KR20210051483A

KR20210051483A - Inspection apparatus for pipe inner lining

Info

Publication number: KR20210051483A
Application number: KR1020190136820A
Authority: KR
Inventors: 한순우; 강토; 문성인; 김경모
Original assignee: 한국원자력연구원
Priority date: 2019-10-30
Filing date: 2019-10-30
Publication date: 2021-05-10
Also published as: KR102341795B1; KR102341795B9

Abstract

An apparatus for inspecting the inner lining of a pipe is disclosed. According to an embodiment of the present invention, an apparatus for inspecting damage to a lining installed on the inner circumferential surface of the pipe comprises: a transceiver unit provided to transmit and receive a predetermined signal from an outer circumferential surface of the pipe in a thickness direction of the pipe; a transfer unit in which at least a portion of the transceiver unit is installed and provided to move at least a portion of the transceiver unit on an outer circumferential surface of the pipe; and a control unit that receives a signal from the transceiver unit to diagnose the damage to the lining, and receives location information from the transfer unit to determine the location of the damaged lining.

Description

Pipe inner lining inspection device {INSPECTION APPARATUS FOR PIPE INNER LINING}

본 발명은 파이프의 내부 라이닝 검사장치에 관한 것이다.The present invention relates to an apparatus for inspecting an inner lining of a pipe.

일반적으로, 원자력 발전소에서는 2차 기기의 냉각수 온도를 낮추거나 저압 터빈 증기를 응축시키기 위해 해수를 사용하고 있다. In general, nuclear power plants use seawater to lower the cooling water temperature of secondary equipment or to condense low-pressure turbine steam.

해수가 통과하는 배관의 내부에는 염분으로 인한 부식을 방지하기 위해 폴리에스테르 등의 비금속 재질의 라이닝 층이 형성되어 있으며, 이 라이닝 층이 손상될 경우에는 배관 내벽으로 해수가 침투하여 배관이 부식되고 심할 경우 파손될 수 있다.A non-metallic lining layer such as polyester is formed inside the piping through which seawater passes to prevent corrosion due to salt. If this lining layer is damaged, seawater penetrates the inner wall of the piping and the piping is severely corroded. If so, it can be damaged.

해수 배관 중에서 구경이 큰 배관은 계획 예방 정비 기간 중 파이프 내면에서 고전압 검사, 육안 검사 등을 적용하여 내부 라이닝의 손상을 검사하고 있으나, 소구경 배관에는 이러한 방법을 사용하기가 불가능할 수 있다. Among seawater pipes, pipes with a large diameter are inspected for damage to the inner lining by applying high voltage inspection and visual inspection on the inside of the pipe during the planned preventive maintenance period, but this method may not be possible for small-diameter pipes.

파이프의 두께를 측정하여 감육(Wall-thinning) 여부를 판단하는 초음파 검사 또한 내부 라이닝의 손상 검사에 적용하기에는 부적합하다. The ultrasonic test, which measures the thickness of the pipe to determine whether it is wall-thinning, is also unsuitable to be applied to the damage test of the inner lining.

이와 같이, 소구경 해수 배관의 경우 설비 운전 중에 내부 라이닝의 건전성을 검사하거나 상시적으로 모니터링할 수 있는 방법이나 장치는 없는 상황이므로, 이에 대한 대책이 필요하다.As described above, in the case of small-diameter seawater piping, there is no method or device for inspecting the integrity of the inner lining or constantly monitoring the integrity of the inner lining during the operation of the facility, so a countermeasure is required.

한국등록특허 제10-1386593호(2014. 04. 11. 등록)Korean Patent Registration No. 10-1386593 (registered on April 11, 2014)

본 발명의 실시예는, 직경이 작은 해수 배관의 외부에서 내부 라이닝의 탈락이나 파손 등을 검사 또는 모니터링할 수 있는 파이프의 내부 라이닝 검사 장치를 제공하고자 한다. An embodiment of the present invention is to provide a pipe inner lining inspection apparatus capable of inspecting or monitoring the dropout or damage of the inner lining from the outside of a seawater pipe having a small diameter.

본 발명의 일 실시예에 따르면, 파이프의 내주면에 설치된 라이닝의 손상을 검사하기 위한 파이프의 내부 라이닝 검사 장치로서, 상기 파이프의 외주면에서 상기 파이프의 두께 방향으로 소정 신호를 발신 및 수신하기 위해 제공되는 송수신 유닛; 상기 송수신 유닛의 적어도 일부를 지지하며, 상기 송수신 유닛의 적어도 일부를 상기 파이프의 외주면 상에서 이동시키기 위해 제공되는 이송 유닛; 및 상기 송수신 유닛으로부터 신호를 받아 상기 라이닝의 손상을 진단하고, 상기 이송 유닛으로부터 위치 정보를 받아 손상된 상기 라이닝의 위치를 판단하는 제어 유닛;을 포함하는, 파이프의 내부 라이닝 검사 장치가 제공될 수 있다.According to an embodiment of the present invention, an apparatus for inspecting an inner lining of a pipe for inspecting damage to a lining installed on an inner circumferential surface of the pipe, which is provided to transmit and receive a predetermined signal in the thickness direction of the pipe from the outer circumferential surface of the pipe. A transmission/reception unit; A transfer unit supporting at least a portion of the transmission/reception unit and provided to move at least a portion of the transmission/reception unit on an outer circumferential surface of the pipe; And a control unit configured to diagnose damage to the lining by receiving a signal from the transmission/reception unit and to determine the position of the damaged lining by receiving position information from the transfer unit. .

본 발명에 따른 실시예에 의하면, 직경이 작은 해수 배관의 외부에서 비파괴 방식으로 내부 라이닝의 탈락이나 파손 등을 검사 또는 모니터링할 수 있기 때문에 해당 설비의 안정성을 향상시킬 수 있다. According to the embodiment of the present invention, since it is possible to inspect or monitor the dropout or damage of the inner lining in a non-destructive manner from the outside of a seawater pipe having a small diameter, it is possible to improve the stability of the corresponding facility.

또한, 설비 운영 중에서 검사를 수행할 수 있으므로 배관 검사를 위한 별도의 해체 공정 및 설비 운영 중지가 필요하지 않아 설비 운영의 경제성을 제고할 수 있다. In addition, since the inspection can be performed during the operation of the facility, a separate dismantling process for piping inspection and the stopping of the facility operation are not required, thereby improving the economics of facility operation.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 내부 라이닝 검사장치의 제어 관계를 나타낸 블록도이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 내부 라이닝 검사장치의 송수신 유닛의 구성을 보인 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 내부 라이닝 검사장치의 이송 유닛을 도시한 사시도이다.
도 4는 도 3의 측면도이다.
도 5는 초음파 공진신호를 이용해 파이프 내부의 라이닝 손상을 검사하는 원리를 설명하기 위한 참고도이다.
도 6은 초음파 공진신호를 이용해 정상 라이닝을 검사하는 상황을 나타낸 참고도이다.
도 7은 초음파 공진신호를 이용해 손상된 라이닝을 검사하는 상황을 나타낸 참고도이다.
도 8은 파이프의 내부 라이닝 상태의 변화에 따른 공진 주파수의 변화를 나타낸 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 내부 라이닝 검사 장치의 이송 유닛이 파이프의 원주 방향으로 이동되는 상태를 나타낸 작용 상태도이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 내부 라이닝 검사 장치의 이송 유닛이 파이프의 길이 방향으로 이동되는 상태를 나타낸 작용 상태도이다.1 is a block diagram showing a control relationship of an apparatus for inspecting an inner lining of a pipe according to an embodiment of the present invention.
2 is a block diagram showing a configuration of a transmission/reception unit of an apparatus for inspecting an inner lining of a pipe according to an embodiment of the present invention.
3 is a perspective view showing a transfer unit of an apparatus for inspecting an inner lining of a pipe according to an embodiment of the present invention.
4 is a side view of FIG. 3.
5 is a reference diagram for explaining a principle of inspecting a lining damage inside a pipe using an ultrasonic resonance signal.
6 is a reference diagram showing a situation in which a normal lining is inspected using an ultrasonic resonance signal.
7 is a reference diagram showing a situation in which a damaged lining is inspected using an ultrasonic resonance signal.
8 is a graph showing a change in a resonant frequency according to a change in a state of an inner lining of a pipe.
9 is an operational state diagram showing a state in which the transfer unit of the pipe inner lining inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is moved in the circumferential direction of the pipe.
10 is an operational state diagram showing a state in which the transfer unit of the pipe inner lining inspection apparatus according to an embodiment of the present invention is moved in the longitudinal direction of the pipe.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 따른 구성 및 작용에 대해 상세하게 설명한다. 이하의 설명은 특허 청구 가능한 본 발명의 여러 측면(aspects) 중 하나이며, 하기의 설명은 본 발명에 대한 상세한 기술의 일부를 이룰 수 있다.Hereinafter, a configuration and operation according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. The following description is one of the many aspects of the invention that are claimable, and the following description may form part of the detailed description of the invention.

다만, 본 발명을 설명함에 있어 공지된 구성 또는 기능에 관한 구체적인 설명은 본 발명을 명료하게 하기 위해 생략할 수 있다.However, in describing the present invention, detailed descriptions of known configurations or functions may be omitted to clarify the present invention.

본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 포함할 수 있는바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.Since the present invention can make various changes and include various embodiments, specific embodiments will be illustrated in the drawings and described in the detailed description. However, this is not intended to limit the present invention to a specific embodiment, it should be understood to include all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and scope of the present invention.

제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 해당 구성요소들은 이와 같은 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 이 용어들은 하나의 구성요소들을 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.Terms including ordinal numbers such as first and second may be used to describe various elements, but the corresponding elements are not limited by these terms. These terms are only used for the purpose of distinguishing one component from another.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 '연결되어' 있다거나 '접속되어' 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. When an element is referred to as being'connected' or'connected' to another element, it is understood that it may be directly connected or connected to the other element, but other elements may exist in the middle. It should be.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. The terms used in the present application are only used to describe specific embodiments, and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly indicates otherwise.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명한다.Hereinafter, an embodiment of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 파이프의 내부 라이닝 검사 장치는 소구경의 해수 파이프(1)의 내주면에 설치된 라이닝(2)의 손상을 검사하기 위한 장치로서, 송수신 유닛(100), 이송 유닛(200) 및 제어 유닛(300)을 포함할 수 있다.Referring to FIG. 1, an apparatus for inspecting an inner lining of a pipe according to an embodiment of the present invention is an apparatus for inspecting damage to a lining 2 installed on an inner circumferential surface of a small-diameter seawater pipe 1, and a transmission/reception unit 100 ), may include a transfer unit 200 and a control unit 300.

송수신 유닛(100)은 파이프(1)의 외주면에서 파이프(1)의 두께 방향(반경 방향)으로 소정 신호를 발신 및 수신하기 위해 제공될 수 있다. 이때, 상기 소정 신호로 초음파 공진 신호가 사용될 수 있다. The transmission/reception unit 100 may be provided to transmit and receive a predetermined signal in the thickness direction (radial direction) of the pipe 1 on the outer circumferential surface of the pipe 1. In this case, an ultrasonic resonance signal may be used as the predetermined signal.

송수신 유닛(100)은 고주파수의 초음파 공진 신호를 파이프(1)의 두께 방향으로 발신하게 되는데, 이 초음파 공진 신호의 크기 및 주파수는 라이닝(2)을 포함한 파이프(1)의 두께 방향의 강성과 감쇠비에 따라 변하기 때문에 내부 라이닝(2)이 손상된 경우 초음파 공진 신호를 이용하여 라이닝(2)의 손상 여부를 검사하거나 모니터링할 수 있다.The transmission/reception unit 100 transmits a high-frequency ultrasonic resonance signal in the thickness direction of the pipe 1, and the magnitude and frequency of the ultrasonic resonance signal is the stiffness and attenuation ratio in the thickness direction of the pipe 1 including the lining 2 When the inner lining 2 is damaged, it is possible to inspect or monitor whether the lining 2 is damaged using an ultrasonic resonance signal.

도 2를 참조하면, 송수신 유닛(100)은 트랜스듀서(110)와 펄서(120) 및 리시버(130)를 포함할 수 있다.Referring to FIG. 2, the transmission/reception unit 100 may include a transducer 110, a pulser 120, and a receiver 130.

트랜스듀서(110)는 파이프의 두께에 해당하는 초음파 공진 신호를 발신 및 수신하기 위한 구성으로서, 파이프(1)의 외주면 상에 배치되어 초음파 공진 신호를 파이프(1)의 두께 방향으로 발신할 수 있다. The transducer 110 is a configuration for transmitting and receiving an ultrasonic resonance signal corresponding to the thickness of the pipe, and is disposed on the outer circumferential surface of the pipe 1 to transmit the ultrasonic resonance signal in the thickness direction of the pipe 1. .

펄서(120)는, 트랜스듀서(110)에서 초음파 공진신호가 생성되도록 트랜스듀서(110)에 소정 파형의 전류를 보내기 위해 제공될 수 있다.The pulser 120 may be provided to send a current of a predetermined waveform to the transducer 110 so that an ultrasonic resonance signal is generated by the transducer 110.

또한, 리시버(130)는 트랜스듀서(110)에 수신 또는 측정된 신호를 전달받아 신호 분석에 용이하도록 증폭하기 위해 제공될 수 있다.In addition, the receiver 130 may be provided to receive a signal received or measured by the transducer 110 and amplify it to facilitate signal analysis.

도 3을 참조하면, 이송 유닛(200)은 송수신 유닛(100)의 적어도 일부가 설치되며, 이러한 송수신 유닛(100)의 적어도 일부를 파이프(1)의 외주면 상에서 파이프(1)의 원주 방향 및 길이 방향 중 적어도 어느 한 방향으로 이동시키기 위해 제공될 수 있다.Referring to Figure 3, the transfer unit 200 is at least a part of the transmission and reception unit 100 is installed, at least a portion of the transmission and reception unit 100 on the outer circumferential surface of the pipe (1) circumferential direction and length It may be provided to move in at least one of the directions.

이때, 이송 유닛(200)에는 송수신 유닛(100)의 구성 중 트랜스듀서(110)가 설치될 수도 있고, 트랜스듀서(110), 펄서(120) 및 리시버(130)가 모두 설치될 수도 있는바, 이는 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다.At this time, in the transfer unit 200, a transducer 110 may be installed among the configurations of the transmission/reception unit 100, and all of the transducer 110, the pulser 120, and the receiver 130 may be installed. This can be appropriately selected according to your needs.

이송 유닛(200)은 구체적으로 설명하면, 바디부(210), 제1 주행부(220), 제2 주행부(230) 및 위치 감지부(240)를 포함할 수 있다.Specifically, the transfer unit 200 may include a body part 210, a first driving part 220, a second driving part 230, and a position detecting part 240.

바디부(210)는 송수신 유닛(100)의 적어도 일부(예컨대, 트랜스듀서(110))를 파이프(1)의 외주면 상에 위치시키고 파이프(1)의 외주면 상에서 소정 방향으로 이동 가능하도록 제공될 수 있다. 이때, 바디부(210)에는 송수신 유닛(100)의 전 구성이 모두 설치되는 것도 가능하다.The body part 210 may be provided to position at least a part of the transmission/reception unit 100 (eg, the transducer 110) on the outer circumferential surface of the pipe 1 and movable in a predetermined direction on the outer circumferential surface of the pipe 1. have. In this case, it is also possible to install all the components of the transmission/reception unit 100 in the body part 210.

바디부(210)에 설치된 송수신 유닛(100)의 일부 및 전부는 파이프(1)의 외주면에서 파이프(1)의 두께 방향으로 초음파 공진신호를 발신하여 파이프(1)의 내부에 설치된 라이닝(2)의 손상을 검사할 수 있다.A part and all of the transmission/reception unit 100 installed in the body 210 transmits an ultrasonic resonance signal from the outer circumferential surface of the pipe 1 in the thickness direction of the pipe 1, and the lining 2 installed inside the pipe 1 Can be inspected for damage.

바디부(210)는 후술할 제1 주행부(220) 및 제2 주행부(230)에 의하여 파이프(1)의 외주면 상에서 소정 방향으로 이동할 수 있다. 또한, 바디부(210)가 파이프(1)의 외주면 상에서 이동함에 따라 송수신 유닛(100)이 파이프(1)의 내부에 설치된 라이닝(2)의 전 구간을 검사하여 라이닝(2)이 손상된 부분을 찾아낼 수 있다.The body part 210 may move in a predetermined direction on the outer circumferential surface of the pipe 1 by the first driving part 220 and the second driving part 230 to be described later. In addition, as the body part 210 moves on the outer circumferential surface of the pipe 1, the transmission/reception unit 100 inspects the entire section of the lining 2 installed inside the pipe 1 to detect the damaged part of the lining 2 Can be found.

제1 주행부(220)는 바디부(210)가 파이프(1)의 외주면 상에서 파이프(1)의 원주 방향을 따라 이동되도록 제공될 수 있다. The first driving part 220 may be provided so that the body part 210 is moved along the circumferential direction of the pipe 1 on the outer circumferential surface of the pipe 1.

구체적으로, 제1 주행부(220)는 제1 주행휠(221) 및 제1 프레임(222)을 포함할 수 있다.Specifically, the first driving unit 220 may include a first driving wheel 221 and a first frame 222.

제1 주행휠(221)은 자력으로 파이프(1)의 외주면에 부착될 수 있도록 자석을 포함할 수 있다. 자석은 제1 주행휠(221)의 바퀴 표면에만 형성될 수도 있고, 제1 주행휠(221) 전체가 자석으로 구성될 수도 있다. The first driving wheel 221 may include a magnet to be attached to the outer circumferential surface of the pipe 1 by magnetic force. The magnet may be formed only on the wheel surface of the first driving wheel 221, or the entire first driving wheel 221 may be formed of a magnet.

제1 프레임(222)은 제1 주행휠(221)과 바디부(210)를 서로 연결하여 바디부(210)를 지지할 수 있다. 제1 프레임(222)은 제1 주행휠(221)이 필요에 따라 파이프(1)의 외주면에 접촉되거나 접촉 해제되도록 바디부(210)에 대하여 회동 가능하게 설치될 수 있다. The first frame 222 may support the body part 210 by connecting the first driving wheel 221 and the body part 210 to each other. The first frame 222 may be rotatably installed with respect to the body 210 so that the first driving wheel 221 contacts or releases contact with the outer circumferential surface of the pipe 1 as necessary.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 바디부(210)가 파이프(1)의 원주 방향을 따라 이동될 때에는 제1 주행휠(221)이 파이프(1)의 외주면에 접촉되도록 제1 프레임(222)이 파이프(1) 쪽으로 회동되고, 도 10에 도시된 바와 같이 바디부(210)가 파이프(1)의 길이 방향을 따라 이동될 때에는 제1 주행휠(221)이 파이프(1)의 외주면에 접촉되지 않도록 제1 프레임(222)이 파이프(1)에서 멀어지는 방향으로 회동될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 9, when the body part 210 is moved along the circumferential direction of the pipe 1, the first driving wheel 221 is in contact with the outer circumferential surface of the pipe 1 so that the first frame 222 When the body part 210 is rotated toward the pipe 1 and moves along the length direction of the pipe 1 as shown in FIG. 10, the first driving wheel 221 contacts the outer circumferential surface of the pipe 1 The first frame 222 may be rotated in a direction away from the pipe 1 so that it is not.

또한, 제2 주행부(230)는 바디부(210)가 파이프(1)의 외주면 상에서 파이프(1)의 길이 방향으로 이동되도록 제공될 수 있다.In addition, the second driving part 230 may be provided so that the body part 210 is moved in the longitudinal direction of the pipe 1 on the outer circumferential surface of the pipe 1.

구체적으로, 제2 주행부(230)는 제2 주행휠(231) 및 제2 프레임(232)을 포함할 수 있다.Specifically, the second driving unit 230 may include a second driving wheel 231 and a second frame 232.

제2 주행휠(231)은 제1 주행휠(221)과 마찬가지로 자력으로 파이프(1)의 외주면에 부착될 수 있도록 자석을 포함할 수 있다. 자석은 제2 주행휠(231)의 바퀴 표면에만 형성될 수도 있고, 제2 주행휠(231) 전체가 자석으로 구성될 수도 있다. 또한, 바디부(210)가 파이프(1)의 길이 방향으로 안정적으로 이동할 수 있도록 제2 주행휠(231)은 그 폭이 충분히 넓게 제공될 수 있다.Like the first driving wheel 221, the second driving wheel 231 may include a magnet to be attached to the outer circumferential surface of the pipe 1 by magnetic force. The magnet may be formed only on the surface of the second driving wheel 231, or the entire second driving wheel 231 may be formed of a magnet. In addition, the second driving wheel 231 may be provided with a sufficiently wide width so that the body portion 210 can stably move in the longitudinal direction of the pipe 1.

제2 프레임(232)은 제2 주행휠(231)과 바디부(210)를 서로 연결하여 바디부(210)를 지지할 수 있다. 제2 프레임(232)은 제2 주행휠(231)이 필요에 따라 파이프(1)의 외주면에 접촉되거나 접촉 해제되도록 바디부(210)에 대하여 회동 가능하게 설치될 수 있다. The second frame 232 may support the body part 210 by connecting the second driving wheel 231 and the body part 210 to each other. The second frame 232 may be rotatably installed with respect to the body 210 so that the second driving wheel 231 contacts the outer circumferential surface of the pipe 1 or releases contact as necessary.

따라서, 도 9에 도시된 바와 같이 바디부(210)가 파이프(1)의 원주 방향을 따라 이동될 때에는 제2 주행휠(231)이 파이프(1)의 외주면에 접촉되지 않도록 제2 프레임(232)이 파이프(1)에서 멀어지는 방향으로 회동되고, 도 10에 도시된 바와 같이 바디부(210)가 파이프(1)의 길이 방향을 따라 이동될 때에는 제2 주행휠(231)이 파이프(1)의 외주면에 접촉되도록 제2 프레임(232)이 파이프(1)를 향하는 방향으로 회동될 수 있다.Accordingly, as shown in FIG. 9, when the body part 210 is moved along the circumferential direction of the pipe 1, the second driving wheel 231 is prevented from contacting the outer circumferential surface of the pipe 1. ) Is rotated in a direction away from the pipe 1, and when the body part 210 is moved along the length direction of the pipe 1 as shown in FIG. 10, the second driving wheel 231 is The second frame 232 may be rotated in a direction toward the pipe 1 so as to contact the outer circumferential surface of.

여기서, 제1 주행휠(221) 및 제2 주행휠(231)이 파이프(1)의 외주면에 접촉 또는 접촉 해제되는 것은 모터와 같은 구동 수단에 의해 자동으로 제어될 수도 있고, 사용자가 수동으로 조작할 수도 있는바, 이는 실시자의 필요에 따라 적절하게 선택할 수 있다. Here, the contact or release of the first driving wheel 221 and the second driving wheel 231 on the outer circumferential surface of the pipe 1 may be automatically controlled by a driving means such as a motor, or manually operated by the user. It can also be done, which can be appropriately selected according to the needs of the practitioner.

또한, 바디부(210)가 파이프(1)의 원주 방향 또는 길이 방향으로 이동되도록 하는 구성 또한 제1 주행휠(221) 또는 제2 주행휠(231)이 구동 수단에 의해 자동으로 회전될 수도 있고, 사용자가 바디부(210)를 수동으로 조작하여 바디부(210)를 원하는 위치를 이동시킬 수도 있다.In addition, a configuration in which the body part 210 is moved in the circumferential direction or the length direction of the pipe 1 may also be automatically rotated by the first driving wheel 221 or the second driving wheel 231 by a driving means. , The user may manually manipulate the body part 210 to move the body part 210 to a desired position.

또한, 위치 감지부(240)는 바디부(210) 또는 트랜스듀서(110)의 위치 정보를 파악함으로써 궁극적으로는 라이닝(2)의 손상 부위를 찾기 위해 제공될 수 있다. In addition, the position detection unit 240 may be provided to ultimately find a damaged portion of the lining 2 by grasping the position information of the body unit 210 or the transducer 110.

위치 감지부(240)는 제1 주행부(220) 및 제2 주행부(230)에 각각 제공되어 바디부(210)가 파이프(1)의 원주 방향을 따라 이동될 때 또는 파이프(1)의 길이 방향을 따라 이동될 때, 트랜스듀서(110)가 설치된 바디부(210)의 위치 정보를 제어 유닛(300)에 전달할 수 있다. The position detection unit 240 is provided to the first driving unit 220 and the second driving unit 230, respectively, so that when the body unit 210 is moved along the circumferential direction of the pipe 1 or When moving along the longitudinal direction, position information of the body part 210 in which the transducer 110 is installed may be transmitted to the control unit 300.

도 4를 참조하면, 위치 감지부(240)는 제1 주행부(220)의 제1 주행휠(221) 및 제2 주행부(230)의 제2 주행휠(231)에 각각 설치되어 제1 주행휠(221) 및 제2 주행휠(231)의 회전수를 측정하여 제어 유닛(300)에 전달하는 엔코더로 구성될 수 있다. Referring to FIG. 4, the position detection unit 240 is installed on the first driving wheel 221 of the first driving unit 220 and the second driving wheel 231 of the second driving unit 230, respectively, It may be configured as an encoder that measures the number of revolutions of the driving wheel 221 and the second driving wheel 231 and transmits it to the control unit 300.

이에 따라, 제1 주행휠(221) 또는 제2 주행휠(231)이 회전할 때 해당 주행휠의 회전수를 엔코더가 감지하여 제어 유닛(300)에 보내면, 제어 유닛(300)은 그 회전수와 해당 주행휠의 반경으로부터 움직인 거리를 계산하여 바디부(210) 또는 트랜스듀서(110)의 위치를 파악할 수 있다. Accordingly, when the first driving wheel 221 or the second driving wheel 231 rotates, when the encoder detects the number of rotations of the corresponding driving wheel and sends it to the control unit 300, the control unit 300 The position of the body part 210 or the transducer 110 may be determined by calculating the distance moved from the radius of the driving wheel and the corresponding driving wheel.

또한, 제어 유닛(300)은 송수신 유닛(100)의 트랜스듀서(110)로부터 신호를 받아 라이닝(2)의 손상 여부를 진단하고, 이송 유닛(200)의 위치 감지부(240)로부터 위치 정보를 받아 손상된 라이닝(2)의 위치를 판단할 수 있다. 이에 따라, 제어 유닛(300)은 파이프(1) 내부에 설치된 라이닝(2)의 어느 부위에 손상이 발생했는지 진단하여 사용자에게 해당 부위의 손상을 알릴 수 있다.In addition, the control unit 300 receives a signal from the transducer 110 of the transmission/reception unit 100 to diagnose whether the lining 2 is damaged, and receive location information from the position detection unit 240 of the transfer unit 200. It is possible to determine the location of the damaged lining (2). Accordingly, the control unit 300 diagnoses which part of the lining 2 installed inside the pipe 1 has been damaged, and may notify the user of the damage to the corresponding part.

한편, 송수신 유닛(100)을 통해 초음파 공진 신호를 발생시키는 원리 및 이러한 초음파 공진 신호를 이용하여 라이닝(2)의 손상 여부를 진단하는 원리는 다음과 같다. Meanwhile, a principle of generating an ultrasonic resonance signal through the transmission/reception unit 100 and a principle of diagnosing whether the lining 2 is damaged by using the ultrasonic resonance signal are as follows.

도 5를 참조하면, 트랜스듀서(110)는 자석(111)과 코일(112)을 포함하는데, 파이프(1)와 같은 전도체의 표면에 코일(112)을 놓고 코일(112)에 일정 주파수의 교류 전기를 흘려주면 파이프(1)의 표면에는 교류 전기의 주파수와 동일한 주파수의 와전류가 발생하게 된다.Referring to FIG. 5, the transducer 110 includes a magnet 111 and a coil 112, in which a coil 112 is placed on the surface of a conductor such as a pipe 1, and an alternating current of a constant frequency is placed on the coil 112. When electricity is passed, eddy currents having the same frequency as the frequency of AC electricity are generated on the surface of the pipe 1.

또한 자석을 이용하여 와전류에 수직 방향으로 자기장을 걸어주면, 로렌츠 힘의 원리에 따라 파이프(1)의 내부에 자기장과 와전류 모두에 수직하는 방향으로 일정 주파수로 진동하는 힘(초음파)이 발생될 수 있다. In addition, if a magnetic field is applied in a direction perpendicular to the eddy current using a magnet, a force (ultrasound) that vibrates at a certain frequency in a direction perpendicular to both the magnetic field and the eddy current may be generated inside the pipe 1 according to the principle of Lorentz force. have.

이때, 발생되는 초음파의 파장을 λ, 파이프(1)의 정상 두께를 d라 하면 (식 1)과 같이 반파장의 정수배가 파이프(1)의 두께와 같을 때 두께 방향의 초음파 공진이 발생한다.At this time, if the wavelength of the generated ultrasonic wave is λ and the normal thickness of the pipe 1 is d, as shown in (Equation 1), when an integer multiple of the half-wavelength is the same as the thickness of the pipe 1, ultrasonic resonance in the thickness direction occurs.

(식 1) n(λ/2) = d(n = 1,2,3,...)(Equation 1) n(λ/2) = d(n = 1,2,3,...)

또한, 초음파의 주파수 f 와 파장 간의 관계는 (식 2)와 같으므로,In addition, since the relationship between the frequency f and the wavelength of the ultrasonic wave is the same as (Equation 2),

(식 2) f = c/ λ ( c : 초음파 속도)(Equation 2) f = c/ λ (c: ultrasonic velocity)

주파수 f를 (식 3)과 같이 선택하면 파이프(1)의 두께 방향으로 초음파 공진 신호를 발생시킬 수 있다. When the frequency f is selected as in (Equation 3), an ultrasonic resonance signal can be generated in the thickness direction of the pipe 1.

(식 3) f = nc/2d(n=1,2,3…)(Equation 3) f = nc/2d(n=1,2,3...)

이와 같이 발생한 초음파 공진 신호의 주파수 및 해당 주파수의 크기는 도 6 및 도 7에 도시된 바와 같이 내부 라이닝(2)의 상태에 따라 변화할 수 있으므로, 주파수와 신호 크기의 변화를 관찰하여 내부 라이닝(2)의 손상 여부를 검사하거나 모니터링할 수 있다.Since the frequency of the ultrasonic resonance signal generated as described above and the magnitude of the corresponding frequency can be changed according to the state of the inner lining 2 as shown in FIGS. 2) can be inspected or monitored for damage.

도 8을 참조하면, 손상된 라이닝(2)에서의 주파수 및 신호 크기(점선)는 정상 라이닝(2)의 주파수 및 신호 크기(실선)에 비하여 모두 상승하는 것으로 나타났다. Referring to FIG. 8, it was found that the frequency and signal size (dotted line) in the damaged lining 2 were all increased compared to the frequency and signal size (solid line) of the normal lining 2.

따라서, 최초 파이프(1) 설치시 내부 라이닝(2)이 정상 상태일 때의 초음파 공진 신호를 측정하여 그 값을 기준값으로 설정한 후, 일정 주기 또는 수시로 파이프(1)의 두께 방향의 초음파 공진 신호를 측정하여 기준값과 비교하면 내부 라이닝(2)의 손상 여부를 비파괴적으로 검사할 수 있다. Therefore, when the first pipe 1 is installed, the ultrasonic resonance signal when the inner lining 2 is in a normal state is measured and the value is set as a reference value, and then the ultrasonic resonance signal in the thickness direction of the pipe 1 at a certain period or from time to time. By measuring and comparing it with the reference value, it is possible to nondestructively inspect whether the inner lining (2) is damaged.

이와 같이, 제어 유닛(300)은 송수신 유닛(100)으로부터 초음파 공진 신호를 제공받아 초음파 공진 신호의 크기 및 주파수의 변화를 통해 라이닝(2)의 손상을 진단할 수 있다.In this way, the control unit 300 may receive an ultrasonic resonance signal from the transmission/reception unit 100 and diagnose damage to the lining 2 through a change in the magnitude and frequency of the ultrasonic resonance signal.

또한, 제어 유닛(300)은 이송 유닛(200)의 위치 감지부(240)으로부터 제1 주행휠(221) 및 제2 주행휠(231)의 회전수 정보를 제공받고, 제1 주행휠(221) 및 제2 주행휠(231)의 반경으로부터 바디부(210)가 움직인 거리를 계산하여 상기 바디부(210) 또는 트랜스듀서(110)의 위치를 판단할 수 있다.In addition, the control unit 300 receives information on the number of revolutions of the first driving wheel 221 and the second driving wheel 231 from the position detection unit 240 of the transfer unit 200, and the first driving wheel 221 ) And the radius of the second driving wheel 231 to determine the position of the body part 210 or the transducer 110 by calculating a distance that the body part 210 has moved.

이하, 도 9 및 도 10을 참조하여 본 발명의 작용에 대하여 간단하게 설명한다.Hereinafter, the operation of the present invention will be briefly described with reference to FIGS. 9 and 10.

트랜스듀서(110)가 설치된 이송 유닛(200)은 도 9에 도시된 바와 같이 파이프(1)의 원주 방향을 따라 이동하면서 파이프(1)의 외주면 상의 여러 지점에서 공진 신호를 발생시켜 라이닝(2)의 손상을 검사할 수 있다.The transfer unit 200 in which the transducer 110 is installed generates resonance signals at various points on the outer circumferential surface of the pipe 1 while moving along the circumferential direction of the pipe 1 as shown in FIG. Can be inspected for damage.

이때 바디부(210)는 파이프(1)의 원주 방향으로 이동되기 때문에 제1 주행휠(221)은 파이프(1)에 접촉된 상태가 유지되고 제2 주행휠(231)은 파이프(1)에 비접촉되도록 들어올려진다. At this time, since the body part 210 is moved in the circumferential direction of the pipe 1, the first driving wheel 221 is kept in contact with the pipe 1, and the second driving wheel 231 is attached to the pipe 1 It is lifted to be non-contact.

또한, 도 10에 도시된 바와 같이 파이프(1)의 길이 방향을 따라 바디부(210)가 이동하면서 공진 신호를 발생시킬 수도 있다. 이때, 바디부(210)는 파이프(1)의 길이 방향으로 이동되기 때문에 제1 주행휠(221)은 파이프(1)에 비접촉되도록 들어올려지고, 제2 주행휠(231)은 파이프(1)에 접촉되도록 내려져 파이프(1)의 길이 방향으로 바디부(210)를 이동시킬 수 있다.In addition, as illustrated in FIG. 10, while the body part 210 moves along the length direction of the pipe 1, a resonance signal may be generated. At this time, since the body part 210 is moved in the longitudinal direction of the pipe 1, the first driving wheel 221 is lifted so as to be non-contact with the pipe 1, and the second driving wheel 231 is the pipe 1 The body part 210 can be moved in the longitudinal direction of the pipe 1 by being lowered to contact the body.

이상, 본 발명을 바람직한 실시예를 사용하여 설명하였으나, 본 발명의 권리범위는 설명된 특정 실시예에 한정되는 것은 아니며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 범위 내에서 얼마든지 구성요소의 치환과 변경이 가능한 바, 이 또한 본 발명의 권리에 속하게 된다.As described above, the present invention has been described using a preferred embodiment, but the scope of the present invention is not limited to the specific embodiment described, and those of ordinary skill in the art can as much as possible within the scope of the present invention. Substitution and modification of components is possible, and this also belongs to the rights of the present invention.

1 : 파이프 2 : 라이닝
100 : 송수신 유닛 110 : 트랜스듀서
120 : 펄서 130 : 리시버
200 : 이송 유닛 210 : 바디부
220 : 제1 주행부 221 : 제1 주행휠
222 : 제1 프레임 230 : 제2 주행부
231 : 제1 주행휠 232 : 제2 프레임
240 : 위치 감지부 300 : 제어 유닛1: pipe 2: lining
100: transmitting and receiving unit 110: transducer
120: pulsar 130: receiver
200: transfer unit 210: body
220: first driving unit 221: first driving wheel
222: first frame 230: second driving unit
231: first driving wheel 232: second frame
240: position detection unit 300: control unit

Claims

As a pipe inner lining inspection device for inspecting damage to the lining installed on the inner circumferential surface of the pipe,
A transmission/reception unit provided to transmit and receive a predetermined signal in the thickness direction of the pipe from the outer circumferential surface of the pipe;
A transfer unit supporting at least a portion of the transmission/reception unit and provided to move at least a portion of the transmission/reception unit on an outer circumferential surface of the pipe; And
Including; a control unit that receives a signal from the transmission/reception unit to diagnose damage to the lining, and receives position information from the transfer unit to determine the position of the damaged lining;
Device for inspecting the inner lining of the pipe.

The method of claim 1,
The transmission/reception unit,
A transducer for transmitting an ultrasonic resonance signal;
A pulser that sends a current of a predetermined waveform to the transducer so that the ultrasonic resonance signal is generated by the transducer; And
Including; a receiver for amplifying by receiving the signal received by the transducer,
Device for inspecting the inner lining of the pipe.

The method of claim 2,
The transfer unit,
A body portion on which the transducer is installed;
A first driving part provided to move the body part in a circumferential direction on an outer circumferential surface of the pipe;
A second driving part provided to move the body part in the longitudinal direction on the outer circumferential surface of the pipe;
Including; a position detection unit for transmitting the position information of the body portion to the control unit,
Device for inspecting the inner lining of the pipe.

The method of claim 3,
The first driving unit,
A first driving wheel including a magnet to be attached to the pipe and rotating along the circumferential direction of the pipe;
Including; a first frame that connects the first driving wheel and the body portion to each other, and rotates with respect to the body portion so that the first driving wheel contacts or releases contact on the outer circumferential surface of the pipe.
Device for inspecting the inner lining of the pipe.

The method of claim 4,
The second driving unit,
A second driving wheel including a magnet to be attached to the pipe and rotating along the length direction of the pipe;
Including; a second frame that connects the second driving wheel and the body portion to each other, and rotates with respect to the body portion so that the second driving wheel contacts or releases contact on the outer circumferential surface of the pipe.
Device for inspecting the inner lining of the pipe.

The method of claim 5,
The position detection unit is configured of an encoder installed on the first driving wheel and the second driving wheel to measure the number of rotations of the first driving wheel and the second driving wheel, respectively, and transmitting the measured rotation speed to the control unit,
Device for inspecting the inner lining of the pipe.

The method of claim 6,
The control unit receives information on the number of revolutions of the first driving wheel and the second driving wheel from the encoder, and calculates the distance the body part has moved from the radiuses of the first driving wheel and the second driving wheel. Determining the position of the body part or the transducer,
Device for inspecting the inner lining of the pipe.

The method of claim 2,
The control unit receives the ultrasonic resonance signal from the receiver and diagnoses damage to the lining through a change in the magnitude and frequency of the ultrasonic resonance signal,
Device for inspecting the inner lining of the pipe.