Impulzus alapú Barkhausen-zaj vizsgálat szerkezeti acélokon

Absztrakt

A ferromágneses anyagok átmágnesezési folyamata során keletkező irreguláris mágnesezési ugrásokat Barkhausen-zajnak nevezzük. Szerepe főként –roncsolásmentes volta miatt– a szerkezeti acélok állapotfelmérésében jelentős. A gyakorlati alkalmazások mellett napjainkban az alapfizikai kutatások szempontjából is érdekesé vált a terület, mint az úgy nevezett önszervező kritikus rendszerek egy fontos példája. A Barkhausen-zaj hasonló például a földrengésekhez, de kísérletileg hozzáférhetőbb. Az alapkutatások során, hogy a kísérleti eredmények összevethetőek legyenek az elméleti és szimulációs Barkhausen-zaj modellekkel, a legideálisabb mérési elrendezésre kell törekedni. Azonban az ipari méréstechnikában magasabb gerjesztési frekvencián történik a mérés, a zaj jelek egy csak részlegesen átmágnesezett mintatérfogatból származnak. Ezért az ipari méréstechnikai eredményeinek elméleti modellezése jelentős nehézségekbe ütközik. A jelenség roncsolásmentes szerkezetvizsgálat szempontjából történő alkalmazása alapvetően empirikus alapokon nyugszik. A ferromágneses szerkezeti anyagok különböző paramétereinek a Barkhausen-zajban tükröződő hatását nem szabványosított, alkalmazás orientált módon mérik. A dolgozat tárgya az impulzus alapú méréstechnika ipari anyagokon való alkalmazása. Ilyen típusú mérések még nem történtek az irodalomban. A vizsgálatok végső célja az ipari méréstechnika elméleti megalapozása.

The irregular fluctuation in the magnetisation of a ferromagnetic material during a magnetisation cycle is the so called Barkhausen-noise. Usually this method is used for examining the state of structural steels. Nowadays, beside the practical applications, the phenomenon became interesting for the fundamental researchers, because it is an important example of self organized critical systems. For fundamental research, it is important to prepare experiments in the most ideal configuration so we are able to compare the experimental results to the theoretical ones. However, in the industrial methodology, the measurements are performed with a higher excitation frequency, and the noise signal comes from only a partially magnetised sample volume. Therefore, the theoretical modelling of the results of the industrial measurements is an unsolved problem. The application of the phenomenon in respect of the non destructive structure diagnostic is based on empirical correlations. The different parameters of the ferromagnetic structural materials -which affect the Barkhausen-noise- are measured with a not standardized way. The topic of the thesis is the application of the impulse based Barkhausen-noise measurement for industrial related materials. Such measurements were not performed so far in the literature. The final goal of the study was to establish the industrial methodology theoretically.

Leírás
Kulcsszavak
Barkhausen-zaj, Barkhausen-noise, structural steel, szerkezeti acélok
Forrás