KR102633841B1 - 드론을 이용한 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR(Digital Radiography) 방사선투과검사 장비 및 이를 이용한 DR 방사선투과검사 방법 - Google Patents
드론을 이용한 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR(Digital Radiography) 방사선투과검사 장비 및 이를 이용한 DR 방사선투과검사 방법 Download PDFInfo
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Abstract
본 발명은 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사에 있어서, 드론, 상기 드론에 설치되어 DR 방사선투과검사를 제어하는 본체; 및 상기 본체 하부에 연결되는 검사부를 포함하고, 상기 검사부는, 상기 블레이드의 일 면에 배치되고, 방사선을 방출하기 위한 콜리메터장치가 이동 가능하도록 설치되는 콜리메터부재; 및 상기 콜리메터부재에 대응하여 상기 블레이드의 타 면에 배치되고, 방사선을 검출하기 위한 디텍터가 이동 가능하도록 설치되는 디텍터부재;를 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비와 이를 이용한 DR 방사선투과검사 방법을 제공한다.
Description
본 발명은 드론을 이용한 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR(Digital Radiography) 방사선투과검사 장비 및 이를 이용한 DR 방사선투과검사 방법에 관한 것이다.
최근 지구 온난화 이슈에 따라 지속가능한 에너지의 획득을 위하여 풍력발전 설비의 설치가 증가하고 있다.
풍력발전 설비는 효과적인 발전을 위하여 대형의 블레이드가 장착되는 경우가 대부분이며, 설치 위치도 인가가 드문 산지나, 해상에 설치되게 된다.
이에 따라, 풍력발전기의 블레이드는 장기간 사용과, 벼락과 같은 천재지변에 의해 손상이 발생할 수 있으며, 블레이드의 손상은 큰 안전사고를 유발할 수 있어 주기적인 점검이 필요하다.
그러나, 풍력발전기 및 블레이드의 크기가 매우 커, 블레이드를 점검하기 위한 작업자가 접근하기 쉽지 않으며, 작업자가 고소사다리 또는 크레인 등을 이용하여 직접 해당 블레이드에 접근하여도, 고소 작업에 따른 안전사고 발생의 위험이 있으며, 많은 작업시간 및 비용이 발생한다.
또한, 원거리에서 망원경 등을 통한 블레이드의 검사는 표면 검사만 수행 가능하며, 검사의 정확성이 떨어진다.
이에 따라, 최근 다양한 산업에서 활용되는 드론(Drone, 원격 조정 또는 자율 운행이 가능한 무인 항공기를 의미)을 이용하여 풍력발전기의 블레이드를 검사하는 방법이 개시되고 있으나, 현재까지는 드론의 카메라를 이용하여 외관만 검사하는 수준에 머무르고 있다.
이에 따라, 드론을 이용하여 풍력발전기에 설치된 블레이드의 안전하고 정확한 비파괴검사를 위한 방법이 필요한 실정이다.
본 발명은 풍력발전기에 설치된 블레이드의 안전하고 정확한 검사가 가능하도록, 드론을 이용한 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR(Digital Radiography, 이하, 'DR'로 약칭한다) 방사선투과검사 장비 및 이를 이용한 DR 방사선투과검사 방법을 제공하기 위한 것이다.
본 발명은 상기와 같은 문제를 해결하기 위해, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사에 있어서, 드론, 상기 드론에 설치되어 DR 방사선투과검사를 제어하는 본체; 및 상기 본체 하부에 연결되는 검사부를 포함하고, 상기 검사부는, 상기 블레이드의 일 면에 배치되고, 방사선을 방출하기 위한 콜리메터장치가 이동 가능하도록 설치되는 콜리메터부재; 및 상기 콜리메터부재에 대응하여 상기 블레이드의 타 면에 배치되고, 방사선을 검출하기 위한 디텍터가 이동 가능하도록 설치되는 디텍터부재;를 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비를 제공한다.
본 발명은 또한, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 방법에 있어서, 드론, 상기 드론에 설치되어 DR 방사선투과검사를 제어하는 본체; 및 상기 본체 하부에 연결되는 검사부를 포함하고, 상기 검사부는, 상기 블레이드의 일 면에 배치되고 방사선을 방출하기 위한 콜리메터장치가 이동 가능하도록 설치되는 콜리메터부재 및 상기 콜리메터부재에 대응하여 상기 블레이드의 타 면에 배치되고 방사선을 검출하기 위한 디텍터가 이동 가능하도록 설치되는 디텍터부재를 포함하며, 상기 드론이 상기 블레이드에 인접하도록 비행하여 상기 블레이드를 사이로 상기 콜리메터부재 및 디텍터부재가 배치되도록 하는 것; 상기 콜리메터부재 및 디텍터부재에 마련된 흡착판에 의해 상기 콜리메터부재 및 디텍터부재 각각이 상기 블레이드에 부착되도록 하는 것; 상기 드론과 상기 검사부 사이가 연결와이어로 연결되도록 하면서 상기 드론이 상기 블레이드로부터 멀어지도록 비행하는 것; 상기 콜리메터장치에서 방출된 방사선을 상기 디텍터가 검출하여 DR 방사선투과검사를 수행하는 것; 및 상기 콜리메터부재 및 디텍터부재의 위치가 유지된 상태에서 상기 콜리메터장치 및 상기 디텍터가 다음 검사영역으로 이동하는 것;을 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 방법을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 드론을 이용하여 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사를 안전하게 실시할 수 있다.
또한 발명의 일 실시예에 따르면, 드론을 이용하여 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사를 정확한 위치에 실시할 수 있다.
또한 발명의 일 실시예에 따르면, 드론을 이용하여 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사를 블레이드의 손상을 최소화하여 실시할 수 있다.
또한 발명의 일 실시예에 따르면, DR 방사선투과검사 장비를 활용하여 장비의 중량을 낮추고 활용되어야 할 드론의 개수를 감축시킬 수 있게 됨으로써 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사를 효과적으로 수행할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비의 모식도이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비에서 본체와 검사부가 결합 및 분리되는 형태를 나타낸 것이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비를 이용한 풍력발전 설비의 브레이드에 대한 DR 방사선투과검사 방법을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디텍터부재를 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 콜리메터부재를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비를 나타낸 것이다.
도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비에서 본체와 검사부가 결합 및 분리되는 형태를 나타낸 것이다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비를 이용한 풍력발전 설비의 브레이드에 대한 DR 방사선투과검사 방법을 나타낸 것이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디텍터부재를 나타낸 것이다.
도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 콜리메터부재를 나타낸 것이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비를 나타낸 것이다.
이하, 본 발명의 실시예들이 상세하게 설명된다. 그러나 본 발명이 이하에서 개시되는 실시예에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 수 있으며, 단지 본 실시예는 본 발명의 개시가 완전하도록 하며 통상의 지식을 가진 자에게 본 발명의 내용을 더 완전하게 알려주기 위하여 제공되는 것이다.
한편, 본 발명은 방사선비파괴 검사 중 DR 방법이 적용될 수 있다. 본 발명에서 적용되는 DR은 CR(Computed Radiography)에서 사용하는 이미지 플레이트 대신 방사선을 감응할 수 있는 디텍터(detector, 검출기)를 사용해 컴퓨터 시스템에 직접적으로 이미지를 전송하며, DR은 검사체를 통과한 방사선의 강약에 따른 정보를 전기 신호로 변환시킨 후, 아날로그와 디지털 변환 과정을 거쳐 이미지를 생성할 수 있다. 이에 따라, 방사선비파괴검사 장비의 중량과 필요한 드론의 개수를 감축시킴으로써 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사를 효과적으로 수행할 수 있다.
이하 도면을 참고하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 드론을 이용한 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비의 모식도이며, 도 2 및 도 3은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비에서 본체와 검사부가 결합 및 분리되는 형태를 나타낸 것이다.
도 1 내지 도 3을 참조하면, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사에 있어서, 풍력발전설비(1)에 설치된 블레이드(2), DR 방사선투과검사장비(이하, 'DR 검사장비')(10), 및 방사선측정장비(20)를 포함한다.
DR 검사장비(10)는 드론(100), 드론(100)에 설치되어 DR 방사선투과검사를 제어하는 본체(200), 및 본체(200) 하부에 연결되는 검사부(300)를 포함한다.
드론(100)은, 원격 조정 또는 자율 운행이 가능한 무인 항공기일 수 있다. 예를 들어, 복수개의 프로펠러를 포함하여 호버링(Hovering)에 유리한 멀티콥터 형태의 드론일 수 있되 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 드론(100)은 블레이드(2)에 용이하게 접근 가능하여, DR 방사선투과검사를 실시할 수 있다.
예를 들어, 드론(100)은 드론고정와이어를 매개로 풍력발전설비의 러셀에 연결될 수 있다. 상기 드론고정와이어는 유연하되, 드론(100)의 추락을 버틸 수 있는 고장력 와이어, 예를 들어 합성섬유와이어 또는 금속와이어가 적용될 수 있되 이에 제한되지 않는다. 이에 따라, 상기 드론고정와이어에 의해 드론(100)이 오작동 또는 이상 기류에 의해 바닥으로 추락하거나, 안전한 작업 반경을 벗어나는 것을 방지할 수 있다.
검사부(300)는, 블레이드(2)의 일 면에 배치되고 방사선을 방출하기 위한 콜리메터장치(610)가 이동 가능하도록 설치되는 콜리메터부재(600) 및 콜리메터부재(600)에 대응하여 블레이드(2)의 타 면에 배치되고 방사선을 검출하기 위한 디텍터(510)가 이동 가능하도록 설치되는 디텍터부재(500)를 포함하고, 블레이드(2)를 사이로 방사선을 방출 및 검출하도록 제공되는 것으로 상세한 구조는 후술한다.
방사선측정장비(20)는, DR 검사장비(10)에서 지면 방향으로 방출되는 방사선량을 측정하기 위한 것으로, 방사선측정부(미도시)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 방사선측정장비(20)는 DR 검사장비(10) 하부를 수평 왕복 비행하여 DR 검사장비(10)에서 지면 방향으로 방출되는 방사선량을 측정할 수 있다. 이에 따라, 블레이드(2)의 DR 방사선투과검사 중 지면으로 유출될 수 있는 방사능을 측정하여, 방사능 유출에 따른 위험을 확인 및 예방 조치를 취할 수 있다. 예를 들어, 상기 방사선측정부는 서베이메타가 적용될 수 있으며, 상기 서베이메타는 카메라가 설치되어 검사자가 모니터링할 수 있다.
도 2 및 도 3을 참조하면, DR 검사장비(10)는 검사부(300)가 본체(200)로부터 체결 및 분리가 가능한 구조를 갖되, 도 6에 도시된 실시예와 같이 분리 시 기 권취된 연결와이어(430)로 검사부(300)와 본체(200)가 연결되는 구조가 적용될 수 있다.
검사장치설치부(3)는 지면 또는 운반차량에 안착되는 것으로, 검사부(300)가 지면에 닿아서 DR 검사장비(10)가 손상되거나 오염되는 것을 방지할 수 있다.
예를 들어, DR 검사장비(10)는 드론(100) 하부에 설치된 본체(200)와 검사부(300) 말단에 마련된 검사장치연결부(400)가 체결 및 분리되는 구조가 적용될 수 있다. 일 예로, 하나가 다른 하나로 삽입되고 고정되는 공지된 기술이 적용될 수 있다. 일 예로, 전자석에 의해 부착 및 이탈되는 구조가 적용될 수 있다.
도 4 내지 도 6은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비를 이용한 풍력발전 설비의 브레이드에 대한 DR 방사선투과검사 방법을 나타낸 것이고, 도 7은 본 발명의 실시예에 따른 디텍터부재를, 도 8 및 도 9는 본 발명의 실시예에 따른 콜리메터부재를 나타낸 것이다.
도 4 내지 도 6을 참조하면, DR 검사장비(10)는, 본체(200), 검사장치연결부(400), 및 검사부(300)를 포함할 수 있다.
본체(200)는, 드론(100)에 설치되어 DR 방사선투과검사를 제어하는 것으로, 통신부(미도시)를 통하여 검사부(300)의 구동을 원격으로 제어할 수 있다. 예를 들어, 상기 통신부는 무전기 고유채널을 이용할 수 있고, 또는 LoRaWAN, WLAN(Wireless LAN), 와이파이(Wi-Fi), 와이브로(Wibro), 와이맥스(Wimax), HSDPA(High Speed Downlink Packet Access), LTE(Long Term Evolution), LTE-A (Long Term Evolution Advanced) 등의 무선 통신을 이용할 수 있되 이에 제한되지 않는다.
예를 들어, 본체(200)에는 디텍터본체(210) 및 방사선원발생부(220)가 포함될 수 있고, 디텍터본체(210)와 디텍터(510)를 연결하는 디텍터연결랜선(211) 및 방사선원발생부(220)와 콜리메터장치(610)를 연결하는 선원가이드튜브(221)가 포함될 수 있으며, 이는 도 10을 들어 상세히 설명한다.
검사장치연결부(400)는 본체(200)와 검사부(300)를 연결하는 것으로, 연결봉(410)과 도킹부재(420)를 포함한다.
연결봉(410)은 본체(200) 하부에 설치되며, 검사부(300)의 상부에 마련된 도킹부재(420)에 착탈 가능하도록 체결될 수 있다. 일 예로, 도킹부재(420)는 다각형의 삽입구 형상을 가질 수 있다. 일 예로, 연결봉(410)은 길이가 조절될 수 있고, 일 예로, 다단의 길이 조절이 가능한 실린더 형태의 구조로 형성될 수 있으며, 일 예로, 유압식으로 조절될 수 있다.
검사부(300)는, 디텍터부재(210)와 콜리메터부재(600)가 설치된 검사부본체(310), 검사부본체(310)의 상부에 설치된 본체연결부재(320), 콜리메터부재(600), 및 디텍터부재(500)를 포함하는 것으로, 콜리메터부재(600)와 디텍터부재(500) 사이에 블레이드(2)가 배치된 상태로 블레이드(2)에 대한 방사선비파괴검사, 즉, DR 방사선투과검사를 수행한다.
콜리메터부재(600)와 디텍터부재(500)는 검사부본체(310)로부터 동일한 방향으로 연장되어 마련되므로 소정 하중이 일 방향에 집중될 수 있다. 이에 따라, 검사부본체(310)에는 디텍터부재(500)와 콜리메터부재(600)가 연장되는 반대 방향으로 설치되는 균형제어부재(311)가 설치되어 드론의 비행 시 균형을 유지할 수 있다. 균형제어부재(311)는 검사부본체(310)와 길이조절부재(312)로 연결되어 검사부본체(310)와의 거리가 제어될 수 있다.
검사부본체(310)에는 턴버클부재(313) 및 원근가이드부재(314)가 마련되며, 디텍터부재(500) 및 콜리메터부재(600)는 원근가이드부재(314)에 연결되어 설치될 수 있다. 이에 따라, 턴버클부재(313)의 작동으로 디텍터부재(500)와 콜리메터부재(600)가 서로 근접하는 방향으로 이동할 수 있다.
검사부본체(310)의 상부에는 본체연결부재(320)가 마련될 수 있다. 본체연결부재(320)는 수직부재와 수평부재를 포함하되, 상기 수직부재는 복수 개가 마련되어 높은 고도에서 바람 등에 의해 검사부본체(310)가 드론(100)으로부터 회전하는 등 움직임을 제한할 수 있다. 일 예로, 본체연결부재(320)를 구성하는 상기 복수의 수직부재는 길이가 조절될 수도 있으며, 길이조절 방법은 전술한 상기 연결봉에 적용된 방법이 동일하게 적용될 수 있다.
도 4 내지 도 6 및 도 8 내지 도 9를 참조하면, 콜리메터부재(600)는, 프레임을 구성하는 콜리메터장치가이드수단(620), 콜리메터장치가이드수단(620)에 이송/거리조절수단(611)을 매개로 연결되고 방사선을 방출하는 콜리메터장치(610), 및 콜리메터장치가이드수단(620)의 말단부에 마련되되 블레이드(2)의 일 면을 향하여 배치되어 콜리메터부재(600)를 블레이드(2)의 일 면에 부착시키는 흡착판(630)을 포함할 수 있다.
콜리메터장치가이드수단(620)은 적어도 두 개의 프레임을 포함할 수 있다. 일 예로, 콜리메터장치가이드수단(620)은 폐도형을 구성하며 서로 대응되도록 배치되는 적어도 한 쌍의 프레임을 포함할 수 있다.
콜리메터장치(610)는 서로 대응되도록 배치되는 적어도 한 쌍의 프레임을 따라 이동하는 이송/거리조절수단(611)에 지지대를 매개로 연결될 수 있고, 이송/거리조절수단(611)은 복수 개가 마련될 수 있다.
이처럼, 콜리메터장치(610)는 이송/거리조절수단(611)과 복수 개의 지지대(612)로 연결되어, 콜리메터장치(610)의 수평이동 및 수직이동이 제어될 수 있다.
즉, 복수의 이송/거리조절수단(611)이 동일한 속도 및 방향으로 이동함에 따라 콜리메터장치(610)가 이동할 수 있고, 복수의 이송/거리조절수단이 서로 다른 방향으로 이동함에 따라 콜리메터장치(610)와 블레이드(2) 사이의 거리가 조절될 수 있다.
콜리메터장치(610)는 콜리메터(613), 초점제어부재(614), 및 거리센서(615)를 포함할 수 있다.
콜리메터(collimator)(613)는 상기 방사선원발생부에서 리모트콘트롤러에 의해 진출되어 선원가이드튜브를 통해 제공되는 방사성물질이 정지하여 방사선을 일방향으로 방출하는 부재로서 주변으로 산란하는 방사선이 최소가 되도록 조절할 수 있다.
거리센서(615)는 콜리메터(613)와 블레이드(2) 표면 사이의 거리를 측정하는 것으로, 결과값을 전술한 통신부를 통해 작업자에게 실시간으로 제공할 수 있다.
즉, 블레이드(2) 표면은 곡선으로 이루어지기 때문에 거리센서(615)에 의해 미리 설정된 거리에 해당하는지 여부 등을 센싱하고 초점제어부재(614)로 거리와 위치를 보정하여, 선원과 디텍터(510)의 중심위치 및 선원의 초점거리를 미리 설정된 값으로 보정할 수 있다.
한편, 흡착판(630)은 음압이 제공되어 검사부(300)가 블레이드(2)를 손상시키지 않으면서 블레이드(2)에 견고하게 부착되도록 할 수 있다.
도 4 내지 도 6 및 도 7을 참조하면, 디텍터부재(500)는, 프레임을 구성하는 디텍터가이드수단(520), 디텍터가이드수단(520)에 디텍터이송수단(511)을 매개로 연결되고 방사선을 검출하는 디텍터(510), 및 디텍터가이드수단(520)의 말단부에 마련되되 블레이드(2)의 타 면을 향하여 배치되어 디텍터부재(500)를 블레이드(2)의 타 면에 부착시키는 흡착판(630)을 포함할 수 있다.
디텍터가이드수단(520)은 적어도 두 개의 프레임을 포함할 수 있다. 일 예로, 디텍터가이드수단(520)은 폐도형을 구성하며 서로 대응되도록 배치되는 적어도 한 쌍의 프레임을 포함할 수 있다.
디텍터(510)는 서로 대응되도록 배치되는 적어도 한 쌍의 프레임을 따라 이동하는 디텍터이송수단(511)에 연결될 수 있고, 디텍터이송수단(511)은 대응되는 위치에 적어도 한 쌍이 마련될 수 있다.
이처럼, 디텍터(510)는 디텍터이송수단(511)에 의해 서로 대응되도록 배치되는 적어도 한 쌍의 프레임 사이에 설치되어, 디텍터(510)의 수평이동이 제어될 수 있다.
한편, 도 7에 도시되지는 않았으나, 디텍터(510)를 블레이드(2) 방향으로 가압하는 디텍터가압부재(도 10의 560)가 포함될 수 있다. 상기 디텍터가압부재(도 10의 560)는 소정의 탄성력을 제공하며 블레이드 표면에 디텍터(510)를 밀착시킴으로서 디텍터(510)의 검출 정확성을 향상시킬 수 있다. 예를 들어, 스프링 완충장치, 공압 완충장치 및 탄성고무 완충장치 등이 적용될 수 있다.
디텍터부재(500)는, 디텍터가이드수단(520)의 일 측부에 마련되어 마킹액을 블레이드(2)의 타 면에 분사하는 마킹노즐(542) 및 디텍터가이드수단(520)의 타 측부에 마련되어 마킹액을 검출하기 위한 마킹센서(550)를 포함할 수 있다.
이에 따라, 제1영역에 대한 DR 방사선투과검사를 완료한 후 인접한 제2영역으로 이동 시, 마킹센서(550)에 의한 마킹액 검출로 DR 방사선투과검사를 기 수행한 영역의 일부와 중첩되어 검사함으로써 검사연결부에 대한 검사누락부분을 제거 및 검사의 연속성을 담보할 수 있다.
도 4 내지 도 9를 참조하여, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 방법을 설명한다.
도 4를 참조하면, DR 방사선투과검사 방법은 드론(100)이 블레이드(2)에 인접하도록 비행하여 블레이드(2)를 사이로 콜리메터부재(600) 및 디텍터부재(500)가 배치되도록 하는 것을 포함할 수 있다.
도 5a를 참조하면, DR 방사선투과검사 방법은 콜리메터부재(600) 및 디텍터부재(500)에 마련된 흡착판(630, 530)에 의해 콜리메터부재(600) 및 디텍터부재(500) 각각이 블레이드(2)에 부착되도록 하는 것을 포함할 수 있다.
도 5b를 참조하면, DR 방사선투과검사 방법은 드론(100)과 검사부(300) 사이가 연결와이어(430)로 연결되도록 하면서 드론(100)이 블레이드(2)로부터 멀어지도록 비행하는 것을 포함할 수 있다. 이때, 연결봉(410)과 도킹부재(420) 사이에서 기 권취된 연결와이어(430)가 풀릴 수 있다.
도 5 및 도 7 내지 도 9를 참조하면, DR 방사선투과검사 방법은 콜리메터장치(610)에서 방출된 방사선을 디텍터(510)가 검출하여 드론에 장착되어 있는 DR 프로그램 장치로 전송하여 DR 방사선투과검사를 수행하는 것을 포함할 수 있다.
디텍터(510)와 콜리메터장치(610)는 서로 대응되는 위치에 배치될 수 있다.
방사선 방출 전 콜리메터장치(610)는 이송/거리조절수단(611)에 의해 블레이드(2)와의 거리가 조절될 수 있고, 블레이드(2) 표면은 곡선으로 이루어지기 때문에 거리센서(615)에 의해 미리 설정된 거리에 해당하는지 여부 등을 센싱하고 초점제어부재(614)로 거리와 위치를 보정하여, 선원과 디텍터(510)의 중심위치 및 선원의 초점거리를 미리 설정된 값으로 보정할 수 있다.
도 6 및 도 7 내지 도 9를 참조하면, DR 방사선투과검사 방법은 콜리메터부재(600) 및 디텍터부재(500)의 위치가 유지된 상태에서 콜리메터장치(610) 및 디텍터(510)가 다음 검사영역으로 이동하는 것을 포함할 수 있다.
콜리메터장치(610) 및 디텍터(510)는 블레이드(2)를 사이로 서로 대응되는 위치에 배치되도록 이동할 수 있다.
디텍터(510)는 디텍터이송수단(511)을 매개로 디텍터가이드수단(520)을 따라 수평이동할 수 있다.
콜리메터장치(610)는 지지대(612)로 연결된 복수의 이송/거리조절수단(611)이 동일한 방향으로 이동하면서 콜리메터장치가이드수단(620)을 따라 수평이동할 수 있다. 이후, 새로운 영역에서 콜리메터장치(610)에 마련된 거리센서(615)에 의해 미리 설정된 거리에 해당하는지 여부 등을 센싱하고 초점제어부재(614)로 거리와 위치를 보정하여, 선원과 디텍터(510)의 중심위치 및 선원의 초점거리를 미리 설정된 값으로 보정할 수 있다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 DR 방사선투과검사 장비를 나타낸 것이다.
도 10은 도 2 내지 도 9를 들어 전술한 DR 검사장비의 실시예를 나타낸 것으로서, 도 2 내지 도 9에 생략된 구조는 도 10에 도시된 구조가 채택될 수 있음은 전술한 바와 같다.
DR 검사장비는 비행 시 형태로서 콜리메터장치(610)가 원근가이드부재(314) 하단의 상방에 배치될 수 있다.
본체(200)는 디텍터본체(210) 및 그 하부에 배치된 방사선원발생부(220)를 포함할 수 있다.
디텍터본체(210)는 케이싱 내 디텍터 촬영프로그램을 포함하는 s/w가 내재된 디텍터프로그램이 설치되고, 지상의 검사원에게 검사결과를 실시간으로 제공하는 전술한 통신부가 설치된다.
디텍터본체(210)는 디텍터(510)와 전기적 신호를 제공하는 디텍터연결랜선(211)으로 연결될 수 있다.
방사선원발생부(220)는 방사선원 탑재부로서 방사선원 콘테이너, 그 후미에 배치되는 리미트 콘트롤부를 포함할 수 있다.
방사선원발생부(220)는 콜리메터장치(610)와 선원가이드튜브(221)로 연결될 수 있다.
선원가이드튜브(221)는 대략 길이가 6m 정도이므로 드론(100)과 검사부(300)가 연결된 상태에서는 선원가이드튜브(221)가 가이드릴에 권취될 수 있고, 드론(100)이 지상에 착륙 시 선원가이드튜브(200)가 방사선원발생부(220)에서 분리가능한 구조가 적용될 수 있다.
한편, 검사장치연결부(400), 디텍터가압부재(560), 디텍터부재(500), 콜리메터부재(600)는 전술한 구조와 기능이 적용될 수 있다.
위에서 설명한 바와 같이 본 발명에 대한 구체적인 설명은 첨부된 도면을 참조한 실시예에 의해서 이루어졌지만, 상술한 실시예는 본 발명의 바람직한 예를 들어 설명하였을 뿐이므로, 본 발명이 상기 실시예에만 국한되는 것으로 이해돼서는 안 되며, 본 발명의 권리범위는 후술하는 청구범위 및 그 등가개념으로 이해되어야 할 것이다.
예를 들어, 도면은 이해를 돕기 위해 각각의 구성요소를 주체로 하여 모식적으로 나타낸 것으로, 도시된 각 구성요소의 두께, 길이, 개수 등은 도면 작성의 진행상, 실제와 다를 수 있다. 또한, 상기의 실시형태에서 나타낸 각 구성요소의 재질이나 형상, 치수 등은 한 예로서, 특별히 한정되지 않고, 본 발명의 효과에서 실질적으로 벗어나지 않는 범위에서 여러 가지 변경이 가능하다.
1: 풍력발전설비
2: 블레이드
3: 검사장치설치부
10: DR 검사장비
20: 방사선측정장비
100: 드론
200: 본체
210: 디텍터본체
211: 디텍터연결랜선
220: 방사선원발생부
221: 선원가이드튜브
300: 검사부
310: 검사부본체
311: 균형제어부재
312: 길이조절부재
313: 턴버클부재
314: 원근가이드부재
320: 본체연결부재
400: 검사장치연결부
410: 연결봉
420: 도킹부재
430: 연결와이어
500: 디텍터부재
510: 디텍터
511: 디텍터이송수단
520: 디텍터가이드수단
530: 흡착판
540: 마킹장치
541: 마킹액이송관
542: 마킹노즐
550: 마킹센서
560: 디텍터가압부재
600: 콜리메터부재
610: 콜리메터장치
611: 이송/거리조절수단
612: 지지대
613: 콜리메터
614: 초점제어부재
615: 거리센서
620: 콜리메터장치가이드수단
630: 흡착판
2: 블레이드
3: 검사장치설치부
10: DR 검사장비
20: 방사선측정장비
100: 드론
200: 본체
210: 디텍터본체
211: 디텍터연결랜선
220: 방사선원발생부
221: 선원가이드튜브
300: 검사부
310: 검사부본체
311: 균형제어부재
312: 길이조절부재
313: 턴버클부재
314: 원근가이드부재
320: 본체연결부재
400: 검사장치연결부
410: 연결봉
420: 도킹부재
430: 연결와이어
500: 디텍터부재
510: 디텍터
511: 디텍터이송수단
520: 디텍터가이드수단
530: 흡착판
540: 마킹장치
541: 마킹액이송관
542: 마킹노즐
550: 마킹센서
560: 디텍터가압부재
600: 콜리메터부재
610: 콜리메터장치
611: 이송/거리조절수단
612: 지지대
613: 콜리메터
614: 초점제어부재
615: 거리센서
620: 콜리메터장치가이드수단
630: 흡착판
Claims (10)
- 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비에 있어서,
드론, 상기 드론에 설치되어 DR 방사선투과검사를 제어하는 본체; 및 상기 본체 하부에 연결되는 검사부를 포함하고,
상기 검사부는,
상기 블레이드의 일 면에 배치되고, 방사선을 방출하기 위한 콜리메터장치가 이동 가능하도록 설치되는 콜리메터부재; 및
상기 콜리메터부재에 대응하여 상기 블레이드의 타 면에 배치되고, 방사선을 검출하기 위한 디텍터가 이동 가능하도록 설치되는 디텍터부재;
를 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 청구항 1에 있어서,
상기 검사부는 상기 본체로부터 체결 및 분리가 가능한 구조를 갖되,
분리 시 기 권취된 연결와이어로 상기 검사부와 상기 본체가 연결되는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 청구항 1에 있어서,
상기 콜리메터부재는,
프레임을 구성하는 콜리메터장치가이드수단;
상기 콜리메터장치가이드수단에 이송/거리조절수단을 매개로 연결되고, 방사선을 방출하는 콜리메터장치; 및
상기 콜리메터장치가이드수단의 말단부에 마련되되, 상기 블레이드의 일 면을 향하여 배치되어 상기 콜리메터부재를 상기 블레이드의 일 면에 부착시키는 흡착판;
을 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 청구항 3에 있어서,
상기 콜리메터장치는, 콜리메터, 초점제어부재, 및 거리센서를 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 청구항 3에 있어서,
상기 콜리메터장치는 상기 이송/거리조절수단과 복수 개의 지지대로 연결되어,
상기 콜리메터장치의 수평이동 및 수직이동을 제어하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 청구항 1에 있어서,
상기 디텍터부재는,
프레임을 구성하는 디텍터가이드수단;
상기 디텍터가이드수단에 디텍터이송수단을 매개로 연결되고, 방사선을 검출하는 디텍터; 및
상기 디텍터가이드수단의 말단부에 마련되되, 상기 블레이드의 타 면을 향하여 배치되어 상기 디텍터부재를 상기 블레이드의 타 면에 부착시키는 흡착판;
을 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 청구항 6에 있어서,
상기 디텍터부재는,
상기 디텍터가이드수단의 일 측부에 마련되어 마킹액을 상기 블레이드의 타 면에 분사하는 마킹노즐; 및
상기 디텍터가이드수단의 타 측부에 마련되어 상기 마킹액을 검출하기 위한 마킹센서;
를 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 청구항 1에 있어서,
상기 검사부는,
상기 디텍터부재와 콜리메터부재가 설치된 검사부본체; 및
상기 검사부본체의 상부에 설치된 본체연결부재;
를 포함하고,
상기 검사부본체에는 상기 디텍터부재와 콜리메터부재가 연장되는 반대 방향으로 설치되어 상기 드론의 비행 시 균형을 유지하는 균형제어부재가 설치되는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 청구항 2에 있어서,
상기 본체와 검사부는 검사장치연결부로 연결되며,
상기 검사장치연결부는,
상기 본체 하부에 마련되어 길이가 조절되는 연결봉;
상기 검사부 상부에 마련되어 상기 연결봉 말단이 체결되기 위한 도킹부재; 및
상기 연결와이어;
를 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 장비.
- 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 방법에 있어서,
드론, 상기 드론에 설치되어 DR 방사선투과검사를 제어하는 본체; 및 상기 본체 하부에 연결되는 검사부를 포함하고,
상기 검사부는, 상기 블레이드의 일 면에 배치되고 방사선을 방출하기 위한 콜리메터장치가 이동 가능하도록 설치되는 콜리메터부재 및 상기 콜리메터부재에 대응하여 상기 블레이드의 타 면에 배치되고 방사선을 검출하기 위한 디텍터가 이동 가능하도록 설치되는 디텍터부재를 포함하며,
상기 드론이 상기 블레이드에 인접하도록 비행하여 상기 블레이드를 사이로 상기 콜리메터부재 및 디텍터부재가 배치되도록 하는 것;
상기 콜리메터부재 및 디텍터부재에 마련된 흡착판에 의해 상기 콜리메터부재 및 디텍터부재 각각이 상기 블레이드에 부착되도록 하는 것;
상기 드론과 상기 검사부 사이가 연결와이어로 연결되도록 하면서 상기 드론이 상기 블레이드로부터 멀어지도록 비행하는 것;
상기 콜리메터장치에서 방출된 방사선을 상기 디텍터가 검출하여 DR 방사선투과검사를 수행하는 것; 및
상기 콜리메터부재 및 디텍터부재의 위치가 유지된 상태에서 상기 콜리메터장치 및 상기 디텍터가 다음 검사영역으로 이동하는 것;
을 포함하는, 풍력발전설비에 설치된 블레이드의 DR 방사선투과검사 방법.
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|---|---|---|---|
| KR1020240000231A KR102633841B1 (ko) | 2024-01-02 | 2024-01-02 | 드론을 이용한 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR(Digital Radiography) 방사선투과검사 장비 및 이를 이용한 DR 방사선투과검사 방법 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020240000231A KR102633841B1 (ko) | 2024-01-02 | 2024-01-02 | 드론을 이용한 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR(Digital Radiography) 방사선투과검사 장비 및 이를 이용한 DR 방사선투과검사 방법 |
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| KR102633841B1 true KR102633841B1 (ko) | 2024-02-07 |
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| KR1020240000231A KR102633841B1 (ko) | 2024-01-02 | 2024-01-02 | 드론을 이용한 풍력발전기에 설치된 블레이드의 DR(Digital Radiography) 방사선투과검사 장비 및 이를 이용한 DR 방사선투과검사 방법 |
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|---|---|
| KR (1) | KR102633841B1 (ko) |
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2024
- 2024-01-02 KR KR1020240000231A patent/KR102633841B1/ko active IP Right Grant
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