Porównanie możliwości diagnostycznych metod magnetycznej pamięci metalu, szumu Barkhausena i niskoczęstotliwościowej impedancji

• Autorzy: Roskosz M. , Witoś M. , Żurek Z. H. , Fryczowski K.

Warianty tytułu

EN

Comparison of diagnostic capabilities of metal magnetic memory method, Barkhausen noise method and low-frequency impedance spectroscopy method

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono trzy metody badań nieniszczących: metodę magnetycznej pamięci metalu, szumu Barkhausena i niskoczęstotliwościowej impedancji. Zwrócono uwagę na niejawny, nieliniowy związek istniejący pomiędzy parametrami mechanicznymi i elektromagnetycznymi materiału, a stanem jego wytężenia i degradacji. Omawianą tematykę zobrazowano przykładami, na podstawie których wykazano celowość uwzględnienia charakterystyk częstotliwościowych parametrów elektromagnetycznych materiału w opisie symptomów diagnostycznych metody magnetycznej pamięci metalu i szumu Barkhausena.

EN

This paper presents three NDT method: Magnetic Metal Memory Method, Barkhausen noise method and LFIS method. The attention has been drawn to the implicit and non-linear relationship that exists between the mechanical and electromagnetic parameters of the material and the degree of effort and degradation of the structure. Presented topic has been illustrated by examples, on the basis of which demonstrated purposefulness of taking in the account frequency characteristics of electromagnetic parameters of the material in the describtion of diagnostic symptoms of Metal Magnetic Memory method and Barkhausen noise.

Słowa kluczowe

PL

mikrostruktura; przenikalność magnetyczna; konduktywność; degradacja materiału; badanie nieniszczące; system monitorowania konstrukcji

EN

microstructure; magnetic permeability; conductivity; material degradation; non destructive test; structural health monitoring

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 88, nr 10
• Strony: 57--62
• Opis fizyczny: Bibliogr. 25 poz., il.

Twórcy

autor

Roskosz M.

• Politechnika Śląska

autor

Witoś M.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych

autor

Żurek Z. H.

• Politechnika Śląska

autor

Fryczowski K.

• Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] R. Stegemann et al.: Metal Magnetic Memory Technique – Prospects and Restrictions, 19th WCNDT, Monachium, 13-17.06.2016.
• [2] J. Błachnio: Efekt Barkhausena w diagnostyce elementów maszyn. Biblioteka problemów eksploatacji, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Radom, 2009.
• [3] Impedance Measurement Handbook. A guide to measurement technology and techniques. 4th Edition, Keysight Technologies, 2014.
• [4] Z. H. Żurek, M. Witoś: Diagnostics of Degradative Changes in Paramagnetic Alloys with the Use of Low Frequency Impedance Spectroscopy, 7th International Symposium on NDT in Aerospace, Bremen, 16-18.11.2015.
• [5] M. Roskosz, K. Fryczowski: Porównanie szumu Barkhausena i własnego magnetycznego pola rozproszenia w odkształconych plastycznie próbkach ze stali S235 i P265GH, Przegląd Spawalnictwa, vol. 84(13), s. 35-40, 2012.
• [6] K. Fryczowski, M. Roskosz, Z. H. Żurek: Badania wstępne wpływu obciążeń rozciągających na parametry obwodu RLC, Przegląd Spawalnictwa, vol. 87(12), s. 45-49, 2015.
• [7] A. A. Abrikosov: Fundamentals of the Theory of Metals, North-Holland, Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo, 1988.
• [8] A. A. Shaniavski: Modeling of fatigue cracking of metals. Synergetics for aviation, Publishing House of Scientific and Technical Literature, Monography, Ufa, 2007.
• [9] J. Dobrzański: Materiałoznawcza interpretacja trwałości stali dla energetyki, Open Access Library, t. 3, s. 1-228,2011.
• [10] F. R. N. Nabarro: Dislocations in a Simple Cubic Lattice, Proc. Phys. Soc. 59(2), s. 256-272, 1947.
• [11] V.T. Vlasov, A.A. Dubov: Physical Theory of the Strain - Failure, Process. Part I. Physical Criteria of Metal's Limiting States, Publishing House Spectr, Moscow, 2013.
• [12] V.T. Vlasov, A.A. Dubov: Physical Theory of the Strain - Failure, Process. Part II. Process Thermodynamics, Publishing House Spectr, Moscow 2016.
• [13] M. Blanter, I. S. Golovin: Internal friction, in: Encyclopedia of Iron, Steel and Their Alloys, Taylor and Francis, New York, s. 1852-1870, 2016.
• [14] M. Witoś, M. Zieja, B. Kurzyk: IT Support of NDE and SHM with Application of the Metal Magnetic Memory Method, 7th International Symposium on NOT in Aerospace, Bremen, 16-18.11.2015.
• [15] M. Witoś: Increasing the Durability of Turbine Engine Components Through Active Diagnostics and Control, Research works of AFIT, Issue 29, p. 324, 2011.
• [16] K. Kashiwaya: Fundamentals of Nondestructive Measurement of Biaxial Stress in Steel Utilizing Magnetoelastic Effect Under Low Magnetic Field, Jpn. J. Appl. Phys., 30, p. 2932, 1991.
• [17] M. F. Fischer. Note on the Effect of Repeated Stresses on the Magnetic Properties of Steel, Bureau of Standards Journal ol Research, Vol. l, No. 5, pp. 721-732, 1928.
• [18] J. A. Ewing: Magnetic Induction in Iron and Other Metals, The Electrician, Printing and Publishing Co Ltd, London, 1900.
• [19] R. R. Birss, C. A. Faunce: Stress-Induced Magnetization in Small Magnetic Fields, Journal de Physique, Colloque C I, supplernent au no 2-3, Tome 32 Fevrier-Mars, s. CI686-Cl 688, 1971.
• [20] I. M. Robertson: Magneto-Elastic Behaviour of Steels for Naval Applications, MRL Technical Report MRL-TR-90-27, DSTO Materials Research Laboratory, 1991.
• [21] J. M. Roskosz: Wykorzystanie własnego magnetycznego pola rozproszenia w diagnostyce elementów ferromagnetycznych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2014.
• [22] Roskosz M., Fryczowski K., Griner S., Katunin A.: Analiza możliwości oceny procesu pełzania stali X12CrMoWVNbNl 0-1-1 na podstawie szumu Barkhausena, Przegląd Spawalnictwa, vol. 11, s. 35-40, 2014.
• [23] Chady T: Inspection of Clad Materials Using Massive Multi-Frequency Excitation and Spectrogram Eddy Current Method, 19th WCNDT, Monachium, 13-17.06.2016.
• [24] Sikora R.: Elektromagnetyczne Metody Testowania Materii, Instytut Naukowo-Badawczy ZTUREK, 2003.
• [25] Mężyk D.: Magnetyczna ocena naprężeń w instalacjach rurociągowych z wykorzystaniem efektu Barkhausena; Przegląd Spawalnictwa, Vol 86, No 5 (2014).