RU2263906C2 - Устройство для диагностики несплошностей поверхностного слоя металлопроката из ферромагнитных материалов - Google Patents
Устройство для диагностики несплошностей поверхностного слоя металлопроката из ферромагнитных материалов Download PDFInfo
- Publication number
- RU2263906C2 RU2263906C2 RU2004100720/28A RU2004100720A RU2263906C2 RU 2263906 C2 RU2263906 C2 RU 2263906C2 RU 2004100720/28 A RU2004100720/28 A RU 2004100720/28A RU 2004100720 A RU2004100720 A RU 2004100720A RU 2263906 C2 RU2263906 C2 RU 2263906C2
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- magnetic field
- surface layer
- outputs
- unit
- diagnosing
- Prior art date
Links
Images
Landscapes
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Ultrasonic Waves (AREA)
- Investigating Materials By The Use Of Optical Means Adapted For Particular Applications (AREA)
Abstract
Изобретение относится к области неразрушающего контроля. Сущность: устройство содержит магнитную систему, намагничивающую поверхностный слой касательным магнитным полем и создающую в области дефекта магнитное поле рассеяния, механизм, транспортирующий объект контроля через магнитную систему, блок электромагнитных датчиков, блок дефектоотметчиков и многоканальное устройство обработки сигналов, импульсный лазерный генератор, по меньшей мере один световод. Входы устройства обработки подключены к выходам электромагнитных датчиков, а выходы к блоку дефектоотметчиков. Световод доставляет излучение лазера в рабочую зону, где возбуждаются волны Релея. Технический результат: повышение чувствительности, надежности и эффективности контроля. 2 ил.
Description
Изобретение относится к области неразрушающего контроля несплошностей поверхностного слоя металлопроката из ферромагнитных материалов и может быть использовано для обнаружения дефектов листового, сортового проката и труб.
Известен способ ультразвуковой дефектоскопии цилиндрических изделий и устройство для его реализации [1], включающий возбуждение в изделии импульса ультразвуковой волны, осуществление многократного прохождения этого импульса по периметру сечения, прием сигналов, обусловленных процессами отражения и трансформации, при помощи электромагнитно-акустических преобразователей.
К недостатку известного способа и устройства относится низкая чувствительность при приеме, так как энергия зондирующих импульсов не обеспечивает в контролируемом объекте возбуждение акустических волн с достаточно высокой амплитудой [2].
Кроме того, недостатком известного способа и реализующего его устройства является невозможность выявления дефектов с очень малым раскрытием или заполненных флюсами или оксидами, которые прозрачны для ультразвуковых волн.
Известно устройство для диагностики поверхностного слоя ферромагнитных материалов [3], содержащее магнитную систему, намагничивающую диагностируемый поверхностный слой и создающую в области дефекта магнитное поле рассеяния, механизм, транспортирующий объект контроля через магнитную систему, блок электромагнитных датчиков, блок дефектоотметчиков и многоканальное устройство обработки сигналов.
Недостатком известного устройства является низкая чувствительность, ограниченная скоростью взаимного перемещения диагностируемой поверхности и электромагнитных датчиков, так как чувствительность устройств подобного типа прямо пропорциональна скорости взаимного перемещения диагностируемой поверхности и электромагнитных датчиков [4].
Целью изобретения является повышение чувствительности, надежности и эффективности контроля.
Достижению указанной цели способствует то, что известное устройство, содержащее магнитную систему, намагничивающую диагностируемый поверхностный слой и создающую в области дефекта магнитное поле рассеяния, механизм, транспортирующий объект контроля через магнитную систему, блок электромагнитных датчиков, блок дефектоотметчиков и многоканальное устройство обработки сигналов, входы которого подключены к выходам электромагнитных датчиков, а выходы к блоку дефектоотметчиков, дополнительно содержит импульсный лазерный генератор для возбуждения волн Релея на поверхности диагностируемого слоя и, по меньшей мере, один световод, доставляющий излучение лазера к поверхности диагностируемого слоя.
Применение в известном устройстве дополнительно импульсного лазерного генератора, например, твердотельного с модулированной добротностью, позволяет возбуждать на поверхности диагностируемого слоя волну Релея, которая, распространяясь в слое, взаимодействует с несплошностью. При прохождении волны Релея через несплошность происходит модуляция магнитного поля рассеяния несплошности за счет механических колебаний стенок несплошности, вызванных смещениями материала слоя в волне Релея. В результате такого взаимодействия несплошность становится источником излучения электромагнитной волны, которая регистрируется электромагнитным датчиком, например, в простейшем случае, катушкой индуктивности.
На фиг.1 показано устройство в аксонометрии, на фиг.2 - схемы взаимодействия волны Релея с несплошностью (трещиной) в магнитном поле: а) момент образования статического магнитного поля рассеяния, образованного над трещиной, в магнитном поле магнита, б) и в) моменты взаимодействия волны Релея с трещиной и модуляции магнитного поля рассеяния трещины ультразвуковой волной.
Устройство, показанное на фиг.1, содержит источник питания 1, импульсный лазер 2, световод 3, электромагнит 4 или постоянный магнит 5, блок электромагнитных датчиков 6, установленных по периметру объекта контроля, блок дефектоотметчиков 7, многоканальное устройство обработки сигналов 8, входы которого подключены к выходам электромагнитных датчиков 6 при помощи кабеля 9, а выходы к блоку дефектоотметчиков 7 при помощи кабеля 10, дисплей 11 и механизм перемещения объекта контроля через магнитную систему (не показан).
Принцип работы устройства основан на эффекте модуляции магнитного поля рассеяния дефекта, например трещины, ультразвуковой волной (в данном случае волной Релея), когда ультразвуковая волна взаимодействует с дефектом (поверхностным или подповерхностным), находящимся в магнитном поле. В результате такого взаимодействия дефект становится источником излучения электромагнитной волны, которая регистрируется электромагнитным датчиком. Причем частота электромагнитной волны совпадает с частотой ультразвуковой волны.
На фиг.2а показан момент создания магнитного поля рассеяния постоянным магнитом 5, создающим на поверхности и в приповерхностном слое объекта контроля касательный магнитный поток Ф, пронизывающий трещину.
На фиг.2б и фиг.2в показаны моменты модуляции магнитного поля рассеяния трещины ультразвуковой волной Релея в противоположных фазах и механические колебания стенок трещины под воздействием волны Релея.
Предлагаемое устройство позволяет выявлять поверхностные и подповерхностные дефекты (несплошности) с очень малым раскрытием или заполненные флюсами или оксидами, которые прозрачны для УЗ волн и(или) которые имеют малые по величине магнитные поля рассеяния.
Применение изобретения позволит полностью автоматизировать контроль таких специфичных дефектов поверхности.
Источники информации
1. Патент РФ №2146363. Способ ультразвуковой дефектоскопии цилиндрических изделий и устройство для его осуществления.
2. Н.П.Алешин, В.Е.Белый, А.Х.Вопилкин и др. Методы акустического контроля металлов. М.: Машиностроение, 1989 г.
3. А.А.Абакумов. Магнитная интроскопия. М.: Энергоатомиздат, 1996, с.194-196.
4. Приборы для неразрушающего контроля. Справочник в 2-х томах, под ред. В.В.Клюева, 1986, т.2 с.53.
Claims (1)
- Устройство для диагностики несплошностей поверхностного слоя металлопроката из ферромагнитных материалов, содержащее магнитную систему, намагничивающую диагностируемый поверхностный слой касательным магнитным полем и создающую в области дефекта магнитное поле рассеяния, механизм, транспортирующий объект контроля через магнитную систему, блок электромагнитных датчиков, блок дефектоотметчиков и многоканальное устройство обработки сигналов, входы которого подключены к выходам электромагнитных датчиков, а выходы - к блоку дефектоотметчиков, отличающееся тем, что оно дополнительно содержит импульсный лазерный генератор для возбуждения волн Релея и по меньшей мере один световод, доставляющий излучение лазера в рабочую зону.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004100720/28A RU2263906C2 (ru) | 2004-01-15 | 2004-01-15 | Устройство для диагностики несплошностей поверхностного слоя металлопроката из ферромагнитных материалов |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2004100720/28A RU2263906C2 (ru) | 2004-01-15 | 2004-01-15 | Устройство для диагностики несплошностей поверхностного слоя металлопроката из ферромагнитных материалов |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2004100720A RU2004100720A (ru) | 2005-06-20 |
| RU2263906C2 true RU2263906C2 (ru) | 2005-11-10 |
Family
ID=35835391
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2004100720/28A RU2263906C2 (ru) | 2004-01-15 | 2004-01-15 | Устройство для диагностики несплошностей поверхностного слоя металлопроката из ферромагнитных материалов |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2263906C2 (ru) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017123112A1 (ru) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Алексей Михайлович КАШИН | Ультразвуковая инспекция непрерывнолитой заготовки |
| RU2768517C1 (ru) * | 2018-04-13 | 2022-03-24 | Маиллефер С.A. | Сканер контроля поверхности, устройство и способ обнаружения поверхностных дефектов кабеля |
| RU2782991C1 (ru) * | 2019-06-14 | 2022-11-08 | Смс Груп Гмбх | Устройство и способ бесконтактного определения по меньшей мере одного свойства металлического продукта |
-
2004
- 2004-01-15 RU RU2004100720/28A patent/RU2263906C2/ru not_active IP Right Cessation
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| АБАКУМОВ А.А., Магнитная интроскопия. М.: Энергоатомиздат, 1996, с.194-196. * |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| WO2017123112A1 (ru) * | 2016-01-15 | 2017-07-20 | Алексей Михайлович КАШИН | Ультразвуковая инспекция непрерывнолитой заготовки |
| RU2768517C1 (ru) * | 2018-04-13 | 2022-03-24 | Маиллефер С.A. | Сканер контроля поверхности, устройство и способ обнаружения поверхностных дефектов кабеля |
| RU2782991C1 (ru) * | 2019-06-14 | 2022-11-08 | Смс Груп Гмбх | Устройство и способ бесконтактного определения по меньшей мере одного свойства металлического продукта |
| RU2801809C1 (ru) * | 2023-04-10 | 2023-08-15 | Общество с ограниченной ответственностью "Татнефть-Кабель" | Система обнаружения дефектов поверхности бронированного кабеля (2) |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| RU2004100720A (ru) | 2005-06-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| Cawley | Non-destructive testing—current capabilities and future directions | |
| Kumar et al. | Recent trends in industrial and other engineering applications of non destructive testing: a review | |
| Edwards et al. | Dual EMAT and PEC non-contact probe: applications to defect testing | |
| Dixon et al. | A laser–EMAT system for ultrasonic weld inspection | |
| US4619143A (en) | Apparatus and method for the non-destructive inspection of solid bodies | |
| KR20020022046A (ko) | 보일러튜브의 크랙을 검사하는 전자기 음향변환장치 | |
| Tsuda et al. | Investigation of fatigue crack in stainless steel using a mobile fiber Bragg grating ultrasonic sensor | |
| Bustamante et al. | Hybrid laser and air-coupled ultrasonic defect detection of aluminium and CFRP plates by means of Lamb mode | |
| Ohtsu et al. | Principles of the acoustic emission (AE) method and signal processing | |
| Boonsang et al. | Signal enhancement in Rayleigh wave interactions using a laser-ultrasound/EMAT imaging system | |
| RU2480741C1 (ru) | Способ неразрушающего контроля узлов тележек железнодорожных вагонов и устройство для его реализации | |
| RU2263906C2 (ru) | Устройство для диагностики несплошностей поверхностного слоя металлопроката из ферромагнитных материалов | |
| RU2561250C2 (ru) | Способ обнаружения дефектов на поверхности ферромагнитных материалов и изделий и устройство для его осуществления | |
| Edalati et al. | Defect detection in thin plates by ultrasonic lamb wave techniques | |
| RU2723913C1 (ru) | Устройство для иммерсионного ультразвукового контроля | |
| Juhasz | STUDY ON NON-DISTRUCTIVE ULTRASOUND CONTROL. | |
| JP6619282B2 (ja) | 鋼材の非破壊検査装置及び鋼材の非破壊検査方法 | |
| RU2262689C1 (ru) | Способ диагностики несплошностей поверхности слоя металлопроката и устройство для его осуществления | |
| RU2108569C1 (ru) | Способ неразрушающего контроля трубопроводов | |
| Gao et al. | Ultrasonic inspection of partially completed welds using EMAT-generated surface wave technology | |
| Kazakov | Detection of a Crack and Determination of Its Position in a Plate by the Nonlinear Modulation Method Using Lamb Waves | |
| KR102203609B1 (ko) | 전자기음향 트랜스듀서 및 이를 포함하는 배관 검사 장치 | |
| JP2017106786A (ja) | 可搬式高調波非破壊検査装置 | |
| Sonyok et al. | Applications of non-destructive evaluation (NDE) in pipeline inspection | |
| Kurahashi et al. | Measurement of depth of surface cracks in concrete by laser ultrasonic technique with multichannel detector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20070124 |
|
| PC4A | Invention patent assignment |
Effective date: 20080828 |
|
| QB4A | Licence on use of patent |
Effective date: 20090810 |
|
| MM4A | The patent is invalid due to non-payment of fees |
Effective date: 20140116 |