Wyniki wyszukiwania - Biblioteka Nauki

1

Intergranular Corrosion Detection Using Electromagnetic Transducers for Ultrasonic Testing

100%

Cieslik M. , Darowicki K.

Archives of Metallurgy and Materials

|

2020

|

tom Vol. 65, iss. 1

103--108

EN

The aim of this paper is to create a research methodology that allows a quick analysis of the structural state of high alloy austenitic steels using non-destructive ultrasonic tests, in contrast to destructive standard methods. Electromagnetic acoustic transducers (EMAT) are used to generate and receive the ultrasonic wave and detect the microstructural changes caused by sample sensitization in elevated temperature, even after 0.5 h in high temperature exposition. Different acoustic response for reference sample and sensitized samples were recorded. In this work, changes in share wave amplitude were measured.

2

On the general governing equations of electromagnetic accoustic transducers

89%

Saxena P.

Archive of Mechanical Engineering

|

2013

|

tom Vol. LX, nr 2

231--246

EN

In this paper, we present the general governing equations of electrodynamics and continuum mechanics that need to be considered while mathematically modelling the behaviour of electromagnetic acoustic transducers (EMATs). We consider the existence of finite deformations for soft materials and the possibility of electric currents, temperature gradients, and internal heat generation due to dissipation. Starting with Maxwell’s equations of electromagnetism and balance laws of nonlinear elasticity, we present the governing equations and boundary conditions in incremental form in order to solve wave propagation problems of boundary value type.

PL

W artykule przedstawiono ogólne równania elektrodynamiki i mechaniki kontinuum, które uwzględnia się przy modelowaniu matematycznym właściwości przetworników elektromagnetyczno-akustycznych (EMAT). Rozpatrzono istnienie skończonych deformacji w materiałach miękkich oraz możliwość powstawania prądów elektrycznych, gradientów temperatury i wewnętrznego wydzielania ciepła w wyniku rozpraszania energii. Punktem wyjścia były równania Maxwella i prawa równowagi nieliniowej teorii sprężystości. Na tej podstawie wyprowadzono równania i warunki brzegowe w formie przyrostowej, co umożliwiło rozwiązanie problemu propagacji fali o typie odpowiadającym wartościom granicznym.

3

Non-destructive testing of adhesive bonded structures

89%

Kurpiński M. , Fidali M.

Diagnostyka

|

2017

|

tom Vol. 18, No. 2

95--103

EN

Adhesive bonded joints are one of the most popular type of joints in the production process of modern cars. That came from their uncommonly good features i.e. durability, visual and economical properties. However, during the production process some defects can occur. There are many Non-Destructive Testing (NDT) methods which allow detection of different defects of adhesive joints and increase the quality of the production process as well as the produced part. In the first part of the article, a review of the most valuable NDT methods was presented, especially from the point of view of application to automated testing of automotive parts. In the second part, two contactless NDT methods (EMAT ultrasonic technology and active thermography) were applied to prepared bonded joints. Results of preliminary laboratory tests were compared. The aim of the research was to point out the most suitable method for industrial application.

PL

Połączenia klejone posiadają liczne zalety wpływające na podniesienie trwałości karoserii i obniżenie kosztów produkcji [1, 2, 3]. Obok zalet istnieją również wady, które mogą przyczynić się do pojawienia defektów złącza zarówno na etapie procesu produkcji jak również w trakcie eksploatacji [2, 3]. Ocena własności złącza klejonego na etapie procesu produkcji oraz w trakcie eksploatacji jest przedmiotem badań prowadzonych przez różne jednostki naukowo badawcze [4, 5]. Z punktu widzenia wytwórców samochodów istnieje potrzeba skutecznej detekcji wad technologicznych połączeń klejonych. Aktualnie w większości przypadków wykrywanie wad technologicznych realizowane jest poprzez stosowanie inwazyjnych i nieniszczących metod badawczych. Metody inwazyjne są dobre i umożliwiają skuteczną ocenę stanu połączenia. Ich główną wadą są wysokie koszty m.in. wynikające z konieczności całkowitego zniszczenia podzespołu. Z tego powodu, by ograniczyć potrzebę częstego ich stosowania, połączenia klejone dodatkowo bada się metodami nieniszczącymi (NDT). Istnieje szereg nieniszczących metod badawczych dedykowanych do detekcji różnych wad materiałowych i nieciągłości strukturalnych [7]. W artykule scharakteryzowano wybrane metody NDT mające swój udział w badaniach złączy klejonych w jednostkach badawczych i zakładach przemysłowych. Skupiono się m.in. na metodach radiograficznych [6, 7], akustycznych [2, 5], ultradźwiękowych [16, 17], metodzie szerografii laserowej [9, 10, 11] oraz metodach termografii aktywnej [7, 12, 14], Ze względu na wymienione w treści artykułu zalety oraz dostępność sprzętu pomiarowego postanowiono wykonać badania i porównać rezultaty stosowania termografii aktywnej oraz ultradźwiękowej technologii EMAT.

4

On the general governing equations of electromagnetic acoustic transducers

71%

Saxena P. , Saxena P.

|

5

Signal processing for non-contact NDE

63%

Kubinyi M. , Docekal A. , Ramos H. , Ribeiro A.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2010

|

tom R. 86, nr 1

249-254

EN

The detection of defects in aerospace structures with non-destructive techniques is an important requirement for quality checks not only during production phase but mainly during in-service maintenance operations. Visual inspection allows only the analysis of surface characteristics of materials. A deeper analysis is required for the characterisation of the widest defects types such as subsurface corrosion or cracks. For aerospace structures inspection, two different methods are mainly used: eddy current and ultrasonic testing. The first method is based on the induction of currents in the electrically conducting material to be tested. The perturbations of the eddy-current flow path due to physical, structural or metallurgical inhomogeneities are detected either using coils or magnetic field sensors. The second method uses high frequency sound waves which are sent into the tested object. A probe picks up the reflected waves and analysis of the received signal is done to locate flaws in the tested object. Ultrasonic inspection can detect defects such as cracks and discontinuities mainly inside the studied object. In this paper both techniques are addressed in order to conclude the different detection performances of these non-destructive inspection methods using different industrial and experimental probes. Two different eddy current probes were projected and implemented. One includes an excitation coil and two differential detection coils. Another having a similar excitation coil to generate the eddy currents in the material to be tested but using a Giant Magneto-Resistor (GMR) to asses the magnetic field induced. Both probes were tested with an aluminum standard airframe plate sample with and a dedicated data acquisition measuring system. This sample was also inspected using a certified industrial Eddy Current system. The ultrasonic method was tested using an Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT) probe and multidimensional signal processing. The same measurements performed with the experimental Eddy Current system were carried out with industrial piezoelectric ultrasonic transducers.

PL

Wykrywanie defektów w przemyśle lotniczym ma stawia wysokie wymagania zarówno na etapie produkcji jak i serwisowania. Żąda się aby było możliwe wykrywanie niewidocznych defektów, jak korozja czy pęknięcia. W przemyśle lotniczym stosowane są dwie główne metody inspekcji prądów wirowych i ultradźwiękowa. W pierwszej metodzie zmiany pola magnetycznego wykrywane są za pomocą cewki lub czujnika pola magnetycznego. W drugiej metodzie czujnik wykrywa falę odbitą. Metoda ultradźwiękowa pozwala na wykrycie pęknięć wewnątrz materiału. W prezentowanym artykule obie metody są analizowane. Zaprojektowano i zbadano dwa różne czujniki możliwe do zastosowania w metodzie prądów wirowych. Pierwszy z nich składa się z cewki magnesującej i dwóch cewek różnicowych. W drugim cewki różnicowe zastąpiono czujnikiem magnetorezystancyjnym GMR. Oba czujniki testowano na podłożu aluminiowym. W metodzie ultradźwiękowej testowano elektromagnetyczny czujnik akustyczny EMAT oraz wielowymiarowe przetwarzanie sygnału. Wyniki testów weryfikowano stosując czujnik piezoelektryczny.

6

Novel S-transform information fusion for filtering ultrasonic pulse-echo signals

63%

Kubinyi M. , Kreibich O. , Neuzil J. , Smid R.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2011

|

tom R. 87, nr 1

290-295

EN

Direct evaluation of ultrasonic signals requires data analyses with an acceptable level of noise. Ultrasonic signals represent a specific category of time domain signals to be analyzed. In order to increase a difference between the level of noise and the amplitude of the ultrasonic pulse a suitable method for signal filtering has to be used. Within this article we discuss and evaluate a novel signal denoising method. The S-transform for signal analysis and processing was used. This transformation has been recently introduced for ultrasonic echo analyses. Proposed transformation represents an intermediate stage between the Fourier transform analysis and the wavelet transform analysis. In order to filter ultrasonic signals from the Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT) with a high level of noise, new, different approach in signal filtering was developed based on an information fusion. Suggested method is able to process the pulse-echo signal in its full complexity. Proposed method offers good results in studied ultrasonic signals in comparison to digital filter or wavelet denoising.

PL

Bezpośrednia ocean sygnału ultradźwiękowego wymaga analizy danych obciążonych szumami. W celu zwiększenia różnicy między amplitudą sygnału a szumami użyto specjalnej metody filtrowania. Zastosowano transformatę S do analizy ultradźwiękowego sygnału echa. Tego typu transformata jest metodą pośrednia między transformatą Fouriera a transformatą falkową. Użyto nowej metody bazującej na fuzji informacji. Testy potwierdziły że nowa metoda może być skuteczniejsza niż filtrowanie cyfrowe czy odszumianie falkowe.

7

Multi-path method by using shear horizontal wave for defect size detection

63%

Ohtsuka Y. , Nakamura N. , Nishikawa M. , Ueda Y.

Przegląd Elektrotechniczny

|

2007

|

tom R. 83, nr 11

191-193

EN

A new method to determine the defect size by the estimation of the multi-path signals was proposed. In this method, two parameters were determined from the amplitude variations of the received waves through the multi-path. As a result, the real defect depths of 3 mm and 5 mm were evaluated as 3.2 mm and 4.6 mm from dy/dx of the fitting lines by least-squares method. Both results were achieved within maximum error of 10 % of the thickness reduction.

PL

Zaproponowana została nowa metoda określania rozmiaru defektu za pomocą estymacji wielotorowej propagacji sygnałów. W metodzie tej wyznaczane są dwa parametry na podstawie zmian amplitudy fal propagujących różnymi torami. W wyniku zastosowania tej metody rzeczywiste defekty o głębokościach 3 mm i 5 mm zostały zidentyfikowane jako defekty o głębokości 3.2 mm i 4.6 mm. W procesie identyfikacji wykorzystano pochodną dv/dx krzywej aproksymującej otrzymanej metodą najmniejszych kwadratów. W obu przypadkach oszacowana głębokość defektów była mniejsza od rzeczywistej o 10%.

8

A heuristic method for detecting and locating faults employing electromagnetic acoustic transducers

51%

Gómez C. Q. M. , García F. P. M. , Arcos A. J. , Cheng L. , Kogia M. , Mohimi A. , Papaelias M. A.

Eksploatacja i Niezawodność

|

2017

|

tom Vol. 19, no. 4

493--500

EN

The objective of this paper is to demonstrate a novel signal processing for detection, identification and flaw sizing of structural damage using ultrasonic testing with Electromagnetic Acoustic Transducers (EMATs). Damage detection involves the recognition of a defect that exists within a structure. Damage location is the identification of the geometric position of the defect. Defect classification is the cluster of the damage type into multiple damage scenarios. In the absence of external interferences, a good measure of detectability of a flaw is its signal-to-noise ratio (SNR). Although the SNR depends on various parameters such as electronics used, material properties, e.g. homogeneity and damping, and flaw size, it can be improved using advanced signal processing. The main scientific novelties presented in this paper focus on filtering signal noise through advanced digital signal processing; incorporating wavelet transforms for image and signal representation enhancements; investigating multi-parametric analysis for noise identification and defect classification; studying attenuation curves properties for defect localisation improvement and flaw sizing and location algorithm development.

PL

Celem niniejszego artykułu jest omówienie nowatorskiego sposobu przetwarzania sygnałów w celu wykrywania, identyfikacji i oceny uszkodzeń strukturalnych przy użyciu ultrasonograficznych testów za pomocą elektromagnetycznych przetworników akustycznych (EMAT). Wykrywanie uszkodzeń polega na rozpoznaniu istniejących defektów wewnątrz danej struktury. Lokalizacja uszkodzeń sprowadza się do identyfikacji geometrycznego położenia defektu. Klasyfikacja defektu to klaster typu uszkodzenia w wielu scenariuszach uszkodzeń. W przypadku braku zewnętrznych zakłóceń, dobrym wskaźnikiem wykrywalności błędu jest stosunek sygnału do szumu (SNR). Pomimo tego, że SNR zależy od różnych parametrów, takich jak użyta elektronika, właściwości materiału, np. jednorodność i tłumienie, a także wielkość wady, wskaźnik ten można poprawić przy użyciu zaawansowanego przetwarzania sygnałów. Główne nowe zagadnienia naukowe przedstawione w niniejszym artykule skupiają się na filtrowaniu szumu sygnału za pomocą zaawansowanego przetwarzania sygnału cyfrowego, w tym wykorzystując transformaty falkowe w celu ulepszenia obrazu i sygnału; badanie analizy wieloparametrycznej w celu identyfikacji szumów i klasyfikacji defektów; badanie właściwości krzywych osłabiania w celu sprawniejszego wykrywania i oceny wad oraz rozwoju algorytmu lokalizacji.