Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу
Описана универсальная ЭМА приставка для стандартных УЗ дефектоскопов и толщиномеров. Прибор позволяет повысить выявляемость дефектов, увеличить производительность контроля, при этом не требуется специальная зачистка поверхности изделия. Приведены основные технические характеристики приставки и опис...
Збережено в:
| Опубліковано в: : | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
|---|---|
| Дата: | 2013 |
| Автори: | , , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Russian |
| Опубліковано: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2013
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102006 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Цитувати: | Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу / Г.М. Сучков, С.В. Хащина, А.В. Десятниченко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 4. — С. 44-47. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
Репозитарії
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| id |
nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-102006 |
|---|---|
| record_format |
dspace |
| spelling |
Сучков, Г.М. Хащина, С.В. Десятниченко, А.В. 2016-06-09T15:48:18Z 2016-06-09T15:48:18Z 2013 Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу / Г.М. Сучков, С.В. Хащина, А.В. Десятниченко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 4. — С. 44-47. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. 0235-3474 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102006 620. 179. 16: 620. 179. 17 Описана универсальная ЭМА приставка для стандартных УЗ дефектоскопов и толщиномеров. Прибор позволяет повысить выявляемость дефектов, увеличить производительность контроля, при этом не требуется специальная зачистка поверхности изделия. Приведены основные технические характеристики приставки и описание ее компонентов: блока управления (формирователя радиосигналов), силового усилителя (генератора зондирующих импульсов), предварительного усилителя с узкополосным фильтром, органов управления и отображения настроек. Приставка позволяет плавно регулировать основные параметры выходных сигналов: частоты в пакете возбуждения от 0,2 до 1,5 МГц, частоты следования от 40 Гц и до частоты, ограниченной подключенным дефектоскопом, количества периодов частоты заполнения в пакете от 1 до 10, выходную мощность от 0 до 100 %. Приставка имеет широкий спектр применения в комплексе с различными приборами и преобразователями практически любого типа, в том числе пьезоэлектрическими, что позволяет повысить чувствительность контроля. Показан пример применения прибора со стандартным серийным дефектоскопом при контроле волнами Рэлея цилиндрического образца на наличие поверхностных и подповерхностных дефектов. Показано, что на расстоянии до 1 м выявляются модели трещин глубиной от 0,2 мм и более. Приставка имеет малые габариты и массу, общее энергопотребление приставки составляет не более 15 Вт, что является определяющим критерием при использовании ее в полевых условиях. The paper describes an all-purpose EMA-attachment for standard UT flaw detectors and thickness meters. The instrument allows increasing defect detectability, and improving testing efficiency, without requiring any special cleaning of item surface. Main technical parameters of the attachment and description of its components are given. The attachment allows smooth adjustment of the main parameters of output signals: frequency in excitation pack from 0.2 up to 1.5 MHz, repetition rate from 40 Hz and up to frequency limited by the connected flaw detector, number of filling frequency periods in the pack from 1 up to 10 and output power from 0 up to 100%. The attachment has a broad application spectrum in a set with various instruments and transducers of practically any type, also piezo electric ones. The paper gives an example of instrument application with standard batchproduced flaw detector at testing of a cylindrical sample by Raleigh waves for surface and subsurface defects. It is shown that crack models of the depth from 0.2 mm and more are detected at up to 1 m distance. The attachment has small size and weight that is the determinant criterion for its application in the field. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Техническая диагностика и неразрушающий контроль Научно-технический раздел Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу Small-sized EMA attachment to batch-produced ultrasonic flaw detector Article published earlier |
| institution |
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| collection |
DSpace DC |
| title |
Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу |
| spellingShingle |
Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу Сучков, Г.М. Хащина, С.В. Десятниченко, А.В. Научно-технический раздел |
| title_short |
Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу |
| title_full |
Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу |
| title_fullStr |
Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу |
| title_full_unstemmed |
Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу |
| title_sort |
малогабаритная эма приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу |
| author |
Сучков, Г.М. Хащина, С.В. Десятниченко, А.В. |
| author_facet |
Сучков, Г.М. Хащина, С.В. Десятниченко, А.В. |
| topic |
Научно-технический раздел |
| topic_facet |
Научно-технический раздел |
| publishDate |
2013 |
| language |
Russian |
| container_title |
Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| publisher |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| format |
Article |
| title_alt |
Small-sized EMA attachment to batch-produced ultrasonic flaw detector |
| description |
Описана универсальная ЭМА приставка для стандартных УЗ дефектоскопов и толщиномеров. Прибор позволяет повысить выявляемость дефектов, увеличить производительность контроля, при этом не требуется специальная зачистка
поверхности изделия. Приведены основные технические характеристики приставки и описание ее компонентов: блока
управления (формирователя радиосигналов), силового усилителя (генератора зондирующих импульсов), предварительного усилителя с узкополосным фильтром, органов управления и отображения настроек. Приставка позволяет
плавно регулировать основные параметры выходных сигналов: частоты в пакете возбуждения от 0,2 до 1,5 МГц, частоты следования от 40 Гц и до частоты, ограниченной подключенным дефектоскопом, количества периодов частоты
заполнения в пакете от 1 до 10, выходную мощность от 0 до 100 %. Приставка имеет широкий спектр применения в
комплексе с различными приборами и преобразователями практически любого типа, в том числе пьезоэлектрическими,
что позволяет повысить чувствительность контроля. Показан пример применения прибора со стандартным серийным
дефектоскопом при контроле волнами Рэлея цилиндрического образца на наличие поверхностных и подповерхностных
дефектов. Показано, что на расстоянии до 1 м выявляются модели трещин глубиной от 0,2 мм и более. Приставка имеет
малые габариты и массу, общее энергопотребление приставки составляет не более 15 Вт, что является определяющим
критерием при использовании ее в полевых условиях.
The paper describes an all-purpose EMA-attachment for standard UT flaw detectors and thickness meters. The instrument allows
increasing defect detectability, and improving testing efficiency, without requiring any special cleaning of item surface. Main
technical parameters of the attachment and description of its components are given. The attachment allows smooth adjustment
of the main parameters of output signals: frequency in excitation pack from 0.2 up to 1.5 MHz, repetition rate from 40 Hz and up
to frequency limited by the connected flaw detector, number of filling frequency periods in the pack from 1 up to 10 and output
power from 0 up to 100%. The attachment has a broad application spectrum in a set with various instruments and transducers
of practically any type, also piezo electric ones. The paper gives an example of instrument application with standard batchproduced
flaw detector at testing of a cylindrical sample by Raleigh waves for surface and subsurface defects. It is shown that
crack models of the depth from 0.2 mm and more are detected at up to 1 m distance. The attachment has small size and weight
that is the determinant criterion for its application in the field.
|
| issn |
0235-3474 |
| url |
https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/102006 |
| citation_txt |
Малогабаритная ЭМА приставка к серийному ультразвуковому дефектоскопу / Г.М. Сучков, С.В. Хащина, А.В. Десятниченко // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2013. — № 4. — С. 44-47. — Бібліогр.: 8 назв. — рос. |
| work_keys_str_mv |
AT sučkovgm malogabaritnaâémapristavkakseriinomuulʹtrazvukovomudefektoskopu AT haŝinasv malogabaritnaâémapristavkakseriinomuulʹtrazvukovomudefektoskopu AT desâtničenkoav malogabaritnaâémapristavkakseriinomuulʹtrazvukovomudefektoskopu AT sučkovgm smallsizedemaattachmenttobatchproducedultrasonicflawdetector AT haŝinasv smallsizedemaattachmenttobatchproducedultrasonicflawdetector AT desâtničenkoav smallsizedemaattachmenttobatchproducedultrasonicflawdetector |
| first_indexed |
2025-11-24T02:12:06Z |
| last_indexed |
2025-11-24T02:12:06Z |
| _version_ |
1850839894406987776 |
| fulltext |
44 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
УДК 620. 179. 16: 620. 179. 17
МАЛОГАБАРИТНАЯ ЭМА ПРИСТАВКА К СЕРИЙНОМУ
УЛьТРАЗВУКОВОМУ ДЕФЕКТОСКОПУ
Г. М. СУЧКОВ, С. В. ХАЩИНА, А. В. ДЕСЯТНИЧЕНКО
Нац. техн. ун-т «ХПИ». 61002, г. Харьков, ул. Фрунзе, 21. E-mail: omsroot@kpi.kharkov.ua
Описана универсальная ЭМА приставка для стандартных УЗ дефектоскопов и толщиномеров. Прибор позволяет по-
высить выявляемость дефектов, увеличить производительность контроля, при этом не требуется специальная зачистка
поверхности изделия. Приведены основные технические характеристики приставки и описание ее компонентов: блока
управления (формирователя радиосигналов), силового усилителя (генератора зондирующих импульсов), предвари-
тельного усилителя с узкополосным фильтром, органов управления и отображения настроек. Приставка позволяет
плавно регулировать основные параметры выходных сигналов: частоты в пакете возбуждения от 0,2 до 1,5 МГц, ча-
стоты следования от 40 Гц и до частоты, ограниченной подключенным дефектоскопом, количества периодов частоты
заполнения в пакете от 1 до 10, выходную мощность от 0 до 100 %. Приставка имеет широкий спектр применения в
комплексе с различными приборами и преобразователями практически любого типа, в том числе пьезоэлектрическими,
что позволяет повысить чувствительность контроля. Показан пример применения прибора со стандартным серийным
дефектоскопом при контроле волнами Рэлея цилиндрического образца на наличие поверхностных и подповерхностных
дефектов. Показано, что на расстоянии до 1 м выявляются модели трещин глубиной от 0,2 мм и более. Приставка имеет
малые габариты и массу, общее энергопотребление приставки составляет не более 15 Вт, что является определяющим
критерием при использовании ее в полевых условиях.
К л ю ч е в ы е с л о в а : ультразвуковой дефектоскоп, ЭМА приставка, поверхностный дефект, волна Рэлея, бескон-
тактный контроль, ЭМА преобразователь
Металлургия – базовая отрасль народного хо-
зяйства Украины – обеспечивает более 25 %
промышленного производства. В мировом про-
изводстве чёрной металлургии доля Украины,
по данным Международного института чугуна и
стали, составляет 7,4 % [1]. Металлургия снабжа-
ет конструктивным материалом основные отрасли
промышленности – машиностроение, транспорт,
обрабатывающую промышленность, нефтега-
зовую и др. При этом требования к качеству ме-
таллопродукции постоянно повышаются, объемы
производства, а следовательно, и контроля растут
[2]. Десятки миллионов тонн металлопродукции
эксплуатируются в сложных условиях, что при-
водит к появлению опасных дефектов. Наличие
дефектов приводит к авариям, и, соответственно,
к существенным материальным потерям (рис.1).
Современные УЗ дефектоскопы не в полной мере
могут обеспечивать выявляемость поверхност-
ных и подповерхностных дефектов [3] изделий с
большой поверхностью: листов, труб, заготовок,
слябов и т.п. Требуются затратные технологии
подготовки объектов контроля (ОК) к проведению
контроля [4].
Эффективно позволяют обнаруживать поверх-
ностные дефекты вихретоковые дефектоскопы
[5]. Однако они требуют значительного времени
на сканирование всей поверхности изделия при
проведении контроля.
Улучшить положение возможно за счет исполь-
зования для контроля поверхностных волн, но при
использовании контактного метода не допускается
наличие жидкости на контролируемой поверхности.
В настоящее время разработаны, внедрены
и эффективно эксплуатируются на ПАТ «МК
«Азовсталь», ОАО Нижнетагильский металлурги-
ческий комбинат», ОАО «Кузнецкий металлурги-
ческий комбинат», Никопольский трубный завод
установки для ЭМА контроля [6, 7]. Однако они
в основном используются в автоматических сред-
ствах контроля. Указанные системы громоздки,
энергозатратны. Следовательно, научно-практи-
ческая задача по разработке портативных прибо-
ров, которые дополнят имеющиеся серийные УЗ
приборы, тем самым значительно расширив их
возможности – возможность проведения бескон-
тактного УЗ контроля корродированных, горячих,
© Г. М. Сучков, С. В. Хащина, А. В. Десятниченко, 2013 Рис. 1. Излом железнодорожной оси с внутренним дефектом
45ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
защищенных покрытием или загрязненных объек-
тов, является актуальной и необходимой для про-
мышленности.
При разработке ЭМА приставки использованы
результаты исследований и разработки генерато-
ров для ЭМА установок, предусилителей и ЭМА
преобразователей, в том числе предназначенных
для контроля волнами Рэлея [8]. На базе этой
разработки выполнена приставка к серийным де-
фектоскопам, которая может использоваться как
для контроля, так и в качестве стенда для иссле-
дований параметров контроля и характеристик
материалов изделий. Блок-схема разработанного
устройства приведена на рис. 2. Приставка содер-
жит блок управления, в основу которого положен
современный микропроцессор. Блок управления
тактируется двумя генераторами, один из которых
имеет фиксированную частоту, а второй регули-
руемый. Это дает возможность микропроцессо-
ру формировать требуемые сигналы генерации и
запуска. При этом все установленные параметры
контроля и приборов визуализируются на жидко-
кристаллическом индикаторе (ЖКИ). Корректи-
ровка параметров работы устройства осуществля-
ется через органы управления. Устройство имеет
входы–выходы синхронизации и может работать
как в режиме запуска от внешнего дефектоскопа,
так и в режиме запуска от собственного синхро-
низатора. Блок управления формирует логические
сигналы, которые поступают на вход генератора
зондирующих импульсов (ГЗИ) для дальнейшего
усиления. После усиления до заданного уровня
импульсы возбуждения через соединительный ка-
бель поступают на индуктор ЭМАП. Температура
выходных транзисторов ГЗИ фиксируется встро-
енным датчиком и также отображается на экране.
При достижении критической температуры при-
бор выводит на экран сигнал предупреждения, при
дальнейшем ее росте блокирует генерацию УЗК.
Сигналы с приемной катушки ЭМА преобразова-
теля поступают на регулируемый узкополосный
предусилитель. Приставка может снабжаться как
сетевым, так и автономным блоком питания.
Непосредственно во время генерации и прие-
ма УЗК на контрольном образце можно проводить
более тонкую подстройку мощности ГЗИ, количе-
ства импульсов в зондирующем пакете, частоты
генерации и частоты следования зондирующих
импульсов. Имея энергонезависимую память,
прибор обеспечивает сохранность данных при от-
ключении питания.
Прибор имеет широкие пределы внутренних
настроек. При использовании его в режиме за-
пуска можно устанавливать частоту зондирова-
ния в широких пределах (от 40 Гц и до частоты,
ограниченной подключенным дефектоскопом), с
дискретностью в 1 Гц. Это сделано с целью оп-
тимального выбора частоты следования УЗК. При
ручном «медленном» контроле низкая частота по-
сылки пакетов импульсов значительно уменьшает
энергопотребление прибора, что важно, если он
используется в полевых условиях.
Устройство может быть подключено и согласо-
вано с разными датчиками, применение которых
может отличаться в зависимости от конкретного
ОК и условий технического задания (ТЗ). Имеется
регулировка частоты сигнала в пакете возбужде-
ния от 0,2 до 1,5 МГц, при это неравномерность
АЧХ во всем диапазоне не превышает 1,5 дБ
(рис. 3, а). Основную частоту пропускания пред-
варительного усилителя fусил. можно изменять в
широких приделах от 0,2 до 1,5 МГц. На рис. 3, б
приведено АЧХ при fусил.= 0,9 МГц.
Блок управления устанавливает количество пе-
риодов частоты заполнения в пакете, число кото-
Рис. 2. Блок-схема ЭМА приставки с подключенным дефек-
тоскопом и преобразователем (ВД – встроенный датчик)
Рис. 3. АЧХ генератора в полосе частот от 0,2 до 1,5 МГц (а)
и АЧХ предварительного усилителя при установленной ча-
стоте пропускания fусил. = 0,9 МГц (б)
46 ТеХнИЧеСКаЯ дИаГноСТИКа И нераЗрУШаЮЩИЙ КонТроЛЬ, №4, 2013
рых может изменяться от 1 до 10. Это позволяет
оптимально настроить акустический тракт для
получения максимального сигнала с минимально
возможными энергозатратами. В случаях, когда
не требуется сигнал значительной мощности, его
можно ослабить, воспользовавшись дискретным
цифровым регулятором выходной мощности ГЗИ,
и тем самым сократить потребление энергии.
Установленная мощность ГЗИ (в усл. ед.) отобра-
жается на ЖКИ.
Для программирования микропроцессора при-
ставка оснащена интерфейсом JTAG на задней па-
нели устройства.
Приставка может использоваться практически
с любым серийным УЗ дефектоскопом. Вариант
такого подключения показан на рис. 4. Важно, что
разработанный комплект может использоваться
как с ЭМА преобразователями, так и пьезоэлек-
трическими.
В частности, к данной приставке был подклю-
чен ЭМАП, возбуждающий и принимающий по-
верхностную волну Рэлея с частотой 0,9 МГц. В
режиме работы, при частоте следования зондиру-
ющих импульсов 125 Гц, 6 импульсов в пакете и
25 кВт пиковой мощности выходного каскада об-
щее потребление приставки составляет не более
15 Вт. При этом на расстоянии 1 м выявляются
модели трещин глубиной от 0,2 мм и более.
Выводы
Для увеличения возможностей стандартных
контактных дефектоскопов при УЗ труб, листов,
заготовок и аналогичных изделий разработана
приставка, которая позволяет выявлять дефекты
как контактным методом с повышенной чувстви-
тельностью, так и бесконтактным ЭМА способом.
Прибор позволяет существенно уменьшить расхо-
ды на подготовку и проведение УЗ за счет исклю-
чения процедур зачистки поверхности ОК.
1. http://ru.wikipedia.org/wiki/Металлургия_Украины
2. Входной контроль качества металла // Металлы и сплавы:
Справ. / В. Г. Шипша, В. К. Афонин, Б. С. Ермаков и др. –
С.-Пб: НПО «Профессионал», 2003. – С. 84–87.
3. Неразрушающий контроль: Справ.: В 8 т. / Под ред.
В.В.Клюева. – М.: Машиностроение, 2003.
4. ГКД 34.17.402–96. Унифицированные методики ультраз-
вукового контроля основного металла и сварных соеди-
нений оборудования и трубопроводов тепловых электро-
станций. – Киев, 1996. – 23 с.
5. Сучков Г. М., Хомяк Ю. В. Повышение возможностей
вихретокового контроля поверхности непрерывно-литых
слябов из ферромагнитных сталей // Дефектоскопия. –
2013. – № 1. – С. 79–83.
6. Сучков Г. М., Алексеев Е. А., Захаренко В. В. Энерго- и
ресурсосберегающие приборы и технологии неразруша-
ющего контроля // Техн. диагностика и неразруш. кон-
троль. – 2006. – № 4. – С. 29–34.
7. ТУ 14-2-542–83. Рельсы объемно-закаленные Р65,
проконтролированные ультразвуковым электромаг-
нитно-акустическим методом в зоне, ограниченной тол-
щиной шейки. – Харьков: УкрНИИМет, 1983. – 9 с.
8. Генератор зондирующих импульсов для ЭМА дефекто-
скопов / Г.М.Сучков, О.Н. Петрищев, И.В. Чередниченко
и др. // Дефектоскопия. – 2012. – № 9. – С. 42–47.
The paper describes an all-purpose EMA-attachment for standard UT flaw detectors and thickness meters. The instrument allows
increasing defect detectability, and improving testing efficiency, without requiring any special cleaning of item surface. Main
technical parameters of the attachment and description of its components are given. The attachment allows smooth adjustment
of the main parameters of output signals: frequency in excitation pack from 0.2 up to 1.5 MHz, repetition rate from 40 Hz and up
to frequency limited by the connected flaw detector, number of filling frequency periods in the pack from 1 up to 10 and output
power from 0 up to 100%. The attachment has a broad application spectrum in a set with various instruments and transducers
of practically any type, also piezo electric ones. The paper gives an example of instrument application with standard batch-
produced flaw detector at testing of a cylindrical sample by Raleigh waves for surface and subsurface defects. It is shown that
crack models of the depth from 0.2 mm and more are detected at up to 1 m distance. The attachment has small size and weight
that is the determinant criterion for its application in the field.
K e y w o r d s : ultrasonic flaw detector, EMA attachment, surface defect, contactless testing, EMA transducer
Поступила в редакцию
04.04.2013
Рис. 4. Дефектоскопический комплект с ЭМА приставкой –
контроль трубчатого образца
|