10.14489/td.2023.08.pp.004-016

2023, 08 август (August)

DOI: 10.14489/td.2023.08.pp.004-016

Данилов В. Н.
ОБ ОСОБЕННОСТЯХ ХАРАКТЕРИСТИК СПЕКТРА И ИМПУЛЬСА ЭХОСИГНАЛА ПРИ УЛЬТРАЗВУКОВОМ КОНТРОЛЕ МЕТАЛЛА ЧЕРЕЗ НАПЛАВЛЕННЫЙ СЛОЙ НАКЛОННЫМИ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЯМИ ПРОДОЛЬНЫХ ВОЛН
(c. 4-16)

Аннотация. На основе компьютерного моделирования эхосигнала от отражателя типа бокового цилиндрического отверстия при ультразвуковом контроле основного металла наклонным преобразователем продольных волн с номинальной частотой 1,8 МГц через трансверсально-изотропный упругий слой постоянной толщины при различных значениях параметра анизотропии показано, что с возрастанием параметра анизотропии наблюдается смещение максимума сигнала в направлении возрастания расстояния до отражателя. Это связано с увеличением фазовой скорости квазипродольной волны в слое и ростом значения максимума, обусловленным изменением коэффициента двойной трансформации при прохождении продольной волны из призмы преобразователя в слой и обратно. Для преобразователя с частотой 2,5 МГц рост параметра анизотропии приводит к уменьшению значения максимума эхосигнала, поскольку возросшее увеличение затухания квазипродольной волны в слое не компенсируется изменением коэффициента двойной трансформации. Для различных номинальных углов ввода (45…60º) заметного изменения форм частотных спектров и импульсов эхосигнала при различных значениях параметра анизотропии не установлено. Показано влияние увеличения расстояния от поверхности контроля до оси цилиндрического отверстия при постоянной толщине слоя на изменение амплитуды эхосигнала в расчетной области значений параметра анизотропии.

Ключевые слова: наклонный преобразователь, продольная волна, квазипродольная волна, угол ввода, наплавленный слой, основной металл, боковое цилиндрическое отверстие, трансверсально-изотропный слой, ультразвуковой контроль, эхосигнал, импульс, спектр.

Danilov V. N.
ON THE FEATURES OF THE CHARACTERISTICS OF THE SPECTRUM AND PULSE OF THE ECHO SIGNAL DURING ULTRASONIC CONTROL OF METAL THROUGH THE FUSED LAYER BY ANGLE BEAM LONGITUDINAL WAVE PROBES
(pp. 4-16)

Abstract. Based on computer simulation of an echo signal from a side drilled hole type reflector during ultrasonic control of the base metal by an angle beam longitudinal wave probe with nominal frequency of 1.8 MHz through transversal-isotropic elastic layer of constant thickness at different values of the anisotropy parameter, it is shown that with an increase in the anisotropy parameter there is a shift of the signal maximum in the direction of increasing the distance to the reflector, which is associated with an increase in the phase velocity of the quasi-longitudinal wave in the layer, and an increase in the maximum value due to a change in the double transformation coefficient when the longitudinal wave passes from the prism of the probe to the layer and back. For a probe with a frequency of 2.5 MHz, an increase in the anisotropy parameter leads to a decrease in the value of the echo maximum, since the increased increase in the attenuation of the quasi-longitudinal wave in the layer is not compensated by a change in the double transformation coefficient. For different nominal angles of probe (45…60°), a noticeable change in the shapes of frequency spectra and echo pulses at different values of the anisotropy parameter has not been established. The effect of increasing the distance from the control surface to the axis of the cylindrical hole at a constant layer thickness on the change of the amplitude of the echo signal in the calculated range of values of the anisotropy parameter is shown.

Keywords: angle beam probe, longitudinal wave, quasilongitudinal wave, angle of probe, fused layer, basic metal, side drilled hole, transversal-isotropic layer, ultrasonic control, echo signal, spectrum, pulse.

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

Рус

В. Н. Данилов (АО «НПО «ЦНИИТМАШ», Москва, Россия) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

V. N. Danilov (JSC «RPA «CNIITMASH», 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. Данилов В. Н., Кретов Е. Ф., Разыграев Н. П. и др. Исследование ультразвукового контроля металла совмещенным наклонным преобразователем через плакирующий наплавленный слой // Контроль. Диагностика. 2018. № 7. С. 4–18.
2. Данилов В. Н., Разыграев Н. П., Разыграев А. Н., Цуканов М. В. Ультразвуковой контроль металла через плакирующий наплавленный слой с использованием совмещенного наклонного преобразователя продольных волн // Контроль. Диагностика. 2018. № 12. С. 4–19.
3. Данилов В. Н. Модель расчета смещения квазипоперечных волн, излучаемых наклонным преобразователем в трансверсально-изотропную среду // Контроль. Диагностика. 2017. № 5. С. 14–27.
4. Данилов В. Н. Об особенностях излучения и приема сигнала наклонным преобразователем при ультразвуковом контроле среды через трансверсально-изотропный упругий слой // Контроль. Диагностика. 2018. № 3. С. 4–14.
5. Данилов В. Н., Цуканов М. В. Расчет акустического тракта наклонного преобразователя при ультразвуковом контроле среды через трансверсально-изотропный упругий слой для отражателей типа двугранного угла и бокового цилиндрического отверстия // Контроль. Диагностика. 2018. № 5. С. 4–13.
6. Данилов В. Н. Расчеты акустических трактов наклонных преобразователей в ультразвуковой дефектоскопии. М.: Изд. дом «Спектр», 2021. 182 с.
7. Ермолов И. Н., Ланге Ю. В. Ультразвуковой контроль // Неразрушающий контроль: справосник: в 8 т. / под общ. ред В. В. Клюева. Т. 3. 2-е изд., дораб. М.: Машиностроение, 2006. 864 с.
8. Меркулов Л. Г., Меркулова В. М. Лекции по теории ультразвука. Таганрог: Таганрогский радиотехнический институт, 1976. 71 с.
9. Данилов В. Н. Программа компьютерного моделирования работы электроакустических трактов дефектоскопов «Импульс +» // Дефектоскопия. 2006. № 3. C. 37–43.
10. Данилов В. Н. Расчет электроакустического тракта дефектоскопа с совмещенным наклонным преобразователем // Дефектоскопия. 1998. № 8. C. 28–39.
11. Данилов В. Н., Воронкова Л. В. Исследование возможностей ультразвукового контроля чугуна с пластинчатым графитом с использованием стандартных прямых преобразователей // Контроль. Диагностика. 2020. № 1. С. 4–18.
12. Данилов В. Н., Разыграев А. Н., Цуканов М. В. О диаграмме направленности совмещенного наклонного преобразователя при ультразвуковом контроле металла через плакирующий слой // Контроль. Диагностика. 2016. № 1. С. 12–19.

Eng

1. Danilov V. N., Kretov E. F., Razygraev N. P. et al. (2018). Research of the ultrasonic control of metal by the angle beam probe through the cladding fused layer. Kontrol'. Diagnostika, (7), pp. 4 – 18. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2018.07.pp.004-019
2. Danilov V. N., Razygraev N. P., Razygraev A. N., Tsukanov M. V. (2018). He ultrasonic control of metal through the cladding fused layer with use of the angle beam probe of longitudinal waves. Kontrol'. Diagnostika, (12), pp. 4 – 19. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2018.12.pp.004-019
3. Danilov V. N. (2017). Calculation model of displacement of quasishear waves radiated by the angle beam probe in the transversely isotropic material. Kontrol'. Diagnostika, (5), pp. 14 – 27. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2017.05.pp.014-027
4. Danilov V. N. (2018). About features of radiation and reception of a signal by the angle beam probe at the ultrasonic control of material through transversa isotropic elastic layer. Kontrol'. Diagnostika, (3), pp. 4 – 14. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2018.03.pp.004-014
5. Danilov V. N., Tsukanov M. V. (2018). Calculation model of an acoustic channel of the angle beam probe at a ultrasonic technique of material through is transversal-isotropic elastic layer for the reflectors such as a dihedron and a side of the cylindrical hole. Kontrol'. Diagnostika, (5), pp. 4 – 13. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2018.05.pp.004-013
6. Danilov V. N. (2021). Calculations of acoustic paths of inclined transducers in ultrasonic flaw detection. Moscow: Izdatel'skiy dom «Spektr». [in Russian language]
7. Klyuev V. V. (Ed.), Ermolov I. N., Lange Yu. V. (2006). Ultrasonic control. Non-destructive testing: handbook: in 8 volumes. Vol. 3. 2nd ed. Moscow: Mashinostroenie. [in Russian language]
8. Merkulov L. G., Merkulova V. M. (1976). Lectures on the theory of ultrasound. Taganrog: Taganrogskiy radiotekhnicheskiy institut. [in Russian language]
9. Danilov V. N. (2006). The program for computer simulation of the operation of electro-acoustic paths of flaw detectors "Impulse +". Defektoskopiya, (3), pp. 37 – 43. [in Russian language]
10. Danilov V. N. (1998). Calculation of the electroa-coustic path of a flaw detector with a combined inclined transducer. Defektoskopiya, (8), pp. 28 – 39. [in Russian language]
11. Danilov V. N., Voronkova L. V. (2020). Investigation of the possibilities of ultrasonic testing of cast iron with lamellar graphite using standard normal probe. Kontrol'. Diagnostika, (1), pp. 4 – 18. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2020.01.pp.004-018
12. Danilov V. N., Razygraev A. N., Tsukanov M. V. (2016). About the radiation pattern of combined oblique transducer in the ultrasonic testing of metal through a cladding layer. Kontrol'. Diagnostika, (1), pp. 12 – 19. [in Russian language] DOI: 10.14489/td.2016.01.pp.012-019

+ - 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.2023.08.pp.004-016

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.2023.08.pp.004-016

and fill out the form