Повышение эффективности неразрушающего контроля объектов из углеродных материалов на основе вихретокового и электроконтактного методов тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Ермолаев Алексей Александрович

• Ермолаев Алексей Александрович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Ермолаев Алексей Александрович

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

1.1 Неразрушающий контроль графитированных электродов

1.2 Неразрушающий контроль композитных углепластиковых объектов

2. ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЯ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ ГРАФИТИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ ЭЛЕКТРОПОТЕНЦИАЛЬНЫМ И ACFM МЕТОДАМИ

2.1 Исследование возможностей электропотенциального метода

2.2 Исследование возможностей ACFM метода

2.3 Исследование возможностей двухчастотного способа контроля ACFM методом

2.4 Выводы

3. ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНЫЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НА ОБРАЗЦАХ ИЗ МАТЕРИАЛА ГРАФИТИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

3.1 Экспериментальные исследования электропотенциальных сигналов

3.2 Экспериментальные исследования ACFM метода

3.3 Исследование возможности выявления металлических включений вихретоковым методом

3.4 Выводы

4. ВИХРЕТОКОВЫЙ КОНТРОЛЬ КАЧЕСТВА УГЛЕПЛАСТИКОВЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ ОБЪЕКТОВ

4.1 Структура и cвойства углепластиковых композиционных многослойных объектов

4.2 Методика определения интегральных параметров слоев

4.3 Выбор путей повышения чувствительности к дефектам типа расслоений в УПКМ

4.4 Гибридная математическая модель

4.5 Выводы

5. ПРАКТИЧЕСКАЯ РЕАЛИЗАЦИЯ ВИХРЕТОКОВОГО КОНТРОЛЯ УГЛЕПЛАСТИКОВЫХ МНОГОСЛОЙНЫХ КОМПОЗИЦИОННЫХ ИЗДЕЛИЙ105

5.1 Разработка ВТП с повышенной чувствительностью к группе слоев, ориентированных в общем направлении

5.1.1 Выбор ориентации плоскости витков катушек ВТП

5.1.2 Повышение уровня балансировки ортогональных ВТП

5.1.3 Повышение чувствительности ВТП к ориентации углеродных волокон

5.2 Создание искусственных дефектов типа расслоений в образцах из многослойных углепластиковых материалов после их изготовления

5.3 Практическая реализация вихретоковой дефектоскопии многослойных углепластиковых материалов

5.4 Выводы

6. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности неразрушающего контроля объектов из углеродных материалов на основе вихретокового и электроконтактного методов»

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность темы исследований

Изделия из углеродных материалов имеют множество промышленных применений в объектах ответственного назначения, к которым относятся графитирован-ные электроды в металлургии и углепластиковые композиционные материалы. Графит, являющийся основой углеродных материалов, отличается очень низкой удельной электрической проводимостью, структурной неоднородностью, значительной анизотропией. Отмеченные особенности определяют сложность применения средств НК, успешно используемых для объектов из других материалов.

Дефекты типа поперечных трещин в графитовых электродах для металлургических печей относятся к типичным и провоцируют преждевременное разрушение электродов. Сокращение, по этой причине, времени эксплуатации электродов приводит к значительным материальным издержкам, так как уменьшается не только коэффициент использования электродов, но и преждевременно прерывается процесс плавки металла.

Углепластиковые полимерные композиционные материалы (УПКМ) относятся к материалам нового поколения. Они весьма востребованы в аэрокосмической и других отраслях, для которых характерны весовые ограничения. Эксплуатационные характеристики изделий из УПКМ ещё недостаточно изучены, что повышает актуальность применения неразрушающего контроля (НК) соответствующих конструкций и узлов на различных этапах их жизненного цикла. К характерным и опасным дефектам УПКМ относятся несплошности в виде трещин и расслоений, причиной появления которых могут быть удары и циклические нагрузки.

Степень разработанности темы исследований

В настоящее время изделия из углеродных материалов, в основном, контролируются акустическими методами НК. Это связано с тем, что акустические методы имеют такие преимущества перед другими методами НК, как возможность получения информации с большой глубины, что важно для оценки технического

состояния крупногабаритных графитовых изделий, например, электродов электропечей, так и высокую чувствительность к дефектам типа расслоений - наиболее опасных дефектов для изделий из многослойных УПКМ.

Вместе с тем материал электродов достаточно неоднороден, что приводит к значительному затуханию ультразвуковых (УЗК) колебаний. Кроме того, имеются проблемы создания надежного акустического контакта с учетом состояния поверхности электродов. Имеется положительный опыт дефектоскопии графитиро-ванных электродов ультразвуковым томографом A1040 MIRA 3D (НПО «Акустические Контрольные Системы», Россия), предназначенным для контроля бетона. Томограф имеет многоэлементный блок первичных преобразователей, работающих с сухим контактом. К недостаткам данной технологии можно отнести значительное время контроля и постобработки результатов контроля.

Для выявления расслоений в неметаллических материалах теплозащитного и конструкционного назначения, в соответствии с ОСТ 92-1482-79, рекомендуется применять ультразвуковые методы. УЗК методы НК позволяют достаточно надежно выявлять дефекты типа расслоений в УПКМ. Однако данные методы имеют недостаточно высокую производительность контроля из-за необходимости создания акустического контакта. Для выявления расслоений в деталях ответственного назначения применяется метод компьютерной томографии. Позволяя получать наиболее полную и достоверную информацию о расслоениях, этот метод не может найти широкого применения из-за ограничений по габаритам ОК, высокой стоимости, низкой производительности и необходимости применения повышенных мер безопасности. К перспективным методам НК относятся тепловые методы НК, основанные на существенном влиянии расслоений на распределение температуры. Применение данного метода имеет ограничения по производительности.

Наличие электропроводности в углеродосодержащих материалах позволяет применять для их НК методы, основанные на создании в них электрического тока. В последние годы активно ведутся работы по исследованию возможности

применения вихретокового метода для выявления расслоений в многослойных УПКМ и электроконтактного для дефектоскопии графитированных электродов. Цель работы и задачи исследования.

Цель данной работы - повышение эффективности неразрушающего контроля объектов из углеродосодержащих материалов путем разработки новых способов и средств на основе вихретокового и электроконтактного методов.

Для достижения поставленной цели необходимо решить следующие задачи:

• провести компьютерное моделирование распределения электромагнитного поля при пропускании тока по графитированным электродам цилиндрической формы с модельными дефектами;

• исследовать основные закономерности распределения электрического поля на поверхности и магнитного поля над поверхностью электродов;

• разработать на основе проведенных исследований способы выявления в гра-фитированных электродах опасных дефектов;

• выбрать наиболее перспективный способ получения и преобразования информации о наличии расслоений в многослойных УПКМ;

• определить требования к вихретоковому преобразователю (ВТП) для реализации выбранного способа и разработать ВТП в наибольшей степени им соответствующий;

• разработать расчетную модель для исследования взаимодействия вихрето-ковых преобразователей с дефектами типа расслоений в многослойных углепла-стиковых объектах;

• провести расчетно-теоретические и экспериментальные исследования вих-ретоковых сигналов под влиянием дефектов типа расслоений в многослойных УПКМ.

Методы исследования:

Для теоретических исследований применялись аналитические методы решения полевых задач электродинамики и компьютерное моделирования на основе метода конечных элементов. Экспериментальные исследования проводились путем

измерений на стендах, с использованием современных компьютеризированных измерительных приборов и сканирующих систем.

Научная новизна работы заключается в следующем:

• Получены оценки возможности выявления внутренних дефектов в графити-рованных электродах электропотенциальным методом;

• разработан новый высокоэффективный способ дефектоскопии графитовых электродов на основе комбинированного двухчастотного метода, сочетающего контактный ввод протекающего вдоль электрода тока и регистрацию распределения магнитного поля;

• разработана высокопроизводительная расчетная модель, описывающая изменение вихретокового сигнала при наличии расслоений в многослойных УПКМ для ВТП с селективной угловой чувствительностью к их параметрам;

• разработана методика для определения интегральных параметров слоев УПКМ, адекватно определяющих вихретоковое взаимодействие с ВТП;

• получены новые, важные для практики, зависимости разности вихретоковых сигналов от двух групп слоев с одинаковым направлением углеродных волокон в каждой и угловым смещением в между направлением волокон в группах с использованием разработанного ВТП, имеющего повышенную чувствительность к малым отклонениям его угловой ориентации относительно волокон, вдоль которых он установлен.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

разработан и реализован способ выявления дефектов типа поперечных трещин в крупногабаритных графитовых электродах;

• разработаны и исследованы новые ВТП для выявления дефектов типа расслоений в многослойных УПКМ;

• показана целесообразность выбора углового смещения в = 90° между направлением волокон в группах, используемых для регистрации разности создаваемых ими вихретоковых сигналов.

Реализация и внедрение результатов работы:

Результаты выполненных исследований и разработок электромагнитного НК объектов из углеродных материалов использованы на предприятии «ГлавДиагно-стика» при создании средств комбинированного контроля графитовых электродов и вихретокового контроля многослойных УПКМ и при выполнении государственного задания в сфере науки - проект № 0706-2020-0024.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 166 страницах машинописного текста, иллюстрируется 116 рисунками и состоит из введения, 5 глав, заключения и списка литературы из 115 наименований.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту

• Эффективность выявления наиболее опасных дефектов в графитизированных электродах типа поверхностных и внутренних типа поперечных трещин может быть повышена за счет применения комбинированного двухчастотного метода, основанного на контактном вводе тока, пропускаемого вдоль оси электрода и регистрации сигналов, пропорциональных разности индукций магнитного поля соответствующих частот, над его поверхностью.

• Наибольшая эффективность выявления дефектов типа расслоений в многослойных углепластиковых композиционных материалах достигается при регистрации разности вихретоковых сигналов от двух групп слоев с одинаковым направлением углеродных волокон в каждой и угловым смещением 90° между направлением волокон в выбранных группах с использованием разработанного ВТП, имеющего повышенную чувствительность к малым отклонениям его угловой ориентации относительно направления волокон, вдоль которых он установлен.

1. СОВРЕМЕННОЕ СОСТОЯНИЕ ИССЛЕДОВАНИЙ И РАЗРАБОТОК В ОБЛАСТИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ ОБЪЕКТОВ ИЗ УГЛЕРОДНЫХ МАТЕРИАЛОВ

Изделия из углеродных материалов имеют множество промышленных применений в объектах ответственного назначения, к которым относятся графитовые замедлители в ядерных реакторах, графитированные электроды в металлургии, углепластиковые композиционные материалы. Графит, являющийся основой углеродных материалов, отличается очень низкой удельной электрической проводимостью, структурной неоднородностью, значительной анизотропией. Отмеченные особенности определяют сложность, а иногда и невозможность применения средств НК, успешно используемых для объектов из других материалов.

1.1 НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ ГРАФИТИРОВАННЫХ ЭЛЕКТРОДОВ

Графитированные электроды [21], используются в печных агрегатах как расходный материал и продолжительность непрерывной работы агрегата, в значительной степени, зависит от их качества. В электросталеплавильном производстве расход графитированных электродов, в зависимости от их свойств, составляет 4,5-10 кг на тонну электростали [23-23].

Графитированные электрода изготавливают из малозольного нефтяного кокса (87%) и электродного боя (13%), а в качестве связующего применяют каменноугольный пек. Твердые материалы дробят, прокаливают, измельчают, рассеивают по фракциям, дозируют и смешивают со связующими. Из полученной электродной массы на мощных горизонтальных прессах выдавливают так называемые "зеленые" электроды, которые сушат, обжигают, подвергают графитизации, мехобработке.

Зеленые электроды обжигают без доступа воздуха при температуре 15251625 °К в течение 260-720 часов. Связующее превращается в кокс, что обеспечивает повышение тепло и электропроводности, механических свойств.

Графитизацию электродов производят при температуре 2700-2900 в течение 100 ч и более. В качестве нагревателя используют сами электроды и углеродистую засыпку (защищает от окисления). В результате этой операции создается кристаллическая структура графита, восстанавливаются и улетучиваются примеси, снижается электросопротивление и твердость (улучшается мехобработка). Высокая энергоемкость (ток 60-120 кА) является причиной высокой стоимости электродов. Для снижения расхода электродов их пропитывают различными веществами для защиты от окисления. Покрытия на основе Fe, А1, Si, Сг создают защитную оксидную пленку, потери от окисления снижаются на 60%. При изготовлении А1 - слоя снижается сопротивление электродов, допустимая плотность тока повышается до 21-25 А/см2.

Качество графитированных электродов определяется как физико-механическими свойствами материала, так и возможным наличием дефектов сплошности типа трещин, пор и инородных включений.

Особенно опасны дефекты типа трещин, провоцирующие при их развитии быстрое разрушение электродов. Наибольшая вероятность появления трещин в процессе изготовления существует при графитизации электродов.

Для регистрации трещинообразования в процессе графитизации используется метод акустической эмиссии [24-28].

Метод акустической эмиссии применяется и для мониторинга за состоянием графитированных электродов в процессе эксплуатации.

Для контроля качества уже готовых электродов применяются визуально-измерительный, ультразвуковой, радиационный, электропотенциальный и вихрето-ковый методы.

В соответствующих нормативных документах в качестве обязательных методов контроля указаны визуально измерительный метод и электропотенциальный [1, 29-31].

С помощью данных методов могут быть выявлены поверхностные дефекты, отклонения от номинальных геометрических размеров и удельного электрического сопротивления.

Материал графитированных электродов достаточно неоднороден, как по механическим, так и по электрическим свойствам. По изменению удельного электрического сопротивления электрода можно судить и о его механических свойствах. Французской фирмой Sciensoria разработан вихретоковый прибор Z-SCOPE*7 позволяющий бесконтактно измерять удельное электрическое сопротивление графитовых изделий [3]. Отмечены значительные трудности, связанные с шероховатостью поверхности, анизотропией и неоднородными свойствами графитовых изделий. На рис. 1. 1 приведена С-сканограмма по результатам измерения удельного электрического сопротивления на поверхности цилиндра из графита прибором Z-SCOPE*7.

Технология вихретокового контроля с помощью прибора Z-SCOPE*7 по состоянию на 2020 год применяется на 4-х заводах по производству графитирован-ных электродов: Graftech (Франция), Apocada (Мексика), Navarra (Испания) и Saint Marys (США).

Résistance de surface relative en fonction de l'angle et de la position

Position

Рисунок 1.1 - Результаты измерения удельного электрического сопротивления на поверхности цилиндра из графита прибором Z-SCOPE*7 [3]

Проблемы, связанные с неоднородностью графитированных электродов, являются серьезным препятствием для ультразвуковой дефектоскопии. Вместе с тем, ультразвуковая аппаратура позволяет оценивать механические характеристики электродов. В работе [32] о качестве электродов для электродуговых печей предложено судить по скорости распространения. Путем статистического анализа была получена хорошая корреляция между скоростью ультразвука и физико-механическими характеристиками электродов. Исследовано изменение скорости ультразвука для различных этапов изготовления графитовых электродов в зависимости от их механических характеристик и структуры.

В работе [33] для выявления дефектов графитового стержня определены их акустические характеристики. Измеренная скорость звуковой волны графитовых стержней составляет 2529,4 м / с. Указывается, что оптимальная частота ультразвука для распространения через графитовые стержни и, следовательно, для контроля качества, составляет 500,0 кГц и 1,0 МГц. Подробно обсуждается влияние длины электрода и количества механических соединений на рабочую частоту ультразвука.

Для ультразвукового контроля сплошности графитированных электродов на предприятиях группы «Энергопром» используется низкочастотный ультразвуковой томограф A1040 MIRA 3D (рис. 1.2).

Рисунок 1.2 - Дефектоскопия графитированного электрода ультразвуковым томографом A1040 MIRA 3D на Новосибирском электродном заводе [34]:

a - сканирование по боковой поверхности, b - сканирование со стороны торцов

Данный дефектоскоп разработан и серийно выпускается фирмой АКС (Россия) для дефектоскопии бетонных изделий. Специалистами "Научно-технологического центра группы "ЭНЕРГОПРОМ" на его основе был разработан способ контроля качества графитированных электродов [35]. Согласно разработанного способа осуществляют фиксацию углеродного изделия, нанесение на боковую и торцевые поверхности изделия координатной сетки с вертикальным и горизонтальным шагом соответственно (Н+100) мм и ^+100) мм, где: Н - высота антенной решетки ультразвукового томографа, W - ширина антенной решетки ультразвукового томографа, построчную съемку поверхности изделия с помощью низкочастотного ультразвукового томографа с двумерной антенной решёткой из электроакустических преобразователей с сухим точечным контактом, при этом рабочую частоту томографа задают в диапазоне 20-100 кГц, помечают ячейку координатной сетки при обнаружении в данной ячейке внутренних отражателей, при этом если помечают две или более соседних ячейки, то прямоугольная область, включающая в себя все смежные помеченные ячейки, размечают с половинным шагом путем деления ячеек обзорной сетки пополам, проводят построчную съемку области, размеченную с половинным шагом, собирают и обрабатывают обзорные подробные карты отдельных реализаций и анализируют для определения типа дефектов, их размера и расположение.

Данная технология ультразвукового контроля не отвечает в полной мере требованиям практики из-за низкой производительности и сложности интерпретации результатов контроля.

В работах [36-38] описан вариант дефектоскопии, по существу, электропотенциальным методом НК, в сочетании с индукционным созданием переменного тока вдоль графитированного электрода. Ток индуцируется с помощью системы проводников, вытянутых вдоль оси электрода и равномерно распределенных по его окружности. Проводится серия измерений электрического сопротивления между торцами электрода для ряда частот тока, пропускаемого через торцы электрода диаметром порядка 1 м и изменяющегося от 8 Гц до 80 Гц. Дополнительная

угловая локализация плотности тока достигается регулировкой токов в проводниках. Совокупность измеренных значений электрического сопротивления на каждой из частот и при соответствующем положении электрода, по теоретическим оценкам авторов, позволяет судить о наличии внутренних дефектов. Исследование проводилось компьютерным моделированием в предположении, что дефект имеет вид цилиндрической полости, вытянутой вдоль оси электрода на всю его длину. Данный подход достаточно интересен, однако его необходимо исследовать при представлении дефектов более реалистичными моделями.

Более перспективным для дефектоскопии графитированных электродов представляется применение метода ACFM [39], основанного на измерении магнитного поля переменного тока, вводимого в ОК контактно. Вводить электрический ток можно через торцы ОК с помощью токовых электродов, что обеспечит ортогональность пропускаемого вдоль оси ОК тока и плоскости поперечной трещины, а следовательно, и максимально возможные искажения магнитного поля тока под влиянием дефекта. Поиск дефектов осуществляется сканированием поверхности ОК чувствительным элементом, например, катушкой индуктивности. В качестве чувствительного элемента могут применяться и первичные преобразователи в виде датчиков Холла или GMR-сенсоров. Целесообразность реализации ACFM метода для дефектоскопии графитированных электродов связано и с простотой создания с ними электрического контакта, так как торцы контролируемых электродов призваны выполнять именно эту функцию. Важно отметить, что над поверхностью бездефектного ОК на заданном расстоянии от нее индукция В магнитного поля пропускаемого тока не зависит от угловой координаты и одинакова на большей части длины ОК. По сравнению с методом, описанным выше [36-38], в данном случае создаваемый переменный ток по угловой координате распределяется равномерно, а локальность по угловой координате достигается за счет регистрации искажений магнитного поля в локальном объеме. При этом, в отличие от предшествующего способа дефектоскопии результаты измерения не усредняются по всей длине электрода, что существенно повышает чувствительность контроля.

1.2 НЕРАЗРУШАЮЩИЙ КОНТРОЛЬ КОМПОЗИТНЫХ УГЛЕПЛАСТИКОВЫХ

ОБЪЕКТОВ

Многослойные углепластиковые композиционные материалы (УПКМ) за счет высокой прочности при малой массе находят все более широкое применение в различных областях. Углеродные волокна в отдельном слое, как правило, имеют одинаковое направление. Угловая ориентация волокон для обеспечения равной прочности материала в различных направлениях меняется от слоя к слою по циклическому закону на фиксированный угол, составляющий 45, 60 или 90°. Обычно при достижении половины толщины пакета направление волокон последнего слоя дублируется, а угловое смещение волокон от слоя к слою меняет свое направление. На рис. 1.3 приведена иллюстрация с небольшим числом слоев. Так как толщина каждого слоя не превышает 200 мкм, реальное число слоев может быть достаточно велико. Периодически повторяющуюся совокупность слоев разного направления будем называть группой.

Рисунок 1.3 - Направление волокон в восьмислойной углепластиковой пластине [40]

Наиболее опасны для изделий из МУПМ дефекты типа расслоений между слоями из углеродных волокон. Расслоения могут возникать в процессе эксплуатации, например, под действием удара [41]. Причиной появления расслоений при производстве может быть недостаточная адгезия волокна со связующим или дефект сварки термопластичных углепластиков [42]. Для выявления расслоений традиционно используется ультразвуковой метод неразрушающего контроля [43-44].

Однако производительность ультразвукового метода часто недостаточна, например для дефектоскопии авиационной техники в процессе эксплуатации [17].

Углеродные волокна электропроводящие имеют удельную электрическую проводимость примерно в 1000 раз меньшую, чем металлы. Удельная электрическая проводимость МУПКМ имеет существенно различные значения вдоль волокон а0, поперек волокон а90 и в направлении, перпендикулярном к поверхности ат. Соотношение между ними обычно находится в пропорции а0 : а90 : ат = 100 : 10 : 1. Величина оо определяется проводимостью волокна и его объемной долей, 090 зависит от волнистости волокон и расстояния между ними, а От связано с величиной давления при формировании [45].

Таким образом, по результатам электрических измерений можно судить о прочностных и прочих параметрах МУПКМ. Например, от величины удельной электропроводности зависит опасность разрушения МУПМ при ударах молнии. Для снижения соответствующих рисков в связующую слои смолу добавляют электропроводящие добавки.

Прямое измерение электрических параметров МУПКМ выполняют четырехконтактным электропотенциальным методом [46-47]. В качестве электродов обычно используют слой серебра, наносимый на поверхность образца.

На основе электрических измерений пытаются получить информацию и о наличии расслоений и повреждений от удара. Для этого либо регистрируют изменение электрического сопротивления на заданном или соседних участках, либо анализируют распределение электрического потенциала на поверхностях пластины, изменяющееся при наличии дефекта [48-49]. Еще одна возможность состоит в использовании теплового эффекта при пропускании электрического тока. Электрический ток концентрируется вокруг повреждений с повышенным электрическим сопротивлением, что приводит к их интенсивному нагреву. Этот эффект можно наблюдать с помощью термографии или регистрировать по изменению электрического сопротивления [49].

Опыт, полученный на основе электрических методов, показал, что за счет электропроводящих свойств МУПКМ может быть получена важная для оценки их

технического состояния и эксплуатационных свойств информация. Электрические методы нашли применение при отработке технологии производства, испытаниях образцов и мониторинга МУПКМ в процессе эксплуатации. Электрические измерения позволяют непосредственно измерить удельную электрическую проводимость и электросопротивление соответствующих участков, однако это требует создания электрических контактов, что существенно ограничивает область применения данных методов. Важное преимущество вихретокового метода - бесконтактность, однако результаты вихретоковых измерений более сложны в интерпретации. Например, в результате описанных в работе [45] исследований было установлено, что резистивная составляющая импеданса ВТП зависит преимущественно от ат, что позволило бесконтактно измерять этот важный диагностический параметр.

С помощью вихретокового метода в настоящее время успешно измеряются удельные электрические проводимости в разных направлениях [50], контролируется объемная доля волокон, равномерность их укладки [51-52], и наличие волнистости [53], выявляются повреждения от ударов, приводящие к разрыву волокон [54]. В настоящее время ведутся многочисленные исследования, направленные на повышение чувствительности вихретокового контроля к расслоениям [55 - 60].

Толщина слоев в многослойных УПКМ весьма мала и составляет величину порядка 100 ... 400 мкм, а общая толщина объектов из многослойных УПКМ, обычно, составляет от 2 до 30 мм. В сочетании с низкой удельной электрической проводимостью, порядка 10 См/м, это обеспечивает глубину проникновения вихревых токов на всю толщину контролируемого объекта даже при небольших размерах возбуждающих катушек. Вместе с тем, существует ряд проблем, ограничивающих возможности применения вихретокового метода для выявления наиболее опасных дефектов типа расслоений. Основная проблема состоит в том, что данный тип дефектов не пересекает контура вихревых токов, циркулирующих в плоскостях, параллельных поверхности контролируемого объекта. На повышение чувствительности вихретоковых средств контроля к расслоениям направлены усилия ведущих зарубежных ученых, использующих различные возможности. Одна из

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Ермолаев Алексей Александрович, 2022 год

7. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. ГОСТ 23776-79. Изделия углеродные. Методы измерения удельного электрического сопротивления.

2. Дряпочко У.В. Применение электрического метода для контроля отверждения углепластиков // В кн.: Методы и средства диагностики несущей способности изделий из композитов. Проблемы. - Рига: Зинатне. - 1986. - С. 178-180.

3. Measurement of electrical conductivity of graphite by the eddy current method [Электронный ресурс] - Режим доступа: https://www.sciensoria.fr/en/measurement-of-electrical-conductivity-of-graphite-by-the-eddy-current-method.

4. G. D. Harvel, J. S. Chang (2009) Nondestructive Evaluation of Multiply Connected Electrical Arc Furnace Graphite Rod Electrodes, Research in Nondestructive Evaluation, Vol. 20, Issue 4, p. 215-229, DOI: 10.1080/09349840903023778

5. Иванов В.И. Применение метода акустической эмиссии для неразрушающего контроля и исследования материалов//Дефектоскопия. 1980. -№ 5. - С.56-59.

6. Влияние вида напряженного состояния на характер сигналов акустической эмис-сии/А.В.Скобло, А.П.Жигун, С.А.Колесов и др.//Заводская лаборатория. 1982. - № 6. - С.30-33.

7. Фридман A.M., Матюшенко Г.Н., Соболевский М.Т. Применение акустической эмиссии для оптимизации термообработки углеродных заготовок//Цветные металлы. 1979. - № 8. - С.72-75.

8. Соболевский М.Т., Лушников Г.А., Павлов Н.В. Аппаратура для регистрации эмиссии волн напряжений в углеродных материалах//Конструкционные материалы на основе углерода: Сб.трудов/НИИГРАФИТ. М.: Металлургия, 1977. -С.126-132.

9. Котосонов А.С., Волга В.И., Логачева В.Е. Измерение термоЭДС как способ не-разрушающего контроля конечной температуры обработки изделий из углеродных материалов//Цветная металлургия. Бюллетень. 1985. -№7. -С. 41-43.

10.Кузнецов Д.М., Шадрина Е.П. Анализ взаимосвязи электросопротивления графи-тированных электродов 610 мм с технологическими параметрами процесса графи-тации. //Цветные металлы. 1997. - № 10. - С.108.

11.ZHANG Peng-lin, YAO Ji, NIU Xian-ming, CHEN Kai-wang, ZHANG Wei-ping. Defect detection and recognition of graphite electrode based on radiography[J]. Journal of Lanzhou University of Technology, 2021, Vol 47, Issue (1): 16-21.

12.ОСТ 92-1482-79. Материалы неметаллические теплозащитного и конструкционного назначения. Методы неразрушающего контроля толщины, выявление непро-клея и расслоений.

13.Ланге, Ю.В. Акустические низкочастотные методы неразрушающего контроля многослойных конструкций / Ю.В. Ланге - М.: Машиностроение, 1991. - 272 с.

14.Бойчук, А.С. Контроль деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов с применением технологии ультразвуковых фазированных решеток / А.С. Бойчук, А.С. Генералов, И.А. Диков // Авиационные материалы и технологии. - 2017. - № 1 (46). - С. 45-50.

15.Бойчук, А.С. Разработка технологий неразрушающего контроля монолитных конструкций из углепластика с использованием ультразвуковых антенных решеток: автореферат дис. ... канд. тех. наук: 05.02.11 / А.С. Бойчук. - Москва, 2017. - 18 с.

16.Неразрушающий контроль УПМ с использованием ультразвуковых фазированных решеток / А.С. Бойчук, А.С. Генералов, А.В. Степанов и др. // Промышленные АСУ и контроллеры. - 2013. - № 2. - С. 54-58.

17.Беккужев Н.Г. Акустический метод и программно-аппаратные средства многоканального автоматизированного неразрушающего контроля качества крупногабаритных изделий из полимерных композиционных материалов // Дисс. на соиск. уч. степ. канд. тех. наук, Северо-западный государственный заочный технический университет, Санкт-Петербург, 2003 г.

18.Бакулин, В.Н. Повышение качества изготовления изделий из полимерных композиционных материалов с использованием компьютерной томографии как метода неразрушающего контроля / В.Н. Бакулин, А.А. Ларин, В.И. Резниченко // Инженерно-физический журнал. - 2015. - Т. 88. - № 2. - С. 534-538.

19.Будадин О.Н., Потапов А.И., Колганов В.И. и др. Тепловой неразрушающий контроль изделий. - Москва. - Наука. - 2002.- 476 с.

20.Будадин О.Н., Кутюрин Ю.Г., Филипенко А.А., Юхацкова О.В. Комплексная

многоканальная дефектоскопия сложнопрофильных конструкций из полимерных композиционных материалов // Материалы 17 межд. конф. «Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики».- г. Ялта.- 5-9 октября 2009 г.

21.Электроды [Электронный ресурс] // Металлургия. - 2012. - Режим доступа: http://metallurgiya.net/elektrometallurgiya/42-yelektrody.html.

22.Анализ энергетической эффективности печей для высокотемпературной обработки углеродных материалов. М.В. Губинский, С. С. Федоров, Н.В. Ливитан, А.Г. Гогоци, И.Барсуков, У.Рохатги, Металлургическая и горнорудная промышленность. №2, 2013.

23.Гудим, Ю. А.Производство стали в дуговых печах. Конструкции, технология, материалы: монография / Ю. А. Гудим, И. Ю. Зинуров, А. Д. Киселев. - Новосибирск: Изд-во НГТУ, 2010.-547 с.

24.Кузнецов Д. М. Метод акустической эмиссии на Новочеркасском электродном за-воде//В мире неразрушающего контроля. 2000. - № 1(7). - С. 6-9.

25.Кузнецов Д.М., Негуторов Н.В. Определение момента трещино-образования электродных заготовок для управления процессом графитации: Сб. Управление в технических, социально-экономических и медико-биологических системах. Новочеркасск, 2000. - С.39-40.

26.Фридман A.M., Матюшенко Г.Н., Соболевский М.Т. Применение акустической эмиссии для оптимизации термообработки углеродных заготовок//Цветные металлы. 1979. - № 8. - С.72-75.

27.Кузнецов Д. М. Использование метода акустической эмиссии для оптимизации режимов графитации. Автореф. дисс. на соискание ученой степени канд. тех. наук. Свердловск, 1989.

28.Негуторов Н.В., Кузнецов Д.М. Установление момента трещино-образования методом акустической эмиссии при графитации заготовок// Заводская лаборатория. 1991. - № 5. - С. 46-47.

29.ГОСТ Р 56973-2016 . Графитированные электроды для электродуговых печей.

30.Р 57613—2017 Электроды графитированные и нипели к ним. ТУ.

31.ГОСТ Р МЭК 60239-2014 Графитированные электроды для электродуговых печей. Размеры и обозначения.

32.Reinhorn G., Drâgan O. Determining quality of graphite electrodes for electric arc furnaces by measuring ultrasonic velocityUltrasonics, Volume 21, Issue 4, July 1983, Pages 167-170.

33.G. D. Harvel & J. S. Chang (2009) Nondestructive Evaluation of Multiply Connected Electrical Arc Furnace Graphite Rod Electrodes, Research in Nondestructive Evaluation, Vol. 20, Issue 4, p. 215-229, DOI: 10.1080/09349840903023778

34. Группа ЭПМ [Электронный ресурс]- Режим доступа: https://www.ep-mgroup.ru/ru/o-kompanii/klyuchevyie-faktyi/

35.Блескин Г. С., Бутакова Т. В., Спекторук А. А., Кванин А.Л., Матвеев А.В. // Патент РФ № 2668 637 Способ неразрушающего контроля дефектности углеграфи-товой продукции с использованием ультразвукового томографа G01N 29/06.02.10.2018.- БИ № 28.

36.Myatez A. V., Smirnov M. A., Malozyomov B. V. Device for control of integrity of graphite electrodes // Actual issues of mechanical engineering (AIME 2017) : proc. of the intern. conf., Tomsk, 27-29 July 2017. - Paris : Atlantis Press, 2017. - P. 513-518. -(Advances in Engineering Research ; vol. 133). - ISBN 978-94-6252-406-4. - DOI: 10.2991/aime-17.2017.83.

37.Malozyomov B. V., Myatezh A. V., Korovin I. O. Aposteriori diagnostics of graphite electrodes for arc melting of steel // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2018. - Vol. 194. - Art. 032016 (9 p.). - DOI: 10.1088/17551315/194/3/032016.

38.Myatezh A. V., Malozyomov B. V., Smirnov M. A. Non-destructive control of graphite electrodes with use of current displacement effect / A. V. Myatezh, B. V. Malozyomov, // IOP Conference Series: Earth and Environmental Science. - 2017. - Vol. 87. - Art. 092015 (6 p.). - DOI: 10.1088/1755-1315/87/9/092015.

39.Raine A. The development of Alternating Current Field Measurement (ACFM) technology as a technique for the detection of surface breaking defects in conducting materials and its use in commercial and industrial applications // 15th World Conference on Non-

Destructive Testing. Rome 15th -21st October 2000 Raine A. Cost benefit applications using the Alternating Current Field Measurement inspection technique // NDT.net - October 2002, Vol. 7. - №10.

40. Cheng J., Qiu J., Ji H. et al. Application of low frequency ECT method in noncontact detection and visualization of CFRP material // Composites. Pt B: Engineering. 2017. V. 110. P. 141 - 152.

41.Polimeno U., Meo M. Detecting barely visible impact damage detection on aircraft composites structures // Composite Structures. 2009. V. 91, Is. 4. P. 398 - 402.

42.Ahmed T. J., Stavrov D., Bersee H. E. N., Beukers A. Induction welding of thermoplastic composites - an overview // Composites. Pt A: Applied Science and Manufacturing. 2006. V. 37, Is. 10. P. 1638 - 1651.

43. Long S., Yao X., Zhang X. Delamination prediction in composite laminates under low-velocity impact // Composite Structures. 2015. V. 132. P. 290 - 298.

44.Бойчук А. С., Генералов А. С., Диков И. А. Контроль деталей и конструкций из полимерных композиционных материалов с применением технологии ультразвуковых фазированных решеток // Авиационные материалы и технологии. 2017. № 1 (46). С. 45-50.

45.Mizukami K., Watanabe Y. A simple inverse analysis method for eddy current-based measurement of through-thickness conductivity of carbon fiber composites // Polymer Testing. 2018. V. 69. P. 320-324.

46.Xu X., Ji H., Qiu. J. et al. Interlaminar contact resistivity and its influence on eddy currents in carbon fiber reinforced polymer laminates // NDT & E International. 2018. V. 94. P. 79 - 91.

47.Yu H., Heider D., Advani S. A 3D microstructure based resistor network model for the electrical resistivity of unidirectional carbon composites // Composite Structures. 2015. V. 134. P. 740 - 749.

48.Todoroki A., Tanaka M., Shimamura Y. Measurement of orthotropic electric conductance of CFRP laminates and analysis of the effect on delamination monitoring with an electric resistance change method // Composites Science and Technology. 2002. V. 62. P. 619 - 628.

49. Suzuki Y., Todoroki A., Matsuzaki R., Mizutani Y. Impact-damage visualization in CFRP by resistive heating: Development of a new detection method for indentations caused by impact loads // Composites. Pt A: Applied Science and Manufacturing. 2012. V. 43. Is. 1. P. 53-64.

50.Cheng J., Ji H., Qiu J. et al. Role of interlaminar interface on bulk conductivity and electrical anisotropy of CFRP laminates measured by eddy current method // NDT & E International. 2014. V. 68. P. 1 - 12.

51. Bardl G., Nocke A., Hubner M. et al. Analysis of the 3D draping behavior of carbon fiber non-crimp fabrics with eddy current technique // Composites. Pt B: Engineering. 2018. V. 132. P. 49 - 60.

52.Chenga J., Qiua J., Takagib T. et al. Numerical analysis of correlation between fiber orientation and eddy current testing signals of carbon-fiber reinforced polymer composites // International Journal of Applied Electromagnetics and Mechanics. 2012. V. 39. P. 251

- 259.

53.Bouloudenine A., Feliachi M., Latreche M. El Hadi. Development of circular arrayed eddy current sensor for detecting fibers orientation and in-plane fiber waviness in unidirectional CFRP // NDT & E International. 2017. V. 92. P. 30 - 37.

54.Koyama K., Hoshikawa H., Hirano T. Investigation of impact damage carbon fiber rain-forced plastic (CEPR) by eddy current non-destructive testing // Intern. Conf. NDT in Canada 2011. Montreal - Quebec, 2 - 4 November 2011. Montreal - Quebec, 2011. P. 582 - 594.

55.Mizukami K., Mizutani Y., Kimura K. et al. Visualization and size estimation of fiber waviness in multidirectional CFRP laminates using eddy current imaging // Composites. Pt A. V. 90. 2016. P. 261 - 270.

56.Wang H., Long S., Zhang X., Yao X. Study on the delamination behavior of thick composite laminates under low-energy impact // Composite Structures. 2018. V. 184. P. 461

- 73.

57.Mizukami K., Mizutani Y., Kimura K. et al. Detection of in-plane fiber waviness in cross-ply CFRP laminates using layer selectable eddy current method // Composites. Pt A. 2016. V. 82. P. 108 - 118.

58.Zeng Z., Jiao S., Du F. et al. Eddy current testing of delamination in carbon fiber reinforced polymer (CFRP): A Finite Element Analysis // Journal Research in Nondestructive Evaluation. 2018. V. 29. Is. 4. P. 199 - 211.

59.Zeng Z., Tian Q., Wang H. et al. Testing of delamination in multidi-rectional carbon fiber reinforced polymer laminates using the vertical eddy current method // Composite Structures. 2019. V. 208. P. 314 - 321.

60.Mizukami K., Syukri bin Ibrahim A., Ogi K. et al. Enhancement of sensitivity to delam-ination in eddy current testing of carbon fiber composites by varying probe geometry // Composite Structures. 2019. V. 226. P. 111227. ISSN 0263-8223; https://doi.org/10.1016/j .compstruct.2019.111227.

61.Shkatov P. N., Didin G. A., Subbotin D. E., Kokurov A. M. Study of Interaction of Eddy Current Probes and Delamination in Multidirectional CFRP // Materials Science Forum. 2019. V. 970. P. 305 - 313.

62.Mizukami K., Hioki S., Moriyama K., Ogi K., Miyaji W., Kimura K. Eddy-current array-probe technique for imaging near-surface and deep-lying delaminations in multidirectional carbon fiber composites// Composite Structures 276 (2021) 114537.-https://doi.org/10.1016/J.CQMPSTRUCT.2021.114537.

63.Чермошенцева А.С. Разработка методики повышения прочности тонкостенных элементов конструкций из композиционных материалов с дефектами типа расслоений. - МВТУ им. Баумана, 2018, с. 61-62.

64. Kokurov, A. M. Defect Characterization in Layered Composites using a Pulsed Eddy-Current Technique/ A. M. Kokurov, D. S. Malushin, B. A. Chichigin, D. E. Subbotin, A. O. Kuznetsov// Technical Physics Letters. - 2020. - V. 46. - N11. - P. 1116-1119.

65.Вавилов В.П., Подмастерьев К.В., Соснин Ф.Р., Корндорф С.Ф., Ногачева Т.И., Пахолкин Е.В., Бондарева Л.А., Мужицкий В.Ф. Неразрушающий контроль. Справочник в 8 томах / Под общей редакцией В.В. Клюева. Москва, 2006. Том 5 Книга 1. Тепловой контроль. Книга 2. Электрический контроль (2-е издание, исправленное).

66.Шкатов П.Н., Мякушев К.В, Малиновский А.К., Измерение глубины трещин электропотенциальным методом с учетом нескольких параметров, влияющих на

регистрируемые напряжения// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - № 4 (306). - 2014.- 133-138.

67.Шкатов П.Н. Исследование методической и инструментальной погрешности измерения глубины поверхностной трещины электропотенциальным методом // Дефектоскопия. - 1993.- № 8.- С. 72-77.

68.Sposito G., Simonetti F., Cawley P., and Nagy P. B. Potential Drop Spectroscopy for characterization of complex defects. In D. O. Thompson and D. E. Chimenti, editors, Review of Progress in Quantitative Nondestructive Evaluation, volume 25A, pages 407-414. American Institute of Physics, Melville, NY, 2006.

69.ASTM E1457-13 (2013). "Standard Test Method for Measurement of Creep Crack Growth Times in Metals," Annual Book of ASTM Standards, Vol. 03.01, ASTM International, West Conshohocken, PA.

70. Saguy H., Ritte D. Flaw detection in metals by the ACPD technique: Theory and experiments // NDT&E International 40 (2007) 505-509.

71. Saguy H., Ritte D. Bridging thin and thick skin solutions for alternating currents in cracked conductors // Appl Phys Lett J 2005; 87:84103-84103/3.

72. Saguy H., Ritte D. Bridging thin and thick skin solutions for alternating currents in cracked conductors // Appl Phys Lett J 2005; 87:84103-84103/3.

73.Madhi E., Nagy P.B. Sensitivity analysis of a directional potential drop sensor for creep monitoring. NDT E Int 2011;44:708-17. doi: http://dx.doi.org/ 10.1016/j.ndteint.2011.08.001.

74. Corcoran J., Davies C. M., Cawley P., and Nagy P. B. A Quasi-DC Potential Drop Measurement System for Material Testing // IEEE transactions on instrumentation and measurement, 2020.

75. Corcoran J., Nagy P. B. Compensation of the Skin Effect in Low-Frequency Potential Drop Measurements // J. Nondestruct. Eval. (2016) 35:58. DOI 10.1007/s10921-016-0374-4

76.Dekdouk B., Ktistis C.,Armitage D. W., Peyton A. J., Chapman R., Brown M. Non-contact characterisation of conductivity gradient in isotropic polycrystalline graphite using inductance spectroscopy measurements // Insight - Non-Destructive Testing and Condition Monitoring, 2011,Volume 53, Number 2, P. 90-95.

77.Теоретические основы электротехники: В 3-х т. Учебник для вузов. Том 3. — 4-е изд. / К. С. Демирчян, Л. Р. Нейман, Н. В. Коровкин, В. Л. Чечурин. — СПб.: Питер, 2003. — 377 с.

78.Bowler, J.R.: Eddy-current interaction with an ideal crack I: The forward problem. J. Appl.Phys. 12, 8128-8137 (1994).

79. Harfield N., Bowler J.R. Theory of thin-skin eddy-current interaction with surface cracks. J.Appl. Phys. 82, 4590-4603 (1997)

80. Bowler J.R., Harfield N. Thin-skin eddy-current interaction with semi-elliptical and ep-icyclic cracks. IEEE Trans. Magn. 36, 281-291 (2000).

81.Ruediger Schueler, Shiv P. Joshi, Karl Schulte, "Damage detection in CFRP by electrical conductivity mapping", Composites Science and Technology, Vol. 61, pp. 921-930, 2001.

82.Dehui W., Tianfu H., Xiaohong W., Lingxin Su. Analytical model for mutual inductance between two rectangular coils in driver pickup mode for eddy current testing // Nondestructive Testing and Evaluation.- Vol. 33.- 2018.- Issue 1

83.Bai1 Y., Zhang1 X., Jiang1 L., Tang1 C., 3-D eddy currents analysis in orthotropic materials using truncated region Eigen function expansion method// Applied Mechanics and Materials.- Vols. 239-240, P. 239-240.

84.Megali G., Pellicanuo D., Cacciola M., Calcagno S., Versaci M. and Morabito F. C. EC Modelling And Enhancement Signals In CFRP Inspection // Progress In Electromagnetics Research2010.- Vol. 14.- P.45-60.

85.Cheng J., Ji H., Takagi T., Uchimoto T., Hu N., Novel electromagnetic modeling approach of carbon fiber-reinforced polymer laminate for calculation of eddy currents and eddy current testing signals // Journal of Composite Materials.- 2015.- Vol. 49.- P. 617631.

86.Lakhdaria A., Cherieta M., Feliachic A. 3D-FVM anisotropic model for eddy current problems related to composite materials // Nondestructive testing and evaluation.- Published online: 02 Sep 2018.-P. 438-450 .

87. Zeng Z., Jiao S., Du F., Sun L., Li J. Eddy current testing of delamination in carbon fiber reinforced polymer (CFRP): A Finite Element Analysis // Journal Research in Nondestructive Evaluation.- 2018.- v. 29.- issue 4.- P. 199-211.

88. Li X., Yin W., Liu Z., Withers P. J., Peyton A. J. Characterization of Carbon Fibre Reinforced Composite by Means of Non-Destructive Eddy Current Testing and FEM

Modeling// 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25-28 Oct 2008, Shanghai, China.

89.Jiao S., Li J., Du F., Sun L., Zeng Z. Characteristics of Eddy Current Distribution in Carbon Fiber Reinforced Polymer // Hindawi Publishing Corporation Journal of Sensors. - Vol. 2016.- Article ID 4292134, 8 pages. -http://dx.doi.org/10.1155/2016/4292134.

90. Сясько В.А., Чертов Д.Н. Выявление расслоений углепластиковых мате-риалов с использованием тангенциальных вихретоковых преобразователей //В мире нераз-рушающего контроля.- №2(56).- 2012.-С. 19-21.

91. Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Ермолаев А.А. Определение послойного распределения эквивалентной удельной электрической проводимости в многослойных углепластиковых композиционных материалах вихретоковым методом // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - 2019. - № 4-1(336). - С. 52-58.

92. Xiaojuan Xu, Hongli Ji, Jinhao Qiu, Jun Cheng, Yipeng Wu, Toshiyuki Takagi,Inter-laminar contact resistivity and its influence on eddy currents in carbon fiber reinforced polymer laminates //NDT and E International,Vol. 94, 2018, pp. 79-91, https://doi.org/10.1016/i.ndteint.2017.12.003

93.Шкатов П.Н., Дидин Г.А. Способ вихретокового контроля углепластиковых объектов. // Патент РФ № 2733942 МПК G01N 27/90 -заявл. 18.07.2019 опубл. 06.08.2020 БИ № 22.

94.Сясько В.А., Чертов Д.Н. Выявление расслоений углепластиковых материалов с использованием тангенциальных вихретоковых преобразователей // В мире нераз-рушающего контроля.- №2(56).- 2012.-С. 19-21.

95.Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Ермолаев А.А. Вихретоковый преобразователь с улучшенными характеристиками для неразрушающего контроля углепластиковых материалов // Сборник докладов Российской НТК с международным участием «Инновационные технологии в электронике и приборостроении»» («РНТК ФТИ -2020») Физико-технологического института РТУ МИРЭА.- Т. 2.- С. 320 -325.]

96.Шкатов П.Н., Ермолаев А.А. Вихретоковый преобразователь для контроля

качества углепластиковых объектов / Патент РФ № 2743907 МПК G01N 27/90 -заявл. 20.07.2020 опубл. 01.03.2021 БИ № 7.

97.Шкатов П.Н., Ермолаев А.А. Вихретоковый преобразователь для контроля качества углепластиковых объектов // заявка на изобретение № 2021129679 от 12.10.2021.

98.Калантаров П.Л., Цейтлин Л.А. Расчет индуктивностей, Справочная книга. -Энергоатомиздат.- 1986.- 416 с.

99. Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Хвостов А.А., Ермолаев А.А. Способ создания дефектов в образцах из многослойных углепластиковых материалов.- Патент РФ № 2743621 МПК G01N 29/04 -заявл. 12.05.2020 опубл. 20.02.2021 БИ № 5.

100. Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Ермолаев А.А. Повышение чувствительности вихретоковой дефектоскопии к расслоениям в многослойных углепластиковых материалах // Контроль. Диагностика. - 2021. - Т. 24. - № 4. - С. 28 - 39.

101. Шкатов П.Н., Мякушев К.В., Дидин Г.А., Ермолаев А.А. Математическое моделирование взаимодействия вихретокового преобразователя и многослойного углепластикового объекта с расслоением // Приборы. - 2019.- № 7.- С.37 - 46.

102. Шкатов П.Н., Кузуб И.Г., Ермолаев А. А. Компьютерное моделирование взаимодействия электропотенциального преобразователя с поверхностной трещиной при использовании переменного тока // Приборы. - 2019.-№5 (227). - С. 4955.

103. Шкатов П.Н., Сандуляк А.А., Кузуб И.Г., Ермолаев А. А. Исследование сигналов электропотенциального преобразователя при использовании переменного тока для контроля ферромагнитных объектов // Приборы. - 2020.-№6 (240). - С. 22 -31.

104. Шкатов П.Н., Кузуб И.Г., Ермолаев А. А. Оценка погрешности измерения глубины поверхностных трещин электропотенциальным методом на переменном токе // Контроль. Диагностика. - 2020. - Т. 23. - № 11. - С. 36 - 47.

105. Шкатов П.Н., Кузуб И.Г., Ермолаев А. А. Особенности электропотенциальных измерений глубины поверхностных трещин на переменном токе в

немагнитных объектах // Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии. - № 1 (345). - 2021.- С.152 -163.

106. Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Ермолаев А.А. Определение параметров углеродных композитных материалов для компьютерного моделирования их взаимодействия с вихретоковыми преобразователями // Сборник трудов российской НТК с международным участием «Информатика и технологии. Инновационные технологии в промышленности и информатике». - Москва. - 11-12 апреля 2019 г. - С. 148 -153.

107. Шкатов П.Н., Ермолаев А. А., Кузуб И.Г., Родюков М.С. Контрольные образцы с наклонными поверхностными и подповерхностными трещинами для электропотенциальных измерителей // В сборнике: Информатика и технологии. Инновационные технологии в промышленности и информатике (РНТК ФТИ-2018). Сборник трудов конференции. -2018. - С. 504-510.

108. Шкатов П.Н., Лисицина И.О., Ермолаев А.А., Кузуб И.Г. Исследование погрешности при использовании для градуировки электропотенциальных трещино-меров контрольных образцов с плавно изменяющейся глубиной искусственных дефектов // Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. -2017. - Т. 17. - № 1. - С. 701 - 704.

109. Шкатов П.Н., Лисицина И.О., Ермолаев А.А., Кузуб И.Г. Исследование погрешности, вносимой соседней трещиной, расположенной в общей плоскости с основной, при измерениях глубины трещин электропотенциальным методом// Фундаментальные проблемы радиоэлектронного приборостроения. -2017. - Т. 17. - № 1. - С. 705 - 708.

110. Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Ермолаев А.А., Родюков М.С. Разработка комбинированного метода дефектоскопии графитовых электродов // В сб.: МНТК «Информатика и технологии. Инновационные технологии в промышленности и информатике» («МНТК ФТИ-2017») Сборник научных трудов. Под ред. Булатова М.Ф.-2017. С. 144-146.

111. Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Ермолаев А. А., Родюков М. С. Исследование возможности выявления дефектов в графитовых электродах электропотенциальным

методом // В сб.: МНТК «Информатика и технологии. Инновационные технологии в промышленности и информатике» («МНТК ФТИ-2017») Сборник научных трудов. Под ред. Булатова М.Ф.- 2017. С. 141-143.

112. Sandulyak A. A., Sandulyak A. V., Shkatov P.N., Tkachenko R. Yu., Sandul-yak D. A., Ermolaev, A. A. On the requirements for determining the magnetic properties of a material based on the results of diagnostics of its rod sample // AIP Advances 11, 095206 (2021); https://doi.org/10.1063/5.

113. Шкатов П.Н., Кузуб И.Г., Ермолаев А. А Отстройка от влияния вариации электромагнитных свойств металла при определении глубины поверхностных трещин электропотенциальным методом // Приборы. - 2021.-№9 (255).- С. 28-33.

114. Шкатов П.Н., Дидин Г.А., Ермолаев А. А.,Родюков М.С. Дефектоскопия графитированных электродов электропечных агрегатов // Приборы. - 2021.-№9 (255).- С. 11-19.

115. Федосенко Ю. К., Шкатов П. Н., Ефимов А. Г. Вихретоковый контроль. М.: Издательский дом «Спектр», 2014. 240 с.

116. Шкатов П.Н., Ермолаев А.А. Вихретоковый преобразователь с повышенной чувствительностью к ориентации углеродных волокон // Сборник трудов международной научно-технической конференции «Оптические технологии, материалы и системы» («Оптотех - 2021») - Москва.- 16-17 декабря 2021 г.