2121403503

9. KIERUNKI DALSZYCH BADAŃ

Przewiduje się dalszy rozwój możliwości pomiarowo-badawczych metody, jak i zaproponowanej sondy pomiarowej. Rozwój ten obejmie:

•> pomiar naprężeń,

♦> ocenę zmęczenia materiału.

>    W zakresie pomiaru naprężeń to:

■    komputerowa baza danych magnetycznych o parametrach magnctosprężystych podstawowych stali konstrukcyjnych,

•    detekcja znaku naprężeń mechanicznych i termicznych,

■    detekcja kierunku naprężeń mechanicznych i termicznych,

•    detekcja drgań i przemieszczeń wolnozmicnnych w materiale ferromagnetycznym oraz ich pomiar.

>    W zakresie zmęczenia materiału to:

•    komputerowa baza danych magnetycznych o zmęczeniu mechanicznym podstawowych stali konstrukcyjnych,

■    ocena zakresu zmian podstawowych magnetycznych parametrów materiałów,

•    zakwalifikowanie materiału do badań magnetycznych,

•    automatyczna ocena stanu elementu po wprowadzeniu informacji o parametrach dla stałego miejsca pomiaru w materiale elementu.

Wymienione plany, szczególnie w zakresie badania materiałów przy tworzeniu bazy danych, wymagają dalszej współpracy wielu kręgów naukowo-badawczych, jednak efekty tej pracy mogą być dalekosiężne dla zagadnień diagnostyki elementów maszyn i konstrukcji. Omawiany temat badawczy planowany jest do realizacji w ramach grantu europejskiego organizowanego przez Europejskie Centrum Doskonałości TRANSMEC, działające przy Katedrze Transportu Szynowego Politechniki Śląskiej.

ZAŁĄCZNIK 1

EFEKTY MAGNETYCZNE I ZJAWISKA FIZYCZNE W YKORZYSTYW ANE W BUDOWIE PRZETWORNIKÓW POMIAROWYCH

Dziesięć najważniejszych efektów magnetycznych zapoczątkowanych odkryciem Joule'a o zastosowaniach technicznych i pomiarowych zamieszczono w tablicy Z.l.

Tabela Z.l

Ważniejsze efekty magnetyczne

Lp.

Na/uitko odkrywcy lub nazwa efektu

Ohjuśnicnle efektu

Zastosowanie techniczne

Joule a o

AE

zmiano kształtu materiału ferromagnety cznego i fcmmagnctyxznego wraz ze zmianą magnetyzacji

(magnetos trykefo)__

/miana modułu Youogs pod wpływem przyłożonego poła magnetycznego

przetworniki

magnetostrykcyjne

opóźnienia fali akustycznej dla składowych liniowych pola magnetycznego_

Matteucci

4 I Thomson

skręcanie pręta ferromagnetycznego w podłużnym polu magnetycznym

zmiana oporności elektrycznej pod wpływem poła magnetycznego

przetworniki magnetodasty c/nc

przetworniki magnetorezy stancy |ne

lillari o

skręcanie pręta przewodzącego prąd w wyniku działania pola magnetycznego

zmiana magnetyzacji od naprężeń

przetworniki

siły i naprężeń skręcania

przetworniki

magnetoełashezne

llall

powstanie poprzecznego napięcia w materiałach przewodzących i pól przewodzących po przy łożeniu pola magnetycznego prostopadle do trunku prądu

przetworniki magnrtogalw aniczne

Skin

przesunięcie prądu od wnętrza do warstwy zewnętrznej (prądy wirowe)

przetworniki położenia

SUtus

magnetyzacja pulsowa wywołana skokami Barkhausena

przetworniki zbliżenia

czujniki W legenda i magnetometry SQEID

10 jJosephson

efekt tunelowy pomiędzy dwoma nadprzewodzącymi materiałami z cienką warstwą izolującą

Kursywą - oznaczono pary podstawowych efektów odwracalnych.

Na bazie wymienionych efektów magnetycznych powstały przetworniki pomiarowe służące do budowy bezpośrednich systemów przetwarzania sygnału lub urządzenia, za pomocą których możemy dokonywać pośrednich pomiarów. Podział ten przedstawiono graficznie na rysunku Z.l. Okręgami zaciemnionymi oznaczono efekty, na bazie których powstały przetworniki pomiarowe pola magnetycznego. Pozostałe to grupa efektów służąca do budowy przetworników pomiarowych siły, momentu siły. twardości oraz pomiaru przemieszczeń kątowych i liniowych.