Metody ilościowej analizy szumu napięciowego Barkhausena

• Autorzy: Fryczowski K. , Roskosz M.

Warianty tytułu

EN

Barkhausen noise quantitative analysis methods

• Języki publikacji: PL

Abstrakty

PL

Przeprowadzone badania doświadczalne z wykorzystaniem magnetycznego szumu Barkhausena (MBN) wykazały jego silne powiązanie z mikrostrukturą i stanem naprężenia w materiałach o właściwościach ferromagnetycznych. Materiały te są szeroko stosowanych w przemyśle, co jest argumentem uzasadniającym prowadzenie prac badawczo-rozwojowych związanych z tym zjawiskiem. W artykule uwaga skupia się na metodach analizy ilościowej MBN, czyli sposobach otrzymywania informacji diagnostycznej. Wymienione i opisane zostały zarówno popularne metody punktowe jak i te wykorzystujące właściwości czasowo-częstotliwosciowe sygnałów niestacjonarnych.

EN

The results of experimental studies of application of magnetic Barkhausen noise (MBN) showed his strong relationship with the microstructure and stress state of the ferromagnetic material. These materials are widely used in the industry, what is the argument to conduct more detailed research assosiated with this phenomenon. In paper attention is paid to quantitative MBN analysis method, that means the way for obtaining diagnostic information. Popular scalar method and as well joint time-frequency method was mentioned and described.

Słowa kluczowe

PL

szum Barkhausena; analiza czasowo-częstotliwościowa; rozkład wysokości impulsów; krótkoczasowa transformacja Fouriera

EN

Barkhausen noise; joint time-frequency analysis; pulse height distribution; short-time Fourier transformation

• Wydawca: Stowarzyszenie Inżynierów i Techników Mechaników Polskich
• Czasopismo: Przegląd Spawalnictwa
• Rocznik: 2016
• Tom: R. 88, nr 10
• Strony: 133--138
• Opis fizyczny: Bibliogr. 26 poz., il.

Twórcy

autor

Fryczowski K.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Politechnika Śląska

autor

Roskosz M.

• Instytut Maszyn i Urządzeń Energetycznych, Politechnika Śląska

Bibliografia

• [1] 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.
• [2] T. P. Zieliński: Cyfrowe przetwarzanie sygnałów – od teorii do zastosowań, Wydawnictwa Komunikacji i Łączności, Warszawa, 2005.
• [3] F. Brailsford: Materiały magnetyczne, Państwowe Wydawnictwo Naukowe, Warszawa, 1964.
• [4] A. Hubert, R. Schäfer: Magnetic Domains. The analysis of magnetic microstructures, Springer, 2009.
• [5] D. M. Clatterbuck, V. J. Garcia, M. J. Johnson, D. C. Jiles: An extended model of the Barkhausen effect based on the ABBM model, Journal of Applied Physics, vol. 87, no. 9, s. 4771-4773, 2000.
• [6] B. Augustyniak: Zjawiska magnetosprężyste i ich wykorzystanie w nieniszczących badaniach materiałów, Wydawnictwo Politechniki Gdańskiej, 2003.
• [7] L. R. Padovese, N. Martin: Analysing MBN signals of different materials by time-frequency methods, Conference Proceedings of Fifth International Conference on Condition Monitoring and Machinery Failure Prevention Technologies, Edinburgh, United Kingdom, s. 1-12, 2008.
• [8] A. Sorsa, S. Santa-Aho et al.: Utilization of frequency-domain information of Barkhausen noise signal in quantitative prediction of material properties, AIP Conf. Proc., vol. 1581 s. 1256-1263, 2014.
• [9] T. Liu, H. Kikuchi, Y. Kamada et al.: Comprehensive analysis of Barkhausen noise properties in the cold rolled mild steel, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 310, s. 2006-2008, 2007.
• [10] K. Gurruchaga, A. Martinez-De-Guerenu et al.: Magnetic barkhausen noise for characterization of recovery and recrystallization, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 46, s. 513-516, 2010.
• [11] A. Timofiejczuk: Metody Analizy Sygnałów Niestacjonarnych, Wydawnictwo Politechniki Śląskiej, Gliwice, 2004.
• [12] M. Vashista, V. Moorthy: On the shape of the magnetic Barkhausen noise profile for better revelation of the effect of microstructures on the magnetisation process in ferritic steels, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 393, s. 584-592, 2015.
• [13] J. Anglada-Rivera, L. R. Padovese, J. Capó-Sánchez: Magnetic Barkhausen Noise and hysteresis loop in commercial carbon steel: Influence of applied tensile stress and grain size, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 231, s. 299-306, 2001.
• [14] V. Moorthy, B. A. Shaw, P. Hopkins: Magnetic Barkhausen emission technique for detecting the overstressing during bending fatigue in case-carburised En36 steel, NDT&E Int., vol. 38, s.159-166, 2005.
• [15] M. Lindgren, T. Lepistö: Relation between residual stress and Barkhausen noise in a duplex steel, NDT&E Int., vol. 36, s. 279-288, 2003.
• [16] L. Piotrowski, B. Augustyniak, M. Chmielewski et al.: Evaluation of barkhausen noise and magnetoacoustic emission signals properties for plastically deformed armco iron, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 46, s. 239-242, 2010.
• [17] A. Dhar, L. Clapham, D. L. Atherton: Influence of uniaxial plastic deformation on magnetic Barkhausen noise in steel, NDT&E Int., vol. 34, s. 507-514, 2001.
• [18] J. Capó-Sánchez, L. Padovese: Magnetic Barkhausen noise measurement by resonant coil method, Journal of Magnetism and Magnetic Materials, vol. 321, s. 57-62, 2009.
• [19] L. Piotrowski, B. Augustyniak, M. Chmielewski et al.: An in-depth study of the Barkhausen emission signal properties of the plastically deformed Fe-2%Si alloy, IEEE Transactions on Magnetics, vol. 44, s. 3828-3831, 2008.
• [20] X. Luo, Y. Wang, B. Zhu et al.: Super-resolution spectral analysis and signal reconstruction of magnetic Barkhausen noise, NDT&E Int., vol. 70, pp. 16-21, 2015.
• [21] L. B. Magalas: Application of the wavelet transform in mechanical spectroscopy and in Barkhausen noise analysis, Journal of Alloys and Compounds, vol. 310, s. 269-275, 2000.
• [22] L. R. Padovese, N. Martin, F. Millioz: Time-frequency and time-scale analysis of Barkhausen noise signals, Proceedings of the Institution of Mechanical Engineers, Part G: Journal of aerospace engineering, vol. 223, s. 577-588, 2009.
• [23] K. Miesowicz, W. J. Staszewski, T. Korbiel: Analysis of Barkhausen Noise Using Wavelet-Based Fractal Signal Processing for Fatigue Crack Detection, International Journal of Fatigue, vol. 83, pp. 109–116, 2015.
• [24] J. Błachnio, C. Kownacki: Próba oceny stanu warstwy wierzchniej elementu maszyny z wykorzystaniem analizy falkowej sygnału efektu Barkhausena, Zeszyty Naukowe Politechniki Białostockiej, Budowa i Eksploatacja Maszyn, vol. 10, s. 5-14, 2002.
• [25] D. Mężyk: Magnetyczna ocena naprężeń w instalacjach rurociągowych z wykorzystaniem efektu Barkhausena; Przegląd Spawalnictwa, Vol 86(5), 2014.
• [26] M. Roskosz, K. Fryczowski, S. Griner, A. Katunin: Analiza możliwości oceny procesu pełzania stali X12CrMoWVNbN10-1-1 na podstawie szumu Barkhausena, Przegląd Spawalnictwa, Vol 86(11), 2014.