KR101219482B1 - 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 및 그 방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 및 그 방법을 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치는, 측정의 대상이 되는 시편을 올려놓을 수 있는 베이스; 상기 베이스를 기준으로 하여 좌우방향(X축 방향)을 따라 가변되는 횡행대차; 상기 횡행대차 상에 탑재되며, 상기 베이스를 기준으로 하여 전후방향(Y축 방향)을 따라 가변되는 전후대차; 상기 전후대차에 탑재되며, 상기 베이스 상에 위치되는 시편으로부터 시편의 물리화학적 특성을 측정하는 시편측정센서;를 포함하여 이루어지며, 상기 시편측정센서가 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 페라이트 스코프의 측정프로브임을 특징으로 한다. 본 발명에 따르면, 시편의 델타 페라이트 함량을 자동으로 용이하게 측정 및 데이터화 할 수 있다.
델타페라이트, 페라이트 스코프, 시편측정센서, 횡행대차, 전후대차, 시편위치측정센서, 기준점

Description

델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 및 그 방법{Automatic measuring apparatus for measuring delta ferrite content and method thereof}
본 발명은 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 및 그 방법에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 시편의 델타 페라이트 함량을 자동으로 용이하게 측정 및 데이터화 할 수 있는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 및 그 방법에 관한 것이다.
일반적으로, 스테인리스강 연주 주편의 델타 페라이트(Delta ferrite) 함량은 스테인리스강 제품의 양호와 불량을 판단하는데 기준이 된다. 그래서, 상기 델타 페라이트 함량을 측정하는데 기존에는, 예를 들어, 페라이트 스코프(Ferrite scope)를 이용하여 시편의 상하 표층부에 직접 점을 찍어 가면서 델타 페라이트 함량을 수동으로 측정하였다.
구체적으로, 상기 수동으로 상기 델타 페라이트 함량을 측정하는 방법을 예를 들면, 전기로법, AOD(Argon Oxygen Decarbonization)법 및 LT(Laddle treatment)법 등과 같은 제강 공정을 거쳐서 연속 주조된 주편(이를, '연주 주편'이라 함)을 절단 및 가공하여 시편을 만든다. 그리고, 가공된 상기 시편에 유성펜을 이용하여, 예를 들어, 2㎜ 간격으로 10㎜ 간격까지 가로-세로 각각에 선 긋기 작업을 직접 실시한다.
이때, 주업무 수행자(이하, 작업자)는 임의로 중앙점을 잡고 이를 기준으로 해서 상기 페라이트 스코프를 이용하여 상기 시편의 델타 페라이트 함량을 수동으로 측정하고, 보조자는 상기 페라이트 스코프의 화면에 측정된 델타 페라이트 함량 측정값을 엑셀시트에 직접 입력한다.
여기서, 상기 델타 페라이트 함량을 측정 및 데이터화 하기 위한 수동 측정 방법은 상기 시편에서의 상기 델타 페라이트 함량의 반복성 및 재현성이 있는 측정이 필수적이나, 전술한 바와 같이, 상기 시편에 유성펜을 이용하여 작업자가 직접 선 긋기 작업을 실시하기 때문에 상기 작업자의 선 긋기에 따라 측정 위치가 서로 상이하여, 델타 페라이트 함량 측정값에 오차가 발생될 수 있으며, 예를 들어, 하기 표 1에서와 같이, 10㎜ 간격, 2㎜ 간격 또는 1㎜ 간격으로 정밀하게 델타 페라이트의 함량을 측정 및 데이터화 하기 어려워 상기 델타 페라이트 함량의 반복성 및 재현성 또한 좋지 않게 될 수 있다. 하기 표 1의 결과에서의 측정시간은 2007년 11월 부터 2008년 1월까지 약 3개월간에 걸쳐서 수행한 측정에서 소요된 측정시간들의 평균치이다.
측정인 수 측정시편 규격 측정간격/측정점 개수 측정시간

2인
200㎜*100㎜
 10㎜/200개 30분
2㎜/10000개 측정불가
1㎜/20000개 측정불가
또한, 시편의 상기 델타 페라이트 함량을 측정하기 위하여, 작업자는 시편에 유성펜을 이용하여 원하는 수치대로 직접 선 긋기 작업을 실시한다. 그리고, 보조자는 상기 선 긋기 작업을 마친 시편을 하나하나 수작업으로 함량을 측정하고 측정된 값을 엑셀시트에 직접 입력하여 데이터화 한다.
전술한 바와 같이, 상기 델타 페라이트의 함량을 측정하기 위해서 2인이 1조가 되어 작업하기 때문에 주변 환경의 소음 발생시 잘못된 측정값을 입력하는 오류를 발생할 수 있고, 상기 함량 측정시 시간이 많이 소요될 수 있다.
본 발명은 델타 페라이트의 함량을 자동으로 용이하게 측정 및 데이터화 할 수 있는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 및 그 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따른 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치는, 측정의 대상이 되는 시편을 올려놓을 수 있는 베이스; 상기 베이스를 기준으로 하여 좌우방향(X축 방향)을 따라 가변되는 횡행대차; 상기 횡행대차 상에 탑재되며, 상기 베이스를 기준으로 하여 전후방향(Y축 방향)을 따라 가변되는 전후대차; 상기 전후대차에 탑재되며, 상기 베이스 상에 위치되는 시편으로부터 시편의 물리화학적 특성을 측정하는 시편측정센서;를 포함하여 이루어지며, 상기 시편측정센서가 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 페라이트 스코프의 측정프로브임을 특징으로 한다.
상기 페라이트 스코프는 자기 유도 방식의 측정센서가 될 수 있다.
상기 횡행대차와 상기 전후대차를 구동하는 구동수단은 상기 횡행대차와 상기 전후대차 각각에 연결되는 모터가 될 수 있으며, 상기 모터는 스텝모터 또는 기 어드 모터가 될 수 있다.
상기 시편측정센서는 통신수단을 통하여 정보처리장치에 연결될 수 있으며, 상기 통신수단은 상기 시편측정센서에서 발생하는 전기신호를 전송하는 전선이 될 수 있다.
상기 베이스 상에 위치되는 시편의 모서리의 위치를 측정하기 위한 시편위치측정센서가 상기 전후대차에 더 탑재될 수 있다.
상기 시편위치측정센서는 광섬유센서가 될 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 델타 페라이트 함량 자동 측정 방법은, 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 측정방법에 있어서, 측정의 대상이 되는 시편을 준비하는 시편준비단계; 준비된 시편을 측정장치의 베이스 상에 위치시키고, 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하기 위한 시편측정센서가 상기 베이스 상에 위치하는 시편의 상방에 위치될 때까지 상기 시편측정센서를 상기 시편에로 접근시키는 접근단계; 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 처음으로 위치되는 지점을 기준점으로 설정하는 기준점 설정단계; 상기 기준점이 설정된 후에, 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 위치되는 경우에 상기 시편측정센서를 상기 기준점을 기준으로 하여 1 내지 50㎜의 간격으로 전후 및 좌우로 이격되는 격자점들 마다에서 상기 시편측정센서를 이용하여 상기 시편에 대해 측정을 수행하는 측정단계; 및 상기 시편측정센서에서 출력되는 측정신호를 통신수단을 통하여 정보처리장치에 송신하는 출력단계;를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 기준점 설정단계는 상기 시편측정센서에 인접하게 설치되는 시편위치측 정센서에서의 시편의 검출에 의하여 수행될 수 있다.
상기 접근단계에서는 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 위치되기 전까지는 연속적으로 이동될 수 있다.
상기 측정단계에서는 상기 시편측정센서가 상기 격자점들 마다에서 측정을 수행하되, 상기 기준점으로부터 측정을 시작하여 상기 기준점을 기준으로 좌우방향(X축 방향)의 기준점들 마다에서 측정을 수행한 후, 전후방향(Y축 방향)으로 이동하여 측정이 속행될 수 있다.
또한, 상기 접근단계에서 상기 시편측정센서는 상기 시편의 상방에 위치되기 전까지는 연속적으로 이동될 수 있다.
본 발명은 연속 주조된 시편의 델타 페라이트 함량을 페라이트 스코프를 이용하여 수동으로 측정 및 데이터화 한 것을 자동으로 측정 및 데이터화 하는 델타 페라이트의 함량 자동 측정 장치와 이를 자동으로 분석 및 해석하는 델타 페라이트 측정 해석 프로그램을 이용함으로써, 상기 델타 페라이트의 함량을 자동으로 용이하게 측정 및 데이터화 할 수 있다.
이를 통해, 본 발명은 적어도 1㎜ 정도의 최소단위까지 자동으로 델타 페라이트의 함량을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 수동 측정 방법으로는 측정할 수 없었던 범위까지 상기 델타 페라이트의 함량을 측정 및 데이터화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 델타 페라이트 측정 해석 프로그램을 통하여 상기 델타 페라이트 함량 측정의 범위 확대 및 정교한 데이터 분석이 가능할 수 있다.
게다가, 본 발명은 상기 델타 페라이트 측정 해석 프로그램을 통하여 상기 델타 페라이트 측정시 반복성 및 재현성 있는 정확한 측정이 가능할 수 있다.
본 발명은 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 및 그 방법을 제공하며, 상기 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치는, 측정의 대상이 되는 시편을 올려놓을 수 있는 베이스와, 상기 베이스를 기준으로 하여 좌우방향(X축 방향)을 따라 가변되는 횡행대차와, 상기 횡행대차 상에 탑재되며 상기 베이스를 기준으로 하여 전후방향(Y축 방향)을 따라 가변되는 전후대차와, 상기 전후대차에 탑재되며 상기 베이스 상에 위치되는 시편으로부터 시편의 물리화학적 특성을 측정하는 시편측정센서를 포함하여 이루어지며, 상기 시편측정센서가 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 페라이트 스코프의 측정프로브임을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명의 델타 페라이트 함량 장동 장치에 따르면, 시편의 델타 페라이트 함량을 자동으로 용이하게 측정 및 데이터화 할 수 있을 뿐만 아니라, 예를 들어, 1㎜ 단위 또는 기존의 수동 측정 방법으로는 측정할 수 없었던 범위의 최소단위까지 델타 페라이트의 함량을 측정할 수 있다.
이하에서는 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치를 개략적으로 도시한 구성도이며, 여기에는 측정의 대상이 되는 시편을 올려놓을 수 있는 베이스(1)와, 상기 베이스(1)를 기준으로 하여 좌우방향(X축 방향)을 따라 가 변되는 횡행대차(2)와, 상기 횡행대차(2) 상에 탑재되며, 상기 베이스(1)를 기준으로 하여 전후방향(Y축 방향)을 따라 가변되는 전후대차(3) 및 상기 전후대차(3)에 탑재되며, 상기 베이스(1) 상에 위치되는 시편으로부터 시편의 물리화학적 특성을 측정하는 시편측정센서(4)가 도시되어 있다.
즉, 본 발명에 따르면, 측정의 대상이 되는 시편이 놓여지는 베이스(1)를 기준으로 상기 시편의 상부에서 상기 시편의 임의의 위치들에 위치되어 그 위치에서의 시편의 델타 페라이트의 함량을 측정하도록 하기 위하여 상기 시편측정센서(4)가 상기 베이스(1)를 기준으로 하여 좌우방향(X축 방향)을 따라 가변되는 횡행대차(2)와 상기 횡행대차(2)에 탑재되며, 상기 베이스(1)를 기준으로 하여 전후방향(Y축 방향)을 따라 가변되는 전후대차(3)를 설치하고, 상기 전후대차(3)의 하단에, 즉, 상기 베이스(1) 쪽으로 향하는 단부에 시편측정센서(4)를 탑재하도록 구성되며, 이때, 상기 시편측정센서(4)는 상기 시편의 델타 페라이트의 함량을 측정하기 위한 페라이트 스코프의 측정프로브이다.
구체적으로는, 상기 시편은 델타 페라이트 함량을 측정하기 위해 주조된 시편을 말한다. 상기 베이스(1)에는 상기 횡행대차(2)의 구동을 위한 스크류(도면의 단순화를 위하여 도시하지 않음) 및 이에 연결되는 모터(도면의 단순화를 위하여 도시하지 않음)들이 배치되며, 이들은 보호커버에 의해 덮여질 수 있다. 상기 횡행대차(20)는 상기 모터에 의하여 회전되는 상기 스크류와 연결되어 상기 스크류에 의하여 좌우로 이동가능하도록 설치된다. 상기 보호커버는, 예를 들어, 가로 585㎝와 높이 97㎝를 갖도록 제조될 수 있다.
상기 횡행대차(2)에는 상기 전후대차(3)가 탑재된다. 상기 전후대차(3)의 하단 즉, 상기 베이스(1)로 향하는 단부에는 상기 베이스(1) 상에 놓여지는 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하기 위한 시편측정센서(4)가 설치되며, 상기 시편측정센서(4)는 페라이트 스코프의 측정프로브가 될 수 있다. 따라서, 상기 페라이트 스코프의 측정프로브는 상기 시편의 임의의 위치에서 시편 중의 델타 페라이트의 함량을 측정할 수 있게 된다.
상기 시편측정센서는 통신수단을 통하여 정보처리장치에 연결될 수 있으며, 상기 통신수단은 상기 시편측정센서에서 발생하는 전기신호를 전송하는 전선이 될 수 있다. 상기 시편측정센서(4)로서 상기 페라이트 스코프가 사용되는 경우, 상기 전후대차(3)에는 상기 페라이트 스코프의 측정프로브가 장착되며, 상기 페라이트 스코프는 자기 유도 방식의 측정센서가 될 수 있다. 상기 자기 유도 방식의 상기 페라이트 스코프는 자기장의 흡수 정도에 따라 페라이트 함량을 표시하는 방식이다. 이러한 페라이트 스코프는 예를 들어 대한민국 소재 그린하이텍사의 상품명 Feritscope MP-30가 될 수 있으며, 이는 당업자, 특히 용접 전 후의 용접물의 페라이트 함량의 측정에 널리 사용되는 것으로 이해될 수 있는 것이다. 이 기기에는 국제적으로 승인된 보정표준(calibration standard)에 의해 정해진 마스터 특성이 저장되어 있고, 축전지로 사용이 가능하며 AC 전원으로도 사용할 수 있으며, 페라이트 함량을 0.1～80% Fe로 혹은 0.1～120 FN으로 비파괴 측정할 수 있다. 상기 시편측정센서(4)로부터의 측정결과는 상기 전선과 같은 통신수단을 통하여 정보처리장치에 송신되며, 상기 정보처리장치는 통상의 컴퓨터가 될 수 있다. 상기 페라 이트 스코프는 통상 상기 보정표준에 의해 정해진 마스터 특성이 저장되어 있으며, 페라이트 함량을 출력하여 이를 처리할 수 있는 페라이트 분석 소프트웨어 등이 함께 제공되며, 이를 상기 정보처리장치인 컴퓨터에 설치하여 페라이트 함량에 대한 정보를 분석하도록 할 수 있다.
상기 횡행대차와 상기 전후대차를 구동하는 구동수단은 상기 횡행대차와 상기 전후대차 각각에 연결되는 모터가 될 수 있으며, 상기 모터는 스텝모터 또는 기어드 모터가 될 수 있다. 스텝모터나 기어드 모터들은 모두 당업자로서는 국내외 유수의 제조업자들로부터 상용적으로 제공되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이며, 상기 스텝모터는 입력 펄스 수에 대응하여 일정 각도씩 움직이는 모터로, 펄스모터 혹은 스텝핑모터라고도 한다. 입력 펄스 수와 모터의 회전각도가 완전히 비례하므로 회전각도를 정확하게 제어할 수 있으며, 그에 따라 이에 종동되는 다른 기계요소들의 동작거리를 미세하게 조절할 수 있는 것이다. 이런 특징 때문에 수치제어 공작기계나 산업용 로봇, 프린터나 복사기 등의 사무용 기기 등에 사용된다. 이들은 메카트로닉스 기계에서 중요한 전기 모터의 한 가지이며, 특히 선형운동을 하는 것을 리니어스테핑모터라고 한다. 상기 기어드 모터는 전기구동 모터와 이에 연결되는 감속기어조립체의 결합으로 이루어지며, 감속기어조립체에 의해 높은 감속비로 감속되어 역시 이에 종동되는 다른 기계요소의 동작거리를 미세하게 조절할 수 있는 것이다.
도 2에 도시한 바와 같이, 상기 전후대차(3)에는 상기 베이스(1) 상에 위치되는 시편의 모서리의 위치를 측정하기 위한 시편위치측정센서(7)가 더 탑재될 수 있다. 상기 시편위치측정센서(7)는 달리 에지센서(edge sensor)라고도 하며, 상기 베이스(1)와 상기 베이스(1) 상에 놓여지는 시편 간의 높낮이차나 물리적인 특성의 차이 등에 의해 상기 시편을 검출하므로, 상기 시편의 모서리를 측정한다는 의미로도 사용될 수 있는 것이다.
상기 시편위치측정센서(7)는 바람직하게는 광섬유센서가 될 수 있으며, 상기 베이스(1) 상에 놓여지는 시편을 감지하는 기능을 한다. 상기 광섬유센서는 광섬유 자신이 검지(檢知) 기능을 가진 것과, 센서는 따로 있고 그 신호를 전달하는 경로로서 광섬유를 사용하는 것의 두 가지가 있는데, 검지 기능을 가진 것은 주위의 전자기적(電磁氣的)인 잡음에 영향을 받지 않는 특징이 있다. 온도나 압력으로 광섬유가 신축하는 것을 이용하여 그 속을 통하는 빛의 간섭무늬 등을 검출하면 온도ㆍ압력 센서가 되는데, 이것은 제트엔진의 제어에 쓰인다. 회전방향에 따라서 진행하는 빛과 반대방향으로 진행하는 빛의 위상차(位相差)를 가려내는 광섬유 자이로스코프도 있으며, 이는 항공기에 탑재된다. 빛의 도플러 효과의 응용으로는 속도계ㆍ혈액계ㆍ진동센서 등이 고안되어 있다. 이 밖에 액화가스의 가스 누출 센서, 풍향계ㆍ풍속계 등 많은 이용분야가 개척되고 있을 정도로 공지된 것으로서, 당업자에게는 국내외 유수의 제조업자들에 의해 상용적으로 공급되는 것을 구입하여 사용할 수 있을 정도로 공지된 것이다. 상기 시편위치측정센서(7)는 델타 페라이트 함량 측정시 측정 위치를 동일하게 잡을 수 있기 때문에 델타 페라이트 함량 측정값에 대한 오차 발생을 줄일 수 있도록 하는 역할을 한다.
따라서, 상기한 바와 같은 구성에 의하여, 본 발명에 따른 델타 페라이트 함 량 자동 측정 장치는 시편의 델타 페라이트 함량을 수동으로 측정하는 번거로움을 덜어주는 중요한 역할을 하게 된다.
전술한 바와 같이, 본 발명은 자동으로 시편의 델타 페라이트 함량을 측정 및 데이터화 하는 델타 페라이트의 함량 자동 측정 장치와 이를 자동으로 분석 및 해석하는 델타 페라이트 측정 해석 프로그램을 이용함으로써, 상기 델타 페라이트의 함량을 자동으로 최소단위까지 델타 페라이트의 함량을 측정할 수 있을 뿐만 아니라, 기존의 수동 측정 방법으로는 측정할 수 없었던 범위까지 상기 델타 페라이트의 함량을 용이하게 측정 및 데이터화 할 수 있다.
또한, 본 발명은 상기 델타 페라이트 측정 해석 프로그램을 통하여 상기 델타 페라이트 함량 측정의 범위 확대 및 정교한 데이터 분석이 가능할 뿐만 아니라, 상기 델타 페라이트 측정시 반복성 및 재현성 있는 정확한 측정이 가능할 수 있다.
부가적으로, 본 발명은 기존에 2인 1조로 델타 페라이트의 함량을 측정 및 데이터화 하는 것을 자동으로 측정 및 데이터화 할 수 있기 때문에 잘못된 측정값을 입력하는 오류를 방지할 수 있고, 상기 델타 페라이트 함량 측정시 소요되는 시간을 도 9에서 알 수 있듯이 감소시킬 수 있다.
또한, 본 발명에 따른 델타 페라이트 함량 자동 측정 방법은, 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 측정방법에 있어서, (1) 측정의 대상이 되는 시편을 준비하는 시편준비단계와, (2) 준비된 시편을 측정장치의 베이스 상에 위치시키고, 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하기 위한 시편측정센서가 상기 베이스 상에 위치하는 시편의 상방에 위치될 때까지 상기 시편측정센서를 상기 시편에로 접근시키 는 접근단계와, (3) 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 처음으로 위치되는 지점을 기준점으로 설정하는 기준점설정단계와, (4) 상기 기준점이 설정된 후에, 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 위치되는 경우에 상기 시편측정센서를 상기 기준점을 기준으로 하여 1 내지 50㎜의 간격으로 전후 및 좌우로 이격되는 격자점들 마다에서 상기 시편측정센서를 이용하여 상기 시편에 대해 측정을 수행하는 측정단계와, (5) 상기 시편측정센서에서 출력되는 측정신호를 통신수단을 통하여 정보처리장치에 송신하는 출력단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 (1)의 시편준비단계는 측정의 대상이 되는 시편을 준비하는 것으로 이루어지며, 여기에서 상기 시편으로는 상기한 연주 주편이 될 수 있다.
상기 (2)의 접근단계는 상기 준비된 시편을 측정장치의 베이스 상에 위치시키고, 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하기 위한 시편측정센서가 상기 베이스 상에 위치하는 시편의 상방에 위치될 때까지 상기 시편측정센서를 상기 시편에로 접근시키는 것으로 이루어진다. 이 단계에서는 실질적인 시편의 측정이 이루어지지 않기 때문에, 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 위치되기 전까지는 연속적으로 이동될 수 있으며, 그에 따라 측정에 소요되는 시간을 감축시킬 수 있게 된다.
상기 (3)의 기준점설정단계는 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 처음으로 위치되는 지점을 기준점으로 설정하는 것으로 이루어진다. 이는 시편의 위치의 확정과, 측정의 기준을 설정하여 정보처리장치에 의한 측정결과의 저장 및 연산 등을 가능하도록 한다. 상기 기준점설정단계는 상기 시편측정센서에 인접하게 설 치되는 시편위치측정센서에서의 시편의 검출에 의하여 수행될 수 있다.
상기 (4)의 측정단계는 상기 기준점이 설정된 후에, 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 위치되는 경우에 상기 시편측정센서를 상기 기준점을 기준으로 하여 1 내지 50㎜의 간격으로 전후 및 좌우로 이격되는 격자점들 마다에서 상기 시편측정센서를 이용하여 상기 시편에 대해 측정을 수행하는 것으로 이루어진다. 상기 측정단계에서는, 도 3에 나타낸 바와 같이, 상기 시편측정센서가 상기 격자점들 마다에서 측정을 수행하되, 상기 기준점으로부터 측정을 시작하여 상기 기준점을 기준으로 좌우방향(X축 방향)의 기준점들 마다에서 측정을 수행한 후, 전후방향(Y축 방향)으로 이동하여 측정이 속행될 수 있다. 즉, 도 3을 기준으로 설명하면, 도 3의 (A)에서처럼 일단 시편의 일측으로부터 타측으로 측정이 개시되면 좌우방향(X축 방향)으로 상기 시편을 가로 질러 진행하면서 측정이 수행되고(도 3의 (B)), 시편의 타측까지 측정이 완료되면, 전후방향(Y축 방향)을 따라 전진한 후, 다시 좌우방향(X축 방향)으로 앞서와는 역방향으로 진행하면서 측정을 수행하게 된다.
상기 (5)의 출력단계는 상기 시편측정센서에서 출력되는 측정신호를 통신수단을 통하여 정보처리장치에 송신하는 것으로 이루어진다.
상기한 바와 같은 방법 상의 구성에 따라 사용자에 의한 페라이트 함량 측정은 다음과 같이 수행될 수 있다.
우선, 델타 페라이트 함량을 측정하기 위한 시편을 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 상에 배치하기 전에 델타 페라이트 함량을 측정 및 해석하는 프로그램을 갖는 컴퓨터를 온 시킨다. 그런 다음, 델타 페라이트 함량을 측정하기 위하여 마련된 시편을 상기 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 상에 배치시킨다. 상기 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치는, 앞서 기술한 바와 같이, 측정의 대상이 되는 시편을 올려놓을 수 있는 베이스와, 상기 베이스를 기준으로 하여 좌우방향(X축 방향)을 따라 가변되는 횡행대차와, 상기 횡행대차 상에 탑재되며, 상기 베이스를 기준으로 하여 전후방향(Y축 방향)을 따라 가변되는 전후대차와, 상기 전후대차에 탑재되며, 상기 베이스 상에 위치되는 시편으로부터 시편의 물리화학적 특성을 측정하는 시편측정센서를 포함하여 이루어지며, 상기 시편측정센서가 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 페라이트 스코프의 측정프로브인 것으로서, 상기 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치를 이용하여 상기 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는데, 이때, 상기 측정된 시편의 델타 페라이트 함량은 자동적으로 상기 델타 페라이트 함량을 측정 및 해석하는 프로그램을 갖는 컴퓨터에 저장된다.
이를 통해, 본 발명은 연속 주조된 시편의 델타 페라이트 함량을 페라이트 스코프를 이용하여 수동으로 측정 및 데이터화 한 것을 자동으로 측정 및 데이터화 하는 델타 페라이트의 함량 자동 측정 장치와 이를 자동으로 분석 및 해석하는 델타 페라이트 측정 해석 프로그램을 이용함으로써, 상기 델타 페라이트의 함량을 자동으로 용이하게 측정 및 데이터화 할 수 있으며, 상기 델타 페라이트 측정 해석 프로그램을 통하여 상기 델타 페라이트 측정시 반복성 및 재현성 있는 정확한 측정이 가능할 수 있다.
본 발명에 따른 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치 및 그 방법을 이용하여 상기한 연주 주편의 델타 페라이트 함량을 측정한 결과를 하기 표 2에 나타내었다.
측정 측정시편 규격 측정간격/측정점 개수 측정시간

자동측정
200㎜*130㎜
 10㎜/200개 10분 50초
2㎜/10000개 6시간
1㎜/20000개 12시간
앞서 발명의 배경에서 설명한 종래의 측정방법과 본 발명에 따른 측정방법을대비하여 측정에서의 반복성 및 재현성(Gage R & R) 및 %기여도 및 σ수준(품질의 척도를 나타내는 통계적인 측정단위로 공정의 평균값에서 규격한계선(USL 또는 LSL) 사이에 몇개의 시그마(σ)가 들어갈 수 있는가를 측정한 값이며, 품질특성이 서로 다른 공정이나 공동의 품질척도로 비교하고자 하는 목적으로 사용함)을 비교하여 이를 하기 표 3에 나타내었다.
구분 시편준비 측정시간 작업자 Gage R&R %기여도 σ수준

작업
시간		 종래 25분 20분 2인 1조 양호
(good)		 5.92 3.0σ
본발명 2분 9분 자동측정 우수
(excellent)		 0.05 4.8σ
계 23분 11분 2명 감소 대폭 향상
따라서, 본 발명에 따라 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 경우, 불필요한 인력의 낭비를 방지함은 물론, 종래의 사람에 의한 측정에 비해 보다 더 정밀한 측정을 수행하는 것이 가능하며, 또한 측정시간도 큰 폭으로 단축시킬 수 있어, 측정의 대상이 되는 시편인 연주 주편의 품질관리를 보다 신속하게 정확하게 할 수 있도록 하는 효과가 있다.
이상, 여기에서는 본 발명을 특정 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명이 그에 한정되는 것은 아니며, 이하의 특허청구의 범위는 본 발명의 정신과 분야를 이탈하지 않는 한도 내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변형될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 알 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 2는 도 1의 A부분을 좌측에서 보아 확대한 부분확대도이다.
도 3은 본 발명에 따른 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치에서 측정을 위한 시편측정센서의 이동의 일례를 나타내는 도면이다.

Claims (13)

  1. 측정의 대상이 되는 시편을 올려놓을 수 있는 베이스;
    상기 베이스를 기준으로 하여 좌우방향(X축 방향)을 따라 가변되는 횡행대차;
    상기 횡행대차 상에 탑재되며, 상기 베이스를 기준으로 하여 전후방향(Y축 방향)을 따라 가변되는 전후대차;
    상기 전후대차에 탑재되며, 상기 베이스 상에 위치되는 시편으로부터 시편의 물리화학적 특성을 측정하는 시편측정센서;
    상기 베이스 상에 위치되는 시편의 위치를 측정하기 위한 시편위치측정센서;를 포함하며,
    상기 시편측정센서가 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 페라이트 스코프의 측정프로브임을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 페라이트 스코프가 자기 유도 방식의 측정센서임을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 횡행대차와 상기 전후대차를 구동하는 구동수단이 상기 횡행대차와 상기 전후대차 각각에 연결되는 모터임을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치.
  4. 제 3 항에 있어서,
    상기 모터가 스텝모터임을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 시편측정센서가 통신수단을 통하여 정보처리장치에 연결되는 것을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    상기 통신수단이 상기 시편측정센서에서 발생하는 전기신호를 전송하는 전선임을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 시편위치측정센서는 상기 전후대차에 탑재되며, 상기 시편의 모서리의 위치를 측정하는 것을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 시편위치측정센서가 광섬유센서임을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 장치.
  9. 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하는 측정방법에 있어서,
    측정의 대상이 되는 시편을 준비하는 시편준비단계;
    준비된 시편을 측정장치의 베이스 상에 위치시키고, 시편의 델타 페라이트 함량을 측정하기 위한 시편측정센서가 상기 베이스 상에 위치하는 시편의 상방에 위치될 때까지 상기 시편측정센서를 상기 시편에로 접근시키는 접근단계;
    상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 처음으로 위치되는 지점을 기준점으로 설정하는 기준점설정단계;
    상기 기준점이 설정된 후에, 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 위치되는 경우에 상기 시편측정센서를 상기 기준점을 기준으로 하여 1 내지 50㎜의 간격으로 전후 및 좌우로 이격되는 격자점들 마다에서 상기 시편측정센서를 이용하여 상기 시편에 대해 측정을 수행하는 측정단계; 및
    상기 시편측정센서에서 출력되는 측정신호를 통신수단을 통하여 정보처리장치에 송신하는 출력단계;
    를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 방법.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 기준점설정단계가 상기 시편측정센서에 인접하게 설치되는 시편위치측정센서에서의 시편의 검출에 의하여 수행되는 것을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 방법.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 접근단계에서는 상기 시편측정센서가 상기 시편의 상방에 위치되기 전까지는 연속적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 방법.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 측정단계에서는 상기 시편측정센서가 상기 격자점들 마다에서 측정을 수행하되, 상기 기준점으로부터 측정을 시작하여 상기 기준점을 기준으로 좌우방향(X축 방향)의 기준점들 마다에서 측정을 수행한 후, 전후방향(Y축 방향)으로 이동하여 측정을 속행하는 것을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 방법.
  13. 제 9 항에 있어서,
    상기 접근단계에서 상기 시편측정센서는 상기 시편의 상방에 위치되기 전까지는 연속적으로 이동되는 것을 특징으로 하는 델타 페라이트 함량 자동 측정 방법.
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