Модуль E20-10 в электромагнитно-акустическом контроле при производстве металлической проволоки

Внедрение: 2015 г.

В диссертационной работе [1] мы находим применение модуля E20‑10 в акустическом методе неразрушающего контроля ферромагнитной проволоки при её производстве. 

В качестве акустических датчиков применялись электромагнитно-акустические преобразователи (ЭМАП), разработанные автором. Акустический импульс возникает в проволоке, размещенной внутри ЭМАП, за счет эффекта магнитострикции. Регистрация импульса ЭМАП происходит за счет обратимости магнитострикционных эффектов – изменение намагниченности при деформации проволоки проходящими акустическими импульсами. Конструкция датчика приведена на рисунке 1.

Рисунок 1. Пятисекционный приемный ЭМАП: а – эскиз (1 – пять обмоток, 2 - постоянный магнит, 3 - несущая конструкция); б – внешний вид; в – форма принятого импульса.

С использованием двух ЭМАП растягиваемые образцы проволоки исследовались на предмет возникновения сигналов акустической эмиссии (АЭ). Дискретные сигналы АЭ регистрировались с помощью установки, схема которой показана на рисунке 2. При приложении одноосной растягивающей нагрузки σ_xx присутствующий в образце склонный к росту внутренний или поверхностный дефект становится источником АЭ. Сигналы от источника распространяются по объекту контроля на преобразователи акустической эмиссии – ПАЭ1 и ПАЭ2, в роли которых выступают экранированные ЭМАП.

Рисунок 2. Схема экспериментальной установки для исследования сигналов акустической эмиссии в проволоке.

Снимаемые сигналы поступают на АЦП E20‑10, где преобразуются в цифровую форму. Модуль АЦП подключался к ПК через интерфейс USB. Для обработки сигналов на ПК использовано программное обеспечение PowerGraph.

На проволоках с имеющимися искусственными дефектами регистрировались сигналы на обоих каналах. При этом экспериментальная погрешность локализации составила не более ±2 мм для участков проволоки 500 мм и случайного расположения источника АЭ. Общий вид регистрируемых сигналов показан на рисунке 3.

Рисунок 3. Сигналы АЭ в проволоке с разницей времен прихода.

Результаты диссертационной работы были использованы в ООО «Кузбасс РИКЦ». Применение метода позволяет значительно повысить выявляемость структурных отклонений, опасных дефектов на ранней стадии развития и в целом увеличить надежность неразрушающего контроля метизов на предприятии. В результате работы разработана методика неразрушающего контроля стальных проволок на предприятии.

Источник:
Платунов А.В. Диссертация на соискание ученой степени кандидата технических наук «Акустоупругие и электроманитно-акустические характеристики стержневых волн при растяжении термически обработанных стальных проволок». – Ижевск. – 2015. – 142 с.

Разработчик: Платунов А.В. (ФГБОУ ВПО «Ижевский государственный технический университет им. М.Т. Калашникова»)