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 3.4 La ricostruzione delle caratteristiche geometriche dei difetti Negli strumenti ECT attualmente in commercio, la selezione dei componenti viene tipicamente eseguita da un operatore umano che decide l’accettabilità del componente sotto test valutando a vista le risposte delle sonde, ad esempio, il piano delle impedenze. Alcuni strumenti permettono di selezionare automaticamente i componenti, utilizzando, ad esempio, dei comparatori che confrontano il livello dei segnali misurati con opportune soglie prestabilite. Esistono infine strumenti più sofisticati, basati su tecnologie digitali, che acquisiscono ed elaborano i dati, fornendo, quando si verificano determinate condizioni, sia degli allarmi che dei segnali che provvedono alla marcatura od allo scarto del materiale sotto test. Questi strumenti permettono di individuare anche particolari tipi di difetti, normalmente non rilevabili con altri strumenti, ma la ricostruzione della loro forma così come la determinazione del valore numerico delle loro caratteristiche geometriche e della relativa incertezza, è ancora una questione aperta. Queste informazioni sono invece molto importanti sia al fine di effettuare al meglio la selezione dei componenti sia nel controllo del processo industriale come mezzo per trovare le cause che hanno generato il difetto, accomunando sia ragioni di tipo economiche che di sicurezza. Differenti sono le soluzioni proposte dalla comunità scientifica internazionale per risolvere questo problema [53]-[58]. La maggior parte di queste sfruttano i cosiddetti metodi basati su modelli (model-based methods), dove la ricostruzione della forma del difetto è affidata ad algoritmi di inversione numerica dei dati misurati; tuttavia, questi metodi sono generalmente limitati dalla complessità e dal grosso costo computazionale, che ne rende difficile un’implementazione in applicazioni in tempo reale. L’alternativa è costituita dai metodi non basati su modelli (model-free methods). Anche in questo campo sono state proposte alcune soluzioni basate sull’ausilio di reti neurali, analisi delle immagini, etc. Come ultima fase nello sviluppo del sistema ECT che utilizza il sensore fluxset, si è quindi 133
Capitolo 3 Sviluppo ed ottimizzazione del sistema basato sulla Sonda Fluxset messa a punto una tecnica basata su Support Vector Machine (SVM), per la stima della forma e delle caratteristiche geometriche dei difetti, che cade nella categoria dei metodi model-free. Gli stimoli giusti alla fattibilità di questa procedura di analisi sono stati forniti dai risultati ottenuti durante le fasi di test dello strumento realizzato (c.f.r. §3.3). Lo sviluppo di un algoritmo capace di analizzare le mappe di campo magnetico e fornire, in modo automatico ed oggettivo, le caratteristiche dell’eventuale difetto, necessita di una preliminare fase di studio del comportamento delle mappe di campo al variare dei difetti. Affinché ciò sia possibile è necessario avere a disposizione un consistente numero di risultati da elaborare ed interpretare. Questa fase potrebbe essere compiuta per via sperimentale eseguendo numerose prove su pezzi diversi con differenti tipologie di difetti noti. Bisognerebbe però avere a disposizione un gran numero di campioni di materiali conduttore, con difetti noti di varia forma e giacitura e, per ogni tipologia di difetto, bisognerebbe testare il sistema anche su campioni di materiali diversi. Come è facilmente intuibile un’indagine di questo tipo comporta un notevole impegno sia in termini economici che in termini di tempo di esecuzione dei test, oltre alle difficoltà relative alla realizzazione di campioni con difetti noti interni. L’idea risolutiva è costituita dal passaggio ad un ambiente di simulazione, come spesso accade nella soluzione di problemi progettuali e di ricerca, attraverso il quale si possa ottenere la virtuale risposta dei sensori nelle condizioni più disparate. Ovviamente, propedeutica alla fase di caratterizzazione è di fondamentale importanza effettuare una verifica di rispondenza dei dati ottenuti in simulazione con quelli sperimentali. 3.4.1 Il software di simulazione Per ottenere le mappe di campo è necessario avere a disposizione un software di simulazione per la soluzione di problemi elettromagnetici che, oltre ad essere in grado di risolvere numericamente il problema fisico, dia la possibilità di variare i parametri di forzamento in 134
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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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Introduzione ed Internazionale che
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Introduzione sviluppando nuove tecn
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Introduzione identificare oltre che
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Capitolo 1 I controlli non distrutt
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