Magnetic methods in diagnosis of machines and infrastructural objects - a survey

In contemporary diagnostics non-destructive testing plays increasingly important role in diagnosis of state of technical objects. Thanks to its continuous evolution there emerge new techniques which are based on innovative ideas. Apart from evolution of such state-of-the-art techniques as video-thermography, it is the group of methods based on magnetic phenomena that deserves particular attention. Against the background of non-destructive diagnostic methods (NDT), the paper presents magnetic methods along with their division into active ones, i.e. the method relying on the Barkhausen effect, and the passive ones, i.e. the magnetic memory method. The physical phenomena on which the above methods rely are presented and discussed. These include: magneto-elasticity, magneto-restriction, magnetic field dispersion caused by structural and mechanical non-homogeneities, Barkhausen's noise, etc. The paper also presents the concept of development of a passive magnetic method and its use for analysis of technical condition of all types of objects made of magnetic materials. While relying on earlier analyses and the experiment, the paper presents Villary effect and the possibility of using it for acquisition of useful diagnostic information on early stages of development of dangerous conditions and defects.

Nieniszczące badania w diagnozowaniu stanu obiektów technicznych odgrywają coraz większą rolę we współczesnej diagnostyce. Następuje ich ciągły rozwój, dzięki któremu pojawiają się nowe techniki opierające się na nowatorskich pomysłach. Oprócz ewolucji takich nowoczesnych technik jak wideotermografia na szczególną uwagę zasługuje grupa metod opierających się na zjawiskach magnetycznych. W publikacji, na tle istniejących nieniszczących metod diagnostycznych, zostały przedstawione oraz dokonano podziału metod magnetycznych na aktywne tj. metoda opierająca się na efekcie Barkhausena jak i metody pasywne tj. metoda pamięci magnetycznej. Przedstawiono i omówiono zjawiska fizyczne, na których bazują wymienione metody; są nimi: zjawisko magnetosprężystości i magnetostrykcji, zjawisko rozproszenia pola magnetycznego wywołane strukturalnymi i mechanicznymi niejednorodnościami, szumy Barkhausena, itp. Przedstawiono również koncepcję rozwoju pasywnej metody magnetycznej i wykorzystanie jej do analizy stanu technicznego dowolnych obiektów wykonanych z materiałów magnetycznych. Opierając się na przeprowadzonych analizach i eksperymencie, w pracy przedstawiono efekt Villary'ego i możliwość jego zastosowania do pozyskanie użytecznej informacji diagnostycznej o wczesnych fazach rozwoju niebezpiecznych stanów i uszkodzeń.