Przetwornik LDC 1000 m w zastosowaniu do defektoskopii i badań parametrów materiału

• Autorzy: Żurek Z. H. , Kukla D.

Warianty tytułu

EN

LDC 1000 converter for NDT and material characterization

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Moduł LDC 1000 [1, 2] jest przetwornikiem pomiarowym indukcyjnym produkcji Texas Instruments. W podstawowej wersji został zaprojektowany do pomiaru odległości od powierzchni materiałów przewodzących. Jego konstrukcja i oprogramowanie umożliwiają wiele innowacyjnych zastosowań. Zastosowania można przenieść na diagnostykę maszyn (pomiar skręcenia wałów napędowych, wykrywanie i pomiar niezrównoważenia mas wirujących), a także w obszar badań nieniszczących defektów ciągłości kształtu i struktury. W artykule opisano przykłady zastosowania w defektoskopii pęknięć, w pomiarze parametrów elektrycznych i magnetycznych oraz w pomiarze odległości od powierzchni materiałów przewodzących. Układ LDC 1000 jest dostępny od kilku lat na rynku. Obszar podstawowy jego zastosowania jest ciągle poszerzany [4, 5]. Jest też tematem prac doktorskich [7]. Przedstawione na wstępie zasady pomiaru unormowanych składowych impedancji są wstępem do opisu działania przetwornika LDC. Przetwornik LDC 1000 pracuje w obszarze rezonansu prądu: cewka indukcyjna – materiał badany. Spośród możliwości diagnostycznych układu zaprezentowano jego zastosowanie w wykrywaniu defektów. Przeprowadzono pomiar pęknięć, pomiar przewodności oraz pomiar odległości. Wartościami rejestrowanymi była lokalna indukcja obwodu. Pomiary prowadzono na wzorcach stosowanych w defektoskopii magneto-indukcyjnej. Wykonano badania na powtarzalność czasową pomiaru.

EN

LDC 1000 module [1, 2] measurement tool is an inductive converter made by TI. It has been designed to measure distance from the surface of conducting materials. Its design and software make it possible to use the device in many innovative applications. The possible applications may be found in machine diagnostics (measurement of shaft torsions, detection and measurement of rotating masses’ unbalance) as well as in non-destructive testing (NDT) of continuity, shape and structure flaws. Examples of applying this converter to flaw crack detection, measurement of electrical and magnetic parameters and distance from the surface of conducting materials as a thickness of nonconductive layer, are described in the paper. LDC 1000 has been available commercially for a few years. Its basic scope of applications expands all the time [4, 5]. It has been the subject matter for some Ph.D. theses [7]. The principles for measuring normalized impedance components explained in the initial part of the paper are necessary for full description of converter’s operation. LDC 1000 converter operates in the current resonance region (resonance takes place between inductive coil and tested material). From among many diagnostic possibilities of the converter, we have chosen to present its application in flaw detection. Crack, conductivity and distance measurements have been carried out. Local circuit inductance has been recorded. Measurements have been conducted with standards flaw detection probe used. We have also investigated the time repeatability of measurements.

Słowa kluczowe

PL

NDT; NDE; diagnostyka parametrów; diagnostyka struktury materiałów

EN

NDT; NDE; parameters and structure of the material

• Wydawca: Wydawnictwo "Druk-Art" SC
• Czasopismo: Napędy i Sterowanie
• Rocznik: 2017
• Tom: R. 19, nr 12
• Strony: 76--82
• Opis fizyczny: Bibliogr. 15 poz., rys., tab., wykr.

Twórcy

autor

Żurek Z. H.

• Politechnika Śląska

autor

Kukla D.

• IPPT PAN

Bibliografia

• [1] http://www.ti.com/tool/ldc1000evm.
• [2] http://www.ti.com/general/docs/litabsmultiplefilelist.tsp?literatureNumber=snou136.
• [3] https://www.wolfram.com/mathematica.
• [4] ht tp : / /www.ndt.net/search/docs.php3edit=1&MainSource=-1&AuthorID=7187.
• [5] https://www.researchgate.net/profile/Zbigniew_Zurek3.
• [6] http://pe.org.pl/articles/2016/3/46.pdf.
• [7] Schilder P.: Eddy current measurements with the LDC1000EVM digital inductance sensor, Universiteit van Amsterdam, Faculty of Science, van derWaals-Zeeman Institute, Report Bachelor Project Physics and Astronomy 2015. https://esc.fnwi.uva.nl/thesis/centraal/files/f1250956148.pdf.
• [8] Harzallah S., Chabaat M.: Eddy Current Sensor Modeling For the Nondestructive Evaluation of Stress intensity Factor, 2014 AASRI Conference on Circuit and Signal Processing (CSP 2014), AASRI Procedia 9(2014)57-632014 AASRI.
• [9] Saka M., Sato I., Ab H.: NDE of a 3-D surface crack using magnetic field induced by DC current flow, Original Research Article, Vol. 31, No. 5, pp. 325–328, 1998.
• [10] Minkov D., Shoji T.: Method for sizing of 3-D surface breaking flaws by leakage flux, NDT&E International, Vol. 31, No. 5, pp. 317–324, 1998.
• [11] Żurek Z.H.,Witos M.: Diagnostics of degradative changes in paramagnetic alloys with the use of low frequency impedance spectroscopy, 7th International Symposium on NDT in Aerospace – We.5.A.7http://www.ndt.net/search/docs.php3?edit=1&MainSource=-1&AuthorID=7187http://www.ndt.net/article/aero2015/papers/We_5_A_7_Zurek1.pdf.
• [12] Żurek Z.H., Dobmann G., Rockstroh B., Kukla D.: Examination of service life of power system components made of p91 steel (x10crmovnb9-1) using impedance spectroscopy and magnetic resonance technique WCNDT 2016, 2016-07, ISBN 978-3-940283-78-8.
• [13] Mazlumi F., Sadeghi S.H.H., Moini R.: Using open-ended rectangular waveguide probe for detection and sizing of fatigue cracks in metals, Electronics Letters ieeexplore.ieee.org/iel5/2220/30709/01421182.pdf.
• [14] Duka P., Żurek Z.H.: Badania własne, Politechnika Śląska.
• [15] Żurek Z.H., Jasiński T., Glinka T., Sobota J.: Pole magnetyczne wokół transformatorów energetycznych, „Przegląd Elektrotechniczny” 11/2017.

Uwagi

PL

Opracowanie rekordu w ramach umowy 509/P-DUN/2018 ze środków MNiSW przeznaczonych na działalność upowszechniającą naukę (2018)