본 연구에서는 교량에 사용되는 텐던의 인장력과 단면적 손실을 비파괴적인 방법으로 측정하기 위하여 강자성체가 응력에 따라 자기적특성이 변화하는 Villari 효과를 이용하였다. 텐던을 자화시키기 위하여 두께가 0.5 mm인 무방향성 전기강판을 적층하여 코어로 사용하였으며, 에나멜동선을 900회 권선하여 자화코일로 사용하였다. 텐던의 자기특성을 측정하기 위하여 B-coil로 텐던에 10회 권선하였고, H-Coil로 반원형 에폭시 포머에 3225회 권선하였다. 제작된 장치는 직경이 15.2 mm이고 15개의 7-wire strand로 구성된 텐던의 7-wire strand에 1300 MPa까지 인장력을 인가하면서 측정을 하였다. 텐던의 인장력에 의한 투자율의 변화는 B-Coil에 유도되는 기전력의 피크전압 값을 측정하여 본 결과 인장력에 따라 선형적으로 감소하였으며, 자화력이 3600 Aturns에서 7200 Aturns 까지 변화시켜 본 결과 자화력이 증가함에 따라 피크전압 값도 증가하였다. 텐던의 단면 손상에 의한 BCoil과 H-Coil의 기전력 변화는 단면손실이 3 % 정도의 변화를 측정할 수 있음을 알 수 있었다.

In this study, We employed Villari effect of ferro-magnetic materials i.e., magnetic properties change on mechanical stress, to develop nondestructive testing of tendons in bridges. To magnetize tendons, we constructed yoke with non-oriented Si-steel with 0.5 mm thickness sheet were laminated and 900 turns of enamelled Cu wire wound on the yoke. To measure magnetic induction and magnetic potential, 10 turns B-Coil and 3225 turns H-Coil were used. Diameter 15.2 mm, 15 numbers of 7 wire strand, was used as test tendon, and tension was applied to 7 wire strand up to 1300 MPa. Peak voltages induced from B-coil decreased linearly as tension increased. Peak voltages induced from B-coil were increased when we applied magnetic potential increased from 3600 Aturns to 7200 Aturns. Loss of cross sectional area of tendon can be measured using both B-coil and H-coil with sensitivity down to 3% loss of the cross sectional area.