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

Forfatterne vil gjerne erkjenne bidrag gjort av Michael Behrens og Damith Abeywardana i å designe og implementere flere sensing hardware komponenter. Forskning tilsyn roller spilt av alen Alempijevic, Teresa Vidal-Calleja, Gamini Dissanayake, og Sarath Kodagoda, samt bidrag gjort av alle personer og organisasjoner som har finansiert og inngått samarbeid med kritiske rør Project, er også anerkjent .

1. utpakking av forråtnelse rate β fra en tilgjengelig detektor coil-baserte PEC-signal
<ol><li>Express et tilgjengelig eksperimentelt fanget PEC-signal (dvs. en tid domene detektor spole spenning (betegnet som V(t))) i logaritmisk form av ln [V(t)]. Et typisk PEC-signal uttrykt i form av ln [V(t)], vises i figur 1.</li>
	<li>Finn en lineær region i form av <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>

En protokoll for å kvantifisere den relative tykkelsen (dvs. tykkelse som en prosentandel med hensyn til en referanse) av ledende ferromagnetisk materialer ved hjelp av detektor coil-baserte PEC sensorer ble presentert. Den største fordelen med denne metoden er evnen til å overvinne kalibreringen kravet (dvs. overvinne behovet for å måle eller anslå magnetisk permeabilitet og elektrisk ledningsevne av materialet som inspiseres for å aktivere tykkelse kvantifisering). Protokollen innebærer logaritmisk representasj...

Den pulserende Eddy gjeldende (PEC) sensing teknikken er kanskje den mest allsidige medlem av familien til Eddy nåværende (EC) ikke-destruktiv evaluering (NDE) teknikker og har mange applikasjoner i deteksjon og kvantifisering av defekter, og geometrien av metaller og metalliske strukturer1. Tykkelse kvantifisering av ledende ferromagnetisk vegg-lignende strukturer, har veggtykkelser ikke mer enn noen få millimeter til noen titalls millimeter, er en høy etterspørsel ingeniørtjenester innen strukturelle helse overvåking av infrastruktur. Kritisk infrastruktur laget av ferromagnetisk legeringer som krever denne tjenesten er allment tilgjengelig i energi-, vann-, olje-og gassindustrien. Mens PEC-sensorer kan utformes etter flere arkitekturer, var detektor coil-basert arkitektur bestemt på å være den mest effektive og brukte i tilstandsvurdering av ferromagnetisk materialer2,3,4,5. Derfor er det detektoren coil-baserte PEC sensor arkitektur som setter grunnlaget for problemet med tykkelsen kvantifisering av ledende ferromagnetisk materialer.
Detektoren coil-baserte PEC sensor arkitekturen består vanligvis av to konsentrisk sår, luft kjerne, ledende spoler2,3,4,5,6 (typisk kobber spoler). Det er ganske vanlig å vind disse spoler å være sirkulær i form2,3,4,5,6, men noen ganger, rektangulær formet spoler6 har blitt brukt. Fra de to spoler i sensoren, en oppfører seg som en radiosender coil mens den andre fungerer som detektoren coil. I en PEC-sensor er radiosender-spolen begeistret av en spennings puls-noe som kan karakteriseres som en Heaviside trinn funksjon i prinsippet. Denne pulserende eksitasjon genererer et forbigående magnetfelt (kalt primærfeltet) rundt sensoren. Når sensoren er plassert ved siden av en ledende test brikke (f. eks en ledende ferromagnetisk vegg-lignende struktur), dette forbigående magnetfelt induserer tid varierende Eddy strømninger i test stykket. Disse Eddy strømninger generere en sekundær magnetfelt (kalt sekundær feltet) som motsetter hovedfeltet. Som svar på den resulterende effekten av den primære og sekundære felt, en forbigående spenning er indusert i detektoren coil-som blir tids domene PEC signal av interesse for dette arbeidet.
Den PEC sensor detektor coil Voltage Decay rate (betegnet som β) har blitt rapportert6,7,8 for å vise den prosent β <img align="center" alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq7a.jpg"> </img> μσd2, når et signal er ervervet plassere en PEC-sensor over en ledende ferromagnetisk lag av magnetisk permeabilitet μ, elektrisk ledningsevne σ, og tykkelse d. Selv om dette Decay rate signal funksjonen har betydelig immunitet mot parametre som sensor størrelse, sensor form, og lift-off6,7,8, noe som gjør forfallet rate svært ønskelig for utfordrende NDE scenarier som in situ pipe condition vurdering9,10,11, denne funksjonen må kalibreres (dvs. μ, σ av materialet som inspiseres anslås) for å aktivere tykkelse (dvs. , d) kvantifisering. For å aktivere konvensjonelle metoder for forfall-basert tykkelse kvantifisering,må denne kalibreringen gjøres ved å trekke ut kalibrerings prøver6,8 eller ved å involvere Eddy nåværende basert materiale eiendom karakterisering metoder12,13. Alternativt kan kompleksiteten av kalibrering unngås ved å representere tykkelse i form av relativ tykkelse. Anta at en NDE øvelse utføres og β verdier er Hentet fra signaler, da er β verdi kvalitativt representant for den maksimale tykkelsen punktet i testen brikken anses som en referanse (dvs., βREF <img align="center" alt="Equation 7" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq7a.jpg"> </img> μσdMax2); da kan tykkelsen på andre steder representeres som en prosentandel av den maksimale tykkelsen i skjemaet <img align="center" alt="Equation 1" src="/files/ftp_upload/59618/59618eq1g.jpg"> </img>, og presenterer en relativ tykkelse som output, som fortsatt er nyttig kvalitativ informasjon som en NDE utgang som også bærer enkelheten av ikke å måtte kalibrere for μ, σ. Protokollen som presenteres her, beskriver trinnene som skal følges for å oppnå dette.
Siden forfallet rate β viser generelle til detektoren coil-baserte PEC sensor arkitektur mens viser immunitet til parametere av sensoren design samt lift-off6,7,8,14, kan utøvere bruke noen detektor coil-baserte PEC sensing system av sine valg på en egnet ledende ferromagnetisk materiale for å utføre relative tykkelse kvantifisering følgende protokollen her. En PEC sensor design eksempel for en ledende ferromagnetisk materiale er tilgjengelig for interesserte lesere15. Signalene og resultatene som presenteres i dette arbeidet ble anskaffet ved hjelp av PEC-systemet utviklet av University of Technology Sydney6,8. Det ledende ferromagnetisk-materialet som brukes til representative resultater ervervet av PEC-systemet, er grått støpejern Hentet fra en pipe test-seng9,10,11 i Sydney Australia.
Det bør bemerkes at metodene, resultatene, og diskusjonene som presenteres i denne publikasjonen eksplisitt fokus på bruk av detektoren coil-baserte PEC sensor arkitektur tid domene signal ' s forfall rate for tykkelse kvantifisering av ledende ferromagnetisk materialer. Publikasjonen inkluderer ikke en bredere diskusjon om generelle konvensjoner i PEC sensing prinsipper og sensor konfigurasjoner. Annet publisert arbeid16,17,18 kan være nyttig for leserne å få mer innsikt om PEC sensor konfigurasjoner enn detektor coil-basert sensor arkitektur.

<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

Tykkelse kvantifisering av ledende ferromagnetisk materialer ved hjelp av ikke-destruktiv evaluering (NDE) er en viktig komponent i strukturelle helse overvåking av infrastruktur, spesielt for å vurdere tilstanden til stor diameter ledende ferromagnetisk rør funnet i energi, vann, olje og gass sektorer. Pulserende Eddy strøm (PEC) sensing, spesielt detektor coil-baserte PEC sensor arkitektur, har etablert seg gjennom årene som et effektivt middel for å tjene dette formålet. Tilnærminger for utforming PEC sensorer samt prosessering signaler har blitt presentert i tidligere arbeider. I de senere årene, bruk av forfallet rate av detektoren coil-basert tid domene PEC signal i den hensikt å tykkelse kvantifisering har blitt studert. Slike arbeider har fastslått at forfallet rate-baserte metoden holder det generelle til detektoren coil-basert sensor arkitektur, med en grad av immunitet til faktorer som sensor form og størrelse, antall coil svinger, og eksitasjon strøm. Videre har denne metoden vist sin effektivitet i NDE av store rør laget av grått støpejern. Etter slik litteratur, er fokuset i dette arbeidet eksplisitt PEC sensor detektor coil spenning forfall-basert ledende ferromagnetisk materiale tykkelse kvantifisering. Utfordringen som denne metoden står overfor er vanskeligheten med å kalibrere, spesielt når det gjelder applikasjoner som in situ pipe tilstand vurdering siden måle elektriske og magnetiske egenskaper av visse rørmaterialer eller oppnå kalibrering prøvene er vanskelig i praksis. Motivert av denne utfordringen, i motsetning til å estimere faktiske tykkelse som gjort av noen tidligere arbeider, presenterer dette arbeidet en protokoll for bruk av forfall-basert metode for å kvantifisere relativ tykkelse (dvs. tykkelsen på et bestemt sted med hensyn til en maksimal tykkelse), uten behov for kalibrering.

Representative resultater i denne delen er generert ved bruk av PEC-signalene levert som tilleggsmateriale med referanse8; som nevnt ovenfor, signalene har blitt fanget på grått støpejern prøvene Hentet fra røret test seng i Sydney Australia, hvis plassering og vintage detaljer er gitt i referanser9,10,11.
Figur 1 viser typisk form av en tid d...

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

Her presenterer vi en protokoll for å kvantifisere den relative tykkelsen (dvs. tykkelse som en prosentandel med hensyn til en referanse) av ledende ferromagnetisk materialer ved hjelp av detektor coil-baserte pulserende Eddy strøm sensorer, mens overvinne kalibreringen Kravet.

Kvantifisere den relative tykkelsen av ledende ferromagnetisk materialer ved hjelp av detektor coil-baserte pulserende Eddy strøm sensorer

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

Pulserende eddy strøm sensing er en elektromagnetisk sensing teknikk som brukes til å vurdere visse fysiske egenskaper og effekter av elektrisk ledende og noen ganger ferromagnetiske materialer. Vi vil introdusere bruken av et programvaregrensesnitt for å utnytte de pulserende eddy strømsignalene fanget fra detektorspolebasert sensorarkitektur og hvordan du trekker ut informasjon fra disse signalene. Denne protokollen muliggjør en relativ tykkelse kvantifisering av ferromagnetiske metalliske ullkonstruksjoner ved hjelp av pulserende eddy strøm sensing.Denne teknikken gjør det mulig å måle omfanget av korrosjon, grafitisering eller ulltap av ferromagnetisk ull som strukturer for vurdering av det struktur og bygge og integrere den. For pulserende eddy strøm signalprosessor installasjon, finn og utfør PEC signalprosessor. exe-filen, og når grensesnittet vises, klikker du neste.Når det neste grensesnittet åpnes, angir du filplasseringen for installasjon og merker av for Legg til en snarvei på skrivebordet for å legge til programvareikonet på skrivebordet. Klikk neste, og angi installasjonsstedet for det nødvendige kjøretidsmiljøet. Når installasjonen er fullført, klikker du fullfør.Skrivebordsikonet vises. Før du begynner analysen, bruk en detektorspolebasert pulserende eddy strømsensorenhet med en elektronisk kasse og en detektorspolebasert sensor for å samle pulserende eddy strømsignaler fra metallstrukturen av interesse. På slutten av skanningen eksporterer du de innsamlede signalene fra sensorenheten til en kompatibel, redigerbar tekstbehandler og bekrefter at signalene er ordnet som en tabell.Kopier tabellen til skrivebordet, og dobbeltklikk på skrivebordsikonet for å kjøre programmet. Grensesnittet åpnes. Hvis du vil laste inn signalene, klikker du kategorien lastsignaler og velger filen som inneholder signalene for å importere signalene til programvaregrensesnittet.Når antall signaler i tabellen som inneholder råsignaler vises, klikker du på pottesignaler og observerer signalene som er plottet i logaritmisk skala. Klikk zoomfanen, og juster tegnevinduet for det lineære området til det er tydelig synlig. De nedre og øvre margene skal omfatte et rett linjeområde innenfor lysskjermen på signalene.Hvis du er usikker, anbefaler vi at du genererer relative tykkelsesverdier ved hjelp av flere marger og sammenligner deretter resultatene. Når du har angitt rimelige nedre og øvre marger for området, klikker du plottmarger og venter på at margene skal tegnes inn i grønt. Klikk trekk ut funksjoner, rett linje segmenter vil bli plottet i rødt.Klikk beregn relativ tykkelse for å observere plottingen av et histogrammet med beregnede relative tykkelsesverdier. Klikk Lagre relativ tykkelse for å lagre de beregnede relative tykkelsesverdiene. Skriv inn et filnavn, og klikk ok.Klikk deretter ok igjen for å bekrefte filnavnet. De relative tykkelsesverdiene lagres som en tabell på skrivebordet. De relative tykkelsesverdiene som vises på skjermen, er i form av brøker.En betegner maksimal tykkelse for 100%referansen. Her vises den typiske formen på et tidsdomenesignal uttrykt i logaritmisk form fanget fra en detektorspolebasert pulserende eddystrømsensor. En indikativ lineær region av det senere stadiet av logaritmisk signal kan observeres, hvorfra t er mye større enn 0, og hvorfra forfallshastigheten funksjonen beta er ekstrahert.Her vises et sett med signaler fanget på forskjellige tykkelser av grått støpejern. Dette signalet tilsvarer den maksimale tykkelsen med maksimal betaverdi i settet. Slike verdier kan velges som referanse betaverdier for å lette kvantifisering av den relative tykkelsen, ved hjelp av ligningen som angitt.I denne tabellen vises de faktiske relative tykkelsesverdiene og de relative tykkelsesverdiene som er beregnet fra betaverdier hentet fra pulserende eddy-strømsignaler for et representativt eksperiment. Her kan kjerneringen mellom pulserende eddy strømsignalbaserte relative tykkelsesestimater og de faktiske relative tykkelsesverdiene observeres. Effektiviteten av metoden er demonstrert av den høye korrelasjonen avbildet av det lineære forholdet.Vær forsiktig med å unngå den nåværende regionen av det pulserende eddy strømsignalet og for å velge den lineære regionen på lysstadiet for å tillate ekstraksjon av betafunksjonen. Pulserende og andre eddy strømteknikker brukes ofte til en anomali deteksjon, fysiske egenskapsmålinger, og for vurdering av ikke-metalliske belegg som dekker metalliske strukturer.

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

Micro 3D Printing Ved hjelp av en digital projektor og dens anvendelse i studiet av myke materialer Mechanics

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 ...

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

Fabrikasjon av Nano-konstruert transparent gjennomføre Oksider av pulset laser Nedfall

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

Bruke nøytronspinke ekko løst beiteforekomst spredning for å undersøke organiske solcellematerialer

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

Bruke Mikrobølgeovn og makroskopiske Prøver av Transformator Solids å studere Photonic egenskaper Disordered Photonic bandgap Materials

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

Dannelse av tykk tett Yttrium Iron Garnet Films Bruke Aerosol Nedfall

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

Påvisning og utvinning av Palladium, Gull og Cobalt Metals fra Urban Mine Bruke Novel Sensorer / adsorbenter Eget med nanoskala Wagon-hjulformede Porer

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

Karakterisering av komplett sett Materiale konstanter og temperaturen Avhengighet for piezoelektriske materialer Bruke Resonant Ultralyd Spectroscopy

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

Elektro Nedfall av jevn tykkelse Ge<sub&gt; 23</sub&gt; Sb<sub&gt; 7</sub&gt; S<sub&gt; 70</sub&gt; Og As<sub&gt; 40</sub&gt; S<sub&gt; 60</sub&gt; Chalcogenide Glass Films

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

Karakterisering av Ultra-finkornet og nanocrystalline materialer Bruke Sende Kikuchi Diffraksjon

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

Hybrid utskrift for fabrikasjon av smarte sensorer

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