Bezdotykowy pomiar naprężeń metodą elektromagnetyczną

• Autorzy: Witoś M. , Roskosz M. , Fryczowski K.

Warianty tytułu

EN

Contactless electromagnetic method for stress measurement

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

W artykule omówiono podstawy teoretyczne metody niskoczęstotliwościowej spektroskopii impedancji elektromagnetycznej i możliwości jej zastosowania w diagnozowaniu materiałów ferro- i paramagnetycznych używanych w transporcie. Główną uwagę skupiono na bezdotykowym pomiarze naprężeń z wykorzystaniem taniego toru pomiarowego, np. podręcznego automatycznego miernika LCR, czy zintegrowanego przetwornika LDC1000. Omawianą tematykę zobrazowano wynikami z badań laboratoryjnych. Wykazano, że opisywana metoda może być stosowana w badaniach nieniszczących i systemach monitorowania konstrukcji.

EN

Paper discussed the basics of the low-frequency electromagnetic impedance spectroscopy method. The main attention is paid to the non-contact measurement of stress-strain using low-cost measurement path. Discussed topics illustrated the results of laboratory tests. It has been shown that the described method can be used in non-destructive testing and structural health monitoring.

Słowa kluczowe

PL

metoda elektromagnetyczna; pomiar naprężeń; pomiar bezdotykowy

EN

electromagnetic method; stress measurement; contactless measurement

• Wydawca: Instytut Naukowo-Wydawniczy "SPATIUM". sp. z o.o.
• Czasopismo: Autobusy : technika, eksploatacja, systemy transportowe
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 17, nr 12
• Strony: 1479--1486
• Opis fizyczny: Bibliogr. 34 poz., pełen tekst na CD

Twórcy

autor

Witoś M.

• Instytut Techniczny Wojsk Lotniczych, Zakład Informatycznego Wsparcia Logistyki

autor

Roskosz M.

• Politechnika Śląska, Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Zakład Podstaw Konstrukcji i Eksploatacji Maszyn Energetycznych

autor

Fryczowski K.

• Politechnika Śląska, Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych

Bibliografia

• 1. http://www.ndt.net
• 2. Witos M., Zwiększenie żywotności silników turbinowych poprzez aktywne diagnozowanie i sterowanie. „Prace Naukowe ITWL” 2011, zeszyt 29, DOI: 10.13140/RG.2.1.4341.4560.
• 3. Praca zbiorowa, Active control of engine dynamics, RTO AVT/VKI Special Course. VKI 2001.
• 4. Tinga T., Aligning PHM, SHM and CBM by understanding the physical system failure behaviour, European Conference on the Prognostics and Health Management Society 2014.
• 5. Impedance Measurement Handbook. A guide to measurement technology and techniques, 4th Edition, Keysight Technologies 2014, http://www.keysight.com.
• 6. PN-EN ISO 10893-2:2011 Badania nieniszczące rur stalowych - Część 2: Automatyczne badanie metodą prądów wirowych rur stalowych bez szwu i spawanych (z wyłączeniem rur spawanych łukiem krytym) w celu wykrycia nieciągłości.
• 7. Abu-Nabah B. A. et al., Eddy current residual stress profiling in surface-treated engine alloys, “Nondestructive Testing and Evaluation” 2009, Vol. 24, Nos. 1–2, p. 209–232.
• 8. Junker W. R, Clark W. G., Jr., Eddy current characterization of applied and residual stresses, in: Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, 2B ed. Thompson and Chimenti. Plenum Press, New York, 1983, p. 1269-1286.
• 9. Liu J-G, Becker W-J, Force and Stress Measurements with Eddy Current Sensors”, The 10. Int. Sensor Fairs and Conference, May 8-10, 2001, Nuremberg, Germany, vol. II p. 23-28, DOI: 10.13140/2.1.4425.7285.
• 10. Żurek Z. H., Badanie stanu ferromagnetycznych elementów maszyn w polu magnetycznym, „Zeszyty Naukowe. Politechnika Śląska” 2005, nr 1678.
• 11. Gao J., Pan M., Luo F., Defect Identification and Classification of Multi-Frequency Eddy Current Test Based on Spectrum Method, Information and Automation (ICIA), 2010 IEEE International Conference on, DOI: 10.1109/ICINFA.2010.5512024.
• 12. http://www.ibgndt.com.
• 13. Biel M., Mikrostruktura i właściwości biomateriałów tytanowych po obróbce powierzchniowej, Rozprawa doktorska, Wydział Inżynierii Metali i Informatyki Przemysłowej AGH, Kraków 2006.
• 14. Ho C.Y., Chu T. K., Electrical resistivity and thermal conductivity of nine selected AISI stainless steels. CINDAS Report 45, CINDAS/TEPIAC Publication, September 1977.
• 15. Eifler D., Smaga M, Klein M., Fatigue monitoring of metals based on mechanical hysteresis, electromagnetic ultrasonic, electrical resistance and temperature measurements, “J-STAGE Mechanical Engineering Journal”, DOI: 10.1299/mej.16-00303.
• 16. Oxley P., Goodell J., Molt R., Magnetic properties of stainless steels at room and cryogenic temperatures, Journal of Magnetism and Magnetic Materials 2009, nr 321, p. 2107–2114.
• 17. Abrikosov A. A., Fundamentals of the Theory of Metals. NorthHolland, Amsterdam, Oxford, New York, Tokyo 1988.
• 18. Shaniavski A. A., Modeling of fatigue cracking of metals. Synergetics for aviation, Publishing House of Scientific and Technical Literature “Monography”, Ufa 2007.
• 19. Vilysa J., V. Kvedarasb V., Dislocation Structure of Near Surface Layers of Deformed Low-carbon Steel, 15th Int. Metallurgical & Material Conference METAL 2006.
• 20. Nabarro F. R. N., Dislocations in a Simple Cubic Lattice, Proc. Phys. Soc. 1947, 59 (2), p. 256-272.
• 21. Żurek Z. H., RLC circuits for material testing and NDT, KOMEL 2015.
• 22. Zurek Z. H., Witos M., Diagnostics of Degradative Changes in Paramagnetic Alloys with the Use of Low Frequency Impedance Spectroscopy, 7th Int. Symposium on NDT in Aerospace, Bremen 2015, We.5.A.7.
• 23. Fryczowski K., Roskosz M., Zurek Z. H., Preliminary Studies on Impact of Tensile Loads on the Parameters of the RLC Circuit, 44th National Conference NDT, 2015; “Welding Technology Review” 2015, Vol. 87, p. 45-49.
• 24. Johnson M. J, Pulsed eddy-current measurements for material characterization and flaw detection, PhD thesis, Department of Physics, The University of Surrey, Surrey (UK) 1997.
• 25. Rao K. S. et al., Pulse eddy current technique for testing of stainless steel plates, in Electromagnetic Nondestructive Evaluation (XVII), K. Capova et al. (Eds.), IOS Press 2014, DOI: 10.3233/978-1-61499-407-7-36.
• 26. Mook G., Hesse O., Uchanin V., Deep penetrating eddy currents and probes, ECNDT 2006, Tu.3.6.2, p. 1-14.
• 27. Eddy current testing at level 2: Manual for the syllabi contained in IAEA -TeCDoC-628.rev. 2 "Training guidelines for non destructive testing techniques", Training Course Series No 48, IAEA, Viena 2011.
• 28. https://www.nde-ed.org/index_flash.htm 29. http://mech.vub.ac.be/teaching/info/Damage_testing_preventio n_and_detection_in_aeronautics.htm.
• 30. García-Martín J., Gómez-Gil J., Vázquez-Sánchez E., Nondestructive techniques based on eddy current testing, „Sensors” 2011, Vol. 11 (3), 2525-2565, DOI:10.3390/s110302525.
• 31. Welding guide. Technical handbook of BÖHLER WELDING Products, Böhler Welding 2009.
• 32. Błachnio J., Efekt Barkhausena w diagnostyce maszyn. Biblioteka problemów eksploatacji, Wydawnictwo Naukowe Instytutu Technologii Eksploatacji – PIB, Radom 2009.
• 33. Roskosz M., Wykorzystanie własnego magnetycznego pola rozproszenia w diagnostyce elementów ferromagnetycznych. Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice 2014.
• 34. Witos M., Roskosz M., Fryczowski K., Zurek Z. H., NDE & SHM of technical objects using low-cost impedance method, 21st Int. Workshop on Electromagnetic Nondestructive Evaluation, P-20, Lisbon 25-28 Sep. 2016.