• 제목/요약/키워드: Nondestructive Inspection

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Detection of Subsurface Defects in Metal Materials Using Infrared Thermography; Image Processing and Finite Element Modeling

  • Ranjit, Shrestha;Kim, Won Tae
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권2호
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    • pp.128-134
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    • 2014
  • Infrared thermography is an emerging approach to non-contact, non-intrusive, and non-destructive inspection of various solid materials such as metals, composites, and semiconductors for industrial and research interests. In this study, data processing was applied to infrared thermography measurements to detect defects in metals that were widely used in industrial fields. When analyzing experimental data from infrared thermographic testing, raw images were often not appropriate. Thus, various data analysis methods were used at the pre-processing and processing levels in data processing programs for quantitative analysis of defect detection and characterization; these increased the infrared non-destructive testing capabilities since subtle defects signature became apparent. A 3D finite element simulation was performed to verify and analyze the data obtained from both the experiment and the image processing techniques.

용접 불량 검사를 위한 음향공진 검사 장치 개발 (Development of Acoustic Resonance Evaluation System to Detect the Welding Defects)

  • 염우정;김진영;홍연찬;강준희
    • 센서학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.371-376
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    • 2019
  • We have developed an acoustic resonance inspection system to inspect the welding defects in the mechanical parts fabricated using friction stir welding method. The inspection system was consisted of a DAQ board, a microphone sensor, an impact hammer, and controlled by a PC software. The system was developed to collect and analyze the sound signal generated by hitting the sample with an impact hammer to determine whether it is defective. In this study, 100% welded good samples were compared with 95%, 90%, and 85% welded samples, respectively. The variation of the completeness in welding did not affect the visual appearance in the samples. As a result of analyzing the natural frequencies of the good samples, the five natural frequency peaks were identified. In the case of the defective samples, the frequency change was observed. The welding failure detection time was fast enough to be only 0.7 seconds. Employing our welding defect inspection system to the actual industrial field will maximize the efficiency of quality inspection and thus improve the productivity.

원전 증기발생기 세관 검사를 위한 와전류 탐상 프로브의 현황 및 전망 (Present Condition and View of Eddy Current Testing Probe for Nuclear Power Plant Steam Generator Tube Examination)

  • 김지호;이향범
    • 한국정보통신설비학회:학술대회논문집
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    • 한국정보통신설비학회 2006년도 하계학술대회
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    • pp.241-245
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    • 2006
  • In the examination of Steam Generator (SG) tube in Nuclear Power Plant (NPP) Eddy Current Testing (ECT) probes play an Important role in detecting the defects. Bobbin probe and Rotating Pancake Coil (RPC) probe is usually used for the inspection of SG tube. Bobbin probe is good at high speed inspection, but ability of detection of circumferential defect is very weak. On the contrary RPC probe, which moves for inspection in the direction of axial and circumferential simultaneously, has very slow inspection speed, but it was excellent detection capability fur small cracks, which is hardly detected by bobbin probe. Many examinations of SG tube examination of NPP are achieved during short period. Therefore, solution about this must develop probe of new form for examination performance and examination time shortening of other probe. In this paper, analyzed technological present condition of Bob-bin probe and RPC probe been using in Nondestructive Testing (NDT) for SG tube defect detection and Appeared about background theory and view of developed probe newly.

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초음파 적외선열화상 기법을 적용한 모터 코어의 신뢰성 평가 (Reliability Evaluation of a Motor Core Applied Ultrasound Infrared Thermography Technique)

  • 정윤수;노치성;이경일;김재열
    • 한국기계가공학회지
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    • 제15권4호
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    • pp.60-66
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    • 2016
  • This study used an ultrasound infrared thermography technique to detect issues in the motor core of typical power equipment. The current defect inspection method of the motor core is often incomplete (due to the limits of visual inspection) and thus the reliability of the motor core is reduced. Therefore, in this study, experiments were carried out to increase the reliability of the test by using an ultrasonic infrared thermal non-destructive inspection method to image the motor core. The ambient temperature of the experimental system was maintained at $25^{\circ}C$. Experiments were carried out to examine a damaged motor core and a defect-free motor core. Experimental results confirm the technique clearly detected defects in the motor core, thereby confirming the possibility of using this technique in the field.

근적외선 분광분석법을 이용한 생약의 원산지 판별 (Discrimination of Herbal Medicine According to Geographical Origin (Korea, China) Using Near Infrared Reflectance Spectroscopy)

  • 우영아;조창희;김효진;조정환;조경규;정승성;김수정;김중환
    • 약학회지
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    • 제42권4호
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    • pp.359-363
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    • 1998
  • Near infrared reflectance spectroscopy (NIRS) was applied for discrimination according to geographical origin (Korea, China) of herb drugs. Herbal medicine has an important role in clinical therapy in Asian countries such as Korea and China. The objective of this study is to provide a convenient and accurate method to determinate geographical origin (Korea, China) of herbal medicine for quality control whose quality is generally different according to geographical origin. A rapid, nondestructive and accurate discrimination was achieved by NIRS. Second derivative spectra of herb drugs were subjected to discriminant analysis. Herbal medicine drugs such as Cassia Semen, Ganoderma and Smilacis Rhizoma was discriminated accurately according to geographical origin using PLS regression method.

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구조물 진단에 있어 비파괴 시험법의 성능평가 (Performance Evaluation of NDE Methods in Condition Assessment of Structural Elements)

  • 심형섭;강보순
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제11권3호
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    • pp.167-175
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    • 2007
  • 정밀한 구조물의 상태진단 혹은 안전성 평가는 비파괴 시험의 정밀성(Accuracy), 변이성(Variability) 등과 같은 여러 가지 요소에 의하여 좌우된다. 특히 비파괴 시험을 이용한 측정값과 구조물의 상태에 있어서의 불확실성(Uncertainty)은 정밀한 상태진단에 큰 영향을 미친다. 비파괴 시험을 활용함에 있어서의(간접조사) 신뢰할만한 비파괴 장비라면 현 구조물의 상태(피해면적)를 정확하게 나타낼 수 있어야 한다. 본 논문은 현재 사용이 증가되고 있는 비파괴 장비의 올바른 선택과 정확한 구조물의 안전 진단을 위하여, 비파괴장비의 성능 평가에 있어 확률적 기초를 제공한다.

와전류검사 기술을 적용한 가압중수로 원전 압력관 비파괴검사 (Nondestructive Examination of PHWR Pressure Tube Using Eddy Current Technique)

  • 이희종;최성남;조찬희;유현주;문균영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제34권3호
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    • pp.254-259
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    • 2014
  • 중수로 원자로는 한 개의 원자로용기로 구성된 경수로와는 달리 약 380여개의 연료채널(fuel channel)로 구성되어 있다. 연료채널을 구성하는 압력유지 기기인 압력관(pressure tube)은 지르코니움 합금(Zr-2.5wt% Nb) 재질로서 치수는 내경이 103.4 mm, 두께가 약 4.19 mm, 길이가 6.36 m인 튜브 형태의 관이다. 압력관은 내부에 핵연료 다발과 냉각재가 내장되며 압력관의 기능은 연료를 지지하고 열수송 유체인 중수($D_2O$)를 이송한다. 압력관의 단순한 기하학적인 형상으로 인하여 자동화 비파괴검사가 가능하고 접근성이 우수하다. 연료채널은 경수로형 원전과 동일하게 설치전과 운전중에 원자력안전위원회 법령 요건에 따라 주기적으로 엄격한 비파괴검사를 수행하여 건전성을 확인한다. 연료채널의 주기적 비파괴검사에는 초음파탐상 및 와전류탐상검사 기법을 적용한 체적 비파괴검사 기술이 적용된다. 이중에서 와전류탐상검사 기법은 초음파탐상검사에서 검출된 결함의 확인을 위한 보충검사기술로 적용되고 있지만 표면결함에 대한 검출능이 초음파탐상검사 기법보다 우수한 장점을 가지고 있다. 본 논문에서는 압력관 내부 표면 비파괴검사에 적용되고 있는 와전류탐상검사 기술의 압력관 내면에 발생할 수 있는 결함의 검출 및 깊이 측정 특성에 대한 연구결과를 기술하였다. 즉, 와전류검사 기술은 압력관 내면에 발생할 수 있는 아주 미세한 결함을 매우 우수한 분해능으로 검출할 수 있으므로 초음파탐상검사 결과 확인을 위한 보충기술로서 매우 유용하지만, 결함의 깊이 측정은 오차가 매우 크게 발생하므로 결함 깊이 측정에는 적합하지 않고 오직 표면결함 검출에만 적용하는 것이 바람직하다.

적응적 에러 보정과 다이나믹 안정기를 이용한 레이저 유도 초음파 검사 시스템 개발 (Development of a Laser-Generated Ultrasonic Inspection System by Using Adaptive Error Correction and Dynamic Stabilizer)

  • 박승규;백성훈;박문철;임창환;나성웅
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권5호
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    • pp.391-399
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    • 2005
  • 레이저 유도 초음파 시스템은 놀은 공간분해능으로 스캐닝 하면서 광대역 범위에서 검사를 할 수 있는 비접촉식 검사 장치이다. 유도되는 초음파 신호의 크기는 펄스레이저의 출력에 의해서도 변화하지만, 연속발진 레이저빔이 위치하는 표면 상태에 따라서도 측정되는 초음파 세기는 크게 변화한다. 본 논문에서는 안정된 레이저 유도 초음파 시스템을 구성하기 위하여 펄스 레이저빔의 출력을 측정하여 초음파 발생 오차를 보정하였으며, 대상체 표면의 상태에 따라 크게 변화하는 측정용 레이저 간섭계의 측정 이득 변화를 매순간 측정하여 측정 오차를 보정하였다. 본 논문에서는 대상체 표면을 스캐닝 할 수 있도록 다이나믹 안정기가 부착된 레이저 유도 초음파 시스템을 개발하였다. 개발한 레이저 초음파 시스템은 스캐닝 과정에서 간섭계의 이득이 최대가 되는 순간을 적응적으로 포착하여 초음파를 발생시키고, 유도된 초음파 신호를 고속으로 샘플링 한 후에 실시간으로 신호처리를 한다. 본 논문에서는 안정적인 레이저 유도 초음파 시스템을 구성하기 위한 전체 시스템의 하드웨어 구성 방법과 제어 알고리듬에 대하여 기술한다. 또한 본 논문에서 제안한 발생오차 보정방법과 측정오차 보정 방법이 시스템의 성능 향상에 유효함을 실험을 통하여 확인하였다.

마이크로포커스 X-선 투과 영상을 이용한 모의 TRISO 핵연료 입자 코팅 층 두께 비파괴 측정 (Nondestructive Measurement of the Coating Thickness in the Simulated TRISO-Coated Fuel Particle Using Micro-Focus X-ray Radiography)

  • 김웅기;이영우;박지연;박정병;나성웅
    • 비파괴검사학회지
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    • 제26권2호
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    • pp.69-76
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    • 2006
  • 차세대 원자로로 부각되고 있는 고온가스로에서는 윈자로에서는 고온 안정성 및 핵분열생성물 차단 성능이 우수한 TRISO(tri-isotropic) 핵연료를 사용하고 있다. TRISO 핵연료 입자는 직경이 약 1mm인 구 형태로 입자의 중심에는 직경 0.5mm의 핵연료 커널(kernel)이 포함되며 커널 외곽을 코팅 층이 에워싸고 있다. 이 코팅 층은 완충(buffer) PyC(pyrolytic carbon)층, 내부 PyC층, SiC층, 그리고 외부 PyC층으로 구성되어 있다. 각 코팅 층의 두께는 수십-백${\mu}m$ 범위이고 사양으로 정해져 있으며, 본 연구에서는 각 코팅 층의 두께를 비파괴적으로 측정하기 위하여 마이크로포커스 X-선 발생장치와 고해상도 X-선 평판(flat panel) 검출기초 구성된 정밀한 X-선 래디오그래피 장치를 개발하였다. 개발된 마이크로 X-선 래디오그래피 장치를 이용하여 $UO_2$ 핵물질 $ZrO_2$를 커널로 사용한 모의 TRISO 핵연료 입사에 대한 투과 영상을 획득한 후 디지털 영상처리 기술을 이용하여 코팅 층 사이의 경계선이 구분 가능하도록 영상을 개선하고 디지털 영상처리 알고리듬을 개발하여 코팅 층의 두께를 파동으로 측정하였다.

원자로 상부 헤드 관통관 TOFD 신호 시뮬레이션 (Simulation of Time of Flight Diffraction Signals for Reactor Vessel Head Penetrations)

  • 이태훈;김용식;이정석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권4호
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    • pp.273-280
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    • 2016
  • 비파괴검사 분야에 대한 시뮬레이션은 다양한 결함에 대한 신호의 예측과 검사 절차 개발에 사용되어진다. 특히 비파괴검사 전용 시뮬레이션 툴인 CIVA는 정확도가 높고 빠른 계산이 가능하며, 비파괴평가 기술과 동일한 형태의 화면 표시와 시각적으로 개선된 3차원 그래픽 유저 인터페이스를 제공한다. CIVA 소프트웨어 개발자가 내부적으로 타당성 검증을 시행하겠지만, 사용 이전에 소프트웨어의 정확도를 평가하는 독립적인 유효성 검증 연구가 필요하다. 이러한 목적으로 이번 연구에서는 CIVA를 이용하여 원자로 상부 헤드 관통관 검사에 사용되는 보정시험편에 대하여 TOFD 신호를 시뮬레이션하고, 실제 검사 신호와 비교하여 시뮬레이션 신호의 정확도와 적용 범위에 대하여 검증하였다. 종합적으로, A-scan 신호, B-scan 이미지, 깊이 측정 측면에서 CIVA 시뮬레이션 결과와 실험 결과 간에 전반적으로 일치를 보였다.