UA138394U - METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND RELAY PULSE PULS IN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PRODUCTS - Google Patents

METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND RELAY PULSE PULS IN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PRODUCTS Download PDF

Info

Publication number
UA138394U
UA138394U UAU201905375U UAU201905375U UA138394U UA 138394 U UA138394 U UA 138394U UA U201905375 U UAU201905375 U UA U201905375U UA U201905375 U UAU201905375 U UA U201905375U UA 138394 U UA138394 U UA 138394U
Authority
UA
Ukraine
Prior art keywords
frequency
electric field
surface layer
product
electrically conductive
Prior art date
Application number
UAU201905375U
Other languages
Ukrainian (uk)
Inventor
Григорій Михайлович Сучков
Олег Миколайович Петрищев
Катерина Леонідівна Ноздрачова
Original Assignee
Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Інститут"
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 Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Інститут" filed Critical Національний Технічний Університет "Харківський Політехнічний Інститут"
Priority to UAU201905375U priority Critical patent/UA138394U/en
Publication of UA138394U publication Critical patent/UA138394U/en

Links

Landscapes

  • Manufacture Of Switches (AREA)
  • Electroplating Methods And Accessories (AREA)

Abstract

Спосіб ємнісного збудження імпульсів високочастотних ультразвукових хвиль Релея в електропровідних виробах включає формування в поверхневому шарі металовиробу імпульсного високочастотного електричного поля заданої частоти і дію на той же поверхневий шар виробу постійним поляризуючим електричним полем. Постійне поляризуюче і високочастотне електричні поля формуються у поверхневому шарі виробу у вигляді групи паралельних ділянок. Кожна сусідня ділянка розташовується одна від одної на відстані.The method of capacitive excitation of pulses of high-frequency ultrasonic Rayleigh waves in electrically conductive products includes the formation of a pulsed high-frequency electric field of a given frequency in the surface layer of the metal product and the action on the same surface layer of the product by a constant polarizing electric field. Constant polarizing and high-frequency electric fields are formed in the surface layer of the product in the form of a group of parallel sections. Each adjacent plot is located at a distance from each other.

Description

Корисна модель належить до техніки контролю якості матеріалів, виробів, обладнання тощо, більш конкретно до техніки виявлення дефектів, визначення фізико-механічних характеристик, товщинометрії ультразвуковими поверхневими хвилями Релея з використанням ємнісного методу збудження ультразвукових імпульсів.The useful model belongs to the technique of quality control of materials, products, equipment, etc., more specifically to the technique of detecting defects, determining physical and mechanical characteristics, thickness measurement by ultrasonic Rayleigh surface waves using the capacitive method of excitation of ultrasonic pulses.

Відомий спосіб (1| збудження ультразвукових імпульсів ємнісним методом, який включає формування в поверхневому шарі електропровідного металовиробу імпульсного високочастотного електричного поля заданої частоти і дію на той же поверхневий шар виробу постійним поляризуючим електричним полем однієї полярності.There is a known method (1) of excitation of ultrasonic pulses by a capacitive method, which includes the formation of a pulsed high-frequency electric field of a given frequency in the surface layer of an electrically conductive metal product and the effect of a constant polarizing electric field of the same polarity on the same surface layer of the product.

Суттєвим недоліком даного способу є те, що він не дозволяє ефективно збуджувати високочастотні поверхневі хвилі Релея.A significant drawback of this method is that it does not allow effective excitation of high-frequency surface Rayleigh waves.

Найближчим аналогом |2| за технічною суттю і за результатом, що заявляється, є спосіб який включає за допомогою круглого електрода формування в поверхневому шарі електропровідного металовиробу імпульсного високочастотного електричного поля заданої частоти і дію на той же поверхневий шар виробу постійним поляризуючим електричним полем.The closest analogue of |2| according to the technical essence and according to the claimed result, there is a method that includes, with the help of a round electrode, the formation of a pulsed high-frequency electric field of a given frequency in the surface layer of an electrically conductive metal product and the effect of a constant polarizing electric field on the same surface layer of the product.

Суттєвим недоліком даного способу є також те, що при використанні круглого електрода в основному збуджуються поздовжні хвилі, які не дозволяють контролювати якість поверхневого шару металовиробу, а високочастотні поверхневі хвилі збуджуються неефективно.A significant disadvantage of this method is also that when using a round electrode, longitudinal waves are mainly excited, which do not allow to control the quality of the surface layer of the metalwork, and high-frequency surface waves are excited inefficiently.

Окрім цього поздовжні хвилі можуть формувати когерентні завади, що знизить якість контролю.In addition, longitudinal waves can form coherent interference, which will reduce the quality of control.

В основу корисної моделі поставлена задача - підвищення ефективності збудження високочастотних ультразвукових імпульсів поверхневих хвиль за рахунок складання амплітуд з однаковою фазою ультразвукових імпульсів, збуджених в локальних ділянках поверхні металовиробу.The useful model is based on the task of increasing the efficiency of excitation of high-frequency ultrasonic pulses of surface waves due to the addition of amplitudes with the same phase of ultrasonic pulses excited in local areas of the surface of the metal product.

Поставлена задача вирішується за рахунок того, що за відомим способом ємнісного збудження імпульсів високочастотних ультразвукових хвиль Релея в електропровідних виробах, який включає формування в поверхневому шарі металовиробу імпульсного високочастотного електричного поля заданої частоти і дію на той же поверхневий шар виробу постійним поляризуючим електричним полем, згідно з корисною моделлю, постійне поляризуюче і високочастотне електричні поля формуються у поверхневому шарі виробу у вигляді групи паралельних ділянок, при цьому кожна сусідня ділянка розташовується одна від одної на відстані 2, яка визначається за виразом о-пС/ де С - швидкість поширення ультразвукової поверхневої хвилі Релея в матеріалі, який підлягає діагностиці, мм/мкс; п - ціле число 1, 2, 3...;The problem is solved due to the fact that according to the known method of capacitive excitation of pulses of high-frequency Rayleigh ultrasonic waves in electrically conductive products, which includes the formation of a pulsed high-frequency electric field of a given frequency in the surface layer of the metal product and the effect of a constant polarizing electric field on the same surface layer of the product, according to a useful model, constant polarizing and high-frequency electric fields are formed in the surface layer of the product in the form of a group of parallel sections, while each adjacent section is located at a distance of 2 from each other, which is determined by the expression о-пС/ where С is the speed of propagation of an ultrasonic Rayleigh surface wave in the material to be diagnosed, mm/μs; n - integer 1, 2, 3...;

Її - частота високочастотного електричного поля, МГц. Підвищення ефективності збудження високочастотних ультразвукових імпульсів поверхневих хвиль забезпечується за рахунок складання амплітуд з однаковою фазою ультразвукових імпульсів, збуджених в локальних ділянках поверхні металовиробу, що розташовані одна від одної на відстані, кратній довжині ультразвукової поверхневої хвилі Релея.It is the frequency of the high-frequency electric field, MHz. An increase in the excitation efficiency of high-frequency ultrasonic pulses of surface waves is ensured due to the addition of amplitudes with the same phase of ultrasonic pulses excited in local areas of the surface of the metalwork, which are located from each other at a distance that is a multiple of the length of the Rayleigh ultrasonic surface wave.

На кресленні наведено спрощену схему для пояснення принципу реалізації запропонованого способу.The drawing shows a simplified diagram to explain the principle of implementing the proposed method.

На кресленні позначено: 1 - об'єкт контролю (ОК); 2...т - ділянки поверхні ОК, в яких збуджуються імпульсне високочастотне і постійне електричне поле, Є - відстань між сусідніми ділянками поверхні ОК, де необхідно збуджувати ультразвукові поверхневі імпульси. С - збуджені високочастотні імпульси поверхневих хвиль Релея. (т) - позначка полярності прикладеного поляризуючого постійного електричного поля однакового на всіх ділянках. (5) - позначка прикладеного високочастотного електричного поля. Стрілками показано напрямки поширення результуючих збуджених поверхневих хвиль Релея.The following are marked on the drawing: 1 - object of control (OK); 2...t - areas of the surface of the OK, in which pulsed high-frequency and constant electric field are excited, E - distance between adjacent areas of the surface of the OK, where it is necessary to excite ultrasonic surface pulses. C - excited high-frequency pulses of Rayleigh surface waves. (t) is the sign of the polarity of the applied polarizing constant electric field, which is the same in all areas. (5) - the mark of the applied high-frequency electric field. Arrows show the directions of propagation of the resulting excited Rayleigh surface waves.

Спосіб реалізується наступним чином. В поверхневому шарі ОК 1 в ділянках 2...т формується постійне поляризуюче електричне поле, наприклад з полярністю (їж). Періодично в тих же ділянках 2...т формується імпульсне високочастотне електричне поле (7). Взаємодія постійного поляризуючого електричного поля (5) і імпульсного високочастотного електричного поля (5) в ділянках 2... т призводить до збудження кожною ділянкою 2...т імпульсів поверхневих хвиль Релея, які поширюються в напрямках, показаних стрілками. Оскільки ділянки 2...т розташовані на відстані 9 - пол » що дорівнює п довжинам ультразвукової поверхневої хвилі, де С - швидкість поширення ультразвукової поверхневої хвилі Релея в матеріалі, який підлягає діагностиці, а ї - частота високочастотного електричного поля, то збуджені кожною ділянкою 2...т імпульси хвиль Релея будуть мати однакову фазу і в напрямках, вказаних 60 стрілками, будуть складатися по амплітуді. Необхідність вибору відстані є обумовлена високою частотою збуджувальних ультразвукових коливань. При малих відстанях 9: сусідні ділянки впливають одна на одну, зменшуючи ефективність перетворення електричної енергії в ультразвукову. При значних величинах Я суттєво збільшуються розміри поверхні ОК, де збуджуються імпульси високочастотних ультразвукових хвиль. Оптимально формувати сусідні ділянки збудження, при високих частотах, на відстанях в кілька довжин ультразвукових хвиль.The method is implemented as follows. In the surface layer of OK 1, a constant polarizing electric field is formed in sections 2...t, for example with polarity (yh). A pulsed high-frequency electric field (7) is periodically formed in the same sections 2...t. The interaction of a constant polarizing electric field (5) and a pulsed high-frequency electric field (5) in sections 2...t leads to the excitation by each section 2...t of pulses of Rayleigh surface waves that propagate in the directions shown by the arrows. Since the sections 2...t are located at a distance of 9 - pol », which is equal to n lengths of the ultrasonic surface wave, where C is the speed of propagation of the Rayleigh ultrasonic surface wave in the material to be diagnosed, and i is the frequency of the high-frequency electric field, then each section is excited 2...t pulses of the Rayleigh waves will have the same phase and in the directions indicated by the 60 arrows, will add up in amplitude. The need to choose the distance is due to the high frequency of exciting ultrasonic vibrations. At short distances 9: adjacent areas affect each other, reducing the efficiency of converting electrical energy into ultrasonic energy. At significant values of Я, the dimensions of the surface of the OK, where pulses of high-frequency ultrasonic waves are excited, increase significantly. It is optimal to form adjacent areas of excitation, at high frequencies, at distances of several lengths of ultrasonic waves.

Таким чином ефективність збудження високочастотних ультразвукових імпульсів поверхневих хвиль Релея забезпечується за рахунок складання з однаковою фазою амплітуд ультразвукових імпульсів, збуджених в сусідніх локальних ділянках поверхні металовиробу, розташованих одна від одної на оптимальній відстані.In this way, the efficiency of excitation of high-frequency ultrasonic pulses of Rayleigh surface waves is ensured by adding with the same phase the amplitudes of ultrasonic pulses excited in adjacent local areas of the surface of the metalwork, located from each other at an optimal distance.

Джерела інформації: 1. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. ред. В.В. Клюева. Т. 3:Sources of information: 1. Non-destructive testing: Reference book: In 7 vol. Pod obsch. ed. V.V. Klyueva. T. 3:

Ультразвуковой контроль / И.Н. Ермолов, Ю.В. Ланге. - М.: Машиностроение, 2006. - 864 с. 2. Ноздрачева Е.Л Особенности возбуждения ультразвуковьїх импульсов емкостньім преобразователем / Ноздрачева Е.Л., Сучков Г.М., Петрищев О.Н. // Наукові праці Донецького національного технічного університету. Серія: "Обчислювальна техніка Л та автоматизація". -Ultrasonic control / I.N. Ermolov, Yu.V. Lange. - M.: Mashinostroenie, 2006. - 864 p. 2. Nozdracheva E.L. Peculiarities of excitation of ultrasonic pulses by a capacitive transducer / Nozdracheva E.L., Suchkov G.M., Petrishchev O.N. // Scientific works of the Donetsk National Technical University. Series: "Computer technology and automation". -

Красноармійськ. - 2015. - Мо 1(28). - С. 165-170.Krasnoarmiysk. - 2015. - Mo 1(28). - P. 165-170.

Claims (1)

ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ Спосіб ємнісного збудження імпульсів високочастотних ультразвукових хвиль Релея в електропровідних виробах, який включає формування в поверхневому шарі металовиробу імпульсного високочастотного електричного поля заданої частоти і дію на той же поверхневий шар виробу постійним поляризуючим електричним полем, який відрізняється тим, що постійне поляризуюче і високочастотне електричні поля формуються у поверхневому шарі виробу у вигляді групи паралельних ділянок, при цьому кожна сусідня ділянка розташовується одна від одної на відстані 5, яка визначається за виразом о-аС/л де С - швидкість поширення ультразвукової поверхневої хвилі Релея в матеріалі, який підлягає діагностиці, мм/мкс; п - ціле число 1, 2, 3...; Її - частота високочастотного електричного поля, МГЦ. х м о х У х Ї х 2 3 д ще Кк й йо бої хи | а щі / Сл | | тА ЄС у ! і т - ля у ! і с 4 З Я свиня К у і Я а й а | Ї х ;USEFUL MODEL FORMULA The method of capacitive excitation of pulses of high-frequency Rayleigh ultrasonic waves in electrically conductive products, which includes the formation of a pulsed high-frequency electric field of a given frequency in the surface layer of the metal product and the effect on the same surface layer of the product of a constant polarizing electric field, which is distinguished by the fact that the constant polarizing and high-frequency electric fields are formed in the surface layer of the product in the form of a group of parallel sections, while each adjacent section is located at a distance of 5, which is determined by the expression o-аС/l where С is the speed of propagation of an ultrasonic Rayleigh surface wave in the material to be diagnosed , mm/μs; n - integer 1, 2, 3...; It is the frequency of the high-frequency electric field, MHz. h m o x U x Y x 2 3 d more Kk and yo boi hi | a shchi / Sl | | and the EU in ! and t - la u ! and c 4 Z I pig K u i I a and a | Y x ;
UAU201905375U 2019-05-20 2019-05-20 METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND RELAY PULSE PULS IN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PRODUCTS UA138394U (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201905375U UA138394U (en) 2019-05-20 2019-05-20 METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND RELAY PULSE PULS IN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PRODUCTS

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
UAU201905375U UA138394U (en) 2019-05-20 2019-05-20 METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND RELAY PULSE PULS IN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PRODUCTS

Publications (1)

Publication Number Publication Date
UA138394U true UA138394U (en) 2019-11-25

Family

ID=71113427

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
UAU201905375U UA138394U (en) 2019-05-20 2019-05-20 METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND RELAY PULSE PULS IN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PRODUCTS

Country Status (1)

Country Link
UA (1) UA138394U (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
Thring et al. Focused Rayleigh wave EMAT for characterisation of surface-breaking defects
US4127035A (en) Electromagnetic transducer
US4295214A (en) Ultrasonic shear wave transducer
US4248092A (en) Method and apparatus for efficiently generating elastic waves with a transducer
Ratnam et al. Generation and detection of higher-order mode clusters of guided waves (HOMC-GW) using meander-coil EMATs
GB2596966A (en) Sizing of remnant thickness in pipes and plates using cut-off properties by widening excitation bands of frequency and wavelength
UA138394U (en) METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF HIGH-FREQUENCY ULTRASOUND RELAY PULSE PULS IN ELECTRICALLY CONDUCTIVE PRODUCTS
KR101328061B1 (en) Magnetostrictive transducer for omni-directional shear horizontal wave transduction
US3756070A (en) Ultrasonic inspection device
UA138777U (en) METHOD OF CONTACTLESS CAPACITIVE EXCITATION OF ULTRASOUND SURFACE WAVES OF RELAY IN PRODUCTS MADE OF ELECTRIC CONDUCTIVE MATERIALS
UA138398U (en) METHOD OF CONTACTLESS EXCITATION OF ULTRASONIC WAVES OF RELAY IN ELECTRIC CONDUCTIVE PRODUCTS
UA138392U (en) METHOD OF CONTACTLESS CAPACITIVE EXCITATION OF ULTRASOUND SURFACE WAVES OF RELAY IN PRODUCTS MADE OF ELECTRIC CONDUCTIVE MATERIALS
UA138776U (en) METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF ONE-DIRECTIONAL PULSES OF ULTRASOUND RELAY WAVES IN PRODUCTS OF ELECTRIC CONDUCTIVE MATERIALS
UA138004U (en) METHOD OF CAPACITIVE CONSEQUENTIAL EXCITATION OF ONE-DIRECTIONAL PULSE OF ULTRASOUND SURFACE WAVES IN METAL PRODUCTS
UA138383U (en) METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF ONE-DIRECTIONAL PULSES OF ULTRASOUND SURFACE WAVES IN METALWARE
UA138396U (en) METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF UNIFIRMULAR PULSE OF ULTRASONIC WAVES OF RELAY WITH A SIGNIFICANT VALUE OF WAVE LENGTH IN PRODUCTS OF ELVES
US10502715B2 (en) Systems and methods for specimen inspection using ultrasonic wave generation
UA138761U (en) METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF ONE-DIRECTIONAL HIGH-FREQUENCY PULSES OF ULTRASONIC SURFACE WAVES IN METALWARE
UA140682U (en) METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF ULTRASOUND VOLUME WAVES IN ANGLE TO THE SURFACE OF ELECTRICALLY CONDUCTIVE PRODUCTS
UA138382U (en) METHOD OF CAPACITIVE EXCITATION OF ONE-DIRECTIONAL PULSES OF ULTRASONIC SURFACE WAVES IN METALWARE FOR PRODUCTIVE DIAGNOSTICS
El Boudani et al. Marble ageing characterization by acoustic waves
Ohtsuka et al. P2E-6 New design of electromagnetic acoustic transducer for precise determination of defect
Boussi et al. Electromagnetic-acoustic transducers for ultrasonic measurements, testing and diagnostics of ferromagnetic metal products
Kang et al. A new surface-wave EMAT design of enhanced transduction efficiency
SU125935A1 (en) Method and device for reducing the dead zone of ultrasonic echo flaw detector