説明

着脱式探触子を備えた検査装置

【課題】被検査体の多様な直径に対し互換可能にするとともに、多様な探触子を着脱式探触子を備えて多様な検査を実行する着脱式探触子を備えた検査装置を提供する。
【解決手段】管状被検査体を検査するための検査装置10であって、柱の一側または両側に長手方向に延びるガイド溝101を備えたフレーム100、フレームの先端に設置されるカメラモジュールを含むヘッド部、ヘッド部に結合され、外面に多数のブラケットが形成された第1本体部、第1本体部の後面に設けられ、多数のホールを備えるプレート、プレートのホールに挿設される照明モジュール部、フレームに嵌合し、外面に多数のブラケットが形成された第2本体部、第1本体部と第2本体部の間に介設されるコイルスプリング、第1本体部及び第2本体部の外面に形成されたブラケットにリンクで連結され、管状被検査体の管径に対応するように形成されたリンク部を含む。

【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
本発明は互いに異なる直径の被検査体を検査することができる検査装置に係り、より詳しくは検査装置にリンク構造を形成して被検査体の多様な直径に対し互換可能にするとともに、着脱式探触子を備えて多様な検査を実行可能にする着脱式探触子を備えた検査装置に関するものである。
【背景技術】
【0002】
検査対象である被検体の内部及び外部の欠陷を検出する検査方法として広く適用される非破壊検査方法には、放射線透過検査(Radiograph Test)と超音波探傷(Ultrasonic Flaw Detection)がある。このうち、超音波探傷は、被検体の厚さが厚くても容易に検査することができ、不連続の位置及び大きさをすぐに検知し、さらに、放射線のような人体に対する有害性がなく、亀裂(Crack)のような面上欠陷検出能力に卓越した利点がある。
【0003】
特に、原子炉に使用されるスタッドボルト(Stud Bolt)の欠陷を超音波で検査するためには、ボルトの中心に形成されたホール内に中空の円柱状探触子(TransducerまたはProbe)を挿入し、前記探触子に支持棒を結合してホール内を移動しながら探査する方法を用いる。しかし、管状被検査体(原子炉スタッドホール、タービン中空軸、各種の配管及びチューブ)などの寸法が可変する場合、管状空間の大きさによってそれぞれ検査装置を製作しなければならない問題点が発生する。
【0004】
一方、位相配列検査を用いて被検査体を検査するためには、被検査体に密着した状態で検査を進めなければならない。しかし、被検査体の管状空間の大きさが互いに異なる場合、被検査体の管状空間に合う圧力を加えながら被検査体に密着させることが難しいため、正確な検査ができない問題点が発生する。
【0005】
本出願人は、肉眼検査と非破壊検査を同時に並行することができ、前記被検査体の管状空間に密着して検査することができる検査装置を提案することになった。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【0006】
したがって、本発明はこのような問題を解決するためになされたもので、本発明の目的は、多様な探触子を用いて被検査体の正確な状態を把握することができる検査装置を提供することである。
【0007】
具体的には、本発明は、リンク構造を備えて被検査体の多様な直径に対し互換可能にするとともに、着脱式探触子を備えて多様な検査を実行可能にする着脱式探触子を備えた検査装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【0008】
前記目的を達成するために、本発明は、管状被検査体を検査するための検査装置において、柱状のもので、柱の一側または両側に長手方向に延びるガイド溝を備えたフレーム;前記フレームの先端に設置される、カメラモジュールを含むヘッド部;前記ヘッド部に結合され、外面に多数のブラケットが形成された第1本体部;前記第1本体部の後面に設けられ、多数のホールを備えるプレート;前記プレートのホールに挿設される照明モジュール部;前記フレームに嵌合し、外面に多数のブラケットが形成された第2本体部;前記第1本体部と第2本体部の間に介設されるコイルスプリング;及び前記第1本体部及び第2本体部の外面に形成されたブラケットにリンクで連結され、管状被検査体の管径に対応するように形成されたリンク部を含む、着脱式探触子を備えた検査装置を提供する。
【0009】
前記ヘッド部は、前記第1本体部内に挿着されるカメラ及びレンズ;及び前記カメラ及びレンズを保護するための半球形キャップを含むことができる。
【0010】
前記カメラは電荷結合素子(CCD)カメラであってもよい。
【0011】
前記第2本体部にガイドピンを設けることができる。
【0012】
前記照明モジュール部は、ハウジング;前記ハウジング内に挿設されるLED光源;及び前記光源を保護するカバー部を含むことができる。
【0013】
前記リンク部は、前記第1本体部及び第2本体部に形成されたブラケットにヒンジで連結される一対のレバー;前記一対のレバーにヒンジで連結されるスキャナハウジング;前記スキャナハウジングの両端に設けられるローラー;前記スキャナハウジングの外側に設けられるスキャナ;及び前記スキャナの内側に設けられるコイルスプリングを含むことができる。
【0014】
前記スキャナは着脱式探触子であってもよい。
【0015】
前記スキャナハウジング内には、スキャナを着脱及び固定可能にする固定部をさらに含むことができる。
【0016】
前記ローラーは、被検査体の壁面に点接触または線接触するように、クラウン状の構造を有することができる。
【0017】
前記スキャナは、多数の超音波ユニットを幅方向に積層したアレイ形態のものであってもよい。
【0018】
前記スキャナは、単数または複数の超音波ユニット、渦電流探査ユニットまたはセンサーを同時に含むことができる。
【発明の効果】
【0019】
前述したように、本発明は、検査装置にリンク構造を備えることで、互いに異なる直径の被検査体を検査することができる技術的利点がある。
【0020】
また、本発明は、検査装置に照明モジュール部を備えて暗い管路の内部に光源を提供することで、肉眼検査かつ正確な検査が可能である技術的利点がある。
【0021】
また、本発明は、検査位置に対する正確な情報を提供するので、被検査体に存在する欠陷の位置が明確に分かる効果があり、さらにスキャナハウジングに多数の探触子を交換して装着し使用することができるので、超音波、渦電流の検査を同時に進めることができる。
【図面の簡単な説明】
【0022】
【図1】本発明によるリンク構造を持つ検査装置を示す斜視図である。
【図2a】本発明による検査装置のフレーム及び前記フレームの先端部を示す分解斜視図である。
【図2b】本発明による照明モジュール部を示す分解斜視図である。
【図2c】本発明による検査装置の後端部を示す分解斜視図である。
【図2d】本発明による検査装置のリンク部を示す分解斜視図である。
【図2e】本発明による検査装置の側面図である。
【図3a】前記検査装置が狭い管内1Aを検査するときの検査概念図である。
【図3b】前記検査装置が広い管内1Bを検査するときの検査概念図である。
【発明を実施するための形態】
【0023】
以下、本発明の実施例を添付図面に基づいて詳細に説明する。
【0024】
図1は本発明によるリンク構造を持つ検査装置を示す。
【0025】
本発明による検査装置10は、柱状のもので、柱の長手方向に伸び、一側にガイド溝101を備えたフレーム100と、前記フレーム100の先端に設置されるカメラモジュールを含むヘッド部200と、前記ヘッド部200にネジで結合され、フレーム100に固定される外面に多数のブラケット111が形成された第1本体部110と、前記第1本体部110の後面に形成される支持部120と、前記支持部120とネジで結合され、多数のホール131を備える第1プレート130と、前記第1プレート130のホールに挿設される照明モジュール部140と、前記フレーム100に嵌合し、外面に多数のブラケットが形成された第2本体部300と、前記第2本体部300に設けられるガイドピン302と、前記第2本体部300とネジで結合される第2プレート310と、前記第1本体部110及び2本体部300の間に介挿されるコイルスプリング340と、前記第2本体部300に連結され、ボルトホール330を含む固定部320と、前記第1本体部110及び第2本体部300の外面に形成されたブラケット111、301にリンクで連結され、管径に対応することができるようにするリンク部400とを含むことを特徴とする。
【0026】
図2は本発明による検査装置の構成を分解して示す。
【0027】
図2aは本発明による検査装置のフレーム及び前記フレームの先端部を示す。
【0028】
前記フレーム100は柱状のもので、柱の長手方向に伸び、一側または両側にガイド溝101を備え、前記フレーム100の内部には連結ケーブルが挿入される。
【0029】
また、前記フレーム100の先端には、フレーム100に固定される支持部120と、前記支持部120の上端に固定形成された第1本体部110と、前記第1本体部110に挿設されるカメラモジュールとを含むヘッド部200が設けられる。
【0030】
具体的には、前記支持部120は前記検査装置に嵌合されるスプリング340が圧縮されるように支持する役目をする。
【0031】
前記ヘッド部200は、カメラ210及びレンズ220を含むカメラモジュールと、前記カメラモジュールを保護する半球形キャップ230とを含んでなる。この際、カメラ210は電荷結合素子(CCD)を用いて映像を電気信号に変換し、デジタルデータとしてフラッシュメモリなどの記憶媒体に格納できるようにする。
【0032】
また、前記第1本体部110は、カメラモジュールが挿入された後、半球形キャップ230とネジで結合されてカメラモジュールを保護し、前記第1本体部110の外面には多数のブラケット111が形成されることで、リンク構造との連結ができるようにする。
【0033】
図2bは本発明による照明モジュール部を示す。
【0034】
前記第1プレート130は前記フレーム100に嵌合するとともに、その角部に多数のホール131が形成されている。
【0035】
前記照明モジュール部140は被検査体の管内に照明を提供して正確な検査が可能になるようにするもので、第1プレート130に形成されたホール131に結合される。
【0036】
すなわち、前記支持部120の後面に第1プレート130がネジで結合され、前記第1プレート130に形成されたホール131に照明モジュール部140が挿入固定される。
【0037】
ここで、照明モジュール部140は、ハウジング141と、ハウジング内に挿設されるLED光源142と、前記光源142を保護するカバー部143とを含んでなる。この際、管内に均一な照明を供給するために、照明モジュール部140は一つ以上形成することが好ましいが、四つ以上の照明モジュール部140を形成することがより好ましい。
【0038】
図2cは本発明による検査装置の後端部を示す。
【0039】
前記フレーム100の後端に嵌合する構成としては、第2プレート310と、前記第2プレート310とネジで結合される第2本体部300と、前記第2本体部とボルトで結合される固定部320とを含む。
【0040】
前記第2プレート310は前記第1プレート130と同一形状のものであっても構わなく、結合されるスプリングを支持する役目が可能なものであればどんな形状であっても構わない。
【0041】
また、前記第2本体部300は、外面に多数のブラケット301、及びガイドピン302を備える。前記ガイドピン302は前記フレームに形成されたガイド溝101に沿って移動可能なもので、スプリング340を圧縮させるためのものである。よって、前記ガイド溝101に沿って前記検査装置の後端部を移動させた後、固定部320に形成されたボルトホール330にロッキングボルトを挿入して固定する。
【0042】
図2dは本発明による検査装置のリンク部を示し、図2eは本発明による検査装置の側面を示す。
【0043】
前記リンク部400は、前記第1本体部110及び第2本体部300のブラケット111、301にそれぞれ連結されたレバー410と、前記レバー410の遠位端に連結されるように形成されたスキャナハウジング420と、前記スキャナハウジング420の両端に設けられたローラー430と、前記スキャナハウジング420の外端に固定され、被検査体の表面をスキャンするスキャナ440と、前記スキャナ440の内側に内蔵されたコイルスプリング450とを含んでなる。
【0044】
また、前記ローラー430はハウジング420の両端に設けられ、検査装置10が前方に進行するとき、駆動部の走行抵抗力を減らすもので、被検査体の壁面に点接触または線接触するようにクラウン状の構造を持つことが好ましい。
【0045】
また、本発明によるスキャナ440は着脱可能であり、前記スキャナハウジング420に所望検査のための探触子を挿着することで、位相配列渦電流探傷検査、及び位相配列超音波探傷検査を同時に進行することができる。
【0046】
一実施例において、位相配列超音波検査を行うために、前記スキャナハウジングに超音波ユニットを幅方向に積層した超音波アレイ形態の超音波発振部を装着することによって位相配列超音波検査が可能である。この際、本発明によるリンク構造が四つであるので、4部分のいずれにも前記位相配列超音波発振部を挿入することもでき、1部分または2部分に発振部を装着し、残り部分に単一センサー、四角センサーなどを装着することもできる。
【0047】
前記スキャナハウジング420に多様な機能のセンサー及び検査ユニットを挿着することができる固定部(図示せず)をさらに含むことができる。
【0048】
図2eは本発明の一実施例による検査装置の側面を示すもので、第1プレートに対角線方向に四つの相異なる照明モジュール部143が設けられ、前記第1本体部と第2本体部の外面に形成されたブラケットを介して連結された四つのリンク部が設けられる。
【0049】
前記のようなリンク部とスプリングの作動関係を図3a及び図3bに基づいて説明すれば次のようである。
【0050】
前記第1プレート130と第2プレート310の間にコイルスプリング340を嵌合する。すなわち、前記検査装置10にコイルスプリング340を嵌合してリンク部に弾性を与えることで、広い範囲の口径に対応し、かつ、一定の力で壁面に密着させるようにする。
【0051】
したがって、本発明による検査装置10にはコイルスプリング340及びコイルスプリング450が二重に装着され、前記コイルスプリング450はスキャナ440の内側に位置してスキャナが壁面を検査できるようにし、前記検査装置10中央に配設されたコイルスプリング340は広い範囲の口径に対応できるようにする役目をする。
【0052】
図3aは前記検査装置が狭い管内を検査するときの検査概念図を示すもので、狭い管内1Aを検査するときは、前記リンク部400のスキャナ440が壁面に向かって押し付けられながら壁面及び管内を探査することが可能である。
【0053】
図3bは前記検査装置が広い管内1Bを検査するときの検査概念図を示すもので、前記コイルスプリング340が圧縮されるとともに第1本体部110及び第2本体部300が近接し、前記リンク部400が互いに管の半径方向に広がって広い管内の壁面に圧力を加えながら探査を行うことが可能である。
【0054】
すなわち、互いに異なる直径の被検査体の管状空間に本発明による検査装置を適用するためには、フレームの両側に形成されたガイド溝101に沿って第2本体部300を移動させながら前記コイルスプリング340を圧縮させ、固定部320に形成されたボルトホール330にロッキングボルトを締結して固定することができる。
【0055】
前述したような着脱式探触子を備えた検査装置は、多数の探触子を備えて肉眼検査及び超音波検査を同時に進めることができるという技術的効果が非常に高いので、本発明の技術的特徴は非常に明確であると言える。
【0056】
以上の説明は特定の実施例に関して述べたもので、請求範囲によって決められる発明の思想及び領域から逸脱しない範疇内で多様な改造及び変更が可能であることが当業界で通常の知識を持った者であれば誰も容易に分かるであろう。
【産業上の利用可能性】
【0057】
本発明は、検査装置にリンク構造を形成して被検査体の多様な直径に対し互換可能にするとともに、着脱式探触子を備えて多様な検査を実行する着脱式探触子を備えた検査装置に適用可能である。
【符号の説明】
【0058】
10 検査装置
100 フレーム
110 第1本体部
111 第1本体部のブラケット
130 プレート
131 ホール
140 照明モジュール部
141 ハウジング
142 LED光源
143 カバー部
200 ヘッド部
210 カメラ
220 レンズ
230 半球形キャップ
300 第2本体部
301 第2本体部のブラケット
302 ガイドピン
340 コイルスプリング
400 リンク部
410 レバー
420 スキャナハウジング
430 ローラー
440 スキャナ
450 コイルスプリング

【特許請求の範囲】
【請求項1】
管状被検査体を検査するための検査装置において、
柱状のもので、柱の一側または両側に長手方向に延びるガイド溝101を備えたフレーム100;
前記フレーム100の先端に設置され、カメラモジュールを含むヘッド部200;
前記ヘッド部に結合され、外面に多数のブラケット111が形成された第1本体部110;
前記第1本体部110の後面に設けられ、多数のホール131を備えるプレート130;
前記プレート130のホール131に挿設される照明モジュール部140;
前記フレーム100に嵌合し、外面に多数のブラケット301が形成された第2本体部300;
前記第1本体部110と第2本体部300の間に介設されるコイルスプリング340;及び
前記第1本体部110及び第2本体部300の外面に形成されたブラケット111、301にリンクで連結され、管状被検査体の管径に対応するように形成されたリンク部400;を含むことを特徴とする、着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項2】
前記ヘッド部200は、
前記第1本体部110内に挿着されるカメラ210及びレンズ220;及び
前記カメラ210及びレンズ220を保護するための半球形キャップ230;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項3】
前記カメラ210は電荷結合素子(CCD)カメラであることを特徴とする、請求項2に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項4】
前記第2本体部300にガイドピン302が設けられることを特徴とする、請求項1に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項5】
前記照明モジュール部140は、
ハウジング141;
前記ハウジング141内に挿設されるLED光源142;及び
前記光源を保護するカバー部143;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項6】
前記リンク部400は、
前記第1本体部110及び第2本体部300に形成されたブラケット111、301にヒンジで連結される一対のレバー410;
前記一対のレバー410にヒンジで連結されるスキャナハウジング420;
前記スキャナハウジング420の両端に設けられるローラー430;
前記スキャナハウジング420の外側に設けられるスキャナ440;及び
前記スキャナ440の内側に設けられるコイルスプリング450;を含むことを特徴とする、請求項1に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項7】
前記スキャナ440は着脱式探触子であることを特徴とする、請求項6に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項8】
前記スキャナハウジング420内には、スキャナ440を着脱及び固定可能にする固定部をさらに含むことを特徴とする、請求項6に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項9】
前記ローラー430は、被検査体の壁面に点接触または線接触するように、クラウン状の構造を有することを特徴とする、請求項6に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項10】
前記スキャナ440は、多数の超音波ユニットを幅方向に積層したアレイ形態のものであることを特徴とする、請求項6に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。
【請求項11】
前記スキャナ440は、単数または複数の超音波ユニット、渦電流探査ユニットまたはセンサーを同時に含むことを特徴とする、請求項6に記載の着脱式探触子を備えた検査装置。

【図1】
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【図2a】
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【図2b】
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【図2c】
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【図2d】
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【図2e】
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【図3a】
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【図3b】
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【公開番号】特開2011−39025(P2011−39025A)
【公開日】平成23年2月24日(2011.2.24)
【国際特許分類】
【出願番号】特願2009−249039(P2009−249039)
【出願日】平成21年10月29日(2009.10.29)
【出願人】(507256452)コリア プラント サービス アンド エンジニアリング カンパニー リミテッド (9)
【Fターム(参考)】