KR102761961B1 - Device and method for determining internal and external defects of pipe using non destructive testing - Google Patents
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Abstract
본 발명인 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치는, 관통공이 형성되며 회전하는 배관이 위치하는 요크(Yoke), 배관과 마주하는 관통공의 양면에 설치되며 자기장을 생성하는 적어도 하나의 전자석코일, 적어도 하나의 전자석코일 각각을 중심으로 양측에 설치되어 회전하는 배관에서 누설되는 누설자기장을 센싱하는 자기장센서 및 양측 중 어느 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기와 다른 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기를 비교하여 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근 중 어느 하나의 결함을 판별하는 프로세서를 포함한다.The present invention relates to a device for determining internal and external defects in a pipe using a non-destructive inspection, the device comprising: a yoke in which a through-hole is formed and a rotating pipe is positioned; at least one electromagnet coil installed on both sides of the through-hole facing the pipe and generating a magnetic field; a magnetic field sensor installed on both sides centered on each of the at least one electromagnet coil and sensing a leakage magnetic field leaking from the rotating pipe; and a processor for comparing the intensity of the leakage magnetic field sensed by one of the magnetic field sensors on both sides with the intensity of the leakage magnetic field sensed by the other magnetic field sensor to determine a defect in either the vicinity of the internal surface or the vicinity of the external surface of the pipe.
Description
본 발명은 비파괴검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치 및 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to a device and method for determining internal and external defects in a pipe using non-destructive testing.
배관 생산 후 납품 전 배관의 결함 유무를 판정하기 위해 비파괴 검사를 실시하는데, 이때 주로 초음파 검사 방식을 사용한다.Non-destructive testing is performed to determine whether there are any defects in the pipe before delivery after production of the pipe. Ultrasonic testing is mainly used for this.
초음파 검사 방식은 배관이 회전하는 상태에서 접촉 매질을 통해 초음파를 투과시킨 후 신호를 분석하여 배관의 결함 유무를 판별한다.The ultrasonic inspection method transmits ultrasonic waves through a contact medium while the pipe is rotating, and then analyzes the signal to determine whether there are any defects in the pipe.
일반적으로 초음파 검사 방식을 적용하기 위해서는 물과 같은 접촉 매질이 필요하며 이는 검사를 위한 비용 증가를 야기한다. 접촉 매질에 의한 부식을 방지하기 위해 특수 방수 처리가 필요하며, 별도의 물 분사기 또는 챔버를 설치하여야 한다. In general, to apply the ultrasonic inspection method, a contact medium such as water is required, which increases the cost for inspection. Special waterproofing treatment is required to prevent corrosion by the contact medium, and a separate water sprayer or chamber must be installed.
또한, 검사 시 매질의 기공, 배관 표면부 상태, 주변 소음에 의해 전달 손실 및 신호 오차가 발생한다.Additionally, transmission loss and signal errors occur due to pores in the medium, pipe surface condition, and surrounding noise during inspection.
이에, 신호의 정확성을 높이고 비용을 절감할 수 있는 새로운 비파괴 검사 방식이 필요한 실정이다.Therefore, a new non-destructive testing method is needed to improve signal accuracy and reduce costs.
본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 배관의 비파괴검사에 누설 자속 신호를 이용하여 기존의 초음파 검사 방식과 달리 접촉 매질이 필요하지 않아 비용을 절감하고 신호 왜곡 및 오차를 감소시켜 정확도를 향상시키기 위함이다. The technical problem to be solved by the present invention is to reduce costs and improve accuracy by reducing signal distortion and errors by utilizing a leakage flux signal for non-destructive inspection of a pipe, unlike the existing ultrasonic inspection method, by not requiring a contact medium.
또한, 본 발명이 해결하고자 하는 기술적 과제는 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근에 발생된 결함을 판별하기 위함이다.In addition, the technical problem that the present invention seeks to solve is to determine a defect that has occurred near the inner surface or the outer surface of a pipe.
본 발명의 한 실시예에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치는, 관통공이 형성되며 회전하는 배관이 위치하는 요크(Yoke), 배관과 마주하는 관통공의 양면에 설치되며 자기장을 생성하는 적어도 하나의 전자석코일, 적어도 하나의 전자석코일 각각을 중심으로 양측에 설치되어 회전하는 배관에서 누설되는 누설자기장을 센싱하는 자기장센서 및 양측 중 어느 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기와 다른 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기를 비교하여 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근 중 어느 하나의 결함을 판별하는 프로세서를 포함한다. According to one embodiment of the present invention, a device for determining internal and external defects in a pipe using a non-destructive inspection includes: a yoke in which a through-hole is formed and a rotating pipe is positioned; at least one electromagnet coil installed on both sides of the through-hole facing the pipe and generating a magnetic field; a magnetic field sensor installed on both sides centered on each of the at least one electromagnet coil and sensing a leakage magnetic field leaking from the rotating pipe; and a processor comparing the intensity of the leakage magnetic field sensed by one of the magnetic field sensors on either side with the intensity of the leakage magnetic field sensed by the other magnetic field sensor to determine a defect in either the vicinity of the internal surface or the vicinity of the external surface of the pipe.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치는, 적어도 하나의 전자석 코일과 연결되어 직류전원을 공급하는 직류전원공급장치 및 배관에 연결되어 요크를 마주보는 방향을 기준으로 배관을 반시계방향으로 회전시키는 회전모터를 더 포함한다. In addition, a device for determining internal and external defects in a pipe using a non-destructive inspection according to one embodiment of the present invention further includes a DC power supply device connected to at least one electromagnet coil to supply DC power, and a rotary motor connected to the pipe to rotate the pipe counterclockwise with respect to a direction facing the yoke.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 배관은 소정의 직경을 가지는 원통형 배관이고, 자기장센서는 회전하는 배관의 접선방향의 누설자기장을 센싱한다. In addition, a pipe according to one embodiment of the present invention is a cylindrical pipe having a predetermined diameter, and a magnetic field sensor senses a leakage magnetic field in a tangential direction of the rotating pipe.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 배관은 적어도 하나의 전자석코일에서 발생된 상기 자기장에 의해 자속이 형성되어 자기장분포가 나타나고 상기 회전에 의해 발생된 와전류로 인해 상기 자기장분포가 상기 적어도 하나의 전자석코일을 기준으로 비대칭적으로 나타난다. In addition, according to one embodiment of the present invention, a pipe has a magnetic field distribution in which a magnetic flux is formed by the magnetic field generated from at least one electromagnet coil, and the magnetic field distribution appears asymmetrically with respect to the at least one electromagnet coil due to the eddy current generated by the rotation.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 프로세서는, 요크를 마주보는 방향을 기준으로 전자석코일의 좌측에 설치된 어느 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기가 전자석코일의 우측에 설치된 다른 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기보다 큰 경우 외부 표면 부근에 결함이 존재하는 것으로 판단한다. In addition, a processor according to one embodiment of the present invention determines that a defect exists near an external surface when the intensity of a leakage magnetic field sensed by one magnetic field sensor installed on the left side of the electromagnet coil with respect to the direction facing the yoke is greater than the intensity of a leakage magnetic field sensed by another magnetic field sensor installed on the right side of the electromagnet coil.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 프로세서는, 요크를 마주보는 방향을 기준으로 전자석코일의 우측에 설치된 다른 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기가 전자석코일의 좌측에 설치된 어느 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기보다 큰 경우 내부 표면 부근에 결함이 존재하는 것으로 판단한다. In addition, a processor according to one embodiment of the present invention determines that a defect exists near the inner surface when the intensity of a leakage magnetic field sensed by another magnetic field sensor installed on the right side of the electromagnet coil with respect to the direction facing the yoke is greater than the intensity of a leakage magnetic field sensed by any one magnetic field sensor installed on the left side of the electromagnet coil.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 방법은, 배관이 관통공이 형성된 요크(Yoke)에 위치하여 회전하는 단계, 배관과 마주하는 관통공의 양면에 설치된 적어도 하나의 전자석코일에 의해 자기장을 생성하는 단계, 적어도 하나의 전자석코일 각각을 중심으로 양측에 설치되는 자기장센서에 의해 회전하는 배관에서 누설되는 누설자기장을 센싱하는 단계 및 프로세서에 의해 양측 중 어느 하나의 자기장센서에서 센싱한 누설자기장의 세기와 다른 하나의 자기장센서에서 센싱한 누설자기장의 세기를 비교하여 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근 중 어느 하나의 결함을 판별하는 단계를 포함한다. In addition, a method for determining internal and external defects in a pipe using a non-destructive inspection according to one embodiment of the present invention includes a step of rotating a pipe while positioned on a yoke having a through hole formed therein, a step of generating a magnetic field by at least one electromagnet coil installed on both sides of the through hole facing the pipe, a step of sensing a leakage magnetic field leaking from the rotating pipe by magnetic field sensors installed on both sides centered on each of the at least one electromagnet coils, and a step of comparing the intensity of the leakage magnetic field sensed by one of the magnetic field sensors on either side with the intensity of the leakage magnetic field sensed by the other magnetic field sensor by a processor to determine a defect in either the vicinity of the internal surface or the vicinity of the external surface of the pipe.
또한, 본 발명의 한 실시예에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 방법을 실행시키는 프로그램이 기록된 컴퓨터로 판독가능한 기록매체를 포함한다.In addition, the present invention includes a computer-readable recording medium having recorded thereon a program for executing a method for determining internal and external defects in a pipe using non-destructive testing according to one embodiment of the present invention.
본 발명에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치 및 그 방법은, 배관의 비파괴검사에 누설 자속 신호를 이용하여 기존의 초음파 검사 방식과 달리 접촉 매질이 필요하지 않아 비용을 절감하고 신호 왜곡 및 오차를 감소시켜 정확도를 향상시킬 수 있다. The device and method for determining internal and external defects in a pipe using a non-destructive inspection according to the present invention utilize a leakage flux signal for the non-destructive inspection of the pipe, and unlike the existing ultrasonic inspection method, do not require a contact medium, thereby reducing costs and reducing signal distortion and errors, thereby improving accuracy.
또한, 본 발명에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치 및 그 방법은, 단순히 배관의 결함을 판별하는 것이 아닌 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근에 발생된 결함을 구분하여 판별할 수 있다.In addition, the device and method for determining internal and external defects in a pipe using a non-destructive inspection according to the present invention can distinguish and determine defects occurring near the internal surface or the external surface, rather than simply determining defects in the pipe.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치의 구성요소에 관한 도면이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 요크(Yoke)에 위치된 배관을 회전시켜 누설자기장을 센싱하는 과정을 도식화한 도면이다.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 정지된 배관에 형성된 자기장분포에 관한 도면이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 회전하는 배관에 형성된 와전류분포에 관한 도면이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 회전하는 배관에 형성된 자기장분포에 관한 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 내부 또는 외부에 결함이 존재하는 회전하는 배관에 형성된 자기장분포에 관한 도면이다.FIG. 1 is a drawing of components of a device for determining internal and external defects in a pipe using non-destructive testing according to one embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram schematically illustrating a process of sensing a leakage magnetic field by rotating a pipe positioned on a yoke according to one embodiment of the present invention.
FIG. 3 is a drawing of a magnetic field distribution formed in a stationary pipe according to one embodiment of the present invention.
FIG. 4 is a drawing of an eddy current distribution formed in a rotating pipe according to one embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a drawing of a magnetic field distribution formed in a rotating pipe according to one embodiment of the present invention.
FIG. 6 is a drawing of a magnetic field distribution formed in a rotating pipe having a defect inside or outside according to one embodiment of the present invention.
이하, 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 여러 실시 예들에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시 예들에 한정되지 않는다.Hereinafter, various embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the attached drawings so that those skilled in the art can easily implement the present invention. The present invention may be implemented in various different forms and is not limited to the embodiments described herein.
본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 동일 또는 유사한 구성요소에 대해서는 동일한 참조 부호를 붙이도록 한다. 따라서 앞서 설명한 참조 부호는 다른 도면에서도 사용할 수 있다.In order to clearly explain the present invention, parts that are not related to the description are omitted, and the same reference numerals are used for identical or similar components throughout the specification. Accordingly, the reference numerals described above can also be used in other drawings.
또한, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다. 도면에서 여러 층 및 영역을 명확하게 표현하기 위하여 두께를 과장되게 나타낼 수 있다.In addition, the size and thickness of each component shown in the drawing are arbitrarily shown for convenience of explanation, so the present invention is not necessarily limited to what is shown. In order to clearly express various layers and areas in the drawing, the thickness may be exaggerated.
또한, 설명에서 "동일하다"라고 표현한 것은, "실질적으로 동일하다"는 의미일 수 있다. 즉, 통상의 지식을 가진 자가 동일하다고 납득할 수 있을 정도의 동일함일 수 있다. 그 외의 표현들도 "실질적으로"가 생략된 표현들일 수 있다.Also, the expression "same" in the description may mean "substantially the same." In other words, it may be the sameness to the extent that a person with ordinary knowledge can be convinced that it is the same. Other expressions may also be expressions that omit "substantially."
또한, 설명에서 어떤 부분이 어떤 구성요소를 '포함'한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다. 본 명세서에서 사용되는 '~부'는 적어도 하나의 기능이나 동작을 처리하는 단위로서, 예를 들어 소프트웨어, FPGA 또는 하드웨어 구성요소를 의미할 수 있다. '~부'에서 제공하는 기능은 복수의 구성요소에 의해 분리되어 수행되거나, 다른 추가적인 구성요소와 통합될 수도 있다. 본 명세서의 '~부'는 반드시 소프트웨어 또는 하드웨어에 한정되지 않으며, 어드레싱할 수 있는 저장 매체에 있도록 구성될 수도 있고, 하나 또는 그 이상의 프로세서들을 재생시키도록 구성될 수도 있다. 이하에서는 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해서 구체적으로 설명하기로 한다.In addition, when a part of the description is said to 'include' a certain component, this does not mean that other components are excluded, unless otherwise specifically stated, but rather that other components can be included. The '~ unit' used in this specification refers to a unit that processes at least one function or operation, and may mean, for example, software, FPGA, or hardware components. The function provided by the '~ unit' may be performed separately by a plurality of components, or may be integrated with other additional components. The '~ unit' of this specification is not necessarily limited to software or hardware, and may be configured to be in an addressable storage medium, and may be configured to reproduce one or more processors. Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치의 구성요소에 관한 도면이다. 도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 요크(Yoke)에 위치된 배관을 회전시켜 누설자기장을 센싱하는 과정을 도식화한 도면이다. FIG. 1 is a drawing of components of a device for determining internal and external defects in a pipe using a non-destructive inspection according to one embodiment of the present invention. FIG. 2 is a drawing schematically illustrating a process of sensing a leakage magnetic field by rotating a pipe positioned on a yoke according to one embodiment of the present invention.
이하, 도 1 및 도 2를 함께 참고하여 서술하기로 한다. Hereinafter, the description will be made with reference to Figures 1 and 2.
본 발명의 한 실시예에 따른 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치는 요크(Yoke), 적어도 하나의 전자석코일(Coil), 자기장센서(Hall Sensor), 프로세서(또는, PC), 직류전원공급장치(DC Supply), 회전모터(Moter), 태코미터(Techometer), 및 아두이노(Arduino) 기기를 포함할 수 있다.A device for determining internal and external defects in a pipe using a non-destructive inspection according to one embodiment of the present invention may include a yoke, at least one electromagnetic coil, a magnetic field sensor (Hall Sensor), a processor (or PC), a DC power supply, a rotary motor, a tachometer, and an Arduino device.
단, 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치를 실행시키기 위해 도 1에 도시된 구성요소보다 더 적은 구성요소 또는 더 많은 구성요소를 포함할 수 있다. However, in order to implement a device for determining internal and external defects in a pipe using non-destructive testing, it may include fewer or more components than those illustrated in Fig. 1.
요크(Yoke)에는 관통공이 형성되며 회전하는 배관(Pipe)가 위치할 수 있다. 이때, 배관(Pipe)은 요크를 마주보는 방향을 기준으로 반시계방향으로 회전할 수 있다. A through hole is formed in the yoke and a rotating pipe can be positioned therein. At this time, the pipe can rotate counterclockwise with respect to the direction facing the yoke.
적어도 하나의 전자석코일(Coil)은 배관(Pipe)과 마주하는 관통공의 양면에 설치되어 자기장을 생성할 수 있다. At least one electromagnet coil can be installed on both sides of the through hole facing the pipe to generate a magnetic field.
구체적으로, 적어도 하나의 전자석코일(Coil)은 직류전원공급장치(DC Supply)와 연결될 수 있으며, 직류전원공급장치(DC Supply)로부터 직류전원을 공급받아 회전하는 배관(Pipe)에 직류 자기장을 인가할 수 있다. Specifically, at least one electromagnet coil can be connected to a DC power supply, and can receive DC power from the DC power supply to apply a DC magnetic field to a rotating pipe.
이때, 직류전원을 공급받은 어느 하나의 전자석코일(Coil)은 N극을 나타내며, 다른 하나의 전자석코일(Coil)은 S극을 나타낼 수 있다. At this time, one of the electromagnet coils (Coil) supplied with direct current may represent the N pole, and the other electromagnet coil (Coil) may represent the S pole.
자기장센서(Hall Sensor)는 적어도 하나의 전자석 코일(Coil) 각각을 중심으로 양측에 설치되어 회전하는 배관에서 누설되는 누설자기장을 센싱할 수 있다. A magnetic field sensor (Hall Sensor) is installed on both sides of at least one electromagnet coil (Coil) to sense a leakage magnetic field leaking from a rotating pipe.
구체적으로, 자기장센서는 요크(Yoke)의 관통공에서 반시계방향으로 회전하는 배관(Pipe)의 접선방향의 누설자기장을 센싱할 수 있다. Specifically, the magnetic field sensor can sense the leakage magnetic field in the tangential direction of a pipe rotating counterclockwise in a through hole of a yoke.
프로세서(또는, PC)는 적어도 하나의 전자석 코일(Coil) 각각을 중심으로 양측에 설치된 자기장센서(Hall Sensor) 중 어느 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기와 다른 하나의 자기장센서에서 센싱된 누설자기장의 세기를 비교하여 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근 중 어느 하나의 결함을 판별할 수 있다. The processor (or PC) can determine a defect near either the inner surface or the outer surface of the pipe by comparing the intensity of a leakage magnetic field sensed by one of the magnetic field sensors (Hall Sensors) installed on both sides centered on each of at least one electromagnet coil with the intensity of a leakage magnetic field sensed by the other magnetic field sensor.
프로세서가 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근 중 어느 하나의 결함을 판별하는 구체적인 과정은 이하, 도 3 내지 6에서 구체적으로 서술하기로 한다. The specific process by which the processor determines a defect in either the inner surface or the outer surface of the pipe is specifically described below in FIGS. 3 to 6.
직류전원공급장치(DC Supply)는 적어도 하나의 전자석코일(Coil)과 연결되어 직류전원을 공급할 수 있다. A direct current power supply (DC Supply) can supply direct current power by being connected to at least one electromagnet coil.
회전모터(Moter)는 배관(Pipe)과 연결되어 요크를 마주보는 방향을 기준으로 반시계방향으로 회전시킬 수 있다. 태코미터(Techometer)는 회전모터(Moter)와 연결되어 회전속도를 측정할 수 있다. 아두이노(Arduino) 기기는 자기장센서(Hall Sensor)와 프로세서를 서로 연결하여 서로 상호작용할 수 있도록 할 수 있다. The rotary motor (Motor) is connected to the pipe (Pipe) and can rotate counterclockwise based on the direction facing the yoke. The tachometer (Techometer) is connected to the rotary motor (Motor) and can measure the rotation speed. The Arduino device can be connected to the magnetic field sensor (Hall Sensor) and the processor to enable them to interact with each other.
도 3은 본 발명의 한 실시예에 따른 정지된 배관에 형성된 자기장분포에 관한 도면이다. FIG. 3 is a drawing of a magnetic field distribution formed in a stationary pipe according to one embodiment of the present invention.
도 3(a)를 참고하면, 요크(Yoke)의 관통공에 위치하는 배관(Pipe)이 회전하지 않고 정지된 상태에서 적어도 하나의 전자석코일(Coil)에 의해 배관에 직류 자기장이 인가된 경우, 배관 내부에는 자속이 형성될 수 있으며, 자속의 경로는 배관의 접선방향이다. Referring to Fig. 3(a), when a direct current magnetic field is applied to the pipe by at least one electromagnet coil while the pipe located in the through hole of the yoke is stationary and not rotating, a magnetic flux can be formed inside the pipe, and the path of the magnetic flux is in the tangential direction of the pipe.
전자석 코일을 중심으로 양측(좌측과 우측)에 설치된 자기장센서(Hall Sensor)에서 센싱한 배관(Pipe)의 표면을 기준으로 10% 깊이에서 센싱한 자기장의 세기(B)에 따른 자기장분포는 도 3(b)와 같다.The magnetic field distribution according to the strength (B) of the magnetic field sensed at a depth of 10% from the surface of the pipe as sensed by the magnetic field sensors (Hall Sensors) installed on both sides (left and right) centered on the electromagnet coil is as shown in Figure 3(b).
도 3(a) 및 도 3(b)를 참고하면, 배관의 표면을 기준으로 10% 깊이에서 센싱된 배관의 접선방향의 자기장 분포는 N극인 전자석코일과 S극인 전자석코일에서 서로 대칭적임을 알 수 있다. Referring to Figures 3(a) and 3(b), it can be seen that the tangential magnetic field distribution of the pipe sensed at a depth of 10% based on the surface of the pipe is symmetrical between the N-pole electromagnet coil and the S-pole electromagnet coil.
즉, N극인 자기장코일을 90도로 S극인 자기장코일을 270도로 설정한 경우 180도를 기준으로 자기장의 분포는 서로 대칭이다. That is, if the N pole magnetic field coil is set at 90 degrees and the S pole magnetic field coil is set at 270 degrees, the distribution of the magnetic fields is symmetrical with respect to 180 degrees.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 회전하는 배관에 형성된 와전류분포에 관한 도면이다. 도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 회전하는 배관에 형성된 자기장분포에 관한 도면이다.FIG. 4 is a drawing of an eddy current distribution formed in a rotating pipe according to one embodiment of the present invention. FIG. 5 is a drawing of a magnetic field distribution formed in a rotating pipe according to one embodiment of the present invention.
이하, 도 4 및 도 5를 함께 참고하여 서술하기로 한다. Below, the description will be made with reference to Figures 4 and 5.
도 4(a)를 참고하면, 요크(Yoke)의 관통공에 위치하는 배관(Pipe)이 반시계방향으로 회전하는 경우, 배관의 내부에는 속도 기전력에 의해 와전류가 생성될 수 있다. Referring to Fig. 4(a), when a pipe located in a through hole of a yoke rotates counterclockwise, an eddy current may be generated inside the pipe due to velocity electromotive force.
도 4(a)와 도 4(b)를 함께 참고하면, 와전류에 의한 전류밀도(J[A/cm^2])는 N극인 전자석코일을 중심으로 서로 비대칭적으로 나타날 수 있다. 또한, 와전류에 의한 전류밀도(J[A/cm^2])는 S극인 전자석코일을 중심으로 서로 비대칭적으로 나타날 수 있다. Referring to Figures 4(a) and 4(b) together, the current density (J[A/cm^2]) due to eddy current may appear asymmetrically with respect to the N-pole electromagnet coil. In addition, the current density (J[A/cm^2]) due to eddy current may appear asymmetrically with respect to the S-pole electromagnet coil.
상술한 바와 같이 배관의 회전으로 인해 배관의 내부에 형성되는 와전류는 추가적인 자기장을 형성할 수 있으며, 도 5(a) 및 도 5(b)에서 확인할 수 있듯이 N극인 전자석코일과 S극인 전자석코일에서 서로 비대칭적인 자기장분포를 나타낼 수 있다. As described above, the eddy current formed inside the pipe due to the rotation of the pipe can form an additional magnetic field, and as can be seen in FIG. 5(a) and FIG. 5(b), the N-pole electromagnet coil and the S-pole electromagnet coil can exhibit an asymmetrical magnetic field distribution.
구체적으로, 도 5(a)를 참고하면, 배관이 정지상태인 경우, 배관(Pipe)의 표면을 기준으로 10% 깊이에서 센싱한 자기장의 세기(B)에 따른 자기장분포는 푸른색 점선 그래프와 같이 N극인 전자석코일과 S극인 전자석코일에서 서로 대칭이다. Specifically, referring to Fig. 5(a), when the pipe is stationary, the magnetic field distribution according to the strength of the magnetic field (B) sensed at a depth of 10% from the surface of the pipe is symmetrical between the N-pole electromagnet coil and the S-pole electromagnet coil, as shown in the blue dotted line graph.
배관이 반시계방향으로 회전하는 경우는, 검은색 실선 그래프와 같이 자기장분포가 N극인 전자석코일과 S극인 전자석코일에서 비대칭이다. When the pipe rotates counterclockwise, the magnetic field distribution is asymmetrical between the N-pole electromagnet coil and the S-pole electromagnet coil, as shown in the black solid line graph.
특히, 배관(Pipe)의 표면을 기준으로 10% 깊이(이하, 배관의 외부 표면 부근이라 명명함)에서 N극인 전자석코일을 기준으로 좌측의 자기장센서(붉은색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)는 배관이 회전하는 경우(붉은색 점에 대응하는 검은색 실선 그래프)가 배관이 정지된 경우(붉은색 점에 대응하는 푸른색 점선 그래프)에 비해 크다. In particular, the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (red dot) on the left with respect to the N-pole electromagnet coil at a depth of 10% from the surface of the pipe (hereinafter referred to as the vicinity of the outer surface of the pipe) is greater when the pipe is rotating (black solid line graph corresponding to the red dot) than when the pipe is stopped (blue dotted line graph corresponding to the red dot).
또한, 배관(Pipe)의 외부 표면 부근에서 S극인 전자석코일을 기준으로 좌측의 자기장센서(붉은색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)의 크기는 배관이 회전하는 경우(붉은색 점에 대응하는 검은색 실선 그래프)가 배관이 정지된 경우(푸른색 점에 대응하는 푸른색 점선 그래프)에 비해 크다. In addition, the magnitude of the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (red dot) on the left with respect to the S-pole electromagnet coil near the outer surface of the pipe is larger when the pipe is rotating (black solid line graph corresponding to the red dot) than when the pipe is stopped (blue dotted line graph corresponding to the blue dot).
한편, 도 5(b)를 참고하면, 배관이 정지상태인 경우, 배관(Pipe)의 표면을 기준으로 90% 깊이에서 센싱한 자기장의 세기(B)에 따른 자기장분포는 푸른색 점선 그래프와 같이 N극인 전자석코일과 S극인 전자석코일에서 서로 대칭이다. Meanwhile, referring to Fig. 5(b), when the pipe is stationary, the magnetic field distribution according to the strength (B) of the magnetic field sensed at 90% depth from the surface of the pipe is symmetrical between the N-pole electromagnet coil and the S-pole electromagnet coil, as shown in the blue dotted line graph.
배관이 반시계방향으로 회전하는 경우는, 검은색 실선 그래프와 같이 자기장분포가 N극인 전자석코일과 S극인 전자석코일에서 비대칭이다. When the pipe rotates counterclockwise, the magnetic field distribution is asymmetrical between the N-pole electromagnet coil and the S-pole electromagnet coil, as shown in the black solid line graph.
특히, 배관(Pipe)의 표면을 기준으로 90% 깊이(이하, 배관의 내부 표면 부근이라 명명함)에서 N극인 전자석코일을 기준으로 좌측의 자기장센서(붉은색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)는 배관이 회전하는 경우(붉은색 점에 대응하는 검은색 실선 그래프)가 배관이 정지된 경우(붉은색 점에 대응하는 푸른색 점선 그래프)에 비해 작다. In particular, the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (red dot) on the left with respect to the N-pole electromagnet coil at a depth of 90% of the pipe surface (hereinafter referred to as the vicinity of the inner surface of the pipe) is smaller when the pipe is rotating (black solid line graph corresponding to the red dot) than when the pipe is stopped (blue dotted line graph corresponding to the red dot).
또한, 배관(Pipe)의 외부 표면 부근에서 S극인 전자석코일을 기준으로 좌측의 자기장센서(붉은색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)의 크기는 배관이 회전하는 경우(붉은색 점에 대응하는 검은색 실선 그래프)가 배관이 정지된 경우(붉은색 점에 대응하는 푸른색 점선 그래프)에 비해 작다. In addition, the magnitude of the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (red dot) on the left with respect to the S-pole electromagnet coil near the outer surface of the pipe is smaller when the pipe is rotating (black solid line graph corresponding to the red dot) than when the pipe is stopped (blue dotted line graph corresponding to the red dot).
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 내부 또는 외부에 결함이 존재하는 회전하는 배관에 형성된 자기장분포에 관한 도면이다. FIG. 6 is a drawing of a magnetic field distribution formed in a rotating pipe having a defect inside or outside according to one embodiment of the present invention.
프로세서(또는, PC)는 도 5에서 상술한 자기장분포의 비대칭을 이용하여 회전하는 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근 결함을 판별할 수 있다. The processor (or PC) can use the asymmetry of the magnetic field distribution described in FIG. 5 to determine a defect near the inner surface or near the outer surface of the rotating pipe.
도 6(a)를 참고하면, 시계반대방향으로 회전하는 배관의 표면을 기준으로 외부 표면 부근에서 결함이 존재하는 경우 외부 표면 부근에서 누설자기장이 발생될 수 있다.Referring to Fig. 6(a), if a defect exists near the outer surface based on the surface of a pipe rotating counterclockwise, a leakage magnetic field may be generated near the outer surface.
또한, 도 5(a)에서 참고한 바와 같이 배관의 외부 표면 부근에서 N극인 전자석코일을 기준으로 우측의 자기장센서(푸른색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)는 배관이 회전하는 경우(푸른색 점에 대응하는 검은색 실선 그래프)와 배관이 정지된 경우(푸른색 점에 대응하는 푸른색 점선 그래프)에 비슷하여 차이가 발생되지 않는다. In addition, as referenced in Fig. 5(a), the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (blue dot) on the right side based on the N-pole electromagnet coil near the outer surface of the pipe is similar when the pipe is rotating (black solid line graph corresponding to the blue dot) and when the pipe is stopped (blue dotted line graph corresponding to the blue dot), so there is no difference.
이는, 배관의 외부 표면 부근에서 S극인 전자석코일을 기준으로 우측의 자기장센서에서 센싱한 자기장세기(B)도 마찬가지이다. This is also the case for the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor on the right based on the S-pole electromagnet coil near the outer surface of the pipe.
결론적으로, 배관의 외부 표면 부근에서 결함이 발생된 경우는 누설자기장으로 인해 전자석코일을 기준으로 좌측에 설치된 자기장센서(붉은색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)가 우측에 설치된 자기장센서(푸른색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)에 비해 매우 크게 나타날 수 있다. In conclusion, when a defect occurs near the outer surface of the pipe, the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (red dot) installed on the left side of the electromagnet coil may be much larger than the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (blue dot) installed on the right side due to the leakage magnetic field.
즉, 좌측에 설치된 자기장센서(붉은색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)의 세기가 우측에 설치된 자기장센서(푸른색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)의 세기에 비해 큰 경우 프로세서는 배관의 외부 표면 부근에서 결함이 존재한 것으로 판단할 수 있다. That is, if the intensity of the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (red dot) installed on the left is greater than the intensity of the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (blue dot) installed on the right, the processor can determine that a defect exists near the outer surface of the pipe.
이는 S극의 자기장코일을 기준으로 양측에 설치된 자기장센서에서 센싱한 경우에도 동일하다. This is the same even when sensing is done by magnetic field sensors installed on both sides of the magnetic field coil of the S pole.
한편, 도 6(b)를 참고하면, 시계반대방향으로 회전하는 배관의 표면을 기준으로 내부 표면 부근에서 결함이 존재하는 경우 내부 표면 부근에서 누설자기장이 발생될 수 있다. Meanwhile, referring to Fig. 6(b), if a defect exists near the inner surface based on the surface of a pipe rotating counterclockwise, a leakage magnetic field may be generated near the inner surface.
또한, 도 5(b)에서 참고한 바와 같이 배관의 외부 표면 부근에서 N극인 전자석코일을 기준으로 우측의 자기장센서(푸른색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)는 배관이 회전하는 경우(푸른색 점에 대응하는 검은색 실선 그래프)와 배관이 정지된 경우(푸른색 점에 대응하는 푸른색 점선 그래프)에 비슷하여 차이가 발생되지 않는다. Also, as referenced in Fig. 5(b), the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (blue dot) on the right side based on the N-pole electromagnet coil near the outer surface of the pipe is similar when the pipe is rotating (black solid line graph corresponding to the blue dot) and when the pipe is stopped (blue dotted line graph corresponding to the blue dot), so there is no difference.
이는, 배관의 외부 표면 부근에서 S극인 전자석코일을 기준으로 우측의 자기장센서에서 센싱한 자기장세기(B)도 마찬가지이다. This is also the case for the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor on the right based on the S-pole electromagnet coil near the outer surface of the pipe.
결론적으로, 배관의 외부 표면 부근에서 결함이 발생된 경우는 누설자기장으로 인해 전자석코일을 기준으로 좌측에 설치된 자기장센서(붉은색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)의 세기가 우측에 설치된 자기장센서9푸른색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)에 비해 매우 크게 나타난다.In conclusion, when a defect occurs near the outer surface of the pipe, the magnetic field intensity (B) sensed by the magnetic field sensor (red dot) installed on the left side of the electromagnet coil is much greater than the magnetic field intensity (B) sensed by the magnetic field sensor (blue dot) installed on the right side due to the leakage magnetic field.
즉, 좌측에 설치된 자기장센서(붉은색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)의 세기가 우측에 설치된 자기장센서(푸른색 점)에서 센싱한 자기장세기(B)의 세기에 비해 작은 경우 프로세서는 배관의 외부 표면 부근에서 결함이 존재한 것으로 판단할 수 있다That is, if the intensity of the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (red dot) installed on the left is smaller than the intensity of the magnetic field strength (B) sensed by the magnetic field sensor (blue dot) installed on the right, the processor can determine that a defect exists near the outer surface of the pipe.
이는 S극의 자기장코일을 기준으로 양측에 설치된 자기장센서에서 센싱한 경우에도 동일하다. This is the same even when sensing is done by magnetic field sensors installed on both sides of the magnetic field coil of the S pole.
상술한 결론은 시뮬레이션(Simulation) 결과와 실제 실험(Experiment) 결과에서 확인할 수 있다. 구체적으로, 실제 실험(Experiment)에서 500rpm으로 회전하는 직경 60mm의 배관에 전자석코일을 이용해 총 675Х3.3 AT을 인가하였다. The above conclusion can be confirmed from the simulation results and the actual experiment results. Specifically, in the actual experiment, a total of 675X3.3 AT was applied to a 60 mm diameter pipe rotating at 500 rpm using an electromagnet coil.
도 6(a)를 참고하면, 시뮬레이션(Simulation) 결과와 실제 실험(Experiment) 결과 모두에서 확인할 수 있듯이, 회전하는 배관의 외부 표면 부근에서 결함이 존재하는 경우 자기장코일을 기준으로 우측에 설치된 자기장센서에서 센싱한 자기장세기(B)의 세기에 비해 좌측에 설치된 자기장센서에서 센싱한 자기장세기(B)의 세기가 약 24.85% 또는 25% 더 큰 것을 확인할 수 있다.Referring to Fig. 6(a), as can be confirmed from both the simulation results and the actual experiment results, when a defect exists near the outer surface of the rotating pipe, the magnetic field intensity (B) sensed by the magnetic field sensor installed on the left side relative to the magnetic field coil is approximately 24.85% or 25% greater than the magnetic field intensity (B) sensed by the magnetic field sensor installed on the right side.
또한, 도 6(b)를 참고하면, 시뮬레이션(Simulation) 결과와 실제 실험(Experiment) 결과 모두에서 확인할 수 있듯이, 회전하는 배관의 내부 표면 부근에서 결함이 존재하는 경우 자기장코일을 기준으로 우측에 설치된 자기장센서에서 센싱한 자기장세기(B)에 비해 좌측에 설치된 자기장센서에서 센싱한 자기장세기(B)이 약 52.94% 또는 38.09% 더 작은 것을 확인할 수 있다.In addition, referring to Fig. 6(b), as can be confirmed from both the simulation results and the actual experiment results, when a defect exists near the inner surface of the rotating pipe, the magnetic field intensity (B) sensed by the magnetic field sensor installed on the left side relative to the magnetic field coil is approximately 52.94% or 38.09% smaller than the magnetic field intensity (B) sensed by the magnetic field sensor installed on the right side.
지금까지 참조한 도면과 기재된 발명의 상세한 설명은 단지 본 발명의 예시적인 것으로서, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.The drawings and detailed description of the invention described so far are merely exemplary of the present invention, and are used only for the purpose of explaining the present invention, and are not used to limit the meaning or the scope of the present invention described in the claims. Therefore, those skilled in the art will understand that various modifications and equivalent other embodiments are possible from this. Therefore, the true technical protection scope of the present invention should be determined by the technical idea of the appended claims.
이상에서 설명된 실시예들은 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치, 방법 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 콘트롤러, ALU(Arithmetic Logic Unit), 디지털 신호 프로세서(Digital Signal Processor), 마이크로컴퓨터, FPGA(Field Programmable Gate Array), PLU(Programmable Logic Unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다.The embodiments described above can be implemented by hardware components, software components, and/or a combination of hardware components and software components. For example, the devices, methods, and components described in the embodiments can be implemented using one or more general-purpose computers or special-purpose computers, such as, for example, a processor, a controller, an arithmetic logic unit (ALU), a digital signal processor, a microcomputer, a field programmable gate array (FPGA), a programmable logic unit (PLU), a microprocessor, or any other device capable of executing instructions and responding.
처리 장치는 운영 체제 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(Processing Element) 및/또는 복수 유형의 처리요소를 포함할 수 있음을 이해할 것이다.The processing device can execute an operating system and one or more software applications running on the operating system. In addition, the processing device can access, store, manipulate, process, and generate data in response to the execution of the software. For ease of understanding, the processing device is sometimes described as being used alone, but those skilled in the art will appreciate that the processing device can include multiple processing elements and/or multiple types of processing elements.
예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 콘트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(Parallel Processor) 와 같은, 다른 처리 구성(Processing configuration)도 가능하다. 소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(Computer Program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다.For example, the processing unit may include multiple processors, or a processor and a controller. Other processing configurations, such as a parallel processor, are also possible. The software may include a computer program, code, instructions, or a combination of one or more of these, which may configure the processing unit to operate as desired or may independently or collectively command the processing unit.
소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody) 될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.The software and/or data may be embodied in any type of machine, component, physical device, virtual equipment, computer storage medium or device for interpretation by a processing device or for providing instructions or data to the processing device. The software may be distributed over networked computer systems and stored or executed in a distributed manner. The software and data may be stored on one or more computer readable recording media.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다.The method according to the embodiment may be implemented in the form of program commands that can be executed through various computer means and recorded on a computer-readable medium. The computer-readable medium may include program commands, data files, data structures, etc., alone or in combination. The program commands recorded on the medium may be those specially designed and configured for the embodiment or may be known and available to those skilled in the art of computer software.
컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CDROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media) 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.Examples of computer-readable recording media include magnetic media such as hard disks, floppy disks, and magnetic tapes, optical media such as CDROMs and DVDs, and hardware devices specifically configured to store and execute program instructions, such as ROMs, RAMs, and flash memories. Examples of program instructions include not only machine language codes generated by a compiler, but also high-level language codes that can be executed by a computer using an interpreter, etc. The above-described hardware devices may be configured to operate as one or more software modules to perform the operations of the embodiments, and vice versa.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 청구범위와 균등한 것들도 후술하는 청구범위의 범위에 속한다.Although the embodiments have been described above by way of limited examples and drawings, those skilled in the art will appreciate that various modifications and variations may be made from the above teachings. For example, appropriate results may be achieved even if the described techniques are performed in a different order from the described method, and/or components of the described systems, structures, devices, circuits, etc. are combined or combined in a different form from the described method, or are replaced or substituted by other components or equivalents. Therefore, other implementations, other embodiments, and equivalents to the claims are also included in the scope of the claims set forth below.
Claims (8)
상기 배관과 마주하는 상기 관통공의 양면에 설치되며 자기장을 생성하는 적어도 하나의 전자석코일;
상기 적어도 하나의 전자석코일 각각을 중심으로 양측에 설치되어 상기 회전하는 배관에서 누설되는 누설자기장을 센싱하는 자기장센서; 및
상기 양측 중 어느 하나의 상기 자기장센서에서 센싱된 상기 누설자기장의 세기와 다른 하나의 상기 자기장센서에서 센싱된 상기 누설자기장의 세기를 비교하여 상기 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근 중 어느 하나의 결함을 판별하는 프로세서를 포함하되,
상기 배관은 상기 적어도 하나의 전자석코일에서 발생된 상기 자기장에 의해 자속이 형성되어 자기장분포가 나타나고 상기 회전에 의해 발생된 와전류로 인해 상기 자기장분포가 상기 적어도 하나의 전자석코일을 기준으로 비대칭적으로 나타나는,
비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치.A yoke in which a through hole is formed and the rotating pipe is positioned;
At least one electromagnet coil installed on both sides of the through hole facing the pipe and generating a magnetic field;
A magnetic field sensor installed on both sides of each of the at least one electromagnet coil to sense a leakage magnetic field leaking from the rotating pipe; and
Including a processor that compares the intensity of the leakage magnetic field sensed by one of the magnetic field sensors on both sides with the intensity of the leakage magnetic field sensed by the other magnetic field sensor to determine a defect in either the vicinity of the inner surface or the vicinity of the outer surface of the pipe,
The above pipe has a magnetic field distribution in which a magnetic flux is formed by the magnetic field generated from the at least one electromagnet coil, and the magnetic field distribution is asymmetrical with respect to the at least one electromagnet coil due to the eddy current generated by the rotation.
A device for determining internal and external defects in pipes using non-destructive testing.
상기 비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치는,
상기 적어도 하나의 전자석 코일과 연결되어 직류전원을 공급하는 직류전원공급장치; 및
상기 배관에 연결되어 상기 요크를 마주보는 방향을 기준으로 상기 배관을 반시계방향으로 회전시키는 회전모터를 더 포함하는,
비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치.In the first paragraph,
The above non-destructive inspection device for determining internal and external defects in pipes is
A DC power supply device connected to at least one of the above electromagnet coils and supplying DC power; and
Further comprising a rotary motor connected to the pipe and rotating the pipe counterclockwise relative to the direction facing the yoke.
A device for determining internal and external defects in pipes using non-destructive testing.
상기 배관은 소정의 직경을 가지는 원통형 배관이고,
상기 자기장센서는 상기 회전하는 배관의 접선방향의 누설자기장을 센싱하는,
비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치.In the first paragraph,
The above pipe is a cylindrical pipe having a predetermined diameter,
The above magnetic field sensor senses the leakage magnetic field in the tangential direction of the rotating pipe.
A device for determining internal and external defects in pipes using non-destructive testing.
상기 프로세서는,
상기 요크를 마주보는 방향을 기준으로 상기 전자석코일의 좌측에 설치된 상기 어느 하나의 자기장센서에서 센싱된 상기 누설자기장의 세기가 상기 전자석코일의 우측에 설치된 상기 다른 하나의 자기장센서에서 센싱된 상기 누설자기장의 세기보다 큰 경우 상기 외부 표면 부근에 결함이 존재하는 것으로 판단하는,
비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치.In the first paragraph,
The above processor,
If the intensity of the leakage magnetic field sensed by one of the magnetic field sensors installed on the left side of the electromagnet coil with respect to the direction facing the yoke is greater than the intensity of the leakage magnetic field sensed by the other magnetic field sensor installed on the right side of the electromagnet coil, it is determined that a defect exists near the outer surface.
A device for determining internal and external defects in pipes using non-destructive testing.
상기 프로세서는,
상기 요크를 마주보는 방향을 기준으로 상기 전자석코일의 우측에 설치된 상기 다른 하나의 자기장센서에서 센싱된 상기 누설자기장의 세기가 상기 전자석코일의 좌측에 설치된 상기 어느 하나의 자기장센서에서 센싱된 상기 누설자기장의 세기보다 큰 경우 상기 내부 표면 부근에 결함이 존재하는 것으로 판단하는,
비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 장치.In the first paragraph,
The above processor,
If the intensity of the leakage magnetic field sensed by the other magnetic field sensor installed on the right side of the electromagnet coil with respect to the direction facing the yoke is greater than the intensity of the leakage magnetic field sensed by any one of the magnetic field sensors installed on the left side of the electromagnet coil, it is determined that a defect exists near the inner surface.
A device for determining internal and external defects in pipes using non-destructive testing.
상기 배관과 마주하는 상기 관통공의 양면에 설치된 적어도 하나의 전자석코일에 의해 자기장을 생성하는 단계;
상기 적어도 하나의 전자석코일 각각을 중심으로 양측에 설치되는 자기장센서에 의해 상기 회전하는 배관에서 누설되는 누설자기장을 센싱하는 단계; 및
프로세서에 의해 상기 양측 중 어느 하나의 상기 자기장센서에서 센싱한 상기 누설자기장의 세기와 다른 하나의 상기 자기장센서에서 센싱한 상기 누설자기장의 세기를 비교하여 상기 배관의 내부 표면 부근 또는 외부 표면 부근 중 어느 하나의 결함을 판별하는 단계를 포함하되,
상기 배관은 상기 적어도 하나의 전자석코일에서 발생된 상기 자기장에 의해 자속이 형성되어 자기장분포가 나타나고 상기 회전에 의해 발생된 와전류로 인해 상기 자기장분포가 상기 적어도 하나의 전자석코일을 기준으로 비대칭적으로 나타나는,
비파괴 검사를 이용한 배관의 내외부 결함 판별 방법.A step in which the pipe is positioned on a yoke having a through hole formed therein and rotates;
A step of generating a magnetic field by at least one electromagnet coil installed on both sides of the through hole facing the pipe;
A step of sensing a leakage magnetic field leaking from the rotating pipe by magnetic field sensors installed on both sides centered on each of the at least one electromagnet coil; and
A step of comparing the intensity of the leakage magnetic field sensed by one of the magnetic field sensors on both sides with the intensity of the leakage magnetic field sensed by the other magnetic field sensor by the processor to determine a defect in either the vicinity of the inner surface or the vicinity of the outer surface of the pipe,
The above pipe has a magnetic field distribution in which a magnetic flux is formed by the magnetic field generated from the at least one electromagnet coil, and the magnetic field distribution is asymmetrical with respect to the at least one electromagnet coil due to the eddy current generated by the rotation.
A method for determining internal and external defects in pipes using non-destructive testing.
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