Zintegrowana głowica pomiarowa do badań metodą Barkhausena

• Autorzy: Garstka Tomasz , Krakowiak Marlena , Kwapisz Marcin

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2022.11.30

Warianty tytułu

EN

Integrated measuring head for Barkhausen testing

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule przedstawiono założenia i wybrane zagadnienia dotyczące budowy opracowanej głowicy pomiarowej do badań metodą Barkhausena. Wyposażono ją w dodatkowy układ interfejsu kontrolno-sterującego użytkownika, usprawniający prowadzenie nieniszczących badań diagnostycznych na obiektach oddalonych od głównej jednostki pomiarowej. Część elektroniczną głowicy pomiarowej zbudowano stosując popularne platformy sprzętowe z mikrokontrolerami ATmega. Natomiast obudowę prototypowej głowicy wykonano z zastosowaniem druku 3D.

EN

The article presents the assumptions and selected issues of the construction of the developed measuring head for testing with the Barkhausen method. It is equipped with additional control and measurement system of the user interface, facilitating the conduct of non-destructive diagnostic tests on objects distant from the main measuring unit.. The electronic part was built with the use of popular hardware platforms based on the ATmega microcontrollers. The housing of the prototype head was manufactured using 3D printing.

Słowa kluczowe

PL

szum Barkhausena; badanie nieniszczące; głowica pomiarowa; druk 3D

EN

Barkhausen noise; non-destructive testing; measuring head; 3D printing

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2022
• Tom: R. 98, nr 11
• Strony: 151--154
• Opis fizyczny: Bibliogr. 23 poz., rys.

Twórcy

autor

Garstka Tomasz

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Inżynierii Materiałowej, Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

• https://orcid.org/0000-0002-0083-0210

autor

Krakowiak Marlena

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Inżynierii Materiałowej, Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

• https://orcid.org/0000-0003-2048-0083

autor

Kwapisz Marcin

• Politechnika Częstochowska, Wydział Inżynierii Produkcji i Technologii Materiałów, Instytut Inżynierii Materiałowej, Al. Armii Krajowej 19, 42-200 Częstochowa

• https://orcid.org/0000-0002-8534-1706

Bibliografia

• [1] Tu Le Manh, José Alberto Pérez Benitez, José Hiram Espina Hernández, José Manuel Hallen López: Barkhausen Noise for Nondestructive Testing and Materials Characterization in Low-Carbon Steels, Woodhead Publishing, (2020), DOI:10.1016/C2018-0-00863-4
• [2] Anthony Moses , Stanisław Zurek , Sławomir Tumański , Philip Marketos , Harshad Patel: Korelacja między powierzchniowym polem magnetycznym a szumami Barkhausena w blachach o ziarnie zorientowanym, , Przegląd Elektrotechniczny, (2009), nr 1, 111-114
• [3] Ferreira da Silva S., Rodrigues Mansur T. R., Cruz J. R., Neto M. M.: The use of magnetic Barkhausen noise analysis for nondestructive determination of stresses in structural elements, (2007) International Nuclear Atlantic Conference, INAC 2007, Santos, SP, Brazil, September 30 to October 5, 2007
• [4] Roskosz, M.; Fryczowski, K.; Schabowicz, K.: Evaluation ofFerromagnetic Steel Hardness Based on an Analysis of the Barkhausen Noise Number of Events, Materials (2020), 13, 2059, https://doi.org/10.3390/ma13092059
• [5] Chukwuchekwa N, Moses A, Anderson P: Investigation of the Effects of Strips Thickness and Grain Size on AC Magnetic Barkhausen Noise of Grain-oriented Electrical Steel, Przegląd Elektrotechniczny, (2012), nr 05a, 18
• [6] Hauk M.: Structural and Residual Stress Analysis by Nondestructive Methods, Elsevier, Amsterdam, (1997)
• [7] Accuracy in Residual Stress Measurement Methods, Metal Finishing News, (2020) vol. 21, March issue
• [8] Jiles D. C.,Kiarie W.: An integrated model of magnetic hysteresis the magnetomechanical effect and the Barkhausen effect", IEEE Trans. Magn.,(2021), vol. 57
• [9] Zeng, K., Tian, G., Liu, J., Gao, B., Liu, Y., Liu, Q.: Influence of Varying Tensile Stress on Domain Motion, Materials (2022), 15, 3399, https://doi.org/10.3390/ma15093399
• [10] Cizeau P, Zapperi S, Durin G, Stanley H E.: Dynamics of aferromagnetic domain wall and the Barkhausen effect, Phys. Rev. Lett., (1997), vol. 79
• [11] Garstka T.: System pomiarowy do badań właściwości wyrobówstalowych z wykorzystaniem zjawiska Barkhausena, Pomiary Automatyka Robotyka, 12, (2008), nr 6, 58-61
• [12] Santa-Aho S.et al.: Barkhausen Noise Probes and Modelling: A Review, Journal of Nondestructive Evaluation, (2019), No. 94, 1-11
• [13] Garstka T.:Comparison of the Results of the Barkhausen Noise Investigations Conducted with Using Various Designs of Sensor, Przegląd Elektrotechniczny, 93, (2017), nr 7, 27-30, 10.15199/48.2017.07.07
• [14] Boller C, Altpeter I., Dobmann G., Rabung M., Schreiber J., Szielasko K., Tschuncky R.: Electromagnetism as a means for understanding materials mechanics phenomena in magnetic materials, Mater. Sci. Eng. Technol. (Mat.-wiss. u. Werkstofftech), (2011), 42, 269–278, https://doi.org/10.1002/mawe.201100761
• [15] He Y., Mehdi M., Hilinski E. J., Edrisy A.: Through-process characterization of local anisotropy of nonoriented electrical steel using magnetic Barkhausen noise, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, (2018), 453, 149–162, https://doi.org/10.1016/j.jmmm.2018.01.023
• [16] Rułka R.: Metoda oceny własności i stanu naprężeń materiałów ferromagnetycznych oparta na wykorzystaniu zjawiska Barkhausena, Praca doktorska, IPPT PAN, Warszawa 1980
• [17] Augustyniak B., Chmielewski M., Piotrowski L.: Assessment of residual stress in electric power turbine blades with Barkhausen effect; Proc. 6th International Conference on Barkhausen noise and micromagnetic testing, July 9-10, 2007, Valencienne, France; Ed. Stresstech Oy, 2007, pp. 97-104
• [18] Gierczak J., Ignatowicz L. R.: Naprężenia własne w spawanych słupach skrzynkowych z kształtowników profilowanych na zimno, Builder, (2020),nr 1 (270), 19-23, DOI: 10.5604/01.3001.0013.6517
• [19] Garstka T, Koczurkiewicz B, Golański G.: Diagnostic examination of P265GH boiler steel plate using the Barkhausen method, Advances in Material Sciences, (2010), nr 10, 81-92
• [20] Gauthier J., Krause T., Atherton D.: Measurement of residual stress in steel using, magnetic Barkhausen noise method, NDT&E International, (1998), Vol. 31, No. 1, 23-31
• [21] https://rickkas7.github.io/DisplayGenerator/index.html
• [22] Kwapisz M., Bajor T., Krakowiak M.: Analysis of Strength Changes of PLA Samples Made in 3D Printing Technology, 28th International Conference on Metallurgy and Materials METAL 2019, Brno, Czechy 22 do 24 maja (2019), Wyd. TANGER Ltd.,1583-1588, DOI: 10.37904/metal.2019.963
• [23] Kwapisz M.: Charakterystyka metod druku 3D, Inżynieria zarządzania. Cyfryzacja produkcji. Aktualności badawcze 1 (red.) KNOSALA Ryszard, Polskie Wydawnictwo Ekonomiczne, Warszawa, (2019), 67-74

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MEiN, umowa nr SONP/SP/546092/2022 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki" - moduł: Popularyzacja nauki i promocja sportu (2022-2023).