• 제목/요약/키워드: 음향 방출 센서

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강판형교에서의 효율적인 결함검출을 위한 AE기법의 적용 (An Effective Application of AE Technique for the Detection of Defects in Steel Girder Bridges)

  • 김상효;윤동진;이상호;김형석;박영진
    • 한국강구조학회 논문집
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    • 제9권3호통권32호
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    • pp.287-300
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    • 1997
  • 본 연구에서는 음향방출기술을 적용한 실내모형실험을 통하여 강판형교의 피로 취약부위에서의 결함을 효과적으로 검출할 수 있는 AE기법을 제시하였다. 잔존수명의 산정에 의해 부재간의 상대적인 취약도를 비교 분석하면 교량의 안전점검시 점검대상의 우선순위와 범위를 결정할 수 있어 보다 효율적인 AE기술의 적용이 가능함을 알 수 있었다. 경제적이고 효율적인 AE기술의 적용을 연구하기 위하여 실시한 실험을 통한 주파수 분석 결과 차량통행시 잡음은 100~200 kHz사이에 집중되었고 균열에서의 AE신호는 400~500kHz 사이에 편중됨을 알았다. 따라서 R30 센서가 강판형교의 결함검출에 적합한 센서라고 판단되었다. 균열을 도입하여 실험한 결과 모의 AE발생원에 의해 결정된 위치 표정방법이 실제 균열이 발생할 때에도 잘 적용되며, 하중의 증가와 균열의 진전길이 등을 AE신호의 발생빈도와 비교한 결과 거의 선형적으로 비례함이 밝혀졌다. 그리고. 강교량과 같은 대형구조물에 적합한 경제적이고 효율적인 위치표정방법도 실험을 통하여 검증하였다.

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GIS 내의 금속이물 탐지용 AE 센서의 설계와 특성 (Design and Characteristics of AE Sensor for Detection of Metallic particle in GIS)

  • 홍재일;정영호;류주현
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제13권6호
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    • pp.502-508
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    • 2000
  • In order to detect the partial discharge with the metallic particle in GIS the AE(Acoustic Emission) sensor was designed and simulated by ANSYS 5.5 and manufactured as the coupled vibration mode. The measured resonant frequency and the maximum sensitivity frequency of three coupled AE sensors were as follows ; 147.88 kHz in 8.1mm $\Phi$$\times$8.1mm 128.82 kHz and 58.8 kHz in 9.5 mm$\Phi$$\times$9.5mm, 85.22 kHz and 32.6 kHz in 14.3 mm$\Phi$$\times$14.3 mm, resonant frequency of the AE sensor. The AE sensor of 9.5 mm$\Phi$$\times$9.5mm responded higher than the other coupled vibration mode AE sensor at the partial discharge detection in GIS.

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압전소자를 이용한 AE센서 및 연마공정 감시장치 개발 (Development of acoustic emission sensor using piezoelectric elements and monitoring system for polishing process)

  • 김정돈;김성렬;김화영;안중환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2001년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.560-565
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    • 2001
  • Recently, machining process monitoring technique based on AE(acoustic emission) signal is used widely and becomes very important technique in machining process for improving the efficiency and the confidence of the systems. In this study, we fabricated a cheap acoustic emission sensor and monitoring system and estimated the properties of them through comparing with commercial AE sensor systems. In addition, we evaluated the performance of the fabricated sensor in polishing process. Futhermore, we are scheduled to develop the multi-point polishing process monitoring system through fabrication of the more AE sensors and complement of the monitoring system.

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AE센서를 이용한 고속 탭핑용 공구 모니터링에 관한 연구 (A Study on Tool Monitoring for High Speed Tapping using AE Signal)

  • 김용규;이돈진;김선호;안중환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 1997년도 추계학술대회 논문집
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    • pp.315-318
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    • 1997
  • In terms of productivity, the speed of machining process has been increasing in most of engineering part. But the tapping process does not reach at enough level compared with other machining processes because of its complicate cutting mechanism. In the high speed tapping process, the one of important elements is tool monitoring system to prevent tool breakage. This paper describes tool monitoring system by acoustic emission(AE) in the tapping process. We used 2 types of AE sensors in this test. The one is commercial sensor which is used in other machining monitoring system like polishing and the other is a self-fabricated sensor for this test. In this test we purpose to find out the frequency of AE signal in tapping process and verify the possibility of applying AE sensor in in-process tapping monitoring system. Also grasp of characteristic of tapping process by AE signal is handled.

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요동형 공구와 AE센서를 이용한 연마면 향상에 관한 연구 (A study on the improvement of polishing surface using Oscillation-type tool and AE sensor)

  • 김정욱;김성렬;안중환
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2003년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1682-1687
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    • 2003
  • Die polishing technology is very critical to determine quality and performance of the final products. Generally, the rotation-type tool is used most widely in the polishing process. However it is difficult to make the mirror surface, because the method using the rotation-type tool causes a lot of tiny scratch on the polished surface. This paper proposes a new method using the oscillation-type tool that reduces the scratch and improves the surface roughness. As result. the mirror surface was able to obtain by using the oscillation-type tool. AE is known to be closely related to material removal rate(MRR). As the surface is rougher, MRR gets larger and AE increase. The surface roughness can be indirectly estimated using the AE signal measured during automatic die polishing process. In this study. an AE sensor based monitoring system was developed to investigate the relation the level of AE RMS with the surface roughness during polishing process.

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광섬유 진동센서를 이용한 복합재료의 손상 및 파손검출 (Damage and Failure Detection of Composites Using Optical Fiber Vibration Sensor)

  • 양유창;한경섭
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2001년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.547-552
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    • 2001
  • An intensity-based optical fiber vibration sensor is applied to detect and evaluate damages and fiber failure of composites. The optical fiber vibration sensor is constructed by placing two cleaved fiber end, one of which is cantilevered in a hollow glass tube. The movement of the cantilevered section lags behind the rest of the sensor in response to an applied vibration and the amount of light coupled between the two fibers is thereby modulated. Vibration characteristics of the optical fiber vibration sensor are investigated. Surface mounted optical fiber vibration sensor is used in tensile and indentation test. Experimental results show that the optical fiber sensor can detect damages and fiber failure of composites correctly.

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다양한 센서 신호를 이용한 복합적층판의 고속충격 손상 특성 연구 (Study on the Damage Characteristics Under the High-Velocity Impact of Composite Laminates Using Various Sensor Signals)

  • 조상규;김인걸;이석제;유원영
    • Composites Research
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    • 제24권6호
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    • pp.49-55
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    • 2011
  • 복합재는 금속보다 높은 비강성과 비강도를 갖는 장점 때문에 군용기와 민항기의 주요 구조물로 사용이 증대되고 있다. 하지만 복합재의 기계적인 특성은 충격에 의해 심각하게 저하된다. 특히, 우박, 고속 택싱에 의한 파편과의 고속 충격은 작은 질량임에도 불구하고 구조물과 서브시스템에 심각한 손상을 줄 수 있다. 그러나 한 가지 센서 또는 기존의 기법을 사용하여 복합재의 손상을 탐지하기는 쉽지 않다. 본 논문에서는 복합적층판의 고속충격에 의한 손상 개시와 전파를 모니터링하기 위해 PVDF 센서와 AE 센서를 사용하였다. 센서 신호를 분석하기 위해 웨이블릿 변환을 사용하였다. 충격에너지가 증가할수록 고주파 신호가 증가하였고 PVDF 센서와 AE 센서 신호에서 유사한 경향을 알 수 있었다. 결과적으로 복합적층판의 고속충격손상을 감지하고 특성화하는 다양한 센싱 기법을 제시하였다.

음향 방출법을 이용한 집중하중을 받는 일방향 섬유 금속 적층판의 손상 해석 (Damage Analysis of Singly Oriented Ply Fiber Metal Laminate under Concentrated Loading Conditions by Using Acoustic Emission)

  • 남현욱;김용환;한경섭
    • Composites Research
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    • 제14권5호
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    • pp.46-53
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    • 2001
  • 집중하중을 받는 일방향 보강(singly oriented ply, SOP) 섬유 금속 적층판(fiber metal laminate, FML)의 손상 거동을 음향 방출법(acoustic emission, AE)을 이용하여 연구하였다. 섬유 방향의 영향을 연구하기 위하여 다양한 섬유 방향을 가지는 SOP FML을 제작하였으며, UTM을 이용하여 압입 하중을 가하였다. 압입 시험 시 발생하는 AE신호는 150kH의 공진 주파수를 가지는 AE센서를 이용하여 측정하였으며, 여기에서 발생된 신호를 하중-변위 선도와 비교하였다. SOP FML의 손상 과정은 균열 개시, 균열 전파, 관통에 따라 3구간으로 나누어 겼다. 균열 개시전까지의 AE 신호의 특성으로 보아 미소 균열이 시편의 하부에서 발생하고 이 균열이 시편의 두께 방향으로 전파되어 섬유 분리를 발생시키는 것으로 생각된다. 발생된 균열은 섬유 방향을 따라 성장하였으며, 이 때 60~80dB의 AE신호들이 발생되었다. 관통이 발생할 때는 80~100dB의 고진폭의 AE신호가 나타나 섬유의 파괴가 발생함을 보였으며, 섬유의 방향이 증가할수록 섬유의 파괴가 많이 발생되었다 누적 AE count선도는 FML의 압입 특성을 잘 나타내어 FML의 특성 변호 예측에 유용하게 사용될 수 있을 것으로 생각된다.

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FEM과 AE를 이용한 지적복합재료의 기계적특성 평가 (Evaluation on Mechanical Properties of a Smart Composite Using the finite Element Method and the Acoustic Emission Technique)

  • 박영철;이진경
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권3호
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    • pp.233-239
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    • 2004
  • 지능재료는 안경테, 치아 교정과 같은 의료용 재료, 각종 센서 및 밸브 등의 광범위한 분야에서 적용되고 있다. 이와 같은 지적재료의 형상기억효과를 이용한 지적복합재료는 항공기의 부품, 산업구조물 및 항공산업에서도 그들 시스템의 모니터링을 위하여 사용되어 질 수 있다. 그러나 지능복합재료의 형상기억효과에 대한 분석과 시뮬레이션은 대단히 어렵다. 본 연구에서는 유한요소법을 이용하여 기지재와 하나의 강화섬유에 대한 2차원의 축 대칭 모델에 대하여 분석하였다. 상온(293K)과 고온(363K)에서 각각 해석되었으며 해석결과와 실험결과와의 강도 값을 비교 검토하였다. 더불어 음향방출 기법을 이용하여 지능복합재료(TiNi/A16061)의 예변형률과 고온에서의 미시적 손상거동을 평가하였다.

음향 방출을 이용한 저어널 베어링의 조기 파손 감지(III) -저어널 베어링 AE 진단 시스템 개발- (Acoustic Emission Monitoring of Incipient Failure in Journal Bearings( III ) - Development of AE Diagnosis System for Journal Bearings -)

  • 정민화;조용상;윤동진;권오양
    • 비파괴검사학회지
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    • 제16권3호
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    • pp.155-161
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    • 1996
  • 회전 기계의 저어널 베어링 상태를 음향 방출(AE) 기술을 활용하여 감시하기 위한 진단 시스템을 개발하였다. AE 기술은 베어링 시스템에 있어서 비정상 상태를 탐지하기 위하여 이용된다 모의 저어널 베어링시스템을 이용한 실험과 실제 발전 설비에 대한 적용 시험의 결과로부터 AE 신호 파라메타 중에서 rms voltage가 가장 유효한 것으로 판명되었으며, 이러한 연구 결과를 토대로 하여 진단 시스템의 알고리즘과 판단 기준들이 설정되었다. 베어링 진단 시스템은 AE 센서 및 전치앰프로 구성된 신호 감지부, AE rms voltage를 측정하기 위한 rms-to-DC 변환 회로부로 구성된 신호 처리부, A/D 변환기를 이용하여 rms voltage 신호를 PC에 연결해 주는 인터페이스부, 베어링 상태 보기와 진단 프로그램을 포함하는 그래픽 디스플레이 및 소프트웨어부의 4부분으로 구성된다.

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