USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT WELDS
The magnetostrictive method of ultrasonic flaw detection has certain advantages over other methods of non-destructive testing: the ability to control objects with complex geometry, the ability to control objects in dry contact of the transducer with the object, the ability to control objects at high...
Збережено в:
| Дата: | 2024 |
|---|---|
| Автори: | , |
| Формат: | Стаття |
| Мова: | Українська |
| Опубліковано: |
General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine
2024
|
| Теми: | |
| Онлайн доступ: | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/850 |
| Теги: |
Додати тег
Немає тегів, Будьте першим, хто поставить тег для цього запису!
|
| Назва журналу: | System Research in Energy |
| Завантажити файл: |  |
Репозитарії
System Research in Energy| _version_ | 1871104362831413248 |
|---|---|
| author | Bohachev, Ihor Sozonov, Stanislav |
| author_facet | Bohachev, Ihor Sozonov, Stanislav |
| author_institution_txt_mv | [
{
"author": "Ihor Bohachev",
"institution": null
},
{
"author": "Stanislav Sozonov",
"institution": null
}
] |
| author_sort | Bohachev, Ihor |
| baseUrl_str | https://systemre.org/index.php/journal/oai |
| collection | OJS |
| datestamp_date | 2026-07-18T12:57:48Z |
| description | The magnetostrictive method of ultrasonic flaw detection has certain advantages over other methods of non-destructive testing: the ability to control objects with complex geometry, the ability to control objects in dry contact of the transducer with the object, the ability to control objects at high temperatures and in conditions of difficult access to the controlled area, etc. This work aims to verify the possibility of using and developing a methodology for inspecting welds using an existing virtual ultrasonic flaw detector with small-aperture magnetostrictive transducers. The National Instruments LabVIEW graphical programming environment was chosen as a platform for implementing computational algorithms in the form of application software. |
| first_indexed | 2026-03-24T02:03:21Z |
| format | Article |
| fulltext |
Системні дослідження в енергетиці. 2024. 2А (78) 37
ISSN 2786-7102 (Online), ISSN 2786-7633 (Print)
УДК К 620:9
Ігор Богачев*, канд. техн. наук, ст. досл., https://orcid.org/0000-0001-7781-5767
Станіслав Созонов, https://orcid.org/0000-0002-7584-4529
Інститут загальної енергетики НАН України, вул. Антоновича, 172, м. Київ, 03150, Україна
*Автор-кореспондент: biv_vdoe@ukr.net
__________________________________________________________________________________________
ВИКОРИСТАННЯ ВІРТУАЛЬНОГО УЛЬТРАЗВУКОВОГО
ДЕФЕКТОСКОПУ ДЛЯ КОНТРОЛЮ ЗВАРНИХ ШВІВ
Ключові слова: дефектоскоп, малоапертурний магнітострикційний перетворювач, ультразвуковий
контроль.
Мета роботи. Метою даної роботи є перевірка можливості використання та розробка методики
проведення контролю зварних швів за допомогою існуючого віртуального ультразвукового дефектоскопу з
малоапертурними магнітострикційними перетворювачами.
Результати роботи. Магнітострикційний метод ультразвукової дефектоскопії має певні переваги
перед іншими методами неруйнівного контролю: можливість контролю об’єктів зі складною геометрією,
можливість контролю об’єктів при сухому контакті перетворювача з об’єктом, можливість контролю
об’єктів за високих температур та в умовах ускладненого доступу до контрольованої зони тощо [1‒3].
В якості платформи для реалізації розрахункових алгоритмів у вигляді прикладного програмного
забезпечення було обрано середовище графічного програмування LabVIEW компанії National Instruments.
Це середовище дозволяє реалізовувати обчислювальні алгоритми у вигляді блок-схем, де етапи виконання
алгоритму реалізовані у вигляді блоків (компонентів) з використанням графічних іконок.
Також середовище LabVIEW містить віджети для реалізації графічного інтерфейсу користувача. Ці
віджети є джерелами даних для обчислювальних алгоритмів, а також джерелами керуючих сигналів, які
визначають послідовність виконання операцій. Практична реалізація вищезазначених пунктів була
здійснена у вигляді прикладного програмного забезпечення. Програмне забезпечення є важливою
складовою системи неруйнівного контролю, оскільки дозволяє автоматизувати процеси виконання
чисельних розрахунків виміряних даних. Зручність використання програмного забезпечення досягається
завдяки розвиненому інтерфейсу користувача. Крім того, програмне забезпечення дозволяє реалізувати
задані алгоритми розрахунків для аналізу виміряних даних та візуалізації надісланих та отриманих
імпульсних сигналів.
Фотографія віртуального ультразвукового дефектоскопу для збору та аналізу даних вимірювань з
малоапертурними магнітострикційними перетворювачами наведена на рис. 1. До складу системи входять
випромінювальний і приймальний перетворювачі, змонтовані в спеціальному тримачі, електронний блок
формування електричного радіоімпульсного сигналу збудження і прийому ультразвукового сигналу від
малоапертурного магнітострикційного датчика, ПК-осцилограф INSTRUSTAR ISDS220B і персональний
комп’ютер. Передня панель віртуального пристрою (ВП) містить віджети індикаторів для відображення
виміряної інформації та результатів розрахунків. Виміряні сигнали (відправлені та отримані)
відображаються на одному графіку. На графіку відображаються як виміряні сигнали, так і їхні
відфільтровані варіанти [4, 5]. Ліва вертикальна вісь графіка відображає значення напруги надісланого
сигналу, права вісь ‒ напруги прийнятого сигналу.
Системні дослідження в енергетиці. 2024. 2А (78) 38
Рисунок 1. Віртуальний ультразвуковий дефектоскоп з малоапертурними магнітострикційними перетворювачами
Також на індикаторах відображаються результати як проміжних розрахунків, так і результати
розрахунку цільових параметрів.
Керування роботою ВП здійснюється за допомогою віджетів керування ‒ кнопок. Вибір режиму
роботи здійснюється за допомогою наступних кнопок:
- кнопка завантаження даних, відображення та розрахунку параметрів;
- кнопка розрахунку даних після внесення змін до віджетів керування;
- кнопки для зміни вікна відображення сигналу.
Магнітострикційні перетворювачі закріплені в спеціально виготовленому тримачі. Відстань між ними
заноситься до ПК.
Для перевірки працездатності ВП при контролі зварних швів було розроблено та виготовлено
спеціальний контрольний зразок з каліброваними отворами різних діаметрів. Проведені дослідження
показали, що збільшення діаметру отвору, наприклад, з 2 до 3 мм призводить до зменшення амплітуди
прийнятого сигналу на 20 % та збільшенню часу затримки на 1,08 мкс.
Висновки. Розроблена система була випробувана для визначення швидкості поширення поверхневих
та поздовжніх хвиль у різних зразках, а також для вимірювання лінійних розмірів і товщини цих зразків.
Результати показали, що похибка вимірювань не перевищує 1‒2 %.
Використання системи при контролі зварних швів дозволило з високою роздільною здатністю
визначати розміри і розташування різних дефектів.
Використання фазової обробки інформації при вимірюваннях дозволить підвищити точність
вимірювань і достовірність контролю.
Посилання
1. Shi Y., Xu J., Ye J. Enhanced near-field radiation of acoustic-actuated antennas using embedded magnetoelectric
composites. Composite Structures. 2023. Vol. 314. https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.116975
https://doi.org/10.1016/j.compstruct.2023.116975
Системні дослідження в енергетиці. 2024. 2А (78) 39
2. Ashish A., Rajagopal P., Balasubramaniam K., Kumar A., Rao B., Jayakumar T. Bulk ultrasonic NDE of metallic
components at high temperature using magnetostrictive transducers. In AIP Conference Proceedings. 2017. Vol. 1806.
Iss. 1. https://doi.org/10.1063/1.4974604
3. Bohachev I., Babak V., Zaporozhets A. Novel small-aperture transducers based on magnetostrictive effect for diagnostic
systems. Tekhnichna Elektrodynamika. 2022. No. 3. P. 69–78. https://doi.org/10.15407/techned2022.03.069
4. Grivel E., Berthelot B., Colin G., Legrand P., Ibanez V. Benefits of Zero-Phase or Linear Phase Filters to Design Multiscale
Entropy: Theory and Application. Entropy. 2024. Vol. 26. Iss. 4. 332. https://doi.org/10.3390/e26040332
5. Zero Phase Filter (Cascade, DBL) VI. URL: https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/labview-api-ref/page/vi-
lib/analysis/3filter-llb/zero-phase-filter-cascade-dbl-vi.html (дата звернення: 05.01.2024).
USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT
WELDS
Ihor Bohachev*, PhD (Engin.), Senior Researcher, https://orcid.org/0000-0001-7781-5767
Stanislav Sozonov, https://orcid.org/0000-0002-7584-4529
General Energy Institute of NAS of Ukraine, 172, Antonovycha St., Kyiv, 03150, Ukraine
*Corresponding author: biv_vdoe@ukr.net
Abstract. The magnetostrictive method of ultrasonic flaw detection has certain advantages over other methods of non-
destructive testing: the ability to control objects with complex geometry, the ability to control objects in dry contact of the
transducer with the object, the ability to control objects at high temperatures and in conditions of difficult access to the
controlled area, etc. This work aims to verify the possibility of using and developing a methodology for inspecting welds
using an existing virtual ultrasonic flaw detector with small-aperture magnetostrictive transducers. The National
Instruments LabVIEW graphical programming environment was chosen as a platform for implementing computational
algorithms in the form of application software.
Keywords: ultrasonic flaw detector, weld, small-aperture magnetostrictive transducer, ultrasonic wave, radio pulse
excitation signal, ultrasonic control.
https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/labview-api-ref/page/vi-lib/analysis/3filter-llb/zero-phase-filter-cascade-dbl-vi.html
https://www.ni.com/docs/en-US/bundle/labview-api-ref/page/vi-lib/analysis/3filter-llb/zero-phase-filter-cascade-dbl-vi.html
|
| id | systemreorg-article-850 |
| institution | System Research in Energy |
| keywords_txt_mv | keywords |
| language | Ukrainian |
| last_indexed | 2026-07-19T01:22:54Z |
| publishDate | 2024 |
| publisher | General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine |
| record_format | ojs |
| resource_txt_mv | systemreorg/6e/2d87a5a53086585061cd1a3267cb476e.pdf |
| spelling | systemreorg-article-8502026-07-18T12:57:48Z USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT WELDS Використання віртуального ультразвукового дефектоскопу для контролю зварних швів Bohachev, Ihor Sozonov, Stanislav ultrasonic flaw detector, weld, small-aperture magnetostrictive transducer, ultrasonic wave, radio pulse excitation signal, ultrasonic control. ultrasonic flaw detector, weld, small-aperture magnetostrictive transducer, ultrasonic wave, radio pulse excitation signal, ultrasonic control. The magnetostrictive method of ultrasonic flaw detection has certain advantages over other methods of non-destructive testing: the ability to control objects with complex geometry, the ability to control objects in dry contact of the transducer with the object, the ability to control objects at high temperatures and in conditions of difficult access to the controlled area, etc. This work aims to verify the possibility of using and developing a methodology for inspecting welds using an existing virtual ultrasonic flaw detector with small-aperture magnetostrictive transducers. The National Instruments LabVIEW graphical programming environment was chosen as a platform for implementing computational algorithms in the form of application software. The magnetostrictive method of ultrasonic flaw detection has certain advantages over other methods of non-destructive testing: the ability to control objects with complex geometry, the ability to control objects in dry contact of the transducer with the object, the ability to control objects at high temperatures and in conditions of difficult access to the controlled area, etc. This work aims to verify the possibility of using and developing a methodology for inspecting welds using an existing virtual ultrasonic flaw detector with small-aperture magnetostrictive transducers. The National Instruments LabVIEW graphical programming environment was chosen as a platform for implementing computational algorithms in the form of application software. General Energy Institute of the National Academy of Sciences of Ukraine 2024-06-04 Article Article application/pdf https://systemre.org/index.php/journal/article/view/850 System Research in Energy; No. 2а (78) (2024): System Research in Energy; 37-39 Системні дослідження в енергетиці; № 2а (78) (2024): Системні дослідження в енергетиці; 37-39 2786-7102 2786-7633 10.15407/srenergy2024.02a uk https://systemre.org/index.php/journal/article/view/850/757 Copyright (c) 2024 Ihor Bohachev, Stanislav Sozonov https://creativecommons.org/publicdomain/zero/1.0 |
| spellingShingle | ultrasonic flaw detector weld small-aperture magnetostrictive transducer ultrasonic wave radio pulse excitation signal ultrasonic control. Bohachev, Ihor Sozonov, Stanislav USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT WELDS |
| title | USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT WELDS |
| title_alt | Використання віртуального ультразвукового дефектоскопу для контролю зварних швів |
| title_full | USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT WELDS |
| title_fullStr | USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT WELDS |
| title_full_unstemmed | USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT WELDS |
| title_short | USING A VIRTUAL DEVICE ULTRASONIC FLAW DETECTOR TO INSPECT WELDS |
| title_sort | using a virtual device ultrasonic flaw detector to inspect welds |
| topic | ultrasonic flaw detector weld small-aperture magnetostrictive transducer ultrasonic wave radio pulse excitation signal ultrasonic control. |
| topic_facet | ultrasonic flaw detector weld small-aperture magnetostrictive transducer ultrasonic wave radio pulse excitation signal ultrasonic control. ultrasonic flaw detector weld small-aperture magnetostrictive transducer ultrasonic wave radio pulse excitation signal ultrasonic control. |
| url | https://systemre.org/index.php/journal/article/view/850 |
| work_keys_str_mv | AT bohachevihor usingavirtualdeviceultrasonicflawdetectortoinspectwelds AT sozonovstanislav usingavirtualdeviceultrasonicflawdetectortoinspectwelds AT bohachevihor vikoristannâvírtualʹnogoulʹtrazvukovogodefektoskopudlâkontrolûzvarnihšvív AT sozonovstanislav vikoristannâvírtualʹnogoulʹtrazvukovogodefektoskopudlâkontrolûzvarnihšvív |