Application of Principal Component Analysis for Eddy Current Testing of Metal Materials with Applied Dielectric Layers

  • А.В. Егоров Altai State University (Barnaul, Russia) Email: egav@bk.ru
  • В.В. Поляков Altai State University (Barnaul, Russia); Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the RAS (Tomsk, Russia) Email: pvv@asu.ru
  • Я.И. Грачева Altai State University (Barnaul, Russia) Email: server2791@mail.ru
  • С.В. Кучерявский Aalborg University (Esbjerg, Denmark) Email: pvv@asu.ru
Keywords: eddy current method, testing of materials, aluminum alloys, multivariate data analysis, principal component analysis

Abstract

In the paper, the potentials of multi-frequency eddy current measurements for non-destructive testing of geometric characteristics of metallic materials are considered. To enhance such potentials, experimental hodographs for copper plate testing samples of various thicknesses with applied dielectric layer are processed by projection methods of multidimensional data analysis. Application of principal component analysis ensures a sufficiently reliable separation of competing factors that affect the controlled parameter-the thicknesses of a metal plate and a dielectric layer. Principal components regression allows for the development of mathematical models for highly accurate evaluation of dielectric layer thickness and thickness of a metal plate for relatively thin samples. Obtained results significantly enhance the potentials of eddy current testing of metallic materials and can be used for nondestructive diagnostics of products and structures made of them.

DOI 10.14258/izvasu(2017)4-05

Downloads

Download data is not yet available.

Author Biographies

А.В. Егоров, Altai State University (Barnaul, Russia)
кандидат физико-математических наук, доцент кафедры прикладной физики и электроники
В.В. Поляков, Altai State University (Barnaul, Russia); Institute of Strength Physics and Materials Science of the Siberian Branch of the RAS (Tomsk, Russia)
доктор физико-математических наук, профессор, заведующий кафедрой прикладной физики и электроники; ведущий научный сотрудник
Я.И. Грачева, Altai State University (Barnaul, Russia)
старший преподаватель кафедры прикладной физики и электроники
С.В. Кучерявский, Aalborg University (Esbjerg, Denmark)
доцент факультета химической инженерии, биотехнологии, химии и экологической инженерии

References

Неразрушающий контроль : в 7 т / под общ. ред. В.В. Клюева. — М., 2003. — Т. 2.

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

Sasi B., Rao B.P.C., 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, No. 2.

Крайний В.И., Будадин О.Н., Троицкий-Марков Т.Е. Повышение надежности обнаружения дефектов сложных конструкций с помощью комплексирования информации многопараметрового неразрушающего контроля // Дефектоскопия. — 2012. — № 2.

Бакунов А.С., Мужицкий В.Ф., Шубочкин С.Е. Современное решение задач вихретоковой структуроскопии // Дефектоскопия. — 2004. — №5.

Esbensen K.H. Multivariate Data Analysis — In Practice. — Oslo, 2002.

Max J. Methodes es techniques de traitement du Signal et applications aux mesures physiques. Tome 2, 4е ed. — Paris, 1987.

Egorov A.V, Kucheryavskiy S.V., Polyakov V.V Resolution of effects in multi-frequency eddy current data for reliable diagnostics of conductive materials. Chemometrics and Intelligent Laboratory Systems. — 2017. — Vol. 160.

Shokralla S., Morelli J.E., Krause T.W. Principal Components Analysis of Multifrequency Eddy Current Data Used to Measure Pressure Tube to Calandria Tube Gap // IEEE Sensors J. — 2016. — Vol. 16, №9.

Егоров А.В., Поляков В.В. Применение метода главных компонент при вихретоковом контроле алюминиевых сплавов // Дефектоскопия. — 2015. — №10.

Грачева Я.И., Егоров А.В., Поляков В.В. Автоматизированный вычислительно-измерительный комплекс для многочастотной вихретоковой диагностики металлических материалов // Известия Алтайского гос. ун-та. — 2017. — № 4. DOI:10.14258/izvasu(2017)4-6.

Sophian A., Tia G.Y., Taylor D., Rudlin J. A feature extraction technique based on principal component analysis for pulsed Eddy current NDT // NDT E International. — 2003. — № 36.

BinFeng Y, FeiLu L., Dan H. Research on edge identification of a defect using pulsed eddy current based on principal component analysis // NDT E IInternationa. — 2007. — №.40.

How to Cite
Егоров А., Поляков В., Грачева Я., Кучерявский С. Application of Principal Component Analysis for Eddy Current Testing of Metal Materials with Applied Dielectric Layers // Izvestiya of Altai State University, 1, № 4(96) DOI: 10.14258/izvasu(2017)4-05. URL: https://izvestiya.asu.ru/article/view/%282017%294-05.