Visualization of Eddy Current Distributions for Arbitrarily Shaped Coils Parallel to a Moving Conductor Slab

Itaya, Toshiya; Ishida, Koichi; Kubota, Yasuo; Tanaka, Akio; Takehira, Nobuo

doi:10.2528/pierm16011204

Cited by 9 publications

(7 citation statements)

References 16 publications

Supporting

Mentioning

Contrasting

Unclassified

Order By: Relevance

“…It consists of a permanent magnet above six meander line coils and a non-ferromagnetic material represented in an aluminum plate. It is widely known that the Lorentz force has a major contribution in non-ferromagnetic materials, while in ferromagnetic materials, the magnetostrictive force contributes more [15]. Thus, the EMAT transduction mechanism in the aluminum plate is known as the Lorentz force.…”

Section: The Emat Configuration and Working Principlementioning

confidence: 99%

See 1 more Smart Citation

Cracks Characterization of Non-Ferromagnetic Material Using Emat Probe and PLSR Technique

Boughedda¹,

Hacib²,

Bihan³

et al. 2020

PIER C

View full text Add to dashboard Cite

The aim of this research is to propose a new efficient and reliable approach on the field of Non Destructive Testing (NDT), for the characterization of cracks in non-ferromagnetic material by Electromagnetic Acoustic Transducer (EMAT). EMAT is an ultrasonic technique that generates and detects ultrasonic waves in the conductive material without physical contact. The research goes through two principal phases. The first, which is a forward model, is based on Finite Element Method (FEM). The FEM is applied to simulate the EMAT response (output voltage) to the material under test in order to build a database for the inversion tool. The second is the inverse model and depends on the Partial Least Square Regression (PLSR) method, as it is a fast, simple, and accurate inversion tool, in order to estimate the depth and width of the cracks on the surface of non-ferromagnetic materials. PLSR is a dimensionality reduction method which aims to model the relationship between the matrix of independent variables (predictors) (X) and the matrix of dependent variables (response) (Y ). The purpose of PLSR is to find the Latent Variables (LV) that have a higher ability of prediction by projecting original predictors into a new space of reduced dimensions.

show abstract

Section: The Emat Configuration and Working Principlementioning

confidence: 99%

“…The MVP A z has only z-component, assuming that the material is infinitely long. The Maxwell's equations (Faraday's law and Ampere's law) that describe the electromagnetic model are defined as [15]:…”

Section: The Governing Equationsmentioning

confidence: 99%

Cracks Characterization of Non-Ferromagnetic Material Using Emat Probe and PLSR Technique

Boughedda¹,

Hacib²,

Bihan³

et al. 2020

PIER C

View full text Add to dashboard Cite

show abstract

“…where σ is electrical conductivity. Using formulas (2) and 3, magnetic induction B in a moving conductive TO is determined from equation [9]:…”

Section: Mathematical Models Of Surface Eddy Current Probes Taking Inmentioning

confidence: 99%

Studying the computational resource demands of mathematical models for moving surface eddy current probes for synthesis problems

Трембовецька

Halchenko

Tychkov

2018

EEJET

View full text Add to dashboard Cite

Виконано розрахунок розподiлу щiльностi вихрових струмiв для трьох типiв котушок збудження рухомих накладних вихрострумових перетворювачiв, зокрема кругової, прямокутної, ортогонально-прямокутної форм, за формулами «точних» електродинамiчних математичних моделей iз врахуванням ефекту швидкостi. Встановлено час розрахунку для котушки збудження кругової форми iз площею зони контролю 50×50 мм при швидкостi υ x =40 м/с, який складає вiд 8 до 20 годин. Час розрахунку для котушки збудження прямокутної форми при швидкостi по двом складовим υ x , υ y =20 м/с iз площею зони контролю 80×48 мм складає вiд 8 до 9 годин. Для котушки збудження ортогонально-прямокутної форми розмiром 12×12 мм час розрахунку iз площею зони контролю 15×35 мм при швидкостi по двом складовим υ x , υ y =40 м/с складає понад 7 годин; а для котушки розмiром 12×24 мм при υ x , υ y =40 м/с-складає понад 9 годин. Виявлено, що обчислювальна складнiсть розрахунку розподiлу щiльностi вихрових струмiв за «точними» математичними моделями при змiнi навiть двох просторових координат у зонi контролю є досить великою. Тобто використовувати «точнi» математичнi моделi безпосередньо, розраховуючи значення розподiлу щiльностi вихрових струмiв в точках контрольованої зони, недоцiльно з огляду на значну ресурсоємнiсть обчислювального процесу. Обґрунтовано необхiднiсть використання для проектування вихрострумових перетворювачiв з однорiдним розподiлом щiльностi вихрових струмiв в зонi контролю математичного апарату сурогатної оптимiзацiї. Дане дослiдження є корисним для спецiалiстiв з неруйнiвного контролю в галузi машинобудування. Результати дослiджень можна застосовувати для вдосконалення конструкцiй вихрострумових перетворювачiв з покращеними метрологiчними характеристиками, зокрема однорiдна чутливiсть, локалiзацiя зондуючого поля збудження, пiдвищена завадозахищенiсть, можливiсть позбутися проявiв крайового ефекту при контролi Ключовi слова: оптимальний синтез, вихрострумовий перетворювач, розподiл щiльностi вихрових струмiв, обчислювальна ресурсоємнiсть

show abstract

“…Розв'язок прямої задачі електродинаміки. Аналітичний розв'язок системи рівнянь Максвелла за умови неперервності тангенціальної складової напруженості магнітного поля та нормальної складової магнітної індукції на границях розділу середовищ дає розподіл комплексних компонент магнітної індукції B 2x , B 2y , B 2z в середовищі ОК із врахуванням швидкості руху НВСП [9]. Математична модель одинарної КЗ НВСП з нескінченно малим перетином отримана за наступних припущеннях: середовище ОК лінійне, однорідне, ізотропне; ОК рухомий зі сталою швидкістю  …”

unclassified

Synthesis of Eddy Current Probes With Volumetric Structure of the Excitation System, Implementing Homogeneous Sensitivity in the Testing Zone

Halchenko¹,

Трембовецька²,

Tychkov³

2021

Teh. elektrodin.

View full text Add to dashboard Cite

A method for nonlinear surrogate synthesis of surface eddy current probes with a volumetric structure of the excitation system was proposed. This method a priori provides a given uniform distribution of eddy current density in the testing object area where the measuring coil is located. The implementation of the task using modern metaeuristic stochastic algorithms for finding the global extremum was achieved. For the effective usage of such algorithms, taking into account the effect of velocity, metamodels of eddy current probe were preliminarily created. They were built using a productive approximation technique based on artificial radial-basis neural networks with a Gaussian activation function. Acceptable accuracy of metamodels was achieved due to the simultaneous application of the search area decomposition technologies and plural neural networks based on the techniques of associative machines with group methods for obtaining a solution. For metamodels creation a multidimensional computer experiment design with high homogeneity was used on the basis of the parameterless additive Rd-Kronecker sequence. Numerical experiments to determine the eddy current density distributions which formed by synthesized excitation structures were carried out. The advantages of using a three-dimensional structure excitation system in comparison with classical and planar ones in terms of increasing the width of the testing zone, which is characterized by uniform sensitivity, were shown. Examples of practical implementation of an excitation system with a volumetric structure for an surface eddy current probe are given. References 13, figures 8, table 1.

show abstract

Visualization of Eddy Current Distributions for Arbitrarily Shaped Coils Parallel to a Moving Conductor Slab

Cited by 9 publications

References 16 publications

Cracks Characterization of Non-Ferromagnetic Material Using Emat Probe and PLSR Technique

Cracks Characterization of Non-Ferromagnetic Material Using Emat Probe and PLSR Technique

Studying the computational resource demands of mathematical models for moving surface eddy current probes for synthesis problems

Synthesis of Eddy Current Probes With Volumetric Structure of the Excitation System, Implementing Homogeneous Sensitivity in the Testing Zone

Contact Info

Product

Resources

About