Tahribatsiz malzeme özelliği karakterizasyonu için akilli manyetik algilama sistemi

Tahribatsız muayene (NDT) ve değerlendirme yöntemleri, geleneksel tekniklere kıyasla hızlı ve çevrim içi alternatifler sunar. Bu tez, Manyetik Barkhausen Gürültüsü (MBN) ve Fuko Akımı (EC) gibi manyetik tekniklere odaklanmakta olup, bu yöntemler yeni bir manyetik sensörün geliştirilmesinde analiz edilmiş ve uygulanmıştır. Tezin ilk bölümü, fizik temelli analitik bir yaklaşımla kalınlık tahmini üzerine yoğunlaşmaktadır: Fuko Akımı problemi analitik olarak çözülerek gerilim kalınlık grafiklerinin oluşturulması sağlanmıştır. Bu kapsamda, düzenek ve malzeme özellikleri, değişen kalınlıklara sahip iletken bir levha varlığında alıcı bobin üzerindeki gerilimi tahmin etmek amacıyla optimize edilmiş bir algoritmaya verilmiştir. Alıcı bobin üzerindeki gerilim sinyali ölçülüp işlenmiştir. Sinyal işleme adımında, baskın frekans sinüs ve kosinüs projeksiyonlarıyla çıkarılmış ve sabit fazlı bir sinüs dalgasıyla çarpılarak yeniden oluşturulmuştur. Bu işlem, arka plan gürültüsünü ve olası faz kaymalarını tamamen ortadan kaldırmaktadır. Sinyal, 10 tane ölçümün ortalaması alınarak analiz grafikleriyle eşleştirilmiş ve kalınlık tahmini yapılmıştır. Tezin ikinci bölümü, MBN analizi ile malzeme özelliklerinin değerlendirilmesini içermektedir. Barkhausen etkisi, çelik levhalardaki yüzeysel atmosferik pasın tespiti için kullanılmıştır. Her biri 4 patlamadan oluşan MBN sinyalleri analog bir osiloskopla örneklenmiş ve sinyal işleme yazılımına aktarılmıştır. Düşük hesaplama maliyetine sahip yeni bir sinyal işleme algoritması ve evrişimsel sinir ağı (CNN) önerilmiştir; bu sayede hızlı ve doğru pas sınıflandırması sağlanmıştır. DC04 soğuk haddelenmiş kaplamasız çelik levhalar üzerinde gerçekleştirilen deneyler, manyetik sensörün sonuçlarını doğrulamaktadır. Yapılan testler, önerilen sensörün sürekli malzeme özelliği izlenmesi gereken uygulamalar için uygun bir alternatif olduğunu göstermektedir. Endüstriyel sektörlerdeki çeşitli uygulamalarının yanı sıra, bu tür sensörler gelecekte medikal implantlarda malzeme kaybının tespiti, yüzey bozulmasının değerlendirilmesi ve gerilme analizinde kullanılma potansiyeline sahiptir.