마이크로파를 이용한 비접촉 금속판 두께의 측정에 관한 연구

국문 초록 (Abstract)

포항종합제철과 같은 일괄공정 제철소에서는 균일한 두께를 측정하는 센서가 많이 설치되어 있다. 이들 철판의 온도는 섭씨 500도 이상의 고온이므로 현재 대부분의 공정에서 사용되고 있는 이 목적의 두께센서는 X-ray 나 γ-ray를 사용한 비접촉방식이다. 그러나 이들 광선은 인체에 극히 유해하며 그 투과특성이 물질에 따라 다르므로, 이들을 이용한 측정치는 철판의 성분조성에 따라 적절히 보정 (calibration )되어야 한다. 따라서 같은 비접촉방식이면서 철판을 투과하지 않고 그 성분조성에 덜 민감한 마이크로파를 이용한 센서에 대한 연구가 진행되고 있다.
원통형 공진기의 일반적인 해석과 개방형 원통공진기를 써서 금속판과의 이격거리의 변화에 따르는 공진주파수의 변화를 측정하여 금속판의 두께를 측정하는 방법을 연구하였다. 비접촉방식으로 이격거리를 측정하기 위하여 개방형 원통공진기의 공진주파수를 산란파라미터S_11을 통해 측정하였다. 실험을 통해 이격거리와 공진주파수간의 선형관계를 확인하였고 민감도는 22.02 ㎒/mm였다.