• 제목/요약/키워드: acoustic emission sensor

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음향 방출 신호를 이용한 다방향 유리/에폭시 복합재 적층판의 가교된 섬유 수 추정에 관한 연구 (Study the Estimation of the Number of Bridging Fibers of Multidirectional Glass/Epoxy Laminates Using the Acoustic Emission Signals)

  • 조현준;오승아;김인걸
    • Composites Research
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    • 제37권4호
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    • pp.316-324
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    • 2024
  • 본 논문에서는 음향 방출 신호를 이용한 다방향 유리/에폭시 복합재 적층판의 가교된 섬유 수 추정에 관한 연구를 수행하였다. 다방향 복합재 파괴 거동 분석을 위하여 DCB 시험을 수행하였고, 시편의 파단 시 발생하는 탄성파를 측정하기 위하여 음향 방출 센서를 활용하였다. 일방향 복합재 적층판의 초기 가교된 섬유 수를 참고 문헌 및 섬유 체적 비를 통하여 추정하였다. 다방향 복합재 적층판의 초기 가교된 섬유 수 추정을 위하여 음향 방출 에너지의 상대적 비를 이용하였다. 추정한 초기 가교된 섬유들의 수를 유한요소모델에 적용하였으며, 유한 요소해석 결과와 시험 결과 사이에 유사한 경향을 확인하였다.

음향방출기법을 이용한 원전 고온 고압 배관의 누설 특성 평가에 관한 연구 (A Study on the Leakage Characteristic Evaluation of High Temperature and Pressure Pipeline at Nuclear Power Plants Using the Acoustic Emission Technique)

  • 김영훈;김진현;송봉민;이준현;조윤호
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권5호
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    • pp.466-472
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    • 2009
  • 고온, 고압의 원자력 배관 누설 판별을 위해 음향방출기법(AE)을 이용한 누설감지 시스템인 ALMS 기법이 적용되고 있다. 이 시스템은 단지 AE 센서로 전해진 신호의 RMS값을 이용하여 누설의 유무만을 판단할 뿐, 누설 발생시 누설부의 크기나 형태를 평가하는 것에는 어려움이 있었다. 따라서 본 논문에서는 이러한 문제를 해결하기 위하여 AE센서와 가속도센서를 동시에 이용한 이중 센서 시스템을 제안하였다. 빠른 학습 속도와 정확성을 위해 Levenberg-Marquardt 학습 알고리즘을 이용한 인공신경회로망을 적용시키고, 이를 통해 신뢰성 있는 분석 결과를 얻을 수 있다. 배관내 압력과 누설부의 크기와 모양에 따른 실험신호들을 학습시키고 그 판별 정확성을 확인하였다. 추가적으로 배관 두께에 따라 발생하는 파(wave)의 종류와 특성이 달라지는 것을 이론과 실험을 통하여 알아보았다.

전해 인프로세스 드레싱 연삭에서 AE를 이용한 가공안정성 감시에 관한 연구 (A Study on the Monitoring of Grinding Stability Using AE Sensor in Electrolytic In-Process Dressing Grinding)

  • 김태완;이종렬;이득우;송지복;최대봉
    • 대한기계학회논문집A
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    • 제23권6호
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    • pp.1011-1017
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    • 1999
  • Electrolytic in-process dressing grinding technique which enables application of metal bond wheels with fine superabrasives in mirror surface grinding operations has developed. It is possible to make efficient precision machining of hard and brittle material such as ceramic and hard metal by the employment of this technique. However, in order to ensure the success of performances such as efficient machining, surface finish, and surface quality, it is important to sustain the insulating layer that has sharply exposed abrasives in wheel surface. Using AE(Acoustic Emission) sensor, this paper will show whether the insulating layer sustains stably or not in real grinding time. And by comparing AErms value and surface roughness their thresholds for stable electrolytic in-process dressing grinding will be determined.

AE 센서 부착법에 따른 치아/복합레진의 파괴 신호 분석 (Analysis of Fracture Signals from Tooth/Composite Restoration According to AE Sensor Attachment)

  • 구자욱;최낙삼
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권5호
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    • pp.500-507
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    • 2011
  • 본 연구에서는 치아 시편에 AE 센서를 직접 부착하는 방법과 웨이브 가이드(waveguide)를 사용하는 방법을 이용하여 치아에 충전된 치과용 복합레진의 광중합 수축에 따른 AE 신호를 검출하여 해석하였다. PMMA, 스테인리스 스틸, 인간 치아 시편을 사용하여 AE hit와 AE 진폭(amplitude) 거동을 비교하였다. 웨이브 가이드를 사용한 경우 전파 중에 발생하는 반사파에 의한 파형의 변형으로 진폭 및 hit 수의 감소가 나타났으나, 시편의 재질에 따른 신호의 발생빈도와 1차 중심주파수의 대역은 웨이브 가이드 사용 여부에 따라 차이가 없었다.

Sensing properties of optical fiber sensor to ultrasonic guided waves

  • Zhou, Wensong;Li, Hui;Dong, Yongkang;Wang, Anbang
    • Smart Structures and Systems
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    • 제18권3호
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    • pp.471-484
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    • 2016
  • Optical fiber sensors have been proven that they have the potential to detect high-frequency ultrasonic signals, in structural health monitoring field which generally refers to acoustic emission signals from active structural damages and guided waves excited by ultrasonic actuators and propagating in waveguide. In this work, the sensing properties of optical fiber sensors based on Mach-Zehnder interferometer were investigated in the metal plate. Analytical formulas were conducted first to explore the parameters affecting its sensing performances. Due to the simple and definable frequency component, the Lamb wave excited by the piezoelectric wafer was employed to study the sensitivity of the proposed optical fiber sensors with respect to the frequency, rather than the acoustic emission signals. In the experiments, according to above investigations, spiral shape optical fiber sensors with different size were selected to increase their sensitivity. Lamb waves were excited by a circular piezoelectric wafer, while another piezoelectric wafer was used to compare their voltage responses. Furthermore, by changing the excitation frequency, the tuning frequency characteristic of the proposed optical fiber sensor was also investigated experimentally.

주파수특성이 다른 2개의 초음파 친서에 의한 GIS 이물진단 기술 연구 (A Study on the Technology Diagnosing Particles with Two Acoustic Emission Sensors Which have the Different Characteristics of Frequency in GIS)

  • 김광화;최재구;선종호;김익수;윤진열
    • 대한전기학회논문지:전기물성ㆍ응용부문C
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    • 제52권5호
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    • pp.219-225
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    • 2003
  • This paper described about the acoustic wave measurement method to diagnose GIS for particles. We measured and analyzed the signals of acoustic waves with two type acoustic sensors having 125kHz and 50kHz resonant frequency respectively when the particles were bounced on the inside surfaces of GIS tanks by the electrostatic force. To use two sensors for the diagnosis of GIS, we set up the calibration method for this measurement method. We showed the output characteristics of two sensors according to the sizes and materials of particles in the experiment. As the results, the inception voltages bouncing particles depended on the materials and the extinction voltages bouncing them depended on the sizes and materials. We found out that the relationship between sizes of particles and output voltages of sensors didn't have linearity but the ratios of between peak values of two sensors depended on the materials of GIS enclosures and the sizes of particles.

주파수특성이 다른 2개의 초음파 친서에 의한 GIS 이물진단 기술 연구 (A Study on the Technology Diagnosing Particles with Two Acoustic Emission Sensors Which have the Different Characteristics of Frequency in GIS)

  • 김광화;최재구;선종호;김익수;윤진열
    • 대한전기학회논문지:시스템및제어부문D
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    • 제52권5호
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    • pp.219-219
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    • 2003
  • This paper described about the acoustic wave measurement method to diagnose GIS for particles. We measured and analyzed the signals of acoustic waves with two type acoustic sensors having 125kHz and 50kHz resonant frequency respectively when the particles were bounced on the inside surfaces of GIS tanks by the electrostatic force. To use two sensors for the diagnosis of GIS, we set up the calibration method for this measurement method. We showed the output characteristics of two sensors according to the sizes and materials of particles in the experiment. As the results, the inception voltages bouncing particles depended on the materials and the extinction voltages bouncing them depended on the sizes and materials. We found out that the relationship between sizes of particles and output voltages of sensors didn′t have linearity but the ratios of between peak values of two sensors depended on the materials of GIS enclosures and the sizes of particles.

NKN계 세라믹을 이용한 음향방출 센서의 감도 특성 (Sensitivity Properties of Acoustic Emission Sensor Using NKN System Ceramics)

  • 홍재일;신상훈;류주현;정영호;이상호
    • 한국전기전자재료학회논문지
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    • 제27권11호
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    • pp.696-701
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    • 2014
  • In this study, in order to develop coupled vibration mode piezoelectric devices for Acoustic Emission (abbreviated as AE) sensor application with outstanding displacement and piezoelectric properties have been simulated by ATILA FEM program. And, From the results of ATILA simulation, the AE sensor specimen, obtained superior electromechanical coupling factor and displacement, when the size of specimen is $3.45mm{\Phi}{\times}3.45mm$ with ratio of diameter/thickness(${\Phi}/T$)= 1.0. Therefore, AE sensor was fabricated by (Na,K,Li)(Nb,Ta) $O_3$(abbreviated as NKL-NT) system piezoelectric ceramics using coupled vibration mode. The piezoelectric properties of NKL-NT ceramics was exhibited that piezoelectric constant($d_{33}$), piezoelectric voltage constant($g_{33}$) and electro mechanical coupling factor($k_p$) have the excellent values of 261[pC/N], 40.10[$10^{-3}Vm/N$], and 0.44, respectively. The manufactured piezoelectric device with ratio of ${\Phi}/T$= 1.0 indicated the optimum values of resonant frequency(fr)= 556.5[kHz], antiresonant frequency(fa)=631.1[kHz], and effective electromechanical coupling factor(keff)= 0.473. The maximum sensitivity of the coupled vibration mode AE sensor was 55[dB] at the resonant frequency of 75[kHz]. The results show that the coupled vibration mode piezoelectric device is a promising candidate for the application AE sensor piezoelectric device.

플라즈마 용사법에 의한 열차폐 코팅의 열피로에 따른 AE신호 특성 연구 (A Study on Acoustic Emission Characteristics through the Cyclic Thermal Test of Thermal Barrier Coating by Plasma Spray Process)

  • 박진효;이구현;예경환;김승태;전채홍;김정석
    • 한국정밀공학회:학술대회논문집
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    • 한국정밀공학회 2005년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.1349-1352
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    • 2005
  • This paper is to investigate a defect for thermal barrier coating layers by acoustic emission method in 4-point bending test. The two-layer thermal barrier coating is composed of $150\mu{m}\;CoNiCrAlY\;bond\;coating\;by\;vacuum\;plasma\;spray(VPS)\;process\;and\;250\mu{m}\;ZrO_2-8wt%Y_2O_3$ ceramic coating layer by air plasma spray(APS) process on Inconel-718. The specimen prepared by cyclic thermal test(500, 1000, 2000cycle) at $1050^{\circ}C$ The AE monitoring system is composed of PICO type sensor, a wide band pre-amplifier(40dB), PC and AE DSP(16/32 PAC) board. The AE event, amplitude, Cumulative energy and count of coating specimens is evaluated according to cyclic thermal test.

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Acoustic Emission (AE) 센서의 감도 향상을 위한 압전특성 개선 연구

  • 김주형;송정빈;김창일;이영진;백종후;이해근
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2008년도 하계학술대회 논문집 Vol.9
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    • pp.337-337
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    • 2008
  • Acoustic emission(AE) 센서의 감도개선을 위해 적합한 압전소자의 특성향상에 대해 연구하였다. AE 센서기술은 재료 내부에 마이크로크랙에 의해 변형과 손상이 생길 때 발생하는 기계적인 진동을 고감도 압전소자를 통해 전기적인 신호로 변환해 재료의 이상 유무를 알 수 있는 유용한 방법이다. AE 센서는 압전소자와 구리 캡 그리고 구리와 황동재질의 떨림판으로 구성되어 있다. 재료의 손상을 알기위한 변위가 낮을 경우 약한 AE 신호가 발생하며 검출하기가 어렵다. 미세변위에 의한 AE신호를 검출하기 위해서는 우수한 전기기계결합계수 (kp)와 압전상수($d_{33}$)를 갖는 압전소자가 필요하다. 이에 본 연구에서는 Pb$(Zr_{0.54}Ti_{0.46})O_3$ + x wt%$Cr_2O_3$ + y wt%$Nb_2O_5$ 조성에서 $Cr_2O_3$, $Nb_2O_5$ 첨가량 x, y 변화에 따른 압전특성과 AE센서특성을 고찰하였다.

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