Szerkezeti anyagok degradációjának kimutatása elektromágneses elven alapuló roncsolásmentes módszerekkel = Detection of structural materials' degradation by electromagnetic nondestructive methods

摘要

A kutatás során olyan mérési technikát fejlesztettünk tovább, ami a hagyományos örvényáramú mérést nagyérzékenységű mágneses térméréssel kombinálja. Mérések sorával igazoltuk a módszer előnyeit, a nagy mélységbeli felbontóképességet, valamint a megnövelt érzékenységet. Elvégeztük az örvényáramú szenzor kalibrációját és optimalizált mérési adatbázist készítettünk vezető anyagban keletkezett repedések rekonstrukciójához. Mágneses alapkutatásokat végeztünk a szenzor vasmag anyagának optimalizására, amely segítségével az eszköz működési paraméterei jelentősen javíthatók. Jelentős vastagságú (5-10 cm) vezető anyagok belsejében keletkezett repedések kimutatására javasoltunk egy új módszert, amely a mágneses szenzor előnyös tulajdonságait használja ki. Kimutattuk, hogy egyenáramú mágneses szenzorok alkalmazásával kiváló eredmény érhető el, amennyiben a vezetőn átfolyó áram mágneses terének az anyaghiba által okozott perturbációját mérjük. Az eljárás realizálhatóságának vizsgálatára számítógépes szimulációt készítettünk.Kidolgoztunk egy új, a mágneses hiszterézis alhurkok szisztematikus mérésén alapuló eljárást, ami a ferromágneses anyagokban bekövetkező szerkezeti változások nagy érzékenységű, roncsolásmentes nyomonkövetésére szolgál, és mérésekkel igazoltuk a módszer hatékonyságát. Megkezdtük az általunk kifejlesztett módszerek gyakorlatban történő alkalmazására irányuló fejlesztéseket. | A novel technology has been developed within the project, which combines the conventional eddy current technique with high sensitivity magnetic field measurement. We have proved by series of measurements the advantageous features of this method, i.e. the improved depth resolution and sensitivity. The calibration of the eddy current sensor has been performed and measurement data base has been made for the reconstruction of the cracks in conductive materials. Magnetic basic research has been performed for the optimization of the sensing material. The operation parameters of the device can be improved by using these results. A novel method has been suggested for the detection of cracks, existing in the thick (5-10 cm) conductive material, by using the advantageous characteristics of magnetic field sensor. We have found that excellent result can be achieved if the perturbation of magnetic field, generated by the current, which flows through the material is measured. A numerical simulation has been presented for the realization of the method. We have developed a novel method, which is based on the systematic measurement of magnetic minor hysteresis loops. It is possible to follow the structural degradation of ferromagnetic materials by this nondestructive method. The effectivity of this method has been proved by measurements. We have started the development aiming the practical application of our methods.