A Study on the Determination of Grain Size of Heat-treated Stainless Steel Using Digital Ultrasonic Signal Processing Techniques.

디지털 초음파 신호처리 기법을 이용한 열처리된 스테인레스 스틸의 그레인 크기 결정에 관한 연구

  • 임내묵 (서울시립대학교 전자전기공학부) ;
  • 이영석 (청운대학교 전자공학과) ;
  • 김성환 (서울시립대학교 전자전기공학부)
  • Published : 1999.11.01

Abstract

Determination of grain size of heat-treated stainless steel based fm digital ultrasonic signal processing technique is presented. This techniques consist in evidence accumulation with multiple feature parameters, difference absolute mean value(DAMV), variance(VAR), mean frequency (MEANF), auto regressive model coefficient(ARC) and linear cepstrum coefficient(LCC). Feature parameters were extracted from ultrasonic echo signal of heat-treated metals. It was found that a few parameters might not be sufficient to exactly evaluate the grain size of heat-treated metals. The determination of grain size of heat-treated metals was carried out through the evidence accumulation procedure using the distances measured with reference parameters. A fuzzy mapping function is designed to transform the distances for the application of the evidence accumulation method. In the work presented, heat-treated stainless steel samples with various grain sizes are examined. The processed experimental results supports the feasibility of the grain size determination technique presented.

본 논문에서는 디지털 신호처리기법을 기초로 한 열처리된 스테인레스 스틸의 그레인 크기에 대한 결정 방법을 제안하였다. 이 방법은 여러 개의 특징 파라메터들, 차분절대평균값, 분산, 평균주파수, 자귀회귀모델계수 그리고, 선형켑스트럼 계수를 이용하여 증거축적방법을 통해 수행한다. 각각의 특징파라메터는 열처리된 금속에 초음파를 발사하여 돌아온 반사신호를 가지고 추출된다. 실험 결과로서 몇 개의 특징파라메터만 가지고는 열처리된 금속의 그레인 크기를 정확하게 결정할 수 없음을 확인하였다. 열처리된 금속의 그레인 크기에 대한 결정은 기준 파라메터로부터 측정한 거리를 이용한 증거축적방법을 사용하였으며, 퍼지매핑함수를 도입하여 이를 응용하였다. 본 논문의 실험을 위해 다양한 그레인 크기를 가진 열처리된 스테인레스 스틸 금속을 사용하였으며, 이러한 실험결과로부터 본 논문에서 제안한 방법이 지금까지 발표된 그레인 크기 결정방법보다 효과적임을 입증하였다.

Keywords

References

  1. Material Evaluation The Effect of Grain Size on Flaw Visibility Enhancement Using Split-spectrum processing N. M. Bilgutay;J. Sanii
  2. Advances in Signal Processing for Nondestructive Evaluation of Materials X. P. V. Maldague
  3. 한국음향학회지 v.18 no.7 열처리환경에서 웨이브렛 적응필터를 이용한 초음파 비파괴 검사의 결함검출 임내묵;전창익;김성환
  4. Ultrasonic Testing of Materials W. Grabendorfer;M. Gregor
  5. Ultrasonic v.4 Ultrasonic Scatter in Materials: its Properties and its application to Grain size Determination D. Beecham
  6. Acoustica v.28 Theoretical Consideration of Ultrasonic Backscattering B. Fay
  7. Proceeding of the 8th World conference on NDT Quantitative Determination of Grain Size by Means of Scattered Ultrasound K. Goebbels;P. holder
  8. Ultrasonic Materials Characterization Quantitative Determination of Grain Size Detection of inhomo geneites in Steel by Ultrasonic Backscattering Measurement K. Goebbels;P. holder
  9. J. Accoust. Soc. Am. v.80 no.6 Quantitative grain size evaluation using ultrasonic backscatter echos J. Saniie
  10. Advances in the Dempster-Shafer Theory of Evidence R. R. Yager;M. Fedrizzi;J. Kacprzyk
  11. Dempster-Shafer Theory of Evidence. Rule-Based Expert systems J. Gordon;E. H. Shortliffe
  12. Optimum signal processing: An Introduction S. J. Orfanidis
  13. Annals Inst. Statis. Math. v.21 Fitting Autoregressive models for prediction H. Akaike
  14. Fundamentals of speech recognition L. Rabiner;Biing-Hwang Juang
  15. IEEE Transactions on Rehabilitation Eng. v.6 no.4. Dec. EMG Pattern Recognition Based on Artificial Intelligence Techniques Sang-Hui Park;Seok-Pil Lee