Αισθητήρας για Παρακολούθηση Εντοπισμένης Υπολειμματικής Τάσης σε Επιφάνειες Χάλυβα με Χρήση της Τεχνικής των Μαγνητοσυστολικών Γραμμών Καθυστέρησης

Abstract

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.