EMAT 기반 건식 초음파 유량계 타당성 연구 (Feasibility Study on Clamp-on Ultrasonic Flowmeter Based on EMAT)

서지정보

· 발행기관 : 한국비파괴검사학회
· 수록지 정보 : 비파괴검사학회지 / 38권 / 5호 / 316 ~ 321페이지
· 저자명 : 지봉규, 박재하, 조승현

초록

건식 초음파 유량계는 기존 배관설비를 변경하지 않고 유량이 측정 가능하므로 산업현장에서 많은 주목을 받고 있다. 하지만 기존 건식 초음파 유량계는 압전 방식의 초음파 변환을 이용하므로 배관-유량계 접촉 문제, 낮은 신호대잡음비, 협소한 적용 온도 구간 등의 한계를 지니고 있다. 본 연구에서는 압전 원리 대신 전자기음향변환원리를 이용한 초음파 유량계를 제안하고 전자기 음향 트랜스듀서 적용에 따른 시간차법을 이용한 유량산출 모델을 제시하였다. 이를 바탕으로 1MHz의 중심주파수를 갖는 전자기음향트랜스듀서(EMAT) 기반 초음파유량계를 제작하였다. 제안한 유량계와 유량산출모델의 검증을 위해 실배관 시험을 수행하였다. 기존 전자식 유량계의 성능과 비교를 통해 제안한 EMAT 기반 초음파유량계의 타당성을 확인하였다.

영어초록

A clamp-on ultrasonic flowmeter is receiving considerable attention for industrial applications as it enables flow measurement without changing piping facilities. However, the clamp on the ultrasonic flowmeter using a piezoelectric ultrasonic transducer shows low signal-to-noise ratio and contact problem. In addition, it is difficult to apply to a high-temperature pipe. This paper presents an ultrasonic flowmeter transducer as an electromagnetic acoustic transducer (EMAT) which is different from the piezoelectric ultrasonic transducer and a specific transit-time ultrasonic flowmeter measurement model for EMAT. Further, a clamp-on ultrasonic flowmeter based on the EMAT with a center frequency of 1 MHz was manufactured. It was applied to 8-inch stainless steel piping to measure the flow velocity. Finally, the measurement results were presented by comparing the performance with that of an electronic flowmeter.

참고자료

· 없음