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

Capitolo 4 Sviluppo ed ottimizzazione del sistema basato sulla Tomografia Induttiva
prescindere da un’ottimizzazione della sonda atta ad:
- incrementare il livello dei segnali ai capi delle bobine di pickup;
- incrementare la sensibilità nella rilevazione dei difetti;
- ridurre l’incertezza associata alla misura della matrice delle impedenze.
Questi obiettivi sono stati ottemperati sia mediante l’utilizzo di materiali ferromagnetici per la
realizzazione del supporto della sonda, che mediante lo sviluppo di una particolare geometria
della sonda [35].
Per quanto concerne il primo aspetto, è stata effettuata un’analisi dei materiali ferromagnetici
in commercio al fine di identificare quello che meglio si adattasse al caso in esame e che fosse
facilmente modellabile nel software di inversione. La scelta è ricaduta sulla ferrite N27
(caratterizzata da una densità di flusso di 500mT a 25°C ed una permeabilità iniziale
µi=2000), che garantisce un intervallo di comportamento lineare adeguato a quello necessario
nel funzionamento della sonda durante il test non distruttivo.
Per quanto concerne invece la geometria della sonda, è stata scelta una struttura similare a
quella di un trasformatore; in questo modo il pezzo sotto test si comporta come il secondario
di un trasformatore il cui primario è costituito dalla sonda. Si riduce quindi il flusso disperso
migliorando l’accoppiamento anche tra le bobine più lontane innalzando i segnali.
Sulla base di queste indicazioni è stato realizzato il primo prototipo della sonda, costituito da
quattro bobine cilindriche con 111 spire in rame di 0.018mm 2 di sezione, riportato in fig. 4.4a
e le cui caratteristiche geometriche sono riportate in fig. 4.4b. E’ stato inoltre realizzato un
secondo prototipo perfettamente identico al primo, ma costituito da un supporto in legno
(materiale non ferromagnetico) con il fine di caratterizzare i miglioramenti prodotti dalle
scelte fatte (questa sonda verrà nel prosieguo indicata come sonda test in aria).
4.4.1 Le modifiche software
La presenza del materiale ferromagnetico modifica il sistema fisico e quindi le leggi che
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