• Title/Summary/Keyword: 탐촉자 설계

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Design of Matching Layers for high Efficiency-wide band Ultrasonic Transducers (고출력 광대역 초음파 탐촉자를 위한 정합층 설계)

  • Kim, Yeon-Bo;Roh, Yong-Ae
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.15 no.5
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    • pp.82-89
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    • 1996
  • Application fields of ultrasonic transducers can be divided into two categories, a high ultrasonic resolution required field and a high ultrasonic power required field. This paper is aimed to determine the optimal properties of the matching layers of the transducer for each of the applications. Further, it is aimed to optimize the properties of the matching layers that show satisfactory performances for both of the application fields. Through the direct time domain analysis of the transmission and reflection behavior of the ultrasonic wave, apart from the conventional equivalent circuit analysis, and Fourier transformation of its results, we found the optimum acoustic impedances of the matching layers. The newly determined layers provide much better transducer performance-57% at most-than those obtained with conventional design methods. Based on the results, we also found the optimal acoustic impedances of the layers good for both of the application fields. For te optimization, we developed a new transducer performance evaluation parameter that can be applied to any type of ultrasonic transducers.

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Ultrasonic Transducer Design for the Axial Flaw Detection of Dissimilar Metal Weld (이종금속 용접부 축방향 결함 검출을 위한 초음파 탐촉자 설계)

  • Yoon, Byung-Sik;Kim, Yong-Sik;Yang, Seung-Han
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.31 no.5
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    • pp.536-542
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    • 2011
  • Dissimilar metal welds in nuclear power plant are known as very susceptible to PWSCC flaws, and periodically inspected by the qualified inspector and qualified procedure during in-service inspection period. According to field survey data, the majority of their DMWs are located on tapered nozzle or adjacent to a tapered component. These types of configurations restrict examination access and also limit examination volume coverage. Additionally, circumferential scan for axially oriented flaw is very difficult to detect located on tapered surface because the transducer can't receive flaw response from reflector for miss-orientation. To overcome this miss-orientation, it is necessary adapt skewed ultrasonic transducer accomodate tapered surface. The skewed refracted longitudinal ultrasonic transducer designed by modeling and manufactured from the modelling result for axial flaw detection. Experimental results showed that the skewed refracted longitudinal ultrasonic transducer get higher flaw response than non-skewed refracted longitudinal ultrasonic transducer.

Design of an Ultrasonic Transducer with 1-3 Mode Piezocomposites and Fabrication of its Prototype (1-3형 압전복합체를 이용한 초음파 탐촉자 설계 및 시작품 제작)

  • 한교훈
    • Proceedings of the Acoustical Society of Korea Conference
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    • 1998.06d
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    • pp.1-4
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    • 1998
  • 본 논문에서는순수 압전세라믹에 비해 동등이상의 압적특성을 가지면서도 음향임피던스가 월등히 낮은 1-3형 압적복합체를 이용한 탐촉자의 개발에 관해 연구하였다. 압전 복합재료 탐촉자는 그 자체만으로 측정대상체와의 음향임피던스 차를 최소화하여 별도의 정합층을 필요로 하지 않는 특징을 가진다. 이를 위하여 본 연구에서는 복합재료에 사용되는 고분자재료의 물성값 설계와, 압전세라믹과의 적절한 배합구조와 형상의 결정에 주안점을 두었다. 그 결과를 바탕으로 압전 복합체 초음파 트랜스듀서 시작품을 제작하고 그성능을 분석하였으며, 이론적인 시뮬레이션 결과과의 비교를 통해 설계이론의 타당성을 검증하였다.

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Development of Tenderness Measurement System of Beef Carcass Using Ultrasound (초음파를 이용한 한우도체 연도 측정 시스템 개발)

  • 조성인;남기찬;임용우
    • Proceedings of the Korean Society for Agricultural Machinery Conference
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    • 2002.02a
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    • pp.479-485
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    • 2002
  • 본 연구는 초음파를 이용하여 한우도체의 연도를 비파괴적이며 객관적으로 측정할 수 있는 시스템을 개발하기 위해서 수행되었다. 한우도체 연도 측정 시스템은 크게 초음파 측정장치, 자동 탐촉자 수직이동장치, 데이터 획득 및 분석장치로 구성되었는데 초음파 측정장치는 초음파 pulser/receiver 및 탐촉자, 자동 탐촉자 이동장치는 상하운동부, 구동부, 제어부, 데이터 획득 및 분석장치는 digitizer, Labview 5.1을 사용하여 구성되었다. 통합된 시스템을 이용하여 획득된 도체의 초음파 신호를 분석하기 위해 1.0~1.1 MHz의 bandpass filtering을 거쳐 hilbert 변환을 이용, envelope를 구할 수 있었으며 탐촉자와 도체의 최적 접촉 위치를 결정하기 위하여 3단계로 나누어 신호분석을 실시하였다. 시료의 개수는 40개였으며 획득된 envelope를 FFT 변환 후 PLS, PCR 분석을 수행한 결과 7단계의 PCR 분석에서 $R^2$= 0.6474의 유의성 있는 결과를 나타내었으므로 최적 접촉 위치로 결정하였다. 최적 접촉 위치를 통해 시료 80개의 추가 실험을 실시한 결과 PCR 분석에서 $R^2$= 0.4304의 결과를 나타내었으며 이를 이용, 도체의 연도를 측정하는 프로그램을 개발하고 최종 통합 시스템을 구축하였다. 본 한우도체 연도 측정 시스템의 개발을 통해 한우도체의 전단력을 예측하여 연도를 객관적으로 판정 가능할 것으로 생각되며 또한 사이즈의 확대로 도축장에 설치하는 설비로서 가능할 것이라 사료된다. 그러나 추후 좀 더 세밀한 측정과 결과의 보완을 위한 분석방법의 개선에 관한 연구가 진행되어야 할 것이다. 사용해 설계된 장치를 사용자가 쉽게 제작할 수 있도록 하였다. 공정설계프로그램을 통해 설계된 공정은 데이터베이스에 저장이 되며 장치설계프로그램에서 쉽게 이전에 설계했던 공정을 이용할 수 있도록 하여 공정 설계와 장치설계를 연계하도록 하였다.동투하시간과 비용 -종자준비부터 통마늘선별까지의 일관기계화로 투입된 주요작업의 노력은 75∼76%가 절감되고, 재배규모 3ha기준시 비용은 44-53%절감되었음. the annealing texture. Observations by TEM and EBSD revealed the formation of very fine grains of ∼1.0$\mu\textrm{m}$ after CCSS.he dislocations form local defect arrangements at the grooves permitting the substantial reduction in defect density over the remainder of the interfacial area.한 최대의 감자 재배지역을 형성하였다. 제주도는 산지지형과 따뜻한 기온으로 2기작이 가능하고, 감자가공 공장설립과 교통발달에 따른 육지 시장과의 접근이 용이해졌기 때문에 남한에서 2번째로 큰 감자재배지역이 되었다.(요약 및 결론에서 발췌)그람양성균에서 효과적이었으며, 농도별 항균력시험 결과 농도가 증가할수록 비례하여 저해율도 증가함을 알 수 있었다. 첨가농도를 달리하여 미생물의 생육도를 측정한 결과, fraction II磎꼭\ulcorner경우 그람양성균에 대해 500 ppm 이상에서 뚜렷한 증식억제효과를 나타내었다.서 뚜렷한 증식억제효과를 나타내었다.min/+}$계

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A Performance Improvement of Ultrasonic Diagnosis Transducer by Transient Acoustic Field Analysis (과도음장 해석을 통한 초음파 진단 탐촉자의 성능 개선)

  • 박은주;송행용;김무준;김동현;이수성;하강열
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.21 no.8
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    • pp.744-756
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    • 2002
  • The transient acoustic fields formed by a 3.5 ㎒ curved linear array transducer which is commonly used in ultrasonic medical imaging system for diagnosis of abdomen are systematically analyzed to obtain new design parameters for the better acoustic image. In the analysis with an assumption of radiating waveform, element size, radius of curvature, amplitude apodization are considered as parameters giving constitutive relations with the fields. As simulation results, appropriate new parameters with the reduced curvature and elevation aperture and the apodization of Hamming window, which make an improved acoustic beam with lower side lobe levels than a conventional typical transducer, are obtained.

Development of Capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer (I) - Analysis of the Membrane Behavior (미세가공 정전용량형 초음파 탐촉자 개발(I) - 진동 막 거동 분석)

  • Kim, Ki-Bok;Ahn, Bong-Young;Park, Hae-Won;Kim, Young-Joo;Lee, Seung-Seok
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.24 no.5
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    • pp.487-493
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    • 2004
  • This study was conducted to develope a capacitive micromachined ultrasonic transducer (cMUT) which enable to high efficient non-contact transmit and receive the ultrasonic wave in air. Theoretical analysis and finite element analysis of the behavior of membrane (such as resonance frequency, membrane deflection, collapse deflection and collapse voltage) of the cMUT were performed. The design parameters of the cMUT such as the dimension and thickness of membrane, thickness of sacrificial layer, thickness and size of electrode were estimated. The resonance frequency of the membrane increased as the thickness of the membrane increased but decreased as the diameter of the membrane increased. The deflection of the membrane increased as d-c bias voltage increased. The collapse voltage of the membrane was analyzed.

Design of an Ultrasonic Transducer with 1-3 Mode Piezocomposites and Fabrication of its Prototype (1-3형 압전복합체를 이용한 초음파 탐촉자 설계 및 시작품 제작)

  • 한교훈;노용래
    • The Journal of the Acoustical Society of Korea
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    • v.17 no.8
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    • pp.48-57
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    • 1998
  • 본 논문에서는 순수 압전세라믹에 비해 동등이상의 압전특성을 가지면서도 음향임 피던스가 월등히 낮은 1-3형 압전복합체를 이용한 탐촉자의 개발에 관해 연구하였다. 압전 복합재료 탐촉자는 그 자체만으로 측정대상체와의 음향임피던스 차를 최소화하여 별도의 정 합층을 필요로 하지 않는 특징을 가진다. 이를 위하여 본 연구에서는 복합재료에 사용되는 고분자 재료의 물성값 설계와, 압전세라믹과의 적절한 배합구조와 형상의 결정에 설계의 주 안점을 두었다. 그 결과를 바탕으로 압전복합체 초음파 트랜스듀서 시작품을 제작하고 그 성능을 분석하였으며, 이론적인 시뮬레이션 결과와의 비교를 통해 설계이론의 타당성을 검 증하였다. 본 연구에서는 수립되어진 압전복합체 트랜스듀서의 설계 및 제작기법은 향후, 측 정대상체와의 정합을 위해 정합층에 대해 복잡한 설계 및 제작공정을 거쳐야하는 다양한 탐 촉자 개발에 유용하게 활용될 수 있을 것이다.

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Design and Performance Evaluation of Shear Wave Phased Array Ultrasonic Transducer (횡파 위상배열 초음파 탐촉자 설계 및 성능 평가)

  • Yoon, Byung-Sik;Lee, Hee-Jong;Braconnier, Dominique
    • Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing
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    • v.32 no.2
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    • pp.185-191
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    • 2012
  • Typically, a wedge is involved to generate effectively high inspection angle in pipe weld inspection using phased array ultrasonic technique. But the usage of this wedge for weld or access limited area can cause coverage limitation for the examination volume because of the wedge front length. Therefore, the shear wave phased array probe which can generate high inspection angle without wedge is essentially necessary. In this paper, the shear wave phased array ultrasonic probe which can generate high inspection angle designed by modeling and manufactured from the modelling result. And this shear wave probe tested whether it can detect and sizing for EDM test block that contains various depth. As results, the experimental results show that the designed shear wave phased array probe can detect and size with reliable accuracy. Therefore if this phased array probe apply in field inspection, it is expected that it show more reliable inspection result for plant structure having access limitation.