Name: Quantificando a espessura relativa de materiais ferromagnéticos condutores usando sensores de corrente pulsados à base de bobina de detector (Vídeo) | JoVE Journal
Uploaded: 2020-01-16T13:00:00.000+00:00
Duration: 6 min 17 s
Description: Aprenda a quantificar a espessura relativa de materiais ferromagnéticos condutores usando sensores de corrente pulsada baseados em bobina de detector. Este método não destrutivo avalia integridade estrutural, corrosão e grafitização.

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Os autores gostariam de reconhecer as contribuições feitas por Michael Behrens e Damith Abeywardana na concepção e implementação de vários componentes de hardware de detecção. Papéis de supervisão de pesquisa desempenhados por Alen Alempijevic, Teresa Vidal-Calleja, Gamini Dissanayake e Sarath Kodagoda, bem como contribuições feitas por todas as pessoas e organizações que financiaram e fizeram parceria com o Projeto Tubos Críticos, também são reconhecidos .

1. Extrair a taxa de decaimento β de um sinal pec à base de bobina de detector disponível
<ol><li>Expresse um sinal pec capturado experimentalmente disponível (ou seja, uma tensão de bobina de detector de domínio do tempo (denotada como V(t)))na forma logarítica de ln[V(t)]. Um sinal típico pec expresso na forma de ln[V(t)]é mostrado na Figura 1.</li>
	<li>Encontre uma região linear <img align="center" alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq2g.jpg"> na forma de tal <img align="center" alt="Equation 3" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq3g.jpg"> que <img align="center" alt="Equation 4" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq4g.jpg"> o sinal satisfaça a condição em que . De acordo com o <img align="center" alt="Equation 5" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq5g.jpg"> sinal na Figura 1,passa a ser uma região linear satisfatória e praticável.</li>
	<li>Conforme ilustrado na Figura 2, <img align="center" alt="Equation 6" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq6g.jpg"> encaixe o modelo de linha reta com os dados de sinal experimental dentro da região linear identificada e estime o valor do β.</li>
</ol>2. Quantificação de espessura relativa
<ol><li>Suponha que existam vários sinais (Figura 3)adquiridos de uma tarefa NDE realizada em uma peça de teste ferromagnético condutor com espessura variável. Primeiro, identifique uma região linear comum a todos os sinais e extraia valores β. De acordo com os <img align="center" alt="Equation 8" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq8g.jpg"> sinais na Figura 3,parece ser uma região linear adequada e praticável.</li>
	<li>Selecione o valor máximo β e rotulá-lo como βref uma vez que o valor β máximo deve, em princípio, corresponder à espessura máxima de acordo com o βσd <img align="center" alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq7a.jpg"> 2 proporcionalidade6,7,8.</li>
	<li>Expresse percentual de espessura <img align="center" alt="Equation 9" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq9g.jpg"> relativa na <img align="center" alt="Equation 10" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq10g.jpg"> forma, <img align="center" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq11d.jpg"> onde o índice corresponde à medida th.</li>
</ol>Instalação de 3. PEC_Signal_Processor
<ol><li>Localizar o arquivo PEC_Signal_Processor.exe. Clique duas vezes no arquivo e deixe executar.</li>
	<li>Quando a interface abaixo aparecer, clique em seguida. Quando a interface aparecer, especificar a localização do arquivo para instalação e marcar a caixa de seleção adicione um atalho à área de trabalho para adicionar o ícone do software à área de trabalho. Em seguida, clique em seguida.</li>
	<li>Especifique o local de instalação para o ambiente de tempo de execução necessário e clique em seguida. Se o ambiente de tempo de execução necessário já estiver instalado, basta clicar em next.</li>
	<li>Leia e concorde com os termos e condições da licença solicitado. Em seguida, clique em instalar.</li>
	<li>Clique no acabamento quando a instalação estiver concluída. O ícone da área de trabalho aparecerá.</li>
</ol>4. Preparação de sinais
<ol><li>Certifique-se de que as saídas do sensor PEC [sinais brutos, ou seja, V(t)]sejam organizadas como uma tabela.</li>
	<li>Copie a tabela contendo sinais para a área de trabalho (ou para uma pasta contida no diretório dos pais onde o aplicativo é instalado). Por conveniência, o desktop é recomendado.</li>
</ol>5. Executar o aplicativo
<ol><li>Clique duas vezes no ícone da área de trabalho para executar o aplicativo. A interface será aberta.</li>
	<li>Carregue sinais clicando na aba Carregador de Sinais e selecione o arquivo contendo os sinais para importar os sinais para a interface de software.</li>
	<li>Espere até que o número de sinais que está contido dentro da tabela contendo sinais brutos aparecem na frente do número de sinais =.</li>
	<li>Clique nos Sinais de Enredo e observe os sinais traçados em escala logarítica.</li>
	<li>Clique na aba Zoom e ajuste a janela do enredo para que a região linear seja claramente visível.</li>
	<li>Após a observação, decida sobre margens razoáveis inferiores e superiores para a região linear e entre nos valores dos espaços de texto editáveis.</li>
	<li>Clique nas margens do enredo e aguarde que as margens sejam traçadas em verde.</li>
	<li>Clique em Extrato Recursos e observe como segmentos de linha reta são traçados em vermelho.</li>
	<li>Clique no Calcular a Espessura Relativa e observe como um histograma de valores calculados de espessura relativa é traçado.</li>
	<li>Clique em Salvar espessura relativa para salvar os valores calculados de espessura relativa. Fornecer um nome de arquivo e clique OK.</li>
	<li>Confirme o nome do arquivo clicando ok novamente para confirmar o nome do arquivo. Os valores relativos da espessura serão conservados como uma tabela no desktop.</li>
</ol>

<ol><li>García-Martín, J., Gómez-Gil, J., Vázquez-Sánchez, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Non-destructive+techniques+based+on+eddy+current+testing%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Non-destructive techniques based on eddy current testing.</a> Sensors. 11 (3), 2525-2565 (2011).</li>
<li>Huang, C., Wu, X., Xu, Z., Kang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Ferromagnetic+material+pulsed+eddy+current+testing+signal+modeling+by+equivalent+multiple-coil-coupling+approach%5BTitle%5D)+AND+%22Non-Destructive+Testing+and+Evaluation+International%22%5BJournal%5D)">Ferromagnetic material pulsed eddy current testing signal modeling by equivalent multiple-coil-coupling approach.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 44 (2), 163-168 (2011).</li>
<li>Xu, Z., Wu, X., Li, J., Kang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Assessment+of+wall+thinning+in+insulated+ferromagnetic+pipes+using+the+time-to-peak+of+differential+pulsed+eddy-current+testing+signals%5BTitle%5D)+AND+%22Non-Destructive+Testing+and+Evaluation+International%22%5BJournal%5D)">Assessment of wall thinning in insulated ferromagnetic pipes using the time-to-peak of differential pulsed eddy-current testing signals.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 51, 24-29 (2012).</li>
<li>Huang, C., Wu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((An+improved+ferromagnetic+material+pulsed+eddy+current+testing+signal+processing+method+based+on+numerical+cumulative+integration%5BTitle%5D)+AND+%22Non-Destructive+Testing+and+Evaluation+International%22%5BJournal%5D)">An improved ferromagnetic material pulsed eddy current testing signal processing method based on numerical cumulative integration.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 69, 35-39 (2015).</li>
<li>Chen, X., Lei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+conductivity+measurement+of+ferromagnetic+metallic+materials+using+pulsed+eddy+current+method%5BTitle%5D)+AND+%22Non-Destructive+Testing+and+Evaluation+International%22%5BJournal%5D)">Electrical conductivity measurement of ferromagnetic metallic materials using pulsed eddy current method.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 75, 33-38 (2015).</li>
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<li>Ulapane, N., Nguyen, L., Valls Miro, J., Dissanayake, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+Solution+to+the+Inverse+Pulsed+Eddy+Current+Problem+Enabling+3D+Profiling%5BTitle%5D)+AND+%22IEEE+Conference+on+Industrial+Electronics+and+Applications%22%5BJournal%5D)">A Solution to the Inverse Pulsed Eddy Current Problem Enabling 3D Profiling.</a> IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. , (2018).</li>
<li>Ulapane, N., Alempijevic, A., Vidal Calleja, T., Valls Miro, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsed+Eddy+Current+Sensing+for+Critical+Pipe+Condition+Assessment%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors%22%5BJournal%5D)">Pulsed Eddy Current Sensing for Critical Pipe Condition Assessment.</a> Sensors. 17 (10), 2208(2017).</li>
<li>Valls Miro, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((A+live+test-bed+for+the+advancement+of+condition+assessment+and+failure+prediction+research+on+critical+pipes%5BTitle%5D)+AND+%22Proceedings+of+the+Leading-Edge+Strategic+Asset+Management+Conference+%28LESAM13%29%22%5BJournal%5D)">A live test-bed for the advancement of condition assessment and failure prediction research on critical pipes.</a> Proceedings of the Leading-Edge Strategic Asset Management Conference (LESAM13). , (2013).</li>
<li>Valls Miro, J., Ulapane, N., Shi, L., Hunt, D., Behrens, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Robotic+pipeline+wall+thickness+evaluation+for+dense+nondestructive+testing+inspection%5BTitle%5D)+AND+%22Journal+of+Field+Robotics%22%5BJournal%5D)">Robotic pipeline wall thickness evaluation for dense nondestructive testing inspection.</a> Journal of Field Robotics. 35 (8), 1293-1310 (2018).</li>
<li>Valls Miro, J., Hunt, D., Ulapane, N., Behrens, M. Towards Automatic Robotic NDT Dense Mapping for Pipeline Integrity Inspection. <a target="_blank" href="http://scholar.google.com/scholar?hl=en&safe=off&q=author%3aValls+Miro%2C+J+%22Field+and+Service+Robotics%22">Field and Service Robotics</a>. , Springer. Cham. 319-333 (2018).</li>
<li>Chen, X., Lei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Electrical+conductivity+measurement+of+ferromagnetic+metallic+materials+using+pulsed+eddy+current+method%5BTitle%5D)+AND+%22Non-Destructive+Testing+and+Evaluation+International%22%5BJournal%5D)">Electrical conductivity measurement of ferromagnetic metallic materials using pulsed eddy current method.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 75, 33-38 (2015).</li>
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<li>Chen, X., Lei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Excitation+current+waveform+for+eddy+current+testing+on+the+thickness+of+ferromagnetic+plates%5BTitle%5D)+AND+%22Non-Destructive+Testing+and+Evaluation+International%22%5BJournal%5D)">Excitation current waveform for eddy current testing on the thickness of ferromagnetic plates.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 66, 28-33 (2014).</li>
<li>Ulapane, N., Nguyen, L., Valls Miro, J., Alempijevic, A., Dissanayake, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Designing+a+pulsed+eddy+current+sensing+set-up+for+cast+iron+thickness+assessment%5BTitle%5D)+AND+%2212th+IEEE+Conference+on+Industrial+Electronics+and+Applications+%28ICIEA%29%22%5BJournal%5D)">Designing a pulsed eddy current sensing set-up for cast iron thickness assessment.</a> 12th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA). , 901-906 (2017).</li>
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<li>Sophian, A., Tian, G. Y., Taylor, D., Rudlin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Design+of+a+pulsed+eddy+current+sensor+for+detection+of+defects+in+aircraft+lap-joints%5BTitle%5D)+AND+%22Sensors+and+Actuators+A%3A+Physical%22%5BJournal%5D)">Design of a pulsed eddy current sensor for detection of defects in aircraft lap-joints.</a> Sensors and Actuators A: Physical. 101 (1-2), 92-98 (2002).</li>
<li>Li, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((System+identification-based+frequency+domain+feature+extraction+for+defect+detection+and+characterization%5BTitle%5D)+AND+%22Non-Destructive+Testing+and+Evaluation+International%22%5BJournal%5D)">System identification-based frequency domain feature extraction for defect detection and characterization.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 98, 70-79 (2018).</li>
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<li>Nguyen, L., Valls Miro, J., Shi, L., Vidal-Calleja, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Gaussian+Mixture+Marginal+Distributions+for+Modelling+Remaining+Pipe+Wall+Thickness+of+Critical+Water+Mains+in+Non-Destructive+Evaluation%5BTitle%5D)+AND+%22arXiv%22%5BJournal%5D)">Gaussian Mixture Marginal Distributions for Modelling Remaining Pipe Wall Thickness of Critical Water Mains in Non-Destructive Evaluation.</a> arXiv. , 01184(2019).</li>
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<li>Wickramanayake, S., Thiyagarajan, K., Kodagoda, S., Piyathilaka, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Frequency+Sweep+Based+Sensing+Technology+for+Non-destructive+Electrical+Resistivity+Measurement+of+Concrete%5BTitle%5D)+AND+%2236th+International+Symposium+on+Automation+and+Robotics+in+Construction%22%5BJournal%5D)">Frequency Sweep Based Sensing Technology for Non-destructive Electrical Resistivity Measurement of Concrete.</a> 36th International Symposium on Automation and Robotics in Construction. (771), (2019).</li>
<li>Ulapane, N., Wickramanayake, S., Kodagoda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed?term=((Pulsed+Eddy+Current+Sensing+for+Condition+Assessment+of+Reinforced+Concrete%5BTitle%5D)+AND+%2214th+IEEE+Conference+on+Industrial+Electronics+and+Applications%22%5BJournal%5D)">Pulsed Eddy Current Sensing for Condition Assessment of Reinforced Concrete.</a> 14th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. , (2020).</li>
</ol>

Os autores não têm conflitos de interesse a serem divulgados. Os autores gostariamde recomendar obras2,6,7,8,9,10,11 como material de leitura adicional.

Foi apresentado um protocolo para quantificar a espessura relativa (ou seja, espessura em percentagem no que diz respeito a uma referência) de materiais ferromagnéticos condutores utilizando sensores pec à base de bobina de detector. A principal vantagem deste método é a capacidade de superar o requisito de calibração (ou seja, superar a necessidade de medir ou estimar a permeabilidade magnética e a condutividade elétrica do material que está sendo inspecionado para permitir a quantificação da espessura). O protocolo env...

A técnica de detecção de corrente de redemoinho pulsada (PEC) é talvez o membro mais versátil da família de técnicas de avaliação não destrutiva (NDE) de corrente de redemoinho (CE) e tem muitas aplicações na detecção e quantificação de defeitos, e a geometria de metais e estruturas metálicas1. A quantificação da espessura de estruturas condutivas semelhantes a paredes ferromagnéticas, com espessuras de parede não superiores a alguns milímetros a algumas dezenas de milímetros, é um serviço de engenharia de alta demanda no campo do monitoramento estrutural da saúde da infraestrutura. Infra-estrutura crítica feita de ligas ferromagnéticas que exigem este serviço estão comumente disponíveis nas indústrias de energia, água, petróleo e gás. Enquanto sensores PEC podem ser projetados seguindo várias arquiteturas, a arquitetura baseada em bobina sumo do detector foi determinada como a mais eficaz e comumente usada na avaliação da condição de materiais ferromagnéticos2,3,4,5. Portanto, é a arquitetura do sensor PEC à base de bobina de detector que define as bases para o problema da quantificação da espessura dos materiais ferromagnéticos condutores.
A arquitetura do sensor pec à base de bobina de detector é tipicamente composta por duas feridas concentricamente, ar cored, bobinas condutoras2,3,4,5,6 (tipicamente bobinas de cobre). É bastante comum para o vento estas bobinas para ser circular em forma2,3,4,5,6, mas, ocasionalmente, bobinas retangulares em forma6 têm sido utilizados. Das duas bobinas no sensor, uma se comporta como uma bobina de imposto de consumo, enquanto a outra atua como a bobina do detector. Em um sensor pec, a bobina de imposto de consumo é animado por um pulso de tensão - algo que pode ser caracterizado como uma função passo Heaviside, em princípio. Esta excitação pulsada gera um campo magnético transitório (chamado campo primário) em torno do sensor. Quando o sensor é colocado ao lado de uma peça de teste condutor (por exemplo, uma estrutura condutora semelhante a uma parede ferromagnética), este campo magnético transitório induz o tempo variando as correntes de redemoinho na peça de teste. Essas correntes de redemoinho geram um campo magnético secundário (chamado campo secundário) que se opõe ao campo primário. Em resposta ao efeito resultante dos campos primários e secundários, uma tensão transitória é induzida na bobina do detector - que se torna o sinal de interesse pec de domínio do tempo para este trabalho.
A taxa de decaimento de tensão da bobina de detector de sensores PEC <img align="center" alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq7a.jpg"> (denotada como β)foi relatada6,7,8 para mostrar a proporcionalidade β μσd2, quando um sinal é adquirido colocando um sensor PEC acima de uma camada ferromagnética condutora de permeabilidade magnética μ,condutividade elétrica σ, e espessura d. Embora esta característica de sinal de taxa de decaimento tenha imunidade considerável a parâmetros como tamanho do sensor, forma do sensor e decolagem6,7,8,o que torna a taxa de decaimento altamente desejável para cenários desafiadores de NDE, como a avaliação da condição de tubo in situ9,10,11,esse recurso deve ser calibrado (ou seja, μ , μ, σ do material que está sendo inspecionado seja estimado) para permitir a espessura (ou seja,. , d)quantificação. Para permitir métodos convencionais de quantificação de espessura baseada em taxa de decaimento6,8,essa calibração deve ser feita extraindo amostras de calibração6,8 ou envolvendo métodos de caracterização de propriedade material baseados em rede eddy12,13. Alternativamente, a complexidade da calibração pode ser evitada representando a espessura a forma da espessura relativa. Suponha que um exercício nde é realizado e β valores são extraídos de sinais, então, o valor β qualitativamente representativo do ponto de espessura máxima na peça de teste é considerado como uma referência (ou seja, βref <img align="center" alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq7a.jpg"> μσdmax2); em seguida, a espessura de qualquer outro local pode ser representada como <img align="center" alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq1g.jpg"> uma porcentagem da espessura máxima na forma, apresentando uma espessura relativa como a saída, que ainda é útil informações qualitativas como uma saída nde que também carrega a simplicidade de não ter que calibrar para μ, σ. O protocolo aqui apresentado descreve os passos a serem seguidos para conseguir isso.
Uma vez que a taxa de decaimento β mostra generalidade para o detector de bobina baseada pec sensor arquitetura ao mostrar imunidade aos parâmetros do sensor de design, bem como decolagem6,7,8,14, os profissionais podem usar qualquer detector de bobina baseada PEC sensoramento sistema de sua escolha em um material condutor adequado ferromagnética para realizar relativa espessura quantificação seguindo o protocolo aqui. Um exemplo de design de sensor PEC para um material ferromagnético condutor está disponível para leitores interessados15. Os sinais e resultados apresentados neste trabalho foram adquiridos usando o sistema pec desenvolvido pela Universidade de Tecnologia de Sydney6,8. O material ferromagnético condutor utilizado para resultados representativos adquiridos pelo sistema PEC é ferro fundido cinza extraído de um tubo de teste de cama9,10,11 em Sydney Austrália.
Note-se que os métodos, resultados e discussões apresentados nesta publicação se concentram explicitamente no uso da taxa de decaimento do sinal de domínio pec baseado em bobina de detector para quantificação de materiais ferromagnéticos condutores. A publicação não inclui uma discussão mais ampla sobre convenções gerais de princípios de detecção de PEC e configurações de sensores. Outros trabalhos publicados16,17,18 podem ser úteis para que os leitores obtenham mais informações sobre as configurações do sensor PEC além da arquitetura de sensores baseadas em bobinas do detector.

<table><tbody><tr><td>Um sistema de detecção PEC baseado em bobina detectora.</td><td>N/A</td><td></td><td>Os resultados representativos deste trabalho foram gerados utilizando o sistema PEC desenvolvido pela University of Technology Sydney (UTS), Austrália e publicado em trabalhos 6,8. Este sistema pode ser acessível aos leitores por meio da colaboração com a UTS.</td></tr><tr><td>Um material ferromagnético condutor adequado de espessura variável.</td><td>N/A</td><td></td><td>Os resultados representativos deste trabalho foram gerados pela aquisição de medições de PEC em peças de teste de ferro fundido cinzento extraídas de um banco de testes de tubos localizado em Sydney, Austrália, cuja localização e detalhes de safra estão disponíveis nas referências 9-11. O banco de ensaio de tubos, bem como as amostras de calibração extraídas, podem ser acessíveis aos leitores através da colaboração com a UTS.</td></tr><tr><td>Uma plataforma de computação para processamento de sinais PEC</td><td>MathWorks, Natick, MA, EUA.</td><td></td><td>É necessária uma plataforma de computação na qual o algoritmo de processamento de sinal PEC possa ser codificado e executado. Nesta publicação, o processamento do sinal PEC foi feito usando um executável de software denominado "PEC_Signal_Processor", produzido usando MATLAB R2017b, Editora: MathWorks, Natick, MA, EUA.</td></tr><tr><td>Um aplicativo que pode produzir uma tabela contendo sinais PEC brutos (por exemplo, Microsoft Office Excel).</td><td>Microsoft Corporation, One Microsoft Way, Redmond, Washington, EUA.</td><td></td><td>O Microsoft Office Excel (Office 16) foi utilizado para o trabalho desta publicação.</td></tr></tbody></table>

quantificando a espessura relativa de materiais ferromagnéticos condutores usando sensores de corrente pulsados à base de bobina de detector

Quantifying the Relative Thickness of Conductive Ferromagnetic Materials Using Detector Coil-Based Pulsed Eddy Current Sensors

A quantificação da espessura de materiais ferromagnéticos condutores por meio de avaliação não destrutiva (NDE) é um componente crucial do monitoramento estrutural da saúde da infraestrutura, especialmente para avaliar a condição de grande diâmetro canos ferromagnéticos encontrados nos setores de energia, água, petróleo e gás. A detecção de corrente de redemoinho pulsada (PEC), especialmente a arquitetura do sensor PEC baseada em bobinas de detector, estabeleceu-se ao longo dos anos como um meio eficaz para servir a esse propósito. Abordagens para a concepção de sensores pec, bem como sinais de processamento foram apresentados em obras anteriores. Nos últimos anos, o uso da taxa de decaimento do sinal pec de domínio de tempo baseado em bobina de detector com fins para fins de quantificação de espessura tem sido estudado. Tais obras estabeleceram que o método baseado em taxa de decaimento mantém a generalidade da arquitetura de sensores baseadas em bobinas do detector, com um grau de imunidade a fatores como forma e tamanho do sensor, número de curvas de bobina e corrente de excitação. Além disso, este método tem mostrado a sua eficácia em NDE de tubos de grande papel ão feitos de ferro fundido cinza. Seguindo tal literatura, o foco deste trabalho é explicitamente o detetor do detetor do sensor do PEC que bobina a redução da taxa de decadência do material ferromagnético condutor da espessura do material. No entanto, o desafio enfrentado por este método é a dificuldade de calibração, especialmente quando se trata de aplicações como a avaliação da condição do tubo in situ desde a medição de propriedades elétricas e magnéticas de certos materiais de tubulação ou a obtenção de calibração amostras é difícil na prática. Motivado por esse desafio, em contraste com a estimativa da espessura real, como feito por alguns trabalhos anteriores, este trabalho apresenta um protocolo para o uso do método baseado na taxa de decaimento para quantificar a espessura relativa (ou seja, espessura de um determinado local em relação a um espessura máxima), sem a exigência de calibração.

Os resultados representativos desta seção foram gerados usando os sinais pec fornecidos como material suplementar com referência8; como mencionado acima, os sinais foram capturados em amostras de ferro fundido cinza extraído do leito de teste de tubos em Sydney Austrália, cuja localização e detalhes vintage são fornecidos em referências9,10,11.
A Figura 1</...

Aqui, apresentamos um protocolo para quantificar a espessura relativa (ou seja, espessura como uma porcentagem em relação a uma referência) de materiais ferromagnéticos condutores usando sensores de corrente de redemoinho pulsados à base de bobina de detector, ao mesmo tempo em que superam a calibração Exigência.

Quantificando a espessura relativa de materiais ferromagnéticos condutores usando sensores de corrente pulsados à base de bobina de detector

Thickness quantification of conductive ferromagnetic materials by means of non-destructive evaluation (NDE) is a crucial component of structural health ...

Sensoriamento de corrente de rede deddy pulsado é uma técnica de sensoriamento eletromagnético usada para avaliar certas propriedades físicas e efeitos de materiais eletricamente condutores e às vezes ferromagnéticos. Apresentaremos o uso de uma interface de software para utilizar os sinais de corrente de eddy pulsados capturados a partir da arquitetura do sensor baseado em bobina detectora e como extrair informações desses sinais. Este protocolo permite uma quantificação relativa da espessura das estruturas de lã metálica ferromagnética usando sensor de corrente deddy pulsada.Esta técnica permite medir a extensão da corrosão, gratização ou perda de lã ferromagnética como estruturas para avaliação de ali estrutura e construí-la e integrá-la. Para instalação do processador de sinal de corrente pulsada, localize e execute o processador de sinal PEC. exe arquivo, e quando a interface aparecer, clique em seguida.Quando a próxima interface for aberta, especifique o local do arquivo para instalação e verifique o adicionar um atalho à caixa de seleção da área de trabalho para adicionar o ícone de software à área de trabalho. Clique em seguida e especifique o local de instalação para o ambiente de tempo de execução necessário. Quando a instalação estiver concluída, clique em terminar.O ícone da área de trabalho será exibido. Antes de iniciar a análise, use uma unidade de sensoriamento de corrente deddy pulsada à base de uma bobina com uma caixa eletrônica operacional e um sensor baseado em bobina detectora para coletar sinais de corrente de eddy pulsados da estrutura metálica de interesse. No final da varredura, exporte os sinais coletados da unidade de sensoriamento para um processador de texto compatível e editável e confirme que os sinais são organizados como uma tabela.Copie a tabela para a área de trabalho e clique duas vezes no ícone da área de trabalho para executar o aplicativo. A interface será aberta. Para carregar os sinais, clique na guia sinais de carga e selecione o arquivo contendo os sinais para importar os sinais para a interface de software.Quando o número de sinais contidos dentro da tabela contendo sinais brutos aparecer, clique em sinais de panela e observe os sinais traçados em escala logarítmica. Clique na guia zoom e ajuste a janela do enredo para a região linear até que ela esteja claramente visível. As margens inferior e superior devem abranger uma região de linha reta dentro da sombra clara dos sinais.Se não houver certeza, recomendamos gerar valores de espessura relativa usando várias margens e, em seguida, comparar os resultados. Depois de inserir margens razoáveis mais baixas e superiores para a região, clique nas margens do plot e aguarde que as margens sejam traçadas em verde. Clique nos recursos do extrato, os segmentos em linha reta serão plotados em vermelho.Clique em calcular a espessura relativa para observar a traçação de um histograma de valores de espessura relativa calculados. Clique em salvar a espessura relativa para salvar os valores de espessura relativa calculados. Digite um nome de arquivo e clique em ok.Em seguida, clique em ok novamente para confirmar o nome do arquivo. Os valores relativos de espessura serão salvos como uma tabela na área de trabalho. Os valores relativos de espessura mostrados na tela são na forma de frações.Nota-se a espessura máxima para a referência de 100%. Aqui, a forma típica de um sinal de domínio de tempo expressa na forma logarítmica capturada a partir de um sensor de corrente de eddy pulsado baseado em bobina detector é mostrada. Uma região linear indicativa do estágio posterior do sinal logarítmico pode ser observada, para a qual t é muito maior do que 0, e a partir do qual a taxa de decaimento característica beta é extraído.Aqui, um conjunto de sinais capturados em diferentes espessuras de ferro fundido cinza é mostrado. Este sinal corresponde à espessura máxima com o valor beta máximo no conjunto. Tais valores podem ser selecionados como valores beta de referência para facilitar a quantificação da espessura relativa, utilizando a equação como indicado.Nesta tabela, são mostrados os valores reais de espessura relativa e os valores relativos de espessura calculados a partir de valores beta obtidos a partir de sinais de corrente de eddy pulsados para um experimento representativo. Aqui, a corelação entre as estimativas de espessura relativa da espessura relativa baseadas no sinal de eddy pulsadas e os valores reais de espessura relativa podem ser observados. A eficácia do método é demonstrada pela alta correlação representada pela relação linear.Tome cuidado para evitar a região atual do sinal de corrente de eddy pulsado e selecionar a região linear no estágio de luz para permitir a extração do recurso beta. Técnicas de corrente pulsada e outras eddy são comumente usadas para uma detecção de anomalias, medidas de propriedade física e para a avaliação de revestimentos não metálicos que cobrem estruturas metálicas.

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Engenharia

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