Non-destructive testing by using transmission line based microwave sensors
İletim hattı tabanlı mikrodalga sensörleri kullanarak tahribatsız test
- Tez No: 904765
- Danışmanlar: PROF. DR. FARUK KARADAĞ
- Tez Türü: Doktora
- Konular: Fizik ve Fizik Mühendisliği, Physics and Physics Engineering
- Anahtar Kelimeler: Metamalzeme, Sensör, Deniz kumu, Beton, Metamaterial, Sensor, Sea sand, Concrete
- Yıl: 2024
- Dil: İngilizce
- Üniversite: Çukurova Üniversitesi
- Enstitü: Fen Bilimleri Enstitüsü
- Ana Bilim Dalı: Fizik Ana Bilim Dalı
- Bilim Dalı: Belirtilmemiş.
- Sayfa Sayısı: 77
Özet
Bu çalışmada, betondaki deniz kumun bulunan iyonize klorunun tespiti için bazı tiplerde anten yapısı tasarlanmış ve üretilmiştir. Birinci yapı numune ile birlikte Döngü benzeri bir rezonatöre sahiptir, ikinci yapı numune ile birlikte Papyon şeklinde bir rezonatöre sahiptir, üçüncü yapı beton numunesinin her iki tarafında çift döngü rezonatöre sahiptir ve dördüncü yapı İletim hattını kullanarak numune ortada olacak şekilde, merkezi dairesel bakır rezonatör sahiptir. Tüm yapılarda tahribatsız yöntem uygulanmıştır. Farklı oranlarda iyonize deniz kumu ile farklı beton numuneleri üretilmiştir. Tüm yapılar için beton numunelerinin elektriksel özellikleri 1-9 GHz frekans aralığında araştırılmiştir. Yapılar Microwave Studio programında tasarlanmıştır. Ayrıca simülasyon çalışmasında beton numunelerin dielektrik sabiti dikkate alındığında en önemli rezonans frekans değişikliklerinin Döngü benzeri yapı için 1-8 GHz frekans bandında, Bowtie-benzeri yapı için ise 1-4 GHz frekans bandında ve çift Döngü yapısında 1-9 GHz frekans bandında meydana geldiğini geldiği görülmektedir. Yapılarda önemli olan nokta, rezonans frekansındaki (pik pint) dalga değişimleridir. Çıkış dalga biçimi (yansıma katsayısı S11/ iletim katsayısı S12), Dielektrik sabiti ve Kayıp tanjantı (karmaşık geçirgenlik formülünde) dikkate alınarak doğrusal biçimde değişmelidir. Bowtie ve Loop benzeri yapıların rezonatörleri için bakır kullandık. İletim değerlerini elde etmek için dördüncü yapının substratı için FR-4 malzemesini kullandık. Tasarlanan yapıları CST mikrodalga yazılımı ile simüle ettik ve ardından sonuçlara ulaştık ve değerlendirdik. Hem sayısal hem de deneysel testler yaklaşık olarak aynı sonuçları vermiştir ve birbirleriyle iyi bir uyum içindedir. Önerilen bu yapılar, beton gibi çimento esaslı kompozitlerde deniz kumu oranının belirlenmesinin gerekli olduğu birçok uygulamada kullanılabilir.
Özet (Çeviri)
In this research, various types of antennas have been designed and manufactured for the purpose of determining and defining ionized chlorine of sea sand in concrete. Four structures are designed with different models. For the first structure, a Loop-like resonator, for the second structure, a bow-tie shaped resonator, and for the third structure, double-ring resonators are used on both sides of the concrete sample. The fourth structure has a central circular copper resonator with the sample using the transmission line. All of them have concrete samples and non-destructive methods are used in all structures. Different samples of concrete are produced with different amounts and portions of ionized sea sand. Electrical properties of concrete samples for all structures are accomplished in the frequency range of 1-9 GHz. The structures are designed in the Microwave Studio program. The simulation research and analyze of the designed structures shows that the most important resonance frequency shifts, considering the dielectric constant of concrete samples, occur for the Loop-like structure in the range of 1-8 GHz, Bowtie-shaped structure in the range of 1-4 GHz and double Loop structure in 1-9 GHz of frequency band. The important point in designed structures, is the changes of the wave at the resonance frequency (the peak points). The shape of output wave (reflection coefficient S11/ transmission coefficient S12) should change linearly by considering the Dielectric constant and Loss tangent factor (in complex permittivity formula). We have used copper for the resonators of the Bowtie and Loop like structures. We have used FR-4 material for the substrate of forth structure to obtain transmission values. We have simulated four types of designed structures with CST Microwave Software and then obtained the results and evaluated them. Both numerical and experimental tests have given approximately similar results and are in good agreement with each other. These proposed structures can be used in many applications where it is necessary to determine the proportion and degree of ionization of sea sand in cement-based composites such as concrete.
Benzer Tezler
- Tomografik görüntü oluşturulmasında doğrudan fourier yöntemine yeni bir yaklaşım
A Novel approach to direct fourier transform technique in tomographic image reconstruction
A.FİLİZ BAYTAŞ
Doktora
Türkçe
1994
Bilgisayar Mühendisliği Bilimleri-Bilgisayar ve Kontrolİstanbul Teknik ÜniversitesiNükleer Mühendislik Ana Bilim Dalı
PROF. DR. MELİH GEÇKİNLİ
- Gama geçirgenlik prensibi ile malzemelerin ağırlıklarının ölçülmesi
Weight measurements by using gama transmission principle
S.ÜNAL ÖZTÜRK
Yüksek Lisans
Türkçe
1997
Nükleer Mühendislikİstanbul Teknik ÜniversitesiElektrik Mühendisliği Ana Bilim Dalı
PROF. DR. ALİ NEZİHİ BİLGE
- Doğalgaz boru hatlarının kaynağı ve tahribatsız muayenesi
Welding and non-destructive testing of naturalgas pipelines
MEHMET YILDIZ
- Düzenli dalgaların yüzen dalgakıranlardan aktarılması
Transmission of regular waves through floating breakwater
ATİLLA BAYRAM