10.14489/td.2020.11.pp.036-046

2020, 11 ноябрь (November)

DOI: 10.14489/td.2020.11.pp.036-046

Шкатов П. Н., Кузуб И. Г., Ермолаев А. А.
ОЦЕНКА ПОГРЕШНОСТИ ИЗМЕРЕНИЯ ГЛУБИНЫ ПОВЕРХНОСТНЫХ ТРЕЩИН ЭЛЕКТРОПОТЕНЦИАЛЬНЫМ МЕТОДОМ НА ПЕРЕМЕННОМ ТОКЕ
(c. 36-46)

Аннотация. Проведено исследование погрешности измерения глубины поверхностных трещин электропотенциальным методом на переменном токе при вариации магнитной проницаемости и удельной электрической проводимости металла. Погрешность возникает из-за различия между электромагнитными свойствами металла образца, использованного при получении градуировочных зависимостей, и свойствами металла контролируемого объекта. Исследование проводили методом конечных элементов. Выполнен анализ зависимостей электропотенциального сигнала в диапазоне частот для бездефектного участка и участка с поверхностной трещиной. Проведено исследование погрешности измерения глубины h трещины в зависимости от частоты пропускаемого тока и величины h. Выполнено сопоставление погрешностей, возникающих при различных способах выбора градуировочных характеристик, в том числе по равенству электропотенциальных сигналов на бездефектных участках контролируемого участка и контрольного образца, выбранного для градуировки.

Ключевые слова: электропотенциальный метод, переменный ток, измерение глубины поверхностных трещин, погрешность измерения, вариация электромагнитных свойств металла.

Shkatov P. N., Kuzub I. G., Ermolaev A. A.
ESTIMATION OF ERROR IN MEASURING THE DEPTH OF SURFACE CRACKS BY THE ELECTROPOTENTIAL METHOD ON AN ALTERNATING CURRENT
(pp. 36-46)

Abstract. The study carried out research on the error in measuring the depth of surface cracks by the electropotential method on an alternating current with a variation in the magnetic permeability and specific electrical conductivity of the metal. The measuring error appear from the difference between the electromagnetic properties of the metal of the sample used to obtain the calibration dependences and the properties of the metal of the tested object. The research conducted by the method of the finite element. The analysis of the dependences of the electropotential signal in the frequency range for the defect-free area and the area with a surface crack is carried out. The study of the error in measuring the depth h, that depends on the frequency of the transmitted current and the value of h. The comparison of the errors arising from various methods of choosing the calibration characteristics is performed, including the comparison of the equality of electropotential signals in the defect-free areas of the tested area and the test sample selected for calibration.

Keywords: electropotential method, alternating current, measurement of the depth of surface cracks, measurement error, variation of the electromagnetic properties of the metal.

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

Рус

П. Н. Шкатов, И. Г. Кузуб, А. А. Ермолаев (МИРЭА – Российский технологический университет, Москва, Россия) Е-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. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

P. N. Shkatov, I. G. Kuzub, A. A. Ermolaev (MIREA – Russian Technological University, Moscow, Russia) Е-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. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

+ - Библиографический список (References) Click to collapse

Рус

1. Неразрушающий контроль: справочник: в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 5. Кн. 1. Тепловой контроль. Кн. 2. Электрический контроль/ В. П. Вавилов, К. В. Подмастерьев, Ф. Р. Соснин и др. 2-е изд. испр. М.: Машиностроение, 2006.
2. Cost H., Deutsch V., Ettel P., Platte M. Crack Depth Measurement – Modern Measuring Technique for a Well-known Method // NDTnet. June. 1996. V. 1. No. 6.
3. Улыбин А. В., Васильков С. Д. Использование резистивного электроконтактного метода для контроля напряженно-деформированного состояния элементов стальных конструкций // Научно-технические ведомости СПбГПУ. 2009. № 6(91). С. 155 – 160.
4. Shkatov P. N. Estimation of methodical and instrumental errors at measurement of crack depth with electric-potential method // Defektoskopiya. 1993. No. 8. Р. 72 – 77.
5. Raja M. K., Mahadevan S., Rao B. P. C. et al. Influence of crack length on crack depth measurement by an alternating current potential drop technique // Measurement Science and Technology. 2010. V. 21. No. 10.
6. Bowler J. R., Bowler N. Theory of four-point alter-nating current potential drop measurements on conductive plates // Proceedings the Royal of Society. A. 2007. V. 463. P. 817 – 836.
7. Шкатов П. Н., Кузуб И. Г., Ермолаев А. А. Компьютерное моделирование взаимодействия электропотенциального преобразователя с поверхностной трещиной при использовании переменного тока // Приборы. 2019. № 5(227). С. 49 – 55.
8. Шкатов П. Н., Мякушев К. В, Малиновский А. К. Измерение глубины трещин электропотенциальным методом с учетом нескольких параметров, влияющих на регистрируемые напряжения // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. 2014. № 4(306). С. 133 – 138.
9. Шкатов П. Н. Компьютеризированный измеритель глубины трещин «ЗОНД ИГТ-98» // Контроль. Диагностика. 1998. № 2. С. 49 – 54.

Eng

1. Klyuev V. V. (Ed.), Vavilov V. P., Podmaster'ev K. V., Sosnin F. R. et al. (2006). Non-destructive testing: reference book: in 8 volumes. Vol. 5. Book. 1. Thermal control. Book 2. Electrical control. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
2. Cost H., Deutsch V., Ettel P., Platte M. (1991). Crack Depth Measurement – Modern Measuring Technique for a Well-known Method. Journal of Nondestructive Testing, Vol. 1, (6).
3. Ulybin A. V., Vasil'kov S. D. (2009). The use of a resistive electrical contact method for monitoring the stress-strain state of steel structure elements. Nauchno-tekhnicheskie vedomosti SPbGPU, 91(6), pp. 155 – 160. [in Russian language]
4. Shkatov P. N. (1993). Estimation of methodical and instrumental errors at measurement of crack depth with electric-potential method. Defektoskopiya, (8), pp. 72 – 77.
5. Raja M. K., Mahadevan S., Rao B. P. C. et al. (2010). Influence of crack length on crack depth measurement by an alternating current potential drop technique. Measurement Science and Technology, Vol. 21, (10).
6. Bowler J. R., Bowler N. (2007). Theory of four-point alternating current potential drop measurements on conductive plates. Proceedings the Royal of Society. A, Vol. 463, pp. 817 – 836.
7. Shkatov P. N., Kuzub I. G., Ermolaev A. A. (2019). Computer simulation of the interaction of an electro-potential transducer with a surface crack when using alternating current. Pribory, 227(5), pp. 49 – 55. [in Russian language]
8. Shkatov P. N., Myakushev K. V, Malinovskiy A. K. (2014). Measurement of the crack depth by the electropotential method, taking into account several parameters that affect the recorded stresses. Fundamental'nye i prikladnye problemy tekhniki i tekhnologii, 306(4), pp. 133 – 138. [in Russian language]
9. Shkatov P. N. (1998). Computerized crack depth gauge "ZOND IGT-98". Kontrol'. Diagnostika, (2), pp. 49 – 54. [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 скопируйте doi статьи:

10.14489/td.2020.11.pp.036-046

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.2020.11.pp.036-046

and fill out the form