Технічна діагностика та неруйнівний контроль, 2022, №01



2022 №01 (05)

DOI of Article 10.37434/tdnk2022.01.01

2022 №01 (02)

---

Технічна діагностика і неруйнівний контроль, 2022, №1, стор. 11-21

Оптимізація конструкції вихрострумового перетворювача параметричного типу для виявлення поверхневних тріщин

В.М. Учанін

Фізико-механічний інститут ім. Г.В. Карпенка НАН України. 79060, м. Львів, вул. Наукова 5. E-mail: vuchanin@gmail.com

У роботі узагальнено результати досліджень щодо оптимізації конструкції параметричних ВСП, які призначені для виявлення поверхневих дефектів. Показано, що вибір діаметра ВСП суттєво залежить від найменшої довжини тріщин, які необхідно виявляти. Зокрема визначено, що для виявлення тріщини завдовжки більше 2 мм оптимальним є використання ВСП з обмотками, встановленими на ФО діаметром 1,2 мм. Для виявлення коротших тріщин завдовжки більше 1 мм необхідно використовувати ВСП з обмотками на ФО діаметром 0,75 мм. Проаналізовано вплив параметрів ФО (довжини, магнітної проникності та відступу обмотки від кінця ФО) на ефективність параметричних ВСП, що необхідно використати для їх оптимізації. Проаналізовано умови розділення впливу дефекту та зазору шляхом інтерпретації сигналів в комплексній площині та показано можливість їх розділення для розроблених ВСП для всіх немагнітних конструкційних сплавів. Представлено конструкцію параметричного ВСП, яка дозволяє збільшити їх добротність більше ніж у 2 рази та розглянуто питання оптимального вибору з’єднувального кабелю для підключення ВСП до ВД. Проведено випробування оптимізованого параметричного ВСП, які підтвердили його високу чутливість до коротких тріщин завдовжки більше 2 мм з надійним розділенням впливу дефекту і зазору. Бібліогр. 21, табл. 2, рис. 12.
Ключові слова:: вихрострумовий неруйнівний контроль, поверхнева тріщина, вихрострумовий перетворювач, феритове осердя

Надійшла до редакції 18.03.2022

Список літератури

1. Дорофеев А.Л., Казаманов Ю.Г. (1980) Электромагнитная дефектоскопия. Москва, Машиностроение.
2. Герасимов В.Г., Покровский А.Д., Сухоруков В.В. (1992) Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 3. Электромагнитный контроль. Москва, Высшая школа.
3. Libby, H.L. (1971) Introduction to Electromagnetic Non-destructive Test Methods. New-York, etc: Wiley-Interscience.
4. García-Martín, J., Gómez-Gil, J., Vázquez-Sánchez, E. (2011) Non-destructive techniques based on eddy current testing. Sensors, 11, 2525–2565. https://doi.org/10.3390/s110302525.
5. AbdAlla, A.N., Faraj, M.A., Samsuri, F. et al. (2019) Challenges in improving the performance of eddy current testing: Review. Meas. Control, 52, 46–64. https://doi.org/10.1177/0020294018801382.
6. Rao, B.P.C. (2011) Eddy Current Testing: Basics. J. of Non-Destructive Testing & Evaluation, 10(3), 7–16.
7. Hagemaier, D.J. (1991) Application of crack detection to aircraft structures. In «Fatigue crack measurement: techniques and applications» (Eds K.J. Marsh, R.A. Smith and R.O. Ritchie). Warley (UK): EMAS, 419–455.
8. Uchanin, V. (2021) Enhanced eddy current techniques for detection of surface-breaking cracks in aircraft structures. Transactions on Aerospace recearch, 1(262), 1–14. https:// doi.org/10.2478/tar-2021-0001.e, ISSN 2445-2835.
9. Uchanin, V. (2007) Specific features of the space distribution of the signal of an eddy-current converter caused by cracks of different lengths. Materials Science, 43(4), 591–595. DOI: https://doi.org/10.1007/s11003-007-0068-2
10. Соболев В.С., Шкарлет Ю.М. (1967) Накладные и экранные датчики. Новосибирск, Наука.
11. Дякин В.В., Сандовский В.А. (1981) Теория и расчет накладных вихретоковых преобразователей. Москва, Наука.
12. Sabbagh, H.A., Sabbagh, L.D., Bowler, J.R. (1988) A Model of Ferrite-core Probes over Composite Workpieces, Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, 7A. New York, Plenum Press, 479–486.
13. Sabbagh, L.D., Hedengren, K.H., Hurley, D.C. (1991) Interaction of Flaw with a Ferrite-core Eddy Current Probe: Comparison Between Model and Experiment, Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, Vol. 10A. New York, Plenum Press, 883–888.
14. Беда П.И. (1970) Исследование сигнала накладного датчика в зависимости от изменения размеров и расположения дефектов типа трещин. Дефектоскопия, 1, 62–68.
15. (2000) EN 13860-2 Non-destructive testing – Eddy current examination – Equipment characteristics and verifi cation – Part 2: Probe characteristics and verifi cation, European Committee for standardization.
16. Capobianco, T.E., Splett, J.D., Iyer, H.K. (1990) Eddy Current Probe Sensitivity as a Function of Coil Construction Parameters. Research in Nondestructive Evaluation, 2, 169–186.
17. Capobianco, Т.Е. (1987) Field mapping and performance characterization of commercial eddy current probes. Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, Vol. 6 A, New York, Plenum Press, 687–694.
18. Uchanin, V. (2012) Invariant effi ciency parameter of eddy-current probes for nondestructive testing. Materials Science, 48(3), 408–413. https://doi.org/10.1007/s11003-012-9520-z.
19. Dunbar, W.S. (1985) The volume integral method of eddy current modeling, J. Nondestruct. Eval., 5(1), 9–14.
20. (1996) User’s Guide for VIC-3D: An Eddy current NDE Code. Version 2.4. USA, Bloomington, Sabbagh Associates, Inc.
21. Uchanin, V., Nardoni, G. (2020) Eddy Current Detection of Cracks in Ferromagnetic Steel Structures, in «The Fundamentals of Structural Integrity and Failure». Ed. Richard M. Wilcox, Nova Science Publishers, NY, USA, 193–221.

---

Реклама в цьому номері:

---