Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Wieloczęstotliwościowe algorytmy identyfikacji w układach defektoskopii wiroprądowej

100%

Chady T.

Prace Naukowe Politechniki Szczecińskiej. Katedra Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki

|

2003

|

tom Nr 578 (6)

3-147

PL

Olbrzymia liczba konstrukcji, która podlegać powinna ciągłemu przeglądowi powoduje, że konieczne jest opracowanie taniej i efektywnej technologii badań nieniszczących. Metoda wiroprądowa i strumienia rozproszenia cechują się prostotą, brakiem szkodliwego oddziaływania na środowisko, niskimi kosztami i wysoką czułością. Jednym z głównych problemów, jaki napotykamy przy stosowaniu metod elektromagnetycznych jest interpretacja otrzymanych sygnałów i identyfikacja na ich podstawie stanu badanych struktur. Spowodowane jest to wpływem zakłóceń zewnętrznych, nieliniowością przetworników i dużym promieniem zmian sygnału w porównaniu do rozmiarów defektu. Rozwiązanie tego zagadnienia jest możliwe dzięki wykorzystaniu odpowiednio dobranych algorytmów cyfrowego przetwarzania i identyfikacji sygnałów. W pracy wykazano na podstawie przeprowadzonych licznych badań, że zastosowanie wieloczęstotliwościowych elektromagnetycznych układów defektoskopii wiroprądowej i algorytmów odwrotnych opartych na sieciach neuronowych pozwala na precyzyjną identyfikację niejednorodności w materiałach przewodzących i magnetycznych. Autor przedstawił ideę i sposób implementacji nowego typu algorytmów wieloczęstotliwościowych. Szczególną uwagę zwrócono na analizę częstotliwościowych charakterystyk układu przetwornik - defekt. Pokazano, że charakterystyki te umożliwiają bardzo precyzyjną estymację parametrów defektu. Przeprowadzone badania i obliczenia potwierdziły skuteczność tego typu algorytmów i możliwość zastąpienia nimi tradycyjnych metod opartych na analizie charakterystyk amplitudowo-fazowych. Ponadto, zaproponowano efektywny algorytm identyfikacji profilu defektu z wykorzystaniem sztucznych sieci neuronowych. Koncepcja neuronowego modelu przetwornika z przesuwanym oknem została zweryfikowana zarówno na drodze symulacji komputerowych jak i pomiarów przeprowadzonych na defektach o charakterze naturalnym. Przedstawione modele neuronowe stanowią istotną alternatywę dla różnego rodzaju metod identyfikacji polegających najczęściej na wykorzystaniu procedur iteracyjnych Monografia zawiera również opis metod mających zastosowanie do detekcji zmian naprężeniowych i zmęczeniowych w materiałach ferromagnetycznych. Przedstawiono dwie, równoważne pod względem efektywności metody: bazującą na detekcji strumienia rozproszenia czujnikiem GMR oraz drugą z wykorzystaniem przetwornika wiroprądowego o wysokiej rozdzielczości. Uzyskane wyniki wskazują, iż istnieje ścisła relacja pomiędzy stanem naprężenia a odpowiednio zdefiniowanymi parametrami sygnału. Na zakończenie zasygnalizowano zalety metody wieloczęstotliwościowej w zastosowaniu do badania struktur złożonych na przykładzie elementów żelbetowych ze sztucznie wytworzonymi defektami.

EN

Enormous number of constructions and structures which should be submitted to continuous survey causes that it has become necessary to work out a cheap and effective technology of non-destructive testing. The method of eddy currents and leakage flux features the simplicity, zero adverse environmental effect, low costs and high sensitivity. One of the principal problems encountered when using the electromagnetic methods is the interpretation of obtained signals and the identification of tested structure's condition on their basis. This is due to the effect of external interference, non-linearity of transducers and the big radius of signal changes in comparison with the size of defect. Solution of that issue is possible owing to the use of properly selected algorithms of digital signal processing and identification. On the basis of numerous performed tests the monograph demonstrates that the application of multifrequency electromagnetic eddy current inspection systems and inverse algorithms based on the neural networks allows to precisely identify the heterogeneities and flaws in conducting and magnetic materials. Author presents the concept and manner of implementing the new type of multifrequency algorithms. Particular attention is paid to the analysis of frequency characteristics of the transducer-defect system. It is shown that such characteristics enable very accurate estimation of defect's parameters. Performed tests and calculations have confirmed the effectiveness of such type of algorithms and the possibility of replacing the traditional methods based on the analysis of amplitude-phase characteristics by them. Furthermore, an effective algorithm for defect's profile identification with the use of artificial neural networks is proposed. The concept of neural model of the transducer has been verified by both the computer simulations and the measurements performed in the events of natural defects. Presented neural models with moving window make a vital alternative for various types of identification methods which predominantly consist in the use of iterative procedures. The monograph also contains a description of the methods applied to detect the stress and fatigue changes in ferromagnetic materials. Two methods, equivalent as regards their effectiveness, are presented: the first is based on detection of the leakage flux by means of GMR sensor, whereas the second method uses the eddy current transducer with high resolution. Obtained results indicate that there is a close relation between the state of stress and the correspondingly specified signal parameters. Finally the advantages of using the multifrequency method for complex structure testing are shown, on an example of the reinforced concrete elements with artificially created defects.

2

Badania nieniszczące metodami elektromagnetycznymi

63%

Sikora R. , Chady T.

|

tom R. 92, nr 9

1--7

PL

Tematem artykułu jest krótki zarys historyczny rozwoju badań nieniszczących z uwzględnieniem prac naukowych prowadzonych w tej dziedzinie w Katedrze Elektrotechniki Teoretycznej i Informatyki Zachodniopomorskiego Uniwersytet Technologicznego w Szczecinie.

EN

The paper describes briefly the historical development of the non-destructive testing. It includes the scientific work conducted in this area at the Chair of Electroengineering and Informatics of Westpomeranian Technological University.

3

Badania nieniszczące materiałów kompozytowych metodą terahercową

63%

Łopato P. , Chady T.

|

tom R. 85, nr 12

101--103

PL

Ciągły postęp w elektronice wysokich częstotliwości, fotonice i inżynierii materiałowej umożliwił szybki rozwój technologii terahercowej w ostatniej dekadzie. Badania nad źródłami i detektorami fal elektromagnetycznych w zakresie terahercowym umożliwiają ich zastosowanie w różnych dziedzinach nauki i techniki, począwszy od medycyny i biotechnologii, a kończąc na przemyśle farmaceutycznym, chemicznym i inżynierii materiałowej. W niniejszej pracy przedstawione zostaną wybrane zastosowania w dziedzinie badań nieniszczących, ze szczególnym uwzględnieniem badań materiałów kompozytowych wzmocnionych włóknem szklanym i bazaltowym.

EN

Advances in high frequency electronics, photonics and materials science enabled rapid development of terahertz technology in the last decade. Research on reliable sources and detectors of electromagnetic waves in the terahertz range allows their application in various fields of science and technology ranging from medicine and biotechnology to pharmaceutical, chemical and material sciences. In this paper selected applications in nondestructive testing are shown, especially glass and basalt fiber-reinforced composites inspection.

4

Badania nieniszczące: historia, stan obecny i perspektywy rozwoju

63%

Chady T. , Sikora R.

|

tom R. 85, nr 12

13--15

PL

W artykule w skrócie przedstawiono historię, stan obecny i perspektywy rozwoju badań nieniszczących. Wskazano na ich wpływ na poprawę bezpieczeństwa urządzeń, środowiska i ludzi. Zasygnalizowano, że badania nieniszczące można podzielić na metody: testowania (pomiaru), rozpoznawanie, gromadzenia danych, obróbki informacji i podejmowania decyzji o stanie badanego obiektu. Wszystkie wymienione operacje podlegają ciągłemu rozwojowi.

EN

In this paper an overview of the history, current state and prospects of development of non-destructive testing is provided. Their impact on improving the safety, the environment and human health was pointed out. It was also described that the non-destructive testing methods can be divided into several processes: a test (measurement), identification, a data collection, an information processing and algorithms of making decisions about the state of the tested object. All these operations are subject of continuous development.

5

Thermal analysis of excitation circuit for pulsed eddy current transducer

63%

Chady T. , Frankowski P.

|

tom R. 89, nr 8

313--315

EN

The aim of this paper is to determine correlation between parameters of a pulse current source and temperature of an excitation coil in eddy current Printed Circuit Board (PCB) transducer. A flow of microsecond pulse current having tens of amperes amplitude is causing significant rise of a copper trace temperature. Therefore, finding a safe working range through a proper selection of amplitude, frequency and duration of the pulse current, is an important task which can prevent damage of the transducer.

PL

Celem niniejszego artykułu jest ustalenie współzależności pomiędzy parametrami impulsowego źródła prądowego a temperaturą cewki wzbudzenia wiroprądowego przetwornika wykonanego w technologii obwodów drukowanych (PCB). W obwodzie wzbudzenia podczas przepływu mikrosekundowego impulsu prądu o amplitudzie rzędu kilkudziesięciu amperów dochodzi do znaczącego wzrostu temperatury miedzianej ścieżki. Dlatego też, określenie bezpiecznego zakresu pracy poprzez odpowiedni dobór amplitudy, częstotliwości oraz czasu trwania impulsu prądu może zapobiec uszkodzeniu przetwornika.

6

Massive multi-frequency eddy current method for clad material inspection

63%

Frankowski P. K. , Chady T.

|

tom R. 92, nr 4

56--58

EN

The aim of this paper is to present a massive multi-frequency method for detection of cracks in clad materials. A system excited by a voltage waveform obtained as a sum of many sinusoidal components is proposed for this purpose. Studies show that, the multi-frequency method can be successfully used for detection and assessment of the defects depth in such kind of materials. The experimental verification is done and selected results of measurements are presented.

PL

W artykule przedstawiono wykorzystanie wieloczęstotliwościowej metody wiroprądowej do wykrywania wad w materiałach wielowarstwowych. System zasilany był sygnałem będącym sumą wielu sinusoid o różnych częstotliwościach. Badania wykazały, że metoda może być zastosowana do wykrywania wad i identyfikacji ich głębokości w tego typu materiałach. Przeprowadzono weryfikację metody drogą eksperymentalną, a wybrane wyniki pomiarów przedstawiono w niniejszej pracy.

7

Choice of frequency in eddy current testing of tubes

51%

Stawicki K. , Gratkowski S. , Chady T. , Komorowski M.

|

tom R. 79, nr 10

771-774

PL

Przedstawiamy analizę teoretyczną, która daje możliwość określenia optymalnego pasma częstotliwości prądu wzbudzającego przy wiroprądowym badaniu przewodzących rur. Rozważamy sytuację, gdy cewki wzbudzające znajdują się w ustawieniu osiowosymetrycznym wewnątrz przewodzącej rury. Metoda przedstawiona w pracy powinna działać niezależnie od rodzaju czujnika pola magnetycznego użytego w pomiarach.

EN

We present theoretical analysis which gives the possibility to predict the optimum excitation frequency band in eddy current examination of conducting tubes. We consider a situation where excitation coils are inside the conducting tube in an axisymmetric position to it. The method presented in the paper should work independently on kinds of magnetic field sensor used in measurements.

8

Identification of Defects Using Multi-Frequency Eddy Current Technique and Artificial Neural Networks

51%

Łopato P. , Chady T. , Sikora R.

|

tom R. 85, nr 8

18-22

EN

Eddy current (EC) testing is a commonly used technique for nondestructive evaluation of conducting materials. Identification of flaws, cracks and other sorts of discontinuities may be realized using Automatic Defect Recognition (ADR) algorithms. This paper presents flaws identification algorithms based on artificial neural networks. Three different approaches are proposed. All presented methods were evaluated using results of measurements achieved for the Inconel 600 plates with the flaws having rectangular and non-rectangular profiles. In all cases reliable results of identification were achieved.

PL

Metoda wiroprądowa jest często stosowaną techniką badań nieniszczących materiałów przewodzących. Identyfikacja wad, pęknięć oraz innych rodzajów nieciągłości może być realizowana przy użyciu algorytmów automatycznego rozpoznawania defektów ADR (ang. Automatic Defect Recognition). W artykule przedstawione są algorytmy identyfikacji wad materiałowych wykorzystujące sztuczne sieci neuronowe. Zaproponowano trzy różne warianty rozwiązania problemu. Przedstawione metody zweryfikowane zostały z wykorzystaniem wyników pomiarów uzyskanych dla płyt wykonanych ze stopu Inconel 600. W płytach wytworzono sztuczne defekty o prostych (prostokątnych) i bardziej złożonych profilach. We wszystkich przypadkach osiągnięto zadowalające wyniki identyfikacji.

9

Comparison of welds defects classifiers based on artificial neural networks

51%

Sikora R. , Chady T. , Caryk M.

|

tom R. 85, nr 8

23-27

EN

The paper describes comparison of two weld defect's classifiers based on artificial neural networks. First model consists of one neural network, where each output neuron corresponds to different defect group. The second model contains five neural networks. Each neural network has one neuron on output and is responsible for detection of one defects' category. In order to evaluate the effectiveness of the neural networks classifiers, the mean square errors were calculated for test radiograms and compared.

PL

Artykuł przedstawia analizę porównawczą dwóch klasyfikatorów defektów opartych na sztucznych sieciach neuronowych. Pierwszy model składa się z pojedynczej sztucznej sieci neuronowej, w której każde wyjście odpowiada jednej grupie wad. Drugi model złożony jest z pięciu sztucznych sieci neuronowych. Każda sieć neuronowa odpowiedzialna jest za wykrycie jednej grupy wad. Do oceny skuteczności działania klasyfikatorów wykorzystano średni błąd kwadratowy wyznaczony dla testowych rzeczywistych radiogramów.