10.14489/td.2023.07.pp.058-064

2023, 07 июль (July)

DOI: 10.14489/td.2023.07.pp.058-064

Бондаренко П. Н., Лавров А. А., Лупин А. В., Потысьев С. А., Хафизов Д. И., Юсупова Д. Р.
РАЗРАБОТКА АВТОМАТИЗИРОВАННОЙ СИСТЕМЫ ВХОДНОГО КОНТРОЛЯ И ДИАГНОСТИКИ МЕДНО-ТИТАНОВЫХ СТЕРЖНЕЙ
(c. 58-64)

Аннотация. Приведены результаты разработки и испытаний автоматической установки, предназначенной для диагностики (классификации) дефектов меднотитановых стержней, широко применяемых в качестве токопроводов в гальванохимическом производстве. Показано, что внедрение такой установки, использующей один из методов неразрушающего контроля, позволяет в среднем на порядок сократить время диагностики по сравнению с тем вариантом, когда необходимые действия производятся вручную. Для создания автоматизированной системы на базе установки применены современные электромеханические, электронные и вычислительные средства, позволяющие практически полностью автоматизировать процесс диагностики от проведения необходимых измерений, фильтрации данных, их вывода в виде графиков и таблиц до классификации на последнем этапе дефектов при помощи нейронной сети. Проведенные испытания показали, что точность классификации составила не менее 93 %.

Ключевые слова: меднотитановые стержни, ротационная ковка, контроль, диагностика дефектов, нейронные сети.

Bondarenkо P. N., Lavrov A. А., Lupin A. V., Potysev S. A., Khafizov D. I., Yusupova D. R.
DEVELOPMENT OF AN AUTOMATED SYSTEM FOR INPUT TESTING AND DIAGNOSTICS OF CU/TI RODS
(pp. 58-64)

Abstract. The article presents the results of the development and testing of an automatic installation designed to diagnose (classify) defects of Cu/Ti rods (electrodes) widely used as current conductors in electroplating and chemical production. It is shown that the introduction of such an installation using one of the methods of non-destructive testing allows, on average, to reduce the diagnostic time by an order of magnitude compared to the option if the necessary actions were performed manually. To create an automated system based on the installation, modern electromechanical, electronic and computing tools have been used, which allow almost completely automating the diagnostic process from taking the necessary measurements, filtering data, displaying them in the form of graphs and tables, as well as classifying defects at the last stage using a neural network. According to the tests carried out, it was shown that the classification accuracy was at least 93 %.

Keywords: Cu/Ti rods (electrodes), rotary swaging, testing, defect diagnostics, neural networks.

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

Рус

П. Н. Бондаренко, А. А. Лавров, А. В. Лупин (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, 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. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
С. А. Потысьев (ООО «ИТ-Ресурс», Санкт-Петербург, Россия) Е-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Д. И. Хафизов (АО «НТЦ ЕЭС», Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
Д. Р. Юсупова (Санкт-Петербургский политехнический университет Петра Великого, Санкт-Петербург, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

P. N. Bondarenkо, A. А. Lavrov, A. V. Lupin (Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University) 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. , Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
S. A. Potysev («IT-Resource», Ltd. Saint-Petersburg, Russia) Е-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
D. I. Khafizov (JSC «STC UPS», Saint-Petersburg, Russia) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.
D. R. Yusupova (Peter the Great St. Petersburg Polytechnic University, Saint-Petersburg, 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. Малахов А. Ю., Сайков И. В., Николаенко П. А., Первухин Л. Б. Исследование влияния сплошности соединения на эксплуатационные свойства меднотитанового токопровода // Вестник Тамбовского университета. Сер. Естественные и технические науки. Физика. 2016. Т. 21, вып. 3. С. 1136 – 1138.
2. Пасько А. Н., Ткач О. А. Особенности процесса ротационной ковки цилиндрической заготовки без оправки // Известия Тульского государственного университета. Технические науки. 2009. № 3. С. 141 – 145.
3. Liu X., Zou W., Fu H., Xie J. Cu/Ti Bimetal Composite Pipe Fabricated by Heating Rotary Swaging Forming and Its Interface, Microstructure and Properties // Chin. J. Rare Metals. 2017. No. 4. P. 364 – 370 (in Chinese). DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY16110005
4. Малахов А. Ю. Плакирование взрывом длинномерных цилиндрических изделий функциональными покрытиями: дис. … канд. техн. наук / Институт структурной макрокинетики и проблем материаловедения им. А. Г. Мержанова РАН. Черноголовка, 2019. 171 с.
5. ООО «ИТ-Ресурс». [Электронный ресурс]. URL: http://progresstamp.ru// (дата обращения: 23.10.2022).
6. Хафизов Д. И., Даутов А. А. Разработка программы управления установкой для диагностики меднотитановых стержней // Неделя науки СПбПУ: материалы научной конференции с международным участием. Институт энергетики. 18 – 23 ноября 2020 г. СПб.: Изд-во Политехн. ун-та, 2020. С. 30 – 32.
7. Неразрушающий контроль и диагностика: справочник: в 8 т. / под общ. ред. В. В. Клюева. Т. 5. Кн. 2. Электрический контроль / В.П. Вавилов, К.В. Подмастерьев, Ф.Р. Соснин и др. 2-е изд, дораб. М.: Машиностроение, 2006. 679 с.
8. Каламбет Ю. А., Козьмин Ю. П., Самохин А. C. Фильтрация шумов. Сравнительный анализ методов // Аналитика. 2017. № 5(36). С. 88 – 101. DOI: 10.22184/2227-572X.2017.36.5.88.101
9. Keras API reference: [Электронный ресурс]. URL: https://keras.io/api/ (дата обращения: 23.10.2022).
10. NumPy Reference, Release 1.23.0: [Электронный ресурс]. URL: https://numpy.org/doc/1.23/numpy-ref.pdf (дата обращения: 23.10.2022).
11. Scikit-learn library: [Электронный ресурс]. URL: https://scikit-learn.org/stable/getting_started.html (дата обращения: 23.10.2022).

Eng

1. Malahov A. Yu., Saykov I. V., Nikolaenko P. A., Pervuhin L. B. (2016). Investigation of the influence of the continuity of the connection on the operational properties of the copper-titanium conductor. Vestnik Tambovskogo universiteta. Seriya: Estestvennye i tekhnicheskie nauki. Fizika, Vol. 21 (3), pp. 1136 – 1138. [in Russian language]
2. Pas'ko A. N., Tkach O. A. (2009). Features of the process of rotational forging of a cylindrical billet without a mandrel. Izvestiya Tul'skogo gosudarstvennogo universiteta. Tekhnicheskie nauki, (3), pp. 141 – 145. [in Russian language]
3. Liu X., Zou W., Fu H., Xie J. (2017). Cu/Ti Bimetal Composite Pipe Fabricated by Heating Rotary Swaging Forming and Its Interface, Microstructure and Properties. Chinese Journal of Rare Metals, (4), pp. 364 – 370 (in Chinese). DOI: 10.13373/j.cnki.cjrm.XY16110005
4. Malahov A. Yu. (2019). Explosion cladding of long cylindrical products with functional coatings. Chernogolovka: Institut strukturnoy makrokinetiki i problem materialovedeniya im. A. G. Merzhanova RAN. [in Russian language]
5. OOO «IT-Resurs». Available at: http://progresstamp.ru// (Accessed: 23.10.2022). [in Russian language]
6. Hafizov D. I., Dautov A. A. (2020). Development of a control program for an installation for diagnosing copper-titanium rods. SPbPU Science Week: Proceedings of a scientific conference with international participation. Energy Institute, pp. 30 – 32. Saint Petersburg: Izdatel'stvo Politekh-nicheskogo universiteta. [in Russian language]
7. Klyuev V. V. (Ed.), Vavilov V.P., Podmaster'ev K.V., Sosnin F.R. et al. (2006). Non-destructive testing and diagnostics: reference book: in 8 volumes. Vol. 5. Book 2. Electric control. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
8. Kalambet Yu. A., Koz'min Yu. P., Samohin A. C. (2017). Noise filtering. Comparative analysis of methods. Analitika, 36(5), pp. 88 – 101. [in Russian language]. DOI: 10.22184/2227-572X.2017.36.5.88.101
9. Keras API reference. Available at: https://keras.io/api/ (Accessed: 23.10.2022).
10. NumPy Reference, Release 1.23.0. Available at: https://numpy.org/doc/1.23/numpy-ref.pdf (Accessed: 23.10.2022).
11. Scikit-learn library. Available at: https://scikit-learn.org/stable/getting_started.html (Accessed: 23.10.2022).

+ - 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 500 руб. (в том числе НДС 20%). 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.2023.07.pp.058-064

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 500 rubles. (including VAT 20%). 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.2023.07.pp.058-064

and fill out the form