• Title/Summary/Keyword: 레이저 진동계

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Ultrasonic Characterization of a Resonating High-Speed Microcantilever (초음파 기법을 이용한 고속 마이크로 캔틸레버의 공진 특성평가)

  • Kim, Yun Young;Lee, Seonwook;Park, Jiwon;Cho, Younho
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.41 no.6
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    • pp.483-489
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    • 2017
  • An ultrasonic technique was developed to characterize the resonance behavior of a microcantilever operating in a megahertz regime. A high-power ultrasonic pulser and a contact transducer were employed to excite the silicon microcantilever, and a Michelson interferometer was used to obtain the time domain waveform. The natural frequency of the microcantilever was evaluated through the fast Fourier transform of the signal, and a numerical analysis using the finite element method confirmed the measurement data. The present study proposes a novel and facile method to evaluate nanoscale materials and structures with high sensitivity compared to conventional approaches.

Calibration System for Angular Vibration Using Precision Rotary Encoder (고정밀 회전엔코더를 이용한 회전진동 교정시스템)

  • Nam, Seunghwan;Baik, Kyungmin;Cheung, Wan-Sup
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.33 no.1
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    • pp.31-39
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    • 2014
  • In this paper, two calibration methods for angular vibration pickups using a precision rotary encoder are proposed. The KRISS (Korea Research Institute of Standards and Science) primary angular vibration calibration system and the calibration procedures are briefly explained. The rotary encoder is shown to be calibrated in two methods: The one is to use the laser interferometer to calibrate the rotary encoder under test and the other is to exploit the certificate of the encoder supplied. Complex sensitivities measured from the first are shown to be less than 0.1 % difference in magnitude and $0.01^{\circ}$ difference in phase shift in reference to those of the primary calibration system. Their expanded uncertainties were observed to be less than 0.6 % in magnitude and $0.4^{\circ}$ in phase shift over the range of 0.4 to 200 Hz. Under the same calibration conditions, complex sensitivities evaluated by the second method are shown be 0.1 % difference in magnitude and $0.6^{\circ}$ difference in phase shift in reference to those of the primary calibration system. Their expanded uncertainties were seen to be less than 4.8 % in magnitude and $2.8^{\circ}$ in phase shift.

The Characteristics of the Milling Tool Deflection According to the Variation of Helix Angle (헬릭스각의 변화에 따른 밀링공구의 변위 특성 연구)

  • Maeng, Min-Jae;Chung, Joon-Ki
    • Transactions of the Korean Society of Mechanical Engineers A
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    • v.28 no.6
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    • pp.860-866
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    • 2004
  • In the end milling operation the deflection of the cutter is an important factor affecting the accuracy of machining, with implications on the selection of cutting parameters and economics of the operation. Several studies were devoted to the end mill deflection and its effects, notably, providing a useful insight into the problem. Although the deflection affects adversely the accuracy, the flexibility of the cutter is beneficial in attenuating the overload in a sudden transient situation, as well as in attenuating chatter. The deflection of the end mill was studied both experimentally with strain gauge, tool dynamometer, laser measuring apparatus and on a finite element model of the cutting using ANSYS software. The deflection of machining tool with various helix angles was studied with FEM simulation and experiment. ANSYS analysis performed on the finite element model of the end mill provides deflection results which agree within 15.0% with the experimental ones.

Fabrication of Biomimetic MEMS Acoustic Sensor and Analysis of Its Frequency Characteristics (MEMS 기반 생체모사 음향센서 제작 및 주파수 특성 분석)

  • Hur, Shin;Jung, Young-Do;Lee, Young-Hwa;Song, Won-Joon;Kim, Wan-Doo
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.31 no.5
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    • pp.522-528
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    • 2011
  • Artificial basilar membranes made of PVDF(polyvinylidene fluoride) are manufactured using microfabrication processes. The mechanical behavior of PVDF artificial basilar membrane was measured to evaluate its performance as a mechanical frequency analyzer using scanning LDV(laser Doppler vibrometer). The experimental setup consists of the microfabricated artificial basilar membrane, a loud speaker connected to an amplifier for generating acoustic pressure of specific spectral pattern, and a scanning LDV with controlling unit for measuring the displacement of the membrane on the incoming acoustic stimulation. The microfabricated artificial basilar membrane was attached tightly upon a package containing a chamber which can be filled with silicone oil before placed on the experimental setup stage. The experiment results showed that the microfabricated artificial basilar membrane has a property as a mechanical frequency analyzer.

Application of Differential GPS for the Displacement Measurement of Self-anchored Suspension Bridge under the Static and Dynamic Loading Cases (DGPS 기법을 이용한 자정식 현수교의 정동적 변위응답 측정 및 분석)

  • Kim, Hyung-Tae;Seo, Ju-Won
    • Transactions of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering
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    • v.19 no.11
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    • pp.1126-1132
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    • 2009
  • Bridge structures are designed to support ordinary loadings such as vehicles, wind, temperature and current as well as unexpected loadings like earthquakes and storm. Especially, the displacement of Flexible bridges like an suspension bridge under ordinary loading conditions is necessary to be monitored. In case of long span bridges, there are some difficulties in monitoring the displacement of center of the main span using traditional laser displacement sensors. In this study, the static and dynamic displacement responses due to vehicle loadings were measured by DGPS(differential global positioning system) technique. The displacement response data were compared with data obtained from traditional laser displacement sensors so that the static and dynamic behavior of the bridge under vehicle loadings was examined and the applicability of the displacement response measurement using DGPS technique was verified. The static and dynamic loading test for an self-anchored suspension bridge, So-rok Bridge, was performed using vehicles. The displacement response from DGPS technique and that from laser displacement sensors of the bridge monitoring system were compared. The amplitude of white noise from DGPS based measurement was about 7 mm and that of laser displacement sensor based measurement was about 3 mm. On the other hand, dynamic behavior of the center of main span from DGPS based measurement showed better agreement with influence line of the bridge than that from laser displacement sensors. In addition, there were some irregular and discontinuous variation of data due to the instability of GPS receivers or frequent appearance of GPS satellites. Post-processing via the reference station close to an observation post provided by NGII(National Geographic Information Institute) will be a counter-plan for these defects.

New transfer standard for low vacuum region

  • 우삼용;한승웅;김부식;이상균
    • Proceedings of the Korean Vacuum Society Conference
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    • 1999.07a
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    • pp.44-44
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    • 1999
  • 저진공(1 kPa~ 100 kPa)은 대기압 측정, 비행고도, 기체의 온도 측정, 질량의 부력 보정, 레이저의 굴절률 측정등에 사용되는 영역으로 과학적 중요성을 갖고 있다. 또한 대기압 이상의 압력 측정과 고진공 측정의 경계적 역할도 수행하고 있어 압력 표준기의 국제 비교에 필수적으로 권장되는 역역이다. 이 영역에 주로 사용되는 압력 표준기는 수은 압력계(Mercury manometer)와 분동식 압력계(Deadweight piston gauge or Pressure)가 있다. 이들은 이동이 불편하거나 불가능하므로 표준기의 국제 비교에 사용되는 전달 표준기로는 보다 이동이 간편한 탄성 압력계인 CDG(Capacitance diaphragm Gauge)가 있다. 이 게이지는 반도체 산업의 공정 제어용으로도 많이 사용되고 있다. 그러나 게이지와 함께 사용되는 컨트롤러의 부피가 크고 무거우며 영점 이동이 커서 측정때 마다 재조정하여야 하는 단점이 있다. 본 논문에서는 이 같은 단점을 극복하기 위해 수정빔 진동형 진공 센서를 잔달 표준기로 사용하는 것에 대한 연구를 수행하였다. 수정빔 진동형 압력 센서는 수정빔으 공진주파수가 스트레인에 비례하는 것을 이용하여 제작된 센서로 주로 대기압 이상의 고압 측정에 많이 사용되고 있다. 먼저 수정빔의 압력과 주파수간의 관계를 측정하고 또한 내장된 수정 온도센서의 공진 주파수를 측정하여 온도 보상을 위한 자료로 사용하였다. 규격에 나와 있는 수정빔의 기하학적 형상으로부터 거동에 관한 이론 모델식을 구하고 압력교정 자료로부터 얻어진 데이터를 이 식과 비교 분석하여 적합한 특성식과 인자를 구하였으며 게이지의 불확도를 추정하였다.모델은 길이가 유한한 0-차원 실린더 모델로 가정하였고, 이에 대한 기하학적 성질 및 열역학적 성질은 유효계수를 고려하여 산출하였다. 진공용기 이중 벽 내부로 흐르는 질소가스의 유량과 온도의 계산은 진공용기 내벽과 외벽을 각각 독립적인 열전달 요소로 가정하여 구성한 모델을 이용하였다. 전체 해석에서 각 열전달 요소의 비열 값은 온도에 따라 변화하는 비열의 특성을 반영하였으며. 진공용기와 플라즈마 대향 부품의 방사율(emissivity)은 앞서 가정했던 각 온도 상승 곡선에 대해서 각각 0.1, 0.2, 1.3의 경우를 가정하여 계산하였다. 직선적으로 증가하는 온도 상승 곡선중 2$0^{\circ}C$/hr의 온도상승율을 갖는 경우가 다른 베이킹 시나리오 모델에 비해 효과적이라 생각되며 초대 필요 공급열량은 200kW 정도로 산출되었다. 실질적인 수치를 얻기 위해 보다 고차원 모델로의 해석이 필요하리라 생각된다. 끝으로 장기적인 관점에서 KSTAR 장치의 베이킹 계획도 살펴본다.습파라미터와 더불어, 본 연구에서 새롭게 제시된 주기분할층의 파라미터들이 모형의 학습성과를 높이기 위해 함께 고려된다. 한편, 이러한 학습과정에서 추가적으로 고려해야 할 파라미터 갯수가 증가함에 따라서, 본 모델의 학습성과가 local minimum에 빠지는 문제점이 발생될 수 있다. 즉, 웨이블릿분석과 인공신경망모형을 모두 전역적으로 최적화시켜야 하는 문제가 발생한다. 본 연구에서는 이 문제를 해결하기 위해서, 최근 local minimum의 가능성을 최소화하여 전역적인 학습성과를 높여 주는 인공지능기법으로서 유전자알고리즘기법을 본 연구이 통합모델에 반영하였다. 이에 대한 실

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Dynamic Characteristics of Actuator for High Density Optical Recording Pick-up (고밀도 기록용 광픽업의 ACTUATOR 동특성)

  • 임경화;이용훈;김석중;이재원
    • Proceedings of the Korean Society for Noise and Vibration Engineering Conference
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    • 1995.04a
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    • pp.258-263
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    • 1995
  • 미래 정보와 시대에서 중추적인 역할을 할 광관련 멀티미디어 장비들은 최근 관련 산업계에서 주목을 받기 시작하고 있고 특히 기존 VTR(Video Tape Recorder) 시장을 대체할 차세대 DVDR(Digital Video Disk Recorder)는 기술전쟁이라고 할 정도로 선진 기업의 연구가 치열해지고 있다. DVDR 시스템에서는 필요한 정보들을 레이저빔을 이용한 광학신호로 바꾸어 광디스크에 기록, 재생하는 광픽업이 절대적으로 필요하게 된다. 그런데 광픽업의 위치추종기구인 Actuator는 정확한 위치추종(.+-.1.$\mu$m 오차이내)을 할 수 있는 성능이 요구되며 서보의 특성상 20KHz 이하에서 불필요한 모우드가 가진되지 않는 정밀부품이어야 하므로 Actuator 각 부품의 동적인 특성을 명확히 규명할 필요가 있다. 따라서 본 연구에서는 우선 Actuator 각 부품과 가동부 전체의 중량 및 진동해석을 통해 동특성을 조사하였다. 그리고 Actuator의 중요한 기본성능중 하나인 구동감도 확보여부를 검토할 필요가 있기 때문에 유한요소법 프로그램인 ANSYS를 이용하여 자기회로 부분에 대한 해석을 구하였다. 또한 가동부와 자기회로 등 하위부품을 조립하는 과정에서 발생하는 조립오차로 인해 불필요한 공진과 회전형상이 야기될 수 있으므로 동특성 및 문제점 파악을 위한 민감도 분석이 필요하다. 따라서 본 연구에서는 가동부의 관성 모멘트 값과 강체에 대한 일반식을 이용한 자체 프로그램을 작성하여 조립공차를 구하였다. 이와같은 과정을 통해 구해진 설계값을 바탕으로 실제 제작된 Actuator에 대해서는 비접촉식 측정방법을 통해 동특성값을 측정하였고 이를 해석값과 상호 비교하였다.동강성행렬법(dynamic stiffness matrix method)을 이용하여 해석하고자 한다. 수준임이 입증되었다. 본 연구의 결과를 토대로우리나라 젊고 건강한 남성에게 적합한 무게상수는 작업자군에 대하여 25.05kg, 학생군에 대하여 20.24kg 으로 나타나 이는 미국 NIOSH 안전기준과 대체로 일치함을 발견하였다.ive structures utilized in Client/server architecture for distribution and cooperative processing of application between server and client this study presents two different data management methods under the Client/server environment; one is "Remote Data Management Method" which uses file server or database server and. the other is "Distributed Data Management Method" using distributed database management system. The result of this study leads to the conclusion that in the client/server environment although distributed application is assumed, the data could become centralized (in the case of file server or database server) or decentralized (in the case of distributed

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Reliability and utility of a Dry Test Bench for testing the acoustic output from a ballistic shock wave therapeutic device (탄도형 충격파 치료기의 음향 출력 시험을 위한 Dry Test Bench의 신뢰성 및 유용성)

  • Jeon, Sung Joung;Lee, Min Young;Kwon, Oh Bin;Kim, Jong Min;Choi, Min Joo
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.41 no.5
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    • pp.589-600
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    • 2022
  • In order to verify the reliability of Dry Test Bench (DTB) used for testing the output energy from ballistic extracorporeal shock wave therapeutic devices, the measurements with DTB were compared with the acoustic energy measured with a Laser Doppler Vibrometer (LDV) for a commercial ballistic ESWT device. It was shown that the mechanical energy detected with DTB had variability maintained within 5 % at the same output power setting and also had a linear correlation (adj. R2 = 0.991) with the acoustic energy measured with the LDV for the entire output power settings. Using the correlation between the two methods and the correlation on the acoustic energy measured in between air and water with the LDV, the DTB measurement can be used to estimate the energy flux density in water with an average error of 7.85 % for the entire output power settings of the ballistic shock wave generator considered in the experiment. DTB provides information limited to the output mechanical energy and therefore it is not suitable for testing the various acoustic output parameters required in IEC61846 and IEC63045. However, DTB that is simple in measurement principles and easy to use is expected for manufacturers and clinical users to monitor the performance of ballistic Extracorporeal Shock Wave Therapy (ESWT) devices.

A Study on Depth Data Extraction for Object Based on Camera Calibration of Known Patterns (기지 패턴의 카메라 Calibration에 기반한 물체의 깊이 데이터 추출에 관한 연구)

  • 조현우;서경호;김태효
    • Proceedings of the Korea Institute of Convergence Signal Processing
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    • 2001.06a
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    • pp.173-176
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    • 2001
  • In this thesis, a new measurement system is implemented for depth data extraction based on the camera calibration of the known pattern. The relation between 3D world coordinate and 2D image coordinate is analyzed. A new camera calibration algorithm is established from the analysis and then, the internal variables and external variables of the CCD camera are obtained. Suppose that the measurement plane is horizontal plane, from the 2D plane equation and coordinate transformation equation the approximation values corresponding minimum values using Newton-Rabbson method is obtained and they are stored into the look-up table for real time processing . A slit laser light is projected onto the object, and a 2D image obtained on the x-z plane in the measurement system. A 3D shape image can be obtained as the 2D (x-z)images are continuously acquired, during the object is moving to the y direction. The 3D shape images are displayed on computer monitor by use of OpenGL software. In a measuremental result, we found that the resolution of pixels have $\pm$ 1% of error in depth data. It seems that the error components are due to the vibration of mechanic and optical system. We expect that the measurement system need some of mechanic stability and precision optical system in order to improve the system.

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