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Yoke Tube Crack Inspection by Using Acoustic Resonance Spectral Analysis

음향 공진 스펙트럼 분석을 통한 요크 튜브 크랙 검사

  • Yeom, Woo-Jung (Department of Electronics Engineering, Incheon National University) ;
  • Hong, Yeon-Chan (Department of Electronics Engineering, Incheon National University) ;
  • Kim, Jin-Young (Department of Physics, Incheon National University) ;
  • Kang, Joonhee (Department of Physics, Incheon National University)
  • 염우정 (국립인천대학교 전자공학과) ;
  • 홍연찬 (국립인천대학교 전자공학과) ;
  • 김진영 (국립인천대학교 물리학과) ;
  • 강준희 (국립인천대학교 물리학과)
  • Received : 2018.07.13
  • Accepted : 2018.10.05
  • Published : 2018.10.31

Abstract

Due to the development of nondestructive testing techniques, methods of inspecting cracks in mechanical parts have drawn attentions. Among various non-destructive testing methods the acoustic resonance method which analyzes the natural frequencies has been developed into a technique suitable for the prompt judgements of the existence of the defects in the mechanical parts. In this study, we investigated the crack inspection technique to examine the cracks in the yoke tubes by using the acoustic resonance method and realized the system to quickly detect the cracks. A 24bit ADC circuit and an MCU were installed for the smooth data collection, and a TCP / IP communication interface was configured for the data communication with PC. We used a microphone as a sensor measuring the vibrations. We constructed an analysis software to obtain the frequency spectra of the vibrations, to find the existence of the cracks, and to feedback to the user. Tests were conducted using the yoke tubes manufactured in the real industrial field. The tests were successfully conducted to distinguish the good products from the defective (cracked) products and confirmed that they can be employed in the actual industrial field.

비파괴 검사 기술의 발달로 인해 기계부품의 크랙을 검사하는 방법들이 주목을 받기 시작하였다. 다양한 비파괴 검사 방법 중에서도 고유 주파수를 분석하는 음향 공진 방법은 빠른 시간 안에 제품의 불량 여부를 판정하는데 적합한 기술로 발전했다. 본 연구에서는 기계부품 중 요크 튜브의 크랙을 검사하기 위한 크랙 검사기술에 대해 연구를 진행하였으며, 음향 공진 방법으로 빠르게 검출이 가능한 시스템을 구현하였다. 24bit ADC 회로를 탑재하였으며, 원활한 데이터 수집을 위해 MCU를 탑재하였으며, PC와 데이터 통신을 위해 TCP/IP 통신 인터페이스를 구성하였다. 데이터 측정을 위한 센서는 마이크로폰을 사용하였으며, 크랙 정보를 판정하고 사용자에게 피드백하기 위한 분석 소프트웨어를 구현하였다. 실제 산업현장에서 제작한 요크 튜브를 사용하여 테스트를 진행하였다. 양품과 크랙이 있는 불량제품을 구별하는 테스트를 성공적으로 실시하여 실제 산업현장에 적용할 수 있음을 확인하였다.

Keywords

References

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