지하에 매설된 가스배관에 발생한 결함 유무를 판별하는 방법으로는 자기누설 신호를 탐지하는 비파괴검사 기법이 사용되어져 왔다. 지하 매설된 배관은 높은 가스 운용압력과 습기와 같은 외부환경에 노출되어 있어 금속부식과 같은 결함들이 군집하여 발생한다. 군집 결함들에 의해 발생한 자기누설 신호는 단일결함 신호와 비교하여 왜곡된 형태를 가지며, 왜곡된 결함 신호의 분포는 최종적으로 결함의 형상 추정을 어렵게 한다. 본 논문에서는 30인치 직경의 배관을 기준으로 다중 결함의 배치 형태와 거리를 달리하며 신호 패턴을 분석하고, 인접한 결함의 분리 가능 여부와 신호 보정을 고려한 개선된 결함 판정 알고리즘을 제안하였다.
자기부상열차 시스템에서의 자속 누설은 주로 부상용 전자석과 리니어 모터, 안내용 전자석으로 부터 발생하 여 intra - system 및 inter - system EMI 현상과 biological effect을 야기할 수 있다. 본 논문에서는 누설 자속의 크기에 영향을 주는 각종 요소들을 고려하여 열차 주위에 분포하는 자기장의 세기를 계산하였으며, 여기서 얻어진 결과를 이용하여 차제 바닥과 측면에 사용되는 구조물의 재질과 위치에 따른 최소 두께를 계산하여 자기장 차폐를 위해 차체 무게가 증대되는 것을 최소로 할 수 있는 방법을 제시하였다. 이 결과를 한국해사기술연구소에서 설계제작한 2인승 자기부상열차 모형에 적용하여 열차 모형 주위의 자속 밀도에 대한 등자위선을 구하고, 이때의 최소 차폐 두께를 제시함으로써 차폐 재료의 무게에 대해 50% 이상의 감량이 가능하였다.
The purpose of this paper is to find the magnetic filed distribution inside the motor in order to find out if the high-Tc superconducting tapes operate stably in actual motor operation in a detailed model of the actual motor was analyzed through F.E.M.(finite Element Method). As a result, it has been proved that the high-Tc superconducting tapes can with-stand 4 A of current with staility. 4 A was the amount of current with stability. 4 A was the amount of current needed to achieve 600 A·turns which is required by the previous simulation aimed at developing this the flux damper reduces armature reactance during the motor operation. But it was observed that the flux damper generates loss by means of leakage flux and this decreases the output of the motor by about 5%.
This paper analyzes characteristics of PMLSM using 3 dimensional equivalent magnetic circuit network method (3-D EMC). PMLSM of which the effective electric-airgap is not only very large, but also the width is finite width lateral edges has much leakage flux. Therefore, 2-D analysis method cannot consider it so carefully that 3-D analysis method must required. 3-D EMC which will be used for analysis of PMLSM performs modeling of it including solt and teeth structure, uses the magnetic motive force of stator winding and permanent magnet as source. and calculates magnetic flux density and force considering nonlinear characteristics of materials. we verified analysis validity by comparing simulation results with expermental results.
This paper describes a new magnetization method for non-destructive testing with magneto-optical sensor (denoted as MO sensor) which have the following characteristic : high observation sensitivity, independence of the crack orientation, and precise imaging of a complex crack geometry such as multiple cracks. When a magnetic field is applied normally to the surface of a specimen which is significantly larger than its defects, approximately the same magnetic charge per unit area occurs on the surface of the specimen. If there is a crack in the specimen, magnetic charge per unit area has the same value at the bottom of the crack. The distribution of the vertical component of the magnetic flux density, B$\_$Z/, is almost uniform over the no-crack area (denoted as B$\_$Z,BASE/), while the magnetic flux density is smaller in the surroundings of the crack(denoted as B$\_$Z,CRACK/) If B$\_$Z, BASE/ is a bit larger than the saturated magnetic flux density of the MO sensor (B$\_$s/) , then small magnetic domains occur over the crack area and a large domain over the non-crack area because B$\_$Z,CRACK/ is smaller than B$\_$s/.
본 논문에서는 3차원 형태의 결함을 가진 지하매설 가스관에서 누설자속(magnetic flux leakage, MFL) 탐상 법을 사용한 결함 검출에 관하여 연구하였다. 영구자석과 요크로 구성된 자기 시스템을 유한요소법을 사용하여 해석하고 동작점을 설정하였다. 가스관이 충분히 포화되지 않은 경우에는 측정이 곤란하며, 과대포화 된 경우에는 결함에 의한 누설자속의 변화량이 적어서 측정이 곤란하므로 적정한 값을 설정하여야 하므로 자기 시스템의 동작점은 결함이 있을 때 누설자속 증가율이 최대가 되도록 설정하여야 한다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소법을 사용하여, 가스관에 결함이 있는 경우 결합의 크기, 깊이에 따른 결함신호를 예측하여 그 결과 가스관 포화상태의 적절여부, 홀 센서 range 및 resolution의 적정도 등을 연구하였다. 또한 홀 센서의 민감도 형장을 위하여 back-yoke를 사용하여 측정신호를 향상시키는 방법을 제안하였다.
본 논문에서는 3차원 형태의 결함을 가진 지하매설 가스관에서 누설자속(magnetic flux leakage, MFL) 탐상법을 사용한 결함 검출에 관하여 연구하였다. 영구자석과 요크로 구성된 자기 시스템을 유한요소법을 사용하여 해석하고 동작점을 설정하였다. 가스관이 충분히 포화되지 않은 경우에는 측정이 곤란하며, 과대포화된 경우에는 결함에 의한 누설자속의 변화량이 적어서 측정이 곤란하므로 적정한 값을 설정하여야 하므로 자기 시스템의 동작점은 결합이 있을 때 누설자속 증가율이 최대가 되도록 설정하여야 한다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소법을 사용하여, 가스관에 결함이 있는 경우 결함의 크기, 깊이에 따른 결함신호를 예측하여 그 결과 가스관 포화상태의 적절여부, 홀 센서 range 및 resolution의 적정도 등을 연구하였다. 또한 홀 센서의 민감도 향상을 위하여 back-yoke를 사용하여 측정신호를 향상시키는 방법을 제안하였다.
Recently, non-destructive health monitoring methods such as magnetic flux leakage (MFL) method, have become popular due to their advantages over destructive methods. Currently, numerical study on this field has been limited to simplified studies by only obtaining MFL instead of induced voltage inside coil sensor. In this study, it was proposed to perform a novel numerical simulation of MFL's coil sensor by considering vital parameters including specimen's motion with constant velocity and saturation status of specimen in time domain. A steel-rod specimen with two stepwise cross-sectional changes (i.e., 21% and 16%) was fabricated using low carbon steel. In order to evaluate the results of numerical simulation, an experimental test was also conducted using a magnetic probe, with same size specimen and test parameters, exclusively. According to comparative results of numerical simulation and experimental test, similar signal amplitude and signal pattern were observed. Thus, proposed numerical simulation method can be used as a reliable source to check efficiency of sensor probe when different size specimens with different defects should be inspected.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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