KR200327080Y1

KR200327080Y1 - 초음파 다중 탐상장치

Info

Publication number: KR200327080Y1
Application number: KR20-2003-0020726U
Authority: KR
Inventors: 최성옥; 허인종; 이등로
Original assignee: 한국안전기술(주)
Priority date: 2003-06-30
Filing date: 2003-06-30
Publication date: 2003-09-19
Anticipated expiration: 2013-06-30

Abstract

본 고안은 초음파 다중 탐상장치에 관한 것으로, 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치는 설치 플레이트; 상기 설치 플레이트 상에 상하로 관통하여 형성되어 내측으로 탐촉자가 삽입되는 다수개의 설치홀; 상기 설치홀의 내부 양측에 단차지게 형성되어 상기 탐촉자의 단차진 양측이 걸쳐지도록 된 걸림턱; 상기 설치홀의 상측에 위치하며 상기 설치 플레이트의 상부에 양단이 체결부재에 의하여 결합되어 상기 설치홀에 삽입된 상기 탐촉자의 상단을 눌러 지지하는 누름밴드를 구비한 것으로, 이러한 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치는 다수개의 탐촉자를 하나의 설치 플레이트에 설치하여 한번에 넓은 면적에 대한 다중 탐상이 이루어지도록 함으로써 탐상 시간의 절약과 탐상 작업시 작업인원의 최소화로 탐상 효율을 극대화하여 넓은 면적을 가지는 탐상 대상체를 짧은 시간 안에 탐상할 수 있는 효과가 있다.

Description

초음파 다중 탐상장치{Ultrasonic multi-testing apparatus}

본 고안은 초음파 다중 탐상장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 다수개의 탐촉자를 동시에 하나의 설치 플레이트에 설치하여 넓은 면적에 대하여 다중 스캐닝이 가능하도록 한 초음파 다중 탐상장치에 관한 것이다.

일반적으로 초음파 탐상장치는 근래에 널리 사용되고 있는 비파괴검사를 위한 장치중의 하나로써 가청범위 이상의 고주파를 검사 대상물에 주사하여 검사대상물의 표면 및 내부 결함을 검사할 수 있도록 하기 위한 것이다.

이러한 초음파 탐상장치의 일반적인 구성은 탐상된 상태를 디스플레이 할 수 있도록 된 초음파 탐상표시기와, 이 초음파 탐상표시기에 케이블로 연결된 탐촉자로 구성되어 있다.

그리고 검사 동작은 초음파 탐상표시기와 탐촉자를 케이블로 연결한 후 초음파 신호를 초음파 탐상표시기로부터 탐촉자로 송신하여 탐촉자를 통하여 수신된 탐상신호가 초음파 탐상기의 디스플레이에 표시되고, 이때 표시된 상태에 따라 검사대상물에 대한 결함여부를 확인함으로써 검사가 이루어진다.

여기서 초음파 탐촉자는 탐상에서 가장 중요한 역할을 하는 것으로 종파, 횡파, 표면파 등의 초음파 종류에 의해서 구분되며 고주파수, 저주파수, 광대역, 협대역 등의 주파수대역에 의해서 구분된다.

또한 직접 접촉식, 국부 접촉식, 수중식, 비접촉식 등의 접촉방법이나 접촉 여부에 의해서 구분되며 초음파의 굴절각도, 송수신부의 분리여부, 초음파의 집속(focusing)여부 및 집속거리, 지연선 유무, 탐상 대상체의 곡률 등에 따라서 종류가 구분되며, 그 종류는 수천가지에 이른다.

이러한 초음파 탐상장치에서 탐촉자는 종류에 관계없이 모두가 하나의 단품으로 되어 있다. 그러므로 탐상을 위해서는 오로지 하나의 탐촉자를 탐상 대상체에 접촉시켜 탐사을 수행하여야 한다. 그런데, 탐상 대상체의 탐상면적이 넓을 경우 하나의 탐촉자로 탐상활동을 하기에는 소요되는 탐상시간과 작업인원 그리고 이에 따른 비용이 과다하게 소요되는 문제점이 있다.

본 고안은 전술한 문제점을 해결하기 위한 것으로, 본 고안의 목적은 다수개의 탐촉자를 하나의 설치 플레이트에 동시에 장착하여 이들 탐촉자 모두를 사용하여 한번에 넓은 면적에 대한 다중 탐상을 수행할 수 있도록 한 초음파 다중 탐상장치를 제공하기 위한 것이다.

전술한 목적과 관련된 본 고안의 다른 목적은 탐촉자의 소모성 부품인 웨지(wedge)의 마모를 최소화하여 탐촉자의 사용효율을 보다 향상시키도록 한 초음파 다중 탐상장치를 제공하기 위한 것이다.

도 1은 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치에서의 설치 플레이트를 도시한 사시도이다.

도 2는 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치에서의 설치 플레이트를 도시한 분해 사시도이다.

도 3은 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치에서 설치홀에 탐촉자가 설치되는 상태를 도시한 분해 사시도이다.

도 4는 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치에서 설치홀에 탐촉자가 설치된 상태를 도시한 단면도이다.

도 5는 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치의 사용상태를 도시한 사시도이다.

도 6은 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치에서 설치 플레이트의 장착 상태를 도시한 측면도이다.

**도면의 주요부분에 대한 부호의 설명**

110...탐상표시기

130...탐촉자

120...멀티플렉스

200...설치 플레이트

300...지지링

400...결합대

전술한 목적들을 달성하기 위한 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치는 설치 플레이트; 상기 설치 플레이트 상에 상하로 관통하여 형성되어 내측으로 탐촉자가 삽입되는 다수개의 설치홀; 상기 설치홀의 내부 양측에 단차지게 형성되어 상기 탐촉자의 단차진 양측이 걸쳐지도록 된 걸림턱; 상기 설치홀의 상측에 위치하며 상기 설치 플레이트의 상부에 양단이 체결부재에 의하여 결합되어 상기 설치홀에 삽입된 상기 탐촉자의 상단을 눌러 지지하는 누름밴드를 구비한 것을 특징으로 한다.

그리고 바람직하게 상기 설치 플레이트에는 상기 설치홀의 바닥 측으로 액상의 접촉매질을 공급하도록 상하로 관통 형성되어 상측으로 접촉매질 공급관이 연결되는 공급홀이 형성된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게 상기 설치 플레이트의 양측에는 축홀이 형성되고, 상기 설치 플레이트의 외측에는 상기 축홀에 축 결합되어 굴곡진 탐상표면을 따라 상기 설치 플레이트가 회전 가능하도록 상기 설치 플레이트의 외측을 둘러싸는 지지링이 설치된 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게 상기 탐촉자는 수직 탐촉자인 것을 특징으로 한다.

이하에서는 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치에 대한 바람직한 실시예를 도면을 참조하여 보다 상세히 설명하기로 한다.

본 고안에 다른 초음파 다중 탐상장치는 사용을 위하여 도 5와 도 6에 도시된 바와 같이 손수레(100)에 설치된다. 그 설치상태는 손수레(100)의 전방 하측으로 탐상 대상체의 표면과 접촉하도록 된 다수개의 수직 탐촉자(130)가 설치된 설치 플레이트(200)가 설치되고, 손수레(100)의 상부에는 초음파 탐상표시기(110)와 멀티플렉스(120)가 설치된다.

이 멀티플렉스(120)는 다수개, 즉 본 실시예에서는 모두 8개의 탐촉자(130)들과 연결된 신호 입출력 케이블을 동시에 연결하여 초음파 탐상표시기(110)로 연결하는 기능을 한다. 여기서 탐촉자(130)는 바디(131)와 웨지(132)로 되어 있다. 여기서 웨지(132)(wedge)는 탐촉 대상물과의 마찰에 의하여 표면이 마모되었을 때 교체 가능하게 바디(131)에 나사(133)로 결합되어 있다.

그리고 설치 플레이트(200)에는 도 1과 도 2 그리고 도 3에 도시된 바와 같이 8개의 탐촉자(130)가 동시에 설치된다. 이를 위한 설치 플레이트(200)의 구성은 사각의 판체로 구성되며 표면에 상하로 관통한 모두 8개의 설치홀(210)이 형성되어 있는데, 이 설치홀(210)은 설치 플레이트(200)의 표면에 고르게 분포되어 있다.

또한, 설치홀(210)의 내부 양측에는 도 4에 도시된 바와 같이 내측으로 단차지게 형성된 걸림턱(211)이 형성되어 있다. 이 걸림턱(211)은 탐촉자(130)의 하단 웨지(132)와 바디(131)이 결합된 단차부분이 걸쳐지도록 하기 위한 것이고, 걸림턱(211)의 표면에 형성된 두 개의 홈(미부호)은 탐촉자(130)의 단차부분에 돌출된 나사(133)의 머리부분이 끼워지도록 하기 위한 것이다.

그리고 설치홀(210)의 상측에는 탐촉자(130)의 상측을 가로질러 설치되는 누름밴드(220)가 설치된다. 이 누름밴드(220)는 탐촉자(130)의 상부를 눌러 탐촉자(130)가 설치홀(210)에 견고히 눌려 장착되도록 하기 위한 것으로, 그 양단에는 체결홀(210)이 형성되어 나사(222)를 통하여 설치 플레이트(200)의 표면에 형성된 나사홀(212)에 고정 결합된다.

한편, 설치 플레이트(200)의 표면 가장자리 일측에는 설치 플레이트(200)의 바닥으로 물과 같은 액상의 접촉매질을 공급하도록 상하로 관통 형성된 공급홀(230)이 형성되고, 이 공급홀(230)에는 접촉매질을 외부에서 공급하는 공급관(231)이 연결되어 있다. 여기서 접촉매질은 탐상 대상체와 탐촉자(130)의 표면 사이가 이격되어 그 사이로 공기층이 형성되는 것을 방지하기 위한 것이다.

그리고 설치 플레이트(200)의 양측에는 각각에 축홀(240)이 형성되어 있는데, 이 축홀(240)은 설치 플레이트(200)가 탐촉 표면의 굴곡진 부분 등에 대한 밀착상태를 유지하도록 설치 플레이트(200)를 회전 동작시키기 위한 것이다.

이를 위해 이 축홀(240)에 결합되며 설치 플레이트(200)의 외측을 둘러싸는 형태로 된 지지링(300)이 장착되며, 이 지지링(300)의 양면에는 축홀(240)에 축 삽입되는 나사축(320)이 결합되어 있다. 여기서 나사축(320)은 지지링(300)의 나사홀(310)에 나사 결합되고 축홀(240)에 삽입된 부분은 헛돌림 되게 되어 있다. 즉 축홀(240)의 내경은 나사축(320)의 외경보다 크게 형성되어 있다.

이러한 설치 플레이트(200)는 전술한 바와 같이 손수레(100)에 장착된다. 이 손수레(100)에 장착하기 위하여 지지링(300)의 지지축(310)이 형성되지 않은 양면 외측에는 두 개씩의 결합홀(320)이 형성되어 있고, 이 각각의 결합홀(320)에는 양단이 결합홀(320)에 끼워져 결합되며 상측으로 절곡 돌출된 두 개의 결합대(400)가 장착된다. 그리고 이 결합대(400)에는 상측 중심부분에 손수레(100)의 바닥을 관통하는 결합로드(410)가 설치되어 있다.

그리고 이 결합로드(410)의 상측에는 전후로 관통한 홀(미부호)이 형성되어있으며, 이 홀이 손수레(100)의 상측으로 노출되면 홀에 결합핀(420)을 끼움으로써 결합로드(410)의 고정과 이에 의한 설치 플레이트(200)의 장착이 이루어진다.

이하에서는 전술한 바와 같이 구성된 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치에 대한 작용상태에 대하여 설명하기로 한다.

본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치는 8개의 탐촉자(130)를 먼저 설치 플레이트(200)의 설치홀(210)에 장착한다. 물론 이 탐촉자(130)의 숫자와 설치홀(210)의 숫자는 실시예에 따라 다양하게 변형 적용가능하다.

탐촉자(130)의 설치는 탐촉자(130)를 설치홀(210)의 내부에 삽입하여 탐촉자(130)의 단차진 부분이 걸림턱(211)에 걸쳐지도록 한 후 탐촉자(130)의 상측으로 누름밴드(220)를 안착한다. 그런 다음 누름밴드(220)의 양단에 형성된 체결홀(221)을 통하여 나사(222)로 설치 플레이트(200)의 나사홀(212)에 누름밴드(220)를 고정시키면 누름밴드(220)는 탐촉자(130)의 상측을 압박하여 탐촉자(130)가 설치홀(210) 내부에 견고하게 눌려 설치되도록 한다.

그리고 지지링(300)은 미리 설치 플레이트(200)에 설치한 상태로 작업을 진행하는 것이 적절하다. 따라서 지지링(300)이 설치 플레이트(200)에 설치된 상태에서 결합대(400)를 지지링(300)에 결합시킨 후 결합대(400)를 다시 손수레(100)의 바닥에 결합로드(410)가 관통하도록 한 다음 결합로드(410) 각각을 결합핀(420)으로 고정하면 설치 플레이트(200)의 장착이 완료된다.

계속해서 설치 플레이트(200)의 장착 전에 또는 장착 이후에 각각의 탐촉자(130)들의 접속부분에 잭을 연결하고, 이 연결된 잭들을 모두멀티플렉스(120)에 동시에 연결시키고, 멀티플렉스(130)는 다시 탐상표시기(110)에 하나의 케이블로 연결하면 대부분의 설치작업이 완료된다.

그리고 설치 플레이트(200)의 공급홀(230)에 접촉매질 공급관(231)을 연결함으로써 최종 장착 및 설치작업이 완료된다.

이후 탐상작업을 수행하는데, 탐상작업은 작업자가 손수레(100)를 밀면서 탐상 대상체의 표면을 따라 이동하면 탐상이 이루어진다. 이때 각각의 탐촉자(130)들은 설치 플레이트(200)의 하중에 의하여 탐상 대상체에 밀착되어 외부에서 별도의 하중을 가하지 않더라도 밀착된 탐촉 상태가 유지한다. 또한 탐촉자(130)와 함께 설치 플레이트(200)의 바닥면은 탐촉 대상물에 함께 접촉한다.

따라서 탐촉자(130)의 웨지(132)가 과다하게 마모 손상되는 것이 방지되는데, 이를 위하여 설치 플레이트(200)는 탐촉자(130)의 웨지(132)보다 높은 내마모성을 가지는 수지재질, 또는 금속재질로 제작된다.

이러한 상태에서 탐상 중에 탐상 대상체에 결함부분이 있으면 모두 8개의 탐촉자(130) 중 어느 하나의 탐촉자(130)가 이를 감지하게 되고, 이때 감지된 신호는 멀티플렉스(120)를 거쳐 탐상 표시기(110)에 표시됨으로써 결함상태를 검사할 수 있게 된다.

한편, 결함 부위에 대한 정확한 위치는 탐촉이 이루어진 부분에 위치한 탐촉자(130)로부터 신호가 수신될 때 해당 탐촉자(130)와 연결된 멀티플렉스(120)의 해당위치에 별도의 표시램프 또는 음향표시기 등을 설치함으로써 그 위치를 확인할 수 있다.

전술한 바와 같은 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치는 경사각 탐촉자 등과 같이 다양한 종류의 탐촉자에 모두 적용이 가능하며, 이때 적용되는 탐촉자에 따라 탐촉자의 설치숫자 및 설치 플레이트 그리고 그 외에 다른 구성요소들의 일부가 변형될 수 있을 것이다. 그러므로 변형된 타 실시예가 기본적으로 본 고안의 필수적인 구성을 모두 포함한다면 본 고안의 기술적 범주에 포함된다고 보아야 한다.

이상과 같은 본 고안에 따른 초음파 다중 탐상장치는 다수개의 탐촉자를 하나의 설치 플레이트에 설치하여 한번에 넓은 면적에 대한 다중 탐상이 이루어지도록 함으로써 탐상 시간의 절약과 탐상 작업시 작업인원의 최소화로 탐상 효율을 극대화하여 넓은 면적을 가지는 탐상 대상체를 짧은 시간 안에 탐상할 수 있도록 하고, 또한 설치 플레이트 자체 하중에 의하여 탐촉자와 탐상 대상체 사이의 접촉상태를 보다 양호하게 유지시키며, 또한 탐촉자의 웨지의 마모를 최소화하여 탐촉자의 사용효율을 보다 향상시키도록 하는 효과가 있다.

Claims

설치 플레이트;

상기 설치 플레이트 상에 상하로 관통하여 형성되어 내측으로 탐촉자가 삽입되는 다수개의 설치홀;

상기 설치홀의 내부 양측에 단차지게 형성되어 상기 탐촉자의 단차진 양측이 걸쳐지도록 된 걸림턱;

상기 설치홀의 상측에 위치하며 상기 설치 플레이트의 상부에 양단이 체결부재에 의하여 결합되어 상기 설치홀에 삽입된 상기 탐촉자의 상단을 눌러 지지하는 누름밴드를 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 다중 탐상장치.
제 1항에 있어서, 상기 설치 플레이트에는 상기 설치홀의 바닥 측으로 액상의 접촉매질을 공급하도록 상하로 관통 형성되어 상측으로 접촉매질 공급관이 연결되는 공급홀이 형성된 것을 특징으로 하는 초음파 다중 탐상장치.
제 1항에 있어서, 상기 설치 플레이트의 양측에는 축홀이 형성되고, 상기 설치 플레이트의 외측에는 상기 축홀에 축 결합되어 굴곡진 탐상표면을 따라 상기 설치 플레이트가 회전 가능하도록 상기 설치 플레이트의 외측을 둘러싸는 지지링이 설치된 것을 특징으로 하는 초음파 다중 탐상장치.
제 1항 내지는 제 3항 중의 어느 한 항에 있어서, 상기 탐촉자는 수직 탐촉자인 것을 특징으로 하는 초음파 다중 탐상장치.