용융아연 도금강판의 합금화도 측정시스템 개발

목차

1. 서론

2. 이론적 배경

3. 실험 및 결과

3.1 합금화도 측정용 시편

3.2 합금화도 측정장치

본문내용

상대적으로 작아지기 때문이다. 진동에 의해 측정결과가 영향을 받는 정도는 다음과 같은 신호 대 잡음비(signal per ratio; S/N)로써 표현할 수 있다.
S/N~=~ { INT _ OMEGA {I( theta )d theta } } over {I( alpha + TRIANGLE alpha ) TRIANGLE theta }
(11)
이 식에서 는 렌즈로 입사되는 반사광에 의해 형성되는 입체각(solid angle)이며 이 입체각은 렌즈의 크기에 의해 결정된다. 이 입체각의 중심각은 광검지기의 측정각인 이다(그림 1 참조). 그리고 +△ 는 렌즈의 모서리에 해당하는 각도이다. 이 식에서 렌즈의 크기가 커지면 입체각 가 커져서 신호가 커진다. 반면에 렌즈의 크기가 커짐에 따라 I( +△ )는 작아지고 △ 는 일정하다. 따라서 S/N이 증가하여 진동에 의한 오차가 작아진다.
3. 실험 및 결과
3.1 합금화도 측정용 시편
합금화도 측정용 시편은 현장의 조업라인에서 생산된 GA 강판과 실험실에서 제작한 도금강판이다. 현장에서 채취한 GA 강판은 합금화도가 10 - 12% 이내의 좁은 범위에 존재하기 때문에 광학계의 측정 성능을 파악하기 어려운 문제점이 있어서 실험실에서 합금화도 1∼13%인 다양한 범위의 시편을 제작하였다. 광학적인 방법에 의한 합금화도 측정값과 비교하기 위하여 채취 또는 제작된 시편들의 합금화도를 습식분석 방법을 이용하여 측정하였다. 또한 시편의 표면거칠기가 합금화도 측정에 미치는 영향을 분석하기 위하여 접촉식 표면조도계를 이용하여 시편의 표면거칠기를 측정하였다. 시편의 합금화도는 습식분석을 통해 측정하였으며 도금층 표면의 표면거칠기는 접촉식 표면조도계를 이용하여 측정하였다. 분석결과 현장에서 채취한 GA 강판의 표면거칠기는 0.7 m - 1.0 m 정도였다. 현장채취 시편들의 표면거칠기는 비교적 좁은 범위 내에서 고른 분포를 보이고 있으며 이는 현장에서 채취한 시편들은 합금화 용융아연도금후 일정한 거칠기를 갖고 있는 skin pass mill에 의해 압연되었기 때문이다. 실험실에서 제작한 시편들의 표면거칠기는 0.3 m - 2.0 m 에 걸쳐 다양하게 분포하고 있으며 이는 현장에서 채취한 시편의 경우와 같은 압연과정을 거치지 않았기 때문이다.
3.2 합금화도 측정장치
본연구에서 사용한 합금화도 측정용 광학계는 그림 1과 같다. 광원으로 사용된 반도체 레이저는 출력 30 mW, 파장 670 nm이다. 반도체 레이저의 출력은 빔의 발산(divergence)이 있기 때문에 두 개의 렌즈(L.1과 L.2)를 이용하여 평행광으로 만들었다. 그림에서 레이저의 입사각 는 10°이고 반사광의 측정각 와 는 각각 10°와 13°이다. 반도체 레이저에서 발생된 빔은 거울에서 반사된 후 반사율 10%의 빛살가르개(beamsplitter)에서 일부가 반사되어 레이저 출력변화의 보정을 위한 기준광으로 사용하였다. 레이저 빔을 검지하는 광검지지 앞단에는 670 nm의 빛 만을 통과시키는 bandpass filter를 설치하여 외부의 빛에 의해 발생하는 광학적 잡음을 최소화 하였다. 시편 표면에서 반사된 반사광을 측정하는 광검지기(P.D.2와 P.D.3)에 입사하는 빛은 렌즈로 집광하였다. 이 렌즈들은 광검지기로 입사하는 빛의 세기를 증가시킴과 동시에 진동에 의한 오차를 최소화 하竟 竟모륑 설쟈도였다. 질동레 사용윤 광검샤하는 빛에 의힝咬 오차할 텼과시키변 변화 욜한 제Ｑ이다. 반a빛은 E빛에 의례 紘옜으며저의 뱝사젠몬저 욜한 베화듸쏭동시힝 설모뭇기 허광힝싫에 진동에 통계 반사광볘딪 모읫부가 힝 기화이 뱝사젠몬저 욜한 베화예 쥬기힝긴 샐하힝샐광 검쟈도였다.

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