Integration of ultrasonic tomography with industrial production line for defectoscopy of semi-finished products

• Autorzy: Król Krzysztof , Rybak Grzegorz , Majerek Dariusz , Przysucha Bartosz , Niderla Konrad

Identyfikatory

DOI

10.15199/48.2025.03.24

Warianty tytułu

PL

Integracja tomografii ultradźwiękowej z linią produkcyjną w defektoskopii półproduktów przemysłowych

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The article presents the application of ultrasonic tomography for detecting material discontinuities in industrial semi-finished products. This technique, based on piezoelectric sensors, allows for non-invasive examination of the interiors of objects such as tanks or pipelines. The design of a measurement system integrated with a production line and a comparative analysis of image reconstruction for homogeneous and defective components are presented. A comparison was made on three different components.

PL

W artykule zaprezentowano zastosowanie ultradźwiękowej tomografii do wykrywania nieciągłości materiałowych w półproduktach przemysłowych. Technika ta, bazująca na sondach piezoelektrycznych, pozwala na bezinwazyjne badanie wnętrza obiektów, takich jak zbiorniki czy rurociągi. Przedstawiono konstrukcję systemu pomiarowego zintegrowanego z linią produkcyjną oraz przedstawiono porównawczą analizę rekonstrukcji obrazów dla komponentów jednorodnych i wadliwych. Przedstawiono porównanie na 3 różnych komponentach.

Słowa kluczowe

EN

ultrasonic tomography; defectoscopy; material discontinuitie; semi-finished product; production line

PL

tomografia ultradźwiękowa; defektoskopia; nieciągłość materiałowa; półprodukt; linia produkcyjna

• Wydawca: Wydawnictwo SIGMA-NOT
• Czasopismo: Przegląd Elektrotechniczny
• Rocznik: 2025
• Tom: R. 101, nr 3
• Strony: 99--102
• Opis fizyczny: Bibliogr. 17 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Król Krzysztof

• Faculty of Transport and Computer Science, WSEI University, Projektowa 4, 20-209 Lublin, Poland
• Research&Development Centre Netrix S.A. Związkowa 26, 20-148 Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-0114-2794

autor

Rybak Grzegorz

• Research&Development Centre Netrix S.A. Związkowa 26, 20-148 Lublin

• https://orcid.org/0000-0003-1250-2115

autor

Majerek Dariusz

• Lublin University of Technology, Nadbystrzycka 38, Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-0035-7187

autor

Przysucha Bartosz

• Lublin University of Technology, Nadbystrzycka 38, Lublin

• https://orcid.org/0000-0002-1117-8088

autor

Niderla Konrad

• Faculty of Transport and Computer Science, WSEI University, Projektowa 4, 20-209 Lublin, Poland
• Research&Development Centre Netrix S.A. Związkowa 26, 20-148 Lublin

• https://orcid.org/0000-0003-1280-0622

Bibliografia

• [1] Huang J., Lin Y., Zhang Z., Labyed Y., Tan S.: Breast ultrasound waveform tomography: using both transmission and reflection data, and numerical virtual point sources. SPIE Medical Imaging: Ultrasonic Imaging and Tomography, 2014.
• [2] Ruiter N.V., Zapf M., Hopp T., Gemmeke H.: Quantitative Ultrasound in Soft Tissues. In Ultrasound Tomography (pp. 171–200). Advances in Experimental Medicine and Biology, volume 1403. Springer, 2023.
• [3] Espinosa L., Brancheriau L., Cortes Y., et al.: Ultrasound computed tomography on standing trees: accounting for wood anisotropy permits more accurate detection of defects. Annals of Forest Science, 77 (2020), No.68
• [4] Korzeniewska E., Sekulska-Nalewajko J., Gocawski J., Drożdż T., Kiełbasa P.: Analysis of changes in fruit tissue after the pulsed electric field treatment using optical coherence tomography. EPJ Applied Physics, 91 (2020), No. 3, 30902
• [5] Baran B., Kozłowski E., Majerek D., Rymarczyk T., Soleimani M., Wójcik D.: Application of Machine Learning Algorithms to the Discretization Problem in Wearable Electrical Tomography Imaging for Bladder Tracking, Sensors, 23 (2023); No. 3,1553
• [6] Przysucha B., Wójcik D., Rymarczyk T., Król K., Kozłowski E., Gąsior M.: Analysis of Reconstruction Energy Efficiency in EIT and ECT 3D Tomography Based on Elastic Net. Energies, 16 (2023); No. 3, 1490
• [2] Król K., Rymarczyk T., Niderla K. & Kozłowski E.: Sensor platform of industrial tomography for diagnostics and control of technological processes. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 13 (2023), No.1, 33–37
• [8] Cailly W., Walaszek H., Brzuchacz S., Zhang F., Lasaygues P.: Pipe two-phase flow non-invasive imaging using Ultrasound Computed Tomography: A twodimensional numerical and experimental performance assessment. Flow Measurement and Instrumentation, 74, August 2020, 101784
• [9] Chen J., Fei C., Lin D., Gao P., Zhang J., Quan Y., Chen D., Li D., Yang Y.: A Review of Ultra-High Frequency Ultrasonic Transducers. Frontiers in Materials, 2020
• [10] Kulisz M., Kłosowski G., Rymarczyk T., Słoniec J., Gauda K., Cwynar W.: Optimizing the Neural Network Loss Function in Electrical Tomography to Increase Energy Efficiency in Industrial Reactors. Energies, 17 (2024); No. 3, 681
• [11] Xu, X. , Ran, B. , J iang, N. , Xu, L. , Huan, P. , Zhang, X. , Li , Z. A systematic review of ultrasonic techniques for defects detection in construction and building materials. Measurement, 226 (2024), 114181
• [12] Zhang Q., Peng J., Tian K., Wang A., Li J., Gao X.: Advancing Ultrasonic Defect Detection in High- Speed Wheels via UT-YOLO. Sensors, 24 (2024),1555
• [13] Kłosowski G., Rymarczyk T., Niderla K., Kulisz M., Skowron Ł., Soleimani M.: Using an LSTM network to monitor industrial reactors using electrical capacitance and impedance tomography – a hybrid approach, Eksploatacja i Niezawodnosc – Maintenance and Reliability, 25 (2023). No.1
• [14] Wiskin J., Malik B., Klock J.: Low-frequency 3D transmission ultrasound tomography: technical details and clinical implications. Zeitschrift für Medizinische Physik, 33 (2023), No.3, 427-443
• [15] Szabo T.L., Kaczkowski P.: Essentials of Ultrasound Imaging. Elsevier Science, 2023.
• [16] Soleimani M., Rymarczyk T., Kłosowski G.: Ultrasound Brain Tomography: Comparison of Deep Learning and Deterministic Methods, IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, 73 (2024), 4500812
• [17] Maciura Łukasz, Wójcik D., Rymarczyk T., Król K.: Novel hybrid algorithm using convolutional autoencoder with SVM for electrical impedance tomography and ultrasound computed tomography. Informatyka, Automatyka, Pomiary W Gospodarce I Ochronie Środowiska, 13 (2023), No. 2, 4–9