Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Application of active thermography in study of the rotors dynamics

Bednarz Jarosław

Journal of Automation, Electronics and Electrical Engineering

|

2021

|

Vol. 3, No. 1

9--16

EN

The article presents the infrared measurement techniques for analyzing and monitoring the dynamic state of the structure using advanced thermal imaging techniques. The article present an overview of the infrared measurement techniques and algorithms proposed research design based on the selected infrared measurement techniques. The article presents the results of a series of studies on the possibility of applying the vibrothermography methods in SHM systems. In particular it focuses on the analysis of the possibility of studying the dynamics of the rotor and the detection of its failures during operation. The results of vibrothermography studies of impeller made of plastic are presented. The results of studies based on algorithms developed by the authors. The article also presents the concept of the use of thermal imaging research in fault detection and monitoring of the dynamic state of real objects.

PL

W artykule zaprezentowano techniki pomiarów termowizyjnych umożliwiających analizę oraz monitorowanie stanu dynamicznego konstrukcji za pomocą zaawansowanych technik termowizyjnych. Przedstawiono przegląd termowizyjnych technik pomiarowych oraz zaproponowano algorytmy badań konstrukcji w oparciu o wybrane techniki pomiarów termowizyjnych. W artykule przedstawiono wyniki serii badań dotyczących możliwości zastosowania metod wibrotermograficznych w systemach SHM. W szczególności skupiono się na analizie możliwości badania dynamiki wirników oraz detekcji ich uszkodzeń w czasie pracy. Przedstawiono wyniki badań wibrometrycznych i termowizyjnych wirnika z tworzywa sztucznego. Zaprezentowano wyniki badań opartych na algorytmach opracowanych przez autorów. W artykule zaprezentowano również koncepcję zastosowania badań termowizyjnych w detekcji uszkodzeń oraz monitorowania stanu dynamicznego obiektów rzeczywistych.

2

Określanie wymiaru defektów podpowierzchniowych metodą aktywnej termografii - badania eksperymentalne

Gryś S.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2017

|

Nr 54

70--74

PL

W artykule przedstawiono wyniki prac eksperymentalnych dotyczących określania wybranych cech wad materiałowych lub niejednorodności w wewnętrznej strukturze badanych materiałów. Jako metodę badań nieniszczących wybrano aktywną termografię w podczerwieni. Wady zostały ujawnione poprzez analizę pola temperatury przedniej powierzchni badanego materiału, który został wzbudzony energetycznie poprzez oświetlenie lampami halogenowymi. Do wykrycia defektów na zarejestrowanym termogramie użyto autorskiej techniki usuwania efektu niejednorodnego tła połączoną z segmentacją termogramu. Analizowano dokładność określenia wymiarów poprzecznych wad wewnątrz badanej płytki pleksiglasu, uwzględniając następujące czynniki: głębokość defektu, wartość emisyjności powierzchni wprowadzanej przez operatora kamery termowizyjnej jako parametru modelu wyznaczania temperatury, wariant metody filtrowania służącej do usuwania efektu niejednorodności nagrzewania badanej powierzchni.

EN

Nowadays, it is increasing the use of materials such as composites and multilayered or honeycomb structures, due to their good physical properties in relation to the low weight. Its application in very demanding industry branches as aerospace, naval or automotive imposes the necessity of rigorous examination all parts during production phase and exploitation. The nondestructive testing is suggested in the cases when there is no permission to stop the production line or object under examination must remain in service with no changed properties. In this paper there was presented the results of experimental research on determination of transverse size of internal nonuniformities in tested material revealed by active infrared thermography. Defects were shown by analyzing the temperature field of the front surface of the material, which was heated with halogen lamps. The background estimation and thermogram segmentation were used for defect detection. The following factors having an impact on the accuracy of defect size estimation were considered: defect depth, emissivity introduced as a input parameter of thermovision camera system, the type of the smoothing filter and its parameter.

3

Application of active thermography in the quality control of laser-welded lap joints

Laska P.

Biuletyn Instytutu Spawalnictwa w Gliwicach

|

2016

|

Vol. 60, No. 6

37--41

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania termografii aktywnej jako nieniszczącej metody kontroli jakości zakładkowych połączeń spawanych blach stalowych. Scharakteryzowano metodologię badań, sposób wytworzenia połączeń próbnych oraz opisano nowoczesne stanowisko badawcze wdrażane w zakładzie, przy użyciu którego wykonano badania. Uzyskane obrazy termograficzne zostały poddane obróbce analizy obrazów w celu określenia maksymalnych różnic rozkładu "temperatury" w badanym złączu. W celu potwierdzenia analizy termogramów, połączenia przebadano metodą makroskopową w przekroju poprzecznym, zgodnie z aktualnymi normami. Na podstawie otrzymanych wyników stwierdzono, że metoda opracowywana i wdrażana w firmie, może z powodzeniem zostać zastosowana do oceny jakościowej połączeń zakładkowych spawanych laserowo.

EN

The article presents possibilities of using active thermography as a non-destructive method verifying the quality of laser-welded joints made of steel sheets. The article presents the testing methodology and the preparation of test joins as well as describes a new test rig currently implemented in the company. Thermographic images obtained in the tests were subjected to image analysis processing performed to identify the maximum "temperature" gradient distribution in the test joints. The thermographic image analysis results were verified by cross-sectional macroscopic tests performed in accordance with currently valid standards. The results obtained in the tests confirmed that the method developed and implemented in the company can be successfully applied when assessing the quality of laser-welded lap joints.

4

Modułowa struktura stanowiska do diagnostyki termowizyjnej stopnia degradacji zmęczeniowej materiałów kompozytowych

Czajka P., Mizak W

Technologia i Automatyzacja Montażu

|

2015

|

nr 2

60--66

PL

W artykule przedstawiono eksperymentalne stanowisko badawcze do oceny zmian dyfuzji ciepła w materiałach kompozytowych w funkcji cykli zmęczeniowych. Konstrukcja stanowiska posiada strukturę modułową umożliwiającą dużą elastyczność i łatwą rekonfigurację poszczególnych elementów składowych. Do zadawania cykli zmęczeniowych zastosowano maszynę wytrzymałościową. Do stymulacji cieplnej próbek użyto modułu promienników podczerwieni, natomiast rozkład temperatury na powierzchni próbki jest rejestrowany za pomocą modułu wizyjnego w postaci kamery termowizyjnej. W celu wyeliminowania zakłóceń związanych z wpływem rozgrzanych promienników na wyniki pomiaru zastosowano moduł przesłony. Poszczególne moduły mocowane są na maszynie wytrzymałościowej. Opracowane stanowisko badawcze umożliwia automatyzację procesu pomiarowego. W pierwszym etapie zadawana jest seria obciążeń zmęczeniowych w postaci cyklicznego rozciągania. Następnie, nie zdejmując próbki z uchwytów, wykonywana jest stymulacja cieplna próbki za pomocą promienników podczerwieni. Z chwilą wyłączenia promienników i wysunięcia przesłony rozpoczyna się rejestracja rozkładu temperatury na przeciwległej powierzchni próbki za pomocą kamery termowizyjnej. Następnie cykl pomiarowy jest powtarzany. Z powodu degradacji zmęczeniowej materiałów kompozytowych, oprócz pogorszenia właściwości mechanicznych (utrata wytrzymałości i sztywności), zmieniają się również właściwości cieplne badanych materiałów. W wyniku pojawiających się, w efekcie obciążeń zmęczeniowych, mikropęknięć lub rozwarstwienia (delaminacji) w materiałach kompozytowych zmienia się szybkość dyfuzji ciepła, w stosunku do nieobciążonych materiałów bazowych. Znalezienie zależności pomiędzy szybkością przyrostu temperatury, w wyniku zadawanego testowego impulsu cieplnego, a liczbą cykli zmęczeniowych umożliwia prowadzenie nieniszczącej i bezkontaktowej diagnostyki stopnia degradacji materiałów kompozytowych.

EN

The article presents experimental test stand that was developed to evaluate of heat diffusion changes in composite materials as a function of fatigue cycles. The construction of the test stand has a modular structure, which enables for a high flexibility and an easy reconfiguration of components. The testing machine was used for determining fatigue cycles. For thermal stimulation of samples, the module of infrared radiators was used. The temperature distribution on the sample surface was registered in the form of a thermal imaging camera by the vision module. A shutter module was used in order to eliminate an influence of disturbances associated with hot radiators on the measurement results. Particular modules were mounted on the testing machine. The developed test stand enables for automation of the measurement process. In the first step a series of fatigue loads is set in the form of cyclic tensile stress. Then, without removing the sample from grips, a thermal stimulation of a sample is performed by infrared radiators. When radiators shut off and close the shutter a recording of the temperature distribution is started on the opposite surface of the sample using a thermal imaging camera. A measurement cycle is then repeated. Due to a fatigue degradation of composite materials, in addition to the deterioration of mechanical properties (loss of strength and rigidity), thermal properties of tested materials are also changed. Fatigue loads in composite materials may result in micro cracking or delaminating. Rate of heat diffusion is changed in relation to the unloaded base materials. The relationship between temperature rising rates of is a result of the test heat pulse, and the number of fatigue cycles allow a non-destructive and non-contact degradation diagnostics of composite materials.

5

Kontrast filtrowany w charakteryzacji wad materiałowych metodą aktywnej termografii

Gryś S., Minkina W.

Pomiary Automatyka Kontrola

|

2010

|

R. 56, nr 8

893-896

PL

W artykule przedstawiono możliwości zastosowania "kontrastu filtrowanego" do wykrywania i charakteryzacji defektów w materiale metodą aktywnej termografii. Do wyznaczenia "kontrastu filtrowanego" nie jest wymagana znajomość obszaru referencyjnego bez defektu oraz jest mniej wrażliwy na niejednorodność napromienienia powierzchni materiału w porównaniu do klasycznych rodzajów kontrastów cieplnych. Eksperyment przeprowadzono na stanowisku wyposażonym w kamerę ThermaCAM PM 595 oraz kartę rejestracji danych. Oszacowano wpływ parametrów cieplnych badanego materiału i defektu oraz parametru filtru wygładzającego, niezbędnego do implementacji idei kontrastu filtrowanego, na niepewność estymacji głębokości defektów. W analizie zastosowano zasadę propagacji rozkładów prawdo-podobieństwa i symulację Monte Carlo.

EN

The paper presents the possibility of the use of new kind of thermal contrast in subsurface defects detection [1,3-6]. It allows detecting defects taking advantages [2,6] of an active thermography - Table 1. In opposition to known definitions of the thermal contrast [1], a defect-free area is no necessary and this contrast is less sensitive to nonuniformity of heat disposal to the material surface. The measurements were per-formed on a setup presented in Fig. 1 [7]. A special sample of Plexiglas was made with bottom-holes simulating defects - Figs 2 and 3. The material parameters - Table 2, were taken from [1]. The step heating was chosen as heat excitation. Exemplary, raw and processed thermograms for symmetrical and asymmetrical heat disposal are shown in Figs 4 and 5. The influence of the parameter B of the smoothing filter, thermal parameters of the tested material and defect on expanded uncertainty of determination of defect depth were analyzed. Due to significant complexity of the model the numerical method, i.e. Monte Carlo simulation was applied. According to this procedure [9,10] an expectation and 95% coverage intervals are presented in Tab 4 and 5. In the Table 6 there is fixed if the 95% coverage interval contains the true value of depth. For the inspected sample, B=10, and assumed accuracy of evaluation of diffusivity [8] of Plexiglas, the accuracy of the method does not exceed 20%. The optimal value of B corresponds to the diameter of defects. This aspect will be examined in further work.