![Page 1: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/1.jpg)
LOGO
KATEDRA TEORETICKEJ ELEKTROTECHNIKY A
BIOMEDICÍNSKEHO INŽINIERSTVA
Vedecko – výskumná činnosť
![Page 2: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/2.jpg)
Vzdelávanie
Teoretická
elektrotechnika
Biomedicínske
inžinierstvo
Veda a výskum
ÚVOD
![Page 3: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/3.jpg)
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
Vplyvy elektromagnetického poľana ľudský organizmus
Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme
ZAMERANIE VEDECKO-VÝSKUMNÝCH AKTIVÍT
![Page 4: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/4.jpg)
LOGO
ELEKTROMAGNETICKÉ METÓDY NEDEŠTRUKTÍVNEHO VYŠETROVANIA MATERIÁLOV
Vedecko – výskumná činnosť
![Page 5: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/5.jpg)
OBLASTI PÔSOBENIA
• 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)
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 6: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/6.jpg)
SOFTVÉROVÉ VYBAVENIE
• 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
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 7: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/7.jpg)
HARDVÉROVÉ VYBAVENIE
S PODPOROU APVV
LOCK-IN ZOSILŇOVAČ
TROJOSOVÝ POLOHOVACÍ SYSTÉM
MERACIA KARTA
EC - DEFEKTOSKOPICKÝ
PRÍSTROJ
VÍROVOPRÚDOVÁ SONDA
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 8: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/8.jpg)
DOSIAHNUTÉ VÝSLEDKY
• Nová vírovoprúdová sonda pre vyšetrovanie povrchových defektov s väčším hĺbkovým rozmerom
• Vhodným nastavením budiaceho systému sondy dochádza k potlačeniu hustoty vírivých prúdov na povrchu materiálu, čo umožňuje zvýrazniť informácie pochádzajúce z objemu materiálu
V SPOLUPRÁCI S IIU, TOKIO, JAPONSKO
16 mm 27 mm
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 9: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/9.jpg)
DOSIAHNUTÉ VÝSLEDKY
• Nový prístup k vyhodnoteniu hĺbkového rozmeru indikovaného defektu
• S použitím viacerých budiacich zdrojov a následnej fúzii nameraných dát je možné selektovať kvantitatívny parameter, ktorý je závislý hlavne od hĺbky indikovaného defektu
V SPOLUPRÁCI S IIU, TOKIO, JAPONSKO
Nárys Bokorys
Pôdorys
budiacecievky
snímaciacievka
hĺbka defektu [mm]
simuláciameranie
špec
ific
ká h
odno
ta
koef
icie
ntu
C1/
C2 [
-]
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 10: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/10.jpg)
DOSIAHNUTÉ VÝSLEDKY
• Nový spôsob nedeštruktívneho vyšetrovania typu indikovaného defektu
• 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
V SPOLUPRÁCI S IIU, TOKIO, JAPONSKO
Abs{DU} [mV]
Abs{DU} [mV]
Abs{DU} [mV]
Abs{DU} [mV]
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 11: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/11.jpg)
RIEŠENÉ PROJEKTY
• Projekty v rámci medzinárodnej spolupráce s IIU, Tokio, Japonsko
• Projekt APVV-0194-07 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“
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 12: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/12.jpg)
IMPULZNÉ BUDENIE VÍRIVÝCH PRÚDOV (PEC)
PEC MERACIA APARATÚRA
• 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
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 13: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/13.jpg)
PEC METÓDA AKO VÝKONNÝ KONTROLNÝ NÁSTROJ
OBLASTI MOŽNÝCH VYLEPŠENÍ ECT METÓDY
VÝSLEDKY EXPERIMENTÁLNYCH MERANÍ
PEC (Pulsed eddy current testing) metóda predstavuje modifikáciu klasickej ECT metódy a je zároveň novým trendom v oblasti nedešruktívnej kontroly materiálov ZAPOJENIE MERACEJ APARATÚRY
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 14: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/14.jpg)
VYŠETROVANIE UMELÝCH SRDCOVÝCH CHLOPNÍ• 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 organizmuDEFINOVANIE SIMULOVANÉHO PROBLÉMU
ZÁVISLOSŤ ZMENY IMPEDANCIE CIEVKY OD JEJ POHYBU NAD MATERIÁLOM, KDE Φ = <40°;140°>
PRI SÚČASNEJ ZMENE HĹBKY DEFEKTU
PRIESTOROVÉ USPORIADANIE CIEVKY A MATERIÁLU PRI NUMERICKÝCH
SIMULÁCIÁCH
Elektromagnetické metódy nedeštruktívneho vyšetrovania materiálov
![Page 15: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/15.jpg)
LOGO
VPLYVY ELEKTROMAGNETICKÉHO
POĽA NA ĽUDSKÝ ORGANIZMUS
Vedecko – výskumná činnosť
![Page 16: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/16.jpg)
MERANIE EMP POMOCOU FANTÓMU HLAVYVplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus
• Vytvorený fantóm hlavy
• Možnosť variácie fyziologického roztoku
• Helix antény pre GSM pásmo
• Logaritmická sonda
![Page 17: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/17.jpg)
MERANIE EMP POMOCOU FANTÓMU HLAVYVplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus
![Page 18: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/18.jpg)
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 4 dm3
Dielektrické vlastnostiroztoku pri 20°C
εr = 42,5σ = 0,85 S.m-1
εr = 41,0σ = 0,85 S.m-1
Mozgové tkanivoεr = 42,7σ = 0,825 S.m-1
εr = 41,05σ = 1,14 S.m-1
ZLOŽENIE FANTÓMU HLAVY
![Page 19: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/19.jpg)
MERANIE EMP POMOCOU FANTÓMU HLAVYVplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus
![Page 20: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/20.jpg)
MERANIE EMP POMOCOU FANTÓMU HLAVYVplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus
![Page 21: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/21.jpg)
SIMULÁCIA VPLYVU EMP NA ORGANIZMUS
• Možnosť simulácie vplyvu VF aj NF EMP
• Simulácia SAR a tepelných účinkov
Vplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus
![Page 22: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/22.jpg)
SIMULÁCIA VPLYVU EMP NA ORGANIZMUSVplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus
0 dB = 1,047 W/kg
2|z)y,(x, E|
SAR
![Page 23: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/23.jpg)
SIMULÁCIA VPLYVU EMP NA ORGANIZMUSVplyv elektromagnetického poľa na ľudský organizmus
Tkanivo ∆T [ C]
Slinná žľaza 0,073
Sivá hmota 0,013
Mozoček 0,008
![Page 24: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/24.jpg)
LOGO
MODELOVANIE A SIMULÁCIE FYZIOLOGICKÝCH
DYNAMICKÝCH PROCESOV V ĽUDSKOM ORGANIZME
Vedecko – výskumná činnosť
![Page 25: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/25.jpg)
Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme
MODELOVANIE SYSTÉMU MOZGOVÝCH CIEV
![Page 26: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/26.jpg)
Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme
MODELOVANIE SYSTÉMU MOZGOVÝCH CIEV
![Page 27: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/27.jpg)
RIEŠENÉ PROJEKTY
• Inštitucionálny výskum č. 13/06 „Metódy modelovania a počítačových simulácií pre skúmanie vlastností biologického systému mozgu“ • Inštitucionálny výskum č. 31/103180
„Skúmanie vlastností fyziologických systémov ľudského organizmu a ich vybraných implantátov“
Modelovanie a simulácie fyziologických dynamických procesov v ľudskom organizme
![Page 28: Katedra teoretickej elektrotechniky a biomedicínskeho inžinierstva](https://reader037.vdocuments.site/reader037/viewer/2022110102/568140a1550346895dac5a8a/html5/thumbnails/28.jpg)
LOGO