Повышение эффективности вихретоковой дефектоскопии немагнитных электропроводящих объектов путем заполнения полости дефектов магнитной жидкостью тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 05.11.13, кандидат наук Мостяев, Игорь Вячеславович

• Мостяев, Игорь Вячеславович
• кандидат наук
• 2014

Оглавление диссертации кандидат наук Мостяев, Игорь Вячеславович

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ

1. СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ

ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

1.1 совершенствование вихретоковых преобразователей на основе современных технологий

1.2 применение современных методов обработки информации

1.3 комбинирование вихретокового метода с другими методами неразрушающего контроля

1.4 возможность применения магнитной жидкости

1.5 Выводы

2. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИХРЕТОКОВЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С ДЕФЕКТАМИ СПЛОШНОСТИ В НЕМАГНИТНЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТАХ ПРИ ЗАПОЛНЕНИИ ПОЛОСТИ ДЕФЕКТОВ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТЬЮ

2.1 Обоснование комбинированного способа вихретокового контроля с применением магнитной жидкости

2.2 выбор метода исследований и расчетных моделей

2.3 расчет и анализ выходных сигналов вихретоковых преобразователей при взаимодействиии с дефектами, развивающимися со стороны сканируемой поверхности, при заполнении их полости магнитной жидкостью

2.4 расчет и анализ выходных сигналов вихретоковых преобразователей при взаимодействиии с дефектами, развивающимися с тыльной стороны пластины

2.5 экспериментальные исследования выходных сигналов вихретоковых преобразователей при взаимодействиии с дефектами при заполнении их полости магнитной жидкостью

2.6 Выводы

3. ИССЛЕДОВАНИЕ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ВИХРЕТОКОВЫХ

ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ С ДЕФЕКТАМИ СПЛОШНОСТИ В ПОЛЫХ НЕМАГНИТНЫХ ЭЛЕКТРОПРОВОДЯЩИХ ОБЪЕКТАХ СЛОЖНОЙ ФОРМЫ ПРИ ЗАПОЛНЕНИИ ИХ ВНУТРЕННЕЙ ПОЛОСТИ МАГНИТНОЙ ЖИДКОСТЬЮ

3.1 Выбор расчетных моделей

3.2 Расчет и анализ выходных сигналов вихретоковых преобразователей для полых объектов с дефектами типа трещин

3.3 Расчет и анализ выходных сигналов вихретоковых преобразователей для полых объектов с дефектами типа локального утонения стенки

3.4 Выводы

4. ПЕРСПЕКТИВЫ ПРИМЕНЕНИЯ ВИХРЕТОКОВОЙ

ДЕФЕКТОСКОПИИ С ИСПОЛЬЛЗОВАНИЕМ МАГНИТНОЙ

ЖИДКОСТИ ДЛЯ ОЦЕНКИ ТЕХНИЧЕСКОГО СОСТОЯНИЯ

ОХЛАЖДАЕМЫХ ЛОПАТОК ГАЗОТУРБИННЫХ ДВИГАТЕЛЕЙ110

4.1 современные методы и средства оценки технического состояния охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей

4.2 вопросы практического применения исследуемого комбинированного метода для оценки технического состояния охлаждаемых лопаток авиационных газотурбинных двигателей

4.2.1 Очистка поверхности внутренней полости лопаток ГТД

4.2.2 Воздействие постоянным магнитным полем на МЖ в полости лопатки

4.2.3 Обеспечение необходимой абсолютной чувствительности

4.3 Выводы

5. ЗАКЛЮЧЕНИЕ

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Повышение эффективности вихретоковой дефектоскопии немагнитных электропроводящих объектов путем заполнения полости дефектов магнитной жидкостью»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность темы исследований

Вихретоковая дефектоскопия основана на регистрации изменения реакции вихревых токов, перераспределяемых дефектом сплошности. В ряде случаев эффект перераспределения вихревых токов проявляется достаточно слабо, например, при малой глубине дефекта или его развитии со стороны тыльной, относительно сканируемой поверхности, что препятствует надежному выявлению дефекта. Дополнительные проблемы возникают при необходимости выявления вихретоковым методом дефектов на сложнопрофильных поверхностях, например, в зоне выступов, канавок, отверстий и т.п. из-за возникающих при сканировании изменений вихрето-кового сигнала. В связи с этим исследования, направленные на повышение абсолютной и селективной чувствительности вихретокового контроля к дефектам сплошности путем заполнения полости дефектов магнитной жидкостью весьма актуальны.

Степень разработанности темы исследований

Вихретоковый метод неразрушающего контроля, обладая такими преимуществами как бесконтактность и возможность дефектометрической оценки выявляемых дефектов, имеет и ряд ограничений, препятствующих его применению. К ним относятся существенное уменьшение чувствительности при уменьшении глубины поверхностного дефекта, низкая чувствительность к дефектам, развивающимся с тыльной стороны пластин, влияние эффекта формы при дефектоскопии объектов с нерегулярной поверхностью. Для повышения чувствительности к мелким поверхностным дефектам в настоящее время идут по пути повышения частоты тока возбуждения вихретоковых преобразователей (ВТП) и уменьшения размеров его рабочего торца. Это приводит к существенному усложнению электронного блока, уменьшению производительности контроля и резкому увеличению влияния вариации рабочего зазора между торцом ВТП и сканируемой поверхностью. Для выявле-

ния дефектов, развивающихся с тыльной стороны поверхности объекта контроля, идут по пути увеличения размеров рабочего торца ВТП и уменьшения частоты возбуждающего тока, обеспечивая необходимую глубину проникновения вихревых токов. Это приводит к существенному уменьшению локальности контроля и затрудняет сканирование в зонах с изменяющейся кривизной поверхности. При необходимости выявления дефектов на сложнопрофильных поверхностях осуществляют координатную привязку регистрируемых сигналов с последующим выделением изменений сигналов от дефектов на фоне их изменения из-за эффекта формы. При этом требуются сложные сканирующие системы и большой объем подготовительной работы для создания соответствующих алгоритмов обработки регистрируемых сигналов.

Цель работы и задачи исследования.

Цель данной работы - повышение эффективности вихретоковой дефектоскопии немагнитных объектов со сложной формой поверхности.

Для достижения этой цели необходимо решить следующие задачи:

разработать способы вихретоковой дефектоскопии с повышенной абсолютной и селективной чувствительностью с использованием магнитной жидкости для заполнения полости дефектов;

разработать математические модели, для исследования основных закономерностей взаимодействия ВТП с дефектами сплошности, полость которых заполнена магнитной жидкостью;

исследовать основные закономерности взаимодействия вихретоковых преобразователей различной конструкции с немагнитными электропроводящими объектами, содержащими дефекты сплошности с полостями, заполненными магнитной жидкостью;

исследовать способы, улучшающие заполнения полости дефектов магнитной жидкостью;

показать преимущества вихретоковой дефектоскопии с применением магнитной жидкости на примере задачи выявления дефектов, развивающихся со стороны внутренней полости охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей.

Методы исследования:

Для теоретических исследований применялось математическое моделирование на основе метода конечных элементов. Экспериментальные исследования проводились с помощью компьютеризированной вихретоковой системы «КОМВИС ЛМ».

Научная новизна работы заключается в следующем:

• разработаны способы вихретоковой дефектоскопии с использованием магнитной жидкости для заполнения полости дефектов;

• проведено компьютерное моделирование взаимодействия ВТП с дефектами при заполнении их полости магнитной жидкостью;

• исследованы основные закономерности взаимодействия вихретоковых преобразователей с немагнитными электропроводящими объектами, содержащими дефекты сплошности с полостями, заполненными магнитной жидкостью;

• исследован процесс заполнения магнитной жидкостью полости дефектов при воздействии постоянным магнитным полем.

Практическая ценность работы заключается в том, что:

Даны рекомендации по выбору вихретокового преобразователя и частоты его возбуждающего тока для дефектоскопии немагнитных электропроводящих объектов при заполнении полости дефектов магнитной жидкостью;

показана возможность и целесообразность вихретоковой дефектоскопии с применением магнитной жидкости охлаждаемых лопаток авиационных газотурбинных двигателей.

Реализация и внедрение результатов работы:

Разработанные рекомендации и методические основы вихретоковой дефектоскопии с применением магнитной жидкости были использованы при разработке методики неразрушающего контроля лопаток турбин авиационных двигателей в Закрытом акционерном обществе «Научно-исследователський институт интроскопии МНПО «СПЕКТР».

Апробация работы.

Основные результаты работы доложены и обсуждены на XXII Международном научно-техническом семинаре «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации», г. Алушта, 2013 г., НТК «Актуальные проблемы приборостроения, информатики и социально - экономических наук», г. Москва, 2013 г., XV Международной конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения и информатики», г. Москва, 2013 г., XX Всероссийской научно-технической конференции по неразрушающему контролю и технической диагностике, г. Москва, 2014 г.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 9 печатных работ, из них 2 без соавторов, 4 в журналах из перечня ВАК ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, в которых должны быть опубликованы основные научные результаты диссертаций на соискание ученой степени доктора и кандидата наук. Список работ приведен в автореферате.

Структура и объем диссертации.

Диссертационная работа изложена на 156 страницах, иллюстрируется 78 рисунками и состоит из введения, 4 глав, заключения, списка литературы из 192 наименований.

Основные положения и результаты, выносимые на защиту.

• Предварительное заполнение полости дефектов сплошности магнитной жидкостью позволяет повысить чувствительность вихретокового контроля к дефектам и отстроиться от влияния эффекта формы при дефектоскопии сложнопро-фильных объектов путем соответствующего выбора частоты возбуждающего тока.

• Частота возбуждающего тока Г определяется как компромисс между абсолютной чувствительностью, возрастающей с увеличением {, и отношением «сигнал/помеха», а также относительной чувствительностью, возрастающими при уменьшении £,

• При выявлении дефектов со стороны внутренней полости целесообразно заполнять внутреннюю полость магнитной жидкостью под давлением, стимулировать заполнение полости дефектов магнитной жидкостью воздействием магнитного поля и сливать магнитную жидкость перед сканированием.

Степень достоверности и апробации результатов

Для обеспечения достоверности результатов исследований при теоретических расчетах численными методами применялись апробированные пакеты программ, решались тестовые и контрольные задачи с известным аналитическим решением. Для уменьшения погрешности измерений при экспериментальных ис-

Л ТТЛ.ТТЛТ»Л***Т»Г1Г.. »лгт»хггтт л» ТТЛ« Л^» ЛТ»ТТТ ТЛ »Т ТТЛ » -г , I ^ША««/«^

ность полученных результатов подтверждается удовлетворительным совпадение результатов численных расчетов и выполненных экспериментов.

1. СОВРЕМЕННЫЕ НАПРАВЛЕНИЯ ПОВЫШЕНИЯ ЭФФЕКТИВНОСТИ ВИХРЕТОКОВОЙ ДЕФЕКТОСКОПИИ

1.1 СОВЕРШЕНСТВОВАНИЕ ВИХРЕТОКОВЫХ ПРЕОБРАЗОВАТЕЛЕЙ НА ОСНОВЕ СОВРЕМЕННЫХ ТЕХНОЛОГИЙ

Вихретоковый контроль успешно применяется для оценки технического состояния металла в различных отраслях промышленности. К преимуществам ВК относятся бесконтактнось, реализация без использования расходных материалов, высокая чувствительность к поверхностным трещинам, возможность контроля сложнопрофильных участков, например, резьбы с помощью специализированных вихретоковых преобразователей (ВТП).

Вместе с тем, потенциальные возможности ВК далеко не исчерпаны и он продолжает динамично развиваться. Можно отметить следующие пути развития вихретокового контроля:

• совершенствование ВТП за счет применения современных технологий изготовления чувствительных элементов, в том числе на основе новых физических принципов;

• применение современных высокоэффективных способов обработки вихретоковых сигналов, получаемых при сканировании ОК;

• применение вихретокового метода в комбинации с другими методами контроля для расширения области применения и улучшения соответствующих метрологических характеристик.

При необходимости сканирования ОК с поверхностью больших размеров, например, магистральных трубопроводов, корпусных элементов, планера летательных аппаратов и других объектов все большее применение находят матричные ВТП. Обычно они состоят из линейки одиночных ВТП и соединяются через мультиплексор с блоком регистрации сигналов и управления. Это позволяет получить ширину полосы сканирования равную длине линейки ВТП.

На рисунке 1.1 показаны матричные ВТП для сканирования плоских и цилиндрических ОК.

Рисунок 1.1- Матричные ВТП для контроля плоских (- а) и цилиндрических (- б) объектов

Для обеспечения приемлемой разрешающей способности матричных ВТП расстояние между его чувствительными элементами должно быть сопоставимо с шагом сканирования отдельным ВТП. Для снижения трудоемкости изготовления матричных ВТП в них используются катушки индуктивности, выполненные по технологии многослойных печатных плат. На рисунке 1.2 показаны катушки матричных ВТП, изготовленные по традиционной технологии и по технологии печатных плат.

oooooi

?

a)

ИИВь.

( • if. fi , щг тщг -

ЯШШШтшшш-

- - ИИИВ—н

•

6)

Рисунок 1.2 - Катушки матричных ВТП: а - намотанные проводом; б - выполненные по технологии печатных плат

Матричные ВТП по технологии печатных плат могут быть выполнены на гибкой подложке, что позволяет контролировать OK со сложной формой поверхности. На рисунке 1.3 приведен многоэлементный матричный ВТП (Eddy Current Array Probe), предназначенный для дефектоскопии шестерней [153].

Весьма перспективно применение для регистрации полей вихревых токов магниторезисторов с гигантским магнитным сопротивлением (ГМС-сенсоров). При этом возбуждающее магнитное поле создается катушкой индуктивности, относящейся только к одному или сразу нескольким чувствительным элементам.

25 mm (1") area coverage

High spatial resolution: 1 mm (0.040'r) coil size

Low coil-to-coil variations

High sensitivity 0.25 x 0.12 mm (0.010" x 0.005") crack detection

Conformable substrate

Real-time communication

-—и

......

fttei

Рисунок 1.3 - Матричный ВТП, выполненный по технологии печатных плат на гибкой подложке для контроля сложнопрофильной поверхности

Сущность эффекта ГМС иллюстрируется на рисунке 1.4 [153]. Здесь на непроводящей подложке находится многослойная тонкопленочная структура. Она состоит из слоя А, выполненного из электропроводящего немагнитного материала, и ферромагнитных слоев В. Их толщина составляет от нескольких десятков ангстрем до нескольких микрон. При отсутствии внешнего магнитного поля слои В намагничены встречно и сопротивление электрическому току С велико. В результате приложения внешнего поля в направлении Б слои В приобретают однонаправленную намагниченность, сопротивление электрическому току С уменьшается [65].

ГМС сенсоры изготавливаются в количестве сотен штук на одной подложке за один технологический цикл, что способствует высокой повторяемости их характеристик. Еще одно достоинство ГМС сенсоров - их малые размеры. В работе

[161] описан массив ГМС сенсоров, выполненных на одном кристалле. Массив состоит из 12 элементов, ширина каждого 5 мкм. Общая длина массива 80 мкм.

а) б)

Рисунок 1.4 - Эффект гигантского магнитосопротивления: А-проводящий немагнитный слой; В - слои из ферромагнитного материала;С -направление пропускаемого электрического тока; D - приложенное внешнее магнитное поле.

В качестве примера на рисунке 1.5 показана микрофотография ГМС сенсора АА002-02 производства NVE Corporation. Его размер составляет 350x1400 мкм. Сенсор имеет 4 элемента, которые включены по мостовой схеме, благодаря чему улучшается температурная стабильность сенсора. Для повышения чувствительности на сенсор наносят дополнительный слой из ферромагнитного материала, который концентрирует магнитное поле вблизи измерительных элементов. Этот же ферромагнитный слой экранирует опорные элементы, предотвращая изменение их сопротивления под воздействием внешнего поля, гарантируя эффективную работу мостовой схемы. Благодаря наличию концентраторов поля сенсор чувствителен к составляющей напряженности магнитного поля, совпадающей с плоскостью кристалла (рисунок 1.5).

Величина сигнала ГМС сенсоров не зависит от частоты изменения магнитного поля в диапазоне 0 — 1 МГц, что делает их перспективными для регистрации низкочастотных вихретоковых сигналов.

направление чувствительности

5 КОм ГМС резисторы

5 КОм ГМС резисторы (экранированные опорные элементы)

концентраторы магнитного поля

Рисунок 1.5 - Микрофотография ГМС сенсора NVECorporation

В хорошо известном приборе для вихретоковой дефектоскопии труб TS 2000 Tube Scanner (TesTex, США) [142], по всей вероятности, используются именно ГМС сенсоры для регистрации низкочастотных полей вихревых токов, частотой от 10 Гц.

1.2 ПРИМЕНЕНИЕ СОВРЕМЕННЫХ МЕТОДОВ ОБРАБОТКИ

ИНФОРМАЦИИ

Современные приборы и системы вихретоковой дефектоскопии оцифровывают выходные сигналы ВТП с их последующей компьютерной обработкой. При предварительной обработке решается задача подавления влияния мешающих факторов и помех. Полученный после предварительной обработки сигнал используют затем для классификации и оценки параметров выявляемых дефектов.

Мешающие факторы, приводящие к изменению вихретокового сигнала при отсутствии дефектов, могут быть связаны со структурной неоднородностью металла ОК, наличия отложений на его поверхностях, влиянием формы сложнопро-фильной сканируемой поверхности, наличием вблизи зон контроля крепежных элементов. Искажения регистрируемых сигналов могут возникать и под действие внешних магнитных полей, а также из-за шумов в измерительном тракте.

Для предварительном обработки традиционно применяют фильтрацию сигнала, обычно на основе быстрого преобразования Фурье. Однако при этом происходит искажение информации о дефектах, что приводит к частичной потере информации неприемлемой при низком отношении сигнал/шум. В связи с этим в последнее время при вихретоковой дефектоскопии все большее внимание уделяется вейвлет-фильтрации, адаптивной и медианной фильтрации.

Медианная фильтрация применяется для подавления случайных всплесков сигналов, например, под влиянием внешних магнитных полей. На показанном примере (рисунок 1.6) представлена форма вихретокового сигнала до и после медианной фильтрации.

Рисунок 1.6- Форма вихретокового сигнала до (а) и после (б) медианной фильтрации

Вейвлет-фильтрация применяется для подавления высокочастотных шумов и низкочастотных квазипериодических искажений, обусловленных пильгер-шумом. Эффективность работы этого алгоритма зависит от выбора базового вейвлета. На рисунке 1.7 показана форма вихретокового сигнала до и после вейвлет-фильтрации с базовым вейвлетом типа первой производной функции Гаусса.

1 О -1 -2

О 100 200 300 400 500 600 700

0.5

0

•0.5

"V 100 200 300 400 500 600 700

Рисунок 1.7- Форма вихретокового сигнала до и после вейвлет-фильтрации с базовым вейвлетом типа первой производной функции Гаусса

Эффективное подавление низкочастотного тренда достигается путем получения разности самого сигнала и его полиноминальной аппроксимирующей функции невысокого порядка. На рисунке 1.8 приведен пример применения этого алгоритма при использовании функции аппроксимации 6-го порядка [39].

Адаптивный фильтр Винера обладает способностью настраиваться на фильтрацию шума с известными локальными и спектральными энергетическими характеристиками. Основной параметр фильтра - длина окна. Для сглаживания с приемлемой величиной искажения амплитуды используются окна длиной 4...8 отчетов.

Scans

J_1_I_I_L

Рисунок 1.8 -Пример устранения тренда сигнала путем полиноминальной аппроксимации: вверху - исходный сигнал, внизу - после обработки

Приведенный в работе [93] результат применения адаптивного фильтра Винера показан на рисунке 1.9. Видно, что за счет фильтрации величина шума существенно уменьшилась. Однако одновременно произошло искажение формы сигнала от дефекта и уменьшение его амплитуды.

1.1 12 13 14 15 16 17

х 104

Рисунок 1.9 - Результат фильтрации с применением адаптивного фильтра Винера

При сканировании объектов сложной формы приходится считаться с соответствующими изменениями вихретокового сигнала (эффект формы). Подобная задача возникает, например, при дефектоскопии теплообменных труб в зоне ди-стационирующих решеток. Для подавления этого мешающего фактора в работе [57] предложен алгоритм отстройки путем построения параметрической аппроксимирующей функции сигнала от решетки без дефектов. Вид этого сигнала показан на рисунке 1.10. Для аппроксимации использовалась локализованная в пространстве функция Гаусса и ее первая производная.

-1-5"

г -- 1 ■ \ \

.....0 5"! \ \ ) )

2 .5 1 -1 'У' \ ^ч \ Ч 5 1 1 .5 2 2

' 05 \ \ \

Г" --М-' •

Рисунок 1.10- Форма сигнала от дистационирующей трубной решетки без дефектов

В настоящее время для интерпретации результатов дефектоскопии пользуются данными, полученными путем калибровки. Оценка параметров дефекта проводится путем сравнения результатов измерения, со значениями полученных от контрольных образцов с метрологированными дефектами. Данный метод правомерен только при идентичности формы выявляемых дефектов и дефектов в контрольных образцах [64, с. 577].

Современные методы обработки сигналов базируются на компьютерном моделировании исследуемого процесса {феноменологические методы) и на алгоритмическом анализе сигналов (алгоритмические методы).

Феноменологические методы, как правило, реализуются путем многократного решения одним из численных методов прямой задачи с вариацией парамет-

ров дефекта. Параметры варьируются вплоть до получения приемлемого расхождения между моделируемым и измеренным сигналами. Чаще всего компьютерное моделирование проводится методом конечных элементов (МКЭ).

В алгоритмических методах применяется методология распознавания образов, Здесь сигнал идентифицируется по классам, относящимся к известным видам дефектов. Для идентификации заранее должен быть создан банк данных, содержащий соответствующие сигналы от различных видов дефектов. На этой основе строится обучающая выборка, применяемая при обучении системы распознавания. Признаками могут быть параметры сигнала во временного пространстве: экстремумы, скорость изменения; в частотной области: энергия в локальных частотных диапазонах, частота максимального отклика; в комплексной области: периметр, площадь, направление вектора на комплексной плоскости. Признаки выбирают по их способности разделять информацию от соответствующих параметров.

При интерпретации с применением нейронных сетей решается задача идентификации функции соответствия между сигналами датчиков, сканирующих поверхность контролируемого изделия, и искомым профилем. Эта непрерывная функция аппроксимируется с использованием классического приема разложения по базовым функциям. Обучение сети состоит в оценивании параметров базисных функций и коэффициентов разложения.

Процедура классификации и реконструкции геометрических параметров дефекта может быть усовершенствована использованием, так называемого, метода постепенного многошагового повышения разрешающей способности. Такие нейронные сети имеют иерархическую структуру, связанную с многоуровневой разрешающей способностью и переменным масштабом, как для глобальной, так и для локальной интерполяции.

Сеть обучается иерархически, сначала обучение проводится для функции соответствия между входными сигналами и соответствующими им выходными данными для самой грубой разрешающей способности, а затем эта функция последовательно корректируется и дополняется с помощью соответствующей детализации на более высоких уровнях разрешения. Точность реконструкции дефекта может регулироваться числом уровней разрешения в архитектуре сети.

Как правило, обрабатывается некий массив сигналов, получаемых при сканировании. Массив может, как иметь, так и не иметь координатную привязку к сканируемой поверхности.

При отсутствии координатной привязки, обычно, анализируется форма годографов напряжения, вносимого в ВТП под влиянием дефектов [64, С. 580-581]. В простейшем случае годографы отображаются на экране дисплея вихретокового дефектоскопа и по их виду оператор судит о наличии и типе дефектов.

При наличии координатной привязки результаты контроля после обработки регистрируемых сигналов часто визуализируются, что дает наглядное представление о контролируемом объекте. Превышение уровня сигнала обычно выделяют цветом.

1.3 КОМБИНИРОВАНИЕ ВИХРЕТОКОВОГО МЕТОДА С ДРУГИМИ МЕТОДАМИ НЕРАЗРУШАЮЩЕГО КОНТРОЛЯ

Под комбинированными методами неразрушающего контроля понимается совокупность нескольких, как правило, двух методов неразрушающего контроля при совместном использовании которых достигается сверхсуммарный эффект [97].

Известны комбинированные методы, в которых вихретоковый метод успешно используется в совокупности с магнитным (вихретоко - магнитный) и тепловым методами, (вихретоко - тепловой).

Суть вихретоко-магнитного метода (ВТМ) заключается в регистрации локальных изменений магнитной проницаемости металла под воздействием повышенной напряженности магнитного поля, создаваемой за счет перераспределения дефектом магнитного потока намагничивающей системы.

ВТМ метод, по сравнению с вихретоковым и магнитным обеспечивает выявление подповерхностных дефектов, залегающих на большой глубине в ферромагнитных объектах.

Вихретоковым методом в ферромагнитных объектах подповерхностные дефекты практически не выявляются, что связано с проявлением скин-эффекта. Магнитные методы контроля (МК) обеспечивают выявление как поверхностных, так и подповерхностных дефектов, путем измерения градиентов магнитных потоков рассеяния в достаточно малых объемах над дефектным участком. Это приводит к необходимости использования многоэлементных первичных преобразователей, усложняя контроль сложнопрофильных участков. Магнитными методами не удается с приемлемой погрешностью оценить глубину дефектов, развивающихся с тыльной стороны контролируемого участка, а при толщине стенки более 20 мм подобные дефекты не выявляются.

Вместе с тем, функции распределения напряженности Н постоянного магнитного поля в металле при наличии и отсутствии дефекта существенно различаются. Наблюдается изменение магнитной проницаемости металла в окрестности дефекта, в том числе и на поверхности контролируемого объекта. Таким образом, создается возможность считывания информации о дефектах по изменению магнитных свойств намагниченного металла, что реализуется уже вихретоковым методом. Идея подобного комбинированного метода, получившего название SLOFEC (Saturation Low Freguency Eddy-Current), принадлежит фирме Kontroll Technik (Германия). При технологии SLOFEC используют низкочастотные вихревые токи, обеспечивая максимально возможную глубину их проникновения. Од-

нако низкая абсолютная чувствительность в области низких частот приводит к необходимости применения вихретоковых преобразователей ВТП большого диаметра, что существенно снижает локальность контроля и требует достаточно мощной системы формирования и приема сигналов.

В работе [157] показано, что ВТМ метод может быть успешно реализован при работе ВТП в частотном диапазоне. Однако для этого требуется соответствующим образом выбирать величину напряженности Н намагничивающего магнитного поля. Показано, что при недостаточной или избыточной величине Н чувствительность к дефектам падает.

Это иллюстрируется дефектограммами, представленными на рисунке 1.11. Здесь показано изменения амплитуды вихретокового сигнала на частоте 30 кГц при сканировании стальной пластины толщиной 10 мм с дефектом глубиной 3 мм, расположенным с тыльной относительно сканирования стороны. Изменению амплитуды вихретокового сигнала соответствует изменение цвета на диаграмме. Намагничивание проводилось магнитным полем, направленным вдоль образца с напряженностями 2 кА/м, 5 кА/м и 8 кА/м, соответственно.

Скан при оптимальной напряжённости

Скан при напряжённости больше оптимальной

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Мостяев, Игорь Вячеславович, 2014 год

6. СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

1. Бабаджанов Л.С., Бабаджанова М.Л., Бакунов A.C., Ефимов А.Г. К вопросам поверки вихретоковых дефектоскопов. - Контроль. Диагностика, 2011, № 12, С. 70-72.

2. Бабаджанов Л.С., Бабаджанова М.Л. Меры и образцы в области неразруша-ющего контроля. - М.:ФГУП «Стандартинформ», 2007. - 208с.

3. Баев А.Р., Майоров А.Л. Удержание магнитной жидкости между ультразвуковым преобразователем и ферромагнитным образцом. В кн.: Магнитные жидкости: научные и прикладные исследования. Минск, 1983, С.62-70.

4. Бакунов A.C., Ефимов А.Г. «Вихретоковый неразрушающий контроль в дефектоскопии металлоизделий» Контроль. Диагностика, Москва, Машиностроение, №4,2009, С.21-22.

5. Беджанян М.А. Эффекты взаимодействия капель магнитной жидкости с электрическим и магнитным полями. Дисс. ... канд физ.-мат. наук. Ставрополь, 2002.

6. Бекаревич A.A., Будадин О.Н., Чумаков А.Г. Метод автоматизированного теплового контроля лопаток турбин (статья). Контроль. Диагностика. 2012. №10. (ISSN 0201-7032). С. 27-33.

7. Бекаревич A.A., Чумаков А.Г., Будадин О.Н. Разработка методов определения характеристик дефектов лопаток газотурбинных агрегатов при автоматизированном контроле (тезисы доклада). ISBN 978-5-94178-320-5. Сборник материалов. Современные сложные системы управления X HTCS'2012: материалы Международной научно-технической конференции. - Старый оскол: ТНТ , 2012 . 9-10 апреля 2012г. С. 13-16.

8. Бекаревич A.A., Чумаков А.Г. Теоретические основы метода оценки качества охлаждения турбинных лопаток (метод продувки) (тезисы доклада). Материалы Двадцатой Юбилейной международной конференции "Современные методы

и средства неразрушающего контроля и технической диагностики". 01-05 октября 2012г., г.Гурзуф. Киев-2012. С. 185-187.

9. Бекаревич A.A., Чумаков А.Г., Будадин О.Н. Математическое моделирование процесса теплового контроля турбинной лопатки (тезисы доклада). Материалы Двадцатой Юбилейной международной конференции "Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики". 01-05 октября 2012г., г.Гурзуф. Киев-2012. С. 187-193.

10. Бекаревич A.A., Чумаков А.Г., Будадин О.Н. Обработка результатов теплового контроля турбинных лопаток (тезисы доклада). Материалы Двадцатой Юбилейной международной конференции "Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики". 01-05 октября 2012г., г. Гурзуф. Киев-2012. С. 193-196.

11. Бекаревич A.A., Будадин О.Н. Оценка достоверности результатов теплового контроля турбинных лопаток (тезисы доклада). Материалы Двадцатой Юбилейной международной конференции "Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики". 01-05 октября 2012г., г.Гурзуф. Киев-2012. С. 196-201.

12. Бекаревич A.A., Будадин О.Н., Чумаков А.Г. Программно-аппаратный комплекс теплового контроля турбинных лопаток (тезисы доклада). Материалы Двадцатой Юбилейной международной конференции "Современные методы и средства неразрушающего контроля и технической диагностики". 01-05 октября 2012г., г.Гурзуф. Киев-2012. С. 201-204.

13. Бекаревич A.A., Чумаков А.Г. Метод тепловой дефектоскопии лопаток турбин газотурбинных двигателей. - 33 ежегодная международная научно-практическая конференция и блиц-выставка «Композиционные материалы в промышленности» (Славполиком), Ялта, Крым, 30.05-05.06. 2013г., с.321-324.

14. Вайнберг И.А., Вайнберг Э.И. Компьютерные томографы для неразрушающего контроля и количественной диагностики изделий аэрокосмической промышленности. // Двигатель. 2008. №2. С. 19-23.

15. Вайнберг И.А., Вайнберг Э.И. Универсальные компьютерные томографы для отработки технологии и сертификации ответственных промышленных изделий. Критерии выбора. // Двигатель. 2011. №4. С. 20-25.

16. Вайнберг И.А., Вайнберг Э.И. Измерение размеров внутри сложных неразборных изделий с помощью компьютерных томографов. // В мире НК. 2005. №3. С. 38-41.

17. Вайнберг И.А., Вайнберг Э.И., Цыганов С.И. О месте томографической диагностики в повышении качества турбинных лопаток// Двигатель. 2011.-№6. [http://engine.aviaport.ru/issues/78/pagel0.html]

18. Герасимов В.Г., Клюев В.В., Шатерников В.Е. Методы и приборы электромагнитного контроля промышленных изделий. - М.: Энергоатомиздат, 1983. -272 с.

19. Герасимов В.Г., Покровский А.Д., Сухоруков В.В. Решение некоторых задач вихретоковой дефектоскопии посредством математического моделирования. - В кн.: Электромагнитные методы неразрушающего контроля. - Минск, Наука и техника, 1971, с. 110-120.

20. Гончаров Б.В. Расчет вносимых параметров ВТП с учетом размеров их катушек. Дефектоскопия №1. 1990. С. 41-47.

21. Гребеньков П.М. Перспективы применение ГМС сенсоров в системах вих-ретокового контроля// Сборник трудов научно-практической конференции «Актуальные проблемы приборостроения, информатики и социально-экономических наук».- Серия: «Приборостроение, мехатроника и робототехнические науки».-Москва-2013

22. Григорьев А.И. Капиллярные электростатические неустойчивости // Соро-совский образовательные журнал. - 2000. Т. 6. №6. С. 37-43.

23. Гурвич А. К., Ермолов И. Н., Сажин С. Г. Неразрушающий контроль, под ред. В. В. Сухорукова. кн. 1. Общие вопросы. Контроль проникающими веществами. - М.: Высшая школа, 1992.

24. Демирчян К.С. Моделирование магнитных полей. - Л.: Энергия, 1974. - 288 с, ил. Демирян К.С, Чечурин B.JI. Машинные расчеты электромагнитных молей. -М.: Высшая школа, 1986.-240 с.

25. Дидин Г.А., Аракелов П.Г., Шкатов П.Н. Вихретоковый структуроскоп ВС-7 //Приборы» № 10.- 2011.- С. 22-24.

26. Дидин Г.А. Разработка вихретоковых средств контроля высоконагруженных элементов оборудования двигателей летательных аппаратов//Диссертация на со-иск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2012.

27. Дидин Г.А., Ездаков В.А., Шкатов П.Н. Вихретоковый контроль трещин в стенках отверстий авиационных двигателей// Приборы - №7.-2012 - С. 5-8.

28. Диканский Ю.И., Закинян А.Р., Константинова Н.Ю. О магнитной проницаемости магнитодиэлектрической эмульсии//Журнал технической физики.-2008.-том 78 - вып. 1- С. 21-26.

29. Диканский Ю.И., Мкртчян Л. С., Гладких Д. В., Куникин С. А. //Патент RU 2485482 Способ определения пористости керамических и силикатныхматериалов с помощьюмагнитной жидкости - Опубл. 20.06.2013 - Бюлл. № 17.

30. Диканский Ю. И. Эффекты взаимодействия частиц и структурно кинетические процессы в магнитных коллоидах. Диссертация на соискание ученой степени доктора физ.-мат. наук. Ставрополь, 1999.

31. Диканский Ю. И., Цеберс А. О. Шацкий В. П. Свойства магнитных эмульсий в электрическом и магнитном полях // Магнитная гидродинамика. - 1990. № 1. С. 32-38.

32. Диканский Ю.И., Беджанян М.А., Киселев В.В. Особенности намагничивания магнитных эмульсий // Магнитная гидродинамика. - 1995. Т. 31, № 1-2. С. 7984.

33. Диканский Ю.И., Беджанян М.А., Киселев В.В. Электрические свойства эмульсий с магнитной жидкостью в качестве дисперсионной среды // Коллоидный журнал. - 2002. Т. 64, № 1. С. 34 - 38.

34. Дорофеев A.JI., Казаманов Ю.Г. Электромагнитная дефектоскопия. -М.'.Машиностроение, 1980. - 232 с.

35. Дроздова В.И. Экспериментальные исследования структуры и магнитных свойств магнитных жидкостей: Дис. канд. физ.-мат. наук. Ставро-поль.:Пединститут, 1983. 139 с.

36. Дюповкин Н. И., Орлов Д. В. Влияние электрического и магнитного полей на структуру магнитных жидкостей // Структурные свойства и гидродинамика магнитных коллоидов. Свердловск, 1986. С. 29 - 34.

37. Дюповкин Н. И. Электропроводность магнитных жидкостей // Коллоидный журнал. - 1995. Т. 57. № 5. с. 666 - 669.

38. Ефимов А.Г. Разработка адаптивных вихретоковых средств дефектомет-рии//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: ЗАО «НИИИН МНПО «Спектр».-2009.

39. Жданов А.Г., Лунин В.П. Отстройка от влияния дистанционирующих решеток при контроле труб с помощью аппроксимирующей функции / Материалы XVII Российской научно-технической конференции Неразрушающий контроль и диагностика (Электронный ресурс). Екатеринбург: ИМАШ УрО РАН, 2005. Электрон, оптич. диск. Статья № Т1-36.

40. Жубер Пьер-Ив, Ле Биан Й., Лепине О., Микик А. Измерение толщины стенки, в частности стенки лопатки, при помощи токов Фуко//Патент RU 2 418 963.-МКИ G01B 7/06,- Опубл. 20.05.2011, Бюл. № 14

41. Жубер Пьер-Ив, Ле Биан Й., Лепине О., Микик А. Измерение толщины стенки, в частности стенки лопатки, при помощи токов Фуко//Патент RU 2 418 963.-МКИ G01B 7/06.- Опубл. 20.05.2011, Бюл. № 14 Ле Биан Ян, Леспине О., Мурен-ко А., Паницолли Ф., Плако Д., Сантандер-Рохас Э. //Способ измерения толщины полой лопатки.- Патент на изобретение №2263878, Опубл. 27.11.2003 .

42. Закинян А., Диканский Ю. Магнитные и электрические свойства магнитных эмульсий// Саарбрюккен-Москва, LAP Lambert Academic Publishing, 2011, 146 с.

43. Ивкин Е.И. Сироткин И.А. Методы контроля качества очистки охлаждаемых лопаток турбины в процессе их производства и ремонтных операций // Вестник Московского авиационного института. Т. 16, №4. 2009. С. 37-40.

44. Исследование капиллярного подъёма магнитной жидкости при воздействии неоднородного магнитного поля.- Электронный ресурс [magneticliq-uid.narod.ru/autority/182.htm]

45. Карабчевский В.А. Разработка вихретоковых автогенераторных средств дефектоскопии с улучшенными техническими характеристиками//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2007.

46. Кеткович А., Яковлева Н., Чичигин Б. Лазерная компьютерная система контроля профиля лопаток газотурбинных двигателей ПКПЛ-1. - Контороль. Диагностика, 2007, № 3 (105).

47. Клюев С. В., Шкатов П.Н. Исследование возможности оценки коррозионного состояния толстостенных ферромагнитных объектов вихретоко-магнитным методом//Известия ОрелГТУ.-серия «Фундаментальные и прикладные прикладные проблемы техники и технологии».- №1.- 2010 - С. 17-22.

48. Клюев C.B. Разработка программных и технических средств для компьютеризации электромагнитной дефектоскопии//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.-М.: МГУПИ.-2005.

49. Контроль качества охлаждаемых лопаток турбин методом тепловой волны / С.И. Мельник, А.Г. Чумаков и др. // Ав1ацшно-косм1чна техшка i технолопя. - X. XAI, 2002.-Вип. 34.- С. 176-180.

50. Кирпичев A.A. Повышение эффективности вибродиагностики с использованием пьезоэлектрических и вихретоковых преобразователей//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2006.

51. Колосков Д.В. Повышение эффективности вихретоковой дефектоскопии тепловых канавок роторов длительно работающих паровых турбин//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2012.

52. Кувшинов Г.И., Прохоренко П.П. Акустическая кавитация у твердых поверхностей / под ред. В.К. Кедринского. Минск: Навука i тэхжка, 1990. 112 с.

53. Кулагин В.В. Теория, расчет и проектирование авиационных двигателей и энергетических установок: В 3 кн. Основные проблемы. Начальный уровень проектирования, газодинамическая доводка, специальные характеристики и конверсия авиационных ГТД. - М.Машиностроение, 2004. - Кн. 3. - 459 с.

54. Куликов С.С. Комплексный неразрушающий контроль легкосплавных бурильных труб повышенной надежности в процессе их эксплуатации//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2010.

55. Куценко Д.О. Вихретоковый контроль качества сверхпроводящей проволо-ки//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2013.

56.

57. Лунин В.П., Жданов А.Г., Кулагина Е.Г Эффективные алгоритмы обработки вихретоковых сигналов при контроле теплообменных труб парогенераторов ВВЭР//7-ой Международный семинар по горизонтальным парогенераторам, Подольск, 2006, С.60-68.

58. Лицицин О.Н. Электромагнитный контроль качества цилиндрических изделий оборонной техники//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2006.

59. Малинин А.В. Исследование и разработка программно-аппаратных средств с накладными стержневыми вихретоковыми преобразователями для дефектомет-рической оценки металлоизделий//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2006.

60.Макс Ж. Методика и техника обработки сигналов при технических измерениях. - М.: Мир, 1983.

61.Мельник С.И., Стороженко В.А., Чумаков А.Г.,Шутов А.Н. Контроль качества охлаждаемых лопаток турбин методом продувки // Авиационно-космическая техника и технология. - X.: ХАИ, 2002. -Вып. 34. - С. 25-29.

62. Моделирование температурного состояния охлаждаемой турбинной лопатки с вихревой матрицей в процессе тепловой дефектоскопии / А.Г. Чумаков, C.B.

Епифанов, A.B. Олейник и др. // Авиационно-космическая техника и технология. - 2006. -№ 8 (34). - С. 124-128.

63. Мужицкий В.Ф. Развитие теории и создание электромагнитных средств дефектоскопии изделий сложной формы. - Докт. дисс. - М., 1986.

64. Неразрушающий контроль: Справочник: В 7 т. Под общ. Ред. В.В. Клюева. Т. 2: В 2 кн. Кн. 2: Ю.К. Федосенко, В.Г. Герасимов, А.Д. Покровский, Ю.Я. Останин Вихретоковый контроль.- М.: Машиностроение, 2003. с. 340-687.

65. Никитин С. А. Гигантское магнитосопротивление. Соросовский обогревательный журнал. 2004. Т. 8. № 2.С. 92—98.

66. Останин Ю.А., Сергеева И.В., Чернов JI.A. Устройство для НК удельной электрической проводимости изделий с тонким электропроводящим слоем. A.c. № 1153281 (СССР), БИ, 1985, №16.

67. Павлюков П.Л. Разработка средств вихретокового контроля линейно протяженных объектов сложной структуры//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2007.

68. Планковский С.И., Головин И.И., Сиренко Ф.Ф. Анализ существующих методов очистки поверхности лопаток турбин в газотурбинных двигателях// Авиационно-космическая техника и технология.- 2013 - № 6 - С. 8-14.

69. Прохоренко П.П., Мигун Н.П. Введение в теорию капиллярного контроля/Под ред. A.C. Боровикова. — М.: Наука и техника, 1988. — 207 с.

70. Прохоренко П. П., Дежкунов Н. В., Коновалов Г. Е. Ультразвуковой капиллярный эффект / под ред. В. В. Клубовича. Минск: Наука и техника, 1981.135 с.

71. Прохоренко П.П., Мигун Н.П. Капиллярный контроль качества при упрочнении и восстановлении деталей машин / под ред. A.C. Боровикова. Минск.: Наука и техника, 1988. 207 с.

72. Прохоренко П.П., Мигун Н.П., Секерин A.M., Стойчева И.В. Капиллярный неразрушающийконтроль: Контроль проникающими веществами. Минск: ИПФ, 1998.

73. Прохоров B.B. Выявление трещин под защитными пластинами лопаток паровых турбин вихретоковым и магнитным методам//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2009.

74. Розенцвейг Р. Феррогидродинамика. М.: Мир, 1989. 467 с.

75. Сегерленд Л. Применение метода конечных элементов. - М.: Мир, 1979. -391 с.

76. Сергеева И.В. О возможности использования процессов нестационарной теплопроводности для НК. Дефектоскопия, 1973, № 6, с. 27-35.

77. Сергеева И.В. Использование взаимодействия теплового импульса с однородной пластиной для НК. Дефектоскопия, 1984, №1, с.37-42.

78. Сергеева И.В. Регистрация нестационарных тепловых полей ЭМ преобразователями. Дефектоскопия, 1974, №2, с. 141-142.

79. Сергеева И.В. О возможности создания электромагнитно-теплового метода НК. В кн. Труды I Республ. конф. по НК. Минск, 1973, с.305-311.

80. Сироткин И. А. Особенности высокоинтенсивной направленной ультразвуковой очистки охлаждаемых каналов лопаток турбины газотурбинных двигателей// Наука и образование.- №8.- 2009. http://technomag.bmstu.ru/doc/131705.html.

81. Сироткин И. А. Разработка технологии высокоинтенсивной ультразвуковой очистки охлаждаемых лопаток ГТД при их изготовлении и ремонте//автореферат дисс. на соиск. уч. ст. к.т.н.- МАИ (технический университет).- 2011.- 25 с.

82. Сироткин И.А. Ультразвуковая очистка охлаждающих каналов лопаток турбины газотурбинных установок // Материалы Всероссийской научно-технической конференции "Новые материалы и технологии НМТ-2008". М.:Российский гос. технологический ун-т им. К.Э. Циолковского, МАТИ. 2008. - С. 47-48.

83. Сухоруков В.В. Математическое моделирование электромагнитных полей в проводящих средах. -М., Энергия, 1975. - 152 с.

84. Сухоруков В.В. Основы теории и проектирования вихретоковых дефектоскопов с проходными преобразователями. - Докт. дисс. - М., 1979.

85. Такетоми С., Тикадзуми С. Магнитные жидкости - М.: Мир - 1993.- 272 с.

86. Темрюх В.М. Исследование повреждений металла теплотехнического оборудования и разработка средств комплексного неразрушающего контроля роторов паровых турбин//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2005.

87. Учанин В.Н.: Вихретоковый метод выявления трещин в элементах конструкции крыла самолета изнутри кессонов без удаления герметика // Матер1али 5 НацюнальноУ науково-техшчноГ конференцп I виставки "Неруйшвний контроль та техшчна д1агностика" (НКТД-2006), Кшв, 2006, С. 184-187

88. Федосенко Ю.К. Алгоритмы определения размеров дефектов в теории вих-ретоковой дефектоскопии накладными преобразователями. - Дефектоскопия, 1982, №11, с. 25-30.

89. Федосенко Ю.К., Шкатов П.Н., Ефимов А.Г. Вихретоковый контроль.-М.: Издательский дом «Спектр».- 2011. —224 с.

90. Фертман Е.Е. Магнитные жидкости. Минск: Вышейшая школа, 1988. 184 с.

91. Чеканов В.В., Дроздова В.И. Магниточувствительная эмульсия. А.С. № 966735 /СССР/ // Открытия. Изобретения. Пром. образцы. Товарные знаки - 1982. №38.

92. Черненко П.И. Измерение параметров наклонных поверхностных трещин электропотенциальным методом//Диссертация на соиск. уч. ст. к.т.н.- М.: МГУПИ.-2013.

93. Чобану П.М., Лунин В.П. Адаптивная фильтрация зашумленных электромагнитных сигналов", 7-я Международная Конференция «Цифровая обработка сигналов и ее применение», докл. - М.: 2005, с. 127-135.

94. Шевченко И.В., Пушкин Ю.Н., Логвиненко Н.В. Влияние пылевых отложений на тепловые характеристики охлаждаемых лопаток турбины //Авиационная промышленность. - 2006. - № 4. -С. 47-513.

95. Шатерников В.Е. Электромагнитные методы и средства контроля изделий сложной формы. - Автореферат докт. дисс. - М., 1976. - 43 с.

96. Шкатов П.Н. Развитие теории и совершенствование методов и средств вихре-токовой, магнитной и электропотенциальной дефектоскопии и дефектометрии металлоизделий. - докт. дисс. — М., 1990.

97. Шкатов П.Н., Клюев C.B. Комбинированные методы вихретокового, магнитного и электропотенциального контроля. - М.: Издательский дом «Спектр».-2011.-191 с.

98. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Вихретоковый контроль тепловых канавок роторов паровых турбин.- Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.- № 6-2(290). -2011.- С. 136-140.

99. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Математическое моделирование взаимодействия вихретокового преобразователя с дефектами в тепловых канавках роторов паровых турбин.- Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.- № 2- (292). -2012.- С. 116-119.

100. Шкатов П.Н., Колосков Д.В. Разработка вихретокового преобразователя для дефектоскопии тепловых канавок роторов паровых турбин// Приборы.- №4.-2012.-С. 14-18.

101. Шкатов П.Н., Куликов С.С. Оценка технического состояния легкосплавных бурильных труб повышенной надежности в процессе их эксплуатации.-Приборы. -№3.-2010. С. 37-41.

102. Шкатов П.Н., Куликов С.С. Математическое моделирование электромагнитных процессов при вихретоковой дефектоскопии бурильных труб из алюминиевых сплавов//Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.-№ 1-279.-2010.-. С. 109-113.

103. Шкатов П.Н., Мякушев К.В. Вихретоково-магнитный способ дефектоскопии ферромагнитных объектов// Патент РФ на изобретение №2493561 - Опубл. 20.09.2013 г.

104. Шкатов П.Н. Волков В .И., Прохоров В.В., Бондарь K.M., Родюков М.С. Повышения достоверности контроля лопаток турбин вихретоковым методом. Известия ОрелГТУ №6/278(577) 2009- Орел.: ОрелГТУ, 2009г., с. 99-102.

105. Шкатов П.Н., Волков Б.И., Прохоров В.В. Исследование возможности выявления трещин под стелитовыми защитными пластинами в лопатках паровых турбин вихретоковым методом// Известия ОрелГТУ, серия «Фундаментальные и прикладные проблемы и технологии».-№1.-2009.

106. Шкатов П.Н., Куценко Д.О. Вихретоковая установка «БОЗОН» для контроля качества сверхпроводящей проволоки// Приборы.-№7.-2013.- С. 8-13.

107. Abdul-Aziz A. Integrating NDT with Computational Methods Such as Finite Element // Materials Evaluation - 2008, № 66(1). - P. 21-25.

108. Albanese R., Martone R., Miano G. and Rubinacci G. A T formulation for 3D finite element eddy current computation. IEEE Transaction on Magnetics Vol. 21 N. 6, November 1985, pp. 2299-2302.

109. ANS YS, Inc. Theory Manual. ANS YS release 5.6, March 2001.

110. O. Biro and K. Preis. On the use of magnetic vector potential in the finite element analysis of three-dimensional eddy currents. IEEE Transaction on Magnetics Vol. 25 N. 4, July 1989, pp. 3145-3159.

111. Binns K.J., Lawrenson P.J., Trowbridge C.W. The Analytical and Numerical Solution of Electric and Magnetic Fields. John Wiley & Sons, Inc. 1992.

112. Bowler J. Eddy current interaction with an ideal crack, Part I: The forward problem // J. Appl. Phys. - 1994, № 75(12) . - P. 8128-8137.

113. Chari M.V.K., Salon S.J. Numerical methods in electromagnetism. Academic Press 2000.

114. Cherepov, S.; Gilga, D.; Hesse, O.; Mook, G.; Uchanin, V.: Pankratyev, S.: Niederfrequente Wirbelstromprüfung mit hoher Eindringfahigkeit und verbesserter Ortsauflösung - vergleichende Untersuchungen verschiedener Sensorkonfigurationen. Berichtsband des 12. Sommerkurses Werkstofftechnik, Universität Magdeburg, 3.4.9.2004, S. 225-246.

115. Dodd C., Deeds W. In-service Inspection of Steam Generator Tubing Using Multiple-Frequency Eddy-Current Techniques //ASTM Spec. Tech. Publ. - 1981, № 722. -P. 229.

116. Dikansky Yu.I., Veguera J.G., Suzdalev V.N., Smerek Yu.L. Magnetic fluidswith nonmagnetic inclusions of various shapes //Magnetohydrodynamics. -2002. Vol. 38, No. 3. P. 281-285.

117. EDDY CURRENT PRODUCTS [Электронный ресурс]: каталог продукции Centurion NDT. - URL: (дата обращения: 6.12.2013). [http://www.centurionndt.com/products.htm]

118. Eddy Current Sistem [Электронный ресурс]: каталог продукции компании Force Technology - URL: (дата обращения: 6.12.2013). [http://www.p-scan.dk/cms/site.aspx?p=6095]

119. Eddy Current Testing [Электронный ресурс]: каталог продукции GE Inspection Technologies - URL: (дата обращения: 6.12.2013). [http://www.gesensinginspection.com/en/eddy-current-testing.html]

120. Eddy Current Test Instrument and System [Электронный ресурс]: каталог продукции Rohmann Gmbh- URL: (дата обращения: 6.12.2013). [http://www.rohmann.de/page/l 7_15_Products-Product-Catalogue.html]

121. Eddy Current Technology Products [Электронный ресурс]: каталог продукции Zetec Inc. - URL: (дата обращения: 6.12.2013). [http://www.zetec.com/products/integrated-applications/]

122. Geirinhas Ramos H., Lopes Ribeiro A., Radii Т., Kubinyi M., Paval M., Signal Processing in an Eddy Current Non-Destructive Testing System, 16th IMEKO TC4 Symposium.

123. Finite Element in Electrical and Magnetic Field Problems. Edited by M.V.K. Chari and P.P. Silvester. John Wiley & Sons, 1980

124. Forster F., Sturnm W. Application of Magnetic and Electromagnetic Nondestructive Test Methods for Measuring Physical and Technological Material Values. - Materials Evalution, 1975, №1, p. 5-16.

125. Gabor Vertesy, Antal Gasparics: Fluxset Sensor Analysis, Journal of Electrical Engineering, Vol. 53,2002, ISSN 1335-3632

126. Guide to ANSYS User Programmable Features. ANSYS release 5.6. February 2000.

127. Hohmann R. SQUID-System mit Joule-Thompson-Kühlung zur Wirbelstromprüfung von Flugzeugfelgen, Dissertationsschrift, 1999, Justus-Liebig-Universität Gießen.

128. Jin J. The Finite Element Method in Electromagnetics, John Wiley & Sons, New York, 2002

129. Kawagishi K., Itozaki H., Kondo T. Detection of fine magnetic particles coated on a thread using HTS-SQUID // Physica - 2004, Vol. C 412-414 - P. 1491-1495.

130. Knoepfel H. Magnetic Fields: A comprehensive theoretical treatise for practical use. John Wiley & Sons, Inc.2000.

131. Kreutzbruck M., Thomas M., Casperson R. Magnetic Response Field of Spherical Defects Within Conductive Components // AIP Conference Proceedings - 2009, № 1211.-P. 589-596.

132. Kriezis E. E., Tisiboukis T.D, Panas S.M. and Tegopoulos J.A.. Eddy currents: Theory and applications. Proceedings of the IEEE Vol. 80 N. 10, October 1992, pp. 1556,1589

133. Krzywosz K.J., GMR-Sensor Based Eddy Current Characterization of SCC In Alloy 600 Plate Samples, 6th International Conference on NDE in Relation to Structural Integrity for Nuclear and Pressurized Components October 2007.

134. Kostson E., Weekes B., Almond D.P., Wilson J. and Tian G.Y. Crack detection using pulsed eddy current stimulated thermography, Rev. Progr. Quant. Nondestruct. Eval. 30 (2011), pp. 415-422.

135. Kreutzbruck M.; Allweins K.; Heiden C.: Wirbelstromprüfsystem mit integriertem Fluxgate-Magnetometer. DACH-Tagung DGZfP, ÖGfZP, SGZP, Innsbruck, 29.-31.5.2000, BB 73.2, pp. 871-881

136. Mook, G; Bauke, H.; Uchanin, V: Wirbelstromprüfung mit hohen Eindringtiefen - Theorie und Praxis, DACH-Tagung der DGZfP, ÖGfZP und SGZP 2000, Innsbruck, BB 73 Bandl, S. 145-154.

137. Mottl, Z.: The quantitative relations between true and standard depth of penetration for air-cored probe coils in eddy current testing. NDT International, 23 (1990) No.l, pp. 11-18.

138. Muck M., Korn M., Welzel C. Nondestructive evaluation of various materials using a SQUID-based eddy current system // IEEE Transactions on applied superconductivity - 2005, Vol. 15, №2. - P. 733-736.

139. Much M., Scholz F. A SQUID-based nondestructive evaluation system for testing wires of arbitrary length // IEEE Transactions on applied superconductivity - 2007, Vol. 7, №3.-P. 3809-3813.

140. Nagaishi Т., Kugai H., Toyoda H. NDT of high speed fine particles by high Tc SQUID // IEEE Transactions on applied superconductivity - 1997, Vol. 7, №2. - P. 2886-2889.

141. Nakata Т., Takahashi N., Fujiwara K. and Okada Y. Improvements of the T-Q,Q formulation for 3-D eddy current analysis. IEEE Transaction on Magnetics Vol. 24 N.

I, Juanuary 1988, pp. 94-97.

142. NDT Products by TesTex Inc. [Электронный ресурс]: каталог продукции компании TesTex Inc. - URL: (дата обращения: 11.11.2013). [http://www.testex-ndt.com/products-RUS .html].

143. NDT-TESTING.RU [Электронный ресурс]: [http://ndt-testing.ru/kombinirovannye-metody-kapillj arnogo-kontrolj a.html] Дата обращения

II.11.2013 г.

144. Netzelmann U. and Walle G. Induction thermography as a tool for reliable detection of surface defects in forged components, 17th World Conference on Nondestructive Testing, 25-28 October 2008, Session 6: Infrared Thermography, paper 177, Shanghai, China.

145. Noethen M., Jia Y., and Meyendorf N., Simulation of the surface crack detection using inductive heated thermography, Nondestruct. Test. Eval. 27 (2012), pp. 139-149.

146. Noethen M., Wolter K.-J. and Meyendorf N. Surface crack detection in ferritic and austenitic steel components using inductive heated thermography, 33rd International Spring Seminar on Electronics Technology, ISSE, 2010 pp. 249-254.

147. Perez L., Dolabdjian C., Wache W., Butin L. Eddy current sensor array//16 the World Conf. On Non-Destr. Testing. Montréal. 2004

148. Oswald-Tranta B. Thermo-inductive crack detection, Nondestruct. Test. Eval. 22 (2007), pp. 137-153.

149. Ottosen N. and Petersson H. Introduction to the Finite Element Method. Prentice Hall. 1992.

150. Ramos P. M., Serra A. C. A new sine-fitting algorithm for accurate amplitude and phase measurements in two channel acquisition systems, Measurement, vol.41, pp. 135143,2008.

151. Riegert G., Zweschper Th., and Busse G. Eddy-current lockin-thermography. Method and its potential, J. Phys. IV 125 (2005), pp. 587-591.

152. Pitkanen J. NDT methods for revealing anomalies and defects in gas turbine blades, 15th WCNDT-2000.

153. Roye W. Nondestructive Testingin in the Aerospace Industry//imagination at work. - GE Inspection Technologies Huerth, Germany, 2005

154. Sadiku M. N. O. Numerical Techniques in Electromagnetics. CRC Press, 2001.

155. Sakagami T. and Kubo S. Development of new crack identification technique based on near-tip singular electrothermal field measured by lock-in infrared thermography, JSME Int. J. Ser. A 44 (2001), pp. 528-534.

156. Saravanan T., Bagavathiappan S., Philip J., Jayakumar T. Enhanced sensitivity detection of defects in gas turbine blades of aero-engine and hairpin tubes of heavy water plant using micro focal radiography, BINDT, Vol. 50, Issue 10, October, 2008.

157. Shkatov P.N. Combining eddy-current and magnetic methods for the defec-toscopy of ferromagnetic materials.- Nondestructive Testing and Evaluation, Volume 28, Issue 2, June 2013, pages 155-165.

158. Shkatov P.N., Didin G.A. Intellectual electromagnetic testing methods and diagnostics of aerospace equipment elements- 10th European conference of NonDestructive testing, Part 2, Moscow, 2010

159. Silvester P.P., Ferrari R. L. Finite Element for electrical engineers. Cambridge University Press, 1996.

160. Smith R.A.; Edgar, D. Skramastad J.; Buckley J.: Enhanced transient eddy current detection of deep corrosion. 42nd Annual British Conference on NDT, Sept 2003 Worchester.

161. Smith С. H., Schneider R. W., Dogaru T. and Smith S.T. GMR Magnetic Sensor Arrays for NDE Eddy-Current Testing, AIP Conference Proceedings, vol. 657, pp. 419, 2003.

162. Stepinski Т.: Deep Penetrating Eddy Current for Detection Voids in Copper, 8-th Europ.Conf. for NDT, Barcelona. 2002

163. Tai C. Dyadic Geens's Functions in Electromagnetic Theory // Intex (Scranton, 1971) - Scranton, USA, 1971.

164. Tecnatom S.A. - каталог продукции и разработок [Электронный ресурс]: каталог продукции компании Force Technology - URL: (дата обращения: 6.03.2013). [http://www.tecnatom.es/en/home/activity-areas/product-design-and-development].

165. Touma М. Three-dimensional Finite Element Computation of Eddy Currents in Syncronous Machines. Technical Report No 350 1998 Department of Electric Power Engineering, Goteborg, 2010.

166. Tsopelas N. and Siakavellas N.J. Electromagnetic-thermal NDT in thin conducting plates,NDT&E Int. 39 (2006), pp. 391-399.

167. Tsopelas N. and Siakavellas N.J. Performance of circular and square coils in electromagnetic thermal non-destructive inspection, NDT&E Int. 40 (2007), pp. 12-28.

168. Tsopelas N. and Siakavellas N.J. Eddy current thermography in circular aluminum plates for the experimental verification of an electromagnetic-thermal method for NDT, Nondestruct. Test. Eval. 25 (2010), pp. 317-332.

«

169. Tsopelas N. and Siakavellas N.J. Experimental evaluation of electromagnetic-thermal nondestructive inspection by eddy current thermography in square aluminium plates, NDT&E Int. 44 (2011), pp. 609-620.

170. Uchanin V.; Mook G.; Stepinski T.: The investigation of deep penetrating high resolution EC probes for subsurface flaw detection and sizing, 8-th Europ. Conf. for NDT, Barcelona. 2002 (see also: www.ndt.net. Internet Journal NDTnet, 8 (2003) 2.

171. Uchanin V. New type multi-differencial eddy current probes for surface and subsurface flaw detection // Zeszyty problemowe Badania nieniszczqce. Warszawa, 2001. -№ 6. - C. 201-204.

172. Uchanin V.; Lutcenko G.; Nikonenko A.: Automated Eddy Current System for Flaw Detection and Sizing during In-service Stainless Steel Tube Inspection. 9-th ECNDT, 2006, Berlin.

173. Uchanin V.: The investigation of low frequency eddy current probes with super high penetration (THP04). Abstracts of 16-th world conference on non-destructive Testing, Montreal, August 30 - September 3, 2004, P. 145.

174. Udpa L., Udpa S. Eddy current testing - are we at the limits//16 the World Conference On Non-Destructive Testing. Montréal. 2004.

175. Walle G. and Netzelmann U. Thermographic crack detection in ferritic steel components using inductive heating, Proceedings of the 9th European Conference on NDT, Berlin, Germany, September, 25-29, Paper No. Tu.4.8.5,2006.

176. Weinstock H., Tralshawala N., Claycomb J. Nondestructive evaluation of wires using high-temperature SQUID's // IEEE Transactions on applied superconductivity -1999, Vol. 9, №2. - P. 3797-3800.

177. Wikswo J. SQUID magnitometers for biomagnetism and nondestructive testing: important questions and initial answers // IEEE Transactions on applied superconductivity - 1995, Vol. 5, №2. - P. 74-120.

178. Wilson J., Tian G.Y., Abidin I.Z., Yang S. and Almond D. Modelling and evaluation of eddy current stimulated thermography, Nondestruct. Test. Eval. 25 (2010), pp. 205-218.

179. Wittig, G.; Grigulevitsch, G.: Ein Beitrag zu den theoretischen und experimentellen Grundlagen des Impuls-Wirbelstrom Verfahrens. Materialprüfung 20 (1978) Nr. 12, S. 449-454.

180. Yang S., Tian G.Y., Abidin I.Z., and Wilson J. Simulation of edge cracks using pulsed eddy current stimulated thermography, J. Dyn. Syst. Meas. Control 133 (2011), article number:011008, pp. 1-6.

181. Yingyinng Y., Dexin X., Jinming W. and Mohammed O. A Multi-step Method for 3-D Nonlinear Transient Eddy Current Problems. IEEE Transaction on Magnetics Vol. 37 N. 5, September 2001, pp 3194-3197.

182. Zenzinger G., Bamberg J., Satzger W. and Carl V., Thermographic crack detection by eddy current excitation, Nondestruct. Test. Eval. 22 (2007), pp. 101-111.

183. Zhang H., Tian G., He Y. and Zuo X. Defect depth effects in pulsed eddy current thermography, Proceedings of the 17th International Conference on Automation & Computing, University of Huddersfield, Huddersfield, UK, 10 September 2011 pp. 251-254.

184. Мостяев И.В. Контроль качества охлаждаемых лопаток газотурбинных двигателей в процессе эксплуатации вихретоковым методом с применением магнитной жидкости //Научно-технический вестник Поволжья.-№2.-2014 - С. 126-129.

185. Мостяев И.В. // Труды XXI Международного научно-технического семинара «Современные технологии в задачах управления, автоматики и обработки информации».- Алушта-2012 г.- С. 160.

186. Мостяев И.В. Расширение функциональных возможностей и области применения вихретокового контроля путем использования магнитной жидкости // НТК «Актуальные проблемы приборостроения, информатики и социально - экономических наук» -МГУПИ.-2013.- С. 112-116.

187. Шкатов П.Н., Мостяев И.В. Вихретоковый контроль немагнитных объектов с применением магнитной жидкости// XX Всероссийская конференция по нераз-рушающему контролю и технической диагностике: доклады конференции. Москва, 3-6 марта 2014 г. - М.: Издательский дом «Спектр», 2014. [CD].

¡/¿Г or? ^oX

188. Шкатов П.Н., Мостяев И.В. Вихретоковый контроль немагнитных объектов с применением магнитной жидкости// XX Всероссийская конференция по нераз-рушающему контролю и технической диагностике: тезисы докладов. Москва, 3-6 марта 2014 г. - М.: Издательский дом «Спектр».- С. 83-84.

189. Шкатов П.Н., Мостяев И.В. Исследование новых возможностей вихретоко-вой дефектоскопии при использовании магнитной жидкости// Фундаментальные и прикладные проблемы техники и технологии.-№ 6,2013.- С. 100-105.

190. Шкатов П.Н., Мостяев И.В. Вихретоковая дефектоскопия немагнитных электропроводящих объектов сложной формы с применением магнитной жидкости// Приборы-№2- 2014.- С. 1-6.

191. Шкатов П.Н., Мостяев И.В. Выявление дефектов, развивающихся со стороны внутренней полости в немагнитных электропроводящих объектах, вихретоко-вым методом с применением магнитной жидкости/ЯСонтроль. Диагностика.- №5.-2014.-С. 29-34

192. Шкатов П.Н., Мостяев И.В. Вихретоковый контроль с применением магнитной жидкости //Труды XVI Межд. конференции «Фундаментальные и прикладные проблемы приборостроения и информатики»: труды - М.: МГУПИ, 2013 [CD].