Разработка методики и аппаратуры волноводного электромагнитно-акустического контроля линейно-протяженных объектов с использованием многократных отражений

• Автор: Злобин, Денис Владимирович
• Шифр специальности: 05.11.13
• Научная степень: Кандидатская
• Год защиты: 2013
• Место защиты: Ижевск
• Количество страниц: 153 с. : ил.

ОГЛАВЛЕНИЕ

Основные обозначения и сокращения, используемые в диссертации

Общая характеристика работы

Глава 1 Методы и средства неразрушающего контроля линейно-протяженных объектов

1.1 Технология производства линейно-протяженных объектов

1.2 Дефекты пруткового проката

1.3 Виды неразрушающего контроля линейно-протяженных объектов

1.3.1 Магнитный вид

1.3.2 Вихретоковый вид

1.3.3 Ультразвуковой вид

1.3.4 Использование электромагнитно-акустических технологий

1.3.5 Волноводный акустический контроль линейно-протяженных объектов
Выводы по главе
Глава 2. Акустический тракт волноводного электромагнитно-акустического
метода многократных отражений
2.1 Моделирование распространения волн в прутках в условиях ",' многократных отражений
2.2 Анализ акустического тракта в случае электромагнитно-акустического
и пьезоприема
2.3 Чувствительность стержневых и крутильных волн для контроля пруткового проката
Выводы по главе
Глава 3. Обоснование информативных параметров волноводного
электромагнитно-акустического метода в условиях многократных отражений
3.1 Амплитудные параметры
3.2 Скорость распространения моды Б0 в прутках
3.3 Погрешности при измерении скорости моды Бо
3.4 Коэффициент затухания моды Б0 в прутках
3.5 Влияние наличия дефектов в прутке на коэффициент затухания

Выводы по главе
Глава 4. Аппаратное обеспечение контроля линейно-протяженных объектов
4.1 Генератор зондирующих импульсов с двухполярным возбуждением
4.2 Оптимизация АЧХ приемно-усилительного тракта
Выводы по главе
Глава 5. Возможности применения волноводного метода контроля
5.1 Акустические дефектоскопы прутков и насосных штанг
5.2 Установка для контроля и исследования акустоупругих и электромагнитно-акустических характеристик термически обработанных стальных проволок
5.3 Электромагнитно-акустический преобразователь с использованием волновода
5.4 Установка для реализации метода автоциркуляции импульсов
Выводы по главе
Заключение
Список литературы
ПРИЛОЖЕНИЕ А АКТ О ВНЕДРЕНИИ ООО «НПИЦ «КАЧЕСТВО»
ПРИЛОЖЕНИЕ Б АКТ О ВНЕДРЕНИИ ФГБОУ ИЖГТУ

ОСНОВНЫЕ ОБОЗНАЧЕНИЯ И СОКРАЩЕНИЯ, ИСПОЛЬЗУЕМЫЕ В
ДИССЕРТАЦИИ
АДНКТ — акустический дефектоскоп насосно-компрессорных труб;
АДНШ - акустический дефектоскоп насосных штанг;
АДП - акустический дефектоскоп прутков;
АЦП - аналогово-цифровой преобразователь;
АЧХ - амплитудно-частотная характеристика;
НКТ - насосно-компрессорная труба;
НШ — насосная штанга;
УЗ - ультразвуковой;
ФВЧ - фильтр верхних частот;
ФНЧ - фильтр нижних частот;
ЭМА - электромагнитно-акустический;
методу приходится на начало 90-х годов XX века. Это обусловлено развитием базы электронных компонентов, разработкой новых методов цифровой обработки сигналов, внедрением в промышленность средств неразрушающего контроля с электронно-вычислительными блоками, что позволило повысить эффективность работы ЭМА устройств. В частности, благодаря новым методам обработки сигналов и применению высоковольтных быстродействующих ключей (полевые транзисторы) в ЭМА системах контроля удалось существенно поднять уровень полезных информативных сигналов над уровнем шумов.
Подробный обзор применяемых в условиях реального производства на сегодняшний день ЭМА установок, а также ведущихся в этом направлении экспериментальных исследований, выполнен Г.М.Сучковым [50]. Реализуемые в настоящее время методики ЭМА контроля внедряются, в первую очередь, в тех

областях, где применение контактных преобразователей малоэффективно, затратно или вообще невозможно. Это относится к изделиям с грубой, загрязненной поверхностью, горячим металлам, установкам автоматизированного контроля с высокой производительностью. При использовании импульсного метода основные ограничения накладываются низкой эффективностью ,ЭМА преобразования. Несмотря на сложности в применении (необходимость высоких значений постоянного и переменного полей, усилительного тракта с высокими значениями усиления) метод все шире применяется для решения различного рада задач неразрушающего контроля - толщинометрии, измерению величины зерна в металлах, обнаружению несплошностей. Развитие теории ЭМА преобразования позволило проектировать датчики, излучающие волны различных типов, с вертикальной и горизонтальной поляризацией.
В отличие от импульсного, резонансный ЭМА метод аппаратно реализуется проще [51]. Но он применим для очень ограниченного числа изделий. Его показания зависят от влияния окружающей среды и условий проведения измерений. Часто показания измерительной аппаратуры неоднозначны и требуются многократные измерения. Этот метод интегральный, что крайне