Name: quantifying the relative thickness of conductive ferromagnetic materials using detector coil-based pulsed eddy current sensors
Uploaded: 2020-01-16T13:00:00
Description: Watch this Scientific Journal Video about Quantifying the Relative Thickness of Conductive Ferromagnetic Materials Using Detector Coil-Based Pulsed Eddy Current Sensors at JoVE.com

저자는 마이클 베렌스와 다미스 아베와다나가 여러 감지 하드웨어 구성 요소를 설계하고 구현하는 데 기여한 점을 인정하고 자합니다. 알렌 알렌 알렘피예비치, 테레사 비달 칼레야, 가미니 디사나야케, 사라스 코다고다의 연구 감독 역할뿐만 아니라 중요한 파이프 프로젝트에 자금을 지원하고 파트너십을 맺은 모든 개인과 단체가 기여한 공로도 인정됩니다. .

1. 사용 가능한 검출기 코일 기반 PEC 신호에서 부패율 β 추출
<ol><li>실험적으로 포획된 PEC 신호(즉, 시간 도메인 검출기 코일 전압(V(t)로 표시됨)를 ln[V(t)]의 로그형태형태로 표현한다. ln[V(t)]의 형태로발현되는 전형적인 PEC 신호는 도 1에도시되어 있다.</li>
	<li>신호가 조건을 <img align="center" alt="Equation 2" src="/files/ftp_upload/59618/59...

<ol>
	<li>Garc&#237;a-Mart&#237;n, J., G&#243;mez-Gil, J., V&#225;zquez-S&#225;nchez, E. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-destructive+techniques+based+on+eddy+current+testing.">Non-destructive techniques based on eddy current testing.</a> Sensors. 11 (3), 2525-2565 (2011).</li><li>Huang, C., Wu, X., Xu, Z., Kang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Ferromagnetic+material+pulsed+eddy+current+testing+signal+modeling+by+equivalent+multiple-coil-coupling+approach.">Ferromagnetic material pulsed eddy current testing signal modeling by equivalent multiple-coil-coupling approach.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 44 (2), 163-168 (2011).</li><li>Xu, Z., Wu, X., Li, J., Kang, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Assessment+of+wall+thinning+in+insulated+ferromagnetic+pipes+using+the+time-to-peak+of+differential+pulsed+eddy-current+testing+signals.">Assessment of wall thinning in insulated ferromagnetic pipes using the time-to-peak of differential pulsed eddy-current testing signals.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 51, 24-29 (2012).</li><li>Huang, C., Wu, X. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+improved+ferromagnetic+material+pulsed+eddy+current+testing+signal+processing+method+based+on+numerical+cumulative+integration.">An improved ferromagnetic material pulsed eddy current testing signal processing method based on numerical cumulative integration.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 69, 35-39 (2015).</li><li>Chen, X., Lei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+conductivity+measurement+of+ferromagnetic+metallic+materials+using+pulsed+eddy+current+method.">Electrical conductivity measurement of ferromagnetic metallic materials using pulsed eddy current method.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 75, 33-38 (2015).</li><li>Ulapane, N., Alempijevic, A., Valls Miro, J., Vidal-Calleja, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Non-destructive+evaluation+of+ferromagnetic+material+thickness+using+Pulsed+Eddy+Current+sensor+detector+coil+voltage+decay+rate.">Non-destructive evaluation of ferromagnetic material thickness using Pulsed Eddy Current sensor detector coil voltage decay rate.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 100, 108-114 (2018).</li><li>Ulapane, N., Nguyen, L., Valls Miro, J., Dissanayake, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+Solution+to+the+Inverse+Pulsed+Eddy+Current+Problem+Enabling+3D+Profiling.">A Solution to the Inverse Pulsed Eddy Current Problem Enabling 3D Profiling.</a> IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. , (2018).</li><li>Ulapane, N., Alempijevic, A., Vidal Calleja, T., Valls Miro, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+Eddy+Current+Sensing+for+Critical+Pipe+Condition+Assessment.">Pulsed Eddy Current Sensing for Critical Pipe Condition Assessment.</a> Sensors. 17 (10), 2208 (2017).</li><li>Valls Miro, J., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=A+live+test-bed+for+the+advancement+of+condition+assessment+and+failure+prediction+research+on+critical+pipes.">A live test-bed for the advancement of condition assessment and failure prediction research on critical pipes.</a> Proceedings of the Leading-Edge Strategic Asset Management Conference (LESAM13). , (2013).</li><li>Valls Miro, J., Ulapane, N., Shi, L., Hunt, D., Behrens, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robotic+pipeline+wall+thickness+evaluation+for+dense+nondestructive+testing+inspection.">Robotic pipeline wall thickness evaluation for dense nondestructive testing inspection.</a> Journal of Field Robotics. 35 (8), 1293-1310 (2018).</li><li>Valls Miro, J., Hunt, D., Ulapane, N., Behrens, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Towards+Automatic+Robotic+NDT+Dense+Mapping+for+Pipeline+Integrity+Inspection.">Towards Automatic Robotic NDT Dense Mapping for Pipeline Integrity Inspection.</a> Field and Service Robotics. , 319-333 (2018).</li><li>Chen, X., Lei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Electrical+conductivity+measurement+of+ferromagnetic+metallic+materials+using+pulsed+eddy+current+method.">Electrical conductivity measurement of ferromagnetic metallic materials using pulsed eddy current method.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 75, 33-38 (2015).</li><li>Desjardins, D., Krause, T. W., Clapham, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Transient+eddy+current+method+for+the+characterization+of+magnetic+permeability+and+conductivity.">Transient eddy current method for the characterization of magnetic permeability and conductivity.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 80, 65-70 (2016).</li><li>Chen, X., Lei, Y. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Excitation+current+waveform+for+eddy+current+testing+on+the+thickness+of+ferromagnetic+plates.">Excitation current waveform for eddy current testing on the thickness of ferromagnetic plates.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 66, 28-33 (2014).</li><li>Ulapane, N., Nguyen, L., Valls Miro, J., Alempijevic, A., Dissanayake, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Designing+a+pulsed+eddy+current+sensing+set-up+for+cast+iron+thickness+assessment.">Designing a pulsed eddy current sensing set-up for cast iron thickness assessment.</a> 12th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA). , 901-906 (2017).</li><li>Sophian, A., Tian, G., Fan, M. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+eddy+current+non-destructive+testing+and+evaluation:+A+review.">Pulsed eddy current non-destructive testing and evaluation: A review.</a> Chinese Journal of Mechanical Engineering. 30 (3), 500 (2017).</li><li>Sophian, A., Tian, G. Y., Taylor, D., Rudlin, J. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+of+a+pulsed+eddy+current+sensor+for+detection+of+defects+in+aircraft+lap-joints.">Design of a pulsed eddy current sensor for detection of defects in aircraft lap-joints.</a> Sensors and Actuators A: Physical. 101 (1-2), 92-98 (2002).</li><li>Li, P., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=System+identification-based+frequency+domain+feature+extraction+for+defect+detection+and+characterization.">System identification-based frequency domain feature extraction for defect detection and characterization.</a> Non-Destructive Testing and Evaluation International. 98, 70-79 (2018).</li><li>Ulapane, N., Nguyen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Review+of+Pulsed-Eddy-Current+Signal+Feature-Extraction+Methods+for+Conductive+Ferromagnetic+Material-Thickness+Quantification.">Review of Pulsed-Eddy-Current Signal Feature-Extraction Methods for Conductive Ferromagnetic Material-Thickness Quantification.</a> Electronics. 8 (5), 470 (2019).</li><li>Nguyen, L., Valls Miro, J., Shi, L., Vidal-Calleja, T. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gaussian+Mixture+Marginal+Distributions+for+Modelling+Remaining+Pipe+Wall+Thickness+of+Critical+Water+Mains+in+Non-Destructive+Evaluation.">Gaussian Mixture Marginal Distributions for Modelling Remaining Pipe Wall Thickness of Critical Water Mains in Non-Destructive Evaluation.</a> arXiv. , 01184 (2019).</li><li>Ulapane, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gaussian+process+for+interpreting+pulsed+eddy+current+signals+for+ferromagnetic+pipe+profiling.">Gaussian process for interpreting pulsed eddy current signals for ferromagnetic pipe profiling.</a> 2014 9th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. , 1762-1767 (2014).</li><li>Ulapane, A. M. N. N. B. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Nondestructive evaluation of ferromagnetic critical water pipes using pulsed eddy current testing (Doctoral dissertation). , (2016).</li><li>Thiyagarajan, K., Kodagoda, S., Alvarez, J. K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=An+instrumentation+system+for+smart+monitoring+of+surface+temperature.">An instrumentation system for smart monitoring of surface temperature.</a> 2016 14thInternational Conference on Control, Automation, Robotics and Vision (ICARCV). , 1-6 (2016).</li><li>Thiyagarajan, K., Kodagoda, S., Van Nguyen, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Predictive+analytics+for+detecting+sensor+failure+using+autoregressive+integrated+moving+average+model.">Predictive analytics for detecting sensor failure using autoregressive integrated moving average model.</a> 2017 12th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications (ICIEA). , 1926-1931 (2017).</li><li>Thiyagarajan, K. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=.">.</a> Robust sensor technologies combined with smart predictive analytics for hostile sewer infrastructures (Doctoral dissertation). , (2018).</li><li>Thiyagarajan, K., Kodagoda, S., Van Nguyen, L., Ranasinghe, R. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Sensor+failure+detection+and+faulty+data+accommodation+approach+for+instrumented+wastewater+infrastructures.">Sensor failure detection and faulty data accommodation approach for instrumented wastewater infrastructures.</a> IEEE Access. 6 (56), 562-574 (2018).</li><li>Thiyagarajan, K., Kodagoda, S., Ranasinghe, R., Vitanage, D., Iori, G. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Robust+sensing+suite+for+measuring+temporal+dynamics+of+surface+temperature+in+sewers.">Robust sensing suite for measuring temporal dynamics of surface temperature in sewers.</a> Scientific Reports. 8, 16020 (2018).</li><li>Thiyagarajan, K., Kodagoda, S., Van Nguyen, L., Wickramanayake, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Gaussian+Markov+random+fields+for+localizing+reinforcing+bars+in+concrete+infrastructure.">Gaussian Markov random fields for localizing reinforcing bars in concrete infrastructure.</a> 35th International Symposium on Automation and Robotics in Construction. , 1052-1058 (2018).</li><li>Thiyagarajan, K., Kodagoda, S., Ulapane, N. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Data-driven+machine+learning+approach+for+predicting+volumetric+moisture+content+of+concrete+using+resistance+sensor+measurements.">Data-driven machine learning approach for predicting volumetric moisture content of concrete using resistance sensor measurements.</a> 2016 IEEE 11th Conference on Industrial Electronics and Applications. , 1288-1293 (2016).</li><li>Giovanangelia, N., et al. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Design+and+Development+of+Drill-Resistance+Sensor+Technology+for+Accurately+Measuring+Microbiologically+Corroded+Concrete+Depths.">Design and Development of Drill-Resistance Sensor Technology for Accurately Measuring Microbiologically Corroded Concrete Depths.</a> 36th International Symposium on Automation and Robotics in Construction. , (2019).</li><li>Wickramanayake, S., Thiyagarajan, K., Kodagoda, S., Piyathilaka, L. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Frequency+Sweep+Based+Sensing+Technology+for+Non-destructive+Electrical+Resistivity+Measurement+of+Concrete.">Frequency Sweep Based Sensing Technology for Non-destructive Electrical Resistivity Measurement of Concrete.</a> 36th International Symposium on Automation and Robotics in Construction. (771), (2019).</li><li>Ulapane, N., Wickramanayake, S., Kodagoda, S. <a target="_blank" href="http://www.ncbi.nlm.nih.gov/entrez/query.fcgi?db=PubMed&cmd=Search&doptcmdl=Citation&defaultField=Title+Word&term=Pulsed+Eddy+Current+Sensing+for+Condition+Assessment+of+Reinforced+Concrete.">Pulsed Eddy Current Sensing for Condition Assessment of Reinforced Concrete.</a> 14th IEEE Conference on Industrial Electronics and Applications. , (2020).</li></ol>

검출기 코일 기반 PEC 센서를 사용하여 전도성 강자성 물질의 상대 두께(즉, 기준을 기준으로 백분율로 두께)를 정량화하는 프로토콜이 제시되었다. 이 방법의 주요 장점은 교정 요구 사항을 극복 할 수있는 능력입니다 (즉, 두께 정량화를 가능하게하기 위해 검사되는 재료의 자기 투과성 및 전기 전도도를 측정하거나 추정 할 필요성을 극복). 상기 프로토콜은 시간 도메인 PEC 신호의 로그내믹 표현...

펄스 에디 전류 (PEC) 감지 기술은 아마도 에디 전류 (EC) 비파괴 평가 (NDE) 기술의 가족의 가장 다재 다능한 구성원이며 결함의 검출 및 정량화, 금속 및 금속 구조의 기하학에 많은 응용 프로그램을 가지고1. 전도성 강자성 벽과 같은 구조물의 두께 정량화는 수 밀리미터에서 수십 밀리미터 이하의 벽 두께를 가지며 인프라의 구조 상태 모니터링 분야에서 수요가 높은 엔지니어링 서비스입니다. 이 서비스를 필요로 하는 강자성 합금으로 만들어진 중요한 인프라는 에너지, 물, 석유 및 가스 산업에서 일반적으로 사용할 수 있습니다. PEC 센서는 여러 아키텍처를 따라 설계될 수 있지만, 검출기 코일 기반 아키텍처는 강자성 물질2,3,4,5의상태 평가에서 가장 효과적이고 일반적으로 사용되는 것으로 결정되었다. 따라서, 전도성 강자성 물질의 두께 정량화 문제에 기초를 설정하는 것은 검출기 코일 기반 PEC 센서 아키텍처이다.
검출기 코일 기반 PEC 센서 아키텍처는 일반적으로 두 개의 동심상, 공기 코어, 전도성 코일2,3,4,5,6 (일반적으로 구리 코일)로 구성됩니다. 이러한코일은 모양2,3,4,5,6에서원형으로 감는 것이 매우 일반적이지만, 때때로 직사각형 모양의 코일6이 사용되어 왔다. 센서의 두 코일에서 하나는 엑시터 코일로 동작하고 다른 하나는 검출기 코일 역할을 합니다. PEC 센서에서 엑시터 코일은 전압 펄스에 의해 흥분됩니다 - 원칙적으로 Heaviside 스텝 기능으로 특징 지어질 수있는 것입니다. 이 펄스 여기는 센서 주위에 일시적인 자기장(기본 장이라고 함)을 생성합니다. 센서가 전도성 테스트 조각(예: 전도성 강자성 벽과 같은 구조)에 인접해 놓으면 이 과도 자기장은 테스트 피스에서 시간 다양한 에디 전류를 유도합니다. 이러한 에디 전류는 기본 필드를 반대하는 보조 자기장(보조 필드라고 함)을 생성합니다. 1차 및 2차 필드의 결과효과에 반응하여, 과도 전압은 검출기 코일에서 유도된다-이는 이 작업에 대한 관심있는 시간 도메인 PEC 신호가 된다.
상기 PEC 센서 검출기 코일 전압 붕괴율(β로 표시)은 6,7,8이 비례성 βμσd <img align="center" alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq7a.jpg"> </img>2를나타내며, 신호가 획득될 때 자기 투과성 μ,전기전도도 σ및 두께 d의전도성 강자성 층 위에 PEC 센서를 배치하는 것으로 보고되었다. 이러한 감쇠 속도 신호 기능은 센서 크기, 센서 모양 및리프트 오프6,7,8과같은 파라미터에 상당한 내성을 가지고 있지만, 이는 감쇠율이 매우 바람직한 경우 9,10,11,이 특징은 보정되어야 한다(즉, μ,조사되는 물질의 σ)를 두께(i.e)를 가능하게 한다. , d)정량화. 기존의 부패율 기반 두께 정량화방법6,8을가능하게 하기 위해, 이 교정은 교정 샘플6,8 또는 에디 전류 기반 재료 특성 특성화 방법12,13을포함하여 수행되어야 한다. 또는 상대 두께의 형태로 두께를 나타내면 교정의 복잡성을 피할 수 있습니다. NDE 운동이 수행되고 β 값이 신호로부터 추출된다고 가정하고, 그 후, 시험피스의 최대 두께 점을 질적으로 대표하는 β 값이 기준(즉, βref <img align="center" alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq7a.jpg"> </img> μσdmax2);; 그런 다음, 다른 위치의 두께는 형태내최대 <img align="center" alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq1g.jpg"> </img>두께의 백분율로 표현될 수 있으며, 상대두께를 출력으로 제시할 수 있으며, 이는 또한 μ, σ에대해 보정할 필요가 없다는 단순성도 전달하는 NDE 출력으로서 여전히 유용한 정성적 정보이다. 본 명세서에 제시된 프로토콜은 이를 달성하기 위해 따라야 할 단계를 설명합니다.
상기 감쇠율 β는 센서 설계의 파라미터에 대한 내성을 보여주면서 검출기 코일 기반 PEC 센서 아키텍처에 대한 일반성을 나타내기 때문에6,7,8,14,실무자는 임의의 검출기 코일 기반 PEC 감지 시스템을 임의의 검출기 코일 기반 PEC 감지 시스템을 이의 프로토콜에 따라 상대두께 정량화를 수행하기 위해 적합한 전도성 강자성 물질에 임의의 검출기 코일 기반 PEC 감지 시스템을 사용할 수 있다. 전도성 강자성 물질에 대한 PEC 센서 설계 예는 관심 있는독자(15)에게제공된다. 이 작품에 제시 된 신호 및 결과는 기술 시드니 대학에 의해 개발 된 PEC 시스템을 사용하여 획득했다6,8. PEC 시스템에 의해 획득 된 대표적인 결과에 사용되는 전도성 강자성 재료는 호주 시드니에서 파이프 테스트 베드9,10,11에서 추출 된 회색 주철입니다.
이 출판물에 제시된 방법, 결과 및 토론은 전도성 강자성 물질의 두께 정량화에 대한 검출기 코일 기반 PEC 센서 아키텍처의 시간 도메인 신호의 붕괴 율의 사용에 명시적으로 초점을 맞추고 있음을 주목해야한다. 이 출판물에는 PEC 감지 원리 및 센서 구성의 일반적인 규칙에 대한 광범위한 논의가 포함되어 있지 않습니다. 다른 출판된 작업16,17,18은 판독기가 검출기 코일 기반 센서 아키텍처 이외의 PEC 센서 구성에 대한 더 많은 통찰력을 얻는 데 유용할 수 있습니다.

<table border="1" fo:keep-together.within-page="1" fo:keep-with-next.within-page="always">
	<tbody>
		<tr>
			<td>A Detector Coil-based PEC Sensing System.</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>The representative results in this work were generated using the PEC system developed by University of Technology Sydney (UTS), Australia and published in works 6,8. This system may be accessible to readers via collaborating with UTS.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A suitable conductive ferromagnetic material of varying thickness.</td>
			<td>N/A</td>
			<td></td>
			<td>The representative results in this work were generated by acquiring PEC measurements on grey cast iron test pieces extracted from a pipe test-bed located in Sydney Australia, whose location and vintage details are available in references 9-11. The pipe test-bed as well as the extracted calibration samples may be accessible to readers via collaborating with UTS.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>A computation platform for PEC signal processing</td>
			<td>MathWorks, Natick, MA, USA.</td>
			<td></td>
			<td>A computation platform in which the PEC signal processing algorithm can be coded and executed is required. In this publication, PEC signal processing was done using a software executable named &#34;PEC_Signal_Processor&#34;, produced using MATLAB R2017b, Publisher: MathWorks, Natick, MA, USA.</td>
		</tr>
		<tr>
			<td>An application that can produce a table containing raw PEC signals (e.g., Microsoft Office Excel).</td>
			<td>Microsoft Corporation, One Microsoft Way, Redmond, Washington, USA.</td>
			<td></td>
			<td>Microsoft Office Excel (Office 16) was used for the work of this publication.</td>
		</tr>
	</tbody>
</table>

quantifying the relative thickness of conductive ferromagnetic materials using detector coil-based pulsed eddy current sensors

비파괴 평가 (NDE)에 의한 전도성 강자성 물질의 두께 정량화는 인프라의 구조적 건강 모니터링의 중요한 구성 요소이며, 특히 큰 직경의 전도성 상태를 평가하기위한 것입니다. 에너지, 물, 석유 및 가스 부문에서 발견되는 강자성 파이프. 펄스 에디 전류(PEC) 감지, 특히 검출기 코일 기반 PEC 센서 아키텍처는 이러한 목적을 위한 효과적인 수단으로 수년에 걸쳐 확립되어 왔습니다. 전작에서는 PEC 센서와 처리 신호를 설계하기 위한 접근 방식이 제시되었습니다. 최근에는 두께 정량화를 목적으로 하는 검출기 코일 기반 시간 도메인 PEC 신호의 감쇠율의 사용이 연구되고 있다. 이러한 작업은 감쇠 율 기반 방법이 센서 모양 및 크기, 코일 회전 수 및 여기 전류와 같은 요인에 대한 내성 정도를 가진 검출기 코일 기반 센서 아키텍처에 대한 일반성을 보유한다는 것을 확립했습니다. 또한,이 방법은 회색 주철로 만든 큰 파이프의 NDE에서 그 효과를 보여 주었다. 이러한 문헌에 따라, 이 작업의 초점은 명시적으로 PEC 센서 검출기 코일 전압 붕괴 속도 기반 전도성 강자성 재료 두께 정량화이다. 그러나, 이 방법에 의해 직면 한 과제는 교정의 어려움, 특히 특정 파이프 재료의 전기 및 자기 특성을 측정하거나 교정을 얻기 때문에 그(것)들의 관 상태 평가에서와 같은 응용에 관해서 샘플은 실제로 어렵다. 이러한 과제에 의해 동기를 부여받은 이 작품은 일부 전작에서 수행한 실제 두께를 추정하는 것과는 달리, 이 작품은 상대 두께(즉, 특정 위치의 두께)를 정량화하기 위해 부패율 기반 방법을 사용하는 프로토콜을 제시합니다. 최대 두께) 교정요구 없이

본 섹션의 대표적인 결과는 참조8과함께 보충 자료로 제공되는 PEC 신호를 사용하여 생성되었습니다. 위에서 언급 한 바와 같이, 신호는 그 위치와 빈티지 세부 사항은 참조9,10,11에제공되는 시드니 호주의 파이프 테스트 베드에서 추출 된 회색 주철 샘플에 캡처되었습니다.
<strong class="xfig...

Watch this Scientific Journal Video about Quantifying the Relative Thickness of Conductive Ferromagnetic Materials Using Detector Coil-Based Pulsed Eddy Current Sensors at JoVE.com

Quantifying the Relative Thickness of Conductive Ferromagnetic Materials Using Detector Coil-Based Pulsed Eddy Current Sensors

여기서, 우리는 검출기 코일 기반 펄스 에디 전류 센서를 사용하여 전도성 강자성 물질의 상대 두께(즉, 기준대비 백분율로 두께)를 정량화하는 프로토콜을 제시하고 교정을 극복합니다. 요구 사항.

검출기 코일 기반 펄스 에디 전류 센서를 사용하여 전도성 강자성 재료의 상대 두께 정량화

Thickness quantification of conductive ferromagnetic materials by means of non-destructive evaluation (NDE) is a crucial component of structural health ...

펄스 에디 전류 감지는 전기 전도성 및 때로는 강자성 물질의 특정 물리적 특성및 효과를 평가하는 데 사용되는 전자기 감지 기술입니다. 검출기 코일 기반 센서 아키텍처에서 캡처한 펄스 에디 전류 신호를 활용하는 소프트웨어 인터페이스의 사용과 이러한 신호에서 정보를 추출하는 방법을 소개합니다. 이 프로토콜을 사용하면 펄스 에디 전류 감지를 사용하여 강자성 금속 우라이트 구조의 상대적 두께 를 정량화할 수 있습니다.이 기술은 부식, 흑연 또는 강자성 울의 양모 손실의 정도를 측정하여 구조의 평가를 위해 구조물과 같은 구조를 구축하고 통합할 수 있습니다. 펄스 에디 전류 신호 프로세서 설치의 경우 PEC 신호 프로세서를 찾아 실행합니다. exe 파일과 인터페이스가 나타나면 다음을 클릭합니다.다음 인터페이스가 열리면 설치를 위한 파일 위치를 지정하고 데스크톱 확인란에 바로 가기 추가를 선택하여 바탕 화면에 소프트웨어 아이콘을 추가합니다. 다음을 클릭하고 필요한 런타임 환경에 대한 설치 위치를 지정합니다. 설치가 완료되면 마무리를 클릭합니다.바탕 화면 아이콘이 나타납니다. 분석을 시작하기 전에 작동 식 전자 상자와 검출기 코일 기반 센서가있는 검출기 코일 기반 펄스 에디 전류 감지 장치를 사용하여 관심있는 금속 구조에서 펄스 에디 전류 신호를 수집합니다. 스캔이 끝나면 감지 장치에서 수집된 신호를 호환가능한 편집 가능한 워드 프로세서로 내보내고 신호가 테이블로 정렬되어 있는지 확인합니다.테이블을 바탕 화면에 복사하고 데스크톱 아이콘을 두 번 클릭하여 응용 프로그램을 실행합니다. 인터페이스가 열립니다. 신호를 로드하려면 로드 신호 탭을 클릭하고 신호를 포함하는 파일을 선택하여 신호를 소프트웨어 인터페이스로 가져옵니다.원시 신호를 포함하는 테이블에 포함된 신호 수가 나타나면 냄비 신호를 클릭하고 로그리스믹 스케일로 플롯된 신호를 관찰합니다. 확대/축소 탭을 클릭하고 선형 영역의 플롯 창을 명확하게 볼 때까지 조정합니다. 하부 여백은 신호의 밝은 음영 내에서 직선 영역을 포함해야 합니다.확실하지 않은 경우 여러 여백을 사용하여 상대 두께 값을 생성한 다음 결과를 비교하는 것이 좋습니다. 리전의 합당한 하부 및 상반부를 입력한 후 플롯 여백을 클릭하고 여백이 녹색으로 플롯될 때까지 기다립니다. 추출 기능을 클릭하면 직선 세그먼트가 빨간색으로 플롯됩니다.계산된 상대 두께의 히스토그램플롯을 관찰하려면 상대 두께 계산을 클릭합니다. 계산된 상대 두께 값을 저장하려면 상대 두께를 저장합니다. 파일 이름을 입력하고 확인을 클릭합니다.그런 다음 다시 확인을 클릭하여 파일 이름을 확인합니다. 상대 두께 값은 바탕 화면의 테이블로 저장됩니다. 화면에 표시된 상대 두께 값은 분수의 형태입니다.하나는 100% 참조에 대한 최대 두께를 나타냅니다. 여기서, 검출기 코일계 펄스 에디 전류 센서로부터 포획된 로개심 형태로 발현된 시간 도메인 신호의 전형적인 형상이 도시된다. 로와리스믹 신호의 후기 단계의 나타내는 선형 영역을 관찰할 수 있으며, 이에 대해 t는 0보다 훨씬 크며, 이로부터 감쇠 속도 피쳐 베타가 추출된다.여기서 회색 주철의 다양한 두께에 포착된 신호 세트가 표시됩니다. 이 신호는 집합의 최대 베타 값과 최대 두께에 해당합니다. 이러한 값은 표시된 방정식을 사용하여 상대 두께의 정량화를 용이하게 하기 위해 참조 베타 값으로 선택할 수 있다.이 표에서, 실제 상대 두께 값과 대표 실험에 대한 펄스 에디 전류 신호로부터 얻은 베타 값에서 계산된 상대 두께 값이 표시됩니다. 여기서, 펄스 에디 전류 신호 기반 상대 두께 추정치와 실제 상대 두께 값 간의 상호 관계를 관찰할 수 있다. 이 방법의 효과는 선형 관계에 의해 묘사된 높은 상관관계에 의해 입증된다.펄스 에디 전류 신호의 현재 영역을 피하고 베타 피쳐를 추출할 수 있도록 라이트 스테이지에서 선형 영역을 선택하십시오. 펄스 및 기타 에디 전류 기술은 일반적으로 이상 검출, 물리적 특성 측정 및 금속 구조를 포함하는 비금속 코팅의 평가에 사용됩니다.

Research

Education

JoVE Core

JoVE Journal

Physics

Engineering

Unit 1

Sources of Magnetic Fields

SCIENTISTS IN ACTION

Micro 3D Printing Using a Digital Projector and its Application in the Study of Soft Materials Mechanics

소프트 재료 역학의 연구에서 디지털 프로젝터와 응용 프로그램을 사용하여 마이크로 3D 인쇄

Buckling is a classical topic in mechanics. While buckling has long been studied as one of the major structural failure modes1, it has recently drawn new ...

연구

공학

Fabrication of Nano-engineered Transparent Conducting Oxides by Pulsed Laser Deposition

의 제작 펄스 레이저 증착에 의해 투명 실시 산화물 나노 설계

Nanosecond Pulsed  Laser Deposition (PLD) in the presence of a background gas allows the deposition  of metal oxides with tunable morphology, structure, ...

Using Neutron Spin Echo Resolved Grazing Incidence Scattering to Investigate Organic Solar Cell Materials

중성자 스핀 에코 사용 하 여 방목 발생률 을 해결 하는 유기 태양 전지 물질을 조사 하기 위해

The spin echo resolved grazing incidence scattering (SERGIS) technique has been used to probe the length-scales associated with irregularly shaped ...

Using Microwave and Macroscopic Samples of Dielectric Solids to Study the Photonic Properties of Disordered Photonic Bandgap Materials

무질서 광 밴드 갭 (photonic bandgap) 재료의 광자 속성을 연구에 전자 레인지 및 유전체 고체의 육안 샘플을 사용하여

Recently, disordered photonic materials have been suggested as an alternative to periodic crystals for the formation of a complete photonic bandgap (PBG). ...

Formation of Thick Dense Yttrium Iron Garnet Films Using Aerosol Deposition

에어로졸 증착을 사용하여 두꺼운 고밀도 이트륨 철 가넷 필름의 형성

Aerosol deposition (AD) is a thick-film deposition process that can produce layers up to several hundred micrometers thick with densities greater than 95% ...

Detection and Recovery of Palladium, Gold and Cobalt Metals from the Urban Mine Using Novel Sensors/Adsorbents Designated with Nanoscale Wagon-wheel-shaped Pores

감지 및 팔라듐의 복구, 도시 광산에서 금과 코발트 금속은 나노 수레 바퀴 모양의 기공 지정 소설 센서 / 흡착제를 사용하여

Developing low-cost, efficient processes for recovering and recycling palladium, gold and cobalt metals from urban mine remains a significant challenge in ...

Characterization of Full Set Material Constants and Their Temperature Dependence for Piezoelectric Materials Using Resonant Ultrasound Spectroscopy

풀 세트 재질 상수의 특성 및 공명 초음파​​ 분광법을 사용하여 압전 재료에 대한 그들의 온도 의존성

During the operation of high power electromechanical devices, a temperature rise is unavoidable due to mechanical and electrical losses, causing the ...

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

Electrospray Deposition of Uniform Thickness Ge23Sb7S70 and As40S60 Chalcogenide Glass Films

균일 한 두께의 Ge 전기 분무 증착<sub&gt; (23)</sub&gt;의 Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; (70)</sub&gt;와 같이<sub&gt; (40)</sub&gt; S<sub&gt; (60)</sub&gt; 칼 코게 나이드 유리 필름

Solution-based electrospray film deposition, which is compatible with continuous, roll-to-roll processing, is applied to chalcogenide glasses. Two ...

Characterization of Ultra-fine Grained and Nanocrystalline Materials Using Transmission Kikuchi Diffraction

전송 키쿠치 회절을 사용하여 울트라 미세 그레인과 나노 결정 재료의 특성

One of the challenges in microstructure analysis nowadays resides in the reliable and accurate characterization of ultra-fine grained (UFG) and ...

Hybrid Printing for the Fabrication of Smart Sensors

스마트 센서의 제조에 인쇄 하는 하이브리드

A method to combine additively manufactured substrates or foils and multilayer inkjet printing for the fabrication of sensor devices is presented. First, ...