The Measurement of the Depth of Crack using Images of SLAM

SLAM 영상을 이용한 크랙 깊이 측정

In this paper, we studied the configuration and depth measurement method of the crack in the interior of solid with scanning laser acoustic microscope. Precision measurement method of crack depth is required in SLAM because that system reconstructs the shadow image to the transmission coefficient. We proposed this method that used geometrical structure to the shadow area of SLAM images obtained from oblique incidence and the mode conversion of ultrasound in specimen and then experimented it. For this experiment, we fabricated various specimens which had the vertical line-crack with different depth and made the wedge as 20$^{\circ}$ for oblique incidence. Experimental results showed that the shadow area of SLAM images were proportional to the depth of crack. Measured depth error to the crack was less than 6% compared with practical crack depth.

본 논문에서는 SLAM(Scanning Laser Acoustic Microscope) 시스템을 이용하여 고체 내부에 발생한 크랙의 깊이를 측정하는 방법을 연구하였다. SLAM 시스템은 초음파의 투과계수에 따른 그림자 영상을 재생시키므로 크랙 깊이에 대한 정확한 측정방법이 요구된다. 이를 위하여 시료에 초음파를 사각으로 입사시켜 얻은 SLAM 영상의 그림자영역과 시료내의 초음파 모드 변환에 대한 기하학적 구조를 이용하여 크랙의 깊이를 측정할 수 있는 방법을 제안하고 실험을 통하여 확인하였다. 실험을 위하여 알루미늄에 서로 다른 깊이로 수직형 라인-크랙의 결함을 갖는 시료를 가공하였고 시료에 초음파를 사각 입사시키기 위하여 20$^{\circ}$ 각도로 웨지를 제작하였다. 실험 결과, 크랙의 깊이가 증가할수록 SLAM 영상의 그림자 영역이 비례적으로 증가함을 보였고, 결함의 깊이에 대한 측정치와 실제치를 비교한 결과 약 6% 이하의 측정오차를 보였다.