В дипломному проєкті було проведено розробку вихрострумового дефектоскопу з використанням в якості сенсора GMR перетворювач.
Відмінні особливості проєкту полягають у наступному. По-перше, збудження вихрових струмів у об’єкті контролю (ОК) здійснюється прямокутними котушками збудження, активна частина яких розташована тангенціально до поверхні ОК. Це дає змогу забезпечити в ОК однорідний розподіл щільності вихрових струмів на значній ділянці поверхні ОК. По-друге, система збудження вихрових струмів утворена двома ортогональними у просторі котушками, які живляться двоми синусоїдними струмами з фазовим зсувом між ними величиною 90о. Це дає змогу забезпечити інваріантність параметрів вихрових струмів від дефектів ОК до просторової орієнтації дефекта. По-третє, використання в якості сенсора GMR перетворювачів дає змогу підвищити чутливість датчика до дефектів малих розмірів за рахунок їх високої чутливості до магнітної індукці поля вихрових струмів.
Проєкт складається з чотирьох розділів, а також містить огляд статті з використанням GMR перетворювача у ВСП вихрострумового дефектоскопу.
В першому розділі розглядаються фізичні основи вихрострумової дефектоскопії.Були наведені особливості використання вихрострумового дефектоскопу та фізичну суть GMR перетворювачів.
В другому розділі розробляється структурна схема вихрострумового дефектоскопу. Розробляється конструкція ВСП та пояснюється взаємодія компонентів дефектоскопу.
В третьому розділі проводиться розрахунок параметрів ВСП та даються пояснення впливу підмагнічення GMR перетворювача на вихідний сигнал.
В четвертому розділі розробляються електричні принципіальні схеми перетворювача напруга-струм для живлення котушок збудження та вимірювального підсилювача сигналів GMR перетворювача.
Керівник: д.т.н., проф. Куц Ю.В.
Повний перелік дипломних проєктів та робіт
Список використаної літератури
[1] Білокур І. П. «Основи дефектоскопії». – К.: Азимут-Україна, 2004. – 496 с. —
[2] A. Sophian, G. Y. Tian, M. Fan and D. Taylor, "Pulsed Eddy Current Non-destructive Testing and Evaluation: A Review," in Materials Science and Engineering: R: Reports, vol. 50, no. 1-2, pp. 1-46, 2005.
[3] S. Mandache and L. Clapham, "A Model for Pulsed Eddy Current Testing," in NDT & E International, vol. 36, no. 7, pp. 405-413, 2003.
[4] Liu Chang, Min Wang, Lei Liu, Siwei Luo, Pan Xiao, « A brief introduction to giant magnetoresistance». – Hycorelle Co., Ltd., Beijing, China.
[5] О. Л. Чернишов, "Вихрострумовий перетворювач на базі GMR," КПІ ім. Ігоря Сікорського, Київ, Україна, 2024.
[6] Inga Ennen, Daniel Kappe, Thomas Rempe, Claudia Glenske, Andreas Hütten, «Giant Magnetoresistance: Basic Concepts, Microstructure, Magnetic Interactions and Applications», [Електронний ресурс] Режим доступу: https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pmc/articles/PMC4934330/
[7] Porto, R. W., Brusamarello, V. J., Azambuja, R., and Frison Jr., O., "Design and Analysis of a GMR Eddy Current Probe for NDT," IEEE Transactions on Instrumentation and Measurement, vol. 63, no. 10, pp. 2426-2433, Oct. 2014.
[8] Brusamarello, V. J., Azambuja, R., and Porto, R. W., "GMR-Based ECT Instrument for Detection and Characterization of Crack on a Planar Specimen: A Hand-Held Solution," IEEE Sensors Journal, vol. 15, no. 1, pp. 199-207, Jan. 2015.
[9] A. E. Kovalev, I. M. Bilotti, N. D. Mathur, J. L. Prieto, F. S. Plazaola, and A. P. de los Reyes, "Routes for GMR-Sensor Design in Non-Destructive Testing," Sensors, vol. 12, no. 9, pp. 12169-12188, Sep. 2012.
[10] F. Vacher, E. C. Balizer, S. Cointe, F. Augier, and M. Babic, "Non Destructive Testing with GMR Magnetic Sensor Arrays," Proc. 11th European Conference on Non-Destructive Testing (ECNDT 2014), Oct. 2014, pp. 1-8.
[11] Hiroshi Hoshikawa, Kiyoshi Koyama. A New Eddy Current Probe Using Uniform Rotating Eddy Currents. – J. Materials Evaluation, 1998, p. 85-88.
[12] Куц Ю.В. Аналіз роботи накладного вихрострумового перетворювача з обертовим полем /Ю.В. Куц, В.В. Лисенко, О.А. Бекеш //Технічна електродинаміка. – 2001. –№3. – С.70-73.
[13] GMR перетворювач AAL002-02. [Електронний ресурс] Режим доступу: https://www.rhopointcomponents.com/product/sensors/magnetic-sensors/gmr-magnetic-sensors/nve-aal002-02e/
[14] AWG таблиця [Електонний ресурс] Режим доступу: https://oxorona.com/awg/
[15] Офіційний сайт National Instruments [Електонний ресурс] Режим доступу: https://www.ni.com/en.html
[16] О. Л. Чернишов, "Застосування GMR перетворювачів у вихрострумовому неруйнівному контролі," КПІ ім. Ігоря Сікорського, Київ, Україна, 2024.
[17] GMR перетворювачі серії AA. [Електронний ресурс] Режим доступу: https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/608149/ETC2/AAL002-02.html
[18] INA125 інструментальний підсилювач. [Електронний ресурс] Режим доступу: https://pdf1.alldatasheet.com/datasheet-pdf/view/56681/BURR-BROWN/INA125.html
[19] Гальченко В.Я. Накладні вихрострумові перетворювачі з однорідною чутливістю: монографія / В.Я. Гальченко, Р.В. Трембовецька, В.В. Тичков. – Харків : СГ НТМ «Новий курс», 2021. –280 с.
[20] Статистичні методи визначення залежностей між випадковими величинами: навчальний посібник / Ю. В. Куц, Ю. Ю. Лисенко; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Київ: КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023. – 115 с.
[21] Баженов В. Г. Електроніка. Лабораторний практикум [Електронний ресурс] / В. Г. Баженов, Є. Ф. Суслов, Ю. Ю. Лисенко, А. С. Момот ; КПІ ім. Ігоря Сікорського. – Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2022. – 70 с.
[22] Галаган Р.М. Комп'ютерне проєктування електронних схем. Комп’ютерний практикум: навчальний посібник. Київ : КПІ ім. Ігоря Сікорського, 2023. – 419 с.
[23] Lysenko I, Kuts Y, Petryk V, Malko V, Melnyk A. Automated eddy current system for aircraft structure inspection. Transactions on Aerospace Research. 2023;4(273):33–40.
