Metodi e strumenti di misura per l'esecuzione di test non distruttivi ...

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Capitolo 3 Sviluppo ed ottimizzazione del sistema basato sulla Sonda Fluxset 30 Teorico [uT] 1,6E-04 [uT] 25 20 Misurato [V] [V] 1,2E-04 15 10 8,0E-05 (a) 5 4,0E-05 0 0,0E+00 -150 -100 -50 0 I [mA] 50 100 150 spostata o c’è un cambiamento nelle condizioni ambientali o di eccitazione della sonda. Dopo aver messo a punto ed eseguito la procedura di azzeramento, è stata ripetuta la taratura della sonda utilizzando per essa le stesse condizioni operative di eccitazione e posizione adottate durante la fase di azzeramento. I risultati ottenuti sono riportati in fig. 3.13 dove sono evidenti gli effetti benefici della procedura di azzeramento. In particolare, è possibile notare l’assenza di offset tra la caratteristica teorica e quella sperimentale, mentre la differenza di sensibilità è dovuta principalmente alla specifica corrente di eccitazione utilizzata. Sono state quindi calcolate le costanti di taratura per entrambe i sensori fluxset, dividendo i coefficienti angolari delle caratteristiche sperimentali e teoriche rispettivamente, ottenendo i valori riportati in tab.3.1. Il diverso valore assunto dalle costanti di taratura dei sensori fluxset posizionati sui due assi è da attribuire diverso posizionamento dei due sensori rispetto alla bobina di eccitazione sia in termini di centratura che di posizione sull’asse z. I valori di incertezza riportati in tab 3.1 sono stati calcolati portando in conto l’incertezza tipo del coefficiente angolare sperimentale, mentre quello teorico è stato assunto noto senza incertezza. Terminata la fase di taratura della sonda, sono stati eseguiti alcuni test sperimentali 0,5 [rad] 0 -0,5 -1 -1,5 -2 Teorico -2,5 (b) -3 -3,5 Misurato -150 -100 -50 0 I [mA] 50 100 150 Fig. 3.13 Campo magnetico teorico e misurato durante la fase di taratura effettuata in seguito alla procedura di azzeramento: (a) ampiezza, (b) fase. Sensore fluxset orientato lungo l’asse X Sensore fluxset orientato lungo l’asse Y COSTANTE DI TARATURA Valore[uT/mV] Incertezza[uT/mV] 233.32 0.96 260.5 1.5 Tab. 3.1 Costanti di taratura per entrambe i sensori fluxset 117
Capitolo 3 Sviluppo ed ottimizzazione del sistema basato sulla Sonda Fluxset 5mm y z x atti alla verifica dell’efficacia, ai fini dell’esecuzione del test non distruttivo, della taratura e della procedura di calibrazione messa a punto, nonché dell’accordo quantitativo tra i risultati sperimentali e quelli ottenuti in simulazione. In fig. 3.15 sono riportati i risultati ottenuti scandendo un provino in alluminio dello spessore di 2mm con una cricca passante di 5mm, seguendo il percorso di scansione riportato in fig. 3.14, con una risoluzione spaziale (passo) di 1mm. Il test è stato eseguito alimentando la bobina di eccitazione della sonda fluxset con una corrente sinusoidale (500mA, 1kHz) e gli avvolgimenti di driving dei sensori fluxset con correnti triangolari (25mA, 25kHz). Prima dell’esecuzione del test, è stata effettuata una preliminare fase di calibrazione seguendo la procedura descritta in precedenza. Fig. 3.15 mostra i valori di campo magnetico sia misurati (a) che simulati (b), per il sensore posto sull’asse y, il cui confronto mette in evidenza il buon accordo sia qualitativo che quantitativo. 15mm crack La procedura di taratura e calibrazione proposta ha quindi provato di essere ripetibile, accurata, veloce e facile da integrare in una stazione automatica di misura per un’auto taratura e compensazione della sonda. 2mm 20mm Fig. 3.14 Superficie si scansione e caratteristiche della cricca. B [uT] y [mm] x [mm] a) B [uT] b) Fig. 3.15 Ampiezza del campo magnetico misurato dal sensore y: (a) sperimentale, (b) simulato. y [mm] x [mm] 118
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UNIVERSITÀ DEGLI STUDI DI CASSINO
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Ringraziamenti Dovuti e sentiti rin
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Capitolo 3 Sviluppo ed ottimizzazio
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