KR101386252B1 - 배관 검사 장치 및 배관 검사 시스템 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 배관과 접하며 상기 배관을 수용하는 몸체부;와 상기 몸체부와 연결되며 상기 배관을 감싸는 체결부;와 상기 배관에 접하는 몸체부의 일측 또는 상기 체결부의 일측 중 적어도 한 곳에 센서가 구비되어 상기 배관 내부의 상태를 확인하는 센서부;를 포함하여 구성되는 배관 검사 장치에 관한 것이다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 검사 장치에 의하면, 배관 사이의 간격이 좁은 경우라 하여도 배관 사이의 간격을 넓히지 않고도 검사할 수 있고 배관의 넓은 범위를 쉽고 빠르게 검사할 수 있는 효과를 제공한다.

Description

배관 검사 장치 및 배관 검사 시스템 {PIPELINE INSPECTION APPARATUS AND PIPELINE INSPECTION SYSTEM}
본 발명은 배관 검사 장치에 관한 것으로, 상세하게는 배관의 내외부에서 발생될 수 있는 결함 등을 평가하는 배관 검사 장치 및 배관 검사 시스템에 관한 것이다.
소구경 튜브를 검사하는데 있어서 종래의 기술로는 육안 검사, 두께측정 방법 등이 있다.
육안 검사는 검사체 표면의 육안 또는 망원경과 같은 보조 장비를 이용하여 부식, 침식, 마모 등 물리적 상태를 검사하는 방식이다.
육안 검사는 검사체의 크기에 구애 받지 않고, 철강 비철금속, 자성체 등 재질과 무관하게 사용될 수 있는 장점이 있으나, 배관 내부에서 발생되는 결함을 검사할 수 없다는 문제점이 있다.
그리고, 두께측정 방법은 주로 초음파를 이용하여 재료 내부의 감육 정도를 알아보는 평가 방법이다.
두께 측정 방법은 두께를 측정하여 파이프 내부의 부식 및 감육정도를 측정하는 방식으로 측정 장비 대부분이 이동 가능한 휴대용으로 사용이 간편하고 배관 내부의 결함을 감지할 수 있으나, 넓은 부위를 검사하는데는 많은 시간이 소요되는 문제점이 있었다.
또한, 종래의 배관 검사 장치는 배관 사이의 간격이 좁은 곳에서 센서를 부착할 수 없어 강제적으로 배관의 간격을 넓혀 검사를 수행하여야 하므로 이 경우 배관의 변형이 일어나 배관을 손상시키는 문제가 있었다.
본 발명은 상기 종래 문제점 중 적어도 일부를 해소하기 위해 제안된 것으로서, 그 목적은 배관 사이의 간격이 좁은 경우에도 배관 사이의 간격을 넓히지 않고도 검사할 수 있는 배관 검사 장치 및 배관 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 유도 초음파를 이용하여 배관의 넓은 범위를 쉽고 빠르게 검사할 수 있는 배관 검사 장치 및 배관 검사 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 기술적 측면으로서, 본 발명은 배관과 접하며 상기 배관을 수용하는 몸체부;와 상기 몸체부와 연결되며 상기 배관을 감싸는 체결부;와 상기 배관에 접하는 몸체부의 일측 또는 상기 체결부의 일측 중 적어도 한 곳에 센서가 구비되어 상기 배관 내부의 상태를 확인하는 센서부;를 포함하여 구성되는 배관 검사 장치를 제공한다.
바람직하게, 상기 체결부는 상기 배관을 삽입하기 위해 일부가 개방되는 개폐부재;를 더 구비할 수 있다.
또한 바람직하게,상기 개폐부재는 개폐를 용이하게 하기 위해 일측이 상기 몸체부와 힌지로 결합될 수 있다.
그리고 바람직하게, 상기 개폐부재는 개폐되는 부분이 서로 체결되는 연결부;를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 상기 체결부는 상기 배관과의 체결력을 증가시키기 위해 일단에 구비되어 상기 체결부에 인장력을 제공하는 고정부재;를 더 구비할 수 있다.
바람직하게, 상기 체결부는 배관에 전달되는 진동흡수를 용이하게 하기 위해 상기 체결부의 일단에 탄성체;를 더 구비하고 상기 고정부재에 의해 변위가 조절될 수 있다.
또한 바람직하게, 상기 센서부의 센서들은 배관을 중심으로 대칭되게 구비될 수 있다.
바람직하게, 상기 센서는 압전센서로 구비되어 배관내부를 유도초음파를 이용하여 검사할 수 있다.
바람직하게, 상기 배관 검사 장치;와 상기 배관 검사 장치에 의해 수집되는 신호를 처리하여 배관 내부의 이상유무를 판단하는 처리부; 및 상기 처리부에 의한 결과를 제공하는 표시부;를 포함하여 구성되는 배관검사시스템을 제공한다.
이와 같은 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 검사 장치에 의하면, 배관 사이의 간격이 좁은 경우라 하여도 배관 사이의 간격을 넓히지 않고도 검사할 수 있는 효과를 제공한다.
또한, 배관의 넓은 범위를 쉽고 빠르게 검사할 수 있는 효과를 제공한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 장치의 정면도.
도 2는 도 1의 측면도
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관 검사 장치의 평면도.
도 4는 도 3의 측면도.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 배관검사시스템의 간략도.
도 6(a)는 유도 초음파의 종형모드를 나타내는 간략도.
도 6(b)는 유도 초음파를 발생시켰을 때 배관 내부의 파형을 나타낸 그래프.
이하 첨부된 도면에 따라 본 발명을 상세하게 설명한다.
먼저, 이하에서 설명되는 실시예들은 본 발명인 배관 검사 장치의 기술적인 특징을 이해시키기에 적합한 실시예들이다. 다만, 본 발명이 이하에서 설명되는 실시예에 한정하여 적용되거나 설명되는 실시예들에 의하여 본 발명의 기술적 특징이 제한되는 것이 아니며, 본 발명의 기술 범위에서 다양한 변형 실시가 가능하다.
먼저, 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 배관 검사 장치(100)는 검사하고자 하는 배관(10)을 수용하는 몸체부(110)와 상기 몸체부(110)와 연결되어 배관(10)을 감싸는 체결부(120) 및 상기 몸체부(110)와 상기 체결부(120)에 센서(131)가 구비되는 센서부(130)를 포함하여 구성될 수 있다.
먼저 상기 몸체부(110)의 일측은 상기 배관(10)과 접하면서 동시에 상기 배관(10)을 수용한다. 상기 몸체부(110)가 상기 배관(10) 하부에 위치될 때에는 상기 배관(10)과 접할 뿐만 아니라 상기 배관(10)을 지지하는 지지대로서 기능한다.
또한, 상기 몸체부(110)의 타측에는 손잡이(111)가 구비되어 상기 배관 검사 장치(100)를 상기 배관(10)에 장착할 때 설치 및 운반을 용이하게 한다.
그리고, 상기 배관(10)과 접하는 상기 몸체부(110)는 구비되는 센서(131)의 개수에 따라 몸체부(110)의 형상이 달라질 수 있다.
예를 들어, 도 1에 도시된 경우는, 상기 몸체부(110)와 접하는 상기 센서(131)가 정면에서 보았을 때 3개가 구비되어 상기 몸체부(110)는 3개의 면으로 상기 배관(10)과 접하게 된다.
이와 다르게 상기 배관(10)과 접하는 센서(131)가 4개 구비되는 경우에는 상기 몸체부(110)는 4개의 면으로 상기 배관(10)과 접하게 되고 그 이외에 다양한 실시예가 가능하다. 그리고, 도 2와 도 4를 참조하면, 하나의 면에 상기 배관 방향으로 복수개의 센서가 구비될 수도 있다.
그리고, 상기 체결부(120)는 상기 몸체부(110)에서 연결되어 상기 배관(10)을 감싸도록 구비된다. 상기 체결부(120)가 상기 배관(10)을 감싸는 부분에는 상기 센서(131)가 구비되어 상기 몸체부(110)에 부착되어 있는 센서(131)와 함께 관 내부의 상태를 검사할 수 있다.
이때, 상기 체결부(120)는 상기 배관(10)을 상기 체결부(120) 내부로 삽입하기 위해 일부분이 개방되고 닫힐 수 있는 개폐 부재(121)를 포함하여 구성될 수 있다.
또한, 상기 몸체부(110)가 상기 체결부(120)와 연결되는 부분에 힌지부(122)가 구비되어 상기 개폐부재(121)가 개방될 때, 상기 힌지부(122)에 의해 상기 개폐 부재(121)가 상기 힌지부(122)를 중심으로 회전하면서 상기 배관(10)이 삽입될 수 있는 공간이 구비된다.
이때 바람직하게, 상기 개폐 부재(121)는 두께가 얇도록 구비되어 배관(10)과 배관(10)사이의 간격이 좁은 경우에도 상기 개폐 부재(121)가 배관(10) 사이를 통과하여 배관(10)이 삽입될 수 있다.
그리고, 상기 개폐 부재(121)의 끝단에는 상기 개폐 부재(121)가 서로 체결될 수 있도록 연결부(123)가 더 구비될 수 있다. 상기 연결부(123)는 도 1에 도시된 바와 같이 'ㄹ' 형상으로 구비되어 손쉽게 상기 개폐 부재(121)의 체결력을 더 강화시킬 수 있다.
또한, 도 3 내지 도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예로서 상기 체결부(120)는 도 1 내지 도 2에 도시된 배관 검사 장치와는 달리 상기 개폐 부재(121)가 상기 몸체부(110)에 고정되지 않고 이동될 수 있도록 구비될 수 있다.
도 1 내지 도 2에 도시된 배관 검사 장치는 상기 개폐 부재(121)가 몸체부(110)와 힌지결합되어 연결되며 상기 개폐 부재(121)가 상기 힌지부(122)를 중심으로 회전할 뿐 상하방향으로 이동될 수는 없다.
반면에, 도 3내지 도 4에 도시된 본 발명의 다른 실시예에 의한 배관 검사 장치(100)는 상기 개폐 부재(121)에서 연장되고 상기 몸체부(110)를 관통하여 상기 체결부(120)가 상하로 이동될 수 있도록 연장부재(142)를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 연장부재(142)는 상기 개페부재와 힌지 결합될 수 있도록 구비되고, 상기 연장부재(142)의 하단에는 상기 체결부(120)가 상기 몸체부(110)에 고정될 수 있도록 고정부재(141)가 구비될 수 있다.
한편, 상기 연장부재(142)의 외부에는 나사산이 형성되어 상기 고정부재(141)가 너트일 때 나사산에서 체결될 수 있도록 구비될 수 있다.
다만, 상기 고정부재(141)는 너트에 한정되지 않고, 상기 체결부(120)을 상하로 이동시킬 수 있는 다양한 실시예로 구비될 수 있다.
따라서, 본 발명의 다른 실시예에 의한 배관 검사 장치(100)는 상기 개폐 부재(121)가 힌지부(122)를 중심으로 회전될 수 있을 뿐만 아니라 상하로 이동되도록 구비될 수 있다.
이때, 상기 고정부재(141)에 의한 상기 연장부재(142)의 하강으로 상기 체결부(120)가 아래로 이동될 때에는 상기 배관(10)과 접하고 있는 상기 체결부(120)의 일측은 상기 배관(10)을 누르게 되어 상기 체결부(120)와 상기 배관(10)과의 체결력이 증가된다.
반대로, 상기 고정부재(141)에 의한 상기 연장부재(142)의 상승으로 상기 체결부(120)가 상승할 때에는 상기 배관(10)과 접하는 체결부(120)의 일측이 상기 배관(10)을 누르는 힘이 감소하게 되어 체결력은 감소하게 된다.
따라서, 상기 고정부재(141)와 상기 연장부재(142)에 의해 다양한 크기의 배관(10)과 상기 체결부(120)와의 체결력을 조절할 수 있게 된다.
또한, 도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 체결부(120)가 상기 배관(10)에 견고하게 체결되도록 상기 연장부재(142)의 일측에는 상기 탄성체(140)가 더 구비될 수 있다.
상기 탄성체(140)는 일측은 상기 몸체부(110)과 접하고 타측은 상기 고정부재(141)에 의해 변위가 조절되면서 상기 체결부(120)의 상하 이동시 상기 체결부에 탄성력을 제공하면서 상기 체결부(120)가 상기 배관(10)에 밀착되게 한다.
그리고, 도 1 내지 도 4를 참조하면, 상기 체결부(120)와 상기 몸체부(110)에는 상기 배관(10) 내부 상태를 검사하기 위한 센서(131)가 구비되고, 상기 센서부(130)는 센서(131)와 센서(131)를 연결하는 도선(132)이 구비된다.
본 발명의 일 실시예에 의한 배관 검사 장치(100)는 상기 배관(10)을 복수개의 센서(131)들이 일부는 상기 몸체부(110)에 나머지는 상기 체결부(120)에 부착되어 상기 배관(10)을 둘러쌓고 상기 배관(10) 내부의 이상여부를 검사하게 된다.
바람직하게, 상기 센서(131)는 배관(10) 외부에서 대칭형태로 원주 방향으로 구비되며 배관(10)의 길이 방향으로 1개 이상 구비될 수 있고, 압전센서(131)로 구비되어 유도초음파 방식으로 배관(10) 내부의 이상여부를 검사할 수 있다.
이하 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 장치(100)의 작용 효과에 대하여 상세하게 설명한다.
먼저, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 장치(100)가 상기 배관(10)에 체결되는 과정을 살펴본다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 장치(100)는 상기 몸체부(110)와 상기 체결부(120)의 개폐 부재(121)를 연결하는 힌지부(122)를 중심으로 상기 개폐 부재(121)가 회전하여 상기 체결부(120)가 개방된다.
상기 개폐 부재(121)를 개방하고 상기 개폐 부재(121)를 상기 배관(10) 사이에 삽입한뒤 상기 몸체부(110)를 상기 배관(10)에 밀착시키고 상기 개폐 부재(121)를 닫으면 상기 배관(10)과 상기 체결부(120)가 체결된다.
따라서, 비교적 간편하게 배관 검사 장치(100)의 몸체부(110)와 상기 체결부(120)가 상기 배관(10)을 감쌀 수 있으며, 또한, 상기 개폐 부재(121)의 두께가 작은 경우 배관(10)과 배관(10)사이의 통로가 좁은 경우라 하여도 쉽게 상기 개폐 부재(121)가 삽입되어 상기 센서부(130)가 상기 배관(10)에 체결될 수 있다.
그리고, 상기 몸체부(110)와 상기 체결부(120)에 구비되는 센서(131)들이 상기 배관(10)에 일정간격으로 접촉되어 상기 센서부(130)의 압전소자에서 발생시키는 진동에 의한 초음파에 의해 배관(10)내부의 이상유무를 감지할 수 있는 신호를 수집하게 된다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 의한 배관 검사 장치(100)는, 도 3 내지 도 4를 참조하면, 상기 탄성체(140)와 상기 고정부재(141)를 구비하여 상기 배관(10)이 상기 몸체부(110), 체결부(120)를 더욱 견고하게 체결되도록 하여 상기 센서부(130)가 상기 배관(10)에 밀착될 수 있게 한다.
앞서 검토한 바와 같이, 상기 개폐 부재(121)를 개방하여 상기 체결부(120)와 상기 몸체부(110)가 상기 배관(10)을 감싸도록 하여 상기 센서(131)를 상기 배관(10)에 설치한 뒤 상기 고정부재(141)를 상부로 이동시킨다.
그러면, 상기 체결부(120)가 하부로 이동되고 상기 체결부(120)에 구비되는 센서부(130)가 상기 배관(10)의 표면에 더욱 밀착하게 된다.
또한, 상기 몸체부(110)에 구비되는 센서(131) 또한 상기 배관(10)이 아래도 이동하면서 힘을 가하여 상기 몸체부(110)에 부착되어 있는 센서(131) 또한 상기 배관(10)과 더욱 밀착되는 효과를 제공한다.
이와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 장치(100)를 상기 배관(10)에 체결시킨 뒤 상기 압전센서(131)를 이용해 유도초음파를 상기 배관(10)에 전파시키고 축대칭 모드 중 종형모드를 이용하여 관의 이상 여부를 감지한다.
도 6을 참조하면, 이러한 종형모드는 배관(10)의 길이 방향과 반경 방향으로만 초음파가 진동하게 되며 실험적으로 신호의 발생 및 수신이 용이하여 초음파 센서로서 효율이 높다.
도 6(b)을 참조하면, 상기 센서부(130)에서 유도 초음파를 발생시키면 발생된 초음파는 상기 관의 길이방향으로 전달되고, 상기 배관(10) 내부에 이상이 있는 경우는 정상파형과 달리 진폭이 높게 나타나게 되어 관 내부의 이상 여부를 쉽게 확인할 수 있다.
즉, 본 발명의 일 실시예에 따른 배관 검사 시스템은 상기 배관 검사 장치(100)를 상기 배관(10)에 체결하고, 상기 압전소자에서 발생 되어 상기 배관(10) 내부에 흐르는 유도 초음파의 파형을 상기 처리부(200)에서 분석하며, 상기 표시부(300)에서 그래프 형태로 상기 배관(10)의 특정지점에서의 파형의 이상여부를 나타내어 상기 배관(10) 내부를 쉽고 빠르게 검사할 수 있게 된다.
본 발명은 지금까지 특정한 실시예에 관련하여 도시하고 설명하였지만, 이하의 특허 청구범위에 의해 마련되는 본 발명의 정신이나 분야를 벗어나지 않는 한도내에서 본 발명이 다양하게 개조 및 변화될 수 있다는 것을 당업계에서 통상의 지식을 가진 자는 용이하게 알 수 있음을 밝혀두고자 한다.
10: 배관 100: 배관 검사 장치
110: 몸체부 111: 손잡이
120: 체결부 121: 개폐 부재
122: 힌지부 123: 연결부
130: 센서부 131: 센서
132: 도선 140: 탄성체
141: 고정부재 142: 연장부재
200: 처리부 300: 표시부

Claims (9)

  1. 배관의 하부와 접하며 상기 배관을 수용하고, 일측으로 돌출된 손잡이가 구비되는 몸체부;
    상기 몸체부와 연결되며 상기 배관을 감싸는 체결부; 및
    배관 하부에 접하는 몸체부의 일측 또는 배관 상부에 접하는 상기 체결부의 일측 중 적어도 한곳에 센서가 구비되어 상기 배관 내부의 상태를 확인하는 센서부;를 포함하고
    상기 체결부는,
    배관을 삽입하기 위해 개폐가능하도록 개폐되는 부분이 체결되는 연결부를 구비하며, 삽입된 배관의 상부와 접하는 개폐부재;
    상기 개폐부재와 힌지결합하며, 상기 개폐부재가 상하방향으로 이동할 수 있도록 상기 개폐부재의 타측에서 연장되어 상기 몸체부를 관통하는 연장부재;
    상기 연장부재를 상기 몸체부에 고정하기 위해, 상기 연장부재에 삽입되어 상기 몸체부의 하단에 체결되는 고정부재; 및
    상기 몸체부와 상기 고정부재 사이에 구비된 탄성체;를 포함하여 구성되는 배관 검사 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 센서부의 센서들은 배관을 중심으로 대칭되게 구비되는 것을 특징으로 하는 배관 검사 장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 센서부는,
    배관의 길이방향으로 복수개가 구비되는 것을 특징으로 하는 배관 검사 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 센서는 압전센서로 구비되어 배관 내부를 유도초음파를 이용하여 검사하는 것을 특징으로 하는 배관 검사 장치.
  5. 제1항 내지 제4항 중 어느 한 항에 구비되는 배관 검사 장치;
    상기 배관 검사 장치에 의해 수집되는 신호를 처리하여 배관 내부의 이상유무를 판단하는 처리부; 및
    상기 처리부에 의한 결과를 표시하는 표시부;를 포함하여 구성되는 배관 검사 시스템.
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  9. 삭제
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