Μελέτη διεγέρσεων στη χρήση μαγνητομέτρου SQUID με εφαρμογή σε μη καταστροφικούς ελέγχους

Abstract

Η παρούσα διατριβή ανήκει στο γενικό επιστημονικό πεδίο των Μη Καταστροφικών Ελέγχων (ΜΚΕ) και συγκεκριμένα στη μέθοδο των δινορρευμάτων (Eddy Current). Οι ΜΚΕ είναι όλες εκείνες οι μέθοδοι που χρησιμοποιούνται για την εξαγωγή πληροφορίας σχετικά με ένα μηχανολογικό εξάρτημα χωρίς αυτό να καταστρέφεται. Ο ΜΚΕ υλικών, εξαρτημάτων και κατασκευών αποτελεί εδώ και αρκετά χρόνια ένα από τα σημαντικότερα κεφάλαια της εφαρμοσμένης επιστήμης και της τεχνολογίας. Οι πιο διαδεδομένοι μέθοδοι ΜΚΕ είναι οι Ακτίνες Χ και γ, οι Υπέρηχοι, τα Μαγνητικά Σωματίδια, τα Διεισδυτικά Υγρά, η Θερμογραφία, η Ακουστική Εκπομπή. Κάθε μια από τις παραπάνω μεθόδους στηρίζεται σε διαφορετικό φυσικό φαινόμενο, έχει τα δικά της πλεονεκτήματα και μειονεκτήματα και το δικό της συγκεκριμένο πεδίο εφαρμογών. Το πεδίο εφαρμογών της μεθόδου των δινορρευμάτων είναι αρκετά ευρύ και εφαρμόζεται σε όλο το φάσμα της βιομηχανίας, στην παραγωγή ηλεκτρικής ενέργειας, στην αεροπορική βιομηχανία, κλπ. Οι κλασσικές τεχνικές της μεθόδου των δινορρευμάτων αντιμετωπίζουν όμως ένα σημαντικό μειονέκτημα, την περιορισμένη διείσδυση του πεδίου, λόγω του επιδερμικού φαινομένου και, συνεπώς την αδυναμία ελέγχου σε μεγάλα βάθη (Monebhurrun et al 1999, Ruosi et al 2000, Matsuda et al 2007). Το πολύ σημαντικό αυτό πρόβλημα, καλείται να επιλύσει η παρούσα διατριβή χρησιμοποιώντας ένα ολοκληρωμένο σύστημα μέτρησης μαγνητικού πεδίου με την υπεραγώγιμη κβαντική συσκευή συμβολής, το μαγνητόμετρο Superconducting Quantum Interference Device (SQUID), για την εύρεση σφαλμάτων σε μεταλλικά δοκίμια παρόμοια με αυτά που χρησιμοποιούνται στην αεροπορική βιομηχανία (Cochran et al 1996). Ακολουθεί μια γενική παρουσίαση του μαγνητομέτρου SQUID.