Dergiler / Gazi Üniversitesi Fen Bilimleri Dergisi Part C: Tasarım ve Teknoloji / 2021 / Cilt: 9 - Sayı: 3
Alüminyum Kaplanmış Çelik Tel Muayenesinde Kullanılan Girdap Akımları Muayene Sistemi için Çevreleyici Prob Tasarımı
- Sayfa
- 402–412
- DOI
- —
Özet
Bu çalışmada, çelik üzeri alüminyum kaplanmış (ACS: Aluminum Clad Steel) tel olarak nitelendirilen iletken tellerin tahribatsız muayene sürecinde kullanılmakta olan çevreleyici bir prob tasarımı yapılmıştır. İletken materyallerin üretim ve kalite kontrol süreçlerinde tahribatsız muayene yöntemlerinden olan girdap akımları sistemleri yaygın bir şekilde kullanılmaktadır. Bu sistemlerde, materyal türüne bağlı olarak farklı tipte probların tasarlanması ve kullanılması mümkündür. Boruların, tellerin ve plaka şeklindeki iletken materyallerin muayenesi için sırasıyla dahili, çevreleyici ve yüzey prob türleri kullanılmaktadır. Bu problar ile iletken yüzeylerindeki süreksizlikler tespit edilip, proba ait bobinlerin indüktans değerlerinde meydana gelen değişiklikler elektronik donanımlar ile analiz edilerek materyalin kalite kontrolü sağlanmaktadır. Bu çalışmada, tel yüzeylerindeki çeşitli kusurların algılanabilmesi için hassas bir prob tasarımı gerçekleştirilmiştir. Tasarlanan proba ait indüktans değerleri, iki ve üç boyutlu sonlu elemanlar analizi (SEA) kullanılarak hesaplanmış ve elde edilen bu değerler karşılaştırılmıştır. Proba ait indüktans değişimi, içerisinde farklı türden kusurlar içeren numune ACS teller varken bir LCR metre vasıtasıyla ölçülmüş, bu değerler tabloda verilmiş ve değişim grafiği çizdirilmiştir. Aynı zamanda, prob ile bir empedans köprü devresi kurularak bobin üzerinde meydana gelen voltaj indüklenmesindeki değişim sonuçları osiloskop çıktısı olarak verilmiştir.
Abstract
In this paper, an encircling probe design used in the inspection of conductive wires, which are qualified as aluminum clad steel (ACS) wire is made. The eddy current systems are widely used for the quality control of conductive materials as one of non-destructive testing methods. In these systems, it is possible to design and to use different types of probes according to the material type. Internal, encircling and surface probe types are used for the inspection of pipes, wires and plate conductive materials, respectively. The discontinuities on the conductor surfaces are detected and the changes in the inductance values of the coils of probes are analyzed with the electronic hardware and the quality control of the material is ensured. In this study, a sensitive probe design is realized to detect various defect on wire surfaces. The inductance value of the designed probe is calculated by using two and three dimensional finite element analysis (FEA) and the obtained results are compared. The inductance change of the probe was measured by an LCR meter while the probe contained sample ACS wires with different types of defects, these values are given in the table and the change graph is plotted. In addition, an impedance bridge circuit was set up with the probe and the results of the change in voltage induction on the coil are given as an oscilloscope image.