Electromagnetic Nondestructive Testing of Composite ...

WIELOCZĘSTOTLIWOŚCIOWY SYSTEM DO WIROPRĄDOWEGO BADANIA STALI PLATEROWANYCH Tomasz CHADY Zachodniopomorski Uniwersytet Technologiczny w Szczecinie, Wydział Elektryczny

Prądy wirowe

ELF SLF ULF VLF LF MF HF VHF µW

– Extremely Low Frequency, – Super Low Frequency, – Ultra Low Frequency, – Very Low Frequency, – Low Frequency, – Medium Frequency, – High Frequency, – Very High Frequency, – Microwaves,

T-Ray FIR IR V UV HUV X-Ray γ-Ray

KKBN, Kołobrzeg 2016

– Terahertz Radiation, – Far Infrared, – Infrared), – Visible), – Ultraviolet, – High Ultraviolet, – – Gamma Ray. 2

Metoda Wieloczęstotliwościowa Spektrogram

FMAX

SMAX

 

SMAX FMAX


3

Metoda Wieloczęstotliwościowa S [mV]

SMAX

S [mV]

f [kHz]

SMAX FMAX

FMAX

XMAX

f [kHz]

x [mm]

2   f

s  f e


4

Metoda Wieloczęstotliwościowa

magnitude s (mV)

Aproksymacja charakterystyki częstotliwościowej 2 1.5 1 0.5 0 200 100 frequency f (kHz)

9

2.4 2.2 2 1.8 1.6

measured approximated

8 7 6 5

50

100 150 frequency f (kHz)

200


25 20 15 10

4

1.4

length 3 mm, relative depth 60% (OF)

magnitude s (mV)


magnitude s (mV)

magnitude s (mV)

-10 sensor position x (mm)

length 3 mm, relative depth 40% (OF)

length 3 mm, relative depth 20% (OF) 2.6

10

0

50



200

50


200

5

Przetwornik wiroprądowy y EC

x I

EB Ix

EA

ED y

P Ip

EA

Iy EB

x

S n

EC

ED

y

Uout=- j  n (x - y)

x


6

Przetwornik wiroprądowy


7

Przetwornik wiroprądowy UNI Big

Parameter [mm] D1 D2 L1 H1 H2

UniBig 12 2 5 10 6

UNI Small

UniSmall 8.5 1.5 3.5 7 4.5


8

Massive Multi-Frequency Spectrogram ECT

OF 10%

UNI-Small OF l = 2mm

OF 20%

OF 20%

OF 10%

UNI-Big OF l = 2mm


9

Stal platerowana

Acknowledgment : The authors would like to thank Professor J. M. A. Rebello and C. G. Camerinii from Federal University of Rio de Janerio, Brazil for valuable scientific discussions, their effort in caring out a common research and preparation of the samples. KKBN, Kołobrzeg 2016

10

Próbka Testowa

View of the sample, clad plate (Inconel 625 layer of thickness 4 mm, carbon steel layer of thickness 10.7 mm used to the produce of petrol pipeline with notches (width of the notches 0.2 mm, length of the notches 5 mm, depth of the notches: IF1 – 3 mm, IF2 – 1 mm, IF3 – 0.5 mm, OF4 – 15 mm ( 3 mm below the surface ). KKBN, Kołobrzeg 2016

11

Metoda Wieloczęstotliwościowa (f = 100kHz, względna głębokość nacięcia20%)

 = 1,  = 0

 = 100,  = 1.3 107

 = 1000,  = 0

 = 1000,  = 1.3 107


12

Metoda Wieloczęstotliwościowa NO BACK PLATE

 = 200,  = 1.3 107

NO BACK PLATE


 = 200,  = 1.3 107

13

System do badania metodą prądów wirowych


14

System do badania metodą prądów wirowych


15


sE (t ) 

n

U i  sin2fi t  i  i 1

• Sygnał wzbudzający • Sygnał zmierzony KKBN, Kołobrzeg 2016

16


• Sygnał wzbudzający • Sygnał zmierzony KKBN, Kołobrzeg 2016

17

Wyniki pomiarów Spektrogramy dla wad wewnętrznych (IF1 – 3 mm, IF2 – 1 mm, IF3 – 0.5 mm)

Spektrogramy dla wad zewnętrznych


18

Wyniki pomiarów SMAX

fMAX

SMAX

XMAX

x=XMAX fMAX KKBN, Kołobrzeg 2016

19

Wyniki pomiarów

Charakterystyki częstotliwościowe flaws (IF1 – 3 mm, IF2 – 1 mm, IF3 – 0.5 mm) KKBN, Kołobrzeg 2016

20

Wyniki pomiarów

Charakterystyki częstotliwościowe defekty (IF3 – 0.5 mm, OF – 1mm) KKBN, Kołobrzeg 2016

21

Wyniki pomiarów

2   f

s  f e

Defekt zewnętrzny (IF3) KKBN, Kołobrzeg 2016

22

Massive Multi-Frequency Spectrogram ECT

Parametry funkcji aproksymującej S(f) KKBN, Kołobrzeg 2016

23