고온에서 ESPI에 의한 특수강의 열팽창계수 측정에 관한 연구

A Study on the Thermal Coefficient Measurements of Special Steel by ESPI at High Temperature

CW레이저, 비디오장치, 화상처리장치를 이용한 ESPI를 고온에서 자유 열팽창하는 열팽창계수 측정에 적용하였다. ESPI는 이미 선정된 방향의 면내 변위분포를 나타내 준다. ESPI는 간섭 줄무늬를 실시간으로 나타내 주며 면에 비접촉이고 표면의 준비가 필요 없다는 장점이 있다. ESPI를 고온에 적용함에 있어서 줄무늬의 가시도를 저하시키는 여러 가지 문제점에 당면하게 된다. 고온 물체 주위의 뜨거운 공기로 인한 요란의 문제는 진공용기를 사용함으로 해결될 수 있을 것이다. 물체의 배경방사는 간섭 필터에 의해 매우 감소되었다. 물체의 표면 산화의 문제는 해결될 수 없었다. Human-Error를 방지하기 위해 FFT에 의해 계산된 간섭 줄무늬 간격은 $800^{\circ}C$까지 관찰되었다. ESPI에 의해 측정된 결과는 $800^{\circ}C$까지 이미 발표된 데이타와 거의 일치했다.

Electric Speckle Pattern Interferometry (ESPI) using a CW-laser, a video system and an image processor was applied to the thermal coefficient measurements on free thermal expansions at high temperatures : ESPI provides the distribution of in-plane displacement resolved in a preselected direction. ESPI retains the merits of little or no surface preparation, no contact with the surface and the real-time presentation of interference fringes. Appling ESPI at high temperatures, several problem which caused the reduction of fringe visibility were encountered. The problem on the turbulence in the hot air surrounding high temperature objects will be solved by using a vacuum chamber. The background radiations from the objects were suppressed considerably by an interference filter. The problem on the oxidation of the object surface could't be solved. The interference fringe, whose spacings were calculated by FFT to avoid human error, were observable up to $800^{\circ}C$. The results measured by ESPI were nearly equal to the data which have already been published, up to about $800^{\circ}C$.