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사라 빈
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1 AIM33 ( 폴리에틸렌배관비파괴검사용초음파 탐상장치- 휴대용) -제품설명- ( 주)

2 1. 개요 1-1. 폴리에틸렌배관의우수성폴리에틸렌배관은내식성(Corrosion Resistance), 유연성(Flexibility), 내충격성(Impact Resistance), 완벽한시공성(Perfect Joining), 경제성(Economical Efficience), 내약품성 (Chemical Resistance) 등의우수성으로인하여가스와수도같은집단공급시설분야의강관을대체하는품목으로현재국내뿐만아니라해외에서도집단공급시설의배관용으로 1965년이후로널리사용되고있으나, 융착부의건전성을평가할수있는기술이개발되지않아대구경의고압배관에는아직까지강관을대체하지못하고있습니다 폴리에틸렌배관의문제점폴리에틸렌배관은다양한우수성으로인하여강관을대체하는배관으로널리인식되어많은시공현장에서중압배관시공에만이사용되고있습니다. 폴리에틸렌배관은현장에서시공시파이프를연결하기위하여관단( 管端 ) 에전기융착이음관을전기융착기로가열하여연결하고, 융착의품질에대한정보는전기융착기가전기융착이음관의열선에출력한열선저항값의분포에따라평가를하였습니다. 이러한전기융착기의열선저항값에대한문제점은파이프와전기융착이음관의열선이위치하여융착된부위의계면에대한정보를제대로나타내지못함으로, 융착계면의이물질이나붙지않은공극(void) 등의폴리에틸렌배관의건전성을확인할수있는데이터가결여되어있습니다. 또한폴리에틸렌배관의다른평가방법으로는간접검사방법인기밀검사나압력검사를수행하게되는데이방법은융착기의열선저항값에따라평가하는것과마찬가지로융착경계면의정보를알수가없습니다. 이러한문제점으로인하여폴리에틸렌배관이강관보다우수한점을많이가지고있는데도불구하고, 시공자들은중압과고압에적용되는대구경의경우강관을선호하여대체하지못하고있습니다 폴리에틸렌배관의건전성평가를위한해결방안폴리에틸렌배관의건전성을평가하는데가장적합한기술은초음파를이용한비파괴검사기술입니다. 폴리에틸렌은재질의특성상재래식초음파검사기술을적용하면, 초음파의감쇠가커서분해능이좋은고주파를사용할수없다는것과저주파를사용할경우분해능이떨어져융착을위해사용되는열선과결함을구분할수없다는것입니다. 그래서배열초음파기술을적용하면재래식초음파검사기술에서불가능하였든초음파의전자적인집속이가능하기때문에신호대잡음비가크게향상되고초음파의집속점에서감도가향상되기때문에분해능이좋은고주파를사용할수있습니다. 이로인하여융착을위해사용된열선과결함을구분할수있을뿐아니라초음파의전자적인조향을가능하게함으로폴리에틸렌배관융착부의실시간단면영상을획득할수있게됩니다. ( 주) 에서는이러한이론을바탕으로세계최초로위상배열초음파기술을적용한폴리에틸렌배관검사시스템인 AIM-33 을개발하였습니다. -1-

2. 특징 탁월한현장성 AIM-33 은협소한시공현장의여건을고려하여개발하였음으로탁월한현장성을발휘합니다. 기존의강관용비파괴검사장치들은협소한시공현장에서장비가크고무거워휴대가용이하지못하여작업성이떨어지고, 다수의작업자가검사를수행해야하는불편함이있었습니다.

3 2. 특징 탁월한현장성 AIM-33 은협소한시공현장의여건을고려하여개발하였음으로탁월한현장성을발휘합니다. 기존의강관용비파괴검사장치들은협소한시공현장에서장비가크고무거워휴대가용이하지못하여작업성이떨어지고, 다수의작업자가검사를수행해야하는불편함이있었습니다. AIM-33 은시공현장에서작업자 1 인이휴대하고탐상작업이용이하도록소형, 경량, 밧데리구동으로회로설계시점부터작업자의현장성을고려하여개발하였습니다. 뛰어난작업성 AIM-33 은시공현장에서빠른검사와결과를즉시확인할수있도록설계되었습니다. 위상배열초음파기술을적용하여실시간검사를할수있고, 검사한영상을현장에서바로확인할수있습니다. 기존의배관용비파괴검사장치들은촬영을한후, 별도의작업을거쳐야만검사결과의확인이가능하였습니다. AIM-33은검사후별도의후처리작업이필요없이현장에서검사즉시결과의확인이가능하므로작업성이어떠한배관용비파괴검사장치보다도뛰어납니다. 편리한사용성 AIM-33은사용자의사용의편리를극대화하기위하여몇개의다이얼과키만으로완벽하게검사를수행할수있도록설계되었습니다. 기존의비파괴검사용장치들은장치를습득하고, 자유롭게사용하는데많은시간이필요했습니다. AIM-33은비파괴검사의비전문가라도짧은시간반복연습을하면현장에서바로검사작업을수행할수있을정도로장비의사용이아주간단하고편리합니다. 쉬운분석력 AIM-33은기존의산업용초음파검사장치와다르게검사결과는검사대상체의단면영상으로나타내기때문에검사대상체의건전성을쉽게분석할수있습니다. 기존의재래식초음파검사장치는검사결과가그래프신호로표현되어검사대상체의결함의위치와내부구조를알기가어려웠습니다. AIM-33은검사대상체의단면영상으로표현되기때문에검사대상체의내부구조를알고있는자라면누구나간단한교육만으로검사대상체를분석할수있습니다. 다양한사용자인터페이스 AIM-33 은어떠한비파괴검사장치보다도다양한사용자인터페이스를제공합니다. 현장에서검사한영상을보조기억장치인스마트미디어에저장할수있으며, 메인메모리나보조기억장치에저 장된영상을비디오, 모니터, Head Mount Display( 안경식모니터), 전용프린터등과같은다양한 -2-

4 출력장치를통하여재생이가능합니다. 또한 TV card 와같은장치를이용하면, 검사영상을컴퓨터와같은매체에데이터를현장에서검사즉시저장할수있습니다. 다양한측정성 AIM-33은효율적인검사를위하여검사한영상에다양한방법으로크기및면적측정이가능하도록프로그래밍이되어져있습니다. 또한문자삽입기능과 Indicator 표시기능이있어현장에서검사한영상을누구나이해하기쉽도록설명을넣을수있습니다. 3. 기능 Inspection Mode B Mode 거리측정 기본측정 Dual Mode 둘레및면적측정 (Ellipse를이용한측정 ) T Mode 둘레및면적측정 (Trace를이용한측정 ) 영상에설명넣기 영상저장및출력 Inspection Mode AIM-33은사용자가검사환경에따라적절하게사용할수있도록 3 종류의검사모드를제공합니다. B Mode는기본영상 mode로 1 개의검사결과를나타냅니다. DUAL Mode는2 개의검사결과를한화면에서비교할수있습니다. T Mode는 B Mode( 왼쪽화면에표시) 와 B Mode에서특정관심영역의움직이는영상으로표시합니다. B Mode DUAL Mode T Mode -3-

TEXT 입력은단축단어목록을이용한단축단어기능 으로입력할수있으며, 자주사용하는 text는설정하여소프트버튼을이용하여 text입력를입력할 수있습니다. 영상저장및출력 AIM-33은사용자가검사한영상을본체의내부메모리와다양한외부출력장치에저장하거나표현할수있습니다.

5 기본측정 AIM-33 은검사한영상을이용하여정량적인자료를나타내기위한거리측정, 둘레및면적측정이가능합니다. 거리측정 둘레및면적측정 둘레및면적측정 (Ellipse 를이용한측정) (Trace 를이용한측정) 영상에설명넣기 AIM-33은사용자의작업효율을극대화하기위하여검사한영상을설명하기위한 TEXT 입력과 Indicator 표시를쉽고빠르게할수있습니다. TEXT 입력은단축단어목록을이용한단축단어기능 으로입력할수있으며, 자주사용하는 text는설정하여소프트버튼을이용하여 text입력를입력할 수있습니다. 영상저장및출력 AIM-33은사용자가검사한영상을본체의내부메모리와다양한외부출력장치에저장하거나표현할수있습니다.AIM-33의본체에내장된내부메모리에는최대 50장까지의검사영상을저장할수있으며, 본체에장착된 Smart Media Writer 를이용하여저장하면, 최대 99 frame의검사영상을저장할수있습니다. 또한 Smart Media에저장된검사영상은 PC에서검사영상을저장관리하기위한 AIM-View 를사용하면, 검사영상데이터를백업하여필요한경우에언제든지활용이가능합니다. Printer나 VCR 등과같은장치에도검사영상의출력저장이가능합니다. -4-

다양한 Interface AIM-33은사용자의검사및사용환경에따라다양한interface 를선택할수있습니다.

Projecter를사용환경에따라선택할수있으며, 햇빛이있는검사현장에서는 HMD(Head Mount Display)

6 다양한 Interface AIM-33은사용자의검사및사용환경에따라다양한interface 를선택할수있습니다. Display 장치는 PC monitor, HMD(Head Mount Display), Notebook, Projecter 를선택하여사용할수있습니다. 실내나연구실또는각종세미나에서는 PC monitor, Notebook, Projecter를사용환경에따라선택할수있으며, 햇빛이있는검사현장에서는 HMD(Head Mount Display) 를사용하여검사자의작업성을높이고, 정확한검사와결함을판독할수있습니다. Array Sensor는각종 EF이음관의보다나은정밀한검사를위하여 EF 이음관의크기와뚜께에따라적절하게선택할수있습니다. Storage는검사한영상의결과를다양한저장매체에다양한데이터형식으로출력이가능합니다. Display PC Monitor HMD Notebook Array Sensor 3.5MHz 5.0MHz 7.5MHz Storage Smart Media B/W Printer VCR -5-

7 공칭주파수MHz 검사체의두께mm 이상 5 6~ 이하 탐촉자의주파수별측정범위 4. 적용분야 4.1 가스 AIM-33은가스용폴리에틸렌배관의자재인소켓류와파이프및전기융착후의전기융착부에대한크랙, 이물질, 공극(void), 열선이탈등의결함을검사할수있습니다. 4.2 수도수도배관은강관이나콘크리트관을많이사용하고있으나, 함몰과노후로인한이물질과누수의위험이많아폴리에틸렌재질의관을점차사용하는추세에있습니다. 수도용의폴리에틸렌배관에도 AIM-33을적용하여시공후누수의위험이많은전기융착부를사전에검사하여배관의시공후공급동안의안정성과재공사로인한교체비용을사전에절감할수있습니다. 4.3 품질관리 AIM-33은폴리에틸렌재질에관련된제조업체의제품에대한품질관리용으로뛰어난성능을발휘합니다. 제품의균열, 이물질침투, 설계와다른구조, 내부의변형, 코팅상태, 공극등을파괴하지않고생산현장에서바로검사하여, 소비자에대한제품의신인도를증대시킬수있으며, 불량의원인을분석하는데검사데이터를보조자료로활용할수있습니다. 4.4 연구개발 AIM-33 은폴리에틸렌재질과관련된부품이나시작품, 실험용제품을연구개발하는데사용할수있습니다. 연구개발중에완벽한제품을만들기위해서는절단이나파괴시험으로인하여많은시간과정밀한제품의검증이어려웠습니다. AIM-33을사용하여비파괴검사를하면정밀한부분까지도내부단면과이에해당하는영역의결함영상을보고검토할수가있습니다. 4.5 용접교육보조장치 AIM-33은폴리에틸렌재질로이루어진제품의용접부에대한용접상태를탁월하게검사할수있습니다. 용접원의용접교육시용접부위의합격여부를육안검사로확인하는방법을배웁니다. 육안검사후 AIM-33 을적용하여용접부를검사하고확인한다면, 더욱정확하고빠르게숙련할수있는교육이될것입니다. 5. AIM-33 에적용된기술 위상배열초음파 AIM-33 은첨단의위상배열기법을이용하여제품을검사합니다. 여러개의초음파발진자로구성된 -6-

위상배열초음파센서의각발진자에펄스를가하는시간을조절함으로써원하는부위에초음파빔을전자적으로집속(focusing) 하고조향(steering) 하게합니다. Time delay Array element Time delay Array element 초음파빔의조향 초음파빔의조향집속 검사개념초음파를이용하여이음관을검사하는원리는투과와반사의초음파특성을이용한것입니다.

8 위상배열초음파센서의각발진자에펄스를가하는시간을조절함으로써원하는부위에초음파빔을전자적으로집속(focusing) 하고조향(steering) 하게합니다. Time delay Array element Time delay Array element 초음파빔의조향 초음파빔의조향집속 검사개념초음파를이용하여이음관을검사하는원리는투과와반사의초음파특성을이용한것입니다. 초음파가 PE 이음관을검사하는원리를아래에서설명하였습니다 구리선반사신호바닥반사신호융착경계면반사신호 ( 결함신호 ) Ultrasonic array senser PE 배관에서초음파검사원리 이음관에서초음파는일정간격으로배열된열선에서반사되는데이러한특징은초음파영상에서일정간격으로배열된열선의신호로나타나고, 융착이잘되면초음파가잘투과하는데초음파영상 -7-

검사소요시간 AIM-33은어떠한크기의전기융착부라도 ON 상태에서 5 분이내에검사가가능합니다. 6-3. 검사대상재질 AIM-33 은폴리에틸렌으로구성된재질을검사할수있습니다. 6-4.

9 에서는경계면의신호가보이지않으며, 융착이잘안되면많은초음파가반사되는데융착경계면의신호가나타나게됩니다. 그리고융착경계면은열선바로아래에형성이되는데불완전경계면의열선신호가바로이것입니다. 6. 성능 6-1. 검사결과 AIM-33 의프루브(Probe) 는고감도센서를채택하여탐상영역의내부단면을실시간으로제공합니다. 또한검사결과는 2 차원영상으로나타내며, 메모리에저장하여언제든지필요에따라재현이가능합니다 검사소요시간 AIM-33은어떠한크기의전기융착부라도 ON 상태에서 5 분이내에검사가가능합니다 검사대상재질 AIM-33 은폴리에틸렌으로구성된재질을검사할수있습니다 검사결과판독 AIM-33은검사대상의결과가재래식초음파와달리내부단면영상으로제공됨으로비전문가라도쉽게검사영상을판독할수있습니다 검사결과저장및편집 AIM-33은본체내부에장착된메인메모리와보조기억장치를통하여검사결과를실시간으로저장하여처리할수있습니다. 또한 AIM-33에서저장된영상은 PC에서 AIM-33의전용뷰어인 AIM-View 소프트웨어를통하여다양한영상형식의변환및저장이가능하고 PC에서편집자료로활용하여문서화할수있습니다. 7. 제품구성 7-1. 기본구성 AIM-33본체 5MHz Probe 7-2. 옵션 3.5MHz Probe 7.5 MHz Probe -8-

10 Smart Media 전용 Printer LCD Monitor TV Card HMD(Head Mount Display) VCR 8. 사용방법 AIM-33 은몇개의버튼을통하여간단하게작업을수행할수있습니다. (1) 검사대상의모재에적당한 Probe 를선택하여, AIM-33 본체에장착합니다. 전원을켜고, 모재 에커플런트를바른후검사위치에 Probe 를위치시킵니다. (2)AIM-33에서 gain과 brightness 등을사용자가검사하기에적절하도록조절합니다. (3) 적절한검사 mode 를선택하고, 원하는영상이획득하기위해서는저장버튼을누르면됩니다. 만약획득된영상에문자나 Indicator, 정량적측정을할경우에는해당하는버튼을누르면간단 하게해결할수있습니다. 9. 탐상결과 Example Results Dislocation of Wires Bad EF Joint Soil Inclusion at Fusion Interface Tee sample - Good Image -9-

11 10. 제원( 사양) Frequency Range Image Mode Channel Focusing Sampling Rate Gain Aperture Probe User Input Inspection Output Storage Power Battery Dimensions (D W H) Weight 2to9MHz 2D real time Dual 2D real time Transient mode 16 Ch, 96 elements Digital beam-forming Dynamic focusing 25MHz Selectable 32 steps Dynamic aperture Ultrasonic array probe : up to 96 elements Center frequency : 3.5 MHz, 5 MHz, 7.5 MHz Gain dial Function keypad Keyboard Touch pad VHS VGA Non-Interlaced B/W B/W printer Main memory (Max 50 frames) Cine memory (Max 32 frames) Smart media (Max 99 frames) Input : DC 15V/4A Adapter(Connection with 110 ~ 120VAC/60Hz) Output : DC 6V/1A Run-time : Approx. 2 Hours Recharge time (System On) : Approx. 5 Hours Recharge time (System Off) : Approx. 3 Hours mm Approx. 4 kg -10-

12 11. AIM-33 관련수상및인증 기술수상 2002 대한민국특허기술대전 동상 특허청한국발명진흥회 특허기술사업화성공사례 동상 특허청 기술인증 CE CCQS UK Ltd EM 산업자원부기술표준원 한국발명진흥회 특허출원 휴대용폴리에틸렌배관의전기융착부초음파검사장치 특허청 소프트웨어저작권 AIM View 1.0 한국소프트웨어진흥원 기타 AIM-33 은이미외국의국가기관과유명업체로부터제품의사용성을입증받았습니다. -11-

TOFD Time Of Flight Diffraction

$TOFD Time Of Flight Diffraction$ Argus 목 차 1. 머리말 2. 일반초음파탐상검사 3. 자동초음파탐상시스템 (TOFD) 1) 탐상원리 2) 시스템구성 3) 적용코드 4) 적용사례 4. TOFD 의장단점 1. 머리말 각종 PLANT 제품의재료와용접구조물의품질확보를위한수단으로비파괴검사는오래전부터많이적용되어왔다. 일반적으로비파괴검사는제품의내부결함검출 (Volumetric Inspection)