• 동력기계공학회지
• /
• 제17권5호
• /
• pp.100-111
• /
• 2013

Indoor real-time positioning for multiple targets is required to realize human-robot symbiosis. This study firstly presents positioning accuracy on an autonomous mobile robot controlled by 3-D coordinates that is obtained by a real-time indoor positioning system with spread spectrum (SS) ultrasonic signals communicated by code-division multiple access. Although many positioning systems have been investigated, the positioning system with the SS ultrasonic signals can measure identified multiple 3-D positions in every 70 ms with noise tolerance and error within 100 mm. This system is also robust to occlusion and environmental changes. However, thus far, the positioning errors in an autonomous mobile robot, controlled by these systems using the SS ultrasonic signals, have not been evaluated as an experimental study. Therefore, a positioning experiment for trajectory control is conducted using an autonomous mobile robot and our positioning system. The effectiveness of this positioning method for robot self-localization is shown, from this experiment, because the average control error between the target position and the robot's position at 29 mm is obtained.

• 한국정보전자통신기술학회논문지
• /
• 제12권1호
• /
• pp.78-82
• /
• 2019

본 논문에서는 수배전반 내 코로나 및 직렬아크 발생 시 나타나는 초음파 신호의 측정 및 분석에 대해 기술하였다. 휴대용 초음파 감지기는 전기 시스템에서 발생하는 코로나와 같은 방전 현상 감지에 유용하다. 그러나 일반적인 휴대용 초음파 감지기는 방전 여부에 대한 판단 결과가 사용자의 주관적 반응에 영향을 미치며, 음향 특성을 듣고 결과를 예측함으로써 문제 유형을 판별하는 것이 어렵다는 단점을 가지고 있다. 따라서 초음파 특성을 구별하는 새로운 분석 방법이 필요하다. 본 논문에서는 초음파 감지기로 측정 한 초음파 음향을 시각화하기 위한 초음파 분석 사례를 연구하였다. 실험 결과 초음파탐지계통은 외부소음의 영향을 받지 않고 배전반에서 코로나 및 직렬 아크 방전을 검출할 수 있었다.

• 비파괴검사학회지
• /
• 제9권1호
• /
• pp.39-47
• /
• 1989

As the necessity of the safety diagnosis of the concrete structure, more reliable ultrasonic technique to qualify the concrete is required. In this study, the artificial surface crack depth is measured using several types of the ultrasonic probes. As results, the horizontal shear wave probe is most useful to determine the crack depth compared to the other probes. For the surface wave probe, the ultrasonic wave path is changed with the surface crack depth.

• 한국전기전자재료학회:학술대회논문집
• /
• 한국전기전자재료학회 2000년도 영호남학술대회 논문집
• /
• pp.279-282
• /
• 2000

We have been designed and fabricated a bi-directional ultrasonic linear motor using piezoelectric ceramics. With the finite element method, we design and verify validity of the structure, and determine its optimal structure, size of design variables, material and boundary conditions for proper generation of the ultrasonic waves. Based on the design, a prototype of the ultrasonic linear motor has been fabricated and characterized, which thereby proves practical applicability of this new motor.

• 한국통신학회논문지
• /
• 제31권7B호
• /
• pp.595-601
• /
• 2006

이 연구는 유비쿼터스 컴퓨팅 환경에서 절대 위치 좌표를 제공할 수 있는 초음파 위치인식 시스템에 관한 것이다. 무선(RF: Radio Frequency) 신호에 의해 동기화된 다수의 고정된 발신기가 순차적으로 초음파를 발신하며, 초음파 신호들을 수신한 수신기에서 TOF를 파악하여 이를 거리로 환산한 다음 위치정보를 계산한다. 초음파의 전파시간(TOF: Time of Flight)은 주기인식 방법을 통해 파악한다. 또한 유비쿼터스 컴퓨팅을 위한 인식 영역의 확장을 위해 셀 매칭 기법과 부호화된 초음파 기법을 제안한다. 초음파 위치인식 시스템인 U-SAT을 사용하여 주기인식 기법의 유용성을 입증하기 위하여 다양한 거리에서 실험을 수행하였다. 또한 셀 매칭 기법에 의한 영역 확장에서도 위치 측정의 정확도를 검증하였으며 부호화된 초음파 기법의 분석으로 그 유용성도 입증하였다. 그 결과로 인해 저가격, 높은 갱신율, 그리고 상대적으로 뛰어난 정밀도의 입장에서 GPS가 적용될 수 없는 환경에서의 유비쿼터스 컴퓨팅의 위치인식 시스템으로서의 가능성을 입증하였다.

• Journal of Advanced Marine Engineering and Technology
• /
• 제41권3호
• /
• pp.176-181
• /
• 2017

본 연구는 저온환경에서의 평판형 열교환기에 대해 제빙을 억제할 수 있는 방법을 살펴보았으며, 그 방법으로 초음파의 발생에 따른 제빙특성을 관찰하였다. 본 실험에서 최적의 조건을 찾아내기 위해 에틸렌글리콜을 브라인으로 사용하고, 온도는 $-8{\sim}-16^{\circ}C$로 순환시켰으며, 제빙에 사용된 물은 1~3mm 두께로 공급하여 데이터를 기록하였다. 또한 초음파의 발생정도에 따른 변화를 확인하기 위해 출력을 조절하여 실험을 진행하였다. 그 결과 제빙억제 효과는 브라인 온도, 제빙두께, 초음파 주파수의 영향을 받는 것을 알 수 있었다.

• 대한기계학회논문집A
• /
• 제35권9호
• /
• pp.1113-1118
• /
• 2011

고체-고체 접촉계면의 특성을 평가하기 위하여 초음파 수직 입사에 의한 반사 투과법이 주로 이용되어왔다. 하지만 수직입사방법은 용접부 검사와 같은 현장적용에 한계가 있는 단점이 있다. 이러한 한계를 극복하기 위한 방법으로 초음파 경사입사법이 대안이 될 수 있다. 그러나 경사입사법의 경우, 초음파의 모드변환이 발생하고 수신신호는 접촉면의 수직 계면강성뿐만 아니라 수평 계면강성의 영향을 받으므로 이를 고려한 분석이 필요하다. 본 연구에서는 경사입사에 따른 접촉계면에서의 초음파 반사와 투과특성에 대한 이론적 모델을 제안하였다. 그리고 경사입사에 대한 초음파 반사율 및 2 차 고조파 측정실험 결과 이론적 예측과 잘 일치함을 확인하였다. 결과적으로 경사입사법은 접촉계면 특성평가를 위한 효과적인 기법이라 할 수 있다.

• 한국안전학회지
• /
• 제32권2호
• /
• pp.98-104
• /
• 2017

The ultrasonic pulse velocities of pressure, shear, and Rayleigh waves ( P-, S-, and R- waves) have been used for the condition evaluation of various concrete structures, but the statistical distribution according to the wave type has not been studied clearly in view of data reliability and validity. Therefore, this study analyzed the statistical distribution of P-, S-, R-wave velocities in concrete wide beams of $800{\times}3100mm$ (width ${\times}$ length) with a thickness of 300 mm. In addition, we investigated an experimental consistency by the Kolmogorov-Smirnov goodness-of-fit test. The experimental data showed that the R-, S- and P- wave velocities in order have better statistical stability and reliability for in situ evaluation because R- and S-waves are less sensitive to confinement and boundary conditions. Also, good correlations between wave velocities and strength and modulus of elasticity were found, which indicate them as appropriate techniques for estimating the mechanical properties.

• Smart Structures and Systems
• /
• 제5권4호
• /
• pp.329-344
• /
• 2009

Ultrasonic chaotic excitations combined with sensor prediction algorithms have shown the ability to identify incipient damage (loss of preload) in a bolted joint. In this study we examine a physical experiment on a single-bolt aluminum lap joint as well as a three-dimensional physics-based simulation designed to model the behavior of guided ultrasonic waves through a similarly configured joint. A multiple bolt frame structure is also experimentally examined. In the physical experiment each signal is imparted to the structure through a macro-fiber composite (MFC) patch on one side of the lap joint and sensed using an equivalent MFC patch on the opposite side of the joint. The model applies the waveform via direct nodal displacement and 'senses' the resulting displacement using an average of the nodal strain over an area equivalent to the MFC patch. A novel statistical classification feature is developed from information theory concepts of cross-prediction and interdependence. This damage detection algorithm is used to evaluate multiple damage levels and locations.

• E2M - 전기 전자와 첨단 소재
• /
• 제8권5호
• /
• pp.572-579
• /
• 1995

Most of conventional ultrasonic transducers are constructed to generate either longitudinal or shear waves, but not both of them. We investigate the mechanism of dual mode transducers that generate both of the longitudinal and shear waves simultaneously with single PZT element. The study is aimed to find the optimally desired cut by examining the anisotropic piezoelectric properties. Theory predicts that a mixed P/S mode transducer can be constructed using a rotated Z-cut of PZT piezoelectric ceramics. We study the performance of a PZT element as a function of its rotation angle so that its efficiency is optimized to excite the two waves as much as equally strong. The results are verified by the waveform in pulse-echo computer simulation and experiments. When the transducer is subjected to impedance analysis, it shows two thickness mode resonances, each of which being a mixed P/S thickness mode. By examining wave speeds on E transmitter delay line receiver setup, it is confirmed that the transducer can transmit and detect both longitudinal and shear wave simultaneously.