KR20110077218A - 비파괴 검사용 초음파 측정장치 - Google Patents

비파괴 검사용 초음파 측정장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체의 비파괴 검사시 피검사체의 마모된 부분에서 반사된 초음파를 수신할 수 있는 비파괴 검사용 초음파 측정장치를 개시한다. 개시된 본 발명에 따른 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 송신기하우징 내에 소정의 송신각도로 취부되어 피검사체에 주사되는 초음파를 발생시키기 위한 발진자를 포함하는 초음파 송신부와, 수신기하우징 내에 소정의 수신각도로 취부되어 피검사체에 의해 반사된 초음파를 수신하기 위한 수진자를 포함하는 초음파 수신부 및 상기 피검사체의 외형과 동일 또는 유사한 내표면을 갖는 치구를 포함하여 이루어지며, 여기에서 상기 치구와 상기 피검사체 사이에 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부를 위치시키되, 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부의 거리를 달리하면서 위치시킬 수 있도록 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부가 서로에 대해 각각 독립적인 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 한다.
초음파 측정장치, 진동자, 기어, 마모도

Description

비파괴 검사용 초음파 측정장치{ULTRASONIC MEASURING APPARATUS FOR NONDESTRUCTIVE INSPECTION}
본 발명은 비파괴 검사용 초음파 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체의 비파괴 검사시 피검사체의 마모된 부분에서 반사된 초음파를 수신할 수 있는 비파괴 검사용 초음파 측정장치에 관한 것이다.
일반적으로, 초음파는 금속 또는 비금속 물질로 이루어지는 피검사체의 일면에 주사되면 상기 피검사체의 상기 일면에 대향하는 타면으로 전파되고, 상기 전파된 초음파는 피검사체의 타면이 반사체로 작용하여 반사되는 성질을 가지고 있다. 또한 초음파의 반사는 피검사체 내에 존재할 수 있는 결함 등의 계면에서도 유사하게 반사될 수 있다.
이러한 초음파의 성질을 이용하여 피검사체에 초음파를 주사하고 상기 반사체로부터 반사된 초음파를 수신함으로써 상기 피검사체에서 결함의 존재 유무, 결함의 위치, 마모 정도, 물질의 두께 및 물성치 등의 특성을 측정할 수 있으며, 이러한 원리가 초음파를 이용한 비파괴 검사에서 적용되고 있다. 상기 비파괴 검사란 검사하고자 하는 피검사체의 원형과 기능을 전혀 변형시키지 않고 물리적 에너지, 예컨대, 방사선, 초음파, 전기 에너지 등을 투과하여 피검사체의 결함을 찾아내거나 마모 정도, 물질의 두께 및 물성치 등을 측정하는 검사를 의미한다.
상기 초음파를 이용하는 비파괴 검사의 경우에는 초음파를 발생시키고 발생된 초음파를 송신하는 초음파 송신부와 반사체에 의해 반사되는 반사 초음파를 수신하는 초음파 송신부를 포함하는 초음파 측정장치가 사용된다. 상기 초음파 측정장치는 거리계, 두께계, 어군 탐지기, 몰딩기(융착기), 연마기, 세척기, 경보기, 의료용 또는 구조 진단용 초음파 검사기, 속도계(유속계) 및 레벨계 등의 다양한 분야에 사용되고 있다.
도 1은 종래 기술에 따른 초음파 측정장치의 구조를 보여주는 단면도이다.
도 1을 참조하면, 종래 기술에 따른 초음파 측정장치는 하나의 하우징(100)내에 가상의 음향분할면을 기준으로 양측에 각각 배치된 초음파 송신부(T)와 초음파 수신부(R)를 포함한다. 상기 초음파 송신부(T)는 초음파를 발생시켜 피검사체 내부로 초음파를 송신하는 역할을 하며, 초음파의 진동을 발생시키기 위한 발진자(110T)를 포함한다. 상기 초음파 수신부(R)는 상기 피검사체로부터 반사된 초음파를 수신하는 역할을 하며, 상기 반사된 초음파를 수신하기 위한 수진자(110R)를 포함한다. 상기 발진자(110T)와 수진자(110R)는 상기 하우징(100) 내에서 소정 각도(θ)로 기울어진 상태로 접하도록 배치된다. 또한, 상기 하우징(100) 내에는 상기 발진자(110T)와 수진자(110R)에 전기 에너지를 인가해주는 도선(120)이 배치되어 있고, 상기 발진자(110T)와 수진자(110R)의 전면에는 초음파의 측정 효율을 증 가시키기 위한 지연재(130)가, 그리고, 발진자(110T)와 수진자(110R)의 후면에는 후면재(140)가 각각 배치되어 있다.
이하에서는, 도 1을 참조하여 종래 기술에 따른 초음파 측정장치를 사용하는 비파괴 검사에 대해 간략하게 설명하도록 한다.
먼저, 상기 도선(120)에 의해 전기 에너지가 인가되면 초음파 송신부(T)의 발진자(110T)로부터 초음파가 발생 되며, 상기 발생된 초음파는 지연재(130)를 통과하여 피검사체 내부로 주사된다. 그러면, 상기 주사된 초음파가 상기 피검사체 내부의 결함이나 그 반대쪽 표면과 같은 반사체로 전파된 후에 상기 반사체에 의해 반사되며, 상기 반사된 초음파는 초음파 수신부(R)의 수진자(110R)를 통해 수신된다. 이렇게 수신된 반사 초음파를 측정함으로써 피검사체의 조직 이상이나 결함을 검출해낼 수 있다.
이때, 상기 초음파의 발생, 주사 및 반사 현상은 상기 피검사체 재질의 물성치나 형상, 초음파의 종류 및 반사체의 형상과 크기에 따라 영향을 받아 변화하는데, 이러한 초음파의 변화를 측정하여 최종적으로 피검사체의 물질 특성이나 두께 및 내부의 결함 및 마모 정도 등의 상황을 파악할 수 있는 것이다.
그러나, 전술한 종래 기술에 따른 초음파 측정장치를 사용하는 비파괴 검사의 경우에는, 초음파 측정장치의 초음파 송신부(T)와 초음파 수신부(R)가 하나의 하우징으로 이루어지고 상기 초음파 송신부(T)의 발진자(110T)와 초음파 수신부(R)의 수진자(110R)가 상기 하우징(100) 내에서 일정한 각도(θ)로 기울어진 상태로 고정되어 배치되며, 이 때문에, 피검사체에 불규칙한 결함 및 마모가 발생되기 전 과 같은 정상 상태에는 초음파 수신부(R)의 수진자(110R)에서 상기 피검사체 내부로부터 반사된 반사 초음파를 수신하는 것이 가능하지만, 피검사체에 불규칙한 결함 및 마모가 발생된 상태에서는 상기 초음파 수신부(R)의 수진자(110R)에서 반사 초음파를 제대로 수신할 수 없다.
구체적으로, 종래 기술에 따른 초음파 측정장치를 사용하는 비파괴 검사의 경우에는, 초음파 송신부(T)로부터 송신된 초음파를 피검사체의 소정 깊이까지 주사시키기 위해 상기 초음파 송신부(T)의 발진자(110T)와 초음파 수신부(R)의 수진자(110R)가 하우징 내에서 일정한 각도(θ)로 기울어진 상태로 고정되어 배치되며, 상기 각도(θ)에 의해 초음파의 주사 깊이에 따른 감도 특성이 결정된다. 그런데, 상기 피검사체 내부에 불규칙한 결함 및 마모가 발생하여 피검사체 내부의 반사체 부분의 형상이 변형되면, 상기 반사체로부터 반사된 반사 초음파가 상기 일정한 각도(θ)로 기울어진 초음파 수신부(R)의 수진자(110R)까지 도달하지 못하여 반사 초음파를 제대로 수신할 수 없는 것이다.
다시 말해, 종래 기술에 따른 초음파 측정장치를 사용하는 비파괴 검사의 경우에는, 상기 초음파 측정장치가 일단 제조되고 나면 상기 발진자(110T)와 수진자(110R)가 배치된 각도(θ)가 일정하게 고정되며, 이로 인해, 피검사체의 내부에 발생된 불규칙한 결함 및 마모 정도에 의해 반사 초음파의 반사각이 변하더라도, 상기 초음파 수신부(R)의 위치 및 수진자(110R)의 배치 각도를 조절하는 것이 불가능해 상기 반사 초음파가 초음파 수신부(R)까지 도달하지 못하는 문제를 해결하기 어렵다.
특히, 전술한 종래 기술에 따른 초음파 측정장치를 사용하는 비파괴 검사의 경우에는, 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체가 적용되면 초음파 송신부(T)로부터 주사된 초음파가 상기 원통형 기어 내부의 결함 및 마모된 부분에서 반사되는 반사각을 예측하기 어려우며, 따라서, 초음파 수신부(R)가 반사 초음파를 제대로 수신할 수 없는 문제가 심화된다.
본 발명은 전술한 바와 같은 종래 기술의 문제점들을 해소하기 위해 안출된 것으로서, 그 목적은, 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체의 비파괴 검사시 피검사체의 마모된 부분에서 반사된 초음파를 수신할 수 있는 비파괴 검사용 초음파 측정장치를 제공하는데 있다.
위와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 송신기하우징 내에 소정의 송신각도로 취부되어 피검사체에 주사되는 초음파를 발생시키기 위한 발진자를 포함하는 초음파 송신부와, 수신기하우징 내에 소정의 수신각도로 취부되어 피검사체에 의해 반사된 초음파를 수신하기 위한 수진자를 포함하는 초음파 수신부 및 상기 피검사체의 외형과 동일 또는 유사한 내표면을 갖는 치구를 포함하여 이루어지며, 여기에서 상기 치구와 상기 피검사체 사이에 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부를 위치시키되, 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부의 거리를 달리하면서 위치시킬 수 있도록 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부가 서로에 대해 각각 독립적인 하우징으로 이루어짐을 특징으로 한다.
상기 초음파 송신부는, 송신기하우징과, 상기 송신기하우징 내에 소정의 송신각도로 고정되는 발진자와, 상기 발진자의 전면에 배치되는 제1 지연재 및 상기 발진자의 후면에 배치되는 제1 후면재를 더 포함하여 이루어지도록 설치될 수 있다.
상기 초음파 수신부는, 수신기하우징과, 상기 수신기하우징 내에 소정의 수신각도로 고정되는 수진자와, 상기 수진자의 전면에 배치되는 제2 지연재 및 상기 수진자의 후면에 배치되는 제2 후면재를 더 포함하여 이루어지도록 설치될 수 있다.
상기 초음파 측정장치가 1 내지 5개의 초음파 수신부들을 포함하여 이루어지도록 설치될 수 있다.
상기 초음파 측정장치가 3개의 초음파 수신부들을 포함하여 이루어지도록 설치될 수 있다.
상기 1 내지 5개의 초음파 수신부들이 각각 서로 다른 수신각도를 갖도록 하여 수진자들이 상기 수신기하우징 내에 설치될 수 있다.
본 발명은, 서로에 독립적인 하우징으로 이루어진 초음파 송신부와 초음파 수신부 및 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부를 피검사체에 배치시키는 치구를 포함하여 이루어진 비파괴 검사용 초음파 측정 장치를 제공함으로써, 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부 간의 이격 거리를 조절하는 것이 가능하며, 이를 통해, 원 통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체의 비파괴 검사시 피검사체의 마모된 부분에서 반사된 초음파를 효과적으로 수신할 수 있다.
본 발명은 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체의 비파괴 검사시 피검사체의 마모된 부분에서 반사된 초음파를 수신할 수 있도록, 초음파 송신부와 초음파 수신부가 서로에 대해 각각 독립적인 하우징으로 이루어진 비파괴 검사용 초음파 측정장치를 제공한다.
이렇게 하면, 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부 간의 이격 거리를 조절하는 것이 가능하며, 따라서, 본 발명은 피검사체의 마모된 부분에서 반사된 반사 초음파의 반사각도가 변하더라도, 상기 초음파 수신부에서 반사 초음파를 제대로 수신할 수 있다.
구체적으로, 상기 피검사체 내부에 불규칙한 결함 및 마모가 발생하여 피검사체 내부의 반사체 부분의 형상이 변형되면 상기 마모 정도에 의해 반사 초음파의 반사각 또한 변하게 되는데, 초음파 송신부와 초음파 수신부가 하나의 하우징으로 이루어진 종래의 초음파 측정장치의 경우에는 상기 변화된 반사각으로 반사되는 반사 초음파를 제대로 수신할 수 없었다. 특히, 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체의 경우에는 상기 마모된 부분에서 반사되는 반사각을 예측하기 어렵다.
그러나, 본 발명에서 제공되는 초음파 송신부와 초음파 수신부가 서로에 대해 각각 독립적인 하우징으로 이루어진 비파괴 초음파 측정장치의 경우에는, 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부가 서로 간의 이격 거리를 달리하면서 배치되는 것이 가능하며, 이를 통해, 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부 간의 이격 거리를 조절함으로써, 변화된 반사각으로 반사된 반사 초음파가 초음파 수신부에서 제대로 수신되지 못하는 문제점을 해결할 수 있는 것이다.
특히, 본 발명에서 제공되는 비파괴 검사용 초음파 측정장치는 적어도 하나 이상의 다수개로 구성된 초음파 수신부들을 포함함으로써, 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체에 불규칙한 결함 및 마모가 발생된 경우에도, 상기 초음파 수신부들이 상기 변화된 반사각으로 반사된 반사 초음파를 보다 효과적으로 수신할 수 있다.
이하에서는, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예를 보다 상세하게 설명하도록 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사용 초음파 측정장치를 설명하기 위한 단면도이다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 송신기하우징(210) 내에 소정의 송신각도(θT)로 취부되어 피검사체에 주사되는 초음파를 발생시키기 위한 발진자(220)를 포함하는 초음파 송신부(200)와, 수신기하우징(300) 내에 소정의 수신각도(θR)로 취부되어 피검사체에 의해 반사된 초음파를 수신하기 위한 수진자(320)를 포함하는 초음파 수신부(300)를 포함하여 이루어진다.
상기 초음파 송신부(200)는, 송신기하우징(210)과, 상기 송신기하우징(210) 내에 소정의 송신각도(θT)로 고정되며 전기 에너지를 받아 초음파를 발생시키는 발진자(220)와, 상기 발진자(220)에 전기 에너지를 전달하는 도선(230)과, 상기 발진자(220)의 전면에 배치되며 상기 발진자(220) 전면의 불감대를 줄여 피검사체의 표면 부분에 대한 검사가 가능하도록 기능하는 제1 지연재(240) 및 상기 발진자(220)의 후면에 배치되며 경방향 진동을 억제하도록 기능하는 제1 후면재(250)를 더 포함하여 이루어지도록 설치될 수 있다. 상기 발진자(220)는 상기 송신기하우징(210)의 길이방향의 축에 대하여 수직방향인 수평축에 대하여 소정의 송신각도(θT)로 기울어져 배치되며, 상기 발진자(220)의 송신각도(θT)를 조절함으로써, 피검사체 내부로 주사되는 초음파의 상기 피검사체 깊이 방향에 대한 초음파 감도를 조절할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 발진자(220)는 상기 수평축과 평행하게 배치되는 것도 가능하다.
상기 초음파 수신부(300)는 수신기하우징(310)과, 상기 수신기하우징(310) 내에 소정의 수신각도(θR)로 고정되며 피검사체에 의해 반사된 초음파를 수신하기 위한 수진자(320)와, 상기 수진자(320)에 전기 에너지를 전달하는 도선(330)과, 상기 수진자(320)의 전면에 배치되며 상기 수진자(320) 전면의 불감대를 줄여 피검사체의 표면 부분에 대한 검사가 가능하도록 기능하는 제2 지연재(340) 및 상기 수진자(320)의 후면에 배치되며 경방향 진동을 억제하도록 기능하는 제2 후면재(350)를 더 포함하여 이루어지도록 설치될 수 있다. 상기 수진자(320)는 상기 수신기하우 징(310)의 길이방향의 축에 대하여 수직방향인 수평축에 대하여 소정의 수신각도(θR)로 기울어져 배치되며, 한편, 도시하지는 않았으나, 상기 수진자(320)는 상기 수평축과 평행하게 배치되는 것도 가능하다.
여기서, 본 발명에서 제공되는 초음파 측정장치는 상기 초음파 송신부(200)와 상기 초음파 수신부(300)가 서로에 대해 독립적인 각각의 하우징(210, 310)으로 이루어지는 것을 특징으로 하며, 이를 통해, 본 발명에서는 상기 초음파 측정장치에서 초음파 송신부(200)와 초음파 수신부(300) 간의 이격 거리(d)가 달라지도록 배치시키는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명은 피검사체에 불규칙한 결함 및 마모가 발생되어 상기 피검사체에 의해 반사되는 반사 초음파의 반사각이 변하더라도, 상기 초음파 측정장치에서 초음파 송신부(200)와 초음파 수신부(300) 간의 이격 거리(d)를 조절함으로써, 상기 초음파 수신부(300)에서 변화된 반사각으로 반사된 반사 초음파를 제대로 수신할 수 있다.
한편, 전술한 본 발명의 일 실시예에서는 하나의 초음파 수신부(300)를 포함하여 이루어지는 초음파 측정장치에 대해 도시하고 설명하였으나, 본 발명의 다른 실시예로서, 적어도 하나 이상의 다수개로 구성된 초음파 수신부들을 포함하여 이루어지는 초음파 측정장치도 가능하다. 본 발명의 다른 실시예에서처럼, 비파괴용 초음파 측정장치가 다수개로 구성된 초음파 수신부들을 포함하여 이루어지면, 각 초음파 수신부들의 위치를 조절하는 것을 통해 피검사체에 의해 반사되는 초음파를 보다 효과적으로 수신할 수 있다.
도 3은 피검사체 상에 본 발명의 다른 실시예에 따른 비파괴 검사용 초음파 측정장치가 배치된 모습을 보여주는 모식도이다.
도 3에 도시된 바와 같이, 피검사체(A), 예컨대, 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체(A) 상에 배치된 초음파 송신부(200)와 2 내지 5개의 초음파 수신부들, 예컨대, 3개의 초음파 수신부들(300, 400, 500) 및 상기 피검사체(A)의 외형과 동일 또는 유사한 내표면을 갖는 치구(B)를 포함하여 이루어진 초음파 측정장치가 배치된다. 상기 초음파 송신부(200)와 초음파 수신부들(300, 400, 500)은 상기 치구(B)와 상기 피검사체(A) 사이에 배치된다.
상기 초음파 송신부(200)는, 송신기하우징(210) 내에서 소정의 송신각도(θT)로 취부되어 고정되며 상기 피검사체(A)에 주사되는 초음파를 발생시키기 위한 발진자(220)를 포함한다. 상기 발진자(220)는 상기 송신기하우징(210)의 길이방향의 축에 대하여 수직방향인 수평축에 대하여 소정의 송신각도(θT)로 기울어져 고정되며, 상기 발진자(220)의 송신각도(θT)를 조절함으로써, 피검사체(A) 내부로 주사되는 초음파의 상기 피검사체(A) 깊이 방향에 대한 초음파 감도를 조절할 수 있다. 또한, 도시하지는 않았으나, 상기 발진자(220)는 상기 수평축과 평행하게 배치되는 것도 가능하다.
상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)은, 각각의 수신기하우징(310, 410, 510)들 내에서 소정의 수신각도들(θR1, θR2, θR3)로 각각 취부되어 고정되며 상기 피검사체(A)에 의해 반사된 초음파를 수신하기 위한 각각의 수진자들(320, 420, 520)을 포함한다. 상기 수진자들(320, 420, 520)은 각각의 수신기하우징(310, 410, 510)들 내에서 상기 수신기하우징(310)의 길이방향의 축에 대하여 수직방향인 수평축에 대하여 소정의 수신각도(θR1, θR2, θR3)들로 기울어져 고정되며, 한편, 도시하지는 않았으나, 상기 수진자들(320, 420, 520) 중 적어도 하나가 상기 수평축과 평행하게 배치되는 것도 가능하다. 여기서, 상기 각 초음파 수신부들(300, 400, 500)의 수진자들(320, 420, 520)은 상기 각 수신기하우징들(310, 410, 510) 내에서 각각 서로 다른 각도(θR1≠θR2≠θR3)로 기울어져 고정되어 있다.
이상에서와 같이, 본 발명의 다른 실시예에서 제공되는 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 상기 초음파 송신부(200)와 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)이 서로에 대해 독립적인 하우징으로 이루어지므로, 상기 초음파 송신부(200)와 각 초음파 수신부들(300, 400, 500) 간의 이격 거리(d1, d2, d3)를 조절하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 상기 초음파 측정장치에서 초음파 송신부(200)와 초음파 수신부들(300, 400, 500) 간의 이격 거리(d1, d2, d3)를 조절함으로써, 피검사체(A)에 불규칙한 마모 및 결함이 발생되어 상기 피검사체(A)에 의해 반사되는 초음파의 반사각이 변하더라도, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500) 중 적어도 어느 하나가 변화된 반사각으로 반사된 초음파를 수신하는 것이 가능하다.
특히, 본 발명의 다른 실시예에서 제공되는 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500) 내의 상기 수진자들(320, 420, 520)이 상기 각 수신기하우징들(310, 410, 510) 내에서 서로 다른 각도(θR1≠θR2≠θR3)로 기울어져 고정되어 있다. 따라서, 본 발명은 피검사체(A)에 의해 반사된 초음파를 수신할 수 있도록, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500) 내의 상기 수진자들(320, 420, 520)이 배치되는 각도(θR1, θR2, θR3)를 각각 달리하는 것이 가능하며, 그래서, 본 발명은 피검사체(A)에 불규칙한 마모 및 결함이 발생되어 상기 피검사체(A)에 의해 반사되는 초음파의 반사각이 변하더라도, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500) 중 적어도 어느 하나가 변화된 반사각으로 반사된 초음파를 수신하는 것이 가능하다.
한편, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500) 중 적어도 두 개가 상기 초음파 송신부(200)로부터 각각 서로 다른 거리(d1≠d2≠d3)만큼 이격 배치되어 분리되고, 상기 각 초음파 수신부들(300, 400, 500) 내의 상기 수진자들(320, 420, 520)은 서로 같은 각도(θR1=θR2=θR3)로 기울어져 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 각 초음파 수신부들(300, 400, 500) 내의 상기 수진자들(320, 420, 520)이 서로 같은 각도(θR1=θR2=θR3)로 기울어져 배치되어 있더라도, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)이 초음파 송신부(200)로부터 이격되는 거리(d1, d2, d3)를 달리하는 것이 가능하므로, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500) 중 적어도 어느 하나가 변화된 반사각으로 반사된 초음파를 수신할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)은 상기 초음파 송신부(200)로부터 여러 가지 방향으로 서로 같은 거리(d1=d2=d3) 만큼 이격 배치되고, 상기 각 초음파 수신부들(300, 400, 500) 내의 상기 수진자들(320, 420, 520)은 각각 서로 다른 각도(θR1≠θR2≠θR3)로 기울어져 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)이 상기 초음파 송신부(200)로부터 서로 같은 거리(d1=d2=d3) 만큼 이격 배치되더라도, 상기 각 초음파 수신부들(300, 400, 500) 내에서 상기 수진자들(320, 420, 520)의 수신각도(θR1≠θR2≠θR3)를 달리하는 것이 가능하므로, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500) 중 적어도 어느 하나가 변화된 반사각으로 반사된 초음파를 수신할 수 있다.
또한, 도시하지는 않았으나, 본 발명의 또 다른 실시예로서, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)은 상기 초음파 송신부(200)로부터 여러 가지 방향으로 서로 같은 거리(d1=d2=d3) 만큼 이격 배치되고, 상기 각 초음파 수신부들(300, 400, 500) 내의 상기 수진자들(320, 420, 520)은 서로 같은 수신각도(θR1=θR2=θR3)로 기울어져 배치되는 것도 가능하다. 이 경우, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)이 상기 초음파 송신부(200)로부터 서로 같은 거리(d1=d2=d3) 만큼 이격 배치되고 상기 각 초음파 수신부들(300, 400, 500)의 상기 수진자들(320, 420, 520)이 서로 같은 각도(θR1=θR2=θR3)로 기울어져 배치되더라도, 본 발명의 또 다른 실시예에서는, 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)들이 배치되는 위치 및 개수를 조절함으로써, 초음파 수신부들(300, 400, 500) 중 적어도 어느 하나가 변화된 반사각으로 반사된 초음파를 수신할 수 있다.
전술한 바와 같이, 본 발명에서 제공되는 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 초음파 송신부(200)와 초음파 수신부(300)가 서로에 대해 독립적인 하우징으로 이루어짐으로써, 상기 초음파 송신부(200)와 초음파 수신부(300) 간의 이격 거리(d)를 달리하는 것이 가능하다. 따라서, 본 발명은, 피검사체(A)에 불규칙한 마모 및 결함이 발생되어 상기 피검사체(A)에 의해 반사되는 초음파의 반사각이 변하더라도, 상기 초음파 수신부(300)가 변화된 반사각으로 반사된 초음파를 수신할 수 있다.
또한, 본 발명에서 제공되는 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 다수개의 초음파 수신부들(300, 400, 500)을 포함하여 이루어짐으로써, 상기 다수개의 초음파 수신부들(300, 400, 500) 중 적어도 하나가 변화된 반사각으로 반사된 초음파를 수신할 수 있다.
게다가, 본 발명에서 제공되는 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 상기 다수개의 초음파 수신부들(300, 400, 500)이 각각 서로 다른 수신각도(θR1≠θR2≠θR3)로 기울어져 배치된 수진자(320, 420, 520)들을 구비함으로써, 상기 다수개의 초음파 수신부들(300, 400, 500) 중 적어도 하나가 변화된 반사각으로 반사된 초음파를 보다 효과적으로 수신할 수 있다.
특히, 본 발명에서 제공되는 비파괴 검사용 초음파 측정장치는, 원통형 기어 등과 같은 특정의 외형을 갖는 피검사체(A)에 적용되는 경우에도, 상기 초음파 송신부(200)와 초음파 수신부들(300, 400, 500) 간의 각 이격 거리(d1, d2, d3)를 달 리하고 상기 초음파 수신부들(300, 400, 500)의 각 수진자(320, 420, 520)들의 수신각도(θR1, θR2, θR3)를 달리함으로써, 변화된 반사각으로 반사된 초음파가 초음파 수신부들(300, 400, 500)에서 제대로 수신되지 못하는 문제점을 효과적으로 해결할 수 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 종래 기술에 따른 초음파 측정장치의 구조를 보여주는 단면도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 비파괴 검사용 초음파 측정장치를 설명하기 위한 단면도.
도 3은 피검사체 상에 본 발명의 다른 실시예에 따른 비파괴 검사용 초음파 측정장치가 배치된 모습을 보여주는 모식도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *
200 : 초음파 송신부 210 : 송신기하우징
220 : 발진자 230 : 제1 도선
240 : 제1 지연재 250 : 제2 후면재
300, 400, 500 : 초음파 수신부 310, 410, 510 : 수신기하우징
320, 420, 520 : 발진자 330 : 제2 도선
340 : 제2 지연재 350 : 제2 후면재

Claims (6)

  1. 송신기하우징 내에 소정의 송신각도로 취부되어 피검사체에 주사되는 초음파를 발생시키기 위한 발진자를 포함하는 초음파 송신부;
    수신기하우징 내에 소정의 수신각도로 취부되어 피검사체에 의해 반사된 초음파를 수신하기 위한 수진자를 포함하는 초음파 수신부; 및
    상기 피검사체의 외형과 동일 또는 유사한 내표면을 갖는 치구;
    를 포함하여 이루어지며,
    여기에서 상기 치구와 상기 피검사체 사이에 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부를 위치시키되, 상기 초음파 송신부와 초음파 수신부의 거리를 달리하면서 위치시킬 수 있도록 상기 초음파 송신부와 상기 초음파 수신부가 서로에 대해 각각 독립적인 하우징으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사용 초음파 측정장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 송신부는,
    송신기하우징;
    상기 송신기하우징 내에 소정의 송신각도로 고정되는 발진자;
    상기 발진자의 전면에 배치되는 제1 지연재; 및
    상기 발진자의 후면에 배치되는 제1 후면재;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사용 초음파 측정장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 수신부는,
    수신기하우징;
    상기 수신기하우징 내에 소정의 수신각도로 고정되는 수진자;
    상기 수진자의 전면에 배치되는 제2 지연재; 및
    상기 수진자의 후면에 배치되는 제2 후면재;
    를 더 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사용 초음파 측정장치.
  4. 제 1 항에 있어서,
    상기 초음파 측정장치가 1 내지 5개의 초음파 수신부들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비파괴 검사용 초음파 측정장치.
  5. 제 4 항에 있어서,
    상기 초음파 측정장치가 3개의 초음파 수신부들을 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 비파괴 검사용 초음파 측정장치.
  6. 제 4 항에 있어서,
    상기 1 내지 5개의 초음파 수신부들이 각각 서로 다른 수신각도를 갖도록 하여 수진자들이 상기 수신기하우징 내에 설치되는 것을 특징으로 하는 비파괴 검사용 초음파 측정장치.
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