An Exploratory Study on the Optimized Test Conditions of the Lock-in Thermography Technique

위상잠금 열화상 기법의 최적 실험 조건 탐색 연구

  • Cho, Yong-Jin (Department of Naval Architecture and Ocean Engineering, Dong-Eui University)
  • 조용진 (동의대학교 공과대학 조선해양공학과)
  • Received : 2011.02.23
  • Accepted : 2011.04.07
  • Published : 2011.04.30

Abstract

This work is devoted to the technique application of lock-in infrared Thermography in the shipbuilding and ocean engineering industry. For this purpose, an exploratory study to find the optimized test conditions is carried out by the design of experiments. It has been confirmed to be useful method that the phase contrast images were quantified by a reference image and weighted by defect hole size. Illuminated optical intensity of lower or medium strength give a good result for getting a phase contrast image. In order to get a good phase contrast image, lock-in frequency factors should be high in proportion to the illuminated optical intensity. The integration time of infrared camera should have been inversely proportional to the optical intensity. The other hand, the difference of specimen materials gave a slightly biased results not being discriminative reasoning.

위상잠금 적외선 열화상(lock-in infrared thermography) 기법의 조선해양공학 분야에 적용 가능성을 검토하였다. 이를 위해 실험계획법에 의해 향상된 결함부와 건전부의 위상차 대비영상을 얻기 위한 탐색 연구를 수행하였다. 위상차 대비영상의 평가를 정량회하기 위하여 대비 기준표와 홀 크기에 가중치를 주는 방법을 적용하여 유용한 판별기준임을 입증하였다. 그리고 표면에 광 조사 세기는 중간이나 낮은 조사량이 좋은 결과를 보여주고, 높은 조사는 유용한 결과를 주지 못했다. 위상잠금 주파수는 가진 광원의 세기에 비례하여 좋은 결과를 획득할 수 있었고, 열화상 카메라의 노출시간(integration time)은 조사 광원의 세기와 반비례하여 실험을 수행하는 것이 좋은 결과를 얻을 수 있었다. 그러나 시험편(specimen)의 차이는 약간의 편향된 결과를 얻었지만 유의하지는 못했다.

Keywords

References

  1. 久野治義, "赤外線工學", (社)電子情報通信學會編 (1994)
  2. 조용진, 문일성, 김상현, 이영연, 박병재, 배진주, "해양 환경 변화에 따른 적외선 신호 특성 예측 연구," 해군조함단 기술용역보고서, pp. 1-47 (2004)
  3. C. E. Heerema, "State-of-the-art report on infrared technology," ERIM (1992)
  4. R. D. Hudson, "Infrared system engineering," John Wiley&Sons, pp. 3-109 (1969)
  5. O. Breitenstein and M. Langenkamp, "Lock-in thermography," Springer, Germany, pp. 1-38 (2003)
  6. M. Y. Choi and W. T. Kim, "The utilization of nondestructive testing and defects diagnosis using infrared thermography," Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing, Vol. 24, No. 5, pp. 525-531 (2004)
  7. 박성현, "현대 실험계획법(개정판)," 민영사, pp. 1-52 & 159-190 (2009)
  8. 염봉진, 서순근, 이승훈, 김성준, "실험계획 및 분석 : 다구치 방법과 직교표의 활용," 한국과학기술원, pp. 1-44 (2005)
  9. 홍종선, "통계적 확률분포," 자유아카데미, pp. 47-84 (2000)
  10. B. S. Wong, C. G. Tui, W. Bai, P. H. Tan, B. S. Low and K. S. Tan, "Thermographic evaluation of defects in composite materials"
  11. J. H. Park, M. Y. Choi and W. T. Kim, "Shearing phase lock-in infrared thermography for defects evaluation of metallic specimen," Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing, Vol. 30, No. 2, pp. 91-97 (2010)
  12. M. Y. Choi, K. S. Kang, J. H. Park, W. T. Kim and K. S. Kim, "Defect sizing and location by lock-in photo-infrared thermography," Journal of the Korean Society for Nondestructive Testing, Vol. 27, No. 4, pp. 321-327 (2007)