전자기 유한요소법을 이용한 T/R코일의 와전류 탐상신호해석

소개글

전자기 유한요소법을 이용한 T/R코일의 와전류 탐상신호해석

목차

國文抄錄 ⅴ

제 1 장 서 론 1

제 2 장 T/R코일 해석을 위한 관련 이론 3
2.1 배열 와전류 프로브 3
2.2 맥스웰 방정식 5
2.3 각 영역별 유한요소해석 5

제 3 장 수치해석 9
3.1 해석 모델 9
3.2 해석 결과 11
3.2.1 모델 1 해석 11
3.2.2 모델 2 해석 13
3.2.3 모델 1 & 모델 2 : 3D 해석 14

제 4 장 결 론 16

參考文獻 17
그림 목차

[그림 2-1] T/R 코일의 원리 3
[그림 2-2] 배열와전류 프로브 3
[그림 2-3] 배열와전류 프로브의 원리 4
[그림 2-4] 배열와전류 프로브를 이용한 신호 4
[그림 2-5] 문제해석을 위한 영역설정 6
[그림 3-1] 해석 3D 모델 9
[그림 3-2] 해석 모델의 실제 시험편 제원 10
[그림 3-3] 모델 1: R1 & R2 코일 결과 12
[그림 3-4] 모델 1: T3 코일 결과 13
[그림 4-5] 모델 1: R1 & R2 코일 결과 14

표 목차

[표 2-1] 해석 모델 제원 10

본문내용

와전류탐상 방법은 비파괴 검사의 한 종류로 도전성 물체를 파괴하지 않고 센서코일의 임피던스 변화 및 유도기전력의 변화를 관찰하여 피검사체의 결함이나 물질특성의 변화를 탐지해 내는 검사방법이다.
본 논문에서는 전자기 유한요소법을 이용하여 T/R코일의 와전류 탐상 결함 신호를 해석하였다. T/R코일은 Transmit 코일과 Receive 코일로 나뉘는데 자장을 발생시켜 피검사체에 와전류를 발생시키는 Transmit 코일과 Transmit 코일에 의해서 발생되는 자장을 검출하여 결함신호를 받아들이는 역할을 하는 Receive 코일로 구성된다. T/R코일의 와전류 탐상신호 해석을 위해 내부 결함과 외부 결함을 해석하였고, 각 결함에 대해 크기 및 깊이를 변화시켜 해석을 수행하였다. 해석시 피검사체의 재질은 원자력 발전소 증기발생기(Steam Generator, SG)세관 재질로 사용하고 있는 Inconel 600을 사용하였고, 시험 주파수는 250[kHz]를 사용하였다. 해석은 3차원 전자기 유한요소 수치해석 프로그램인 OPERA-3D를 이용하여 해석하였다. 해석결과 내부 결함과 외부결함의 결함신호의 차이를 확인할 수 있었으며, 각 결함의 크기 및 깊이 변화에 따라 결함 신호의 차이를 확인할 수 있었다. 또한, 해석결과를 실제 T/R 코일을 이용한 와전류 탐상 결함신호와 비교 분석한 결과 유사한 결과를 확인할 수 있었다.

참고 자료

[1] Hyang-beom Lee, "Eddy Current Signal Analysis for Transmit Receive Pancake Coil on ECT Array Probe", Journal of The Korean Society for Nonestructive Testing, Vol. 26, No.1, pp.25-29, February, 2006.
[2] "배열와전류프로브를 이용한 원전 SG 세관신호의 진단기술개발“, 기초전력연구원, R-2005-7-073, 2차년도 중간보고서, 2007.
[3] O. Biro and K. Preis, "Finite element analysis of 3-D eddy currents", IEEE Transactions on Magnetics, 26(2), pp.481-423, 1990.
[4] 이향범, “3차원 와전류 문제의 유한요소해석에서 쿨롱게이지조건과 전류연속조건의 영향”, 대한전기학회논문지, 54B (10), pp.483-491, 2005.
[5] 임건규, 이향범, T/R코일프로브를 이용한 원전 SG세관 검사의 와전류탐상 신호해석, 조명·전기설비학회논문지, 제22권 제4호, pp. 159-165, 2008.
[6] http://www.vectorfields.com