KS 투과도계와 ASME 투과도계의 등가감도 비교

투과도계는 촬영한 필름의 질을 증명하는 척도이므로 방사선투과검사에서 나타난 결과물에 상당히 중요한 인자라고 할 수 있다.

따라서 KS규격과 ASME규격에 사용되는 투과도계는 규격이 다른 관계로 절대적으로 비교하기는 어렵지만 상대적으로 비교하여 보고자 한다.

우선 KS투과도계는 선형(침금형)의 한종류만 사용되지만 ASME투과도계는 유공형과 선형의 두 가지 종류가 사용되고 있다.

KS에서는 □투과도계 식별도□라고 하며, 구하는 식은 다음과 같다.

식별되는 투과도계의 최소 선지름(mm)

= □□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□□   X 100

투과두께(mm)

ASME에서는 사용된 유공형 투과도계의 구멍을 식별할 수 있는지의 여부로 감도를 입증하며, 선형 투과도계는 유공형의 식별되어지는 구멍과 같은 감도를 얻을 수 있는 선이 식별되어지면 된다.

각 규격별로 요구되어지는 감도는 별다른 요구사항이 없을 경우에 2.0%를 기준으로 하고 있다.

KS규격 투과도계의 구조는

* 1조의 선을 대지 또는 테에 부착한 것으로서 7개의 선을 왼쪽으로부터 오른쪽으로 점차     굵어지도록 하고, 선은 피아노선 또는 철선으로 한다.

모양의 종 류	사용투과두께범위		선지름의 계열	선의중심간거리(D)	선의길이(L)
	보통급	특 급
F02	20이하	30이하	0.10 0.125 0.16 0.20 0.25 0.32 0.40	3	40
F04	10~40	15~60	0.20 0.25 0.32 0.40 0.50 0.64 0.80	4	40
F08	20~80	30~130	0.40 0.50 0.64 0.80 1.00 1.25 1.60	6	60
F16	40~160	60~300	0.80 1.00 1.25 1.60 2.00 2.50 3.20	10	60
F32	80~320	130~500	1.60 2.00 2.50 3.20 4.00 5.00 6.00	15	60
치수의 허용차			KS D 3556에 정해진 값 또는 ±5%의 어느 쪽이나 작은 쪽의 값	±15%	±1

단위 : mm

ASME 규격의 투과도계 구조는

유공형 투과도계는 ASTM E 1025에 기록된 □방사선투과시험에 사용하는 유공형 상질계     (투과도계)에 관한 표준실시방법□을 참조하기 바라며, 형태는 납 또는 이와 유사한 방    사선투과 농도를 갖는 재료의 번호로 식별되어야 한다.

식별번호는 투과도계 두께를 1/1000인치로 나타낸다. 그리고 1T 구멍은 투과도계 두    께와 같으며, 2T는 2배, 4T는 4배의 크기를 갖는다.

[유공형 투과도계의 형태]          단위 : 인치(mm)

투과도계 번 호	투과도계 두 께	1T 구멍 직 경	2T 구멍 직 경	4T 구멍 직 경
5	0.005 (0.13)	0.010 (0.25)	0.020 (0.51)	0.040 (1.02)
7	0.0075(0.19)	0.010 (0.25)	0.020 (0.51)	0.040 (1.02)
10	0.010 (0.25)	0.010 (0.25)	0.020 (0.51)	0.040 (1.02)
12	0.0125(0.32)	0.0125(0.32)	0.025 (0.64)	0.050 (1.27)
15	0.015 (0.38)	0.015 (0.38)	0.030 (0.76)	0.060 (1.52)
17	0.0175(0.44)	0.0175(0.44)	0.035 (0.89)	0.070 (1.78)
20	0.020 (0.51)	0.020 (0.51)	0.040 (1.02)	0.080 (2.03)
25	0.025 (0.64)	0.025 (0.64)	0.045 (1.14)	0.100 (2.54)
30	0.030 (0.76)	0.030 (0.76)	0.050 (1.27)	0.120 (3.05)
35	0.035 (0.89)	0.035 (0.89)	0.060 (1.52)	0.140 (3.56)
40	0.040 (1.02)	0.040 (1.02)	0.070 (1.78)	0.160 (4.06)
45	0.045 (1.14)	0.045 (1.14)	0.080 (2.03)	0.180 (4.57)
50	0.050 (1.27)	0.050 (1.27)	0.100 (2.54)	0.200 (5.08)
60	0.060 (1.52)	0.060 (1.52)	0.120 (3.05)	0.240 (6.10)
70	0.070 (1.78)	0.070 (1.78)	0.140 (3.56)	0.280 (7.11)
80	0.080 (2.03)	0.080 (2.03)	0.160 (4.06)	0.320 (8.13)
100	0.100 (2.54)	0.100 (2.54)	0.200 (5.08)	0.400(10.16)
120	0.120 (3.05)	0.120 (3.05)	0.240 (6.10)	0.480(12.19)
140	0.140 (3.56)	0.140 (3.56)	0.280 (7.11)	0.560(14.22)
160	0.160 (4.06)	0.160 (4.06)	0.320 (8.13)	0.640(16.26)
200	0.200 (5.08)	0.200 (5.08)	0.400(10.16)	-
240	0.240 (6.10)	0.240 (6.10)	0.480(12.19)	-
280	0.280 (7.11)	0.280 (7.11)	0.560(14.22)	-

선형 투과도계는 ASTM E 747에 기록된 □선형 투과도계를 사용한 방사선투과시험의 품    질을 관리하기 위한 표준시험방법□을 참고하기 바라며, 선형 투과도계 시스템에 의해 결    정되는 품질수준은 ASTM E 1025의 유공형 투과도계 시스템과 동등하다. 형태는 6개의     선을 직경이 작은 것으로부터 순서대로 배열한 침금의 조합으로 구성된다. 아래에 규정한    직경의 치수는 ISO/R10시리즈(연속적으로 ISO/R10 시리즈는 등비수열이고, 어느 방향과    도 제한 없이 10√10 : 1의 비율을 갖고, 전체구성을 포함한다.)로부터 일반적으로 취한     일관된 시리즈번호로부터 설정한 것이며, 각 조는 ASTM의 재료를 나타내는 납 문자 또는    숫자에 의해 식별되어야 한다.

[선형 투과도계의 형태]                             단위 : 인치(mm)

A형		B형		C형		D형
선의직경	선번호	선의직경	선번호	선의직경	선번호	선의직경	선번호
0.0032(0.08)	1	0.010 (0.25)	6	0.032 (0.81)	11	0.100 (2.54)	16
0.004 (0.01)	2	0.013 (0.33)	7	0.040 (1.02)	12	0.126 (3.20)	17
0.005 (0.13)	3	0.016 (0.41)	8	0.050 (1.27)	13	0.160 (4.06)	18
0.0063(0.16)	4	0.020 (0.51)	9	0.063 (1.60)	14	0.200 (5.08)	19
0.008 (0.20)	5	0.025 (0.64)	10	0.080 (2.03)	15	0.250 (6.35)	20
0.010 (0.25)	6	0.032 (0.81)	11	0.100 (2.54)	16	0.320 (8.13)	21

ASME 투과도계의 적용은 아래 표에 따라 피검체의 두께에 맞는 유공형 또는 선형 투과     도계를 선정하여 적용한다.

공칭단벽 재료두께범위		투과도계
		선원쪽		필름쪽
인치	mm	유공형 번 호	선 형 식별선	유공형 번 호	선 형 식별선
0.25 까지	6.4 까지	12	5	10	4
0.25 초과 0.375 까지	6.4 초과 9.4 까지	15	6	12	5
0.375 초과 0.50 까지	9.5 초과 12.7 까지	17	7	15	6
0.50 초과 0.75 까지	12.7 초과 19.0 까지	20	8	17	7
0.75 초과 1.00 까지	19.0 초과 25.4 까지	25	9	20	8
1.00 초과 1.50 까지	25.4 초과 38.1 까지	30	10	25	9
1.50 초과 2.00 까지	38.1 초과 50.8 까지	35	11	30	10
2.00 초과 2.50 까지	50.8 초과 63.5 까지	40	12	35	11
2.50 초과 4.00 까지	63.5 초과 101.6 까지	50	13	40	12
4.00 초과 6.00 까지	101.6 초과 152.4 까지	60	14	50	13
6.00 초과 8.00 까지	152.4 초과 203.2 까지	80	16	60	14
8.00 초과 10.00 까지	203.2 초과 254.0 까지	100	17	80	16
10.00 초과 12.00 까지	254.0 초과 304.8 까지	120	18	100	17
12.00 초과 16.00 까지	304.8 초과 406.4 까지	160	20	120	18
16.00 초과 20.00 까지	406.4 초과 508.0 까지	200	21	160	20

상기에 나열한 내용대로 KS와 ASME 투과도계를 적용하여 촬영한 후에 나타난 결과물을     비교해 보면 어느 규격이 더 높은 감도가 요구되는지 알 수 있을 것이다. 그래서 다음은     예를 들어서 KS와 ASME 투과도계를 적용해보고 그 감도를 평가해 보기로 하자.

예제 1) 투과두께가 25mm인 피검체를 검사하기 위해 적용되는 투과도계를 비교해 보기             로 하자.

◐ KS투과도계는 F04의 투과도계를 사용하여 검사하고 식별도 2.0%를 맞추려고              하면, 5번째선인 0.5mm의선이 식별되면 2.0%가 된다.

(0.5mm/25mm) x 100% = 2.0%

◐ ASME 투과도계는 유공형 투과도계의 #25번을 사용하며, 선형 투과도계는 유             공형 #25번의 2T구멍과 등가인 B형의 9번 선이 식별되면 2%의 범위에 들어오             게 된다.

여기서 KS투과도계의 5번선은 0.5mm이고, ASME 선형 투과도계 B형의 9번선             은 0.51mm이므로 KS규격이 감도가 약간 높다고 할 수 있겠다.

예제 2) 투과두께가 10mm인 피검체를 검사하기 위해 적용되는 투과도계를 비교해 보기             로 하자.

◐ KS투과도계는 F04의 투과도계를 사용하여 검사하고 식별도 2.0%를 맞추려고              하면, 1번째선인 0.2mm의선이 식별되면 2.0%가 된다.

(0.2mm/25mm) x 100% = 2.0%

◐ ASME 투과도계는 유공형 투과도계의 #17번을 사용하며, 선형 투과도계는 유             공형 #17번의 2T구멍과 등가인 B형의 7번 선이 식별되면 2%의 범위에 들어오             게 된다.

여기서 KS투과도계의 1번선은 0.2mm이고, ASME 선형 투과도계 B형의 7번선             은 0.33mm이므로 KS규격이 감도가 많이 높다고 할 수 있겠다.

그래서 아래와 같이 비교표를 만들었으니 참고하기 바람.

시험체 두 께	KS			ASME
	사용 IQI	식별선	감 도	사용 IQI (유공형)	등가식별선 ( 2% )	KS로 감도환산
5 mm	F02	1번(0.10mm)	2.0 %	12번	5번(0.25mm)	5.0 %
10 mm	F04	1번(0.20mm)	2.0 %	17번	7번(0.33mm)	3.3 %
15 mm	F04	2번(0.25mm)	1.67%	20번	8번(0.41mm)	2.73%
20 mm	F04	4번(0.40mm)	2.0 %	25번	9번(0.51mm)	2.55%
25 mm	F04	5번(0.50mm)	2.0 %	25번	9번(0.51mm)	2.04%
30 mm	F04	6번(0.64mm)	2.13%	30번	10번(0.64mm)	2.13%
40 mm	F04	7번(0.80mm)	2.0 %	35번	11번(0.81mm)	2.02%