• 제목/요약/키워드: a eddy current sensor

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비자성 증기발생기 전열관의 원격장와전류 탐상 가능성 연구 (Feasibility Study of Remote Field Eddy Current Testing for Nonmagnetic Steam Generator Tubes)

  • 신영길
    • 비파괴검사학회지
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    • 제21권5호
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    • pp.518-525
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    • 2001
  • 증기발생기 전열관이 노후화 됨에 따라 새롭고 판단이 애매한 결함이 발생되기 시작하고 있다. 대부분의 결함은 전열관 외부에서 발생되어 진전된다. 일반 와전류탐상에서는 외부결함으로부터의 신호가 표피효과로 인해 내부결함으로부터의 신호보다 매우 약하기 때문에, 본 논문에서는 자성체 관 검사에서 내부 및 외부결함에 거의 같은 민감도를 보인 바 있는 원격장와전류 탐상을 비자성체인 전열관의 검사에 적용하기 위한 연구를 수행하였다. 유한요소 모델링을 통한 연구결과는 비자성체인 전열관에서 원격장와전류 효과가 나타나려면 탐상주파수가 수백 kHz가 되어야 하며, 여자코일과 센서코일간의 간격은 자성 관 검사시의 절반인 관 외경의 1.5배 정도가 되어야 함을 보였다. 이렇게 설계된 탐촉자를 사용하여 예측한 결함신호들은 이 검사방법이 내부 및 외부결함에 동일하게 민감하며, 위상신호의 세기와 결함깊이간에는 선형적인 비례관계가 존재함을 보여 주었다. 이러한 결과들은 비자성 증기발생기 전열관이라 할지라도 원격장와전류 탐상이 가능함을 말해 주고 있다.

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코너부의 펜슬가공시 볼엔드밀의 공구변형 특성 (Characteristics of Tool Deflection of Ball-end Mill Cutter in Pencil Cutting of the Corner)

  • 왕덕현;윤경석
    • 한국정밀공학회지
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    • 제16권2호통권95호
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    • pp.123-129
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    • 1999
  • Ball-end milling process is widely used in the die and mold manufacturing because of suitable one for the machining of free-form surface. During the process, the pencil cutting operation can be adopted before finish cut to eliminate overload in uncut area caused by large diameter of ball-end mill. The ball-end mill cutter for the pencil cutting is easily deflected by cutting force due to the long and thin shape, and the tool deflection in pencil cutting is one of the main reason of the machining errors in a free-form surface. The purpose of this study is to find the characteristics of deflected cutter trajectory by constructing measurement system with eddy-current sensor. It was found that the severe reduction of corner radius produced the overcut during the plane cutting. Up cutting method induced the overcut both plane and slope cutting, but down cutting one induced the undercut. From the experiments, down cutting with upward cutting path can generate the small undercut surface.

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스플라인 기어부 결함의 와전류검사 신호처리에 관한 연구 (Study on Signal Processing in Eddy Current Testing for Defects in Spline Gear)

  • 이재호;박태성;박익근
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권3호
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    • pp.195-201
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    • 2016
  • 금속성부품의 자동화 생산라인 상에서 결함검사는 통상 시스템 가격이 합리적이고 고속검사가 가능한 와전류검사(ECT, eddy current testing) 기법이 많이 사용된다. 이러한 금속성 피검사체 가운데 특별히 스플라인 샤프트(spline shaft)의 스플라인 기어부(spline gear)와 같이 표면이 고르지 못한 피검사 대상에 대하여 ECT검사를 적용할 경우 주파수 분포도가 유사하면서 동시에 상대적으로 큰 표면신호로 인해 센서로부터 획득한 원신호와 결함에 의해 발생한 신호를 분리해내기가 어렵다. 이러한 스플라인 기어부의 결함신호 검출을 용이하게 하기 위해서는 주변 잡음신호에서 결함신호만을 구분해낼 수 있는 고차필터의 구현이 필수적이고 동시에 각 생산라인과 피검사체의 상황에 따라 필터의 통과대역을 조절할 수 있어야 한다. 이러한 통과대역 조절이 가능한 고차필터 구현을 위해 디지털 방식 중 하나인 IIR (infinite impulse filter) 필터에 의한 구현방안을 검토하고, 신호검출을 위해 시스템 레벨에서 설계요소들의 최적화를 통해 결함신호검출을 시도하였다.

용접선 추적용 전자기센서의 제어시스템 개발 (Development of a Dual Electromagnetic Sensor-Based Weld Line Seam Tracking System)

  • 조방현;민기업;아미트;김동호;김수호;권순창
    • 대한용접접합학회:학술대회논문집
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    • 대한용접접합학회 2005년도 추계학술발표대회 개요집
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    • pp.144-146
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    • 2005
  • Dual electromagnetic sensor is used for sensing the weld line. The sensor consists of excitation and two sensing coil wound over the ferro-magnetic core. By using the dual sensor, the effect of noise is minimized. It is based on the generation of eddy currents in the welding plate by passing current through the excitation coil. The sensor can be used to track the butt joints having no gap between them, where a vision based sensor fails to track. Sensor sensitivity depends on the number of coil turns, frequency of excitation, distance of a sensor from the work piece, diameter of core, etc. The whole system consists of a sensor, a signal processing board, a motion controller and a personnel computer (PC). The raw sensor signal is processed using the signal processing board. It consists of amplification, rectification, filtering, averaging, offset adjustment, etc. Based on sensor data, the motion controller adjusts the position of a welding torch.

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다양한 센서 측정 거리로부터 획득한 자기적 와전류 신호의 불변 변환 처리 기법 (Lift-Off Invariance Transformations for Electromagnetic Eddy Current Nondestructive Evaluation Signals)

  • 김대원
    • 한국자기학회지
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    • 제14권6호
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    • pp.207-212
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    • 2004
  • 전자기학의 분야에서 와전류를 이용한 응용 분야는 매우 다양하다. 예를 들면, 핵을 이용한 원자력 발전소의 증기 발생 튜브 또는 비행기의 엔진이나 날개 부분의 결함 등을 자기적 특성을 이용하여 비파괴 검사를 하는 등의 일이다. 와전류의 특성을 결정짓는 가장 중요한 인자 중 하나가 바로 센서 측정 거리 (lift-off)인데 이것은 와전류를 측정한 센서와 피검사 물체간의 물리적인 공간거리를 뜻한다. 이 인자는 와전류 신호의 특성을 정확하게 분석해내는데 매우 중요함에도 불구하고 실제 필드에서는 모든 경우마다 그 정확한 값을 측정해내기가 힘들 뿐더러 일정한 거리를 상시 유지 하기도 어렵다. 따라서 자기적 신호의 하나인 와전류로 하여금 다양한 상황에서의 lift-off로 변화에도 영향을 받지 않고 일정한 특성을 유지하게끔 해주는 기술이 필요하다. 이 논문은 다양한 lift-off로부터 얻어진 와전류를 보상하여 일정한 성질을 유지하도록 하는 기법을 설명하고 있다. 다양한 lift-off로 부터 얻어진 와전류들은 신호 획득 거리가 0인 이상적 상태의 신호들로 보상 변환 되어 다음 단계인 피검사 시료상의 결함 또는 흠집의 물성이나 특성 파악에 계속해서 쓰이게 된다.

캐패시턴스형 센서가 내장된 자기베어링 시스템의 작동성능에 관한 연구 (Performance of Built-in Capacitance Type Transducer of a Magnetic Bearing System)

  • 장인배;한동철
    • 대한기계학회논문집
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    • 제19권9호
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    • pp.2082-2088
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    • 1995
  • In this paper, we designed and fabricated the magnetic bearings and built-in type cylindrical capacitive transducers for improving the vibration characteristics of rotating shaft. The eddy current and magnetic field from the electromagnet of the bearing don't affect the measuring signal of the capacitive type transducers so that it is possible to locate the capacitive sensor plates around the magnetic bearing poles and can improve the spillover problem which is induced by the noncollocation of the sensors and actuators. According to the sensitivity calibration schemes using a X-Y table, the cylindrical capacitive transducers have a good linearities in the .+-.70.mu.m range from the geometric center of the sensor plates. The measured results also show high displacement sensitivities of the sensors. According to the performance test of the magnetic bearing which is controlled by the analog PD controllers, we found that the built-in capacitive transducer system successfully measures the journal displacement in the magnetic field and therefore the magnetic bearing system supports the rotating shaft up to 12,000 rpm.

Runout Control of a Magnetically Suspended High Speed Spindle Using Adaptive Feedforward Method

  • Ro Seung-Kook;Kyung Jin-Ho;Park Jong-Kwon
    • International Journal of Precision Engineering and Manufacturing
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    • 제6권2호
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    • pp.19-25
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    • 2005
  • In this paper, the feedforward control with least mean square (LMS) adaptive algorithm is proposed and examined to reduce rotating error by runout of an active magnetic bearing system. Using eddy-current type gap sensors for control, the electrical runout caused by non-uniform material properties of sensor target produces rotational error amplified in feedback control loop, so this runout should be eliminated to increase rotating accuracy. The adaptive feedforward controller is designed and examined its tracking performances and stability numerically with established frequency response function. The designed feedforward controller was applied to a grinding spindle system which is manufactured with a 5.5 kW internal motor and 5-axis active magnetic bearing system including 5 eddy current gap sensors which have approximately 15∼30㎛ of electrical runout. According to the experimental results, the error signal in radial bearings is reduced to less than 5 ,Urn when it is rotating up to 50,000 rpm due to applying the feedforward control for first order harmonic frequency, and corresponding vibration of the spindle is also removed.

가공경사면 위치에 따른 볼엔드밀가공과 회전식 형조방전가공 특성 (Characteristics of Ball End Milling and Rotary Die-sinking Electrical Discharge Machining for the Cutting Inclination Location)

  • 왕덕현;김원일;박성은;박창수
    • 한국공작기계학회논문집
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    • 제11권5호
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    • pp.73-80
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    • 2002
  • In this study, work materials of the ree form surface shape was machined by ball end mill cutter according to the change of cutting location and depth, and the acquired data of cutting force, tool deflection and shape accuracy were analyzed. Cutting force results were obtained with tool dynamometer and tool deflection values were measured by a couple of eddy-current sensors. Shape accuracy was obtained by roundness tester and surface profile measuring machine. As inclination angle was decreased, cutting force was increased. Cutting force showed large value at $105^{\circ}$ and $150^{\circ}$. Tool deflection was less at down milling than at up milling, decreased at 45$^{\circ}$ and 120$^{\circ}$, and shown large tool deflection at $150^{\circ}$. Roughness values were found to be bad in the inside of surface shape tool deflection. Surface accuracy was obtained better precision in down milling than in up milling.

Controller Design for a Nozzle-flapper Type Servo Valve with Electric Position Sensor

  • Istanto, Iwan;Lee, Ill-yeong;Huh, Jun-young;Lee, Hyun-cheol
    • 드라이브 ㆍ 컨트롤
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    • 제16권1호
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    • pp.29-35
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    • 2019
  • The control performance of hydraulic systems is basically influenced by the performance of electrohydraulic servo valve incorporated in a hydraulic control system. In this study, a control design was proposed to improve the control performance of a servo valve with a non-contact eddy current type position sensor. A mathematical model for the valve was obtained through an experimental identification process. A PI-D control together with a feedforward (FF) control was applied to the valve. To further improve the dynamic response of the servo valve, an input shaping filter (ISF) was incorporated into the valve control system. Finally, the effectiveness of the proposed control system was verified experimentally.

산불에 의한 가공송전선의 열화특성을 비파괴적으로 검출하기 위한 솔레노이드 와류센서의 응용 (An Application of Solenoid Eddy Current Sensor for Nondestructively Inspecting Deterioration of Overhead Transmission Lines due to Forest Fires)

  • 김성덕;김영달;정동화
    • 센서학회지
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    • 제9권6호
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    • pp.404-415
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    • 2000
  • 본 논문에서는 산불에 의한 가공송전선의 열화에 대한 몇 가지 특성들과 비파괴 검사를 다룬다. 노화된 ACSR 도체에 대한 대기부식과 전해부식과 같은 부식기구를 설명한 후에 부식검출에 대해서 기술한다. 솔레노이드 코일의 임피던스 해석을 통하여 와류센서가 도체의 싱한 결함과 국부부식을 검사하는데 유용하게 사용될 수 있음을 확인하였다. 시험 도체를 코일 내부에 삽입한 경우에 센서코일의 임피던스가 변하므로, 산불에 의해 초래된 열화 정도를 측정하는 것이 가능하였다. 인공화염에 의해 열화 된 몇 개의 시료들을 사용하여 인장강도, 신장율과 센서 임피던스가 측정되었다. 화염 기간을 어느 정도 증가시키면, 알루미늄 소선의 인장은 현저하게 감소하기 시작하나 아연도금 강소선은 약간의 아연층이 부식되지만 인장은 초기와 유사하게 유지하였다. 일반적으로 도체의 인장하중이 감소하고 반대로 신장율이 증가하면 센서 임피던스는 감소하는 것을 알 수 있었다. 따라서, 센서의 출력은 도체의 기계적 특성 변화를 나타내므로 이 센서는 산등성이에 가설된 ACSR 도체에 대해 산불로 인한 열화상태를 검출하는데 이용할 수 있다. 결국, 산불에 의한 심한 열화상태에 대한 중요한 정보를 얻는데 솔레노이드 코일을 응용할 수 있다는 것을 확인하였다.

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