Automated Precision Amplitudes and Phases Measurement of Polyharmonic Eddy Current Signals of Non-destructive Testing

Скорочена інформація про документ
dc.contributor.authorBazhenov, V. G.
dc.contributor.authorKalenychenko, Yu. O.
dc.contributor.authorRatsebarskiy, S. S.
dc.contributor.authorGloinik, K. A.
dc.date.accessioned2023-11-30T15:00:40Z
dc.date.available2023-11-30T15:00:40Z
dc.date.issued2023
dc.description.abstractThe development of electronic systems like Field-Programmable Gate Array (FPGA) made them available for mass commercial use. This created conditions for the development and application of software and technical tools implemented on FPGA algorithms for fast processing of digital signals. Such solutions, in turn, opened up new opportunities for the spread of multi-frequency eddy current systems (МFЕС) for non-destructive testing (NDT) in the form of systems for simultaneous processing of digital signals of different frequencies, which allows MFEC to effectively compete with pulsed eddy current systems (PEC). This work presents a new algorithm for accurate digital measurement of the MFEC amplitude and phase of harmonic components of polyharmonic signals, which is implemented in hardware and software on FPGA. The measurement of the amplitude and phase of harmonic components is based on the method of orthogonal processing of digital signals, to increase the accuracy of which the necessity of fulfilling the condition of multiplicity of the sampling sequence to the size of the digital signal period has been proved. Compliance with this condition is achieved by adjusting the length of the sampling sequence, which in the proposed algorithm is performed before orthogonal processing. The influence of inaccuracy in setting the length of the sampling sequence on the size of measurement errors when determining the amplitude and phase of the harmonic components of the signal is simulated. As a result of the simulation, it was established that when the multiplicity condition is met, the measurement error significantly decreases, which indicates the high efficiency of our algorithm. The achieved accuracy of measuring the amplitude of harmonic components and the phase of polyharmonic signals due to the given hardware and software implementation of the algorithm makes it possible to create inexpensive, compact, scalable automated digital systems, the measurement data of which can be used both to determine the individual characteristics of the object and to reconstruct three-dimensional images, i.e. in tomographic systems.uk
dc.description.abstractotherРозвиток електронних систем в останнi роки, таких як програмованi логiчнi iнтегральнi схеми (FieldProgrammable Gate Array, FPGA), зробив їх доступними для масової комерцiйної експлуатацiї. Це створило умови для розробки i застосування програмно-технiчних засобiв, реалiзованих на FPGA алгоритмах швидкої обробки цифрових сигналiв. Такi рiшення, в свою чергу, вiдкрили новi можливостi для поширення багаточастотних вихрострумових систем (multi-frequency eddy current systems, МFЕС) неруйнiвного контролю (nondestructive testing) у виглядi систем одночасної обробки цифрових сигналiв рiзних частот, що дозволяє МFЕС ефективно конкурувати з iмпульсними вихрострумовими системами (pulsed eddy current systems). У данiй роботi представлений новий алгоритм точного цифрового вимiрювання амплiтуди MFEC i фази гармонiчних компонентiв полiгармонiйних сигналiв, який реалiзований в апаратному i програмному забезпеченнi на FPGA. Вимiрювання амплiтуди i фази гармонiйних компонентiв базується на методi ортогональної обробки цифрових сигналiв, для пiдвищення точностi якого доведена необхiднiсть виконання умови кратностi послiдовностi вибiрки до розмiру перiоду сигналу. Дотримання цiєї умови досягається регулюванням довжини послiдовностi вибiрки, яка в запропонованому алгоритмi виконується перед ортогональною обробкою. Змодельовано вплив неточностi у встановленнi довжини послiдовностi вибiрки на розмiр похибок вимiрювань при визначеннi амплiтуди i фази гармонiчних компонентiв сигналу. В результатi моделювання було встановлено, що при виконаннi умови кратностi похибка вимiрювання значно зменшується, що говорить про високу ефективнiсть роботи нашого алгоритму. Досягнута точнiсть вимiрювання амплiтуди i фази компонентiв полiгармонiйних сигналiв за рахунок заданої апаратно-програмної реалiзацiї алгоритму дозволяє створювати недорогi, компактнi, масштабованi автоматизованi цифровi систем, данi вимiрювань яких можуть бути використанi як для визначення iндивiдуальних характеристик об’єкта контролю, так i для реконструкцiї тривимiрних зображень, тобто в томографiчних системах.uk
dc.format.pagerangePp. 84-95uk
dc.identifier.citationAutomated Precision Amplitudes and Phases Measurement of Polyharmonic Eddy Current Signals of Non-destructive Testing / Bazhenov V. G., Kalenychenko Yu. O., Ratsebarskiy S. S., Gloinik K. A. // Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць. – 2023. – Вип. 92. – С. 84-95. – Бібліогр.: 18 назв.uk
dc.identifier.doihttps://doi.org/10.20535/RADAP.2023.92.84-95
dc.identifier.urihttps://ela.kpi.ua/handle/123456789/62660
dc.language.isoenuk
dc.publisherКПІ ім. Ігоря Сікорськогоuk
dc.publisher.placeКиївuk
dc.relation.ispartofВісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 92uk
dc.rights.urihttps://creativecommons.org/licenses/by/4.0/
dc.subjectalgorithmuk
dc.subjectphase measurementuk
dc.subjectorthogonal methoduk
dc.subjectmeasurement erroruk
dc.subjectnon-destructive testinguk
dc.subjecteddy currentuk
dc.subjectmultifrequency signaluk
dc.subjectpolyharmonic signaluk
dc.subjectharmonicsuk
dc.subjectалгоритмuk
dc.subjectвимiрювання фазиuk
dc.subjectортогональний методuk
dc.subjectпохибка вимiрюванняuk
dc.subjectнеруйнiвний контрольuk
dc.subjectвихровi струмиuk
dc.subjectбагаточастотний сигналuk
dc.subjectгармонiкиuk
dc.subject.udc620.179.147uk
dc.titleAutomated Precision Amplitudes and Phases Measurement of Polyharmonic Eddy Current Signals of Non-destructive Testinguk
dc.title.alternativeАвтоматизоване прецизiйне вимiрювання амплiтуд i фаз полiгармонiйних сигналiв вихрострумового неруйнiвного контролюuk
dc.typeArticleuk

Файли

Контейнер файлів
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз
Назва:
1751-5646-1-10-20230630.pdf
Розмір:
2.85 MB
Формат:
Adobe Portable Document Format
Опис:
Завантажити
Ліцензійна угода
Зараз показуємо 1 - 1 з 1
Ескіз недоступний
Назва:
license.txt
Розмір:
9.1 KB
Формат:
Item-specific license agreed upon to submission
Опис:
Завантажити

Зібрання

Вісник НТУУ «КПІ». Радіотехніка, радіоапаратобудування : збірник наукових праць, Вип. 92