Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1)
Выполнен анализ информационных источников в области чувствительности ультразвукового неразрушающего контроля металлоизделий приборами и установками с электромагнитно-акустическими преобразователями. Установлено, что по сравнению с традиционным контактным методом контроля в своей области применения:...
Gespeichert in:
| Veröffentlicht in: | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
|---|---|
| Datum: | 2018 |
| Hauptverfasser: | , |
| Format: | Artikel |
| Sprache: | Russisch |
| Veröffentlicht: |
Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України
2018
|
| Schlagworte: | |
| Online Zugang: | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167601 |
| Tags: |
Tag hinzufügen
Keine Tags, Fügen Sie den ersten Tag hinzu!
|
| Назва журналу: | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| Zitieren: | Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) / Г.М. Сучков, С.Ю. Плеснецов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 4. — С. 45-50. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
Institution
Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine| _version_ | 1859484407476256768 |
|---|---|
| author | Сучков, Г.М. Плеснецов, С.Ю. |
| author_facet | Сучков, Г.М. Плеснецов, С.Ю. |
| citation_txt | Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) / Г.М. Сучков, С.Ю. Плеснецов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 4. — С. 45-50. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. |
| collection | DSpace DC |
| container_title | Техническая диагностика и неразрушающий контроль |
| description | Выполнен анализ информационных источников в области чувствительности ультразвукового неразрушающего контроля металлоизделий приборами и установками с электромагнитно-акустическими преобразователями. Установлено, что по сравнению с традиционным контактным методом контроля в своей области применения: контроль металлов без специальной подготовки поверхности, автоматический и автоматизированный контроль с высокой производительностью, электромагнитно-акустический контроль имеет заметные преимущества. Во многих случаях чувствительность дефектоскопии с применением электромагнитно-акустических преобразователей не уступает традиционному контактному методу, а в некоторых случаях даже превышает его.
Виконано аналіз інформаційних джерел в області чутливості ультразвукового неруйнівного контролю металовиробів приладами і установками з електромагнітно-акустичними перетворювачами. Встановлено, що в порівнянні з традиційним контактним методом контролю в своїй галузі застосування: контроль металу без спеціальної підготовки поверхні, автоматичний і автоматизований контроль з високою продуктивністю, електромагнітно-акустичний контроль має помітні переваги. У багатьох випадках чутливість дефектоскопії із застосуванням електромагнітно-акустичних перетворювачів не поступається традиційному контактному методу, а в деяких випадках навіть перевищує його.
The analysis of information sources in the field of sensitivity of ultrasonic non-destructive testing of metal products by instruments and devices with electromagnetic-acoustic transducers was performed. It is established that, in comparison to the traditional contact testing method in its field of application: the testing of metals without special surface preparation, automatic and automated testing with high productivity, EMA testing has significant advantages. In many cases, the sensitivity of flaw detection using EMAT is not inferior to the traditional contact method, and in some cases even exceeds it.
|
| first_indexed | 2025-11-24T15:20:08Z |
| format | Article |
| fulltext |
45ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2018, №4
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
УДК 620.179.16: 620.179.17 DOI: http://dx.doi.org/10.15407/tdnk2018.04.06
ЧУВСТВИТЕЛЬНОСТЬ КОНТРОЛЯ
ЭЛЕКТРОМАГНИТНО-АКУСТИЧЕСКИМИ
ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ (Обзор, ч. 1)
Г. М. СУЧКОВ, С. Ю. ПЛЕСНЕЦОВ
Национальный технический университет «Харьковский политехнический институт». 61002, г. Харьков, ул. Кирпичева, 2.
E-mail: hpi.suchkov@gmail.com
Выполнен анализ информационных источников в области чувствительности ультразвукового неразрушающего контроля
металлоизделий приборами и установками с электромагнитно-акустическими преобразователями. Установлено, что по
сравнению с традиционным контактным методом контроля в своей области применения: контроль металлов без специ-
альной подготовки поверхности, автоматический и автоматизированный контроль с высокой производительностью,
электромагнитно-акустический контроль имеет заметные преимущества. Во многих случаях чувствительность дефек-
тоскопии с применением электромагнитно-акустических преобразователей не уступает традиционному контактному
методу, а в некоторых случаях даже превышает его. Библиогр. 17, табл. 5.
К л ю ч е в ы е с л о в а : электромагнитно-акустический контроль, металлоизделие, чувствительность контроля, вы-
являемость дефектов, определение физико-механических характеристик металлоизделий, толщинометрия
В обзорных статьях [1, 2] выполнен анализ те-
оретических и практических подходов к созданию
электромагнитно-акустических (ЭМА) преобра-
зователей (ЭМАП). Установлено значительное
увеличение количества и типов новых ЭМАП.
Отмечено заметное расширение областей приме-
нения приборов и установок бесконтактного ульт-
развукового контроля с ЭМАП во многих странах
мира. В то же время по-прежнему традиционно
считается, что главным недостатком ЭМА преоб-
разователей является низкая чувствительность к
несоответствиям объектов контроля (ОК), выяв-
ление которых регламентируется нормативно-тех-
нической документацией. Причем в справочнике
[3] указано, что чувствительность ультразвуко-
вого ЭМА метода при двойном преобразовании
меньше, чем контактного на 4 порядка, а в рабо-
те [4], что на 3 порядка. Кроме того, в работе [3]
утверждается, что коэффициент преобразования
ЭМАП для излучения и приема по отдельности
меньше, чем для пьезоэлектрического преобразо-
вателя (ПЭП) на 2 порядка. Алешин Н. П. и др.
в работе [5] показали, что коэффициент двойно-
го ЭМА преобразования отличается от такого же
для ПЭП в 500…1000 раз, а коэффициенты для
излучения и приема по отдельности отличаются
между собой в 2 раза. При этом в работе [3, стр.
74] отмечается, что ЭМА методом уверенно об-
наруживаются модели дефектов незначительно-
го размера. Следует отметить, что Кавашима К.
еще в 1976 г. [6] приводил данные о том, что вы-
являемость плоскодонного отражателя диаметром
1,3 мм ЭМАП и ПЭП практически одинакова. АО
«Votum» серийно выпускает приборы ультразву-
кового контроля с ЭМА преобразователями, но
при этом отмечает их недостаточную чувстви-
тельность? Из опубликованных противоречивых
сведений следует необходимость анализа техни-
ческих возможностей устройств, приборов и уста-
новок с ЭМА преобразователями по выявлению
дефектов изделий и материалов.
Целью работы является анализ новых литера-
турных источников и определение возможностей
устройств с ЭМА преобразователями по чувствитель-
ности при измерениях, контроле и диагностике ОК.
Чувствительность ЭМАП при контроле
эхо-методом. Главными требованиями к сред-
ствам ультразвукового контроля являются обна-
ружение дефектов, измерение толщины и опреде-
ление физико-механических характеристик ОК.
Выполнить эти требования возможно при обеспе-
чении достаточной величины отношения ампли-
туд полезного сигнала и шума [3, 7]. Первичное
отношение амплитуд полезного сигнала и шума,
очевидно, зависит от коэффициента ЭМА преоб-
разования, конструкции ЭМАП, характеристик
аналоговой части ЭМА прибора и др.
Достаточно подробно вопрос эффективно-
сти ЭМА преобразования рассмотрен Буденко-
вым Г. А. и Коробейниковой О. В. в статье [8].
Ими установлено следующее:
– коэффициент двойного преобразования для
ПЭП с материалом ЦТС-19 не превышает 19 %;
– коэффициенты ЭМА преобразования в пре-
делах 30 дБ отличаются в зависимости от химиче-
ского состава стали и ее структурного состояния,
а также от температуры ОК;
– при возбуждении ультразвуковых волн ко-
эффициент ЭМА преобразования существенно © Г. М. Сучков, С. Ю. Плеснецов, 2018
46 ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2018, №4
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
превышает аналогичный коэффициент ЭМА пре-
образования при приеме, что не согласуется, на-
пример, с данными работы [3].
Следует отметить, что выводы, полученные в
статье [8], ограничиваются низким диапазоном
частот для определенных типов волн, и не могут
распространяться на общие условия исследования
ЭМА преобразования. Это подтверждает вывод
работы [1] об отсутствии на сегодня общей тео-
рии ЭМА преобразования.
Неволин О. В. и др. в статье [9], не описав кон-
структивных особенностей преобразователей,
привели подробные данные о чувствительности
комплекта ЭМА преобразователей различного на-
значения (табл. 1). Данные получены при выход-
ной импульсной мощности приставки до 20 кВт.
Судя по приведенным в статье рисункам, питание
ЭМАП осуществлялось пакетными радиоимпуль-
сами неуказанной длительности.
Анализ результатов, приведенных в табл. 1,
говорит о сравнимой чувствительности ЭМАП и
ПЭП при обнаружении дефектов. Следует отме-
тить, что диапазон частот недостаточен в высоко-
частотной его части.
Муравьева О.В. и др. в статье [10] привели
данные о решении задачи контроля круглых прут-
ков из рессорно-пружинной стали ЭМА методом
путем анализа амплитуд импульсов многократных
обеганий периметра. Экспериментально показа-
на возможность обнаружения внутренних и по-
верхностных дефектов размерами более 0,1 мм. В
этом случае чувствительность контроля превыша-
ет возможности дефектоскопии с помощью ПЭП.
ООО «УЛЬТРАКОН-СЕРВИС» разработало
многоканальный ЭМА дефектоскоп OKO-22M-
EMA [11], в комплект которого входят ЭМАП со
следующими частотами и углами ввода ультразву-
ка: 0,5 МГц – углы ввода 0° и 90°; 1 МГц – углы
ввода 0°, 45° и 90°; 2 МГц – углы ввода 0°, 45°
и 90°; 4 МГц – углы ввода 0°, 45° и 90°; 5 МГц –
углы ввода 0° и 45°; 6 МГц – угол ввода 0°; 8 МГц –
угол ввода 0°. На сайте ООО «УЛЬТРАКОН-СЕР-
ВИС» утверждают, что этот дефектоскоп с ЭМАП
обеспечивает выявление плоскодонного отража-
Т а б л и ц а 1 . ЭМА преобразователи для универсальной ультразвуковой приставки [9]
Наименование преобразователя Назначение
Чувствительность,
соотношение сигнал/
шум (с/ш)
Рабочая ча-
стота, МГц
Классические ЭМАП для возбуждения и регистра-
ции волн по нормали к поверхности объекта кон-
троля
Регистрация дефектов
эхо-методом и зеркально-тене-
вым методом
Торцевое сверление
диаметром 3 мм
при с/ш 16 дБ
2,5…0,15
Неклассические ЭМАП с подвижным полюсом
для возбуждения и регистрации волн по нормали к
поверхности объекта контроля
Регистрация дефектов
эхо-методом и зеркально-тене-
вым методом
Торцевое сверление
диаметром 3 мм
при с/ш 26 дБ
2,5…0,15
ЭМАП волн SV под различными углами к поверх-
ности объекта контроля с постоянным полем под-
магничивания
Регистрация трещин в трубах,
листах и т.п.
5 % толщины стенки
при с/ш 10 дБ
2,0…0,15
ЭМАП волн SV под различными углами к поверх-
ности с импульсным полем подмагничивания
Регистрация трещин в трубах,
листах и т. п.
5 % толщины стенки
при с/ш 20 дБ
2,0…0,15
ЭМАП волн Рэлея и Лэмба с постоянным полем
подмагничивания
Регистрация поверхностных и
внутренних дефектов в листах и
трубах
5 % толщины стенки
при с/ш 10 дБ
1,0…0,15
ЭМАП волн Рэлея и Лэмба с импульсным полем
подмагничивания
Регистрация поверхностных и
внутренних дефектов в листах и
трубах
5 % толщины стенки
при с/ш 20 дБ
1,0…0,15
ЭМАП волн SH с импульсным полем подмагничи-
вания
Регистрация поверхностных и
внутренних дефектов в листах и
трубах
5 % толщины стенки
при с/ш 16 дБ
1,0…0,15
Классические ЭМАП для возбуждения и регистра-
ции волн по нормали к поверхности объекта кон-
троля с вращающимся полюсом
Измерение анизотропии и дефек-
тометрия
Устойчивое распоз-
навание радиальных
и торцевых сверле-
ний диаметром 3 мм
2,5…0,15
Классические ЭМАП с вращающимся вектором
поляризации смещения (без вращения полюса)
Измерение анизотропии и дефек-
тометрия
Устойчивое распоз-
навание радиальных
и торцевых сверле-
ний диаметром 3 мм
2,5…0,15
Неклассические ЭМАП с вращающимся вектором
поляризации смещения
Измерение анизотропии
и дефектометрия
Устойчивое распоз-
навание радиальных
и торцевых сверле-
ний диаметром 3 мм
2,5…0,15
ЭМАП с комбинированными постоянными и им-
пульсными полями
Измерение дефектов
в протяженных объектах
– –
47ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2018, №4
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
теля диаметром 2 мм на глубине 136 мм (ЭМАП
4 МГц 0°, контроль прутка диаметром 140 мм) и
выявление паза глубиной 0,5 мм и протяженно-
стью 10 мм (ЭМАП 2 МГц 45°, контроль прут-
ка диаметром 140 мм). Эти данные также под-
тверждают высокую чувствительность контроля
ЭМАП.
Предприятие АКС разработало ультразвуковой
томограф ЭМА-АР с приемными и передающими
16 элементными антенными решетками, исполь-
зующий SH тип волн и работающий на частоте
0,5 МГц [12]. За счет применения технологии им-
пульсного подмагничивания отсутствует эффект
налипания ферромагнитных частиц на рабочую
поверхность ЭМА преобразователя. Для реаль-
ных внутренних дефектов получены отраженные
эхо-сигналы и после их цифровой фокусировки
сформированы образы сечений стенки трубы, по-
зволяющие оценить тип и высоту дефекта. Данная
технология дает возможность решить задачу уль-
тразвукового контроля сварных швов без приме-
нения контактной жидкости. Устройство надежно
обнаруживает в образце трубы толщиной 18 мм
пропил вдоль продольной оси глубиной 2 мм.
Очевидно, что данное направление использования
ЭМАП является очень перспективным.
Авторы работы [13] использовали для контро-
ля листов из алюминия ЭМА преобразователи,
возбуждающие и принимающие волны Лэмба.
Контрольно-измерительное устройство содер-
жит несколько преобразователей, расположен-
ных определенным образом. Возбуждение и при-
ем ультразвуковых импульсов осуществляется по
разработанной программе, что позволяет исклю-
чить «мертвую» зону. Прибор позволяет обнаружи-
вать дефекты, эквивалентные сквозному отверстию
диаметром 2 мм и пазы длиной 4 мм, т.е. обеспечи-
вается высокая чувствительность контроля.
В статье [14] подробно рассмотрены возмож-
ности по обнаружению внутренних и поверхност-
ных дефектов с применением ЭМА преобразо-
вателей. Показано, что объемными сдвиговыми
линейно поляризованными импульсами длитель-
ностью до 6 периодов частоты заполнения в диа-
пазоне 1,5…2,5 МГц в рельсах на расстояниях до
170 мм гарантировано выявляются модели дефек-
тов, эквивалентные плоскодонному отражателю ди-
аметром 1 мм и более. Без применения каких либо
методов обработки отношение амплитуд эхо-сигна-
ла и шума составляло 3…24 раз для плоскодонных
отражателей диаметром 1…4 мм. При измерениях
зазор между ЭМАП и металлом составлял 0,2 мм.
Для оценки чувствительности применения на-
клонных ЭМАП с углом ввода 37о импульсами
волн SV типа в сталях прямым и однократно от-
раженным лучом гарантировано обнаруживались
канавки глубиной 0,9 мм и более и угол, образо-
ванный отверстием диаметром 6 мм с плоскостью
поверхности образца, при отношении амплитуд
эхо-сигнала и шума, достигающем 40 дБ [14].
Для контроля толстых алюминиевых плит ав-
торы публикации [15] разработали прибор с ЭМА
преобразователем, высокочастотная катушка ко-
торого выполнена в виде спирали. Согласно ре-
зультатам эксперимента контрольное устройство
может обнаруживать отверстия с плоским дном
диаметром 1,2 мм на глубине 60 мм.
Значительный объем информации по выявля-
емости дефектов ЭМАП приведен в работе [16].
Исследования проведены с использованием ши-
рокого диапазона ультразвуковых колебаний –
от 2 до 5 МГц. Полные исследования выполне-
ны на частоте 2,3 МГц. Результаты исследований
отрезка рельса Р65 (высота 180 мм) АО МК
«Азовсталь» приведены в табл. 2.
Исследованная рельсовая проба до изготовления
отражателей характеризовалась хорошими акусти-
ческими характеристиками. Флуктуация ослабления
упругих колебаний по длине не превышала 1 %. Вы-
сокое качество металла позволило уверенно выяв-
лять плоскодонные отражатели диаметром 0,9 мм и
более на глубине от 7,9 до 169,5 мм. Для сравнения
провели исследования пробы с помощью серийного
дефектоскопа УД2-12, уверенно зафиксировав пло-
скодонные отражатели диаметром 2 мм и более.
Результаты исследований пробы круглой горячека-
таной заготовки диаметром 230 мм (Днепровский МК
им. Дзержинского, Украина) приведены в табл. 3.
Т а б л и ц а 2 . Результаты исследований по обнаружению плоскодонных отражателей в рельсовом образце
Зона контроля Диаметр плоскодонного
отражателя, мм
Расстояние до
отражателя, мм
Отношение амплитуд
эхо-сигнал/шум, раз
Зона, ограниченная шейкой рельса и его высотой
4 169,5 >33 (сигнал ограничен)
3 158 27
2 162 11
0,9 164 3,5
Головка рельса со стороны одной боковой грани
3 62 30
2 60,5 17
0,9 59 6
Шейка рельса сбоку в центральной части
3 8,5 15
2 7,9 7
0,9 8,2 2
48 ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2018, №4
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
Исследования акустических свойств показали,
что образец круглой заготовки диаметром 230 мм
имеет много участков с повышенным ослаблением
ультразвуковых импульсов. Такие участки распо-
ложены случайным образом по сечению металла и
по длине. В центральной части заготовки зона по-
вышенного ослабления ультразвуковых импульсов
в диаметре достигала 60…90 мм в зависимости от
направления озвучивания. В других заготовках, в
том числе и НЛЗ, центральные части также обла-
дают повышенным ослаблением ультразвуковых
импульсов. Отмеченные особенности обуславли-
вают неравномерность чувствительности как по
сечению, так и по длине заготовки. Но во всех
случаях боковые отражатели диаметром 2,5 мм на
глубине от 8 до 115 мм и диаметром 1 мм на глу-
бине от 8,2 до 30 мм обнаруживаются надежно.
Результаты исследований горячекатаной квадрат-
ной заготовки 127×127 мм из стали 45 приведены
в табл. 4. Центральная часть этой заготовки также
имеет зону повышенного в два-три раза ослабления
ультразвуковых импульсов. Обнаружены локальные
участки с повышенным ослаблением упругих коле-
баний по сечению и длине заготовки.
Так как металл объектов, исследуемых ЭМА
способом, является элементом преобразователя, то
следует ожидать влияния свойств этих материалов
на результаты измерений и, соответственно, нераз-
рушающего контроля. В известной литературе не
удалось обнаружить сведений о влиянии материа-
ла на выявляемость внутренних дефектов. Поэтому
выполнены экспериментальные исследования чув-
ствительности ЭМА способа при контроле образцов
из различных материалов [17]. Во всех исследован-
ных образцах для получения одинаковых результа-
тов изготовлены плоскодонные отражатели диаме-
тром 2 мм. Для исследований был изготовлен макет
ЭМА дефектоскопа, позволяющий возбуждать и
принимать ультразвуковые импульсы в диапазоне
1…5 МГц длительностью 1…10 периодов частоты
заполнения и частотой следования до 2,8 кГц. Де-
фектоскопический стенд снабжен прямыми ЭМАП
на частоту от 2 до 5 МГц. Рабочая зона ЭМАП
7×12 мм2. Индукция поляризующего магнитного
поля – 1,35 Тл. Масса преобразователей составляла
менее 75 грамм. Результаты выполненных исследо-
ваний приведены в табл. 5.
В табл. 5: Адон/Аш – отношение амплитуд пер-
вого донного импульса и шума; Аэхо/Аш – отноше-
ние амплитуд эхо-сигнала и шума.
Анализ приведенных данных позволяет сде-
лать вывод о том, что практически во всех наи-
более часто используемых материалах, ЭМА
способом возбуждаются и принимаются ультраз-
Т а б л и ц а 5 . Результаты исследований выявляемости плоскодонного отражателя диаметром 2 мм и «мертвой» зоны
контроля
Образец Частота,
МГц Адон/Аш, раз Аэхо/Аш, раз Расстояние до
дефекта, мм
«Мертвая»
зона, мм
Латунный стержень диаметром 24,8 мм 2,5 20 11 14 6,2
Лист алюминиевый толщиной 7,9 мм 4,1 38 15 4,6 3,9
Лист из стали 45 толщиной 11 мм 2,3 35 22,5 8 6
Лист дюралюминиевый толщиной 20 мм 3 30 12,5 13,7 6,2
Сталь нержавеющая толщиной 7 мм 3 15 6,5 5 4
Отбеленный чугун толщиной 14,4 мм 3 32,5 - Отражателя нет 5,6
Рельсовая сталь толщиной 16,7 мм 2,5 48 23 8,2 5,1
Головка рельса Р65 2,5 22 10 43,9 6,7
Лист из стали 09Г2С толщиной 40 мм 2,3 30 7,5 20 5,5
Пруток калиброванный диаметром 10,25 мм
из стали 40Х13 3 30 23 6,8 4,1
Пруток калиброванный диаметром 8 мм из
стали ШХ15 3 32 22 5,2 4
Медный стержень диаметром 32 мм 2,2 21 10 9,6 5,2
Примечание: Под «шумом» здесь принято считать все типы шумов и помех, зафиксированных аппаратурой.
Т а б л и ц а 3 . Результаты исследований выявляемости
цилиндрических отражателей в круглой горячекатаной
заготовке
Диаметр бокового
цилиндрического
отражателя, мм
Расстояние до
отражателя, мм
Отношение амплитуд
эхо-сигнал/шум, раз
1 30 23
1,5 28 22
2,5 8 16
2,5 10,3 12
2,5 27 32,5
2,5 48 12,5
2,5 60 11
2,5 115 (центр
заготовки)
2 до 3-х из некоторых
точек периметра
Т а б л и ц а 4 . Результаты исследований выявляемости
цилиндрических отражателей в горячекатаной квадрат-
ной заготовке
Диаметр
плоскодонного
отражателя, мм
Расстояние до
отражателя, мм
Отношение амплитуд
эхо-сигнал/шум, раз
4 115 10
3 113 5
2 115 3
49ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2018, №4
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
вуковые импульсы с амплитудой, достаточной
для обнаружения плоскодонных отражателей ди-
аметром 2 мм и более. При этом «мертвая» зона
составляет 3,9…6,7 мм. Установлено, что под-
стройка режима работы ЭМА дефектоскопа на
контроль конкретного материала позволяет умень-
шить величину «мертвой» зоны до 3…4 мм.
При выполнении исследований обнаружен ме-
талл (ЛС63) с высокой электропроводностью, в
котором амплитуда полезного сигнала на частотах
1…4 МГц, как минимум, на 40…50 дБ меньше,
чем у известных материалов. Такой металл целе-
сообразно использовать для изготовления акусти-
ческих экранов ЭМАП.
Сравнительные исследования этих же образ-
цов с помощью серийного дефектоскопа УД2-12
показали, что его чувствительность не превыша-
ет чувствительности ЭМА дефектоскопа. Более
того, для дефектоскопии стержней приходится
притирать пьезоэлектрические преобразователи.
Для контроля всех образцов ЭМА дефектоскопом
применен ЭМА преобразователь без изменения
его конструкции.
Выводы
1. Из результатов приведенных исследований
можно сделать вывод, что в подавляющем числе
наиболее распространенных электропроводных и
(или) ферромагнитных материалов ЭМА спосо-
бом обнаруживаются плоскодонные отражатели
диаметром 1 мм и более чувствительностью, не
уступающей чувствительности ПЭП.
2 .При исследованиях обнаружен металл
(ЛС63) с высокой электропроводностью, в ко-
тором амплитуда полезного сигнала на частотах
1…4 МГц, как минимум, на 40…50 дБ меньше,
чем у известных материалов. Проводить контроль
изделий из такого металла ЭМА способом практи-
чески невозможно. Обнаружение металла, в кото-
ром импульсы упругих колебаний ЭМА способом
практически не возбуждаются, позволило изгото-
вить эффективные электромагнитные экраны для
малогабаритных ЭМАП, работающих в совме-
щенном режиме.
Список литературы
1. Плеснецов С. Ю., Сучков Г. М., Корж А. И., Суворова М.
Д. (2018) Новые теоретические исследования и разработ-
ки в области электромагнитно-акустического преобразо-
вания (Обзор). Техническая диагностика и неразрушаю-
щий контроль, 2, 24–31.
2. Сучков Г. М., Плеснецов С. Ю, Корж А. И. и др. (2018)
Новые разработки электромагнитно-акустических пре-
образователей. (Обзор). Там же, 3, 27–34
3. Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. (2004) Неразрушающий кон-
троль: Справочник: В 7 т. Клюев В. В. (ред.). Т.3: Ульт-
развуковой контроль. Москва, Машиностроение.
4. Цапенко В. К., Куц Ю. В. (2010) Основи ультразвукового
неруйнівного контролю. Підручник. Київ. НТУУ «КПІ».
5. Алешин Н. П., Белый В. Е., Вопилкин А. Х. и др. (1989)
Методы акустического контроля металлов. Алешин Н.
П. (ред.). Москва, Машиностроение.
6. Kawashima K., McClung R. (1976) Electromagnetic ultra-
sonic transducer for generating and detecting longitudinal
waves (with a small amount of radials polarized transverse.
Materials Evaluation, 34, 4, 81–90.
7. Сучков Г. М., Петрищев О. Н., Хомяк Ю. В. (2015) Теория
и практика электромагнитно-акустического контроля.
Часть 3. Методы и средства повышения чувствитель-
ности ультразвукового контроля ЭМА способом. Харь-
ков, Щедра садиба плюс.
8. Буденков Г.А., Коробейникова О. В. (2009) Влияние хи-
мического состава и температуры металлов на эффектив-
ность электромагнитно-акустического преобразования.
Там же, 4, 40–49.
9. Астафьев А. Н., Неволин О. В., Мамай А. М. и др. (2006)
Универсальная приставка для стандартных ультразвуко-
вых дефектоскопов и толщиномеров. Там же, 7, 73–82.
10. Муравьева О. В., Муравьев В. В., Стрижак В. А. и др.
(2013) Реальная чувствительность входного акустическо-
го контроля прутков–заготовок при производстве пру-
жин. В мире неразрушающего контроля, 1, 62–70.
11. http://www.ultracon-service.com.ua/index.php/ru/flaw-
detectors/item/85-ema-ultrazvukovoj-defektoskop-oko-22m-
ema.
12. http://docplayer.ru/45792425-Vozmozhnosti-i-sposoby-
izmereniya-glubiny-krn-ul trazvukovym-metodom-
nerazrushayushchego-kontrolya.html.
13. Guo-fu Zhai, Bo Liu, Chao-ran Deng et al. (2014) An inspec-
tion device based on multiple Lamb wave electromagnetic
acoustic transducers. IEEE Far East Forum on Nondestruc-
tive Evaluation. Testing. IEEE Conference Publications, pp.
14–18, DOI: 10.1109/FENDT.2014.6928225
14. Сучков Г. М., Донченко А. В. (2007) Реальная чувстви-
тельность ЭМА приборов. Дефектоскопия, 6, 43–50.
15. Yakun Wang, Pengzhan Li, Bo Liu, Guofu Zhai. (2013) A
portable inspection instrument based on electromagnetic
acoustic transducers. Far East Forum on Nondestructive
Evaluation. Testing: New Technology, pp. 192–196, DOI:
10.1109/FENDT.20.
16. Сучков Г. М., Петрищев О. Н., Хащина С. В. и др. (2013)
Повышение возможностей бесконтактной дефектоско-
пии поверхности катаных ферромагнитных изделий.
Контроль. Диагностика, 4, 31–35.
17. Сучков Г. М. (2005) Развитие теории и практики созда-
ния приборов для электромагнитно-акустического кон-
троля металлоизделий: дис. д-ра техн. наук. Харьков,
НТУ «ХПИ».
References
1. Plesnetsov, S.Yu., Suchkov, G.M., Korzh, A.I., Suvorova,
M.D. (2018) New theoretical investigations and developments
in the field of electromagneto-acoustic transformation
(Review). Tekh. Diagnost. i Nerazrush. Kontrol, 2, 24-31 [in
Russian].
2. Suchkov, G.M., Plesnetsov, S.Yu., Korzh, A.I., Suvorova,
M.D., Yudanova, N.N. (2018) New developments of
electromagneto-acoustic transducers (Review). Ibid., 3, 27-
34 [in Russian].
3. Ermolov, I.N., Lange, Yu.V. (2004) Non-destructive testing:
Handbook. In: 7 Vol. Ed. by V.V. Klyuev. V. 3: Ultrasonic
testing. Moscow, Mashinostroenie [in Russian].
4. Tsapenko, V.K., Kuts, Yu.V. (2010) Fundamentals of non-
destructive ultrasonic testing: Handbook. Kyiv: NTUU KPI
[in Ukrainian].
5. Aleshin, N.P., Belyy, V.E., Vopilkin, A.Kh. et al. (1989)
Methods of acoustic testing of metals. Ed. by Aleshin, N.P.
Moscow, Mashinostroenie [in Russian].
6. Kawashima, K., McClung, R. (1976) Electromagnetic
ultrasonic transducer for generating and detecting
longitudinal waves (with a small amount of radials polarized
transverse. Materials Evaluation, 34(4), 81-90.
7. Sychkov, G.M., Petrishchev, O.N., Khomyak, Yu.V. (2015)
Theory and practice of electromagneto-acoustic testing. Pt 3:
Methods and means of increase of sensitivity by ultrasonic
EMA testing. Kharkov, Shchedra Sadyba Plus [in Russian].
8. Budenkov, G.A., Korobejnikova, O.V. (2009) The influence
of metal chemical structure and temperature on efficiency of
50 ISSN 0235-3474. Техн. диагностика и неразруш. контроль, 2018, №4
ПРОИЗВОДСТВЕННЫЙ РАЗДЕЛ
electromagneto-acoustic transformation. Defektoskopiya, 4,
40-49 [in Russian].
9. Astafiev, A.N., Nevolin, O.V., Mamaj, A.M. et al. (2006)
Universal add-on for standard ultrasonic defectoscopes and
thickness gauges. Ibid., 7, 73-82 [in Russian].
10. Muraviova, O.V., Muraviov, V.V., Strizhak, V.A. et al. (2013)
Real sensitivity of input acoustic testing of rod samples in
spring production. V Mire Nerazrushayushchego Kontrolya,
1, 62-70 [in Russian].
11. http://www.ultracon-service.com.ua/index.php/ru/flaw-
detectors/item/85-ema-ultrazvukovoj-defektoskop-oko-22m-
ema [in Russian].
12. h t t p : / / d o c p l a y e r. r u / 4 5 7 9 2 4 2 5 - Vo z m o z h n o s t i - i -
sposoby-izmereniya-krn-ultrazvukovym-metodom-
nerazrushayushchego-kontrolya.html [in Russian].
13. Guo-fu Zhai, Bo Liu, Chao-ran Deng, Yong-qian Li, Lei
Kang (2014) An inspection device based on multiple Lamb
wave electromagnetic acoustic transducers. In: Proc. of 2014
IEEE Far East Forum on Nondestructive Evaluation/Testing,
14-18. DOI: 10.1109/FENDT.2014.6928225.
14. Suchkov, G.M., Donchenko, A.V. (2007) Actual EMA-
device sensitivity. Defektoskopiya, 6, 43-50 [in Russian].
15. Yakun Wang, Pengzhan Li, Bo Liu, Guofu Zhai (2013) A
portable inspection instrument based on electromagnetic
acoustic transducers. In: Proc. of 2013 IEEE Far East Forum
on Nondestructive Evaluation/Testing: New Technology,
192-196. DOI: 10.1109/FENDT.20.
16. Suchkov, G.M., Petrishchev, O.N., Khashchina, S.V. et al.
(2013) The increase in functionality of no-contact defect
detection for roll-formed ferromagnetic products. Kontrol.
Diagnostika, 4, 31-35 [in Russian].
17. Suchkov, G.M. (2005) Development of theory and practice
in electromagnetic-acoustic testing device building for metal
product testing. In: Syn. of Thesis for Dr. of Techn. Sci.
Degree. Kharkov, NTU KhPI [in Russian].
ЧУТЛИВІСТЬ КОНТРОЛЮ ЕЛЕКТРОМАГНІТНО-АКУС-
ТИЧНИМИ ПЕРЕТВОРЮВАЧАМИ (Огляд, ч.1)
Г. М. СУЧКОВ, С. Ю. ПЛЄСНЕЦОВ
Національний технічний університет «Харківський полі-
технічний інститут», 61002, м. Харків, вул. Кирпичова, 2.
E-mail: hpi.suchkov@gmail.com
Виконано аналіз інформаційних джерел в області чутливості
ультразвукового неруйнівного контролю металовиробів при-
ладами і установками з електромагнітно-акустичними пере-
творювачами. Встановлено, що в порівнянні з традиційним
контактним методом контролю в своїй галузі застосування:
контроль металу без спеціальної підготовки поверхні, авто-
матичний і автоматизований контроль з високою продуктив-
ністю, електромагнітно-акустичний контроль має помітні
переваги. У багатьох випадках чутливість дефектоскопії із
застосуванням електромагнітно-акустичних перетворювачів
не поступається традиційному контактному методу, а в деяких
випадках навіть перевищує його. Бібліогр. 17, табл. 5.
Ключові слова: електромагнітно-акустичний контроль, мета-
ловиріб, чутливість контролю, виявлення дефектів, визначення
фізико-механічних характеристик металовиробів, товщинометрія
SENSITIVITY OF TESTING VIA ELECTROMAGNETIC-
ACOUSTIC TRANSDUCERS (OVERVIEW, P. 1)
G. M. SUCHKOV, S. YU. PLESNETSOV
National Technical University «Kharkiv Polytechnic Institute».
61002, Kharkiv, 2 Kirpichova st.
E-mail: hpi.suchkov@gmail.com
The analysis of information sources in the field of sensitivity of
ultrasonic non-destructive testing of metal products by instruments
and devices with electromagnetic-acoustic transducers was
performed. It is established that, in comparison to the traditional
contact testing method in its field of application: the testing
of metals without special surface preparation, automatic and
automated testing with high productivity, EMA testing has
significant advantages. In many cases, the sensitivity of flaw
detection using EMAT is not inferior to the traditional contact
method, and in some cases even exceeds it. 17 Re., 5 Tabl.
Key words: electromagnetic-acoustic control, metalware, testing
sensitivity, detectability of defects, determination of physical-
mechanical characteristics of metal products, thickness measurement.
Поступила в редакцию
17.09.2018
Новая книга
Физические процессы при сварке и обработке материалов. Теорети-
ческое исследование, математическое моделирование, вычислительный
эксперимент: Сб. статей и докладов под ред. акад. НАН Украины И.В. Крив-
цуна. — Киев: Международная Ассоциация «Сварка», 2018. — 642 с.
Сборник включает 86 статей и докладов сотрудников отдела физики
газового разряда и техники плазмы Института электросварки им. Е. О. Па-
тона НАН Украины, опубликованных за период 1978–2018 гг. В нем обоб-
щен сорокалетний опыт научно-исследовательской деятельности отдела
в области теоретического исследования и компьютерного моделирования
физических явлений, протекающих при дуговых, плазменных, лазерных
и гибридных процессах сварки, наплавки и напыления покрытий. Может
быть интересен и полезен ученым, инженерам и технологам, занимаю-
щимся проблемами дуговой, плазменной, лазерной и гибридной сварки и
обработки материалов, а также аспирантам и студентам, изучающим тео-
ретические основы сварочных и родственных процессов.
Сборник можно заказать в редакции журнала «Автоматическая сварка».
|
| id | nasplib_isofts_kiev_ua-123456789-167601 |
| institution | Digital Library of Periodicals of National Academy of Sciences of Ukraine |
| issn | 0235-3474 |
| language | Russian |
| last_indexed | 2025-11-24T15:20:08Z |
| publishDate | 2018 |
| publisher | Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України |
| record_format | dspace |
| spelling | Сучков, Г.М. Плеснецов, С.Ю. 2020-04-01T07:33:50Z 2020-04-01T07:33:50Z 2018 Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) / Г.М. Сучков, С.Ю. Плеснецов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. — 2018. — № 4. — С. 45-50. — Бібліогр.: 17 назв. — рос. 0235-3474 DOI: http://dx.doi.org/10.15407/tdnk2018.04.06 https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167601 620.179.16: 620.179.17 Выполнен анализ информационных источников в области чувствительности ультразвукового неразрушающего контроля металлоизделий приборами и установками с электромагнитно-акустическими преобразователями. Установлено, что по сравнению с традиционным контактным методом контроля в своей области применения: контроль металлов без специальной подготовки поверхности, автоматический и автоматизированный контроль с высокой производительностью, электромагнитно-акустический контроль имеет заметные преимущества. Во многих случаях чувствительность дефектоскопии с применением электромагнитно-акустических преобразователей не уступает традиционному контактному методу, а в некоторых случаях даже превышает его. Виконано аналіз інформаційних джерел в області чутливості ультразвукового неруйнівного контролю металовиробів приладами і установками з електромагнітно-акустичними перетворювачами. Встановлено, що в порівнянні з традиційним контактним методом контролю в своїй галузі застосування: контроль металу без спеціальної підготовки поверхні, автоматичний і автоматизований контроль з високою продуктивністю, електромагнітно-акустичний контроль має помітні переваги. У багатьох випадках чутливість дефектоскопії із застосуванням електромагнітно-акустичних перетворювачів не поступається традиційному контактному методу, а в деяких випадках навіть перевищує його. The analysis of information sources in the field of sensitivity of ultrasonic non-destructive testing of metal products by instruments and devices with electromagnetic-acoustic transducers was performed. It is established that, in comparison to the traditional contact testing method in its field of application: the testing of metals without special surface preparation, automatic and automated testing with high productivity, EMA testing has significant advantages. In many cases, the sensitivity of flaw detection using EMAT is not inferior to the traditional contact method, and in some cases even exceeds it. ru Інститут електрозварювання ім. Є.О. Патона НАН України Техническая диагностика и неразрушающий контроль Производственный раздел Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) Чутливість контролю електромагнітно-акустичними перетворювачами (Огляд, ч.1) Sensitivity of testing via electromagnetic-acoustic transducers (Overview, p. 1) Article published earlier |
| spellingShingle | Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) Сучков, Г.М. Плеснецов, С.Ю. Производственный раздел |
| title | Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) |
| title_alt | Чутливість контролю електромагнітно-акустичними перетворювачами (Огляд, ч.1) Sensitivity of testing via electromagnetic-acoustic transducers (Overview, p. 1) |
| title_full | Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) |
| title_fullStr | Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) |
| title_full_unstemmed | Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) |
| title_short | Чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (Обзор, ч. 1) |
| title_sort | чувствительность контроля электромагнитно-акустическими преобразователями (обзор, ч. 1) |
| topic | Производственный раздел |
| topic_facet | Производственный раздел |
| url | https://nasplib.isofts.kiev.ua/handle/123456789/167601 |
| work_keys_str_mv | AT sučkovgm čuvstvitelʹnostʹkontrolâélektromagnitnoakustičeskimipreobrazovatelâmiobzorč1 AT plesnecovsû čuvstvitelʹnostʹkontrolâélektromagnitnoakustičeskimipreobrazovatelâmiobzorč1 AT sučkovgm čutlivístʹkontrolûelektromagnítnoakustičnimiperetvorûvačamioglâdč1 AT plesnecovsû čutlivístʹkontrolûelektromagnítnoakustičnimiperetvorûvačamioglâdč1 AT sučkovgm sensitivityoftestingviaelectromagneticacoustictransducersoverviewp1 AT plesnecovsû sensitivityoftestingviaelectromagneticacoustictransducersoverviewp1 |