การระบุตำแหน่งรอยร้าวบนท่อเหล็กโดยการใช้สัญญาณการสั่นสะเทือนกับการประมาณค่าด้วยวิธีความแตกต่างศูนย์กลาง

การตรวจสอบความสมบูรณ์ของระบบของท่อส่งก๊าซเป็นสิ่งสำคัญอย่างยิ่งเพื่อเป็นการรับรองความปลอดภัยขณะที่มีการไหลของก๊าซในระบบท่อส่ง รอยร้าวเป็นประเภทของข้อบกพร่องทั่วไปที่เกิดขึ้นในท่อและทำให้ความแข็งแรงของระบบของท่อส่งก๊าซลดลง การตรวจหารอยร้าวของระบบท่อส่งก๊าซตั้งแต่เนิ่น ๆ มีความสำคัญอย่างยิ่ง หากตรวจพบรอยร้าวแต่เนิ่น ๆ รอยร้าวอาจได้รับการซ่อมแซมก่อนที่ระบบท่อก๊าซเกิดความเสียหาย หลีกเลี่ยงการสูญเสียทางการเงินที่อาจเกิดขึ้น ผลกระทบต่อสิ่งแวดล้อม การบาดเจ็บและการเสียชีวิต เทคนิคการตรวจสอบแบบไม่ทำลายหรือที่เรียกว่า Non – destructive testing (NDE) สามารถตรวจสอบข้อบกพร่องหรือรอยร้าวโดยปราศจากการทำลายชิ้นส่วนที่ทำการตรวจสอบ งานวิจัยที่สำคัญ ๆ เกี่ยวกับ NDE ได้นำพฤติกรรมของลักษณะการสั่นสะเทือนมาใช้เพื่อตรวจสอบความเสียหายในโครงสร้างของท่อส่งก๊าซ วิธีการตรวจสอบรอยร้าวที่พื้นฐานอยู่บนการวิเคราะห์สัญญาณการสั่นสะเทือนมีแนวโน้มถูกนำมาใช้ในการระบุตำแหน่งรอยร้าวบนท่อส่งก๊าซ วิธีการตรวจสอบความสมบูรณ์ของท่อส่งก๊าซโดยการวิเคราะห์สัญญาณการสั่นสะเทือนได้ถูกพัฒนาโดยใช้เซ็นเซอร์และอัลกอริธึมร่วมกันในการรวบรวม ประมวลผลและตีความข้อมูลเพื่อระบุความเสียหายของท่อส่งก๊าซ เป้าหมายเบื้องต้นของงานวิทยานิพนธ์นี้คือ เพื่อตรวจสอบการประยุกต์ใช้ damage index ซึ่งเป็นค่าผลต่างสัมบูรณ์ระหว่างผลต่างศูนย์กลางหรือที่เรียกว่า Central difference approximation (CDA) ของข้อมูลการสั่นสะเทือนที่อยู่ในรูปของโดเมนเวลา ( Time domain ) ของท่อที่มีรอยร้าวและท่อที่ไม่มีรอยร้าวระบุการมีอยู่ของรอยร้าวและตำแหน่งรอยร้าวบนท่อเหล็กมีที่ขนาดความลึกของรอยร้าวคิดเป็น 20 เปอร์เซ็นต์ของความหนาของท่อ ท่อเหล็กตัวอย่างที่มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลาง 2 1/2 นิ้ว ถูกใช้ในการทดลอง ภายใต้การจับยึดที่ปลายทั้ง 2 ด้านถูกใช้ในการทดลอง อุปกรณ์วัดความเร่ง (Accelerometer) และ และอุปกรณ์วัดความเร็วด้วยเลเซอร์ (laser Doppler vibrometer) ถูกใช้ในการตรวจจับการสั่นสะเทือน Accelerometer ถูกติดบนท่อเพื่อตรวจจับการสั่นสะเทือน และ laser Doppler vibrometer (LDV) ถูกติดตั้งเหนือตำแหน่งที่ต้องการตรวจวัดโดยที่ไม่ต้องสัมผัสกับท่อ การสั่นสะเทือนแบบอิสระ (Free vibration) และการสั่นสะเทือนแบบบังคับ (Force vibration) ของท่อก่อนและหลังการเกิดรอยร้าวได้ถูกตรวจจับและรวบรวมผ่าน Accelerometer และ laser Doppler vibrometer หลังจากนั้นโปรแกรม MATLAB ถูกนำมาใช้เพื่อคำนวณค่า Root mean square (RMS), CDA, และ Damage index โดยข้อมูลการสั่นสะเทือนของแต่ละจุดที่ทำการตรวจวัดอยู่ที่ในรูป Time domain ถูกเปลี่ยนให้อยู่ในรูปของ RMS ต่อมาค่า RMS ของแต่ละจุดถูกนำไปคำนวณค่า CDA และค่า Damage index เพื่อระบุตำแหน่งรอยร้าว อิทธิผลของชนิดของแรงกระตุ้นการสั่นสะเทือน 2 วิธี : ( i ) Impulse force เพื่อให้เกิดการสั่นแบบอิสระ ( ii ) Chirp signal force เพื่อให้เกิดการสั่นแบบบังคับ และอิทธิผลของตำแหน่งของแรงกระตุ้น ที่ระยะห่างจากตำแหน่งตรวจสอบรอยร้าว 100 มม. และ 200 มม. ที่มีผลต่อการระบุตำแหน่งรอยร้าวโดยวิธีการ Damage index ได้ถูกตรวจสอบ ผลลัพธ์ที่ได้จากการทดลองยืนยันความสมบูรณ์ของวิธีการ Damage index ในการระบุการมีอยู่และระบุตำแหน่งรอยร้าว วิทยานิพนธ์ได้ทำการอภิปรายผลและเปรียบเทียบประสิทธิภาพของการวิธีการกระตุ้นการสั่นสะเทือนและตำแหน่งของแรงกระตุ้นการสั่นสะเทือน