Time of flight diffraction(TOFD)법은 초음파의 회절현상을 이용한 검사방법으로 일반적인 pulse echo 법에 비해 검사수행 속도가 빠르며, 보다 알기 쉽게 결함을 유무를 표시하고 검사표면의 상태와 결함의 방향에 의한 검사 결과가 기존에 방법에 비해 안정적인 특징을 갖는다. 그러나 TOFD 법은 결함의 위치가 검사체의 표면 근처에 위치하는 경우 표면을 따라 전파되는 lateral wave의 영향으로 결함의 검출에 어려움이 따른다. 본 연구에서는 TOFD 법을 이용한 초음파 탐상 시스템을 개발하였고, TOFD 법의 단점이라 할 수 있는 표면 근처에 존재하는 결함을 보다 쉽게 검출하기 위하여 deconvolution 법을 사용하여 근거리 분해능을 향상시켰다.
For nondestructive inspection of electron beam (EB) welding part in automotive power transmission assembly, a pulse-echo ultrasonic testing apparatus in water immersion has been applied using the ultrasonic waves with a frequency of 10MHz. However various problems have appeared during the ultrasonic inspection, which led to some significant mistakes in automatic quality evaluation of the welding parts. Experimental study showed that the state of water couplant medium containing some amount of contaminants, rusts and anti-corrosion agents had considerable influences on the reduction of ultrasonic amplitudes during wave propagation. The amplitude reduction depending on the coupling medium state could bring about some mis-diagnoses for defects in the welding parts. The results proposed that for a reliable inspection of defects in welds the state of water medium should be kept in about 15 volume fractions (vol.%) of anti-corrosion agents and in minimized contaminants.
소구경 배관 용접부 손상은 원자력발전소에서 빈번하게 발생되고 있는 문제이며, 이러한 손상은 보수를 위한 불시정지를 야기하고 결과적으로 발전소에 경제적인 손실을 초래한다. 따라서 소켓용접부의 제작결함 검출과 초기 성장 결함의 검출은 매우 중요하다고 할 수 있다. 지금까지 해당부위에 대한 검사는 ASME Code Section XI 요건에 의하여 표면검사를 적용하여 왔으나 강화검사로 체적검사기법인 초음파검사를 병행하여 수행하고 있다. 그러나 가동중에 발생되는 피로균열을 검출하기 위하여 적용되고 있는 일반 수동 초음파검사는 소켓용접부의 접근성과 초음파 탐촉자의 접촉 문제 등으로 인하여 검사 결과의 신뢰성에 문제가 있어 왔다. 본 연구에서는 위상배열 초음파검사 기술을 적용하여 소구경 배관 소켓용접부의 검사 신뢰성과 속도를 향상하고자 하였다. 이를 위하여 소구경 배관 소켓용접부 검사를 위한 3.5 MHz 위상배열 초음파 탐촉자를 제작하고 탐촉자의 접촉 조건과 일정한 신호 품질을 유지하기 위하여 수동 엔코더 스캐너를 개발하였다. 또한 검사 시스템을 구성하고 현장 검사를 위한 절차서도 개발하였다.
PVDF 및 P(VDF-TrFE) 고분자 압전박막을 이용하여 고주파수 수침용 초음파 탐촉자를 제작한 다음 그 특성을 비교 평가하였다. 탐촉자와 탐상기 사이의 신호전송용 동축케이블의 길이가 고주파수 초음파 검출장에 영향을 미치는 것으로 나타났다. 초음파 빔의 초점이 형성되는 반사체가 편평할수록 고주파수 초음파 검출장은 감소하는 것으로 나타났으며 3mm 직경의 PVDF 탐촉자의 경우 0.5mm 강구에서 약 100MHz의 광대역 고주파수 초음파 검출장을 형성하였다. PVDF와 P(VDF-TrFE) 탐촉자를 비교한 결과 반사신호의 피크 값과 빔 폭은 P(VDF-TrFE)가 PVDF 보다 크게 나타났으나 고주파수 초음파 검출장은 PVDF가 P(VDF-TrFE)보다 광대역 특성을 나타내었다. 개발된 3mm 직경의 PVDF 탐촉자를 이용하여 표면의 깊이균열 크기가 $30{\sim}100{\mu}m$인 수소유기균열(HIC) 강재 시편을 C-scan한 결과 고감도의 분해능으로 미세 균열의 검출이 가능하였다.
The importance and role of preservice and inservice inspection(PSI/ISI) for nuclear power plant components are intimately related to plant design, safety, reliability and operation etc.. The Korea Atomic Energy Research Institute(KAERI) has been performing PSI/ISI in Korea since the PSI of Kori nuclear power plant, unit 1 had been performed in 1977. KAERI has localized PSI/ISI technology and has done much experience in ultrasonic flaw detection, evaluation and its excavation on the weldments of large pressure vessels. The results of flaw estimation using ultrasonic examination are compared with the actual flaw sizes revealed by field excavation. KAERI's experience regarding PSI/ISI was described and some discussions were added.
In this study, the natural flaws in welding parts are classified using the signal pattern classification method. The storage digital oscilloscope including FFT function and enveloped waveform generator is used and the signal pattern recognition procedure is made up the digital signal processing, feature extraction, feature selection and classifier design. It is composed with and discussed using the distance classifier that is based on euclidean distance the empirical Bayesian classifier. feature extraction is performed using the class-mean scatter criteria. The signal pattern classification method is applied to the signal pattern recognition of natural flaws.
The NAUT(Non contact Air coupled Ultrasonic Testing) is one of the ultrasonic wave inspection methods. It compensates High power ultrasound Pulser Receiver, pre-amp, air probe of high sensitivity in air to generate loss energy by NAUT methods. Generally, in case of ultrasound inspection, it applies contact methods by using couplant. However it can inspect of UT without couplant by this NAUT. The ultrasound transmission reception is composed in stable condition in NAUT. It can inspect high low material or the specimen of rough part, the narrow spot, too. The spot welding is applying the inosculation of automobile component, car body, all boards. The CFRP is necessity of NDE because of the solidity changes material according to lamella tearing. Therefore it checked on realization whether and commercialization in the spot welding and CFRP inspection that the NAUT would be applied them.
In this study, we present a mobile robot for ultrasonic scanning of weldment. magnetic Caterpillar mechanism is selected in order to travel on the inclined surface and vertical wall. A motion control board and motor driver are developed to control four DC-servo motors. A virtual device driver is also developed for the purpose of communicating between the control board and a host PC with Dual 'port ram. To provide the mobile robot with stable and accurate movement, PID control algorithm is applied to the mobile robot control. And a vision system for detecting the weld-line are developed with laser slit beam as a light source. In the experiments, movement of the mobile robot is tested inclined on a surface and a vertical wall.
By carrying out numerical analyses and model experiments, this paper presents the attenuation characterization of an L(0,2) guided ultrasonic wave propagating in a buried steel pipe. From this investigation, we first find that the L(0,2) mode has a better attenuation property. Second, it is shown from the numerical analyses that the attenuation increases with increases in the soil embedment length (0, 500, 1000, and 1500 mm) and degrees of saturation (0, 50, 99, and 100%). Third, it is also shown from the model experiment that the attenuation increases as the embedment lengths and soil moisture quantities (0, 10, 20, and 30 kg) increase. Finally, we find that an exponential extrapolation gives a better attenuation prediction because the extrapolation gives similar attenuation patterns between the numerical and experimental results.
본 연구에서는 표면 거칠기가 존재하는 시편의 내부 탐상 시 내부 영상에 중첩되는 표면에 의한 영향을 제거하여 영상을 개선시키는 방법을 연구하였다. 이러한 방법은 표면을 위상계로 간주하고, 내부영상을 위해 다포커싱할 때 디포커싱 거리만큼 위상지연을 시켜 내부영상에서 대수격으로 때어줌으로서 영상을 개선시켰다. 실험을 위하여 쿼드러줘 검출기를 사용하여 초음과현미경을 구성하였고 이때 중심주파수가 5MHz이고 비대역폭이 $35\%$인 초음파변환기률 사용하였다. 시편으로는 100원 주화를 사용하였으며 한 단면에 표면 거칠기가 존재하도록 가공하였다. 실험결과 개선 전의 영상과 비교하여 큰트라스트가 2배 이상의 향상됨을 알 수 있었다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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