• 제목/요약/키워드: lock-in thermography

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적외선 열화상 기술을 이용한 철도차량 대차 건전성 평가 (Integrity Evaluation of Railway Bogie Using Infrared Thermography Technique)

  • 김정국
    • 비파괴검사학회지
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    • 제31권2호
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    • pp.144-149
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    • 2011
  • 철도차량 대차의 건전성 평가를 위해 위상잠금 열화상 기술이 이용되었다. 실제 대차의 건전성 평가전에 인공결함을 함유한 실제 대차와 동일한 재질의 시험편으로 교정을 실시하였으며, 이러한 결함에 대한 정보를 바탕으로 실제 철도차량 대차의 결함 평가를 실시하였다. 본 연구에서는 대차결함의 검출을 위한 비파괴평가 기술로써 위상잠금 열화상 기술의 적용성을 탐구하였으며, 열화상법에 의한 결함 평가 결과와 다른 비파괴평가 결과와의 비교 결과를 나타내었다. 본 연구에서는 비접촉, 빠른 결과 처리 등의 장점을 지닌 위상잠금 적외선 열화상 기술이 기존의 대차 결함 평가를 위한 방법을 대체할 수 있는 효율적인 기술임을 알 수 있었다.

위상잠금 중파장 적외선 열화상 기법에 의한 결함 계측에서 측정 대상체의 재질에 따른 위상잠금 주파수 연구 (Determination of Lock-in Frequency in Accordance with Material of Target for Defect Measuring by Lock-in Mid-IR Thermography)

  • 박일철;김상채;이항서;김한섭;정현철;김경석
    • 한국기계가공학회지
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    • 제18권9호
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    • pp.44-51
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    • 2019
  • Three types of samples with defects were measured by lock-in med-IR (infrared) thermography with various lock-in frequencies for different materials. The lock-in method can be used to detect defects when an external energy source is applied to the object, the non-uniformity of the incident thermal energy distribution is eliminated, and the camera's measurement cycle is synchronized with the load cycle of the incident energy source. For inspecting samples with defects, results of thermal images are analyzed when three types of materials, i.e., SM45C, STS316L, and AL6061 are tested and three lock-in frequencies, i.e., 0.08, 0.1, and 0.12 Hz are applied. In this study, the optimal lock-in frequencies were determined by comparing the results of each material and lock-in frequency measured using the mid-IR camera.

위상잠금 적외선 열화상 기법을 이용한 각도별 원전 감육 배관의 결함 검출 (Application Angle of Defects Detection in the Pipe Using Lock-in Infrared Thermography)

  • 윤경원;고경욱;김진원;정현철;김경석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제33권4호
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    • pp.323-329
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    • 2013
  • 위상잠금 적외선 열화상 기법을 이용하여 원전 배관의 결함 검출 및 각도별 결함 검출 조건에 관한 연구를 수행하였다. 결함의 가공은 감육 길이, 원주방향 각도, 감육 깊이를 변화시켜 결함조건을 가공하였다. 사용된 장비는 적외선 열화상 카메라와 1 kW용량의 halogen lamp 2개를 사용하였으며, halogen lamp와 대상 배관과의 거리는 2 m로 고정시켜 실험을 수행하였다. 실험결과의 분석을 위하여 온도분포, 위상 데이터를 확보하고, 이를 분석하여 결함 길이를 측정하였다. 이 연구를 통해 각도별로 나타나는 감육 결함의 검출 형태를 파악함으로서 실제 발전소의 배관에 나타나는 다양한 각도의 결함의 분석이 가능하다. 적외선 열화상 데이터보다 위상잠금 적외선 열화상 데이터가 측정 결과의 신뢰도가 높았다.

원전 배관 루프시스템의 냉각 위상잠금 적외선열화상을 이용한 결함 검출에 관한 연구 (A Study about Detection of Defects in the Nuclear Piping Loop System Using Cooling Lock-in Infrared Thermography)

  • 김상채;강성훈;윤나연;정현철;김경석
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권5호
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    • pp.321-331
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    • 2015
  • 냉각 위상잠금 적외선열화상 기법을 이용하여 원전 배관 루프시스템의 가열결함 검출의 선행연구를 통하여 냉각결함 검출조건의 적용에 관한 연구를 수행하였다. 배관의 결함가공은 감육 길이, 감육 깊이를 변화시켜 결함조건을 가공하여 루프시스템을 제작하였다. 사용된 장비는 적외선열화상 카메라와 냉각장치를 사용하였으며 냉각장치와 대상 루프시스템과의 거리는 2m로 고정시켜 실험을 수행하였다. 실험 결과의 분석을 위하여 냉각온도 분포, 위상데이터를 확보하고, 이를 분석하여 결함 길이를 측정하였다. 냉각결함 검출조건은 적외선열화상 데이터보다 위상잠금 적외선열화상 데이터가 측정 결과의 신뢰도가 높았다.

적외선열화상을 이용한 복합소재대차의 결함평가 (Thermographic Defects Evaluation of Railway Composite Bogie)

  • 김정국;권성태;김정석;윤혁진
    • 한국철도학회:학술대회논문집
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    • 한국철도학회 2011년도 춘계학술대회 논문집
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    • pp.548-553
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    • 2011
  • The lock-in thermography was employed to evaluate the defects in railway bogies. Prior to the actual application on railway bogies, in order to assess the detectability of known flaws, the calibration reference panel was prepared with various dimensions of artificial flaws. The panel was composed of polymer matrix composites, which were the same material with actual bogies. Through lock-in thermography evaluation, the optimal frequency of heat source was determined for the best flaw detection. Based on the defects information, the actual defect assessments on railway bogie were conducted with different types of railway bogies, which were used for the current operation. In summary, it was found that the novel infrared thermography technique could be an effective way for the inspection and the detection of surface defects on bogies since the infrared thermography method provided rapid and non-contact investigation of railway bogies.

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금속재료 시편의 결함평가에 대한 전단위상 Lock-in 적외선열화상 연구 (Shearing Phase Lock-in Infrared Thermography for Defects Evaluation of Metallic Materials Specimen)

  • 박정학;최만용;김원태
    • 비파괴검사학회지
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    • 제30권2호
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    • pp.91-97
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    • 2010
  • 본 연구는 전단위상 위상잠금 적외선열화상기술을 이용한 금속재료 시편의 내부결함을 평가하는 방법에 대한 연구 결과이다. 특히, STS304와 Cu-Zn 시편에 대한 비파괴시험 및 평가는 종래에는 적정한 실험 조건하에서 주로 시행됨에 따라 결항의 형태나 존재를 알 수 없는 상황에서는 최적실험조건을 찾는 일은 오랜 시간이 걸리는 단점이 있었다. 본 연구에서는 위상잠금방볍과 전단위상검출방법을 활용하여 60 MHz 신호로 설정된 가열 조건에서 결함의 위치 및 크기를 평가하였다. 전단위상분포는 시편 내부결함의 크기와 위치를 정량적으로 결정하기 위하여 최대, 최소, 영점을 이용하는 방법이다. 연구 결과로써 인공결함을 갖는 STS 304와 Cu7-Zn3 시험편에 대하여 제안된 기법의 적용을 검증하였으며, 결함평가에 영향을 주는 인자를 추출하고 그 영향을 분석하였다.

위상잠금 광-적외선 열화상 기술을 이용한 감육결함이 있는 직관시험편의 결함 검출 (Defect detection of wall thinning defect in pipes using Lock-in photo-infrared thermography technique)

  • 김경석;장수옥;박종현;;송재근;정현철
    • 대한기계학회:학술대회논문집
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    • 대한기계학회 2008년도 추계학술대회A
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    • pp.317-321
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    • 2008
  • Piping in the Nuclear Power plants (NPP) are mostly consisted of carbon steel pipe. The wall thinning defect is mainly occurred by the affect of the flow accelerated corrosion (FAC) of fluid which flows in carbon steel pipes. This type of defect becomes the cause of damage or destruction of piping. Therefore, it is very important to measure defect which is existed not only on the welding partbut also on the whole field of pipe. Over the years, Infrared thermography (IRT) has been used as a non destructive testing methods of the various kinds of materials. This technique has many merits and applied to the industrial field but has limitation to the materials. Therefore, this method was combined with lock-in technique. So IRT detection resolution has been progressively improved using lock-in technique. In this paper, the quantitative analysis results of the location and the size of wall thinning defect that is artificially processed inside the carbon steel pipe by using IRT are obtained.

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Detection and Quantification of Defects in Composite Material by Using Thermal Wave Method

  • Ranjit, Shrestha;Kim, Wontae
    • 비파괴검사학회지
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    • 제35권6호
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    • pp.398-406
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    • 2015
  • This paper explored the results of experimental investigation on carbon fiber reinforced polymer (CFRP) composite sample with thermal wave technique. The thermal wave technique combines the advantages of both conventional thermal wave measurement and thermography using a commercial Infrared camera. The sample comprises the artificial inclusions of foreign material to simulate defects of different shape and size at different depths. Lock-in thermography is employed for the detection of defects. The temperature field of the front surface of sample was observed and analysed at several excitation frequencies ranging from 0.562 Hz down to 0.032 Hz. Four-point methodology was applied to extract the amplitude and phase of thermal wave's harmonic component. The phase images are analyzed to find qualitative and quantitative information about the defects.

열화상 기술을 이용한 치아/복합레진 수복부의 박리 평가 (Evaluation of Delamination of Dental Composite Restoration using Infrared Lock-in Thermography)

  • 구자욱;최낙삼
    • Composites Research
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    • 제25권6호
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    • pp.236-240
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    • 2012
  • 치과용 복합레진 수복재가 치아로부터 박리된 상태를 모사한 시편을 제작하고 위상잠금 적외선 열화상 기법을 이용하여 박리의 검출 가능성을 조사하였다. 내부 박리의 깊이와 가열 조건에 따른 검출 신호의 Amplitude와 Phase 이미지를 분석하였다. 내부 박리의 위치가 표면으로부터 0.5 mm 인 시편은 lock-in frequency = 0.05 Hz에서 건전부와 박리부의 Amplitude 차이가 가장 컸으며 1 mm와 1.5 mm 시편은 0.025 Hz와 0.01 Hz에서 Amplitude 차이로 박리부 검출이 가능하였다. Phase 변환 결과로부터 0.5 mm 시편은 0.006 Hz와 0.5 Hz 에서 뚜렷한 박리부의 이미지를 얻을 수 있었으며, 1 mm와 1.5 mm 시편은 0.006-0.1 Hz에서 박리부의 검출이 가능하였다.