이 게시물은 38DL PLUS™ 초음파 두께 측정기를 다루고 있으며, 이 측정기는 39DL PLUS™ 모델로 교체되었습니다. 기능 및 특징에 대한 최신 정보는 39DL PLUS 웹 페이지를 참조하세요.
Apellix™는 항공 로봇 시스템을 통해 부식 제어를 수행합니다. 무인 항공기(UAV) 또는 드론으로도 알려진 이 항공 로봇은 정밀한 비행과 자동화를 위해 소프트웨어로 제어됩니다.
미국 플로리다주 잭슨빌에 소재한 이 회사는 Olympus OEM 공급업체로, 38DL PLUS™(38DLP™) 초음파 두께 측정기를 페인트, 강철, 금속 두께를 자율적으로 측정하는 항공 로봇 시스템에 통합했습니다. Evident는 이 시스템과 그 작동 원리에 대해 자세히 알아보기 위해 Apellix의 CEO인 Bob Dahlstrom과 대화를 나눠 보았습니다.
비파괴 검사와 항공 로봇의 만남
Apellix는 자율 페인팅, 코팅, 청소 및 표면 준비로 사업을 시작했습니다. 시간이 흐름에 따라 이 회사는 강철과 금속으로 제작된 산업 자산의 페인트 두께를 측정해야 할 필요가 있음을 인식하게 되었습니다. 이러한 자산의 예는 다음과 같습니다.
- 교각 및 댐과 같은 인프라
- 석유 및 가스 분야의 발전 자산
- 제조 시설
- 해양 선박
이 회사는 사업을 확장하여 페인트 두께를 안전하고 안정적이며 자율적인 방식으로 측정하기 위해 비파괴 검사(NDT)와 항공 로봇을 사용하게 되었습니다.
석유 및 가스 산업에서 안전은 가장 우선순위가 높으며, 계획되지 않은 다운타임은 많은 비용을 초래합니다. 인력과 환경의 안전을 유지하고 인프라 자산의 효율적 운영을 지원하는 데는 강력한 NDT 프로그램이 중요한 역할을 수행합니다. 초음파 테스트는 잔여 벽 두께를 측정하고 부식 검사를 수행하기 위한 널리 인정받는 NDT 방법입니다. 초음파 테스트 기술의 주요 장점 중 하나는 두께 측정을 한쪽 면에서 쉽고 빠르게 수행할 수 있다는 것입니다. 부품을 자를 필요가 없습니다.
항공 로봇 시스템을 통해 초음파 두께 측정을 수행하고 부식을 검사하려면 신뢰할 수 있고 견고한 휴대형 초음파 두께 측정기가 필요했습니다. Apellix는 이 목적을 위해 Evident의 38DLP 측정기를 장착하기로 했습니다. “38DLP는 선호되는 업계 표준이며, 고객은 Olympus 두께 측정기 장치를 사용할 것을 요구했습니다.”라고 Bob은 말합니다.
초음파 두께 측정기는 어떻게 부식을 감지하나요?
초음파 두께 측정기는 파이프 또는 지상 저장 탱크와 같이 크기 또는 접근 제약 때문에 단순한 기계적 측정이 불가능하거나 실용적이지 않고 검사자가 부품의 한쪽 면에서만 접근할 수 있는 재료의 두께를 결정하는 데 사용되는 경우가 많습니다.
초음파 두께 측정기는 초음파 트랜스듀서에서 생성된 사운드 펄스가 테스트 대상에서 전달되어 반대편 표면으로부터 반사될 때까지 걸리는 비행시간을 측정합니다. 부식된 재료의 초음파 테스트는 보통 이중 요소 트랜스듀서로 수행합니다. 음파는 재료의 경계에서 반사되므로, 레이더나 수중 음파 탐지기가 거리를 측정하는 방식과 똑같은 방식으로 테스트 대상의 먼 쪽에서 오는 에코의 시간을 측정하여 두께를 측정할 수 있습니다.
안전 우선—안전 도구로 작동하는 항공 로봇
Apellix 항공 로봇 플랫폼은 로봇의 정밀성, 신뢰성 그리고 지속적 성능을 드론의 비행 능력과 함께 활용하여 도달이 어려운 장소(ATEX Zone 2 잠재 위험 환경 포함)를 안전하고 비용 효율적으로 유지 관리하고 테스트합니다.
높은 곳에서 검사를 수행하면 비용이 많이 들고 속도가 느려지고 위험합니다. Apellix 시스템을 사용하면 리프트, 비계 또는 로프 작업이 필요 없습니다.
“산업 검사는 필요하고 중요한 작업이지만 위험하고 고비용을 초래할 수 있습니다. 항공 검사 로봇과 자동화를 활용하면 안전을 향상하고 비용을 낮출 수 있습니다. 우리는 드론이 위험한 환경에서 작업을 수행하도록 프로그래밍하여 더 안전한 산업 작업 공간을 설계합니다.”라고 Bob은 설명합니다.
Apellix 항공 로봇 시스템의 주요 구성 요소
Apellix Opus X4 NDE 시스템
항공 드론은 높은 곳에서 잘 작동하지만, 반복적인 작업을 위해 설계되지 않았습니다. 산업용 로봇은 장시간 반복적 작업을 안전하게 수행할 수 있지만, 비행할 수 없습니다.
Apellix는 특허받은 항공 로봇 시스템을 만들었습니다. 이 시스템은 다음을 장착한 강화된 맞춤형 산업용 드론입니다.
- 멀티 모달 센서 어레이 시스템(접촉 감지 및 위치 확인이 가능하도록 센서 융합 및 인식 장치 통합)
- 풀 온보드 컴퓨터
- 측정을 위해 자동 비행을 통해 벽 구조물과 접촉을 가능하게 하는 맞춤형 소프트웨어
이 항공기는 엔드 이펙터가 있는 관절 로봇 암을 포함합니다. 엔드 이펙터는 암 끝 부분에 있는 장치로, 물리적으로 테스트되는 재료와 접촉합니다. 이 엔드 이펙터에는 초음파 두께 이중 요소 트랜스듀서와 같은 검사 측정 장비가 포함되어 있습니다.
자율 비행이란 무엇인가요?
자율 비행은 독립적으로 비행할 수 있는 항공기를 가리킵니다. Apellix 항공 로봇 시스템의 자율 비행을 사용할 경우, 조종사(즉, 작동자)는 항공기를 검사 대상 근처에 위치시키고 사용자 인터페이스에서 ‘시작’을 선택합니다. 그러면 온보드 컴퓨터가 작동을 시작하여 비행과 테스트를 제어한 후 추가 지시를 받도록 항공기를 스테이션 또는 안전 지대로 되돌려 놓습니다.
38DLP 측정기는 초음파 두께 기술을 사용하여 측정을 검사하고 수행합니다. 이 항공 로봇 시스템은 접촉 측정을 수행할 때마다 그리고 프로브를 벽 표면에 위치시키기 전에 이중 요소 프로브 팁을 통해 자동으로 매질을 분배합니다. 사용자 인터페이스는 필요한 경우 조종사가 매질을 더 추가할 수 있는 옵션을 제공합니다.
조종사는 측정을 수행하기 위해 항공기가 원하는 검사 영역으로 이동하도록 하고 자율 비행을 활성화합니다. 그러면 온보드 컴퓨터가 프로그램에 따라 항공기를 재료 표면으로 비행시키고 접촉을 통해 측정 판독값을 얻습니다.
판독값을 충분히 얻으면 이 항공기는 목표 벽에서 떨어져 안전한 위치로 되돌아 오고 새로운 영역으로 비행하기를 기다립니다. 데이터는 테스트 현장의 지상에서 실시간으로 검토하거나 클라우드를 통해 안전하게 검토할 수 있습니다. 모든 데이터는 검토와 기록을 위해 Excel 또는 CSV 파일로 제공됩니다.
Apellix Opus X4 NDE 시스템은 시간당 최대 200개의 지점 측정치를 수집할 수 있습니다. NDE 4.0을 지원하도록 설계된 이 시스템은 데이터를 자동으로 ERP(enterprise resource planning) 시스템, PMCS(preventive maintenance checks and services), IMS(integrity management) 시스템 그리고 안전한 Apellix 비행 로그 데이터 및 보고서 생성 시스템에 공급할 수 있습니다.
원격 NDT 검사에 장점을 가져다주는 항공 로봇
항공 로봇의 이동성은 대규모 자산에 대해 원격 NDT 검사를 수행할 때 상당한 이점을 제공할 수 있습니다. Apellix는 항공 로봇이 위험으로부터 작업자를 보호하고, 보호 또는 유지보수 프로세스를 향상하고, 자산 다운타임을 줄이고, 고객에게 초래되는 비용을 대폭 낮춰 주는 높은 가치의 응용 분야를 간편하게 활용할 수 있는 독보적인 입지를 갖추고 있습니다.
보도 자료에서 밝힌 대로 Apellix는 “기존 기술을 로봇 플랫폼에 통합하여 로봇이 더 효과적이고 안전하며 빠르게 일할 수 있도록 함으로써 더 유의미한 결과를 얻고자 합니다. Apellix는 인간의 수행 능력을 향상하고, 비계, 맨리프트 또는 작업자가 로프에 매달려야 하는 상황이 더 이상 필요하지 않도록 하거나 이러한 필요를 줄이고, 고가치 자산을 더 빨리 관리하고, 컴퓨터 제어 및 데이터 수집을 도입하여 작업 현장에 과학을 활용하여 경제적 가치를 실현합니다. 100미터 높이의 정유 공장 플레어 스택을 테스트하는 것과 같은 특정 응용 분야에서 당사의 항공기는 단일 프로젝트당 다운타임을 줄여 5백만 또는 천만 달러를, 그리고 비계 비용으로 최대 백만 달러를 절약할 수 있습니다.”
모든 산업 분야가 비용 효율적이고 더 쉽고 더 철저하게 검사를 수행하고자 하므로, 로봇의 채택은 급속도로 계속 증가하고 있습니다. 실제로, 검사 로봇 시장은 2030년까지 139억 4,250만 달러 규모로 성장할 것으로 예측됩니다. 정밀하게 제어되는 항공 로봇은 작동자의 안전을 유지하면서 도달하기 어려운 장소의 부식, 누출, 결함을 철저하게 감지하고 예측하도록 지원할 수 있습니다.
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