산업내시경은 단순한 영상 촬영 장비 그 이상입니다. 최신 산업내시경은 항공기 가스 터빈 검사 시 높은 정밀도와 신뢰성을 확보할 수 있는 고급 기능을 제공합니다.
여기서, 항공우주 검사자가 측정 결과를 신뢰할 수 있는 두 가지 최신 기능에 대해 알아보십시오.
1. 스테레오 측정
항공기 검사에서 정밀한 영상 데이터를 제공하는 첫 번째 고급 기능은 스테레오 측정입니다.
스테레오 측정 기능을 통해 스코프와 피사체 간의 각도 및 결함 유형에 관계 없이 3D 공간에서 결함을 측정할 수 있습니다. 뿐만 아니라 IPLEX™ NX 산업내시경의 스테레오 측정은 기존 모델 대비 4배 넓은 시야각과 초점거리를 제공합니다.
그렇다면, 이것이 검사자에게 어떤 이점이 있을까요? 스테레오 측정은 세 가지 방법으로 검사를 도와 줍니다.
결함 발견 확률의 증가: 넓어진 시야각과 초점거리를 통해 기존 모델 대비 검사와 측정 범위가 확대되어 결함 발견 확률이 더 높습니다. 결국 검사자가 볼 수 없는 것을 제외한 모든 것을 측정할 수 있습니다.
정밀 측정: 최신 산업내시경은 스마트 기술을 적용하여 스테레오 측정 정확도를 향상시킵니다. 예를 들어, IPLEX NX 산업내시경은 스코프와 스테레오 측정 아답터 간 일대일 세팅을 통해 측정 거리가 멀어짐에 따라 발생할 수 있는 오차를 줄일 수 있습니다. 최적화된 영상과 이미지 센서는 올바른 측정점을 선택하는데 도움을 줍니다.
검사 시간의 단축: 검사 시간을 단축하기 위하여 한 번의 검사로 신뢰할 수 있는 결과를 얻어야 합니다. 측정값의 정확도는 스코프와 피사체까지의 거리에 따라 달라집니다. IPLEX NX와 같은 최신 산업내시경은 스테레오 측정 전 스코프와 피사체까지의 거리를 실시간 화면에서 확인할 수 있습니다. IPLEX NX 의 Multi Spot-Ranging 기능은 신속, 정확한 측정 결과를 얻을 수 있도록 도와줍니다.
IPLEX NX 산업내시경의 측정 기능은 넓어진 시야각으로 인하여 더 먼 거리에서도 정밀한 측정이 가능합니다.
Multi Spot-Ranging |
2 3D 모델링
진보된 스테레오 측정 기능일지라도 정확하고 정밀한 측정을 위해서는 기준점과 측정점을 정확하게 선택하는 것이 중요합니다. 복잡한 구조, 표면이 불규칙한 경우 또는 광량이 충분하지 않은 특정 환경에서는 기준점과 측정점의 정확한 선택이 어려울 수 있습니다.
그렇다면 최신 산업내시경으로 어떻게 정확한 포인트를 선택할 수 있을까요? 해결책은 3D 모델링에 있습니다.
IPLEX NX 산업내시경의 3D 모델링 기술은 피사체의 정밀한 형태를 손쉽게 시각화할 수 있습니다. 3D 모델링 기술은 표준 2D 스테레오 영상뿐만 아니라, 다양한 3D 영상을 제공하므로 피사체에 대한 이해도를 높여줍니다. 그 외에도 3D 모델링의 이점은 다음과 같습니다.
깊이 매핑 (색상매핑): 색상을 통한 3D 매핑을 통해 피사체의 돌출부와 함몰부를 색상을 통해 손쉽게 이해할 수 있습니다.
2D/3D 영상 표시: 2D/3D 영상 함께 보기 기능 실행 시 선택된 기준점과 측정점이 실시간으로 동시에 표시됩니다. 이 기능은 검사자들이 선택한 지점을 3D 공간에서 육안으로 확인이 가능하므로 부정확한 지점을 선택하여 재 측정을 해야 하는 번거로움을 줄이는데 도움을 줍니다.
분할(Slicing) 모드: 분할 기능은 시야를 차단하는 피사체를 제거함으로 관찰하고자 하는 영역에 집중할 수 있습니다.
이제 스테레오 측정과 3D 모델링을 이해하셨으므로 실제 검사 환경에서 산업내시경의 진보된 기능이 어떻게 활용되는지 함께 알아보겠습니다. 계속해서 아래 항공 연구 사례를 알아보십시오.
사례 연구: 최신 산업내시경을 사용하여 블레이드 팁과 덮개 간격 측정
블레이드팁과 덮개 간격 측정은 어렵지만 매우 중요한 항공 검사 작업입니다. 블레이드팁과 덮개 간격 측정의 결과는 엔진의 효율성 또는 안전성에까지 영향을 주는 중요한 결과로 이어질 수 있으므로 기준점을 정확히 선택해야 합니다.
익숙하지 않은 검사자의 경우 블레이드 팁(예: 고압 컴프레서 단계)과 엔진 덮개 간의 거리를 확인합니다.
가스 터빈에서 블레이드 팁과 엔진덮개 간의 간격은 엔진 성능에 매우 중요한 요소입니다. 충분한 간격이 확보되지 않으면 블레이드가 손상될 수 있습니다. 간격이 너무 넓을 경우 압축이 감소되어 엔진 효율성이 떨어질 수 있습니다.
이러한 이유로 엔진의 전체 사용 수명 동안 블레이드 팁과 덮개 간격이 기준 범위내에서 유지되도록 해야 합니다.
기존 산업내시경을 사용하여 블레이드 팁과 덮개 간격 측정 시 문제점
기존 산업내시경을 사용하여 블레이드 팁과 덮개 간격을 측정하는 작업은 매우 까다로울 수 있습니다.
그 이유는 간격 측정을 위해 검사 범위를 넓히는 경우 렌즈의 초점거리 범위 내에서 피사체와 거리가 멀어지기 때문입니다. 기존 스코프의 경우 측정 가능한 피사체까지의 거리는 약 20mm (0.8inch) 입니다 이 거리를 넘으면 정확성이 크게 떨어집니다. 어떤 경우에는 측정이 불가능합니다.
그렇다면, 정확하고 정밀하게 측정할 수 있는 방법은 무엇일까요?
산업내시경의 측정 기능을 사용하는 경우 측정 대상의 크기와 측정 대상까지의 거리 두 가지 요인을 고려해야 합니다. 이러한 요인은 측정값의 정확도에 영향을 줄 수 있으므로 측정 전 스코프와 피사체까지의 거리를 반드시 파악해야 합니다.
최신 산업내시경을 사용하여 블레이드 팁과 덮개 간격 측정 시 이점
최신 산업내시경은 스테레오 측정 전 스코프와 피사체까지의 거리(Z축)를 실시간 화면에서 확인할 수 있습니다.
측정 화면 내 모든 Z축 거리를 실시간으로 측정하여 어느 영역에서나 최대 다섯개의 포인트까지의 거리를 실시간 화면에 표시할 수 있습니다. 이 기능은 검사 표면의 프로파일과 중요한 디테일을 파악함으로써 정확한 측정이 가능하도록 도와줍니다.
또한, 피사체를 관찰하는 각도에 따라 블레이드 팁과 덮개의 경계를 잘못 인식할 수 있으므로 이 기능은 블레이드 팁과 덮개 간격 측정 시 큰 도움이 됩니다. 이러한 이유로 깊이 또는 높이 측정으로 블레이드 팁과 덮개 간격 측정을 수행합니다. 측정을 수행하려면 사전에 알고있는 표면에 기준면을 설정하고 이 평면에 수직으로 측정해야 합니다.
블레이드 팁과 엔진 덮개 간의 2D/3D 영상
실제로 이것이 어떤 형태인지를 보려면 위의 이미지를 확인하십시오. 이것은 엔진 덮개에 가까운 Compressor 블레이드를 2D 스테레오 영상과 3D 모델을 보여줍니다. 위 이미지는 IPLEX NX 산업내시경을 사용하여 최대 60mm(2.4inch)의 거리에서 정확한 측정값을 얻은 영상입니다.
여기서 기준면은 덮개의 평평한 표면 기준입니다. 3D 모델에서 평면을 회전하여 올바른 방향을 신속히 확인할 수 있습니다. 시각적인 선명도를 높이기 위해서는 다음 영상과 같이 깊이 매핑(색상매핑)으로 변경할 수 있습니다.
3D 모델에서 깊이 매핑(색상매핑)은 측정점이 기준면보다 높거나 낮음을 시각적으로 보여줍니다. 녹색: 기준면과 나란함 빨간색: 기준면보다 낮음 파란색: 기준면보다 높음
기준면이 정확히 지정된 경우 블레이드 팁과 덮개 간격을 손쉽게 측정할 수 있습니다. 위의 영상에서 측정값은 정의된 기준면에서 1.48mm 떨어져 있습니다.
최신 산업내시경을 통한 미래의 항공기 검사에 대한 확신
항공우주 분야 검사는 안전하고 효율적인 운항에 매우 중요합니다. 3D 모델링을 이용한 스테레오 측정과 같은 정밀 측정 기능은 더 나아가 미래의 항공 검사를 수행하는데 신뢰를 줄 수 있습니다.
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어플리케이션 메모: 산업내시경을 통한 민간 항공기 엔진 검사
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