Современные возможности ЭМА дефектоскопии

В настоящее время отмечается бурное развитие методов и средств неразрушающего контроля материалов и изделий [1-2]. Преимущественно это приборы, реализующие метод контроля с использованием контактной жидкости. В то же время были определены области [3], в которых применение контактных методов контроля недостаточно эффективно. Это контроль изделий с загрязненной поверхности без специальной зачистки, дефектоскопия горячих и холодных изделий, высокоскоростной контроль, дефектоскопия с низкими эксплуатационными затратами и т.д. Поэтому в последние годы наблюдается интенсификация исследований и разработок в направлении создания средств оценки качества изделий бесконтактными способами. Наибольшие технические успехи в отмеченном направлении достигнуты за счет применения электромагнитно - акустического (ЭМА) способа возбуждения и приема ультразвуковых колебаний [1, 3-108]. Применение ЭМА дефектоскопии оправдано и с экономической точки зрения. Судакова К.В. [109] сообщает, что внедрение сплошного автоматического ультразвукового бесконтактного контроля на ОАО «Северсталь», при средней стоимости установки 30 млн. руб. и затратах на эксплуатацию примерно 10 % в год от этой стоимости, окупается всего за 8 месяцев. Дальнейшая эксплуатация установки дает экономический эффект около 105 млн. руб. в год за счет повышения качества выпускаемой продукции, производительности контроля и исключения зачистки изделий, затраты на которую составляет около 550 руб/т. Кроме того, введение сплошного контроля приводит к резкому повышению технологической дисциплины.

Возможности ЭМА способа в неразрушающем контроле

Как и в контактной акустике, при дефектоскопии с применением ЭМА способа используют преимущественно два метода контроля - импульсный и резонансный [1, 5, 20]. Для реализации импульсного метода в основном применяют те же электронные блоки [32], что и в традиционных ультразвуковых приборах, в которых возбуждение и прием звука осуществляется с помощью пьезопреобразователей [33]. Различие заключается в том, что вместо пьезоэлемента используется катушка индуктивности и имеется устройство для возбуждения поляризующего магнитного поля. Питают ЭМА преобразователи (ЭМАП), как правило, генераторами ударного возбуждения [24-25, 34-36]. Необходимую величину индукции поляризующего магнитного поля создают различными устройствами, конструкция которых зависит от конкретной задачи [17]. Наибольшее разнообразие имеют приборы, реализующие ЭМА преобразование с помощью электродинамического механизма [17, 32]. В этом случае направление силы в поверхностном слое металла нетрудно определить, а, следовательно, можно вычислить ряд параметров возбуждаемого акустического поля [1]. Для большей эффективности ЭМА преобразования с помощью электродинамического и индуктивного механизмов, кроме увеличения амплитуды электромагнитного поля, целесообразно увеличить величину индукции поляризующего магнитного поля [32], т.к. коэффициент двойного ЭМА преобразования (режим излучение – прием) зависит от ее величины квадратично [37]. Однако минимальное магнитное поле, при котором можно наблюдать трансформацию электромагнитных волн в упругие, даже в таком металле как алюминий (эффективность преобразования обратно пропорциональна плотности металла), превышает 1,5х105 А/м. Считается, что для уверенной работы ЭМА дефектоскопа необходимы магнитные поля с напряженностью порядка 106 А/м и более. Такие напряженности создать непросто. Поэтому было предложено заменить постоянное поляризующее магнитное поле импульсным [38]. Продолжительность импульса поляризующего поля выбрана такой, чтобы было обеспечено постоянство его амплитуды на промежуток времени между посылкой зондирующего импульса и приходом сигнала, отраженного из объекта контроля (ОК).

В отличие от импульсного, резонансный метод аппаратно реализуется проще [32, 39]. Но он применим для очень ограниченного числа изделий [39]. Его показания зависят от влияния окружающей среды и условий проведения измерений [1, 39]. Часто показания измерительной аппаратуры неоднозначны и требуются многократные измерения [39]. Этот метод интегральный, что крайне затрудняет (или делает невозможной) локализацию внутренних неоднородностей контролируемого изделия. Поэтому преимущественное практическое применение находит импульсный метод контроля.

К недостаткам импульсного метода следует отнести [1, 32]: относительную сложность оборудования, применение мощного специального генератора импульсов тока, работу с высоким напряжением, необходимость большого усиления высокочастотного сигнала (коэффициент усиления более 106), в ряде случаев требуется импульсное поляризующее поле. Однако, в последнее время, именно этот метод наиболее широко применяется авторами в работах, посвященных ЭМА преобразованию [1, 4-29, 40- 41]. Он может быть ориентирован на решение задач по обнаружению нарушений сплошности [5, 13, 42], толщинометрии [18-19, 21, 43-44], измерению величины зерна в металле [1], и т. п. в частотном диапазоне f = 0,1…30 МГц. Возможно также применение ЭМА способа для частот до 100 МГц [45].

Экспериментальными и теоретическими исследованиями установлено, что ЭМА способом в металлах успешно возбуждаются и регистрируются импульсы всех известных типов упругих колебаний [1, 15 – 17, 31, 40-41]. Возбуждаются и принимаются объемные продольные [1, 6, 46] и сдвиговые колебания [1, 3-9, 17, 29, 47] нормально поверхности металла (с любой ориентацией вектора поляризации [1, 17], включая круговую [17, 48]), объемные продольные и сдвиговые колебания под любым углом к поверхности [49-50], в том числе сдвиговые с вертикальной [24] и горизонтальной [17, 31] поляризацией. Существенное преимущество для неразрушающего контроля и измерений дает ЭМА способ за счет высокоэффективного возбуждения и приема волн Рэлея [10-12, 14, 30, 51], нормальных [31, 52-53] и крутильных волн [54] с «вертикальной» и «горизонтальной» поляризацией.

ЭМА способ позволяет возбуждать и принимать отраженные от дефектов упругие импульсы в различных изделиях [9]. Так, с 1983 г ведется дефектоскопия зеркально – теневым методом всего объема производства рельсов на ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат», ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат», ОАО «Мариупольский МК «Азовсталь» в сечении, ограниченном толщиной шейки [4-5, 27], сечения головки рельсов на ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат» [20, 96]. Предприняты попытки контроля ферромагнитных стержней [55], труб [12, 28, 56-57], сепараторов подшипников [25], листового проката [58], заготовок круглого сечения [26] и других изделий [1], изготовленных из стали [4, 9, 26, 28, 39, 42, 57], чугуна [9], алюминия [9, 36], сплавов на основе меди и титана [1, 9, 59], композитных материалов [60] и т.п.

Преимущество ЭМА способа проявляется при контроле материала в горячем состоянии. Принципиальная возможность бесконтактного ультразвукового контроля «горячих» (500°С и выше) ферромагнитных изделий была установлена в работе [61]. Дальнейшие исследования [46] показали, что возбуждение и регистрация продольных волн в материалах при температуре Кюри происходит за счет явлений объемной магнитострикции и магнитоупругого эффекта. Несмотря на значительное количество работ в этом направлении [6, 62-66], данных об эффективно работающих в промышленности ЭМА установок в литературе не обнаружено.

Следует отметить, что ЭМА способом реализуются все известные методы контроля – теневой [1], зеркально – теневой [5], эхо метод [8], эхо – сквозной [58], дифракционно - временной [11] и др. Наиболее сложные проблемы имеют место при использовании эхо метода контроля ЭМА способом. По данным [40] его чувствительность в 10000 раз меньше, чем контактным методом, по данным [68] – меньше на 50 дБ, а по данным [69] – на 100 дБ. По результатам исследований [70] коэффициент преобразования электрической энергии в акустическую составляет 10-3. В то же время в работе [71] утверждается, что ЭМА способом обнаруживаются плоскодонные отражатели диаметром 1,3 мм, а в [8] экспериментально обнаруживали дисковые отражатели диаметром 0,9 мм на расстоянии 170 мм в стали типа У7. Это соответствует условной чувствительности пьезопреобразователей. Такие противоречивые данные диктуют необходимость дальнейших исследований в этом направлении и в первую очередь экспериментальных.

Особенно эффективно использование ЭМА способа при применении волн Рэлея и нормальных волн. Так в работах [10-12, 28, 30-31, 72] такими волнами исследована выявляемость дефектов в виде рисок на поверхности труб. Авторы утверждают, что удается обнаруживать модели дефектов глубиной 10% или даже 5% от толщины стенки труб. Однако данных по исследованию заданного диапазона глубин дефектов не приводится. В работе [73] приведены сведения об обнаружении волнами Лэмба моделей дефектов в виде сквозных отверстий в листах диаметром 8 мм. Эти данные подтверждают низкую чувствительность ЭМА способа. Но, с другой стороны, в работе [74] утверждается, что при ширине сменных решеток ЭМАП равной 30 мм уверенно выявлялись дефекты типа сквозного сверления диаметром 1 мм в листе толщиной 1 - 2 мм на расстоянии до 250 мм. Кроме этого, зависимость амплитуды эхо сигнала от глубины риски в интервале 0,1—0,6 мм - линейная, что выгодно отличает ее от аналогичных зависимостей, для контактных искателей.

Сходным проблемам посвящена работа [35]. Показано, что ширина l токонесущего проводника решетки должна выбираться из условия l << λ/6, а его высота не должна превышать 2 мм. При исследовании зависимости амплитуды эхо-сигнала от величины поля подмагничивания обнаружен линейный рост оптимальной индукции поля с толщиной листа. Рассматриваемые ЭМАП, при эхо методе контроля, выявляли дефекты в виде сквозного сверления диаметром 1 мм на расстоянии 300 мм, или в виде риски глубиной свыше 10% от толщины листа на расстоянии до 200 мм. Установлена линейная зависимость амплитуды эхо сигнала от амплитудного значения тока генератора (0—7 А), что свидетельствует о постоянстве коэффициентов ЭМА преобразования. В работах [10-12] экспериментально установлена возможность обнаружения трещин на поверхности труб и рельсов глубиной более 0,2 мм. При исследованиях зачистку катаной поверхности не производили.

Авторы работы [75] ЭМАП принимали поверхностные волны, возбуждаемые обычным пьезоэлектрическим наклонным излучателем, в сплаве Д16 и стали. Отмечено, что прием этих волн в двух точках образца исключает влияние условий ввода и переходной среды на результаты измерений и дает возможность контролировать валы, лопатки турбин, детали самолетов и т. д. Это подтверждает высокие эксплуатационные характеристики ЭМА преобразователей.

В работе [76] исследовались параметры ЭМА дефектоскопа для контроля нормальными волнами ферромагнитных листов и труб. Обнаружено, что при любой ориентации магнитного поля не происходит дополнительного затухания ультразвука, обусловленного наличием магнитного поля. Противоречат этому выводу результаты работы [77], где отмечается, что характер и величина затухания ультразвука в ферромагнетиках в присутствии постоянного магнитного поля существенно зависят от размеров зерна ферромагнитных материалов.

Температурная зависимость амплитуды поверхностной волны, возбуждаемой в образце из низкоуглеродистой стали, изучена в работе [78]. Стенд для проведения испытаний содержал водоохлаждаемые электромагнит и медный экран, в котором размещались приемная и передающая решетки из платиновой проволоки диаметром 0,5 мм, помещенные в керамическую форму. Индукция поляризующего магнитного поля составляла 0,3 Тл. Ток в решетке возбуждающего преобразователя на частоте 250 кГц достигал 600 А. Установлено, что, как и в случае с объемными продольными волнами, амплитуда сигнала резко возрастает в точке Кюри исследуемого материала. Автор связывает это с сосредоточением магнитного поля в поверхностном слое образца, охлаждаемого до температуры Кюри.

Авторы работ [17, 73] исследовали влияние формы поверхности изделия на направленность акустического поля, формируемого ПЭП и ЭМАП. Качественный анализ формы акустических полей в лучевом приближении позволил им сделать следующие выводы. Выпуклая поверхность является дефокусирующим фактором для ПЭП и фокусирующим фактором для ЭМАП. Направленные свойства ЭМАП в случае контроля изделий с выпуклой криволинейной поверхностью лучше, чем у несфокусированных ПЭП такого же волнового размера. Это определяет повышенную чувствительность ЭМАП к дефектам в центральной зоне объекта контроля.

Влияние отклонения оси симметрии преобразователя от нормали к поверхности ОК исследовано в работах [4, 73, 79]. Для ПЭП центральный луч в изделии отклонится от нормали на некий угол. Это приведет к отклонению всех остальных лучей ультразвукового пучка в металле от их номинального положения. Легко определить, что для случая вода-сталь отклонение центрального луча в воде всего на 5° от нормали приведет не только к его преломлению в металле на угол почти 20°, но и к появлению трансформированной поперечной волны. При этом периферийные лучи ультразвукового пучка могут возбуждать и поверхностную волну. Эти явления могут стать причиной возникновения помех в виде паразитных отражений, не связанных с наличием несплошностей в материале. Поскольку ЭМАП порождает ультразвуковую волну частью самой поверхности ОК, то отклонение его оси симметрии от нормали практически не сказывается на форме создаваемого им ультразвукового пучка. Из изложенного следуют следующие выводы: сдвиги и наклоны рабочей плоскости ЭМАП не влияют на направление прозвучивания [17, 26], т.е. максимум диаграммы направленности всегда проходит через осевую зону прутка или заготовки круглого сечения.

Анализ сравнительных возможностей прямых ЭМАП продольных и поперечных волн с различной поляризацией проведен авторами работ [4-5, 7, 80-81]. При точной ориентации и фокусировке ПЭП, а также при применении ЭМАП оба устройства осуществляют ввод и прием ультразвука в направлении, преимущественно перпендикулярном к поверхности. Однако ЭМАП и в этом случае могут иметь определенные преимущества, обусловленные следующим. ПЭП позволяет возбуждать и принимать по нормали к поверхности металла только продольные колебания, а ЭМАП (в зависимости от конструкции) - как продольные, так и поперечные. В последнем случае возбуждение и прием поперечных волн, распространяющихся по нормали к поверхности, особенно эффективно может быть осуществлено при контроле ферромагнитных материалов. Установлены следующие преимущества, обусловленные применением поперечных волн, возбуждаемых нормально поверхности изделия [1, 4-9, 11-13, 14, 17, 20, 29, 40, 59, 67, 82-83]:

1. Увеличивается чувствительность контроля, уменьшается величина «мертвой» зоны и разрешающая способность, повышается точность измерения координат дефектов и толщины изделия. Это обусловлено тем, что скорость распространения поперечных волн в материалах почти в 2 раза меньше скорости продольных волн.
2. Поперечная волна лучше отражается от плоских дефектов, заполненных газом, жидкостью или сыпучим веществом, так как такого рода несплошности плохо передают сдвиговые напряжения.
3. Поперечная волна при правильном выборе направления поляризации не испытывает существенной трансформаций при отражениях от дефекта и поверхности ОК. Это дает возможность уменьшить влияние на результаты контроля когерентных акустических помех.
4. Амплитуда импульсов сдвиговых колебаний, возбуждаемых прямым ЭМАП, ослабляется в изделии с плоскими трещинами, ориентированными перпендикулярно поверхности ОК, в большей степени, чем амплитуда продольных колебаний, возбуждаемых прямым ПЭП. Это создает предпосылки для успешного обнаружения неблагоприятно ориентированных плоскостных дефектов.
5. В сравнении с продольной поперечная волна испытывает меньшее затухание в материале.

Для каждого из рассматриваемых типов преобразователей (ПЭП или ЭМАП) характерны специфические помехи [83]. Как было показано ранее [3], для ПЭП большая часть такого рода помех связана с состоянием акустического контакта и качеством поверхности ОК. Эти помехи не характерны для устройств, содержащих ЭМАП. Для них не подходит и термин «акустический контакт». Более того, в акустическом контакте нет никакой необходимости, поскольку ультразвук возбуждается в тонком поверхностном слое ОК. Однако совершенно необходимо наличие электромагнитного контакта с поверхностью контролируемого изделия. Поэтому даже тонкий электропроводный материал, внесенный в зазор между ЭМАП и ОК, является электромагнитным экраном и способен частично или полностью исключить возбуждение ультразвука в ОК. Этим явлением объясняется высокая чувствительность ЭМАП к различным дефектам поверхности: пленам, закатам, трещинам и т. д. В то же время в работе [4] показано, что медная фольга толщиной 0,1 мм ослабляет амплитуду полезного сигнала всего в 2…3 раза. Автор использовал пластины медной фольги для создания имитаторов дефектов при зеркально – теневом методе контроля.

Установлено также, что плотно прилегающая окалина не мешает проведению УЗК [21, 83]. Наоборот, будучи диэлектриком и обладая хорошими магнитными свойствами, окалина усиливает электромагнитную связь ЭМАП с поверхностью ОК. Однако кусочки свободной отслаивающейся окалины, попадающие в зазор между ЭМАП и ОК, способны создать помехи амплитудой более 60 дБ [4]. Под влиянием электромагнитного импульса и поляризующего магнитного поля они испытывают упругую деформацию. Возбуждаются механические колебания, которые могут быть приняты вместе с полезным сигналом, будучи с ним в существенной мере когерентными. На возможность контроля стальных изделий, покрытых слоем окалины, указывается также в работе [84]. Авторы утверждают, что прямое и обратное ЭМА преобразование осуществляется за счет магнитострикционных свойств магнетита Fe304, входящего в состав железной окалины. Это утверждение спорно т.к. в зависимости от толщины и других характеристик окалины в процессе ЭМА преобразования могут участвовать одновременно металл и окалина. В нормативных документах и работах [4, 73, 85 – 87] указывается на необходимость обязательного удаления отслоившейся окалины, а также учета толщины окалины при разработке средств контроля ЭМА способом. В малых поляризующих магнитных полях также обнаружено возбуждение упругой волны в железе за счет магнитострикционных свойств окалины. Оно резко прекращается при температуре 400° и выше [84].

При контроле изделий сложной формы часто бывает необходимо вводить ультразвук наклонно. Ряд работ посвящено решению вопроса о создании соответствующих ЭМА преобразователей. А.В. Малинка [88] исследовал опытные образцы ЭМА датчиков, которые подтвердили высказанную им возможность возбуждения УЗ колебаний под углом и зависимость угла ввода и приема от частоты. Изменение угла ввода от частоты наблюдалось в диапазоне 14—25° на частоте 2,5 МГц для образцов из стали марки Ст. 3 толщиной 10 – 50 мм. Дальнейшие исследования были проведены авторами работ [24, 30, 89-92] и другими. Однако до настоящего времени в литературных источниках не обнаружено сообщений об эффективном применении в промышленности дефектоскопов, использующих ЭМА преобразователи для обнаружения внутренних дефектов изделий, которые возбуждают ультразвуковые импульсы под углом к поверхности.

Возможность ЭМАП возбуждать и принимать сдвиговые колебания нормально поверхности изделия с любым направлением вектора поляризации ставит несколько разноплановых задач. Исследовать особенности выявления дефектов изделий, обусловленные заданной ориентацией вектора поляризации упругих колебаний. Узаконить в нормативно-технической документации направление вектора поляризации, как основной параметр контроля. Этот вывод вытекает из следующих результатов исследований. Авторами работ [4, 80-81] было определено экспериментально, что в некоторых случаях наблюдается повышенная выявляемость внутренних дефектов при дефектоскопии линейно - поляризованными колебаниями. В работе [7] теоретически доказано и экспериментально подтверждено, что при взаимоперпендикулярной ориентации вектора поляризации относительно наибольшей оси развития дефекта амплитуда информационного эхо сигнала может изменяться на 6-8 дБ. Поэтому влияние этого параметра контроля было учтено в нормативно-технической документации на контроль [87].

Применение ЭМА способа для дефектоскопии изделий

Как и следовало ожидать, значительная часть работ по ЭМА дефектоскопии была посвящена контролю «сложных» изделий [4-6, 10-11, 13, 20, 24-28, 31, 39, 47, 57-58, 66, 72, 84-87, 93]. К таким ОК относятся рельсы, которые имеют сложную форму. Их поверхность часто загрязнена окалиной, ржавчиной, маслом и т.п. Были предприняты шаги по организации их контроля в железнодорожном пути [24, 94] и в условиях производства [4-5, 27]. Критерием обнаружения дефекта являлось либо уменьшение амплитуды донного сигнала до определенной величины, либо регистрация отраженного от дефекта эхо сигнала, превысившего порог ограничения. Испытания приборов показали эффективность УЗ контроля рельсов ЭМА способом на загрязненных участках пути, а также при скоростях контроля больших, чем при контроле с пьезоэлектрическим искателем. Из последних разработок следует отметить описанный в [24] однониточный дефектоскоп для контроля рельсов в пути. В приборе используют три типа ЭМА преобразователей – прямые (сдвиговые волны) наклонные (сдвиговые SV волны) и преобразователь поверхностных волн. Зазор между ЭМАП и рельсом не превышает 1 мм. К со-жалению, авторы не указали, что же выявляет разработанный прибор. Следует отметить, что Западно-Европейское сообщество запланировало разработку вагона-дефектоскопа, в котором будут применяться ЭМА преобразователи [95].

Значительно эффективнее использование ЭМАП в условиях производства [4-5, 27, 96]. С 1983 г. до настоящего времени производится автоматиче-ский контроль зоны рельса, ограниченной толщиной шейки, зеркально – теневым методом на скорости до 2 м/с (Проконтролировано более 60 млн. тонн рельсов). Критерием дефектности служит ослабление второго донного импульса на 10-14 дБ (на ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат» и ОАО «Нижнетагильский металлургический комбинат») и первого донного импульса на 8-10 дБ (ОАО «Меткомбинат «Азовсталь»). Технология контроля разработана автором работы [4] и подробно описана в [85 - 87]. Современ-ное состояние ЭМА контроля зоны шейки и головки рельсов на ОАО «Кузнецкий металлургический комбинат» охарактеризовано в [27, 96-97].

В последнее время ведутся интенсивные работы над установкой для ЭМА дефектоскопии бывших в употреблении рельсов на рельсосварочных предприятиях [98]. Зазор между рабочей поверхностью ЭМАП и поверхностью катания головки рельса составляет 1 мм. (В установке ЭМА дефектоскопии рельсов на ОАО «Кузнецкий меткомбинат», [4], воздушный технологический зазор достигал 10 мм). Для оптимального обнаружения дефектов в работе [98] принята схема прозвучивания рельса, базирующаяся на 5-ти ЭМАП. Используется эхо - импульсный и зеркально - теневой методы контроля. В установке УД – ЭМА – РСП 01 преобразователи рэлеевских волн работают на частотах 0.5 и 0.2 МГц. Глубина контроля ими оказывается равной, соответственно, 2,6 и 6,5 мм. В этой же работе сообщается, что в ходе опытно-промышленной эксплуатации установкой УД-ЭМА-РСП-01 на РСП-21 проконтролировано более 60000 погонных метров рельсов. Всего обнаружено 325 дефектов. По сведениям Горделия В.И. дефектоскопом АВИКОН-01 в тех же рельсах было обнаружено всего 181 дефект. На недостатки контактного метода контроля рельсов в пути указывают и данные зам. министра МПС РФ Акулова М. П. [110]. «В 2002 г из-за некачественного контроля допущено 195 изломов рельсов под поездами. Причем имеются случаи пропуска поперечных контактно-усталостных трещин после 13 - кратной проверки рельса обычными дефектоскопами! Несмотря на заверения разработчиков и поставщиков перечисленных новых средств контроля об их высоких характеристиках уже в первом квартале 2003 г. допущено увеличение количества изломов рельсов под поездами на 37% по сравнению с 2002 г.» Приведенные результаты подтверждают высокую эффективность ЭМА способа контроля в сравнении с традиционным контактным.

ЭМА способ может применяться для контроля непроклеев в соединениях металл - неметалл [99]. Выявляются дефекты площадью довольно зна-чительного размера (1 см2 и более на глубине до 50 мм) при производительности в автоматическом режиме 13—15 м2 поверхности изделия в час. Эти данные подтверждают высокую производительность ЭМА контроля.

Разработаны приставки к дефектоскопам типа ДУК-66, ДУК-6В, УД-10УА [100], предназначенные для импульсного эхо метода контроля на рабочей частоте 2,5 МГц с импульсным подмагничиванием. Они выявляют дефекты, эквивалентные торцевому сверлению диаметром 5 - 10 мм на глубине до 120 мм. Сообщений о промышленных применениях этих устройств в литературных источниках не обнаружено.

В работе [101] чувствительность ЭМА способа повышалась за счет использования формы контролируемого изделия. В заготовке круглого сечения за счет возбуждения акустических колебаний на участке поверхности равном радиусу ОК акустическое поле концентрируется в ее центре. Отношение амплитуды эхо-сигнала от сверления диаметром 1,5 мм и длиной 20 мм на оси заготовки к амплитуде донного сигнала (в отсутствие дефекта) равно 0,3—0,4. Ограничение такой методики обусловлено тем, что амплитуда эхо сигнала от такого же точно искусственного дефекта, но расположенного на расстоянии 10 мм от оси заготовки, на порядок меньше эхо сигнала от центрального сверления. В то же время такая методика контроля часто оправдана, т.к. в значительном количестве изделий подавляющая часть дефектов концентрируется в его центральной части.

В Челябинском политехническом институте был разработан дефектоскоп ДУКЛА-1 [50] для автоматизированного контроля качества прикромочной зоны листа - заготовки для электросварных газопроводных труб диаметром 1220 мм. Реализован теневой метод контроля при скорости до 5 м/с. Максимальная толщина проката - 100 мм (сталь 17ГС). Выявляются дефекты эквивалентные расслоению площадью 15 мм2 и более.

Предприняты попытки создания дефектоскопов для контроля качества горячего проката [102]. Первая система такого типа была испытана в 1973 г. на Челябинском трубопрокатном заводе в цехе по производству горячекатаных труб. В основе ее лежит эффект аномального увеличения коэффициентов прямого и обратного ЭМА преобразования в ферромагнетиках в районе температуры Кюри. Как сообщается в [103] английская компания «Tube Investments Ltd.» успешно эксплуатирует системы для контроля горячего проката при температурах до 750°. Используются ЭМАП с водоохлаждаемым электромагнитом на рабочей частоте 1,4 МГц. Передающую катушку питают импульсами напряжения величиной 5 кВ. Зазор между изделием и ЭМАП составляет 0,5 мм. Авторы утверждают, что система уверенно обнаруживала дефекты типа строчечных включений протяженностью до 100 мм при скорости движения контролируемого изделия 10 м/с.

Для обеспечения стабильных условий при проведении ЭМА контроля применяют различные способы [4, 104], которые устраняют влияние на результаты контроля погрешности из-за случайных изменений величины зазора между ЭМАП и поверхностью контролируемого ОК. Для этого измеряют резонансные частоты f_с и f₀ ЭМА преобразователя в отсутствие изделия, и при его установке над стандартным образцом с номинальным зазором, увеличивают зазор на заданную величину, определяемую особенностями следящей системы дефектоскопа. Измеряют при этом величину Df изменения резонансной частоты ЭМАП и частоту f_p заполнения зондирующих импульсов тока выбирают из условия f_с f_p f₀ - Df. Устанавливают номинальный рабочий зазор и частоту питания преобразователя так, чтобы амплитуда информационного сигнала была максимальной. Устанавливают максимальную условную чувствительность. В результате изменения зазора между преобразователем и поверхностью контролируемого изделия в заданном диапазоне не будут оказывать влияния на результат контроля.

Для решения аналогичной задачи по методике [105] устанавливают зазор между резонансным ЭМАП, питаемым радиоимпульсами тока, и изделием, возбуждают объемные ультразвуковые импульсы этим преобразователем, принимают отраженные импульсы и измеряют их амплитуды. С целью повышения чувствительности дефектоскопа, предварительно, перед установкой рабочего зазора, регистрируют зависимость амплитуды отраженных импульсов от зазора между преобразователем и изделием и устанавливают рабочий зазор соответствующим максимальному значению амплитуды отраженных импульсов. Такие технологические приемы целесообразно применять при контроле ЭМА способом.

Анализ известных работ [1, 3-108] позволил установить наличие научно-технической проблемы. Имеет место достаточно большое количество разработок и исследований, а эффективно работающих портативных приборов для ЭМА дефектоскопии изделий и материалов на рынке практически нет. Было установлено, что основной причиной, сдерживающей разработку эффективных ЭМА дефектоскопов, является традиционный подход к их построению. Многие удачные технологические и технические решения, полученные при разработке и эксплуатации автоматических дефектоскопических установок и толщиномеров [2, 11, 25-26], зачастую использовать невозможно. Учитывая тенденции по развитию ЭМА дефектоскопов [106-108] и толщиномеров [30], были сформулированы и решены теоретические [111-113] и практические [19, 22] аспекты поставленной проблемы. Суть решения заключается в следующем. Технологический процесс дефектоскопии, реализуемый при конструировании ЭМА приборов, должен состоять из трех основных этапов. Первый этап - формирование оптимизированного зондирующего сигнала с заданными параметрами – длительностью, частотой и функцией ее изменения, фазой и функцией ее изменения, амплитудой и функцией ее изменения. Этот этап выполняется с использованием микропроцессора, а затем сформированный сигнал усиливается мощным полосовым усилителем - ГЗИ. Второй этап - возбуждение и прием оптимального сигнала. Этот этап осуществляется ЭМАП с полосой пропускания, близкой к полосе информационного сигнала. Третий этап - оптимальная обработка информационной реализации с учетом известных характеристик исходного импульса (в виде реализации заданной длительности). Этот этап должен выполняться специальным и оптимальным фильтрами. Они могут быть осуществлены аналоговым или (и) цифровым устройством, или коррелятором.

Выше описанные принципы построения приборов для ЭМА контроля реализованы в универсальном двухканальном дефектоскопе. Один канал предназначен для обнаружения внутренних дефектов в ферромагнитных и не ферромагнитных изделиях и материалах импульсами ультразвуковыми сдвиговых колебаний длительностью 1-4 периода с частотой заполнения 1,8 7 МГц. Второй канал предназначен для дефектоскопии поверхностными и нормальными волнами в диапазоне частот 0,25-1,5 МГц. Этот канал также используется для наклонного ввода ультразвуковых импульсов в металл. Характеристики ЭМАП и аппаратной части, предназначенной для дефектоскопии сдвиговыми волнами, и технология обработки принятой информации аналогичны, реализованным в работе [30]. Второй канал снабжен миниатюрными высокочувствительными раздельно – совмещенными преобразователями для дефектоскопии изделий с округлой или плоской поверхностями, или поверхностью, имеющей изломы до 90 градусов. При разработке этих ЭМАП удалось минимизировать усилие притяжения к ферромагнитному изделию, что существенно облегчило процесс сканирования. Внешний вид дефектоскопа показан на рисунке.

Исследования работы нового универсального ЭМА дефектоскопа позволили установить следующие его возможности. Он эффективно позволяет проводить контроль изделий из ферромагнитных материалов (сталь, чугун, сплавы) и неферромагнитных материалов (алюминий и его сплавы, сплавы на основе меди, некоторые сорта нержавеющих сталей аустенитного класса, сплавы на основе титана и др.). При использовании специальных преобразователей возможен контроль горячих ОК.

Прибор позволяет обнаруживать объемными сдвиговыми волнами эхо методом в ОК (ст. 45) отражатели, эквивалентные плоскодонному сверлению диаметром 1,2 мм, с отношением амплитуд сигнал/шум не менее 5, боковое отверстие диаметром 1 мм в прутке из латуни ЛС59 – 10-12, в алюминии - плоскодонный отражатель диаметром 0,8 мм – 8-10 соответственно. «Мертвая» зона ( в зависимости от материала ОК, состояния его поверхности и взаимного расположения ЭМАП и поверхности изделия) составляет 3- 5 мм. ЭМА дефектоскоп позволяет выполнять, с помощью специальных ЭМАП, контроль зоны ОК от поверхности до глубины 30 мм (ст. 45) («мертвой» зоны нет даже для поверхностных дефектов). Одновременно с эхо методом дефектоскоп позволяет выполнять контроль зеркально - теневым и комбинированным методами, а также измерять толщину. Лучевая разрешающая способность достигает 0,5 мм.

При контроле волнами Рэлея обнаруживаются дефекты на поверхности эквивалентные пазу глубиной 0,2 мм и более, длиной 5 мм и более с раскрытием до 0,001 мм, а также сквозные отверстия в трубных изделиях диаметром 1 мм и более.

Прибор по эхо каналу снабжен тремя уровнями срабатывания системы дефектоотметки с трехцветной и трехтональной звуковой индикацией, одним уровнем по зеркально – теневому каналу, двумя уровнями по каналу измерения толщины, а также гальванически развязанным релейным выходом.

Новый ЭМА дефектоскоп может использоваться для обнаружения внутренних и поверхностных дефектов рельсов, швеллеров, балок, труб, заготовок и прутков круглого и иного сечения, гибов различной формы, как в условиях производства, так и в условиях эксплуатации. Ограничением является требование к ОК – быть электропроводными и (или) ферромагнитными. При этом, как правило, зачистка поверхности изделий перед проведением контроля не требуется.

В заключение хотел бы отметить, что применение ЭМА способа в новом дефектоскопе дает второе дыхание зеркально – теневому методу контроля. Это обусловлено высокой, по сравнению с контактным способом, стабильностью [3, 5] амплитуд донных импульсов сдвиговых колебаний при высокой чувствительности [5, 13] к дефектам структуры материала, не дающим эхо сигналов достаточной интенсивности.

Анализ известных исследований и разработок позволяет сделать следующие выводы:

1. ЭМА дефектоскопы и толщиномеры являются экономически высокоэффективными средствами, которые дополняют группу традиционных установок, приборов и устройств, использующих контактный вариант контроля.
2. Установлено, что для повышения чувствительности средств ЭМА контроля до уровня традиционных приборов необходимо:
   • перейти от ударного возбуждения к питанию ЭМА преобразователей пакетными импульсами тока;
   • формировать информационный импульс с индивидуальными признаками – частотой заполнения, длительностью, амплитудой, ориентацией вектора поляризации и фазой;
   • выделять информационный сигнал с учетом сформированных ранее индивидуальных признаков;
   • применять корреляционные методы обработки принятых ЭМАП реализаций.
3. Для реализации принципа повышения чувствительности ЭМА приборы они должны быть обеспечены полосовыми генераторами пакетных импульсов тока, полосовыми ЭМАП, фильтрами и усилителями, а также аналоговыми или цифровыми корреляторами.
4. Показана техническая осуществимость высокоэффективных приборов для контроля ЭМА способом, с использованием эхо метода, металлоизделий в нагретом и нормальном состоянии с высокой чувствительностью, малой «мертвой зоной», высокой производительностью. Эти приборы дополняют группу дефектоскопов, толщиномеров и устройств, предназначенных для определения физико-механических свойств материалов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т.3: Ультразвуковой контроль / И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. – М.: Машиностроение, 2004. – 864 с.
2. Патон Б. Є., Троїцький В. О., Посипайко Ю. М. Неруйнівний контроль в Україні // Інформ. бюл. Українського товариства неруйнівного контролю та технічної діагностики. 2003. № 2(18). С. 5-9.
3. Сучков Г. М. О главном преимуществе ЭМА способа // Дефектоскопия. 2000. № 10. С. 67 70.
4. Сучков Г. М. Разработка и внедрение технологии сплошного автоматического обнаружения дефектов макроструктуры объемнозакаленных рельсов бесконтактным ультразвуковым методом. -Автореф. дис. на соискание ученой степени канд. техн. наук.- Харьков: ХАДИ, 1988.- 22 с.
5. Себко В.П., Сучков Г.М., Камардин В.М. Чувствительность ЭМА способа контроля железнодорожных рельсов ЗТМ // Дефектоскопия. 2004. № 3. С. 31 – 42.
6. Себко В. П., Сучков Г.М., Ищенко В. Н. Исследование факторов, влияющих на результаты контроля горячего металла ЭМА способом // Дефектоскопия. 2004. № 11. С. 40 49.
7. Сучков Г. М. Определение сечения рассеяния сдвиговых линейно поляризованных ультразвуковых колебаний с произвольной ориентацией вектора поляризации на длинном круговом цилиндрическом дефекте. – Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2000. №2. С. 3 – 9.
8. Сучков Г. М., Катасонов Ю.А., Гарькавый В.В. Экспериментальное исследование чувствительности ЭМА преобразователей при дефектоскопии эхо методом объемными сдвиговыми волнами // Дефектоскопия. 2000. № 2. С.12-16.
9. Сучков Г.М. Исследование ЭМА способом выявляемости плоскодонных отражателей в образцах из различных материалов // Контроль. Диагностика. 2002. № 5. С.50 - 51.
10. Сучков Г. М., Катасонов Ю.А. О практической применимости ЭМА преобразователей для дефектоскопии поверхности изделий сложной формы эхометодом. – Дефектоскопия. 1999. № 10 С. 15-19.
11. Себко В. П., Сучков Г.М., Горкунов Б. М. Новый способ обнаружения дефектов металлов с помощью электромагнитно – акустических преобразователей. – В сб.: Электроэнергетика и преобразовательная техника. – Харьков: НТУ «ХПИ», 2003. № 1. С. 54 58.
12. Сучков Г. М., Катасонов Ю.А. Экспериментальные исследования нового способа бесконтактной ультразвуковой дефектоскопии труб эхометодом // Дефектоскопия. 1999. № 11. С.77-80.
13. Сучков Г. М., Михайлова И. В., Савон А. И. и др. Исследование несплошностей в листах // Дефектоскопия. 2001. № 3. С. 83 – 87.
14. Себко В. П., Сучков Г.М. Новые возможности дефектоскопии рельсов. – Труды НТУ «ХПИ, Харьков, 2003, вып. 4. С. 87-90.
15. Сучков Г.М. Исследование особенностей распространения упругих волн, возбуждаемых ЭМА способом // Контроль. Диагностика. 2001. № 12. С. 36 – 39.
16. Себко В.П., Сучков Г.М. Электромагнитно - акустический способ неразрушающего контроля. Часть 1. Эффект электромагнитно - акустического преобразования // Український метрологічний журнал. 2003. Вип. 1. С. 35-38.
17. Себко В. П., Сучков Г.М., Горкунов Б. М. Электромагнитно – акустический способ неразрушающего контроля. Часть 2. Электромагнитно – акустические преобразователи // Український метрологічний журнал. 2003. Вип. 2. С. 20-25.
18. Сучков Г.М. Разработка технологии и аппаратуры для ЭМА толщиномера // Контроль. Диагностика. № 11. 2001. С. 38 39.
19. Ваврив Д. М., Сучков Г.М., Виноградов В. В. и др. Создание электромагнитно – акустического толщиномера для контроля тонкостенных труб // Дефектоскопия. 2002. № 10. С. 7 13.
20. Себко В.П., Сучков Г.М., Малахов А.В. Ультразвуковой контроль головки рельсов ЭМА способом // Дефектоскопия. 2004. №7. С. 17 25
21. Сучков Г.М. Возможности современных ЭМА толщиномеров // Дефектоскопия. 2004. №12. С. 16 25
22. Сучков Г.М. Построение приборов для ультразвукового контроля и измерений с использованием ЭМА способа возбуждения и приема ультразвуковых импульсов // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2005. № 2. С.36-39.
23. Себко В. П., Сучков Г.М., Алексеев Е. А. Оптимизация параметров ЭМА толщиномеров для контроля тонкостенных изделий. - Дефектоскопия. 2002. № 12. С. 21 28.
24. Тарабрин В.Ф., Бобров В.Т., Одынец С.А. и др. Однониточный ЭМА дефектоскоп для контроля рельсов. – В сб. 4 національна науково-технічна конференція і виставка “Неруйнівний контроль та технічна діагностика – 2003”. Київ. 2003. С. 318-320.
25. Петров Ю.В. Контроль качества сепараторов подшипников качения подвижного ж.д. состава // Дефектоскопия.1993. N 4. С.48-51.
26. Кириков А.В., Забродин А.Н. Особенности применения ЭМАП при УЗК проката // В мире неразрушающего контроля. 2002. № 1 (15). С. 5 8.
27. Чабан С.В. Совершенствование неразрушающего контроля качества рельсов на Кузнецком металлургическом комбинате. В сб. Материалы рельсовой комиссии – 99. М.: ВНИИЖТ, 1999. С. 16 – 17.
28. Шевченко С.Г., Иванов А.И., Драпкин А.И. Новая технология неразрушающего контроля качества труб. – В сб. Тезисы докладов второй украинской НТК по неразрушающему контролю и технической диагностике. – Днепропетровск. 1997. С. 228 – 230.
29. СУЧКОВ Г.М. ВЫСОКОЧУВСТВИТЕЛЬНЫЙ ЭЛЕКТРОМАГНИТНО - АКУСТИЧЕСКИЙ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЬ // КОНТРОЛЬ. ДИАГНОСТИКА. № 10. 2001. С. 30-32
30. Сучков Г.М. Исследование особенностей распространения поверхностных волн при контроле ЭМА способом // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2000. № 3. С. 33-35.
31. Никифоренко Ж. Г., Булавин А.Н., Рокштро Б. И др. УЗК литых аустенитных труб с помощью ЭМА – преобразователей // В мире неразрушающего контроля. 2003. № 1. С. 22-23.
32. Комаров В. А. Квазистационарное электромагнитно – акустическое преобразование в металлах. – Свердловск: УНЦ АН СССР, 1986. - 235 с.
33. Неразрушающий контроль и диагностика. Справочник / В.В.Клюев, Ф.Р.Соснин, В.Н.Филипов и др. Под ред. В.В. Клюева.- М. Машиностроение, 2003. С. - 488.
34. Буденков Г. А. Исследование методов бесконтактного ультразвукового контроля: Автореф. канд. дисс. Таганрог: Радиотехнический ин-т. 1972. - 22 с.
35. Глухов Н. А. Исследование электромагнитно - акустических преобразователей для контроля изделий прокатного производства: Автореф. канд. дисс. Одесса: Политехн. ин-т. 1973. - 20 с.
36. Самокрутов А.А. ЭМА толщиномер для авиакосмической промышленности. Труды конф. 16-я российская научно-техническая конференция «Неразрушающий контроль и диагностика». Санкт-Петербург, 2002, доклад 4.5.38.
37. Шкарлет Ю. М. Бесконтактные методы ультразвукового контроля. - М.: Машиностроение, 1974. - 56 с.
38. Шаповалов П. Ф. Исследование и разработка импульсных электромагнитно - акустических преобразователей и приборов для неразрушающего контроля: Автореф. дис. канд. техн. наук. Томск: Политехн. ин-т. 1973. – 21 с.
39. Деордиев Г.И., Щербинин В.Е. Контроль массовых изделий резонансным электромагнитно – акустическим методом (обзор) // Дефектосопия. 2004. № 1. С. 13 – 31.
40. Ермолов И. Н. Теория и практика ультразвукового контроля. - М: Машиностроение. 1981. - 240 с.
41. Неразрушающий контроль. В 5 кн. Кн. 2. Акустические методы контроля: Практ. пособие / И.Н. Ермолов, Н.П. Алешин, А.И. Потапов; Под ред. В.В. Сухорукова. – М.: Высш. шк., 1991. – 283 с.
42. Бобров В.Т., Тарабрин В.Ф. Особенности обнаружения трещин болтовых отверстий рельсов сдвиговыми волнами, возбуждаемыми ЭМА преобразователями. Труды конф. 16-я российская научно-техническая конференция «Неразрушающий контроль и диагностика». Санкт-Петербург, 2002, доклад 1.19.
43. Клюев В.В., Мужицкий В.Ф., Безлюдько Г.Я. и др. Бесконтактный ультразвуковой толщиномер для измерения толщины стенки насосно – компрессорных труб // Контроль. Диагностика. 2002. № 4. С. 43-44.
44. Карпаш О.М., Криничний П.Я., Віськов О.В. ЕМА – товщиномір з підвищеною чутливістю. - Зб. наукових праць “Фізичні методи та засоби контролю середовищ, матеріалів та виробів”. Вип. 6 – “ЛЕОТЕСТ-2001”. Київ-Львів. 2001. С. 38-41.
45. Бойко М.С., Гуревич С.Ю., Уманец В.Н. ЭМА преобразователь для приема ультразвуковых колебаний // Дефектоскопия. 1989. № 5. С. 90 91.
46. Гуревич С.Ю. К теории электромагнитной генерации акустических волн в ферромагнитной среде при высокой температуре // Дефектоскопия. 1993. № 3. С 37 – 50.
47. Радько В.П. Преобразователи и приборы для неразрушающего контроля электромагнитно – акустическим методом. Результаты экспериментальных исследователей // Бюллетень УТ НКТД. № 1. 2002. С. 14-21.
48. Бабкин С.Э., Ильясов Р.С. Кольцевой электромагнитно – акустический преобразователь поверхностных волн // Дефектоскопия. 2002. № 1. С. 78 82.
49. Горделий В.И., Чабанов В.Е. Исследование работы сфокусированного ЭМА – преобразователя // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2004. №1. С. 29 – 33.
50. Буденков Г. А., Гуревич Ю. С. Современное состояние бесконтактных методов и средств ультразвукового контроля (обзор) // Дефектоскопия. 1981. № 5. С. 5—33.
51. Горделий В.И. Экспериментальное исследование волн Релея, возбуждаемых ЭМА преобразователями в железнодорожных рельсах // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2004. № 4. С. 41 44.
52. Пашутин А.В., Харитонов А.В. Некоторые вопросы теории электромагнитно – акустических преобразователей нормальных волн, имеющих периодическую структуру. – Известия ЛЭТИ, 1975. Вып. 168. С. 12-16.
53. Перов Д.В. Об эффективности электромагнитно – акустического возбуждения волн Лэмба при различной толщине электропроводящего слоя // Дефектоскопия. 2003. № 3. С. 37-46.
54. Буденков Г.А., Недзвецкая О.В., Лебедева Т.Н. Эффективность использования стержневых и крутильных волн для контроля пруткового проката // Дефектоскопия. 2004. № 3. С. 3-8.
55. Комаров В. А., Кононов П. С. Изучение прямого и обратного электромагнитно - акустического преобразования в ферромагнитных стержнях // Дефектоскопия. 1978. с. 20—27.
56. Никифоренко Ж.Г. Методы обработки сигналов фазированной системы ЭМА преобразователей при контроле труб. Труды конф. 16-я российская научно-техническая конференция «Неразрушающий контроль и диагностика». Санкт-Петербург, 2002, доклад 4.2.05.
57. Иванов А.И., Таран В.М., Осипович К.В. и др. Автоматизированная установка неразрушающего контроля труб диаметром 219-325 мм типа «Баллон ЭМА» // Металлургическая и горнорудная промышленность. 2000. № 4. С. 98-99.
58. Кириков А.В., Забродин А.Н. Чувствительность эхо- и эхо – сквозного методовУЗК листового проката // В мире неразрушающего контроля. 2001. №3 (13). С. 32 – 34.
59. Ультразвуковой контроль материалов: Справ. изд. Й. Крауткреммер, Г. Крауткреммер; Пер. с нем. – М.: Металлургия, 1991. - 752 с.
60. Huang Y.D., Froyen L., Wevers M. Quality Control and Nondestructive Tests in Metal Matrix Composites // Journ. of Nondestructive Evaluation. 2001. Vol. 20. N 3. P. 113-132.
61. Бергман Л. Ультразвук и его применение в науке и технике / Под ред. В.С. Григорьева и Л.Д. Розенберга. Изд.2. – М.: Иностранная литература, 1957. – 726 с.
62. Васильев А. И., Гайдуков Ю. П. Электромагнитное возбуждение звука в металлах УФН, 1983, т. 141, вып. 3, с. 431—467.
63. Dobbs E.R. Electromagnetic Generation of Ultrasound/ Research Techniques in Nondestructive Testing. 1973. V. 2. P. 419-441. Academic Press London and New York.
64. Маскаев А. Ф. Электромагнитное возбуждение и регистрация ультразвука в ферромагнитных изделиях при высоких температурах: Автореф. канд. дисс Свердловск: ИФМ УНЦ АН СССР, 1976. - 22 с.
65. Kavashima К. Theory and numerical calculation of the acoustic field produced in metal by an electromagnetic ultrasonic transducer // J. Acoust. Soc. Amer. 1976. 66. № 5. p. 1089—1099.
66. Паврос С.К., Лапин Ю.В., Иванова Т.А. и др. УЗК листового проката при высоких температурах // В мире НК. 2004. № 3. С. 16-17.
67. Гурвич А.К., Кириков А.В. О чувствительности ультразвукового контроля листового проката // В мире НК. 2004. № 1. С. 43-46.
68. Dickhaut E. Rechnergestutzte Ultraschallprufung vonTurbinenscheiben // Jahrestag d. DGZfP Essen. 1984. Vortrag Nr 35. P. 881-890.
69. Wallace. W.D. Electromagnetic generation of ultrasound in metals // Int. Non Destr. Test. 1971. № 2. P. 309 – 334.
70. Grubin H.L. Direct electromagnetic generation of compressional waves in metals in static magnetic fields // IEEE Trans. SU-17 (1970). P. 227 – 229.
71. Кавашима К., Мурота С. Электромагнитное генерирование ультразвуковых волн в отсутствие внешнего магнитного поля и использование этих волн в сталелитейной промышленности. – Доклад на международной конференции по неразрушающему контролю. Мельбурн. 1979. доклад 4Н-3. С.1-8. (Перевод № КГ-72611).
72. Никифоренко Ж. Г., Булавин А.Н., Ягер В. и др. УЗК трубопроводов с изоляционными покрытиями с применением ЭМА – преобразователей // В мире неразрушающего контроля. 2004. № 2. С. 42-45.
73. Кириков А.В., Забродин А.Н., Комлик А.В. Методы и средства ультразвукового контроля проката с применением электромагнитно – акустических преобразователей // В мире неразрушающего контроля. 1999. № 3. С. 18 – 20.
74. Глухов Н.А. Электромагнитно – акустические преобразователи для упругих волноводов // Дефектоскопия. 1972. № 4. С. 38 – 44.
75. Бобренко В. М. Исследование напряжений с использованием электромагнитно - акустических преобразователей // Дефектоскопия. 1971. № 3 С. 132—134.
76. Малинка А. В. Электромагнитно - акустический метод контроля ферромагнитных листов и труб // Дефектоскопия. 1972. № 4. С. 44—48.
77. Эйчина В. Г., Кеслер Н. А. Влияние магнитного поля на затухание ультразвуковых колебаний // Дефектоскопия. 1973. № 3. С. 53—58.
78. Cole P. The generation and reception of ultrasonic surface waves in mild steel, at high temperatures // Ultrasonic. 1978. № 4 (16) P. 151 — 155.
79. Гарькавый В.В., Сучков Г. М. Требования к следящему устройству установки ЭМА дефектоскопии рельсов // Дефектоскопия. 1988. № 5. С. 19-22.
80. Кawashima К., McClung R. Electromagnetic ultrasonic transducer for generating and detecting longitudinal waves (with a small amount of radially polarized transverse wave) // Mater. Eval. 1976. V. 34. № 4. P. 81—90.
81. Абакумов К.Е. Сравнительная характеристика выявляемости расслоений продольными и поперечными волнами // Дефектоскопия. 1988. № 3. С. 28 – 36.
82. Гусев Е. А., Королев М. В., Карпельсон А. Е. и др. Приборы неразрушающего контроля толщины в машиностроении. – М.: Машиностроение, 1993. - 144 с.
83. Бутенко А. И., Малинка А. В., Стефаров В. И. и др. Толщинометрия труб импульсным электромагнитно – акустическим методом // Дефектоскопия. 1973. № 3. С. 7 – 11.
84. Буденков Г. А., Маскаев А. Ф. Возможность контроля стальных изделий электромагнитно - акустическим методом без удаления окалины // Дефектоскопия. 1972. № 5. С. 83—87.
85. ТУ 14-2-542-83. Рельсы объемно- закаленные Р65, проконтролированные ультразвуковым электромагнитно- акустическим методом в зоне, ограниченной толщиной шейки. Технические условия. Харьков: УкрНИИМет, 1983. - 9 с.
86. ТУ 14-2-584-84. Рельсы железнодорожные нетермообработанные и поверхностно- закаленные, проконтролированные ультразвуковым методом в зоне, ограниченной толщиной шейки. Технические условия. Харьков: УкрНИИМет, 1983. - 8с.
87. ТУ У 14-2-1199-97. Рельсы железнодорожные нетермообработанные и поверхностно- закаленные, проконтролированные ультразвуковым методом в зоне, ограниченной толщиной шейки. Технические условия. Харьков: УкрНИИМет, 1997. - 14с.
88. Малинка А. В. Изучение и прием ультразвуковых колебаний под заданным углом при электромагнитно - акустическом методе // Дефектоскопия. 1970. № 5. С. 16—20.
89. Малинка А. В., Неволин О. В., Пачковский Л. С. Возбуждение и регистрация ультразвуковых колебаний ЭМА методом. — В кн.: Неразрушающие физические методы и средства контроля. Кишинев: ВНИИНК, 1977, д. 01/113, с. 421—424.
90. Могan Т., Раnоs R. Electromagnetic generation of electronically steered ultrasonic bulk waves // J. Appl. Phys. 1976. № 5. (47). P. 2225.
91. Электромагнитно - акустический дефектоскоп УД-ЭМА-РО-2 для контроля железнодорожных рельсов в условиях низких температур // Техническая диагностика и неразрушающий контроль. 2004. № 4. С. 64-65.
92. Неволин О.В., Иванов А.И., Астафьев А.Н. и др. Электромагнитно – акустический дефектоскоп - толщиномер. – В сб.: «Современные технологии и приборы неразрушающего контроля и технической диагностики». – Харьков: ХИРЭ, 2003. С. 13-15.
93. Palmer S.B., Dixon S. Industrially viable non-contact ultrasound. – INSIGHT. 2003.V. 45. No. 3. P. 211 – 217.
94. Власов В.В., Лончак В.А., Глухов Н.А. и др. Ультразвуковой контроль железнодорожных рельсов, уложенных в путь, с использованием электромагнитно – акустических преобразователей // Дефектоскопия. 1971. № 3. С. 94 – 98.
95. Khalid A. INSIGHT. 2002. V. 44. N 3. H. 166-178.
96. Чабан С.В. О системе и перспективах НК качества рельсов на Кузнецком металлургическом комбинате // В мире НК. 2001. № 4. С. 58-60.
97. Чабан С.В. Тезисы по вопросам неразрушающего контроля рельсов на ОАО «Кузметкомбинат». В сб. Материалы рельсовой комиссии – 2000. Нижний Тагил. 2000. С. 93 – 95.
98. Горделий А.И. Конструкция и особенности работы ЭМА - систем УД ЭМА-РСП-01, работающих в установках для контроля старогодних рельсов. В сб. Материалы н. – т. конференции “Неруйнівний контроль та технічна діагностика – 2003”. Київ. 2003. С. 318 320.
99. Волегов Ю.В., Гальцев Ю.Г., Усов И.А. Импульсный бесконтактный дефектоскоп клеевых соединений ДУИБ-2. – Информ. лист. № 113-74. Челябинск: ЦНТИ. 1974. С. 1 – 4.
100. Шаповалов П.Ф. Приставка «Ритм - 1» к универсальным ультразвуковым дефектоскопам // Дефектоскопия. № 3. 1972. С.125.
101. Рускевич Ю.Н., Пачковский Л.С., Неволин О.В. Экспериментальные исследования по повышению чувствительности ЭМА метода при контроле наружных и внутренних дефектов заготовок круглого сечения. – В кн. Неразрушающие физические методы и средства контроля. Кишенев: ВНИИНК, 1977. С. 414 – 417.
102. Гуревич С.Ю., Гальцев Ю.Г. Бесконтактная УЗ система «Сирена-2» для контроля качества проката // Научные достижения. 1989. № 5. С. 70-72.
103. Whittington K.R. Ultrasonic testing at higt temperatures // Phys. Techn. 1978. N 2. P. 62-67.
104. А.с. 1373149 СССР, МКИ G01N29/04. Способ настройки электромагнитно - акустического дефектоскопа // Сучков Г.М., Гарькавый В.В., Полосухина О.А. и др. 1987.
105. А.с. 1457586 СССР, МКИ G01N29/04. Способ настройки установки электромагнитно - акустической дефектоскопии // Левченко Н.Ф., Скобло Т.С., Сучков Г.М. и др. 1986.
106. Себко В.П., Сучков Г.М., Горкунов Б.М. Практический контроль поверхности металлоизделий электромагнитно – акустическим (ЭМА) способом. – В сб. «Современные технологи
и и приборы неразрушающего контроля и технической диагностики». Харьков. 2003. С. 26-27.
107. Сучков Г.М. Разработка приборов для неразрушающего контроля ЭМА способом. – В сб. «Информационные материалы 5-го международного семинара-выставки «Современные технологии и приборы неразрушающего контроля и технической диагностики». Харьков. 2004. С. 7-12.
108. ГСТУ 32.2.04.001-2000 Дефектоскопи ультразвукові для контролю рейок при їх експлуатації. Технічні вимоги. – Київ: Укрзалізниця. – 16 с.
109. Судакова К.В., Казюкевич И.Л. О повышении эффективности контроля качества металлургической продукции // В мире НК. 2004. № 3. С. 8-10.
110. Акулов М.П. Безопасность движения поездов // В мире неразрушающего контроля. 2003. № 3. С. 69 – 70.
111. Сучков Г. М. Обработка информации. Возможности корреляционного анализа при толщинометрии ЭМА методом. - Контроль. Диагностика. 2002. № 8. С. 37 - 40.
112. Сучков Г.М. Обработка информации. Повышение возможностей корреляционного анализа в ЭМА - приборах // Контроль. Диагностика. 2004. № 12. С. 13 16.
113. Сучков Г.М. Возможности линейной частотной фильтрации в ЭМА - приборе // Контроль. Диагностика. 2004. № 10. С. 20 21.

Вернуться в начало документа