와전류 센서 설계 및 제작

소개

와전류 센서 설계 및 제작

목차

國文抄錄 ⅴ

제 1 장 서 론 1

제 2 장 본 론 2
2.1 와전류 탐상원리 2
2.1.1 와전류의 발생원리 2
2.1.2 표피효과 3
2.1.3 Lift-off 효과 3
2.2 센서의 제작 및 실험 방법 4
2.2.1 재료 및 시험편 4
2.2.2 LCR Meter 4
2.2.3 센서의 제작 및 실험 5
2.2.4 T/R 코일 6
2.3 결과 해석 6
2.3.1 시험군 1의 공기중의 저항, 리액턴스, 임피던스 7
2.3.2 시험군 2의 공기중의 저항, 리액턴스, 임피던스 8
2.3.3 시험군 3의 공기중의 저항, 리액턴스, 임피던스 9
2.3.4 시험군 4의 공기중의 저항, 리액턴스, 임피던스 10
2.3.5 주파수에 따른 와전류 센서의 파라미터 변화 11
2.3.6 Lift-off의 변화에 따른 와전류 센서의 파라미터 변화 11
2.3.7 주파수에 따른 와전류 신호의 특성 15
2.3.8 정규화 임피던스도에 따른 특성해석 15
제 4 장 결 론 16
參考文獻 17
그림 목차

[그림 1-1] 내경1[mm], 외경3[mm], 높이1[mm]로 제작된 와전류 센서 1
[그림 2-1] 시험편의 와전류 발생 2
[그림 2-2] 시험편의 구조 4
[그림 2-3] 4284A LCR Meter의 구성 5
[그림 2-4] 센서의 규격과 Lift-off(0～0.9[mm]) 5
[그림 2-5] 와전류 센서 T/R probe 6
[그림 2-6] 시험군 1의 주파수에 따른 파라미터 변화 7
[그림 2-7] 시험군 2의 주파수에 따른 파라미터 변화 8
[그림 2-8] 시험군 3의 주파수에 따른 파라미터 변화 9
[그림 2-9] 시험군 4의 주파수에 따른 파라미터 변화 10
[그림 2-10] Lift-off에 따른 와전류 신호비 14
[그림 2-11] 각 시험군 와전류 센서의 정규화 임피던스도 15
표 목차

[표 2-1] Lift-off 0[mm] 일때의 파라미터 12
[표 2-2] Lift-off 0.3[mm] 일때의 파라미터 13
[표 2-3] Lift-off 0.6[mm] 일때의 파라미터 13
[표 2-4] Lift-off 0.9[mm] 일때의 파라미터 14

본문내용

제 1 장 서 론

현 사회에 들어와 산업시설들의 기계나 시설들이 기술적으로 복잡, 정밀해짐에 따라 그에 따른 안정성이 크게 요구가 되고 있다. 그에 따라 검사 기술의 필요성이 점점 커지고 있고 특히 산업체의 기기 및 설비에 대한 안전진단이 점점 중요해지고 있다. 안전진단중 하나인 비파괴 검사는 구조물이나 제품을 분해하거나 파괴하지 않고 원형 그대로 결함, 안전도, 수명 등을 정확하게 진단하여 품질을 관리 할 수 있는 검사방법이다. 그 중 와전류 탐상법은 프로브 코일(probe coil)이나 관통형 코일(encircling coil)을 사용하여 대상체의 안전성을 확인하는 데 효율적인 비파괴검사 기술이다. 와전류 탐상법을 이용하여 검사 대상을 파괴하지 않고 대상의 내부와 외부에 존재하는 결함을 탐지하거나 검사 대상의 물성을 파악할 수 있다. 특히 도전체로 이루어진 제품이나 부품의 상태를 조사할 경우 와전류 탐상법이 가장 효과적이다.
본 논문에서는 와전류 센서의 주파수와 Lift-off 변화에 따른 와전류 신호의 변화특성을 평가하기 위해 해석모델의 주파수와 Lift-off를 변화시켜 와전류 신호의 크기비를 비교하였다. 그러한 후 LCR Meter를 이용해 주파수를 변화시켜서 0.3[mm]부터 0.9[mm]까지의 Lift-off를 고려하여 실험하였다.
제 2 장 본 론
2.1 와전류 탐상원리
2.1.1 와전류의 발생원리
코일에 시간에 따라 변화하는 교류 전류를 흘려보내면 코일의 주위에 자장이 발생된다. 이 자장 내에 [그림 2-1]의 왼쪽 그림과 같이 회색 시험체(도체)를 가져가면 전자기 유도현상에 의해 도체 내에 유기기전력이 발생하고 이 유기기전력은 렌쯔의 법칙에 따라서 시험코일의 자장을 방해하는 전류가 흐르게 되는데 이 전류를 와전류라고 한다. 이 시험코일의 자장의 자속과 와전류가 만들어내는 자속의 합성에 의해서 코일에 쇄교하는 총자속이 변하게 된다. 그리고 이 코일에 쇄교하는 총자속 의해서 입력단의 교류전류가 바뀌게 된다.
오른쪽 그림에서 시험체의 균열부분에서 와전류의 분포가 바뀌게 되는데 이 균열로 인해 코일의 임피던스 변화로 표현되므로 도체의 상태, 위치, 결함, 재질 등을 파악할 수 있게 된다.

참고자료

· [1] 김철영, “자분·와전류”, 골드, 2005년
· [2] 이의종, “와류 탐상 시험”, 골드, 1999년
· [3] 이봉수, “알루미늄 평판의 표면결함에 대한 와전류 신호의 유한요소해석”, 대 한 기계 학회 논문집A. 제29권 제10호 통권 제 241호, pp.37-43, 2002년
· [4] 최덕수, “와전류 센서의 설계 및 특성 해석”, 논문집, 理學篇, 工學篇 33집 pp.4-6,75-76, 2003년