10.14489/td.2016.11.pp.034-041

2016, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/td.2016.11.pp.034-041

Рафиков Р. Х.
ВЛИЯНИЕ ГЛУБИНЫ ЗАЛЕГАНИЯ УГЛОВЫХ ОТРАЖАТЕЛЕЙ НА УГОЛ МАКСИМУМА ИХ ИНДИКАТРИС РАССЕЯНИЯ
(с. 34-41)

Аннотация. Оценено влияние глубины залегания угловых отражателей на характер их индикатрис рассеяния. В качестве индикатрисы рассеяния рассматривалась временная огибающая последовательности эхосигналов от отражателя, полученная при перемещении преобразователя в плоскости падения ультразвукового пучка, с последующим пересчетом времени прихода эхосигнала в угол ввода в соответствующей точке. Измерения проводили от двугранных углов стальных плит толщиной 18, 45, 90, 135 и 180 мм. Использовали преобразователи с пьезопластинами диаметром 12 мм с рабочей частотой 2,5 МГц. Установлено совпадение между собой углов максимума индикатрис рассеяния для преобразователей с номинальными углами ввода 34, 36, 38 – 40° (углы призмы, близкие к первому критическому углу для пары материалов оргстекло – сталь), что объясняется особенностями распространения головных волн вдоль нижней грани угловых отражателей и их преобладающим влиянием на формирование регистрируемого эхосигнала. Для преобразователя с номинальным углом ввода 58° (близким к дополняющему, угол от 34 до 90°) наблюдается рост угла максимума индикатрисы рассеяния с 54° при глубине 45 мм до 56° при глубине 180 мм, что объясняется трансформацией поперечной волны в головную на вертикальной грани угловых отражателей. Полученные результаты целесообразно учитывать при идентификации дефектов, расположенных на разной глубине, по характеру их индикатрис рассеяния.

Ключевые слова: ультразвуковая дефектоскопия, угловой отражатель, глубина залегания, индикатриса рассеяния, идентификация дефектов, поперечная волна, головная волна.

Rafikov R. H.
THE EFFECT OF THE DEPTH OF THE CORNER REFLECTORS OCCURRENCE ON THE CHARACTER OF ITS INDICATRIX OF SCATTERING
(pp. 34-41)

Abstract. It has been estimated the effect of the occurrence depth of the corner reflectors on the character of their indicatrices of scattering. As an indicatrix of scattering was considered temporal envelope of echo signals from a reflector, obtained by moving the transducer in the plane of incidence of the ultrasonic beam, followed by recalculation of the arrival time of the echo signal in the input angle of the corresponding point. Measurements were made on dihedral angles of the steel plates, thickness: 18, 45, 90, 135 and 180 mm. The diameter of used piezo plates of converters was 12 mm the operating frequency 2.5 MHz. It has been established the coincidence between maximum angles of the scattering indicatrix for the converters with nominal input angles 34, 36, 38 and 40° (prism angles close to the first critical angle for the pair of materials plexiglas-steel) that is explained by the features of the spread of creeping waves along the lower edge of the corner reflectors and by their predominant influence on the formation of detected echo signal. For the inverter with a nominal input angle 58° (angle close to supplementing angle 34 – 90°) observed maximum increase angle of indicatrix of scattering phase with 54° at a depth of 45 mm, up to 56° at the depth of 180 mm, what is explained by the transformation of the transverse wave in the creeping wave on the vertical face of the corner reflectors. It is advisable to take into account the obtained results in identification of located at different depths defects, by the character of their indicatrix of scattering.

Keywords: ultrasonic flaw detection, corner reflector, the occurrence depth, the scattering, the identification of defects, the transverse wave, the creeping wave.

+ - Информация об авторах (About the Authors) Click to collapse

Рус

Р. Х. Рафиков (Московский технологический университет, Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

R. H. Rafikov (Moscow Technological University, Moscow, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Коновалов Н. Н. Нормирование дефектов и достоверность неразрушающего контроля сварных соединений. М.: ГУП НТЦ ПБ, 2004. 132 с.
2. Dijkstra F. H., de Raad J. A. NDT: Necessary evil or benefit // Insight. 2002. V. 44. N 7. P. 446 – 451.
3. Гурвич А. К., Кузьмина Л. И. Индикатрисы рассеяния как источник дополнительной информации о выявленных дефектах // Дефектоскопия. 1970. № 6. С. 47 – 56.
4. Щербинский В. Г., Белый В. Е. Новый информационный признак характера дефектов при ультразвуковом контроле // Дефектоскопия. 1975. № 3. С. 27 – 37.
5. Whittaker I. S., Iessop T. J. Ultrasonic Detection and Measurements of Defects in Stainless Steel // Brit J. of NDT. 1981. N 6. P. 293 – 303.
6. Гурвич А. К., Дымкин Г. Я., Цомук С. Р. Новый информативный признак формы дефекта // Дефектоскопия. 1990. № 11. С. 3 – 7.
7. Шевалдыкин В. Г. Возможности оценки характера несплошности металла ультразвуковым томографом с цифровой фокусировкой антенной решетки [Электронный ресурс] // Сайт компании Акустические контрольные системы. URL: http://www.acsys.ru/article/vozmozhnosti-otsenki-kharaktera-nesploshnosti-metalla-ultrazvukovym-tomografom/ (дата обращения: 15.04.2016).
8. Коновалов Н. Н., Рафиков Р. Х., Преображенский М. Н., Макаров С. А. Определение характера дефектов металла и сварных соединений с использованием пьезопреобразователей. Академия ГПС МЧС России (Номер лиценз. ЭЛ № ФС 77-31239 от 08.02.2008, рег. номер № 6/6 19.02.2010 г. ВАК) // Ж. Технологии техносферной безопасности. Вып. 4 (62). 2015. 5 с. http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-4/29-04-15.ttb.pdf
9. Преображенский М. Н. Экспериментальное изучение изменения характеристик наклонных пьезопреобразователей с глубиной // Вестник Ярославского государственного университета им. П. Г. Демидова. Сер. Естественные и технические науки. 2013. № 4. С. 51 – 56.
10. Ланге Ю. В., Воронков В. А. Контроль неразрушающий акустический. Термины и определения: справочник. М.: Авторское издание, 2003. 120 с.
11. Коновалов Н. Н., Рафиков Р. Х., Преображенский М. Н., Шалопьев В. В. Построение диаграммы направленности пьезоэлектрических преобразователей эхосигналов от ненаправленных отражателей. Академия ГПС МЧС России (Номер лиценз. ЭЛ № ФС 77-31239 от 08.02.2008, рег. номер № 6/6 19.02.2010 г. ВАК) // Ж. Технологии техносферной безопасности. Вып. 4(62). 2015. 5 с. http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-4/44-04-15.ttb.pdf
12. Разыграев Н. П. Ультразвуковая дефектоскопия головными волнами – физическая природа и практическое применение // Дефектоскопия. 2004. № 9. С. 27 – 37.
13. Ермолов И. Н. Отражение поперечных волн от прямого двугранного угла // Дефектоскопия. 1994. № 5. С. 3 – 8.
14. Перевалов С. П., Райхман А. З. Акустический тракт наклонного искателя для отражателя углового типа // Дефектоскопия. 1979. № 11. С. 5 – 15; 1979. № 12. С. 28 – 36.
15. Гурвич А. К. Влияние поглощения на диаграмму направленности наклонных искателей // Дефектоскопия. 1967. № 1. С. 23 – 28.
16. Данилов В. Н. К определению размера ближней зоны наклонного преобразователя с круглой пьезопластиной // Контроль. Диагностика. 2014. № 8. С. 28 – 34.

Eng

1. Konovalov N. N. (2004). Rationing of defects and reliability of nondestructive testing of welded joints. Moscow: GUP NTTs PB. [in Russian language]
2. Dijkstra F. H., de Raad J. A. (2002). NDT: Necessary evil or benefit. Insight, 44(7), pp. 446-451.
3. Gurvich A. K., Kuz'mina L. I. (1970). The scattering function as a source of additional information about the revealed defects. Defektoskopiia, (6), pp. 47-56. [in Russian language]
4. Shcherbinskii V. G., Belyi V. E. (1975). New informative indication of the defect character in ultrasonic testing. Defektoskopiia, (3), pp. 27-37. [in Russian language]
5. Whittaker I. S., Iessop T. J. (1981). Ultrasonic detection and measurements of defects in stainless steel. Brit J. of NDT, (6), pp. 293-303.
6. Gurvich A. K., Dymkin G. Ia., Tsomuk S. R. (1990). New informative indicate form of the defect. Defektoskopiia, (11), pp. 3-7. [in Russian language]
7. Shevaldykin V. G. Possibility of evaluation the nature of metal discontinuities using ultrasound imaging with a digital focus of antenna array. Official website of the company Akusticheskie kontrol'nye sistemy. Available at: http://www.acsys.ru/article/vozmozhnosti-otsenki-kharaktera-nesploshnosti-metalla-ultrazvukovym-tomografom/ (Accessed: 15.04.2016). [in Russian language]
8. Konovalov N. N., Rafikov R. Kh., Preobrazhenskii M. N., Makarov S. A. (2015). Determining the nature of defects in metal and welded joints using piezoelectric transducers. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti, 62(4), Available at: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-4/29-04-15.ttb.pdf [in Russian language]
9. Preobrazhenskii M. N. (2013). Experimental study of changes in the characteristics of inclined transducers with depth. Vestnik Iaroslavskogo gosudarstvennogo universiteta im. P. G. Demidova. Seriia Estestvennye i tekhnicheskie nauki, (4), pp. 51-56. [in Russian language]
10. Lange Iu. V., Voronkov V. A. (2003). Nondestructive acoustic testing. Terms and Definitions. Handbook. Moscow: Avtorskoe izdanie. [in Russian language]
11. Konovalov N. N., Rafikov R. Kh., Preobrazhenskii M. N., Shalop'ev V. V. (2015). The construction of the direction pattern of the piezoelectric transducer of echo signal from the omnidirectional reflectors. Tekhnologii tekhnosfernoi bezopasnosti, 62(4), Available at: http://agps-2006.narod.ru/ttb/2015-4/44-04-15.ttb.pdf [in Russian language]
12. Razygraev N. P. Ultrasonic nondestructive testing by head waves: Physical prerequisites and practical use. Defektoskopiia, (9), pp. 27-37. [in Russian language]
13. Ermolov I. N. (1994). Reflection of transverse waves from a direct dihedral angle, Defektoskopiia, (5), pp. 3-8. [in Russian language]
14. Perevalov S. P., Raikhman A. Z. (1979). The acoustic tract of inclined scanner for angled type reflectors. Defektoskopiia, (11), pp. 5-15; (12), pp. 28-36. [in Russian language]
15. Gurvich A. K. (1967). The factor of absorption on directional pattern of inclined scanners. Defektoskopiia, (1), pp. 23-28. [in Russian language]
16. Danilov V. N. (2014). Definition of the size of a nearfield region of the angle beam probe with round piezoelement. Kontrol'. Diagnostika, (8), pp. 28-34. doi: 10.14489/td.2014.08.pp.028-034. [in Russian language]

+ - Заказать электронную версию статьи (Purchase digital version of a single article) Click to collapse

Рус

Статью можно приобрести в электронном виде (PDF формат).

Стоимость статьи 350 руб. (в том числе НДС 18%). После оформления заказа, в течение нескольких дней, на указанный вами e-mail придут счет и квитанция для оплаты в банке.

После поступления денег на счет издательства, вам будет выслан электронный вариант статьи.

Для заказа статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 350 rubles. (including VAT 18%). After you place an order within a few days, you will receive following documents to your specified e-mail: account on payment and receipt to pay in the bank.

After depositing your payment on our bank account we send you file of the article by e-mail.

To order articles please fill out the form below: