KR920002179B1 - 와류탐상 방법 및 장치 - Google Patents

Abstract

내용 없음.

Description

와류탐상 방법 및 장치

제1도는 본 발명의 와류탐상장치의 간략 블록도.

제2도는 피 검사체를 검출코일로 탐상하는 상태를 표시한 생략사시도.

제3도는 검출코일의 공진 주파수의 변화를 표시한 그래프.

제4도는 진폭변화 신호를 직선화 회로에 의하여 균열된 깊이에 비례하는 탐상전압 신호로 변환하는 상태를 표시한 그래프.

제5도는 제1도에 보정회로를 가한 블록도.

제6도는 설정주파수에 의한 리프트 오프의 영향을 표시한 그래프.

제7도는 보정회로에 의하여 검출코일과 보상코일의 양단전압을 보정전압 신호로 변환하는 상태를 표시한 타임차아트.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

A : 피검사체 a : 상처 균열 및 결합

1 : 발진기 2 : 전류증폭기

3 : 전류증폭기 4 : 저항기

5 : 저항기 6 : 페라이트코어

7 : 검출코일 8 : 보상코일

9 : 콘덴서 10 : 콘덴서

11 : 증폭기 12 : 증폭기

13 : 정류회로 14 : 정류회로

15 : 다이오우드 16 : 평활용 콘덴서

17 : 다이오우드 18 : 평활용 콘덴서

19 : 포텐셔미터 20 : 저항체

21 : 접동자 22 : 증폭기

23 : 직성화회로 24 : 표시기

25 : 전압제어 발진기 26 : 발음기

27 : 보정회로 28 : 컴퍼레이터

29 : 컴퍼레이터 30 : 포텐셔미터

31 : 저항체 32 : 접동자

33 : 다이오우드 34 : 평활용콘덴서

35 : 저항기

본 발명은, 금속표면 또는 표면 근처에 생긴 상처, 균열 및 결함들을 비파괴로 검지하는 와류탐상 방법 및 장치에 관한 것이다. 종래의 와류탐상법은, 검추코일과 보상코일의 2개 코일로서 브리지를 구성하여 밸런스를 취하고, 그 위상차 및 전압변화를 출력하고, CRT상에 그려지는 패턴의 관찰, 아나로그 미터의 진동, 기록지상의 패턴등에서 판별하는 방식이 사용되었고, 그 상처등의 판별에는 전문적 지식을 필요로 하였다.

또, 종래의 장치에 있어서는 검출코일을 자유공간에 두었을 때 보다 강자성체위에 두었을 경우에 코일 양단의 전압 진폭일 크게되므로, 강자성체의 피검사체위에 검출코일을 두면서부터 영점조정을 실시하였으나, 피검사체 위에 미소한 돌기가 존재하거나, 도료가 도포되어 있거나, 검출코일과 피검사체와의 거리가 변동하는 소위 리프트 오프가 발생하므로 인하여 검출코일의 출력이 변동하여 균열등에 의한 신호와 구별하기 어렵게 되는 일이 자주 발생되며, 또 도장한 뒤에 검사할 경우에는 재차 영점 조정을 할 필요가 있었다.

더욱이, 브리지 법에서는 온도나 전원전압의 변동 영향이 큰것과 아울러, 균열된 깊이가 늘면 코일의 전압 변화율리 작게 되므로, 지금까지 1mm이상의 깊은 균열 깊이의 정량적 측정이 곤란하였다. 본 발명이 전술한 상황을 감안하여 해결하려고 하는 점은 지금까지 비교적 곤란하였던 가자성체를 포함한 금속의 표면 또는 표면 근처의 상처, 균열 및 결함을 고감도로 검출할 수 있음과 아울러 그 상처의 깊이도 정량적으로 계측할 수 있으면, 더욱 금속표면과 검출 코일의 거리변동, 즉 리프트 오프에 의한 출력변화를 최소한으로 억제하여 정미로 상처등에 의한 신호만을 출력 할 수 있고, 게다가 온도나 전원 전압의 변동 영향이 적은 와류탐상 방법 및 장치를 제공하는 점에 있다.

본 발명은, 전술한 과제해결을 위하여 공진 특성을 보유시킨 동일 특성의 검출코일과 보상코일에, 그 검출코일이 자유공간에 위치하였을 때의 공진 주파수와 탐상하는 금속표면위에 위치하였을 때의 공진 주파수의 중간 대역에 있어서, 자유공간과 금속 표면상의 양자에 있어서 그 검출코일의 양단 출력이 대략 일치하는 주차수의 교류전류를 공급하고 검출코일과 보상코일의 양단에 발생하는 전압을 비교함에 의하여 검출코일로 탐상된 금속표면 또는 표면 근처의 상처, 균열 및 결함에 기인하는 진폭변화만을 검출하여 이루어지는 와류탐상 방법을 확립하고, 또 리프트오프에 의한 영향을 더욱 감소 시키기 위하여, 전기한 검출코일의 양단에 발생하는 금속표면 또는 표면 근처의상처, 균열 및 결함에 기인하는 진폭변화에 검출코일을 금속표면에 접근 할 때에 발생하는 검출코일과 보상코일의 양단 출력의 위상차에 비례하는 보정전압을 가하여 보정하는 것이다.

더욱 구체적으로는 페라이트 코어에 권회하고 또한 각각 동일특성의 콘덴서를 병렬로 접속한 동일특성의 검출코일과 보상 코일에 각각 주파수 가변의 단일 발진기로부터 자유공간과 탐상하는 금속 표면상에서의 검출코일 양단의 출력이 대략 일치하는 주파수의 교류 전류를 저항기를 게제하여 공급하고, 그 검출코일과 보상코일의 양단에 발생하는 교류전압을 각각 정류회로에 의하여 역극성으로 정류한후, 그 역극성의 직류전압을 포텐셔미터의 저항체 양단에 인가하여, 그 접동자에서 출력되는 검출코일로 탐상된 금속표변 또는 표면근처의 상처, 균열 및 결함에 기인하는 진폭변화 신호를 직선화 회로에 의하여 균열등의 깊이 및 길이에 비례한 탐상전압 신호로 변환시켜 이루어진 와류탐상 장치를 구성하였다.

그리고, 리프트오프에 의한 영향을 더욱 감소시키기 위하여 전기한 검출코일과 보상코일 양단의 교류전압 출력을 각각 분기하여, 한쪽을 전기한 정류회로에 입력함과 아울러, 다른쪽을 각각 역극성으로 설정한 컴퍼레이터에 입력하고, 그 컴퍼레이터의 양쪽 출력을 포텐셔미터의 저항체 양단에 인가하고, 그 접동자에서 출력되는 위상차에 비례한 펄스폭의 신호를 정류회로에 의하여 그 펄스폭에 비례한 보정 전압 신호로 변환시키고, 그 보정 전압 신호를 전기한 진폭 변화 신호로 가해주도록 구성하였다.

또, 전기한 직선화 회로의 출력을 표시기 및/또는 발음기로 시각 및/또는 청각에 의하여 검지 하도록 하였다.

이상과 같은 내용으로 된 본 발명의 와류 탐상 방법 및 장치는 자유공간에 위치한 검출코일의 공진 주파수와 탐상하는 금속표면 상에 위치한 검출코일의 공진 주파수는 다르지만, 양쪽 공진 주파수간의 중간 대역에 자유공간과 금속표면 상의 양자에 있어서 그 검출코일의 양단 출력이 일치하는 특정의 주파수가 존재하는 것을 이용하고, 공진 특성을 보유시킨 동일특성의 검출코일과 보상코일에 공급하는 교류전류의 주파수를 전기한 특정주파수에 대략 일치시켜서, 검출코일의 리프트 오프에 의한 영향을 최소한으로 억제한 상태에서, 전기한 검출코일로 금속표면상을 주사하여 금속표면 또는 근처의 상처, 균열 및 결함에 기인하는 전압의 진폭 변화만을 그 검출코일의 양단 전압과 보상코일의 양단전압을 비교함에 의하여 검출하는 것이다.

더욱이 검출코일의 리프트오프에 의한 영향을 더한층 적게하기 위하여 주파수의 존성이 적고 또한 금속표면과 검출코일의 거리에 대략 비례하여 변화하는 위상의 지연이 그 검출코일에 발생하는 것을 이용하며, 검출코일과 보상코일의 위상차를 검출하여, 이 위상차에 비례하는 보정전압을 발생시켜서, 균열등에 의한 진폭 변화에 이 보정전압을 가하여 보정하는 것이다.

구체적으로 주파수 가변의 단일 발진기로부터 전기한 특정 주파수의 교류전류를 페라이트 코어에 감고 또한 각각 동일 특성의 콘덴서를 병렬로 접속한 동일 특성의 검출코일과 보상코일에 저항기를 개재하여 공급하며, 그 검출코일과 보상코일의 양단에 발생하는 교류전압을 각각 역극성의 정류회로에 의하여 정부반대로 정류하여 직류전압으로 변환 시킨후 양쪽전압을 포텐셔미터의 저항체 양단에 인가하고, 접동자를 이동시켜서 영점조정하고, 그 상태에서 전기한 검출코일을 금속표면상에서 주사하므로써 그 검출코일의 양단에 발생하는 금속표면 또는 표면 근처의 상처, 균열 및 결함에 의한 전압의 진폭변화 신호를 전기한 포텐셔미터의 접동자에 발생시키고, 그 진폭 변화신호를 직선화 회로에 의하여 균열등의 깊이에 비례한 탐상전압신호를 변환시켜서 출력하는 것이다. 이때에 전기한 탐상 전압신호는 표시기에 표시하거나, 또 발음기에 의하여 균열 깊이 및 길이에 비례한 톤(tone)의 음을 발생시키거나 양자를 동시에 사용하여 검지하는 것이다.

더욱이, 전기한 검출코일과 보상 코일의 양단의 교류전압 출력을 각각 분기하고, 한쪽을 전술한 바와같이 전기한 정류회로에 입력하며, 다른쪽을 각각 역극성으로 설정한 컴페레이터에 입력하여 구형파로 변환시킨후, 양쪽 구형파 출력신호를 전기한 표텐셔미터와는 별도로 배치된 포텐셔미터의 저항체 양단에 입력하고, 그 접동자 위치를 조절하여 검출코일과, 보상코일에 발생하는 교류전압의 위상차에 비례한 펄스폭의 정부의 펄스 신호로 변환시키고, 그 펄스 신호를 정류회로에 의하여 그 펄스폭에 비례한 보정 전압 신호로 변환시켜 그 보정 전압 신호를 균열에 의핸 전기한 진폭 변화 신호에 가하여 전기한 검출코일의 리프트 오프에 의한 출력진폭의 변동을 보정하고, 균열에 의한 참된 탐상전압 신호로 보정하는 것이다.

[실시예]

다음에 첨부도면에 표시한 실시예에 의거하여 본 발명을 상세하게 설명한다.

제1도는 본 발명의 대표적 실시예를 표시하는 간략 블록도이며, 주파수 가변의 단일 발진기(1)로 겨류전류를 발생하고, 그 전류를 동일증폭률의 2개의 전류 증폭기(2),(3)에 입력하여 소망 전류치로 증폭하며, 각각 저항기(4),(5)를 개재하여 제2도에 표시하듯이 페라이트코어(6)에 감은 검출코일(7) 및 그 검출코일(7)과 동일특성이 마찬가지인 보상코일(8)에 공급한다.

전기한 검출코일(7)과 보상코일에는 동일 특성의 콘덴서(9),(10)가 각각 병렬로 접속되어 있고, 전기한 발진기(1)에 의한 교류전류에 대하여 제3도에 표시하듯이 공진특성을 보유시키고 있다.

즉 본 실시예에서는 공진 주파수가 80 내지 130KH₂정도가 되도록 전기한 저항기(4),(5)의 저항치 검출코일(7) 및 보상코일(8)의 인닥턴스 및 콘덴서(9),(10)의 용량을 적당히 설정하고 있지만, 물론 전기한 콘덴서(9),(10)를 접속하지 않아도 부유용량의 존재에 의하여 공진 주파수가 존재하지만, 그 주파수는 일반적으로 수백 KH₂로 매우 높으며, 전기한 발진기(1)의 취급 및 교류전류의 전송에 고려해야 할 점이 많아져서 문제를 보유함과 아울러, 후술하듯이 자유공간에 대한 금속표면에서의 위상의 지연이 지나치게 크게되어 불편함을 초래할 우려가 있다.

그래서, 전기한 검출 코일(7)과 보상코일(8)은, 제3도에 표시하듯이 자유공간에서는 주파수 fo에서 그 양단의 전압이 최대로 되고 한편 철이나 강철등의 강자성체의 금속표면상에 위치시킨 경우에는 전기한 주파수 fo 보다도 낮은 주파수(f1)에서 최대가 되고, 또, 알루미늄등의 비자성체의 금속표면 상에 위치시킨 경우에는 전기한 주파수 fo 보다도 높은 주파수 f₂에서 최대가 된다.

따라서 강자성체의 경우는 전기한 주파수 fo와(f₁)의 중간대역에서 전기한 검출코일(7)의 양단전압이 자유공간과 강자성체상에서의 경우와 동일하게 되는 특정의 주파수(f₃)가 존재하며, 한편 비자성체의 경우는 전기한 주파수 fo 와 (f₂)의 중간대역에서 전기한 검출코일(7)의 양단전압이 자유공간과 강자성체 상에서의 경우와 동일하게 되는 특정의 주파수(f₄)가 존재하게 된다.

본 발명에서는 피검사체(A)가 강자성체 인지비자성체 인지의 여부에 의하여, 전기한 검출코일(7)과 보상코일(8)에 공급하는 교류전류의 특정주파수를 F₃또는 f₄의 ±5% 이내로 설정하도록 하고 있다.

전기한 검출코일(7)과 보상코일(8)의 각각 양단에 발생하는 교류전압출력(V₁),(V₂)은, 각각 동일 증폭률의 증폭기(11)(12)에 의하여 소망 전압치로 증폭한 후 각각 역극성으로 설정된 정류회로 (13),(14)에 의하여 직규전류로 정류된다.

예컨데 전기한 정류회로(13)로서는 전기한 검출코일(7)에서의 교류전압 출력(V₁)을 순방향(順方向)의 다이오우드(15)와 평활용 콘덴서(16)에 의하여 정(+)의 직류전압에 정류되고, 한편 전기한 정류회로(14)로서는 전기한 보상 코일(8)에서의 교류전압 출력(V₂)을 역방향의 다이오우드(17)와 평활용 콘덴서(18)에 의해여 부(-)의 직류전압으로 정류하도록 되어있다. 그리고, 전기한 정류회로(13)(14)에 의하여 정류된 역극성의 직류전압을 포텐셔미터(19)의 저항체(20) 양단에 입력하고, 전기한 검출코일(7)을 자유공간에 의치시킨 상태 혹은 금속표면 상에 위치시킨 상태로서, 검출코일(7)과 보상코일(8)이 동일진폭의 출력을 발생시키는 경우에는 접동자(21)에 전압이 발생하지 않도록 그 위치를 조절하고, 그의 영점을 조절한 상태에서 전기한 검출코일(7)을 제2도에 표시하듯이 금속으로된 피검사체(A)의 표면상에 접촉시키든지 또는 일정한 미소간격을 유지하여 주사하며, 그 표면 또는 표면근처에 존재하는 상처, 균열 및 결함(a)된 위를 그 검출코일(7), 즉 페라이트코어(6)의 선단이 통과 할 때에 검출코일(7)에 공급된 고류전류에 의한 변동 자계에서 금속표면에 유기된 와전류가 만드는 자계가 변화되고, 그것에 의하여 그 검출코일(7)의 교류전압출력(V₁)에 진폭 변화가 발생하며, 이 진폭변화가 전기한 포텐셔미터(19)의 접동자(21)에 전기한 증폭기(11)에 의하여 증폭 되어서 진폭 변화신호(V₃)로서 출력되는 것이다. 그래서, 전기한 검출 코일(7)은, 장치본체에 접속된 비도시 프로우브(probe)에 내장되고, 한편 보상코일(8)은 통상 장치 본체에 내장하지만, 피검사체(A)와 동질재로된 보상용 재료에 당접시켜서 검출코일(7)과 동일 상태로 하여도 좋고, 또 검출코일(7)과 함께 피검사체(A)의 표면상을 이동시키면서 표면의 요철이나 재료변화에 대하여 보상 하도록 하는것도 가능하다.

더욱이, 미리 복수 종류의 보상용 재료에 당접시킨 복수의 보상코일(8)을 준비해두고 검출코일(7)에 의하여 탐상하는 재질에 따라서 로우터 스위치를 바꾸도록 하는것도 실용적이다.

막상, 전기한 포텐셔미터(19)의 접동자(21)에 발생하는 상처 균열 및 결합(a)에 기인 되는 진폭변화신호(V₃)는 그러한 상처, 균열 및 결함(a)깊이 및 길이에 대응하여 증감하기는 하였으나, 완전히 그 깊이 및 길이에 비례하는 것은 아니다. 그 때문에, 진폭변화 신호(V₃)는 증폭기(22)로 10 내지 100배로 증폭된후, 비선형의 증폭 또는 감쇠 기능을 보유하는 직선화 회로(23)에 의하여 제4도에 표시하듯이 상처, 균열 및 결함(a)깊이 및 길이에 비례하는 탐상 전압 신호(V₄)로 변환되는 것이다. 그래서 전기한 탐상전압 신호(V₄)의 고정은 미리 깊이가 알려져 있는 유사 크랙샘플을 사용하고 그 샘플은 방전 와이어커트 또는 커터 그라인더로 폭 0.2mm, 깊이 1,3,5mm의 흠을 뚫어 설치한 것을 사용한다.

또한 재질이 다르면 교정곡선도 변하지만, 크게 달라지는 재질일때는 그것과 동등한 재질의 교정용 샘플을 사용한다. 이와같이 교정된 탐상 전압신호(V₄)는 균열 깊이가 0 내지 5mm의 범위에서 ±0.2mm정도로 그 깊이에 대응하게 된다. 그리고, 이와같이 하여 얻어진 상처, 균열 및 결함 깊이에 비례한 탐상전압 신호(V₄)를 아나로그미터, 디지털표시지, 오실로스코우프 등의 표시기(24)에 시각적으로 출력하거나, 또 그 탐상 전압신호(V₄)를 그 전압에 비례한 주파수의 전류출력에 변조하는 전압제어 발진기(25)를 개재하여 스피이커 또는 이어폰 등의 발음기(26)로 청각적으로 출력하거나, 또는 양자를 병용하거나 한다.

특히, 발음기(26)를 사용하는 경우, 예컨대 균열 깊이 1mm에 대하여 1KH_Z, 5mm에 대하여 5KH_Z톤의음을 내도록 설정하여, 상처, 균열 및 결함(a)존재 및 깊이를 음의 톤으로 분간하면서, 시선을 검출코일(7), 즉 프로우브의 선단에 집중할 수 있고, 복잡한 피검사체(A)를 검사할 경우에도 혼자서 쉽게 작업을 할 수 있다.

또, 전기한 탐상 전압 신호(V₄)를 복수의 균열 깊이 범위로 대응시켜서, 예컨대 0-1mm, 1-2mm, ...의 범위로 탐상 전압 신호(V₄)가 대응했을때에, ＂1mm＂, ＂2mm＂,...의 음성을 낼수 있도록 음성 합성 소자를 사용하는 것도 실용적이다. 이상과 같이 전기한 발진기(1)에서 전기한 검출 코일(7)과 보상 코일(8)에 공급하는 교류전류의 주파수를 f₃또는 f₄의 근처에 설정함에 의하여 그 검출 코일(7)과 피검사체(A)의 표면과의 거리가 변화하는 리프트 오프에 의한 영향을 최소한으로 억제 할수 있지만, 휴대용의 경량 장치 본체의 조립된 주파수 가변의 전기한 발진기(1)의 주파수를 매뉴얼 조작에 의하여 f₃또는 f₄에 완전히 일치 시키는 것은 불가능하다.

따라서, 제6도에 표시하듯이 금속 표면에서의 거리가 약 0.5mm이내의 영역에서 약간의 리프트오프의 영향이 남지만, 본 발명에서는 이런 경우에도 더욱 영향을 적게 할 수 있는 보정회로(27)를 설치하고 있다.

제5도에 실시예로서 표시한 전기의 보정회로(27)는, 전기한 증폭기(11)로 증폭한 후의 검출코일(7)의 교류전압 출력(V₁)을 분기하고, 한쪽을 전기한 정류회로(13)에 입력하며, 다른쪽은 소정전압에 역치(최초의 전류 전악의 값)를 설정한 컴퍼레이터(28)에 입력하여 구형파(矩形波)(V₅)를 발생시킴과 아울러, 전기한 증폭기(12)로 증폭한 후의 보상코일(8)의 교류전압 출력(V₂)을 분기하여 한쪽은 전기한 정류회로(14)에 입력하고, 다른쪽은 전기한 것과 마찬가지로 역치를 설정한 컴퍼레이터(29)에 입력하여 전기한 구형파(V₅)와는 역극성의 구형파(V₆)를 발생시켜, 양쪽 구형파 전압(V₅)(V₆)을 각각 전기한 코텐셔미터(19)와의 별도로 설치한 포텐셔미터(30)의 저항체(31) 양단에 인가하고, 양쪽구형파 전압(V₅)(V₆)에 대하여 밸런스를 취한 위치에 그 접동자(32)를 설정하며, 그 접동자(32)로부터 출력되는 양 구형파 전압(V₅)(V₆)을 가한전압 즉 전기한 교류전압 출력(V₁)과 (V₂)의 위상차에 비례한 펄스폭의 펄스 신호(V₇)를 다이오우드(33)와 평활용 콘덴서(34)로된 정류회로에 입력하여, 소정극성의 보정 전압신호(Vo)를 발생하도록 한 것이다.

그 보정 전압신호(Vo)는 제7도에 표시하듯이 금속표면에서의 거리에 따라서 급격히 감소되는 것이며, 이 보정 전압 신호(Vo)는 저항기(35)를 개재하여 소정 전압에 설정시킨후, 전기한 포텐셔미터(19)의 접동자(21)의 출력, 즉 진폭변화 신호(V₃)에 가해져서 리프트오프의 영향을 보정하도록 되어 있다.

그리하여, 본 발명의 와류탐상 장치를 사용하여, 피검사체(A)의 표면 균열등을 검출하고, 그 깊이를 측정하는데는, 우선 전기한 검출코일(7)을 균열등이 없는 정상적인 금속표면에 접촉시키거나, 떨러지게 하면서, 전기한 발진기(1)의 주파수를 미세하게 조정하여, 리프트오프의 영향의 최소, 즉 표시기(24)의 아나로그미터의 진동이 최소로 되는 특정한 주파수 f₃또는 f₄를 탐색한다. 다음에 검출코일(7)을 표시가(24)의 표면에 접촉시킨 상태에서, 아나로그미터가 영점을 지침하도록 전기한 포텐셔미터(19)의 접동자(21)를 조정한다.

끝으로 전술하듯이 유사크랙샘풀을 사용하여 균열 깊이 길이와 아나로그 미터의 진동이 비례하도록 교정하는 것이다.

그리고, 전기한 검출코일(7)을 피검사체(A)의 표면에 따라서 모퉁이 없이 주사하고, 표면 또는 표면 근처의상처, 균열 및 결함(a)을 검출함과 아울러, 그 균열등의 깊이를 직접 독해하여 측정하는 것이다.

이상과 같이 이루어진 본 발명의 와류탐상 방법 및 장치에 의하면 자유공간과 금속 표면상의 양자에 있어서 검출코일의 양단 출력이 일치하는 특정한 주파수가 존재하는 것을 이용하고, 공진 특성을 보유시킨 동일 특성의 검출코일과 보상코일에 공급하는 교류전류의 주파수를 전기한 특정주파수에 대략 일치시켜서 공급한 것에 의하여, 검출코일의 리프트오프에 의한 감도가 대폭 변화하거나, 유사 탐상 신호가 발생하는 등의 영향을 최소한으로 억제할 수 있고, 또 균열등에 의한 진폭변화를 동일 특성의 검축코일과 보상코일의 양단전압을 비교함에 의하여 정미의 균열등에 의한 신호만 검출할 수 있고, 감도를 대폭 개선 할 수 있으며, 그 때문에 지금까지 곤란 하였던 1mm 이상의 깊이를 갖는 균열에 대해서도 종래와는 비교되지 않을 정도의 고감도로 깊이까지도 정량적으로 측정할 수 있는 것이다.

또, 주파수의 존성이 적고 또한 금속표면과 검출코일의 거리에 대략 비례하여 변화되는 위상의 지연이 그 검출코일에 발생하는 것을 이용하여 검출코일과 보상코일의 위상차를 검출하여 이 위상차에 비례하는 보정전압을 발생시켜서 균열등에 의한 진폭변화에 이 보정전압을 가하여 보정하므로써, 검출코일의 리프트오프에 의한 전술한 영향을 한층 적게 할 수 있고, 따라서 리프트오프에 의한 신호 레벨의 변동이 거의없고, 감도만이 약간 변화 할 뿐이므로, 예컨데 금속표면에 일정 두께의 도장이 존재하여도, 그 도장한뒤로부터 영점등일 때 조정을 필요로 하지 않고 감도만 올리게함에 의하여 쉽게 금속표면의 균열을 검출할 수 있는 것이다.

또, 검출코일과, 보상코일의 양단 전압의 피이크 전압에 동등한 직류전압을 발생시켜, 양자의 전압을 포텐셔미터로 밸런스를 취하여 비교하고, 균열 등에 의한 전압변화 만을 꺼내어서 검출하는 것에 의하여 종래의 브리지법에서 문제되었던 전원전압 및 온도등의 변동에 대하여 영향이 거의없고, 향상 안정된 상태에서 사용할 수 있으며, 지금까지 비교적 곤란하였던 강자성체에 대해서도 감도가 대단히 높고 그런뒤에 주파수를 가변으로 함에 의하여 강자성체나 비장성체라도 균열의 검출이 가능하게 되었다.

더욱이, 균열등의 깊이에 비례한 탐상전압 신호에 의거하여 표시기에 표시하거나, 또 발음기에 의하여 규열 깊이 및 길이에 비례한 톤의 음을 발생시키거나, 더욱 양자를 동시에 사용하여 균열등의 깊이에 비례한 표시가 만들어지며, 특히 발음기로 균열된 깊이에 대응한 톤의 음을 발생시킨 경우에는, 시선을 검출코일의 선단에 집중할 수 있고, 복잡한 피검사체라도 혼자서 탐상 할 수 있게 된다.

Claims (5)

1. 공진특성을 보유시킨 동일특성의 검출코일(7)과 보상코일(8)에 그 검출코일(7)이 자유공간에 위치하였을 때의 공진 주파수와 탐상하는 금속표면상에 위치 하였을 때의 공진주파수의 중간 대역에 있어서, 자유공간과, 금속 표면상의 양자에 있어서 그 검출코일(7)의 양단 출력이 대략 일치하는 주파수의 교류전류를 공급하고, 검출코일(7)과 보상코일(8)의 양단에 발생하는 전압을 비교함에 의하여 검출코일(7)로 탐상된 금속 표면 또는 근처의 상처, 균열 및 결함에 기인하는 진폭 변화만을 검출하도록 이루어진 것을 특징으로 하는 와류탐상방법.
2. 제1항에 있어서, 전기한 검출코일(7)의 양단에 발생하는 금속 표면 또는 근처의 상처, 균열 및 결함에 기인하는 진폭변화에 검출코일을 금속표면에 접근할 때에 발생하는 검출코일(7)과 보상코일(8)의 양단출력의 위상차에 비례하는 보정전압을 가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 와류탐상방법.
3. 페라이트코어(6)에 감고 또한 각각 동일특성의 콘덴서(9),(10)를 병렬로 접속한 동일특성의 검출코일(7)과 보상코일(8)에, 각각 주파수 가변의 단일 발진기(1)로부터 자유공간과 탐상하는 금속표면상에서의 검출코일 양단의 출력이 대략 일치하는 주파수의 교류전류로 하여금 저항기(4),(5)를 개재하여 공급하고, 그 검출코일(7)과 보상코일(8)의 양단에 발생하는 교류전압을 각각 정류회로(13)에 의하여 출력되는 검출코일(7)로 탐상된 금속표면 또는 표면 근처의 상처, 균열 및 결함에 기인하는 진폭변화 신호를 직선화회로(23)에 의하여 균열등의 깊이 및 길이에 비례한 탐상 전압신호로 변환하여 이루어진 것을 특징으로 하는 와류탐상장치.
4. 제3항에 있어서, 전기한 검출코일(7)과 보상코일(8)과 보상코일(8)양단의 교류전압출력을 각각 분기하고, 한쪽을 전기한 정류회로에 입력함과 아울러, 다른쪽을 각각 역극성으로 설정한 컴퍼레이터(29)에 입력하고, 그 컴퍼레이터(29)의 양쪽출력을 포텐셔미터(30)의 저항치 양단에 인하여 그 접동자(32)에서 출력되는 위상차에 비례하는 펄스 폭의 펄스신호를 정류회로에 의하여 그 펄스폭에 비례하는 보정전압 신호로 변환시키고, 그 보정전압신호를 전기한 진폭변화신호에 부가하여 이루어진 것을 특징으로 하는 와류탐상장치.
5. 제3항에 있어서, 전기한 직선화회로(23)의 출력을 표시기 및/또는 발음기로 시각 및/또는 청각에 의하여 검지하도록 되어있는 것을 특징으로 하는 와류탐상장치.

Images