10.14489/td.2014.12.pp.022-027

2014, 12 декабрь (December)

DOI: 10.14489/td.2014.12.pp.022-027

Самокрутов А. А., Алехин С. Г., Шевалдыкин В. Г., Бобров В. Т., Бобров С. В.
МОДЕЛИРОВАНИЕ МАГНИТНЫХ СИСТЕМ ЭМАП ДЛЯ ВОЗБУЖДЕНИЯ УЛЬТРАЗВУКОВЫХ ВОЛН В УПРУГОМ СЛОЕ В ПОСТОЯННОМ И ИМПУЛЬСНОМ МАГНИТНЫХ ПОЛЯХ
(с. 22-27)

Аннотация. Приведены результаты моделирования магнитных систем ЭМАП для возбуждения сдвиговых и продольных ультразвуковых волн в постоянном и импульсном магнитных полях. По результатам исследований разработаны ЭМА-преобразователи с постоянным и импульсным подмагничиванием для возбуждения продольных и сдвиговых ультразвуковых волн. Разработанные ЭМАП с применением постоянного подмагничивания в течение ряда лет успешно эксплуатируются в составе цифрового ЭМА-толщиномера А1270 при контроле элементов обшивки корпуса ракеты «Протон» и в других областях. ЭМАП с импульсным подмагничиванием использованы при создании ЭМА-толщиномера А1270PM, предназначенного для толщинометрии и контроля точечной сварки. Выполнен анализ зависимостей индукции импульсного магнитного поля от толщины в стальном ОК, подтверждающий на-личие скин-эффекта не только для высокочастотного сигнала зондирующего импульса, но и для импульса подмагничивания. Каче-ственно этот вывод подтверждается и характером распределения индукции импульсного магнитного поля

Ключевые слова: ЭМА-возбуждение, магнитные поля, импульсная магнитная система, SH-волна, продольная волна, моделирование.

Samokrutov A.A., Alyokhin S.G., Shevaldykin V.G., Bobrov V.T., Bobrov S.V.
SIMULATION OF MAGNETIC FIELD FOR EMAT ULTRASONIC WAVES IN AN ELASTIC LAYER IN A CONTINUOUS AND PULSED MAGNETIC FIELDS
(pp. 22-27)

Abstract. Results of simulations of magnetic systems of EAC for the excitation of shear and longitudinal ultrasonic waves in continuous and pulsed magnetic fields are given. According to the research developed EMA transducers with constant and pulsed magnetic bias for excitation of longitudinal and shear ultrasonic waves. Developed EMAT using constant bias for a number of years successfully operated as part of a digital thickness gauge A1270 EMA under the control elements of the shell plating rocket "Proton" and in other areas. EMAT with pulsed magnetization used in the development of UAE gauge A1270PM intended for thickness measurement and control of spot welding. Submitted dependency analysis induction of pulsed magnetic field on the thickness of the steel controled object, confirming the presence of skin effect not only for the high-frequency signal of the probe pulse, but also for the pulse bias. Qualitatively, this conclusion is confirmed by the nature of the distribution of pulsed magnetic field induction.

Keywords: UAE excitation magnetic fields, pulsed magnetic system, SH-wave, longitudinal wave simulation.

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

Рус

А. А. Самокрутов, С. Г. Алехин, В. Г. Шевалдыкин, В. Т. Бобров, С. В. Бобров (ООО «АКС», Москва, ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр», Москва, ООО НУЦ «Качество», Москва) E-mail: Данный адрес e-mail защищен от спам-ботов, Вам необходимо включить Javascript для его просмотра.

Eng

A. A. Samokrutov, S. G. Alyokhin, V. G. Shevaldykin, V. Т. Bobrov, S. V. Bobrov (ACS Ltd, Moscow, RII MSIA «SPECTRUM», Moscow, SSC «Kachestvo» Ltd, Moscow) 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. Алехин С. Г., Самокрутов А. А., Бобров В. Т. и др. Моделирование магнитных систем ЭМА-преобразователей для возбуждения ультразвуковых волн // Контроль. Диагностика. 2013. № 8. C. 12 – 18.
2. Пат. РФ № 2350943 на изобретение. Магнитная система электромагнитно-акустического преобразователя / А. А. Самокрутов, В. Т. Бобров, В. Г. Шевалдыкин и др. // Бюл. 2009. № 9.
3. Шаповалов П. Ф. Исследование и разработка импульс-ных электромагнитно-акустических преобразователей и приборов для неразрушающего контроля: дис. … канд. техн. наук. Томск: Политехн. ин-т. 1973. 21 с.
4. Pat. 4.100.809 USA, G 01 N29/04. Method for Excitation and Reception of Ultrasonic Plate Waves in Workpieces and Devices for Realizing Same / V. T. Bobrov, Yu. A. Druzhaev, N. A. Lebedeva; Foreign Application Priority Data – Jul. 28, 1975 [U.S.S.R.].
5. Bobrov V. T., Maisenberg M. I., Moshkovich V. U. et al. EMA-testing on the quality of weld joints in the process of production of multilayer tubes // 11th World Conference on NDT (Nov. 1985, Las-Vegas). USA, Las-Vegas: Taylor Publishing Co., 1985. P. 1274 –1277.
6. Kapitza P. L. Some observations on a-particle tracks in a magnetic field // Proc. Camb. Phil. Soc. 1923. V. 21. P. 511.
7. Красников Г. Е., Нагорнов О. В., Старостин Н. В. Мо-делирование физических процессов с использованием пакета Comsol Multiphysics: учеб. пособие. М.: МИФИ, 2012. 184 с.

Eng

1. Alekhin S. G., Samokrutov A. A., Bobrov V. T. et al. (2013). Simulation of magnetic systems EMA transducers for the excitation of ultrasonic waves. Kontrol'. Diagnostika, (8), pp. 12-18.
2. Samokrutov A. A., Bobrov V. T., Shevaldykin V. G. et al. (2009). Magnetic system of electromagnetic acoustic transducer. Ru Patent No. 2350943. Russian Federation.
3. Shapovalov P. F. (1973). The research and development of pulsed electromagnetic-acoustic transducers and devices for non-destructive testing. PhD dissertation. Tomsk: Politekhnicheskii institut.
4. Bobrov V. T., Druzhaev Yu. A., Lebedeva N. A. (1975). Method for excitation and reception of ultrasonic plate waves in workpieces and devices for realizing same foreign application priority data. Ru Patent No. 4.100.809. USA, U.S.S.R.
5. Bobrov V. T., Maisenberg M. I., Moshkovich V. U. et al. (1985). EMA-testing on the quality of weld joints in the process of production of multilayer tubes. 11th World Conference on NDT. Nov. 1985, Las-Vegas. USA, Taylor Publishing Co., pp. 1274-1277.
6. Kapitza P. L. (1923). Some observations on a-particle tracks in a magnetic field. Proc. Camb. Phil. Soc., 21, p. 511.
7. Krasnikov G. E., Nagornov O. V., Starostin N. V. (2012). Modeling of physical processes using software Comsol Multiphysics: textbook. Moscow: MIPhI.

+ - 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 250 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 статьи заполните форму:

Форма заказа статьи

Eng

This article is available in electronic format (PDF).

The cost of a single article is 250 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 fill out the form below: