레일 용접부에 존재하는 각종 결함을 검출하고 이에 대해 정량적으로 평가하는 것은 구조물 전체의 건전성 및 안정성 측면에서 대단히 중요하다. 현재 용접부 내부 결함 검색을 위하여 널리 사용되고 있는 초음파 검사법은 국내 및 국외의 경우 아직 레일에 대한 뚜렷한 평가기준이 제시되어 있지 않은 상태이다. 따라서 현장에서는 탐상기를 보유하고 있어도 이를 정확하게 사용하지 못하고 탐상 결과에 대해서도 합부를 판단하지 못하는 실무자들이 대부분이다. 이에 본고에서는 실무에 있어 현장 기술자들이 알아야 할 레일 용접부의 초음파 탐상에 대하여 첫째, 현재 발주처별 적용하고 있는 국내 궤도 공사 시방서의 문제점 및 개선방향 둘째, 철도 레일 용접부의 초음파 탐상 시험의 적용 방법에 대하여 논하고자 한다.
International Journal of Control, Automation, and Systems
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제6권5호
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pp.767-775
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2008
Methods used for exploring marine resources and spaces include positioning a probe under water and then recalling it after a specified time. Hydro-acoustic Releasers are commonly used for positioning and retrieving of such exploration equipment. The most important factor in this kind of system is the reliability for recalling the instruments. The frequently used ultrasonic signal detection method can detect ultrasonic signals using a fixed comparator, but because of increased rates of errors due to outside interferences, information is repetitively acquired. This study presents an effective ultrasonic signal detection algorithm using the characteristics of a resonance and adaptive comparator Combined with the FSK+ASK modulator. As a result, approximately 8.8% of ultrasonic wave communication errors caused by background noise and transmission losses were reduced for effectively detecting ultrasonic waves. Furthermore, the resonance circuit's quality factor was enhanced (Q = 120 to 160). As such, the bias voltage of the transistor (Vb= 3.3 to 6.8V) was increased thereby enhancing the frequency's selectivity.
A laboratory study was carried out to investigate the change of ultrasonic velocity as a function of temperature for fluid mud (i.e., suspension). Pulse transmission technique with ultrasonic wave was used for ultrasonic velocity measurement. The five samples for fluid mud were prepared for concentration range of $30.6{\%}\;(1.24\;g/cm^{3}\;in\;density),\;23.3{\%}\;(1.19\;g/cm^{3}),\;11.5{\%}(1.10\;g/cm^{3}),\;7.8{\%}\;(1.08\;g/cm^{3}),\;and\;3.8{\%}\;(1.05\;g/cm^{3})$ by weight. The ultrasonic velocity in fluid mud was investigated to increase $(approximately\;2.83\;to\;4.95\;m/s/^{\circ}C)$ with increasing temperature, due to the effect of viscosity and compressibility of water with changing temperature. But the increasing rate tends to decrease at temperature higher than $30^{\circ}C,$ caused by the effect of viscosity. The concentration of fluid mud more affect to the ultrasonic velocity at higher temperature range than that at lower temperature. Overall the temperature effect on the ultrasonic velocity in fluid mud was a similar rate as for distilled water and seawater, suggesting fluid mud significantly depends on the behavior of water.
Physical and mechanical properties of rocks are of interest in many fields, including materials science, petrophysics, geophysics and geotechnical engineering. Uniaxial compressive strength UCS is one of the key mechanical properties, while density and porosity are important physical parameters for the characterization of rocks. The economic interest of carbonate rocks is very important in chemical or biological procedures and in the field of construction. Carbonate rocks exploitation depends on their quality and their physical, chemical and geotechnical characteristics. A fast, economic and reliable technique would be an evolutionary advance in the exploration of carbonate rocks. This paper discusses the ability of ultrasonic wave velocity to evaluate some mechanical and physical parameters within carbonate rocks (collected from different regions within Tunisia). The ultrasonic technique was used to establish empirical correlations allowing the estimation of UCS values, the density and the porosity of carbonate rocks. The results illustrated the behavior of ultrasonic pulse velocity as a function of the applied stress. The main output of the work is the confirmation that ultrasonic velocity can be effectively used as a simple and economical non-destructive method for a preliminary prediction of mechanical behavior and physical properties of rocks.
In order to successfully exploit underwater resources, the first step would be a marine environmental research and exploration on the seafloor. Traditionally one sets up a long-term underwater experimental unit on the seafloor and retrieves the unit later after a certain period time. Essential to these applications is the reliable teleoperation and telemetering of the unit. This study presents ultrasonic-wave remote control system and an underwater sound recognition algorithm that can identify the sound signal without the influence of disturbances due to underwater environmental changes. The proposed method provides a means suitable for units which require low power dissipation and long-time underwater operation. We demonstrate its ability of securing stability and fast sound recognition through experimental methods.
유체를 포함하는 혼합 매질에서의 탄성파 고유 감쇠에 대한 다양한 메커니즘 중, 탄성파 전파 시 고체와 유체 사이에서의 상대적 운동은 가장 중요한 감쇠 메커니즘 중의 하나이다. 선행 연구에서는 얼음의 미세 공극 안에 존재하는 소금물이 초음파의 전파에 미치는 영향을 분석하기 위하여 얼음과 소금물이 공존하는 매질에서 초음파 전파 실험하였다. 부분적으로 동결된 소금물에서 각기 다른 온도에서의 초음파 감쇠의 물리적인 메커니즘을 350 ~ 600 kHz의 주파수 대역에서 규명하기 위하여, Biot 이론에 입각한 다공성의 탄생 모델을 도입하여 초음파의 전파를 측정하였다. 고체상은 얼음으로, 액체상은 소금물로 가정한 뒤 펄스 핵자기공명기술로 측정한 유체의 성질을 이용하여 각각의 온도에서의 공극률을 계산한 결과, 실험으로 측정한 감쇠값은 500 kHz에서 계산된 고유 감쇠값과 다르게 나타났으며 이는 squirt -flow 메커니즘과 파의 산란 효과와 같은 다른 감쇠 메커니즘도 고려해야 한다는 것을 의미한다.
In order to successfully exploit underwater resources, the first step would be a marine environmental research and exploration on the seafloor. Traditionally one sets up a long-term underwater experimental unit on the seafloor and retrieves the unit later after a certain period time. Essential to these applications is the reliable teleoperation and telemetering of the unit. In our proposed ultrasonic-wave remote control system and an underwater sound recognition algorithm that can identify the sound signal without the influence of disturbances due to underwater environmental changes. The proposed method provides a means suitable for units which require low power dissipation and long-time underwater operation. We demonstrate its ability of securing stability and fast sound recognition through experimental methods.
Presently, the exploration of an unknown environment is an important task for thee new generation of mobile service robots and mobile robots are navigated by means of a number of methods, using navigating systems such as the sonar-sensing system or the visual-sensing system. To fully utilize the strengths of both the sonar and visual sensing systems. This paper presents a technique for localization of a mobile robot using fusion data of multi-ultrasonic sensors and vision system. The mobile robot is designed for operating in a well-structured environment that can be represented by planes, edges, comers and cylinders in the view of structural features. In the case of ultrasonic sensors, these features have the range information in the form of the arc of a circle that is generally named as RCD(Region of Constant Depth). Localization is the continual provision of a knowledge of position which is deduced from it's a priori position estimation. The environment of a robot is modeled into a two dimensional grid map. we defines a vision-based environment recognition, phisically-based sonar sensor model and employs an extended Kalman filter to estimate position of the robot. The performance and simplicity of the approach is demonstrated with the results produced by sets of experiments using a mobile robot.
본 논문은 휴대용 초음파 진단기기에서 초음파 영상 크기 변화에 따라 요구되어지는 저전력 및 고성능을 만족시키기 위한 최적의 매니코어 프로세서 구조를 제안한다. 이를 위해 본 논문에서는 매니코어 프로세서 코어의 구조를 데이터의 크기에 따라 최대 일곱 가지의 프로세싱 엘리먼트(Processing Element, PE) 모델에서 성능 변화 및 전력 소모를 측정하였다. 모의실험 결과, 에너지 효율은 $256{\times}256$, $320{\times}240$, $800{\times}480$ 해상도를 갖는 영상에서 PE 수가 각각 1,024개, 64개, 256개 일 때 가장 높았다. 또한 $256{\times}256$와 $800{\times}480$ 해상도의 영상에서는 PE 수가 256개, $320{\times}240$ 해상도의 영상에서는 64개에서 가장 높은 면적 효율을 보였다.
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[게시일 2004년 10월 1일]
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