• 제목/요약/키워드: nondestructive thickness measurement

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박판의 두께감육 평가를 위한 비접촉 유도초음파 검사 기법 (Non-contact Ultrasonic Technique for the Evaluation Wall Thinning of the Plate)

  • 박익근;김현묵;김태형;김용권;조용상;송원준
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권4호
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    • pp.287-293
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    • 2005
  • 유도초음파는 박판이나 봉재와 같은 구조를 효율적으로 검사할 수 있는 초음파로 주목받고 있으며, 더불어 시험체를 비접촉으로 검사할 수 있는 기법이 개발되면서 다양한 분야에 응용하기 위해 연구되고 있다. 본 연구에서는 비접촉식 초음파기법과 유도초음파의 장점을 결합하여 기존의 검사기법에 비해 효율적인 검사기법을 제안하고자 하였으며, 실험적인 검증을 위해 알루미늄 박판에 모의 부식결함을 가공하여 두께감육을 검출하고 평가하였다. 제안된 비접촉식 초음파기법으로는 EMAT을 이용하여 유도초음파를 발생 및 수신하였다. 선택된 유도초음파 모드의 분산거동특성에서 모드 컷-오프는 두께 감육을 검출할 수 있는 정성적인 파라미터이며, 군속도 변화는 두께 감육의 깊이를 정량적으로 평가할 수 있는 파라미터로 나타났다.

Ultrasonic Characterization on Sequences of CFRP Composites Based on Modeling and Motorized System

  • Im, Kwang-Hee;David K. Hsu;Song, Sung-Jin;Park, Je-Woung;Sim, Jae-Ki;Yang, In-Young
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권1호
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    • pp.65-73
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    • 2004
  • Composites are a material class for which nondestructive material property characterization is as important as flaw detection. Laminates of fiber reinforced composites often possess strong in-plane elastic anisotropy attributable to the specific fiber orientation and layup sequence when waves are propagating in the thickness direction of composite laminates. So the layup orientation greatly influences its properties in a composite laminate. It could result in the part being .ejected and discarded if the layup orientation of a ply is misaligned. A nondestructive technique would be very beneficial, which could be used to test the part after curing and requires less time than the optical test. Therefore a ply-by-ply vector decomposition model has been developed, simplified, and implemented for composite laminates fabricated from unidirectional plies. This model decomposes the transmission of a linearly polarized ultrasound wave into orthogonal components through each ply of a laminate. Also in order to develop these methods into practical inspection tools, motorized system have been developed for different measurement modalities for acquiring ultrasonic signals as a function of in-plane angle. It is found that high probability shows between the model and tests developed in characterizing cured layups of the laminates.

카메라를 이용한 고압 증기 배관 누설/진동 감시시스템 개발 (Development of Leak and Vibration Monitoring System for High Pressure Steam Pipe by Using a Camera)

  • 전형섭;서장수;채경선;손기성;김세오;이남희
    • 비파괴검사학회지
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    • 제36권6호
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    • pp.496-503
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    • 2016
  • 발전소나 석유화학 플랜트 구조물에 누설이 발생하면 인명 피해 및 경제적인 손실을 초래한다. 이러한 누설은 플랜트 배관의 진동으로 인한 피로파괴나 배관 감육으로 인해 발생한다. 플랜트 배관의 진동을 감시하기 위한 방법으로 주로 가속도센서나 레이저센서가 사용되지만 설치 및 운용의 어려움이 따르고 동시에 광범위 측정 시 비용 증가가 발생하게 된다. 이러한 문제점들을 해결하기 위해 최근 카메라를 이용한 누설 및 진동 변위 측정 방법에 대한 연구가 이루어지고 있다. 카메라를 이용한 누설 및 진동 변위 측정 방법은 설치가 간단하고 원거리 측정 및 넓은 범의의 측정이 가능한 장점을 가지고 있다. 따라서 본 연구에서는 카메라를 이용해 누설 및 진동 변위를 측정할 수 있는 시스템을 개발하였고 실험을 통해 성능을 검증하였다.

미세가공 정전용량형 초음파 탐촉자 개발(II) - 미세공정기술 분석 (Development of capacitive Micromachined Ultrasonic Transducer (II) - Analysis of Microfabrication Process)

  • 김기복;안봉영;박해원;김영주;김국진;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권6호
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    • pp.573-580
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    • 2004
  • 본 연구는 cMUT 제작을 위한 미세공정기술을 개발하기 위하여 수행되었다. 이를 위하여 외국의 관련 제조공정 연구결과들을 분석하였다. cMUT 제작의 주요 공정인 미소 진동 박막 형성, 희생층 형성, 식각 공정에 대한 실험을 수행하여 적절한 공정조건을 찾고자 하였다. 각 제작 공정조건들을 변화시켜 가면서 증착된 실리콘 질화막의 두께, 균일도, 잔류응력을 측정하였다. 희생층으로서 실리콘 산화막의 공정조건을 변화시켜 가면서 산화막의 성장률을 분석하였다. 마지막으로 희생층 식각을 위한 최적 식각공정을 얻기 위한 실험을 수행하였다. 본 연구에서 얻어진 주요 미세공정 조건은 추후 cMUT 제작에 적용될 예정이다.

자기 누설 신호의 측정을 이용한 배관의 결함 깊이 추정 (Defect depth estimation using magnetic flux leakage measurement for in-line inspection of pipelines)

  • 문재경;이승현;이인원;박관수;이민호
    • 센서학회지
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    • 제15권5호
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    • pp.328-333
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    • 2006
  • Magnetic Flux Leakage (MFL) methods are widely employed for the nondestructive evaluation (NDE) of gas pipelines. In the application of MFL pipeline inspection technology, corrosion anomalies are detected and identified via their leakage filed due to changes in wall thickness. The gas industry is keenly interested in automating the interpretation process, because a large amount of data to be analyzed is generated for in-line inspection. This paper presents a novel approach to the tasks of data segmentation, feature extraction and depth estimation from gas pipelines. Also, we will show that the proposed method successfully identifying artificial defects.

Localization and Thickness Measurement of the Measuring Plane Using Ultrasonic Sensor and Encoder

  • Kim, Hyung-Kuk;Ahn, Hee-Tae;Lee, Dong-Hwal;Jeong, Seung-Gwon;Bae, Jong-Il
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2001년도 ICCAS
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    • pp.127.5-127
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    • 2001
  • The 3-dimensional measuring machine by using an ultrasonic sensor is used one of the NDE (Nondestructive Evaluation). It is applied to the inspection of pipelines, boreholes, pressure vessel and tank, and so on. On particular when a harsh environment prohibits the use of moving mechanical parts. The 3-dimensional measuring machine by using an ultrasonic sensor, which measure 1-dimensional information and 2-dimensional information simultaneously from a target of inspection, and then re construct 3-dimensional information. So we can find the situation in progress and predict remaining life and corrosion without destructive examination. It´s a point of excellence that the 3-dimensional measuring machine is portable.

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화력발전설비 진단기술 및 전문가 시스템개발에 관한 연구 (A study on the developing the diagnosis technology and expert system in fossil power plant)

  • 백영민;정희돈;신은주
    • 대한설비공학회:학술대회논문집
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    • 대한설비공학회 2008년도 동계학술발표대회 논문집
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    • pp.642-648
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    • 2008
  • In order to analyze the causes of fossil power plant facilities due to a degradation and corrosion, artificial degraded materials composed of the facilities were manufactured. Various experiment were performed based on mechanical test, microstructure observation, hardness test, electrochemical potentiokinetic reactivation test(EPR) and corrosion scale thickness measurement test. The master curves were write out using Larson-Miller parameter to evaluate the degree of degradation with the above diagnosis methods. These data were applied to materials database of fossil power plant diagnosis. Finally expert system on the fossil power plant diagnosis was developed using the master curves and diagnosis algorithms.

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저주파수 레이더(GPR)에 의한 콘크리트 상판 및 터널 라이닝 배면 공동의 크기 및 두께 추정에 관한 실험 연구 (An Experimental Study on Estimation of Size and Thickness of Cavitation(Void)s under Concrete Slabs and Tunnel Linings Using Law Frequency Type Radar(GPR))

  • 박석균
    • 한국구조물진단유지관리공학회 논문집
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    • 제10권6호
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    • pp.95-104
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    • 2006
  • 콘크리트 도로 상판 또는 터널 라이닝의 배면 공동은 구조물의 함몰 또는 붕괴로까지 이어질 가능성이 있다. 이 공동을 비파괴로 검출하기 위한 방법 중의 하나가 저주파수대 레이더(GPR)의 사용이다. 그러나 이와 같은 토목구조물에는 분해능이 좋지 않은 저주파수대의 레이더를 사용할 수밖에 없기 때문에 작은 공동의 크기나 두께까지 탐사하는 일은 현재 기술로는 거의 불가능하다. 본 연구는 이와 같은 문제와 한계를 극복하기 위해 다양한 공동의 크기와 두께, 깊이를 대상으로 많은 량의 실측 실험을 통해, 저주파 레이더 측정치와 공동 간의 상관관계를 분석함으로 해서 공동의 깊이, 크기와 두께까지를 추정하기 위한 새로운 해석방법을 제안하고 그 적용성을 검토하였다. 또한 본 검토에서는 공동만을 그 크기(횡폭)에 맞게 화상처리에 의해 나타낼 수 있는 역치를 산정하였다. 그 결과, 본 연구에서 제안된 방법에 의해 실험실 수준에서는 정도 좋게 공동의 깊이와 크기, 두께를 추정하는 것이 가능하였다.

펄스 와전류를 이용한 알루미늄 두께 평가 (Thickness Evaluation of the Aluminum Using Pulsed Eddy Current)

  • 이정기;서동만;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제25권1호
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    • pp.15-19
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    • 2005
  • 일반적인 와전류 검사는 단일 주파수 또는 매우 협소한 주파수 대역을 가지는 정현적 신호 사용하며, 알루미늄과 같은 도체에서 피로 균열 같은 결함을 검출하는데 사용되고 있다. 이에 반하여 펄스 와전류는 아주 넓은 주파수 대역폭을 가지는 펄스 신호를 사용한다. 이것은 여러 주파수를 동시에 사용하는 다중 주파수 와전류 검사를 한번에 수행할 수 있도록 하며, 일상적인 와전류 검사에 비하여 침투 깊이를 더 깊게 할 수 있다는 장점이 있다. 본 연구에서는 부식 또는 침식 등에 의한 금속 손실을 평가하기 위한 펄스 와전류 장치를 개발하였다. 개발된 장비는 최대 40 V의 구형 펄스를 발생시키는 펄스 발생기, 수신된 신호를 52 dB까지 증폭하는 증폭기, 16 bit 20MHz의 A/D 변환기, 윈도우 프로그램으로 운영되는 산업용 개인 컴퓨터로 구성하였다. 펄스 와전류 탐촉자는 구동 코일 안에 검출 코일을 삽입한 pancake 형태로 설계 제작하였다. 검출 코일의 출력 신호는 구동 코일에 전압을 끊을 때 갑자기 증가하고 신호의 후반부는 시간에 따라 지수적으로 감소하였으며, 감쇠율을 나타내는 지수 값은 알루미늄 두께가 두꺼울수록 증가하였다.

배관결함 검출을 위한 EMAT 시스템 개발 (Development of an EMAT System for Detecting flaws in Pipeline)

  • 안봉영;김영주;김영길;이승석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권1호
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    • pp.15-21
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    • 2004
  • EMAT(electromagnetic-acoustic transducer)는 비접촉식 초음파 탐촉자이므로 초음파의 송수신을 위하여 접촉매질이 필요하지 않기 때문에 탐촉자를 시험 대상체의 표면을 따라 움직이면서 결함 검출이 가능하며, 코일의 설계와 배열에 따라 표면파와 판파 등 원하는 모드의 유도초음파를 손쉽게 송수신할 수 있기 때문에 두께가 얇은 배관의 탐상에 알맞는 초음파 탐촉자이다. 본 논문에서는 표면초음파 발생을 위한 EMAT와 $A_1$ 모드의 판파, $S_1$ 모드의 판파를 선택적으로 발생시키기 위한 EMAT를 설계 제작하였다. 1.5MHz의 표면초음파는 분산이 없어서 신호 왜곡 없이 높은 신호 대 잡음비로 배관을 진햄함을 보였다. 반면에 800kHz의 $S_1$ 모드의 판파와 940 KHz의 A1 모드의 판파는 분산 특성이 있어서 배관을 따라 진행하면서 신호 왜곡이 생김을 확인할 수 있었으며, EMAT에 공급하는 펄스의 폭을 넓히면 판파의 모드 선택성이 향상되었다. 내경 256mm, 두께 5.5mm인 강관에 가공된 인공결함에 대한 각 모드의 결함 검출능을 서로 비교하였다.