Многочастотная вихретоковая диагностика магнитных сплавов на основе меди с использованием метода главных компонент

  • А.В. Егоров Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • В.В. Поляков Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия); Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия)
  • Я.И. Борцова Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
  • С.В. Кучерявский Университет Ольборг
Ключевые слова: метод вихревых токов, контроль материалов, магнитные материалы, медные сплавы, многомерный анализ данных, метод главных компонент

Аннотация

Многочастотные вихретоковые измерения применены для проведения неразрушающего контроля физических и геометрических характеристик изделий из магнитных металлических материалов. На примере магнитных бронз было исследовано совместное влияние на экспериментальные годографы системы «контролируемый образец - вихретоковой датчик» таких величин, как магнитная проницаемость, электропроводность, толщина магнитного материала и значение зазора между поверхностью материала и датчиком. Путем сопоставления с немагнитным медным сплавом изучено влияние магнитных свойств на вид линий годографа. С целью разделения основных влияющих факторов результаты измерений (экспериментальные годографы) подвергались математической обработке с помощью метода главных компонент. При такой обработке вся совокупность экспериментальных данных, описывавших годограф конкретного образца, рассматривалась как координаты одной точки многомерного пространства. Результаты численных расчетов представлялись в виде проекций плоскости первых главных компонент. Такая обработка обеспечила наглядное разделение одновременно действующих конкурирующих факторов, проявившихся в формировании на плоскостях главных компонент кластеров из групп точек, описывавших образцы с близкими физическими и геометрическими свойствами. Результаты работы показывают, что применение метода главных компонент расширило возможности вихретокового контроля магнитных металлических материалов. Предложенный подход может быть применен при разработке новых вихретоковых устройств неразрушающей диагностики изделий и конструкций.

Скачивания

Данные скачивания пока не доступны.
DOI:https://doi.org/10.14258/izvasu(2019)1-02

Биографии авторов

А.В. Егоров, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)
В.В. Поляков, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия); Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия)
Я.И. Борцова, Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия)

Литература

Garcia-Martin J., Gomez-Gil J., Vazquez-Sanchez E. Non-Destructive Techniques Based on Eddy Current Testing // Sensors (Basel). 2011. Vol. 11(3).

Егоров А.В., Поляков В.В., Иваков С.В. Измерительно-вычислительный комплекс для определения удельной электропроводности и магнитной проницаемости методом вихревых токов // Ползуновский вестник. 2010. № 2.

Поляков В.В., Егоров А.В. Магнитные и электрические характеристики пористых ферромагнетиков // Доклады Академии наук. 1995. Т. 344, № 4.

Lulu Tian, Yuhua Cheng, Chun Yin, Xuegang Huang, 1 Bo Zhang, and Libing Ba. Data-Driven Method for the Measurement of Thickness/Depth Using Pulsed Eddy Current // Sensors and Materials. 2017. Vol. 29, No9.

Yang H.C., Tai C.C. Pulsed eddy-current measurement of a conducting coating on a magnetic metal plate // Measurement Science and Technology. 2002. Vol. 13.

Mercier D, Lesage J, Decoopman X, Chicot D. Eddy currents and hardness testing for evaluation of steel decarburizing // NDT E Int. 2006. №39.

Song Z, Yamada T, Shitara H, Takemura Y. Detection of Damage and Crack in Railhead by Using Eddy Current Testing // J. Electromagn. Anal. Appl. 2011. №3.

Zenglu Song, Tsutomu Yamada, Hideki Shitara, Yasushi Takemura. Detection of Damage and Crack in Railhead by Using Eddy Current Testing // Journal of Electromagnetic Analysis and Applications. 2011. № 3.

Sasi B., Rao B.PC., Jayakumar T., and Raj Baldev. Development of Eddy Current Test Procedure for Nondestructive Detection of Fatigue Cracks and Corrosion in Rivets of Air-intake Structures // Defence Science Journal, 2009. Vol. 59, No2.

Lingqi Li, Tsukada K., Hanasaki K., Zheng Liu. Fusion of multi-frequency eddy current signals-by using wavelet analysis method // Proceedings of the Fifth International Conference on Information Fusion. 2002. Vol. 1.

Egorov A.V., Polyakov V.V., Salita D.S., Kolubaev E.A., Psakhe S.G., Chernyavsky A.G., Vorobei I.V. Inspection of aluminum alloys by a multi-frequency eddy current method // Defence Technology. 2015. Т. 11, № 2.

Pedersen LB, K.-A. M, Zhengsheng Y. Eddy Current Testing of Thin Layers Using Co-planar Coils // Nondestruct. Eval. 2000. Vol. 12.

Esbensen K/H, Geladi P. Principal Component Analysis: Concept, Geometrical Interpretation, Mathematical Background, Algorithms, History, Practice. In: Brown E-CSD, Tauler R, and Beata Walczak, editors. Compr. Chemom. Oxford, 2009.

Comon P. Independent component analysis, A new concept? // Signal Processing. 1994. Vol. 36.

Wold S, Sjostrom M, Eriksson L. PLS-regression: a basic tool of chemometrics // Chemom. Intell. Lab. Vol. 2001.

Егоров А.В., Поляков В.В. Вихретоковый контроль металлических материалов с помощью проекционных методов многомерного анализа данных // Дефектоскопия. 2018. №5.
Опубликован
2019-03-06
Как цитировать
Егоров, А., Поляков, В., Борцова, Я., & Кучерявский, С. (2019). Многочастотная вихретоковая диагностика магнитных сплавов на основе меди с использованием метода главных компонент. Известия Алтайского государственного университета, (1(105), 22-27. https://doi.org/10.14258/izvasu(2019)1-02