Nondestructive Testing Method Based on the Spin Polarization Effect Template
| Autor: | Bryakin, I.V., Bochkarev, I.V., Khramshin, V.R. |
|---|---|
| Rok vydání: | 2020 |
| Předmět: |
electric cable
спиновый магнитный момент Acoustics индукционный датчик Nondestructive testing Electric field Waveform intrinsic angular momentum (spin) of an electron induction sensor Electrical conductor электрический кабель электропроводящие элементы Physics резонансная частота поляризации спиновых магнитных моментов свободных электронов nondestructive testing Spin polarization business.industry проходной двухэлектродный цилиндрический конденсатор с сосредоточенной емкостью resonance polarization frequency of the spin magnetic moments of free electrons Polarization (waves) electrically conductive elements spin magnetic moment Conductor собственный момент количества движения (спин) электрона Vibration УДК 620.179.14 неразрушающий контроль feedthrough twoelectrode cylindrical capacitor with a concentrated capacity business General Economics Econometrics and Finance |
| Zdroj: | Bulletin of the South Ural State University series "Power Engineering". 20:49-63 |
| ISSN: | 2409-1057 1990-8512 |
| DOI: | 10.14529/power200205 |
| Popis: | I.V. Bryakin1, bivas2006@yandex.ru, I.V. Bochkarev2, elmech@mail.ru, V.R. Khramshin3, hvrmgn@gmail.com. 1 Institute of Automation and Information Technologies, National Academy of Sciences of the Kyrgyz Republic, Bishkek, Kyrgyz Republic, 2 Kyrgyz State Technical University named after I. Razzakov, Bishkek, Kyrgyz Republic, 3 Nosov Magnitogorsk State Technical University, Magnitogorsk, Russian Federation. Брякин Иван Васильевич, д-р техн. наук, профессор, директор, Институт автоматики и информационных технологий НАН КР, г. Бишкек, Кыргызская Республика; bivas2006@yandex.ru. Бочкарев Игорь Викторович, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Электромеханика», Кыргызский государственный технический университет им. И. Раззакова, г. Бишкек, Кыргызская Республика; elmech@mail.ru. Храмшин Вадим Рифхатович, д-р техн. наук, профессор, профессор кафедры «Электроснабжение промышленных предприятий», Магнитогорский государственный технический университет им. Г.И. Носова, г. Магнитогорск; hvrmgn@gmail.com. This paper proposes a novel nondestructive testing method for electrically conductive objects. It is based on applying a fundamentally new physical effect which has not been used before in nondestructive testing systems. The method utilizes spin polarization phenomena that occur when free electrons of conductive materials are exposed to an alternating electric field. Researchers experimented with wire and cable conductors. A tested cable was moving longitudinally and exposed to an alternating electric field, which excited a waveform process, i.e. the polarization of spin magnetic moments of free electrons. An induction sensor registered this process and generated a control signal: induction EMF. Its parameters were compared against that of a reference signal obtained in advance in the same way utilizing spin polarization phenomena. Parametric deviations were then used to detect and classify conductor defects. The paper describes how to generate a reference signal appropriate for the objectives of testing. The developed method enables nondestructive testing of objects made of any conductive para- and diamagnetic materials, while it accuracy and reliability are not affected by the magnitude or evenness of the object movement speed, nor by vibrations or transverse oscillations against the physical field source or the induction sensor. Предложен новый метод неразрушающего контроля электропроводящих объектов. Он основан на применении принципиально нового, не используемого ранее в системах неразрушающего контроля фи- зического эффекта. Для реализации этого метода используются спин-поляризационные явления, возни- кающие при воздействии переменного электрического поля на свободные электроны электропроводя- щих материалов. В качестве объекта контроля в статье рассмотрены электропроводящие элементы элек- трических проводов и кабелей. На продольно перемещающийся контролируемый кабель воздействуют направленным переменным электрическим полем, которым в электропроводящих элементах кабеля воз- буждают волновой физический процесс в виде поляризации спиновых магнитных моментов свободных электронов. Индукционным датчиком регистрируют этот процесс и формируют контрольный сигнал в виде ЭДС индукции. Параметры контрольного сигнала сравнивают с параметрами опорного сигнала, полученного заранее аналогичным образом с применением спин-поляризационных явлений. Наличие и вид дефекта электропроводящих элементов определяют по полученным отклонениям указанных пара- метров. Описан процесс формирования опорного сигнала в зависимости от поставленных целей контро- ля. Разработанный метод обеспечивает возможность проведения неразрушающего контроля объектов из любых электропроводящих пара- и диамагнитных материалов, причем точность и надежность контроля не зависит от величины и равномерности скорости перемещения объекта контроля, а также от вибрации и его поперечных колебаний относительно источника физического поля и индукционного датчика. |
| Databáze: | OpenAIRE |
| Externí odkaz: |
|