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문제 정의
- 2에서와 같이 결함에 의해 반사되어 레일 상부로 다시 향하게 된다. 따라서 이 지점에 EMAT을 위치시켜 결함 신호를 검출할 수 있으며 본 연구는 이에 기초하여 레일 내부의 결함을 탐상하고자 하였다.
- 이를 위해 레일 내부에 비접촉으로 초음파를 발생시키고 측정할 수 있는 전자기 음향 변환기를 설계 및 제작하였고, 레일 내부의 결함에 따른 초음파의 반사 위치를 계산하였다. 레일 내부 결함 중 위험도가 높은 결함을 모사한 2종의 레일 시편을 가공하여, 제작된 비접촉 초음파 변환기를 이용하여 레일 내부 결함 시편을 검출하고자 하였다. 실험 결과 결함이 없는 레일에서 바닥면까지 진행하고 반사되는 내부 체적 초음파를 비접촉으로 발생시킬 수 있음을 확인하였고, 비접촉 간극이 초음파 신호에 미치는 영향을 살펴보았다.
- 본 논문에서는 기존의 압전형 초음파 소자를 이용한 철도 레일의 결함 검출 시 물리적 접촉으로 인해 발생하는 문제를 극복하기 위해 비접촉 초음파 방식을 적용한 레일 내부 결함 탐상 방법에 대해 연구하였다. 이를 위해 레일 내부에 비접촉으로 초음파를 발생시키고 측정할 수 있는 전자기 음향 변환기를 설계 및 제작하였고, 레일 내부의 결함에 따른 초음파의 반사 위치를 계산하였다.
- 본 연구에서는 EMAT 을 이용한 철도 레일 내부 결함의 비접촉 검출에 대해 다루었다. 우선 EMAT 을 이용한 초음파의 비접촉 발생 원리에 대해 기술하였고, 레일 내부의 결함 탐상을 위해 제작한 EMAT 에 대해 설명하였다.
- 제작된 EMAT을 이용하여 레일 내부의 결함을 비접촉으로 탐상하는 실험을 수행하였다. 본 연구에서는 제안한 방법의 결함 검출 성능을 우선적으로 확인하기 위해 송수신 EMAT을 움직이지 않는 상태에서 실험을 수행하였다. 길이 1m의 50 kgN 표준 레일 두 개를마련하여 하나의 레일에는 두부와 복부에 걸쳐 수직 방향 길이 20 mm의 횡방향 결함을 (Fig.
- 본 절에서는 레일에서의 비접촉 초음파 측정 및 발생을 위해 적용한 EMAT 의 신호 발생 원리에 대해 기술하고, 레일 비접촉 탐상을 위해 본 연구에서 제작한 EMAT 에 대해 기술하였다.
- 레일 내부 결함 중 위험도가 높은 결함을 모사한 2종의 레일 시편을 가공하여, 제작된 비접촉 초음파 변환기를 이용하여 레일 내부 결함 시편을 검출하고자 하였다. 실험 결과 결함이 없는 레일에서 바닥면까지 진행하고 반사되는 내부 체적 초음파를 비접촉으로 발생시킬 수 있음을 확인하였고, 비접촉 간극이 초음파 신호에 미치는 영향을 살펴보았다. 제안한 방식을 이용하여 레일 시편 내부의 결함을 비접촉으로 탐상할 수 있었고, 탐상 간극 1.
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