전기기기 설계 및 전자기 응용 연구실
fnctId=thesis,fnctNo=110
강자성 배관 검사에서 Magnetic Eddy Current Testing의 외벽 결함 검출 원리 및 분류에 관한 연구
- 링크
- https://www.dbpia.co.kr/journal/articleDetail?nodeId=NODE11645881
- 작성자
- 채승안
- 저자
- 채승안, 엄대용, 박관수
- 발행사항
- 한국자기학회지(KCI)
- 발행일
- 2023
- 국문초록
- 본 논문은 강자성 배관의 비파괴 검사를 위한 Magnetic Eddy Current(MEC)의 결함 검출 원리에 대해 연구한다. 기존 비파괴 검사에 사용되는 검사 방식은 각자의 한계점을 가지고 있다. 와전류 검사(Eddy Current Testing, ECT)는 와전류 침투 깊이의 한계로 인해 센서 반대편 외벽 결함의 검출이 불가능하고, 자속누설탐상검사(Magnetic Flux Leakage Testing, MFL)는 내 · 외벽 결함을 둘 다 검출은 가능하지만 둘을 구분하지 못한다는 단점을 가지고 있다. MEC는 두 검사방식의 단점을 보완하여 내 · 외벽 결함을 둘 다 검출하며 이를 분류할 수 있는 검사 방식이다. 강자성 배관에 DC 자계를 인가하면 자속 포화로 인해 결함 주변부의 투자율이 변화하고, 이를 코일이 감지하여 외벽 결함을 검출할 수 있다. 또한, 코일 전압 신호의 위상차를 이용하여 내벽 결함과 외벽 결함을 구분 할 수 있다. 유한요소해석을 이용하여 배관 내 외벽 결함이 존재할 때 결함 중앙부와 주변부의 투자율 분포를 분석하였으며, 결함에서의 코일 측의 등가 임피던스 변화를 설명하였다. 다음으로, 모의 배관 실험장치를 구성하여 MEC 검사를 수행하였으며, 실험 결과를 통해 MEC 검사가 외벽 결함을 검출할 수 있고 신호의 위상을 통해 내벽 결함과 외벽 결함을 구분할 수 있음을 검증하였다.
- 영문초록
- This paper present a principle of defect detection in Magnetic Eddy Current Testing (MEC) for ferromagnetic pipeline inspection. The existing methods used in pipe inspection have their own limitations. Conventional eddy current testing (ECT) is unable to detect defects that is located in opposite-side due to limitations of penetration depth. And Magnetic Flux Leakage Testing (MFL) can detect both side defects, but it cannot distinguish between them. MEC can overcome the limitations of conventional methods. It can detect opposite-side defects and distinguish between surface defect and opposite-side defect. When a DC magnetic field is applied to pipe, permeability perturbation around defects occur due to field saturation so that it enables to detect opposite-side defects. Additionally, surface defects and opposite-side defects can be distinguished through the phase difference of the coil voltage signal. In this paper, When opposite-side defects exists in the pipe, the permeability distribution around the defect was analyzed, and the fluctuation of impedance in the coil due to the defect was studied. Next, experiment was performed. the result shows that MEC can detect opposite-side defects well and distinguishing between surface defects and opposite-side defects through the phase of the signal.
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