СОДЕРЖАНИЕ № 10 2013

Самокрутов А.А., Шевалдыкин В.Г.
ИЗМЕРЕНИЯ В УЛЬТРАЗВУКОВОЙ ПРОМЫШЛЕННОЙ ТОМОГРАФИИ
с. 10–22
Контактная информация: shevhome @ mail.ru
Аннотация. Показаны возможности решения задачи оценки размеров и типа несплошностей металла при ультразвуковом контроле изделий дефектоскопом с цифровой фокусировкой антенной решетки (ЦФА). Различные алгоритмы реконструкции томограмм, реализуемые в приборах с ЦФА, позволяют отображать на томограмме образы несплошностей, диффузно или зеркально отражающих ультразвуковые волны, а также несплошностей обоих видов. По виду и форме этих образов можно определять тип достаточно крупных несплошностей и их ориентацию в объекте контроля, а по геометрическим размерам образов оценивать реальные размеры несплошностей. Несплошности малых волновых размеров оцениваются эквивалентными размерами с использованием разработанной двумерной АРД-диаграммы
Ключевые слова: ультразвуковой контроль, синтезированная апертура, томограмма, несплошность, длина волны, АРД-диаграмма

Samokrutov A.A., Shevaldykin V.G.
MEASUREMENTS IN ULTRASONIC INDUSTRIAL TOMOGRAPHY
pp. 10–22
Annotation. The article describes ways of solving the task of evaluating a discontinuity and detecting its type for ultrasonic testing of metal objects with a flaw detector with digital focusing of the antenna array (DFA). Various algorithms of reconstruction of tomograms implemented in devices with DFA make it possible to display on the tomogram images of discontinuities with diffuse or specular reflection of ultrasonic waves as well as discontinuities of both types. Type and form of these images help to determine type of a large discontinuity and its orientation in the object of testing and by sizes of the images real size of a discontinuity can be evaluated. Discontinuities with small wave sizes are evaluated with equivalent sizes using a developed two-dimensional DGS diagram
Keywords: ultrasonic testing, synthetic aperture, tomogram, discontinuity, wave length, DGS-diagram

Полупан А.В., Черненко Я.Д., Бубнов В.И.
АКУСТИЧЕСКИЕ И ПРОЧНОСТНЫЕ ПАРАМЕТРЫ МАТЕРИАЛОВ В РЕСТАВРАЦИИ ПАМЯТНИКОВ
с. 22–28
Контактная информация: pan2000 @ hotbox.ru
Аннотация. Показаны методические подходы к определению прочностных свойств материалов памятников с помощью измерения акустических параметров. Акустические параметры выступают в роли: аргумента функции прочностных свойств, используемой в поверочном расчете конструкции памятника; диагностического параметра при определении трещиноватости природного камня; параметра акустического контроля для настройки средств измерений при выявлении несплошностей. Получены результаты при исследовании оригинальных образцов чугуна, мрамора, доломита, смальты и других материалов. В частности, в результате исследования образцов чугуна Николаевских ворот (Павловск) и Михайловского мостика (Санкт-Петербург) получены зависимости между прочностными параметрами, твердостью и скоростью продольной ультразвуковой волны. Подобные зависимости между прочностью и скоростью поверхностной ультразвуковой волны получены для мрамора и доломита Измайловского Троицкого собора и других зданий. Ряд практически важных результатов получен при использовании скорости ультразвуковых волн в ходе выявления несплошностей декоративных покрытий малахитом полуколонн алтаря Исаакиевского собора (Санкт-Петербург) и смальтовой мозаики столешниц XVIII века
Ключевые слова: акустический параметр, прочностной параметр, реставрация

Polupan A.V., Chernenko Y.D., Bubnov V.I.
MATERIAL’S ACOUSTIC AND STRENGTH PARAMETERS USING IN MONUMENT RESTORATION
pp. 22–28
Annotation. Strength properties definition methodical ways as acoustic parameter function are shown.
Acoustic parameters are used as:
– strength property function argument in monument construction calculation;
– diagnostic parameter in natural stones crack’s definition;
– acoustic testing parameter in device calibration for cavity detection.
Original specimens investigation results for cast iron, marble, limestone, smalt etc. are received.
For example, castle iron samples of The Nikolay’s Gate in Pavlovsk and The Mikhail’s Bridge in St. Petersburg were investigated. As result, correlation between strength, hardness and longitudinal ultrasonic velocity is obtained.
Analogous dependencies «strength – surface ultrasonic velocity» are found for marble and limestone of The Troitsky Castle and other buildings.
Some practical results of ultrasonic velocity using are received for cavity foundation in decorative covering of The Isaac Castle altar semi-pillars and smalt tables of XVIII cent
Keywords: acoustic parameter, strength parameter, restoration

Воронкова Л.В., Качанов В.К., Концов Р.В. Карпов А.Н.
АКУСТИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ИЗЛОЖНИЦ ИЗ СЕРОГО ЧУГУНА ПРИ ТЕРМОЦИКЛИРОВАНИИ
с. 28–32
Контактная информация: kontsovrv @ mail.ru
Аннотация. Проанализирована информативность скорости распространения продольной ультразвуковой волны и отношения сигнал/шум для оценки структурного состояния серого чугуна, подвергнутого термоциклированию. Определено пограничное значение скорости продольной волны ультразвука перед разрушением изложницы
Ключевые слова: серый чугун, скорость продольной волны ультразвука, термоциклирование

Voronkova L.V., Kachanov V.K., Kontsov R.V., Karpov A.N.
THE ACOUSTIC PROPERTIES OF GRAY CAST IRON MOLDS AS A RESULT OF THERMAL CYCLING
pp. 28–32
Annotation. It uses molds made of gray cast iron when the casting simple shapes. The molds are destroyed by thermal shocks after 10 – 15 cycles of casting. It was shown that temperature cycling caused a change in the structure of gray cast iron during operation of the molds. Information content of longitudinal ultrasonic wave velocity and a signal/noise ratio for evaluation of a structural condition of gray cast iron subjected to thermal cycling were analyzed. A limit value of the ultrasonic velocity before destruction of the molds was defined
Keywords: gray cast iron, longitudinal ultrasonic wave velocity, thermal cycling

Тарабрин В.Ф., Зверев А.В., Горбунов О.Е.
АППАРАТНО-ПРОГРАММНЫЙ КОМПЛЕКС «АСТРА» ДЛЯ РЕГИСТРАЦИИ И РАСШИФРОВКИ РЕЗУЛЬТАТОВ КОМПЛЕКСНОЙ ДИАГНОСТИКИ РЕЛЬСОВОГО ПУТИ
с. 33–47
Контактная информация: alexztvema @ mail.ru
Аннотация. Статья посвящена разработанному ЗАО «Фирма ТВЕМА» аппаратно-программному комплексу «АСТРА», предназначенному для автоматизированного распознавания дефектов в рельсах и элементах стрелочных переводов, расчета дополнительных параметров, характеризующих состояние объекта контроля, проведения мониторинга технологии неразрушающего контроля, а также технической диагностики рельсов и элементов стрелочных переводов в условиях эксплуатации. Авторы раскрывают структуру и архитектуру комплекса, поставленные перед комплексом задачи и пути их решения
Ключевые слова: АПК «АСТРА», неразрушающий контроль, расшифровка дефектограмм, анализ данных, распознавание дефектов, алгоритм, сигнал

Tarabrin V.F., Zverev A.V., Gorbunov O.E.
THE HARDWARE-SOFTWARE COMPLEX "ASTRA" FOR REGISTRATION AND INTERPRETATION OF RAILWAY RAILS COMPLEX DIAGNOSTICS RESULTS
pp. 33–47
Annotation. Article is devoted to the hardware-software complex «ASTRA» developed by CJSC «Firm TVEMA». Complex «ASTRA» is intended for automated defects detection in rails and elements of railroadswitches, calculation the additional parameters characterizing the condition of inspection objects, monitoring of technology of the nondestructive testing, and technical diagnostics of rails and elements of railroadswitches under operating conditions. Authors open the structure and the architecture of the complex, its tasks and ways of their decision
Keywords: hardware-software complex «ASTRA», nondestructive testing, interpretation of defectograms, analysis of data, defect detection, algorithm, signal

Князев Д.А.
ЭХОЛОКАЦИОННЫЙ МЕТОД УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ РЕЛЬСОВ
с. 48–62
Контактная информация: knyurr @ mail.ru
Аннотация. Рассмотрены проблемы, возникающие при выявлении дефектов в рельсе при скоростном и ручном ультразвуковом контроле, и проблемы повышения безопасности железнодорожного транспорта как в РФ, так и в мире в целом. Проведен анализ причин пропуска дефектных мест в рельсе на основе официальных данных РЖД. Предложены совокупность практических приемов для устранения выявленных причин и система действий, применяемая при ультразвуковом контроле. Большое место уделено рассмотрению теоретических вопросов, а именно распространению ультразвуковых колебаний в упругой среде. Рассмотрено практическое применение предлагаемого метода в промышленных масштабах, исследованного сначала в лабораторных условиях и проверенного в режимах ручного и скоростного контроля железнодорожного пути. Метод устанавливает критерии для дальнейшего развития дефектоскопной аппаратуры, анализа результатов контроля. На основе анализа применения предлагаемого метода показана его эффективность, примерно в 3 раза выше, чем применяемые аналогичные методы ультразвукового контроля
Ключевые слова: ультразвуковые колебания, пьезоэлектрический преобразователь, эхосигнал, эхолокационный метод ультразвукового контроля, излучатель и приемник ультразвуковых колебаний, приемник ультразвуковых колебаний, зеркально-теневой метод ультразвукового контроля, пьезоэлектрический преобразователь раздельно-совмещенный, персональный компьютер, блок резонаторов – искательный блок, эхозеркальный метод ультразвукового контроля

Knyazev D.A.
ECHO-MIRROR METHOD OF ULTRASONIC CONTROL OF RAILS
pp. 48–62
Annotation. Article is devoted to the problems arising at detection of defects in a rail at high-speed and manual ultrasonic control of rails and increase of safety of railway transport, both in the Russian Federation, and in the world as a whole. In article the analysis of the reasons of the admission of defective places in a rail on the basis of official data of the Russian Railway is carried out. Are offered set of practical receptions for elimination of the established reasons and the system of actions applied at ultrasonic control. The big place in article is taken by consideration of theoretical questions, namely own understanding distribution of ultrasonic fluctuations in the elastic environment and further application of this understanding of the theory in practice. The main attention is paid to practical application of an offered method commercially, investigated at first in vitro, and behind that and checked in a mode both manual, and high-speed control of a track. Method criteria for further development of the defektoskopny equipment, the analysis of results of control are established. In article on the basis of the analysis of application of an offered method its efficiency which is approximately three times higher, than applied similar methods of ultrasonic control and advantages as a result following from its application, advantage and opportunity is shown. However the offered method isn't panacea, and is one of ways of the solution of problems of ultrasonic defectoscopy in particular rail supplementing existing and applied methods of ultrasonic control of rails. Efficiency of ultrasonic control of rails depends on cumulative use of all the UZK method
Keywords: ultrasonic fluctuations, the piezoelectric converter, an echo signal, an ekholokatsionny method of ultrasonic control, a radiator and the receiver of ultrasonic fluctuations, the receiver of ultrasonic fluctuations, is mirror – a shadow method of ultrasonic control, the piezoelectric converter separate combined, the personal computer – the personal computer, the block of resonators – the iskatelny block, an echo-mirror method of ultrasonic control

Ткаченко А.А.
ИССЛЕДОВАНИЕ МНОГОЭЛЕМЕНТНЫХ ПЬЕЗОЭЛЕКТРИЧЕСКИХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ ДЛЯ УЛЬТРАЗВУКОВОГО КОНТРОЛЯ СВАРНЫХ ШВОВ ТОЛСТОСТЕННЫХ ТРУБ
с. 63–67
Контактная информация: nercont @ mail.ru
Аннотация. Приведены результаты исследований экспериментальных образцов многоэлементного наклонного пьезопреобразователя в совмещенном, раздельно совмещенном и тандем режимах ультразвукового контроля толстостенных металлических образцов труб. Рассмотрены преимущества замены механического сканирования контролируемых сварных швов электронным сканированием.
Ключевые слова: ультразвуковой метод, совмещенный, раздельно совмещенный, тандем, многоэлементный преобразователь, импульс продольных волн, импульс сдвиговых волн, эхосигнал

Tkachenko A.A.
STUDY OF MULTI-ELEMENT PROBE FOR ULTRASONIC TESTING OF WELDS OF THICK-WALLED PIPES
pp. 63–67
Annotation. Are present the results of studies of experimental samples of multi-element piezo tilt in the combined, the combined-separately and the tandem mode ultrasonic thick-walled metal pipe samples. Are considered the benefits for replacing mechanical scanning controlled welds to electronic scanning
Keywords: ultrasonic method, combined, separately-combined, tandem, multi-element transducer, the pulse-wave, pulse shear waves, echo

Гурвич А.К., Васильев В.А.

ОЦЕНКА КОНФИГУРАЦИИ ДЕФЕКТОВ МЕТАЛЛОПРОДУКЦИИ С ПЛОСКОПАРАЛЛЕЛЬНЫМИ ПОВЕРХНОСТЯМИ УСЕЧЕННЫМ ДЕЛЬТА-МЕТОДОМ
с. 68–70
Контактная информация: viktor @ luch.ru
Аннотация. Рассмотрены новые функциональные возможности усеченного дельта-метода. Они позволяют по новому взглянуть на использование усеченного дельта-метода в ультразвуковой дефектоскопии. Предложен простой способ, не требующий дополнительных затрат для определения конфигурации и типа дефекта. Усеченный дельта-метод может оказаться весьма эффективным при контроле объектов металлопродукции, прежде всего с плоскопараллельными поверхностями
Ключевые слова: форма дефекта, дифракция, размер дефекта, контроль сварных швов, дельта-метод

Gurvich A.K., Vasiliev V.A.
EVALUATION OF METAL CONFIGURATION DEFECTS WITH PLANE SURFACES TRUNCATED DELTA-METHOD
pp. 68–70
Annotation. This article describes the new features of the truncated delta - a method. They allow you to take a fresh look at the use of a truncated delta method in the ultrasonic flaw detection. The authors propose a simple method that does not require additional costs to determine the configuration and type of defect. The truncated delta - a method can be very effective in the control of metal objects, particularly with plane surfaces
Keywords: shape of the defect, diffraction, the size of the defect, inspection of welds, delta method

Чуприн В.А.
ВЛИЯНИЕ ЖИДКОСТИ НА ПАРАМЕТРЫ НОРМАЛЬНЫХ ВОЛН В ПЛОСКОМ ВОЛНОВОДЕ, ПОГРУЖЕННОМ В ЖИДКОСТЬ
с. 71–75
Контактная информация: vachuprin @ mail.ru
Аннотация. В первом приближении по отношениям продольного и сдвигового импедансов жидкости и волновода вычислены изменения коэффициента затухания и скорости симметричных и антисимметричных волн Лэмба в плоском волноводе, погруженном в жидкость. Принято, что продольный и сдвиговый импедансы жидкости много меньше, чем волновода, и найдено решение дисперсионного уравнения в первом приближении. Наряду с обычно учитываемыми потерями из-за излучения упругой энергии рассмотрены также потери вследствие трения движущейся в жидкости поверхности волновода (влияние вязкости). В зависимости от вязкости жидкости «вязкий» вклад может составлять от 3…4 до 20…30 % от общих изменений параметров волны, обязанных контакту с жидкостью. Анализируется также влияние контакта с жидкостью на распространение симметричных и антисимметричных волн Лэмба в тонких пластинах, в которых распространяются только нулевые моды этих волн
Ключевые слова: симметричная и антисимметричная волны Лэмба, продольный и сдвиговый импеданс, плотность жидкости, сдвиговая вязкость

Chuprin V.A.
THE FLUID INFLUENCE ON THE NORMAL WAVES PARAMETERS IN A PLATE WAVEGUIDE, IMMERSED IN LIQUID
pp. 71–75
Annotation. The absorption coefficient and propagation velocity changes of symmetrical and antisymmetrical modes of Lamb waves into a plate waveguide boarded with a liquid have been calculated. It is supposed that numerical values of liquid longitudinal and shear impedances are much smaller than of a waveguide and the first-order approximate solution of the dispersion equality has been found. It is discussed the loss due to the friction of the waveguide surface relative to liquid (viscosity loss) in addition to the usually considered radiation loss. The viscous contribution can make from 3…4 to 20…30 % from the general changes of wave parameters due to contact with liquid, depending on viscosity values. The influence of liquid contact on the propagation parameters of null modes of symmetrical and antisymmetrical waves in thin plate waveguides has been analized too
Keywords: symmetrical and antisymmetrical Lamb waves, longitudinal and shear impedances, liquid density, shear viscosity

Данилов В.Н., Ушаков В.М., Давыдов Д.М.
ИССЛЕДОВАНИЕ ПРОХОЖДЕНИЯ ИМПУЛЬСА ПОВЕРХНОСТНОЙ РЭЛЕЕВСКОЙ ВОЛНЫ ЧЕРЕЗ ВЕРТИКАЛЬНУЮ ТОНКУЮ ТРЕЩИНУ, ВЫХОДЯЩУЮ НА ПОВЕРХНОСТЬ КОНТРОЛЯ
с. 76–80
Контактная информация: vadnicdan @ yandex.ru
Аннотация. Представлены результаты исследований рассеяния импульса рэлеевской волны на тонкой трещине, выходящей на поверхность контроля и нормальной к ней, при измерении глубины этой трещины по задержке импульса при прохождении от излучателя к приемнику. Показано влияние трещины на спектр сигнала в режиме прохождения при выборе оптимальной длительности импульса в процессе измерения. При этом исследуется прохождение длинного (видимое число колебаний на рабочей частоте – 6...8), среднего (3...4) и короткого (1...1,5) импульсов
Ключевые слова: поверхностная рэлеевская волна, вертикальная трещина, рабочая частота, частотный спектр, коэффициент прохождения, волновое число, форма импульса

Ushakov V.M., Danilov V.N., Davydov D.M.
RESEARCH OF PASSING OF A IMPULSE SURFACE RAYLEIGH WAVE THROUGH VERTICAL THIN CRACK EXPOSED OF THE CONTROL SURFACE
pp. 76–80
Annotation. The outcomes of researches of a scattering of a Rayleigh wave on a thin crack exposed of the control and normal to it are shown at a measurement of depth of this crack on a impulse delay at passing from the radiator to the receiver. Influencing a crack on a spectrum of a signal in a mode of passing is submitted by selection of optimal impulse duration during measurement. Thus the passing lengthy (visible number of oscillations on an operational frequency – 6...8), mean (3...4) and short (1...1,5) impulses is investigated
Keywords: a surface Rayleigh wave, vertical crack, operational frequency, frequency spectrum, transmission coefficient, wave number, pulse shape