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Desarrollo de un sistema de medición de Ruido Magnético Barkhausen portátil para muestras de acero de tuberías de petróleo.

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dc.contributor.author Villegas Aranda, Juan Francisco Fabián
dc.date.accessioned 2020-11-05T23:35:19Z
dc.date.available 2020-11-05T23:35:19Z
dc.date.created 2019-12-04
dc.date.issued 2020-11-03
dc.identifier.citation Villegas Aranda, Juan Francisco Fabián. (2019). Desarrollo de un sistema de medición de Ruido Magnético Barkhausen portátil para muestras de acero de tuberías de petróleo. (Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica). Instituto Politécnico Nacional, Sección de Estudios de Posgrado e Investigación, Escuela Superior de Ingeniería Mecánica y Eléctrica, Unidad Zacatenco. México. es
dc.identifier.uri http://tesis.ipn.mx/handle/123456789/28558
dc.description Tesis (Maestría en Ciencias en Ingeniería Electrónica), Instituto Politécnico Nacional, SEPI, ESIME, Unidad Zacatenco, 2019, 1 archivo PDF, (80 páginas). tesis.ipn.mx es
dc.description.abstract RESUMEN: En esta tesis se presenta el desarrollo de un sistema de medición de Ruido Magnético Barkhausen (RMB) portátil para muestras de acero de tuberías de petróleo. Se diseñó e implementó el cabezal excitador-sensor, este cabezal se encapsuló en un cubo de acrílico con silicona para aislar los componentes electrónicos. Se realizó la caracterización de los componentes electrónicos que lo conforman para analizar su influencia en los parámetros extraídos de la señal RMB: el valor RMS, los valores de energía y de la envolvente de la señal. Se diseñó e implementó un circuito de acondicionamiento más compacto que el del anterior sistema de medición de RMB fijo, con componentes de montaje superficial. El circuito se construyó en secciones para disminuir el ruido electromagnético inducido por fuentes externas. Se caracterizó las etapas de amplificación del circuito para observar su comportamiento en frecuencia y fase. Se encontraron las frecuencias de corte de cada ganancia y se obtuvo la ganancia óptima para la adquisición de las señales de RMB, campo magnético, densidad de flujo magnético y corriente de AC. Se caracterizó el filtro pasa banda de la señal RMB y se encontró la frecuencia de corte inferior y la frecuencia de corte superior. Se desarrolló un software de generación y adquisición de la señal Barkhausen en Visual Studio 2013 implementado en programación orientada a objetos con el lenguaje de programación C#, lo que lo hace más rápido y eficiente el proceso de generación y adquisición de las señales. Se estudiaron muestras de tres tipos de acero, una que es de acero al silicio que se utiliza para la construcción y elaboración de transformadores de voltaje y otras dos del tipo API-5L grado X52 y X60 que se utilizan en ductos de petróleo para la validación del sistema de medición RMB. Se realizaron mediciones angulares de la señal RMB para obtener la anisotropía de los aceros utilizando ambos sistemas de medición, el sistema fijo y el nuevo sistema portátil, para la validación de este último. ABSTRACT: This thesis presents the development of a portable system for Magnetic Barkhausen Noise (MBN) measurements in samples of petroleum pipes. An encapsulated excitation and detection head in order to isolate the electronics components was designed and implemented. A characterization of the electronics devices to analyze their influence on the extracted parameters from the RMB signal: RMS value, energy values and signal envelope was performed. A signal conditioning circuit using SMD technology was designed and implemented. The proposed system is more compact than the RMB measurement system developed previously. In order to reduce the noise, the system in four sections was constructed. The amplification circuit was characterized in order to observe its phase and frequency response. The cutoff frequencies for each gain were found. The optimum gain for the acquisition of the MBN signals, magnetic field, density of magnetic flux and the excitation current was obtained. The band pass filter was characterized in order to determinate the lower and the higher cutoff frequency. A Barkhausen signal generation and acquisition software was developed in Visual Studio 2013 implemented in object-oriented programming with the C # programming language, which makes it faster and more efficient when generating and acquiring signals than the previous generation and acquisition software. For the validation of the new portable measurement system a steel of grain oriented sheet and two API-5L grade X52 and X60 steel samples were used. For determining the magnetic anisotropy of each steel angular MBN measurements by mean of the two systems, the fixed and the portable, were performed. es
dc.description.sponsorship A CONACYT, a SENER y al IPN ESIME Zacatenco por el apoyo económico que me brindo durante la realización de este trabajo de tesis. es
dc.language.iso es es
dc.subject Sistema de medición es
dc.subject Ruido magnético es
dc.subject Componentes electrónicos es
dc.subject Ruido electromagnético es
dc.subject Ductos de petróleo es
dc.title Desarrollo de un sistema de medición de Ruido Magnético Barkhausen portátil para muestras de acero de tuberías de petróleo. es
dc.contributor.advisor Pérez Benítez, José Alberto
dc.contributor.advisor Martínez Ortiz, Pedro


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