• 제목/요약/키워드: acoustic sensor

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구형 음향 홀로그래피에서 측정위치 부정확성에 의한 음압 추정 오차의 정량화 (Quantification of Acoustic Pressure Estimation Error due to Sensor Position Mismatch in Spherical Acoustic Holography)

  • 이승하;김양한
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2007년도 추계학술대회논문집
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    • pp.1325-1328
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    • 2007
  • When we visualize the sound field radiated from a spherical sound source, spherical acoustic holography is proper among acoustic holography methods. However, there are measurement errors due to sensor position mismatch, sensor mismatch, directivity of sensor, and background noise. These errors are amplified if one predicts the pressures close to the sources: backward prediction. The goal of this paper is to quantitatively examine the effects of the error due to sensor position mismatch on acoustic pressure estimation. This paper deals with the cases of which the measurement deviations are distributed irregularly on the hologram plane. In such cases, one can assume that the measurement is a sample of many measurement events, and the cause of the measurement error is white noise on the hologram plane. Then the bias and random error are derived mathematically. In the results, it is found that the random error is important in the backward prediction. The relationship between the random error amplification ratio and the measurement parameters is derived quantitatively in terms of their energies.

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Fabry-Perot을 이용한 두 개의 광섬유 센서배열의 횡방향 음압 감지 특성 (Lateral direction acoustic detection of fiber optic sensor array using Fabry-Perot)

  • 이종길
    • 한국소음진동공학회:학술대회논문집
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    • 한국소음진동공학회 2005년도 춘계학술대회논문집
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    • pp.342-345
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    • 2005
  • To detect external acoustic signal, fiber optic sensor array using Fabry-Perot interferometer which had benefit of minimize and light-weight was used. The sensor head has 1cm in length, total length of fiber is 9.5cm, and the sensor supported at both ends, simply. External sound applied in lateral direction and detected two signals were compared each other. It was confirmed that the Fabry-Perot interferometric sensor array detected acoustic signal, effectively.

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Fabry-Perot형 광섬유 배열센서의 방전 음압 계측 (Sound Measurements of the Discharge Break Down Using Fabry-Perot Sensor Array)

  • 이종길;이준호;이진우
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2003년도 춘계학술대회
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    • pp.770-773
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    • 2003
  • To measure discharge breakdown acoustic signal, Fabry-Perot interferometer fiber optic sensor is used. Fiber optic sensor array can measure the partial discharge acoustic signal caused by defect of power facilities such as power cables, transformers and gas insulation. Fabry-Perot interferometer is selected as an fiber optic sensor array. It is shown that Fabry-Perot fiber optic sensor array detected discharge breakdown acoustic signal, effectively.

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음향 벡터 센서 배열의 뒤틀림 보상을 통한 좌현-우현 구분 성능분석 (An analysis of port-starboard discrimination performance for roll compensation at acoustic vector sensor arrays)

  • 이호진;류창수;배은현;이균경
    • 한국음향학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.403-409
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    • 2016
  • 전방향 센서를 이용하는 선배열 센서의 경우, 음원의 방향이 원추각의 형태로 결정되어지므로 좌 우 구분모호성이 발생한다. 이러한 문제를 해결하기 위해 운용적인 방법과 센서 배열의 구조적인 방법에 대한 연구가 진행되었다. 최근에는 음향 벡터 센서 기반의 연구가 이루어지고 있으며, 본 논문에서는 음향 벡터 센서 기반의 빔형성 기법에서 발생하는 센서 배열의 뒤틀림에 따른 좌 우 구분 성능에 대하여 분석하였다. 음향 벡터 센서는 하나의 전방향 센서와 세 개의 지향성 센서로 구성되며, 세 개의 지향성 센서는 서로 수직 방향의 속도성분을 측정한다. 이때 센서 배열의 뒤틀림에 따른 지향성 센서 축의 정보가 정확하지 않으면 잘못된 방향의 신호를 인가하여 빔형성 기법의 성능저하가 나타난다. 따라서 센서 배열의 뒤틀림에 따른 좌 우 구분 성능저하를 분석하고 보상을 통한 빔형성 기법의 성능향상을 확인하였다.

수중 센서 네트워크에서 가상의 유클리디언 포인트를 이용한 멀티캐스트 전송기법 (Virtual Euc1idean Point based Multicast routing scheme in Underwater Acoustic sensor networks)

  • 김태성;박경민;김영용
    • 한국통신학회논문지
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    • 제36권7B호
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    • pp.886-891
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    • 2011
  • 본 논문은 수중 센서 네트워크에서 효율적인 하향링크 멀티캐스트 데이터 전송기법을 제시하였다. 기존에 센서 네트워크에서 많은 멀티캐스트 전송 기법이 제안되었지만, 배터리를 지속적으로 공급받거나 충전시키기 어려운 환경에 있는 수중 센서 네트워크에 특화된 멀티캐스트 기법은 없었다. 본 논문에서는 이를 위하여 수중 센서 네트워크에서의 멀티캐스트 두 가지 특성을 파악하여 이를 알고리즘에 적용하였다. 싱크 노드에서 목적지 노드들의 위치 정보를 가공하여서 각도 정보를 추출하였고, 이렇게 추출한 목적지 노드들의 각도 정보를 바탕으로 가상의 유클리디언 스테이너 포인트를 이용한 최적의 멀티캐스트 전송 알고리즘을 제안하였다. 본 알고리즘은 저 계산 능력과 제한된 전송파워를 가지는 수중 센서 네트워크에서 구동하기에 알맞음을 시뮬레이션을 통하여 확인하였다. 제안한 방식은 기존의 방식들에 비하여 감소된 전송 전력과 감소된 라우팅 계산량을 보였다.

양단이 지지된 Fabry-Perot 광섬유센서의 음압 감지 특성 연구 (Sound Detection Characteristics Using Fabry-Perot Fiber Optic Sensor which Simply Supported in Structure)

  • 이종길;이진우;이준호
    • 한국음향학회지
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    • 제22권7호
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    • pp.585-591
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    • 2003
  • 본 연구에서는 소형화 및 경량화의 특성을 가진 Fabry-Perot형 간섭계를 구성하였다. 음향이 광섬유의 횡방향으로 감지되도록 센서 헤드부를 1㎝정도로 제작하고 총 길이가 9.5㎝인 광섬유의 양단을 단순 지지토록 하였다. 센서의 음향 감지특성을 관찰하기 위하여 무지향성 스피커를 이용하여 음향신호를 인가하였다 횡방향으로 입력된 음향 신호를 광섬유 센서와 마이크로폰이 감지한 신호를 비교하였다. 1㎑ 이하의 신호에서는 광섬유 센서가 마이크로폰보다 감지 특성이 좋으나 2 ㎑에서는 광섬유센서의 감지 특성이 감소하였다. 이것은 제작된 광섬유 센서의 지지구조의 특성을 나타낸 것이며 실험을 통하여 Fabry-Perot 간섭계용 센서는 횡방향의 음향을 잘 감지함을 확인하였다. 이러한 형태의 센서는 지능구조물의 건강진단 모니터링 분야에도 적용가능 하리라 판단된다.

해석적 방법에 의한 맨드릴형 광-음향센서의 감도특성 분석 (Sensitivity Analysis of a Mandrel Type Fiber Optic Acoustic Sensor Using an Analytical Method)

  • 임종인;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제19권3호
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    • pp.92-99
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    • 2000
  • 본 논문에서는 외부 음향신호에 대한 맨드릴형 광-음향센서의 반응특성을 이론적으로 해석하고, 재질변수 및 형상변수에 따른 음향감도를 해석적으로 분석하였다. 그리고 유한요소법으로 분석한 결과와 비교하여 해석적 분석결과의 타당성을 검증하였다. 그 결과, 대부분 일치하는 경향성을 보여주고 있으므로 해석적인 방법으로 대략적인 경향성 분석을 행하고, 필요한 영역에서 유한요소법을 이용하여 정밀한 해석을 하는 것이 광-음향센서의 최적구조를 설계하기 위한 경제적인 방법인 것으로 나타났다.

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밸브누설 진단용 PZT 및 Pb-Free 음향센서의 압전특성 비교 연구 (Study on the Comparison of Piezoelectric Property of Acoustic Sensor for Valve Leak Diagnosis)

  • 이상국;박성근
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2007년도 춘계학술대회B
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    • pp.3383-3388
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    • 2007
  • To compare the sensor performance of AE leak diagnosis system which can measure valve leak conditions, AE activities such as RMS voltage level, AE signal trend, leak rate degree according to AE database, FFT spectrum were measured on valve of the simulated test system for power plant. AE activities were recorded and analyzed from various operating conditions including different temperature, pressure difference, valve size and fluid using both piezoelectric acoustic emission sensor and Pb-Free acoustic emission sensor. The results of this study are utilized to select the type of sensors, the frequency band for filtering and thereby to improve the signal-to-noise ratio for diagnosis or monitoring of valves in operation. As the final result of application study above, portable type leak diagnosis system by AE was developed. The outcome of the study can be definitely applied as a means of the diagnosis or monitoring system for energy saving and prevention of accident for power plant valve.

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광섬유 간섭계 센서를 이용한 부분방전 음압 측정 (Detection of Partial Discharge Acoustic Signal Using the Optical Fiber Interferometric Sensor)

  • 이종길;박윤석;이준호
    • 한국음향학회지
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    • 제21권7호
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    • pp.614-623
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    • 2002
  • 본 논문에서는 전력설비의 열화로 발생되는 부분방전 음압 검출을 위해 간섭계형 광섬유 센서를 제작하고 방전 음압을 측정하였다. 광섬유 센서는 아크릴과 알루미늄에 광섬유를 수회 감은 맨드릴형으로 선택하였으며, 간섭계는 Sagnac간섭계 및 Mach-Zehnder 간섭계를 선택하여 실험하였다. 피에조 (PZT)를 이용하여 구성된 광섬유 간섭계의 적합성을 확인하였다. 방전 음압 발생장치는 절연유 내에 방전 모의셀을 설치하여 방전 음압을 발생시키고, 광섬유 센서로 방전신호를 검출하였다. 실험결과 Sagnac 간섭계가 Mach-Zehnder간섭계보다 방전 음압을 보다 안정적으로 검출함을 확인하였으며, Sagnac 간섭계 센서가 방전 음압 검출에 적합함을 확인하였다.

Quadrupole 구조를 가진 Tonpilz형 수중 음향 벡터 센서를 이용한 입사각 추정 (Incidence Angle Estimation by the Tonpilz Type Underwater Acoustic Vector Sensor with a Quadrupole Structure)

  • 임영섭;노용래
    • 한국음향학회지
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    • 제31권8호
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    • pp.569-579
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    • 2012
  • 압전 세라믹을 이용한 전형적인 Tonpilz형 수중 음향센서는 외부에서 들어오는 음향 신호를 이에 상응하는 전압으로 변환해 스칼라 양인 음압의 크기만 측정할 뿐 외부에서 들어오는 신호의 방향은 파악할 수 없는 한계가 있다. 이와 같은 문제점을 해결하고자 본 논문에서는 Tonpilz형 트랜스듀서를 이용해 단일 센서만으로도 음압의 크기와 방위각 방향을 동시에 분석해 낼 수 있는 새로운 벡터 센서 구조를 제안하고, 제안된 구조의 타당성을 수식 및 유한요소해석을 통해 검증하였다.