Ключові слова
sensitivity
measurement
testing
diagnostics
EMAT
pulse magnet
ferromagnetic metal product ультразвук
чутливість
вимірювання
контроль
діагностика
ЕМАП
імпульсний магніт
феромагнітний металовиріб
Як цитувати
Анотація
Виконано аналіз інформаційних джерел з питання розробки та використання електромагнітно-акустичних методів і засобів ультразвукового контролю, вимірювань та діагностики. Показано, що електромагнітно- акустичні (ЕМА) перетворювачі (ЕМАП) з постійними магнітами у порівнянні з п’єзоелектричними перетворювачами мають не тільки значні переваги, але і недоліки особливо під час діагностики феромагнітних металовиробів як в нормальному, так і гарячому стані, особливо у разі їхнього використання в портативних ультразвукових приладах. Багато фахівців пропонують виключити недоліки ЕМАП з постійними магнітами за рахунок використання імпульсного намагнічування. Такий напрямок досліджень є перспективним, особливо під час контролю гарячого металу, оскільки дає змогу створювати імпульсні магнітні поля з піковим значенням 2…3 і навіть 10 Тл, що дає можливість суттєво підвищити чутливість контролю, оскільки коефіціент перетворення електромагнітної енергії в ультразвукову і навпаки залежить від індукції магнітного поля квадратично. Але до цього часу даних про широке використання імпульсного намагнічування в портативних ЕМАП не встановлено. Такий стан обумовлений малим зазором між ЕМАП і металом, недостатніми розробками технологій функціонування ЕМАП, складністю апаратної реалізації, труднощами у боротьбі з завадами, що виникають під час збудження імпульсного магнітного поля тощо. Тому задля впровадження такого перспективного напрямку розвитку чутливих ЕМА перетворювачів слід виконати теоретичні і практичні розробки, що дасть можливість впровадити у виробництво високотехнологічні засоби контролю, вимірювань і діагностики. Бібл. 31, рис. 9.
Посилання
Troitskyi V.O. Borys Paton – the founder of the science of flaw detection and structure monitoring. NK inform. Kyiv: Vydavnytstvo Interservis, 2023. 60 p. (Ukr)
Suchkov H.M. Development of the theory and practice of creating devices for electromagnetic-acoustic control of metal products: author’s abstract of Dr. tech. sci. diss.: 05.11.13. National Technical University Kharkiv Polytechnic Institute. Kharkiv. 2005. 37 p. (Ukr)
Desiatnichenko O.V. Electromagnetic-acoustic thickness gauge for checking metal products with dielectric coatings: Ph.D. dissertation: 05.11.13. National Technical University Kharkiv Polytechnic Institute. Kharkiv. 2015. 172 p. (Ukr)
Pliesnetsov S.Yu. Development of methods and means for electromagnetic-acoustic control of rod, tube and sheet metal products: author’s abstract of Dr. tech. sci. diss.: 05.11.13. National Technical University Kharkiv Polytechnic Institute. Kharkiv. 2021. 40 p. (Ukr)
Ermolov I.N., Lange Ju. V. Nondestructive testing: handbook: in 8 vols. Vol. 3 Ultrasonic testing. Ed. V.V. Kljuev. 2008. Moscow. Mashinostroenie. 864 p. (Rus)
Plesnetsov S.Yu., Suchkov H.M., Korzh D.I., Suvorova M.D. New theoretical research and developments in the field of electromagnetic-acoustic transformation (Review)). Tekhnicheskaia diagnostika i nerazrushaiushchii kontrol. 2018. No 2. Pp. 24–31. (Rus) DOI: https://doi.org/10.15407/tdnk2018.02.03
Suchkov H.M., Plesnetsov S.Yu., Meshcheriakov S.Yu., Yudanova N.N. New developments in electromagnetic-acoustic transducers (Review). Tekhnicheskaia diagnostika i nerazrushaiushchii kontrol. 2018. No 3. Pp. 27–34. DOI: https://doi.org/10.15407/tdnk2018.03.03. (Rus)
Suchkov H.M., Petryshchev O.N., Plesnetsov S.Yu. Sensitivity of ultrasonic testing by EMA method in detection of natural internal defects of metal products. Possibilities of EMA thickness measurement (Review of Part 3)). Tekhnicheskaia diagnostika i nerazrushaiushchii kontrol. 2019. No 2. Pp. 51–57. (Rus) DOI: https://doi.org/10.15407/tdnk2019.02.08
Myhushchenko R.P., Suchkov H.M., Radev Kh.K., Petryshchev O.M., Desiatnychenko O.V. Electromagnetic-acoustic transducer for ultrasonic thickness measurement of ferromagnetic metal products without removing the dielectric coating. Tekhnichna elektrodynamika. 2016. No 2. Pp. 78–82. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2016.02.078. (Rus)
Muraveva O.V., Murav'ev A.F., Basharova (Brester) A.F. Thermal Treatment Effect and Structural State of Rod-Shaped Assortment 40Kh Steel on the Speed of Ultrasound Waves and Poisson Coefficient. Steel in Translation. 2020. Vol. 50. No 8. Pр. 579–584. DOI: https://doi.org/10.3103/S0967091220080082
NORDINKRAFT. The quality guard. URL: www.nordinkraft.de/ (accessed at 08.05.2020).
Tsapenko V.K., Kuts Yu.V. Fundamentals of non-destructive testing: handbook. Kyiv: National Technical University of Ukraine Kiev Polytechnic Institute, 2010. 448 p. (Ukr)
Boliukh V.F., Kocherha O.I., Shchukin I.S. Comparative analysis of structural types of combined linear pulse electromechanical converters. Tekhnichna elektrodynamika. 2018. No 4. Pp. 84–88. DOI: https://doi.org/10.15407/techned2018.04.084. (Ukr)
Shevaldykin V.G., Bobrov V.T., Alekhin S.G. EMAT transformation in pulsed magnetic field and its use in portable instruments for acoustic measurements. 16th World Conference on Nondestructive Testing. Montréal, Canada. August 30 – September 3, 2004. Book of Abstracts. TS3.24.3. 88 p.
Salam Bussi. Electromagnetic-acoustic transducer for ultrasonic metalware inspection: PhD dissertation: 05.11.13. National Technical University Kharkiv Polytechnic Institute. Kharkiv. 2020. 158 p. (Ukr)
Salam Bussi, Plesnietsov S.Yu. Practical developments of electromagnetic-acoustic transducers. Visnyk Natsionalnoho tekhnichnoho universytetu «KhPI». 2019. No 26 (1351). Pp. 57–65. (Ukr)
Mihajlov A.V., Gobov Ju.L., Smorodinskij Ja.G., Shherbinin S.V. Electromagnetic-acoustic transducer with pulsed magnetization. Defektoskopija. 2015. No 8. Pp. 14–23. (Rus). DOI: https://doi.org/10.1134/S1061830915080069
Heng Zhang, Shu-juan Wang, Guo-fu Zhai, Ri-liang Su. Design of bulk wave EMAT using a pulsed electromagnet. IEEE Far East Forum on Nondestructive Evaluation/Testing (FENDT), Chengdu, China, 20-23 June 2014. DOI: https://doi.org/10.1109/FENDT.2014.6928272.
Hernandez-Valle F., Dixon S. Pulsed electromagnet EMAT for ultrasonic measurements at elevated temperatures. Insight – Non-Destructive Testing and Condition Monitori. 2011. Vol. 53. Issue 2. Pp. 96–99. DOI: https://doi.org/10.1784/insi.2011.53.2.96.
Ogata S., Uchimoto T., Takagi T., Dobmann G. Development and performance evaluation of a high-temperature electromagnetic acoustic transducer for monitoring metal processing. Int. J. Appl. Electrom. 2018. Vol. 58. No 3. Pp. 309–318. DOI: https://doi.org/10.3233/JAE-180016.
Hernandez-valle F., Dixon S. Initial tests for designing a high temperature EMAT with pulsed electromagnet. NDT&E International. 2010. Vol. 4. Issue 2. Pp. 171–175. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2009.10.009
Guofu Zhai, Bao Liang, Xi Li, Yuhang Ge, Shujuan Wang. High-temperature EMAT with double-coil configuration generates shear and longitudinal wave modes in paramagnetic steel. NDT & E International. 2022. Vol. 125. Pp. 1–12. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ndteint.2021.102572.
Salam Bussi, Suchkov G., Mygushchenko R., Kropachek O., Plesnetsov S. Electromagnetic-acoustic Transducers for Ultrasonic Measurements, Testing and Diagnostics of Ferromagnetic Metal Products. Ukrainskyi metrolohichnyi zhurnal. No 4. Pp. 41−49. DOI: https://doi.org/10.24027/ 2306-7039.4.2019.195956.
Suzhen Liu, Ke Chai, Chuang Zhang, Liang Jin and Qingxin Yang. Electromagnetic Acoustic Detection of Steel Plate Defects Based on High-Energy Pulse Excitation. Applied Sciences. 2020. Vol. 10(16). Article ID 5534. DOI: https://doi.org/10.3390/app10165534.
Donchenko A.V., Myhushchenko R.P. Suchkov H.M., Kropachek O.Yu. Cover combined electromagnetic-acoustic transducer with pulsed magnetization for ferromagnetic metalware inspection. Patent UA №156088. 2024. (Ukr)
Myhushchenko R.P., Suchkov H.M., Serpukhov O.V., Koshkarov Yu.Iu., Tymofieiev V.D., Bobrov O.H. Electromagnetic-acoustic transducer for diagnostics of metal armor via ultrasonic pulses. Patent UA №156101. 2024. (Ukr)
Suchkov H.M., Salam Bussi. Modeling of the polarizing magnetic field of the electromagnetic-acoustic converter of electromagnetic energy into ultrasound). Tezy 19 mizhnarodnoi naukovo-tekhnichnoi konferentsii Problemy informatyky ta modeliuvannia (PIM-2019), Ukraine, Kharkiv – Odesa, 11–16 September 2019. P. 79. (Ukr)
Suchkov H.M., Salam Bussi. Electromagnetic-acoustic transducers with pulsed sources of polarizing magnetic field). Tekhnichna diahnostyka i neruinivnyi kontrol. 2020. No 1. Pp. 1–6. (Ukr)
Fortunko C.N. Maclauchlan D. Rulsed electromagnets for EMATS. Fracture and Deformation Division. National Bureau of Standards. Boulder, CO 80303.
Ambuj K. Gautam, Ching-Chung Yin, Bishakh Bhattacharya. A new chevron electromagnetic acoustic transducer design for generating shear horizontal guided wave. Ultrasonics. 2023. Vol. 135. Pp. 107-137. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ultras.2023.107137
Suchkov H.M., Donchenko A.V. Improvement of electromagnetic-acoustic transducers for ultrasonic quality control of ferromagnetic metal products). Zbirnyk tez dopovidei Mizhnarodnoi naukovoi internet-konferentsii Informatsiine suspilstvo: tekhnolohichni, ekonomichni ta tekhnichni aspekty stanovlennia (Ternopil, Ukraine – Perevorsk, Poland). February 6-7, 2023. Vyp. 74. Pp. 192–194. (Ukr)
Ця робота ліцензується відповідно до Creative Commons Attribution-NonCommercial-NoDerivatives 4.0 International License.
Авторське право (c) 2025 Array