ЛІНІЙНИЙ СУРОГАТНИЙ СИНТЕЗ РАМКОВИХ ТАНГЕНЦІАЛЬНИХ ВИХРОСТРУМОВИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ З ОБ’ЄМНОЮ СТРУКТУРОЮ СИСТЕМИ ЗБУДЖЕННЯ

Автор(и)

  • Руслана Володимирівна Трембовецька Черкаський державний технологічний університет, Ukraine https://orcid.org/0000-0002-2308-6690
  • Володимир Якович Гальченко Черкаський державний технологічний університет, Ukraine https://orcid.org/0000-0003-0304-372X
  • Володимир Володимирович Тичков Черкаський державний технологічний університет, Ukraine https://orcid.org/0000-0001-9997-307X

DOI:

https://doi.org/10.24025/2306-4412.1.2021.226868

Ключові слова:

рамкове джерело електромагнітного поля, густина вихрових струмів, рівномірна чутливість, електродинамічна модель, метамодель, адитивна нейромережева регресія.

Анотація

Запропоновано математичний метод лінійного сурогатного параметричного синтезу рухомих рамкових тангенціальних накладних вихрострумових перетворювачів з однорідним розподілом густини вихрових струмів у зоні контролю об’єкта. Побудовано метамодель рамкового вихрострумового перетворювача з об’ємною структурою системи збудження. Прийнятну точність створеної метамоделі отримано шляхом застосування асоціативних нейронних мереж із методами підвищення точності та декомпозиції простору пошуку. Наведено чисельні результати і графічний матеріал, який ілюструє адекватність та інформативність отриманої метамоделі. Розглянуто приклади синтезу систем збудження із використанням сучасних метаевристичних стохастичних алгоритмів пошуку глобального екстремуму. Наведено чисельні результати отриманого розв’язку і графічний ілюстративний матеріал розподілу густини вихрових струмів на поверхні в зоні контролю об’єкта. 

Біографії авторів

Руслана Володимирівна Трембовецька, Черкаський державний технологічний університет

к.т.н., доцент, доцент кафедри приладобудування, мехатроніки та комп’ютеризованих технологій, член Українського товариства неруйнівного контролю та технічної діагностики

Володимир Якович Гальченко, Черкаський державний технологічний університет

д.т.н., професор, професор кафедри приладобудування, мехатроніки та комп'ютеризованих технологій, член Українського товариства неруйнівного контролю та технічної діагностики

Володимир Володимирович Тичков, Черкаський державний технологічний університет

к.т.н., доцент

Посилання

S. Repelianto, "Development of uniform eddy current probes using multi-excitation coils", Doctoral Dissertation, Graduate School of Media and Information Sciences Yokohama National University, 2020.

Z. Su, C. Ye, A. Tamburrino, L. Udpa, and S. Udpa, "Optimization of coil design for eddy current testing of multi-layer structures", International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 52, no. 1-2, pp. 315-322, 2016.

Z. Liu, J. Yao, C. He, Z. Li, X. Liu, and B. Wu, "Development of a bidirectionalexcitation eddy-current sensor with magnetic shielding: Detection of subsurface defects in stainless steel", IEEE Sensors J.,vol. 18, no. 15, pp. 6203-6216, 2018

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetskaya, and V. V. Tychkov, "Surface eddy current probes: excitation systems of the optimal electromagnetic field (review)", Devices and Methods of Measurements, vol. 11, no. 2, pp. 91-104, 2020.

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetskaya, and V. V. Tychkov, "Linear synthesis of non-axial surface eddy current probes", International Journal "NDT Days", vol. 2, no. 3, pp. 259-268, 2019.

R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, V. V. Tychkov, and A. V. Storchak, "Linear synthesis of uniform anaxial eddy current probes with a volumetric structure of the excitation system", International Journal "NDT Days", vol. 3, no. 4. pp. 184-190, 2020.

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, V. V. Tychkov, and A. V. Storchak, "Nonlinear surrogate synthesis of the surface circular eddy current probes", Przegląd elektrotechniczny, no. 9, pp. 76-82, 2019.

R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, and V. V. Tychkov, "Optimal surrogate parametric synthesis of surface circular nonaxial eddy-current probes with uniform sensitivity in the testing zone", Visnyk Khersonskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, vol. 69, no. 2 (2), pp. 118-125, 2019 [in Ukrainian].

R. V. Trembovetska, V. Yа. Halchenko, and V. V. Tychkov, "Multiparameter hybrid neural network metamodel of eddy current probes with volumetric structure of excitation system", International Scientific Journal "Mathematical Modeling", vol. 3, no. 4, pp. 113-116, 2019.

R. V. Trembovetska, V. Yа. Halchenko, V. V. Tychkov, and A. V. Storchak, "Linear synthesis of uniform anaxial eddy current probes with a volumetric structure of the excitation system", International Journal "NDT Days", vol. 3, no. 4, pp. 184-190, 2020 [in Russian].

R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, V. V. Tychkov, and C. V. Bazilo, "Linear synthesis of frame eddy current probes with a planar excitation system", International Scientific Journal "Mathematical Modeling", vol. 4, no. 3, pp. 86-90, 2020.

L. Huang, J. Zou, J. Zhang, Y. Zhou, and F. Deng, "A novel rectangular vertical probe with a conductive shell for eddy current testing", International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, vol. 62, no. 1, pp. 191-205, 2019.

T. Itaya, K. Ishida, Y. Kubota, A. Tanaka, and N. Takehira, "Visualization of eddy current distributions for arbitrarily shaped coils parallel to a moving conductor slab", Progress in Electromagnetics Research M, vol. 47, pp. 1-12, 2016.

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, and V. V. Tychkov, "Development of excitation structure RBF-metamodels of moving concentric eddy current probe", Electrical engineering & electromechanics, no. 2, pp. 28-38, 2019.

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, and V. V. Tychkov, "Optimal design of eddy current probes and analysis of methods for solutions of nonlinear inverse problems", Prykladni pytannia matematychnoho modeliuvannia, vol. 3, no. 2.2, pp. 93-104, 2020 [in Ukrainian].

R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, and V. V. Tychkov, "Studying the computational resource demands of mathematical models for moving surface eddy current probes for synthesis problems", Eastern-European Journal of Enterprise Technologies, vol. 95, no. 5/5, pp. 39-46, 2018.

V. Ya. Hаlchenko, R. V. Тrembovetska, and V. V. Тychkov, "The RBF-metamodeldevelopment of surface eddy-current probe for the surrogate optimal synthesis problem", International Journal "NDT Days", vol. 1, no. 4, pp. 425-433, 2018.

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, and V. V. Tychkov, "The use of neurocomputing at the stage of metamodels development in the process of optimal surrogate antennas synthesis", Visnyk NTUU «KPI». Seriia Radiotekhnika. Radioaparatobuduvannia, no. 74, pp. 60-72, 2018 [in Ukrainian].

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, and V. V. Tychkov, "Neuro-network methamodel of cylindrical eddy-current probe as a surrogate optimum synthesis component", Visnyk Khersonskoho natsionalnoho tekhnichnoho universytetu, vol. 66, no. 3 (1), pp. 32-38, 2018.

R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, and V. V. Tychkov, "The MLP-metamodels application in the surrogate optimization tasks", Young Scientist, vol. 6, no. 2, pp. 32-39, 2018.

R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, and V. V. Tychkov, "Design of an MLP-metamodel of a surface eddy-current probe for problems of surrogate optimal synthesis", Tekhnichni visti, vol. 47, no. 1, vol. 48, no. 2, pp. 27-31, 2018 [in Ukrainian].

V. Ya. Halchenko, V. V. Tychkov, A. V. Storchak, and R. V. Trembovetska, "Reconstruction of surface radial profiles of electrophysical characteristics of cylindrical objects during eddy current measurements with a priori data. The selection formation for the surrogate model construction", Ukrainskyi metrolohichnyi zhurnal, no. 1, pp. 35-50, 2020 [in Ukrainian].

V. Ya. Halchenko, A. V. Storchak, V. V. Tychkov, and R. V. Trembovetska, "The creation of a surrogate model for restoring surface profiles of electrophysical characteristics of cylindrical objects", Ukrainskyi metrolohichnyi zhurnal, no. 3, pp. 27-35, 2020 [in Ukrainian].

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, V. V. Tychkov, and A. V. Storchak, "Methods for creating metamodels: state of the question", Visnyk of Vinnytsia Politechnical Institute, vol. 151, no. 4, pp. 74-88, 2020.

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, V. V. Tychkov, and A. V. Storchak, "The construction of effective multidimensional computer designs of experiments based on a quasi-random additive recursive Rd-sequence", Applied Computer Systems, vol. 25, no. 1, pp. 70-76, 2020.

V. Ya. Halchenko, R. V. Trembovetska, and V. V. Tychkov. "Program for creating a multidimensional computer homogeneous experimental plan based on R-sequences"; ertificate 102018 Ukraine on the registration of copyright for an official work № 103492; declared 24.12.20; registered on 25.01.21 in the State Register of copyright registration certificates for the work [in Ukrainian].

R. V. Trembovetska, V. Ya. Halchenko, V. V. Tychkov, and A. V. Storchak, "Estimation of accuracy of neuro-network metamodels of surface eddy current probes", Visnyk Cherkaskoho derzhavnoho tekhnolohichnoho universytetu, no. 2, pp. 18-29, 2019 [in Ukrainian].

M. Elsawah, Constructing uniform experimental designs: in view of centered and wrap-around discrepancy, LAP LAMBERT Academic Publishing: (Theory of probability, stochastics, mathematical statistics), 2014.

H. Brink, J. Richards, and M. Feverolph, Machine learning, St. Petersburg, Russia: Peter, 2017.[30] V. Ya. Halchenko, A. N. Yakimov, and D. L. Ostapuschenko, "Global optimum search of functions with using of multiagent swarm optimization hybrid with evolutional composition formation of population", Information technology, no. 10, pp. 9-16, 2010.

V. Ya. Halchenko, A. N. Yakimov, and D. L. Ostapuschenko, "Method of Paretooptimal parametric synthesis of axially symmetric magnetic systems taking into account the nonlinear magnetic properties of a ferromagnetic", Journal of Technical Physics, no. 7, pp. 1-7, 2012.

##submission.downloads##

Опубліковано

2021-04-15

Як цитувати

Трембовецька, Р. В., Гальченко, В. Я., & Тичков, В. В. (2021). ЛІНІЙНИЙ СУРОГАТНИЙ СИНТЕЗ РАМКОВИХ ТАНГЕНЦІАЛЬНИХ ВИХРОСТРУМОВИХ ПЕРЕТВОРЮВАЧІВ З ОБ’ЄМНОЮ СТРУКТУРОЮ СИСТЕМИ ЗБУДЖЕННЯ. Вісник Черкаського державного технологічного університету, (1), 5–19. https://doi.org/10.24025/2306-4412.1.2021.226868

Номер

Розділ

Автоматизація та приладобудування

URN