RU2229121C1 - Procedure establishing distance between converter and source of acoustic emission - Google Patents

Procedure establishing distance between converter and source of acoustic emission Download PDF

Info

Publication number
RU2229121C1
RU2229121C1 RU2002130000/28A RU2002130000A RU2229121C1 RU 2229121 C1 RU2229121 C1 RU 2229121C1 RU 2002130000/28 A RU2002130000/28 A RU 2002130000/28A RU 2002130000 A RU2002130000 A RU 2002130000A RU 2229121 C1 RU2229121 C1 RU 2229121C1
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
acoustic emission
signals
converter
source
distance
Prior art date
Application number
RU2002130000/28A
Other languages
Russian (ru)
Other versions
RU2002130000A (en
Inventor
В.В. Игнатов (RU)
В.В. Игнатов
В.Н. Игнатов (RU)
В.Н. Игнатов
Original Assignee
Игнатов Виталий Викторович
Игнатов Виктор Николаевич
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Игнатов Виталий Викторович, Игнатов Виктор Николаевич filed Critical Игнатов Виталий Викторович
Priority to RU2002130000/28A priority Critical patent/RU2229121C1/en
Publication of RU2002130000A publication Critical patent/RU2002130000A/en
Application granted granted Critical
Publication of RU2229121C1 publication Critical patent/RU2229121C1/en

Links

Images

Abstract

FIELD: diagnostics of equipment and various articles on basis of acoustic-emission method of nondestructive test. SUBSTANCE: procedure establishing distance between converter and source of acoustic emission consists in placement of one converter on one end of tested article, in loading of article and in reception of signals of acoustic emission generated by developing effect. Time difference ΔT between start of signal and maximum of this signal or maximum of its envelope passed to acoustic emission converter and distance to source is found by formula L = K•ΔT, where K is proportionality factor which value is determined by positioning of acoustic emission converter on outer surface of tested article, imitation of signals of acoustic emission at distances specified beforehand, measurement of corresponding time differences between start of signals and maxima of these signals or maxima of their envelopes, construction of dependence between specified distances and corresponding time differences of signals coming to acoustic emission converter and approximation of given dependence. EFFECT: establishment of distance to source of acoustic emission by means of single acoustic emission converter and increased authenticity of results of nondestructive test for lengthy structures with limited, unidirectional or inconvenient access to surface. 2 dwg

Description

Изобретение относится к диагностированию оборудования и изделий химической, нефтехимической, энергетической, металлургической промышленности, транспорта при их эксплуатации и испытаниях на основе использования акустико-эмиссионного (АЭ) метода неразрушающего контроля и может быть использовано для определения расстояния между преобразователем акустической эмиссии (ПАЭ) и источником АЭ, которым является развивающийся дефект.The invention relates to the diagnosis of equipment and products of the chemical, petrochemical, energy, metallurgical industries, vehicles during their operation and tests based on the use of the acoustic emission (AE) method of non-destructive testing and can be used to determine the distance between the acoustic emission transducer (PAE) and the source AE, which is a developing defect.

Известен способ [1] определения координат источника сигналов АЭ при контроле протяженных объектов, заключающийся в том, что на испытуемое изделие устанавливают два ПАЭ на расстоянии Х друг от друга. Определяют разность времени ΔТ прихода сигналов АЭ на преобразователи и по этой разности и заданной скорости распространения V сигналов АЭ определяют координаты источника по формулеThe known method [1] of determining the coordinates of the source of AE signals when monitoring extended objects, which consists in the fact that two PAEs are installed on the test product at a distance X from each other. The time difference ΔT of the arrival of AE signals to the converters is determined and the source coordinates are determined from this difference and a given propagation speed V of AE signals by the formula

Figure 00000002
Figure 00000002

Недостатком данного способа являются необходимость использования двух ПАЭ (причем источник АЭ должен находиться между ПАЭ), а также необходимость предварительного обоснования задаваемой скорости распространения V сигнала АЭ.The disadvantage of this method is the need to use two PAEs (and the AE source must be between the PAEs), as well as the need for preliminary justification of the set propagation speed V of the AE signal.

Наиболее близким к изобретению является способ [2] измерения дальности от единственного ПАЭ до источника АЭ, где измеряется разность времени прихода ΔТ на ПАЭ двух различных типов волн или частотных составляющих одного типа волны, порожденных одним актом АЭ. Скорости V1 и V2 двух различных типов волн или частотных составляющих одного типа волны должны быть заранее известны или измерены. Вычисление расстояния осуществляется по формулеClosest to the invention is a method [2] for measuring the distance from a single PAE to the AE source, where the difference in the arrival time ΔT on the PAE of two different types of waves or frequency components of the same type of wave generated by one AE event is measured. The velocities V 1 and V 2 of two different types of waves or frequency components of the same type of wave must be known or measured in advance. The calculation of the distance is carried out according to the formula

Figure 00000003
Figure 00000003

Недостатком данного способа является необходимость знания скоростей распространения V1 и V2 волн, а также распознавания времени прихода на ПАЭ первого и второго типа волн или частотных составляющих одного типа волн для определения ΔТ.Задачей изобретения является обеспечение определения расстояния до источника АЭ с помощью одного ПАЭ, повышение достоверности результатов неразрушающего контроля за счет использования дополнительного диагностического параметра - расстояния и точности определения координат источников АЭ для протяженных конструкций с ограниченным, односторонним или затрудненным доступом к поверхности, а также подъем производительности и надежности диагностирования.The disadvantage of this method is the need to know the propagation velocities of V 1 and V 2 waves, as well as to recognize the time of arrival of the first and second type of waves or frequency components of the same wave type on the PAE to determine ΔТ. The invention aims to determine the distance to the AE source using one PAE , increasing the reliability of the results of non-destructive testing through the use of an additional diagnostic parameter - the distance and accuracy of determining the coordinates of AE sources for extended structures with a limited, one-sided, or difficult access to the surface, as well as the rise in productivity and reliability of diagnosis.

Способ определения расстояния между преобразователем и источником АЭ заключается в том, что на одном из концов контролируемого изделия устанавливают один ПАЭ, изделие нагружают, принимают сигналы АЭ, генерируемые развивающимся дефектом, отличается тем, что измеряют разность времени ΔТ между началом сигнала и максимумом этого сигнала или максимумом его огибающей, пришедшим на ПАЭ (фиг.1), а расстояние до источника определяют по формулеThe method for determining the distance between the converter and the AE source is that one PAE is installed at one end of the controlled product, the product is loaded, AE signals generated by a developing defect are received, characterized in that the time difference ΔT between the signal beginning and the maximum of this signal is measured or the maximum of its envelope, which came to the PAE (figure 1), and the distance to the source is determined by the formula

L=K

Figure 00000004
ΔT,L = K
Figure 00000004
ΔT,

где К - коэффициент пропорциональности, значение которого определяется экспериментально.where K is the coefficient of proportionality, the value of which is determined experimentally.

Фигура 1 - типичная форма сигнала АЭ с обозначением измеряемого интервала времени ΔТ между началом сигнала АЭ и временем, соответствующим максимуму сигнала АЭ, где 1 - огибающая сигнала АЭ.Figure 1 is a typical AE waveform with a designation of the measured time interval ΔT between the beginning of the AE signal and the time corresponding to the maximum of the AE signal, where 1 is the envelope of the AE signal.

Фигура 2 - типичная зависимость (получена экспериментально) между расстоянием от преобразователя до источника АЭ и разностью времени ΔТ между началом сигнала АЭ и временем, соответствующим максимуму сигнала АЭ.Figure 2 - a typical dependence (obtained experimentally) between the distance from the converter to the AE source and the time difference ΔT between the beginning of the AE signal and the time corresponding to the maximum of the AE signal.

Экспериментальное определение коэффициента К было осуществлено в лабораторных и заводских условиях. Эксперименты в лабораторных условиях проводились на стальной бесшовной трубе ⌀32×4 мм, в заводских условиях - на действующих стальных бесшовных трубопроводах газообразного аммиака ⌀70×4 мм и 219×8 мм, а также на трубопроводе жидкого аммиака ⌀70×4 мм. Один ПАЭ устанавливался на наружной поверхности трубопровода, на известном расстоянии L производилась имитация сигналов АЭ (например, с помощью имитатора Хсу-Ниелсена), осуществлялось измерение разности времени ΔT, затем строилась зависимость между расстоянием L и разностью времени ΔT. Аппроксимация результатов осуществлялась с помощью полиномов 1-4 степени, при этом среднеквадратичное отклонение для трубопроводов газообразного аммиака составило 0,98-0,99, для жидкого аммиака - 0,82-93.The experimental determination of the coefficient K was carried out in laboratory and factory conditions. The experiments in laboratory conditions were carried out on a steel pipe ⌀32 × 4 mm, in the factory - on existing steel seamless pipelines of gaseous ammonia ⌀70 × 4 mm and 219 × 8 mm, as well as on a pipeline of liquid ammonia ⌀70 × 4 mm. One PAE was installed on the outer surface of the pipeline, AE signals were simulated at a known distance L (for example, using the Hsu-Nielsen simulator), the time difference ΔT was measured, and then the relationship between the distance L and the time difference ΔT was built. The approximation of the results was carried out using polynomials of degrees 1–4, while the standard deviation for the pipelines of gaseous ammonia was 0.98–0.99, for liquid ammonia — 0.82–93.

Результаты экспериментов показали, что предлагаемый способ определения координат источника АЭ дает достаточно высокую для практического применения точность и прост в осуществлении.The experimental results showed that the proposed method for determining the coordinates of the AE source provides accuracy that is high enough for practical use and is simple to implement.

Технический результат данного способа заключается в обеспечении определения расстояния до источника АЭ с помощью одного ПАЭ, повышении достоверности результатов диагностирования за счет использования ценного в диагностическом смысле параметра - расстояния до источника АЭ, а также подъеме производительности и надежности диагностирования за счет сокращения минимально необходимого количества ПАЭ, в частности, при контроле протяженных объектов.The technical result of this method is to determine the distance to the AE source using one PAE, increase the reliability of the diagnostic results by using a parameter that is valuable in the diagnostic sense - the distance to the AE source, and also increase the productivity and reliability of diagnosis by reducing the minimum required number of PAEs, in particular, when monitoring extended objects.

Преимуществами данного способа являются невысокая сложность его аппаратурного осуществления, сокращение затрат на подготовительные работы, необходимые для проведения АЭ-контроля, связанные с выемкой шурфов, вскрытием изоляции, зачисткой поверхности, а также повышение точности определения координат источников АЭ по сравнению с применяемым обычно методом зонного контроля при диагностировании протяженных и крупногабаритных объектов. Также преимуществом является то, что впервые предложен способ определения расстояния, не требующий проведения никаких предварительных измерений скорости распространения волн или выделения различных частотных составляющих одного типа волны.The advantages of this method are the low complexity of its hardware implementation, the reduction in the cost of preparatory work necessary for conducting AE control associated with the excavation of pits, opening of insulation, surface cleaning, as well as an increase in the accuracy of determining the coordinates of AE sources in comparison with the commonly used zone control method in the diagnosis of long and large objects. It is also an advantage that for the first time a method for determining the distance is proposed, which does not require any preliminary measurements of the propagation velocity of the waves or the allocation of various frequency components of one type of wave.

Источники информацииSources of information

1. Патент Российской Федерации № 1730917, кл. G 01 N 29/04, 1994.1. Patent of the Russian Federation No. 1730917, cl. G 01 N 29/04, 1994.

2. Авторское свидетельство СССР № 1536304, кл. G 01 N 29/04, 1990.2. Copyright certificate of the USSR No. 1536304, cl. G 01 N 29/04, 1990.

Claims (1)

Способ определения расстояния между преобразователем и источником акустической эмиссии, заключающийся в том, что на одном из концов контролируемого изделия устанавливают один преобразователь акустической эмиссии (ПАЭ), изделие нагружают, принимают сигналы акустической эмиссии, генерируемые развивающимся дефектом, отличающийся тем, что измеряют разность времени ΔТ между началом сигнала и максимумом этого сигнала или максимумом его огибающей, пришедшим на ПАЭ, а расстояние до источника определяют по формулеA method for determining the distance between the transducer and the acoustic emission source, which consists in installing one acoustic emission transducer (PAE) at one end of the monitored product, loading the product, receiving acoustic emission signals generated by a developing defect, characterized in that the time difference ΔT is measured between the beginning of the signal and the maximum of this signal or the maximum of its envelope, which arrived at the PAE, and the distance to the source is determined by the formula L=K·ΔT,L = K · ΔT, где К - коэффициент пропорциональности, значение которого определяется путем установки на наружной поверхности контролируемого изделия ПАЭ, имитации сигналов акустической эмиссии на заранее известных расстояниях, измерений соответствующих разностей времен между началом сигналов и соответственно максимумами этих сигналов или максимумами их огибающих, построения зависимости между заданными расстояниями и соответствующими разностями времен прихода сигналов на ПАЭ и аппроксимации данной зависимости.where K is the proportionality coefficient, the value of which is determined by installing on the outer surface of the controlled product PAE, simulating acoustic emission signals at previously known distances, measuring the corresponding time differences between the beginning of the signals and, accordingly, the maxima of these signals or the maxima of their envelopes, building the relationship between the given distances and the corresponding differences in the arrival times of the signals at the PAE and the approximation of this dependence.
RU2002130000/28A 2002-11-12 2002-11-12 Procedure establishing distance between converter and source of acoustic emission RU2229121C1 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130000/28A RU2229121C1 (en) 2002-11-12 2002-11-12 Procedure establishing distance between converter and source of acoustic emission

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
RU2002130000/28A RU2229121C1 (en) 2002-11-12 2002-11-12 Procedure establishing distance between converter and source of acoustic emission

Publications (2)

Publication Number Publication Date
RU2002130000A RU2002130000A (en) 2004-05-10
RU2229121C1 true RU2229121C1 (en) 2004-05-20

Family

ID=32679186

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
RU2002130000/28A RU2229121C1 (en) 2002-11-12 2002-11-12 Procedure establishing distance between converter and source of acoustic emission

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU2229121C1 (en)

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
ГРЕШНИКОВ В.А. и ДРОБОТ Ю.Б. Акустическая эмиссия. - М.: Издательство стандартов, 1976, с.51-66. *

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3944963A (en) Method and apparatus for ultrasonically measuring deviation from straightness, or wall curvature or axial curvature, of an elongated member
US10458871B2 (en) Apparatus and method for measuring the pressure inside a pipe or container
KR870009229A (en) Nondestructive Testing Method of Boiler Tube Using Ultrasonic Wave
US4305294A (en) Ultrasonic apparatus and method for measuring wall thickness
US9672187B2 (en) System and method for directing guided waves through structures
US20070150213A1 (en) Method for automatic differentiation of weld signals from defect signals in long-range guided-wave inspection using phase comparison
US10585069B2 (en) Detection, monitoring, and determination of location of changes in metallic structures using multimode acoustic signals
US10996203B2 (en) Detection, monitoring, and determination of location of changes in metallic structures using multimode acoustic signals
JP3913144B2 (en) Piping inspection method and apparatus
JP2003207463A (en) Nondestructive inspection method for concrete structure and structure other than the same
JP4074959B2 (en) Acoustic diagnosis / measurement apparatus using pulsed electromagnetic force and diagnosis / measurement method thereof
CN108802203B (en) rod-shaped member internal defect positioning method based on multi-mode technology
JP2007003537A (en) Piping inspection method and device
US6925881B1 (en) Time shift data analysis for long-range guided wave inspection
CN112154324B (en) Using multimode acoustic signals to detect, monitor and determine the location of changes in metal structures
KR20020011664A (en) A Method of Determining Angle and Length of Inclined Surface Opening Cracks in Concrete
RU2229121C1 (en) Procedure establishing distance between converter and source of acoustic emission
JP2002328119A (en) Method of estimating tube parameter, method of evaluating condition of tube material, method of inspecting tube, and device for estimating tube parameter used therefor
JP4074961B2 (en) Acoustic diagnosis / measurement apparatus using pulsed electromagnetic force and diagnosis / measurement method thereof
JP4074962B2 (en) Acoustic diagnosis / measurement apparatus using pulsed electromagnetic force and diagnosis / measurement method thereof
JP2003149214A (en) Nondestructive inspecting method and its apparatus using ultrasonic sensor
JP2000321041A (en) Method for detecting carburizing layer and method for its thickness
RU2010227C1 (en) Method of fixing location of acoustic emission sources in pipe-lines
RU2498293C2 (en) Method of determining coordinates of acoustic emission source
RU2586087C1 (en) Method of locating defects during acoustic-emission control

Legal Events

Date Code Title Description
MM4A The patent is invalid due to non-payment of fees

Effective date: 20041113