Abstract
In this paper, a new piezoelectric transducer for high performance ultrasonic flaw detector used in non-destructive test (NDT) is implemented. Here, the goals for some major characteristics such as piezoelectric strain constant and electro-mechanical coupling factor are fixed in advanced. Then, the parameters obtained by finite element analysis (FEA) are exploited to design and implement the piezoelectric transducer. As a result of experiments using manufactured samples, it is proved that the new PZT ceramics satisfy the goals very well. It has much improved impedance characteristic at the resonant frequency and generation of ultrasonic signals. In addition, ultrasonic flaw detector with the new transducer provides increased flaw detecting gain than the conventional one. Thus, it is considered that the new flaw detector contributes significantly to improve reliability of the NDT.
본 논문에서는 비파괴검사용 고성능 결함탐상기를 위한 압전변환기를 구현하였다. 여기서는 압전변형상수와 전기기계 결합계수 등과 같은 주요 특성에 대한 설계 목표치를 먼저 정하고 유한요소해석을 이용하여 얻은 데이터를 설계 및 제작에 활용하였다. 시편을 이용한 실험 결과, 제작된 PZT 세라믹은 목표치들을 매우 잘 만족시키는 것으로 확인되었다. 이는 공진 주파수에서 매우 향상된 임피던스 특성과 초음파 발생 특성을 가지는 것으로 나타났다. 또한 새로운 압전변환기가 적용된 초음파 결함탐상기는 기존 탐상기보다 증가된 결함 검출이득을 제공한다. 따라서 새로운 결함탐상기는 초음파를 이용한 비파괴검사의 검사 신뢰성 향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 사료된다.
