강구조물 진단을 위한 누설자속 기반 강판 손상의 이미지화
Imaging Magnetic Flux Leakage based Steel Plate Damage for Steel Structure Diagnosis
0
조회
0
다운로드
0
인용
0
참고문헌
키워드
초록
본 연구에서는 강판 손상 진단을 위하여 누설자속 기법을 적용하고, 신호 기반으로 신호의 이미지화 기법에 대해 연구를 실시하였다. 누설자속 신호의 이미지화를 위해 다른 두께를 가지는 강판시편을 준비하였고, 각 시편에 똑같은 위치에 6가지 깊이의 손상을 인공적으로 가공하였다. 홀센서와 Yoke를 이용한 센서헤드를 제작하여 강판시편을 자화시킴과 동시에 누설자속 신호를 계측하였다. 센서로부터 수집된 자속신호의 노이즈 제거 및 이미지 해상도를 높이기 위하여 여러 신호처리 과정을 거쳤으며, 각 손상부로부터 계측된 누설자속 신호의 분석을 위해 각 채널별로 P-P value를 분석하였다. 위의 신호처리 및 분석을 바탕으로 누설자속 신호를 이미지로 변환시켰다. 이를 통해 누설자속 신호 기반 강판 손상의 이미지화로 손상을 한눈에 파악하는 것이 가능하였다.
Abstract
In this study, the magnetic flux leakage technique was applied to diagnose steel plate damage, imaging technique was applied through those signals. Steel plate specimens with different thicknesses were prepared for the imaging the magnetic flux leakage signal, and 6 different depths of damage were artificially processed at the same locations on each specimen. The sensor head consist hall sensor and magnetization yoke was fabricated to magnetize the steel plate specimen and measure the magnetic flux leakage signal. In order to remove the noise and increase the resolution of the image in the signal collected from the hall sensor, various of signal processing was performed. P-P value was analyzed for each channel to analyze the magnetic flux leakage signals measured from each damaged part. Based on the above processed signals and analysis, it was converted into heatmap image. Through this, it was possible to identify the damage on the steel plate at glance by imaging magnetic flux leakage signal.
참고문헌 (24)
- Deng Z. Y., "A Permeability-Measuring Magnetic Flux Leakage Method for Inner Surface Crack in Thick-Walled Steel Pipe", Journal of Nondestructive Evaluation, 36(4) (2017)
- 구동식, "AE 신호를 이용한 조기 결함 검출을 위한 Hilbert 변환과 Hilbert-Huang 변환의 비교", 한국마린엔지니어링학회지, 36(2), pp.258~266 (2012), 한국마린엔지니어링학회[DOI]
- Hwang S. H., "Assessment of structural damage detection methods for steel structures using full-scale experimental data and nonlinear analysis", Bull Earthquake Engineering, 16, pp.2971~2999 (2018)
- Jung K. H., "Examples of Collapse & Damage of Steel Bridges and Repair Measures, International Journal of Steel Structures", International Journal of Steel Structures, 20(1), pp.14~25 (2008)
- 강동훈, "증속에 따른 누설자속기반 철도레일 결함탐상 기술 적용성 검토", 한국철도학회논문집, 18(5), pp.401~409 (2015), 한국철도학회
- 김병화, "자속투과율을 이용한 부착식 PSC 강선의 긴장응력 추정 타당성 연구", 한국지진공학회논문집, 17(5), pp.219~225 (2013), 한국지진공학회
- Kim D. H., "An Evaluation of Life for Corrosion and Damage of Steel Bridges", Journal of the Institute of Infustrial Technology, 14, pp.103~109 (2006)
- 김희민, "배관용 자기누설 비파괴 검사에서 축방향 미소결함의 형상 판정에 관한 연구", 한국자기학회지, 23(1), pp.18~25 (2013), 한국자기학회
- Ju-Won Kim, "Improvement of MFL sensing–based damage detection and quantification for steel bar NDE", Smart Structures and Systems, An International Journal, 22(2), pp.239~247 (2018), 국제구조공학회
- Kim J. W, "MFL sensing and ANN pattern recognition based automated damage detection and quantification for wire rope NDE", Journal of Sensors, 18(1), pp.1~19 (2018)
- Kim J. W., "MFL-Based Local Damage Diagnosis and SVM-Based Damage Type Classification for Wire Rope NDE", Materials, 12(18) (2019)
- Kim J. W, "Magnetic flux leakage-based local damage detection and quantification for steel wire rope non-destructive evaluation", Journal of Intelligent Material Systems and Structures, 29, pp.3396~3410 (2017)
- 김주원, "누설자속 엔벨로프 신호를 이용한 국부손상 검색 및 정량화 기법", 비파괴검사학회지, 37(6), pp.426~434 (2017), 한국비파괴검사학회[DOI]
- Kim J. W., "Cross-Sectional Loss Quantification for Main Cable NDE Based on the B-H Loop Measurement Using a Total Flux Sensor", Journal of Sensors, 2019, pp.1~10 (2019)
- Kim J. W., "Analysis of Magnetic Flux Leakage based Local Damage Detection Sensitivity According to Thickness of Steel Plate", Journal of Korean Society of Disaster & Security, 11(2), pp.53~60 (2018)
- Kim J. W., "Magnetic Flux Leakage Sensing-Based Steel Cable NDE Technique", Shock and Vibration, 2014, pp.1~8 (2014)
- Kim J. K., "Development of Embedded EM Sensors for Estimating Tensile Forces of PSC Girder Bridges", Journal of Sensors, 17(1), pp.1~11 (2017)
- Kim J. K., "Investigation of Applicability of Embedded EM Sensor to Measure the Tension of PSC Girder", Journal of Sensors, 2019(6), pp.1~12 (2019)
- 이재선, "강부재의 균열 모니터링에 관한 연구", 한국강구조학회 논문집, 23(2), pp.159~167 (2011), 한국강구조학회
- Lim, Z. S, "Nondestructive Testing for Welding Inspection Using Magnetic Method", Journal of KWS, 21(4), pp.389~394 (2003)
- 유권상, "누설자속 측정에 의한 가스배관의 용접결함에 대한 비파괴 탐상", 한국가스학회지, 12(2), pp.53~56 (2008), 한국가스학회
- Park. S. H., "Magnetic Flux Leakage Sensing-based Steel Cable NDE Technique Incorporated on a Cable Climbling Robot for Bridge Structures", Advances in Science and Technology, 83, pp.217~222 (2014)
- Shin, Y. K, "Numerical Prediction of Operating Conditions for Magnetic Flux Leakage Inspection of Moving Steel Sheets", Proc. of the Korean Society for Nondestructive Testing, pp.52~56 (1995)
- Shi Y., "Theory and Application of Magnetic Flux Leakage Pipeline Detection", Journal of Sensors, 15, pp.31036~31055 (2015)