Utrzymanie wysokiej niezawodności konstrukcji i maszyn wymaga stosowania różnych systemów monitorujących ich stan. Ma ono niebagatelne znaczenie dla bezpieczeństwa ich użytkowników. Zastosowanie zaawansowanych systemów monitorujących nieingerujących w strukturę materiału, z którego są zbudowane pozwoli na bezpieczniejszą i oszczędniejszą eksploatację.
W Katedrze Automatyzacji Procesów Wydziału Inżynierii Mechanicznej Akademii górniczo-Hutniczej w Krakowie został opracowany zintegrowany system autodynowy, który ostatecznie przyjął nazwę Samowzbudny Akustyczny System, w skrócie SAS. Może on być wykorzystany do pomiaru zmian naprężeń w konstrukcjach sprężystych. Może on również służyć do monitorowania stanu naprężeń w materiałach o budowie ziarnistej. Autor pracy od początku brał czynny udział w tworzeniu, rozwijaniu i testowaniu tego systemu. Zaprojektowany system opiera się na zjawisku samowzbudzenia i umożliwia pomiar przyrostu naprężeń. System SAS umożliwia pomiar zmian naprężeń zarówno w przypadku naprężeń ściskających jak i rozciągających. Podstawowym zjawiskiem, które wykorzystuje ten system, jest efekt elastoakustyczny. Zmiana naprężeń powoduje zmianę prędkości przelotu fali akustycznej pomiędzy emiterem i odbiornikiem, a co za tym idzie także zmianę czasu przelotu fali poprzez badany odcinek materiału. Wraz ze wzrostem czasu przelotu maleje częstotliwość rezonansowa systemu, która jest miarą zmian naprężeń, czyli istnieje korelacja pomiędzy zmianami naprężeń i częstotliwością rezonansową systemu SAS.
The integrated autodyne system for stress change measurement
To ensure a high reliability of the machines and constructions a different structure health monitoring systems must be ued. It has a crucial meaning for the safety of their users. The application of advanced nondestructive monitoring systems will provide a safer and more efficient exploitation.
In the Process Control Department in the Faculty of Mechanical Engineering and Robotics at University of Science and Technology the autodyne system for stress change measurement wa developed. Ultimately, it was named as the Self-excited Acoustical System, abbreviated as the SAS system. It can be used in stress change measurements for elastic constructions and in rock materials. The author of this paper has been working in the creations, development and testing of the SAS system since beginning of the work.
Developed system is based on the self-excitation phenomena and enables to stress change measurement. The system. He SAS system allows measuring the stress change for both tensile and compresive conditions. The elasto-acoustic phenomena is the second effect used in the SAS system. He change of stress occurs the change of the elastic wave velocity. This results in the change of the time of flight of the wave between the emmiting ultrasonic head and the receiving head. With the increase of the wave delay the resonant resonant frequency is decreaising. This phenomen acan be used for stress change measurement, as there is correlation between the stress change and the change of the SAS system resonant
