대구경 탐촉자를 이용한 초음파 현미경 시스템 연구

A Study of the Acoustic Microscope System by Large Aperture Probe

  • 조용상 (한전 전력연구원 발전연구실) ;
  • 김재훈 (충남대학교 기계설계공학과)
  • 발행 : 2003.10.30

초록

재료에 존재하는 미소균열을 검출하기 위한 일반적인 초음파 탐상법은 고주파수 집속형 수직 초음파 탐촉자를 이용한 펄스-에코법을 사용하거나 표면파를 발생시키는 사각 탐상법을 사용한다. 이러한 방법들은 압연 롤, 세라믹 롤등 대형 구조물의 표면에 존재하는 미소 크랙의 존재 여부 및 위치 측정을 위한 자동화 초음파 탐상장치를 구성하기에는 다랑의 검사 데이터, 결함 위치정보의 불확실성 등 현실적으로 많은 어려움이 있다. 본 연구에서는 고정밀도 초음파 현미경(scanning acoustic microscope)에 비교적 저주파수의 대구경 초음파 탐촉자를 사용하여 미세균열의 존재 여부 및 위치 등의 검사결과를 실시간 A, B, C-Scan으로 표시할 수 있으며, 기존의 방법보다 검사 속도 및 시간을 10배 이상으로 향상된 파동화 초음파 탐상법 및 초음파 현미경법의 실용성을 검증하였다.

Traditional ultrasonic evaluation to detect micro/small surface cracks is the pulse-echo technique using the normal immersion transducer with high frequency, or the angle beam transducer with surface wave. It is difficult to make the automatic ultrasonic system that is to detect micro and small surface crack and position on the large structure like steel and ceramic rolls, because of the huge data of inspection and the ambiguous position data of transducer. The aim of this study using the high precision scanning acoustic microscope with 10MHz large aperture transducer was to display the real time A, B, C-scan for the automatic ultrasonic system in order to detect the existence and position of surface crack. The ultrasonic method with large aperture transducer was improved the scanning time and speed over 10times faster than traditional methods.

키워드

참고문헌

  1. D. Xiang, N. N. Hsu and G. V. Blessing 'A Simplified Ultrasonic Immersion Technique for Materials Evaluation', Material Evaluation,pp. 854-859 (July, 1998)
  2. Andrew Briggs, Advances m Acoustic Microscopy, Plenum Press, Vol. 1 pp. 49-77
  3. D. E Chimenti and R. W. Martin, 'Nondestructive Evaluation of Composite Laminates by Leaky Lamb Waves', Ultrasonics, Vol. 29, pp. 12-21, (1991)
  4. N. N. Hsu and D. Xiang, 'Time and Polarization Resolved Ultrasonic Measurements Using a Lensless Line-Focus Transducer', IEEE Ultrasonics Symposium, pp. 867-871, (1991)
  5. M. G. Silk, 'The Interpretation of TOFD data in the light of ASME XI and similar rules', British Journal of NDT, (May, 1989)
  6. M. G. Silk and P. E. Kear, 'The Time of Flight Diffraction Technique Theoretical Aspects and Practical Application', L'informatica nelle technigie nondestructive, (Feb. 1993)