Abstract

EMAT has been applied in various fields for flaw detection and material characterization because it has noncontact property in wave generation and a good mode selectivity. Unfortunately, however, EMAT shows low signal to noise ratio relative to commercial contact transducer because of low energy conversion efficiency. If the phase matching through the control of time delay between each coil consisting of the array EMAT is accomplished, it is expected that it will be a solution for the improvement of low signal to noise ratio. In this experiment, the phased array EMATs which consists of 3 or 4 meander coils and one big magnet were fabricated for surface and vertical shear wave generation. Effect of phased delay control on signal directivity and amplitude enhancement was verified. A slit with the depth of 0.5 mm and a side-drill hole of 0.5 mm diameter were clearly detected by fabricated phased array EMATs, respectively.

EMAT는 비접촉식 탐촉자인 동시에 모드 선택성이 우수하여 다양한 분야에 적용되고 있으나 근본적으로 에너지 전환효율이 낮아 신호 대 잡음비의 증가에 한계를 보인다. EMAT에 위상배열 기술을 접목하면 초음파의 집속 효과를 얻을 수 있으므로 낮은 전환효율의 문제를 극복하기 위한 하나의 해결방안이 될 수 있을 것으로 판단한다. 본 연구에서는 위상배열 EMAT에 대한 기초연구로 3~4개의 코일로 구성되는 표면파 및 수직횡파 발생용 위상배열 EMAT를 제작하고 각 요소코일에 공급하는 펄스의 지연으로부터 위상배열의 효과를 확인하고 방향특성을 측정하였다. 또한 시험편의 표면에 0.5 mm 깊이의 표면결함과 시험편 내부에 직경 0.5 mm의 측면 드릴 홀을 가공하여 제작된 위상배열 EMAT로 결함 신호를 검출하였으며, 이로부터 제작된 EMAT의 성능을 평가하였다.

Keywords

• EMAT;
• Phased array;
• Time Delay;
• Beam Directivity;
• Flaw Detectability

• 위상배열;
• 시간 차이;
• 방향특성;
• 결함검출능;