CZ2014742A3 - Způsob pro vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu a detekční zařízení k jeho provádění - Google Patents
Způsob pro vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu a detekční zařízení k jeho provádění Download PDFInfo
- Publication number
- CZ2014742A3 CZ2014742A3 CZ2014-742A CZ2014742A CZ2014742A3 CZ 2014742 A3 CZ2014742 A3 CZ 2014742A3 CZ 2014742 A CZ2014742 A CZ 2014742A CZ 2014742 A3 CZ2014742 A3 CZ 2014742A3
- Authority
- CZ
- Czechia
- Prior art keywords
- ferromagnetic
- composite material
- ferromagnetic core
- component
- complex impedance
- Prior art date
Links
- 230000005294 ferromagnetic effect Effects 0.000 title claims abstract description 111
- 239000002131 composite material Substances 0.000 title claims abstract description 74
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 31
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title claims abstract description 28
- 239000000835 fiber Substances 0.000 title abstract description 14
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 title 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 title 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 claims abstract description 28
- 230000005291 magnetic effect Effects 0.000 claims abstract description 24
- 238000004804 winding Methods 0.000 claims abstract description 22
- 229910052799 carbon Inorganic materials 0.000 claims abstract description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 16
- 238000011156 evaluation Methods 0.000 claims description 12
- 229910000859 α-Fe Inorganic materials 0.000 claims description 6
- 229910052770 Uranium Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000002052 molecular layer Substances 0.000 claims 1
- 230000008878 coupling Effects 0.000 abstract description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 abstract description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 abstract description 4
- 230000001066 destructive effect Effects 0.000 description 8
- 239000000945 filler Substances 0.000 description 8
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 6
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 6
- 239000004567 concrete Substances 0.000 description 5
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 4
- 230000004907 flux Effects 0.000 description 4
- 230000005284 excitation Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 238000009659 non-destructive testing Methods 0.000 description 3
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 2
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 2
- 239000004020 conductor Substances 0.000 description 2
- 238000013461 design Methods 0.000 description 2
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 2
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 description 2
- 230000005684 electric field Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 2
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 2
- 230000035699 permeability Effects 0.000 description 2
- 238000013459 approach Methods 0.000 description 1
- 150000001721 carbon Chemical class 0.000 description 1
- 238000005352 clarification Methods 0.000 description 1
- 230000000052 comparative effect Effects 0.000 description 1
- 230000007547 defect Effects 0.000 description 1
- 238000003745 diagnosis Methods 0.000 description 1
- 230000005672 electromagnetic field Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 239000003302 ferromagnetic material Substances 0.000 description 1
- 239000011210 fiber-reinforced concrete Substances 0.000 description 1
- 238000001566 impedance spectroscopy Methods 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 238000007734 materials engineering Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000002086 nanomaterial Substances 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 239000012783 reinforcing fiber Substances 0.000 description 1
- 230000035945 sensitivity Effects 0.000 description 1
- 239000007787 solid Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
- G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
- G01N27/82—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables for investigating the presence of flaws
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/0003—Composite materials
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/38—Concrete; Lime; Mortar; Gypsum; Bricks; Ceramics; Glass
- G01N33/383—Concrete or cement
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
- G01N33/00—Investigating or analysing materials by specific methods not covered by groups G01N1/00 - G01N31/00
- G01N33/44—Resins; Plastics; Rubber; Leather
- G01N33/442—Resins; Plastics
Landscapes
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Health & Medical Sciences (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Pathology (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Immunology (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Analytical Chemistry (AREA)
- Biochemistry (AREA)
- General Health & Medical Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Food Science & Technology (AREA)
- Medicinal Chemistry (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- Electrochemistry (AREA)
- Ceramic Engineering (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Electric Means (AREA)
Abstract
Způsob pro vyhodnocení rozložení a orientaci feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu, který spočívá ve vyhodnocení hustoty feromagnetických elektricky vodivých vláken v měřeném místě opakovatelně v zaručeném pásmu rozptylu vyhodnocených dat se zaručenou mírou přesnosti. A dále zařízení pro vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu, kde feromagnetický nástavec (1) vykazuje rozměry A, B, C, přičemž pro rozměry platí C .>=. 3 B a B ( A a dále je feromagnetický nástavec (1) opatřen nejméně dvěma elektrickými cívkami (2), přičemž pro zajištění silné magnetické vazby feromagnetického nástavce (1) je elektrické vinutí elektrické cívky (2) uspořádáno na obou ramenech feromagnetického nástavce (1) a vývody vinutí elektrické cívky (2) jsou na svorkách (3) vinutí připojeny k vnějšímu elektrickému obvodu (21), v němž je zapojen generátor (20) elektrického napětí s nastavitelnou frekvencí f a detekční a měřící zařízení, a to měřič impedance (22).
Description
ZPŮSOB PRO VYHODNOCENÍ ROZLOŽENÍ, HUSTOTY A ORIENTACE FEROMAGNETICKÝCH ELEKTRICKY VODIVÝCH VLÁKEN V KOMPOZITNÍM MATERIÁLU A DETEKČNÍ ZAŘÍZENÍ K JEHO PROVÁDĚNÍ
Oblast techniky
Vynález řeší způsob pro vyhodnocení rozložení a orientaci feromagnetických elektricky vodivých vláken uspořádaných v kompozitním materiálu, zejména ve stavebnictví, jako jsou například nosníky, podlahy a další konstrukční prvky, a dále detekční zařízení k jeho provádění.
Dosavadní stav techniky
V současné době se využívají destruktivní a nedestruktivní metody pro diagnostiku heterogenních materiálů tvořících konstrukční prvky ve stavebnictví.
Destruktivní metody sice prokazatelně monitorují stav a rozložení kompozitních složek kompozitních materiálů. Jejich nevýhodou je, že působí destruktivně na materiály. A naopak nedestruktivní metody vyhodnocují homogenitu rozložení kompozitních složek materiálů. Jejich nevýhodou je, že buď relativně anebo s omezenou přesností diagnostikují stav, vlastnosti a složení monitorovaného úseku konstrukčního prvku.
Tyto poznatky jsou publikovány v pracích „Nondestructive Identification of Engineering Properties of Metal Fibre Composites, J. Vala and M. Horák,“ „Nondestructive testing of steel-fibre-reinforced concrete using a magnetic approach, M.Faifer, R.Ottoboni, S.Toscani, L.Ferrara“ a dalších. Autoři publikací řeší nedestruktivní diagnostiku stavebních konstrukčních prvků, vyrobených z drátkobetonu, metodou impedanční spektroskopie. S definováním anizotropního magnetického prostředí se stanovují parametry magnetické permeability. Ve frekvenční oblasti se pohybují do 10kHz a pomocí magnetického nástavce se nastavují magnetické podmínky vhodné pro vyhodnocení impedance celého magnetického obvodu. Z impedance a jejich složek v komplexním složkovém tvaru se pomocí soustředěných parametrů určuje míra obsahu komponent, jehlicový tvar složky plniva a pojivo kompozitního materiálu, například drátkobetonu. Nevýhodou této metody je, že proporcionálně ani empiricky neurčují hustotu kovové výztuže v podobě rovnoměrně rozptýlených drátků uspořádaných v kompozitním materiálu. Tato metoda neurčuje jejich polohu a ani homogenitu rozložení. Pouze srovnávacím
- 2 měřítkem určuje vyšší nebo nižší míru hustoty feromagnetických vláken uspořádaných v kompozitním materiálu.
V přihlášce vynálezu WO 2007136264 A1 „Non-destructive testing of composite structures“ - Nedestruktivní zkoušení kompozitních struktur - je popsána metoda nedestruktivního testování vláknově zpevněných polymerních materiálů. Infračervený senzor, například infračervená kamera, je použita pro tvorbu obrázků testovaného předmětu. Testovaný předmět je obecně polymerní materiál zpevněný vlákny. Podle vynálezu je skupina odporových vodičů nahřívána v průběhu nebo před testováním předmětu. Podle vynálezu ohřev vnitřně působí přes soubor elektricky odporových vodičů výhodně inkorporovaných ve vláknové struktuře materiálu pro jeho zpevnění. Lepší ohřev oblasti je zachycen infračerveným senzorem. Tímhle způsobem může být snadné rozlišit defekty zpevňujících vláken polymerního materiálu během zkoušky. Aplikace jsou v produkci a v řádném prověření těchto materiálů, například leteckých dílů. Tato metoda je založena na infračervené detekci odražených vln. Je tím mimo obor popisovaného předmětu vynálezu.
V uvedených dosud publikovaných a popsaných zařízeních a metodách není dostatečně řešeno vyhodnocení rozložení elektricky vodivých feromagnetických vláken a vůči ostatní nemagnetické hmotě, jako složky nebo části kompozitu, např. drátkobetonu.
Cílem vynálezu je návrh způsobu pro vyhodnocení rozložení a orientaci feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu, který spočívá ve vyhodnocení hustoty feromagnetických elektricky vodivých vláken v měřeném místě opakovatelně v zaručeném pásmu rozptylu vyhodnocených dat se zaručenou mírou přesnosti. A dále návrh zařízení pro vyhodnocení rozložení a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu.
Podstata vynálezu
Cíle vynálezu je dosaženo návrhem způsobu pro vyhodnocení rozložení a orientace feromagnetických elektricky vodivých útvarů v kompozitním materiálu, jehož podstata spočívá vtom, že v prvním kroku se elektrické cívky uspořádané na ramenech feromagnetického jádra ve tvaru písmene C, U nebo E nastaví na frekvenci fa budí se na fSq3 tak, že frekvence / odpovídá rezonanci Q =-j=Qmax, poté se v poloze definované vzdáleností D od povrchu monitorovaného vzorku kompozitního materiálu zaznamená komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, načež se v druhém kroku provede změna polohy feromagnetického jádra pootočením podél osy jednoho z ramen feromagnetického jádra o úhel pootočení a provede se měření a záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, přičemž ve třetím kroku se provede změna a záznam komplexní impedance Z podle druhého kroku a opakuje se změna polohy feromagnetického jádra o úhel pootočení až po dosažení celkového pootočení ramene o 360°, poté se ve čtvrtém kroku z výsledků podle prvního až třetího kroku vyhodnotí, ze vztahů pro impedanci Ža ztrátový výkon P, objemová hustota feromagnetických nebo feromagnetických a elektricky vodivých útvarů vzorku kompozitního materiálu, v měřeném místě a v pátém kroku se pak nastaví frekvence / detekčního a měřicího zařízení na /0.5 tak, aby rezonance odpovídala g05 = -Qmax pro výchozí bod měření a vzdálenost D, načež se provede měření podle druhého a třetího kroku a z takto zaznamenaných údajů se vyhodnotí homogenita rozložení a orientace feromagnetických nebo feromagnetických a elektricky vodivých útvarů vzorku kompozitního materiálu ve výchozím bodu měřením zatímco v šestém kroku se elektrická cívka (2) nastaví na frekvenci /0.5, a budí tak, že frekvence / odpovídá rezonanci βο.5 = 2^«χ- Přičemž poloha feromagnetického jádra se posune do výchozího bodu měření o vzdálenost dX a vzdálenost dY, přičemž tyto vzdálenosti dX a dY jsou orientovány vzhledem k povrchu monitorovaného vzorku kompozitního materiálu, a to při zachování definované vzdálenosti D od povrchu monitorovaného vzorku kompozitního materiálu, poté se provede záznam komplexní impedance Z jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, načež následuje posun o vzdálenosti -dX, dY vzhledem k výchozímu bodu měření a provede se záznam komplexní impedance Z jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, pak následuje posun o vzdálenosti dX, -dY vzhledem k výchozímu bodu měření, a provede se záznam komplexní impedance Z jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, poté následuje posun o vzdálenosti dX, -dY vůči výchozímu bodu měření a provede se záznam komplexní impedance Z jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru a z takto provedených měření se provádí zpřesněné vyhodnocení hustoty a objemu sledované složky v testovaném _ 4 vzorku kompozitního materiálu, a z takto zjištěných záznamů komplexní impedance Žse vypočte střední hodnota hustoty a objemu sledované složky a v sedmém kroku následuje nastavení nové polohy feromagnetického jádra do nového bodu měření, která by měla být ve směru souřadnice x rozdílná a to minimálně o vzdálenost větší než délka C základny plus dvojnásobek šířky A ramene rovné C+2A a to podle rozměrů feromagnetického jádra, přičemž po nastavení nové polohy feromagnetického jádra se provede měření a vyhodnocení veličin podle prvního až šestého kroku a takto se získá číselná a grafická podoba vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace sledované složky testovaného vzorku kompozitního materiálu, což jsou feromagnetické nebo feromagnetické a elektricky vodivé útvary podél celého jeho povrchu.
Navržený způsob odstraňuje výše jmenované nedostatky a přináší řešení metodického vyhodnocení homogenity rozptýlení feromagnetických elektricky vodivých i nevodivých vláken, vyhodnocení jejich prostorového seskupení a orientace a objemovou hustotu v měřené oblasti.
Výhodou navrhovaného způsobu je, že umožňuje jak změnu citlivosti zařízení při stejných podmínkách nastavení měřicího systému, tak nastavení pro specifické typy kompozitních materiálů. Jeho další výhodou je, že není omezen pouze na drátkobeton, ale je například použitelný pro některé typy karbonových kompozitů s potenciální aplikací v letectví.
Pro zařízení k provádění způsobu podle tohoto vynálezu, tj. vyhodnocení elektromagnetických vlastností feromagnetických elektricky vodivých částí plniva kompozitního materiálu, lze použít konstrukci feromagnetického jádra s elektrickým vinutím, například tvaru písmene C, II nebo E, které je provedeno jako částečně rozložené nebo plně rovnoměrné elektrické vinutí elektrické cívky. Elektrické vinutí je s výhodou rozděleno na ramena feromagnetického nástavce, aby docházelo k silné magnetické vazbě s testovaným kompozitním materiálem, který je složen z plniva a pojivá.
Detekční zařízení k provádění způsobu je připojeno k magnetickému obvodu navrženému tak, aby jeho rezonanční frekvence ve volném prostoru ležela v intervalu frekvencí od 100 kHz do 2 GHz. Volba frekvence f je závislá na parametrech testovaného kompozitního materiálu (hustota, objem V a rozložení feromagnetických nebo feromagnetických a elektricky vodivých složek) a požadované hloubce měření — 5 -od povrchu vzorku kompozitního materiálu. Detekční a měřicí zařízení, měřič impedance je sestaveno z měřiče impedance a připojeno k elektrické cívce budící magnetický tok Φ, jak je patrné z obr. 1a. Ke vzorku kompozitního materiálu je přikládán feromagnetické jádro s elektrickým vinutím budicí elektrické cívky. Měřič impedance realizovaný ve vnějším elektrickým obvodu vyhodnocuje impedanci a její změny jak ve složkovém tvaru, tak exponenciálním tvaru. Frekvence budicího obvodu /detekčního a měřicího zařízení, měřič impedance je nastavena tak, že se nachází na patě rezonanční křivky, viz obr. 2. Připojené elektrické cívky jsou uspořádány na feromagnetickém jádru, které je umístěno v nastavené vzdálenosti „D“ od povrchu testovaného kompozitního materiálu. Při pohybu v nastavené vzdálenosti „D“ od povrchu kompozitního materiálu se mění měřená impedance Ž, jenž je vyhodnocena detekčním a měřicím zařízením, měřičem impedance. Její změna se dále zaznamená pomocí části vnějšího elektrického obvodu a pomocí výsledku změny se interpretuje měrná hustota feromagnetických složek, objem V kompozitního materiálu při dané poloze feromagnetického jádra.
Rozměr A feromagnetického jádra může nabývat rozměrů z intervalu 1mm do 100 mm. Nástavce mohou být provedeny z feritu, zrn feritu, orientovaných skládaných plechů, pevného kovového feromagnetického materiálu (například čistého Fe), nanomateriálových zrn, Ni, amorfních materiálů, kombinovaných materiálů jako feritu, čistého železa s vrstvou nano-Ni a to vždy tak, aby pro mezní frekvenci 2 GHz dosahoval nástavec takto sestavený výslednou magnetickou relativní permeabilitu vyšší než 1. Ve výhodném provedení je hodnota přibližně vyšší než 100.
Objasnění výkresů
Vynález je schematicky znázorněn na výkrese, kde na obr. 1a je znázorněno vzájemné uspořádání elektrické cívky a feromagnetického jádra vzhledem k testovanému vzorku kompozitního materiálu, na obr. 1b je znázorněna volba posunutí feromagnetického jádra v popsaném způsobu vynálezu při provádění měření pro následující místo měření komplexní impedance Ž, na obr.lc je znázorněno nastavení posunutí dX a dY feromagnetického nástavce při provádění měření, na obr. 2 je znázorněn průběh rezonanční křivky prostřednictvím faktoru kvality a označení maximální hodnoty křivky Qr při frekvenci fr, veličin u paty rezonanční křivky Qd, fa, a v intervalu mezi patou a vrcholem rezonanční křivky Qh, fh, na obr. 3 je schematicky
- 6 znázorněno schéma náhradního elektrického modelu elektrické cívky navinuté na feromagnetickém jádru, pomocí soustředěných parametrů, a s frekvencí f veličin elektrického proudu a napětí v režimu v blízké oblasti rezonance, pro který platí interval 0,1/? ž f > 10/r, na obr. 4 je pomocí elektrického schématu a soustředěných parametrů znázorněn model zkoumaného vzorku kompozitního materiálu v oblasti režimu popisovaného způsobu nedestruktivního vyhodnocení vlastností materiálu podle vynálezu a na obr. 5 je pomocí elektrického schématu znázorněn model se soustředěnými parametry představující situaci v oblasti blízké rezonanci celého uspořádání jak elektrické cívky navinuté na feromagnetickém jádru, tak elektromagnetického pole vázaného oblasti části vzorku kompozitního materiálu.
Příklad uskutečnění vynálezu
Vynález řeší způsob vyhodnocení elektromagnetických vlastností feromagnetických elektricky vodivých částí kompozitního materiálu a detekční zařízení k jeho provádění. U detekčního zařízení je aplikována konstrukce feromagnetického jádra 1 sestávajícího se základny 1,1, jež spojuje dvě ramena 1.2 opatřená elektrickým vinutím, přičemž feromagnetické jádro 1. má například tvar písmene C, U nebo E, s rozloženým nebo rovnoměrným elektrickým vinutím elektrické cívky 2, jak je patrné z obr 1 a. Feromagnetické jádro 1 s rozměry A, B, C s osou 20 feromagnetického jádra 1 je s výhodou provedeno z feritového materiálu, přičemž pro rozměry platí C > 3B a B = A, kde rozměr A znamená šířku ramene 1.2, rozměr B znamená hloubku ramene 1.2 a rozměr C znamená šířku základny 1.1 Feromagnetické jádro 1 opatřené dvěma elektrickými cívkami 2, které jsou navinuty na ramenech 1.2 a jsou zapojeny do série s vývody ukončenými na svorkách 3 vinutí. Pro zajištění silné magnetické vazby feromagnetického jádra 1. a zkoumaného objemu V vzorku 4 kompozitního materiálu ve výchozím bodě 21 měření je elektrické vinutí elektrické cívky 2 s výhodou uspořádáno na obou ramenech 1.2 feromagnetického jádra 1, přičemž vývody vinutí elektrické cívky 2 jsou na svorkách 3 vinutí připojeny k vnějšímu elektrickému obvodu 17, v němž je zapojen generátor 16 elektrického napětí s nastavitelnou frekvencí f, a detekční a měřicí zařízení 18, které s výhodu tvoří měřič impedance. A konce ramen 1.2 feromagnetického jádra IJsou umístěny ve vzdálenosti D od povrchu zkoumaného vzorku 4 kompozitního materiálu. Tímto způsobem se vytvoří magnetický tok Φ, který se s výhodou uzavírá magnetickým obvodem 6 tvořeným feromagnetickým jádrem 1
-1 — a zkoumaným objemem V vzorku 4 kompozitního materiálu. Návrh elektrického vinutí elektrické cívky 2 je volen tak, aby frekvence generátoru 16 elektrického napětí vytvořila jev rezonance, v intervalu frekvencí od 200 MHz do 2 GHz, jak je patrné z obr. 2. Přitom volba frekvence f je závislá na parametrech zkoumaného objemu V vzorku 4 kompozitního materiálu a požadované hloubce testování od povrchu zkoumaného objemu V vzorku 4 kompozitního materiálu. Vnější elektrický obvod 17 obsahuje detekční a měřicí zařízení 18. které vyhodnocuje komplexní impedanci Z připojené elektrické cívky 2, podle obr. 1a. Detekční a měřicí zařízení 18, vyhodnocuje komplexní impedanci Z a její změny jak ve složkovém tvaru, tak exponenciálním tvaru. Frekvence f generátoru 16 elektrického napětí vnějšího elektrického obvodu 17 a je nastavena tak, že se nachází na patě rezonanční křivky 19, viz obr. 2. A dále je vymezena dolní frekvencí fa s dolní mezí 8_koeficientu kvality Qd a horní frekvencí řh s horní mezí 7 koeficientu kvality Qh. Rezonanční jev nastane při nastavení parametrů podle zapojení náhradního modelu, viz obr. 5, ve kterém jsou soustředěné parametry popsány indukčnostmi L, kapacitami C, rezistory R a vzájemnou indukčností M. Při takto nastavených parametrech se rezonanční frekvence f generátoru 16 elektrického napětí, vnějšího elektrického obvodu 17, nachází v intervalu frekvencí od 100 kHz do 2 GHz. A zároveň leží v intervalu, který je vymezen dolní frekvencí fá s dolní mezí 8 koeficientu kvality Qd a horní frekvencí fh s horní mezí 7 koeficientu kvality Qh. Přičemž vlastnost homogenity zkoumaného objemu V ve vzorku 4 kompozitního materiálu lze popsat pomocí zapojení náhradního modelu se soustředěnými parametry, kterými jsou kapacita Co, Rezistor Ro, Indukčnost Lo, jak je patrné z obr. 4. Parametry tohoto modelu jsou dány kvalitou zkoumaného objemu V vzorku 4 kompozitního materiálu. Přitom vlastnost feromagnetického jádra 1 a vzduchové mezery 5 lze popsat pomocí zapojení náhradního modelu se soustředěnými parametry, kterými jsou kapacita Cs, Rezistor Rs, Indukčnost Ls, jak je patrné z obr. 3.
Vlastnost magnetického obvodu 6, kterým prochází magnetický tok φ a který tvoří feromagnetické jádro 1., vinutí elektrické cívky 2, vzduchová mezera 5 je daná vzdáleností D mezi konci ramen 1.2 feromagnetického jádra 1 a povrchem zkoumaného vzorku 4 kompozitního materiálu. Části zkoumaného objemu V s výskytem sledovaných útvarů vzorku 4 kompozitního materiálu lze charakterizovat náhradním modelem se soustředěnými parametry podle obr. 5, a jsou vázané elektromagnetickou vazbou 10 k feromagnetickému jádru 1. Tyto části zkoumaného objemu V s výskytem sledovaných útvarů lze popsat prostřednictvím kapacity Cs, rezistoru Rs, indukčnosti Ls a elektromagnetickými vlastnostmi charakterizující feromagnetické jádro 1, vinutí elektrické cívky 2, vzduchovou mezeru 5, která zaujímá prostor od konce feromagnetického jádra 1 směrem k povrchu zkoumaného vzorku 4 kompozitního materiálu, dále pak Indukčnosti Lo, kapacitou Co, rezistorem Ro^iz obr. 4 a vzájemnou indukčnosti M, viz obr. 5, jenž charakterizují parametry realizovaného vinutím elektrické cívky 2 na feromagnetickém jádru 1 napájené přes vývody na svorkách 3 vinutí elektrické cívky 2. A dále z vnějšího elektrického obvodu 17 opatřeného generátorem 16 elektrického napětí s nastavitelnou frekvencí f vytvářejícím na svorkách 3 vinutí elektrické cívky 2 okamžité hodnoty 12 elektrického napětí u (t), přičemž svorkami 3 vinutí elektrické cívky 2 procházejí okamžité hodnoty 12 elektrického proudu /(t). Potom detekční a měřicí zařízení 18 vyhodnocuje komplexní impedanci Z a její změny způsobem podle vynálezu.
Nastavení frekvence f budicího signálu detekčního a měřícího zařízení 18 se provede způsobem, aby koeficient kvality rezonance Qh mohl nabývat hodnot nebo Q , =-Uo nebo o , = -Lq a nenabude hodnot pod velikost -2--0.5 λ ^max ΓΖ ^-max ΓΣ z-max r v v 3 koeficientu Qd viz obr. 2. Hodnoty se v experimentálním nastavení ukázaly jako výhodné pro výsledné vyhodnocení místa s nehomogenním rozložením složek kompozitního materiálu. Komplexní impedance Ž harmonického průběhu složek elektrického a magnetického pole lze zapsat ve tvaru ve kterém jsou É komplexní vektor intenzity elektrického pole, H komplexní vektor intenzity magnetického pole. Komplexní vektor měrné hustoty elektrického výkonu lze zapsat ve tvaru ň = Ě*H , (2) ve kterém symbol x označuje vektorový součin. Potom pro zapojený obvod podle obrázku obr. 1a je komplexní impedance Ž v exponenciálním tvaru tvořená složkami
- 9 elektrického a magnetického pole dané konfigurace magnetického obvodu 6 a vzorku kompozitního materiálu zapsaná jako
(3)
Kde Ζφ0 je označení pro vyjádření úhlu komplexního čísla v exponenciálním tvaru, ||É|| je modul vektoru intenzity elektrického pole, je modul vektoru intenzity magnetického pole, a komplexní impedance Ž tvořená složkami získanými z detekčního a měřicího zařízení, měřiče impedance zapsaná ve tvaru (4) kde |w| modul okamžité hodnoty elektrického napětí, ΙζΊ je modul okamžité hodnoty elektrického proudu, Ů je komplexní tvar elektrického napětí na svorkách 3 elektrické cívky 2 s náhradním vyjádřením pomocí soustředěných parametrů, viz obr. 3, která je uspořádána na feromagnetickém jádru 1, podle obr. 1a, je komplexní tvar elektrického proudu tekoucího elektrickou cívkou 2 s náhradním vyjádřením pomocí soustředěných parametrů, viz náhradní zapojení znázorněné na obr. 3, na feromagnetickém jádru 1 podle obr. 1 a. Pro nastavenou frekvenci rezonance fr celého uspořádání detekčního a měřicího zařízení 18 a elektrické cívky 2 navinuté na ramenech 1.2 feromagnetického jádra 1. nastavené vzdálenosti D od vzorku 4 z kompozitního materiálu platí pro komplexní impedanci ž v exponenciálním tvaru výraz
(5)
A pro složkový tvar je komplexní impedance zapsána ve tvaru
Λ|χ. - ^O.Re + — fr pl^tí ZQ fm = 0 , kde ZQKe,Z0Im jsou reálná složka a imaginární složka komplexní impedance ž a zároveň platí úměra ^d,Re ji ’
- 10 kde P je ztrátový elektrický výkon v oblasti s objemem V, v měřené části kompozitního materiálu, I je modul elektrických proudů uzavírajících se v měřené oblasti vzorku 4 kompozitního materiálu.
Pokud se s nastavením celého rezonančního systému nenacházíme v oblasti rezonance, podle viz obr. 2 a obr. 5 potom se komplexní impedance ž změní a platí . । U|| = °’ (6)
Ke změně rezonance i pro nastavenou frekvenci fr detekčního a měřicího zařízení 18, a připojené elektrické cívky 2 navinuté na ramenech 1.2 feromagnetického jádra 1 dojde právě tím, že vzhledem k nastavenému referenčnímu stavu s definovaným objemem V a rozložením složek monitorovaného vzorku 4 kompozitního materiálu se při shodných vzdálenostech D feromagnetického jádra 1 od povrchu vzorku 4 kompozitního materiálu změnil v jeho monitorované oblasti objem nebo smysl rozložení nebo objem a smysl rozložení části vzorku 4 kompozitního materiálu. Tím jsou feromagnetické útvary, například jehlicového tvaru, použité jako plnivo v drátkobetonu. Ztrátový elektrický výkon P je vázán na plošnou hustotu činného výkonu z výrazu (2) podle následujícího vztahu
P = j |77|.í/5, (7)
Xjho ve kterém je dS vektor elementu plochy povrchu měřené části vzorku 4 kompozitního materiálu.
Pomocí takto vyjádřených vazeb z výrazů (1) až (7) lze způsobem podle tohoto vynálezu kalibrovat a vyhodnocovat jednotlivé parametry požadovaných vlastností vzorků 4 kompozitního materiálu, například hustotu útvarů plniva, jejich orientaci a rovnoměrnost rozložení.
Nastavení frekvence f detekčního a měřícího zařičeni 18, je takové, aby nastala rezonance 205 = ^Qmax podle obr. 2, což vede k velmi citlivému nastavení způsobu detekce, vhodné pro vyhodnocení rozložení útvarů kompozitního materiálu vzhledem k jeho homogenitě.
- 11“
Nastavení frekvence /detekčního a měřícího zařičeni 18 je takové, aby nastala rezonance Qsq2 = -^Qmax což vede k méně citlivému snímání nehomogenity rozložení útvarů kompozitního materiálu, ale je naopak vhodné na vyhodnocení hustoty sledované útvarů ve vzorku 4 kompozitního materiálu, což jsou feromagnetické nebo feromagnetické a elektricky vodivé útvary.
Anebo nastavení frekvence / detekčního a měřícího zařícení18 ie takové, aby nastala rezonance Qsll3 =-^Qmax, což je naopak vhodné pro přesné vyhodnocení hustoty sledované složky ve vzorku 4 kompozitního materiálu, což jsou feromagnetické nebo feromagnetické a elektricky vodivé útvary.
Výchozím bodem 21 měření se rozumí prostor určený polohou osy 20, a prostorem dosažitelným natáčením ramene 1.2 podle osy 20 v úhlu 0-360°. Při změně polohy osy 20 o vzdálenost dX a dY se nastavuje nový bod 22 měření a vymezuje nový prostor.
Způsob pro vyhodnocení rozložení a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu je následující:
V 1. kroku se elektrická cívka 2, která je navinutá na ramenech 1.2 feromagnetického jádra 1 a je připojená k detekčnímu a měřicímu zařízení 18 nastaví na frekvenci fa budí tak, že frekvence odpovídá rezonanci Q<q3 = . V této poloze definované vzdálenosti D od povrchu monitorovaného vzorku 4 kompozitního materiálu se zaznamená komplexní impedance Ž jak ve složkovém tak exponenciálním tvaru.
Ve 2. kroku se provede změna polohy, a to pootočením podél osy 20 jednoho ramene 1.2 feromagnetického jádra 1 o úhel 24 pootočení, například 10°. Provede se změření a záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru.
Ve 3. kroku se provede změna a záznam komplexní impedance Ž podle 2. kroku, a to tak, že se postupně opakuje změna polohy feromagnetického jádra £ o úhel 24 pootočení až po dosažení ramene o 360°.
Ve 4. kroku se z výsledků podle 1. až 3. kroku vyhodnotí, ze vztahů pro impedanci Ža ztrátový výkon P, objemová hustota feromagnetických nebo feromagnetických a elektricky vodivých útvarů vzorku (4) kompozitního materiálu, v měřeném místě výchozího bodu 21 měření.
V 5. kroku se nastaví frekvence / detekčního a měřicího zařízení 18 na fo.stak, aby nastala rezonance Qn,=-Qm„r * ty ^max pro shodné měřené místo výchozího bodu 21 měření a vzduchovou mezeru 5 ve vzdálenosti D a provede se měření podle 2. a 3. kroku a z takto zaznamenaných údajů se vyhodnotí homogenita rozložení složek kompozitního materiálu ve sledovaném místě, kterým je výchozí bod 21 měření, a dále vyhodnotí se orientace sledované složky kompozitního materiálu, což jsou feromagnetické nebo feromagnetické a elektricky vodivé útvary. Výsledky komplexní impedance Ž se graficky zobrazí v polárních souřadnicích a to komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru.
V 6. kroku se elektrická cívka 2 navinutá na ramenech 1.2 feromagnetického jádra 1 připojená k detekčnímu a měřicímu zařízení 18 nastaví na frekvenci fo.5 a budí se tak, že frekvence f odpovídá rezonanci Q05 = -~Qmax, přičemž poloha ramene 1.2 feromagnetického jádra 1 se posune do nového bodu 22 měření vzhledem k nastavení podle 1. kroku a to o vzdálenosti dXa dY v použitém souřadnicovém systému 23, kde dX a dY jsou nastaveny na dX=A z a dY=B, viz obr. 1c. Vzdálenosti dX a dY jsou orientovány vzhledem k povrchu monitorovaného vzorku 4 kompozitního materiálu, a to při zachování vzduchové mezery 5 v definované vzdálenosti D od povrchu monitorovaného vzorku 4 kompozitního materiálu. Provede se záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru. Následuje posun o vzdálenosti -dX, dY vzhledem k výchozímu bodu měření 21 a provede se záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru. Pak následuje posun o vzdálenosti dX, -dY vzhledem k původní poloze výchozího bodu 21 měření a provede se záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru. Poté následuje posun o vzdálenosti -dX,-dY vzhledem k původní poloze výchozího bodu 21 a provede se záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru. Z takto provedených měření se provede zpřesněné vyhodnocení hustoty a objemu V sledované složky v testovaném vzorku 4 materiálu,
- 13 — což jsou feromagnetické nebo feromagnetické a elektricky vodivé útvary. Načež se ze zjištěných záznamů komplexní impedance Ž vypočte její střední hodnota.
V 7. kroku následuje nastavení nové polohy osy 20 feromagnetického jádra 1 do nového bodu 22 měření feromagnetického jádra 1, která je ve směru souřadnice x rozdílná a to minimálně o vzdálenost větší než je délka C základny 1.1 plus dvojnásobek šířky A ramene 1,2 rovné C+2A podle rozměrů feromagnetického jádra 1, viz obr. 1b. Po nastavení nové polohy osy 20 feromagnetického jádra 1 se provede měření a vyhodnocení veličin podle 1. až 6. kroku. Takto se získá číselná a grafická podoba vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace sledované složky testovaného vzorku 4 kompozitního materiálu, což jsou feromagnetické nebo feromagnetické a elektricky vodivé útvary podél celého jeho povrchu.
Průmyslová využitelnost
Popsaný způsob je využitelný ve stavebnictví, letectví, materiálovém inženýrství jako nedestruktivní diagnostika kompozitního materiálu jak s feromagnetickým plnivem tak s elektricky vodivým plnivem neferomagnetickým, elektricky vodivým plnivem feromagnetickým.
SEZNAM VZTAHOVÝCH ZNAČEK
Feromagnetické jádro
1.1 základna
1.2 rameno
Elektrická cívka
Svorky vinutí
Vzorek kompozitního materiálu
Vzduchová mezera
Magnetický obvod/ tok Φ
Horní mez koeficientu kvality
Dolní mez koeficientu kvality
Rezonanční křivka průběhu koeficientu kvality
Elektromagnetická vazba
Okamžitá hodnota elektrického napětí
Okamžitá hodnota elektrického proudu
Vzájemná indukčnost M
Generátor elektrického napětí
Vnější elektrický obvod
Detekční a měřicí zařízení,
Pata rezonanční křivky
Osa feromagnetického jádra
Výchozí bod měření
Nový bod měření
Souřadnicový systém úhel pootočení
Kapacita Cs
Rezistor Rs
Indukčnost Ls
Indukčnost Lo
Kapacita Co
Rezistor Ro dX - vzdálenost dY- vzdálenost
- 15 f -frekvence měřícího zařízení
Claims (5)
- PATENTOVÉ NÁROKY1. Způsob pro vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace feromagnetických elektricky vodivých útvarů v kompozitním materiálu, vyznačující se tím, že v prvním kroku se elektrické cívky (2) uspořádané na ramenech (1.2) feromagnetického jádra (1) ve tvaru písmene C, U nebo E nastaví na frekvenci f a budí se na /sq3 tak, že frekvence / odpovídá rezonanci gw3 = ^=Qmax, poté se v poloze definované vzdáleností D od povrchu monitorovaného vzorku (4) kompozitního materiálu zaznamená komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, načež se v druhém kroku provede změna polohy feromagnetického jádra (1) pootočením podél osy (20) jednoho z ramen (1.2) feromagnetického jádra (1) o úhel pootočení (24) a provede se měření a záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, přičemž ve třetím kroku se provede změna a záznam komplexní impedance Ž podle druhého kroku a opakuje se změna polohy feromagnetického jádra (1) o úhel pootočení (24) až po dosažení celkového pootočení ramene (1.2) o 360°, poté se ve čtvrtém kroku z výsledků podle prvního až třetího kroku vyhodnotí, ze vztahů pro impedanci Ža ztrátový výkon P, objemová hustota feromagnetických nebo feromagnetických a elektricky vodivých útvarů vzorku (4) kompozitního materiálu, v měřeném místě a v pátém kroku se pak nastaví frekvence / detekčního a měřicího zařízení (18) na /05 tak, aby rezonance odpovídala Qn.=-Q pro výchozí bod (21) měření a vzdálenost D, načež se provede měření podle druhého a třetího kroku a z takto zaznamenaných údajů se vyhodnotí homogenita rozložení a orientace feromagnetických nebo feromagnetických a elektricky vodivých útvarů vzorku (4) kompozitního materiálu ve výchozím bodu (21) měřeníT zatímco v šestém kroku se elektrická cívka (2) nastaví na frekvenci /05, a se budí tak, že frekvence / odpovídá rezonanci Q05 přičemž poloha feromagnetického jádra (1) se posune do výchozího bodu (21) měření o vzdálenost dX a vzdálenost dY, přičemž tyto vzdálenosti dX a dY jsou zJ· ϊ 1 · 1:?orientovány vzhledem k povrchu monitorovaného vzorku (4) kompozitního materiálu, a to při zachování definované vzdálenosti D od povrchu monitorovaného vzorku (4) kompozitního materiálu, poté se provede záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, načež následuje posun o vzdálenosti -dX, dY vzhledem k výchozímu bodu (21) měření a provede se záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, pak následuje posun o vzdálenosti dX, -dY vzhledem k výchozímu bodu (21) měření, a provede se záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru, poté následuje posun o vzdálenosti -dX, -dY vůči výchozímu bodu (21) měření a provede se záznam komplexní impedance Ž jak ve složkovém, tak exponenciálním tvaru a z takto provedených měření se provádí zpřesněné vyhodnocení hustoty a objemu sledované složky v testovaném vzorku (4) kompozitního materiálu, a z takto zjištěných záznamů komplexní impedance Žse vypočte střední hodnota hustoty a objemu sledované složky a v sedmém kroku následuje nastavení nové polohy feromagnetického jádra (1) do nového bodu (22) měření, která by měla být ve směru souřadnice x rozdílná a to minimálně o vzdálenost větší než délka C základny (1.1) plus dvojnásobek šířky A ramene (1.2) rovné C+2A a to podle rozměrů feromagnetického jádra (1), přičemž po nastavení nové polohy feromagnetického jádra (1) se provede měření a vyhodnocení veličin podle prvního až šestého kroku a takto se získá číselná a grafická podoba vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace sledované složky testovaného vzorku (4) kompozitního materiálu, což jsou feromagnetické nebo feromagnetické a elektricky vodivé útvary podél celého jeho povrchu.
- 2. Zařízení k provádění způsobu, zahrnující feromagnetické jádro (1) tvaru písmene C, U nebo E s rozloženým nebo rovnoměrným elektrickým vinutím elektrické cívky (2) podle nároku 1, vyznačující se tím, že feromagnetické jádro (1) vykazuje rozměry A, B, C, přičemž pro rozměry platí C^3BaB = A, kde rozměr A znamená šířku ramene (1.2), rozměr B znamená jeho hloubku a rozměr C znamená délku základny (1.1) a dále je feromagnetické jádro (1) opatřeno nejméně dvěma elektrickými cívkami (2), přičemž pro zajištění silné magnetické vazby feromagnetického jádra (1) je elektrické vinutí elektrickécívky (2) uspořádáno na obou ramenech feromagnetického jádra (1) a vývody vinutí elektrické cívky (2) jsou na svorkách (3) vinutí připojeny k vnějšímu elektrickému obvodu (17), v němž je zapojen generátor (16) elektrického napětí s nastavitelnou frekvencí f a detekční a měřící zařízený (18).
- 3. Zařízení k provádění způsobu, podle nároku 2, vyznačující se tím, že feromagnetické jádro (1) je provedeno z feritového materiálu.
- 4. Zařízení k provádění způsobu, podle nároku 2, vyznačující se tím, že feromagnetické jádro (1) je provedeno z feritového materiálu, jež je opatřen nanovrstvou Ni.
- 5. Zařízení k provádění způsobu, podle nároku 2, vyznačující se tím^cletekční a měřící zařízený (18) tvoří měřič impedance.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-742A CZ2014742A3 (cs) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Způsob pro vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu a detekční zařízení k jeho provádění |
| EP15816355.0A EP3215840B1 (en) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | Method for evaluating the distribution, density and orientation of ferromagnetic, electrically conductive fibres in a composite material |
| PCT/CZ2015/000132 WO2016070859A1 (en) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | A method and a detection device for evaluating the distribution, density and orientation of ferromagnetic, electrically conductive fibres in a composite material |
| ES15816355T ES2718739T3 (es) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | Método para evaluar la distribución, densidad y orientación de las fibras ferromagnéticas eléctricamente conductoras en un material compuesto |
| US15/523,822 US10161907B2 (en) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | Method and a detection device for evaluating the distribution, density and orientation of ferromagnetic, electrically conductive fibres in a composite material |
| CN201580063237.7A CN107110821B (zh) | 2014-11-03 | 2015-11-03 | 用于评估铁磁性导电纤维在复合材料中的分布、密度和取向的方法和检测设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CZ2014-742A CZ2014742A3 (cs) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Způsob pro vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu a detekční zařízení k jeho provádění |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CZ305882B6 CZ305882B6 (cs) | 2016-04-20 |
| CZ2014742A3 true CZ2014742A3 (cs) | 2016-04-20 |
Family
ID=55023814
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CZ2014-742A CZ2014742A3 (cs) | 2014-11-03 | 2014-11-03 | Způsob pro vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu a detekční zařízení k jeho provádění |
Country Status (6)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US10161907B2 (cs) |
| EP (1) | EP3215840B1 (cs) |
| CN (1) | CN107110821B (cs) |
| CZ (1) | CZ2014742A3 (cs) |
| ES (1) | ES2718739T3 (cs) |
| WO (1) | WO2016070859A1 (cs) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| PL423810A1 (pl) * | 2017-12-11 | 2019-06-17 | Politechnika Śląska | Sposób nieniszczącej oceny porównawczej zawartości stalowego zbrojenia rozproszonego w betonie metodą elektrochemicznej spektroskopii impedancyjnej |
| GB2570465B (en) * | 2018-01-25 | 2022-06-15 | Lateral Logic Ltd | Strain method |
| CN109164145A (zh) * | 2018-08-10 | 2019-01-08 | 武汉钢铁有限公司 | 硅钢材料各向异性的评价方法及表征方法 |
| CN113219385A (zh) * | 2021-04-28 | 2021-08-06 | 纵目科技（上海）股份有限公司 | 磁导率测试结构和测试方法 |
| CN117940769A (zh) * | 2021-09-24 | 2024-04-26 | 三菱电机株式会社 | 取向方向检测装置 |
| FR3131380B1 (fr) | 2021-12-23 | 2024-05-10 | Centre Detudes Et De Rech De Lindustrie Du Beton | Procede de determination de la concentration et de l’orientation de fibres metalliques contenues dans une piece en beton |
Family Cites Families (18)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE3176014D1 (en) * | 1981-10-14 | 1987-04-23 | Combustion Eng | Clad thickness measuring device |
| US4639669A (en) * | 1983-09-26 | 1987-01-27 | Lockheed Missiles & Space Company, Inc. | Pulsed electromagnetic nondestructive test method for determining volume density of graphite fibers in a graphite-epoxy composite material |
| US4755753A (en) * | 1986-07-23 | 1988-07-05 | General Electric Company | Eddy current surface mapping system for flaw detection |
| DE3909851A1 (de) * | 1989-03-25 | 1990-09-27 | Erwin Halstrup | Messvorrichtung |
| US5473244A (en) * | 1992-09-17 | 1995-12-05 | Libove; Joel M. | Apparatus for measuring voltages and currents using non-contacting sensors |
| FR2699683B1 (fr) * | 1992-12-17 | 1995-01-13 | Commissariat Energie Atomique | Procédé de détermination de la perméabilité magnétique intrinsèque d'éléments ferromagnétiques allongés et des propriétés électromagnétiques de composites utilisant de tels éléments. |
| US5717332A (en) * | 1993-05-03 | 1998-02-10 | General Electric Company | System and method using eddy currents to acquire positional data relating to fibers in a composite |
| DE19521266C1 (de) * | 1995-06-10 | 1997-02-13 | Mesutronic Geraetebau Gmbh | Einrichtung zur Feststellung metallisch leitender Teile |
| US6229307B1 (en) * | 1998-08-12 | 2001-05-08 | Minebea Co., Ltd. | Magnetic sensor |
| JP2002350404A (ja) * | 2001-05-28 | 2002-12-04 | Ntn Corp | 磁気測定装置 |
| EP1298457B1 (en) * | 2001-09-26 | 2007-10-10 | HILTI Aktiengesellschaft | Inductive sensor arrangement and method for detecting of ferrous metal objects |
| JP4261454B2 (ja) * | 2004-10-13 | 2009-04-30 | 株式会社東芝 | 磁気抵抗効果素子とそれを用いた磁気ヘッドおよび磁気再生装置 |
| NL1031878C2 (nl) | 2006-05-24 | 2007-11-27 | Netherlands Inst For Metals Re | Niet-destructief onderzoek. |
| JP2010500547A (ja) * | 2006-08-09 | 2010-01-07 | コーニンクレッカ フィリップス エレクトロニクス エヌ ヴィ | マイクロチップの磁気センサー装置 |
| CN101750452A (zh) * | 2010-01-18 | 2010-06-23 | 浙江工业大学 | 单片硅钢片铁损测试装置 |
| CN101813655B (zh) * | 2010-04-23 | 2012-08-29 | 天津大学 | 一种基于电磁传感测量碳纤维增强塑料的装置及方法 |
| US8928316B2 (en) * | 2010-11-16 | 2015-01-06 | Jentek Sensors, Inc. | Method and apparatus for non-destructive evaluation of materials |
| US8994366B2 (en) * | 2012-12-12 | 2015-03-31 | Ascension Technology Corporation | Magnetically tracked sensor |
-
2014
- 2014-11-03 CZ CZ2014-742A patent/CZ2014742A3/cs unknown
-
2015
- 2015-11-03 CN CN201580063237.7A patent/CN107110821B/zh active Active
- 2015-11-03 US US15/523,822 patent/US10161907B2/en active Active
- 2015-11-03 WO PCT/CZ2015/000132 patent/WO2016070859A1/en active Application Filing
- 2015-11-03 ES ES15816355T patent/ES2718739T3/es active Active
- 2015-11-03 EP EP15816355.0A patent/EP3215840B1/en active Active
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN107110821B (zh) | 2021-03-09 |
| EP3215840A1 (en) | 2017-09-13 |
| WO2016070859A1 (en) | 2016-05-12 |
| ES2718739T3 (es) | 2019-07-04 |
| CZ305882B6 (cs) | 2016-04-20 |
| US20170343512A1 (en) | 2017-11-30 |
| EP3215840B1 (en) | 2019-01-02 |
| US10161907B2 (en) | 2018-12-25 |
| CN107110821A (zh) | 2017-08-29 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CZ2014742A3 (cs) | Způsob pro vyhodnocení rozložení, hustoty a orientace feromagnetických elektricky vodivých vláken v kompozitním materiálu a detekční zařízení k jeho provádění | |
| Li et al. | A review of the radio frequency non-destructive testing for carbon-fibre composites | |
| US11221380B2 (en) | Method and apparatus for analyzing a sample volume comprising magnetic particles | |
| Gäbler et al. | Measuring and imaging permittivity of insulators using high-frequency eddy-current devices | |
| Bouchala et al. | Novel coupled electric field method for defect characterization in eddy current non-destructive testing systems | |
| García-Chocano et al. | DC and AC linear magnetic field sensor based on glass coated amorphous microwires with Giant Magnetoimpedance | |
| GB2546617A (en) | Apparatus and methods for determining electrical conductivity of tissue | |
| JP2012032165A (ja) | 磁性体の透磁率計測装置および磁性体の透磁率計測方法 | |
| DE102011122481B4 (de) | Verfahren und Anordnung zur Überwachung und Lokalisierung von Materialschäden und Diskontinuitäten in Leichtbau-Verbundstrukturen | |
| Abdallh et al. | Local magnetic measurements in magnetic circuits with highly non-uniform electromagnetic fields | |
| Huang et al. | Measurement of conductivity and diameter of metallic rods using eddy current testing | |
| CN104569874A (zh) | 一种基于电磁感应的信号采集装置及其制作、使用方法 | |
| Rubinacci et al. | Concrete rebars inspection by eddy current testing | |
| Salach | Non-destructive testing of cylindrical ferromagnetic and non-magnetic materials using eddy current tomography | |
| Xiao et al. | Upper limit frequency analysis of eddy current testing for high conductive plate | |
| Bachorec et al. | A non-destructive impedance method using resonance to evaluate the concentration of steel fibers in concrete | |
| Faraj et al. | Hybrid of eddy current probe based on permanent magnet and GMR sensor | |
| Matsunaga et al. | Evaluation Method for Electromagnetic Induction Testing of Dielectrics Using Impedance Plane Diagrams Drawn Using Ampère-Maxwell Equation and Simple Electrical Circuit Model | |
| Liu | Analysis on the Characteristics of Coil Impedance Change Induced by Nonferromagnetic and Ferromagnetic Cylinders | |
| Panda et al. | Subsurface imaging of concrete structures using neural network approach | |
| Liu et al. | Channel consistency calibration of planar eddy current sensor arrays | |
| JP6659527B2 (ja) | 物性値評価装置及び方法 | |
| US10564208B1 (en) | Systems and methods for testing conductive microwire | |
| Märtens et al. | Precise eddy current measurements: Improving accuracy of determining of the electrical conductivity of metal plates | |
| Salach | Eddy Current Tomography for Nondestructive Testing |