Material Noise Reduction in Ultrasonic Test Using Polarity Thresholding Algorithm

초음파탐상 수행시 Polarity Thresholding 알고리즘을 이용한 재료잡음 억제

In this paper, Polarity Thresholding(PT) algorithm has been studied to enhance the received signal in ultrasonic inspection of the stainless-steel(SUS 304) which is the primary piping material of a nuclear power plant. The spectral decomposition components obtained by splitting the spectrum of received signals are composed of dispersive signal of the interference pattern produced by the grain boundaries and nondispersive signal by the flaw. PT algorithm enhance the SNR of received signal by using above properties. In experiment the stainless-steel has been chosen as the sample and heat-treated at 1125, 1150, 1175, and $1200^\circ{C}$, respectively. And the flat-bottom hole type defects have been made artificially in samples. The pulse-echo signals from the sample by using ultrasonic transducer of center frequency 5 MHz have been processed by PT algorithm. It has been shown that PT algorithm enhanced the SNR by average 14.2 dB.

본 논문에서는 Polarity Thresholding(PT) 알고리즘을 원자력 발전소의 중요 배관 재료인 스테인레스강(SUS-304) 탐상에 응용하여 초음파 수신신호를 개선시키는 방법을 연구하였다. PT 알고리즘은 수신신호의 스펙트럼을 분할하여 얻은 각각의 주파수분할 신호들이 갖는, 결정립에 의한 간섭패턴의 분산적 신호와 결함에 의한 비분산적 신호를 구분하여 S/N 비를 개선시키는 것이다. 실험을 위하여, 실제 검사부위의 특성과 유사하게 스테인레스강을 각각 1125, 1150, 1175, $1200^\circ{C}$로 열처리하였고, 시료의 배면에 원통형 결함을 인공 가공하였다. 중심주파수가 5MHz인 초음파변환기를 사용하여, 펄스-반사법에 의해 데이터를 획득한 후 PT 알고리즘을 적용한 결과 개선된 S/N 비는 평균 14.2 dB로 나타났다.