• 제목/요약/키워드: Tapered Transducer

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

  • 윤병식;김용식;양승한
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.536-542
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    • 2011
  • 원자력발전소의 이종금속 용접부는 PWSCC 결함에 민감한 것으로 알려져 있으며 기량검증된 검사자가 기량검증된 절차서를 사용하여 가동중검사 기간 중에 주기적인 검사를 수행하고 있다. 국내 원자력발전소 이종금속 용접부의 형상 조사 결과에 따르면 대부분의 이종금속 용접부가 경사진 노즐부나 인접부에 위치하는 것으로 나타났다. 일반적인 초음파 탐촉자를 사용하여 경사부위에 위치한 이종금속 용접부의 검사를 수행할 경우 초음파 탐촉자의 접근성이 제한되어 검사체적을 모두 검사하기가 어렵다. 특히 축방향 결함 검출을 위한 원주방향 주사에서는 초음파 탐촉자가 경사면에 위치하게 되면 반사체로부터 결함 신호를 얻기 가 어려우며 이에 따라 결함 검출이 어렵게 된다. 이러한 문제점을 극복하기 위해서는 경사면을 고려하여 비틀림 각도를 적용한 초음파 탐촉자를 사용하는 것이 필요하다. 모델링을 통하여 비틀림 굴절 종파탐촉자 를 설계하고 축방향 결함 검사용 비틀림 굴절 종파탐촉자를 제작하여 실험을 통하여 결함으로부터 신호를 취득하였다. 일반 탐촉자와 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호를 비교한 결과 비틀림 각도가 적용된 탐촉자의 초음파 응답신호가 훨씬 뛰어난 것으로 나타났다.

경사노즐 선회분사기의 가솔린 미립화 및 분무 내부 압력 분포 (The Gasoline Atomization Characteristics and Static Pressure Distribution of Tapered Nozzle Swirl Spray)

  • 문석수;최재준;배충식
    • 대한기계학회논문집B
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    • 제31권3호
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    • pp.283-291
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    • 2007
  • The static pressure distribution, atomization characteristics and velocity distribution of tapered nozzle swirl spray is analyzed and then compared with original swirl spray. The static pressure distribution inside the swirl spray is measured using a piezoresistive pressure transducer. Phase Doppler anemometry (PDA) is applied to measure and analyze the droplet size and velocity distribution of tapered nozzle and original swirl spray. The static pressure inside the spray shows the lower value compared to the atmospheric pressure and this pressure drop is getting attenuated as the taper angle is increased. The droplet size of tapered nozzle spray shows similar value compared to the original swirl spray at the horizontal mainstream while it shows increased value at vertical mainstream. The deteriorated atomization characteristics of tapered nozzle spray is improved by applying high fuel temperature injection without causing the spray collapse. The velocity results show that the larger portion of fuel is positioned with higher injection velocity, and the smaller portion of fuel is positioned with lower injection velocity with causing spatially non-uniform mixture distribution.

두께 불균일 압전 초음파 트랜스듀서의 형태에 따른 특성변화 해석 (Characteristics Variation Analysis by Shape of Piezoelectric Ultrasonic Transducer with Non-Uniform Thickness)

  • 김동현;김정순;김무준;하강렬
    • 한국음향학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.271-278
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    • 2008
  • 압전판의 길이나 폭에 따라 두께가 변화하는 압전 세라믹을 사용하여 광대역 특성을 구현하는 초음파 트랜스듀서에 대하여 압전진동자의 측면에서 본 형태에 따른 전기-음향적 특성해석을 이론적으로 수행하였다. 압전진동자의 길이방향에 따른 두께 변화를 지수함수의 조합으로 표현하고 이 함수를 이용하여 압전진동자의 전기단자에서 본 자유 어드미턴스 및 파워전달함수에 대한 식을 도출하였다. 대표적인 PZT압전 세라믹을 예로 들어 압전 진동자의 측면 형태변화에 따른 비 대역폭을 고찰해본 결과 넓은 대역폭를 얻기 위한 최적의 형태가 존재함을 알 수 있었으며, 압전진동자의 최대두께에 대한 최소두께 비가 자아짐에 따라 대역폭은 100%이상까지도 넓어질 수 있으나 파워전달함수는 반대로 감소하는 경향을 확인할 수 있었다. 또 압전진동자의 길이가 길어질수록 전달함수의 크기는 증가하나 광대역 특성을 갖는 압전진동자의 형태는 매우 한정적이 됨을 확인할 수 있었으며 이는 고효율의 광대역 초음파 트렌스듀서 제작에 있어서는 정밀한 가공이 요구됨을 확인할 수 있었다.

구형 도파관 $TE_{10}$모드와 원형 도파관 $TE_{11}$모드간의 모드변환기 설계 (Design of Mode Transducer between $TE_{10}$ Mode in Rectangular Waveguide and $TE_{11}$ Mode in Circular Waveguide)

  • Doo-Yeong Yang
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제7권3호
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    • pp.246-253
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    • 1996
  • 본 논문에서는 테이퍼된 전송선을 해석하여 이를 도파관 테이퍼에 적용함으로써 기존의 모드변환법인 tele egraphist 방정식에서 발생되는 문제점을 해결하였다. 그리고 다양한 특성을 갖는 테이터 함수를 비교.분석한 후 설계가 가장 용이하고 모드변환특성이 좋은 함수를 선택하여 테이퍼 설계에 적용하는 방볍을 제시하였고, 구조가 서로 다른 구형 도파관과 원형 도파관간의 모드변환기를 설계하였다. 설계된 데이타를 이용하여 제작된 모드변환기를 측정한 결과, 산란계수의 측정값은 이론값파 잘 일치되어 설계방법과 해석방법의 타당성을 입증할 수 있었다.

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단상 단방향 형태의 표면탄성파 필터 제작 및 임피던스 정합 (A Study on the Fabrication and the Impedance Matching of SPUDT Type SAW Filter)

  • 유일현
    • 한국정보통신학회논문지
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    • 제9권3호
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    • pp.602-608
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    • 2005
  • 단상 단방향 형태의 표면 탄성파 필터 제작하기 위하여 Langasite 기판위에 빗살무늬 변환기를 형성시켜 모의실험을 수행하였으며, 전극재료로는 Al-Cu를 사용하였다. 모의실험을 바탕으로 입력단에는 IDT를 직렬형태로 연결시킨 block 형태로 하중을 가하는 전극 방법을 쓰고 출력단은 withdrawal 형태로 하중을 가하는 방법을 써서 제작하였다. 이를 바탕으로 단상 단방향 형태의 표면 탄성파 필터 적절한 임피던스 정합 조건도 얻고자 하였다. Langasite 기판 위에 형성시킨 입출력 빗살무늬 변환기 전극 수는 50쌍, 두께는 $5000{\AA}$으로 하였으며, 반사기 폭은 $3.6{\mu}m$이며, 전극 폭은 $2.4{\mu}m$이고, 전극과 반사기 사이의 간격은 $2.0{\mu}m$으로 하였다. 제작한 필터의 임피던스 정합 후 주파수 특성에서 중심 주파수는 190MHz, 대역폭은 7.7MHz 정도로 측정되었으며, 리플 특성은 0.4dB 이하이고, 정재파 비는 1.5정도로 측정되었다.

다중 대역 안테나 피드용 직교모드 변환기 설계 (Design of An Orthomode Transducer for Use in Multi-Band Antenna Feeds)

  • 황순미;김영민;이석곤;안병철
    • 한국전자파학회논문지
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    • 제13권1호
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    • pp.53-59
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    • 2002
  • 본 논문에서는 다중대역 피드를 위한 직교모느 변환기를 설계하였다. 직교모드 변환기의 전체적인 모양은 사각 테이퍼진 형태이고, 18~20 GHz에서 우원편파와 좌원편파를 발생시키기 위해 테이퍼 부분에 2개의 측면 포트를 두고, 직선포트는 30~45 GHz의 광대역에서 -20 dB 이하의 반사계수와 15 dB 이하의 분리도를 가지도록 설계하였다. 직선포트에서의 반사계수 특성을 향상시키기 위해서 측면포트에 얇은 격막을 삽입하였다. 전체적인 설계에 상용소프트웨어인 HFSS$^{R}$를 사용하였다.

열 차단용 초음파 도파관의 전파성능 향상 연구 (Improving Wave Propagation Performance of an Ultrasonic Waveguide for Heat Isolation)

  • 최인석;전한용;김인수;김진오
    • 한국음향학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.545-553
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    • 2003
  • 압전 변환기를 사용하는 초음파유량계에서 고온의 유체로부터 압전 변환기를 보호하기 위하여 도파관을 사용하면서 종진동 초음파 전파성능을 향상시키기 위한 연구를 하였다. 도파관을 따라 전달되는 열을 효율적으로 차단하는 도파관 재질을 선정하였고, 압전 변환기를 보호할 수 있는 도파관의 최소 길이를 파악하였다. 균일한 원형 봉의 종진동 가진 응답을 구하여 진폭을 최대로 하는 도파관 길이를 선정하였다. 원추형 테이퍼 봉의 가진 응답을 구하여 도파관의 단면 크기가 길이방향으로 작은 쪽에서 파동이 증폭됨을 확인하였다. 균일한 도파관에서 단면 반지름이 작을수록 펄스 파 분산이 줄어듬을 파악하고, 단일 봉 도파관을 사용한 실험으로 이를 입증하였다. 실용적 도파관으로서 철심 조합형 도파관을 제시하고 제작과 평가를 통하여 파동 전파의 우수성을 확인하였다.