Wyniki wyszukiwania - BazTech

1

Tin oxide-titania based electronic system: synthesis, structural, microstructural and dielectric properties

Sahoo Limali, Bhuyan S., Das S.N.

Composites Theory and Practice

|

2023

|

R. 23, nr 4

183--190

EN

SnO2-TiO2, a composite ceramic electronic element was produced by employing a cost-effective and reliable method known as the solid-state synthesis process. The phase, microstructure, chemical composition, and electrical characteristics across a wide frequency range of 1 kHz-1 MHz were evaluated in detail to comprehend this electronic candidate as a capacitive component. The XRD study revealed a polycrystalline tetragonal structure with a crystallite size of 57.9 nm. The SEM micrograph revealed uniformly distributed grains and the calculated average grain size is 0.199 μm. A hydrophilic porous nature was also ascertained from the SEM micrograph. A high dielectric constant (2623) with low dielectric loss (7.5) resulted at the 1 kHz frequency and 400°C. The enhanced capacitive nature was determined by impedance spectroscopy under an extensive frequency and temperature range. The mechanism and nature of conduction at various temperatures were ascertained from the conductivity analysis. The electric modulus characteristics substantiate the non-Debye relaxation of this composite. Based on the comprehensive results, the synthesized component can have prospective applications as a capacitive component for humidity sensors and other electronic devices.

2

Zmodyfikowana metoda impedymetryczna w ocenie zanieczyszczeń mikrobiologicznych piwa niepasteryzowanego

Macioszek Łukasz, Andrzejczak-Grządko Sylwia, Urbaniak Joanna, Dembińska Katarzyna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2022

|

R. 98, nr 11

147--150

PL

Zanieczyszczenie mikrobiologiczne piwa skutkuje pojawieniem się szeregu wad produktu. Celem niniejszej pracy było zastosowanie spektroskopii impedancyjnej w ocenie stopnia zanieczyszczenia mikrobiologicznego w produkcji piwa niepasteryzowanego. Uzyskane wyniki wskazują, że pomiary impedancji mogą być szybką metodą oceny stopnia zanieczyszczenia.

EN

The microbiological beer contamination results in a number of product defects. The aim of this study was to use impedance spectroscopy for the microbial contamination degree assessment in the unpasteurized beer production. The results obtained indicate that impedance measurements can be used as a quick method for the contamination degree assessing.

3

Impedance spectroscopy method used for the unpasteurized beer microbiological contamination degree assessment

Macioszek Łukasz, Rybski Ryszard, Andrzejczak-Grządko Sylwia, Konkol Olga

Chemical and Process Engineering

|

2022

|

Vol. 43, nr 4

461-–469

EN

The main aim of the below presented work was to investigate the possibility of using impedance spectroscopy in the unpasteurized beer microbial contamination degree assessment. Advantages of the impedance spectroscopy method, a negligible number of similar published results as well as their practical aspect make the research important. Four different types of beers were investigated which were unfit for consumption due to improper storage and were heavily microbiologically contaminated. Their impedance was measured in the frequency range from 0.1 Hz to 1 kHz before and after centrifugation. Based on the measured values, an innovative electrical equivalent circuit was proposed and the parameters of the circuit elements were fitted. The obtained results show significant differences (23 up to 35%) in the values of resistance modelling the diffusion phenomenon. Such large changes, resulting from the removal of biomass from the samples, prove the validity of impedance spectroscopy in the study of the properties of unpasteurized beer. According to the authors, it would be possible to use the proposed methodology during the production of beer. With some limitations, it should aid in the early detection of microbial contamination.

4

Mechanisms of electrical conductivity, quantum capacity and negative capacitance effects in InSe (PTHQ) nanohybrid

Ivashchyshyn Fedir, Maksymych Vitaliy, Calus Dariusz, Klapchuk Myroslava, Baryshnikov Glib, Galagan Rostislav, Litvin Valentina, Chabecki Piotr, Bordun Ihor

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 1

art. no. e139958

EN

In this work, we present findings on the syntheses and study of properties of InSe < PTHQ > nanohybrid. The introduction of guest component in GaSe matrix leads to an increase in inhomogeneities, which is clearly confirmed by the strengthening of the low-frequency horizontal branch of Nyquist diagrams. A constant magnetic field counteracts this effect and changes the behavior of the impedance hodograph at low frequencies to the opposite. Illumination leads to a colossal increase in quantum capacitance, which is clearly demonstrated in the Nyquist diagram. For the synthesized InSe < PTHQ > nanohybrid the interesting behavior of the current-voltage characteristic is reported. As a result of studies of the synthesized InSe < PTHQ > nanohybrid the effect of “negative capacity” is observed, the magnitude of which can be controlled by the electric field. Based on the constructed impedance model and proposed N-barrier model, the physical mechanisms of the investigated processes are suggested.

5

Effect of optical illumination and magnetic field on the electroconductive and polarization properties of clathrate GaSe>, synthesized under lighting

Ivashchyshyn Fedir, Maksymych Vitaliy, Calus Dariusz, Matulka Dariya, Chabecki Piotr, Kunynets Andrii

Bulletin of the Polish Academy of Sciences. Technical Sciences

|

2022

|

Vol. 70, nr 5

art. no. e143104

EN

GaSe> clathrate with a hierarchical subhost> type architecture was formed under illumination and its electrically conductive properties were studied. The method of impedance spectroscopy studied the frequency behavior of the real and imaginary parts of the complex total impedance in the range of 10 -3-10 6 Hz. The measurements were performed under normal conditions, in a permanent magnetic field (220 kA/m), or under light illumination (for a standard solar spectrum AM 1.5 G total available power is 982 W/m 2). The structure of the impurity energy spectrum at the Fermi level was investigated by the method of thermostimulated discharge in the temperature range from 240 to 340 K. Using Jebol-Pollack theoretical approaches based on impedance spectra, the parameters of the impurity energy spectrum were calculated, such as the density of states at the Fermi level, the jump radius , the scatter of trap levels near the Fermi level and the real density of deep traps. As evidenced by studies, illumination during clathrate synthesis, forms an internal electret polarization, which leads to abnormal behavior of the photoresistive effect and to the appearance of the memristive effect. The imposition of a permanent magnetic field during the measurement of complex resistance leads to the appearance of quantum capacitance.

6

Influence of environmental exposures on electrical parameters of low voltage surge arresters

Pająk Piotr, Szafraniak Bartłomiej, Dąda Anna

Przegląd Elektrotechniczny

|

2020

|

R. 96, nr 1

56--59

EN

Low voltage surge arresters work in a very different environmental conditions. During the exploitation, under the influence of environmental exposures, the structure of metal oxide surge arresters (MOSA) is gradually degraded. These processes can change their protective properties and lead to a reduction in the effectiveness of surge protection. The aim of the paper is to analyze the influence of environmental exposures on the electrical parameters of low voltage surge arresters.

PL

Warunki środowiskowe w jakich pracują niskonapięciowe ograniczniki przepięć są bardzo zróżnicowane. Podczas eksploatacji, pod wpływem narażeń środowiskowych, struktura ograniczników przepięć ulega stopniowej degradacji. Procesy te mogą powodować zmiany parametrów elektrycznych ograniczników i prowadzić do zmniejszenia skuteczności ochrony przeciwprzepięciowej. Celem referatu jest analiza wpływu narażeń środowiskowych na parametry elektryczne niskonapięciowych ograniczników przepięć.

7

Zastosowanie komputerowych kart pomiarowych do realizacji wirtualnego analizatora widma impedancyjnego

Augustyn Małgorzata, Dorozhovets Mykhaylo

Przegląd Elektrotechniczny

|

2019

|

R. 95, nr 7

110--114

PL

W artykule przedstawiono stanowisko pomiarowe do badania spektroskopii impedancyjnej bazujące na kartach USB-6003 i Personal DAQ/3000. W środowisku LabVIEW 2013 opracowano wirtualny spektroskop składający się z generatora fali sinusoidalnej oraz dwukanałowego rejestratora sygnałów na wejściach różnicowych karty pomiarowej. Opracowana aplikacja zapisuje zarejestrowane wartości do pliku, a następnie odpowiedni algorytm wylicza impedancję obiektu oraz jej składowe. W pracy przedstawiono przykładowe wyniki analiz oraz ich niepewności.

EN

The paper presents a test stand for impedance spectroscopy based on a USB-6003 and Personal DAQ/3000 card. A virtual spectroscope consisting of a sinus generator and a two-channel recorder has been developed in LabVIEW 2013 environment. This application saves the recorded values to the file and the algorithm calculates the impedance of the object and its components. Results of analyses and their uncertainties are also presented.

8

Zastosowanie metody spektroskopii impedancyjnej do szacowania bardzo małych zawartości wody w oleju mineralnym typu 20-70

Macioszek Ł., Matuszak M., Wagner P., Włodarczak S.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2018

|

R. 94, nr 12

60--63

PL

W pracy podjęto próbę oceny możliwości stosowania metody spektroskopii impedancyjnej do szacowania bardzo małych zawartości wody (do 0,02% V/V) w oleju mineralnym o oznaczeniu 20-70. Wcześniejsze badania olejów napędowych potwierdzały taką możliwość, jednak brak możliwości szerszego porównania otrzymywanych wyników skłonił autorów do zbadania innego oleju w ten sam sposób. Przedstawione wyniki pozwalają stwierdzić, że obrana metodologia daje pozytywne rezultaty także w przypadku badanego oleju mineralnego.

EN

In the paper an attempt was made to experimentally verify the possibility of using impedance spectroscopy method for 20-70 type mineral oil moisture assessment. Previous tests’ findings showed that this method can be successfully used with diesel fuel. However, the lack of possibility to compare the obtained results, prompted the authors to investigate another oil in the same way. Tests presented in the paper show that even water quantities below 0,02% V/V can change electrical properties of mineral oil in a way that can be detected with the use of proposed methodology.

9

Multisensors for whole-cell analytics

Tobehn-Steinhäuser I., Günther M., Görlandt S., Herbs S., Wünscher H., Ortlepp T., Gerlach G.

Informatyka, Automatyka, Pomiary w Gospodarce i Ochronie Środowiska

|

2018

|

T. 8, nr 2

39--41

EN

Whole-cell biosensors, which can be used in the environmental protection and process measuring technology, in the biotechnology, food and pharmaceutical industry for the on-line control and monitoring of chemical and biochemical processes and for the fast detection of small amounts of solutes, are of great interest. These kind of biosensors comprise microorganisms like genetically modified yeast cells, which react on a specific stimulus, e.g. a residual amount of drugs in the measurement medium with a dependent fluorescence. The receptors of the cells detect specific signal molecules and stimulate the organism to produce a fluorescent protein. In this work, a combined impedimetric-optical read out was used, which can provide the reliable and long-term stable detection of a fluorescence signal accompanied by impedance measurements monitoring cell vitality and activity. A new challenge thereby is a special sensor design which enables the integration of excitation source, photodetector, interdigitated electrodes, and the fluidic system with an effective and long-term-stable packaging.

PL

Biosensory pełnokomórkowe cieszą się bardzo dużym zainteresowaniem. Mogą one być wykorzystywane w ochronie środowiska i technologii pomiaru procesów, w branży biotechnologicznej, spożywczej i farmaceutycznej do kontrolowania i monitorowania procesów chemicznych i biochemicznych on-line oraz do szybkiego wykrywania niewielkich ilości substancji rozpuszczonych,. Tego rodzaju biosensory obejmują mikroorganizmy, takie jak genetycznie zmodyfikowane komórki drożdży, które reagują na specyficzny bodziec, np. fluorescencją na resztkowa ilość leków w pożywce pomiarowej. Receptory komórek wykrywają określone cząsteczki sygnałowe i stymulują organizm do wytwarzania białka fluorescencyjnego. W pracy wykorzystano łączony odczyt impedancyjno-optyczny, który może zapewnić niezawodną i długotrwale stabilną detekcję sygnału fluorescencyjnego, któremu towarzyszą pomiary impedancji monitorujące żywotność i aktywność komórek. Nowym wyzwaniem jest specjalna konstrukcja czujnika, która umożliwia integrację źródła pobudzenia, fotodetektora, elektrod palcowych i układu płynowego w jednej obudowie.

10

Determination of electrophysical and structural properties of human cancellous bone and synthetic bone substitute material using impedance spectroscopy and X-ray powder diffraction

Haba Y., Köckerling M., Shick Ch., Mittelmeier W., Bader R.

Acta of Bioengineering and Biomechanics

|

2018

|

Vol. 20, no. 1

11--19

EN

Electrophysical stimulation is used to support fracture healing and bone regeneration. For design optimization of electrostimulative implants, in combination with applied human donor bone or synthetic bone scaffolds, the knowledge of electrophysical properties is fundamental. Hence further investigations of the structural properties of native and synthetic bone is of high interest to improve biofunctionality of bone scaffolds and subsequent healing of the bone defect. The investigation of these properties was taken as an objective of this study. Therefore, surgically extracted fresh cylindrical and consecutively ashed cancellous bone samples from human osteoarthritic femoral heads were characterized and compared to synthetic bone substitute material. Thereby, impedance spectroscopy is used to determine the electrophysical properties and X-ray powder diffraction (XRD) for analysis of structural information of the bone samples. Conductivity and permittivity of fresh and ashed cancellous bone amounted to 1.710–2 S/m and 7.5106 and 210–5 S/m and 7.2103 , respectively. Electrical conductivity and dielectric permittivity of bone scaffold resulted in 1.710–7 S/m and 49. Analysis of the structural properties showed that the synthetic bone scaffolds made of Brushite exhibited some reflections which correspond to the native bone samples. The information in present study of the bone material (synthetic and autologous) could be used for later patient individual application of electrostimulative implants.

11

Wpływ na wyniki pomiarów impedancyjnych wzajemnego usytuowania przeciwelektrody i pręta zbrojeniowego jako elektrody badanej w syntetycznej cieczy porowej betonu

Pamuła M., Jaśniok M.

Ochrona przed Korozją

|

2017

|

nr 8

255--261

PL

W artykule analizowano realne sytuacje pomiarowe, które mogą wystąpić podczas badań diagnostycznych szybkości korozji stalowego zbrojenia w konstrukcji betonowej. W celu uniknięcia wpływu na wyniki pomiarów niejednorodności struktury betonu, w badaniach beton odwzorowano syntetyczną cieczą porową o pH = 13,4. Pomiary prowadzono metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej w układzie trójelektrodowym. Elektrodą badaną był stalowy pręt zbrojeniowy średnicy 22 mm ze stali gatunku RB500. Przeciwelektrodę wykonano z blachy odpornej na korozję, a jako elektrodę referencyjną zastosowano Cl–/AgCl,Ag. W badaniu uwzględniono pięć wzajemnych, niesymetrycznych usytuowań przeciwelektrody z elektrodą referencyjną względem elektrody badanej. Jako dodatkowe zmienne parametry układu przyjęto trzy różne odległości badanego pręta od przeciwelektrody oraz trzy zróżnicowane szerokości przeciwelektrody. Analiza wyników wykazała istnienie bardzo wyraźnego wpływu na przebiegi widm impedancyjnych względnego przesunięcia między elektrodą badaną i przeciwelektrodą, natomiast zmienność pozostałych dwóch parametrów geometrycznych układu można uznać za mniej istotną.

EN

This paper presents the analysis of real measuring situations which can occur while conducting diagnostic tests on corrosion rate of steel reinforcement in a concrete structure. For the purpose of this research, concrete was modelled with synthetic pore solution with pH = 13.4 to avoid the impact of non-homogeneous structure of concrete on test results. Measurements were performed by electrochemical impedance spectroscopy in a three-electrode setup. A working electrode was a steel rebar with a diameter of 22 mm, made of steel grade RB500. A counter electrode was made of stainless steel, and Cl–/AgCl,Ag electrode was used as a reference electrode. The tests included five unsymmetrical arrangements of the counter electrode and the reference electrode against the working electrode. Three different distances between the tested rebar and the counter electrode and three different widths of the counter electrode were assumed as additional variable parameters of the setup. The analysed results indicated a very significant effect of the relative displacement between the working electrode and the counter electrode on shapes of impedance spectra. Variability of other two geometrical parameters seemed to be less important.

12

Model czujnika poziomu glukozy we krwi opartego na metodzie spektroskopii impedancyjnej

Głuchowska Ż., Osiecka I., Pałko T., Łukasik W., Dudziński K., Pijanowska D.

Elektronika : konstrukcje, technologie, zastosowania

|

2017

|

Vol. 58, nr 1

31--33

PL

Dokładność i szybkość określania poziomu glukozy we krwi jest szczególnie istotna w przypadku osób chorych na cukrzyce. Ze względu na dyskomfort pacjenta związany z pobieraniem próbki przy zastosowaniu dostępnych handlowo urządzeń istnieje duże zapotrzebowanie na skonstruowanie bardziej przyjaznego i równie dokładnego czujnika poziomu glukozy we krwi. Jedną z obiecujących metod stanowi spektroskopia impedancyjna. Artykuł prezentuje projekt i konstrukcję modelu czteroelektrodowego czujnika glukozy. W toku doświadczeń wykazano zmiany modułu impedancji wodnych roztworów z glukozą w funkcji stężeń glukozy występujących w ludzkiej krwi.

EN

The accuracy and the speed of determining the level of glucose in the blood is particularly important for people with diabetes. Because of patient discomfort associated with sample collection using a commercially available devices, there is a great need to construct a more favorable and precise sensor of blood glucose level. One of the promising method is an impedance spectroscopy. The article presents the design and construction of the glucose sensor model. In the course of experiments changes of impedance modulus of aqueous solutions of glucose versus glucose concentration present in human blood has shown.

13

Wpływ temperatury na parametry warystorów tlenkowych ograniczników przepięć niskiego napięcia badanych metodami spektroskopii impedancyjnej

Zydroń P., Bonk M., Fuśnik Ł., Szafraniak B.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 10

158--162

PL

Warystory tlenkowe znalazły powszechne zastosowanie w układach ograniczających wartości przepięć powstających w sieciach i układach elektroenergetycznych. W artykule opisano zagadnienia związane ze stosowaniem szerokopasmowej spektroskopii impedancyjnej dla określenia wybranych parametrów elektrycznych i materiałowych niskonapięciowych ograniczników przepięć. Są one ilustrowane wynikami badań wykonanych dla określenia wpływu temperatury oraz udarowych narażeń prądowych na wybrane parametry opisujące stan warystora.

EN

Gapless Metal-Oxide Varistors are widely used in systems limiting the surges which arise in electrical networks and electrical power systems. The article describes issues related to the application of wideband impedance spectroscopy for the experimental determination of some of electrical and material parameters of low voltage surge arresters. They are illustrated with examples of the results of tests performed to determine the effect of temperature and high current pulse stresses on some parameters describing the condition of the varistor.

14

Fabrication and characterization of transparent tin dioxide films with variable stoichiometric composition

Ksenevich V., Adamchuk D., Odzhaev V., Zukowski P.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 8

187--189

EN

Tin dioxide films with variable stoichiometric composition were fabricated by means of DC magnetron sputtering followed by a 2-stage annealing process. The structural and electrical properties of tin dioxide films were investigated by means of Raman spectroscopy and impedance spectroscopy, respectively. It was found that crystallinity and grain size of tin dioxide films increase with the increasing of annealing temperature. The most conductive samples were obtained at the annealing temperature 375°C on the 2-nd stage of the heat treatment procedure. Increasing of the impedance of films annealed at higher temperatures is explained by decrease of the concentration of oxygen vacancies.

PL

Folie z dwutlenku cyny o zmiennym składzie stechiometrycznym zostały wytworzone za pomocą rozpylania magnetronowego przy użyciu prądu stałego oraz poddane dwuetapowemu wygrzewaniu. Właściwości strukturalne oraz elektryczne folii zostały zbadane przy użyciu spektroskopii ramanowskiej i spektroskopii impedancyjnej. Ustalono, że krystaliczność oraz rozmiary ziaren folii z dwutlenku cyny zwiększają się wraz ze wzrostem temperatury wygrzewania. Najbardziej przewodzące próbki zostały poddane wygrzewaniu w temperaturze 375°C w drugim etapie obróbki cieplnej. Wzrost impedancji folii wygrzanych w temperaturach wyższych jest związany ze zmniejszeniem koncentracji wakansów tlenu.

15

Ellipse-fitting algorithm implementation in the impedance measurement system based on DAQ card with FPGA

Lentka G., Targan M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 11

124--127

EN

The paper presents an implementation of the ellipse-fitting algorithm in the impedance measurement system based on DAQ card equipped with FPGA chip. The method implementation was tested by simulation means as well as experimentally in the designed and presented measurement system. Finally, the limit values of sampling parameters which assures satisfying accuracy were given.

PL

W artykule omówiono implementację algorytmu ellipse-fitting w systemie pomiarowym impedancji na bazie karty DAQ z układem FPGA. Implementacja metody została przebadana zarówno symulacyjnie jak również eksperymentalnie w zaprezentowanym systemie. Przedstawiono minimalne wartości parametrów próbkowania dla zapewnienia akceptowalnej dokładności.

16

A concept of measurement system based on the Z-Wave standard

Kowalewski M.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2016

|

R. 92, nr 11

35--38

EN

In the paper a new concept of measurement system based on the Z-Wave standard is presented. This standard is dedicated to use mainly in home automation systems, but its properties enable to use it in dispersed measurement systems and support wireless communication between measurement nodes in a mesh-type network. In the paper basic metrological aspects of the Z-Wave standard and an example of impedance measurement system are discussed.

PL

W artykule zaprezentowano koncepcję systemu pomiarowego bazującego na standardzie Z-Wave. Standard ten dedykowany jest głównie do zastosowań w systemach automatyki domowej, posiada jednak właściwości pozwalające na wykorzystanie w rozproszonych systemach pomiarowych, umożliwiając bezprzewodową transmisję danych pomiędzy modułami pomiarowymi w sieci o strukturze typu mesh. W artykule omówione zostały podstawowe właściwości metrologiczne standardu Z-Wave oraz struktura przykładowego systemu do pomiaru impedancji.

17

Prosta metoda ograniczenia zasięgu polaryzacji w badaniach szybkości korozji zbrojenia w betonie

Jaśniok T., Jaśniok M.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 6

210--213

PL

Przedstawiono założenia autorskiej metody ograniczenia zasięgu rozchodzenia się prądów polaryzacyjnych podczas badań szybkości korozji zbrojenia w betonie. Według założeń metody ograniczenie zasięgu polaryzacji uzyskuje się poprzez nacięcie całej grubości otuliny betonowej, tak aby średnica nacięcia odpowiadała średnicy kołowej przeciwelektrody w głowicy pomiarowej. Pierścieniowe nacięcie wypełnia się izolatorem elektrycznym, który równocześnie skleja lokalnie uszkodzony beton. W celu weryfikacji założeń proponowanej metody przeprowadzono badania elektrochemiczne metodami LPR i EIS w roztworze modelującym ciecz porową betonu. Elektrodą badaną był stalowy pręt ze stali gładkiej, natomiast elektrody pomocnicze wykonano w kształcie kołowej blachy i podłużnej siatki drucianej. Pierścieniowy izolator w cieczy porowej zamodelowano fragmentem rury z tworzywa sztucznego. W podsumowaniu analizowane zjawisko wyjaśniono przybliżonym modelem elektrycznym.

EN

This paper describes the original method of limiting polarization current distribution during the measurements of corrosion rate of reinforcement in concrete. On the basis of assumptions behind this method, the polarization range can be limited by cutting through the concrete cover thickness providing that the cut diameter corresponds to the diameter of a disk electrode in a measuring head. The ring-shaped cut is filled with an insulator which simultaneously fixes locally damaged concrete. Electrochemical measurements by LPR and EIS techniques were used to verify the assumptions of the proposed method in the solution simulating concrete pore solution. A working electrode was a smooth steel bar, and counter electrodes were made of circular metal plate and rectangular wire mesh. A fragment of the plastic pipe simulated the ring-shaped dielectric in the pore solution. In the summary, the approximate electrical model explains the analysed phenomenon.

18

Badanie wpływu szerokości przeciwelektrody na zasięg polaryzacji w pomiarach impedancyjnych mierzony po obwodzie pręta zbrojeniowego

Jaśniok M., Pamuła M.

Ochrona przed Korozją

|

2016

|

nr 7

231--237

PL

Praca dotyczy badań polaryzacyjnych stalowego zbrojenia w roztworze modelującym ciecz porową betonu. Podjęto próbę oceny wpływu zasięgu polaryzacji mierzonego w sposób nietypowy, bo po obwodzie pręta, zamiast w kierunku jego długości. Badania zrealizowano w układzie trójelektrodowym metodą spektroskopii impedancyjnej. Elektrodą badaną był stalowy pręt o średnicy 22 mm ze stali zbrojeniowej RB500. Jako elektrodę referencyjną zastosowano Cl–/AgCl,Ag, natomiast przeciwelektrodę wykonano z blachy ze stali odpornej na korozję. W badaniach uwzględniono jako zmienne trzy parametry geometryczne układu: obwodowy zasięg polaryzacji, szerokość przeciwelektrody oraz odległość przeciwelektrody od badanego pręta. Efekt skokowej zmiany obwodowego zasięgu polaryzacji uzyskano dzięki stopniowemu obniżaniu poziomu roztworu wodnego wypełniającego pojemnik z elektrodami. Roztworem w pojemniku była syntetyczna ciecz porowa o pH = 13,4, w której oczekiwano pasywacji stalowego pręta. Analiza wyników badań wykazała, że szerokość przeciwelektrody może mieć wpływ na brak powtarzalności zależności liniowej między oporem przeniesienia ładunku a zasięgiem polaryzacji obwodowej pręta zbrojeniowego.

EN

This paper concerns the polarization tests on steel reinforcement in a solution simulating concrete pore solution. It describes an attempt to evaluate the effect of polarization range measured in an unusual way, that is, around the rebar circumference, and not along its length. Tests were conducted in a three-electrode system by impedance spectroscopy. A working electrode was a steel bar with a diameter of 22 mm, made of reinforcing steel of grade RB500. Cl–/AgCl,Ag electrode was used as a reference electrode, and a counter electrode was made of corrosion-resistant steel sheet. Three geometric parameters of the system: polarization of circumferential range, the counter electrode width and the counter electrode distance from the tested rebar were considered as variables during the tests. A discrete change in the circumferential range of polarization was achieved by decreasing gradually the level of an aqueous solution in a container with electrodes. The container was filled with synthetic pore solution with pH = 13.4, in which passivation of the steel bar was expected. The analysed test results indicated that the counter electrode width could have an impact on the fact that the linear relationship between charge transfer resistance and the polarization range around the rebar circumference was not repeatable.

19

Spektroskopia impedancyjna w badaniach właściwości ograniczników przepięć niskiego napięcia poddanych działaniu impulsowych narażeń energetycznych

Zydroń P., Bonk M., Fuśnik Ł.

Zeszyty Naukowe Wydziału Elektrotechniki i Automatyki Politechniki Gdańskiej

|

2015

|

Nr 46

115--118

PL

Ograniczniki przepięć stosowane do ochrony instalacji i urządzeń elektrycznych są obecnie wytwarzane głównie na bazie warystorów tlenkowych ZnO. Każde przepięcie powoduje powstanie narażenia energetycznego, które w pewnym stopniu degraduje wewnętrzną strukturę warystora. W efekcie zmienia to jego właściwości oraz wskutek kumulowania się efektów starzeniowych prowadzi do skrócenia czasu życia. Artykuł przedstawia metodę i wyniki badań niskonapięciowych ograniczników przepięć z warystorami tlenkowymi, poddawanych działaniu standaryzowanych impulsowych narażeń energetycznych. W badaniach zastosowano układ pomiarowy umożliwiający rejestrację szerokopasmowych charakterystyk niskosygnałowej impedancji warystorów. W oparciu o te dane analizowano zmiany wybranych parametrów elektrycznych, wywołane efektami starzeniowymi.

EN

Surge arresters used for protection of electrical installations and devices are currently manufactured mainly from ZnO varistors. Each overvoltage causes energetic stress, which degrades the internal structure of the varistor. As a result, it changes its properties, and by cumulative effects of aging processes reduces the lifetime. The paper presents the method and results of the investigations of low voltage ZnO surge arresters stressed by standardized current pulses 8/20 ms repeated in 5 experimental cycles. In laboratory studies a FRA measuring system was used to record broadband impedance characteristics of varistors. Based on impedance spectroscopy data changes in selected electrical parameters of varistors due to the cumulative effects of energetic stresses were analyzed.

20

Trasowanie ścieżek prądowych w betonie między przeciwelektrodą i elektrodą badaną w pomiarach impedancyjnych zbrojenia

Jaśniok M.

Roczniki Inżynierii Budowlanej

|

2015

|

z. 15

5--10

EN

The paper concerns the widely understood advanced diagnosis of corrosion of reinforced concrete structures. The subject of analysis was the method of electrochemical impedance spectroscopy (EIS). At the outset the general assumptions of the original '3D' model was described for analysis and simulation of impedance spectra obtained for reinforcing steel in concrete. Then, the way of routing of electrical conductivity paths in concrete between the counter electrode and the working electrode (rebar)was described in details. Mathematical expression were given to allow determination of a spatial grid nodesin concrete, which are also the nodes of the conductivity paths. The described conductivity of electrical paths are the elongated curvilinear concrete solids and demarcate the active zone of concrete in conduction of alternating current during impedance measurements of steel in concrete.