Na Politechnice Gdańskiej powstaje prototyp systemu, dzięki któremu będzie można monitorować stan konstrukcji powłokowych. Znajdzie zastosowanie m.in. w okrętownictwie, gdzie pozwoli ocenić stopień skorodowania konstrukcji statku. Prace finansuje Narodowe Centrum Badań i Rozwoju w ramach programu LIDER.
Projekt jest odpowiedzią na potrzeby branży okrętowej. Powstające urządzenie ma docelowo wesprzeć pracę inspektorów, którzy badają stan statków i poziom ich skorodowania. Wynalazek umożliwi zmniejszenie liczby pomiarów, co skróci czas potrzebny do wykonania badania.
– Obecnie inspektor punktowo sprawdza grubość pokrywy. W zależności od wielkości statku, takich pomiarów trzeba wykonać nawet kilkadziesiąt lub kilkaset tysięcy. Tymczasem nadal stanowią one zaledwie zgrubne odwzorowanie rzeczywistej redukcji grubości spowodowanej korozją. W tym czasie okręt przebywa w doku i nie wykonuje swoich zadań. Dlatego chcemy zaproponować nową metodę pomiaru – wyjaśnia dr hab. inż. Beata Zima z Instytutu Budowy Okrętów Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa Politechniki Gdańskiej.
Badaczka została laureatką ostatniej edycji programu LIDER. Znalazła się wśród 56 osób, które otrzymają z Narodowego Centrum Badań i Rozwoju w sumie 97,5 mln zł. Zespół z Politechniki Gdańskiej chce określić stopień skorodowania większego obszaru za pomocą pojedynczego pomiaru. Na czym miałaby polegać proponowana metoda?
– Wysyłamy sygnał ultradźwiękowy, który – niczym kamień wrzucony do wody – spowoduje powstanie fali, rozchodzącej się w materiale. Gdy materiał nie ma żadnych uszczerbków, fale będą rozchodzić się symetrycznie. Z kolei w płycie skorodowanej ten kształt zacznie się zaburzać – wyjaśnia dr hab. inż. Beata Zima.
Jak dodaje, metoda rozchodzenia się ultradźwięków w powierzchni powłoki pozwala scharakteryzować całą płytę, a nie tylko jej pojedyncze punkty.
Przygotowanie prototypu
Obecnie trwają prace nad prototypem urządzenia. Trzeba uwzględnić wiele parametrów, które wpływają na dokładność pomiaru, tak by zaproponowane urządzenie umożliwiało uzyskanie miarodajnych rezultatów.
– Metoda pomiaru, jaką proponujemy, bazuje na pewnego rodzaju uśrednieniu. Dokonujemy mniejszej ilości pomiarów, ale tracimy część informacji. To trudne, by precyzyjnie odwzorować dokładny kształt płyty, ale możliwe jest odwzorowanie rozkładu jej grubości w postaci rozkładu statystycznego – przekonuje badaczka. – Powierzchnia, jaką jesteśmy w stanie zbadać jednym pomiarem, nie jest nieskończona. Fala ultradźwiękowa tłumi się i z czasem zanika. Potęgują to przeszkody, na które natrafia. Są to zarówno inne elementy statku, jak np. przegrody czy wręgi, ale również sama korozja.
Kierowniczka projektu podkreśla jednak, że wynalazek może znaleźć zastosowanie nie tylko w przypadku płyt metalowych, narażonych na korozję. Fale ultradźwiękowe sprawdzą się również przy konstrukcjach utworzonych z kompozytu, którego używa się do budowy jachtów. One też mogą ulegać rozmaitym uszkodzeniom.
W skład zespołu badawczego wchodzą naukowcy Politechniki Gdańskiej z Wydziału Inżynierii Mechanicznej i Okrętownictwa oraz Wydziału Elektroniki, Telekomunikacji i Informatyki, a także badacze z Instytutu Maszyn Przepływowych Polskiej Akademii Nauk.
Projekt dofinansowany jest z programu LIDER, prowadzonego przez Narodowe Centrum Badań i Rozwoju. Na jego realizację przeznaczono 1,7 mln zł.
MK, źródło: PG