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보온재파이프 라인의 두께 측정용 감마선 어레이 검출기 제작

보온재파이프 라인의 두께 측정용 감마선 어레이 검출기 제작. 한국 자원 연구소 김기동 , 홍완 , 김영석 , 양태건 한국 기계 연구원 조경식 , 장지훈. 연구의 필요성 및 효과. o 설비산업 ( 정유 및 석유 ) 에서 고온 고압 공정에 놓인 배관 의 부식 및 침식 정도를 확인 o 보온재 재사용으로 인한 환경 오염 방지 o 초음파 및 필름 건판분석법의 시간 및 공간의 효율 개선.

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보온재파이프 라인의 두께 측정용 감마선 어레이 검출기 제작

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Presentation Transcript

  1. 보온재파이프 라인의 두께 측정용 감마선 어레이 검출기 제작 한국 자원 연구소 김기동, 홍완, 김영석, 양태건 한국 기계 연구원 조경식, 장지훈

  2. 연구의 필요성 및 효과 o 설비산업( 정유 및 석유)에서 고온 고압 공정에 놓인 배관 의 부식 및 침식 정도를 확인 o 보온재 재사용으로 인한 환경 오염 방지 o 초음파 및 필름 건판분석법의 시간 및 공간의 효율 개선 Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  3. 두께 측정 원리 o 물질두께에 따른 방사선 투과 세기를 전압으로 전환하여 측정함 Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  4. 섬광체의 특성 비교 Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  5. 광다이오드의 특성 비교 Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  6. 감마선 어레이 검출기 구성 crystal : BGO 5 directions : < 0.15 mm white reflectors 6 directions : polishiing 2.85 mm 2.1 mm 8.5 mm 8개 BGO섬광체 5 면 Al2O3로 coating S5668-1photodiode MC nylon을 이용한 housing Resin 을 이용한 고정점 형성 섬광체 광다이오드 photo diode 1.175 mm x 2.0 mm pitch : 0.4 mm Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  7. 전치 증폭기 및 주증폭기 회로 전치증폭도 : 12,000배 OP Amp 111A 이용 주 증폭도 : 최대 252 배 OP Amp LM3140 이용 Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  8. 전치증폭기와 주증폭기 OPA111 주증폭기 전원공급장치 8개어레이 검출기 8개의 전치증폭기 8개의 주 증폭기 및 전원 공급 장치 Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  9. Data acquisition card 특성 NuDAQ 사의 8112PG card 이용 12 bit input resolution 100 kHz sampling rate Software VB 이용 data taking program 구성 digital out 이용 : 수송 모타 조정 Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  10. 검출기 시험용 측정 장치도 감마선 선원 : 137Cs 500 mCi Stainless steel of 5 mm thickness 선원과 검출기까지의 거리 : 4cm step motor 이용 step motor controller : pulse mode Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  11. 평판 측정 결과 본 실험에서 제작된 감마선 어레이 검츨기 및 검출시스 템을 이용하여 5 mm 스테인 레스 스틸판에 각종 결함을 만들어 그 결함의 위치를 측정하여 본 결과 각 결함의 위치점 및 결함 두께에 따른 전압 변화를 측정할 수 있었 다. Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

  12. 결 론 부식으로 인한 파이프라인의 두께 감소를 보온재 제거 없이 측정할 수 있는 시스템 개발의 일환으로 광다이오드를 이용한 소형 감마선 어레이 검출기 제작이 이루어져, 시험적인 측정이 수행되었다. 검출기의 검출 감도는 방사선원 Ir-192 10Ci를 사용할 때 0.2 mm 정도의 두께 감소를 측정 할 수 있고, 분 당 0.6 m의 이동 속도로 측정될 수 있을 것으로 생각된다. 현재 파이프라인의 두께 측정을 위한 검출시스템이 제작 중에 있다. Korea Institutes of Geology, Mining and Materials

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