• 제목/요약/키워드: Leakage Magnetic Flux

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지하매설 가스관의 검사를 위한 누설자속탐상 PIG 설계에 관한 연구 (Research on MFL PIG Design for the Inspection of Underground Gas Pipeline)

  • 박상호;박관수
    • 비파괴검사학회지
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    • 제22권2호
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    • pp.177-186
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    • 2002
  • 본 논문에서는 3차원 형태의 결함을 가진 지하매설 가스관에서 누설자속(magnetic flux leakage, MFL) 탐상 법을 사용한 결함 검출에 관하여 연구하였다. 영구자석과 요크로 구성된 자기 시스템을 유한요소법을 사용하여 해석하고 동작점을 설정하였다. 가스관이 충분히 포화되지 않은 경우에는 측정이 곤란하며, 과대포화 된 경우에는 결함에 의한 누설자속의 변화량이 적어서 측정이 곤란하므로 적정한 값을 설정하여야 하므로 자기 시스템의 동작점은 결함이 있을 때 누설자속 증가율이 최대가 되도록 설정하여야 한다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소법을 사용하여, 가스관에 결함이 있는 경우 결합의 크기, 깊이에 따른 결함신호를 예측하여 그 결과 가스관 포화상태의 적절여부, 홀 센서 range 및 resolution의 적정도 등을 연구하였다. 또한 홀 센서의 민감도 형장을 위하여 back-yoke를 사용하여 측정신호를 향상시키는 방법을 제안하였다.

지하매설 가스관의 부식 및 결함 탐지를 위한 비파괴 누설 탐상시스템 개발에 관한 연구 (Research on MFL PIG Design for caustic and defect the Inspection of Underground Gas Pipeline)

  • 박상호;박관수
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2002년도 춘계합동학술대회 논문집
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    • pp.11-20
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    • 2002
  • 본 논문에서는 3차원 형태의 결함을 가진 지하매설 가스관에서 누설자속(magnetic flux leakage, MFL) 탐상법을 사용한 결함 검출에 관하여 연구하였다. 영구자석과 요크로 구성된 자기 시스템을 유한요소법을 사용하여 해석하고 동작점을 설정하였다. 가스관이 충분히 포화되지 않은 경우에는 측정이 곤란하며, 과대포화된 경우에는 결함에 의한 누설자속의 변화량이 적어서 측정이 곤란하므로 적정한 값을 설정하여야 하므로 자기 시스템의 동작점은 결합이 있을 때 누설자속 증가율이 최대가 되도록 설정하여야 한다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소법을 사용하여, 가스관에 결함이 있는 경우 결함의 크기, 깊이에 따른 결함신호를 예측하여 그 결과 가스관 포화상태의 적절여부, 홀 센서 range 및 resolution의 적정도 등을 연구하였다. 또한 홀 센서의 민감도 향상을 위하여 back-yoke를 사용하여 측정신호를 향상시키는 방법을 제안하였다.

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Theoretical Consideration of Nondestructive Testing by use of Vertical Magnetization and Magneto-Optical Sensor

  • Lee, Jinyi;Tetsuo Shoji;Dowon Seo
    • Journal of Mechanical Science and Technology
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    • 제18권4호
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    • pp.640-648
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    • 2004
  • This paper describes a new magnetization method for non-destructive testing with magneto-optical sensor (denoted as MO sensor) which have the following characteristic : high observation sensitivity, independence of the crack orientation, and precise imaging of a complex crack geometry such as multiple cracks. When a magnetic field is applied normally to the surface of a specimen which is significantly larger than its defects, approximately the same magnetic charge per unit area occurs on the surface of the specimen. If there is a crack in the specimen, magnetic charge per unit area has the same value at the bottom of the crack. The distribution of the vertical component of the magnetic flux density, B$\_$Z/, is almost uniform over the no-crack area (denoted as B$\_$Z,BASE/), while the magnetic flux density is smaller in the surroundings of the crack(denoted as B$\_$Z,CRACK/) If B$\_$Z, BASE/ is a bit larger than the saturated magnetic flux density of the MO sensor (B$\_$s/) , then small magnetic domains occur over the crack area and a large domain over the non-crack area because B$\_$Z,CRACK/ is smaller than B$\_$s/.

MFL 비파괴 검사 시스템에서 다중 결함에 의한 신호 왜곡과 신호 보정에 관한 연구 (A Study on the Signal Correction for Multiple Defects in MFL Type Nondestructive Testing System)

  • 박정훈;김희민;박관수
    • 한국자기학회지
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    • 제26권1호
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    • pp.24-30
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    • 2016
  • 지하에 매설된 가스배관에 발생한 결함 유무를 판별하는 방법으로는 자기누설 신호를 탐지하는 비파괴검사 기법이 사용되어져 왔다. 지하 매설된 배관은 높은 가스 운용압력과 습기와 같은 외부환경에 노출되어 있어 금속부식과 같은 결함들이 군집하여 발생한다. 군집 결함들에 의해 발생한 자기누설 신호는 단일결함 신호와 비교하여 왜곡된 형태를 가지며, 왜곡된 결함 신호의 분포는 최종적으로 결함의 형상 추정을 어렵게 한다. 본 논문에서는 30인치 직경의 배관을 기준으로 다중 결함의 배치 형태와 거리를 달리하며 신호 패턴을 분석하고, 인접한 결함의 분리 가능 여부와 신호 보정을 고려한 개선된 결함 판정 알고리즘을 제안하였다.

고온초전도동기모터의 자계분포해석에 따른 테이프선재의 안정도해석 (Srability Analysis Of High-Tc Superconducting Tape Through Magnetic Field Analysis Of The High-Tc Superconducting synchronous Motor)

  • 송명곤;윤용수;홍계원;이산진;고태국
    • 한국초전도ㆍ저온공학회논문지
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    • 제1권2호
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    • pp.25-29
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    • 1999
  • The purpose of this paper is to find the magnetic filed distribution inside the motor in order to find out if the high-Tc superconducting tapes operate stably in actual motor operation in a detailed model of the actual motor was analyzed through F.E.M.(finite Element Method). As a result, it has been proved that the high-Tc superconducting tapes can with-stand 4 A of current with staility. 4 A was the amount of current with stability. 4 A was the amount of current needed to achieve 600 A·turns which is required by the previous simulation aimed at developing this the flux damper reduces armature reactance during the motor operation. But it was observed that the flux damper generates loss by means of leakage flux and this decreases the output of the motor by about 5%.

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축방향 미소결함 검출을 위한 자기누설 비파괴 검사 방법에 관한 연구 (A Study on the Method of Magnetic Flux Leakage NDTfor Detecting Axial Cracks)

  • 윤승호;박관수
    • 한국자기학회지
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    • 제21권1호
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    • pp.23-31
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    • 2011
  • 비파괴 검사방법 중 자기누설 방법을 이용한 비파괴 검사방법은 높은 자기 투자율을 갖고 있는 배관 검사에 적합하다. 자기누설 방식이 적용된 시스템을 MFL PIG라고 하는데 이전 MFL PIG는 금속 손실이나 부식과 같은 결함을 검출하는 데 높은 성능을 보인다. 하지만 MFL PIG는 배관 내 외부의 압력차에 의해 발생하는 크랙을 검출하는데 어려움이 있다. 크랙은 매우 가늘고 길게 발생하기 때문에 축방향으로 자기장을 형성하는 기존의 MFL PIG에서는 자기장이 통과하는 크랙의 단면적이 변화가 거의 없게 된다. 크랙은 배관에서 빈번히 발생하는 결함으로 사고의 위험은 금속 손실이나 부식에 의한 것보다 훨씬 크다. 그러므로 크랙을 검출하기 위한 새로운 PIG가 연구 개발 될 필요가 있다. CMFL PIG는 자기장을 원주방향으로 형성하여 크랙에서의 자기 누설을 최대화할 수 있다. 본 논문에서는 3차원 비선형 유한요소해석법을 이용하여 CMFL PIG를 설계하고 자기장 분포를 분석하였다. CMFL PIG를 이용하여 NACE의 표준인 크랙을 검출할 수 있고 크랙의 형상을 추정하기 위해 많은 종류의 크랙에 대해 자기장의 누설을 분석하고 신호 처리를 통해 형상 추정을 하였다.

Flat Transformer 코아의 설계와 컨버터 동작 특성 (Study on designing of Flat Transformer and operating characteristics of Converter)

  • 한세원;조한구
    • 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
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    • 한국전기전자재료학회 2003년도 추계학술대회 논문집 Vol.16
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    • pp.587-590
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    • 2003
  • The first attention in designing a transformer for low temperature rise should be to reduce losses. Leakage inductance and temperature rise are two of the more impotent problems facing the magnetic core technology of today's high frequency transformers. Excessive leakage inductance increases the stress on the switching transistors and limits the duty-cycle, and excessive temperature rise can lead the design limitation of high frequency transformer with high current. The flat transformer technology provides a very good solution to the problems of leakage inductance and thermal management for high frequency power. The critical magnetic components and windings are optimized and packaged within a completely assembled module. The turns ratio in a flat transformer is determined as the product of the number of elements or modules times the number of primary turns. The leakage inductance increase proportionately to the number of elements, but since it is reduced as the square of the turns, the net reduction can be very significant. The flat transformer modules use cores which have no gap. This eliminates fringing fluxes and stray flux outside of the core. The secondary windings are formed of flat metal and are bonded to the inside surface of the core. The secondary winding thus surrounds the primary winding, so nearly all of the flux is captured.

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3차원 자계분포해석을 이용한 고온초전도동기모터에서의 Ag/Bi-2223 Tape 및 Flux Damper의 특성해석 (The Characteristic Analysis of the Ag/Bi-2223 Tape and the Flux damper in GTS Synchronous Motor through 3-Dimensional Magnetic Field Analysis Using F.E.M)

  • 송명곤;윤용수;이상진;고태국
    • 한국초전도저온공학회:학술대회논문집
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    • 한국초전도저온공학회 2000년도 KIASC Conference 2000 / 2000년도 학술대회 논문집
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    • pp.170-172
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    • 2000
  • This paper deals with the characteristic analysis of the flux damper with respect to the load, and the stability of Ag/Bi-2223 tapes in a high-Tc superconducting (HTS) synchronous motor. To find out the magnetic field distribution in a detailed model of the actual motor, the experimentally measured currents of the armature and the field windings are used as input parameters. The simulation results show that the flux damper shields the time varying field up to 10%, reduces armature reactance during the motor operation and during load changes, improving the stable motor operation. And it was observed that the flux damper generates loss by means of leakage flux, but this is not significant and it doesn't degrade the performance of the TS synchronous motor.

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