1.비파괴검사 [Non-Destructive Testing]

재료나 제품의 원형과 기능을 전혀 변화시키지 않고 재료에 물리적 에너지(빛, 열, 방사선, 음파, 초음파, 자기장, 전기와 전기에너지)등을 적용하여 조직의 이상이나 결함의 존재로 인해 적용된 에너지의 성질 및 특성 등이 변하는 것을 적당한 변환자를 이용하여 이들 성질의 변화량을 측정함으로써 조직의 이상 여부나 결함의 정도를 알아내는 모든 검사를 말한다.

1-1.비파괴검사 목적 및 적용분야

비파괴검사 목적

교량 , 터널, 원자력-화력발전소 , 플랜트등의 구조물을 검사하여 위험 요소 확인하여 안전사고 예방하고, 수명 예측을 통해 경제적인 관리한다.
철강 , 선박등 생산,건조시 제품 불량을 미리 확인하여 제조기술의 개량을 꾀함
제품 제조시 불량품 조기 발견으로 원가절감 및 제품의 안전성, 신뢰성 확보
부품소재 제작등에 적용해서 높은 수준의 품질 관리

비파괴검사 적용분야

교량-토목공사 시공과 보수공사에 적용
철도 차량(KTX포함)의 차륜 , 모노레일 등의 궤도 검사
건축 구조물의 건설 시공 및 보수공사에 적용
항공기 제작-정비 검사에 적용
선박(조선)의 용접, 리벳등의 접합 부분 검사
제철소 철강 생산 제품의 균열 , 표면 흠집 검사
자동차 용접, 리벳등의 접합 부분 검사

2.자화기의 구조와 종류

지구가 하나의 커다란 자석이기 때문에 자기 센서의 사용은 2000년이나 될 만큼 오랜 역사를 가지고 있다. 예를 들면, 예로부터 항해를 할 때 나침반으로 방향을 측정한 것은 최고의 자기센서라고 할 것이다. 이와 같이 초기의 자기센서는 주로 방향을 알아낸다거나 또는 네비게이션에 사용되었으나, 오늘날 자기센서는 산업체에서 매우 다양한 용도로 활용되고 있다.
측정대상 파라미터에 의해서 자계가 변하고, 이 자계 변화를 자기센서가 검출한 후, 최종적으로 자기센서의 출력을 적절히 신호처리 하여 파라미터 값으로 변환한다.
예 : 바퀴 속도(wheel speed), 자기 잉크의 존재유무, 차량 검출, 방향 결정 등은 직접 측정이 불가능한 파라미터이지만, 이들이 만드는 자계의 변화나 교란으로부터 추출해 낼 수 있다.

1.ㄷ자형 자화 방식

N극 S극 사이의 정 중앙에 센서를 배치하므로, 자기센서에는 어떤 극성의 자력에도 영향을 받지 않는다.
외부의 변환 외에는 자기센서에는 영향을 주지 않는다.
검출하고자 하는 결함이 작을 때에는 강한 자력이 필요하다.
다른 자화기에 비해 부피가 크다.

2. 일자형 자화 방식

N극 또는 S극 중 한쪽에 센서로 배치하여 강한 자력에서 변환은 신호를 검출하는 방식이다.
Differential 타입의 자기센서는 외 에는 사용하기 용의하지 않다.
Differential타입 센서를 제작은 회로 복잡하고, 구성하기가 용의하지 안다.
ㄷ 자형 자화기에 비해 부피를 작게 할 수 있다.

3. 코일 자화방식

코아(순철등)가 필요 없어 부피를 작게 할 수 있다.
고속의 결함 검출방식의 용의하다.
상자성체 표면 결함 검출 방식에 용의하다.
미세 결함을 검출하기 매우 어려움이 있다.
다른 자화기에 비해 부피가 작다.

4. 소재표면 직접 전류공급방식

자화기가 필요 없어 시스템이 간단하다.
소재의 직접 전류를 인가하므로 소재손상 우려가 있다.
아주 미세한 결함을 검출할 수 있다.( 50um 이하 )

3.엠씨테크 자기(Hall)센서

3-1.자기(Hall)센서의 동작원리

3-2.자기(Hall)센서 구조

Features:

Wide operating range 3.0~12V, -40℃~125℃
Flat Response to 23kHz
High Sensitivity 3.3mV/G
Wide sensible magnetic field range on different supplied voltage
±600 Guass on 5V supplied voltage
±1500 Guass on 12V supplied voltage. Low operating current 3mA
Two package styles TO-92S/SOT-23 available.

3-3.Hall 센서의 전용 SOC

General Description

The M002NDT is a 32 Channel Hall sensor pre-amp array and Digital controller.
It has pre-amp, Offset & gain calibration circuit, programmable gain amplifier,
Each channel output is converted digital data and

Feature :

Supply voltage : 4.5V ~ 5.5V
32channel hall sensor pre amp
Auto offset calibration : ±128mV
Auto gain calibration : X6.45 ~ X16.05
Programmable gain amplifier : X1 ~ X128, X1 step
embedded ADC : 10bit, 1Msps/2Msps
Package : 7mm X 7mm 0.5pitch 68QFN

3-4.Hall 센서 시스템

1. 개요

압연 롤(Roll) 표면, 표면직하 결함 및 재질의 특성변화를 자기 홀센서와 자기장 발생장치를 이용하여 검출 하는 시스템이다. 일정 길이의 자기 홀센서를 자기장 발생 장치와 함께 설치하고, 피측정물체의 롤(Roll)을 회전시키면서 측정한다. 센서의 길이만큼 롤(Roll)의 길이방향으로 이동시키면서 한 바퀴씩 회전하여 전체 롤(Roll)을 검사하고 실시간 저장 및 디스플레이하는 시스템이다.

2. 구성 및 구동조건

Roll 회전 속도 : 약 60mpm
회전방향 측정분해능 : 0.346mm
영구자석 자계의 세기 : 3000Gauss(300mT)
홀센서 구동 전압 및 전류 : 5V 정전압 및 약 3mA
전용 Board 입력 전압 : 24 Voltage