Προσομοίωση μαγνητικής τοπολογίας για τη μέτρηση μαγνητικής επιδεκτικότητας σε χάλυβες

Σώκος, Χαράλαμπος; Sokos, Charalampos

dc.contributor.author	Σώκος, Χαράλαμπος	el
dc.contributor.author	Sokos, Charalampos	en
dc.date.accessioned	2018-02-21T09:09:35Z
dc.date.available	2018-02-21T09:09:35Z
dc.date.issued	2018-02-21
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/46557
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.7841
dc.description	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο--Μεταπτυχιακή Εργασία. Διεπιστημονικό-Διατμηματικό Πρόγραμμα Μεταπτυχιακών Σπουδών (Δ.Π.Μ.Σ.) “Συστήματα Αυτοματισμού”	el
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Μη Εμπορική Χρήση-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nc-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Μανγητική διαπερατότητα	el
dc.subject	Μαγνητική τοπολογία	el
dc.subject	Προσομοίωση μαγνητικού πεδίου	el
dc.subject	Φερρομαγνητισμός	el
dc.subject	Αισθητήρες έντασης πεδίου (Hall)	el
dc.subject	Magnetic susceptibility	en
dc.subject	Magnetic permeability	el
dc.subject	Magnetic field simulation	el
dc.subject	Ferromagnetism	el
dc.subject	Hall effect sensors	el
dc.title	Προσομοίωση μαγνητικής τοπολογίας για τη μέτρηση μαγνητικής επιδεκτικότητας σε χάλυβες	el
dc.title	Magnetic topology simulation for the measuring of magnetic susceptibility in ferromagnetic steel sheets	en
dc.contributor.department	ΣΥΣΤΗΜΑΤΑ ΑΥΤΟΜΑΤΙΣΜΟΥ	el
heal.type	masterThesis
heal.classification	ΕΠΙΣΤΗΜΗ ΥΛΙΚΩΝ	el
heal.classificationURI	http://data.seab.gr/concepts/840868f9d668cd136ec6f074902084034906c943
heal.access	campus
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2017-12-01
heal.abstract	Στόχος της παρούσας εργασίας είναι η πειραματική προσομοίωση της τοπολογίας μαγνητικού πεδίου που ανταποκρίνεται σε πραγματική μετρητική διάταξη του Εργαστηρίου Ηλεκτρονικών Αισθητηρίων του ΕΜΠ. Η κατανόηση της τοπολογίας, της συμπεριφοράς αλλά και η ποσοτική αποτύπωση της έντασης του πεδίου μπορεί να χρησιμοποιηθεί για την επιλογή των συνθηκών που κυριαρχούν στο σύστημα. Βάσει αυτών των συνθηκών, αποσκοπείται η εύρεση της βέλτιστης θέσης για την τοποθέτηση κατάλληλων αισθητήρων τύπου Hall, ώστε η πραγματική διάταξη να είναι σε θέση να λειτουργεί απρόσκοπτα και να μετρά την μαγνητική επιδεκτικότητα σε εξεταζόμενα δοκίμια μαλακών μαγνητικών χαλύβων, με απώτερο σκοπό, το μη καταστροφικό έλεγχο / χαρακτηρισμό αυτών. Οι αισθητήρες αυτοί, παράγουν μια τάση εξόδου η οποία χρησιμοποιείται στον υπολογισμό της έντασης του πεδίου, όπως αυτή προκύπτει από την επιρροή της μαγνητικής διαπερατότητας του υπό εξέταση δοκιμίου. Αρχικά, γίνεται μια προσομοίωση στο προγραμματιστικό περιβάλλον του πακέτου ANSYS 14.0 της διάταξης αυτής καθαυτής για την κατανόηση των βασικών φαινομένων. Στη συνέχεια, εξετάζεται η επίδραση της κατακόρυφης μετατόπισης της διάταξης σε σχέση με το προς μελέτη υλικό (lift off). Δηλαδή, επιλέγονται διακριτές αποστάσεις και σε κάθε μία από αυτές προσομοιώνεται το σύστημα, υπό σταθερές κατά τα άλλα συνθήκες. Αυτή η σύγκριση με βάση την ένταση του πεδίου, όπως αυτή μετριέται κατά τις προσομοιώσεις, είναι το πρώτο βήμα στην επιλογή της απόστασης που θα υπάρχει μεταξύ της διάταξης και των εξεταζόμενων δοκιμίων, η οποία απόσταση θα είναι σταθερή. Επίσης κατά αυτόν τον τρόπο, γίνεται αντιληπτή η ικανότητα διείσδυσης του πεδίου, από τη διάταξη, εντός του υλικού που εξετάζεται. Παράλληλα, η μέτρηση του πεδίου και η σύγκριση των τιμών του, γίνεται και για τον οριζόντιο άξονα ανάμεσα στη διάταξη και το δοκίμιο. Πιο συγκεκριμένα, με γραμμικές τοπικές μετρήσεις της έντασης του πεδίου, σαρώνεται η περιοχή ενδιάμεσα στη διάταξη και το προς μελέτη υλικό. Κατά αυτόν το τρόπο, αναλύεται εκτενώς το σύστημα σε δύο διαστάσεις, με σκοπό τον ακριβή υπολογισμό για την επιλογή της θέσης των αισθητήρων Hall. Οι προσομοιώσεις που έγιναν, καταλήγουν σε μία σειρά συμπερασμάτων αναφορικά με την επιλεχθείσα διάταξη και τις συνθήκες που επηρεάζουν τη λειτουργία της. Επίσης, γίνεται η σύγκριση και ανάλυση αποτελεσμάτων για την επιλογή της θέσης των αισθητήρων Hall και προτείνεται μελλοντική έρευνα.	el
heal.abstract	3 Abstract The purpose of this diploma thesis is the simulation of a magnetic measurement device, which was developed in the L aboratory of Electronic Sensors of the NTUA . The simulation concerns the topology and distribution of the magnetic field in order to measure the magnetic susceptibility of low carbon magnetic steel alloys, which is relat ed to the material’s magnetic permeability. The ulterior aim is to use the simulated device for the investigation and characterization of steel alloys efficiently in a non - destructive way. The comprehension of the critical conditions, which determine the d evice’s operation, will determine the choice of the positioning for a set of Hall Effect sensors. These sensors are used to produce a feedback signal (voltage) in order to calculate the magnetic field’s intensity, which is affected by the studied specimen’ s magnetic permeability. Therefore , at first, there is a simulation with ANSYS 14.0 about the device and the system in general, to help to understand the basic phenomena. Secondly, the simulation is focused in the influence of the vertical displacement of the device from the under study material (lift off effect). Therefore, at the beginning, t here are distinct steps of lift off displacement that are simulated with all the remaining conditions intact and stable. This is the first step in the determination o f the Hall sensors ’ positions. In addition , in this way, the penetration of the field in the studied material can be perceived and measured. Complementary, there is simulation and measurement of the magnetic field’s intensity in the horizontal axis, betwee n the device and the under study specimen. Specifically, with linear spot measurements of the field’s intensity, the area between the device and the specimen is scanned horizontally. Consequently, the system is simulated and analyzed in two basic axes in o rder to determine the exact positioning of the Hall sensors. All those simulations and measurements conclude in really interesting results about the chosen device and its key performance / operation conditions. In addition, there is comparative analysis an d calculation regarding the Hall sensors’ positioning and future research proposals	en
heal.advisorName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Τσαραμπάρης, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Θεοδώρου, Νικόλαος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	59 σ.	el
heal.fullTextAvailability	true