• 제목/요약/키워드: torsional transducer

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비틀림 진동 변환기용 압전 원판의 진동특성 해석 (Vibration Characteristics Analysis of a Piezoelectric Disc or Torsional Transducers)

  • 이정현;김진오
    • 한국소음진동공학회논문집
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    • 제15권12호
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    • pp.1416-1421
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    • 2005
  • This paper presents an analytical approach for the vibration characteristics of a piezoelectric disc for torsional vibration transducers. The characteristic equation of the piezoelectric annular disc has been derived from Gibbs' free energy equations and mechanical and electrical equilibrium. With an anisotropic material properties of the disc, the characteristic equation has yielded resonance frequencies. Numerically-calculated results have been compared with the results obtained by the finite element analysis and experiments and have confirmed the validity of the theoretical analysis.

자왜 스트립 도파변환기에서 스트립의 자기적 특성이 변환기 감도에 미치는 영향 (Magnetic Property Effects of the Strip on Transducer Sensitivity in a Magnetostrictive Strip Type Guided Wave Transducer)

  • 김성준;최명선
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권2호
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    • pp.205-210
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    • 2008
  • 파이프라인의 원거리 초음파검사를 위한 자왜 스트립형의 비틀림 모드 도파 변환기에 널리 사용되는 니켈 스트립과 철 코발트합금 스트립의 자기이력곡선을 측정하고 스트립의 자기적 특성이 변환기의 감도에 미치는 영향을 분석하였다. 최적화된 철 코발트합금 변환기의 감도는 니켈 변환기의 그것보다 약 30 배 정도로 우수하였다. 이는 두 자왜물질의 잔류자화 및 보자력의 차이에 주로 기인함이 밝혀졌다.

MODE CONTROL OF GUIDED WAVE IN MAGNETIC HOLLOW CYLINDER USING ELECTROMAGNETIC ACOUSTIC TRANSDUCER ARRAY

  • FURUSAWA, AKINORI;KOJIMA, FUMIO;MORIKAWA, ATSUSHI
    • Nuclear Engineering and Technology
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    • 제47권2호
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    • pp.196-203
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    • 2015
  • The aim of this work is to demonstrate a method for exciting and receiving torsional and longitudinal mode guided waves with an electromagnetic acoustic transducer (EMAT) ring array. First of all, a three-dimensional guided wave simulator is developed in order to numerically analyze the propagation of the guided wave. The finite difference time domain method is used for the simulator. Second, two guided wave testing systems using an EMAT ring array are provided: one is for torsional mode (T-mode) guided wave and the other is for longitudinal mode (L-mode). The EMATs used in the both systems are the same in design. A method to generate and receive the T- and L-mode guided waves with the same EMAT is proposed. Finally, experimental and numerical results are compared and discussed. The results of experiments and simulation agree well, showing the potential of the EMAT ring array as a mode controllable guided wave transmitter and receiver.

자기변형 스트립 탐촉자에 의한 유도초음파 모드 변환에 대한 실험적 검증 및 해석 (Experimental Evidence and Analysis of a Mode Conversion of Guided Wave Using Magnetostrictive Strip Transducer)

  • 정용무
    • 비파괴검사학회지
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    • 제29권2호
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    • pp.93-97
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    • 2009
  • 자기변형 탐촉자는 유도초음파를 적용한 장거리 배관 검사 시에 유용하게 사용되는데 특히 그 신호패턴이 배열형 압전탐촉자를 사용한 유도초음파 신호보다 깨끗하고 단순하기 때문에 단일 결함에 의한 신호패턴을 해석할 수 있을 뿐만 아니라 결함 신호의 진행 상황을 분석함으로써 배관의 구조 건전성 감시(structural health monitoring)에도 사용되고 있다. 그러나 실제 현장 검사에서는 유도초음파의 방향성신호, 잔향효과, 모드변환, 구조물 등에 의한 의사 신호 또는 거짓 신호가 나타나기 때문에 결함 평가 시에 주의를 요한다. 본 연구에서는 실제 상황을 모의한 장거리배관 mock-up에서 발생하는 모드변환 신호를 실험적으로 검증하고 해석하였다. 자기변형 스트립 탐촉자에서 발생한 비틀림진동 T(0,1) 모드와 휨진동 F(1,3) 모드 또는 종진동 L(0,2) 모드 간에 모드변환이 발생함을 확인하였고 이러한 모드변환이 발생하는 원인을 스트립 탐촉자 및 검사대상체의 전자기적 재료 특성 및 구조 측면에서 해석하였다.

Design and Fabrication of the Spiral Coils for Guided Wave Magnetostrictive Transducers

  • Choi, Myoung-Seon;Heo, Won-Nyoung;Jun, Jong-Kil
    • 비파괴검사학회지
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    • 제28권6호
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    • pp.496-503
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    • 2008
  • We propose rectangular type spiral coils with folded comers for the applications to low frequency guided wave magnetostrictive transducers and describe a method for making the proposed coils from insulated electrical wire such as enameled copper wire. Expressions for the electrical properties of the coils are also presented and compared with experimental measurements. An overlapped-2-channel folded-comer spiral-coil array is fabricated and applied to a magnetostrictive strip transducer generating and detecting fundamental torsional mode guided waves. From the results we conclude that the design and fabrication method make it possible to use the magnetostrictive transducers optimized for various guided wave applications and also will greatly help engineers gain easy access to the optimized transducers.

EMAT의 유도초음파 비틀림 모드를 이용한 가압중수로 피더관의 균열 검출 (Detection of Cracks in feeder Pipes of Pressurized Heavy Water Reactor Using an EMAT Torsional Guided Wave)

  • 정용무;김상수;이동훈;정현규
    • 비파괴검사학회지
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    • 제24권2호
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    • pp.136-141
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    • 2004
  • 배관에서의 균열 탐지를 위해서 비틀림 모드 유도초음파 검사법을 적용하였다. 배관에서 비틀림 모드의 생성 및 수신을 위하여 배열형 전자기음향 탐촉자 (EMAT, electromagnetic acoustic transducer)를 설계, 제작하였다. 직경 2.5 인치의 배관에 대해 주파수 2000kHz의 비틀림 모드 유도초음파를 적용하였으며 가진용으로 4개의 배열형 EMAT를 제작하였으며, 별도의 수신용 EMAT를 설계 제작하였다. 실제 중수로 피더관 mock-up에 대해 곡관부에 다양한 깊이의 인공 결함을 가공한 뒤 약 2 hi 거리에서 각각의 탐지능을 실험하였다. 결함 깊이가 관 두께 대비 5% 인 경우에도 결함 신호를 탐지할 수 있었으나 결함의 깊이와 신호 진폭과의 관계성은 나타나지 않았다.

유도초음파를 이용한 대구경 배관 적용에 관한 연구 (Application of Thin-Walled Tubes Using Guided Wave)

  • 박상기;이영호
    • 동력기계공학회지
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    • 제12권1호
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    • pp.58-65
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    • 2008
  • A method to test thin-walled tubes by guided ultrasonic wave is reported. The principle is that applicate two types of axially symmetric ultrasonic tube modes and "longitudinal" modes with particle displacement, which is coupled in axial and radial directions for transverse failures and torsional modes, oscillating in the circumferential direction only, for longitudinal failures. Both types of modes propagate along the tube in the axial direction. Therefore, a pulse-echo technique is possible. The pulses are excited and received at one end of the tube without contact electro-dynamic transducers. As soon as the tubes is put into a transducer coil at one end, the test of the whole tube can be accomplished in a few milliseconds. It is not necessary to rotate and transport the tubes during the test.

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