Αισθητήρας για  παρακολούθηση εντοπισμένης υπολειμματικής τάσης σε επιφάνειες χάλυβα με χρήση της τεχνικής των μαγνητοσυστολικών γραμμών καθυστέρησης

Λεπίπας, Γεώργιος; Lepipas, Georgios

dc.contributor.author	Λεπίπας, Γεώργιος	el
dc.contributor.author	Lepipas, Georgios	en
dc.date.accessioned	2020-11-30T14:01:40Z
dc.date.available	2020-11-30T14:01:40Z
dc.identifier.uri	https://dspace.lib.ntua.gr/xmlui/handle/123456789/52098
dc.identifier.uri	http://dx.doi.org/10.26240/heal.ntua.19796
dc.rights	Αναφορά Δημιουργού-Όχι Παράγωγα Έργα 3.0 Ελλάδα	*
dc.rights.uri	http://creativecommons.org/licenses/by-nd/3.0/gr/	*
dc.subject	Χάλυβας	el
dc.subject	Παρακολούθηση τάσης	el
dc.subject	Διαπερατότητα επιφάνειας	el
dc.subject	Αισθητήρας	el
dc.subject	Μαγνητοσυστολή	el
dc.subject	Monitoring stress	en
dc.subject	sensor	en
dc.subject	magnetostriction	en
dc.subject	surface permeability	en
dc.subject	steel	en
dc.title	Αισθητήρας για παρακολούθηση εντοπισμένης υπολειμματικής τάσης σε επιφάνειες χάλυβα με χρήση της τεχνικής των μαγνητοσυστολικών γραμμών καθυστέρησης	el
heal.type	bachelorThesis
heal.classification	Ηλεκτρονική	el
heal.language	el
heal.access	free
heal.recordProvider	ntua	el
heal.publicationDate	2020-02-19
heal.abstract	Η παρακολούθηση της εντοπισμένης τάσης στην επιφάνεια και στον όγκο των μετάλλων, και ιδιαίτερα στον χάλυβα, είναι απαραίτητη για την παρακολούθηση της υγείας των μεταλλικών κατασκευών. Οι υπολειμματικές τάσεις που συνήθως εισάγονται κατά τη διάρκεια της κατασκευής, μπορεί να είναι επιθυμητές ή ανεπιθύμητες και μπορεί να ενισχύουν ή να μειώνουν την ποιότητα του χάλυβα ανάλογα με τις απαιτούμενες ιδιότητες και την προβλεπόμενη χρήση. Στην παρούσα Διπλωματική Εργασία παρουσιάζεται ένας νέος τύπος αισθητήρα δύναμης, ο οποίος είναι σε θέση να παρακολουθεί τις εντοπισμένες υπολειμματικές τάσεις στις χαλύβδινες επιφάνειες. Η αρχή της λειτουργίας του προτεινόμενου αισθητήρα βασίζεται στην παρακολούθηση της δύναμης που ασκείται μεταξύ ενός μόνιμου μαγνήτη και του υπό δοκιμή χάλυβα, η οποία εξαρτάται από τη διαπερατότητα της επιφάνειας του χάλυβα, παρέχοντας μία μη-υστερητική απόκριση. Η απόκριση, η βαθμονόμηση και η απόδοση του αισθητήρα περιγράφονται ακολουθούμενες από μια συζήτηση σχετικά με τις εφαρμογές παρακολούθησης της υγείας του χάλυβα. Αρχικά, καταδεικνύεται η απαραίτητη θεωρία των αντιστατών ανίχνευσης δύναμης - force sensitive resistors (FSR) και των μαγνητικών υλικών για να εξηγηθεί η λειτουργία αυτών των αισθητήρων αφής, καθώς και η έννοια της μαγνητοσυστολής και η δημιουργία ελαστικών παλμών που χρησιμοποιούνται στην τεχνική των μαγνητοσυστολικών γραμμών καθυστέρησης – magnetostrictive delay lines (MDL). Μετά τη θεωρητική διαδικασία, πραγματοποιήθηκαν μετρήσεις με τον αισθητήρα FSR, πραγματοποιήθηκαν προσομοιώσεις και για να αντιμετωπιστούν οι ελλείψεις που αποκαλύφθηκαν, το εμπορικά διαθέσιμο FSR αντικαταστάθηκε από έναν αισθητήρα δύναμης που κατασκευάστηκε στο εργαστήριο ο οποίος είναι βασισμένος στις μαγνητοσυστολικές γραμμές καθυστέρησης (MDL). Τέλος, τα αποτελέσματα των μετρήσεων που ελήφθησαν από τον αισθητήρα δύναμης MDL παρουσιάζονται όπως προέκυψαν από την πειραματική διαδικασία και εκτίθενται συμπεράσματα σχετικά με τη λειτουργικότητα του και τη μελλοντική εργασία που μπορεί να γίνει σχετικά με τη βελτίωση του.	el
heal.abstract	Monitoring stresses on the surface and in the bulk of metals, and particularly steels, is essential in the field of health monitoring of metal structures. Residual stresses are usually introduced during manufacturing, may be desired or undesired, and may enhance or decrease the quality of the steel depending on the required properties and intended use. In this thesis, a new type of force sensor is presented, able to monitor localized residual stresses on steel surfaces. The principle of operation of the proposed sensor is based on the monitoring of the force exerted between a permanent magnet and the under-test steel which is dependent on the surface permeability of the steel providing a non-hysteretic response. The sensor’s response, calibration, and performance are described followed by a discussion concerning the applications for steel health monitoring. Firstly, the necessary theory of force sensitive resistors and magnetic materials is demonstrated in order to explain the operation of these touch sensors and also the magnetostriction effect and the creation of elastic pulses used in the MDL technique. After the theoretical process, measurements of the force sensitive resistor were taken and simulations took place. To address the shortcomings that were revealed, the commercially available FSR was replaced by a force sensor based on the magnetostrictive delay lines (MDL) technique. Finally, the results of the measurements taken from the MDL force sensor are presented as they were derived from the experimental process and conclusions about functionality and future work are exhibited	en
heal.advisorName	Χριστοφόρου, Ευάγγελος	el
heal.committeeMemberName	Τσαραμπάρης, Παναγιώτης	el
heal.committeeMemberName	Σωτηριάδης, Πάυλος - Πέτρος	el
heal.academicPublisher	Εθνικό Μετσόβιο Πολυτεχνείο. Σχολή Ηλεκτρολόγων Μηχανικών και Μηχανικών Υπολογιστών. Τομέας Επικοινωνιών, Ηλεκτρονικής και Συστημάτων Πληροφορικής	el
heal.academicPublisherID	ntua
heal.numberOfPages	74 σ.	el
heal.fullTextAvailability	false