1 Алтайский государственный университет (Барнаул, Россия) 2 Институт физики прочности и материаловедения СО РАН (Томск, Россия) 3 Ольборгский университет (Эсбьерг, Дания) Рассмотрены возможности многочастотных вих-ретоковых измерений для проведения неразрушаю-щего контроля геометрических характеристик ме-таллических материалов. С целью расширения таких возможностей экспериментальные годографы для об-разцов, представлявших собой медные пластины раз-личной толщины с нанесенными диэлектрическими покрытиями, были подвергнуты обработке с помо-щью проекционных методов многомерного анализа данных. Применение метода главных компонент обе-спечило достаточно надежное разделение влияющих на контролируемые параметр конкурирующих фак-торов -толщин металлической пластины и диэлек-трического слоя. Использование метода регрессии на главные компоненты дало возможность постро-ить математические модели, позволившие по экс-периментальным годографам с достаточно высокой точностью определить по результатам одного изме-рения толщину диэлектрического покрытия и в слу-чае относительно тонких образцов толщину метал-лического листа. Полученные результаты расширяют возможности вихретокового контроля металлических материалов и могут быть применены при неразру-шающей диагностике изготовленных из них изде-лий и конструкций. Application of Principal Component Analysis for Eddy Current Testing of Metal Materials with Applied Dielectric LayersКлючевые слова: метод вихревых токов, контроль ма-териалов, многомерный анализ данных, метод главных компонент.In the paper, the potentials of multi-frequency eddy current measurements for non-destructive testing of geometric characteristics of metallic materials are considered. To enhance such potentials, experimental hodographs for copper plate testing samples of various thicknesses with applied dielectric layer are processed by projection methods of multidimensional data analysis. Application of principal component analysis ensures a sufficiently reliable separation of competing factors that affect the controlled parameter-the thicknesses of a metal plate and a dielectric layer. Principal components regression allows for the development of mathematical models for highly accurate evaluation of dielectric layer thickness and thickness of a metal plate for relatively thin samples. Obtained results significantly enhance the potentials of eddy current testing of metallic materials and can be used for nondestructive diagnostics of products and structures made of them.Key words: eddy current method, testing of materials, aluminum alloys, multivariate data analysis, principal component analysis. DOI 10.14258/izvasu(2017)4-05*Статья подготовлена при финансовой поддержке РФФИ в рамках научного проекта №17-08-00914.
Повышение точности и надежности вихретоко-вой диагностики может быть достигнуто за счет ав-томатизации вихретоковых имерений. Одним из на-правлений такой автоматизации является применение виртуальных приборов, что обеспечивает более высо-кую адаптируемость вихретоковых измерений к изме-няющимся условиям и режимам контроля, повыше-ние быстродействия и производительности операций контроля. В настоящей работе описан вычислитель-но-измерительный комплекс многочастотной вихре-токовой диагностики, включающий в себя виртуаль-ные приборы, разработанные в среде графического программирования LabView. С помощью этих вирту-альных приборов производилась обработка регистри-руемых цифровых сигналов, далее осуществлялся расчет годографов системы «контролируемый объ-ект -вихретоковый датчик» в заданном диапазоне частот. Построение экспериментальных годографов апробировано на примере образцов в виде медных пластин различной толщины с нанесенными диэлек-трическими покрытиями. Описано и проанализиро-вано влияние толщин материала и покрытия на вид и расположение линий годографа. Рассмотрена воз-можность разделения различных конкурирующих факторов, влияющих на результаты вихретоковой ди-агностики.Ключевые слова: метод вихревых токов, диагностика материалов, автоматизация измерений, цифровая обра-ботка сигналов.An automation of eddy current measurements can increase accuracy and reliability of eddy current diagnostics. The automation by using virtual instruments provides greater adaptability of eddy current measurements to changing conditions and control modes, and increases the speed and performance of control operations. In this paper, we present a computer-measuring complex for multi-frequency eddy current diagnostics that includes virtual instruments developed in LabView's graphical programming environment. Recorded digital signals are processed, and hodographs of the "controlled object -eddy current sensor" in a given frequency range are calculated with the help of these virtual devices. Experimental hodographs are produced for copper plate testing samples of various thicknesses with applied dielectric layer. The influence of material and dielectric layer thicknesses on the shape and arrangement of hodograph lines is described and analyzed. Distinguishability of various competing factors affecting the results of eddy current diagnostics is investigated.
scite is a Brooklyn-based organization that helps researchers better discover and understand research articles through Smart Citations–citations that display the context of the citation and describe whether the article provides supporting or contrasting evidence. scite is used by students and researchers from around the world and is funded in part by the National Science Foundation and the National Institute on Drug Abuse of the National Institutes of Health.
customersupport@researchsolutions.com
10624 S. Eastern Ave., Ste. A-614
Henderson, NV 89052, USA
Copyright © 2024 scite LLC. All rights reserved.
Made with 💙 for researchers
Part of the Research Solutions Family.