(5,6) 아래로 에미터(19)를 연속으로 놓는다The piston 32, which is provided at both ends of the sealing member 33 having a sealing lip, is moved in the longitudinal direction when the compressed fluid is supplied to the points 34 and 34 '. When the movement of the piston changes, the piston 32 rotates the shaft 12 through the rack 35. The shaft 13 is mounted on the two ball bearings 36 and 36 '. The piston moves by a distance that coincides with a rotation of 180 °, and when this hydraulic slide control device is operated in an on-off manner, the support 11 can think of two positions that make 180 ° with respect to each other, and the position Coincides with the rotation of the strip 16 by 180 °, which rotation causes the branches 5 and 6 of the pin 1 to be released respectively, ie the respective branches 5 and 6 of the pin 1, respectively. Place the emitters (19) in series underneath
본 고안에 의한 검사장치는 후술하는 방법에 따라 작동시킨다.The inspection apparatus according to the present invention operates according to the method described below.
장치는 핀(1)을 향해 이동하여 프랑스 공화국 특허출원 제80 25 865호에 기술된 것과 같은 기계에 의하여 검사된다. 스트립을 부유식으로 설치하면, 슬롯(4)이 정확한 위치에 대해서 약간 오프셋 또는 경사질지라도, 스트립(16)은 모든 경우에도 슬롯(4)으로 들어갈 수 있다. 그러므로 스트립(16)을 통과하는 프로브의 대칭면은 초음파 프로브(15)가 가해지는 2브랜취(5,6)의 만부표면(5',6')에 대하여 수직을 이룬다.The device is moved towards the pin 1 and inspected by a machine as described in French Republic Patent Application 80 25 865. When the strip is installed floating, the strip 16 can enter the slot 4 in all cases, even if the slot 4 is slightly offset or inclined with respect to the correct position. Therefore, the plane of symmetry of the probe passing through the strip 16 is perpendicular to the full surface 5 ', 6' of the two branches 5, 6 to which the ultrasonic probe 15 is applied.
그러나, 프로브의 대칭면, 즉 스프립(16)의 면에 수직인 면이 핀의 브랜취(5,6)의 단부표면(5',6')에 대하여 수직이 아니게 핀(1)이 기울어지면, 에미터 및 리시버가표면에 심하게 가해지고, 초음파의 발산 및 이에 의한 수신이 완전하지 아니하고, 이득신호는 잡음으로 인해 혼잡하게 된다.However, if the pin 1 is inclined such that the plane of symmetry of the probe, i.e., the plane perpendicular to the plane of the sprip 16, is not perpendicular to the end surfaces 5 ', 6' of the branches 5, 6 of the pin. The emitter and receiver are severely applied to the surface, the divergence and reception of the ultrasonic waves are not complete, and the gain signal is crowded due to noise.
핀(1)에서 프로브(15)의 발생을 조절하기 위하여, 프로브의 제2대칭면이 핀의 브랜취(5,6)의 단부 표면(5',6')과 수직이 될때까지 프로브 캐리어(13)가 회전하도록 전위차계(31)에 의해 모터(25)가 작동되고, 다음에 에미터 및 리시버가 상기 표면에 완전하게 가해진다.In order to regulate the generation of the probe 15 at the pin 1, the probe carrier 13 until the second symmetrical surface of the probe is perpendicular to the end surfaces 5 ′, 6 ′ of the branches 5, 6 of the pin. The motor 25 is actuated by the potentiometer 31 so that) rotates, and then the emitter and receiver are completely applied to the surface.
모터를 작동시키는 도중에, 리시버에 의해 수신된 신호는 잡음이 거의 없는 최고의 상태로 나타나는 순간에 모터를 정지시키기 위해 오실로스고프에서 관찰된다During the operation of the motor, the signal received by the receiver is observed in the oscilloscope to stop the motor at the moment it appears to be in its best state with little noise.
프로브가 핀에 양호하게 가해지는 순간에, 핀의 검사부, 특히 에미터가 가해지는 브랜취의 검사부로 진행시킬 수 있다.At the moment when the probe is well applied to the pin, it can proceed to the inspection section of the pin, in particular the inspection section of the branch to which the emitter is applied.
다른 브랜취를 검사하기 위하여, 장치를 약간 하강시켜 핀에서 스트립을 분리시킨 후에 전술한 압축공기 제어장치로 피스톤(32)을 작동시켜 프로브를 180°로 회진시키고 다음에 스트립과 슬롯이 재연결되도록 프로브를 상승시킬 필요가 있다.To check for other branches, lower the device slightly to release the strip from the pin, then operate the piston 32 with the compressed air controls described above to rotate the probe 180 ° and then reconnect the strip and slot. It is necessary to raise the probe.
제2브랜취를 검사한 후에, 장치를 철퇴하고 인접한 핀을 검사하기 위한 위치로 이전한다.After inspecting the second branch, the device is withdrawn and moved to the position for inspecting adjacent pins.
진술한 장치는 탄성핀과 같은 부품을 매우 정밀하게 검사할 수 있다. 양호한 검사는 결함(7,9)과 같은 종래에 탐지되지 않은 결함을 탐지하게 한다. 따라서. 본 고안에 의한 장치로서 특히 핵력장에서 매우 확실한 부품검사를 실시할 수 있다.The stated device can inspect parts such as elastic pins very precisely. Good inspection allows detection of defects that were not previously detected, such as defects 7, 9. therefore. As a device according to the present invention, it is possible to perform a very reliable component inspection, especially in a nuclear field.
프로브를 180°로 회전시킬 수 있다는 사실은 장치 전체를 회전시키지 않고 부품전체를 검사할 수 있는 것을 뜻하며, 따라서 많은 시간을 절약하게 된다.The fact that the probe can be rotated 180 ° means that the entire part can be inspected without rotating the entire device, thus saving a lot of time.
본 고안의 범위는 실예에 의해 단독으로 기술된 실시예에 제한받지 않으며, 또한 본 고안의 범위내에서 변경 된 구조 또는 동등한 장치를 사용하고 세부사항이 다른 실시예를 포괄한다.The scope of the present invention is not limited to the embodiments described solely by way of example, and also encompasses embodiments in which the structure uses the equivalent structure or equivalent apparatus and the details are different.
특히, 본 고안은 슬룻이 제공되지 아니한 어떤 부품의 검사에도 적용시킬 수 있다. 이 경우에 프로브는 스트립을 구비하치 아니한다.In particular, the present invention is applicable to the inspection of any part that is not provided with a slot. In this case the probe does not have a strip.
또한, 프로브에 스트립이 제공되면, 스트립은 프로브 캐리어의 고정된 위치에 설치될 수 있고, 에미터와 리시버는 상기 목적을 위해 제공된 공동에서 스트립 내부에 설치할 수 있다.In addition, if the probe is provided with a strip, the strip may be installed in a fixed position on the probe carrier, and the emitter and receiver may be installed inside the strip in a cavity provided for this purpose.
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