10.14489/td.2020.12.pp.024-033

2020, 12 декабрь (December)

DOI: 10.14489/td.2020.12.pp.024-033

Антипов А. Г., Марков А. А.
ЗАВИСИМОСТЬ ДАННЫХ МАГНИТНОГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ ОТ СКОРОСТИ ПО РЕЗУЛЬТАТАМ КОМПЬЮТЕРНОГО МОДЕЛИРОВАНИЯ И ЭКСПЕРИМЕНТА
(c. 24-33)

Аннотация. Выполнены исследования сигналов магнитного контроля рельсов в широком диапазоне скоростей сканирования. Результаты трехмерного компьютерного моделирования показывают значительные изменения распределения магнитного поля в глубине рельса при больших скоростях движения системы намагничивания относительно объекта контроля. Пояснен механизм возникновения зон пониженной индукции в местах, наиболее отдаленных от поверхности объекта при динамическом характере процесса намагничивания. Сделан вывод, что для поиска дефектов, залегающих глубоко под поверхностью рельса, магнитные датчики следует смещать в сторону заднего полюса. Результаты моделирования корректно согласуются с результатами экспериментальных исследований, проведенных на железнодорожных путях при скоростях контроля до 60 км/ч. Рассмотрен эффект формирования на больших скоростях сканирования неоднородного по сечению шлейфового магнитного потока за задним полюсом системы намагничивания. Регистрация данных рассеяния этого потока перспективна с точки зрения обнаружения глубоко залегающих дефектов, а также разделения сигналов от поверхностных и внутренних повреждений рельсов при больших скоростях контроля.

Ключевые слова: магнитный метод, высокоскоростной контроль рельсов, намагничивающая система, магнитодинамические эффекты, шлейфовое поле.

Antipov A. G., Markov A.A.
DEPENDENCE OF THE RAIL MFL TESTING DATA ON THE SPEED ACCORDING TO THE RESULTS OF COMPUTER SIMULATION AND EXPERIMENT
(pp. 24-33)

Abstract. Research of magnetic flux leakage signals of rail non-destructive testing in a wide range of scanning speeds is carried out. The results of three-dimensional computer simulation show significant changes in the distribution of the magnetic field in the depth of the rail at high motion speeds of the magnetizer. The appearance of low magnetization zones in the places most distant from the surface of the rail due to the influence of eddy currents is predicted. It is concluded that to detect defects that lie deep under the surface of the rail, magnetic sensors should be shifted towards the rear pole. The simulation results are in correct agreement with the results of experimental studies carried out on railway tracks at testing speeds up to 60 km/h. The effect of the formation at high scanning speeds of a tail magnetic flux behind the rear pole of the magnetizer is considered. Registration of this flux leakage data is promising from the point of view of detecting deep-seated defects, as well as separating signals from surface and internal flaws at high inspection speeds.

Keywords: Magnetic Flux Leakage, high-speed rail inspection, magnetizer, magnetodynamic effects, tail field.

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

Рус

А. Г. Антипов, А. А. Марков (ОАО «Радиоавионика», Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

A. G. Antipov, A. A. Markov (Radioavionica Corp., Saint-Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Горкунов Э. С. Различные состояния остаточной намагниченности и их устойчивости к внешним воздействиям. К вопросу о «Методе магнитной памяти» // Дефектоскопия. 2014. № 11. С. 3 – 21.
2. Антипов А. Г., Марков А. А. Сравнительный анализ методов активного и остаточного намагничивания в дефектоскопии рельсов // Дефектоскопия. 2016. № 3. С. 35 – 42.
3. Антипов А. Г., Марков А. А. Выявляемость дефектов в рельсах магнитным методом // Дефектоскопия. 2019. № 4. С. 21 – 29.
4. Wang P., Gao Y., Tian G. Y., Wang H. Velocity effect analysis of dynamic magnetization in high speed magnetic flux leakage inspection // NDT&E International. 2014. V. 64. Р. 7 – 12.
5. Li Y., Tian G. Y., Ward S. Numerical simulation on magnetic flux leakage evaluation at high speed // NDT&E International. 2006. V. 39. Р. 367 – 373.
6. Chen Z., Xuan J., Wang P. et al. Simulation on High Speed Rail Magnetic Flux Leakage Inspection // Proceedings of the IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference. 2011. Р. 760 – 764.
7. Li Y., Wilson J., Tian G. Y. Experiment and simulation study of 3D magnetic field sensing for magnetic flux leakage defect characterization // NDT&E International. 2007. V. 40. Р. 179 – 184.
8. Марков А. А., Антипов А. Г. Возможности магнитодинамического метода дефектоскопии рельсов // Контроль. Диагностика. 2016. № 6. С. 36 – 45.
9. Пат. РФ на изобр. № 2707977. Способ скоростной магнитной дефектоскопии длинномерных объектов / А. Г. Антипов, А. А. Марков. Опубл. 03.12.2019 // Бюл. 2019. № 34.
10. Feng B., Kang Y., Sun Y. et al. Influence of motion induced eddy current on the magnetization of steel pipe and MFL signal // International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 2016. V. 52. Р. 357 – 362.

Eng

1. Gorkunov E. S. (2014). Various states of remanent magnetization and their resistance to external influences. On the question of the "Method of magnetic memory". Defektoskopiya, (11), pp. 3 – 21. [in Russian language]
2. Antipov A. G., Markov A. A. (2016). Comparative analysis of active and residual magnetization methods in rail flaw detection. Defektoskopiya, (3), pp. 35 – 42. [in Russian language]
3. Antipov A. G., Markov A. A. (2019). Detection of defects in rails by the magnetic method. Defektoskopiya, (4), pp. 21 – 29. [in Russian language]
4. Wang P., Gao Y., Tian G. Y., Wang H. (2014). Velocity effect analysis of dynamic magnetization in high speed magnetic flux leakage inspection. NDT&E International, Vol. 64, pp. 7 – 12.
5. Li Y., Tian G. Y., Ward S. (2006). Numerical simulation on magnetic flux leakage evaluation at high speed. NDT&E International, Vol. 39, pp. 367 – 373.
6. Chen Z., Xuan J., Wang P. et al. (2011). Simulation on High Speed Rail Magnetic Flux Leakage Inspection. Proceedings of the IEEE International Instrumentation and Measurement Technology Conference, pp. 760 – 764.
7. Li Y., Wilson J., Tian G. Y. (2007). Experiment and simulation study of 3D magnetic field sensing for magnetic flux leakage defect characterization. NDT&E International, Vol. 40, pp. 179 – 184.
8. Markov A. A., Antipov A. G. (2016). Possibilities of the magnetodynamic method of rail flaw detection. Kontrol'. Diagnostika, (6), pp. 36 – 45. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2016.06.pp.036-045
9. Antipov A. G., Markov A. A. (2019). Method for high-speed magnetic flaw detection of long objects. Invention Patent No. 2707977. Russian Federation. [in Russian language]
10. Feng B., Kang Y., Sun Y. et al. (2016). Influence of motion induced eddy current on the magnetization of steel pipe and MFL signal. International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics, Vol. 52, pp. 357 – 362.

+ - 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 скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2020.12.pp.024-033

и заполните форму

Отправляя форму вы даете согласие на обработку персональных данных.

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 copy the article doi:

10.14489/td.2020.12.pp.024-033

and fill out the form