Abstract
An advantage of a magnetostrictive strip transducer for a long-range guided wave inspection is that the wave patterns are relatively clear and simple when compared to a conventional piezoelectric ultrasonic transducer. Therefore, if we can characterize the evolution of defect signals, it could be a promising tool for a structural health monitoring of pipes for a long period of time as well as an identification of flaws. However, when evaluating a signal during a realistic field examination, it should be careful because of some spurious signals or false indications, such as signals due to a directionality, multiple reflections, mode conversion, geometrical reflections etc. Mode converted signals from a realistic piping mockup were acquired and analysed. We found mode conversions between a torsional guided wave T(0,1) mode and a flexural F(1,3) or longitudinal L(0,2) mode generated by a magnetostrictive strip transducer. Based on the experimental observations, an interpretation of the source of the mode conversion is discussed in a viewpoint of electromagnetic properties and structure of the strip transducer.
자기변형 탐촉자는 유도초음파를 적용한 장거리 배관 검사 시에 유용하게 사용되는데 특히 그 신호패턴이 배열형 압전탐촉자를 사용한 유도초음파 신호보다 깨끗하고 단순하기 때문에 단일 결함에 의한 신호패턴을 해석할 수 있을 뿐만 아니라 결함 신호의 진행 상황을 분석함으로써 배관의 구조 건전성 감시(structural health monitoring)에도 사용되고 있다. 그러나 실제 현장 검사에서는 유도초음파의 방향성신호, 잔향효과, 모드변환, 구조물 등에 의한 의사 신호 또는 거짓 신호가 나타나기 때문에 결함 평가 시에 주의를 요한다. 본 연구에서는 실제 상황을 모의한 장거리배관 mock-up에서 발생하는 모드변환 신호를 실험적으로 검증하고 해석하였다. 자기변형 스트립 탐촉자에서 발생한 비틀림진동 T(0,1) 모드와 휨진동 F(1,3) 모드 또는 종진동 L(0,2) 모드 간에 모드변환이 발생함을 확인하였고 이러한 모드변환이 발생하는 원인을 스트립 탐촉자 및 검사대상체의 전자기적 재료 특성 및 구조 측면에서 해석하였다.
