Tytuł artykułu
Autorzy
Wybrane pełne teksty z tego czasopisma
Identyfikatory
Warianty tytułu
Wykorzystanie szumów Brakhausena do defektoskopii elementów ferromagnetycznych stosowanych w transporcie pionowym
Języki publikacji
Abstrakty
The paper discusses the Barkhausen noise measurements as a potential tool for inspection of brake discs in hoists and elevators and other solid ferromagnetic elements. Defects arising from exploitation, such as microcracks, have a strong impact on transport safety. Digital method of pulse counting as well as the statistic analysis of Barkhausen noise may be used for inspection, at the same time providing the required safety features.
Artykuł przedstawia zastosowanie szumów Barkhausena w diagnostyce litych elementów ferromagnetycznych na przykładzie tarczy hamulców urządzeń wyciągowych, elementów konstrukcyjnych klatek i obręczy kół kolejowych, które są szczególnie narażone na występowanie mikropęknięć. Określono ilościowo wpływ wielkości pęknięć na parametry statystyczne szumów Barkhausena. Metoda badań może być stosowana w diagnozowaniu (wykrywaniu mikropęknięć) w różnych innych litych elementach ferromagnetycznych stosowanych w różnych gałęziach przemysłu. Istota podjęcia tematyki była efektem wielu napływających informacji związanych z problemami transportu szynowego węgla kamiennego i brunatnego (mikropęknięcia w obręczach kół kolejowych stosowanych zarówno w transporcie wewnętrznym kopalni, jak i na terenie całego kraju), jak również z pojawiającymi się mikropęknięciami tarcz hamulcowych. Spotykane uszkodzenia kwalifikowane są w skali makro i mikro. Do wykrywania wad makroskopowych takich, jak np. wtrącenia niemetaliczne, pęcherze powietrzne, można używać ultradźwięków. Skomplikowane staje się wykrycie tych wad w warstwie przypowierzchniowej na wszystkich kształtowych powierzchniach jak również wad mikroskopowych związanych np. z zawalcowaniem materiału, mikropęknięciami. Efekt Barkhausena związany jest ze skokowymi zmianami lokalnego namagnesowania elementu ferromagnetycznego. Zmiana struktury domenowej magnesowanej obręczy powoduje przede wszystkim przemieszczenie ścian Blocha i obrót domen magnetycznych. Przemieszczanie ścian domenowych jest blokowane przez niejednorodności struktury krystalograficznej (dyslokacje, defekty kryształów, niejednorodności materiału), jak również nieciągłości materiału (wtrącenia, pęknięcia). Spowodowana tym nieciągła struktura domenowa wywołuje na badanej powierzchni lokalne zaburzenia indukcji, wykrywane specjalnymi układami pomiarowymi. Pojawiające się w procesie eksploatacji mikropęknięcia są jednym z najtrudniejszych defektów do diagnozowania. Geneza ich powstawania jest niejednokrotnie wynikiem różnych zdarzeń towarzyszących procesowi produkcji stali, którą wykorzystuje się na te elementy, procesowi przeróbki plastycznej półwyrobu, jak również procesowi zużycia. Badania laboratoryjne przeprowadzono na próbkach materiału posiadających różne mikropęknięcia. Dla określenia ich wielkości poddano próbki badaniom penetracyjnym. Za pomocą aparatury wykorzystującej zjawisko Barkhausena można przeprowadzić analizę metodą analogową, polegającą na wyznaczeniu parametrów statystycznych sygnału szumu lub metodą cyfrową polegającą na zliczaniu impulsów. Przy ruchowych badaniach na rzeczywistych obiektach odległość między powierzchnią badanego elementu a sondą pomiarową może się zmieniać w granicach do 0,8 mm. Warunek ten narzuca konieczność korzystania z metody cyfrowej i specjalnych głowic pomiarowych z pomiarem warunków magnesowania, przy których wpływ oddalania przetwornika od powierzchni do około 1 mm można pominąć (błąd metody nie przekracza 1%). Metoda ta jest dokładniejsza i mniej wrażliwa na zakłócenia. W badaniach laboratoryjnych próbek ferromagnetycznych z użyciem metody cyfrowej wykorzystano przyrząd Thomas-Hist przeznaczony do wyznaczania histogramów gęstości występowania impulsów Barkhausena w połączeniu z głowicą z ciągłą kontrolą warunków magnesowania. Podczas prób wykonywanych na zamodelowanych próbkach materiału zmieniano odległość głowicy pomiarowej od powierzchni materiału w granicach 0—0,3 mm, rejestrując przebieg szumów Barkhausena oraz zliczając impulsy w miejscu występowania pęknięcia jak również obok uszkodzenia. Uzyskane wyniki dają jednoznaczną informację o występowaniu mikropęknięć. Wstępne badania nad możliwością wykorzystania metody cyfrowej w diagnozowaniu mikropęknięć wykazują jej przydatność, ale również celowość prowadzenia dalszych prac nad uniezależnieniem wskazań od odległości głowicy od badanej powierzchni.
Wydawca
Czasopismo
Rocznik
Tom
Strony
275--281
Opis fizyczny
Bibliogr., 2 poz., wykr.
Twórcy
autor
- Katedra Transportu Liniowego, Akademia Górniczo-Hutnicza, 30-059 Kraków, Al. Mickiewicza 30
Bibliografia
Typ dokumentu
Bibliografia
Identyfikator YADDA
bwmeta1.element.baztech-article-BWA0-0003-0016
JavaScript jest wyłączony w Twojej przeglądarce internetowej. Włącz go, a następnie odśwież stronę, aby móc w pełni z niej korzystać.