검출기 코일 기반 펄스 에디 전류 센서를 사용하여 전도성 강자성 재료의 상대 두께 정량화

Summary

여기서, 우리는 검출기 코일 기반 펄스 에디 전류 센서를 사용하여 전도성 강자성 물질의 상대 두께(즉, 기준대비 백분율로 두께)를 정량화하는 프로토콜을 제시하고 교정을 극복합니다. 요구 사항.

Abstract

비파괴 평가 (NDE)에 의한 전도성 강자성 물질의 두께 정량화는 인프라의 구조적 건강 모니터링의 중요한 구성 요소이며, 특히 큰 직경의 전도성 상태를 평가하기위한 것입니다. 에너지, 물, 석유 및 가스 부문에서 발견되는 강자성 파이프. 펄스 에디 전류(PEC) 감지, 특히 검출기 코일 기반 PEC 센서 아키텍처는 이러한 목적을 위한 효과적인 수단으로 수년에 걸쳐 확립되어 왔습니다. 전작에서는 PEC 센서와 처리 신호를 설계하기 위한 접근 방식이 제시되었습니다. 최근에는 두께 정량화를 목적으로 하는 검출기 코일 기반 시간 도메인 PEC 신호의 감쇠율의 사용이 연구되고 있다. 이러한 작업은 감쇠 율 기반 방법이 센서 모양 및 크기, 코일 회전 수 및 여기 전류와 같은 요인에 대한 내성 정도를 가진 검출기 코일 기반 센서 아키텍처에 대한 일반성을 보유한다는 것을 확립했습니다. 또한,이 방법은 회색 주철로 만든 큰 파이프의 NDE에서 그 효과를 보여 주었다. 이러한 문헌에 따라, 이 작업의 초점은 명시적으로 PEC 센서 검출기 코일 전압 붕괴 속도 기반 전도성 강자성 재료 두께 정량화이다. 그러나, 이 방법에 의해 직면 한 과제는 교정의 어려움, 특히 특정 파이프 재료의 전기 및 자기 특성을 측정하거나 교정을 얻기 때문에 그(것)들의 관 상태 평가에서와 같은 응용에 관해서 샘플은 실제로 어렵다. 이러한 과제에 의해 동기를 부여받은 이 작품은 일부 전작에서 수행한 실제 두께를 추정하는 것과는 달리, 이 작품은 상대 두께(즉, 특정 위치의 두께)를 정량화하기 위해 부패율 기반 방법을 사용하는 프로토콜을 제시합니다. 최대 두께) 교정요구 없이

Introduction

펄스 에디 전류 (PEC) 감지 기술은 아마도 에디 전류 (EC) 비파괴 평가 (NDE) 기술의 가족의 가장 다재 다능한 구성원이며 결함의 검출 및 정량화, 금속 및 금속 구조의 기하학에 많은 응용 프로그램을 가지고^1. 전도성 강자성 벽과 같은 구조물의 두께 정량화는 수 밀리미터에서 수십 밀리미터 이하의 벽 두께를 가지며 인프라의 구조 상태 모니터링 분야에서 수요가 높은 엔지니어링 서비스입니다. 이 서비스를 필요로 하는 강자성 합금으로 만들어진 중요한 인프라는 에너지, 물, 석유 및 가스 산업에서 일반적으로 사용할 수 있습니다. PEC 센서는 여러 아키텍처를 따라 설계될 수 있지만, 검출기 코일 기반 아키텍처는 강자성 물질^2,3,4,5의상태 평가에서 가장 효과적이고 일반적으로 사용되는 것으로 결정되었다. 따라서, 전도성 강자성 물질의 두께 정량화 문제에 기초를 설정하는 것은 검출기 코일 기반 PEC 센서 아키텍처이다.

검출기 코일 기반 PEC 센서 아키텍처는 일반적으로 두 ....

Protocol

1. 사용 가능한 검출기 코일 기반 PEC 신호에서 부패율 β 추출

1. 실험적으로 포획된 PEC 신호(즉, 시간 도메인 검출기 코일 전압(V(t)로 표시됨)를 ln[V(t)]의 로그형태형태로 표현한다. ln[V(t)]의 형태로발현되는 전형적인 PEC 신호는 도 1에도시되어 있다.
2. 신호가 조건을 정한 경우를 확인하는 형태로 선형 영역을 찾습니다. 도 1의....

Results

본 섹션의 대표적인 결과는 참조^8과함께 보충 자료로 제공되는 PEC 신호를 사용하여 생성되었습니다. 위에서 언급 한 바와 같이, 신호는 그 위치와 빈티지 세부 사항은 참조^9,10,11에제공되는 시드니 호주의 파이프 테스트 베드에서 추출 된 회색 주철 샘플에 캡처되었습니다.

도 1은 검출기 코일 기반 PEC 센서로부터 포착된 시간 도메인 신호(로그-스형으로 표현됨)의 전형적인 형상을 보여주고, 도 2는 부패율 기능 β가 추출되는 t>> 0으로 로그개스믹 신호의 지표 선형 영역을 나타낸다. 다중 PEC 신호는

Discussion

검출기 코일 기반 PEC 센서를 사용하여 전도성 강자성 물질의 상대 두께(즉, 기준을 기준으로 백분율로 두께)를 정량화하는 프로토콜이 제시되었다. 이 방법의 주요 장점은 교정 요구 사항을 극복 할 수있는 능력입니다 (즉, 두께 정량화를 가능하게하기 위해 검사되는 재료의 자기 투과성 및 전기 전도도를 측정하거나 추정 할 필요성을 극복). 상기 프로토콜은 시간 도메인 PEC 신호의 로그내믹 표현, 신호의 후기 단계에서의 선형 영역의 식별, 선형 영역에 직선피팅 및 부패율(즉, β)을 추출하고, 기준을 통한 기준을 기준으로 상대두께를 정량화하는 것을 포함하며, 이는 재료 특성(즉, μσ)을취소하고 .......

Materials

List of materials used in this article

Name	Company	Catalog Number	Comments
검출기 코일 기반 PEC 감지 시스템.	N/A		본 연구의 대표적인 결과는 호주 UTS(University of Technology Sydney)에서 개발한 PEC 시스템을 사용하여 생성되었으며 6,8 작품에 발표되었습니다. 이 시스템은 UTS와의 협업을 통해 독자가 액세스할 수 있습니다.
다양한 두께의 적합한 전도성 강자성 재료.	N/A		이 작업의 대표적인 결과는 호주 시드니에 위치한 파이프 테스트베드에서 추출한 회주철 시험편에 대한 PEC 측정을 획득하여 생성되었으며, 위치 및 빈티지 세부 정보는 참고 문헌 9-11에서 확인할 수 있습니다. 파이프 테스트 베드와 추출된 교정 샘플은 UTS와의 협업을 통해 독자가 액세스할 수 있습니다.
PEC 신호 처리를 위한 계산 플랫폼	MathWorks(미국 매사추세츠주 Natick).		PEC 신호 처리 알고리즘을 코딩하고 실행할 수 있는 컴퓨팅 플랫폼이 필요합니다. 이 간행물에서 PEC 신호 처리는 MATLAB R2017b, Publisher: MathWorks, Natick, MA, USA를 사용하여 생성된 "PEC_Signal_Processor"라는 소프트웨어 실행 파일을 사용하여 수행되었습니다.
원시 PEC 신호를 포함하는 테이블을 생성할 수 있는 애플리케이션(예: Microsoft Office Excel).	Microsoft Corporation, One Microsoft Way, 미국 워싱턴주 레드몬드.		이 출판물 작업에는 Microsoft Office Excel(Office 16)이 사용되었습니다.