• 제목/요약/키워드: Ultrasonic Method

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의료 영상진단용 초음파 어레이 센서의 최적설계 및 특성해석 (Optimal Design and Analysis of a Medical Imaging Ultrasonic Array Sensor)

  • 김회용;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제27권6호
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    • pp.263-270
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    • 2008
  • 초음파 어레이 센서의 성능은 구성 불성과 많은 구소 변수들에 의해 결정된다. 본 연구에서는 유한 요소해석을 통하여 구조적인 변화에 따른 초음파 어레이 센서의 성능변화를 해석하였다. 해석 결과를 기초로 하여 초음파 어레이 센서가 주파수 대역폭, 중심 주파수 그리고 -20 dB pulse length와 같은 요구 사항을 모두 만족시키며 최대의 감도를 가지도록 구조를 최적화하였다. 최적화 방법으로는 초음파 어레이 센서의 성능을 목적 함수로 하는 SQP-PD 방법을 사용하였다. 최적화된 초음파 어레이 센서는 의료 영상 진단에 적용되기 위한 모든 요구 조건을 만족하였으며, 본 설계 기술은 유사한 형태의 다른 배열형 초음파 센서에 응용 가능하다

압전형 수신 기법을 이용한 초음파 절대변위진폭 측정 (Measurement of Absolute Displacement-Amplitude of Ultrasonic Wave Using Piezo-Electric Detection Method)

  • 박성현;김종범;장경영
    • 비파괴검사학회지
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    • 제37권1호
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    • pp.7-12
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    • 2017
  • 음향 비선형 파라미터는 입사시킨 기본주파수 성분의 변위 진폭 크기와 재료의 비선형성에 의하여 발생된 2차 고조파 성분의 변위 진폭 크기의 비로 정의된다. 본 연구에서는, 압전소자 방식을 이용한 초음파 절대변위진폭 측정의 타당성을 확인하고자, 이 기법을 통해 초음파가 입사된 SUS316 시편의 절대변위진폭을 측정하였다. 또한 비교를 위해, 레이저를 통한 패브리패럿 방식의 간섭계를 이용하여 동일 시편에 대한 절대변위진폭을 측정하였다. 두 가지 기법을 통한 실험 결과는 서로 잘 일치하는 경향을 보였으며, 특히 압전형 수신 기법의 경우 기존의 레이저 변위측정기법에 비하여 반복 측정의 안정성이 우수한 것으로 나타났다. 이 결과로부터 압전형 수신 기법은 기존 레이저 측정 기법에 비하여 과정이 복잡하지만, 미세변위를 더 안정적으로 측정할 수 있어 음향 비선형 파라미터의 측정에 유리할 것으로 기대된다.

초음파 음속 및 경도법에 의한 발전소 고온배관재의 크리프 손상평가 (Creep Damage Evaluation of High-Temperature Pipeline in Power Plant by Using Ultrasonic Velocity Measurement and Hardness Test)

  • 허광범;유근봉;조용상;이상국
    • 한국해양공학회지
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    • 제13권3호통권33호
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    • pp.92-99
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    • 1999
  • High temperature and pressure materials in power plant are degraded by creep damage, if they are exposed to constant loads for long times, which occurs in load bearing structures of pressurized components operationg at elevated temperatures. Many conventional measurement techniques such as replica method, electric resistance method, and hardness test method for measuring creep damgage have been used. So far, the replica method is mainly used for the inspection of high temperature and pressure components. This technique is, however, restricted to applications at the surface of the testpieces and cannot be used to material inside. In this paper, ultrasonic evaluation for the detection of creep damage in the form of cavaties on grain boundaries or intergranular microcracks were carried out. And the absolute measuring method of quantitative ultrasonic velocity technique for Cr-Mo material degradation was analyzed. As a result of ultrasonic tests for crept for specimens, we founded that the sound velocity was decreased as increase of creep life fraction(${phi}c$) and also, confirmed that hardness was decreased as increase of creep life fraction(${phi}c$).

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공차설계에 의한 플립칩 접합용 초음파 혼의 제작 비용 최적화 (Manufacturing Cost Optimization of Ultrasonic Horn for Flip-chip Bonding using Tolerance Design)

  • 김종혁;권원태;이수일
    • 한국정밀공학회지
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    • 제29권8호
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    • pp.879-886
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    • 2012
  • The ultrasonic horn used for bonding of flip chip has been designed to vibrate at a natural frequency. The ultrasonic horn must be manufactured accurately in physical terms, because the small change of mechanical properties may result in the significant change of natural frequency. Therefore, tight tolerance is inevitable to keep the natural frequency in acceptable range. However, since tightening of the tolerance increases the manufacturing cost significantly, trade-off between the cost and accuracy is necessary. In this research, an attempt was made to design the ultra sonic horn within acceptable natural frequency while the manufacturing cost was kept as low as possible. For this purpose, among the 18 tolerances of physical terms of the ultrasonic horn, the most important 4 factors were selected using Taguchi method. The equation to relate those main factors and the natural frequency was made using response surface method. Finally, optimal design scheme for minimum manufacturing cost without a loss of performance was determined using SQP method.

2.25Cr1Mo강의 크리프 손상에 대한 초음파 시험평가 (Ultrasonic Evaluation for the Creep Damage of 2.25Cr1Mo Steel)

  • 허광범;이인철;정계조;조용상;이상국;김재훈
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2000년도 춘계학술대회논문집A
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    • pp.31-36
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    • 2000
  • High temperature and pressure materials in power plant are degraded by creep damage, if they are exposed to constant loads for long times, which occurs in the load bearing structures of pressurized components operating at elevated temperatures. Many conventional measurement techniques such as replica method, electric resistance method, and hardness test method for measuring creep damage have been used. So far, the replica method is mainly used for the Inspection of High temperature and pressure components. This technique is, however, restricted to applications at the surface of the testpieces and cannot be used to material inside. In this paper, ultrasonic evaluation for the detection of creep damage in the form of cavaties on grain boundaries or integranular microcracks are carried out. And the absolute measuring method of quantitative ultrasonic velocity technique for Cr-Mo material degradation is analyzed. As a result of ultrasonic tests for crept specimens, we find that the sound velocity is decreased as the increase of creep life fraction$({\Phi}_c)$ and also, confirmed that hardness is decreased as the increase of creep life fraction$({\Phi}_c)$ but the coefficient of ultrasonic attenuation is increased as the increase of creep life fraction$({\Phi}_c)$. Finally based on the result in this paper, it can be recognized that the ultrasonic techniques using velocities and attenuation coefficient factor are very useful non-destructive methods to evaluate the degree of material degradation in fossile power plants.

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초음파탐상(超音波探傷)에서의 감도차(感度差) 측정(測定) 연구(硏究) (Study on the Sensivivity Difference Measurement by Ultrasonic Testing)

  • 정용무;안희성;이연필
    • 비파괴검사학회지
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    • 제2권1호
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    • pp.5-9
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    • 1982
  • Experiments were performed according to ultrasonic attenuation measurement and comparison method of DAC curve to analyze the difference between PSI and 2nd ISI ultrasonic testing results. Smaller error was found by comparison method of DAC curve, and that method was more useful practically.

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PDFF Controller Design by CDM for Position Control of Traveling-Wave Ultrasonic Motor

  • Nundrakwang, S.;Isarakorn, D.;Benjanarasuth, T.;Ngamwiwit, J.;Komine, N.
    • 제어로봇시스템학회:학술대회논문집
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    • 제어로봇시스템학회 2003년도 ICCAS
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    • pp.1847-1852
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    • 2003
  • Ultrasonic motors have many excellent performances. A variety of ultrasonic motors has been developed and used as an actuator in motion control systems. However, this motor has nonlinear characteristics. Therefore, it is difficult to achieve the precise position control system incorporating with the ultrasonic motor. This paper describes a position control scheme for traveling-wave type ultrasonic motor using a pseudo-derivative control with feedforward gains (PDFF) controller designed by the coefficient diagram method (CDM). The PDFF control system satisfies both the tracking and regulation performances, which are the most important for the precise position control system. The CDM is shown to be an efficient and simple method to design the parameters of PDFF controller. The effectiveness of the proposed control system is demonstrated by experiments.

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초음파를 이용한 고체추진제 연소속도 측정 불확실도 평가 (Evaluation of Uncertainty in Burning Rate Measurement of Solid Propellant using Ultrasound)

  • 강토;송성진;김학준;고선필;오현택;김인철;유지창;정정용
    • 한국추진공학회:학술대회논문집
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    • 한국추진공학회 2008년도 제30회 춘계학술대회논문집
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    • pp.199-202
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    • 2008
  • 초음파를 이용한 고체추진제의 연소속도 측정방법은 한 번의 실험으로 넓은 범위의 압력에서 연소 속도를 구할 수 있는 장점이 있다. 하지만, TOF를 이용한 연소속도 측정방법은 압력에 따라 변화하는 초음파의 음속을 이용하여 잔존길이를 구하기 때문에 압력, 비행시간(TOF:Time of Flight), 고체추진제 초기길이에 따른 불확실도에 대한 평가를 하여 신뢰성을 얻어야 한다. 본 연구에서는 초음파를 이용하여 고체추진제의 연소속도를 측정할 때 발생하는 불확실도을 평가하여 고체추진제의 연소속도의 신뢰성을 확보하였다.

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카오스 특징 추출에 의한 용접 결함의 초음파 형상 인식 (Ultrasonic Pattern Recognition of Welding Defects Using the Chaotic Feature Extraction)

  • 이원;윤인식;이병채
    • 한국정밀공학회지
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    • 제15권6호
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    • pp.167-174
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    • 1998
  • The ultrasonic test is recognized for its significance as a non-destructive testing method to detect volume defects such as porosity and incomplete penetration which reduce strength in the weld zone. This paper illustrates the defect detection in the weld zone of ferritic carbon steel using ultrasonic wave and the evaluation of pattern recognition by chaotic feature extraction using time series signal of detected defects as data. Shown in the time series data were that the time delay was 4 and the embedding dimension was 6 which indicate the geometric dimension of the subject system and the extent of information correlation. Based on fractal dimension and lyapunov exponent in quantitative chaotic feature extraction, feature value of 2.15, 0.47 is presented for porosity and 2.24, 0.51 for incomplete penetration The precision rate of the pattern recognition is enhanced with these values on the total waveform of defect signal in the weld zone. Therefore, we think that the ultrasonic pattern recognition method of weld zone defects of ferritic carbon steel by ultrasonic-chaotic feature extraction proposed in this paper can boost precision rate further than the existing method applying only partial waveform.

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더덕 사포닌인 lancemasides의 최적 추출 방법 구명 (Determination the optimum extraction method for saponin lancemasides in Codonopsis lanceolata)

  • 이민주;남주희;엄인석;강창근;노일래
    • 한국식품과학회지
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    • 제51권2호
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    • pp.103-108
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    • 2019
  • 본 연구는 더덕 사포닌의 최적 추출 방법을 구명하기 위해 수행되었다. 추출 방법에 따른 lancemasides 함량을 조사하기 위해 환류 추출(MeOH, BuOH), 열수 추출(Hot water), 초음파 추출(ultrasonic bath (40 kHz; continuous irradiation, interval irradiation), ultrasonicator (20 kHz))을 실시하였다. 그 결과, 총 lancemasides함량은 ultrasonic bath (MeOH; continuous irradiation) 추출에서 가장 높았고, ultrasonic bath (water; continuous irradiation) 추출>ultrasonic bath (MeOH; interval irradiation) 추출>ultrasonicator 추출>열수 추출>메탄올 환류 추출>부탄올 환류 추출 순으로 높았다. 따라서 더덕 사포닌의 최적 추출 방법은 MeOH을 이용한 초음파(ultrasonic bath, 40 kHz) 추출이었고, 추출 전 시료 건조 방법은 동결건조보다 음건으로 건조하는 것이 lancemasides 추출에 더 효과적이었다. 또한 초음파 추출 시 추출 시간은 2시간, 추출 온도는 $64^{\circ}C$에서 추출 하는 것이 효과적임을 확인할 수 있었다. 따라서 초음파(ultrasonic bath)추출은 기존에 주로 이용하던 환류 추출 및 분획을 실시했을 때 보다 많은 양의 사포닌(lancemasides)을 추출할 수 있었다. 그리고 추출 시간과 온도와 같은 추출 조건에 따라 aster saponin Hb가 lancemaside류로 성분 변화가 일어나는 것을 확인하였다. 특히 추출 온도가 증가함에 따라 aster saponin의 함량이 줄어들고, lancemaside A의 함량이 증가하는 것으로 보아 추출 온도가 사포닌 성분 변화에 영향을 주는 것으로 사료된다.