Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva

Παρουσίαση με θέμα: "Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva"— Μεταγράφημα παρουσίασης:

1 Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva
Vedecko – výskumná činnosť Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva

2 Biomedicínske inžinierstvo Teoretická elektrotechnika
Úvod Vzdelávanie Veda a výskum Biomedicínske inžinierstvo Teoretická elektrotechnika

3 Zameranie Vedecko-Výskumných Aktivít
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov Zameranie Vedecko-Výskumných Aktivít Vplyvy elektromagnetického poľa na ľudský organizmus Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme

4 Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
Vedecko – výskumná činnosť Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov

5 Oblasti Pôsobenia Výskum a vývoj hardvérových prostriedkov
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov Výskum a vývoj hardvérových prostriedkov nedeštruktívnej kontroly (sondy) Výskum nových spôsobov budenia signálov (pulzné budenie vírivých prúdov) Spracovanie a vyhodnotenie signálov (odhad parametrov indikovaných nehomogenít) Nové oblasti využitia elektromagnetických metód v nedeštruktívnom vyšetrovaní (vyšetrovanie protetických náhrad)

6 Softvérové Vybavenie Komerčný softvér OPERA pre numerické simulácie
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov Komerčný softvér OPERA pre numerické simulácie elektromagnetického poľa pomocou metódy konečných prvkov Užívateľské kódy pre numerické simulácie metódy vírivých prúdov v nedeštruktívnom vyšetrovaní vodivých materiálov pomocou metódy konečných prvkov a metódy okrajových elementov

7 Trojosový polohovací systém
Hardvérové Vybavenie Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov s podporou APVV Vírovoprúdová sonda EC - defektoskopický prístroj Lock-in zosilňovač Meracia karta Trojosový polohovací systém

8 Dosiahnuté Výsledky v spolupráci s IIU, Tokio, Japonsko
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov v spolupráci s IIU, Tokio, Japonsko Nová vírovoprúdová sonda pre vyšetrovanie povrchových defektov s väčším hĺbkovým rozmerom 16 mm 27 mm Vhodným nastavením budiaceho systému sondy dochádza k potlačeniu hustoty vírivých prúdov na povrchu materiálu, čo umožňuje zvýrazniť informácie pochádzajúce z objemu materiálu

9 špecifická hodnota koeficientu C1/C2 [-]
Dosiahnuté Výsledky Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov v spolupráci s IIU, Tokio, Japonsko Nový prístup k vyhodnoteniu hĺbkového rozmeru indikovaného defektu Nárys Bokorys budiace cievky snímacia cievka špecifická hodnota koeficientu C1/C2 [-] Pôdorys simulácia meranie hĺbka defektu [mm] S použitím viacerých budiacich zdrojov a následnej fúzii nameraných dát je možné selektovať kvantitatívny parameter, ktorý je závislý hlavne od hĺbky indikovaného defektu

10 Dosiahnuté Výsledky v spolupráci s IIU, Tokio, Japonsko
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov v spolupráci s IIU, Tokio, Japonsko Nový spôsob nedeštruktívneho vyšetrovania typu indikovaného defektu Abs{DU} [mV] Abs{DU} [mV] Abs{DU} [mV] Abs{DU} [mV] S využitím smerových vlastností homogénne budených vírivých prúdov je možné z nameraných signálov určiť parameter, ktorý je závislý hlavne od šírky a konduktivity indikovaného defektu

11 Riešené Projekty Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov Projekty v rámci medzinárodnej spolupráce s IIU, Tokio, Japonsko Projekt APVV s názvom „Výskum metód zvyšujúcich informačnú hodnotu signálov pri kvantitatívnom nedeštruktívnom vyšetrovaní vodivých materiálov“ Projekt VEGA V-1/0308/08 s názvom „Inovatívny prístup k riešeniu problematiky monitorovania a vyhodnocovania materiálových porúch elektromagnetickými metódami“ Projekt VEGA V-1/2053/05 s názvom „Návrh a optimalizácia elektromagnetických a akustických metód a prostriedkov nedeštruktívnej kontroly materiálov“

12 Impulzné budenie vírivých prúdov (PEC)
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov Komplexnejšia informácia o materiálovej nehomogenite Vyššia odolnosť voči interferencii Spracovanie signálov vo frekvenčnej oblasti Vyššie nároky na komponenty meracej aparatúry (SNR) Vhodné dimenzovanie vinutí cievok – možné zahrievanie PEC meracia aparatúra

13 PEC metóda ako výkonný kontrolný nástroj
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov Oblasti možných vylepšení ECT metódy PEC (Pulsed eddy current testing) metóda predstavuje modifikáciu klasickej ECT metódy a je zároveň novým trendom v oblasti nedešruktívnej kontroly materiálov Zapojenie meracej aparatúry Výsledky experimentálnych meraní

14 Vyšetrovanie umelých srdcových chlopní
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov Vzhľadom k tomu, že umelé srdcové chlopne predstavujú ekvivalentnú náhradu časti srdcového svalu, je potrebné zabezpečiť dôkladnú kontrolu takýchto protetických náhrad Metóda vírivých prúdov predstavuje veľmi výhodný spôsob testovania umelých chlopní, pred aj po implantovaní do organizmu Definovanie simulovaného problému Priestorové usporiadanie cievky a materiálu pri numerických simuláciách Závislosť zmeny impedancie cievky od jej pohybu nad materiálom, kde φ = <40°;140°> pri súčasnej zmene hĺbky defektu

15 Vplyvy elektromagnetického poľa na ľudský organizmus
Vedecko – výskumná činnosť Vplyvy elektromagnetického poľa na ľudský organizmus

16 Meranie EMP pomocou fantómu hlavy
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus Vytvorený fantóm hlavy Možnosť variácie fyziologického roztoku Helix antény pre GSM pásmo Logaritmická sonda

17 Meranie EMP pomocou fantómu hlavy
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus

18 Zloženie fantómu hlavy
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus Kostné tkanivo : 44,4 % Al; 5% C; 50,6% ABS - polyuretán Ingrediencie pre výrobu 10 dm3 roztoku f = 900 MHz (GSM) f = 1800 MHz (UMTS) H2O 2,06 dm3 2,288 dm3 Celulóza 12,8 g 12,76 g Soľ 35,48 g - Cukor 2,976 kg 2,744 kg Preventol 5,36 g 4,94 g Objem roztoku 4 dm3 Dielektrické vlastnosti roztoku pri 20°C εr = 42,5 σ = 0,85 S.m-1 εr = 41,0 Mozgové tkanivo εr = 42,7 σ = 0,825 S.m-1 εr = 41,05 σ = 1,14 S.m-1

19 Meranie EMP pomocou fantómu hlavy
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus

20 Meranie EMP pomocou fantómu hlavy
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus

21 Simulácia vplyvu EMP na organizmus
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus Možnosť simulácie vplyvu VF aj NF EMP Simulácia SAR a tepelných účinkov

22 Simulácia vplyvu EMP na organizmus
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus 0 dB = 1,047 W/kg

23 Simulácia vplyvu EMP na organizmus
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus Tkanivo ∆T [ C] Slinná žľaza 0,073 Sivá hmota 0,013 Mozoček 0,008

24 Vedecko – výskumná činnosť
Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme

25 Modelovanie systému mozgových ciev
Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme

26 Modelovanie systému mozgových ciev
Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme

27 Riešené Projekty Inštitucionálny výskum č. 13/06 „Metódy
Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme Inštitucionálny výskum č. 13/06 „Metódy modelovania a počítačových simulácií pre skúmanie vlastností biologického systému mozgu“ Inštitucionálny výskum č. 31/ „Skúmanie vlastností fyziologických systémov ľudského organizmu a ich vybraných implantátov“

28 Ďakujem za Vašu pozornosť