KR20070065933A - Apparatus for ultrasonic inspection for different kind materials bonding condition - Google Patents

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KR20070065933A
KR20070065933A KR1020050102774A KR20050102774A KR20070065933A KR 20070065933 A KR20070065933 A KR 20070065933A KR 1020050102774 A KR1020050102774 A KR 1020050102774A KR 20050102774 A KR20050102774 A KR 20050102774A KR 20070065933 A KR20070065933 A KR 20070065933A
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이성식
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Abstract

A method for an ultrasonic inspection for the bonding state of different types of materials is provided to secure the reliability in determination of badness by amplifying a signal obtained by diagnosing a defect of a bonding portion of the different types of materials. A method for an ultrasonic inspection for the bonding state of different types of materials includes the steps of scanning samples with a sensor array(11) detecting a reflection sound of introduced ultrasonic waves, measuring the amplitude from an initial reflection sound to the n-th reflection sound, comparing the amplitudes for the reflection sounds detected in unit cells of the sensor array, searching for the unit cell detecting a bad bonding portion where the difference of the amplitude with respect to the detection width of the peripheral unit cell is increased, and determining the detection spot of the searched unit cell to the bad bonding portion.

Description

이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법{APPARATUS FOR ULTRASONIC INSPECTION FOR DIFFERENT KIND MATERIALS BONDING CONDITION} Ultrasonic Testing Method for Detecting Bonding Condition between Dissimilar Materials {APPARATUS FOR ULTRASONIC INSPECTION FOR DIFFERENT KIND MATERIALS BONDING CONDITION}

도 1은 본 발명에 따른 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법의 실시 예시도1 is an exemplary embodiment of the ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between different materials according to the present invention

도 2는 본 발명에 따른 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에서의 응답 그래프Figure 2 is a response graph in the ultrasonic inspection method for detecting the bonding state between different materials in accordance with the present invention

도 3은 본 발명에 따른 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에서의 결과 디스플레이 방법 개념도3 is a conceptual view showing a result display method in the ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between different materials according to the present invention

도 4와 도 5, 도 6은 본 발명에 따른 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에서의 실제 테스트 결과 화면4, 5, and 6 is an actual test result screen in the ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between different materials according to the present invention

*도면의 주요부분에 관한 부호의 설명** Explanation of symbols on main parts of drawings *

11 : 센서어레이 12, 13 : 이종소재11: sensor array 12, 13: heterogeneous material

14 : 박리층(공기층) 15 : 입사파14 release layer (air layer) 15 incident wave

16 : 반사파 17 : 투과파16: reflected wave 17: transmitted wave

본 발명은 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에 있어서, 1. 입사된 초음파의 반사음을 감지하는 센서어레이로 시료를 스캐닝 하는 단계와; 2. 최초 반사음에서부터 제n차 반사음까지의 진폭을 측정하는 단계와; 3. 상기 센서어레이의 각 단위셀에서 감지된 반사음의 각 차수별 진폭을 비교하는 단계와; 4. 상기 3단계에서 주변 단위셀의 감지진폭에 대비한 진폭의 차이가 증가되는 불량접합부 감지 단위셀을 검색하는 단계와; 5. 상기 4단계에서 검색된 단위셀의 감지지점을 불량접합부로 판단하는 단계로; 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에 관한 것이다.According to an aspect of the present invention, there is provided an ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between dissimilar materials, the method comprising: scanning a sample with a sensor array detecting a reflection sound of incident ultrasonic waves; 2. measuring the amplitude from the initial reflection to the nth reflection; 3. comparing the amplitude of each order of the reflected sound detected in each unit cell of the sensor array; 4. searching for a defective junction detection unit cell in which the difference in amplitude with respect to the detection amplitude of the neighboring unit cells is increased in step 3; 5. Determining the detection point of the unit cell retrieved in step 4 as a bad junction; The present invention relates to an ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between different materials.

일반적으로 전통적인 초음파 검사법은 접합 경계면에서 반사되는 반사에코들을 TIME-DOMAIN으로 도시하므로 금속소재처럼 비교적 균일하고, 이방성이 적으며, 탄성을 띠는 소재의 경우에는 접합 경계면을 포함한 불면속부에서 반사되는 에코의 TIME-DOMAIN 에서의 위치와 진폭을 고려하여 결함의 존재여부를 쉽게 확인할 수 있다.In general, the conventional ultrasound method shows the reflected echoes reflected at the junction interface as TIME-DOMAIN, so in the case of relatively uniform, anisotropic, and elastic material like metal material, echo reflected from the inner surface part including the junction interface It is easy to check the presence of a defect by considering the position and amplitude at TIME-DOMAIN

그러나 복합소재의 경우에는 소재 자체가 불균일 특성을 내포하고 있을 뿐만 아니라, 감쇠와 이방성이 크고, 구조적으로 복잡하여 종재기술방식으로 널리 이용되고 있는 TIME-DOMAIN에서의 신호해석으로는 소재의 결함을 진단할 수 없는 문제점이 있었다.However, in the case of composite materials, not only does the material itself contain non-uniform characteristics, but also the attenuation and anisotropy, structural complexity, and the signal analysis in TIME-DOMAIN, which is widely used in the end technology, diagnoses material defects. There was a problem that could not be done.

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위하여 특성이 불균일하고, 감쇠와 이 방성이 크며, 구조적으로 복잡한 이종 소재간의 접합부위의 결함여부를 진단하며, 그 진단된 신호를 증폭시켜 불량판단의 신뢰성 확보하게 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.In order to solve the above problems, the present invention diagnoses defects between dissimilar materials, large attenuation and anisotropy, structurally complex heterogeneous materials, and amplifies the diagnosed signal to secure reliability of defect determination. An object of the present invention is to provide an ultrasonic test method for detecting a bonding state between different materials.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에 있어서, 1. 입사된 초음파의 반사음을 감지하는 센서어레이로 시료를 스캐닝 하는 단계와; 2. 최초 반사음에서부터 제n차 반사음까지의 진폭을 측정하는 단계와; 3. 상기 센서어레이의 각 단위셀에서 감지된 반사음의 각 차수별 진폭을 비교하는 단계와; 4. 상기 3단계에서 주변 단위셀의 감지진폭에 대비한 진폭의 차이가 증가되는 불량접합부 감지 단위셀을 검색하는 단계와; 5. 상기 4단계에서 검색된 단위셀의 감지지점을 불량접합부로 판단하는 단계로; 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법을 기술적 요지로 한다.In order to achieve the above object, the present invention provides an ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between dissimilar materials, the method comprising: scanning a sample with a sensor array for detecting a reflected sound of the incident ultrasonic waves; 2. measuring the amplitude from the initial reflection to the nth reflection; 3. comparing the amplitude of each order of the reflected sound detected in each unit cell of the sensor array; 4. searching for a defective junction detection unit cell in which the difference in amplitude with respect to the detection amplitude of the neighboring unit cells is increased in step 3; 5. Determining the detection point of the unit cell retrieved in step 4 as a bad junction; An ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between different materials, characterized in that made.

여기서 상기 4단계는 차수가 커질수록 각 단위셀간 제n차 반사음(제n차 에코)의 진폭차가 증가되는 것을 검색분해능 증폭수단으로 함으로써, n>1 인 각 단위셀의 제n차 반사음으로 주변 단위셀의 감지진폭에 대비한 진폭의 차이를 검색함으로써 불량접합부 감지 단위셀의 분해능을 상승시키는 것을 특징으로 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법으로 되는 것이 바람직하다.In the fourth step, the search resolution amplifying means increases the amplitude difference of the n-th order reflected sound (n-th order echo) between each unit cell as the order becomes larger, whereby n < 1 > It is preferable to use an ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between different materials, which is characterized by increasing the resolution of the unit cell of the defective joint detection unit by searching for a difference in amplitude relative to the detection amplitude of the cell.

또한 상기 제4단계에는 각 단위셀의 각 차수별 반사음의 크기를 모니터로 디스플레이시키는 단계를; 포함하여 이루어짐으로써 불량접합부위를 육안인식 가능하 도록 하는 것을 특징으로 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법으로 되는 것이 바람직하다.In addition, the fourth step includes displaying the magnitude of the reflected sound for each order of each unit cell on a monitor; It is desirable to be an ultrasonic inspection method for detecting the bonding state between different materials, characterized in that by making it possible to visually recognize the defective joint portion.

이하 본 도면과 함께 본 발명에 관하여 상세히 살펴보기로 한다.Hereinafter, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.

도 1은 본 발명에 따른 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법의 실시 예시도이며, 도 2는 본 발명에 따른 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에서의 응답 그래프이며, 도 3은 본 발명에 따른 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에서의 결과 디스플레이 방법이며, 도 4와 도 5, 도 6은 본 발명에 따른 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에서의 실제 테스트 결과 화면이다.1 is an exemplary view illustrating an ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between dissimilar materials according to the present invention, FIG. 2 is a response graph in the ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between dissimilar materials according to the present invention, and FIG. Is a result display method in the ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between dissimilar materials according to the present invention, Figures 4, 5, and 6 are actual in the ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between dissimilar materials according to the present invention Test result screen.

본 발명은 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에 관한 것이다.The present invention relates to an ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between different materials.

본 발명은 이종 소재간 접합상태를 판단에 있어서, 입사된 초음파의 반사음을 감지하는 센서어레이(11)를 사용한다.The present invention uses a sensor array 11 for detecting the reflected sound of the incident ultrasonic waves in determining the bonding state between different materials.

상기 센서어레이(11)는 초음파를 감지하는 센서를 단위셀로 하여 어레이를 구성한 것이며, 일정 길이를 가지는 막대형 어레이로 구성하여 검사면적을 스캐닝시키는 것도 가능하며, 면적형 어레이로 구성하여 검사면적에 대면 검색시키는 것도 가능하다.The sensor array 11 is configured as an array using a sensor that detects ultrasonic waves as a unit cell. The sensor array 11 may be configured as a bar array having a predetermined length to scan an inspection area, and may be configured as an area array to provide an inspection area. You can also do face-to-face searches.

본 발명은 상기 센서어레이(11)에 의해 최초 반사음에서 부터 제n차 반사음까지의 에코 진폭이 측정한다.In the present invention, the sensor array 11 measures the echo amplitude from the initial reflection sound to the n th reflection sound.

상기 n은 희망하는 설계수준에 따라 결정 가능하며 본 발명의 설명에 있어서는 제3차 반사음까지의 결과로도 만족할 만한 수준의 분해능을 보여주고 있다.N can be determined according to the desired design level, and in the description of the present invention, satisfactory resolution can be obtained even as a result of the third reflection.

이하, 본 발명의 이해를 위하여 도 1과 함께 상기 반사음의 특성에 관하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the characteristics of the reflection sound will be described with reference to FIG. 1 for understanding of the present invention.

도 1에 도시된 바와 같이 이송소재(12, 13)의 접합부로 음파를 입사(입사파(15))시키면 상기 소재의 경계면에서는 반사파(16)와 투과파(17)가 형성된다.As shown in FIG. 1, when the sound wave is incident (incident wave 15) at the junction of the transfer materials 12 and 13, the reflected wave 16 and the transmitted wave 17 are formed at the interface of the material.

상기 경계면이 평면이고 입사파(15)도 평면파로 가정할 때, 입사파(15)에 대한 반사파(16)와 투과파(17)의 진폭은 두 매질(이종소재)에서의 음속, 임피던스, 입사각에 의존한다.Assuming that the interface is a plane and the incident wave 15 is also a plane wave, the amplitudes of the reflected wave 16 and the transmitted wave 17 with respect to the incident wave 15 are the sound velocity, impedance, and angle of incidence in two media (dissimilar materials). Depends on

매질의 특성임피던스는 매질에서의 음속과 평균밀도의 곱이 되며, 임피던스가 Z1, Z2인 두개의 매질에 수직으로 입사했을 때의 음의 세기 투과계수 T1, 과 음의 세기 반사계수 R1은The characteristic impedance of the medium is the product of the speed of sound and the average density in the medium, the negative intensity transmission coefficient T 1 , and the negative intensity reflection coefficient R 1 when it is perpendicularly incident to two media with impedances Z 1 and Z 2 . silver

Figure 112005062208366-PAT00001
Figure 112005062208366-PAT00001

Figure 112005062208366-PAT00002
Figure 112005062208366-PAT00002

한편, 매질에서의 음의 진폭은On the other hand, the negative amplitude in the medium

Figure 112005062208366-PAT00003
이다. (α는 재료의 음압감쇠계수)
Figure 112005062208366-PAT00003
to be. (α is the sound pressure attenuation coefficient of the material)

이하 상기 수식을 바탕으로 상기 센서어레이(11)가 감지하는 반사파의 성질에 대하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the properties of the reflected wave detected by the sensor array 11 will be described based on the above equation.

상기한 바와 같이 도 1은 이종재의 접합부를 도시한 것이다.As described above, Figure 1 shows the joint of the dissimilar material.

시료의 표면에서 입사한 음파(입사파(15))는 이종재료의 접합부에서 일부는 반사하고 일부는 투과하게 된다.The sound wave incident on the surface of the sample (incident wave 15) is partially reflected at the junction of the dissimilar material and partially transmitted.

완전접합 상태일 경우 경계면에서 반사되는 에코의 진폭은 두 이종재료 간 경계면의 반사계수에 의해 결정되며, 완전한 박리가 일어난 경우에는 박리된 경계면에서 반사되는 음압의 진폭은 표면재료와 공기와의 음의 반사계수(≒1)에 의해 좌우된다.In fully bonded condition, the amplitude of echo reflected from the interface is determined by the reflection coefficient of the interface between the two dissimilar materials. In the case of complete separation, the amplitude of sound pressure reflected from the separated interface is negative. It depends on the reflection coefficient # 1.

이때, 도 1에서처럼 국부적인 박리가 발생된 경우에는 반사되는 음압의 진폭은 박리상태와 박리된 부위의 면적에 따라 달라진다.In this case, when local peeling occurs as shown in FIG. 1, the amplitude of the reflected negative pressure depends on the peeling state and the area of the peeled part.

경계면에서 발생한 박리를 두 이종재료간 완전한 분리로 가정할 경우, 박리된 경계면에는 공기층이 형성된 것으로 된다.Assuming that separation at the interface is a complete separation between the two dissimilar materials, an air layer is formed at the interface at the separation.

한편, 센서의 크기 A, 입사음의 세기I, 소재1의 투과계수 T1, 소재1의 두께 t, 소재1과 소재2의 경계면 반사계수 R2 이고 접합 경계면에서 박리된 면적이 S, 일때,On the other hand, when the size A of the sensor, the intensity of the incident sound I, the transmission coefficient T 1 of the material 1, the thickness t of the material 1, the interface reflection coefficient R 2 of the material 1 and the material 2, and the area peeled off at the junction interface is

음압의 진폭은The amplitude of sound pressure

[수학식 1][Equation 1]

Figure 112005062208366-PAT00004
Figure 112005062208366-PAT00004

Figure 112005062208366-PAT00005
Figure 112005062208366-PAT00005

여기서

Figure 112005062208366-PAT00006
는 박리된 부위에서 음의 반사계수이며, 소재1과 소재 2의 접합불량에 의한 박리층은 공기층으로 볼 수 있으므로 그 값을 1로 간주할 수 있다.here
Figure 112005062208366-PAT00006
Is a negative reflection coefficient at the peeled part, and the peeling layer due to the poor bonding between the material 1 and the material 2 can be regarded as the air layer, and thus the value can be regarded as 1.

박리가 전혀 일어나지 않은 완전 접합조건 (s=0)에서 CRT에 나타나는 1차 및 2차, 3차 에코의 진폭은The amplitudes of the primary, secondary, and tertiary echoes appearing in the CRT under perfect bonding conditions (s = 0) with no delamination

[수학식 2] [Equation 2]

Figure 112005062208366-PAT00007
Figure 112005062208366-PAT00007

Figure 112005062208366-PAT00008
Figure 112005062208366-PAT00008

Figure 112005062208366-PAT00009
Figure 112005062208366-PAT00009

(상기

Figure 112005062208366-PAT00010
는 n차 완전접합 진폭)(remind
Figure 112005062208366-PAT00010
Is the nth perfect junction amplitude)

그리고 박리된 부위의 면적이 압전소자의 크기만큼 이라고 가정할 경우, 즉 완전한 박리조건(s=A)일 경우 CRT에 나타나는 1차 및 2, 3차 에코의 진폭은 Assuming that the area of the exfoliated part is equal to the size of the piezoelectric element, that is, in the case of complete peeling condition (s = A), the amplitudes of the first, second and third echoes appearing in the CRT

[수학식 3][Equation 3]

Figure 112005062208366-PAT00011
Figure 112005062208366-PAT00011

Figure 112005062208366-PAT00012
Figure 112005062208366-PAT00012

Figure 112005062208366-PAT00013
Figure 112005062208366-PAT00013

(상기

Figure 112005062208366-PAT00014
는 n차 완전박리 진폭)(remind
Figure 112005062208366-PAT00014
Is the nth order exfoliation amplitude

따라서

Figure 112005062208366-PAT00015
이므로therefore
Figure 112005062208366-PAT00015
Because of

도 1에 도시된 바와 같이 박리된 부위에서 반사되는 음압의 진폭이 완전접합부에 비교하여 크게 나타나게 된다.As shown in FIG. 1, the amplitude of sound pressure reflected from the peeled portion is larger than that of the complete junction.

이때, 1차, 2차, 3차 에코의 진폭을 비교하면 다음과 같다.At this time, the amplitudes of the first, second and third echoes are compared as follows.

[수학식 4][Equation 4]

Figure 112005062208366-PAT00016
Figure 112005062208366-PAT00016

Figure 112005062208366-PAT00017
Figure 112005062208366-PAT00017

Figure 112005062208366-PAT00018
Figure 112005062208366-PAT00018

따라서 상기 수학식 4를 고찰하면 경계면에서 반사된 에코의 진폭비가 반사계수가 커질수록 더 큰 차이를 나타내므로, 이값을 측정하여 도시하면 박리상태를 평가하는 분해능을 얻을 수 있다.Therefore, considering Equation 4, since the amplitude ratio of the echo reflected at the interface shows a larger difference as the reflection coefficient increases, a resolution for evaluating the peeling state can be obtained by measuring and showing this value.

이하, 실시에를 살펴보면서 상기 분해능의 상승에 관하여 살펴보기로 한다.Hereinafter, the increase in the resolution will be described with reference to the embodiment.

[실시예 1]Example 1

수학식 4에서 나타나는 바와 같이

Figure 112005062208366-PAT00019
이므로, As shown in equation (4)
Figure 112005062208366-PAT00019
Because of,

만일 도 1과 같은 접합상태에서 R=0.5 이고, 완전박리층의 반사진폭의 크기가 If the bonding state as shown in Figure 1 R = 0.5, the magnitude of the reflection amplitude of the fully peeled layer

제1 반사진폭 100First reflection amplitude 100

제2 반사진폭 90Second reflection amplitude 90

제3 반사진폭 80Third reflection amplitude 80

이라고 가정하면 Assuming

상기 완전접합층의 반사진폭의 크기는 The magnitude of the reflection amplitude of the fully bonded layer is

100 ×0.5 = 50100 × 0.5 = 50

90 × (0.5)2 = 22.590 × (0.5) 2 = 22.5

80 × (0.5)3 = 1080 × (0.5) 3 = 10

이 된다.Becomes

따라서 반사진폭에서의 완전 박리층과 완전접합층 및 그 분해능은Therefore, the complete exfoliation layer and the complete junction layer and their resolution in the reflection

완전박리층Fully delaminated 완전접합층Fully bonded layer 분해능Resolution 제1 반사진폭First reflection amplitude 100100 5050 5050 제2 반사진폭Second reflection amplitude 9090 22.522.5 67.567.5 제3 반사진폭Third reflection amplitude 8080 1010 7070

이 되며 도 2와 같은 그래프로 나타난다.This is shown in the graph shown in FIG.

도 2에서 A 그래프는 완전접합층의 반사파 그래프이며, B 그래프는 완전박리층의 반사파 그래프이다.In FIG. 2, the A graph is a reflected wave graph of the fully bonded layer, and the B graph is a reflected wave graph of the fully peeled layer.

도 2의 그래프를 살펴보면, 반사차수가 증가할 수록 완전박리층 반사진폭과 완전접합층의 반사진폭 차이(분해능)가 현저해짐을 알 수 있다.Referring to the graph of FIG. 2, it can be seen that as the reflection order increases, the difference (resolution) of the reflection amplitude between the fully peeled layer and the fully bonded layer becomes remarkable.

이는 일정차수 이상의 반사진폭(일정차수 이상의 에코진폭)으로 이종 소재의 접합성 여부를 판단하면 그 판단의 정확성(분해능)이 높아진다는 것을 의미한다.This means that the determination (bonding) of heterogeneous materials with a reflected amplitude of more than a certain order (echo amplitude of more than a certain order) increases the accuracy (resolution) of the determination.

한편 도 2의 그래프에 따른 CRT 출력은 도 3에 도시된 바와 같이 기준크기에 대한 입사파 크기를 출력함으로써, 보다 식별력 있는 출력이 가능해진다.Meanwhile, the CRT output according to the graph of FIG. 2 outputs an incident wave size with respect to a reference size as shown in FIG.

도 4 내지 도 6은 상기 도 3의 방식으로 제3반사파에 출력을 실제로 실험한 결과 사진이다.4 to 6 are photographs of the results of the actual experiment on the third reflected wave in the manner of FIG.

도 4에서 상기 CRT 출력은 접합불량 부위의 위치와 크기를 명확히 보여주고 있으며, 도 5의 경우에는 복합불량 상태를 보여주고 있다.In FIG. 4, the CRT output clearly shows the location and size of the splicing defect site, and in the case of FIG. 5, the complex defect state.

상기 CRT 출력은 도 6과 같이 칼라레벨로 표현할 수 있음은 물론이다.Of course, the CRT output may be expressed at a color level as shown in FIG. 6.

따라서 본 발명은 상기 센서어레이의 각 단위셀에서 감지된 에코의 반사음을 측정하여 이의 각 차수별 진폭을 비교한다.Accordingly, the present invention compares the amplitude of each order by measuring the reflected sound of the echo detected in each unit cell of the sensor array.

상기 센서어레이는 시료의 표면을 선 또는 면 검색하므로 센서어레이를 구성하는 각 단위셀이 시료 표면 정보의 단위셀이 된다.Since the sensor array searches the surface of the sample line or surface, each unit cell constituting the sensor array becomes a unit cell of the sample surface information.

따라서 상기 센서어레이의 각 단위셀이 감지한 정보를 주변 단위셀의 감지정보와 비교하면 이종소재의 접합부와 박리부를 알 수 있다.Therefore, when the information detected by each unit cell of the sensor array is compared with the detection information of the neighboring unit cells, it is possible to know the junction parts and the peeling parts of different materials.

상기 단위셀이 감지하는 정보는 입사초음파에 대한 제 n차 까지의 에코 반사진폭이며, 상기 반사차수 n은 희망하는 설계요건에 따라 정할 수 있으나, 통상 제3차 반사진폭으로 족할 것이다.The information detected by the unit cell is the echo reflection amplitude up to the nth order with respect to the incident ultrasonic wave, and the reflection order n may be determined according to a desired design requirement, but the third reflection amplitude will generally be satisfied.

본 발명은 상기 센서어레이에서 감지한 에코반사진폭을 각 차수별로 비교함으로써, 박리부를 검색하는 것을 그 특징으로 하며, 특히 검색 분해능을 높이기 위하여 제n차 반사진폭을 검색정보로 활용하는 것을 특징으로 한다.The present invention is characterized in that the peeling part is searched by comparing the echo reflection width detected by the sensor array for each order, and in particular, the nth order reflection amplitude is used as the search information to increase the search resolution. .

따라서, 본 발명은 상기 3각 차수별 반사진폭의 비교단계에서 주변 단위셀의 감지진폭에 대비한 진폭의 차이가 증가되는 불량접합부 감지 단위셀을 검색하여 당해 단위셀의 감지지점을 불량접합부로 판단한다.Therefore, the present invention searches for a defective junction unit cell in which the difference in amplitude compared to the detected amplitude of the surrounding unit cells is increased in the comparison step of the reflection amplitudes for each of the three orders, and determines the detection point of the unit cell as the defective junction unit. .

즉, 본 발명에 의하면 차수가 커질수록 증가되는 각 단위셀간 제n차 반사음(제n차 에코)의 진폭차를 불량접합부 검색분해능 증폭수단으로 하는 것이 된다.That is, according to the present invention, the difference in amplitude of the n-th order reflected sound (n-th order echo) between each unit cell, which increases as the order increases, is used as a defective junction search resolution amplifying means.

예를들어 불량접합면이 미세하여 주변 접합부와 반사음의 크기차가 크지 않을 때에는 제1차 반사음만에 의해서는 불량 접합부 판단이 힘들다.For example, when the bad joint surface is minute and the difference between the peripheral joint and the reflected sound is not large, it is difficult to determine the bad joint only by the first reflection sound.

이때는 동일 검색부의 제2차, 제3차 반사음의 크기를 비교해 보면 증폭된 분 해능에 의하여 불량부위의 식별이 용이해 진다.In this case, when comparing the magnitudes of the second and third reflection sounds of the same search unit, identification of the defective part is facilitated by the amplified resolution.

또한 불량부위의 판단정도 즉, 판단 차수를 역산하여보면 불량 단위셀에서의 불량정도를 알 수 있게 된다.In addition, the degree of failure in the defective unit cell can be known by inverting the judgment degree of the defective part, that is, the judgment order.

본 발명에서 상기 불량정도의 판단은 상기 감지정보를 디스플레이로 화상정보화시킴으로써 쉽게 육안판단할 수 있다.In the present invention, the determination of the degree of defect can be easily visually judged by converting the detected information into image information on a display.

이때 상기 화상정보는 반사음의 크기에 따라 그레이 레벨로 디스플레이시킴으로써, 색상에 의한 불량판단이 되도록 하면 불량정도의 판단이 용이해진다.At this time, the image information is displayed at the gray level according to the size of the reflected sound, so that the determination of the defect level becomes easy when the defect is judged by the color.

이상 설명한 본 발명에 의하여 불균일하고, 감쇠와 이방성이 크며, 구조적으로 복잡한 이종 소재간의 접합부위의 결함여부를 진단하며, 그 진단된 신호를 증폭시켜 불량판단의 신뢰성 확보하게 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법이 제공되는 이점이 있다.According to the present invention described above, it is possible to diagnose defects between joints between heterogeneous materials having heterogeneity, large attenuation and anisotropy, and structurally complex, and to amplify the diagnosed signals to secure reliability of defect determination. There is an advantage that an ultrasonic inspection method for sensing is provided.

Claims (4)

이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법에 있어서,In the ultrasonic inspection method for detecting the bonding state between different materials, 1. 입사된 초음파의 반사음을 감지하는 센서어레이로 시료를 스캐닝 하는 단계와;1. Scanning a sample with a sensor array for detecting the reflected sound of the incident ultrasound; 2. 최초 반사음에서부터 제n차 반사음까지의 진폭을 측정하는 단계와;2. measuring the amplitude from the initial reflection to the nth reflection; 3. 상기 센서어레이의 각 단위셀에서 감지된 반사음의 각 차수별 진폭을 비교하는 단계와;3. comparing the amplitude of each order of the reflected sound detected in each unit cell of the sensor array; 4. 상기 3단계에서 주변 단위셀의 감지진폭에 대비한 진폭의 차이가 증가되는 불량접합부 감지 단위셀을 검색하는 단계와;4. searching for a defective junction detection unit cell in which the difference in amplitude with respect to the detection amplitude of the neighboring unit cells is increased in step 3; 5. 상기 4단계에서 검색된 단위셀의 감지지점을 불량접합부로 판단하는 단계로;5. Determining the detection point of the unit cell retrieved in step 4 as a bad junction; 이루어지는 것을 특징으로 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법.Ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between different materials, characterized in that made. 제1항에 있어서 상기 제4단계는The method of claim 1, wherein the fourth step 차수가 커질수록 증가되는 각 단위셀간 제n차 반사음(제n차 에코)의 진폭차를 검색분해능 증폭수단으로 하는 것을 특징으로 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법.An ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between dissimilar materials, characterized in that the amplitude difference of the nth order reflection sound (nth order echo) between each unit cell increases as the order increases. 제1항 또는 제2항에 있어서 상기 제4단계에는The method of claim 1 or 2, wherein the fourth step 각 단위셀의 각 차수별 반사음의 크기를 모니터로 디스플레이시키는 단계를;Displaying the magnitude of the reflected sound for each order of each unit cell on a monitor; 포함하여 이루어짐으로써 불량접합부위를 육안인식 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법.Ultrasonic inspection method for detecting a bonding state between dissimilar materials, characterized in that by making it possible to visually recognize the defective joint portion. 제3항에 있어서 상기 제4단계는 The method of claim 3, wherein the fourth step 반사진폭의 크기를 그레이 레벨로 구분 표시함으로써 불량접합부위를 색상차에 의해 육안인식이 가능하도록 하는 것을 특징으로 하는 이종 소재간 접합상태를 감지하는 초음파 검사방법.Ultrasonic inspection method for detecting the bonding state between different materials characterized in that the visual recognition of the defective joint by the color difference by displaying the magnitude of the reflection amplitude by gray level.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR101289862B1 (en) * 2010-12-13 2013-07-24 세이프텍(주) Supersound auto sensing system
KR101291619B1 (en) * 2013-05-02 2013-08-01 한국기계연구원 A diagnosis device for joint of sheet metal using and method checking up joint of sheet metal use of it
KR102525367B1 (en) * 2022-03-14 2023-04-26 세이프텍(주) Risk prediction system using IOT-based ultrasound by diagnosis of lining coating bonding condition and correction of high temperature measurement thickness and determination of critical thickness and method therof

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