Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Ocena możliwości bezstykowej diagnostyki stanu zestawu kołowego metodą magnetyczną

Żurek Z.H.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2005

|

R. 81, nr 6

52-56

PL

Przeglądy okresowe i naprawcze zestawów kołowych oraz związane z nimi metody defektoskopowe, jak ultradźwiękowe i magnetyczne w szczególnych przypadkach są niewystarczające. Wyodrębniony zakres badań poświęcony jest magnetycznej diagnostyce stanu kolejowego zestawu kołowego.

EN

The paper presents analysis and investigations of material ageing and fatigue influenced on magnetic parameters. The results of these tests improyed that magnetic methods are useful in opinion of railway wheels set state.

2

Wearing of wire ropes due to corrosion

Kwaśniewski J., Szuro J.

Archives of Mining Sciences

|

2004

|

Vol. 49, nr 2

263-270

EN

An attempt is made in the paper to define various types of rope corrosion, depending on its origins. Fretting corrosion detection methods, utilising wavelet analysis, are presented.

PL

W artykule podjęto próbę zdefiniowania różnych rodzajów korozji lin stalowych pod kątem przyczyn jej powstawania. Przedstawiono możliwości wykrywania korozji ciernej (fretting corrosion) w linach z zastosowaniem analizy falkowej. Zgodnie z podstawową definicją korozja jest procesem niszczenia materiałów w wyniku reakcji chemicznej i elektrochemicznej przebiegających na granicy zetknięcia z otaczającym je środowiskiem. Podczas normalnej eksploatacji lin stalowych występują jednak dodatkowe czynniki, które w połączeniu z korozją powodują przyspieszenie ich zużycia. Są to m.in. zmienne naprężenia rozciągające powodujące mikropęknięcia drutów, zmęczenie materiału spowodowanego naciskami występującymi między drutami oraz starcia drutów na granicy ich styku. Połączenie tych czynników z występującą korozją chemiczną lub elektrochemiczną definiowane jest odpowiednio jako (http://corrosion.ksc.nasa.gov) (rys.l): korozja naprężeniowa (stress corrosion craćking); korozja zmęczeniowa (fatique corrosion); korozja cierna (fretting corrosion). Wykrycie korozji - niezależnie od rodzaju - w jej wczesnym stadium rozwoju zależy od właściwie przyjętego programu monitorującego. Profilaktyczne działania zmierzające do likwidacji skutków występowania korozji w linach powinny zawierać: zaplanowane szczegółowo systemy ochrony antykorozyjnej; szybki program działania unieszkodliwiający skutki pojawiającej się korozji; program okresowego smarowania lin; instrumenty umożliwiające okresową kontrolę stanu lin.

3

Nowe metody przetwarzania sygnałów diag-nostycznych w defektoskopii magnetycznej lin stalowych

Batko W., Mikulski A.

Przegląd Mechaniczny

|

2003

|

nr 3

33-37

PL

Przedstawiono problemy związane z przetwarzaniem sygnałów niestacjonarnych, rozważane sygnały pochodziły z badań nieniszczących lin stalowych metodą magnetyczną, gdzie niestacjonarności są związane z obecnością składnika impulsowego w sygnale, który może być symptomem uszkodzenia i jego poprawne rozpoznanie jest konieczne podczas oceny stanu zużycia liny; w artykule zaproponowano wykorzystanie energetycznych cech sygnału do rozpoznania składnika impulsowego, a aparatem matematycznym zastosowanym do jej obliczania była analiza falkowa.

EN

Problems associated with processing unsteady signals. Consideration is given to the signals from nondestructive testing of steel cables by magnetic inspection where unsteadiness is associated with the presence of a pulse component in the signal. This component can be regarded as a symptom of a defect and a thorough analysis of it is indispensable in an assessment of the state of wear of the cable. An identification of the defect by classical methods is based solely on an analysis of the amplitude of the run of a time-dependent signal and is free from any problems at a low level of disturbances. However, when the amplitude of the defect-induced signal relative to the disturbances is low, then the assessment of the state of wear can be fallacious and just this problem is to be solved by the authors. A suggestion is given of using energeting features of the signal in order to identify the pulse component, the wavelet analysis having been applied as an instrument for the relevant calculations.

4

Optymisation of Design and Metrological Parameters of Measuring Heads Used in Magnetic Inspection of Wire Ropes

Kwaśniewski J.

Machine Dynamics Problems

|

2001

|

Vol. 25, No. 2

39-48

EN

Mgnetic inspection of wire presents certain difficulties as the measuring head is large-sized and its metrological parameters may be inadequate. Availability of high-power rare magnets together with the necessity to inspect ropes of greater diameter forces the designers of measuring instruments to optimise the head circuit.

PL

Uciążliwość prowadzenia badań magnetycznych lin stalowych jest spowodowana dużym ciężarem głowic pomiarowych oraz ich nieodpowiednimi właściwościami metrologicznymi. Pojawienie się wysokoenergetycznych magnesów ziem rzadkich i konieczność zwiększenia wykrywalności uszkodzeń w liniach o większych średnicach zmusiło konstruktorów aparatury do zajęcia się problemem optymalizacji obwodu magnetycznego głowicy pomiarowej.

5

Invariant Method of Stabilising the Number of Barkhausen Pulses Obtained from Digital Analysis

Kwaśniewski J.

Machine Dynamics Problems

|

2001

|

Vol. 25, No. 1

125-132

EN

The paper presents the technique to render the results of digital Brakhausen noise analysis independent of the distance between the head and the tested element. The results of laboratory tests on specimens with modelled micorcracs are presented. Experiments were run using the Thomas Hist instruments for finding histograms of Barkhausen pulse density in ferromagnetic materials. A digital method was applied to the study, and the distance between the head and the specimen was varied. The application of the invariant method of pulse number stabilisation made the number of pulses counted using the digital method independent of the distance between the measuring head and the tested piece.

PL

W artykule przedstawiono techniczne mozliwości uniezależnienia wyników cyfrowej metody analizy szumów Barkhausena od odległości głowicy pomiarowej od powierzchni badanego elementu. Przedstawiono wybrane wyniki badań laboratoryjnych próbek z zamodelowanymi mikropęknięciami. Badania wykonano metodą cyfrową przy zmiennej odległości od powierzchni za pomocą aparatury Thomas-Hist przeznaczonej do wyznaczania histogramów gęstości występowania impulsów Brakhausena w materiałach ferromagnetycznych. Poprzez zastosowanie inwariantnej metody stabilizacji liczby impulsów Brakhausena uniezależniono wpływ odległości głowicy pomiarowej na liczbę zliczanych impulsów w cyfrowej metodzie analizy szumów Brakhausena.

6

Applications of wavelet analysis to detecting wire rope cracks and abrasion

Kwaśniewski J.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 1

109-116

EN

The paper presents the results of research work into the applications of wavelet analysis to decomposition of signals from induction sensors, Wavelet analysis was found very useful in magnetic inspection of wire ropes. Appropriate levels of signal decomposition, carrying the information about the rope wear-off forms, were duly determined. Various twisted and lay ropes were examined. Thus obtained results show cleary that the wavelet analysis of non-stationary signals is a useful tool for wire rope inspection. Power spectra picked up from the selected levels of signal decomposition [details] allow to quantify the degree of rope wear. Determining the selected levels of decomposition may be further used in design of new-generation flaw detectors.

PL

Wraz z rozwojem elektronicznej techniki obliczeniowej nastąpił szybki rozwój teorii związanej z nieparametryczną czasowo-częstotliwościową analizą sygnałów (Zieliński, 1994). Pojawienie się nowych narzędzi obliczeniowych, opierających się na nowoczesnych metodach numerycznego opracowania danych, umożliwiło wydobycie z niestacjonarnych sygnałów informacji w dziedzinie czasu i częstotliwości. Niestacjonarność sygnałów uzyskiwanych w defektoskopii magnetycznej jest immanentną właściwością diagnozowanych obiektów technicznych oraz generowanych przez nie sygnałów. Również w wielu metodach diagnostycznych stosowanych w defektoskopii materiałowej indukowane są niestacjonarne sygnały. Ta niestacjonarność sygnału stwarza trudności przy jego analizie i określaniu wpływu poszczególnych form zużycia na stopień osłabienia. Analiza widmowa sygnałów niestacjonarnych może być realizowana poprzez analizę długoczasową (Tytko, 1998) i krótkoczasową (Daubechies, 1993; Matlab, 1997; Meyer, 1993). Analizą długoczasową wyznacza się tylko jedno widmo gęstości widmowej mocy (rys. 1) dla danego sygnału niestacjonarnego. W przypadku widma sygnału pochodzącego od diagnozowanej liny zawiera ono ogólną informację o jego stacjonarnym i niestacjonarnym charakterze. Część informacji czasowych lub częstotliwościowych jest z pewnością tracona. Zjawiska niestacjonarne przy takim podejściu są trudne do interpretacji. Zadaniem analizy widmowej jest wyznaczanie widma mocy szeregu czasowego (Ozimek, 1985; Otnes et al., 1978) sygnału diagnozowanej liny w funkcji częstotliwości. Wartości tego widma dla określonych częstotliwości są proporcjonalne do odpowiadających im kwadratów amplitud. W analizie krotkoczasowej estymuje się widma sygnału na podstawie jego kolejnych fragmentów, wyznaczonych przez czasowe okno obserwacji przemieszczające się wzdłuż sygnału. Z analizowanym sygnałem związany jest ciąg krótkoczasowych widm lokalnych. W wyniku analizy krotkoczasowej uzyskujemy częstotliwościową dekompozycję analizowanego sygnału, co pozwala obserwować zmiany jego widma w czasie. Takie podejście pozwala na prawidłową interpretację sygnału niestacjonarnego (Daubechies, 1993; Rioul et al., 1992). W artykule przedstawiono wyniki prac związanych z zastosowaniem analizy falkowej do dekompozycji sygnału otrzymanego z czujnika indukcyjnego. Wykazano celowość stosowania tej analizy w defektoskopii magnetycznej lin stalowych. Wyznaczono odpowiednie poziomy dekompozycji sygnału, niosące informaję o różnych formach zużycia lin (rys. 4). Przebadano jednosplotkowe (rys. 3) i wielkosplotkowe (rys. 5) liny różnej konstrukcji. Uzyskane wyniki wykazują celowość stosowania falkowej metody analizy sygnałów niestacjonarnych w diagnostyce lin stalowych. Wykonane widma mocy z wy-branych poziomów dekompozycji sygnału (detali) (rys. 6) dają możliwości ilościowej oceny stopnia zużycia. Wybrane poziomy dekompozycji sygnału mogą być wykorzystane przy budowie defektografu nowej generacji. Przedstawione wyniki prac są jedynie fragmentem szerszego problemu związanego z analizą sygnałów niestacjonarnych, z jakimi mamy do czynienia w defektoskopii magnetycznej lin stalowych. Analiza falkowa wykonana dla wyżej wymienionych konstrukcji lin daje wiele informacji o ich stanie, informacji, które w tradycyjnej metodzie magnetycznej z zastosowaniem czujnika indukcyjnego nie były osiągalne.

7

Application of magnetic Barkhausen noise measurements to flow detection in ferromagnetic elements used used in vertical transport system

Kwaśniewski J.

Archives of Mining Sciences

|

2000

|

Vol. 45, nr 2

275-281

EN

The paper discusses the Barkhausen noise measurements as a potential tool for inspection of brake discs in hoists and elevators and other solid ferromagnetic elements. Defects arising from exploitation, such as microcracks, have a strong impact on transport safety. Digital method of pulse counting as well as the statistic analysis of Barkhausen noise may be used for inspection, at the same time providing the required safety features.

PL

Artykuł przedstawia zastosowanie szumów Barkhausena w diagnostyce litych elementów ferromagnetycznych na przykładzie tarczy hamulców urządzeń wyciągowych, elementów konstrukcyjnych klatek i obręczy kół kolejowych, które są szczególnie narażone na występowanie mikropęknięć. Określono ilościowo wpływ wielkości pęknięć na parametry statystyczne szumów Barkhausena. Metoda badań może być stosowana w diagnozowaniu (wykrywaniu mikropęknięć) w różnych innych litych elementach ferromagnetycznych stosowanych w różnych gałęziach przemysłu. Istota podjęcia tematyki była efektem wielu napływających informacji związanych z problemami transportu szynowego węgla kamiennego i brunatnego (mikropęknięcia w obręczach kół kolejowych stosowanych zarówno w transporcie wewnętrznym kopalni, jak i na terenie całego kraju), jak również z pojawiającymi się mikropęknięciami tarcz hamulcowych. Spotykane uszkodzenia kwalifikowane są w skali makro i mikro. Do wykrywania wad makroskopowych takich, jak np. wtrącenia niemetaliczne, pęcherze powietrzne, można używać ultradźwięków. Skomplikowane staje się wykrycie tych wad w warstwie przypowierzchniowej na wszystkich kształtowych powierzchniach jak również wad mikroskopowych związanych np. z zawalcowaniem materiału, mikropęknięciami. Efekt Barkhausena związany jest ze skokowymi zmianami lokalnego namagnesowania elementu ferromagnetycznego. Zmiana struktury domenowej magnesowanej obręczy powoduje przede wszystkim przemieszczenie ścian Blocha i obrót domen magnetycznych. Przemieszczanie ścian domenowych jest blokowane przez niejednorodności struktury krystalograficznej (dyslokacje, defekty kryształów, niejednorodności materiału), jak również nieciągłości materiału (wtrącenia, pęknięcia). Spowodowana tym nieciągła struktura domenowa wywołuje na badanej powierzchni lokalne zaburzenia indukcji, wykrywane specjalnymi układami pomiarowymi. Pojawiające się w procesie eksploatacji mikropęknięcia są jednym z najtrudniejszych defektów do diagnozowania. Geneza ich powstawania jest niejednokrotnie wynikiem różnych zdarzeń towarzyszących procesowi produkcji stali, którą wykorzystuje się na te elementy, procesowi przeróbki plastycznej półwyrobu, jak również procesowi zużycia. Badania laboratoryjne przeprowadzono na próbkach materiału posiadających różne mikropęknięcia. Dla określenia ich wielkości poddano próbki badaniom penetracyjnym. Za pomocą aparatury wykorzystującej zjawisko Barkhausena można przeprowadzić analizę metodą analogową, polegającą na wyznaczeniu parametrów statystycznych sygnału szumu lub metodą cyfrową polegającą na zliczaniu impulsów. Przy ruchowych badaniach na rzeczywistych obiektach odległość między powierzchnią badanego elementu a sondą pomiarową może się zmieniać w granicach do 0,8 mm. Warunek ten narzuca konieczność korzystania z metody cyfrowej i specjalnych głowic pomiarowych z pomiarem warunków magnesowania, przy których wpływ oddalania przetwornika od powierzchni do około 1 mm można pominąć (błąd metody nie przekracza 1%). Metoda ta jest dokładniejsza i mniej wrażliwa na zakłócenia. W badaniach laboratoryjnych próbek ferromagnetycznych z użyciem metody cyfrowej wykorzystano przyrząd Thomas-Hist przeznaczony do wyznaczania histogramów gęstości występowania impulsów Barkhausena w połączeniu z głowicą z ciągłą kontrolą warunków magnesowania. Podczas prób wykonywanych na zamodelowanych próbkach materiału zmieniano odległość głowicy pomiarowej od powierzchni materiału w granicach 0—0,3 mm, rejestrując przebieg szumów Barkhausena oraz zliczając impulsy w miejscu występowania pęknięcia jak również obok uszkodzenia. Uzyskane wyniki dają jednoznaczną informację o występowaniu mikropęknięć. Wstępne badania nad możliwością wykorzystania metody cyfrowej w diagnozowaniu mikropęknięć wykazują jej przydatność, ale również celowość prowadzenia dalszych prac nad uniezależnieniem wskazań od odległości głowicy od badanej powierzchni.